WO2017056175A1

WO2017056175A1 - 超音波振動接合装置

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Publication number: WO2017056175A1
Application number: PCT/JP2015/077423
Authority: WO
Inventors: 明大一瀬; 義人山田
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2018-03-29
Also published as: KR102100067B1; DE112015006985B4; KR20180040691A; JP6480595B2; US20180272463A1; JPWO2017056175A1; TWI615227B; US10953487B2; TW201711778A; CN108140584B; HK1249803A1; CN108140584A; DE112015006985T5

Abstract

　本発明は、リード線浮きを確実に解消してリード線を基板上に精度良く接合することができる、超音波振動接合装置を提供することを目的とする。そして、本発明は、当接先端部（４ｔ）からリード線（１２）上の印加部（１２ｐ）に超音波振動を印加する超音波振動処理を実行するボンディングツール（４）と、回転動作が可能な一対の押さえローラ（２３，３３）を有する一対の押さえ機構（２０，３０）とを備える。一対の押さえ機構（２０，３０）は、ボンディングツール（４）による超音波振動処理の実行時に、リード線（１２）上における印加部の両側を一対の押さえローラ（２３，３３）によって押圧する押圧処理を実行し、上記超音波振動処理の非実行時に、一対の押さえローラ（２３，３３）による回転動作を実行させ、リード線（１２）を押圧しつつリード線（１２）上を移動する、移動処理を実行する。

Description

超音波振動接合装置

　この発明は、加圧式の超音波振動接合装置に関し、例えば、薄厚の基板上に導電性を有するリード線を超音波振動接合する場合に適用される、超音波振動接合装置に関する。

　従来、例えばワイヤーハーネスにおける中間ジョイント接合の方法として、加圧式の超音波振動接合技術が採用されている。当該超音波振動接合技術では、所定の部材にワークを配置し、当該ワークに対して押圧しながらの超音波振動を印加する。当該押圧と超音波振動とのエネルギーにより、ワークは所定の部材と強力に接合される。

　また、半導体の分野においても、電子部品を実装する際に加圧式の超音波振動接合技術が採用され、このような技術として、例えば、特許文献１に開示された加圧式超音波振動接合装置が挙げられる。

特開２０１１－９２６２号公報

　図６及び図７は特許文献１で開示された従来の加圧式の超音波振動接合装置２００の問題点を指摘する説明図である。図６は、超音波振動処理時における押さえ部材２９及び３９がリード線１２を押圧している状態を、図７は超音波振動処理後の状態をそれぞれ図１のＸ軸方向から見た拡大図である。図６及び図７にそれぞれおいてＸＹＺ直交座標系を示している。

　図６に示すように、ボンディングツール４の当接先端部４ｔにより押圧力Ｐ４で押圧しつつ、当接先端部４ｔからリード線１２の超音波接合ポイント１２ｐに超音波振動（Ｘ軸方向に沿った振動）を印加することにより、超音波振動処理を実行している。

　一方、押さえ部材２９及び３９は、図示しないシリンダに連結されている。押さえ部材２９及び３９は、シリンダからの押圧力Ｆ２９及びＦ３９により、図１のＺ軸方向（－Ｚ方向）に移動し、基板テーブル１０側に押圧を印加する。すなわち、押さえ部材２９及び３９は、超音波振動処理の実行時に、超音波接合ポイント１２ｐ（印加部）の両側に存在する、リード線１２の押圧部Ｗ２９及びＷ３９を押圧力Ｆ２９及びＦ３９で押圧する押圧処理を行う。この押圧処理によりリード線１２にリード線浮き（撓み）が生じる現象を抑制している。

　上述した超音波振動接合処理時において線状のリード線１２を平面視した場合（上方向（＋Ｚ側）から視た場合）、当該リード線１２の延設方向に、押さえ部材２９による押圧部Ｗ２９（Ｙ方向の幅１０ｍｍ程度）、隙間Δ２９（１ｍｍ程度）、超音波接合ポイント１２ｐ（当接先端部４ｔのＹ方向の幅）、隙間Δ３９（１ｍｍ程度）、押さえ部材３９による押圧部Ｗ３９（Ｙ方向の幅１０ｍｍ）が存在することになる。すなわち、リード線１２上において、当接先端部４ｔの端部から両側の押さえ部材２９及び３９それぞれの端部まで、各々１ｍｍ程度の隙間距離を有する隙間Δ２９及びΔ３９が必ず発生する。また、超音波接合ポイント１２ｐの間隔を比較的広く設定した場合、互いに隣り合う一方及び他方の超音波接合ポイント１２ｐ間において一方の押圧部Ｗ２９（Ｗ３９）と他方の押圧部Ｗ３９（Ｗ２９）との間にも隙間（以下、「接合ポイント間隙間」と略記）が発生する。

