超声波接合方法及超声波接合装置

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技术领域\n本发明涉及向接合构件施加超声波振动而与被接合面接合的超声波接合 方法及超声波接合装置。\n背景技术\n在将半导体元件和压电元件等的电子元件倒装式(flip-chip)组装在基板 等上时，大多是使用超声波接合装置。\n在日本专利特开2001-44242号公报(特许文献1)中揭示了一种将按压荷 重和超声波振动作用于接合构件、将接合构件与被接合面接合的超声波接合装 置。如图8所示，该超声波接合装置是在前端尖状的柄臂(horn)70的一端部安 装着施加柄臂70长度方向的纵向振动的振动子71，在柄臂70的纵向振动的驻 波的腹部位置，从该柄臂70的与纵向振动方向大致正交的方向上安装有结合 工具72。并在柄臂70的大致中央部设置有与施加按压荷重的加压装置的连结 部73。柄臂70振动时，向结合工具72前端的与接合构件74的接触部72a传 递大致水平的振动。此时，向接合构件74的振动传递是利用由结合工具72的 接触部72a推压接合构件74时产生的磨擦力来进行的。\n在图8所示的结构中，向接合构件74的振动传递是由结合工具72的接触 部72a与接合构件74间的磨擦力所左右。因此，一旦接合构件74与被接合面 75的磨擦力大于结合工具72的接触部72a与接合构件74的磨擦力，则在结合 工具72的接触部72a与接合构件74之间发生滑移，不能充分地向接合构件74 传递振动，结果是存在着接合不良的问题。又由于超声波振动的振幅小(以约 0.6μm为限度)，接合能小，故存在接合时间长和难以常温接合的问题。\n另一方面，在日本专利特开2001-110850号公报(特许文献2)中揭示了一 种可防止接合构件对吸附工具的超声波振动方向错位的超声波接合装置。即， 如图9所示，在接合构件80的上面预先形成倒角部80a，通过与设于结合工具 81的超声波振动方向的2边的倒角部81a抵接，以防止接合构件80的错位。\n在此场合，接合构件80的倒角部80a与结合工具81的倒角部81a抵接， 虽然不受图8所示的磨擦力左右，但因需要在接合构件80上形成新的倒角部 80a，故存在着导致成本上升的问题。又，接合构件80吸附时，有可能使接合 构件80倾斜，不一定能正确地将倒角部80a、81a抵接。并且，由于在接合构 件80的倒角部80a上产生大的力，因此存在着接合构件80发生裂开和缺陷的 可能性。\n为此，本发明的目的在于提供一种可高效率地将附加构件的超声波振动传 递给接合构件、可得到良好的接合品质、且不需要在接合构件上进行倒角部等 特殊性加工、可防止接合构件的倾斜、裂开和缺陷等发生的超声波接合方法及 其超声波接合装置。\n发明内容\n为了实现上述目的，本发明第1技术方案的超声波接合方法，它是一种向 接合构件施加超声波振动、使其与被接合面接合的方法，其特征在于，所述接 合构件的超声波振动方向的两侧面由施加所定超声波振动的超声波柄臂和夹 持构件所夹持，所述夹持构件利用从所述超声波柄臂经由接合构件传递的超声 波振动设定成以与超声波柄臂的同一方向且以大致同一的振幅进行同步振动， 所述夹持构件在将接合构件推压至超声波柄臂的状态下将接合构件与被接合 面接合。\n又，本发明第5技术方案的超声波接合装置，它是一种向接合构件施加超 声波振动、使其与被接合面接合的装置，其特征在于，包括：发生超声波振动 的振动子；支承所述接合构件的超声波振动的一侧面、向接合构件附加所述振 动子发生的超声波振动的超声波柄臂；支承所述接合构件的超声波振动的另一 侧面、利用从所述超声波柄臂经由接合构件传递的超声波振动、以与超声波柄 臂同一方向且大致同一振幅进行同步振动的夹持构件；以及与所述夹持构件的 节点部连结、沿着由所述超声波柄臂和夹持构件夹持接合构件的方向对夹持构 件施力的施力装置，可使所述超声波柄臂、夹持构件和接合构件在超声波振动 方向上一体振动。