CN101925991A - 焊接装置及焊接装置的焊接台高度调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的焊接装置(10)包括：基准面(11)；焊接臂(21)，绕离开基准面(11)配置的回转中心(15)回转，使得安装在前端的毛细管(23)相对基准面(11)斜向接离动作；以及摄像装置(25)，光学地检测半导体芯片(41)、引脚框(12)上的焊接位置。从基准面(11)朝着摄像装置(25)的光轴(51)的相对基准面(11)的角度，与毛细管(23)前端的移动线(35)和基准面(11)形成的角度大致相等。由此，能提供通过简易机构扩展焊接区域、且高速、高精度的焊接装置。

Description

焊接装置及焊接装置的焊接台高度调整方法
技术领域
本发明涉及焊接装置(bonding apparatus)的结构以及调整焊接装置的焊接台高度的方法。
背景技术
在半导体制造工序中，在用引线连接安装在印制电路板的半导体芯片的焊接点(pad)和印制电路板的引脚的引线焊接中，使用引线焊接装置。引线焊接装置设有焊接臂，由驱动电机驱动绕回转中心回转，沿上下方向驱动安装在前端的毛细管等焊接工具，通过焊接臂的动作，使得插入穿通焊接工具前端的引线与各焊接点及引脚或焊接点或引脚压接，进行引线连接，大多使用上述这样的引线焊接装置(例如参照专利文献1的图1)。
这种焊接装置需要将焊接工具前端定位在各焊接点及引脚或焊接点或引脚的位置进行焊接，定位采用使用图像的定位方法。例如，在专利文献2中，提出以下方法：配置电视摄像机，从正上方看载置在台上的工件的标记，使得映现在电视摄像机的监视器的标记位置和监视器的基准一致，测定毛细管和工件的位置关系，由此，进行焊接。又，在专利文献3中，记载以下装置：通过ITV照相机等摄像手段，对半导体芯片上的特定位置和各引脚前端部摄影，求取该图像上摄影对象物相对基准座标(图像中心)的变位量，通过施加根据该变位量的补正，识别半导体芯片上各焊接点位置和各引脚的前端部位置，在引线焊接以前，预先将该识别的各焊接点位置和各引脚的前端部位置存储在存储手段，根据该存储的各数据，使得焊接装置的焊接工具前端位置移动。
[专利文献1]日本专利第3683801号公报
[专利文献2]日本特开昭53-25356号公报
[专利文献3]日本特开平8-111430号公报
另一方面，各焊接点的位置检测要求高精度，因此，使用以下这样的焊接装置：为了尽可能降低发生位置测定误差，将焊接臂回转中心的高度设为与安装焊接的半导体芯片的引脚框表面同一高度，焊接工具前端的移动线在焊接时相对引脚框表面垂直，同时，使得摄像手段相对引脚框及半导体芯片表面垂直配置。
下面，参照图10-图13，说明现有技术的焊接装置100。如图10所示，现有技术的焊接装置100设有焊接台113，与焊接台113的表面114平行的基准面111，焊接臂121，摄像装置125。所述焊接台113保持安装着半导体芯片141的引脚框112，通过驱动电机117驱动焊接臂121绕位于基准面111面内的回转中心115回转，使得安装在焊接臂121前端的毛细管123相对引脚框112以及安装在引脚框112的半导体芯片141，朝着接离方向移动，所述引脚框112保持在焊接台113上，使得引脚框112的表面与基准面111成为同一高度，所述摄像装置125对半导体芯片141的表面及引脚框112表面摄像，检测设在半导体芯片141上的焊接点或设在引脚框112的引脚的位置。在图10中，焊接台表面114以及基准面111与作为水平面的XY面平行，图中Z方向表示焊接装置100的上方向。焊接臂121的回转中心115系基准面111和沿Z方向延伸的中心线132的交点。
