電子部件的接合方法和電子部件的接合裝置的製作方法

2023-09-12 20:09:15

專利名稱：電子部件的接合方法和電子部件的接合裝置的製作方法
技術領域：
本發明所屬領域本發明涉及的是利用振動使電子部件壓接接合在撓性基板上的電子部件接合法和電子部件接合裝置。
現有技術一向以來，施加振動使電子部件與陶瓷製的基板相互接合的裝置得到了廣泛的運用。這些裝置所使用的振動子通常都是一個。由於陶瓷製基板材質堅硬，所以即使受到振動也很難發生變形。因此，如果陶瓷製基板進行物理性固定的話，就不會隨著電子部件的振動而發生運動。於是，在電子部件和陶瓷製基板之間產生相對運動，從而能夠順利的進行摩擦接合。
但是，在只有一個振動子的情況下，由於只有一個振動方向，所以存在有接合部的形狀會在振動方向上形成為長形橢圓狀的缺點。，為了解決這一問題，如特許文件1所示，可以採取使用2個振動子，從而擁有2個振動方向的技術。
特許文件1所記載的技術是關於倒裝接合SAW(Surface Acoustic Wave)器件等的電子部件而採取的接合法及其裝置。它是一邊對形成在陶瓷製基板上的電極和由SAW器件等電子部件形成的金屬突起加熱，一邊使這兩者壓接。目前的技術的特徵是，在構成上包含有對陶瓷製基板施加振動的第1振動子和對電子部件施加振動的第2振動子，通過這2個振動子從複數個方向對壓接部位施加以超聲波，從而使包層部的突起形狀呈近圓形。
另一方面，為了使電子部件更加薄，所以大多採取了薄性外殼的簡易TCP(Tape Carrier Package)。作為TCP的製造方式，有TAB(Tape AutomatedBonding)方式和COF(Chip On Flexible Circuit Board or Chip On Film)方式。這2種方式中，COF方式較多的被運用於實際倒裝中。
但是，因為實際安裝有IC接頭的磁帶是柔軟的，也就是說是可彎曲的，所以無法採用振動壓接方式，即無法採用利用超聲波振動使IC接頭等電子部件進行壓接的方式。這是因為撓性基板吸收了超聲波的能量。因此，在TAB方式和COF方式下接合磁帶和電子部件，通常是使用利用了錫焊，金屬制突起和錫制突起的Au-Sn接合，利用作為異嚮導電磁帶的ACF(anisotropicconductive film)的方式，利用作為異嚮導電糊劑的ACP(anisotropicconductive paste)的方式，NCP(non conductive Paste)等各種黏著方式。特開平11-284028號公報(概略)本發明所希望解決的問題因為構成具有彎曲性的樹脂基板的磁帶材質柔軟，所以存在有施加了振動後容易會發生變形的問題。也就是說，在通過壓接將電子部件固定在撓性樹脂基板上的情況下，撓性樹脂基板與電子部件接觸的部分會隨著電子部件的振動而發生一定程度的振動。因此，會大幅度的減小電子部件表面和與其壓接的撓性樹脂基板表面之間的相對運動(摩擦)。特別是，在振動頻率赫茲高，且振幅為幾十微米的小幅振動模式下，這種傾向更強。
因此，目前技術中只使用1個振動子的方法，即使將電子部件與撓性樹脂基板相壓接，由於黏結強度很小，所以無法予以實際運用。另外，使用2個振動子，使電子部件和撓性樹脂基板雙方發生振動的方法，與只使用1個振動子的方法相比，壓接強度是提高了，但是由於偏差較大所以也無法予以實際運用。因此，利用振動使電子部件和撓性樹脂基板壓接的接合法至今仍無法予以實際運用。
而且，如上所述的錫焊等現有技術中的接合法與利用振動進行壓接的接合法相比，存在有黏結強度低和質量可信性較差的問題。例如，Au-Sn接合法因為存在有固相擴散溫度高，熱應力大的問題，所以在能夠實際運用的對像部件上有很大的制約。
本發明的發明人認為應該對如何在通過壓接方式將電子部件固定在撓性樹脂基板的情況下不會產生偏差的方法進行研究，並對使用2個振動子情況下的壓著強度的偏差進行了持續的分析，研究。結果，發現壓接強度和2個振動子各自的頻率，各自的振幅之間存在有一定的關聯。
然後，就可以明白通過撓性樹脂基板，即使只對電子部件施加以超聲波振動，也能夠獲得所需的黏著強度。因此，這種振動壓接方式的運用範圍得到了擴大。但是，不管是使用2個振動子還是使用1個振動子，搭載有撓性樹脂基板的工作平臺表面的粗糙度將會轉錄到樹脂基板，從視覺上會覺得樹脂基板被劃傷了。
例如，如

圖13所示，在通過電子部件101側的振動，使設置在電子部件101下方的金屬突起部102向電子部件101側振動並與設置在撓性樹脂基板103上作為電極的引導部104接合的情況下，基板搭載用工作平臺105的表面粗糙度將會轉錄到樹脂基板103上。這種被轉錄了的表面粗糙度，如樹脂基板103內面的箭頭A和箭頭B所示，在視覺上給人以劃傷的感覺。
本發明的目的是為解決上述問題點，而提供的能夠通過振動將IC接頭等電子部件與撓性樹脂基板相接合的電子部件接合法和電子部件接合裝置。另外，其他發明還提供了即使通過振動將IC接頭等電子部件與撓性樹脂基板相接合，也不會劃傷基板的電子部件接合法和電子部件接合裝置。
本發明的技術方案為了達到上述目標，本發明的電子部件的接合方法，其是將支持固定在磁頭上的電子部件利用振動壓接接合在基板上的方法，其包含有以下工序採用作為上述磁頭的振動磁頭，且該振動磁頭支持固定上述電子部件的工序；將被支持固定的電子部件移動至第1規定位置的工序；上述基板採用樹脂制的撓性基板，並將該撓性基板移動至第2規定位置的工序；基板搭載用工作平臺支撐固定上述撓性基板的工序；電子部件接近上述撓性基板的工序；在上述磁頭的振動頻率超過基板搭載用工作平臺的振動頻率的狀態下，使兩者一邊振動，一邊將上述電子部件與撓性基板進行壓接接合的工序；上述電子部件從磁頭離開的工序；固定支撐在上述基板搭載用工作平臺上的撓性基板從基板搭載用工作平臺離開的工序。
本發明能夠通過振動使IC接頭等電子部件與撓性基板黏結。也就是說，當由基板搭載用工作平臺施加給樹脂制撓性基板的振動頻率降低時，該振動也能夠有效的傳遞到撓性基板和電子部件的壓接面。另一方面，因為磁頭的振動是有範圍的，所以即使其頻率再高，也能夠有效的傳遞到撓性基板和電子部件的壓接面。為了將大能量的振動施加到撓性基板和電子部件間的壓接面上，使磁頭側的振動頻率高於基板搭載用工作平臺側的振動頻率是十分有效的方法。
另外，壓接工序也可以採取在上述基板搭載用工作平臺的振動振幅大於磁頭振動振幅的狀態下，使兩者一邊振動，一邊使上述電子部件和撓性基板進行壓接接合。即使採取這種方式，也能夠通過振動將IC接頭等電子部件壓接在撓性基板上。
在撓性基板是採取COF磁帶的情況下，大多採用聚醯亞胺樹脂和PET樹脂，它們和陶瓷相比，振動衰減更加顯著。進而，因為撓性基板容易發生變形，所以不僅在縱向振動方向上在橫向振動方向上的傳遞效率都很差。像本工序這樣，通過使驅動振動衰減顯著而且傳遞效率差的撓性基板產生振動的基板搭載用工作平臺的振幅大於磁頭的振幅，能夠將均衡性良好的振動施加到撓性基板和電子部件間的壓接面上。
