熔融金屬噴出裝置以及熔融金屬噴出方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熔融金屬涂敷裝置以及熔融金屬噴出裝置，特別是涉及一種將熔融的金屬噴出，并通過噴出的金屬進行部件的接合的熔融金屬噴出裝置。
【背景技術】
[0002]在向半導體元件(例如Si芯片、SiC芯片等)的電極涂敷熔融金屬，而與基座板、銅等的引線框架等進行接合的用途中，使用熔融金屬噴出裝置。通常的熔融金屬噴出裝置例如具有玻璃制的壓力缸和軸。通過在將壓力缸的前端浸泡在熔融的金屬中的狀態(tài)下提起軸，從而使壓力缸內形成負壓而將熔融金屬吸入。然后，在使壓力缸的前端移動至規(guī)定的位置之后，通過按壓軸而對壓力缸內進行加壓，將熔融金屬噴出(例如，參照專利文獻I)。
[0003]近年來，伴隨著從Si芯片向SiC芯片的過渡，半導體元件的小型化得到發(fā)展。由于半導體元件實現(xiàn)小型化，因此接合部分的面積也變小。伴隨著接合部分的小面積化，每一個部位的接合所需要的熔融金屬的量也變少。即，要求使每一次的熔融金屬的噴出量(熔融金屬的供給量)更加穩(wěn)定化。
[0004]專利文獻1:日本特開2001 - 194456號公報
[0005]現(xiàn)有的熔融金屬噴出裝置無法將軸插入至玻璃制的壓力缸前端部。因此，存在下述問題，即，在將熔融金屬壓出時，有時熔融金屬殘留在壓力缸前端部，導致每一次的噴出M不穩(wěn)定。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的在于提供一種使每一次的熔融金屬的噴出量穩(wěn)定的恪融金屬噴出裝置以及恪融金屬噴出方法。
[0007]本發(fā)明所涉及的熔融金屬噴出裝置，其將熔融的熔融金屬噴出，并通過噴出的該熔融金屬進行部件的接合，該熔融金屬噴出裝置具有:筒狀的壓力缸，在其內部收容熔融金屬；軸，其在壓力缸內部滑動，按壓熔融金屬；以及加熱器，其設置在壓力缸的周圍，將熔融金屬加熱而保持熔融狀態(tài)，壓力缸具有:軸滑動部，其用于使軸進行滑動；以及噴嘴，其內徑比軸滑動部小，從前端的開口部噴出熔融金屬，熔融金屬噴出裝置還具有旋轉機構，該旋轉機構使壓力缸以噴嘴的延伸方向為旋轉中心而進行旋轉，對噴嘴的內壁施加有防止熔融金屬附著的涂層。
[0008]另外，本發(fā)明所涉及的熔融金屬噴出方法，其使用熔融金屬噴出裝置，該熔融金屬噴出裝置將熔融的熔融金屬噴出，并通過噴出的該熔融金屬進行部件的接合，該熔融金屬噴出方法的特征在于，熔融金屬噴出裝置具有:筒狀的壓力缸，在其內部收容熔融金屬；軸，其在壓力缸內部滑動，按壓熔融金屬；以及加熱器，其設置在壓力缸的周圍，將熔融金屬加熱而保持熔融狀態(tài)，壓力缸具有:軸滑動部，其用于使軸進行滑動；以及噴嘴，其內徑比軸滑動部小，從前端的開口部噴出熔融金屬，該熔融金屬噴出裝置還具有旋轉機構，該旋轉機構使壓力缸以噴嘴的延伸方向為旋轉中心而進行旋轉，對噴嘴的內側表面施加有防止熔融金屬附著的涂層，熔融金屬噴出方法具有:工序(a)，在該工序中，在噴嘴內部保持有熔融金屬的狀態(tài)下，通過旋轉機構使壓力缸旋轉；以及工序(b)，在該工序中，使軸朝向噴嘴方向滑動，從噴嘴的開口部壓出熔融金屬，同時進行工序(a)和工序(b)。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據本發(fā)明所涉及的熔融金屬噴出裝置以及熔融金屬噴出方法，在壓力缸前端的噴嘴內部，施加有防止熔融金屬附著的涂層，因此，能夠減小壓力缸與熔融金屬的接觸面積。在噴出熔融金屬時，通過旋轉機構使噴嘴旋轉，由此，減小噴嘴與熔融金屬的接觸阻力。在減小了噴嘴與熔融金屬的接觸阻力的狀態(tài)下，能夠通過使軸下降而對壓力缸內部進行加壓，從而使恪融金屬噴出而不殘留在壓力缸內。由此，恪融金屬的噴出量的波動變小，因此，能夠高精度地控制熔融金屬的噴出量。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示實施方式I所涉及的熔融金屬噴出裝置的結構的圖。
