焊接裝置以及焊接工具的清洗方法
【專利摘要】在通過等離子體照射進(jìn)行焊接工具清洗的引線焊接中,等離子體也照射引線,在持續(xù)進(jìn)行的焊接作業(yè)中,防止形成比預(yù)定大的球。通過等離子體照射,進(jìn)行焊接工具清洗,接著,實(shí)施假焊,在形成球的狀態(tài)下進(jìn)行焊接工具清洗,或進(jìn)行焊接工具清洗后,通過設(shè)置直到由等離子體賦與的能量衰減禁止形成球的禁止期間,防止等離子體照射影響涉及到焊接作業(yè),防止球直徑變大。
【專利說明】焊接裝置以及焊接工具的清洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備焊接工具前端部的清洗功能的焊接裝置，以及焊接工具的清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，使用連接載置在引腳框的半導(dǎo)體芯片的焊接點(diǎn)(pad)和引腳框的引腳的焊接裝置。這種焊接裝置構(gòu)成為設(shè)有稱為楔形工具或毛細(xì)管的焊接工具，使用插入通過焊接工具的引線，能接合(焊接)半導(dǎo)體芯片的焊接點(diǎn)和引腳框的引腳。
[0003]引線連接越多，在焊接工具的前端部所附著的異物越多，焊接中產(chǎn)生不良狀況的可能性變大。為了抑制這種不良狀況，開發(fā)清洗附著在焊接工具前端部的異物的技術(shù)。
[0004]例如，在日本特開2008-21943號(hào)公報(bào)中，公開了以下焊接裝置:在可插入毛細(xì)管前端的清洗用容器中，設(shè)有等離子槍，從等離子槍的等離子體噴出口噴出等離子體，清洗毛細(xì)管的前端部，從排氣口排出廢氣(專利文獻(xiàn)I)。
[0005]又，在日本特開2008-218789號(hào)公報(bào)中，公開了以下引線焊接方法:在被接合(焊接)部件的周圍，設(shè)有等離子體照射部，在向被接合(焊接)部件進(jìn)行引線接合(焊接)前，先使得毛細(xì)管移動(dòng)到等離子體照射部，通過等離子體照射，除去附著在毛細(xì)管前端部的有機(jī)物(專利文獻(xiàn)2)。
[0006][專利文獻(xiàn)I]日本特開2008-21943號(hào)公報(bào)
[0007][專利文獻(xiàn)2]日本特開2008-218789號(hào)公報(bào)
[0008]但是，在記載在上述專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2的發(fā)明中，在焊接工具前端以及其側(cè)面部的清洗后實(shí)施的焊接作業(yè)中，焊接位置的接合(以下，將“接合”稱為“焊接”)的變形球(deformed ball)徑超過預(yù)定尺寸，存在發(fā)生與鄰接焊接點(diǎn)之間產(chǎn)生電氣短路等各種各樣不良狀況的可能性，或在焊接位置焊接后的球厚度變厚，存在焊接強(qiáng)度降低的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]于是，鑒于上述所存在問題，本發(fā)明的目的之一在于，提供不使得焊接位置的焊接的變形焊球直徑增大、能清洗焊接工具的焊接技術(shù)。
[0010]為了解決上述課題，本發(fā)明人進(jìn)行了研究分析，發(fā)現(xiàn)焊接工具清洗時(shí)因照射等離子體給予引線的能量殘留是原因。若因照射等離子體給予的能量殘留在引線，則在此后的焊接作業(yè)時(shí)，在用于形成球給予的能量上，格外加上因上述照射等離子體引起的殘留能量。由于過剩地給予能量，形成比預(yù)定大的球。若將該過大的球焊接到焊接點(diǎn)上，則焊接位置的焊接的變形球的直徑過大，或焊接在焊接位置后的球的厚度變厚，產(chǎn)生上述問題。
[0011]于是，本發(fā)明的焊接裝置(bonding device)具有以下構(gòu)成。
[0012](I) 一種焊接裝置，可清洗地構(gòu)成焊接工具，所述焊接裝置包括:[0013]放電裝置，在引線前端形成無空氣焊球(free air ball);
[0014]焊接工具，將形成在上述引線前端的上述無空氣焊球焊接在第一焊接位置；
[0015]等離子體照射裝置，照射等離子體，清洗上述焊接工具；以及
[0016]控制裝置，控制上述放電裝置，上述焊接工具，以及上述等離子體照射裝置；
[0017]控制裝置構(gòu)成為可實(shí)行引線焊接工序(A)和清洗工序(B)，引線焊接工序(A)包含以下工序:
[0018](a)球形成工序，向從焊接工具前端延伸的上述引線前端形成上述無空氣焊球；
[0019](b)第一焊接工序，用上述焊接工具將形成在從上述焊接工具前端延伸的上述引線前端的上述無空氣焊球向上述第一焊接位置焊接，形成變形球；
[0020](C)引線成環(huán)工序，一邊從上述焊接工具前端輸出上述引線，一邊使得上述焊接工具沿著所設(shè)定軌跡，使得上述引線在第二焊接位置方向成環(huán)；
[0021](d)第二焊接工序，將從上述焊接工具前端延伸的上述引線焊接在上述第二焊接位置；以及
[0022](e)引線切斷工序，一邊從上述焊接工具前端輸出上述引線，一邊使其上升，若達(dá)到所設(shè)定的高度，則關(guān)閉夾持器，從上述第二焊接側(cè)切斷上述引線，從上述焊接工具前端使得上述引線延伸；
[0023]清洗工序⑶包含:
[0024](f)焊接工具清洗工序，通過照射上述等離子體，清洗上述焊接工具；
[0025]并且，實(shí)行所設(shè)定次數(shù)的引線焊接工序㈧后，實(shí)行清洗工序⑶；
[0026]禁止因清洗工序(B)的焊接工具清洗工序(f)賦與的等離子體的照射的能量對(duì)在上述引線焊接工序(A)的上述球形成工序(a)形成的無空氣焊球產(chǎn)生影響。
[0027]本發(fā)明的焊接裝置可以具有以下追加形態(tài)。
[0028](2)控制裝置在引線焊接工序(A)時(shí)，按球形成工序(a)、第一焊接工序(b)、引線成環(huán)工序(C)、第二焊接工序(d)、引線切斷工序順序?qū)嵭校?br> [0029]在清洗工序⑶時(shí)，實(shí)行焊接工具清洗工序(f)，接著，實(shí)行球形成工序(a)作為清洗工序(B)的一部分后，實(shí)行將形成在引線前端的無空氣焊球向假焊位置焊接的假焊工序(g)。
[0030](3)控制裝置實(shí)行假焊工序(g)后，實(shí)行引線切斷工序(e)作為清洗工序⑶的一部分，接著，實(shí)行下一次的引線焊接工序(A)的球形成工序(a)。
[0031](4)假焊位置是對(duì)位用圖形(pattern)。
[0032](5)控制裝置在引線焊接工序(A)時(shí)，按球形成工序(a)、第一焊接工序(b)、引線成環(huán)工序(C)、第二焊接工序(d)、引線切斷工序(e)順序?qū)嵭校?br> [0033]在清洗工序(B)時(shí)，實(shí)行下一次的引線焊接工序(A)的球形成工序(a)后，實(shí)行焊接工具清洗工序(f)。
[0034](6)實(shí)行焊接工具清洗工序(f)后，至少經(jīng)過直到因等離子體照射而賦與的能量衰減的禁止期間后，實(shí)行下一次的第一焊接工序(b)。
[0035](7)控制裝置在引線焊接工序(A)時(shí)，按球形成工序(a)、第一焊接工序(b)、引線成環(huán)工序(C)、第二焊接工序(d)、引線切斷工序(e)順序?qū)嵭校?br> [0036]在清洗工序(B)時(shí)，實(shí)行焊接工具清洗工序(f)，此后，至少在直到因等離子體照射而賦與的能量衰減的禁止期間，禁止實(shí)行下一次的引線焊接工序(A)的球形成工序(a)。
[0037](8)禁止期間為等離子體照射后，直到因等離子體照射而賦與的能量引起的無空氣焊球的直徑增大實(shí)質(zhì)上觀察不到的期間。
[0038](9)控制裝置實(shí)行所設(shè)定次數(shù)的引線焊接工序(A)后，實(shí)行焊接工具清洗工序(f)。
[0039](10)本發(fā)明的焊接工具(bonding tool)的清洗方法包括引線焊接工序⑷和清洗工序⑶。
[0040]引線焊接工序㈧包含以下各工序:
[0041](a)球形成工序，向從焊接工具前端延伸的引線前端形成無空氣焊球；
[0042]球形成工序后，(b)第一焊接工序，用焊接工具將形成在從焊接工具前端延伸的引線前端的無空氣焊球向第一焊接位置焊接，形成變形球；
[0043]第一焊接工序后，(C)引線成環(huán)工序，一邊從焊接工具前端輸出引線，一邊使得焊接工具沿著所設(shè)定軌跡，使得引線在第二焊接位置方向成環(huán)；
[0044]引線成環(huán)工序后，(d)第二焊接工序，將從焊接工具前端延伸的引線焊接在第二焊接位置；以及
[0045]第二焊接工序后，(e)引線切斷工序，一邊從焊接工具前端輸出引線，一邊使其上升，若達(dá)到所設(shè)定的高度，則關(guān)閉夾持器，從第二焊接位置切斷引線，從焊接工具前端使得引線延伸；
[0046]清洗工序⑶包含:
[0047](f)焊接工具清洗工序，實(shí)行所設(shè)定次數(shù)的引線焊接工序(A)后，通過照射等離子體，清洗焊接工具；
[0048]禁止因清洗工序(B)的焊接工具清洗工序(f)賦與的等離子體的照射的能量對(duì)在引線焊接工序(A)的球形成工序(a)形成的無空氣焊球產(chǎn)生影響。
[0049]上述本發(fā)明的焊接裝置的追加形態(tài)(2)?(9)各自也能適用于本發(fā)明的焊接工具的清洗方法。
[0050]下面說明本發(fā)明效果:
[0051]根據(jù)本發(fā)明，禁止賦與焊接工具的殘留能量的影響達(dá)到形成在引線的無空氣焊球，因此，能抑制焊接位置的焊接的變形球的直徑增大，能避免鄰接的焊接點(diǎn)之間的短路或焊接強(qiáng)度降低等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1是本實(shí)施形態(tài)涉及的半導(dǎo)體制造裝置(焊接裝置)的構(gòu)成圖。
[0053]圖2A是實(shí)施形態(tài)涉及的毛細(xì)管的放大截面圖。
[0054]圖2B是實(shí)施形態(tài)涉及的等離子體槍的放大截面圖。
[0055]圖3A是說明實(shí)施形態(tài)涉及的焊球形成工序(a)的放大截面圖(其一)。
[0056]圖3B是說明實(shí)施形態(tài)涉及的焊球形成工序(a)的放大截面圖(其二)。