為了達到上述目標，本發明的電子部件的接合方法，其是將支持固定在磁頭上的電子部件利用振動壓接接合在基板上的方法，其包含有以下工序上述磁頭支持固定上述電子部件的工序；將被支持固定的電子部件移動至第1規定位置的工序；上述基板採用樹脂制的撓性基板，並將該撓性基板移動至第2規定位置的工序；由搭載有上述撓性基板的搭載面表面粗糙度為0.01～0.5μm的基板搭載用工作平臺支撐固定上述撓性基板的工序；電子部件接近上述撓性基板的工序；在上述磁頭的振動頻率超過基板搭載用工作平臺的振動頻率的狀態下，使兩者一邊振動，一邊將上述電子部件與撓性基板進行壓接接合的工序；上述電子部件從磁頭離開的工序；固定支撐在上述基板搭載用工作平臺上的撓性基板從基板搭載用工作平臺離開的工序。另外，壓接工序也可以在上述基板搭載用工作平臺的振動振幅大於磁頭振動振幅的狀態下，使兩者一邊振動，一邊使上述電子部件和撓性基板進行壓接接合。
本發明在能夠通過振動將IC接頭等電子部件壓接在撓性基板上的基礎上，因為將基板搭載用工作平臺的表面粗糙度控制在0.01μm到0.5μm之間，所以在確切的保證了接合的同時，不會對撓性基板有所劃傷，或者說即使有劃傷那也是十分細微的。
另外，本發明的電子部件的接合方法，其是將支持固定在磁頭上的電子部件利用振動壓接接合在基板上的方法，其包含有以下工序上述磁頭支持固定上述電子部件的工序；將被支持固定的電子部件移動至第1規定位置的工序；上述基板採用樹脂制的撓性基板，並將該撓性基板移動至第2規定位置的工序；由搭載有上述撓性基板的搭載面表面粗糙度為0.01～0.5μm的基板搭載用工作平臺支撐固定上述撓性基板的工序；通過上述磁頭和基板搭載用工作平臺中任意一方或者雙方的振動，將上述電子部件和撓性基板進行壓接接合的工序；上述電子部件由被磁頭支撐固定著的狀態轉變為不受磁頭支撐固定狀態的工序；上述撓性基板由被基板搭載用工作平臺支撐著的狀態轉變為不受支撐狀態的工序。
該發明也能夠通過振動將IC接頭等電子部件壓接在撓性基板上。另外，因為基板搭載用工作平臺的表面粗糙度在0.01μm到0.5μm之間，所以在確切的保證了接合的同時，不會對撓性基板有所劃傷，或者說即使有劃傷那也是十分細微的。
另外，樹脂材料如同防止振動用材料一樣，材料越厚，振動越難以傳遞，所以降低樹脂制撓性基板的厚度，能夠在一定程度上使振動得到良好的傳遞。因此，樹脂制撓性基板的厚度控制在10～200μm之間。如果採取這種組成的話，因為振動能夠十分有效的傳遞到樹脂制撓性基板和電子部件間的壓接面上，所以能夠提高壓接強度。而且，將壓住撓性基板的基板壓板的四角形開口內邊和與其接合的電子部件之間的距離控制在0.5到5mm範圍內的話，因為振動能夠十分有效的傳遞到樹脂制撓性基板和電子部件間的壓接面上，所以能夠提高壓接強度。
進而，使用COF磁帶或者TAB磁帶作為撓性基板。通過採取這種組成，能夠在不劃傷磁帶的情況下製造TCP。
另外，將撓性基板的厚度控制在10～50μm的範圍內。這樣的話，僅僅依靠向電子部件側的振動就能夠壓接電子部件和撓性基板，同時還能夠防止由于振動而帶來的不良影響(例如基板開裂等)。
另外，至少對電子部件和撓性基板中的任意一方進行加熱。通過這種組成，能夠大大加強電子部件和撓性基板間的壓接強度。
另外，本發明的電子部件接合裝置其具有支撐固定電子部件的磁頭、和搭載有基板的基板搭載用工作平臺，而且，是通過向上述磁頭和基板搭載用工作平臺施加振動來將上述電子部件壓接接合在基板上的；其中，上述基板能夠採用厚度為10～200μm的COF磁帶或者TAB磁帶。另外，既能夠在上述磁頭的振動頻率大於基板搭載用工作平臺的振動頻率的狀態下，兩者能夠振動；也能夠在上述基板搭載用工作平臺的振動振幅大於磁頭的振動振幅的狀態下，兩者能夠振動。
這些裝置能夠通過振動將IC接頭等電子部件壓接在厚度極薄的撓性基板上。
而且，所說的磁頭和基板搭載用工作平臺，在水平方向上能夠相互呈90度角進行往復振動。因為磁頭和基板搭載用工作平臺能夠相互呈90度方向的進行往返振動，所以在結構上能夠提高接合強度。另外，因為這兩者是由各自的振動子來驅使振動的，所以能容易的進行振動控制。
另外，本發明的電子部件接合裝置其具有支撐固定電子部件的磁頭、和搭載有基板的基板搭載用工作平臺，而且，是通過向上述磁頭和基板搭載用工作平臺中的任意一方或雙方施加振動來將上述電子部件壓接接合在基板上的；其中，上述基板採用磁帶狀的撓性基板，上述基板搭載用工作平臺中，搭載有上述基板的搭載面的表面粗糙度為0.01～0.5μm。
因為本發明的基板搭載用工作平臺的表面粗糙度在0.01μm到0.5μm之間，所以在確切的保證了接合的同時，不會對撓性基板有所劃傷，或者說即使有劃傷那也是十分細微的。另外，通過這種組成，能夠解決新近發現的撓性基板劃傷問題，能夠提供外觀漂亮而且可信賴性高的帶有電子部件的撓性基板。
另外，撓性基板採用厚度為10～200μm的COF磁帶或者TAB磁帶，其表面粗糙度為0.05～0.2μm。採用這種組成的話，在能夠得到高信賴性的TCP的同時，不會劃傷磁帶表面或者即使有所劃傷也是十分細微。
另外，其還設有使所說的磁頭振動的磁頭用振動子、和使所說的基板搭載用工作平臺振動的基板用振動子，使所說的磁頭和基板搭載用工作平臺在水平方向內、相互保持90度的方向上進行往復振動，同時，根據所說的磁頭和基板搭載用工作平臺各自的振動頻率或者各自的振動這兩者中的至少一方或者雙方而進行不同的振動。這種構成因為磁頭和基板搭載用工作平臺是相互保持90度的進行往返振動，所以提高了接合強度。另外，因為這兩者是通過各自的振動子來進行振動的，所以在振動的控制上也變得簡單。進而，因為在構成上是通過2種振動子來使振動頻率或者振幅中的至少一方在有所不同的情況下來進行振動，所以提升接合強度也變得容易。
進而，所說的磁頭能夠振動，並且在固定基板搭載用工作平臺的狀態下，通過超聲波振動使支持固定於磁頭上的電子部件，在水平方向上進行0.2～3.6μm的往復振動，從而將所說的電子部件壓接接合在撓性基板上。這種構成與現在一般採用的構成相比，僅僅是使電子部件側振動，從而達到了提高裝置的質量穩定性和降低成本的目的。另外，因為振動量在0.2到3.6μm的範圍內，所以即使基板是薄的磁帶也能夠進行穩定的接合。
本發明的實施形態以下，參照附圖對本發明的電子部件接合法和電子部件接合裝置的實施形態進行說明。首先，參照圖1至圖9對本發明的實施形態1進行說明。
該電子部件接合裝置是利用超聲波等的振動來進行電子部件的接合的。利用超聲波進行接合的超聲波接合法是將所要接合的電子部件緊貼安放在基板側，一邊加壓，一邊發出超聲波進行接合。由此，在本說明書中將利用超聲波等的振動進行的接合稱為壓接接合。
壓接接合時，在其振動的初期階段，清除接合界面上的氧化膜和汙垢，同時，在接觸部分產生摩擦熱，當達到了所規定的接合時間或者能量後，則完成了接合。如果界面乾淨的話則能夠得到強力的接合效果。另外，當結晶顆粒之間的距離接近原子間距的話，會產生強烈的引力，完成固相擴散接合。
圖1所示的是本發明實施形態1的電子部件接合裝置(以下，簡稱為接合裝置)的主要構成部分。接合裝置1設有電子部件用振動磁頭2(ブランソン公司製造)和基板載置側部件3。