焊接臂121的回转中心115与基准面111及引脚框112的表面为同一高度，设在不与焊接台表面114相关联的位置。因此，毛细管123的前端在毛细管前端的移动线135上移动，所述移动线135为与基准面111及引脚框112的表面垂直交叉的圆弧。摄像装置125设置为向着摄像装置125的光轴151与基准面111垂直。在此，光轴151处于摄像装置125的中心位置，是检测引脚位置时成为基准的轴。又，摄像装置125沿着图10所示X方向与毛细管123、焊接臂121隔开所定间隔设置。
图11将沿着X方向隔开所定间隔配置的焊接臂121的回转面和包含摄像装置的光轴151的面图示为同一平面。如图11所示，作为摄像装置125的测定线的光轴151是与基准面111垂直的直线，而毛细管123前端的移动线135成为在点A与基准面111垂直交叉的圆弧，因此，随着离开基准面111，在光轴151和移动线135之间，在Y方向产生偏离。并且，该Y方向偏离由摄像装置125作为Y方向的位置测定误差表示。该光轴151和移动线135的Y方向偏离量可以由焊接臂121的半径r1和回转中心115的位置计算。如图13线t所示，相对离开基准面111的距离的Y方向偏离量，随着毛细管123前端离开基准面111变大，但是，焊接臂121的回转中心115位于与基准面111同一面场合，相对离开基准面111的距离的Y方向偏离量即使大，也不过2-3μm。
在图10、图11所示焊接装置100中，进行焊接动作前，使得焊接臂121往下动作，使得毛细管123的前端与安装在引脚框112的半导体芯片140的表面140a上相接，在往下动作停止状态下，通过测定焊接臂121的回转角度，测定欲焊接的半导体芯片140的表面140a的高度H0，计算移动线135的位于高度H0的点C0的Y方向位置，将C0的Y方向位置和光轴151的位于高度H0的点B0的Y方向位置的差作为光轴151和毛细管123的前端的移动线135的Y方向偏离量Δ0。并且，将该Y方向偏离量Δ0作为相对摄像装置125的测定值的Y方向偏离量设定，补正直线的光轴151和圆弧的移动线135之间的Y方向偏离量。
欲焊接的半导体芯片的表面离开基准面111的高度，因安装半导体芯片的引脚框112的厚度或将半导体芯片安装在引脚框112时的接合部厚度的偏差，在数十μm范围内变化，这为人们所公知。例如，如图11所示，安装在引脚框112的半导体芯片141的表面141a离开基准面111的高度从最初的半导体芯片140的表面140a的高度H0成为H1场合，如图13所示，光轴151和移动线135的Y方向偏离量从偏移的Y方向偏离量Δ0变成高度H1的点B1和点C1的Y方向位置差Δ1，其差为d1。半导体芯片140、141的各表面140a、141a的高度差，即H1-H0为数十μm场合，该差d1为0.1～0.2μm，对焊接精度几乎没有影响。
但是，在这种以往技术的焊接装置中，如图10、图11所示，为了提高位置测定精度，需要将焊接臂121的回转中心115设为与基准面111同一高度。因此，为了防止焊接臂121和焊接台113的干涉，回转中心115需要设置在离开焊接台113的位置。这种场合，当希望增大焊接台113扩展焊接区域以便与更大的半导体芯片141的焊接对应时，需要使得焊接臂121长。但是，若使得焊接臂121长，其质量也变大，惯性矩也变大，存在不能使得焊接高速化的问题。