　リード線１２上において、上述した隙間Δ２９及びΔ３９が形成される領域（リード線隙間形成領域）並びに接合ポイント間隙間が形成される領域（接合ポイント間形成領域）には、押さえ部材２９及び３９による押圧処理もボンディングツール４による接合処理も実行されないため、図７に示すように、リード線１２のリード線隙間形成領域（Δ２９及びΔ３９）にリード線浮き１２ｕ（撓み）が生じる可能性があるとともに、上記接合ポイント間形成領域においても撓みが生じる可能性がある。

　このように、超音波振動処理の実行時に、押さえ部材２９及び３９によってリード線１２の超音波接合ポイント１２ｐの両脇を押圧する態様の従来の超音波振動接合装置２００においても、押さえ部材２９及び３９とボンディングツール４の当接先端部４ｔの間のリード線１２上に上記リード線隙間形成領域が必ず存在するため、リード線浮き１２ｕを確実に解消することができないという問題点があった。

　本発明では、上記のような問題点を解決し、リード線浮きを確実に解消してリード線を基板上に精度良く接合することができる、超音波振動接合装置を提供することを目的とする。

　この発明にかかる超音波振動接合装置は、基板を載置する基板テーブルと、前記基板上に導電性を有するリード線を配置した状態で、前記基板テーブル側に所定の圧力を加えながら、当接先端部から前記リード線上の印加部に超音波振動を印加する超音波振動処理を実行するボンディングツールと、回転動作が可能な第１及び第２の押さえローラを有する第１及び第２の押さえ機構とを備え、前記第１及び第２の押さえ機構は、前記ボンディングツールによる前記超音波振動処理の実行時に、前記リード線上における前記印加部の両側を前記第１及び第２の押さえローラによって押圧する押圧処理を実行し、前記ボンディングツールによる前記超音波振動処理の非実行時に、前記第１及び第２の押さえローラによる回転動作を実行させ、前記リード線を押圧しつつ前記リード線上を移動する、移動処理を実行する。

　この発明における超音波振動接合装置は、ボンディングツールによる超音波振動処理時に、第１及び第２の押さえ機構は押圧処理を実行するため、超音波振動処理時のリード線が撓むという、リード線浮き抑制することができる。しかしながら、超音波振動処理時において、ボンディングツールと第１及び第２の押さえローラとの間に隙間が生じるため、リード線における当該隙間下のリード線隙形成領域に撓みが生じ上記リード線浮きが発生する可能性が残る。

　そこで、本願発明の超音波振動接合装置は、ボンディングツールによる超音波振動処理の非実行時に、第１及び第２の押さえ機構は、リード線を押圧しつつリード線上を移動する移動処理を実行することにより、第１及び第２の押さえローラのうち少なくとも一方の押さえローラにより上記リード線隙間部分上を押圧することができ、上記リード線浮きを確実に解消してリード線を基板上に精度良く接合することができる。

　この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

この発明における実施の形態である加圧式の超音波振動接合装置の構成を示す説明図である。基板テーブル上にガラス基板が配置され、ガラス基板上にリード線が接合された状態を示す斜視図である。本実施の形態の超音波振動接合装置による超音波振動処理の実行時の状態を模式的に示す断面図である。本実施の形態の超音波振動接合装置による超音波振動処理の非実行時の状態を模式的に示す断面図である。本実施の形態の超音波振動接合装置の制御系を模式的に示すブロック図である。従来の超音波振動接合装置の問題点を指摘する説明図である。従来の超音波振動接合装置の問題点を指摘する説明図である。

　本発明は、薄厚の基板上に導電性を有するリード線を超音波振動接合するための加圧式の超音波振動接合装置に関する発明である。また、基板の厚さは、例えば２ｍｍ以下程度である。以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

