CN1777488A - 焊接设备和焊接工具 - Google Patents

焊接设备和焊接工具 Download PDF

Info

Publication number
CN1777488A
CN1777488A CNA2004800109742A CN200480010974A CN1777488A CN 1777488 A CN1777488 A CN 1777488A CN A2004800109742 A CNA2004800109742 A CN A2004800109742A CN 200480010974 A CN200480010974 A CN 200480010974A CN 1777488 A CN1777488 A CN 1777488A
Authority
CN
China
Prior art keywords
horn
vibration
soldering appliance
welded
vibrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800109742A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100464928C (zh
Inventor
桧作雅史
高桥诚司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN1777488A publication Critical patent/CN1777488A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100464928C publication Critical patent/CN100464928C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

一种焊接设备用于通过对待焊接的物体施加负载和振动在压力下将待焊接的物体焊接至待焊接的表面。该焊接设备包括与待焊接的物体相邻接的一焊接工具(14)以及向待焊接的物体按压焊接工具的一按压单元。该焊接工具包括一横向延长的机臂;沿机臂的纵向在第一方向上向机臂(15)施加纵向振动的一振动器(17);沿与第一方向基本垂直的一第二方向突出的一突出部分(30);设置在突出部分(30)的末端以与待焊接的物体相邻接的一焊接操作部分(31);以及被插入到设置在机臂内的一安装孔中的一加热单元。所述加热单元在与安装孔的内表面保持间隙的情况下被安装到安装孔中。

Description

焊接设备和焊接工具
技术领域
本发明涉及用于电子部件的焊接设备(bonding device)和焊接工具(bonding tool),其用于将诸如电子部件之类的待焊接的物体焊接至待焊接表面上,从而被焊接至例如板上的电极上。
背景技术
作为将诸如电子部件之类的待焊接的物体焊接至待焊接表面上从而被焊接至例如板上的电极上的方法,利用超声压力焊接的方法为人所熟知。根据这一方法,在将电子部件按压在待焊接表面上的同时,对电子部件施加超声振动,来局部振动待焊接的表面并且使得待焊接的表面与电子部件形成紧密接触。这一方法中所使用的焊接工具具有一长形的机臂(horn),该长形的机臂用于将振动发生源的振动传送给电子部件。当该机臂中设置的焊接操作部件对电子部件施加负载和振动时,该电子部件被使得在压力下与待焊接的表面接触。因此,电子部件被焊接至待焊接的表面。
作为这样的焊接工具,在机臂内结合一加热器的焊接工具为人所熟知。因此,能够通过焊接操作部分在焊接时方便地加热电子部件,使得能够改善焊接效率。作为一种在机臂上安装这样的加热器的方法,迄今为止已经采用如下一种方法:一杆状加热器被插入和固定于沿垂直于机臂纵向的方向设置的安装孔中(例如,参见JP-A-2000-200961(图3))。
在焊接电子部件时,为确保稳定的焊接质量,需要稳定从振动发生源传送给机臂的超声振动的传播特性,从而恒定地施加稳定的振动给电子部件。然而,当直接应用上述安装加热器的常用方法于要求稳定的振动特性的焊接工具时,下述这样的问题就会产生。
首先,在通常结构中,因为横对着振动传播方向插入杆状加热器,所以振动的传播会受到加热器的妨碍。特别是,当一大型的加热器与用于紧致电子部件的小尺寸的机臂相结合时,就会显著发生上述影响。因此,在传统焊接工具中,高效率的加热操作几乎无法与稳定的振动特性的实现兼得。
此外,在传统结构中,当杆状加热器被插入到安装孔中时,加热器被固定于机臂。因此,加热器总是压在安装孔的内表面上。然而,加热器按压在安装孔内表面上的接触压力并不总是恒定的,而且由于温度变化或者紧固装置的未紧固状态而频繁变化。因此,整个机臂的刚性分布有时会改变,所以可能不会如期望地保持稳定的振动特性。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供能够实现稳定的振动特性的焊接设备和焊接工具。
