专利名称：电子部件的接合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将电路板和电子部件进行连接固定的电子部件的接合装置。
背景技术：
一向以来，作为在形成于电路板处的端子部和形成于电子部件处的电极部处于电连接的状态下，将电路板和电子部件连接固定的方法，各种方法得到采用。例如，利用超声波振动等振动方式压接接合端子部和电极部，将电路板和电子部件进行连接固定的方法广为人知(例如参考专利文献1和2)。另外，在端子部和电极部处于接触的状态下，通过使NCP(Non Conductive Paste)等热固性的绝缘树脂热固化的粘结接合，进行连接固定电路板和电子部件的方法也广为人知(例如参考专利文献3和4)。
利用振动将端子部和电极部进行压接接合的电子部件的接合装置，如专利文献1和2中所公开的那样，具备具有压接接合时发生振动的压电元件等振子的振动磁头，和压接接合时搭载电路板的电路板搭载工作台等。另外，为了加热搭载在电路板搭载工作台上的电路板，在电路板搭载工作台上设置加热器。而且，为了隔断通过加热器加热产生的电路板搭载工作台的辐射热传递给振子，具有覆盖振动磁头的隔热性套盖构件的接合装置也得到提议(例如参考专利文献5)。
通过使热固性绝缘树脂热固化的粘结接合，将电路板和电子部件连接固定的电子部件的接合装置，如专利文献3中所公开的那样，具有向电路板上搬送电子部件的搬送磁头，和粘结接合时搭载电路板的电路板搭载工作台。另外，使绝缘树脂热固化用的加热器被设置于搬送磁头和电路板搭载工作台上。
特开2005-32944号公报[专利文献2]特开2004-95747号公报 特开2001-351949号公报[专利文献4]特开2003-211677号公报[专利文献5]特许第3475802号公报发明内容发明所要解决的课题通过使热固性绝缘树脂热固化的粘结接合，连接固定电路板和电子部件的方法，由于利用绝缘树脂粘结接合电路板和电子部件，因此具有容易确保接合强度的优点。但是，这种连接固定的方法，如果与端子部相接触的电极部的接触面，或者与电极部相接触的端子部的接触面上形成氧化膜、或者存在污垢，则会产生端子部与电极部的导通不稳定的问题。另外，利用振动压接接合端子部和电极部，将电路板和电子部件连接固定的方法，由于在振动的初期阶段能够除去接触面的氧化膜或者污垢，因此不会产生由氧化膜或者污垢引起的端子部与电极部的导通不稳定的情况。但是，在这种方法中，电路板和电子部件仅仅在端子部和电极部的压接部处实施压接接合。因此，很容易产生不能充分确保电路板和电子部件的接合强度的问题。另外，其结果也会产生端子部和电极部的导通不稳定的问题。
因此，本发明的课题在于提供一种能够使端子部与电极部的导通稳定，并且能够确保电路板和电子部件接合强度的电子部件的接合装置的具体结构。
解决课题的手段为了解决上述课题，本发明是将电路板和电子部件连接固定的电子部件的接合装置，其特征在于，具有将形成在电路板上的端子部和形成在电子部件处的电极部进行压接接合的振动磁头，为了使设置在电路板上的热固性绝缘树脂热固化、以进行电路板和电子部件的粘结接合、而安装在振动磁头上的加热器，以及设置在振动磁头和电路板之间的隔热构件；其中，利用振动将端子部和电极部进行压接接合，同时，通过绝缘树脂，将电路板和电子部件进行粘结接合。
本发明的接合装置，利用振动压接接合端子部和电极部，同时，通过绝缘树脂将电路板和电子部件进行粘结接合。因此，能够使端子部和电极部的导通稳定，同时又能够确保电路板和电子部件的接合强度。另外，本发明的接合装置具有设置在振动磁头和电路板之间的隔热构件。因此，在端子部和电极部压接接合前，防止由于安装在振动磁头处的加热器的热量影响使设置在电路板上的热固性绝缘树脂的固化成为可能。从而，不会因为已固化的绝缘树脂的影响，防碍端子部和电极部的压接接合，能够在形成于与端子部相接触的电极部的接触面、或者与电极部相接触的端子部的接触面上的氧化膜或者污垢被清除的状态下，使端子部和电极部相接合。其结果是，能够使端子部和电极部的导通稳定。另外，在端子部和电极部压接接合后，能够通过安装在振动磁头处的加热器的热量，使绝缘树脂固化，使电路板和电子部件粘结接合。因此，能够确保电路板和电子部件的接合强度，能够使端子部和电极部的导通稳定。即，本发明的接合装置，能够适当地利用振动压接接合端子部和电极部，同时，利用设置在电路板上的热固性绝缘树脂，将电路板和电子部件粘结接合。
