专利名称：超声波振动方法与超声波振动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及超声波振动方法与超声波振动装置，具体涉及其中采用一对相互交叉耦合的超声波传输臂(horn)的超声波振动方法与超声波振动装置。
在这种接合装置与接合方法中，通过传输臂，半导体芯片受到传输臂轴线方向的振动。而且，在开始阶段，由于半导体芯片相对底板在振动方向上移动，会使凸点与电极之间的氧化膜受到破坏。然后，在接合进行中，由于凸点与电极之间的接合力的增大，半导体芯片相对弹簧与凸缘构成的夹持装置滑动，从而使半导体芯片的凸点和底板电极之间相互连接。
在将如特开平11-45912号公报所披露的超声波接合装置用于半导体芯片接合的场合，存在的问题是在将多个凸点以任意形状排列的半导体装置中，不能做到使所有凸点在接合力达到要求值以上且在不发生重大机械缺陷的条件下进行接合。例如，在沿半导体裸片电极面的周围排列凸点的半导体芯片上，在超声波振动的振动方向被设定为跟矩形裸片的一边在同一方向上时，如以使所有凸点的接合强度达到规定值以上为目的将接合条件最优化，则沿着跟超声波振动施加方向垂直的边排列的凸点，特别是裸片的矩形角部的凸点容易被磨顶(cratering)。
如果相反地，以使所有的凸点都不发生上述磨顶为目的设定接合条件，则在跟半导体芯片的超声波振动施加方向平行的边上排列的凸点的接合强度值便不能充分达到。就实际安装底板而言，环氧树脂系的低硬度底板这种现象特别显著。
鉴于上述问题构思的本发明之目的在于提供这样的超声波振动方法与超声波振动装置，在使用多个凸点以任意形状排列的半导体芯片的接合装置的场合，采用该方法与装置可使电连接的所有垫片电极上不发生磨顶等机械损伤并确保接合强度地使凸点接合。
这里也可以这样，使所述一对超声波传输臂大致成直角地交叉，使得在和包含所述一对超声波传输臂的平面大体平行的平面内发生合成振动。并且，也可以在所述一对的超声波传输臂交叉结合的位置上，设置跟所述一对超声波传输臂所在平面大体垂直相交并突出于该平面的按压头，把该按压头压在被接合件上将合成振动传递给所述被接合件。并且，也可以通过所述合成振动将所述被接合件和其他构件接合。
并且，设有分别将振动供给所述一对超声波传输臂的一对超声波振动器，加于该对超声波振动器的超声波信号之间的相位可以调整。并且，也可以通过调整所述一对超声波振动器中一个超声波振动器的相位，来调整所述一对超声波振动器信号之间的相位。并且，也可以通过分别调整加于所述一对超声波振动器的超声波信号的振幅、角速度或相位差，使和包含所述一对超声波传输臂的平面平行的平面上的所述合成振动的轨迹发生变化。并且，可以将所述一对超声波传输臂的长度设置得跟其中传播的超声波的波长的长度大致相等或为其整数倍。并且，所述一对超声波传输臂可以至少在交叉点处加以固定。并且，也可以采用这样的方法来固定所述一对超声波传输臂，将它们在其长度方向大体中心的位置交叉结合，使纵向振动在该交叉结合位置处振幅为最大，在与该交叉结合位置相距半波长或半波长与波长的整数倍之和的位置处用固定手段加以固定。
本发明第一主要方面，涉及这样的超声波振动装置，其特征在于设有相互交叉结合的一对超声波传输臂，其中一个超声波传输臂在其长度方向上纵向振动而造成另一个超声波传输臂发生横向振动，同时使所述另一个超声波传输臂在其长度方向上发生纵向振动而造成所述一个超声波传输臂横向振动，从而在所述一对超声波传输臂的交叉结合位置处产生一对超声波传输臂横向振动的合成振动，作为输出使用。