[0057]圖3C是說明向第一焊接位置的第一(焊球)焊接工序(b)的放大截面圖(其一)。
[0058]圖3D是說明第一焊接工序(b)的放大截面圖(其二)。
[0059]圖3E是說明第一焊接工序(b)的放大截面圖(其三)。[0060]圖4A是說明實(shí)施形態(tài)涉及的向第二焊接位置形成引線環(huán)的引線環(huán)工序(C)的概略/放大截面圖(其一)。
[0061]圖4B是說明引線環(huán)工序(C)的概略/放大截面圖(其二)。
[0062]圖4C是說明引線環(huán)工序(C)的概略/放大截面圖(其三)。
[0063]圖4D是說明向第二焊接位置的第二(斷續(xù))焊接工序(d)的概略/放大截面圖。
[0064]圖4E是說明從第二焊接位置切斷引線的引線切斷工序(e)的概略/放大截面圖。
[0065]圖5A是說明實(shí)施形態(tài)涉及的焊接工具清洗工序(f)的截面圖(其一)。
[0066]圖5B是說明實(shí)施形態(tài)涉及的焊接工具清洗工序(f)的截面圖(其二)。
[0067]圖6是說明通過等離子體照射賦與的能量的隨時(shí)間變化特性，以及在各時(shí)間形成焊球場(chǎng)合的焊接位置的焊接的變化焊球的直徑變化的圖。
[0068]圖7是將要進(jìn)行假焊工序(g)前的半導(dǎo)體芯片的局部放大平面圖。
[0069]圖8是假焊工序(g)實(shí)行中的半導(dǎo)體芯片的局部放大平面圖。
[0070]圖9是假焊工序(g)結(jié)束后的半導(dǎo)體芯片的局部放大平面圖。
[0071]圖10是說明實(shí)施形態(tài)I涉及的焊接工具清洗方法的流程圖。
[0072]圖11是說明實(shí)施形態(tài)2涉及的焊接工具清洗方法的流程圖。
[0073]圖12A是說明實(shí)施形態(tài)2涉及的焊球形成工序(a)的放大截面圖。
[0074]圖12B是說明實(shí)施形態(tài)2涉及的焊接工具清洗工序(f)的放大截面圖。
[0075]圖13是說明實(shí)施形態(tài)3涉及的焊接工具清洗方法的流程圖。
[0076]圖中符號(hào)說明如下:
[0077]DO — 2 直徑
[0078]HS高頻信號(hào)
[0079]HV高電壓
[0080]PO寬度
[0081]Ti禁止期間
[0082]dbl 變形的焊球
[0083]bpl，bp2 焊接點(diǎn)
[0084]dl金屬性異物
[0085]d2有機(jī)性異物
[0086]dbpl, dbp2 假焊點(diǎn)
[0087]dpi焊接點(diǎn)
[0088]fab焊球
[0089]w, wa-d 引線
[0090]wt
引線尾部
[0091]I焊接裝置
[0092]10控制裝置
[0093]11基臺(tái)
[0094]12XY 臺(tái)
[0095]13焊接頭
[0096]14焊槍電極[0097]15毛細(xì)管
[0098]16焊接臂
[0099]17引線夾持器
[0100]18引線張緊器
[0101]19回轉(zhuǎn)卷盤
[0102]20送料器
[0103]21加熱器
[0104]22半導(dǎo)體芯片
[0105]23焊接點(diǎn)
[0106]24引腳框
[0107]26對(duì)位用圖形
[0108]30等離子體照射裝置
[0109]31氣體室
[0110]32高頻信號(hào)發(fā)生裝置
[0111]33等離子體槍
[0112]34負(fù)荷電極
[0113]35接地電極
[0114]36氣體配管
[0115]37截止閥
[0116]38開口
[0117]39等離子體
[0118]40操作部
[0119]41顯示器
[0120]42照相機(jī)
[0121]151直孔
[0122]152倒角部
[0123]153面部
[0124]154外徑部
[0125]155外周面
[0126]161超聲波振蕩器
【具體實(shí)施方式】
[0127]下面說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。在以下附圖記載中，相同或類似的構(gòu)成要素用相同或類似符號(hào)表示。附圖是例示，各部分的尺寸或形狀為模式表示，不應(yīng)該將本發(fā)明的技術(shù)范圍限定為該實(shí)施形態(tài)。
[0128](定義)
[0129]對(duì)本說明書使用的用語進(jìn)行以下定義:
[0130]“焊接工具”:指實(shí)施引線焊接方法時(shí)使用的裝置，并不限定其結(jié)構(gòu)。焊接工具至少是在焊接過程中附著異物、成為照射等離子體的清洗對(duì)象的結(jié)構(gòu)物。例如，包含用于球焊的毛細(xì)管或用于楔形焊接的楔形工具。在本實(shí)施形態(tài)中例示毛細(xì)管，只要產(chǎn)生除去異物的必要性，并不限定于此。
[0131]“清洗”:指通過使得等離子體化的氣體(以下，簡記為“等離子體”)沖撞異物，除去異物。
[0132]“異物”:指在焊接過程中附著在焊接工具的物質(zhì)。主要包含因加熱從引腳框、基板、引線蒸發(fā)的有機(jī)物。
[0133]“被焊接面”:指成為焊接引線對(duì)象的面。例如包含在半導(dǎo)體芯片或基板形成的焊接點(diǎn)、引腳框。
[0134]“球”:指通過將能量供給到引線前端、構(gòu)成引線的金屬熔融形成的部位，具有大致正確的球體形狀。該“球”的“直徑”場(chǎng)合，指平均直徑。
[0135]“焊接”:指能金屬結(jié)合地連接引線和被焊接面，包含通過壓焊、熔敷、或上述混合方法等方法電氣連接。
[0136](實(shí)施形態(tài))
[0137]下面，說明本發(fā)明合適的實(shí)施形態(tài)。
[0138](1.實(shí)施形態(tài)涉及的焊接裝置的構(gòu)成)
[0139][I]全體構(gòu)成
[0140]圖1表示本實(shí)施形態(tài)涉及的焊接裝置的構(gòu)成圖。
[0141]如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)涉及的焊接裝置I包括控制裝置10、基臺(tái)11、XY臺(tái)12、焊接頭13、焊槍電極14、毛細(xì)管15、焊接臂16、引線夾持器17、引線張緊器18、回轉(zhuǎn)卷盤19、送料器20、加熱器21、等離子體照射裝置30、操作部40、顯示器41、以及照相機(jī)42等構(gòu)成。
[0142]在以下實(shí)施形態(tài)中，將與成為焊接對(duì)象的半導(dǎo)體芯片或引腳框平行的平面設(shè)為XY平面，將與XY平面垂直方向設(shè)為Z方向。毛細(xì)管15的前端位置用X座標(biāo)、Y座標(biāo)、以及Z座標(biāo)表示的空間座標(biāo)(X，Y，Z)特定。
[0143]基臺(tái)11構(gòu)成為可滑動(dòng)地載置XY臺(tái)12。XY臺(tái)12是能根據(jù)來自控制裝置10的驅(qū)動(dòng)信號(hào)將毛細(xì)管15在XY平面移動(dòng)到所設(shè)定的位置的移動(dòng)裝置。
[0144]焊接頭13是根據(jù)來自控制裝置10的驅(qū)動(dòng)信號(hào)沿著Z方向可移動(dòng)地保持焊接臂16的移動(dòng)裝置。焊接頭13為輕量的低重心結(jié)構(gòu)，構(gòu)成為能抑制伴隨XY臺(tái)12的移動(dòng)產(chǎn)生的慣性力引起的毛細(xì)管15的動(dòng)作。
[0145]焊接臂16是從末端到前端由末端部、凸緣部、模具(horn)部、以及前端部各部分構(gòu)成的桿狀部件。末端部配置根據(jù)來自控制裝置10的驅(qū)動(dòng)信號(hào)振動(dòng)的超聲波振蕩器161。凸緣部安裝為在成為超聲波振動(dòng)波節(jié)的位置能與焊接頭13共振。模具部是比末端部直徑大的延伸的臂，具有放大超聲波振蕩器161振動(dòng)的振幅傳遞到前端部的結(jié)構(gòu)。前端部成為可更換地保持毛細(xì)管15的安裝部。焊接臂16作為整體具有與超聲波振蕩器161振動(dòng)共振的共振結(jié)構(gòu)，超聲波振蕩器161以及凸緣部位于共振時(shí)的振動(dòng)波節(jié)，毛細(xì)管15位于振動(dòng)波腹。通過上述構(gòu)成，焊接臂16具有作為將電驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)的轉(zhuǎn)換器的功能。
[0146]毛細(xì)管15是作為本實(shí)施形態(tài)涉及的清洗對(duì)象的焊接工具的一部位。毛細(xì)管15設(shè)有插入通孔，構(gòu)成為用于焊接的引線w能插入通過并輸出。毛細(xì)管15通過彈力等可更換地安裝在焊接臂16。
[0147]引線夾持器(clamper) 17設(shè)有根據(jù)控制裝置10的控制信號(hào)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的電磁鐵結(jié)構(gòu)，構(gòu)成為能在所設(shè)定的時(shí)間握持引線W或釋放引線W。
[0148]引線張緊器18插入通過引線W，根據(jù)控制裝置10的控制信號(hào)，通過隨意變更對(duì)于引線W的滑動(dòng)力，能給予焊接中的引線W以合適的張力。
[0149]回轉(zhuǎn)卷盤19可更換地保持卷繞引線w的卷線筒，根據(jù)通過引線張緊器18達(dá)到的張力，輸出引線W。引線W的材料根據(jù)加工容易程度和電阻低進(jìn)行選擇。通常，使用金(Au)或招(Al)或銅(Cu)等。
[0150]焊槍電極14通過沒有圖示的放電穩(wěn)定化電阻與沒有圖示的高壓電源連接，根據(jù)來自控制裝置10的控制信號(hào)，產(chǎn)生火花(放電)，因放電熱，在從毛細(xì)管15前端輸出的引線w的前端，能形成球。又，焊槍電極14的位置固定，放電時(shí)毛細(xì)管15接近焊槍電極14直到所設(shè)定的距離，在引線w前端和焊槍電極14之間產(chǎn)生合適的放電。
[0151]送料器20是將成為焊接對(duì)象的半導(dǎo)體芯片22以及引腳框24載置在加工面的加工臺(tái)。送料器20的加工面的下部設(shè)有加熱器21，構(gòu)成為能將半導(dǎo)體芯片22以及引腳框24加熱到適于焊接的溫度。