\n在第1技术方案中，由于接合构件的超声波振动方向的两侧面由施加超声 波振动的超声波柄臂和夹持构件所夹持，因此，超声波柄臂、接合构件和夹持 构件同步振动，可高效地将超声波柄臂的振动传递给接合构件。这样，不需要 在接合构件上实施倒角等新的加工，可将振动稳定地向接合构件传递，可得到 低成本且良好的接合品质。\n本发明中，由于可在不受磨擦力左右的情况下将振动传递给接合构件，因 此，可利用大的振幅(例如1μm以上)使接合构件发生偏差小的振动，这样， 可对于接合部发生大的接合能，可进行短时间接合和常温接合。\n又，由于由超声波柄臂和夹持构件将接合构件的超声波振动方向的两侧面 夹持，因此，与以往设置有倒角的场合相比，大的力不会作用于接合构件的一 部分，可防止接合构件的裂开和缺陷。\n也可如第2技术方案所示，使夹持构件的共振频率与超声波振动的频率错 开，以使夹持构件的振幅与超声波柄臂的振幅大体相等。\n夹持构件利用从超声波柄臂经由接合构件传递的超声波振动设定成与超 声波柄臂以同一方向且大致同一振幅进行同步振动。也可将夹持构件的共振频 率与超声波振动的频率设定为同一，但该场合时，存在着因夹持构件的构造而 使夹持构件的振幅大于超声波柄臂的振幅、接合构件与超声波柄臂或夹持构件 反复进行大的接离的可能性。这样，接合构件与超声波柄臂及夹持构件之间会 产生较大的间隙，有时会使向接合构件传递振动的效率下降。\n为此，通过将夹持构件的共振频率稍许与超声波振动频率错开，可抑止最 大振幅，可尽可能地将夹持构件的振幅接近于超声波柄臂，减小接合构件与超 声波柄臂及夹持构件之间产生的间隙，结果是可高度维持向接合构件的振动传 递效率。超声波柄臂与夹持构件的振幅差最好在10％以下。\n另外，作为夹持构件振幅的调整方法，如上所述，除了采用将共振频率与 超声波振动的频率错开的方法之外，还有将夹持构件的作用点(接合构件的夹 持点)与最大振幅点错开的方法以及通过变更夹持构件的材质(特别是减衰系 数)和尺寸等来进行调整的方法。\n也可如第3技术方案所示，在附加超声波振动的同时，接合构件相对于被 接合面在压接方向上向超声波柄臂施加所定的按压荷重。\n通过控制接合构件与被接合面之间的按压荷重，可始终得到稳定的接合品 质。\n也可如第4技术方案所示，在附加超声波振动的同时，对接合构件与被接 合面的对向距离进行控制。\n在此场合，通过对接合构件与被接合面间的距离进行位置控制，可控制接 合构件与被接合面的间隙。当接合构件是带有凸度(bump)的高频率元件时， 因芯片与基板的间隙影响到特性，故对接合后的间隙精度有要求。又，在对欠 满等的树脂的间隙的浸透程度的控制方面，间隙量的控制也很重要。利用以往 的磨擦力进行接合时，为产生磨擦力而需要有所定的加压力，故难以进行间隙 控制，但在本发明中，通过对接合构件与被接合面的对向距离进行控制，可使 凸度的压坏量保持一定，可使芯片与基板的间隙一定。\n在本发明第5技术方案中，由于接合构件由超声波柄臂和夹持构件夹持， 夹持构件利用从超声波柄臂经由接合构件传递的超声波振动进行同步振动，因 此，可高效地从超声波柄臂将振动传递给接合构件。施力装置向由夹持构件和 超声波柄臂夹持接合构件的方向施力，该施力装置与夹持构件的节点部连结， 故振动不会向施力装置传递。