这里，所述一对超声波传输臂大致成直角地交叉，使得在和包含所述一对超声波传输臂的平面大体平行的平面内发生合成振动。也可以在所述一对的超声波传输臂交叉结合的位置上，设置跟包含所述一对超声波传输臂的平面大体垂直相交地突出的按压头，把该按压头压在被接合件上将合成振动传递给所述被接合件。也可以通过所述合成振动将所述被接合件和其他构件接合。
并且，设有分别将振动供给所述一对超声波传输臂的一对超声波振动器，加于该对超声波振动器的超声波信号之间的相位可以调整。并且，也可以至少调整所述一个超声波振动器的相位。并且，也可以通过分别调整加于所述一对超声波振动器的超声波信号的振幅、角速度或相位差，来使大致在同一平面上的合成振动的轨迹改变。
并且，可以将所述一对超声波传输臂的长度设置得跟在该超声波传输臂中传播的超声波的波长长度大致相等或为其整数倍。并且，所述一对超声波传输臂可以至少在交叉点处加以固定。并且，也可以采用这样的方法来固定所述一对超声波传输臂，将它们在其长度方向大体中心的位置交叉结合，使纵向振动在该交叉结合位置处振幅为最大，同时在与该交叉结合位置相距半波长或半波长与波长的整数倍之和的位置处用固定手段加以固定。并且，也可以这样设置，所述一对超声波传输臂的横向振动的奇次固有频率跟与之交叉的另一超声波传输臂的超声波振动器的振动频率大体一致，以使横向振动跟交叉的另一超声波传输臂的超声波振动大体形成共振。
本发明另一主要方面，涉及这样的超声波振动装置，设有在规定平面内相互大致交叉而结合的一对超声波传输臂，分别装于所述一对超声波传输臂的端部的超声波振动器，向所述一对超声波振动器供给超声波信号的超声波振荡器，以及设于所述一对超声波传输臂的交叉结合位置的、将被接合件压住的按压头；其特征在于通过所述一对超声波传输臂分别纵向振动，使得在交叉结合位置产生横向振动的合成振动，经由所述按压头使被接合件接合。
这里，也可设置对加于所述一个超声波振动器的超声波信号的相位进行调整的相位调整装置。并且，至少可在所述一个超声波振动器和所述超声波振荡器之间设置相位调整装置。并且，也可以通过分别调整加于所述一对超声波振动器的超声波信号的振幅、角速度或相位差，来使规定平面内的合成振动的轨迹改变。
并且，可以将一个超声波传输臂的长度设置得跟在该超声波传输臂中传播的超声波的波长长度大致相等或为其整数倍。平且，所述一对超声波传输臂可以至少在交叉点处加以固定。并且，也可以采用这样的方法来固定所述一对超声波传输臂，将它们在其长度方向大体中心的位置交叉结合，使纵向振动在该交叉结合位置处振幅为最大，同时在与该交叉结合位置相距半波长或半波长与波长的整数倍之和的位置处用固定手段加以固定。并且，也可以这样设置，所述一对超声波传输臂的横向振动的奇次固有频率跟与之交叉的另一超声波传输臂的超声波振动器的振动频率大体一致，以使横向振动跟交叉的另一超声波传输臂的超声波振动大体形成共振。
本发明的最佳实施例，是使半导体芯片与电子线路板的接合强度和接合均匀性得到改善的超声波接合方法与超声波接合装置，它们通过超声波将具有倒装片(flip chip)IC结构的半导体芯片接合于电子线路板。在该超声波接合方法与超声波接合装置中设有一对超声波振荡器，对该对超声波振荡器输出的超声波信号的相位差进行调整的调整装置，基于来自超声波振荡器的超声波信号发生超声波的两个超声波振动器，以及在X-Y平面上大致成十字形交叉的一对超声波传输臂；通过在所述超声波传输臂上分别安装上述超声波振动器，并将X轴方向的振动的振幅、角速度，Y轴方向的振幅、角速度，X轴和Y轴方向的振动的相位差分别调整到适当的值，将半导体芯片对电子线路板，在X-Y平面内以最佳的轨迹振动压接。