权利要求1所界定的焊接设备是用于通过对待焊接的物体施加负载和振动在压力下将待焊接的物体焊接至待焊接的表面的设备。该焊接设备包括:与待焊接的物体相邻接的一焊接工具,以及向待焊接的物体按压该焊接工具的一按压单元。该焊接工具包括:一横向延长的机臂;一振动器,其沿所述机臂的纵向在一第一方向上向所述机臂施加纵向振动;一突出部分,其沿与所述第一方向基本垂直的一第二方向突出;一焊接操作部分,其设置在所述突出部分的末端部分,以与所述待焊接的物体相邻接;以及一加热单元,其被插入到设置在所述机臂内的一安装孔中。所述加热单元在与所述安装孔的内表面保持一间隙的情况下,被安装到所述安装孔中。
权利要求2所界定的焊接设备特征在于在振动器和焊接操作部分之间的机臂上设置用于防止热传递给振动器的一通风部分。
权利要求3所界定的焊接设备特征在于所述通风部分是沿第一方向的横向延长的狭缝。
权利要求4所界定的焊接设备特征在于所述加热单元设置在对应于机臂振动的波腹部分。
权利要求5所界定的焊接工具是用于通过对待焊接的物体施加负载和振动在压力下将待焊接的物体焊接至待焊接的表面的工具。该焊接工具包括:一横向延长的机臂;一振动器,其沿所述机臂的纵向在一第一方向上向所述机臂施加纵向振动;一突出部分,其沿与所述第一方向基本垂直的一第二方向突出;一焊接操作部分,其设置在所述突出部分的末端部分,以与所述待焊接的物体相邻接;以及一加热单元,其被插入到设置在所述机臂内的一安装孔中。所述加热单元在与所述安装孔的内表面保持一间隙的情况下,被安装到所述安装孔中。
权利要求6所界定的焊接工具特征在于在振动器和焊接操作部分之间的机臂上设置用于防止热传递给振动器的一通风部分。
权利要求7所界定的焊接工具特征在于所述通风部分是沿第一方向的横向延长的狭缝。
权利要求8所界定的焊接工具特征在于所述加热单元设置在对应于机臂振动的波腹部分。
权利要求9所界定的焊接工具是用于通过对待焊接的物体施加负载和振动在压力下将待焊接的物体焊接至待焊接的表面的工具。该焊接工具包括:一横向延长的机臂;一振动器,其沿所述机臂的纵向在一第一方向上向所述机臂施加纵向振动;一突出部分,其沿与所述第一方向基本垂直的一第二方向突出;一焊接操作部分,其设置在所述突出部分的末端部分,以与所述待焊接的物体相邻接;以及一杆状加热单元,其被插入所述机臂的第一方向中。
权利要求10所界定的焊接工具特征在于在振动器和焊接操作部分之间的机臂上设置用于防止热传递给振动器的一通风部分。
权利要求11所界定的焊接工具特征在于所述通风部分是沿第一方向的横向延长的狭缝。
权利要求12所界定的焊接工具特征在于所述加热单元设置在对应于机臂振动的波腹部分。
根据本发明,加热单元被插入到机臂的第一方向中,或者在安装孔和加热单元的内表面之间保持一定距离的情况下,加热单元被安装到安装孔中。因此,能够实现稳定的振动特性。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的用于电子部件的焊接设备的正视图。
图2(a)是根据本发明的第一实施例的用于电子部件的焊接工具的透视图。
图2(b)是根据本发明的第一实施例的用于电子部件的焊接工具的上下反转的局部透视图。
图3是根据本发明的第一实施例的用于电子部件的焊接工具的正视图。
图4是根据本发明的第二实施例的用于电子部件的焊接工具的正面剖视图。
图5是根据本发明的第三实施例的用于电子部件的焊接工具的正面剖视图。
具体实施方式
现在,将参考附图描述本发明的实施例。图1是根据本发明的第一实施例的焊接设备的正视图。图2(a)是根据本发明的第一实施例的焊接工具的透视图。图2(b)是根据本发明的第一实施例的焊接工具的上下反转的局部透视图。图3是根据本发明的第一实施例的电子部件的焊接工具的正视图。
首先,参考图1,以下描述了用于电子部件的焊接设备的整体结构。在支撑框架1的前面提供一第一升降板2和一第二升降板3,以便在支撑框架1的正面自由地升降。柱形体4安装在第一升降板2上。柱形体4的杆5与第二升降板3相连接。焊接头10安装在第二升降板3上。在支撑框架1的上表面上设置一Z轴电机6。Z轴电机6转动竖直进给螺杆7。进给螺杆7拧入设置在第一升降板2的背面的螺母8中。因此,当Z轴电机6驱动旋转进给螺杆7时,螺母8沿进给螺杆7竖直移动,并且第一升降板2和第二升降板3也上下移动。
图1中,板46的上表面用作电子部件的待焊接的表面,板46安装在板支架47上。板支架47安装在工作台48上。工作台48是可移动工作台,可沿X方向或者Y方向水平移动板46,并且将板46定位在预定位置。工作台48起到用于相对电子部件40移动板46的定位装置的作用。
