專利名稱：用于清潔絲焊設(shè)備中的毛細(xì)管的清潔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于清潔在絲焊設(shè)備中的毛細(xì)管的清潔器，更具體地說，涉及具有簡單結(jié)構(gòu)的清潔器，用于對用于引導(dǎo)焊絲穿過的毛細(xì)管進(jìn)行清潔。
本發(fā)明還涉及清潔這種毛細(xì)管的方法。
例如，在絲焊設(shè)備焊接幾十萬次至百萬次之后，從金屬絲的表面分離或淀積在金屬絲表面上的一些雜質(zhì)或外來材料附著到焊接設(shè)備的部件例如毛細(xì)管上。如果在外來材料附著的情況下使用毛細(xì)管，毛細(xì)管對金屬絲的摩擦阻力增加，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作，有時(shí)穿過毛細(xì)管的頂端的金屬絲的長度變化很大。
日本專利公開JP-A-8-264584描述了一種消除了上述誤動(dòng)作的焊接設(shè)備。

圖1顯示了所描述的焊接設(shè)備，它包含一對可相對于支撐軌道11移動(dòng)的懸臂12和楔形工具13，楔形工具13相對于焊接懸臂12的延伸方向延伸。利用形成在楔形工具13的底部上的引導(dǎo)槽13a，在焊接懸臂12的軸向上，引導(dǎo)延伸穿過形成在焊接懸臂12中的引導(dǎo)孔12a的金屬絲15的頂端。焊接設(shè)備在接著將由引導(dǎo)槽13a引導(dǎo)的金屬絲15壓到芯片17和引線框10上的同時(shí)，將支撐軌道11上的半導(dǎo)體芯片17和引線框10連接到一起。
焊接設(shè)備包含滑動(dòng)部件19，從焊接懸臂12的軸向看，滑動(dòng)部件19具有與引導(dǎo)槽13a對準(zhǔn)的突出物19a。在重復(fù)焊接操作過程中，如果楔形工具的頂端、特別是引導(dǎo)槽13a附著有外來材料，焊接操作停止并且金屬絲15從引導(dǎo)槽13a拉回之后，楔形工具的頂端移向并且與滑動(dòng)部件29的突出物29a接觸。此后，為了清潔引導(dǎo)槽13a，楔形工具13相對于滑動(dòng)部件29相互移動(dòng)。
在上面的公開中所描述的焊接設(shè)備中，盡管楔形工具的結(jié)構(gòu)簡單，但楔形工具不適合軟金屬絲，如金絲。
日本實(shí)用新型公開JP-A-61-144644描述了圖2所示的另一個(gè)絲焊設(shè)備。焊接設(shè)備包含一對用于引導(dǎo)引線框的支撐軌道21、設(shè)置在支撐軌道21附近的X-Y平臺22和安裝在X-Y平臺22上并且其上具有焊接懸臂25的設(shè)備體26，在焊接懸臂25的頂端支撐毛細(xì)管23。在支撐軌道21的附近設(shè)置清潔池27，用于清潔毛細(xì)管23。在清潔毛細(xì)管23的操作過程中，X-Y平臺23將毛細(xì)管23移向清潔池27。
在具有毛細(xì)管23的焊接設(shè)備中，從絲卷筒29供應(yīng)用于焊接的金屬絲30，并穿過毛細(xì)管23。進(jìn)行一定的焊接操作之后，從毛細(xì)管23拉出金屬絲30，X-Y平臺22將焊接懸臂25移向清潔池27。然后將毛細(xì)管23浸入清潔池27中的清潔液，利用超聲波振動(dòng)毛細(xì)管23以進(jìn)行清潔。
在JP-A-61-144644所介紹的焊接設(shè)備中，由清潔液和超聲波實(shí)現(xiàn)的清潔步驟不足以清潔具有小直徑的毛細(xì)管。尤其是，例如，如果此焊接設(shè)備用于精細(xì)間距的球焊技術(shù)，那么在不使用清潔堿化合物的情況下則不能有效地除去外來材料，而堿化合物不適于半導(dǎo)體器件的制造工藝。另外，清潔池27有時(shí)妨礙焊接懸臂25移動(dòng)方向上的順暢的焊接操作。
本發(fā)明提供了一種用于清潔絲焊設(shè)備中的毛細(xì)管的清潔器，此清潔器包含將插入毛細(xì)管的清潔絲；用于裝清潔液的清潔池；和當(dāng)毛細(xì)管的頂端浸入清潔液、清潔絲至少插入毛細(xì)管的頂端時(shí)，用于給毛細(xì)管施加超聲波的超聲波發(fā)生器。