另外，本说明书中，“压接接合”是指，一边将电极部与端子部接触、加压，一边施加超声波振动等的振动，将端子部和电极部进行连接固定。
另外，为了解决上述课题，本发明是将电路板和电子部件连接固定的电子部件的接合装置，其特征在于，具有将形成在电路板上的端子部和形成在电子部件处的电极部进行压接接合的振动磁头，为了使设置在电路板上的热固性绝缘树脂热固化、以进行电路板和电子部件的粘结接合、而安装在振动磁头上的加热器，以及防止端子部和电极部压接接合前的绝缘树脂热固化的隔热构件；其中，利用振动将端子部和电极部进行压接接合，同时，通过绝缘树脂将电路板和电子部件进行粘结接合。
本发明的接合装置，利用振动压接接合端子部和电极部，同时，通过绝缘树脂将电路板和电子部件进行粘结接合。因此，能够使端子部和电极部的导通稳定，同时又能确保电路板和电子部件的接合强度。另外，本发明的接合装置，具有防止端子部和电极部压接接合前的绝缘树脂热固化的隔热构件。因此，在端子部和电极部压接接合前，能够防止由于加热器的热量影响使设置在电路板上的热固性绝缘树脂发生固化。从而，不会因为已固化的绝缘树脂的影响，防碍端子部和电极部的压接接合，能够在清除形成在与端子部相接触的电极部的接触面、或者与电极部相接触的端子部的接触面上的氧化膜或污垢的状态下，使端子部和电极部相接合。其结果是，能够使端子部和电极部的导通稳定。另外，端子部和电极部压接接合后，能够利用加热器使绝缘树脂固化，使电路板和电子部件粘结接合。因此，能够确保电路板和电子部件的接合强度，能够使端子部和电极部的导通稳定。即，本发明的接合装置，能够适当地利用振动压接接合端子部和电极部，同时，利用设置在电路板上的热固性绝缘树脂，将电路板和电子部件连接固定。
本发明中，以电路板被形成长尺形状，同时，端子部与电极部的压接接合及电路板与电子部件的粘结接合是，在将上述电路板向作为上述电路板长边方向的一个方向的规定搬送方向进行搬送后，使电路板处于停止状态下实施的；振动磁头，具有在端子部和电极部的压接接合时，保持电子部件的部件保持部；隔热构件仅设置在搬送方向上的较部件保持部的更为上游侧为佳。如果将隔热构件设置在电路板搬送方向上较部件保持部的更为上游侧，则在端子部和电极部压接接合前，能够防止热固性绝缘树脂的固化。因此，这样构成的话，可以防止压接接合前的绝缘树脂的固化，且能够在压接接合后使绝缘树脂迅速固化。另外，能够谋求接合装置的结构简单化。
本发明中，隔热构件以安装在支持振动磁头的磁头支持构件处为佳。这样构成的话，则能够排除隔热构件对振动磁头的振动的影响。即，如果将隔热构件安装在振动磁头处，来自隔热构件的影响将会使振动磁头的振动发生变动，但是，如果将隔热构件安装在磁头支持构件处，来自隔热构件的影响则不会使振动磁头的振动发生变动。因此，利用振动磁头能够发生适当的振动。
本发明中，以绝缘树脂热固化前的状态为胶状状态为佳。这样构成的话，则压接接合前，能够使端子部和电极部容易接合。因此，能够可靠地实施端子部和电极部的压接接合。其结果是，能够更可靠地使端子部和电极部的导通稳定。
发明的效果如以上说明所述，本发明涉及的电子部件的接合装置，能够使端子部和电极部导通稳定，并且能够确保电路板和电子部件的接合强度。
图1是本发明实施形态的电子部件的接合装置的主要部分概况结构的侧面图。
图2是从图1箭头X方向表示的接合装置的主要部分概况结构图。
图3是从图1箭头Y方向表示的接合装置的主要部分概况结构图。
图4是从上面说明本发明实施形态的电子部件接合前后的电路板状态用的说明图。
图5是用于说明本发明实施形态的电路板和电子部件的接合状态的图。
图6是本发明实施形态的磁头侧加热器的立体图。
图7是将图3的Z部分放大表示的部分放大剖面图。
图8是图7的W-W剖面的部分放大剖面图。
图9是本发明其他实施形态的磁头侧加热器的立体图。
图10是本发明其他实施形态的磁头侧加热器的周边构成的部分放大剖面图。
符号说明1接合装置2COF带(电路板)3端子部4IC芯片(电子部件)5电极部6绝缘树脂7振动磁头8、58磁头侧加热器(加热器)9隔热构件14 压接部14b 吸附面(部件保持部)
16 磁头支持构件V 搬送方向具体实施形态以下，根据附图对用于实施本发明的最佳形态进行说明。
图1是本发明实施形态的电子部件的接合装置1的主要部分概况结构的侧面图。图2是沿图1箭头X方向的接合装置1的主要部分概况结构图。图3是沿图1箭头Y方向的接合装置1的主要部分概况结构图。图4是从上面说明本发明实施形态的电子部件4接合前后的电路板2状态用的说明图。图5是用于说明本发明实施形态的电路板2与电子部件4的接合状态的图。图6是本发明实施形态的磁头侧加热器8的立体图。图7是将图3的Z部放大进行表示的部分放大剖面图。图8是表示图7的W-W剖面的部分放大剖面图。