　＜実施の形態＞
　（全体構成）
　図１は、この発明における実施の形態である加圧式の超音波振動接合装置１００の全体構成を示す説明図である。図１は、超音波振動接合装置１００を斜め上方から視た斜視図である。なお、図１及び以降に示す図２～図４にＸＹＺ直交座標系を示している。

　図１に示すように、超音波振動接合装置１００は、（電動）シリンダ１、当接先端部４ｔを有するボンディングツール４、振動ホーン部６、押さえ機構２０，３０及び後述する基板テーブル１０（図１では図示せず）を備えている。

　シリンダ１はボンディングツール４に連結されており、シリンダ１の駆動力（押圧力）Ｆ１は、ボンディングツール４に伝達され、ボンディングツール４の駆動を制御することができる。具体的に、シリンダ１は、ボンディングツール４をＺ軸方向に沿って移動させることができる。さらに、シリンダ１は、ボンディングツール４の当接先端部４ｔを介してリード線１２に対して所定の圧力を印加することができる。なお、リード線１２の構成材料として例えばアルミニウムが考えられる。

　また、ボンディングツール４は、図示しないホルダーにより支持されており、当該ホルダー内部においてボンディングツールは上下方向にガイドされている。ボンディングツール４における基板テーブル１０側の先端部には当接先端部４ｔが配設されている。また、ボンディングツール４には、振動ホーン部６が接続されており、図示しない超音波振動子で発生した超音波振動ＵＶは、振動ホーン部６を介してボンディングツール４に伝達される。

　なお、当接先端部４ｔは、ボンディングツール４の先端に形成され、超音波振動接合処理の際に、ワーク（リード線１２）に当接される部分である。当接先端部４ｔにおけるリード線１２との当接面には、例えば、所定のパターンの第一の凹凸形状が形成されており、当該第一の凹凸形状の面には、さらに第一の凹凸形状より小さな複数の第二の凹凸形状が形成されている。

　また、本実施の形態の超音波振動接合装置１００は、ボンディングツール４に連結されたシリンダ１の両側面（Ｙ方向側の面）が接合板２５及び３５を介して押さえ機構２０及び３０（のシリンダ２１及び３１）と連結されることにより、ボンディングツール４と押さえ機構２０及び３０とが一体的に構成される。

　押さえ機構２０（第１の押さえ機構）は（電動）シリンダ２１、押さえ部材２２及び押さえローラ２３により構成され、押さえローラ２３（第１の押さえローラ）は押さえ部材２２の回転軸２２ｊを中心とした回転動作が可能である。同様にして、押さえ機構３０（第２の押さえ機構）は（電動）シリンダ３１、押さえ部材３２及び押さえローラ３３により構成され、押さえローラ３３（第２の押さえローラ）は押さえ部材３２を中心とした回転動作が可能である。

　押さえ部材２２及び３２はシリンダ２１及び３１に連結されている。このため、シリンダ２１からの駆動力（押圧力）Ｆ２２は押さえ部材２２を介して押さえローラ２３に伝達され、押さえローラ２３をＺ軸方向（－Ｚ方向）に移動させることができる。さらに、シリンダ２１は、押さえローラ２３を介してリード線１２に対して所定の圧力を印加することができる。同様にして、シリンダ３１からの駆動力（押圧力）Ｆ３２は押さえ部材３２を介して押さえローラ３３に伝達され、押さえローラ３３をＺ軸方向（－Ｚ方向）に移動させることができ、さらに、シリンダ３１は、押さえローラ３３を介してリード線１２に対して所定の圧力を印加することができる。

　なお、押さえローラ２３及び３３は、例えば、ゴムなどの弾性体で構成されており、押さえローラ２３及び３３によるリード線１２の押圧により、リード線１２にダメージを与えることを防止している。

　さらに、ボンディングツール４と押さえ機構２０及び３０等が一体化してなる超音波振動接合装置１００には図示しない駆動部が連結されており、超音波振動接合装置１００を装置操作方向ＤＲ１００に沿って移動させる移動処理が実行可能である。