振動磁頭2設有振動珩磨頭2a、振動磁頭壓接部2b、和振動磁頭用振動子2c。基板載置側部件3設有基板用振動子3a、隔熱層4、基板加熱部5、搭載基板用工作平臺6、加熱器7、溫度傳感器8、真空吸附孔9和真空管10。
在振動磁頭2和安置基板部件3之間，配置有在從圖1的左側起至右側間斷行進狀態下的撓性樹脂基板的COF磁帶11。在此COF磁帶11上安裝有電子部件IC接頭12。在搭載基板用工作平臺6上設置基板壓板13。
接合裝置1的結構是通過設置在上側的振動磁頭2和設置在下側的基板載置側部件3，使IC接頭12對COF磁帶11進行壓接接合而成。
如圖1所示，在振動珩磨頭2a頂端部的底面上，設置有振動磁頭壓接部2b；在振動珩磨頭2a的後端部，設置有由壓電器件組成的振動磁頭用振動子2c。振動磁頭壓接部2b是由超硬材料構成，但並不限於此，也適宜在振動磁頭壓接部2b的表面覆以氮化鈦和炭化鈦等。如果進行了這樣的表面處理後，不管母材是什麼材料，都能夠顯著的提升其耐久性。
振動磁頭用振動子2c的振動在振動珩磨頭2a中傳遞，並在振動磁頭壓接部2b處收斂。為了使振動磁頭壓接部2b在垂直方向的振動為0，振動珩磨頭2a的安裝相對於水平面則保持一定角度，由此，振動磁頭壓接部2b只能在平行於撓性基板的COF磁帶11平面的水平方向上進行振動，其振動頻率為10～60KHz。為了IC接頭12的吸附、位置校對、後文所述的從相機17起的退避、以及從COF磁帶起的退避，設有能夠使振動磁頭2上下左右移動的驅動裝置(圖中省略顯示)。
振動珩磨頭壓接部2b上設置有直徑為0.8mm的吸附孔，用於真空吸附IC接頭12，使其固定在振動磁頭2上(圖示省略)。設置在振動磁頭2上的吸附孔具有與設置在基板搭載用工作平臺6上的真空吸附孔9相同的結構。而且，也可以在振動珩磨頭2a上嵌入加熱IC接頭12用的加熱器。此時，可以採用與基板加熱部5相同的結構。
作為基板用振動磁頭的基板載置側部件3除了具有將由基板用振動子3a激振而產生的振動施加給COF磁帶11的功能外，還具備有吸、固定COF磁帶11的功能、和加熱COF磁帶11的功能。
基板用振動子3a使用了能夠根據外界所給予的磁場進行伸縮的超磁應變器件，其振動頻率為10～30KHz。超磁應變器件的抗熱性能很差，因此，在基板振動用振動子3a和基板加熱部5之間設置隔熱層4，用來防止因基板加熱部5產生的熱量而使基板用振動子3a過熱。而且，超磁應變器件與壓電器件一樣，能夠產生高頻振動，但與壓電器件相比在低頻區域能發其揮優良特性。在電子部件的接合技術領域中，既可以使用壓電器件來代替超磁應變器件，也能夠使用超磁應變器件來代替壓電器件。
隔熱層4主要是由多孔陶瓷構成，多孔陶瓷與其他材料相比，在耐高溫性、振動的衰減性、較高的強度等綜合性能方面是十分優秀的。
基板加熱部5設置在隔熱層4和搭載基板用工作平臺6之間，而且，基板加熱部5上設置有加熱器7、溫度傳感器8、和與產生真空的真空源相連的真空管10。在設計上，由基板加熱部5產生的熱量很難傳遞到基板搭載用工作平臺6之外的地方。其中，加熱器7是封裝加熱器，溫度傳感器8是熱(溫差)電偶。
基板搭載用工作平臺6除了具有搭載和支撐(吸附、固定)樹脂制撓性基板的COF磁帶11的功能外，還擔負著承受壓接時的振動磁頭2的重量的功能、和由COF磁帶11向加熱器7傳遞熱量的功能。在基板搭載用工作平臺6上，還設有用於搭載COF磁帶11的搭載面6a、和設於COF磁帶11行進方向的兩端的臺部6b。該臺部6b上設有4個螺釘接合孔6c、1個小徑孔6d和1個長孔6e。
真空吸附孔9如圖1和圖2所示，具有5根在垂直方向上延伸的垂直部9a、包圍IC接頭12的2個大小不同的「口」字形槽部9b、9c、和在底側與5根垂直部9a相連的橢圓狀凹部9d。而且，4根垂直部9a的頂端部分別2根一組地設置在槽部9b、9c上，只有中央的垂直部9a是設置在搭載面6a上。
在圖1中，基板搭載用工作平臺6的上下高度為12mm，槽部9b、9c的深度為0.5mm，凹部9d的深度為1mm。因此，垂直部9a的長度為10.5mm。包圍著「口」字形槽部9b的搭載面6a的表面粗糙度、由「口」字形槽部9b和9c包圍著的那部分搭載面6a的表面粗糙度、和由小「口」字形槽部9c包圍著的部分的表面粗糙度，都是相同的，設定為R MAX0.05～0.2μm。
而且，如後文所述，該數值也可以設定在0.01～0.5μm的範圍內。另外，這種鏡面加工至少應對由小「口」字形槽部9c包圍的部分，也就是說，可以僅在搭載有IC接點12的IC搭載面上。在該實施形態中，對COF磁帶11所接觸的所有搭載面6a實施上述R MAX0.05～0.2μm的鏡面加工。另外，因為現有的裝置是不進行該加工的，所以搭載面6a的表面粗糙度是在數μm以上。以下，僅僅就搭載面6a表面粗糙度不同的現有裝置的評價數據進行適當的說明。
基板載置側部件3在將COF磁帶11送向圖1所示的A箭頭方向時，能夠在垂直方向上移動，以使基板搭載用工作平臺6和COF磁帶11不會發生接觸。
如圖3所示，在基板壓板13的中央部設置四角形的開口14，並在其行進方向的前後設有切槽15。該開口14能夠放入振動磁頭2頂端部底面和振動磁頭壓接部2b，另外為了防止與振動磁頭2發生接觸，在開口14的外周進行了大角度的倒角，也就是說形成有越到外側越厚的斜面13a。
另外，基板壓板13能夠在垂直方向上移動，其目的是使其在輸送COF磁帶11時，不會與在COF磁帶11上形成的電連接接線柱16(圖3、圖4中虛線表示的部分)和所接合的IC接點12發生接觸而產生損傷。該電連接接線柱16相當於圖13所示的現有技術的引導部104。進而，當由基板壓板13押壓固定COF磁帶11時，形成在COF磁帶11上的各個電連接接線柱16和與COF磁帶11壓接接合的各個IC接點12，通過開口14和切槽15而退避開，故不會與基板壓板13發生接觸。
通過真空吸附孔9的真空吸附和基板壓板13的押壓，使COF磁帶11支撐並與固定在基板搭載用工作平臺6上。另一方面，COF磁帶11的壓接面(圖1中為上面)離開基板搭載用工作平臺6的距離為COF磁帶11的厚度。因為COF磁帶11具有撓性，所以即使由基板壓板13固定該COF磁帶11，與硬陶瓷製的基板不同，也無法使COF磁帶11的壓接面不動而達到完全固定。也就是說，因為在COF磁帶11的上下面之間存在有柔軟的樹脂部件，所以即使牢固地固定COF磁帶11的四周，COF磁帶11的開口14的上下面承受了振動的話，會在水平方向上發生伸縮。
進而，COF磁帶11的壓接面的固定程度，除了上述磁帶的厚度外，還與形成基板壓板13上的開口14的內側端面與IC接點12間的距離大小有關。真空吸附孔9的功能主要是為了提高固定COF磁帶11的固定強度，COF磁帶11既可以通過真空吸附孔9吸附固定，也可以通過基板壓板13的押壓進行牢固的固定。