照相机42安装在单轴工作台43上。管道44从照相机42向前延伸。沿单轴工作台43向前移动照相机42,以使得如点划线所示,管道44的末端部分被定位在其凸起被焊接工具14的下表面吸住并保持的电子部件40和板46之间。在这种状态下,通过照相机42观察电子部件40和板46的位置。
识别部分53识别由照相机42拍摄的电子部件40或者板46的图像来检测它们的位置。主控部分50通过电机驱动部分51控制Z轴电机6(也就是说,焊接头10)的升降操作,并且通过工作台控制部分52定位工作台48(也就是说,板46的高度)。此外,主控部分50根据由识别部分53检测到的电子部件40和板46的位置来计算电子部件40和板46之间的偏差。然后,主控部分50驱动工作台48以校正偏差。此外,负载控制部分54和吸引设备56连接至主控部分50。
作为按压装置的柱形体4通过负载控制部分54连接至主控部分50。从而控制柱形体4的杆5的推力,即,焊接工具14向板46按压电子部件40的凸起的按压负载。吸引设备56根据主控部分50的命令通过焊接工具14吸引和/或分离电子部件40。振动器17通过超声振动器驱动部分55连接至主控部分50。由超声振动器驱动部分55根据主控部分50的命令来驱动振动器17,从而施加超声振动给焊接工具14。此时,焊接工具14的振动发生谐振,并且施加给振动器17的电压和电流之间的相位差基本上变为0。
支架12连接至焊接头10的主体11的下部末端部分。块13安装在支架12上,并且焊接工具14固定在块13上。块13的侧部的突出部分13a连接至吸引设备56。突出部分13a设置有吸盘19。如下所述,吸盘19邻接机臂15,从而通过吸引设备56吸引和保持电子部件40。
现在,参考图2和图3,以下将描述焊接工具14。图2(a)是从斜上方示出从块13移除的焊接工具的透视图。图2(b)部分示出了焊接工具14的上部和下部反转状态下的机臂15。图3是焊接工具14的正视图,并且示出了由振动器17在机臂15上引入的驻波振动的振幅图。
如图2(a)所示,焊接工具14具有作为主体的横向延长的机臂15。机臂15例如由金属材料(例如,不锈钢、铝、钛等等)制成,并且形成为截面为矩形的杆状。振动器17安装在机臂15的一侧末端部分上。矩形截面的高度和宽度尺寸可以沿机臂的纵向连续或者阶梯式改变。因此,在机臂15中能够可调节地放大或者减小由振动施加装置施加的振动。振动器17被驱动,从而沿机臂15的纵向向第一方向(由箭头标记a所显示的方向)施加纵向振动。因此,振动器17起到用于沿机臂15的纵向向第一方向施加振动的振动施加装置的作用。
在机臂15的两侧表面15b上,在相对于中心位置分开的两处位置上分别与机臂15整体形成薄的肋15c。为了将由于振动元件的固定导致的振动的削弱减至最小,两个肋15c之间的尺寸被设置为等于由振动器17施加的纵向振动的半波长(L/2)(见图3)。当振动的削弱处于允许的范围之内时,这一尺寸可以被设置为任何值,可以不必等于L/2。
肋15c从机臂15向外突出。螺栓(描述省略)被插入到设置在肋15c上的附接孔15d中,从而被紧固至块13。因此,机臂15在封闭侧装(closesided)的条件下被固定于块13。也就是说,四个(两套)肋15c起到用于将机臂15固定至块13的固定部件的作用。
在固定机臂15时,因为四个肋15c相对于机臂15的中心点被对称地布置,所以焊接工具14能够以良好的平衡被固定于块13。此外,由按压装置施加在机臂15上的负载能够以良好的平衡被支撑。肋15c的数目不限于4个。例如,可以在机臂15的节点(node)的上部设置两个肋。
简要的说,可以以良好的平衡支撑施加在机臂15上的负载。在这种状态下,可以采用任何数目的肋。此外,在螺栓被插入到附接孔15d中的状态下,螺栓不会从机臂15的下表面突出。因此,在焊接时机臂15能够被固定于块上,而不与电子部件相干扰。
在两套(四个)肋15c的大致的中心位置处,突出部分30沿垂直于第一方向的第二方向(由箭头标记b示出)突出。突出部分30的材料希望是与机臂15相同的材料,使得突出部分30可以和机臂15一体形成。然而,突出部分的材料也可以和机臂的材料不同。在不同材料的情况下,通过考虑机臂15的材料和突出部分30的材料之间密度、杨氏模量和泊松比的差异来设定突出部分30的外形和尺寸。
在突出部分30的末端部分,设置焊接操作部分31,其邻接作为待焊接物体的电子部件40。当电子部件40邻接焊接操作部分31时,一按压负载施加在焊接工具14上,使得电子部件40的凸起被按压在板46上。然后,在此状态下,驱动振动器17,以向机臂15施加纵向振动,从而由于负载和振动在压力下将电子部件40焊接至板46。此时,因为突出部分30位于四个肋15c的中心位置,所以甚至对于作为要求大的按压负载的物体的大型部件也实现了均匀的按压状态。