　（ガラス基板）
　図２は基板テーブル１０上にガラス基板１１が配置され、ガラス基板１１上にリード線１２が接合された状態を示す斜視図である。

　同図に示すように、基板テーブル１０上には、表面に太陽電池薄膜１１ｇが形成されたガラス基板１１が設置され、ガラス基板１１の太陽電池薄膜１１ｇ上にリード線１２が設けられる。また、図示は省略しているが、基板テーブル１０上面には、少なくとも一つ以上の穴が穿設されており、当該穴を介した真空吸着により、ガラス基板１１は基板テーブル１０に固定される。

　超音波振動処理の実行時には、ガラス基板１１（の太陽電池薄膜１１ｇ上）に導電性を有するリード線１２が配置された状態となる。この状態で、シリンダ１からの駆動力Ｆ１により、ボンディングツール４は基板テーブル１０側に向かう所定の圧力をリード線１２に加えながら、超音波振動子で発生し振動ホーン部６を介して得られる超音波振動ＵＶが、ボンディングツール４の当接先端部４ｔからリード線１２の超音波接合ポイント１２ｐ上に印加されることにより、リード線１２をガラス基板１１に接合する超音波振動処理が実行される。

　（超音波振動接合動作）
　図３及び図４は本実施の形態の超音波振動接合装置による超音波振動処理の実行時及び非実行時の状態を模式的に示す断面図である。具体的には、図３は、当該押さえ機構２０及び３０によりリード線１２を押圧している押圧処理を示し、図４は、押さえ機構２０及び３０の押さえローラ２３及び３３の回転動作による移動処理を示している。図３及び図４は共に、超音波振動接合装置１００を横方向（Ｘ方向側）から見た拡大図である。なお、図３及び図４において太陽電池薄膜１１ｇの図示を省略している。

　以下、図１～図４を参照して、本実施の形態の超音波振動接合装置１００を用いた、加圧式の超音波振動接合動作について説明する。

　まず、基板テーブル１０上に、太陽電池薄膜１１ｇが表面に形成された薄厚のガラス基板１１を設置する。そして、基板テーブル１０に設けられた穴（図示せず）を介した真空吸着により、ガラス基板１１を基板テーブル１０に固定させる。

　次に、図示を省略しているリールには、導電性を有する薄膜のリード線１２が旋回されている。当該リールからリード線１２を引き出し、当該引き出したリード線１２をガラス基板１１（の太陽電池薄膜１１ｇ）上の所定の箇所に配置する。

　次に、シリンダ２１及び３１の押圧力Ｆ２２及びＦ３２により、押さえ機構２０及び３０の押さえローラ２３及び３３がリード線１２に対して押圧（基板テーブル１０側に押圧）する押圧処理を実行する。ここで、図３に示すように、押さえローラ２３及び３３は、加圧式の超音波振動接合が実施される超音波接合ポイント１２ｐを挟むようにリード線１２を押圧する。つまり、押さえローラ２３及び３３は、リード線１２における超音波振動ＵＶの印加部である超音波接合ポイント１２ｐの両脇を、基板テーブル１０側に押圧する。

　そして、押さえローラ２３及び３３によってリード線１２を押圧している状態で、シリンダ１の駆動力Ｆ１により、リード線１２に向けてボンディングツール４を下降させる。さらに、ボンディングツール４の当接先端部４ｔがリード線１２に当接すると、シリンダ１の駆動力Ｆ１により、当該リード線１２に対して基板テーブル１０側に所定の圧力を加える。

　上述したように、押さえ機構２０及び３０の押圧処理によってリード線１２を押さえローラ２３及び３３により押圧し、ボンディングツール４がリード線１２に所定の圧力を印加している状態にした後、超音波振動子に超音波振動ＵＶを発生させる。当該発生した超音波振動ＵＶは、振動ホーン部６を介して、ボンディングツール４に伝達される。そして、ボンディングツール４の当接先端部４ｔは、所定の振動数（例えば２０～４０ｋＨｚ）・振幅（１０μｍ以下で、例えばガラス基板１１に対する損傷防止の観点から４，５μｍ程度）の超音波振動ＵＶを行う。

　ここで、超音波振動ＵＶの振動方向は、例えばＹ軸方向に平行な方向（つまり、リード線１２の延設方向）であっても、Ｘ軸に平行な方向（つまり、リード線１２の幅歩行）であっても良い。このように、ボンディングツール４を用いた超音波振動処理を行うことにより、超音波振動ＵＶは当接先端部４ｔを介してリード線１２の超音波接合ポイント１２ｐに印加される。