在圖1和圖3中，為了看圖的方便，將基板壓板13和IC接點12間的距離予以了放大，但是在不與振動磁頭2發生接觸的範圍內，該距離以儘可能小為佳。在本實施形態中，從區分開口14的端面到位於開口14內的IC接點12為止的最小距離是1.5mm，該最小距離宜為0.5mm～5mm，最好是0.8mm～2mm。當該數值超過0.5mm的話，能夠不斷減小振動磁頭2和基板壓板13間的接觸機率，當該數值在5mm以下時，能夠在相當程度上抑制設置在開口14的COF磁帶11的移動。
另外，振動磁頭壓接部2b的振動方向和基板搭載用工作平臺6的振動方向，均在水平方向，並且相互垂直相交。這樣的垂直相交可以使2個振動不會消除振幅。進而，通過使雙方振動頻率不同，2個振動的合成矢量並不是僅僅為一定的方向，而是無規則的任意方向。
在COF磁帶11上設置IC接點12，使基板搭載用工作平臺6和振動磁頭用振動子2c的相互垂直相交、並且在水平方向上的振動情況如下所示。
當設定振動磁頭用振動子2c的振動頻率在40KHz以上時，振動珩磨頭2a的振幅為約3μm(微米)，IC接點12的振幅為1.8μm，IC接點12的振幅衰減至振動珩磨頭2a的60％左右。當設定振動磁頭用振動子2c的振動頻率在60KHz以上時，振動珩磨頭2a的振幅為約1μm(微米)，IC接點12的振幅0.2μm，IC接點12的振幅衰減至振動珩磨頭2a的20％左右。
如上所述，因為振動頻率越高，振動能量越大，但傳遞中損失也越大，所以要考慮振動的衰減再決定振動頻率。而且，作為電子部件的IC接點12的往返振動(振幅)的大小在0.2～3.6μm之間的話，就能夠提高接合強度並防止劃傷。
圖3所示的是COF磁帶11和基板壓板13關係的平面圖。在COF磁帶11的兩端連續形成有間隔緊湊的作為接合孔輸送用的穿孔11a，在中央部形成有配線(圖中省略)和電連接接線柱16。COF磁帶11被送向圖3中箭頭A方向。在行進方向前方的切槽15是用來防止設在COF磁帶11上的電連接接線柱16與基板壓板13發生接觸用的退讓部，在行進方向後側的切槽15是用來防止電連接接線柱16或被壓接接合的IC接點12與基板壓板13發生接觸的退讓部。
因為COF磁帶11具有撓性，所以為了使基板壓板13能夠穩定押壓，不僅僅限於IC接點12的周圍，而是大範圍地壓住COF磁帶11，故在設置基板壓板13形狀時，使其寬度W應為IC接點12的搭載間隔(IC接點12相互間的距離)的2～7倍。
圖4是在振動磁頭壓接部2b被吸附後，用相機17對移動至規定位置(第1規定位置)的IC接點12和被送至規定位置(第2規定位置)的COF磁帶11的電連接接線柱16進行拍攝，並進行位置校對工序的說明圖。在圖4中，將IC接點12吸附到設置在振動珩磨頭2a頂端部的底部上的振動磁頭壓接部2b。而且，圖4中省略了基板壓板13和基板載置側部件3。
在相機17的位於開口部14周邊部分設置有照明環29(參照圖9，在圖4中省略)，相機17在接受到照明環29的光線後對IC接點12進行拍攝。另外，使用照明環29時也能進行閃光燈拍攝。同樣，使用相機17對設置在COF磁帶11上的未接合的電連接接線柱16進行拍攝。而且，在圖4的COF磁帶11上，顯示有未接合的電連接接線柱16(圖4中就未接合部分在高度方向上予以放大)和被壓接了的IC接點12，進而在圖4中以箭頭A表示COF磁帶11的輸送方向。
圖5是說明相機17內結構的透視圖，(a)是平面圖，(b)是左視圖，(c)是主視圖。相機17由能夠拍攝上下側被拍攝體的2個部件組成。相機17由光學系統18和拍攝部19組成。
光學系統18分為2個系統，其中的1個從下側相機開口20a讀取COF磁帶11上電連接接線柱16的圖像的，通過稜鏡21使其由垂直方向向水平方向轉90度，然後通過反光鏡22a使其再在水平方向內轉90度輸入CCD(ChargeCoupled Device)23上。通過相機開口20a、稜鏡21、反光鏡22a和CCD23組成一側的相機部件。在拍攝部19將輸入至CCD23的圖像轉變為電信號，並將此信號輸送至圖像處理裝置32(參照圖9)。在圖5中，實線箭頭表示了該系統光的行進方向。
光學系統18的另一個從上側相機開口20b讀取吸附在振動磁頭壓接部2b的IC接點12的圖像，通過稜鏡21使其由垂直方向往水平方向轉90度，再通過反光鏡22b使其轉90度輸入至CCD24(Charge Coupled Device)中。通過相機開口20b、稜鏡21、反光鏡22b和CCD24組成另一側的相機部件。在拍攝部19將輸入到CCD24的圖像轉變為電信號，並將此信號輸送到圖像處理裝置32。在圖5中，虛線箭頭表示了該系統的光行進方向。
圖5(b)、(c)顯示了下側和上側的相機開口20a、20b和稜鏡21。如圖所示，本實施形態分別由相機開口20a、20b讀取上下側的被拍攝體圖像，通過設置在同一平面上的2個光學系統18的各個系統傳送圖像，通過CCD23、24將該圖像轉變為數位訊號。
在對由振動磁頭2支撐著的IC接點12和COF磁帶11進行對位，且在相機17退避後，為了將IC接點12壓接在COF磁帶11上，下降振動磁頭12。
通常在對COF磁帶11進行對位後，在垂直方向下降振動磁頭2，對位精度就會下降。為了防止對位精度的下降，縮短振動磁頭2的移動距離是十分有效的方法。因此，本實施形態是減小相機開口20a、20b附近的厚度(垂直方向上的寬度)。為了減小相機開口20a、20b附近部位相機17的厚度，推薦有以下方法，如本實施形態所示可以在同一平面內設置分有2個系統的光學系統18，區分光學系統18和拍攝部19，使光學系統18的厚度薄於拍攝部19。
而且，為了對COF磁帶11的位置進行校對，使用了設於COF磁帶11上的位置標識(校對標識)的方法。由振動磁頭2支撐的IC接點12的對位，使用了在IC接點12上繪製的迴路配線晶格。當用電路板代替IC接點12對COF磁帶11進行壓接時，使用設於電路板上的位置標識。位置標識的形狀是直徑為0.2mm的○標誌，另外，也可以採用其他形狀，如四角形，×印等，其尺寸適宜為0.1～5mm圖6是關於電子部件(此處指IC接點12)和樹脂制撓性基板(此處指COF磁帶11)上的電連接接線柱16的對位(位置校對)流程圖。而且，以下運轉的控制是在接合裝置1的裝置控制器30(參照圖9)上進行的。
首先，由振動磁頭2支撐IC接點12的工序開始。也就是說，移動振動磁頭2至放有IC接點12的槽(圖中未顯示)，通過將IC接點12吸附固定在振動磁頭壓接部2b上來支撐振動磁頭2(步驟S1)。而且，在通過磁帶進行內襯，並且根據時間點對墊片基板進行切割的情況下，內襯磁帶是可以代替槽的。
接著，進入將IC接點12移動至第一規定位置的工序。也就是說，為了將IC接點12移動至與COF磁帶11進行壓接的位置(第一規定位置)，將通過吸附固定IC接點12來支撐的振動磁頭2移動至第一規定位置(步驟S2)。
接著，進入將COF磁帶11移動至第二規定位置的工序。也就是說，通過裝置控制器30，在離開基板搭載用工作平臺6和基板壓板13的自由狀態下，將COF磁帶11移動至其電連接接線柱16與IC接點12發生壓接的位置(第2規定位置)(步驟S3)。