因此，如图12所示，考虑在从基准面211离开到上方的位置设置焊接臂221的回转中心215。图12与图11相同，将沿着X方向隔开所定间隔配置的焊接臂221的回转面和包含摄像装置的光轴251的面图示为同一平面。这种场合，如图12所示，毛细管223前端的移动线235成为以位于基准面211上方的回转中心215为中心的半径r2的圆弧，其与基准面211不垂直交叉，在点A斜向交叉。因此，相对离开基准面211的高度的光轴251和移动线235的Y方向偏离量，与图11所示移动线135与基准面111垂直交叉场合比较，成为非常大。该Y方向偏离量也可以由焊接臂221的半径r2和回转中心位置215如图13线u那样进行计算。
与参照图10、图11说明的焊接装置100相同，即使图12所示焊接装置200在进行焊接动作前，也使得焊接臂221往下动作，使得毛细管223的前端与安装在引脚框212的半导体芯片240的表面240a上相接，在往下动作停止状态下，通过测定焊接臂221的回转角度，测定欲焊接的半导体芯片240的表面240a的高度H0，计算移动线235的位于高度H0的点C’0的Y方向位置，将C’0的Y方向位置和光轴251的位于高度H0的点B’0的Y方向位置的差作为光轴251和毛细管223的前端的移动线235的Y方向偏离量Δ’0。并且，将该Y方向偏离量Δ’0作为相对摄像装置225的测定值的Y方向偏离量设定，补正直线的光轴251和圆弧的移动线235之间的Y方向偏离量。
但是，如图12所示，安装在引脚框212的半导体芯片241的表面241a离开基准面211的高度从最初的半导体芯片240的表面240a的高度H0成为H1场合，如图13所示，光轴251和移动线235的Y方向偏离量从偏移的Y方向偏离量Δ’0变成高度H1的点C’1和点B’1的Y方向位置差Δ’1，其差成为比上述说明的d1大的d’1。半导体芯片240、241的各表面240a、241a的高度差d’1＝(H1-H0)为数十μm场合，该差d’1为6～7μm，对焊接精度来说成为不能忽视的误差。进而，如近年大多使用的多段叠层半导体那样，当半导体芯片高度偏差大时，在进行焊接时存在很大问题。
对于这种问题，提出通过连杆悬挂焊接臂，使得假想化回转点来到焊接台表面214的方法(例如，参照专利文献1)。但是，这种连杆式装置结构复杂，重量大，存在从结构体落下异物的危险。
发明内容
本发明的目的在于，提供通过简易机构扩展焊接区域、且高速、高精度的焊接装置。
本发明的焊接装置的特征在于：
所述焊接装置包括：
基准面，沿着焊接台的表面，在表面保持焊接对象；
焊接臂，绕离开基准面配置的回转中心回转，使得安装在前端的焊接工具相对基准面斜向接离动作；以及
光学位置检测手段，光学地检测焊接对象上的焊接位置；
从基准面朝着光学位置检测手段的光轴相对基准面的角度，与焊接工具前端的移动线和基准面形成的角度大致相等。
在本发明的焊接装置中，较好的是，所述焊接装置包括焊接台高度调整手段，调整焊接台表面高度，使得基准面位于离开焊接台表面最远的焊接对象表面和离开焊接台表面最近的焊接对象表面之间。
在本发明的焊接装置中，较好的是，焊接对象是安装在基板上的半导体芯片，焊接台高度调整手段调整焊接台表面高度，使得基准面位于焊接点侧的芯片表面和芯片表面相反侧的芯片背面之间。
在本发明的焊接装置中，较好的是，光学位置检测手段设有摄像用透镜及摄像元件，配置为摄像元件的摄像面包含基准面和摄像透镜主面的交线。
在本发明的焊接装置中，较好的是，所述焊接装置包括沿焊接台表面方向滑动自如的焊接头，安装有焊接臂，光学位置检测手段安装在焊接头上，使得其光轴包含在焊接臂的回转面内。
本发明的焊接台高度调整方法特征在于：
准备以下焊接装置，该焊接装置包括：
基准面，沿着焊接台的表面，在表面保持焊接对象；
焊接臂，绕离开基准面配置的回转中心回转，使得安装在前端的焊接工具相对基准面斜向接离动作；
光学位置检测手段，光学地检测焊接对象上的焊接位置；以及
焊接台高度调整手段，调整焊接台表面高度；