本实施例中，大致成十字形交叉接合的X轴方向和Y轴方向的超声波传输臂的长度，可以为超声波传输臂中传播波长的整数倍，并且它们可被固定在和超声波传输臂的中心相距1/2波长或1/2波长加波长的整数倍的位置处。并且，相互交叉地设置的一对超声波传输臂，通过超声波在X轴方向或Y轴方向一个方向上的纵向振动，使另一个向即Y方向或X方向的超声波传输臂中发生横向振动；通过X轴方向的超声波传输臂的横向振动和Y轴方向的超声波传输臂的横向振动的合成，产生可在X-Y平面内形成任意轨迹的振动。并且，本例中通过将超声波传输臂的横向振动频率的奇次固有频率设为跟超声波振动器的振动频率相一致，使横向振动跟超声波振动形成共振，由此可获得产生理想振动的超声波振动装置。
把这种超声波接合方法与超声波接合装置用于将具有倒装片IC结构的半导体芯片和电子线路板接合，即使半导体芯片凸点的排列方式多种多样，由于超声波振动方向有X轴方向和Y轴方向两个方向成分，可以实现不受凸点排列方向影响的、具有稳定接合强度与接合均匀性的接合质量。
图2是同一主要部分的正视图。
图3是图2中A-A线处的向视图。
图4和图3相同，是用来表示相互垂直的一对传输臂所发生横向振动的平面图。
图5是表示振动轨迹的平面图。
图6是表示半导体芯片接合状态的正视图。
图7是由按压头所固定的半导体芯片的底面示图。
图8是已被接合的半导体装置的纵向剖视图。
图9是另一实施例的超声波振动装置主要部分的平面图。
图10是又一实施例的超声波振动装置主要部分的平面图。
发明的最佳实施例图1～图3是采用本发明一实施例的超声波振动方法的超声波振动装置的总体结构图，如图1所示，该超声波振动装置设有相互垂直布置的一对超声波传输臂11、12。本例中，超声波传输臂11布置在X方向上，超声波传输臂12布置在Y方向上。在超声波传输臂11、12的端部分别装有超声波振动器13、14。超声波振动器13、14分别使超声波传输臂11、12在长度方向即纵向发生振动。
在超声波传输臂11，在其中心部和端部之间的中间位置即节点处，经由两侧的支臂15与固定杆16连接。同样，Y方向的超声波传输臂12，在其中心部和端部之间的中间位置即节点处，经由两侧的支臂17与固定杆18连接。固定杆16、18被固定在图2所示的支持板19的下面。并且，支持板19被固定在能上下移动的垂直轴20的前端。另外，上述一对超声波传输臂11、12的交叉位置处的下面装有按压头22。
为使超声波传输臂11、12纵向振动，设置了图3所示的控制电路25。控制电路25跟一对超声波振荡器27、28相连。本例中，Y轴方向的超声波振荡器28与控制电路25之间连接了相位调整器29，它使得一对超声波振荡器27、28的输出之间产生规定的相位差。
在上述的结构中，通过控制电路25各超声波振动器27、28分别向对应的超声波振动器13、14供给超声波信号。这时，一对超声波振动器27、28之间的相位差可通过相位差调制器29任意调整。
通过加于超声波振动器13的超声波信号，如图3所示，X轴方向的超声波传输臂11发生在其长度方向上的纵向振动。该纵向振动在其两端和中央位置形成最大振幅，而且在由一对固定杆16固定的位置处振幅为0。并且，由于该纵向振动使得与X轴方向的超声波传输臂11垂直相交的Y轴方向的超声波传输臂12产生横向振动。
同样地，通过超声波振荡器28供给的超声波信号，超声波振动器14使Y轴方向的超声波传输臂12产生纵向振动。因此，X轴方向的超声波传输臂11产生横向振动。图4中分别示出了一对超声波传输臂11、12的横向振动。于是，从一对超声波传输臂11、12的交叉接合位置取出这些横向振动的合成振动。也就是，在设有按压头22的超声波传输臂11、12的中心部分取出合成振动。这样的合成振动，根据分别加于X轴方向的超声波传输臂11和Y轴方向的超声波传输臂12上的超声波振动的振幅、角速度及二者之间的相位差，形成图4所示的合成振动的头部描出任意轨迹的合成振动。