[0152]等離子體照射裝置30設(shè)在送料器20的附近，根據(jù)控制裝置10的控制信號(hào)，能照射等離子體。在圖2中進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0153]操作部40是輸入裝置，包括追蹤球(trackball)、操縱桿、觸摸面板等輸入手段，將操作者的操作內(nèi)容輸出到控制裝置10。照相機(jī)42構(gòu)成為能對(duì)載置在送料器20加工面的半導(dǎo)體芯片22或引腳框24進(jìn)行攝影。顯示器41以操作者能視認(rèn)的所設(shè)定的倍率表示由照相機(jī)42攝像的圖像。操作者一邊觀察在顯示器41表示的半導(dǎo)體芯片22的焊接點(diǎn)23或引腳框24，一邊操作上述操作部40，設(shè)定毛細(xì)管15的軌跡。
[0154]控制裝置10構(gòu)成為能根據(jù)所設(shè)定的軟件程序輸出控制該焊接裝置I的各種控制信號(hào)。具體地說，控制裝置10作為例示(并不限定于此)進(jìn)行以下控制。
[0155](I)根據(jù)來自沒有圖示的位置檢測(cè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)，特定毛細(xì)管15的前端的空間位置(X，Y，Z)，將使得毛細(xì)管15向上述程序規(guī)定的空間位置移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向XY臺(tái)12及焊接頭13輸出。
[0156](2)在向焊接點(diǎn)進(jìn)行焊接時(shí)，將使得超聲波振動(dòng)發(fā)生的控制信號(hào)向焊接臂16的超聲波振蕩器161輸出。
[0157](3)輸出控制引線夾持器17的開關(guān)動(dòng)作的控制信號(hào)，使得成為由上述程序規(guī)定的引線w的輸出狀況。具體地說，當(dāng)輸出引線w時(shí)，將引線夾持器17設(shè)為釋放狀態(tài)，在引線w形成彎曲點(diǎn)場(chǎng)合或切斷場(chǎng)合，將引線夾持器17設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)。
[0158](4)當(dāng)在引線w的前端形成球時(shí)，輸出用于使得焊槍電極14放電的控制信號(hào)。
[0159](5)將來自照相機(jī)42的圖像向顯示器41輸出。
[0160](6)根據(jù)操作部40的操作內(nèi)容特定焊接點(diǎn)、彎曲點(diǎn)等空間座標(biāo)。
[0161](7)當(dāng)照射等離子體時(shí)，向等離子體照射裝置30輸出控制信號(hào)。
[0162]上述焊接裝置I的構(gòu)成為例示，并不限定于此。例如，朝X方向或Y方向或Z方向移動(dòng)的移動(dòng)裝置可以設(shè)在送料器20側(cè)，也可以設(shè)在焊接裝置I側(cè)及送料器20側(cè)雙方。
[0163][2]涉及清洗的具體構(gòu)成
[0164]圖2Α表示等離子體照射時(shí)配置的毛細(xì)管15的放大截面圖。圖2Β表示等離子體照射裝置30的放大截面圖。如圖2Β所示，等離子體照射裝置30包括氣體室31、高頻信號(hào)發(fā)生裝置32、等離子體槍33、負(fù)荷電極34、接地電極35、氣體配管36、以及截止閥37。
[0165]氣體室31是與等離子體槍33連通、用于將等離子體發(fā)生用的氣體供給等離子體槍33的氣體充填室。氣體配管36是從沒有圖示的氣體供給源將等離子體發(fā)生用的氣體供給到氣體室31的供給通道。截止閥37是根據(jù)來自控制裝置10的控制信號(hào)截止或開放的電磁閥，能截止在氣體配管36中流通的等離子體發(fā)生用的氣體，或使其流通。
[0166]作為用于發(fā)生等離子體的氣體，可以使用Ar或N2,或上述氣體與微量的H2、02氣體的混合氣體或CDA (清潔干燥空氣，Clean Dry Air)。
[0167]高頻信號(hào)發(fā)生裝置32沒有圖示，構(gòu)成為設(shè)有例如高頻電源，前進(jìn)波/反射波檢測(cè)裝置，高電壓發(fā)生裝置，疊合繞組等。高頻信號(hào)發(fā)生裝置32根據(jù)來自控制裝置10的控制信號(hào)，生成用于對(duì)等離子體發(fā)生用氣體點(diǎn)火的高電壓HV以及用于產(chǎn)生/維持等離子體的高頻信號(hào)HS。
[0168]等離子體槍33是用具有對(duì)于等離子體的耐腐蝕性以及對(duì)于等離子體高溫的耐熱性的絕緣材料構(gòu)成的中空構(gòu)造體，作為例示形成為圓筒狀。在等離子體槍33設(shè)有負(fù)荷電極34，圍住外周面。從高頻信號(hào)發(fā)生裝置32對(duì)負(fù)荷電極34施加高頻信號(hào)HS (高電壓HV)。在等尚子體槍33的中空部設(shè)有朝長度方向延伸的接地電極35。接地電極35是與負(fù)荷電極34成對(duì)的電極，通過氣體室31的壁面電氣接地。
[0169]其它沒有圖示，高頻信號(hào)發(fā)生裝置和32和負(fù)荷電極34用同軸電纜連接，設(shè)有調(diào)整等離子體照射裝置的作為系統(tǒng)的阻抗的匹配裝置。匹配裝置設(shè)計(jì)為使得在等離子體穩(wěn)定生成狀態(tài)的負(fù)荷阻抗成為所設(shè)定的特性阻抗。
[0170]說明上述等離子體照射裝置30的動(dòng)作。
[0171]若根據(jù)來自圖1所示控制裝置10的控制信號(hào)開放截止閥37，則從圖2所示氣體室31向等離子體槍33流入加壓的等離子體發(fā)生用的氣體，在接地電極35周圍高速流通。接著，若根據(jù)來自控制裝置10的控制信號(hào)，向高頻信號(hào)發(fā)生裝置32輸出等離子體點(diǎn)火指示，則所設(shè)定的高頻信號(hào)HS和所設(shè)定的高電壓信號(hào)HV疊合，向負(fù)荷電極34輸出。例如，使用惰性氣體氬作為等離子體發(fā)生用氣體場(chǎng)合，若供給疊合高電壓信號(hào)HV的高頻信號(hào)HS，則在氬氣氣氛下在負(fù)荷電極34和接地電極35之間發(fā)生高頻電場(chǎng)，由此，激勵(lì)氬原子，IS電子加速，因與周圍的IS氣體粒子(分子)沖撞，新的電子被撞出，該電子在電場(chǎng)被加速，再與其它氣體粒子沖撞，電子數(shù)量加速度地增加，氬原子被電離為Ar+(氬離子)，e—(電子)，以及Ar*(氬自由基)，發(fā)生等離子體。若發(fā)生等離子體，則中止疊合高電壓HV。匹配裝置實(shí)行公知的阻抗匹配處理，使得從高頻信號(hào)發(fā)生裝置32側(cè)看的阻抗匹配。氬氣在接地電極35周圍被激勵(lì)或電離。并且，從等離子體槍33的開口 38作為離子化的等離子體39照射。
[0172]在此，在圖2A中，表示引線w插入通過的毛細(xì)管15的前端部的截面圖。如圖2A所示，毛細(xì)管15的前端部包括直孔151，倒角部152，面部153，以及外徑部154。直孔151是插入通過引線w的內(nèi)壁。面部153是毛細(xì)管15的前端面，是與被焊接面之間稍稍形成角度的面。倒角部152是連接直孔151和面部153的面，從直孔151到面部153形成為斜面狀。外徑部154是連接面部153和毛細(xì)管15的外周面155的面。在插入通過直孔151的引線w的前端形成引線尾部Wt。
[0173]如圖2A所示，若反復(fù)焊接作業(yè)，則在毛細(xì)管15的倒角部152和面部153的角部附近附著金屬性異物dl。在外周面155附著有機(jī)性異物d2。有機(jī)性異物d2因焊接時(shí)的熱量，涂布在引腳框或基板、引線表面的有機(jī)物蒸發(fā)或飛散，附著到毛細(xì)管15表面生成。
[0174]如圖2B所示，若等離子體39從等離子體槍33的開口 38照射到毛細(xì)管15的前端部，則等離子體39與有機(jī)性異物d2沖撞，除去上述異物。
[0175]為了易于除去有機(jī)性異物d2，較好的是，當(dāng)?shù)入x子體照射時(shí)，從控制裝置10向焊接臂16的超聲波振蕩器161供給控制信號(hào)，對(duì)毛細(xì)管15施加超聲波振動(dòng)。超聲波振動(dòng)使得毛細(xì)管15產(chǎn)生搖頭運(yùn)動(dòng)，賦與引線w微小運(yùn)動(dòng)。因該微小運(yùn)動(dòng)，等離子體39全都與直孔151、倒角部152、面部153、外徑部154、外周面155碰撞，能有效地除去異物。又因微小運(yùn)動(dòng)，易剝離異物，能有效地除去異物。
[0176]上述等離子體照射裝置30僅僅是例示，可以采用各種各樣結(jié)構(gòu)。若焊接環(huán)境是大氣壓氣氛，可以采用大氣壓等離子體裝置結(jié)構(gòu)，若是真空氣氛，可以采用真空等離子體裝置結(jié)構(gòu)。等離子體發(fā)生的具體結(jié)構(gòu)也不局限于上述實(shí)施形態(tài)。例如，也可以設(shè)有多個(gè)等離子體槍。再有，對(duì)于等離子體，只要能有效除去異物，不作限定，例如可以適用氧產(chǎn)生的氧自由基照射或氫產(chǎn)生的氫離子照射。
[0177]又，不使得除去的異物飛散到焊接區(qū)域，需要排除場(chǎng)合，較好的是，在等離子體照射裝置30附近設(shè)置排氣機(jī)構(gòu)。
[0178][3]裝置的基本動(dòng)作
[0179]下面說明本實(shí)施形態(tài)的焊接裝置I的動(dòng)作。
[0180]最初應(yīng)該在控制裝置10將規(guī)定引線w的形狀(起始點(diǎn)，彎曲點(diǎn)，終點(diǎn)等)的毛細(xì)管15的前端的軌跡作為設(shè)定點(diǎn)記錄。在送料器20載置焊接對(duì)象物，例如半導(dǎo)體芯片22以及引腳框24。半導(dǎo)體芯片22通過粘結(jié)劑焊接在引腳框24的島狀部分。起始點(diǎn)是例如半導(dǎo)體芯片22的焊接點(diǎn)23，終點(diǎn)是例如引腳框24。通過記錄在約束引線w的狀態(tài)下變更毛細(xì)管15的移動(dòng)方向的設(shè)定點(diǎn)，形成包含彎曲點(diǎn)的環(huán)。