从基准面朝着光学位置检测手段的光轴相对基准面的角度，与焊接工具前端的移动线和基准面形成的角度大致相等；
通过焊接台高度调整手段调整焊接台表面高度，使得基准面位于离开焊接台表面最远的焊接对象表面和离开焊接台表面最近的焊接对象表面之间。
在本发明的焊接台高度调整方法中，较好的是，焊接对象是安装在基板上的半导体芯片，通过焊接台高度调整手段调整焊接台表面高度，使得基准面位于焊接点侧的芯片表面和芯片表面相反侧的芯片背面之间。
下面说明本发明效果。
本发明具有能提供通过简易机构扩展焊接区域、且高速、高精度的焊接装置的效果。
附图说明
图1是表示本发明实施形态的焊接装置的说明图。
图2是从焊接臂侧看图1的焊接装置的侧面图。
图3是在本发明实施形态的焊接装置中，表示毛细管的移动线和摄像装置的光轴配置的说明图。
图4是在本发明实施形态的焊接装置中，叠合表示毛细管的移动线和摄像装置的光轴配置的说明图。
图5是在本发明实施形态的焊接装置中，表示相对离开基准面的高度，毛细管前端的移动线和光轴的Y方向偏离量的关系的图线。
图6是在本发明另一实施形态的焊接装置中，表示毛细管的移动线和摄像装置的光轴配置的说明图。
图7是表示本发明另一实施形态的焊接装置的说明图。
图8是表示本发明另一实施形态的焊接装置的摄像装置的光学系统的说明图。
图9是表示本发明另一实施形态的焊接装置的说明图。
图10是表示以往技术的焊接装置的说明图。
图11是在以往技术的焊接装置中，叠合表示毛细管的移动线和摄像装置的光轴配置的说明图。
图12是在以往技术的焊接装置中，叠合表示毛细管的移动线和摄像装置的光轴配置的说明图。
图13是在以往技术的焊接装置中，表示相对离开基准面的高度，毛细管前端的移动线和光轴的Y方向偏离量的关系的图线。
符号说明如下：
10，70，80，100，200-焊接装置
11，111，211-基准面
12，112，212-引脚框
13，113，213-焊接台
12a，40a～43a，140a，141a，240a，241a-表面
14，114，214-焊接台表面
15，115，215-回转中心
17，117-驱动电机
18-焊接头
19-XY台
21，121，221-焊接臂
23，123，223-毛细管
25，125-摄像装置
26-驱动器
31，32，132-中心线
35，135，235-移动线
35a-辅助线
40，41，140，141，240，241-半导体芯片
42-第一层半导体芯片
43-第二层半导体芯片
51，151-光轴
51a，57-光路
52-摄像透镜
52a-主面
53-反射镜
43-镜筒
55-摄像元件
55a-摄像面
56-光源
58-交线
60-焊接控制部
D，D’，G，G’-交点
d，d1，d2-差
r1，r2-半径
L-距离
s，t，u-线
Δ0，Δ’0，Δ1，Δ’1，δ0，δ1-Y方向偏离量
θ1，θ2-角度
具体实施方式
下面参照附图说明本发明较佳实施形态。如图1所示，本实施形态的焊接装置10设有焊接台13，沿着焊接台13表面的基准面11，焊接臂21，摄像装置25。所述焊接台13保持安装着半导体芯片41的引脚框12，通过驱动电机17驱动焊接臂21绕回转中心15回转，使得安装在焊接臂21前端的作为焊接工具的毛细管23，相对保持在焊接台13上的引脚框12以及叠层安装在引脚框12的半导体芯片41或引脚框12或半导体芯片41，实行斜向接离动作，所述摄像装置25作为光学位置检测手段，对引脚框12及半导体芯片41或引脚框12或半导体芯片41的表面摄像，光学地检测设在引脚框12上的引脚位置以及设在半导体芯片41上的焊接点位置或引脚或焊接点的位置。
