专利名称：用于清洁丝焊设备中的毛细管的清洁器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于清洁在丝焊设备中的毛细管的清洁器，更具体地说，涉及具有简单结构的清洁器，用于对用于引导焊丝穿过的毛细管进行清洁。
本发明还涉及清洁这种毛细管的方法。
例如，在丝焊设备焊接几十万次至百万次之后，从金属丝的表面分离或淀积在金属丝表面上的一些杂质或外来材料附着到焊接设备的部件例如毛细管上。如果在外来材料附着的情况下使用毛细管，毛细管对金属丝的摩擦阻力增加，从而产生误动作，有时穿过毛细管的顶端的金属丝的长度变化很大。
日本专利公开JP-A-8-264584描述了一种消除了上述误动作的焊接设备。
图1显示了所描述的焊接设备，它包含一对可相对于支撑轨道11移动的悬臂12和楔形工具13，楔形工具13相对于焊接悬臂12的延伸方向延伸。利用形成在楔形工具13的底部上的引导槽13a，在焊接悬臂12的轴向上，引导延伸穿过形成在焊接悬臂12中的引导孔12a的金属丝15的顶端。焊接设备在接着将由引导槽13a引导的金属丝15压到芯片17和引线框10上的同时，将支撑轨道11上的半导体芯片17和引线框10连接到一起。
焊接设备包含滑动部件19，从焊接悬臂12的轴向看，滑动部件19具有与引导槽13a对准的突出物19a。在重复焊接操作过程中，如果楔形工具的顶端、特别是引导槽13a附着有外来材料，焊接操作停止并且金属丝15从引导槽13a拉回之后，楔形工具的顶端移向并且与滑动部件29的突出物29a接触。此后，为了清洁引导槽13a，楔形工具13相对于滑动部件29相互移动。
在上面的公开中所描述的焊接设备中，尽管楔形工具的结构简单，但楔形工具不适合软金属丝，如金丝。
日本实用新型公开JP-A-61-144644描述了图2所示的另一个丝焊设备。焊接设备包含一对用于引导引线框的支撑轨道21、设置在支撑轨道21附近的X-Y平台22和安装在X-Y平台22上并且其上具有焊接悬臂25的设备体26，在焊接悬臂25的顶端支撑毛细管23。在支撑轨道21的附近设置清洁池27，用于清洁毛细管23。在清洁毛细管23的操作过程中，X-Y平台23将毛细管23移向清洁池27。
在具有毛细管23的焊接设备中，从丝卷筒29供应用于焊接的金属丝30，并穿过毛细管23。进行一定的焊接操作之后，从毛细管23拉出金属丝30，X-Y平台22将焊接悬臂25移向清洁池27。然后将毛细管23浸入清洁池27中的清洁液，利用超声波振动毛细管23以进行清洁。
在JP-A-61-144644所介绍的焊接设备中，由清洁液和超声波实现的清洁步骤不足以清洁具有小直径的毛细管。尤其是，例如，如果此焊接设备用于精细间距的球焊技术，那么在不使用清洁碱化合物的情况下则不能有效地除去外来材料，而碱化合物不适于半导体器件的制造工艺。另外，清洁池27有时妨碍焊接悬臂25移动方向上的顺畅的焊接操作。
本发明提供了一种用于清洁丝焊设备中的毛细管的清洁器，此清洁器包含将插入毛细管的清洁丝；用于装清洁液的清洁池；和当毛细管的顶端浸入清洁液、清洁丝至少插入毛细管的顶端时，用于给毛细管施加超声波的超声波发生器。
本发明还提供了一种用于清洁用在丝焊设备中的毛细管的方法，此方法包含步骤当毛细管的顶端部分浸入清洁液，清洁丝至少插入毛细管的顶端部分时，给毛细管施加超声波。
根据本发明的清洁器和方法，清洁丝和清洁液结合超声波有效地从毛细管上除去了外来材料，而不用从焊接悬臂上拆下毛细管。
通过下面参考附图的说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更明了。
图2是另一个传统的丝焊设备的俯视平面图。
图3是由根据本发明实施例的清洁器清洁的丝焊设备的透视图。
图4是组合有清洁器的图3的丝焊设备的透视图。
图5是毛细管的工作流程和根据本发明的实施例的清洁毛细管的工艺。
图6是在研磨毛细管顶端过程中，图3所示的毛细管的透视图。
图7是堵塞了的图6的毛细管的纵向剖视图。
图8是由本实施例的清洁器进行清洁的毛细管的透视图。
图9是图8所示的毛细管的纵向剖视图，显示了其顶端的详细情况。
参考图3，该图显示了具有毛细管34的丝焊设备的结构，毛细管34将用根据本发明实施例的清洁器(未示出)来清洁。焊接设备包含一对支撑轨道31a和31b，沿该轨道引导引线框48；用于给引线框48加压的加压板33；和借助于一对支撑条36由X-Y平台(未示出)支撑的焊接悬臂34。加压板33具有开口32，用于露出设置在引线框48上的半导体芯片28。焊接悬臂34垂直于支撑轨道31a和31b延伸，并且在其顶端支撑毛细管35。
丝焊设备还包含超声波发生器(USWG)50，用于在焊接设备进行焊接操作过程中以及为毛细管35清洁操作过程中，通过焊接悬臂34给毛细管35施加一定时间的超声波。