[0181]操作者一邊在顯示器41觀察用照相機(jī)42攝像的圖像，一邊操作上述操作部40，記錄設(shè)定點(diǎn)的空間座標(biāo)。具體地說，通過從操作部40輸入座標(biāo)信息，或輸入使得表示在顯示器41的標(biāo)識(shí)位于所希望的點(diǎn)，記錄該點(diǎn)的X座標(biāo)及Y座標(biāo)。通過從操作部40輸入從基準(zhǔn)面(例如引腳框24的表面)的Z方向的變位數(shù)值，記錄Z座標(biāo)。
[0182]對(duì)于成為焊接對(duì)象的總的引線W，進(jìn)行上述設(shè)定點(diǎn)的空間座標(biāo)的記錄后，開始焊接動(dòng)作?？刂蒲b置10根據(jù)記錄的設(shè)定點(diǎn)的順序，使得毛細(xì)管15相對(duì)半導(dǎo)體芯片22及引腳框24相對(duì)移動(dòng)，一邊反復(fù)引線夾持器17的釋放和握持，一邊沿著記錄軌跡，使得毛細(xì)管15移動(dòng)，實(shí)行焊接動(dòng)作。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0183](2.實(shí)施形態(tài)涉及的焊接方法的說明)
[0184][I]基本工序的說明
[0185]本實(shí)施形態(tài)的焊接方法由(a)球形成工序、(b)向第一焊接位置的第一(球)焊接工序、(C)向著第二焊接位置形成引線環(huán)的引線成環(huán)工序、(d)向第二焊接位置的第二(點(diǎn)焊，stitch)焊接工序、(e)從第二焊接位置切斷引線的引線切斷工序、以及(f)焊接工具清洗工序構(gòu)成。球形成工序(a)、第一焊接工序(b)、引線成環(huán)工序(C)、第二焊接工序(d)、以及引線切斷工序(e)是用于焊接一根引線w的典型的引線焊接工序(A)，反復(fù)從上述工序(a)至工序(e),焊接多根引線W。[0186]另一方面，上述球形成工序(a)至引線切斷工序(e)是典型的引線焊接工序(A)，焊接工具清洗工序(f)可以在每反復(fù)實(shí)行引線焊接工序(A) —定次數(shù)(例如50萬?100萬次)實(shí)行。焊接工具清洗工序(f)的實(shí)行頻度可以根據(jù)異物堆積量等污染狀態(tài)確定。
[0187](a)球形成工序
[0188]圖3A及圖3B表示說明本實(shí)施形態(tài)的球形成工序的截面圖。圖3A及圖3B是沿著毛細(xì)管15的軸心的放大截面圖。
[0189]球形成工序是向引線w的前端形成球的工序。如圖3A所示，若上次引線焊接工序(A)(從工序(a)至工序(e))結(jié)束，則在從毛細(xì)管15的前端部延伸的引線w的前端，形成引線尾部wt?？刂蒲b置10向XY臺(tái)12和焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得毛細(xì)管15前端的引線尾部wt位于離開固定的焊槍電極14所設(shè)定的距離。接著，控制裝置10輸出控制信號(hào)，在焊槍電極14和引線尾部wt之間產(chǎn)生放電。引線w等的金屬性部件全都固定在接地電位，因此，若對(duì)焊槍電極14施加所設(shè)定的高電壓，則在焊槍電極14和引線尾部wt之間產(chǎn)生放電。
[0190]如圖3B所示，若發(fā)生放電，則其熱熔解構(gòu)成引線尾部Wt的金屬部件，因表面張力形成無空氣焊球(以下簡記為“球”)fab。球fab的直徑由發(fā)生放電時(shí)的焊槍電極14和弓丨線尾部wt之間的距離，放電時(shí)的放電電流，以及放電時(shí)間等的施加能量確定。調(diào)整焊槍電極14和引線尾部wt之間的距離，放電電流，以及放電時(shí)間等，使得用毛細(xì)管15焊接在第一焊接位置后，形成成為合適直徑的變形的球dbl那樣的體積的球fab。
[0191](b)第一(球)焊接工序
[0192]圖3C至圖3E表示本實(shí)施形態(tài)的第一(球)焊接工序(b)。圖3C至圖3E是沿著毛細(xì)管15的軸心的放大截面圖。
[0193]向第一焊接位置的第一(球)焊接工序是將形成在引線w的前端的球fab向被焊接面焊接的工序，具體地說，在第一焊接位置具有變形球dbl的形成工序(圖3C至圖3E)。
[0194]作為第一焊接位置的變形球dbl形成工序，如圖3C所示，首先，控制裝置10向XY臺(tái)12和焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向著預(yù)先設(shè)定的起始點(diǎn)使得毛細(xì)管15的空間位置移動(dòng)。該起始點(diǎn)是例如形成在半導(dǎo)體芯片22的焊接點(diǎn)23?？刂蒲b置10向焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，一邊進(jìn)行位置檢索一邊向著半導(dǎo)體芯片22的焊接點(diǎn)23的中心部，使得形成球fab的毛細(xì)管15下降。
[0195]如圖3D所示，若球fab與焊接點(diǎn)23相接，則因所設(shè)定的下降速度引起的沖擊，壓塌球fab的前端，因賦與毛細(xì)管15的負(fù)荷進(jìn)一步變形。同時(shí)，控制裝置10向焊接臂16供給控制信號(hào)，使得超聲波振蕩器161發(fā)生超聲波振動(dòng)，通過焊接臂16以及毛細(xì)管15，對(duì)球fab施加超聲波振動(dòng)。這時(shí)，半導(dǎo)體芯片22的焊接點(diǎn)23因由加熱器施加所設(shè)定的熱，因此，由于施加在球fab的負(fù)荷、超聲波振動(dòng)、以及加熱器21施加的熱的相互作用，球fab被焊接到焊接點(diǎn)23。這成為作為起始點(diǎn)的變形球dbl。第一焊接位置的變形球dbl與毛細(xì)管15的前端部(倒角部152、面部153、外徑部154)的形狀對(duì)應(yīng)變形，成為比球fab大直徑而焊接。
[0196]如圖3E所示，若在第一焊接位置形成變形球dbl，則控制裝置10向焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，提升毛細(xì)管15前端的空間位置。[0197](c)引線成環(huán)工序
[0198]圖4A至圖4C表示本實(shí)施形態(tài)的引線成環(huán)工序(C)。圖4A至圖4C是概略說明毛細(xì)管15相對(duì)焊接點(diǎn)23的動(dòng)作的圖。
[0199]引線成環(huán)工序(C)如圖4A所示，首先，將毛細(xì)管15提升到預(yù)先設(shè)定的高度。接著，如圖4B所示，控制裝置10對(duì)引線夾持器17供給控制信號(hào)，將引線w設(shè)為約束狀態(tài)，向XY臺(tái)12和焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)施使得毛細(xì)管15暫時(shí)朝與第二焊接位置相反方向移動(dòng)的逆向動(dòng)作。接著，如圖4C的(i )所示，控制裝置10將引線夾持器17設(shè)為開放狀態(tài)，提升毛細(xì)管15，輸出對(duì)于引線焊接來說必要長度的引線W。
[0200]接著，如圖4C的(ii )所示，控制裝置10再次將引線夾持器17設(shè)為約束狀態(tài)，使得毛細(xì)管15朝作為第二焊接位置的引腳框24的方向移動(dòng)。通過該移動(dòng)，在引線w形成包含彎曲點(diǎn)wr的環(huán)。
[0201]若形成環(huán)，則如圖4C的(iii )所示，控制裝置10向XY臺(tái)12和焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向著預(yù)先設(shè)定的終點(diǎn)使得毛細(xì)管15的空間位置移動(dòng)。該終點(diǎn)例如是設(shè)定在引腳框24上的第二焊接位置。控制裝置10向焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，一邊進(jìn)行位置檢索一邊使得毛細(xì)管15下降，使得引線w與引腳框24上的第二焊接位置相接。
[0202]形成彎曲點(diǎn)wr后，也可以沿著圖4C所示以外的所設(shè)定的軌跡，使得毛細(xì)管15移動(dòng)，使得第二不同形狀的引線環(huán)形成在引線W。
[0203](d)第二(點(diǎn)焊)焊接工序
[0204]圖4D表示本實(shí)施形態(tài)的第二(點(diǎn)焊)焊接工序。圖4D是沿著毛細(xì)管15的軸心的放大截面圖。
[0205]如圖4D所示，若保持在毛細(xì)管15的引線w與引腳框24相接，則因毛細(xì)管15的下降速度引起的沖擊和賦與毛細(xì)管15的負(fù)荷，受毛細(xì)管15的前端部(倒角部152、面部153、外徑部154)和引腳框24夾持部分的引線w變形。同時(shí)，控制裝置10向焊接臂16供給控制信號(hào)，使得超聲波振蕩器161發(fā)生超聲波振動(dòng)，通過焊接臂16以及毛細(xì)管15，對(duì)引線w施加超聲波振動(dòng)。引腳框24因加熱器21被施加所設(shè)定的熱，因此，由于施加在引線w的負(fù)荷、超聲波振動(dòng)、以及加熱器21施加的熱的相互作用，引線w的與引腳框24的相接部被焊接到引腳框24。這時(shí)，引線w對(duì)毛細(xì)管15施加負(fù)荷，因此，在焊接的焊接位置的附近，產(chǎn)生沿著倒角部152形狀的彎曲。
[0206](e)引線切斷工序
[0207]圖4E表示本實(shí)施形態(tài)的引線切斷工序。圖4E是沿著毛細(xì)管15的軸心的放大截面圖。
[0208]如圖4E所示，若引線w向引腳框24壓焊，則控制裝置10向引線夾持器17供給控制信號(hào)，將引線w設(shè)為約束狀態(tài)后，向焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，提升毛細(xì)管15。若在向引腳框24焊接狀態(tài)下強(qiáng)制地拉引，施加張力，則從沿著倒角部152的形狀產(chǎn)生彎曲變薄部分，引線w產(chǎn)生斷裂(尾部切斷)。該斷裂的與引腳框24的焊接位置成為第二焊接位置bp2。從第二焊接位置bp2斷裂分離的引線w的前端，由于在沿著倒角部152形狀變薄的引線w斷裂前被拉長，因此，成為前端細(xì)的形狀，其成為引線尾部wt，向第二焊接位置的點(diǎn)焊焊接工序結(jié)束。