这样，可将振动子的振动高效地传递给超声波柄 臂、接合构件和夹持构件。\n由于超声波振动不会向外部漏出，因此，可将夹持构件支承在与超声波柄 臂分体的别的构件上。夹持构件可任意选择挠曲振动方法或纵向振动方法等。\n作为施力装置既可使用缸体、电磁阀等的作动器，也可使用单纯的弹簧构 件。使用作动器时，因容易将接合构件夹持或释放，故有关接合作业的动作不 会延迟。使用弹簧构件时，在将接合构件从超声波柄臂与夹持构件间取出时， 只需设置可解除弹簧构件的力的任一机构即可。\n也可如第6技术方案所示，超声波柄臂具有支承接合构件的超声波振动方 向一侧面的第1面和以相对被接合面大致平行地支承接合构件的上面的第2 面，在第2面设置有吸引接合构件的吸孔。\n若在超声波柄臂上设置支承接合构件侧面的第1面和支承上面的第2面， 则既可容易地将按压荷重从超声波柄臂施加于接合构件，又可使向接合构件的 推入量的控制简单化。又由于支承上面的第2面相对被接合面大致平行，因此， 元件保持时不会倾斜，可大致平行地与被接合面接合。\n第7技术方案与第3技术方案一样，是属于通过荷重控制来进行接合构件 与被接合面的场合。第8技术方案与第4技术方案一样，是属于通过位置控制 来进行接合构件与被接合面的场合。\n前者场合可得到稳定的接合品质，后者场合可使接合构件与被接合面的间 隙控制简单化。\n第9技术方案是使用形成大致左右对称的大致倒三角形的超声波柄臂，在 超声波柄臂的左右至少一方的顶部安装着振动子，在超声波柄臂的下顶部设置 有向接合构件施加超声波振动的输出部，在相对于与超声波柄臂左右的某一方 的顶部邻接的斜边从振动子输入大致平行的超声波振动时，从输出部输出水平 方向的超声波振动。\n这样，在输出部即下顶部得到水平方向的超声波振动，并且，在超声波柄 臂上不会发生挠曲，故可向接合构件提供水平方向的超声波振动，可实现良好 品质的接合。\n采用上述倒三角形的柄臂时，在与柄臂的下顶部对向的上边的中央部附近 存在着最小振幅区域(节点区域)。使用超声波柄臂的下顶部作为接合作用部 时，将上述节点区域作为荷重输入部，若向该输入部施加向下方的按压荷重， 则不会阻碍超声波柄臂的振动，超声波振动不会向荷重附加装置传递，无不良 影响。并且，由于荷重附加装置与超声波柄臂的连结部位于按压矢量的轴线上 或其附近，因此，超声波柄臂上不会发生弯曲应力，可将按压荷重直接作用于 接合对象物。\n从上述说明中可以看出，采用本发明的第1技术方案，由于接合构件的超 声波振动方向的两侧面由超声波柄臂和夹持构件所夹持，因此，超声波柄臂、 接合构件和夹持构件同步振动，可高效地将超声波柄臂的振动传递给接合构 件。这样，不需要在接合构件上实施倒角等的特殊性加工，可将振动稳定地向 接合构件传递，可得到低成本且良好的接合品质。\n本发明中，由于可在不受磨擦力左右的情况下将振动传递给接合构件，因 此，可利用大的振幅使接合构件振动，这样，可对于接合部发生大的接合能， 可进行短时间接合和常温接合。\n又，由于由超声波柄臂和夹持构件将接合构件的超声波振动方向的两侧面 夹持，因此，与以往设置有倒角的场合相比，大的力不会作用于接合构件的一 部分，可防止接合构件的裂开和缺陷。\n采用本发明的第4技术方案，可实施第1技术方案的超声波接合方法简单 的装置。又，施力装置向由夹持构件和超声波柄臂夹持接合构件的方向施加力， 该施力装置与夹持构件的节点部连结，故振动不会向施力装置传递，可将振动 子的振动高效地传递给超声波柄臂、接合构件和夹持构件。\n附图说明\n图1为具有本发明超声波接合装置的结合装置的全体立体图。\n图2为图2所示的升降块的主视图。\n图3为图2所示的升降块的左侧视图。