(电子部件的接合装置的构成)本形态的电子部件的接合装置1，如图4和图5所示，利用超声波振动将形成在电路板2上的端子部3和形成在电子部件4处的电极部5压接接合，同时在端子部3和电极部5压接接合后，进一步通过设置在电路板2上的热固性的绝缘树脂6，将电路板2和电子部件4粘结接合。这样的接合装置1，如图1至图3所示，具有将端子部3和电极部5进行压接接合的振动磁头7，为了使绝缘树脂6热固化从而进行电路板2和电子部件4的粘结接合，而被安装在振动磁头7处的磁头侧加热器8，以及设置在电路板2和振动磁头7之间的隔热构件9。另外，接合装置1，如图1和图3所示，具有设置在电路板2下方的电路板搭载工作台10。
本形态的电路板2，是指挠性树脂电路板的COF(Chip On Film orChip On Flexible Circuit Board)带。因此，在下文中，将电路板2记载为COF带2。另外，本形态的电子部件4是指IC芯片。因此，在下文中，将电子部件4记载为IC芯片4。
COF带2，如图4所示，形成长尺形状。更具体地说，COF带2，在其长边方向上(图示的左右方向)由多个电路板片2a相互连接形成长尺形状。在各电路板片2a的表面，如图5所示，预先形成有规定的布线图形2b。另外，在各电路板片2a的表面，通过COF带2和IC芯片4的接合工序的前面工序，设置端子部3和绝缘树脂6。即，在压接接合前的COF带2上，在长边方向上以规定的间距P，设置端子部3和绝缘树脂6。端子部3以和布线图形2b导通了的状态，设置在各电路板片2a上。另外，在图4和图5中，为了说明端子部3的概念，将端子部3大概地进行图示，但实际上，数十个比图示的更小的端子部3被设置在各电路板片2a的表面，又，也有将超过百个的端子部3设置在各电路板片2a的表面的。
端子部3与电极部5的压接接合和通过绝缘树脂6的COF带2(电路板片2a)与IC芯片4的粘结接合，是以将COF带2向作为规定的搬送方向V(图示的右方)的COF带2长边方向的一方向，仅间隔P部分进行搬送、停止的状态进行实施的。反复进行该搬送和停止，使COF带2和IC芯片4的接合(连接固定)连续不断地进行。即，端子部3与电极部5的压接接合和COF带2与IC芯片4的粘结接合，是向搬送方向V，仅间隔P部分就搬送COF带2后，在每次使其停止时进行实施的。各电路板片2a，经过IC芯片4被连接固定后的规定工序，通过分离部2c被分离。另外，如图4所示，分别在COF带2的图示上下端侧，以规定间隔在长边方向上形成多个、用于与电路板搬送结构的啮合突起部分(图示省略)相啮合、将COF带2向搬送方向V搬送的啮合孔2d。更具体地说，在间距P中，例如，等间隔地设置5个啮合孔2d。另外，在图4中，为了方便，仅在一部分的电路板片2a、一部分的分离部2c及一部分的啮合孔2d处附加了符号。
本形态的绝缘树脂6，是指热固化前的状态为糊状的NCP。即，绝缘树脂6，在端子部3和电极部5的压接接合后，利用磁头侧加热器8的热量进行热固化前，为糊状。
振动磁头7构成为，发生超声波振动将端子部3和电极部7进行压接接合。该振动磁头7具备具有作为超声波振动发生源的压电元件等的振动子(图示省略)的振动发生部12，由使振动发生部12发生的超声波振动放大的振动电极臂构成的振动放大部13，被固定于振动放大部13、使端子部3和电极部5进行压接的压接部14，以及被固定于振动放大部13、在振动磁头7振动时与后述的滑动构件20相互滑动的扁平长方体状的滑动部15。
振动放大部13，如图1和图2所示，被形成为以COF带2的长边方向作为长边方向的细长的长方体形状。该振动放大部13，为了不使振动发生部12发生的振动劣化，在COF带2的长边方向上被形成长的细长长方体形状。即，振动放大部13，为了不使振动发生部12发生的振动劣化，被形成为大的形状、且表面不存在凹痕等的长方体形状。另外，振动放大部13被设置为，使其底面13a与COF带2的表面大致平行。振动放大部13的图1所示的左侧面，被安装于振动发生部12处。另外，在振动放大部13的底面13a长边方向的大致中心位置，成一整体形成压接部14，在振动放大部13的上表面的长边方向的大致中心位置，成一整体形成滑动部15。