[0012]圖2是說明實施方式I所涉及的熔融金屬噴出裝置與接合部的關系的圖。
[0013]圖3是說明實施方式I所涉及的熔融金屬噴出裝置的噴出動作的圖。
[0014]圖4是說明實施方式I所涉及的熔融金屬噴出裝置的吸入動作的圖。
[0015]圖5是表示實施方式2所涉及的熔融金屬噴出裝置的結構的圖。
[0016]圖6是表示實施方式2所涉及的熔融金屬噴出裝置的其他結構的圖。
[0017]圖7是表示實施方式3所涉及的熔融金屬噴出裝置的結構的圖。
[0018]圖8是表示實施方式4所涉及的熔融金屬噴出裝置的噴嘴的結構的圖。
[0019]圖9是表示實施方式5所涉及的熔融金屬噴出裝置的噴嘴的剖面的圖。
[0020]標號的說明
[0021]I存儲槽，2、2a、2b熔融金屬，3存儲加熱器，4軸，4a密封材料，4b溝槽，5壓力缸，5a軸滑動部，5b噴嘴，5bs凹凸，5c涂層，6壓力缸保溫加熱器，7氣體配管，9旋轉控制部，10軸控制部，11、12溫度控制部，13噴嘴用加熱器，14移動控制部，15半導體芯片，16引線框架，16a孔，20旋轉機構，30致動器，40移動機構，50噴出機構部，100、200、200A、300、400
熔融金屬噴出裝置。
【具體實施方式】
[0022]<實施方式1>
[0023]圖1是表示本實施方式I中的熔融金屬噴出裝置100的概略結構的圖。熔融金屬噴出裝置100具有:噴出機構部50、旋轉控制部9、軸控制部10、移動控制部14以及溫度控制部12。此外，下面，在各圖中，相同的標號表不相同或者相當?shù)牟糠?。噴出機構部50具有:壓力缸5、軸4、壓力缸保溫加熱器6、旋轉機構20、致動器30以及移動機構40。
[0024]筒狀的壓力缸5由軸滑動部5a和噴嘴5b構成。噴嘴5b的內徑比軸滑動部5a的內徑小。噴嘴5b將熔融金屬2吸入而收容在壓力缸5內部。另外，噴嘴5b將已收容在壓力缸5內部的熔融金屬2噴出。圓柱形狀的軸4通過沿壓力缸5的軸滑動部5a的內側滑動，從而使壓力缸5的內部壓力發(fā)生變化。在軸4的前端附近形成有溝槽4b，在溝槽4b中埋入有密封材料4a。壓力缸保溫加熱器6內置在將壓力缸5包圍的圓筒狀的塊體內。此夕卜，在圖1中，為了易懂，省略了壓力缸保溫加熱器6的左側的記載內容。
[0025]包含溫度傳感器的溫度控制部12對壓力缸保溫加熱器6進行控制，將壓力缸5的溫度保持在規(guī)定的溫度范圍內。此外，可以取代壓力缸保溫加熱器6，而通過輻射、感應加熱、對流熱傳遞等方法對壓力缸5進行加熱。
[0026]軸控制部10控制致動器30，使軸4沿壓力缸5的軸滑動部5a在圖1的箭頭Al、A2的方向上滑動。在這里，致動器30實際上安裝在軸4上，但在圖1中進行了概念性的表不O
[0027]旋轉控制部9控制旋轉機構20 (例如電動機)，使壓力缸5以噴嘴5b的延伸方向為旋轉中心，沿圖1的箭頭A3 (或者與箭頭A3相反)的方向旋轉。通過壓力缸5進行旋轉，配置在壓力缸5的滑動部5a內側的軸4也伴隨著軸滑動部5a的旋轉而從動地旋轉。在這里，旋轉機構20實際上安裝在壓力缸5上，但在圖1中進行了概念性的表示。
[0028]移動控制部14控制移動機構40，使噴出機構部50例如在相互正交的X、Y、Z的3軸方向上任意地移動。在這里，移動機構40實際上安裝在噴出機構部50上，但在圖1中進行了概念性的表不。
[0029]熔融金屬2的材料是能夠優(yōu)選用作接合用釬料的材料。熔融金屬例如是Sn、Pb、Zn、Ga、In、B1、Au、Ag、Cu、或者將它們作為主要成分的混合物、或者包含它們中的大于或等于I種的合金類。
[0030]作為壓力缸5的材質，例如在熔融金屬2是將Sn或者Pb作為主要成分的焊料的情況下，優(yōu)選玻璃、不銹鋼等。<