JP4453969B2 - 半田ボールの接合方法および接合装置 - Google Patents

Description

本発明は、半田ボールの接合方法および接合装置に係り、特に磁気ヘッドのスライダに形成されたボンディングパッドと、リードフレーム側に形成されたパッドとの接合に代表される微細接合に好適な半田ボールの接合方法および接合装置に関する。

従来、接合対象となる電極同士を近接させるとともに、これら電極に球状の金（以下、金ボールと称す）を接触させ、当該金ボールに加熱と超音波振動を加える（いわゆる超音波圧着）ことで前記電極間の電気的接続を行う接合方法が知られている。

また上記圧着による接合とは別に、球状の半田（以下、半田ボールと称す）を前記電極間に設置した後、前記半田ボールをレーザ照射により溶融させ、電極間の電気的接続を行う接合方法も知られている。

図７は、レーザ照射を用いて半田ボールを溶融し電極間の接合を行う手順を示す説明図である。なお同図は磁気ヘッドのスライダに形成されたボンディングパッドと、リードフレーム側に形成されたパッドとの接合を対象としている。

このような磁気ヘッドにおける接合では、まず同図（１）に示すように、接合対象となる磁気ヘッドを構成するスライダ１と、当該スライダ１を支持するためのフレキシャ２を、互いの電極が接するようあらかじめ双方を接着剤を用いて接続しておく。

このようにスライダ１とフレキシャ２に対し接合をなす接合装置３は、半田ボール４の吸着をなす吸着ノズル５と、前記半田ボール４へのレーザ照射をなすレーザ照射部６から構成され、これら吸着ノズル５とレーザ照射部６とは連結ブロック７によって固定され、図示しない移動手段によって、磁気ヘッド側と半田ボールの供給装置８側との間を往復移動するようにしている。

そしてスライダ１とフレキシャ２に対し接合を行う際は、まず接合装置３を供給装置８側に移動させ、吸着ノズル５を用いて、供給装置８から半田ボール４を吸引する。このように吸着ノズル５にて半田ボール４を吸引した後は、前記移動手段を稼働させ、同図（２）に示すようにスライダ１とフレキシャ２の電極が接する電極部９に半田ボール４を搬送し、その後、吸着ノズル５による吸引を停止させ、半田ボール４を電極部９上に搭載する。そして半田ボール４を電極部９上に搭載した後は、移動手段を再度稼働させ、レーザ照射部６を半田ボール４上に移動させるとともに、当該半田ボール４にレーザを照射し、半田ボール４の溶融によりスライダ１とフレキシャ２に形成された電極同士の接続を行う（例えば、特許文献１を参照）。

また半田ボールの他の接合装置として、例えばレーザ光源が上方に配置されるとともにその側部に半田ボールを供給する接続片が備えられた接続素子を有し、半田ボールを前記接続素子内に落とし込んだ後に、前記半田ボールをレーザ光源にて溶融させるものも知られている（例えば、特許文献２を参照）。

さらに配列用マスクとシャッタ用マスクと供給用マスクからなる３層構造とし、配列用マスクと供給用マスクとに挟まれるシャッタ用マスクの摺動により、半田ボールを配列用マスク側から供給用マスク側に自由落下させ、パッド上に半田ボールを供給し、接合を行うようにしたものも知られている（例えば、特許文献３を参照）。

特開２００２−２５０２５号公報（第６図）

特表平１１−５０９３７５号公報（第１図）

特開平８−２３６９１６号公報（第８図）

しかし上述したいずれの接合装置では、以下に示すような問題点があった。

すなわち、例えば前述した金ボールを対象として、加熱と超音波振動を組み合わせることで対象物間の接合を行う方式では、対象物に圧着を行うだけの外力を加えなくてはならず、例えば接合対象が磁気ヘッドを構成するスライダやフレキシャである場合、外力に対する変形を防止するため、その背面側に外力を受ける受け部材を設けなければならず、設備を構成する部材が増加するという問題点があった。

また、前述した半田ボールを対象とする、吸引ノズル５とレーザ照射部６とを別体で備えた接合装置(例えば前述した図7に示す装置)では、吸引ノズル５を用いて半田ボール４を電極部９上に搭載した後、半田ボール４を接合装置側で保持できないため、電極部９上に搭載された半田ボール４が外乱によって位置ずれをおこすおそれがあった。このため製品自体や接合装置とは別に、半田ボール４を保持する手段を別途設けなければならないという問題点があった。