　このように、リード線１２を押さえローラ２３及び３３により押圧しながら、リード線１２に対しボンディングツール４（当接先端部４ｔ）を用いた加圧式の超音波振動処理動を実行することにより、リード線１２がガラス基板１１に接合される。

　音波振動接合の際の線状のリード線１２を平面視した場合（上方向から視た場合）、図３に示すように、リード線１２の延設方向（Ｙ方向）に、押さえ機構２０の押さえローラ２３、押さえローラ２３，当接先端部４ｔ間の隙間ΔＳ２（１ｍｍ程度）、超音波振動接合施工部（当接先端部４ｔのＹ方向の幅）、当接先端部４ｔ，押さえローラ３３間の隙間ΔＳ３（１ｍｍ程度）、押さえ機構３０の押さえローラ３３が存在することとなる。

　当該押さえ機構２０及び３０の押圧処理は、押さえローラ２３及び３３によるリード線１２に対する圧力が薄厚のガラス基板１１に損傷を与えない程度の大きさで実行され、ガラス基板１１の材質や厚さにもよるが、例えば１０ｋｇ程度の圧力に設定される。なお、押さえ機構２０及び３０の押さえローラ２３及び３３は、リード線１２にのみ当接され、押圧の際にガラス基板１１（太陽電池薄膜１１ｇ）には接することはない。

　このように、押さえ機構２０及び３０の押さえローラ２３及び３３の押圧処理によりリード線１２の超音波合ポイント１２ｐの両脇を押圧しながら、ボンディングツール４によるリード線１２の超音波接合ポイント１２ｐにおけるガラス基板１１の接合が行われる。

　また、押さえローラ２３及び３３によりリード線１２を押圧することにより、ガラス基板１１を基板テーブル１０に対して押圧することにもなる。したがって、基板テーブル１０に対するガラス基板１１の固定がより強固なものとなり、リード線１２に対する加圧式の超音波振動接合を施す際に、ガラス基板１１が基板テーブル１０に対して移動することを防止できる。このように、ガラス基板１１の固定が強固となると、リード線１２のみを超音波振動させることができる。つまり、ボンディングツール４による超音波振動エネルギーを、ガラス基板１１とリード線１２との接触部における摩擦エネルギーに効率良く変換できる。したがって、超音波振動によるリード線１２とガラス基板１１との接合を、より短時間でより効率良く行うことが可能となる。

　しかしながら、押さえローラ２３及び３３と超音波接合ポイント１２ｐとの間には隙間ΔＳ２及びΔＳ３が存在するため、リード線１２において、この隙間ΔＳ２及びΔＳ３の形成領域（以下、「リード線隙間形成領域」と称す）内において、図７で示した隙間Δ２９及びΔ３９と同様の理由で、リード線１２にリード線浮き（撓み）が生じる可能性が残る。また、超音波接合ポイント１２ｐの間隔を比較的広く設定した場合、上記接合ポイント間形成領域内においてリード線１２にリード線浮きがが生じる可能性がある。

　次に、超音波振動接合装置１００は、超音波振動処理の非実行時に行う押さえ機構２０及び３０の移動処理を実行する。

　図４に示すように、シリンダ１からの駆動力Ｆ１により、ボンディングツール４をＺ軸方向（＋Ｚ方向）に移動させ、基板テーブル１０側から浮いた状態にする。すなわち、超音波振動接合装置１００は、リード線１２をガラス基板１１に対して接合する超音波振動処理の実行後は、シリンダ１の駆動力Ｆ１によりボンディングツール４を上方向に移動させ、リード線１２との接触状態を解放する。

　一方、押さえ機構２０及び３０の押さえローラ２３及び３３によるリード線１２に対する圧力は、薄厚のガラス基板１１に損傷を与えない程度でかつ、リード線１２上で回転軸２２ｊ及び２３ｊを中心とした押さえローラ２３及び３３による回転動作（回転方向Ｒ２３及びＲ３３）を実行させ、リード線１２を押圧しつつボンディングツール４と共にリード線１２上を押さえ機構２０及び３０の移動が可能な状態に設定される。