\n图4为图2所示的超声波接合装置的第1实施例的放大剖视图。\n图5为升降块的第2实施例的主视图。\n图6为图5所示的升降块的左侧视图。\n图7为本发明超声波接合装置的第3实施例的主视图。\n图8为传统的超声波接合装置一例的主视图。\n图9为传统的超声波接合装置另一例的局部剖视图。\n具体实施方式\n图1为具有本发明超声波接合装置的结合装置一例，特别是表示在基板上 倒装式组装带凸度的芯片元件的倒装装置的全体构成。在该结合装置的装置构 架1的上面配置有搭载支承被接合面一例的基板2的安装台3、以及整列收容 有接合构件即带凸度的芯片元件4的元件供给部5。在装置构架1的上方配置 有元件搬送台6、将从元件供给部5取出的元件4向元件搬送台6供给的元件 供给组件7、接受向元件搬送台6供给的元件4后与安装台3上的基板2接合 的超声波接合装置8、以及支承该超声波接合装置8进行升降的升降块9等。 其中，安装台3为了能与保持于超声波接合装置8的元件4位置一致而采用可 沿X方向和Y方向水平移动的结构，通过内装式加热器对支承于其一面的基板 2进行加热。又，元件搬送台6是将由元件供给组件7供给的元件4搬入超声 波接合装置8的上下移动路径内，并交付给超声波接合装置8，可沿Z方向和X 方向移动。\n图2、图3表示升降块9的具体结构一例，图4表示超声波接合装置8一 例的详细结构。\n升降块9包括：底座40；由固定于底座40的伺服电机等构成的升降驱动 装置41；安装于底座40、由导向部42可沿上下方向移动自如的滑动板43；以 及由固定于滑动板43上的气缸等构成的荷重附加装置30等。升降驱动装置41 的回转轴由丝杠轴41a构成，该丝杠轴41a与设于滑动板43的螺母48螺合。 丝杠轴41a的前端部由轴承49回转自如地支承。通过驱动升降驱动装置41， 滑动板43上下进行移动，可使保持于后述的超声波柄臂10的元件4下降至基 板2。荷重附加装置30具有活塞杆31，在活塞杆31的下端固定着按压夹具32。 如后所述，按压夹具32与超声波柄臂10的连结部18连结。在通过配管44将 加压空气供给至荷重附加装置30的一方的室30a时，可通过活塞杆31将向下 方的按压荷重提供给超声波柄臂10。另一方面，存在于另一方的室30b的空气 通过配管45可排出。在滑动板43与按压夹具32之间张设有抵消自重用的弹 簧46。该弹簧46不仅能抵消超声波柄臂10的自重，而且能抵消按压夹具32 以及位于该内部的作动器33等吊挂于弹簧46的所有构件的自重。这样，在从 超声波柄臂10向接合对象物(元件4和基板2)施加的按压荷重中，这些构件 的自重不起作用，只要通过向荷重附加装置30的室30a供给的气压即可设定。\n也可不用弹簧46，而是通过在另一方的室30b中插装配管45供给加压气 体来抵消自重。\n上述实施例是使用气缸作为荷重附加装置30，但不限定于此，也可使用音 圈电机、电机与滚珠丝杆机构的组合等的其它手段。\n按压夹具32呈盒状，在其内部例如固定着由气缸等构成的直动型作动器 33。作动器33的作动轴33a可沿图2的水平方向移动，在作动轴33a上通过 摆动自如的销34轴支承着夹持构件35上端的节点部。另外，33b是作动器33 作动用的空气配管。在按压夹具32的下面垂设有一体状的一对轴承部32a，将 固定于夹持构件35的中间节点部的摆动轴36的两端部轴支承在这些轴承部 32a之间。这样，作动器33的作动轴33a前进时，夹持构件35将摆动轴36作 为支点进行回转，如后所述，可由超声波接合装置8的超声波柄臂10将元件4 夹持。