また上述した圧着を用いた接合装置、吸引ノズル５とレーザ照射部６とを別体で備えた接合装置、あるいはレーザ光源と接続片とを有した接続素子を用いた接合装置は、単一の電極に対して接合を行うものであり、前記電極が複数存在する場合には、上記一連の工程を前記電極の数だけ繰り返し行わなければならず、製造工程の効率を向上させることが困難であった。
さらに、連結ブロック７によってレーザ照射部６と吸着ノズル５とを同時に移動させる構成の場合、当該連結ブロック７の移動をスムーズに行う必要上、レーザ光源からレーザ照射部６までのレーザ光の導入は光ファイバ等によって行わなければならない。光ファイバ等の可撓特性は通常の繊維状の物質と比較して劣っており、装置の耐久性を考慮する上で、このように常に曲がり等の変形が要求される構成として用いることは好ましくない。

本発明は、特に図７に示されるような吸着ノズル等をロングストロークで移送する場合等における上記従来の問題点に着目し、半田ボールの効率的な供給と、接合装置としての耐久性とを向上せしめる半田ボールの接合方法および装置を提供することを目的としている。また、複数の半田ボールを接合対象物に対して同時に供給、保持し、単一のレーザ光源より得られたレーザ光を用いてこれら半田ボールを用いた接合操作を連続的に行うことを可能とし、接合処理の効率向上を図るようにした半田ボールの接合方法および装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る接合方法は、溶融される半田ボールを用いて接合対象物に形成された複数の電極を接合する半田ボールの接合方法であって、接合対象物上の電極に倣う吸着開口を有する吸着ノズルにて半田ボールを吸引して半田ボールを前記電極上に搬送し、吸着ノズルを略閉鎖空間とする透明体を介して、吸着ノズルの吸引口を貫通して半田ボールに至るようにレーザ光を照射し、レーザ光の照射により半田ボールを電極部上で溶融させることを特徴とする半田ボールの接合方法。

なお、上述の接合方法においては、吸着ノズルは複数の電極上に対して対応する半田ボールを供給した状態にて停止し、レーザ光を照射するレーザ照射部は吸着ノズルとは独立して複数の電極の配列方向と略平行に移動し、半田ボールを溶融させることが好ましい。或いは、上述の接合方法において，半田ボールにレーザ光を照射する際に、吸着ノズルの吸着開口より不活性ガスを送気することが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る接合装置は、接合対象物に形成された電極に半田ボールを搬送し、搬送された半田ボールをレーザ光の照射によって溶融させ前記電極の接合を行う半田ボールの接合装置であって、半田ボールを吸引するための吸着開口と、吸着開口と連通する略密閉空間と、略密閉空間において吸着開口と対向する位置に配置されて略密閉空間を規定する透明体とを有する吸着ノズルと、透明体を挟んで吸着開口と対向する位置に配置されるレーザ照射部とを有し、レーザ照射部とノズル部とが相対的に移動可能であることを特徴としている。なお、当該装置において、レーザ照射部とノズル部との相対的な移動は、電極における複数の接合部分を略含んだ平面と平行な直線に沿って為されることが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る吸着ノズルは、被保持物を吸着保持して所定位置まで搬送し、所定位置において被保持物を略保持した状態にて被保持物にレーザ光を照射して所定の処理を被保持物に対して行う際に用いられる吸着ノズルであって、被保持物を吸着するための吸着開口と、吸着開口と連通すると共に、真空排気及び真空破壊が可能な略密閉空間と、吸着開口と対向する位置にあって略密閉空間を形成する壁の一部であってレーザ光を透過可能な透明体とを有することを特徴としている。