这样，本实施例的超声波振动方法与超声波振动装置，将一对超声波振荡器27、28输出的超声波信号分别加到超声波振动器13、14上。这时，通过相位调整器29对两个超声波信号的相位进行调整。再有，相位调整器也可以由使振荡开始时间错开的计时器构成。
分别装有超声波振动器13、14的一对超声波传输臂11、12，被振动方向相互垂直地布置。现在，设加于X轴方向的超声波传输臂11的振动在X轴方向上为x＝Acosω1t。相对应地，设由超声波振动器14加于超声波传输臂12的Y轴方向的振动在Y轴方向上为y＝Acos(ω2t-α)。再有，这里t表示时间。
两个超声波传输臂11、12的振幅A、B，可通过调整一对超声波振荡器27、28的超声波信号的强度任意地加以设定。并且，两个方向的振动的相位差α也可以由上述的相位调整器29任意地调整。
X轴方向振动的角速度ω1和Y轴方向振动的角速度ω2，被设定成跟对应于X轴方向的超声波传输臂11纵方向的固有频率的角速度ω1以及对应于Y轴方向的纵向振动固有频率的角速度ω2相一致。因此，在一对超声波传输臂11、12的交叉结合位置振幅达到最大。也就是说，可以通过对超声波传输臂11、12的设计，选择两个方向振动的角速度ω1、ω2。
首先，就通过X轴方向的超声波振动器13以x＝Acosω1t的振动来励振的情况进行说明。图3中，X轴方向的超声波传输臂11的长度，被设计成等于超声波振动引起的超声波传输臂11纵向振动的波长。并且，固定杆16被固定在0.5波长的位置上。再有，固定杆16可以和超声波传输臂11做成一体，也可以用其他材料制作。
为了方便，图3中X轴方向的纵向振动的振幅以Y轴方向的位移表示。超声波传输臂11的纵向振动的振幅，在设置按压头22的移动加压点处形成最大振幅。至于Y轴方向的超声波传输臂12，同样地由固定杆18加以固定。
如图3所示，Y轴方向的超声波传输臂12的X轴方向的振动，即横向振动的3次固有频率，被设定成跟X轴方向的超声波振动的固有频率相一致。因此，通过X轴方向的超声波传输臂11的纵向振动，将移动加压点设定在X轴方向移动时，激励Y轴方向的超声波传输臂12的3次横向振动，Y轴方向的超声波传输臂12遂形成图3所示的振幅振动。因此，X轴方向的超声波传输臂11和Y轴方向的超声波传输臂12的交叉位置，即移动加压点，如图3所示在X轴方向大体上以相同的振动x＝Acosω1t进行移动。
接着，在上述状态中，通过超声波振动器14将y＝Bcos(ω2t-α)的振动加于Y轴方向的超声波传输臂12。这里，由于X轴方向的超声波传输臂11的固定杆16之间的横向3次固有频率的角速度设定得跟ω2相一致，因此，和上述相同，移动加压点在Y轴方向以相同的振动y＝Bcos(ω2t-α)移动。
因此，设置了按压头22的超声波传输臂11、12的交叉位置，即移动加压点，可以在X轴方向和Y轴方向作各自的横向振动。这种十字形超声波传输臂的振动状态如图4所示。换言之，图4只示出了超声波传输臂11、12的横向振动的图样。因此，通过对振动振幅A、B和振动角速度ω1、ω2，以及相位差α按下表所示的方式进行选择，就可形成如下所示的设有按压头22的移动加压点的振动轨迹。此时合成振动矢量端部的轨迹，如图5(A)～(I)所示。
以下，参照图6～图8就将这种超声波振动方法和利用该方法的超声波振动装置用于接合半导体裸片40和底板45的状态进行说明。如图6和图7所示，由裸片构成的半导体芯片40，在其电极面上沿其周边部分形成其垫片电极41。再有，垫片电极41的形成面上覆盖例如由氮化硅层或聚酰亚胺层构成的表面保护层，只是垫片电极41部分开口。然后，在这样的垫片电极41上形成用金等导体构成的凸点42。通过上述方式，形成周边垫片型(peripheral pad type)半导体芯片40。