如图1所示，基准面11与作为水平面的XY面平行，图中Z方向表示焊接装置100的上方向。焊接臂21的回转中心15位于基准面11上方，系与基准面11平行延伸的中心线31和沿Z方向延伸的中心线32的交点，焊接臂21的回转中心15从基准面11朝着Z方向离开高度h，且在也离开焊接对象的半导体芯片41表面以及引脚框12表面的位置，配置在焊接台表面14的上方。毛细管23的前端沿着移动线35移动，所述移动线35为以该回转中心15为中心的半径r1的圆弧。
毛细管23的前端的移动线35是圆弧，该圆弧包含实际上毛细管23前端移动的半导体芯片41表面上方的圆弧部分，以及使得该圆弧朝着焊接台13的方向延长的圆弧部分。移动线35具有与基准面11的交点D，回转中心15从基准面11离开高度h，因此，作为圆弧的移动线35相对基准面11斜向具有角度交叉。
作为焊接台高度调整手段的驱动器26与焊接台13连接，构成为能调整焊接台13表面14的Z方向高度。如图1所示，在本实施形态中，调整焊接台13表面14的高度，使得引脚框12的表面高度与基准面11成为同一高度。又，驱动电机17安装在焊接头18上，驱动焊接臂21绕回转中心15回转。半导体芯片41和引脚框12分别是焊接对象，引脚位置及焊接点位置分别是焊接位置。
如图1所示，摄像装置25相对基准面11倾斜配置，使得其中心轴即检测焊接点及引脚位置时成为基准的光轴51相对基准面11的角度与毛细管23的前端的移动线35和基准面11所形成角度相等。摄像装置25的光轴51在交点D’与基准面11交叉，移动线35和基准面11的交点为D，所述交点D和交点D’在Y方向位置相同，在X方向离开距离L。
摄像装置25、驱动电机17、XY台19与焊接控制部60连接，根据来自焊接控制部60的指令驱动上述各装置。焊接控制部60是内部包含CPU及存储部的计算机。在图1中，连接摄像装置25、驱动电机17、XY台19和焊接控制部60的点划线表示信号线。
如图2所示，摄像装置25安装在焊接头18上，其光轴51从焊接臂21及毛细管23的中心在X方向上离开距离L。焊接头18构成为能沿着XY台19表面在X方向或Y方向移动自如，因此，摄像装置25与焊接臂21、毛细管23一起，在X方向保持距离L，沿着X方向或Y方向移动。
图3(a)表示焊接臂21的回转面，即毛细管23前端移动的面。如图1所示，回转中心15从基准面11沿着Z方向离开高度h，因此，移动线35在交点D相对基准面11具有角度θ1。在图3(a)中，辅助线35a成为交点D的相对移动线35的切线，该辅助线35a和基准面11所形成的角度为θ1。
图3(b)表示包含光轴51的面，系从图3(a)所示毛细管23前端移动的面，在X方向上离开距离L。光轴51与基准面11的交点D’和移动线35与焊接表面的交点D都位于基准面11上，Y方向位置为同一点。如图3(b)所示，摄像装置25配置为其光轴51相对基准面11与移动线35的倾斜角度具有相同角度θ1。因此，在图3(a)中所示的作为移动线35切线的辅助线35a与图3(b)所示光轴51平行。
图3(a)表示的移动线35和光轴51在Y方向的偏离量是检测数据和实际的毛细管23前端的Y方向位置差，所述检测数据是由摄像装置25检测半导体芯片41表面41a上的焊接点及位于引脚框12表面12a上的引脚位置的检测数据。相对从基准面11的高度的Y方向的位置差可以由图1所示回转中心15的位置，以及作为圆弧的移动线35的半径r1和光轴51的角度θ1计算。如图5的线s所示，该Y方向的位置差随着从基准面11的高度变高而变大，但是，其大小与图5所示线u相比，非常小，所述线u表示参照图12说明的光轴251相对基准面211垂直的焊接装置200的光轴251和移动线235的Y方向偏离量。