压接部14由硬度高的硬质材料或陶瓷材料形成，如图2所示，具有形成有多个用于真空吸附IC芯片4的吸附孔14a的吸附面14b。在本形态中，该吸附面14b作为在端子部3与电极部5的压接接合前及压接接合时，保持IC芯片4的部件保持部。另外，压接部14具有，在COF带2的搬送方向V的吸附面14b两侧下降一级而形成的两个第1落差面14c，和在COF带2的搬送方向V的第1落差面14c两侧进一步下降一级而形成的两个第2落差面14d。通过这样地构成，压接部14能够适当地一边将电极部5与端子部3接触、加压，一边施加超声波振动。
吸附孔14a，在与COF带2的搬送方向V垂直相交的方向(图2的上下方向)上被配置为直线形状，且相互邻接形成多个。吸附面14b被形成以图2的上下方向作为长边方向的长方形状，其长边方向的宽度与振动放大部13的图2的上下方向宽度大致相同。第1落差面14c也和吸附面14b相同，被形成以图2的上下方向作为长边方向的长方形状，其长边方向的宽度与振动放大部13的图2的上下方向宽度大致相同。第2落差面14d被形成以图2的上下方向作为长边方向的长方形状，其长边方向的宽度比振动放大部13的图2的上下方向宽度窄。另外，第1落差面14c的短边方向的宽度比吸附面14b的短边方向的宽度窄。另外，第2落差面14d的短边方向的宽度比吸附面14b的短边方向的宽度稍宽。
振动磁头7由磁头支持构件16支持。更具体地说，振动磁头7，如图1和图3所示，通过隔热构件17、安装构件18及两根隔板19由磁头支持构件16来支持。
磁头支持构件16，如图1等所示，由不锈钢等金属材料形成矩形的平板形状，被设置为与COF带2的表面相互平行。该磁头支持构件16被连接于省略图示的驱动机构，可以在图1的上下方向、左右方向及纸面的垂直方向上进行移动。即，由磁头支持构件16支持的振动磁头7，可以在图1的上下方向、左右方向及纸面的垂直方向上进行移动。另外，在磁头支持构件16的图示上方，将冷却用的空气进行循环，使振动磁头7侧发生的热量不被传递给连接磁头支持构件16的驱动机构等的其他部分。
隔热构件17由可加工性优良的可切削陶瓷形成矩形的平板形状。例如，本形态的隔热构件17由云母陶瓷形成。为了防止磁头侧加热器8产生的热量向磁头支持构件16传递，该隔热构件17被固定在磁头支持构件16的图示下面。
安装构件18，如图1等所示，由不锈钢等金属材料形成矩形的平板形状，并固定于隔热构件17的图示下面。在该安装构件18上，如图1所示，在纸面的垂直方向上形成两个贯穿的空隙部18a。
如图1和图3所示，两根隔板19的上端分别被设置在图1中的安装构件18的左右两方向的端侧，并且位于图3中安装构件18的左右方向的大致中心位置。另外，振动放大部13被安装于两根隔板19的下端。更具体地说，将振动放大部13安装在两根隔板19的下端，使振动放大部13的图1的左右方向上的大致中心位置与安装构件18的图1的左右方向上的大致中心位置大体上一致。
另外，将被形成为矩形的平板形状、具备具有润滑性的润滑面的滑动构件20固定在安装构件18的下表面的大致中心位置处。该滑动构件20与振动磁头7的滑动部15的上表面相接触，振动磁头7振动时与滑动部15相滑动。
在这里，在振动磁头7的长边方向上，设置有两根隔板19的部分分别成为振动磁头7的振幅大致为零的所谓节的部分。另外，在振动磁头7的长边方向上，设置有压接部14的部分(即，设置滑动部15和滑动构件20的部分)成为振动磁头7的振幅最大的所谓波腹的部分。因此，即使振动磁头7振动，分别安装有两根隔板19上端的安装构件18几乎不发生振动。另外，在作为振动磁头7的振幅最大的滑动部15和滑动构件20的接触部分，当振动磁头7进行振动时，滑动部15和滑动构件20能够进行平稳的滑动。
磁头侧加热器8，如图1等所示，在保持于形成具有纵边部21a和横边部21b的T形状的加热器保持构件21的状态下，安装在振动磁头7处。更具体地说，在振动放大部13的长边方向上形成的两个侧面13b、13c上，分别各设置一个、共计两个的加热器保持构件21，在两个加热器保持构件21上分别保持有两个磁头侧加热器8。无论哪一个磁头侧加热器8，都被构成为能够发生相等热量。
各加热器保持构件21上，如图3和图7等所示，为了保持磁头侧加热器8，形成两个从加热器保持构件21的内侧面向外侧凹下的保持空间21c。在形成该两个保持空间21c的部分，分别安装有保持压缩螺旋弹簧23的圆筒状的弹簧保持构件22，压缩螺旋弹簧23是作为将磁头侧加热器8加载在振动放大部13上的加载构件。在该弹簧保持构件22的内周侧，压缩螺旋弹簧23以压缩的状态被保持，压缩螺旋弹簧23将磁头侧加热器8加载在振动放大部13处。