[0209]由球形成工序(a)、向上述第一焊接位置的第一(球)焊接工序(b)、引線成環(huán)工序(C)、向第二焊接位置的第二(點(diǎn)焊)焊接工序(d)、從第二焊接位置切斷引線的引線切斷工序(e)構(gòu)成引線焊接工序(A)，以該引線焊接工序(A)結(jié)束一根引線W的焊接。反復(fù)從上述球形成工序(a)至引線切斷工序(e)，反復(fù)進(jìn)行形成在半導(dǎo)體芯片22的焊接點(diǎn)23和引腳框24的引線焊接。
[0210](f)焊接工具清洗工序
[0211]焊接工具清洗工序是通過等離子體照射裝置30清洗毛細(xì)管15的工序。如圖2A所說明那樣，若反復(fù)上述引線焊接工序(A)，則在毛細(xì)管15的前端部附著金屬性異物dl和有機(jī)性異物d2。于是，每當(dāng)反復(fù)上述引線焊接工序(A)所設(shè)定次數(shù)，實(shí)施以下焊接工具清洗工序⑴。
[0212]圖5A和圖5B表示說明本實(shí)施形態(tài)的清洗工序的截面圖。圖5A和圖5B是沿著毛細(xì)管15和等離子體槍33的軸心的放大截面圖。
[0213]若成為應(yīng)實(shí)施焊接工具清洗工序(f)的時(shí)間，則如圖5A所示，控制裝置10向XY臺(tái)12和焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向著預(yù)先設(shè)定的清洗位置使得毛細(xì)管15的空間位置移動(dòng)。該清洗位置是能由等離子體照射裝置30清洗的位置。例如，為等離子體槍33的開口38的正上方，是等離子體39的噴流以能除去有機(jī)性異物d2的強(qiáng)度沖撞那樣的位置。
[0214]若毛細(xì)管15的前端部位于上述清洗位置，則如圖5B所示，控制裝置10向截止閥37供給控制信號(hào)，使得加壓的作為等離子體發(fā)生用惰性氣體的氬氣從氣體室31流入等離子體槍33。氬氣在接地電極35周圍高速流通，接著，控制裝置10向高頻信號(hào)發(fā)生裝置32供給控制信號(hào)。從高頻信號(hào)發(fā)生裝置32向接地電極35和負(fù)荷電極34之間輸出高電壓HV疊合的高頻信號(hào)HS。若供給高電壓HV疊合的高頻信號(hào)HS，則在負(fù)荷電極34和接地電極35之間產(chǎn)生高頻電場(chǎng)，由此，激勵(lì)氬原子，氬電子加速，因與周圍的氬氣體粒子(分子)沖撞，新的電子被撞出，該電子在電場(chǎng)被加速，再與其它氣體粒子沖撞，電子數(shù)量加速度地增加，氬原子被電離為Ar+(氬離子)，e—(電子)，以及Ar*(氬自由基)，發(fā)生等離子體。因所發(fā)生的等離子體的電離或激勵(lì)作用，局部離子化的氬氣體粒子從等離子體槍33的開口 38作為等離子體39向著毛細(xì)管15的前端部照射。若等離子體39照射到毛細(xì)管15的前端部，則等離子體39與有機(jī)性異物d2沖撞，除去這些異物。
[0215]控制裝置10合適地向焊接臂16的超聲波振蕩器161供給控制信號(hào)，對(duì)毛細(xì)管15施加超聲波振動(dòng)。因超聲波振動(dòng)使得毛細(xì)管15產(chǎn)生搖頭運(yùn)動(dòng)，給予引線w微小運(yùn)動(dòng)，等離子體39與毛細(xì)管15的前端部的所有的面沖撞，有效地除去異物。
[0216]照射等離子體的時(shí)間設(shè)為能除去附著的有機(jī)性異物d2的時(shí)間。根據(jù)實(shí)施本焊接工具清洗工序(f)的頻度，能推測(cè)附著在毛細(xì)管15前端部的異物的平均量。設(shè)定為能確實(shí)除去該平均量的異物程度的清洗時(shí)間。但是，雖然清洗時(shí)間越長確實(shí)能除去異物，但是，生產(chǎn)性變差。又，清洗時(shí)間越長，如后所述，賦與多量伴隨等離子體照射的能量，成為能實(shí)施下次引線焊接工序(A)的時(shí)間變長，生產(chǎn)性進(jìn)一步惡化。因此，應(yīng)該比較考慮等離子體照射的清洗效果和生產(chǎn)性的惡化，決定清洗時(shí)間。
[0217]若上述焊接工具清洗工序(f)結(jié)束，則控制裝置10再開始實(shí)施包含從上述球形成工序(a)至引線切斷工序(e)的引線焊接工序(A)。
[0218][2]所存在問題
[0219]以往，包含球形成工序(a)至引線切斷工序(e)的引線焊接工序(A)與焊接工具清洗工序(f)的組合，如上所述，僅僅將異物的清洗效果和生產(chǎn)性的關(guān)系作為條件考慮。但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，伴隨在焊接工具清洗工序(f)中賦與的等離子體照射的能量，在形成變形球dbl上產(chǎn)生問題。以下對(duì)此進(jìn)行說明。
[0220]圖6表示通過等離子體照射賦與的能量的隨時(shí)間變化特性，以及在各時(shí)間形成球場(chǎng)合的焊接點(diǎn)的焊接的變形球dbl的直徑變化。圖6的上半部分表示的能量的隨時(shí)間變化特性之中，特性fr表示在等離子體照射中，蓄積在毛細(xì)管15的前端部的能量E的增加，特性ff表示在中止等離子體照射后，蓄積在引線尾部wt的能量E的衰減。圖6的下半部分表示與各時(shí)間對(duì)應(yīng)的平面圖表示焊接在第一焊接位置的焊接點(diǎn)23形成的變形球dbl的焊接面。
[0221]時(shí)刻tr的平面圖是焊接工具清洗工序(f)在沒有等離子體照射影響的狀況下，實(shí)施球形成工序(a)場(chǎng)合所得到的變形球dbl的平面圖。相對(duì)焊接點(diǎn)23的寬度PO的在第一焊接位置形成的變形球dbl的直徑D0，從向焊接點(diǎn)23的焊接強(qiáng)度角度以及與鄰接的其它焊接點(diǎn)23的距離的角度看，調(diào)整成為最合適。即，相對(duì)焊接點(diǎn)23的寬度PO的第一焊接位置的變形球dbl的直徑DO越小，與鄰接的焊接點(diǎn)的空間距離變大，短路或從焊接點(diǎn)23膨出的危險(xiǎn)等變少，且能縮短焊接時(shí)間。另一方面，變形球dbl的直徑DO越小，與焊接點(diǎn)23的焊接面積減少，變形球dbl相對(duì)焊接點(diǎn)23的焊接強(qiáng)度減少。若焊接強(qiáng)度減少，則當(dāng)實(shí)施在引線w形成所設(shè)定的彎曲點(diǎn)的成環(huán)工序或向第二焊接位置的第二(點(diǎn)焊)焊接工序時(shí)，形成在第一焊接位置的變形球dbl從焊接點(diǎn)23剝離或剪切的可能性變大。又，形成在第一焊接位置的變形球dbl和焊接點(diǎn)23的焊接面積越小，存在接觸電阻變大的可能性。于是，在焊接裝置I中，考慮上述狀況，由毛細(xì)管15調(diào)整接觸沖擊或靜負(fù)荷，由加熱器21調(diào)整加熱溫度，調(diào)整影響到毛細(xì)管15的超聲波振動(dòng)的頻率或振幅。
[0222]但是，在剛實(shí)施上述焊接工具清洗工序(f)后，因等離子體照射，能量蓄積在從毛細(xì)管15的前端部延伸的作為引線尾部wt的引線前端部(以下，稱為“引線前端部等”)，因此，由于該殘留能量，剛進(jìn)行焊接工具清洗工序(f)后，由球形成工序(a)形成的在第一焊接位置形成的變形球dbl的直徑變大。
[0223]在圖6中，焊接工具清洗工序(f)的等離子體照射從時(shí)刻t0開始，在時(shí)刻tl結(jié)束。等離子體照射中，如特性fr所示那樣，賦與在引線前端部等的能量E激增，在時(shí)刻tl的等離子體照射結(jié)束時(shí)，達(dá)到最大值Emax。若等離子體照射結(jié)束，則因空氣或金屬的熱傳導(dǎo)，如特性ff所示那樣，蓄積在引線前端部等的能量E衰減。
[0224]但是，在時(shí)刻t2，充分大的能量E殘留在引線前端部等，因此，在該時(shí)刻實(shí)行球形成工序(a)形成的在第一焊接位置形成的變形球dbl的直徑Dl比焊接點(diǎn)23的寬度PO大，從焊接點(diǎn)23膨出。這樣，與鄰接焊接點(diǎn)產(chǎn)生短路的危險(xiǎn)性高，不合適。
[0225]即使在時(shí)間進(jìn)一步經(jīng)過的時(shí)刻t3，由于影響形成球fab的能量殘留在引線前端部等，在該時(shí)刻實(shí)行球形成工序(a)在第一焊接位置形成的變形球dbl的直徑D2即使比焊接點(diǎn)23的寬度PO小，但不能得到從安全性角度應(yīng)設(shè)置的充分的邊距，依然不合適。
[0226]若時(shí)間進(jìn)一步經(jīng)過，則殘留在引線前端部等的能量對(duì)形成的球fab的變形球dbl的直徑不會(huì)給予大的影響。這時(shí)成為閾值的引線前端部等的殘留能量為Eth，成為殘留能量Eth的時(shí)刻用tth表示。經(jīng)過該時(shí)刻tth后，引線前端部等的殘留能量E變得充分低。例如，在圖6的時(shí)刻t4，在該時(shí)刻實(shí)行球形成工序(a)形成的在第一焊接位置形成的變形球dbl的直徑成為作為通常狀態(tài)調(diào)整的D0，很合適。
[0227][3]解決原理
[0228]從上述可知，若殘留在引線前端部等的能量E成為Eth之前期間，能禁止在焊接點(diǎn)23的第一焊接位置形成變形球dbl，又，若禁止殘留在引線前端部等的能量E成為Eth之前期間形成的無空氣焊球fab焊接在第一焊接位置，則能避免伴隨引線前端部等的殘留能量的上述不良狀況。因此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將焊接工具清洗工序(f)的等離子體照射后，從伴隨等離子體照射的能量開始衰減時(shí)刻tl到時(shí)刻tth期間設(shè)為“禁止期間”，禁止在該禁止期間中形成球fab向被焊接面焊接，作為解消上述問題的解決原理。為此，可以采用(I)不將禁止期間中形成的球fab使用于引線w的焊接，或者(2)在禁止期間中不形成球fab。具體地說，想到以下三種解決方法。上述禁止期間換句話說也可以稱為伴隨等離子體照射的能量引起的球fab直徑增大實(shí)質(zhì)上變得沒有觀察到的期間。
[0229](第一解決方法)