参照图4说明上述构成的焊接装置10的焊接动作以及毛细管23前端的移动线35和光轴51的Y方向偏离量的变化。图4是将沿着X方向隔开距离L配置的焊接臂21的回转面即毛细管23移动的面以及包含摄像装置光轴51的垂直面叠合图示在同一平面上。
如图4所示，在焊接装置10中，进行焊接动作前，使得焊接臂21往下动作，使得毛细管23的前端与安装在引脚框12的半导体芯片40的表面40a上相接，在往下动作停止状态下，通过测定焊接臂21的回转角度，测定欲焊接的半导体芯片40的表面40a的从基准面11的高度H0，根据回转中心15的位置以及作为圆弧的移动线35的半径r1计算移动线35的位于高度H0的点F0的Y方向位置。另外，根据光轴51的角度θ1以及高度H0计算光轴51的位于高度H0的点E0的Y方向位置。并且，将点E0和点F0的差作为光轴51和毛细管23的前端的移动线35的Y方向偏离量δ0。并且，将该Y方向偏离量δ0作为相对摄像装置25的测定值的Y方向偏离量，存储在焊接控制部60内部的存储部。并且，在通过摄像装置25检测位于半导体芯片40的表面40a上的焊接点位置中，将实际由摄像装置25检测出的焊接点的Y方向的检测位置偏离上述Y方向的偏离量δ0而得到的位置识别为焊接点的Y方向位置，进行焊接。又，焊接控制部60将由摄像装置25检测出的焊接点的X方向的测定值加上距离L，识别焊接点的X方向的位置。
即使由于引脚框12厚度偏差或半导体芯片的接合厚度误差等，半导体芯片41的表面41a离开基准面11的高度位于高度H1(该高度H1比上文说明的设定Y方向偏离量δ0的半导体芯片40的表面40a高度高)场合，焊接控制部60也将先设定的Y方向偏离量δ0作为Y方向偏离量使用，在摄像装置25的检测位置偏离Y方向偏离量δ0而得到的位置识别为焊接点的Y方向位置，进行焊接。如图5线s所示，若从基准面11的高度成为H1，则移动线35和光轴51的Y方向偏离量成为比δ0大的偏离量δ1，因此，Y方向的检测位置和移动线35的Y方向位置产生差d2(δ1与δ0之差)。但是，摄像装置25的光轴51的倾斜角度设为与移动线35相对基准面11的倾斜角度相同的角度θ1，因此，如图5线s所示，相对从基准面11的高度的Y方向偏离量的变化小，因此，该差d2也非常小。例如，半导体芯片40、41的表面40a、41a的离开基准面11的高度差，即H1-H0为50μm场合，该差d2为0.1～0.2μm，是对焊接几乎没有影响程度的差。
又，焊接在引脚框12表面12a的引脚的场合，引脚框12表面12a位于与基准面11相同高度，因此，偏离量几乎没有。
本实施形态即使将焊接臂21的回转中心15的位置配置为沿着焊接台13的上方向(Z方向)离开配置场合，作为焊接对象的半导体芯片41或引脚框12的各表面41a、12a的离开基准面11的高度产生偏差，也具有能将产生偏差时的焊接点或引脚的Y方向的检测位置和毛细管23的移动线35的Y方向位置之差减低到不对焊接产生影响的程度的效果。这样，本实施形态通过相对基准面11倾斜配置摄像装置25的光轴51这样简易结构，具有能实行高精度焊接的效果。又，本实施形态能将回转中心15配置在焊接台13上方，因此，能以短的焊接臂21覆盖宽的焊接区域，能使得焊接臂21轻量化，具有能实行高速焊接的效果。
在本实施形态中，说明摄像装置25的光轴51的倾斜角度与移动线35相对基准面11的倾斜角度为相同角度θ1，但是，在实际装置的组装、安装中，有时不能使得各角度完全相同。即使这种场合，若是组装误差引起的移动线35和基准面11形成的角度与光轴51和基准面11形成的角度之差为0.1～0.2度左右，则即使有该误差产生的Y方向位置差，也能成为不影响焊接的位置精度。