レーザ光を用いて半田ボールを溶融させる接合方法の場合、効率よく半田ボールを溶融するためには半田ボールに対するレーザ光の照射位置の精度を高めることが必要となる。当該観点によれば、吸着ノズルとレーザ照射装置とを一体化し、吸着ノズルによる半田ボールの保持位置とレーザ照射装置との位置関係を一定とすることが好ましい。しかし、このような構成は、前述したようなレーザ照射装置に付随する光ファイバ、さらには各種ケーブルの取り回し、曲げ変形等を可能とすることが必要となり、繰り返し動作に対する装置自体の耐久性が問題となる可能性が高い。同時に、例えば複数の半田ボールを連続的に処理する工程に対しての適用は困難である。また、仮にこのような一体の状態を保持したままで、レーザ照射装置の吸着ノズルに対する相対的移動を可能としようとした場合に、吸着ノズルに形成された共役空間の気密性をいかに確保するかが問題となる。

上記構成によれば、送排気手段と連通する共役空間をレーザ照射装置とは独立して形成することが可能となる。従って、容易に該共役空間内部を減圧環境とすることが可能となり、吸着ノズルの吸引作用によって半田ボールを吸着させることができる。そして吸着ノズルで半田ボールを吸着した後は、吸着ノズルを移動させ、複数の吸着開口を複数の電極部の位置に一致させ、その後、共役空間に送排気手段によって圧力を導入し、前記共役空間を減圧環境から大気圧に戻せば（いわゆる真空破壊）、吸着ノズルによる吸引力が解放され半田ボールは、前記吸着ノズルから離反可能な状態となる。

そして前記半田ボールを吸着ノズルに対し離反可能な状態にした後は、レーザ照射部によって半田ボールにレーザ照射を行い、前記半田ボールを溶融させ接合対象物の電極部同士の電気的接合を行う。なおレーザ照射を行う際、半田ボールが酸化するのを防止するために、不活性ガス送気手段によって、共役空間に不活性ガスを導入させ、吸着ノズルより前記不活性ガスを半田ボールに向かって噴射すればよい。

こうして複数の電極部上に搭載された半田ボールの中の１つを溶融させ、電極部同士の接合を行った後は、搬送手段を稼働させ、レーザ照射部を所定の方向に微小移動させる。レーザ照射部の当該移動操作は、レーザ照射が隣接する吸着開口を通過可能となるまで行う。こうして前記レーザ照射部の移動と、半田ボールに対するレーザ照射とを繰り返し行い、隣接する電極部の接合を行うようにすればよい。

このような構成を用いれば、単一のレーザ照射部によって複数の半田ボールの溶融が可能になるので、接合時間の短縮を達成することができる。

さらに吸着ノズルの先端に規制面を設ければ、前記規制面と電極部で形成されるＶ字溝とで半田ボールの転動規制が行われるので、共役空間の減圧環境を解放し、半田ボールが吸着ノズルから離反しても当該半田ボールが電極部から離れるのを防止することができる。このため半田ボールを確実に溶融させ、電極部の接合信頼性をより向上させることができる。
なお、本発明に係る吸着ノズルにおいて吸着保持および搬送される半田ボールは単独であっても複数個同時であっても良い。半田ボール一個を保持する形態の場合には、本発明においては吸着ノズルとレーザ照射部とが独立して構成されており、半田ボールの搬送等の駆動は吸着ノズルのみの移動によって行うこととし、レーザ照射部を固定として装置構成を簡略化することが可能である。また、半田ボール複数個を同時保持する場合には、吸着開口等を上述した如く構成すればよい。
すなわち、本発明においては、レーザ照射部とノズル部とを各々独立して構成し、且つこれら各々が相対的に移動することを可能としている。また、電極上の要接合部分が複数点在する場合には、レーザ照射部とノズル部との相対移動をこれら複数点が含まれる平面に対して平行に延在する直線に沿って行うことにより、好適な接合が得られる。なお、接合対象物によっては、複数の接合部分が異なる平面内に存在する場合も考えられる。この場合、最も多くの接合点が存在する平面を対象とすれば良い。従って、該平面は、文言上略平面とすることが好ましい。

本発明によれば、吸着ノズル先端部において半田ボールを略保持した状態のままで、接合対象物に形成された複数の電極に対する半田ボールの溶融接合を行うこととしている。従って、半田ボールの電極に対する位置関係を正確に保持してこれらの接合を行うことが可能となる。また、半田ボールの吸着保持のための真空排気、或いは溶融半田の酸化を防止するための半田ボールに対する不活性ガスの供給等は、必要最小限の大きさを有し且つ密閉性の高い共役空間を介して行われる。従って、装置構成、具体的にはガスの供給排気用のチューブ等を簡便な構成にて得ることが可能となり吸着ノズルの構成を簡略化することが可能となる。