[0230]首先，作為第一解決方法，考慮在引線焊接工序(A)時(shí)，按球形成工序(a)、第一(球)焊接工序(b)、引線成環(huán)工序(C)、第二(點(diǎn)焊)焊接工序(d)、引線切斷工序(e)順序?qū)嵭?，在焊接工具清洗工?f)時(shí)，緊接焊接工具清洗工序(f)，實(shí)行球形成工序(a)后，進(jìn)而，實(shí)施將引線w前端形成的球fab向假焊面焊接的假焊(du_y bonding)工序(g)。
[0231]如在圖6中說明那樣，若在引線前端部等殘留相對(duì)大的能量E的禁止期間，實(shí)行球形成工序(a)，在第一焊接位置形成實(shí)用上成為問題的變形球dbl。若作相反考慮，若舍棄在禁止期間形成的球fab，則不會(huì)焊接在焊接點(diǎn)23，制造上不會(huì)發(fā)生上述問題。根據(jù)上述第一解決方法，在禁止期間中實(shí)行球形成工序(a)場(chǎng)合，球fab焊接在不是正規(guī)的被焊接面的假焊面上。因此，根據(jù)上述第一解決方法，沒有必要等待等離子體照射引起的殘留能量衰減，不會(huì)使得生產(chǎn)性惡化。又，即使從球形成工序(a)至引線切斷工序(e)的引線焊接工序(A)間隙，不定期或定期地插入焊接工具清洗工序(f)場(chǎng)合，也不會(huì)打亂工序反復(fù)的節(jié)奏。進(jìn)而，從剛經(jīng)過禁止期間后，能再開始正規(guī)的球形成工序(a)，能提高生產(chǎn)性。
[0232](g)假焊工序
[0233]參照?qǐng)D7至圖9，說明上述假焊工序(g)。圖7是將要進(jìn)行假焊工序(g)前的半導(dǎo)體芯片的局部放大平面圖，圖8是假焊工序(g)實(shí)行中的半導(dǎo)體芯片的局部放大平面圖，圖9是假焊工序(g)結(jié)束后的半導(dǎo)體芯片的局部放大平面圖。
[0234]在圖7至圖9中，放大表示半導(dǎo)體芯片22的局部。在半導(dǎo)體芯片22，形成成為第一焊接位置的焊接點(diǎn)23 (23a?23c)。表示成為第二焊接位置的引腳框24。在引腳框24，除了第二焊接位置，還形成不直接用于焊接的對(duì)位用圖形26。對(duì)位用圖形26是實(shí)行引線焊接動(dòng)作時(shí)作為用于對(duì)位的標(biāo)記而準(zhǔn)備。對(duì)位用圖形26形成在與引腳框24相同面上，因此，成為也可能焊接的區(qū)域。于是，在本實(shí)施形態(tài)中，將該對(duì)位用圖形26作為在假焊工序中使用的假焊面利用。
[0235]在圖7時(shí)刻，通過包含從球形成工序(a)至引線切斷工序(e)的相同程度的引線焊接工序(A),焊接點(diǎn)23a和引腳24a用引線wa焊接，焊接點(diǎn)23b和引腳24b用引線wb焊接。焊接引線wb后，實(shí)行上述焊接工具清洗工序(f)。若剛進(jìn)行焊接工具清洗工序(f)后實(shí)施球形成工序(a)，則如上所述，因等離子體照射的殘留能量影響，形成直徑比通常大的球fab。于是，移到假焊工序(g)。[0236]實(shí)施假焊工序(g)場(chǎng)合，如圖7所示，控制裝置10向XY臺(tái)12供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得毛細(xì)管15的平面位置移動(dòng)到對(duì)位用圖形26的位置。
[0237]接著，如圖8所示，控制裝置10向焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得毛細(xì)管15下降，在對(duì)位用圖形26形成假焊dbpl。這時(shí)，形成在毛細(xì)管15的前端部的球fab形成為比通常大的直徑。因此，形成在對(duì)位用圖形26的假焊dbpl形成為比通常焊接在第一焊接位置的變形球dbl大的直徑(例如，圖6的時(shí)刻t2或t3時(shí)的直徑)。此后，與通常的引線成環(huán)工序相同，實(shí)行環(huán)形成動(dòng)作。在該對(duì)位用圖形26形成假焊dbpl，接著輸出的引線wb不用于正規(guī)的焊接連接，因此，短路等不良狀況沒有關(guān)系。
[0238]接著，如圖9所示，控制裝置10向XY臺(tái)及焊接頭13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，與通常的向第二焊接位置的第二(點(diǎn)焊)焊接工序相同，在對(duì)位用圖形26形成假焊dbp2。通過實(shí)行該假焊工序(g)，殘留在引線前端部等的能量衰減到閾值Eth以下。因此，此后，當(dāng)使得毛細(xì)管15回到焊接點(diǎn)23c的位置，焊接點(diǎn)23c和引腳24c用引線wc焊接時(shí)，焊接在第一焊接位置的變形球dbl的直徑成為合適的D0，成為不會(huì)產(chǎn)生不良狀況的通常的焊接處理。
[0239]在上述實(shí)施形態(tài)中，在假焊工序(g)中，成為包含與第二(點(diǎn)焊)焊接工序相當(dāng)?shù)男纬杉俸竏bp2的工序的形態(tài)。但是，從提高生產(chǎn)性的角度看，假焊工序(g)即使通過除去引線成環(huán)工序(C)以及點(diǎn)焊焊接工序(d)的二工序的、球形成工序(a)和第一(球)焊接工序(b)實(shí)施，也很合適。
[0240]若實(shí)施假焊工序(g)，則殘留能量從引線前端部的球向假焊面?zhèn)鲗?dǎo)熱，因此，即使不等待圖6所示那樣的禁止期間經(jīng)過也很合適。又，當(dāng)假焊工序(g)結(jié)束時(shí)還沒有經(jīng)過禁止期間場(chǎng)合，等待直到經(jīng)過禁止期間后，移到下一次的球形成工序(a)很合適。
[0241]又，實(shí)施假焊工序(g)的假焊面可以是正規(guī)的焊接對(duì)象面以外的金屬表面，并不限定為對(duì)位用圖形26。例如，可以是與對(duì)位沒有關(guān)系的金屬圖形，也可以是引腳框24的局部或其它基板上的空的地方。一條引線的引線焊接工序(A)完成后，下一次引線焊接工序(A)開始前，中斷該期間，實(shí)施假焊工序(g)，因此，優(yōu)選使得毛細(xì)管15的移動(dòng)距離短。為此，較好的是，將離中斷位置盡可能近的金屬面設(shè)為假焊面，生產(chǎn)性好。
[0242](第二解決方法)
[0243]作為第二解決方法，考慮在引線焊接工序(A)時(shí)，按球形成工序(a)、第一(球)焊接工序(b)、引線成環(huán)工序(C)、第二(點(diǎn)焊)焊接工序(d)、引線切斷工序(e)順序?qū)嵭?，在清洗工序時(shí)，按球形成工序(a)、焊接工具清洗工序(f)順序?qū)嵭小?br> [0244]在上述焊接工具清洗工序(f)中，通過等離子體照射賦與的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于形成球fab時(shí)電火花的能量。通過來自焊槍電極14的電火花一瞬間熔解引線尾部wt,再結(jié)晶成為球fab后，即使等離子體照射球fab也不會(huì)再熔解。因此，只要通過上述球形成工序(a)在引線w的前端部一旦形成球fab,此后，即使對(duì)球fab照射等離子體，球fab的直徑也不會(huì)變大。根據(jù)上述第二解決方法，沒有必要等待直到因等離子體照射引起的殘留能量衰減，不會(huì)使得生產(chǎn)性惡化。
[0245](第三解決方法)
[0246]作為第三解決方法，考慮實(shí)行焊接工具清洗工序(f)后，至少在禁止期間禁止實(shí)行下一引線焊接工序(A)用的球形成工序(a)。
[0247]在禁止期間形成球fab場(chǎng)合，形成不合適大小的球fab，因此，可以等待直到禁止期間經(jīng)過后實(shí)行球形成工序(a)。根據(jù)上述第三解決方法，盡管需要等待直到禁止期間經(jīng)過，但是，具有不需要假焊或后述的球形成后的清洗等用于不規(guī)范工序管理的設(shè)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0248](3.適用解決原理的具體實(shí)施形態(tài))
[0249]下面說明將上述第一解決方法、第二解決方法、以及第三解決方法各自適用于上述焊接裝置I場(chǎng)合的具體實(shí)施形態(tài)I?3。
[0250][I]實(shí)施形態(tài)I
[0251]圖10表示說明適用上述第一解決方法的實(shí)施形態(tài)I涉及的焊接工具清洗方法的流程圖。最初，表示剛實(shí)行清洗工序后的清洗標(biāo)識(shí)復(fù)位。
[0252]在步驟SlO中，實(shí)施準(zhǔn)備焊接處理。如上所述，與操作者的操作部40的操作內(nèi)容對(duì)應(yīng)，控制裝置10記錄毛細(xì)管15的移動(dòng)軌跡。若芯片焊接在引腳框24的半導(dǎo)體芯片22載置在送料器20上，則控制裝置10供給控制信號(hào)，使得加熱器加熱到所設(shè)定的溫度。
[0253]在步驟Sll中，等待焊接處理開始指示，若指示開始焊接處理(步驟Sll的“是”)，則移到步驟S12，控制裝置10判斷是否清洗時(shí)間。清洗時(shí)間如上所述根據(jù)焊接裝置規(guī)格及焊接對(duì)象的污染狀況，預(yù)先設(shè)定對(duì)于除去異物合適的頻度。
[0254]當(dāng)不是清洗時(shí)間場(chǎng)合(步驟S12的“否”)，則移到步驟S13，控制裝置10實(shí)行球形成工序(a)。如參照?qǐng)D3A及圖3B所說明那樣，控制裝置10使得在焊槍電極14和引線尾部wt之間發(fā)生電火花，因電火花熱在引線w前端形成球fab。
[0255]接著，移到步驟S14，控制裝置10實(shí)行第一(球)焊接工序(b)。如參照?qǐng)D3C?圖3E所說明那樣，為了實(shí)行向第一焊接位置的第一(球)焊接工序，控制裝置10使得前端形成球fab的毛細(xì)管15向著半導(dǎo)體芯片22的焊接點(diǎn)23的中心部下降。接著，一邊給予超聲波振動(dòng)一邊使得球fab焊接在焊接點(diǎn)23，在第一焊接位置形成變形球dbl。