如图2(b)所示,在焊接操作部分31的下表面的焊接操作表面31a上,吸引孔31b是敞开的。如图3所示,吸孔31b与开设在机臂15的上表面15a的吸孔16c(见图2(a))通过形成在机臂15中的吸引通道16a和16b连通。
当焊接工具14固定于块13时,设置在突出部分13上的吸盘19邻接机臂15的上表面15a(见图1),吸孔31b通过吸引通道16a和16b以及吸孔16c与吸盘19连通。因此,连接至吸盘19的吸引设备56(见图1)被驱动抽吸空气,使得从吸孔31b能够抽吸出真空,从而在真空下将电子部件40吸引和保持在焊接操作表面31a上。也就是说,突出部分30具有将电子部件40按压至板46的功能以及作为邻接电子部件40的上表面的吸引装置吸引并保持电子部件40的功能。
在沿机臂15的纵向与突出部分30相对的一侧,设置一振动平衡部分32,其突出并且具有和突出部分30基本相同的形状。振动平衡部分32的材料希望和机臂15的材料相同,使得振动平衡部分32能够和机臂15一体形成。振动平衡部分32的材料可以和机臂的材料不同。在不同材料的情况下,通过考虑机臂15的材料和振动平衡部分32的材料之间密度、杨氏模量和泊松比的差异来设定振动平衡部分32的外形和尺寸。
振动平衡部分32被设置用于通过主要在焊接工具14中保持质量平衡,来维持机臂15的竖直振动平衡。根据贯通机臂的厚度方向的通孔32a的位置、形状和尺寸能够调节平衡量。振动平衡部分32使得机臂15的振动分布和质量分布关于第一方向的中心轴基本对称,并且确保振动的均匀传递。
现在将描述机臂15的振动特性。由超声振动器驱动部分55以适合于机臂15的频率(令人满意的频率是机臂15进入谐振状态的频率。此外,对于焊接电子部件,频率优选是40kHz以上、70kHz以下,最好大约为60kHz)来驱动振动器17,从而沿第一方向向机臂15施加纵向振动并且形成谐振状态。由此,在机臂15中产生图3的图中示出的驻波振动。
也就是说,在机臂15的驻波振动下,肋15c的位置构成几乎没有水平位移的那些节点。位于肋15c的中心位置的突出部分30的位置对应于波腹,波腹处水平振幅变为最大。突出部分30的位置希望对应于驻波振动的波腹位置。然而,在突出部分30定位于用于固定机臂15的肋15c的大致中心的位置时,突出部分30可能略微偏移驻波振动的波腹。
突出部分30的振动通过焊接操作表面31a被传递给电子部件40。如下所述,在向电子部件40的振动传递中,不仅由振动器17施加给机臂15的纵向振动,而且由机臂15的纵向振动在突出部分30上引入的弯曲振动都被叠加起来,并且被传递给电子部件40。
现在将描述机臂15中设置的加热单元。如图3所示,在机臂15的右半部分,沿纵向(第一方向)设置一截面为圆形的安装孔15e。作为杆状加热装置的加热器18沿纵向被插入到安装孔15e中。加热器18被操作来加热机臂15。从而,电子部件40通过焊接操作表面31a被加热。在此加热之下,焊接操作中电子部件40能够在短时间内在压力下被有效地焊接至板46。
在机臂15的左端面附近,沿垂直于纵向的水平方向(相对图3中纸张表面垂直的方向)设置多个狭缝15g。当连续运行加热器18时,从加热器18产生的热被传递给机臂15,并且进一步传递给振动器17,从而升高振动器17的温度。因为振动器17的温度升高构成改变振动特性的因素,所以希望尽可能抑制热向振动器17的传递。因此,在此实施例示出的机臂15中,沿热传递方向在振动器17之前设置狭缝15g,使得通过机臂15传递的热通过狭缝15g被辐射,从而尽可能减少传递给振动器17的热量。也就是说,横向延长的狭缝15g用作形成于振动器17和焊接操作部分31之间的机臂15中的、用于防止热传输给振动器的通风部分。最好提供用于冷却通风部分的冷却装置。作为冷却装置,可以采用用于向狭缝15g供应空气的空气供应装置。作为空气供应装置,可以采用用于通过管道供应压缩空气的装置或者用于通过风扇供应空气的装置。
现在将描述在机臂15上安装加热器18的方法。安装孔15e的内径d被设置为略大于加热器18的外径D。在加热器18被插入到安装孔15e中的状态下,在加热器18的外表面和安装孔15e的内表面保持一较小的间隙。也就是说,在加热器没有被固定于机臂15从而可以移动的状态下,加热器18被附接至机臂15,也就是说,加热器以松散附接状态被附接至机臂15。
在维持至加热器18的端面的间隙的同时,用螺栓61将端板60固定至机臂15末端的安装孔15e的开口的旁侧末端部分。从而,防止加热器18从安装孔15e滑脱。也就是说,端板60起到用于防止加热器18从安装孔15e滑脱的滑脱防止装置的作用。
如上所述,加热器18以松散附接状态被附接至机臂,所以不会产生向安装孔15e的内表面按压加热器18的接触压力。因此,甚至当由于温度变化导致机臂15膨胀和/或收缩时,安装状态没有变化,并且总是维持恒定的安装状态。因此,在重复执行焊接操作的过程中机臂15整体的刚性分布没有变化,从而维持稳定的振动特性。