また、レーザ照射部の駆動量を一軸のみ且つ最小限の大きさとすることが可能となり、例えばファイバ等を引きずった状態での該照射部の大きな移動がなくなり、ファイバ等の破損可能性が大幅に低減される。また、レーザ照射を行うための構成である光学系は、一軸のみ且つ限られた領域内での移動を考慮すれば良いことから、光学系の移動に伴うレーザ照射部の焦点の変化等は従来の構成と比較して小さくなる。このため、従来構成においては必要であった、該焦点の変化等に対応して安定的なレーザ照射エネルギーを得るための種々の構成は、本発明に係る構成においてはほとんど必要ではなくなり、装置構成の簡略化が図れる。また、該光学系の移動、停止の各操作を正確且つ再現性良く行うことが可能となる。さらには、簡略化された構成であっても、半田ボールの溶融操作を安定して行うことが可能となる。なおこのような効果は、後述する実施の形態に示すように複数の半田ボールを連続的に溶融する場合においてより顕著に示される。

また、本発明において接合対象となるフレキシャ側電極は、樹脂等金属と比較して耐熱性に劣る材料からなるフレキシャの上面に構成されており、レーザ光照射時においてはレーザ光が該フレキシャに照射されることを防止する必要がある。また、半田ボールと電極との好適な接合状態を得る上で、レーザ光を電極の一部に照射することも必要となる場合がある。従って、レーザ光はマスク等を介してその照射形状(いわゆるビーム形状)を成型する必要がある。本発明にかかる構成においては、吸着ノズルにおける吸着開口をこのマスクとして用いることが可能である。レーザ照射部より照射されるレーザ光を略平行光とし且つそのビーム径をある程度絞っておくことにより、照射位置に若干のずれが生じた場合であっても、該吸着開口であるマスクの存在によってそのずれを相殺することが可能となる。従って、吸着開口をマスクとすることにより、レーザ照射部を構成する光学系の駆動誤差を吸収し、好適な接合状態を得ることが可能となる。

本発明に係る半田ボールの接合方法および接合装置に好適な具体的実施の形態について、以下に図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る半田ボールの接合装置の全体を示す斜視図である。同図に示すように本実施の形態に係る半田ボールの接合装置１０は、吸着ノズル２９とレーザ照射部３４とから構成されている。吸着ノズル２９は、半田ボール１２の供給をなす供給装置１４と、接合対象物となる磁気ヘッドの構成部品（すなわちＧＭＲ素子等が埋め込まれたスライダ１６とこのスライダ１６を支持するためのフレキシャ１８）との間を、図示しない移動手段によって往復移動することが可能とされている。なお前記移動手段は、図中、矢印２０、矢印２２の方向に移動可能としており、供給装置１４と磁気ヘッドの構成部品との間の移動は、これら矢印２０と矢印２２に示す方向の組み合わせで達成している。また後述する吸着ノズルによる半田ボール１２の吸引、および磁気ヘッド側の電極部に対する半田ボール１２の位置決めは、前記移動手段に連動する不図示の画像認識手段が判断を行うようにしており、当該画像認識手段からの情報を基に前記移動手段が対象位置に対し正確な位置決めを行うようにしている。

ここで、本実施の形態では、スライダ１６に形成されたスライダ側電極２４は全部で４箇所あり、前記フレキシャ１８には、このスライダ側電極２４に対応するだけのフレキシャ側電極２６が形成されている。そしてこれらスライダ側電極２４とフレキシャ側電極２６とは、縁辺同士がつき合わされるとともに互いに直交するように配置されている（すなわちスライダ側電極２４とフレキシャ側電極２６とでＶ字溝を形成するようになっている）。

また前記スライダ１６およびフレキシャ１８に形成された電極部に対応するために半田ボール１２の供給装置１４には、前記電極部の配列方向と平行に且つ前記電極部のピッチと等しくなるよう半田ボールの供給穴２８が形成されており、この供給穴２８より複数の前記半田ボール１２を同時に供給可能にしている。