又，在本实施形态中，说明基准面11设为与引脚框12表面12a相同高度，但是，基准面11可以位于离开焊接台表面14最远的作为焊接对象的半导体芯片41的表面41a和离开焊接台表面14最近的作为焊接对象的引脚框12表面12a之间，例如，可以调节焊接台13的表面14的高度，使得焊接点侧的半导体芯片41的表面41a或与表面41a相反侧的背面41b相同高度，也可以调节焊接台13的表面14的高度，使得处于表面41a和背面41b之间。又，说明焊接台13表面14高度的调节由驱动器26实行，但是，也可以通过其他方法例如变更焊接台13的加热块厚度等调节表面14的高度，
又，本实施形态的焊接装置10可以是引线焊接装置，也可以是凸块(bump)焊接装置。
参照图6说明另一实施形态。参照图1～图5说明的部分标以相同符号，说明省略。图6(a)表示焊接臂21的回转面，即毛细管23前端移动的面，图6(b)表示包含光轴51的面，系从图6(a)所示毛细管23前端移动的面，在X方向上离开距离L。如图6所示，在引脚框12上二段叠层安装第一层半导体芯片42及第二层半导体芯片43。引脚框12表面12a设有引脚，第一层半导体芯片42及第二层半导体芯片43在各表面42a、43a上分别设有焊接点，引脚框12和第一层半导体芯片42以及第二层半导体芯片43是焊接对象，各表面12a、42a、43a分别是焊接对象表面。在本实施形态中，调整焊接台13的表面14的高度，使得基准面11位于第一层半导体芯片42的厚度中。基准面11是位于离开焊接台表面14最远的作为焊接对象表面的第二层半导体芯片43的表面43a和离开焊接台表面14最近的作为焊接对象表面的引脚框12表面12a之间的面，位于具有焊接点的第一层半导体芯片42的表面42a和表面42a相反侧的背面42b之间。
又，也可以调整焊接台13的表面14的高度，使得基准面11位于具有焊接点的第二层半导体芯片43的表面43a和表面43a相反侧的背面43b之间。
如图6(a)所示，毛细管23前端的移动线35在交点G与基准面11斜向交叉，移动线35和基准面11形成角度θ2。又，如图6(b)所示，光轴51与基准面11的交点G’与移动线35和基准面11的交点G相同，位于基准面11上，Y方向位置为同一点，摄像装置25配置为其光轴51相对基准面11具有与移动线35的倾斜角度相同角度的角度θ2。因此，图6(a)所示的作为移动线35切线的辅助线35a与图6(b)所示光轴51平行。
在本实施形态中，将基准面11设在引脚框12表面12a和第二层半导体芯片43的表面43a之间，因此，各表面12a、42a、43a和基准面11的距离变小，能减少移动线35和光轴51的Y方向偏离量。因此，即使各表面12a、42a、43a的离开基准面11的高度变化场合，也能使得Y方向位置差更小，具有即使多层叠层、高度高的半导体装置焊接时也能高精度保持焊接精度的效果。
参照图7说明本发明另一实施形态。与参照图1～图6说明的实施形态相同部位标以相同符号，说明省略。如图7所示，本实施形态的焊接装置70设有变换来自半导体芯片41的光轴51光路的反射镜53，水平方向配置的镜筒54，配置在镜筒内部的摄像透镜52，将由摄像透镜52成像在摄像面55a的像变换成电信号的摄像元件55，照明作为摄像对象的半导体芯片41的光源56。光源56的光路57相对基准面11以与光轴51相同的角度θ1，相对毛细管23中心，与光轴51相反侧，倾斜配置，使得来自光源的光在半导体芯片41表面反射，沿着光轴51前进。光源56可以安装在镜筒54，也可以构成为通过安装臂等安装在焊接头18上。与前面说明的焊接装置10相同，配置为焊接臂21的回转面和光轴51在X方向具有距离L。