与此形成对照，倒扣安装半导体芯片40的底板45，例如由陶瓷材料构成，同时在和所安装的半导体芯片40的凸点41对应的位置上，通过例如铜等的导电性表面电镀处理，形成由镍和金等覆盖的焊盘(land)46构成的电极。焊盘46和形成于底板45的表面和背面的布线部分连接。
将半导体芯片40接合到这种底板45的场合，如图2和图6所示在基座47上设置底板45，同时将半导体芯片40设置在超声波接合装置的按压头22的下面，其设有垫片电极41的面朝下。在该状态下，由一对超声波振荡器27、28驱动超声波振动器13、14，使超声波传输臂11、12分别纵向振动，从而使按压头22在所设位置处发生合成振动。通过这种合成振动，垫片电极41上的凸点42的端部和底板45的焊盘46之间摩擦发热，二者至少有一方被熔化，这样垫片电极41和焊盘46就被连接而得到图8所示的半导体装置。
如此，在一对超声波传输臂11、12的交叉位置处形成的移动加压点，由于超声波振动而处于以表1和图5所示的各种轨迹进行振动的状态下，十字形传输臂11、12向下方移动，按压头22将半导体芯片40按压在底板45上。由于按压头22和半导体芯片40的接触面被设计成具有强摩擦性质，半导体芯片40一边以与压头22相同的轨迹描画，一边被超声波接合于电子线路底板45上。由于可以在图5中(A)～(I)图形所示的振动轨迹中任意选择，可以选择与半导体芯片40的电极面上形成的凸点42的排列方向无关的均匀振动图形，由此可以获得稳定的接合质量。
再有，这种超声波振动方法和超声波振动装置中，X轴方向的超声波传输臂11和Y轴方向的超声波传输臂12的振动状态和长度或其固定位置均可任意选择。例如，如图9所示，X轴方向的超声波传输臂11的长度被设为该超声波传输臂11中产生的纵向振动的一个波长长度，同时可使Y轴方向的超声波传输臂12中发生的横向振动的1次固有振动频率跟超声波振动频率相一致。其结果，Y轴方向的超声波传输臂12的横向振动如图9所示。
又，如图10所示，也可以将X轴方向的超声波传输臂11的长度设为该超声波传输臂11中产生的纵向振动的两个波长长度，同时使Y轴方向的超声波传输臂12中发生的横向振动的3次固有振动频率跟超声波振动频率相一致。
再有，图9和图10所示的X轴方向的超声波传输臂11和超声波传输臂12的形状和固定位置均相互对称，但是，设计上只要如上述使X轴方向的超声波传输臂11和Y轴方向的超声波传输臂12的纵向振动跟Y轴方向的超声波传输臂12和X轴方向的超声波传输臂11的横向振动共振就可以，超声波传输臂11、12未必一定要对称。
本发明的超声波振动方法的要点在于，将一对超声波传输臂相互交叉地结合，使其中一个超声波传输臂在其长度方向上纵向振动，而使另一超声波传输臂横向振动，同时使所述另一超声波传输臂在其长度方向上纵向振动而使所述其中一个超声波传输臂横向振动，从而输出在一对超声波传输臂的交叉结合位置处产生的一对超声波传输臂的横向振动的合成振动。
依据这种超声波振动方法，在和包含一对超声波传输臂的平面相平行的平面内的该对超声波传输臂的交叉结合位置处，可使各种各样轨迹的振动得以发生。
本发明的超声波振动装置的要点在于，该装置设有在规定平面内大致相互交叉结合的一对超声波传输臂，分别装于一对超声波传输臂端部的超声波振动器，将超声波信号供给一对超声波振动器的超声波振荡器，以及设置在一对超声波传输臂的交叉结合位置的、将被接合件压住的按压头；该装置通过使一对超声波传输臂分别纵向振动而在其交叉结合位置产生横向振动的合成振动，经由按压头使被接合件接合。