供給装置１４と磁気ヘッド側との間を往復移動する吸着ノズル２９は、装置本体となる円錐筒体３０と、この下方に形成された複数の吸着開口３２（図２を参照）と、前記円錐筒体３０を介して前記開口３２の反対側に配置される透明体３１とを主要構成としている。また、レーザ照射部３４は、不図示の搬送手段と接続されており、この図示しない搬送手段を稼働させることで、図中矢印３６の方向、すなわち電極の配列方向にレーザ照射部３４を移動可能にしている。

図２は、半田ボールの接合装置における吸着ノズル２９の構造を示す説明図であり、同図（１）は、同装置の正面図を示し、同図（２）は、同図（１）の下側面図を示す。

これらの図に示すように、半田ボールの接合装置１０では、その中央部に円錐筒体３０が設けられている。当該円錐筒体３０の内部には、共役空間３８が設けられている。この共役空間３８には、送排気手段４０と不活性ガス供給手段となる窒素ガス供給手段４２が接続されており、前記共役空間３８内を減圧させて吸着開口３２からの半田ボールの吸込を行うようにしたり、減圧環境下の共役空間３８の大気解放を行うようにしたり（いわゆる真空破壊）、あるいは共役空間３８内に窒素ガスを送気して、吸着開口３２から窒素ガスを噴射可能にしている。また、円錐筒体３０における吸着開口３２の形成端部とは異なる端部には、共役空間３８を通過するレーザ光の光軸と略垂直に配置される透明体３１が固定されている。該透明体３１の配置により、共役空間３８は吸着開口３０以外が閉止された略密閉空間とされる。レーザ照射部３４より照射されるレーザ光は、該透明体３１を介して共役空間３８内に導かれ、吸着開口３２を介して半田ボール１２等に照射される。該透明体３１は、硝子、石英等からなり、ボルトクランプ、接着剤等によって吸着ノズル２９に対して固定されている。

また円錐筒体３０の下方に複数設けられる吸着開口３２は、その中央部に前記共役空間に連通する吸引口４４が形成されており、当該吸引口４４の周囲には半田ボール１２の転動規制をなす規制面４６が形成されている。ここで前記規制面４６は、同図（２）に示される矢印４８の方向に半田ボール１２が転動するのを規制するものであるが、例えば図３に示すようにこの矢印４８の方向を、電極部２４と電極部２６とで形成されるＶ字溝の稜線方向に一致させれば、半田ボール１２における前記矢印４８に対する法線方向をスライダ側電極２４とフレキシャ側電極２６とが規制するので、半田ボール１２は規制面４６とこれら電極に規制され所定位置に固定される。このため吸着開口３２を介して半田ボール１２を電極上まで搬送した後、吸着開口３２の吸引を停止し、当該吸着開口３２から半田ボール１２を離反可能にしても、当該半田ボール１２は、電極部から外れることなくその位置を保つことができる。

円錐筒体３０の上方に設けられるレーザ照射部３４は、吸着ノズル２９とは独立して、該ノズルとは別個の、不図示のレーザ照射部用搬送手段と接続されている。該レーザ照射部用搬送手段によって、レーザ照射部３４は図中３６で示される矢印方向への微小移動が可能となっている。当該微小移動は間欠的であり、吸着開口３２における吸引口４４と対応しており、停止位置において、レーザ光５０が吸引口４４を通過して半田ボール１２を照射することを可能にしている。従って、該レーザ照射部用搬送手段を稼働させ、円錐筒体３０に対するレーザ照射部３４の相対位置を変動させすことによって、図２（１）に示すように隣接する吸引口４４に連続して前記レーザ光５０を照射させることが可能になる。

なお本実施の形態では、レーザ照射部３４を物理的に移動させる搬送手段を用いることにしたが、これに限定されることもなく光学的手段を用いてレーザ光５０を各吸引口４４に対し貫通させるよう照射することも可能である。すなわちレーザ照射部３４として、ポリゴンミラー、スキャンミラー、ｆ−θレンズ等からなる構成を配置しても良い。本発明によれば、レーザ照射部３４の移動量が僅かですむこと、また、気密性等特別な仕様を必要としないことから、これら構成によっても、レーザ光５０を各吸引口４４に対し貫通させることができる。