本發(fā)明還提供了一種用于清潔用在絲焊設(shè)備中的毛細(xì)管的方法，此方法包含步驟當(dāng)毛細(xì)管的頂端部分浸入清潔液，清潔絲至少插入毛細(xì)管的頂端部分時(shí)，給毛細(xì)管施加超聲波。
根據(jù)本發(fā)明的清潔器和方法，清潔絲和清潔液結(jié)合超聲波有效地從毛細(xì)管上除去了外來材料，而不用從焊接懸臂上拆下毛細(xì)管。
通過下面參考附圖的說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更明了。
圖2是另一個(gè)傳統(tǒng)的絲焊設(shè)備的俯視平面圖。
圖3是由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的清潔器清潔的絲焊設(shè)備的透視圖。
圖4是組合有清潔器的圖3的絲焊設(shè)備的透視圖。
圖5是毛細(xì)管的工作流程和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的清潔毛細(xì)管的工藝。
圖6是在研磨毛細(xì)管頂端過程中，圖3所示的毛細(xì)管的透視圖。
圖7是堵塞了的圖6的毛細(xì)管的縱向剖視圖。
圖8是由本實(shí)施例的清潔器進(jìn)行清潔的毛細(xì)管的透視圖。
圖9是圖8所示的毛細(xì)管的縱向剖視圖，顯示了其頂端的詳細(xì)情況。
參考圖3，該圖顯示了具有毛細(xì)管34的絲焊設(shè)備的結(jié)構(gòu)，毛細(xì)管34將用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的清潔器(未示出)來清潔。焊接設(shè)備包含一對支撐軌道31a和31b，沿該軌道引導(dǎo)引線框48；用于給引線框48加壓的加壓板33；和借助于一對支撐條36由X-Y平臺(未示出)支撐的焊接懸臂34。加壓板33具有開口32，用于露出設(shè)置在引線框48上的半導(dǎo)體芯片28。焊接懸臂34垂直于支撐軌道31a和31b延伸，并且在其頂端支撐毛細(xì)管35。
絲焊設(shè)備還包含超聲波發(fā)生器(USWG)50，用于在焊接設(shè)備進(jìn)行焊接操作過程中以及為毛細(xì)管35清潔操作過程中，通過焊接懸臂34給毛細(xì)管35施加一定時(shí)間的超聲波。
參考圖4，該圖顯示了結(jié)合圖3的絲焊設(shè)備的清潔器37，清潔器37包含平行于支撐導(dǎo)軌31a和31b延伸的基條38、從基條38的兩端向支撐條36并垂直于支撐導(dǎo)軌31a和31b延伸的L形部件39a和在其中央由基條38支撐的清潔部件40。
每個(gè)L形部件39a和39b具有與支撐條36配合的用于支撐的切口41。
清潔部件40包含固定到基條38上的安裝板42、固定到安裝板42上如由涂層膜構(gòu)成的研磨片43和設(shè)置在安裝板42上研磨片43附近的清洗池44。清洗池44中裝有諸如酒精之類的清洗液。
在絲焊設(shè)備工作過程中，如上所述的清潔器37與絲焊設(shè)備分開放置，在清潔毛細(xì)管35之前才將其組合。在組合中，清潔器37的自重使L形部件39a和39b的切口41與支撐清潔器37的支撐條36牢固地配合。
參考圖5，在步驟S1中，在絲焊設(shè)備反復(fù)工作中，例如幾十萬次或一百萬次，由于步驟S2中的沾污，最后增加了毛細(xì)管35的摩擦阻力。然后為了焊接停止焊接操作，從毛細(xì)管35拉出金屬絲，將清潔器與絲焊設(shè)備37組合。接著，利用手工操作，在稍微升高的同時(shí)，將焊接懸臂34移向加壓板33的前側(cè)上方，從而使毛細(xì)管35的頂端位于清潔部件40的研磨片40上。
參考圖6，通過手工操作降低焊接懸臂34之后，使毛細(xì)管35的頂端與研磨片43接觸。然后在X和Y方向相互移動(dòng)焊接懸臂34，從而在步驟S3中研磨毛細(xì)管35的頂端或頂端部。
參考圖7，其顯示了步驟S3中的詳細(xì)狀態(tài)，其中用研磨片43研磨毛細(xì)管35，盡管清除了大部分附著到毛細(xì)管35的頂端的外來材料46，但由研磨產(chǎn)生的顆粒45塞入毛細(xì)管35。顆粒45經(jīng)常堵塞毛細(xì)管35。在使用鎢絲47的同時(shí)，通過將毛細(xì)管35的頂部浸入清洗溶液49中來除去這些顆粒45(步驟S4)，如圖8所示。