依据这样的超声波振动装置，通过用一对超声波传输臂的交叉结合位置处设置的按压头按压被接合件，将在所述一对超声波传输臂的交叉结合位置处产生的合成振动加于被接合件，通过这种方式可以使被接合件一边超声波振动一边跟其他构件相接合，并可提供利用上述的合成振动形成的超声波振动的超声波接合装置。
权利要求
1.一种超声波振动方法，其特征在于将一对超声波传输臂相互交叉地结合，使一个超声波传输臂在其长度方向上纵向振动而造成另一个超声波传输臂发生横向振动，同时使所述另一个超声波传输臂在其长度方向上发生纵向振动而造成所述一个超声波传输臂横向振动，从而在所述一对超声波传输臂的交叉结合位置处产生的一时超声波传输臂横向振动的合成振动，作为输出使用。
2.如权力要求1所述的超声波振动方法，其特征在于使所述一对超声波传输臂大致成直角地交叉，使得在和包含所述一对超声波传输臂的平面大体平行的平面内发生合成振动。
3.如权力要求1所述的超声波振动方法，其特征在于在所述一对超声波传输臂交叉结合的位置处，设置大体垂直相交地突出于包含所述一对超声波传输臂的平面的按压头，把该按压头压在被接合件上将合成振动传递给所述被接合件。
4.如权力要求3所述的超声波振动方法，其特征在于通过所述合成振动将所述被接合件和其他部件接合。
5.如权力要求1所述的超声波振动方法，其特征在于设有分别将振动供给所述一对超声波传输臂的一对超声波振动器，对加于该对超声波振动器的超声波信号之间的相位进行调整。
6.如权力要求5所述的超声波振动方法，其特征在于通过调整所述一对超声波振动器中一个超声波振动器的相位，来调整所述一对超声波振动器信号之间的相位关系。
7.如权力要求5所述的超声波振动方法，其特征在于通过分别调整加于所述一对超声波振动器的超声波信号的振幅、角速度或相位差，使和包含所述一对超声波传输臂的平面平行的平面内的所述合成振动的轨迹发生变化。
8.如权力要求1所述的超声波振动方法，其特征在于将所述一对超声波传输臂的长度设置得跟其中传播的超声波的波长的长度大致相等或为其整数倍。
9.如权力要求1所述的超声波振动方法，其特征在于所述一对超声波传输臂至少在节点位置加以固定。
10.如权力要求8所述的超声波振动方法，其特征在于采用这样的方法来固定所述一对超声波传输臂，即将它们在其长度方向大体中心的位置交叉结合，使纵向振动在该交叉结合位置处振幅为最大，在与该交叉结合位置相距半波长或半波长与波长的整数倍之和的位置处用固定手段加以固定。
11.一种超声波振动装置，其特征在于设有相互交叉结合的一对超声波传输臂，其中一个超声波传输臂在其长度方向上纵向振动而造成另一个超声波传输臂发生横向振动，同时使所述另一个超声波传输臂在其长度方向上发生纵向振动而造成所述一个超声波传输臂横向振动，从而在所述一对超声波传输臂的交叉结合位置处产生一对超声波传输臂横向振动的合成振动，作为输出使用。
12.如权利要求11所述的超声波振动装置，其特征在于所述一对超声波传输臂大致成直角地交叉，使得在和包含所述一对超声波传输臂的平面大体平行的平面内发生合成振动。
13.如权利要求11所述的超声波振动装置，其特征在于在所述一对超声波传输臂交叉结合位置，设有大体垂直相交地突出于包含所述一对超声波传输臂的平面的按压头，该按压头压在被接合件上将合成振动传递给所述被接合件。
14.如权利要求13所述的超声波振动装置，其特征在于通过所述合成振动将所述被接合件和其他部件接合。
15.如权利要求11所述的超声波振动装置，其特征在于设有分别将振动供给所述一对超声波传输臂的一对超声波振动器，对加于该对超声波振动器的超声波信号之间的相位关系进行调整。