如图8所示，摄像元件55的摄像面55a配置为包含作为焊接对象表面的半导体芯片41表面41a和通过摄像透镜52中心的主面52a的交线58。这样，通过配置摄像面55a，即使对焦在沿着光轴51进入摄像面55a的半导体芯片41的中央部场合，通过光路51a到达摄像面55a的半导体芯片41端部的图像也能对焦，因此，摄像装置25的视野整体都能对焦，能抑制视野端部的像模糊。因此，摄像装置25的视野整体都能得到鲜明图像，能提高半导体芯片41上焊接点位置等的检测精度。
本实施形态除了与前面说明的实施形态具有相同效果之外，还具有以下效果：由于配置为光源56的光在半导体芯片41表面反射，沿着光轴51前进，能有效地对半导体芯片41进行照明，能提高摄像装置的位置测定精度。又，能使得摄像装置25的视野整体都能得到鲜明图像，因此，具有能进一步提高位置测定精度的效果。
参照图9说明本发明另一实施形态。与参照图1～图8说明的实施形态相同部分标以相同符号，说明省略。如图9所示，在本实施形态的焊接装置80中，摄像装置25的光轴51和来自光源56的光路57配置在焊接装置21的回转面内。因此，光轴51和毛细管23前端在X方向位置一致，由摄像装置25检测的半导体芯片41上的焊接点位置的X方向偏离得到消除，因此，具有焊接装置初始设定容易，同时能进一步提高位置测定精度的效果。

Claims (7)

1.一种焊接装置，其特征在于：
所述焊接装置包括：
基准面，沿着焊接台的表面，在表面保持焊接对象；
焊接臂，绕离开基准面配置的回转中心回转，使得安装在前端的焊接工具相对基准面斜向接离动作；以及
光学位置检测手段，光学地检测焊接对象上的焊接位置；
从基准面朝着光学位置检测手段的光轴相对基准面的角度，与焊接工具前端的移动线和基准面形成的角度大致相等。
2.根据权利要求1中所述的焊接装置，其特征在于：
所述焊接装置包括焊接台高度调整手段，调整焊接台表面高度，使得基准面位于离开焊接台表面最远的焊接对象表面和离开焊接台表面最近的焊接对象表面之间。
3.根据权利要求2中所述的焊接装置，其特征在于：
焊接对象是安装在基板上的半导体芯片；
焊接台高度调整手段调整焊接台表面高度，使得基准面位于焊接点侧的芯片表面和芯片表面相反侧的芯片背面之间。
4.根据权利要求1中所述的焊接装置，其特征在于：
光学位置检测手段设有摄像用透镜及摄像元件；
配置为摄像元件的摄像面包含基准面和摄像透镜主面的交线。
5.根据权利要求1中所述的焊接装置，其特征在于：
所述焊接装置包括沿焊接台表面方向滑动自如的焊接头，安装有焊接臂；
光学位置检测手段安装在焊接头上，使得其光轴包含在焊接臂的回转面内。
6.一种焊接台高度调整方法，其特征在于：
准备以下焊接装置，该焊接装置包括：
基准面，沿着焊接台的表面，在表面保持焊接对象；
焊接臂，绕离开基准面配置的回转中心回转，使得安装在前端的焊接工具相对基准面斜向接离动作；
光学位置检测手段，光学地检测焊接对象上的焊接位置；以及
焊接台高度调整手段，调整焊接台表面高度；
从基准面朝着光学位置检测手段的光轴相对基准面的角度，与焊接工具前端的移动线和基准面形成的角度大致相等；
通过焊接台高度调整手段调整焊接台表面高度，使得基准面位于离开焊接台表面最远的焊接对象表面和离开焊接台表面最近的焊接对象表面之间。
7.根据权利要求6中所述的焊接台高度调整方法，其特征在于：
焊接对象是安装在基板上的半导体芯片；
通过焊接台高度调整手段调整焊接台表面高度，使得基准面位于焊接点侧的芯片表面和芯片表面相反侧的芯片背面之间。
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