更具體地說，參考圖9，說明了圖8所示的詳細(xì)狀態(tài)。在步驟S3中利用研磨片43研磨毛細(xì)管35之后，將毛細(xì)管35浸入清洗溶液49中。接著，操作者將鎢絲47插入毛細(xì)管35，鎢絲的直徑比毛細(xì)管35的直徑稍小。操作者利用鎢絲47以及清洗液和超聲波將包含剩余的外來材料46的顆粒45推到毛細(xì)管35的端部以外，以消除對毛細(xì)管35的堵塞。由超聲波發(fā)生器50施加給毛細(xì)管35的超聲波使鎢絲47相對于毛細(xì)管35的內(nèi)表面滑動(dòng)，以除去毛細(xì)管35內(nèi)的剩余顆粒和沾污。這樣，此步驟使毛細(xì)管35的頂端得以有效地清潔。
由于上述清潔工藝是在毛細(xì)管裝配在焊接懸臂34上的情況下清洗毛細(xì)管35的頂端附近的內(nèi)表面和外表面的，因此可以省略為了清潔步驟而進(jìn)行的毛細(xì)管35的卸除和裝配。這樣就提高了焊接工序的生產(chǎn)率。
例如，上述工序利用下列研磨條件施加給毛細(xì)管35的加壓負(fù)載為392mN或40克重；磨料的粒徑為直徑0.3μm；和在X和Y方向移動(dòng)的毛細(xì)管35的頂端的總的研磨長度為40mm，以及下列清潔條件；用于給毛細(xì)管施加超聲波的電功率為250mW；施加超聲波的時(shí)間長度為10秒；和鎢絲的外徑為40μm。
如上所述，本實(shí)施例的清潔工藝是利用焊接懸臂的功能，使毛細(xì)管與研磨片43接觸，毛細(xì)管35在X和Y方向移動(dòng)，以研磨毛細(xì)管35的頂端。然而，本發(fā)明的清潔工藝可以根據(jù)需要變化。例如，在研磨片43與毛細(xì)管35接觸的情況下，為了研磨毛細(xì)管35的頂端，研磨片43可以在水平面上旋轉(zhuǎn)。
由于上述實(shí)施例只是作為示例給出的，因此本發(fā)明并不限于上面的實(shí)施例，在不離開本發(fā)明范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以據(jù)此容易地作出各種修改或變更。
權(quán)利要求
1.一種對用在絲焊設(shè)備中的毛細(xì)管的清潔方法，該方法包括步驟在毛細(xì)管的頂端部分浸入清潔液，清潔絲至少插入毛細(xì)管的頂端部分的情況下，給毛細(xì)管施加超聲波。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，在所述施加步驟之前，還包括在至少毛細(xì)管的頂端部分是空的情況下，使用研磨片研磨毛細(xì)管的頂端部分的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述研磨步驟包括移動(dòng)毛細(xì)管的步驟。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述研磨步驟包括旋轉(zhuǎn)研磨片的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述清潔絲由鎢制成。
6.一種用于清潔絲焊設(shè)備中的毛細(xì)管的清潔器，該清潔器包括要插入毛細(xì)管的清潔絲；用于裝清潔液的清潔池；和在毛細(xì)管的頂端浸入清潔液，清潔絲至少插入毛細(xì)管的頂端的情況下，用于給毛細(xì)管施加超聲波的超聲波發(fā)生器。
7.如權(quán)利要求6所述的清潔器，還包括用于研磨毛細(xì)管的頂端部分的研磨片。
8.如權(quán)利要求6所述的清潔器，其中所述清潔絲由鎢制成。
全文摘要
一種對用在絲焊設(shè)備中的毛細(xì)管的清潔方法,包含如下步驟:在毛細(xì)管的頂端部分浸入清潔液,清潔絲至少插入毛細(xì)管的頂端部分的情況下,給毛細(xì)管施加超聲波。在清潔步驟之前,在毛細(xì)管是空的情況下,用研磨片研磨毛細(xì)管。
文檔編號H01L21/60GK1367063SQ02102399
公開日2002年9月4日 申請日期2002年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月24日
發(fā)明者鍬田耕司, 有田光喜 申請人:日本電氣株式會社