磁头侧加热器8是将镍锘耐热合金等发热元件(图示省略)埋入陶瓷内部的陶瓷加热器，如图6所示，形成矩形的平板形状。该磁头侧加热器8，具有两根连接于省略图示的发热元件的导线24。导线24的前端部24a，如图6所示，形成绝缘外膜24b被剥掉剥出芯线的状态。
在磁头侧加热器8的周围设置有缓冲构件25。更具体地说，如图7和图8所示，由为箔状金属材料的铝箔26和为薄膜状绝缘材料的聚酰亚胺薄膜(聚酰亚胺带)27构成的缓冲构件25，被缠绕在磁头侧加热器8的周围。如图7所示，铝箔26在磁头侧加热器8的外周，以顺时针方向缠绕一周半，聚酰亚胺薄膜27在铝箔26的外周，以逆时针方向缠绕一周半。而且，如图7所示，在与振动放大部13相接触的磁头侧加热器8的内侧面(图7的左侧面)和振动放大部13之间，铝箔26和聚酰亚胺薄膜27被分别设置两层。
如图8所示，铝箔26被缠绕于磁头侧加热器8的外周，以使其一端(图8中为右端)与磁头侧加热器8的连接有导线24的端面大致一致。另外，聚酰亚胺薄膜27被缠绕在铝箔26的外周，以使其一端(图8中为右端)较磁头侧加热器8的连接有导线24的端面更向图示右侧突出，至少要覆盖住导线24的前端部24a。这样，聚酰亚胺薄膜27，可以在与振动放大部13相接触的磁头侧加热器8和振动放大部13之间发挥缓冲作用，同时，也可以发挥将磁头侧加热器8和振动磁头7进行电绝缘的绝缘作用。
在这里，因为由铝箔26和聚酰亚胺薄膜27构成缓冲构件25，所以，能够更长时间地维持缓冲构件25的缓冲效果。即，与聚酰亚胺薄膜27相比，铝箔26能够更长时间地维持缓冲效果，与仅由聚酰亚胺薄膜27构成缓冲构件25的情况相比，通过使用铝箔26，能够更长时间地维持缓冲构件25的缓冲效果。另外，本形态中，是将铝箔26缠绕在磁头侧加热器8的外周，聚酰亚胺薄膜27缠绕在铝箔26的外周来构成的，但是，也可以是将聚酰亚胺薄膜27缠绕在磁头侧加热器8的外周，铝箔26缠绕在聚酰亚胺薄膜27的外周来构成。另，替代铝箔26，也可以使用铜箔、银箔或者金箔构成缓冲构件25，替代聚酰亚胺薄膜27，也可以使用聚醚酮薄膜构成缓冲构件25。
加热器保持构件21，以将缠有缓冲构件25的磁头侧加热器8保持在保持空间21c的状态，被固定在安装构件18上。更具体地说，如图1所示，各加热器保持构件21，在加热器保持构件21的横边部21b的、以纵边部21a的延长线为中心的线对称位置，以保持两个磁头侧加热器8的状态，横边部21b与搬送方向V相平行，并且，在与搬送方向V垂直相交的方向上(图1中为上下方向)，纵边部21a和压接部14在图面上排列成直线那样被固定在安装构件18上。而且，两个磁头侧加热器8，被设置在与振动磁头7的压接部14接近的位置处(即，与振动磁头7振幅最大的波腹部分接近的位置)。因此，通过磁头侧加热器8被加热的振动磁头7的温度升的最高的部分，和通过压接部14将端子部3与电极部5压接接合的接合位置，从搬送方向V观察的时候，处于同一位置。
另外，在将加热器保持构件21固定在安装构件18的状态，压缩螺旋弹簧23与磁头侧加热器8的中心部相接触，将磁头侧加热器8加载在振动放大部13处，磁头侧加热器8，通过缓冲构件25与振动磁头7进行接触。即，加热器保持构件21，在利用压缩螺旋弹簧23的作用力，通过缓冲构件25使磁头侧加热器8与振动磁头7相接触的状态下，被设置在振动放大部13的两个侧面13b、13c。通过这样地构成，即使为了使绝缘树脂6热固化，将磁头侧加热器8安装在与振动磁头7的所谓波腹部分接近的位置上，也能够抑制由于磁头侧加热器8的影响而导致振动磁头7的超声波振动紊乱的现象。另外，振动磁头7发生的超声波振动向磁头侧加热器8的传递被缓和，磁头侧加热器8的劣化被防止。
隔热构件9是为了防止端子部3和电极部5压接接合前的绝缘树脂6热固化而设置的。该隔热构件9，由通过磁头侧加热器8的热量的影响而不产生灰尘的无机材料形成平板形状。例如，隔热构件9，由在玻璃纤维等增强材料中将浸渍热固性树脂的薄板进行层叠后加热、加压而形成的材料，或者在短纤维增强材料中混入无机结合材料，并进行高压冲压而形成的材料等来形成。