此外,因为加热器18没有被固定于机臂15,所以超声振动没有被直接传递给加热器18。因此,加热器18几乎不会由于振动导致破裂,所以加热器18部件的寿命能够被延长。
(第二实施例)
图4是根据本发明的第二实施例的焊接工具的正面剖视图。根据第二实施例,在具有与第一实施例中示出的焊接工具14相同的外形和相同的外形结构的焊接工具141中,在机臂151中以基本对称的布置安装比第一实施例的加热器18更大或者相同的加热器18A。此时,加热器18A设置在对应于机臂151的振动的波腹部分的部分。
在图4中,在机臂151中,从右侧端面至吸孔16c之前的部分沿纵向(第一方向)设置截面为圆形的安装孔151e。在安装孔151e中,作为杆状加热装置的加热器18A沿纵向被插入。加热器18A的功能和安装方法与第一实施例中示出的加热器18相同。在加热器18A的外表面和安装孔151e的内表面之间保持微小间隙的情况下,将加热器18A安装在机臂上。在机臂151的左端面附近,设置与第一实施例的狭缝15g相同的狭缝151g。
以如下这么一种方式来防止加热器18A的滑脱:卡圈元件62配合到安装孔151e的内表面中,并且通过一防松螺栓63将卡圈元件62固定于机臂151。也就是说,卡圈元件62起到用于防止加热器18A从安装孔151e滑脱的滑脱防止装置的作用。在这一结构中,类似于第一实施例能够有效确保稳定的振动特性。作为防止加热器滑脱的方法,代替将卡圈元件62配合到安装孔内的方法,可以采用使螺栓伸入安装孔151e中的方法(见第三实施例)。在此情况下,螺栓起到滑脱防止装置的作用。
(第三实施例)
图5是根据本发明的第三实施例的焊接工具的正面剖视图。在第一和第二实施例中,示出了封闭侧装类型焊接工具的例子,其中机臂沿纵向在多个支撑位置被固定和支撑。然而,本发明不限于封闭侧装类型焊接工具,而可以被应用于如图5所示的开放侧装的焊接工具。
在图5中,开放侧装焊接工具142具有这样一种结构:从第二实施例中显示的焊接工具141中的突出部分30开始切去右侧部分。类似于封闭侧装的焊接工具的情况,焊接工具142在对应于驻波节点的位置被固定和支撑,并且具有焊接操作部分31被布置在对应于驻波波腹的位置的结构。
在机臂152中,从右端面至吸孔16c之前的部分沿纵向(第一方向)设置截面为圆形的安装孔152e。在安装孔152e中,作为杆状加热装置的加热器18B沿纵向被插入。加热器18B的功能和安装状态与第一实施例中示出的加热器18相同。在加热器18B的外表面和安装孔152e的内表面之间保持微小间隙的情况下,将加热器18B安装在机臂上。在机臂152的左端面附近,设置与第一实施例的狭缝15g相同的狭缝152g。
以如下这么一种方式来防止加热器18B的滑脱:螺栓64伸到安装孔152e中起到挡块的功能。也就是说,螺栓64起到用于防止加热器18B从安装孔152e滑脱的滑脱防止装置的作用。在这一结构中,类似于第一实施例,能够有效确保稳定的振动特性。作为防止加热器滑脱的方法,代替使用螺栓,如图3所示可以采用将端板附接至机臂152的开放侧部分的方法。在此情况下,端板起到滑脱防止装置的作用。
如上所述,在本发明的各个实施例显示的焊接工具中,用于加热的加热器被插入到沿机臂纵向沿第一方向设置的安装孔中。在此结构中,在加热器的外表面和安装孔的内表面之间保持微小的间隙。从而,总是能够维持预定的安装状态,并且能够防止机臂整体的刚性分布被改变。因此,能够实现稳定的振动特性。
(工业应用)
根据本发明,因为采用其中用于加热焊接工具的杆状加热装置沿机臂纵向沿第一方向被插入的结构,所以能够尽可能减小机臂中振动传播的影响。甚至当高输出的加热装置被结合到小尺寸的机臂中时,在兼顾实现稳定的振动特性的同时,能够进行高效率的加热操作。
此外,根据本发明,在加热装置被插入到设置在机臂中的安装孔中的结构中,在安装孔的内表面和加热装置之间维持间隙的情况下安装加热装置。因此,总能够维持恒定的安装状态,从而防止机臂整体的刚性分布的变化。因此,能够实现稳定的振动特性。

Claims (12)

1.一种焊接设备,用于通过对一待焊接的物体施加负载和振动,在压力下将所述待焊接的物体焊接至一待焊接的表面,该焊接设备包括:
一焊接工具,其与所述待焊接的物体相邻接;以及
一按压单元,其向所述待焊接的物体按压所述焊接工具;
其中该焊接工具包括:
一横向延长的机臂;
一振动器,其沿所述机臂的纵向在一第一方向上向所述机臂施加纵向振动;
一突出部分,其沿与所述第一方向基本垂直的一第二方向突出;
一焊接操作部分,其设置在所述突出部分的末端部分,以与所述待焊接的物体相邻接;以及
一加热单元,其被插入到设置在所述机臂内的一安装孔中;并且
其中,所述加热单元在与所述安装孔的内表面保持一间隙的情况下,被安装到所述安装孔中。
2.如权利要求1所述的焊接设备,其中,在所述振动器和焊接操作部分之间的所述机臂上设置用于防止热传递给所述振动器的一通风部分。