また搬送手段を機械的なもので構成するとすれば、サーボモータやステッピングモータを用いた精密送り機構など製品仕様に合わせて適宜選定すればよい。

このように構成された半田ボールの接合装置１０を使用して、磁気ヘッドのスライダ１６に形成されたスライダ側電極２４と、フレキシャ１８側に形成されたフレキシャ側電極２６とを接合する手順について次に説明する。

なお上記スライダ側電極２４とフレキシャ側電極２６との接続に用いられる半田ボール１２は、その外径が８０〜１５０ミクロン程度の微細なものとなっている。

図４は、半田ボールの接合装置の動作手順を示すフローチャートであり、図５は、半田ボールの接合装置の動作手順を示す説明図である。

このような磁気ヘッドにおける接合では、まず図５（１）に示すように接合装置１０を半田ボールの供給装置１４側に移動させ、当該供給装置１４の供給穴２８に位置する半田ボール１２を、吸着開口３２によって吸引し、前記半田ボール１２を吸着開口３２側に移動させる。なおこの動作の際、供給穴２８に対する吸引を停止するとともに（ステップ１００）、送排気手段４０を稼働させ共役空間３８内を減圧環境下にする（ステップ１１０）。

なおステップ１００とステップ１１０の動作とともに、画像認識手段にて接合対象となる電極２４、２６の位置検出を行う（ステップ１３０）
そしてステップ１００〜１３０の処理が終了した後は、図５（２）に示すように移動手段を稼働させ、接合装置１０を半田接合位置まで移動させる（ステップ１４０）。

そして接合装置１０を半田接合位置まで移動させた後は、送排気手段４０を稼働させ、共役空間３８内を大気圧に戻し（真空破壊）、次いで窒素ガス供給手段４２によって窒素ガスを共役空間３８内に導入し、吸着ノズル３２から窒素ガスを噴出させる（ステップ１５０、ステップ１６０）。

そしてステップ１６０による窒素ガスの噴出状態を保ったまま、レーザ照射部３４を稼働させ、初期の位置に前記レーザ照射部３４を移動させ、その後レーザ光５０を任意の半田ボール１２に対して照射する（ステップ１７０、ステップ１８０）。そして図６に示すように隣接する半田ボール１２に対し、ステップ１７０とステップ１８０を半田ボール１２の数だけ繰り返し行う（ステップ１９０）。
なお、半田ボール一個のみを搬送する構成の場合には、レーザ照射部３４を固定としても良い。この場合、接合されるべき電極を予めこのレーザ照射部３４の下方（レーザ光の照射位置）に配置しておき、吸着ノズル２９は、このレーザ照射部３４と電極との間に移動して半田ボールを接合されるべき電極間に移動、保持させることとすれば良い。

このように複数の半田ボールを一斉に接合対象物上に配置し、その状態を保ったまま単一のレーザ照射部によって半田ボールの溶融を行えば、従来行われていた１個の半田ボールの溶融を１工程とした接合工程に対し、大幅な時間短縮を図ることができる。すなわち発明者の検討によれば、本実施の形態に係る半田ボールの接合装置を用いれば、従来の接合装置に比較して、その作業効率を７０％向上させることが確認された。

なお、上述の実施の形態においては、吸着ノズルが四つの吸着開口を有するものとして述べたが、本発明における吸着開口はこれに限定されない。また、吸着開口の形状は、本実施の形態とすることが好ましいが、半田ボールの移動規制を為さない単なる開口とするものであっても良い。

なお、本実施の形態においては、吸着ノズルによる被保持物として半田ボールを示し、これを接合対象物たるスライダ側電極およびフレキシャ側電極の間に搬送し、且つこれにレーザ光を照射して溶融および電極との接合を行う場合を示した。しかし、被保持部物は半田ボールに限定されず、これを所定位置に搬送し且つレーザ光を被保持物に照射して特定の処理を行う種々の工程に対して適用可能な吸着ノズルも本発明の適用範囲に包含される。

本実施の形態に係る半田ボールの接合装置の全体を示す斜視図である。 半田ボールの接合装置の構造を示す説明図であり、同図（１）は、同装置の正面図を示し、同図（２）は、同図（１）の下側面図を示す。 半田ボールを規制面と電極部とで規制した状態を示す説明図である。 半田ボールの接合装置の動作手順を示すフローチャートである。 半田ボールの接合装置の動作手順を示す説明図である。 半田ボールの溶融手順を示す動作説明図である。 レーザ照射を用いて半田ボールを溶融し電極間の接合を行う手順を示す説明図である。