隔热构件9被安装在磁头支持构件16上。在本形态中，如图1等所示，隔热构件9，为使其表面与COF带2的表面相平行，被安装在固定于磁头支持构件16的两根柱状的隔板31处。另外，如图1等所示，隔热构件9，在搬送方向V上，仅仅设置在较吸附面14b更为上游侧。更具体地说，配置隔热构件9的一个端面(图1中的右端面)9a，使其与在吸附面14b上游侧形成的第1落差面14c的上游侧相邻接，并且，隔热构件9的另一个端面(图1中的左端面)9b侧近旁的上表面由两根隔板31来固定。另外，如图1所示，在搬送方向V上，设置有隔热构件9，使隔热构件9的另一端面9b较加热器保持构件21的上游侧端面(图示左端)处于更上游侧(图示左侧)。
进而，隔热构件9被配置为，其一个端面9a侧的上表面与压接部14的第2落差面14d相对，且在图示的上下方向上，将图1中隔热构件9的下表面9c处于较吸附面14b更上侧。通过这样地构成，端子部3和电极部5压接接合时，通过前面工序设置在COF带2上的端子部3和绝缘树脂6与隔热构件9不会相互干涉。
另外，如图2所示，隔热构件9被形成为，其图2的上下方向的宽度大于振动放大部13的上下方向的宽度。而且，隔热构件9被设置为，使图示上方的从振动放大部13的侧面13b的突出量和图示下方的从侧面13c的突出量大致相同。另外，如图2所示，由于和省略图示的其他结构之间的关系，隔热构件9的图示上下方向的宽度，小于安装在振动放大部13的图示上侧的加热器保持构件21的图示上表面和安装在振动放大部13的图示下侧的加热器保持构件21的图示下表面之间的距离。但是，为了更有效地防止端子部3和电极部5接合前的绝缘树脂6固化，以形成使隔热构件9的图示上下方向的宽度，大于安装在振动放大部13的图示上侧的加热器保持构件21的图示上表面和安装在振动放大部13的图示下侧的加热器保持构件21的图示下表面之间距离的隔热构件9为佳。
隔板31，由SUS不锈钢或黄铜等金属材料形成六角柱形状。两根隔板31，在图1的纸面垂直方向上(即，图2的上下方向)空出规定的间隔相互平行，并且，与振动放大部13的两个侧面13b、13c相邻接，固定在磁头支持构件16上。另外，两根隔板31在搬送方向V上，在加热器保持构件21的上游侧固定于磁头支持构件16。
电路板搭载工作台10，在端子部3和电极部5压接接合时，具备具有搭载COF带2的搭载面32a的搭载夹具32，和加热搭载夹具32的工作台侧加热器33。在搬送方向V的搭载夹具32的上游侧，形成从搭载面32a向上游侧、且向图1的下方倾斜的倾斜面32b。另外，电路板搭载工作台10具有省略图示的驱动机构，电路板搭载工作台10可以在图1的上下方向上进行移动。
(COF带和IC芯片的连接固定方法)在如上述那样构成的接合装置1中，如下所述，进行COF带2和IC芯片4的连接固定。
首先，在振动磁头7的上游侧，绝缘树脂6被灌封(涂敷)在COF带2的端子部3的周围。被灌封的部分，利用省略图示的电路板搬送机构，通过反复地将COF带2搬送、停止，被搬送到规定位置。即，在搬送方向V上，COF带2被搬送到，形成于被振动磁头7吸附保持的IC芯片4上的电极部5的位置和形成在COF带2上的端子部3大致处于一致的位置。而且，搬送COF带2时，振动磁头7处于已上升的状态，且搭载夹具32处于已下降的状态，从而不会妨碍COF带2的搬送。此后，搭载夹具32上升，COF带2被搭载于搭载面32a上。另外，使用省略图示的相机组合，进行COF带2的对位。
另一方面，振动磁头7预先在吸附面14b处保持IC芯片4。更具体地说，省略图示的翻转装置从省略图示的精密切断的半导体晶片材料中取出一个IC芯片4，使该IC芯片4的表里进行翻转，同时，将IC芯片4搬送到振动磁头7的吸附面14b。而且，振动磁头7，通过利用吸附面14b吸附IC芯片4，从翻转装置接收IC芯片4，将IC芯片4保持在吸附面14b处。在此状态下，COF带2的对位结束的话，振动磁头7下降，一边将保持在吸附面14b的IC芯片4的电极部5与端子部3接触、加压，一边对端子部3和电极部5的接触部施加超声波振动，将端子部3和电极部5进行压接接合。该压接接合时，对端子部3和电极部5的接触部施加的超声波振动的频率为，例如，10kHz～60kHz。
端子部3与电极部5压接接合时，由磁头侧加热器8加热的振动磁头7的热量通过IC芯片4被传递给COF带2上的绝缘树脂6。另外，磁头侧加热器8的热量作为辐射热被传递给COF带2上的绝缘树脂6。而且，端子部3和电极部5的压接接合完成后，绝缘树脂6开始热固化，COF带2和IC芯片4通过热固化的绝缘树脂6被粘结接合。通过绝缘树脂6，COF带2和IC芯片4被粘结接合的话，则COF带2和IC芯片4的连接固定结束。另外，绝缘树脂6的热固化温度为，例如，150℃～200℃。