3.如权利要求2所述的焊接设备,其中,所述通风部分是沿所述第一方向的横向延长的狭缝。
4.如权利要求1所述的焊接设备,其中,所述加热单元设置在对应于所述机臂的振动的波腹的部分。
5.一种焊接工具,用于通过对一待焊接的物体施加负载和振动,在压力下将所述待焊接的物体焊接至一待焊接的表面,该焊接工具包括:
一横向延长的机臂;
一振动器,其沿所述机臂的纵向在一第一方向上向所述机臂施加纵向振动;
一突出部分,其沿与所述第一方向基本垂直的一第二方向突出;
一焊接操作部分,其设置在所述突出部分的末端部分,以与所述待焊接的物体相邻接;以及
一加热单元,其被插入到设置在所述机臂内的一安装孔中;
其中,所述加热单元在与所述安装孔的内表面保持一间隙的情况下,被安装到所述安装孔中。
6.如权利要求5所述的焊接工具,其中,在所述振动器和焊接操作部分之间的所述机臂上设置用于防止热传递给所述振动器的一通风部分。
7.如权利要求6所述的焊接工具,其中,所述通风部分是沿所述第一方向的横向延长的狭缝。
8.如权利要求5所述的焊接工具,其中,所述加热单元设置在对应于所述机臂的振动的波腹的部分。
9.一种焊接工具,用于通过对一待焊接的物体施加负载和振动,在压力下将所述待焊接的物体焊接至一待焊接的表面,该焊接工具包括:
一横向延长的机臂;
一振动器,其沿所述机臂的纵向在一第一方向上向所述机臂施加纵向振动;
一突出部分,其沿与所述第一方向基本垂直的一第二方向突出;
一焊接操作部分,其设置在所述突出部分的末端部分,以与所述待焊接的物体相邻接;以及
一杆状加热单元,其被插入所述机臂的第一方向中。
10.如权利要求9所述的焊接工具,其中,在所述振动器和焊接操作部分之间的所述机臂上设置用于防止热传递给所述振动器的一通风部分。
11.如权利要求10所述的焊接工具,其中,所述通风部分是沿所述第一方向的横向延长的狭缝。
12.如权利要求9所述的焊接工具,其中,所述加热单元设置在对应于所述机臂的振动的波腹的部分。
CNB2004800109742A 2003-04-23 2004-04-21 焊接设备和焊接工具 Expired - Fee Related CN100464928C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003118278A JP3966217B2 (ja) 2003-04-23 2003-04-23 ボンディング装置およびボンディングツール
JP118278/2003 2003-04-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1777488A true CN1777488A (zh) 2006-05-24
CN100464928C CN100464928C (zh) 2009-03-04

Family

ID=33296357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800109742A Expired - Fee Related CN100464928C (zh) 2003-04-23 2004-04-21 焊接设备和焊接工具

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7156281B2 (zh)
JP (1) JP3966217B2 (zh)
KR (1) KR101049248B1 (zh)
CN (1) CN100464928C (zh)
TW (1) TWI312546B (zh)
WO (1) WO2004094095A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104470249A (zh) * 2014-12-16 2015-03-25 贵州彩阳电暖科技有限公司 柔性电路板的贴片焊接设备
CN104701198A (zh) * 2013-12-03 2015-06-10 库利克和索夫工业公司 确定和调节半导体元件结合相关平行度级别的系统和方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4423166B2 (ja) * 2004-10-29 2010-03-03 富士通株式会社 電子部品の超音波実装方法および超音波実装装置
JP4657964B2 (ja) * 2005-10-07 2011-03-23 株式会社新川 超音波ホーン
KR20100014316A (ko) 2007-04-27 2010-02-10 파나소닉 주식회사 전자 부품 장착 장치 및 전자 부품 장착 방법
JP5313751B2 (ja) * 2008-05-07 2013-10-09 パナソニック株式会社 電子部品装着装置