参考图4，该图显示了结合图3的丝焊设备的清洁器37，清洁器37包含平行于支撑导轨31a和31b延伸的基条38、从基条38的两端向支撑条36并垂直于支撑导轨31a和31b延伸的L形部件39a和在其中央由基条38支撑的清洁部件40。
每个L形部件39a和39b具有与支撑条36配合的用于支撑的切口41。
清洁部件40包含固定到基条38上的安装板42、固定到安装板42上如由涂层膜构成的研磨片43和设置在安装板42上研磨片43附近的清洗池44。清洗池44中装有诸如酒精之类的清洗液。
在丝焊设备工作过程中，如上所述的清洁器37与丝焊设备分开放置，在清洁毛细管35之前才将其组合。在组合中，清洁器37的自重使L形部件39a和39b的切口41与支撑清洁器37的支撑条36牢固地配合。
参考图5，在步骤S1中，在丝焊设备反复工作中，例如几十万次或一百万次，由于步骤S2中的沾污，最后增加了毛细管35的摩擦阻力。然后为了焊接停止焊接操作，从毛细管35拉出金属丝，将清洁器与丝焊设备37组合。接着，利用手工操作，在稍微升高的同时，将焊接悬臂34移向加压板33的前侧上方，从而使毛细管35的顶端位于清洁部件40的研磨片40上。
参考图6，通过手工操作降低焊接悬臂34之后，使毛细管35的顶端与研磨片43接触。然后在X和Y方向相互移动焊接悬臂34，从而在步骤S3中研磨毛细管35的顶端或顶端部。
参考图7，其显示了步骤S3中的详细状态，其中用研磨片43研磨毛细管35，尽管清除了大部分附着到毛细管35的顶端的外来材料46，但由研磨产生的颗粒45塞入毛细管35。颗粒45经常堵塞毛细管35。在使用钨丝47的同时，通过将毛细管35的顶部浸入清洗溶液49中来除去这些颗粒45(步骤S4)，如图8所示。
更具体地说，参考图9，说明了图8所示的详细状态。在步骤S3中利用研磨片43研磨毛细管35之后，将毛细管35浸入清洗溶液49中。接着，操作者将钨丝47插入毛细管35，钨丝的直径比毛细管35的直径稍小。操作者利用钨丝47以及清洗液和超声波将包含剩余的外来材料46的颗粒45推到毛细管35的端部以外，以消除对毛细管35的堵塞。由超声波发生器50施加给毛细管35的超声波使钨丝47相对于毛细管35的内表面滑动，以除去毛细管35内的剩余颗粒和沾污。这样，此步骤使毛细管35的顶端得以有效地清洁。
由于上述清洁工艺是在毛细管装配在焊接悬臂34上的情况下清洗毛细管35的顶端附近的内表面和外表面的，因此可以省略为了清洁步骤而进行的毛细管35的卸除和装配。这样就提高了焊接工序的生产率。
例如，上述工序利用下列研磨条件施加给毛细管35的加压负载为392mN或40克重；磨料的粒径为直径0.3μm；和在X和Y方向移动的毛细管35的顶端的总的研磨长度为40mm，以及下列清洁条件；用于给毛细管施加超声波的电功率为250mW；施加超声波的时间长度为10秒；和钨丝的外径为40μm。
如上所述，本实施例的清洁工艺是利用焊接悬臂的功能，使毛细管与研磨片43接触，毛细管35在X和Y方向移动，以研磨毛细管35的顶端。然而，本发明的清洁工艺可以根据需要变化。例如，在研磨片43与毛细管35接触的情况下，为了研磨毛细管35的顶端，研磨片43可以在水平面上旋转。
由于上述实施例只是作为示例给出的，因此本发明并不限于上面的实施例，在不离开本发明范围的情况下，本领域技术人员可以据此容易地作出各种修改或变更。
权利要求
1.一种对用在丝焊设备中的毛细管的清洁方法，该方法包括步骤在毛细管的顶端部分浸入清洁液，清洁丝至少插入毛细管的顶端部分的情况下，给毛细管施加超声波。
2.如权利要求1所述的方法，在所述施加步骤之前，还包括在至少毛细管的顶端部分是空的情况下，使用研磨片研磨毛细管的顶端部分的步骤。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述研磨步骤包括移动毛细管的步骤。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述研磨步骤包括旋转研磨片的步骤。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述清洁丝由钨制成。
6.一种用于清洁丝焊设备中的毛细管的清洁器，该清洁器包括要插入毛细管的清洁丝；用于装清洁液的清洁池；和在毛细管的顶端浸入清洁液，清洁丝至少插入毛细管的顶端的情况下，用于给毛细管施加超声波的超声波发生器。
7.如权利要求6所述的清洁器，还包括用于研磨毛细管的顶端部分的研磨片。
8.如权利要求6所述的清洁器，其中所述清洁丝由钨制成。
全文摘要
一种对用在丝焊设备中的毛细管的清洁方法,包含如下步骤:在毛细管的顶端部分浸入清洁液,清洁丝至少插入毛细管的顶端部分的情况下,给毛细管施加超声波。在清洁步骤之前,在毛细管是空的情况下,用研磨片研磨毛细管。
文档编号H01L21/60GK1367063SQ02102399
公开日2002年9月4日 申请日期2002年1月24日 优先权日2001年1月24日
发明者锹田耕司, 有田光喜 申请人:日本电气株式会社