[0256]接著，移到步驟S15，控制裝置10實(shí)行引線成環(huán)工序(C)。如參照?qǐng)D4A?圖4C所說明那樣，控制裝置10將引線夾持器17設(shè)為約束狀態(tài)，使得毛細(xì)管15朝著與第二焊接位置相反方向移動(dòng)后，將引線夾持器設(shè)為開放狀態(tài)，輸出引線w，再次將引線夾持器17設(shè)為約束狀態(tài)，使得毛細(xì)管15朝第二焊接位置移動(dòng)。通過該工序形成引線環(huán)。
[0257]接著，移到步驟S16，控制裝置10實(shí)行第二(點(diǎn)焊)焊接工序⑷以及引線切斷工序(e)。如參照?qǐng)D4D及圖4E所說明那樣，控制裝置10使得毛細(xì)管15的空間位置向著引腳框24移動(dòng)，一邊給予超聲波振動(dòng)一邊使得引線w向引腳框24焊接，此后，實(shí)施從第二焊接位置切斷引線w的引線切斷工序，在第二焊接位置形成bp2。
[0258]接著，移到步驟S18，控制裝置10判斷是否結(jié)束引線焊接處理。若繼續(xù)引線焊接處理(步驟S18的“否”)，則返回到步驟S12，又，若不是清洗時(shí)間(步驟S12的“否”)，則反復(fù)球形成工序(a)(步驟S13)、第一(球)焊接工序(b)(步驟S14)、引線成環(huán)工序(c)(步驟S15)、第二(點(diǎn)焊)焊接工序(d)(步驟S16)、以及引線切斷工序(e)(步驟S17)。
[0259]在步驟S12中，當(dāng)來到清洗時(shí)間場(chǎng)合(步驟S12的“是”)，則移到步驟S20，控制裝置10實(shí)行焊接工具清洗工序(f)。如參照?qǐng)D5A及圖5B所說明那樣，控制裝置10使得毛細(xì)管15移動(dòng)到等離子體照射裝置30的等離子槍33的正上方。接著，向毛細(xì)管15的前端部照射等離子體39，除去附著在毛細(xì)管15前端部的有機(jī)性異物d2。根據(jù)需要，控制裝置10向毛細(xì)管15施加超聲波振動(dòng)。[0260]若焊接工具清洗工序(f)結(jié)束，則移到步驟S21，控制裝置10與通常一樣，實(shí)行球形成工序(a)。這時(shí)形成的球fab因等離子體照射的殘留能量的影響，成為比通常狀態(tài)大。于是，移到步驟S22，控制裝置10實(shí)行假焊工序(g)。控制裝置10如圖7所示那樣，使得毛細(xì)管15移動(dòng)到半導(dǎo)體芯片22的對(duì)位用圖形26，如圖8所示那樣，形成假焊工序涉及的假焊dbpl和假焊dbp2。
[0261]若假焊工序(g)結(jié)束，則移到步驟S18，若繼續(xù)引線焊接處理(步驟S18的“否”)，則返回到步驟S12，若不是清洗時(shí)間(步驟S12的“否”)，則反復(fù)引線焊接工序(A)(步驟S13?S17)，直到來到下一次清洗時(shí)間。
[0262]根據(jù)上述實(shí)施形態(tài)1，剛進(jìn)行焊接工具清洗工序(f)后實(shí)行球形成工序(a)場(chǎng)合，球fab焊接在不是正規(guī)的被焊接面的對(duì)位用圖形26。因此，不等待因等離子體照射引起的殘留能量衰減，能繼續(xù)焊接處理，不會(huì)使得生產(chǎn)性惡化。又，即使從球形成工序(a)至引線切斷工序(e)的引線焊接工序(A)反復(fù)間隙，不定期或定期地插入焊接工具清洗工序
(f)場(chǎng)合，也不會(huì)打亂工序反復(fù)的節(jié)奏。進(jìn)而，從剛經(jīng)過禁止期間后，能再開始正規(guī)的球形成工序(a),能提聞生廣性。
[0263][2]實(shí)施形態(tài)2
[0264]圖11表示說明適用上述第二解決方法的實(shí)施形態(tài)2涉及的焊接工具清洗方法的流程圖。
[0265]在步驟SlO中，實(shí)施準(zhǔn)備焊接處理。如上所述，與操作者的操作部40的操作內(nèi)容對(duì)應(yīng)，控制裝置10記錄毛細(xì)管15的移動(dòng)軌跡。若焊接在引腳框24的半導(dǎo)體芯片22載置在送料器20上，則控制裝置10供給控制信號(hào)，使得加熱器加熱到所設(shè)定的溫度。
[0266]在步驟Sll中，等待焊接處理開始指示，若指示開始焊接處理(步驟Sll的“是”)，則移到步驟S13，控制裝置10實(shí)行球形成工序(a)?？刂蒲b置10使得在焊槍電極14和引線尾部wt之間發(fā)生電火花，因電火花熱在引線w前端形成球fab。
[0267]接著，移到步驟S12，控制裝置10判斷是否清洗時(shí)間。當(dāng)不是清洗時(shí)間場(chǎng)合(步驟S12的“否”)，則控制裝置10控制移到步驟S14，實(shí)行第一(球)焊接工序(b)，移到步驟S15，實(shí)行引線成環(huán)工序(C)，移到步驟S16，實(shí)行第二(點(diǎn)焊)焊接工序(d)，移到步驟S17,實(shí)行引線切斷工序(e)。
[0268]另一方面，在步驟S12中，若是清洗時(shí)間場(chǎng)合(步驟S12的“是”)，則移到步驟S20,控制裝置10實(shí)行焊接工具清洗工序(f)。即，如圖12A所示，控制裝置10使得形成球fab狀態(tài)的毛細(xì)管15移動(dòng)到等離子體照射裝置30的等離子槍33的正上方。接著，如圖12B所示，向毛細(xì)管15的前端部照射離子化的等離子體39，除去附著在毛細(xì)管15前端部的有機(jī)性異物d2。根據(jù)需要，控制裝置10向毛細(xì)管15施加超聲波振動(dòng)。即使在引線w的前端形成球fab，球fab再結(jié)晶結(jié)束，不會(huì)因等離子體照射賦與的能量使得球變大，球fab的大小保持通常狀態(tài)。
[0269]若焊接工具清洗工序(f)結(jié)束，則移到步驟S14，控制裝置10實(shí)行第一(球)焊接工序(b)，移到步驟S15，實(shí)行引線成環(huán)工序(C)，移到步驟S16，實(shí)行第二(點(diǎn)焊)焊接工序(d)，移到步驟S17，實(shí)行引線切斷工序(e)。這時(shí)的球fab的大小為通常大小，因此，形成的焊接在第一焊接位置的變形球的直徑也成為通常直徑。
[0270]接著，移到步驟S18，控制裝置10判斷是否焊接處理結(jié)束，沒有結(jié)束場(chǎng)合(步驟S18的“否”)，則再次返回到步驟S13。另一方面，在步驟S18中，結(jié)束處理場(chǎng)合(步驟S18的“是”)，則使得焊接作業(yè)結(jié)束。
[0271]根據(jù)上述實(shí)施形態(tài)2，不等待因等離子體照射引起的殘留能量衰減，能實(shí)施第一(球)焊接工序(b)、引線成環(huán)工序(C)、第二(點(diǎn)焊)焊接工序(d)、引線切斷工序(e)，因此，不會(huì)使得生產(chǎn)性惡化。
[0272][3]實(shí)施形態(tài)3
[0273]圖13表示說明適用上述第三解決方法的實(shí)施形態(tài)3涉及的焊接工具清洗方法的流程圖。
[0274]在步驟SlO中，實(shí)施準(zhǔn)備焊接處理。如上所述，與操作者的操作部40的操作內(nèi)容對(duì)應(yīng)，控制裝置10記錄毛細(xì)管15的移動(dòng)軌跡。若焊接在引腳框24的半導(dǎo)體芯片22載置在送料器20上，則控制裝置10供給控制信號(hào)，使得加熱器加熱到所設(shè)定的溫度。
[0275]在步驟Sll中，等待焊接處理開始指示，若指示開始焊接處理(步驟Sll的“是”)，則移到步驟S12，控制裝置10判斷是否清洗時(shí)間。
[0276]當(dāng)不是清洗時(shí)間場(chǎng)合(步驟S12的“否”)，則控制裝置10控制移到步驟S13，實(shí)行球形成工序(a)，移到步驟S14，實(shí)行第一(球)焊接工序(b)，移到步驟S15，實(shí)行引線成環(huán)工序(c)，移到步驟S16，實(shí)行第二(點(diǎn)焊)焊接工序(d)，移到步驟S17，實(shí)行引線切斷工序(e)。
[0277]另一方面，在步驟S12中，若是清洗時(shí)間場(chǎng)合(步驟S12的“是”)，則移到步驟S20,控制裝置10實(shí)行焊接工具清洗工序(f)。即，控制裝置10使得毛細(xì)管15移動(dòng)到等離子體照射裝置30的等離子槍33的正上方。接著，向毛細(xì)管15的前端部照射離子化的等離子體39，除去附著在毛細(xì)管15前端部的有機(jī)性異物d2。根據(jù)需要，控制裝置10向毛細(xì)管15施加超聲波振動(dòng)。
[0278]若焊接工具清洗工序(f)結(jié)束，則移到步驟S23，控制裝置10判斷是否經(jīng)過禁止期間Ti。沒有經(jīng)過禁止期間Ti場(chǎng)合(步驟S23的“否”)，繼續(xù)待機(jī)。待機(jī)期間，因等離子體照射賦與引線前端部等的殘留能量衰減下去。
[0279]在步驟S23中，判斷經(jīng)過禁止期間Ti場(chǎng)合(步驟S23的“是”)，控制裝置10再次移到引線焊接工序㈧的各工序(步驟S13?S17)。在步驟S18中，控制裝置10判斷是否焊接處理結(jié)束，沒有結(jié)束場(chǎng)合(步驟S18的“否”)，則再次返回到步驟S12。若經(jīng)過禁止期間Ti，則賦與到引線前端部等的殘留能量衰減到對(duì)形成的球fab的直徑不給予影響的程度，因此，即使移到下一次引線焊接工序(A)的球形成工序(a)也不會(huì)產(chǎn)生問題。
[0280]另一方面，在步驟S18中，結(jié)束焊接處理場(chǎng)合(步驟S18的“是”)，則使得焊接作業(yè)結(jié)束。
[0281]根據(jù)上述實(shí)施形態(tài)3，盡管需要等待直到經(jīng)過禁止期間，但是，具有不需要假焊或球形成后的清洗等用于不規(guī)范工序管理的設(shè)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0282][4]其它實(shí)施形態(tài)
[0283]本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施形態(tài)，能進(jìn)行各種各樣變形而適用。