COF带2和IC芯片4的连接固定完成后，则上升振动磁头7，或者下降搭载夹具32。而且，将COF带2仅仅搬送规定间距P，就与上述同样地，进行COF带2和下一个IC芯片4的连接固定。
(本形态的主要效果)如上述说明所示，本形态的接合装置1具有设置在振动磁头7和COF带2之间的隔热构件9。即，具有防止端子部3和电极部5压接接合前的绝缘树脂6热固化的隔热构件9。因此，在端子部3和电极部5压接接合前，能够防止由于磁头侧加热器8的热量的影响使得热固性绝缘树脂6发生固化的现象。因而，不会因为已固化的绝缘树脂6的影响，防碍端子部3和电极部5的压接接合，能够以形成在与端子部3相接触的电极部5的接触面，或者与电极部5相接触的端子部3的接触面上的氧化膜或污垢被清除的状态，使端子部3和电极部5压接接合。其结果是，能够使端子部3和电极部5的导通稳定。另外，在端子部3和电极部5压接接合后，能够通过磁头侧加热器8的热量使绝缘树脂6固化，使COF带2和IC芯片4粘结接合。因此，能够确保COF带2和IC芯片4的接合强度，能够使端子部3和电极部5的导通稳定。即，本形态的接合装置1，能够适当地利用超声波振动压接接合端子部3和电极部5，同时，利用设置在COF带2上的热固性绝缘树脂6，将COF带2和IC芯片4进行粘结接合。
在这里，例如，上述专利文献3中记载的接合装置所示，在仅通过使热固性绝缘树脂热固化的粘结接合，将电路板和电子元件进行连接固定的接合装置中，搬送电子部件的搬送磁头的电子部件的吸附面，与电子部件的面积大小程度相同。因此，即使由于加热器，搬送磁头被加热，搬送磁头的热量也不会使上游侧的绝缘树脂发生热固化。与此相对，构成本形态的振动磁头7的振动放大部13，为了不使振动发生部12发生的振动劣化，在COF带2的长边方向上形成长的细长长方体形状。因此，与振动放大部13的底面13a相对的COF带2的相对面积大，并且，压接接合时难以确保振动放大部13的底面13a与COF带2之间的距离。从而，在振动磁头7的热量的影响下，容易使端子部3和电极部5压接接合前的绝缘树脂6发生热固化。但是，由于本形态的接合装置1具有防止端子部3和电极部5压接接合前的绝缘树脂6热固化的隔热构件9，因此，在端子部3和电极部5压接接合前，一边防止由于磁头侧加热器8的热量的影响使热固性的绝缘树脂6发生固化，一边使端子部3和电极部5进行压接接合的情况成为可能。
本形态中，隔热构件9仅仅设置在搬送方向V上较吸附面14b更为上游侧。因此，与隔热构件9也被设置在搬送方向V上较吸附面14b更为下游侧的情况相比，不仅能防止端子部3和电极部5压接接合前的绝缘树脂6固化，同时也能够在压接接合后使绝缘树脂6迅速固化。另外，能使接合装置1的结构简单化。
本形态中，隔热构件9，通过隔板31被安装在支持振动磁头7的磁头支持构件16处。因此，能够排除隔热构件9带给振动磁头7的振动的影响。即，如果将隔热构件9安装在振动磁头7处，则由于隔热构件9的影响，振动磁头7的振动产生变动，而如果采用本形态的结构的话，来自隔热构件9的影响不会使振动磁头7的振动产生变动。因此，能够使用振动磁头7产生适当的振动。
本形态中，隔热构件9，由受到磁头侧加热器8的热量影响不会产生灰尘的材料形成。因此，能够防止由于灰尘的原因导致端子部3和电极部5的导通不良等问题的发生。
本形态中，绝缘树脂6，是指热固化前的状态为糊状的NCP。因此，压接接合前，能够使端子部3和电极部5容易接合。因而，能够可靠地进行端子部3和电极部5的压接接合，能够更可靠地使端子部3和电极部5的导通稳定。
(其它的实施形态)上述形态是本发明较适宜的形态的一个例子，但并不限定于此，在不更改本发明要旨的范围内可以进行各种变形。例如，上述形态中，隔热构件9的另一端面9b侧的上表面被固定于两根隔板31。但是，如图1的双点划线所示，也可以向搬送方向V的上游侧进一步延长隔热构件9的另一端面9b。这种情况下，例如，可以形成隔热构件9，使其与较吸附面14b更为上游侧的振动放大部13的整个底面13a相对。
另外，上述形态中，隔热构件9仅仅设置在搬送方向V上较吸附面14b更为上游侧。但是，也可以将隔热构件设置在较吸附面14b更为下游侧。进而，为使压接接合后的绝缘树脂6的固化更为迅速地进行，也可以在较吸附面14b更为下游侧追加磁头侧加热器。
进而，上述形态中，绝缘树脂6是指热固化前的状态为糊状的NCP，但绝缘树脂6也可以是NCF(Non Conductive Film)。进而还有，电路板2不限定为挠性树脂电路板，也可以是陶瓷等高硬度的电路板，适用于本发明结构的都可以。另外，连接固定在电路板2的电子部件4，不限定为IC芯片，也可以使用表面弹性波元件，电阻元件等其它的电子部件。