接著，進入將COF磁帶11支持固定在基板搭載用工作平臺6上的工序。也就是說，通過上升基板載置側部件3，上升基板搭載用工作平臺6，使基板搭載用工作平臺6通過由真空吸附孔9產生的吸附力吸附COF磁帶11，來支持固定COF磁帶11(步驟S4)。在此基礎上，下降基板壓板13，在基板搭載用工作平臺6和基板壓板13之間固定COF磁帶11(步驟S5)。由此，基板搭載用工作平臺6能夠牢固的支撐COF磁帶11。
接著，進入對IC接點12和COF磁帶11進行對位的工序。首先，移動相機17至能夠拍攝到位置標識的位置(步驟S6)。而且，相機17同時對COF磁帶11的位置標識和IC接點12的迴路配線晶格或者位置標識進行拍攝，並將所拍攝的圖像數據讀入相機17內(步驟S7)。
接著，圖像處理裝置32(參照圖9)計算COF磁帶11的位置標識坐標、和IC接點12的迴路配線晶格的規定位置或者位置標識的坐標(步驟S8)。當與COF磁帶11的位置標識或者IC接點12的位置標識(或者迴路配線晶格的固定位置)相關的坐標數據誤差超過規定範圍的情況下(在步驟S9中是YES)，裝置控制器30(參照圖9)判斷其位置是否偏移，移動驅動振動磁頭2，進行與IC接點12的對位(步驟S10)。當所拍攝的位置標識的坐標誤差在規定的範圍內時(在步驟S9中為NO)，裝置控制器30判斷位置是否偏移，不再進行振動磁頭2的移動，進入到下一工序。
在本實施形態中，因為不必透過磁帶和透明基板就能夠直接讀取COF磁帶11上的位置標識，所以不會由於使用透明基板時產生的光線歪曲而引起的位置讀取精度的降低，能夠提高標識位置的檢出精度。
另外，2個部件的對位精度是分別在不同時刻測定2個部件的坐標，必須分別算出各個坐標，累計計算由原點起的各個坐標的誤差。另一方面，如上所述在同一部材、同一時刻測定2個部件的位置時，只要能夠把握到2個測定位置的相互關係的話，就能夠對2個部件進行對位。因此，不必考慮2個部件由原點起的坐標中各個誤差。換而言之，即使移動相機17，也能夠高精度地讀取2個部件的對位數據。像這樣通過同一部材的光學系統18進行的同時拍攝，對於作為不進行殘留振動檢出的位置控制方法的開放式控制而言是十分有效的方法。以下，就該點進行說明。
在每次對位後，相機17移動到位置標識和迴路配線晶格的規定位置處(以下，稱為位置標識)並進行拍攝，當IC接點12與COF磁帶11壓接接合時，相機17從拍攝位置起後退。因為相機17難於在短時間內完全停止下來，所以會產生殘留振動。
當殘留振動達到一定程度時，在不同時刻拍攝IC接點12上的位置標識和COF磁帶11上的位置標識的話，測定並計算所得的位置標識坐標包含有殘留振動的影響。但是，如果將COF磁帶11的位置標識作為IC接點12對位的基準，並進行同時拍攝的話，就不會產生上述問題。也就是說，使用同一相機17同時對IC接點12的位置標識和COF磁帶11上的位置標識進行拍攝的話，相機17的殘留振動將不會成為問題。
像這樣，採用本實施形態的對位方法的話，能夠顯著的提高2個部件的對位精度。另外，在上述步驟S7中，通過拍攝上下2個被拍攝對象，同時讀取其圖像，能夠省略為讀取數據而不得不等待殘留振動降低所花費的時間，加快節奏。
圖7是關於利用超聲波振動來將IC接點12的衝擊電極(相當於現有技術中的金屬突起102)接合到COF磁帶11上的電連接接線柱16上的方法的流程圖。
進行對位的步驟SA基本與上述關於IC接點12和COF磁帶11的對位步驟S1到S10相同。而且，此時步驟S7的同時拍攝並不是必要條件。這既是因為IC接點12和COF磁帶11的對位已經結束，也是因為在步驟SA中只不過是僅僅進行了細微的修正。
以下，參照圖7就對位後的工序進行說明。
首先，裝置控制器30使對位用的相機17後退(步驟S11)。而且，至少在下一步驟S12進行之前，使振動珩磨頭2a的溫度為300℃，基板加熱部5的溫度為200℃。該加熱可以不在振動磁頭2側進行，僅在基板加熱部5進行。
接著，進入裝置控制器30通過下降振動磁頭2，使IC接點12接近COF磁帶11的工序(步驟S12)。
接著的工序是，裝置控制器30在振動磁頭用振動子2c的振動頻率大於基板用振動子3a的振動頻率的條件下，激振振動磁頭用振動子2c和基板用振動子3a，使IC接點12和COF磁帶11進行壓接接合。
更具體地說，在振動磁頭用振動子2c的振動頻率為40KHz，基板振動用振動子3a的振動頻率為18KHz的條件下，使振動磁頭用振動子2c和基板用振動子3a在水平方向的垂直相交的方向上振動(步驟S13)。此時，振動磁頭壓接部2b的振幅為8μm，基板搭載用工作平臺的振幅為14μm。
從兩者接近的位置起，進一步下降振動磁頭2，使IC接點12押壓在COF磁帶11的電連接接線柱16上以0.5秒(步驟S14)。而且，在此實施形態下，IC接點12的尺寸為縱橫2×10mm，厚0.04mm，接線柱(突起)數量是40個。壓接載荷為約100克/突起，整體為40N(牛頓)。另外，搭載面6a的鏡面加工如上所述，其表面的凹凸程度控制在R Max為0.05～2.0μm的範圍內。
接著，實施裝置控制器30使IC接點12從振動磁頭2離開的工序。具體地說，裝置控制器30斷開吸附著IC接點12的真空狀態，使振動磁頭壓接部2b離開IC接點12(步驟S15)。
接著是，裝置控制器30使固定在基板搭載用工作平臺6上的COF磁帶11離開基板搭載用工作平臺6的工序。具體地說，裝置控制器30斷開吸附著COF磁帶11的真空，上升基板壓板13，使COF磁帶11處於自由狀態(步驟S16)。在此基礎上，通過裝置控制器30，將振動磁頭2移動至挑選下一個IC接點12的位置。
接著，通過裝置控制器30的控制，下降基板搭載用工作平臺6(步驟S17)。然後，COF磁帶11前進1個間距，進入到下一步的接合操作(步驟S18)。
在該實施形態下，振動磁頭用振動子2c的振動頻率是大於基板用振動子3a的振動頻率。另外，振動的振幅是與振動頻率相反，通過基板用振動子3a使基板搭載用工作平臺6產生振動的振幅，是大於通過振動磁頭用振動子2c使振動磁頭壓接部2b產生振動的振幅的。通過使上下側的振動頻率不同，可以進行無規則的滑合，得到良好的壓接強度。
如果振動磁頭用振動子2c的振動頻率低於基板用振動子3a的振動頻率的話，能量效率則會低下，同時，也很難得到良好的壓接強度。這是因為給予COF磁帶11的振動頻率越高，傳遞到COF磁帶11壓接面的基板用振動子3a所產生的能量衰減就越大。另一方面，因為IC接點12的能量衰減很小，所以將振動頻率提高到一定的程度，加大能量是有效的方法。由此得出，振動磁頭用振動子2c的振動頻率可以是基板用振動子3a振動頻率的1.2～4倍，若是1.5～2.5倍的話則更佳。但是，即使振動磁頭用振動子2c的振動頻率低於基板用振動子3a的振動頻率，與兩者振動頻率相同的情況相比，壓接強度也較好。
在本發明中，在振動磁頭用振動子2c的振幅為2～12μm，基板用振動子的振幅為3～20μm的條件下進行了試驗。結果是，為了使振動磁頭用振動子2c的振幅大於基板用振動子3a的振幅，必須降低振動磁頭用振動子2c的振動頻率，於是在能量效率惡化的同時，也難於得到良好的壓接強度。故振動磁頭用振動子2c的振幅是基板用振動子3a的1/4～1/1.2倍為佳，1/2.5～1/1.5倍則更佳。