符号の説明

１………スライダ
２………フレキシャ
３………接合装置
４………半田ボール
５………吸着ノズル
６………レーザ照射部
７………連結ブロック
８………供給装置
９………電極部
１０………接合装置
１２………半田ボール
１４………供給装置
１６………スライダ
１８………フレキシャ
２０………矢印
２２………矢印
２４………電極部
２６………電極部
２８………供給穴
２９………吸着ノズル
３０………円錐筒体
３１………透明体
３２………吸着開口
３４………レーザ照射部
３６………矢印
３８………共役空間
４０………送排気手段
４２………窒素ガス供給手段
４４………吸引口
４６………規制面
４８………矢印
５０………レーザ光

Claims (6)

1. 溶融される半田ボールを用いて接合対象物に形成された複数の電極を接合する半田ボールの接合方法であって、
   前記接合対象物上の前記電極に倣う吸着開口を有する吸着ノズルにて前記半田ボールを吸引し前記半田ボールを前記電極上に搬送し、
   前記吸着ノズル内に構成される共役空間の一部を閉鎖する透明体を介して、前記吸着ノズルの前記吸着開口を貫通して前記半田ボールに至るようにレーザ光を照射し、
   前記レーザ光の照射により前記半田ボールを前記電極部上で溶融させる半田ボールの接合方法であり、
   前記レーザ光が前記吸着開口を貫通する際に、前記吸着開口が前記レーザ光の照射の際のマスクとして作用して、
   前記吸着開口が、レーザ光の前記半田ボールに対する照射形状の成形と、前記レーザ光の前記電極の一部への照射を可能とすることと、を為すことを特徴とする半田ボールの接合方法。
2. 前記吸着ノズルは複数の前記電極上に対して対応する半田ボールを供給した状態にて停止し、前記レーザ光を照射するレーザ照射部は前記吸着ノズルとは独立して複数の前記電極の配列方向と平行に移動し、半田ボールを溶融させることを特徴とする請求項１記載の接合方法。
3. 前記半田ボールにレーザ光を照射する際、前記吸着ノズルの前記吸着開口より不活性ガスを送気することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半田ボールの接合方法。
4. 接合対象物に形成された電極に半田ボールを搬送し、この搬送された前記半田ボールをレーザ光の照射によって溶融させ前記電極の接合を行う半田ボールの接合装置であって、
   前記半田ボールを吸引するための吸着開口と、前記吸着開口と連通する共役空間と、前記共役空間において前記吸着開口と対向する位置に配置されて前記共役空間を規定する透明体とを有する吸着ノズルと、
   前記透明体を挟んで前記吸着開口と対向する位置に配置されるレーザ照射部とを有し、
   前記レーザ照射部と前記ノズル部とが相対的に移動可能であり、
   前記吸着開口は、前記レーザ照射部から照射されたレーザ光が通過する際に照射形状を成形するマスクとしての機能と、前記レーザ光の前記電極の一部への照射を可能とするマスクとしての機能と、を有することを特徴とする半田ボールの接合装置。
5. 前記レーザ照射部と前記ノズル部との相対的な移動は、前記電極における複数の接合部分を含んだ平面と平行な直線に沿って為されることを特徴とする請求項4記載の半田ボールの接合装置。
6. 被保持物を吸着保持して所定位置まで搬送し、前記所定位置において前記被保持物を保持した状態にて前記被保持物にレーザ光を照射して所定の処理を前記被保持物に対して行う際に用いられる吸着ノズルであって、
   前記被保持物を吸着するための吸着開口と、
   前記吸着開口と連通すると共に、真空排気及び真空破壊が可能な共役空間と、
   前記吸着開口と対向する位置にあって共役空間を形成する壁の一部であって前記レーザ光を透過可能な透明体とを有し、
   前記吸着開口は、前記レーザ照射部から照射されたレーザ光が通過する際に照射形状を成形するマスクとしての機能と、前記レーザ光の電極の一部への照射を可能とするマスクとしての機能と、を有することを特徴とする吸着ノズル。

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