本实施例的夹持构件35是经过材质、形状设计的棒状构件，在柄臂10 发生的超声波振动的频率(例如60kHz)附近能产生3次挠曲振动，非接触地 上下贯通于超声波接合装置8的柄臂10的纵孔10b中。又，摆动轴36也是非 接触地前后贯通于柄臂10的横孔10c中。这样，夹持构件35和摆动轴36处 于与柄臂10的非接触状态。另外，在柄臂10上与纵孔10b的左右对称位置上 形成有平衡用的纵孔10d。\n如上所述，由于夹持构件35的上端节点部与作动轴33a连结，中间节点 部固定着摆动轴36，因此如图4所示，在以3次挠曲方式使夹持构件35振动 时，振动基本上不向作动轴33a和摆动轴36传递，可防止振动的漏出。在夹 持构件35的下端部即振动的腹部位置可装取地固定着由树脂等形成的抵接构 件37。该抵接构件37对元件4的超声波振动方向的两侧面进行按压。\n本实施例中，夹持构件35的材质是超硬合金(杨氏模数580GPa、密度13.9 ×103kg/m3)，该3次挠曲振动的共振频率设定为约61kHz。即，将夹持构件 35的共振频率相对于超声波振动的频率(60kHz)有意识地错开1kHz。这样， 夹持构件35的超声波振动频率的振幅小于共振频率的振幅(最大振幅)，可 使安装于夹持构件35下端部的抵接构件37的振幅与后述的安装于超声波柄臂 10的下顶部11的抵接构件17的振幅大体相同。结果是可将元件4稳定地夹持 于两抵接构件37、17之间，可有效地向元件4施加超声波振动。可将两抵接 构件37、17的振幅差控制在10％以内，在本实施例中，通过将频率错开1kHz 将振幅差设定为约5％。另外，频率的错开量可根据夹持构件35的材质和尺寸 等而有所不同。\n如上所述，超声波接合装置8通过施加按压荷重和超声波振动，将带凸度 的元件4与基板2接合，并具有倒二等边三角形的超声波柄臂10。超声波柄臂 10的本体由铝合金、超硬合金、钛合金、不锈钢等的金属材料一体形成。在超 声波柄臂10的下顶部11和左右顶部12、13分别设置有切割面。下顶部11的 切割面与上边14呈平行状，左右顶部12、13的切割面分别与斜边15、16大 致呈垂直状。本实施例的下顶部11的顶角θ设定在60°～150°、最好是 90°～120°范围内。\n本实施例是将超声波柄臂10的上边14形成具有2个斜面14a、14b和1 个底面14c的凹状体，但上边14既可为平坦，也可是凸状。\n在超声波柄臂10的下顶部11的切割面可装取地安装着耐磨损性材料(如 超硬合金、陶瓷、金刚石等)组成的抵接构件17。如4所示，抵接构件17是L 字形剖面的构件，具有支承元件4的超声波振动方向一侧面的面17a和支承元 件4上面的面17b。元件4的超声波振动方向的另一侧面由所述夹持构件35的 抵接构件37支承。\n另外，在抵接构件17上形成有吸引元件4用的吸孔17c。该吸孔17c与设 于超声波柄臂10的吸孔10a连通，该吸孔10a的上端部通过图2所示的真空 配管47与真空吸引装置(未图示)连接。真空配管47可由柔弹性材料组成的 软管所构成。\n在超声波柄臂10左右一方的顶部(图中是右顶部13)的切割面固定着压 电振动子20，向超声波柄臂10的右顶部13施加与斜边16平行的超声波振动 Uin。振动方向也可相对于斜边16错开约±10°的角度。作为振动频率，例如 以20kHz～200kHz为宜，本例中采用约60kHz。因超声波柄臂10左右形状对称， 故无论将振动子20设置于左右顶部12、13的任一方，均具有同样的作用效果。 在与下顶部11对向的上边14的中央部附近且稍许离上边14下方位置的表里 两面凸设有凸缘状的连结部18。设计时，连结部18设置在柄臂10振动的节点 部，连结部18的凸出长度不会由超声波振动频率引起共振。