當振動磁頭用振動子2c的振動頻率，即振動珩磨頭2a的振動頻率為40KHz時，振動珩磨頭2a的振幅約為3μm，押壓在COF磁帶11上的IC接點12的振幅衰減至振動珩磨頭2a的60~70％，約為1.8～2μm。另一方面，當振動珩磨頭2a的振動頻率為60KHz時，振動珩磨頭2a的振幅約為1μm，押壓在COF磁帶11的IC接點12的振幅衰減至振動珩磨頭2a的20％，約0.2μm。由此，振動磁頭用振動子2c的振動頻率，即振動珩磨頭2a的振動頻率約為40KHz時，與振動珩磨頭2a的振動頻率約為60KHz時相比，振動珩磨頭2a的振幅增大了，而且傳遞到IC接點12的振動的衰減是較小，給予到IC接點12接合部的能量損失也小。
就各振動子2c、3a開始激振和IC接點12押壓在COF磁帶11的時間點而一言，各振動子2c、3a的時間點可以比IC接點12的押壓時間點早。最完美的是使各振動子2a、3c開始振動與IC接點12的壓接同時進行。
圖8所示的是COF磁帶11的厚度和實用性之間的關係。
所使用的COF磁帶11是厚度為5～300μm的樹脂制聚醯亞胺樹脂。壓接強度大於實際運用要求時以○標示，低於實際運用要求時以×標示，在這兩者之間時以△標示。同樣，磁帶的強度(＝基板強度)大於實際運用要求時以○標示，低於實際運用要求時以×標示，在這兩者之間時以△標示。另外，當基板搭載用工作平臺6的搭載面6a的表面粗糙度未被轉錄到COF磁帶11內面的情況下以○標示，雖然被轉錄但是可以確認傷痕十分細微的以△標示，被轉錄且傷痕醒目的話以×標示。
從圖8中判斷所得，COF磁帶11厚度以是10～200μm為佳，如果考慮到作業性能等方面，COF磁帶11厚度為20～70μm則更佳。而且，即使現有技術下的搭載面6a的表面粗糙度是數μm以上的裝置，壓接強度和基板強度的評價數據也與圖8所示的相同。而且，雖然最初裝置(搭載面6a粗糙度在數μm以上的裝置)沒有對基板的傷痕是否被轉錄進行評價，但是從之後的其他的評價數據中，可以推測出基板的傷痕已被轉錄到圖8所示各個厚度的撓性基板上。
圖9是在接合裝置1上，決定安裝在振動磁頭2頂端部底部的IC接點12，相對於COF磁帶11在水平方向上的位置的對位裝置25的主要構成圖。
如圖9所示，對位裝置25包含有使振動磁頭2在X軸方向上移動的X軸工作平臺26、使振動磁頭2在Y軸方向上移動的Y軸工作平臺27、相機17、照明環29、裝置控制器30、馬達驅動器31、圖像處理器32、和閃光燈照明控制裝置33。該對位裝置25，進行的是相對於IC接點12的COF磁帶11的對位，並使吸附著固定IC接點12的振動珩磨頭2a向X軸和Y軸移動。
X軸工作平臺26是用來控制振動珩磨頭2a的X軸方向(圖1中與紙面相垂直的方向)驅動的，它包含有用於檢出振動珩磨頭2a的X軸方向位置的編碼器。該X軸工作平臺26通常將振動珩磨頭2a的X軸方向的位置數據傳送到裝置控制器30、馬達驅動器31和圖像處理器32中。
Y軸工作平臺27是用來控制振動珩磨頭2a的Y軸方向(COF磁帶11的行進方向)驅動，它包含有檢出振動珩磨頭2a的Y軸方向位置的編碼器。該Y軸工作平臺27通常將振動珩磨頭2a的Y軸方向位置數據傳送到裝置控制器30、馬達驅動器31和圖像處理器32。
裝置控制器30是用來管理該接合裝置1整體的控制的，具體地說，是控制X軸工作平臺26、Y軸工作平臺27、馬達驅動器31、圖像處理器32、閃光燈照明控制裝置33、基板載置側部件3(圖9中省略)、基板壓板13(圖9中省略)、和COF磁帶11的輸送等各個運轉的。
裝置控制器30根據由X軸工作平臺26和Y軸工作平臺27時時輸送來的位置數據、和由圖像處理裝置32送出來的圖像數據，來控制馬達驅動器31、圖像處理裝置32、閃光燈照明控制裝置33、基板載置側部件3、基板壓板13和COF磁帶11的輸送機構等的運行的。另外，裝置控制器30還可以定期掃描固定支撐在振動磁頭2的IC接點12和COF磁帶11的位置數據，然後間歇地讀取。
裝置控制器30根據X軸工作平臺26和Y軸工作平臺27的位置數據，識別出IC接點12接近COF磁帶11的水平方向上的規定位置上方時，將讀取圖像的指令信號發送至圖像處理裝置32。同時，裝置控制器30將進行閃光燈照明的指令信號發送至閃光燈照明控制裝置33。而且，監測工作平臺26、27的位置數據。對於根據該數據向閃光燈照明控制裝置33發出指令信號為止的遲延時間而言，雖然應為0，但是只要在工作平臺26、27的殘留振動頻率的1/10以下的話，就沒什麼大的問題。
馬達驅動器31通過裝置控制器30的控制，驅動振動磁頭2——即振動珩磨頭2a在X軸方向和Y軸方向移動；圖像處理裝置32通過裝置控制器30的控制，對相機17所拍攝的影像進行圖像處理。該圖像處理裝置32在從相機17接受圖像數據的同時，從X軸工作平臺26和Y軸工作平臺27接受位置數據。
然後，圖像處理裝置32在接受由裝置控制器30發出的指令信號、控制相機17進行拍攝運轉的同時，還向閃光燈照明控制裝置33發出在同一時點進行閃光燈照明的指令信號。閃光燈照明控制裝置33在接受了分別由圖像處理裝置32和裝置控制器30發出的指令信號後，驅動照明環29進行閃光燈照明。
在閃光燈照明的同時，相機17同時拍攝COF磁帶11和IC接點12的各個位置標示，和IC接點12的衝擊電極和COF磁帶11的電連接接線柱16。所拍攝的圖像如上所述，由圖像處理裝置32進行處理，並通過裝置控制器30進行位置狀態的計算。然後，根據計算結果進行對位。
圖6記載的對位方法能夠提高上述IC接點12等電子部件和實際安裝有電子部件的COF磁帶11等樹脂制撓性基板的對位精度並縮短時間。作為基板，並不限於使用撓性樹脂制基板(包含磁帶)，剛性較高樹脂磁帶、剛性較高的樹脂基板和剛性高陶瓷基板也適用。但是，基板搭載用工作平臺6的表面粗糙度被轉錄到基板內面的，只有撓性基板才能發生，對基板搭載用工作平臺6a進行鏡面加工適用於將電子部件壓接在撓性基板上的情況。
另外，圖6的對位方法和圖7的壓接接合方法是以2個振動子2c、3a為例進行了說明，但圖6和圖7記載的方法也適用於只有1個振動子的場合，例如只有振動磁頭用振動子2c的情況。
接著，參照圖10～圖12對本發明實施形態2的電子部件接合裝置和電子部件接合法進行說明。因為實施形態2的電子部件接合裝置51與實施形態1的接合裝置相比，所不同的僅僅是在振動磁頭2側設置了振動子，其他的完全一致，所以在此對同一部件標識以同一符號，並省略或者簡化相應的說明。
如圖10所示，接合裝置51包含有振動磁頭2、和基板載置側部件52。振動磁頭用振動子2c以10～60KHz的頻率進行振動，由此，振動珩磨頭2a也以該數值，即以10～60KHz的頻率進行振動。基板載置側部件52上設置有安裝在實施形態1的接合裝置1的基板載置側部件3上的基板用振動子3a和隔熱層4。