16.如权利要求15所述的超声波振动装置，其特征在于至少调整所述一个超声波振动器的相位。
17.如权利要求11所述的超声波振动装置，其特征在于通过分别调整加于所述一对超声波振动器的超声波信号的振幅、角速度或相位差，使大致在同一平面内的合成振动的轨迹发生变化。
18.如权利要求11所述的超声波振动装置，其特征在于所述一对超声波传输臂的长度和在该超声波传输臂中传播的超声波波长的长度大致相等或为其整数倍。
19.如权利要求11所述的超声波振动装置，其特征在于所述一对超声波传输臂至少在节点位置用固定手段加以固定。
20.如权利要求11所述的超声波振动装置，其特征在于采用这样的方法来固定所述一对超声波传输臂，即将它们在其长度方向大体中心的位置交叉结合，使纵向振动在该交叉结合位置处振幅为最大，同时在与该交叉结合位置相距半波长或半波长与波长的整数倍之和的位置处用固定手段加以固定。
21.如权利要求11所述的超声波振动装置，其特征在于使所述一对超声波传输臂的横向振动的奇次固有频率跟与之交叉的另一超声波传输臂的超声波振动器的振动频率大体一致，从而使横向振动跟与之交叉的另一超声波传输臂的超声波振动大体形成共振。
22.一种超声波振动装置，设有在规定平面内相互大致交叉而结合的一对超声波传输臂，分别装于所述一对超声波传输臂的端部的超声波振动器，向所述一对超声波振动器供给超声波信号的超声波振荡器，以及设于所述一对超声波传输臂的交叉结合位置的、将被接合件压住的按压头；其特征在于通过使所述一对超声波传输臂分别纵向振动而在交叉结合位置产生的横向振动的合成振动，经由所述按压头使被接合件接合。
23.如权利要求22所述的超声波振动装置，其特征在于设有对加于所述一对超声波振动器的超声波信号的相位进行调整的相位调整装置。
24.如权利要求23所述的超声波振动装置，其特征在于在至少所述一个超声波振动器和所述超声波振荡器之间设有相位调整装置。
25.如权利要求22所述的超声波振动装置，其特征在于通过调整加于所述一对超声波振动器的超声波信号的振幅、角速度或相位差，使规定平面内的合成振动的轨迹发生变化。
26.如权利要求22所述的超声波振动装置，其特征在于一个超声波传输臂的长度和在该超声波传输臂中传播的超声波波长的长度大致相等或为其整数倍。
27.如权利要求22所述的超声波振动装置，其特征在于所述一对超声波传输臂至少在节点位置用固定手段加以固定。
28.如权利要求22所述的超声波振动装置，其特征在于采用这样的方法固定所述一对超声波传输臂，将它们在其长度方向大体中心的位置交叉结合，使纵向振动在该交叉结合位置处振幅达到最大，同时在与该交叉结合位置相距半波长或半波长与波长的整数倍之和的位置处用固定手段加以固定。
29.如权利要求22所述的超声波振动装置，其特征在于使一对超声波传输臂的横向振动的奇次固有频率跟与之交叉的另一超声波传输臂的超声波振动器的振动频率大体一致，从而使横向振动跟与之交叉的另一超声波传输臂的超声波振动大体形成共振。
全文摘要
本发明涉及在振动方向上无方向性的超声波振动方法与超声波振动装置。端部分别设有超声波振动器(13)、(14)的一对超声波传输臂(11)、(12)相互垂直交叉地设置，使该对超声波传输臂(11)、(12)发生纵向振动时导致另一传输臂(12)、(11)发生横向振动，在该对传输臂(11)、(12)的交叉位置处取出该横向振动的合成振动，经由按压头(22)加到被接合件上。
文档编号H01L21/607GK1418134SQ01806660
公开日2003年5月14日 申请日期2001年11月19日 优先权日2000年11月20日
发明者富永守雄, 岩桥真司 申请人:索尼公司