所述连结部18通 过按压夹具32与所述荷重附加装置30的活塞杆31连结。在按压夹具32上凸 设有朝向下方的2个脚部32b，这些脚部32b由螺栓等的缔结工具38固定于连 结部18。这样，按压夹具32不会与超声波柄臂10的连结部18以外的部位接 触。\n在向上述形状的超声波柄臂10、例如向左顶部13输入与斜边16大致平行 的超声波振动Uin时，下顶部11发生水平方向(与被接合面2平行)的振动 Uout。并且，下顶部11的振幅大于右顶部13。即，加大了从右顶部13输入的 超声波振动Uin的振幅，可从下顶部11输入大的超声波振动Uout。\n由于将超声波柄臂10的节点区域内设置的连结部18作为荷重输入部，将 荷重附加装置30(按压夹具32)与该输入部18连结，因此，超声波振动不会 从连结部18传递给荷重附加装置30，不会发生干扰振动。在由荷重附加装置 30施加向下方的按压荷重时，因按压荷重的矢量通过下顶部11，故超声波柄 臂10上不会发生挠曲，按压荷重可直接作用于下顶部11。这样，可将超声波 振动和按压荷重均匀地作用于整个接合面2，可得到均一且良好的接合。\n如上所述，元件4的超声波振动方向的两侧面由设于柄臂10的抵接构件 17和设于夹持构件35的抵接构件37夹持。由于抵接构件37设置在由超声波 振动同步振动的夹持构件35上，因此，两抵接构件17、37同步振动，可高效 地将柄臂10的振动传递给元件4。特别是在本例中，由于元件4由夹持构件35 振动的腹部(抵接构件37)支承，因此，可将柄臂10的振动基本无损耗地传 递给元件4。\n本发明中，由于是在由柄臂10和夹持构件35将元件4的超声波振动方向 的两侧面夹持的同时进行振动的，因此，可利用大的振幅(例如1μm以上) 使元件4振动，这样，可对接合面2发生大的接合能，可进行短时间接合和常 温接合。\n又，由于由附加构件和夹持构件将接合构件的超声波振动方向的两侧面夹 持，因此，与以往设置有倒角的场合相比，大的力不会作用于接合构件的一部 分，可防止接合构件的裂开和缺陷。\n下面说明由上述结构组成的结合装置的动作。\n在将元件4结合在基板2上时，搭载支承于安装台3上的基板通过内装于 安装台3的加热器进行预先加热。为了将元件4保持于抵接构件17、37之间， 朝夹持构件35前端的抵接构件37从抵接构件17打开的方向驱动作动器33， 使抵接构件17与元件搬送台6上供给的元件4的侧面抵接，其次，朝关闭方 向驱动作动器33，将元件4夹持于抵接构件17、37之间。接着，在将基板2 与元件4对准位置之后，使超声波接合装置8下降，元件4与基板2接触，由 荷重附加装置30施加所定的按压荷重。此时，若从压电振动子20向超声波 柄臂10的右顶部13施加超声波振动Uin，则在抵接构件17上发生与被接合面 2大致平行的振幅Uout，将振动传递给元件4。此时，夹持构件35也通过元件 4传递振动，使夹持构件35同步振动。结果是柄臂10的抵接构件17、元件4 和夹持构件35的抵接构件37同步振动，能可靠地将元件4与基板2接合。\n图5和图6表示具有本发明的超声波接合装置的升降块的第2实施例。\n在第1实施例中，由荷重附加装置30施加所定的按压荷重，同时利用超 声波振动将元件4与基板2接合，但在本实施例中，采用位置控制替代了荷重 控制进行元件4与基板2的接合，对其间隙量进行控制。另外，与图2、图3 相同的部分标有同一符号，省略其重复说明。\n在夹具32的上方设置有由轴50a和衬套50b组成的滑动导向器50。轴50a 与夹具32的上面连结，插通于设置在导向器壳体52内部的衬套50b及其导向 止动器51中。导向止动器51对轴50a的缔结、释放的两位置进行控制。