對基板搭載用工作平臺6的搭載面6a進行了鏡面加工，使其表面粗糙度RMax為0.2μm。但是，在開發接合裝置51時，首先使用的是未經鏡面加工的部件，並確認在僅僅1個振動子的情況下，需要多少厚度的撓性基板能夠滿足產品的需求。評價項目是不包括基板傷痕在內的3個項目，圖11顯示了該結果。如圖11所示，如果撓性基板(COF磁帶11)的厚度在5～100μm的話，在一定程度上能夠得到令人滿足的產品，如果是在10～20μm的話，能夠得到十分優良的產品。
但是，包括產品評價為0的在內，未進行鏡面加工的搭載面6a的表面粗糙度就會被完全轉錄到所有COF磁帶11的內面，並且以傷痕的形式予以表現。因此，圖11所示的所有產品的最終產品評價為×。為了解決表面粗糙度被轉錄這一新問題，對搭載面6a進行了鏡面加工。此時，就相對於表面粗糙度的轉錄程度，鏡面加工需要達到什麼程度進行了實驗。在實驗中，搭載面6a的表面粗糙度採取R Max為0.001μm～2.0μm。實驗結果如圖12所示。
如圖12所示，對於因轉錄而產生的不良問題，當表面粗糙度採取R Max為0.01μm～0.5μm的範圍的話則能夠基本得到解決，更理想的是表面粗糙度為0.001μm～0.2μm。另一方面，對於壓接強度的面，當表面粗糙度R Max在0.1μm以上時，能夠基本解決該問題，更理想的是在0.05μm以上。在得到如圖12所示實驗結果時，作為撓性基板使用的COF磁帶11的厚度為5～50μm。具體地說，在圖11所示的實驗結果中，壓接強度得到O評價的是5μm、10μm、20μm、30μm、50μm這5種類型。
從圖12所示的數據可推測得出，表面粗糙度超過一定程度後，摩擦變大，可以提高COF磁帶11的位置固定強度，提高壓接強度。另一方面，當表面粗糙度低於R Max 0.5μm時，撓性基板發揮其彈性性能，表面粗糙度不再被轉錄，基本不會有傷痕。
而且，在獲取圖12所示數據時，振動磁頭2是在與圖10紙面相垂直的方向上振動的。該方向與電連接接線柱16的延伸方向(引導部的固定部的突出方向)呈直角方向。該振動方向也可以是COF磁帶11的行進方向或者其他方向。
上述各種實施形態是本發明較適宜的實施例子，但只要不超出本發明的權利要求可以進行各種的變更。例如，上述各種實施形態是使用了樹脂制的COF磁帶11作為撓性基板，但是也可以使用TAB方式所用的TAB磁帶。另外，如果是撓性基板的話，還可以使用磁帶以外的基板或者樹脂制以外的基板。
另外，上述實施形態所示的是從上下2個方向施加超聲波振動的例子、和從上方向施加超聲波振動的例子，但是也可以是從下方向施加超聲波振動。另外，使用的振動子是能夠提供超聲波振動的，但是根據接合的2個部件性質和所需的強度，也可以不是超聲波而是其他能夠提供音域振動的。
另外，在從上下2個方向施加超聲波的情況下，如上所述適宜是由相互垂直相交的2個方向施加，但是也可以設定由同一方向，或者交叉角度不同於90度的方向施加振動。進而，在從上下2個方向施加超聲波的情況下，推薦使2種振動的頻率和振幅各不相同，但是也可以使2種振動的頻率和振幅相同。另外，在頻率和振幅各不相同的情況下，也可以設定其與實施形態1呈完全相反的關係。
另外，與撓性基板接合的電子部件除了IC接點外，還可以是聲表面波器件、抵抗器件等其他的電子部件。另外，基板載置側部件3、52可以不包含基板加熱器5在內；撓性基板是通過真空吸附和基板壓板13的押力固定支撐在搭載面6a上的，但也可以是僅僅通過其中任意一方，甚至使用磁石吸附等的固定方法來代替。另外，通過振動磁頭2支撐固定的電子部件除了真空吸附外，還可以採用卡爪等的支撐固定方法。
另外，含有圖1和圖9所記載的組成要素中的一部分的接合裝置也能夠實施本發明的接合法。進而，本發明電子部件的接合法能夠適用於使用該方法製造的產品，例如能夠適用於TCP。
發明的效果根據本發明的電子部件接合法和電子部件接合裝置，能夠在撓性基板上壓接接合以IC接點等電子部件。另外，根據本發明中的電子部件接合法和電子部件接合裝置，在撓性基板上壓接IC接點等的電子部件時，不會劃傷撓性基板。
附圖的簡單說明[圖1]是本發明實施形態1電子部件接合裝置主要構成部分圖，並表示了基板搭載用工作平臺的一部分和基板壓板的斷面。是圖1所示電子部件接合裝置中的基板載置側部件的平面圖。是圖1所示電子部件接合裝置中COF磁帶11和基板壓板之間關係的平面圖。是在圖1所示電子部件接合裝置中，就電子部件和COF磁帶11對位工序進行說明的圖面，同時在圖中省略了基板壓板和基板載置側部件。是圖1所示電子部件接合裝置所使用的相機的透視圖，(a)是平面圖，(b)是左視圖，(c)是主視圖。是就採用圖1所示電子部件接合裝置的IC接點和COF磁帶11進行的對位方法進行說明的流程圖。是就採用圖1所示電子部件接合裝置的IC接點和COF磁帶11進行壓接的方法進行說明的流程圖。是使用圖1所示電子部件接合裝置，從上下2個方向施加超聲波振動的，從而製造的產品的評價圖，在圖中顯示了相對撓性基板的厚度，就壓接強度、基板(磁帶)強度、基板劃傷、產品這四項評價。是圖1所示電子部件接合裝置使用的定位驅動裝置的構成圖。是本發明實施形態2電子部件接合裝置主要構成圖，也是表示基板搭載用工作平臺的一部分和基板壓板的斷面的正視圖。是使用圖10所示電子部件接合裝置，僅僅從上方向施加超聲波振動，從而製造的產品的評價圖，也是在不考慮相對撓性基板的厚度的情況下，就壓接強度、基板強度、基板內面產生的傷痕情況下，產品評價的各項評價結果的顯示圖。是使用圖10所示電子部件接合裝置，僅僅從上方向施加超聲波振動，製造的產品的評價圖，也是相對於搭載面粗糙度，就由轉錄不良產生的劃傷，壓接強度這各項評價的顯示圖。是就在壓接時產生的傷痕位置進行說明的附圖。1.電子部件接合裝置2.振動磁頭2a振動珩磨頭2b振動磁頭壓接部2c振動磁頭用振動子3.基板載置側部件3a基板用振動子4.隔熱層
5. 基板加熱部6. 基板搭載用工作平臺6a 搭載面6b 臺部6c 接合孔6d 小徑部6e 長孔7 加熱器8 溫度傳感器9 真空吸孔9a 垂直部9b 大口字形槽部9c 小口字形槽部9d 橢圓狀凹部10 真空管11 COF磁帶(撓性基板)11a 衝孔12 IC接點(電子部件)13 基板壓板14 開口15 切槽16 電連接接線柱17 相機18 光學系統19 攝像部20a 20b 相機開口21稜鏡22a 22b 反光鏡23，24CCD25 對位裝置26 X軸工作平臺27 Y軸工作平臺29 照明環30 裝置控制器
31 馬達驅動器32 圖像處理裝置33 閃光燈照明控制裝置51 電子部件接合裝置52 基板安裝側部件
權利要求
1.一種電子部件的接合方法，其是將支持固定在磁頭上的電子部件利用振動壓接接合在基板上的方法，其包含有以下工序採用作為上述磁頭的振動磁頭，且該振動磁頭支持固定上述電子部件的工序；將被支持固定的電子部件移動至第1規定位置的工序；上述基板採用樹脂制的撓性基板，並將該撓性基板移動至第2規定位置的工序；基板搭載用工作平臺支撐固定上述撓性基板的工序；電子部件接近上述撓性基板的工序；在上述磁頭的振動頻率超過基板搭載用工作平臺的振動頻率的狀態下，使兩者一邊振動，一邊將上述電子部件與撓性基板進行壓接接合的工序；上述電子部件從磁頭離開的工序；固定支撐在上述基板搭載用工作平臺上的撓性基板從基板搭載用工作平臺離開的工序。