JP5296722B2 (ja) * 2009-03-02 2013-09-25 パナソニック株式会社 ボンディングツール、電子部品装着装置、および電子部品装着方法
JP5491081B2 (ja) * 2009-06-22 2014-05-14 株式会社アルテクス 超音波振動金属接合用共振器
KR101060429B1 (ko) 2009-11-05 2011-08-29 서울과학기술대학교 산학협력단 초음파 혼 및 이를 구비하는 플립칩 접합 장치
US8113411B2 (en) * 2010-03-30 2012-02-14 Flextronics Ap, Llc Universal radio frequency shield removal
JP4880055B2 (ja) * 2010-06-04 2012-02-22 株式会社新川 電子部品実装装置及びその方法
EP2457683A1 (de) * 2010-11-25 2012-05-30 Telsonic Holding AG Torsionales Schweissen
KR102073189B1 (ko) * 2013-04-04 2020-02-04 삼성에스디아이 주식회사 이차전지용 용접혼
US9931709B2 (en) * 2016-01-26 2018-04-03 Orthodyne Electronics Corporation Wedge bonding tools, wedge bonding systems, and related methods
CN112203794B (zh) * 2018-11-20 2022-08-09 株式会社Link-Us 超声波接合装置
WO2020112635A1 (en) * 2018-11-28 2020-06-04 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Ultrasonic welding systems and methods of using the same
US11273516B2 (en) * 2020-05-01 2022-03-15 Sonics & Materials, Inc. Ultrasonic slotted cylindrical block horn
JP7457983B2 (ja) 2020-06-03 2024-03-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 接合ツール、接合装置、及び、接合体の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4534811A (en) * 1983-12-30 1985-08-13 International Business Machines Corporation Apparatus for thermo bonding surfaces
US5142117A (en) * 1990-11-20 1992-08-25 Motorola, Inc. Proximity heater for an ultrasonic bonding tool
US5240166A (en) * 1992-05-15 1993-08-31 International Business Machines Corporation Device for thermally enhanced ultrasonic bonding with localized heat pulses
US5397407A (en) * 1994-01-12 1995-03-14 Innovative Automation Inc. Apparatus for cooling ultrasonic tube sealers
JP3425492B2 (ja) * 1995-08-18 2003-07-14 松下電器産業株式会社 半導体実装方法およびその装置
JP3078231B2 (ja) * 1995-08-22 2000-08-21 株式会社アルテクス 超音波振動接合装置
JP3290632B2 (ja) 1999-01-06 2002-06-10 株式会社アルテクス 超音波振動接合装置
US6926796B1 (en) * 1999-01-29 2005-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic parts mounting method and device therefor
JP2000339648A (ja) * 1999-05-24 2000-12-08 Tdk Corp 磁気ヘッド装置の製造方法