[0284]例如，上述第一?第三解決方法可以互相組合實(shí)行。具體地說，在適用第一解決方法的上述實(shí)施形態(tài)I中，實(shí)行假焊工序(g)后，從焊接工具清洗工序(f)的等離子體照射后，尚沒有經(jīng)過禁止期間Ti場(chǎng)合，適用第三解決方法，在經(jīng)過禁止期間Ti前可以等待下一次球形成工序(a)的實(shí)行。又，當(dāng)沒有經(jīng)過禁止期間Ti場(chǎng)合，也可以再次反復(fù)假焊工序(g)。
[0285]又，在適用第二解決方法的上述實(shí)施形態(tài)2中，在按球形成工序(a)，焊接工具清洗工序(f)，第一(球)焊接工序(b)的順序?qū)嵭械臅r(shí)刻，焊接工具清洗工序(f)中從等離子體照射后，尚沒有經(jīng)過禁止期間Ti場(chǎng)合，適用第三解決方法，在經(jīng)過禁止期間Ti前可以等待下一次球形成工序(a)的實(shí)行。
[0286]上述引線焊接工序㈧的各工序(a)?(e)是典型的工序例示，可以根據(jù)需要變更處理內(nèi)容適用。例如，引線成環(huán)工序(c)沒有必要是圖4A?圖4C所示那樣的成環(huán)處理，也可以沿著不同的軌跡使得毛細(xì)管15移動(dòng)，賦與引線w所希望的環(huán)形狀。
[0287]下面說明產(chǎn)業(yè)上的可利用性:
[0288]本發(fā)明不僅焊接裝置的焊接工具的清洗，也可以適用于利用等離子體照射的其它裝置的清洗方法?？梢赃m用于以下那樣的場(chǎng)合:在所設(shè)定的通常處理期間，需要定期地或不定期地插入通過等離子體的清洗工序，且因等離子體照射賦與的能量對(duì)于上述通常處理帶來壞影響。
【權(quán)利要求】
1.一種焊接裝置，可清洗地構(gòu)成焊接工具，所述焊接裝置包括: 放電裝置，在引線前端形成無空氣焊球； 焊接工具，將形成在上述引線前端的上述無空氣焊球焊接在第一焊接位置； 等離子體照射裝置，照射等離子體，清洗上述焊接工具；以及 控制裝置，控制上述放電裝置，上述焊接工具，以及上述等離子體照射裝置； 上述控制裝置構(gòu)成為可實(shí)行引線焊接工序(A)和清洗工序(B)，所述引線焊接工序(A)包含: (a)球形成工序，向從焊接工具前端延伸的上述引線前端形成上述無空氣焊球； (b)第一焊接工序，用上述焊接工具將形成在從上述焊接工具前端延伸的上述引線前端的上述無空氣焊球向上述第一焊接位置焊接，形成變形球； (c)引線成環(huán)工序，一邊從上述焊接工具前端輸出上述引線，一邊使得上述焊接工具沿著所設(shè)定軌 跡，使得上述引線在第二焊接位置方向成環(huán)； (d)第二焊接工序，將從上述焊接工具前端延伸的上述引線焊接在上述第二焊接位置；以及 (e)引線切斷工序，一邊從上述焊接工具前端輸出上述引線，一邊使其上升，若達(dá)到所設(shè)定的高度，則關(guān)閉夾持器，從上述第二焊接側(cè)切斷上述引線，從上述焊接工具前端使得上述引線延伸； 所述清洗工序(B)包含: (f)焊接工具清洗工序，通過照射上述等離子體，清洗上述焊接工具； 實(shí)行所設(shè)定次數(shù)的上述引線焊接工序(A)后，實(shí)行上述清洗工序(B); 禁止因上述清洗工序(B)的上述焊接工具清洗工序(f)賦與的上述等離子體的照射的能量對(duì)在上述引線焊接工序(A)的上述球形成工序(a)形成的上述無空氣焊球產(chǎn)生影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的焊接裝置，其特征在于: 上述控制裝置在上述引線焊接工序(A)時(shí)，按上述球形成工序(a)、上述第一焊接工序(b)、上述引線成環(huán)工序(C)、上述第二焊接工序(d)、上述引線切斷工序順序?qū)嵭校? 在清洗工序(B)時(shí)，實(shí)行上述焊接工具清洗工序(f)，接著，實(shí)行上述球形成工序(a)作為上述清洗工序(B)的一部分后，實(shí)行將形成在上述引線前端的無空氣焊球向假焊位置焊接的假焊工序(g)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中記載的焊接裝置，其特征在于: 上述控制裝置實(shí)行上述假焊工序(g)后，實(shí)行上述引線切斷工序(e)作為上述清洗工序(B)的一部分，接著，實(shí)行下一次的上述引線焊接工序(A)的上述球形成工序(a)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中記載的焊接裝置，其特征在于: 上述假焊位置是對(duì)位用圖形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的焊接裝置，其特征在于: 上述控制裝置在上述引線焊接工序(A)時(shí)，按上述球形成工序(a)、上述第一焊接工序(b)、上述引線成環(huán)工序(C)、上述第二焊接工序(d)、上述引線切斷工序(e)順序?qū)嵭校? 在上述清洗工序(B)時(shí)，實(shí)行下一次的上述引線焊接工序(A)的球形成工序(a)后，實(shí)行上述焊接工具清洗工序(f)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中記載的焊接裝置，其特征在于:實(shí)行上述焊接工具清洗工序(f)后，至少經(jīng)過直到因上述等離子體照射而賦與的能量衰減的禁止期間后，實(shí)行下一次的第一焊接工序(b)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的焊接裝置，其特征在于: 上述控制裝置在上述引線焊接工序(A)時(shí)，按上述球形成工序(a)、上述第一焊接工序(b)、上述引線成環(huán)工序(C)、上述第二焊接工序(d)、上述引線切斷工序(e)順序?qū)嵭校? 在上述清洗工序(B)時(shí)，實(shí)行上述焊接工具清洗工序(f)，此后，至少在直到因上述等離子體照射而賦與的能量衰減的禁止期間，禁止實(shí)行下一次的上述引線焊接工序(A)的上述球形成工序(a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7中記載的焊接裝置，其特征在于: 上述禁止期間為上述等離子體照射后，直到因上述等離子體照射而賦與的能量引起的上述無空氣焊球的直徑增大實(shí)質(zhì)上觀察不到的期間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)記載的焊接裝置，其特征在于: 上述控制裝置實(shí)行所設(shè)定次數(shù)的上述引線焊接工序(A)后，實(shí)行上述焊接工具清洗工序⑴。
10.一種焊接工具的清洗方法，包括引線焊接工序(A)和清洗工序(B)，所述引線焊接工序㈧包含: (a)球形成工序，向從焊接工具前端延伸的引線前端形成無空氣焊球； 上述球形成工序后，(b)第一焊接工序，用上述焊接工具將形成在從上述焊接工具前端延伸的上述引線前端的 上述無空氣焊球向上述第一焊接位置焊接，形成變形球； 上述第一焊接工序后，(C)引線成環(huán)工序，一邊從上述焊接工具前端輸出上述引線，一邊使得上述焊接工具沿著所設(shè)定軌跡，使得上述引線在第二焊接位置方向成環(huán)； 上述引線成環(huán)工序后，(d)第二焊接工序，將從上述焊接工具前端延伸的上述引線焊接在上述第二焊接位置；以及 上述第二焊接工序后，(e)引線切斷工序，一邊從上述焊接工具前端輸出上述引線，一邊使其上升，若達(dá)到所設(shè)定的高度，則關(guān)閉夾持器，從上述第二焊接位置切斷上述引線，從上述焊接工具前端使得上述引線延伸； 所述清洗工序(B)包含: (f)焊接工具清洗工序，實(shí)行所設(shè)定次數(shù)的引線焊接工序(A)后，通過照射上述等離子體，清洗上述焊接工具； 禁止因上述清洗工序(B)的上述焊接工具清洗工序(f)賦與的上述等離子體的照射的能量對(duì)在上述引線焊接工序(A)的上述球形成工序(a)形成的上述無空氣焊球產(chǎn)生影響。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中記載的焊接工具的清洗方法，其特征在于: 在上述清洗工序(B)中，實(shí)行上述焊接工具清洗工序(f)，實(shí)行上述球形成工序(a)作為上述清洗工序(B)的一部分后，實(shí)行將形成在上述引線前端的上述無空氣焊球向假焊位置焊接的假焊工序(g)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11中記載的焊接工具的清洗方法，其特征在于: 實(shí)行上述假焊工序(g)后，實(shí)行上述引線切斷工序(e)作為上述清洗工序(B)的一部分，接著，實(shí)行下一次的上述引線焊接工序(A)的上述球形成工序(a)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10中記載的焊接工具的清洗方法，其特征在于:實(shí)行所設(shè)定次數(shù)的引線焊接工序(A)后，實(shí)行下一次的上述引線焊接工序(A)的上述球形成工序(a)，此后，實(shí)行上述焊接工具清洗工序(f)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中記載的焊接工具的清洗方法，其特征在于: 實(shí)行焊接工具清洗工序(f)后，至少經(jīng)過直到因上述等離子體照射而賦與的能量衰減的禁止期間后，實(shí)行下一次的上述第一焊接工序(b)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10中記載的焊接工具的清洗方法，其特征在于: 實(shí)行上述焊接工具清洗工序(f)，此后，至少在直到因上述等離子體照射而賦與的能量衰減的禁止期間，禁止實(shí)行下一次的上述引線焊接工序(A)的上述球形成工序(a)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15中記載的焊接工具的清洗方法，其特征在于: 上述禁止期間為上述等離子體照射后，直到因上述等離子體照射而賦與的能量引起的上述無空氣焊球的直徑 增大實(shí)質(zhì)上觀察不到的期間。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK103460363SQ201180069825
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月5日
【發(fā)明者】前田徹, 歌野哲彌 申請(qǐng)人:株式會(huì)社新川