在导 向器壳体52与夹具32之间张设有自重抵消用的弹簧46。另外，弹簧46的上 端也可与滑动板43连结。\n上述结构的升降块的作动如下。\n首先，在将导向止动器51释放的状态下，使保持元件4的超声波接合装 置8下降，基板2与元件4接触。此时，超声波接合装置8因被自重抵消用的 弹簧46所吊下，故设于元件4上的凸度基本上不压坏。这样，即使基板2上 有凹凸，凸度也基本上不压坏(压坏量保持一定)。\n其次，使导向止动器51发挥作用(缔结)，将超声波接合装置8约束在 相对滑动板43不能上下方向移动的状态。接着，驱动升降驱动装置41使滑动 板43下降，此时，超声波接合装置8也一起下降，同时附加超声波振动，将 元件4与基板2接合。当下降至所定量之后，停止下降，完成接合。\n由于由抵接构件17、37将元件4的超声波振动方向的两侧面夹持，因此， 不需要向元件4附加发生振动传递用的磨擦力的荷重。这样，可在凸度不压坏 至必要以上的情况下将元件4与基板2接合。通过对超声波接合装置8的下降 量进行控制，可将接合后的元件4与基板2的间隙控制在所需值。\n图7表示超声波接合装置的第3实施例。\n本实施例中，在附加上下方向荷重的荷重附加装置60的下端部固定着夹 具61，在该夹具61一方的脚部61a上安装着超声波柄臂62。在超声波柄臂62 的一端部安装着振动子63，另一端部即振动的腹部与棒状的附加构件64连结。 附加构件64接受来自柄臂62的超声波振动，发生以与柄臂62的连结部及将 下端部为振动腹部的挠曲振动。在附加构件64的下端部安装着支承元件4的 超声波振动方向的一侧面及其上面的抵接构件65，该抵接构件65向元件4附 加下方向的按压荷重和水平方向的超声波振动。\n在夹具61另一方的脚部61a的下端部固定着作动器66，在该作动器66的 下面设置有由作动器66可水平方向移动的作动构件67。作动构件67通过连结 部67a与以纵向振动方式振动的夹持构件68的节点部连结。夹持构件68具有 与附加构件64的共振频率大致相等的共振频率，相对于基板2(被接合面)可 大致平行状纵向振动(伸缩振动)，连结部67a位于该节点部，由振动的腹部 将元件4的超声波振动方向的另一侧面支承。另外，也可在夹持构件68与元 件4的接触部72a设置树脂等构成的抵接构件。\n在上述实施例的超声波接合装置中，也是在从振动子63向柄臂62施加超 声波振动时，经柄臂62增幅后将超声波振动传递给附加构件64进行挠曲振动。 由于元件4的超声波振动方向的两侧面由安装于附加构件64的抵接构件65和 夹持构件68夹持，因此，挠曲振动的附加构件64、元件4和夹持构件68进行 同步振动。这样，可高效地将超声波振动传递给元件4，可靠地将元件4与基 板2接合。\n上述实施例对带凸度的元件4倒装式组装在基板上的结构作了说明，但本 发明也适用于芯片对具有称为TAB的多个导线的带条的结合以及金属相互间的 接合。即，可适用于利用超声波振动将金属与金属接合的所有的装置。\n第1、第2实施例是将抵接构件安装于超声波柄臂10的下顶部，但也可在 下顶部直接设置与接合构件的超声波振动方向的一侧面及上面抵接的支承面。\n第1、第2实施例是将振动附加装置(振动子)安装于超声波柄臂10的左 右任一顶部，但也可在左右双方的顶部分别安装振动子。在此场合，输出部即 下顶部可得到大的输出。但此时，各自的振动子的振动数应相同，并且它的相 位必须反转。\n第1实施例是将夹持构件35的摆动轴36由与超声波柄臂10分体的按压 夹具32的轴承部32a支承，但也可支承于柄臂10的节点部，但最好是使支承 于轴承部32a一方的振动漏出量少。