进而还有，上述形态中，磁头侧加热器8是陶瓷加热器，但是代替陶瓷加热器，还可以使用如图9所示的由筒式加热器构成的磁头侧加热器58。该磁头侧加热器58，例如，在鞘状的金属盒中保持有镍铬耐热合金等发热体的状态下，通过将在其缝隙内充填有热传导优良的高纯度无机绝缘物粉末的封装加热器59的一部分埋入扁平长方体状的铝片60内部来形成。从封装加热器59中，引出覆有绝缘膜的导线61。
与上述形态相同，也可以在该磁头侧加热器58的周围，如图10所示，设置缓冲构件65。从封装加热器59中引出的导线61被绝缘膜包覆，作为缓冲构件65没有必要使用绝缘材料，因此，作为缓冲构件65，例如，可使用通过利用热分解高分子薄膜进行碳化的方法而制成的具有接近单结晶构造的高定向性石墨构成的放热薄板。作为该缓冲构件65的放热薄板，在磁头侧加热器58的外周缠绕3周半。图10所示形态中，与振动放大部13相接触的磁头侧加热器58的内侧面(图10中左侧的面)和振动放大部13之间，设置有4层作为缓冲构件65的放热薄板。另外，作为缓冲构件65，也可以使用作为箔状的金属材料的铝箔或者铜箔、银箔、金箔等。另外，作为缓冲构件65，还可以使用聚酰亚胺薄膜或者聚醚酮薄膜等薄膜状的绝缘材料。另外，在图10中，对于和上述形态相同的构成，附加相同的符号。
权利要求
1.一种电子部件的接合装置，是连接固定电路板和电子部件的装置，其特征在于，具有将形成在上述电路板上的端子部和形成在上述电子部件处的电极部进行压接接合的振动磁头，为了使设置在上述电路板上的热固性绝缘树脂热固化、以进行上述电路板和上述电子部件的粘结接合、而安装在上述振动磁头上的加热器，以及设置在上述振动磁头和上述电路板之间的隔热构件；其中，利用振动将上述端子部和上述电极部进行压接接合，同时，通过上述绝缘树脂，将上述电路板和上述电子部件进行粘结接合。
2.一种电子部件的接合装置，是连接固定电路板和电子部件的装置，其特征在于，具有将形成在上述电路板上的端子部和形成在上述电子部件处的电极部进行压接接合的振动磁头，为了使设置在上述电路板上的热固性绝缘树脂热固化、以进行上述电路板和上述电子部件的粘结接合、而安装在上述振动磁头上的加热器，以及，防止上述端子部和上述电极部压接接合前的上述绝缘树脂热固化的隔热构件；其中，利用振动将上述端子部和上述电极部进行压接接合，同时，通过上述绝缘树脂，将上述电路板和上述电子部件进行粘结接合。
3.如权利要求1或2所述的电子部件的接合装置，其特征在于，所述电路板被形成长尺形状，同时，所述端子部与所述电极部的压接接合、和所述电路板与所述电子部件的粘结接合是，在将上述电路板向作为上述电路板长边方向的一个方向的规定搬送方向进行搬送后，使电路板处于停止状态下实施的；所述振动磁头具有，在上述端子部和上述电极部的压接接合时，保持上述电子部件的部件保持部，所述隔热构件，仅设置在上述搬送方向上的、较上述部件保持部的更为上游侧。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的电子部件的接合装置，其特征在于，所述隔热构件安装在支持上述振动磁头的磁头支持构件上。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的电子部件的接合装置，其特征在于，所述绝缘树脂的热固化前的状态为胶状的状态。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够使端子部和电极部的导通稳定，并且能够确保电路板和电子部件接合强度的电子部件的接合装置的具体结构。本发明的电子部件的接合装置(1)，具有将形成在电路板(2)上的端子部与形成在电子部件(4)处的电极部进行压接接合的振动磁头(7)，使设置于电路板(2)的热固性绝缘树脂热固化，进行电路板(2)和电子部件(4)的粘结接合的加热器(8)，以及防止端子部和电极部压接接合前的绝缘树脂热固化的隔热构件(9)。该接合装置(1)，利用振动将端子部和电极部压接接合，同时，通过绝缘树脂将电路板(2)和电子部件(4)进行粘结接合。
文档编号B23K20/10GK1866489SQ20061007949
公开日2006年11月22日 申请日期2006年5月9日 优先权日2005年5月20日
发明者根桥徹 申请人:爱立发株式会社