[发明专利]接合装置以及接合方法

说明书

技术领域

本发明涉及使基板与接合物常温活性化接合的接合装置以及接合方法。

背景技术

已知有通过等离子体照射等对互相接合的接合物的表面进行清洗，并将负荷施加于清洗后的接合物使接合物相互常温接合的接合装置以及接合方法(例如参照专利文献1～3)。又，已知有在相互接合基板、接合基板与电子部件等时，使基板与接合于基板的接合物位置互相位置对准并进行临时接合后，将负荷施加于得到的临时接合体以进行正式接合的接合装置以及接合方法(例如参照专利文献4、5)。

在制造由多个激光元件等光学元件构成的激光光源等光模块时，例如使用专利文献1～3所揭示的那样的接合装置，通过常温活性化接合(Surface Activation Bonding：SAB)将光学元件安装在基板上。常温活性化接合是通过Ar(氩)等离子体处理等去除覆盖物质表面的氧化膜、灰尘(污垢物)等非活性层并使其活性化，使表面能量高的原子相互接触，通过施加高负荷来利用原子之间的黏着力以常温进行接合的方法。常温活性化接合不需要特别的加热，因此难以产生由热膨胀系数之差的残留应力导致的各元件的位置偏差，能够对接合物进行高精度的定位并安装。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-212491号公报

专利文献2：日本特开2005-268766号公报

专利文献3：日本特开2001-351892号公报

专利文献4：日本特开2004-342855号公报

专利文献5：日本特开平9-155568号公报

发明内容

发明要解决的课题

一般地，在使光学元件等接合物常温活性化接合于基板上时所需要的负荷为几百N左右的高负荷。因此，需要将冲压机的头部或校准用的支承台做成能耐受该负荷的结构。于是，由于头部和支承台变得大型化且沉重，因此难以使头部和支承台高速移动。因此，为了在基板上对接合物进行校准，需要花费较多时间，难以使接合工序高速化。

又，在专利文献1～3的接合装置中，在相同的支承台上，对基板与接合物的相对位置进行三维调整，并施加负荷使两者接合。因此，无法在关于一个样品的一系列的校准和接合结束之前移至下一个样品的操作，操作效率低下。

为了将接合工序高速化并提高操作效率，考虑像专利文献4、5的接合装置那样，将进行基板和接合物的位置对准的临时接合工序与使两者常温活性化接合的正式接合工序分离。然而，例如在将多个光学元件接合在基板上的情况下，需要使各光学元件相互高精度地位置对准(校准)并安装在基板上，从而使从一个光学元件出射的光高效率地入射至其他光学元件。在该情况下，首先将基板装载在接合装置的支承台(台子)上，在作为接合对象的光学元件被保持于冲压机的头部的状态下，通过例如压电驱动使支承台移动并对光学元件之间的相对位置进行三维调整(校准)。然后，通过用冲压机将高负荷施加于作为接合对象的光学元件和基板，将两者接合。在这样的基板与光学元件的接合中，被要求比基板相互的接合更高的精度，需要将光学元件之间的校准和常温活性化接合双方高速化。

因此，本发明的目的在于，提供一种接合装置以及接合方法，与不具有本结构的情况相比，能够高精度并且高速地进行光学元件向基板上的常温活性化接合。

用于解决课题的手段

本发明所涉及的接合装置的特征在于，具有：临时固定部，所述临时固定部相对于具有金属制的微凸块的基板对接合物进行定位，并将第一负荷施加于接合物以将接合物临时固定在微凸块上；和正式接合部，所述正式接合部将比第一负荷要大的第二负荷施加于通过临时固定部被临时固定了的接合物以使接合物常温活性化接合在微凸块上。

又，接合装置的特征在于，具有：临时固定部，所述临时固定部基于从光学元件出射的光的强度，相对于具有金属制的微凸块的基板对光学元件进行定位，并将第一负荷施加于光学元件以将光学元件临时固定在微凸块上；和正式接合部，所述正式接合部将第二负荷施加于光学元件以使光学元件常温活性化接合在微凸块上，该第二负荷比第一负荷要大，基于从通过临时固定部临时固定了的光学元件出射的光的强度而被调整。

在上述的接合装置中，优选为：临时固定部具有支承光学元件并将第一负荷施加于光学元件的临时固定头；和使基板能够相对于临时固定头移动地对基板进行支承的临时固定支承台，正式接合部具有将第二负荷施加于光学元件的正式接合头；和对临时固定有光学元件的基板进行支承的正式接合支承台。