　上記状態で、超音波振動接合装置１００に連結された図示しない駆動部により、超音波振動接合装置１００を装置操作方向ＤＲ１００に沿って移動させる移動処理を実行する。なお、駆動部を設けることなく、ガラス基板１１を真空吸着固定している基板テーブル１０を装置操作方向ＤＲ１００に沿って移動させることにより、基板テーブル１０との関係において相対的に超音波振動接合装置１００による装置操作方向ＤＲ１００に沿った移動処理を実行するようにしても良い。

　すなわち、押さえローラ２３及び３３による回転動作によって装置操作方向ＤＲ１００に沿って、押さえローラ２３及び３３がリード線１２上を移動することによる、超音波振動接合装置１００の移動処理を実行する。そして、超音波振動を印加する次の超音波接合ポイント１２ｐの上方にボンディングツール４の当接先端部４ｔが位置する状態で移動処理を停止する。

　その結果、移動処理中に、押さえローラ２３及び３３のうちの一方の押さえローラが必ず上述したリード線１２の上記リード線隙間形成領域（ΔＳ２及びΔＳ３に対応する領域）上を押圧しながら移動するため、仮に、上述した超音波振動処理の実行時にリード線１２の上記リード線隙間形成領域にリード線浮きが生じた場合でも、上記一方の押さえローラによる押圧によって上記リード線浮きを確実に解消することができる。同様にして、接合ポイント間形成領域にリード浮きが生じた場合にも、当該リード浮きを確実に解消することができる。

　このように、本実施の形態の超音波振動接合装置１００の押さえ機構２０及び３０（第１及び第２の押さえ機構）は、ボンディングツール４による超音波振動処理の実行後において、リード線１２を押圧しつつ押さえローラ２３及び３３がリード線１２（直近の超音波振動処理の実行時におけるリード線隙間形成領域リード線隙間形成領域を含む）上を移動する移動処理を実行している。

　このため、超音波振動接合装置１００の移動処理時に、押さえローラ２３及び３３（第１及び第２の押さえローラ）のうち少なくとも一方の押さえローラにより上記リード線隙間形成領域及び上記接合ポイント間形成領域上を押圧することができる。その結果、超音波振動接合装置１００の移動処理時に、リード線１２に生じるリード線浮きを確実に解消し、リード線１２をガラス基板１１上に精度良く接合することができる効果を奏する。

　（制御部）
　図５は超音波振動接合装置１００の制御系を模式的に示すブロック図である。同図に示すように、超音波振動接合装置１００は制御部１５をさらに有しており、制御部１５において、シリンダ１、２１及び３１、駆動部１６並びに超音波振動子１７の駆動を制御している。なお、駆動部１６は超音波振動接合装置１００全体を装置操作方向ＤＲ１００方向に移動させる移動処理を実行し、超音波振動子１７は振動ホーン部６を介してボンディングツール４に超音波振動ＵＶを与える超音波振動処理を実行する。

　制御部１５は、シリンダ２１及び３１の駆動を制御することにより、押さえローラ２３及び３３の押圧力Ｆ２２及びＦ２３を可変に制御することができると共に、駆動部１６を制御することにより超音波振動接合装置１００の装置操作方向ＤＲ１００に沿った移動処理を制御することができる。

　さらに、制御部１５は、シリンダ１を駆動制御してボンディングツール４へのＺ軸方向に沿った駆動力Ｆ１を制御し、超音波振動子１７を制御してボンディングツール４の超音波振動処理を制御することができる。したがって、制御部１５は、例えば、ユーザからの指示に応じて、ボンディングツール４による超音波振動接合処理の条件（振動数、振幅、加圧力）を可変に制御することができる。

　一方、ガラス基板１１の材質及び厚さ、太陽電池薄膜１１ｇ材質及び厚さ、並びに超音波振動接合処理の条件に応じて、押さえ機構２０及び３０によるガラス基板１１に対する押圧力を変える必要がある。そこで、制御部１５は、ユーザからの指示に応じて、シリンダ２１及び３１を介した押さえ機構２０及び３０による押圧力Ｆ２３及びＦ３３を可変に制御する。具体的には、制御部１５に、各情報（ガラス基板１１自体及び太陽電池薄膜１１ｇを構成する各膜の材質及び厚さ、並びに超音波振動接合処理の条件等）が入力された場合に、予め設定されている情報テーブルと上記各情報とから決定される押圧力により、押さえ機構２０及び３０の押圧力Ｆ２３及びＦ３３を制御することができる。ここで、当該情報テーブルには、上記各情報に対して一義的に押圧力が規定されている。