JP3487264B2 (ja) * 2000-07-06 2004-01-13 松下電器産業株式会社 電子部品のボンディング装置
US6691909B2 (en) * 2001-10-10 2004-02-17 Ford Global Technologies, Llc Sonotrode for ultrasonic welding apparatus
TWI230102B (en) * 2002-03-27 2005-04-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Component mounting method, component mounting apparatus, and ultrasonic bonding head

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104701198A (zh) * 2013-12-03 2015-06-10 库利克和索夫工业公司 确定和调节半导体元件结合相关平行度级别的系统和方法
CN104701198B (zh) * 2013-12-03 2018-12-11 库利克和索夫工业公司 确定和调节半导体元件结合相关平行度级别的系统和方法
CN104470249A (zh) * 2014-12-16 2015-03-25 贵州彩阳电暖科技有限公司 柔性电路板的贴片焊接设备
CN104470249B (zh) * 2014-12-16 2017-07-07 贵州彩阳电暖科技有限公司 柔性电路板的贴片焊接设备

Also Published As

Publication number Publication date
US7156281B2 (en) 2007-01-02
TW200503133A (en) 2005-01-16
US20040211812A1 (en) 2004-10-28
JP3966217B2 (ja) 2007-08-29
JP2004327590A (ja) 2004-11-18
KR101049248B1 (ko) 2011-07-14
TWI312546B (en) 2009-07-21
WO2004094095A1 (en) 2004-11-04
KR20060003032A (ko) 2006-01-09
CN100464928C (zh) 2009-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1777488A (zh) 焊接设备和焊接工具
KR101430539B1 (ko) 초음파 진동 절단장치
CN1306552C (zh) X射线发生装置
KR101598860B1 (ko) 절단 장치
US20080203136A1 (en) Horn attachment arm
CN1887662A (zh) 新型压电振动送料器
JP3487162B2 (ja) ボンディングツールおよびボンディング装置
JP4271956B2 (ja) 調節自在のばね組立体を持つ振動装置
JP3246486B2 (ja) 半田ボールの搭載装置および搭載方法
JP3346272B2 (ja) 電子部品のボンディングツール
CN112809207A (zh) 一种多自由度聚焦超声辅助激光加工装置
JP3374856B2 (ja) 電子部品のボンディング装置
JP3533992B2 (ja) 電子部品のボンディング装置およびボンディングツール
JP2006044944A (ja) 圧電駆動形パーツフィーダ
JP3409683B2 (ja) バンプ付電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置
JP3480468B2 (ja) 電子部品のボンディングツール
JP3409688B2 (ja) 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置
JP3164109B2 (ja) 半田ボールの搭載装置および搭載方法
JPH08107121A (ja) 半田ボールの搭載装置
JP3491634B2 (ja) 電子部品のボンディングツール
JP3374855B2 (ja) 電子部品のボンディングツール
JP3374854B2 (ja) 電子部品のボンディングツール
CN113634492A (zh) 一种具有多自由度调节的震动筛
JP2004165548A (ja) ボンディング装置およびボンディングツール
JP2003179102A (ja) 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090304