[发明专利]焊接装置，焊接工具振幅测定方法及焊接工具振幅校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接装置(bonding device)的结构，安装在焊接装置的焊接 工具的振幅测定方法，以及振幅校准方法。

背景技术

在电子部件制造中，使用以金引线连接安装在基板的半导体电极和基板 电极之间的引线焊接装置。该引线焊接装置一边使得安装在超声波模具(horn) 前端的作为焊接工具的毛细管超声波振动，一边推压半导体芯片和基板的电 极，使得插入穿通毛细管的引线与各电极接合。

但是，各引线焊接装置的毛细管前端的振幅因安装毛细管的超声波模具 的固有振动频率不同和超声波振子的个体差而不同，因此，各引线焊接装置的 接合特性产生偏差，有时产生质量管理上问题。

为此，提出以下方法：由激光多普勒计检测毛细管振动，当毛细管振动不 符合所定条件场合，停止焊接动作(例如，参照专利文献1)。

又，提出以下方法：由照相机取得不实行超声波振动场合的毛细管图像以 及实行超声波振动场合的毛细管图像，通过检测该取得的各图像的毛细管幅 度的增加，测定毛细管振幅，将该振幅反馈到控制装置(例如，参照专利文献 2)。

[专利文献1]日本特开2007-142049号公报

[专利文献2]日本专利第3802403号公报

使用记载在专利文献1的激光多普勒计的方法尽管能精度良好地测量毛 细管振幅，但需要在各引线焊接装置安装毛细管振幅测定用的激光多普勒计， 因此，存在装置成为大型的问题。又，记载在专利文献2的处理由照相机取得 的图像的方法，虽然因能兼用搭载在引线焊接装置的照相机，装置成为简便， 但难以清楚地确定所取得图像的轮廓，存在测定精度低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，在焊接装置中，以简便方法精度良好地进行焊接工具 的振幅测定。

为了达到上述目的，本发明的焊接装置的特征在于，包括：

基体部；

超声波模具，与超声波振子振动共振，沿着长度方向纵向振动；

焊接工具，安装在上述超声波模具的振动波腹，与焊接对象接离；

凸缘，安装在上述超声波模具的振动波节位置，当上述超声波模具振动时， 因施加在上述超声波模具波节的长度方向的载荷，沿着其延伸方向作微小振 动；

焊接臂，上述超声波模具在上述凸缘被固定；

载荷传感器，设在上述焊接臂的部位内，检测在上述焊接工具产生的上述 超声波模具长度方向的载荷；以及

振幅测定部，在上述焊接工具无载荷状态下，通过上述超声波振子使得上 述超声波模具振动时，由上述载荷传感器检测载荷信号，变换上述载荷信号， 测定上述焊接工具的沿超声波模具长度方向的振动的振幅。

在本发明的焊接装置中，较好的是，上述凸缘安装为在上述超声波模具的 长度方向以及与上述焊接工具的动作方向正交方向伸长。

在本发明的焊接装置中，较好的是，上述焊接臂用金属制作，成形为一体， 包括具有凸缘安装面的第一区，为了使得焊接工具前端相对焊接对象沿着接 离方向动作、回转自如地安装在上述基体部的第二区，以及连接上述第一区和 上述第二区的连接板，因上述凸缘的微小振动而变形，上述第一区和上述第二 区之间的间隔沿着上述超声波模具的长度方向变化。

在本发明的焊接装置中，较好的是，上述载荷传感器沿着上述焊接工具的 动作方向，从上述超声波模具的长度方向中心轴偏置设置，夹在上述第一区和 上述第二区之间，检测在上述第一区和上述第二区之间产生的超声波模具长 度方向的载荷。

在本发明的焊接装置中，较好的是，上述振幅测定部包括AD转换器和信 号转换部。

本发明的焊接工具振幅测定方法的特征在于，包括以下步骤：

准备焊接装置，该焊接装置包括：

基体部；

超声波模具，与超声波振子振动共振，沿着长度方向纵向振动；

焊接工具，安装在上述超声波模具的振动波腹，与焊接对象接离；

凸缘，安装在上述超声波模具的振动波节位置，当上述超声波模具振动时， 因施加在上述超声波模具波节的长度方向的载荷，沿着其延伸方向作微小振 动；

焊接臂，上述超声波模具在上述凸缘被固定；

载荷传感器，设在上述焊接臂的部位内，检测在上述焊接工具产生的上述 超声波模具长度方向的载荷；以及