　上述したように、制御部１５の制御により押さえ機構２０及び３０のシリンダ２１及び３１を駆動することにより、超音波振動処理の実行時及び実行後それぞれにおいて、超音波振動接合処理の条件に応じて、押さえローラ２３及び３３の押圧力Ｆ２２及びＦ２３を適宜制御することができる。

　このように、制御部１５による制御によって、押さえ機構２０及び３０による押圧力Ｆ２３及びＦ３３並びにボンディングツール４による超音波振動接合処理の条件等を可変に制御する。したがって、ガラス基板１１及び太陽電池薄膜１１ｇの厚さ・素材等に応じて、押さえ機構２０及び３０による押圧力Ｆ２３及びＦ３３、駆動部１６の駆動内容、並びにボンディングツール４（シリンダ１，超音波振動子１７）による超音波振動接合処理の条件を、適宜変更することができる。

　その結果、本実施の形態の超音波振動接合装置１００は、ガラス基板１１（太陽電池薄膜１１ｇ含む）に影響を与えることなく、リード線１２における上記リード線浮きの発生可能性を確実に解消しつつ、リード線１２をガラス基板１１上に接合するように、押圧力Ｆ２及びＦ３３、駆動部１６の駆動内容並びに超音波振動接合処理の条件を、適切に変更することができる。

　なお、上記効果は、制御部１５により少なくとも押さえ機構２０及び３０による押圧力Ｆ２３及びＦ３３を制御することにより得ることができる。

　（その他）
　上述した実施の形態では、リード線１２が形成される基板としてガラス基板１１を示したが、ガラス基板１１に代えて、セラミック、シリコン、エポキシなどの薄厚の部材で基板を構成しても良い。また、導電性を有するリード線１２の構成材料としてアルミニウムを示したが、他の導電性を有する材料を構成材料として採用しても良い。

　また、超音波振動接合装置１００は、ボンディングツール４と押さえ機構２０及び３０とが一体的に形成された構成を示したが、ボンディングツール４と押さえ機構２０及び３０とを互いに分離して超音波振動接合装置を構成しても良い。この場合、ボンディングツール４と押さえ機構２０及び３０とは互いに独立して移動処理を行うことになる。また、シリンダ１、２１及び３１としては電動シリンダを示したがこれに限定されない。

　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

　１，２１，３１　シリンダ
　４　ボンディングツール
　４ｔ　当接先端部
　６　振動ホーン部
　１０　基板テーブル
　１１　ガラス基板
　１２　リード線
　１５　制御部
　１６　駆動部
　１７　超音波振動子
　２０，３０　押さえ機構
　２３，３３　押さえローラ

Claims

　基板（１１）を載置する基板テーブル（１０）と、
　前記基板上に導電性を有するリード線（１２）を配置した状態で、前記基板テーブル側に所定の圧力を加えながら、当接先端部（４ｔ）から前記リード線上の印加部（１２ｐ）に超音波振動を印加する超音波振動処理を実行するボンディングツール（４）と、
　回転動作が可能な第１及び第２の押さえローラ（２３，３３）を有する第１及び第２の押さえ機構（２０，３０）とを備え、
　前記第１及び第２の押さえ機構は、
　前記ボンディングツールによる前記超音波振動処理の実行時に、前記リード線上における前記印加部の両側を前記第１及び第２の押さえローラによって押圧する押圧処理を実行し、
　前記ボンディングツールによる前記超音波振動処理の非実行時に、前記第１及び第２の押さえローラによる回転動作を実行させ、前記リード線を押圧しつつ前記リード線上を移動する、移動処理を実行する、
超音波振動接合装置。
　請求項１記載の超音波振動接合装置であって、
　前記第１及び第２の押さえ機構を制御する制御部（１５）をさらに備え、
　前記制御部は、
　前記第１及び第２の押さえローラによる押圧力を可変に制御することを特徴とする、
超音波振動接合装置。