2.一種電子部件的接合方法，其是將支持固定在磁頭上的電子部件利用振動壓接接合在基板上的方法，其包含有以下工序採用作為上述磁頭的振動磁頭，且該振動磁頭支持固定上述電子部件的工序；將被支持固定的電子部件移動至第1規定位置的工序；上述基板採用樹脂制的撓性基板，並將該撓性基板移動至第2規定位置的工序；基板搭載用工作平臺支撐固定上述撓性基板的工序；上述電子部件接近上述撓性基板的工序；在上述基板搭載用工作平臺的振動振幅大於磁頭振動振幅的狀態下，使兩者一邊振動，一邊使上述電子部件和撓性基板進行壓接接合的工序；上述電子部件從磁頭離開的工序；固定支撐在上述基板搭載用工作平臺上的撓性基板從基板搭載用工作平臺離開的工序。
3.一種電子部件的接合方法，其是將支持固定在磁頭上的電子部件利用振動壓接接合在基板上的方法，其包含有以下工序上述磁頭支持固定上述電子部件的工序；將被支持固定的電子部件移動至第1規定位置的工序；上述基板採用樹脂制的撓性基板，並將該撓性基板移動至第2規定位置的工序；由搭載有上述撓性基板的搭載面表面粗糙度為0.01～0.5μm的基板搭載用工作平臺支撐固定上述撓性基板的工序；電子部件接近上述撓性基板的工序；在上述磁頭的振動頻率超過基板搭載用工作平臺的振動頻率的狀態下，使兩者一邊振動，一邊將上述電子部件與撓性基板進行壓接接合的工序；上述電子部件從磁頭離開的工序；固定支撐在上述基板搭載用工作平臺上的撓性基板從基板搭載用工作平臺離開的工序。
4.一種電子部件的接合方法，其是將支持固定在磁頭上的電子部件利用振動壓接接合在基板上的方法，其包含有以下工序上述磁頭支持固定上述電子部件的工序；將被支持固定的電子部件移動至第1規定位置的工序；上述基板採用樹脂制的撓性基板，並將該撓性基板移動至第2規定位置的工序；由搭載有上述撓性基板的搭載面表面粗糙度為0.01～0.5μm的基板搭載用工作平臺支撐固定上述撓性基板的工序；電子部件接近上述撓性基板的工序；在上述基板搭載用工作平臺的振動振幅大於磁頭振動振幅的狀態下，使兩者一邊振動，一邊使上述電子部件和撓性基板進行壓接接合的工序；上述電子部件從磁頭離開的工序；固定支撐在上述基板搭載用工作平臺上的撓性基板從基板搭載用工作平臺離開的工序。
5.一種電子部件的接合方法，其是將支持固定在磁頭上的電子部件利用振動壓接接合在基板上的方法，其包含有以下工序上述磁頭支持固定上述電子部件的工序；將被支持固定的電子部件移動至第1規定位置的工序；上述基板採用樹脂制的撓性基板，並將該撓性基板移動至第2規定位置的工序；由搭載有上述撓性基板的搭載面表面粗糙度為0.01～0.5μm的基板搭載用工作平臺支撐固定上述撓性基板的工序；通過上述磁頭和基板搭載用工作平臺中任意一方或者雙方的振動，將上述電子部件和撓性基板進行壓接接合的工序；上述電子部件由被磁頭支撐固定著的狀態轉變為不受磁頭支撐固定狀態的工序；上述撓性基板由被基板搭載用工作平臺支撐著的狀態轉變為不受支撐狀態的工序。
6.如權利要求1～5中的任意一項所述的電子部件的接合方法，其特徵在於所說的撓性基板，其是厚度為10～200μm的樹脂制撓性基板。
7.如權利要求6所述的電子部件的接合方法，其特徵在於所說的撓性基板是COF磁帶或者TAB磁帶。
8.如權利要求3或4或5所述的電子部件的接合方法，其特徵在於所說的撓性基板的厚度為10～50μm。
9.如權利要求1～5中的任意一項所述的電子部件的接合方法，其特徵在於所說的電子部件和撓性基板中，至少對一方進行加熱。
10.一種電子部件接合裝置，其具有支撐固定電子部件的磁頭、和搭載有基板的基板搭載用工作平臺，而且，是通過向上述磁頭和基板搭載用工作平臺施加振動來將上述電子部件壓接接合在基板上的；其中，上述基板能夠採用厚度為10～200μm的COF磁帶或者TAB磁帶，在上述磁頭的振動頻率大於基板搭載用工作平臺的振動頻率的狀態下，兩者能夠振動而構成的。
11.一種電子部件接合裝置，其具有支撐固定電子部件的磁頭、和搭載有基板的基板搭載用工作平臺，而且，是通過向上述磁頭和基板搭載用工作平臺施加振動來將上述電子部件壓接接合在基板上的；其中，上述基板能夠採用厚度為10～200μm的COF磁帶或者TAB磁帶，在上述基板搭載用工作平臺的振動振幅大於磁頭的振動振幅的狀態下，兩者能夠振動而構成的。
12.如權利要求10或11所述的電子部件接合裝置，其特徵在於將所說的磁頭和基板搭載用工作平臺，在水平方向上能夠相互呈90度角進行往復振動。
13.一種電子部件接合裝置，其具有支撐固定電子部件的磁頭、和搭載有基板的基板搭載用工作平臺，而且，是通過向上述磁頭和基板搭載用工作平臺中的任意一方或雙方施加振動來將上述電子部件壓接接合在基板上的；其中，上述基板採用磁帶狀的撓性基板，上述基板搭載用工作平臺中，搭載有上述基板的搭載面的表面粗糙度為0.01～0.5μm。
14.如權利要求13所述的電子部件接合裝置，其特徵在於將所說的撓性基板，其是厚度為10～200μm的COF磁帶或者TAB磁帶，其表面粗糙度為0.05～0.2μm。
15.如權利要求13或14所述的電子部件接合裝置，其特徵在於其還設有使所說的磁頭振動的磁頭用振動子、和使所說的基板搭載用工作平臺振動的基板用振動子，使所說的磁頭和基板搭載用工作平臺在水平方向內、相互保持90度的方向上進行往復振動，同時，根據所說的磁頭和基板搭載用工作平臺各自的振動頻率或者各自的振動這兩者中的至少一方或者雙方而進行不同的振動。
16.如權利要求13或14所述的電子部件接合裝置，其特徵在於所說的磁頭能夠振動，並且在固定基板搭載用工作平臺的狀態下，通過超聲波振動使支持固定於磁頭上的電子部件，在水所說的磁頭能夠振動，並且在固定基板搭載用工作平臺的狀態下，通過超聲波振動使支持固定於磁頭上的電子部件，在水平方向上進行0.2～3.6μm的往復振動，從而將所說的電子部件壓接接合在撓性基板上。平方向上進行0.2～3.6μm的往復振動，從而將所說的電子部件壓接接合在撓性基板上。
全文摘要
本發明能夠通過振動將撓性基板上的IC接點等電子部件進行接合，並且不會導致基板有傷痕。該電子部件的接合方法有如下工序，即述磁頭支持固定上述電子部件的工序；將被支持固定的電子部件移動至第1規定位置的工序；上述基板採用樹脂制的撓性基板，並將該撓性基板移動至第2規定位置的工序；搭載有上述撓性基板的搭載面表面粗糙度為0.01～0.5μm的基板搭載用工作平臺支撐固定上述撓性基板的工序；通過上述磁頭和基板搭載用工作平臺中任意一方或者雙方的振動，將上述電子部件和撓性基板進行壓接接合的工序；上述電子部件由被磁頭支撐固定著的狀態轉變為不受磁頭支撐固定狀態的工序；上述撓性基板由被基板搭載用工作平臺支撐著的狀態轉變為不受支撐狀態的工序。
文檔編號H05K3/32GK1487575SQ0315533
公開日2004年4月7日 申請日期2003年8月27日 優先權日2002年8月30日
發明者根橋徹, 川上茂明, 清水弘之, 之, 明, 根橋 申請人:愛立發株式會社