JPH0344421B2 - - Google Patents

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JPH0344421B2
JPH0344421B2 JP60022749A JP2274985A JPH0344421B2 JP H0344421 B2 JPH0344421 B2 JP H0344421B2 JP 60022749 A JP60022749 A JP 60022749A JP 2274985 A JP2274985 A JP 2274985A JP H0344421 B2 JPH0344421 B2 JP H0344421B2
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JP
Japan
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cap
displacement
tapered roller
micro
seam
Prior art date
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JP60022749A
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Japanese (ja)
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JPS61183946A (en
Inventor
Susumu Aono
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Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
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Publication of JPH0344421B2 publication Critical patent/JPH0344421B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P74/00Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices

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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体集積回路(IC)やトランジ
スタ、ダイオードなどの半導体回路素子を容器本
体に収容し、キヤツプをこの容器本体にシーム接
合して半導体回路素子を気密封止するマイクロパ
ラレルシーム接合装置における、シーム接合の不
良を判別する方法およびこの方法の実施に直接使
用する装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention accommodates semiconductor circuit elements such as semiconductor integrated circuits (ICs), transistors, and diodes in a container body, and seams the cap to the container body. The present invention relates to a method for determining seam bonding defects in a microparallel seam bonding apparatus for hermetically sealing semiconductor circuit elements, and a device directly used to carry out this method.

(従来技術) ICなどの半導体回路素子を気密に封止する方
法としてマイクロパラレルシーム接合(Micro
Parallel Seam Join−ing)法が提案されてい
る。この方法は、第3図に示すように、セラミツ
ク基板1に環状のシールフレーム2をろう付けし
て容器本体3を形成し、このシールフレーム2内
に半導体回路素子4を固定して薄板のキヤツプ5
を被せ、これを回転テーブル6に載せてこのキヤ
ツプ5の縁に一対のテーパローラ電極7,8を不
活性ガス中で所定圧力下で転接させつつ通電する
ことにより、キヤツプ5をシールフレーム2にシ
ーム接合するものである。また矩形のキヤツプの
場合にはテーブル6を直線移動させて2辺を接合
したのち、90°回転させて残りの2辺を接合する
か、円形のキヤツプの場合と同様にテーブル5を
回転させて接合する方法がとられている。
(Prior art) Micro parallel seam bonding (Micro parallel seam bonding) is a method of hermetically sealing semiconductor circuit elements such as ICs.
A parallel seam joining method has been proposed. As shown in FIG. 3, this method involves brazing an annular sealing frame 2 to a ceramic substrate 1 to form a container body 3, fixing a semiconductor circuit element 4 within this sealing frame 2, and forming a thin plate cap. 5
The cap 5 is placed on the rotary table 6, and a pair of tapered roller electrodes 7, 8 are connected to the edge of the cap 5 under a predetermined pressure in an inert gas while energizing the cap 5, thereby attaching the cap 5 to the seal frame 2. It is a seam joint. In the case of a rectangular cap, move the table 6 in a straight line to join two sides, then rotate it 90 degrees and join the remaining two sides, or rotate the table 5 as in the case of a circular cap. A method of joining is used.

ここにシールフレーム2の上面には、シールフ
レーム2より低融点の金などのメツキ層が予め形
成され、またキヤツプ5にも同様に金などのメツ
キ層が形成されている。従つてテーパローラ電極
7,8に通電するとシールフレーム2とキヤツプ
5の間に介在するメツキ層が溶けて接合される。
この時シールフレーム2やキヤツプ5の母材自身
は溶融せず、通常のスポツト溶接に見られるよう
な母材同志の溶融部、即ちナゲツトは形成されな
い。
Here, a plating layer of gold or the like having a lower melting point than the seal frame 2 is previously formed on the upper surface of the seal frame 2, and a plating layer of gold or the like is similarly formed on the cap 5. Therefore, when the tapered roller electrodes 7 and 8 are energized, the plating layer interposed between the seal frame 2 and the cap 5 is melted and joined together.
At this time, the base materials of the seal frame 2 and the cap 5 do not melt, and no fused portions of the base materials, ie, nuggets, are formed as seen in normal spot welding.

このようなマイクロパラレルシーム接合におい
て、接合部の品質管理方法、すなわちシール接合
の良否を判別する方法の一つとして、電流モニタ
法が知られている。これはスポツト溶接などの他
の電気溶接法で広く用いられているもので、2つ
のテーパローラ電極7,8間の電流を検出し、こ
の電流を基準電流値と比較してその許容範囲を外
れたことを判別することにより、接合の良否を判
定するものである。
In such micro-parallel seam joining, a current monitoring method is known as one of the methods for quality control of the joint, that is, for determining the quality of the seal joint. This is widely used in other electric welding methods such as spot welding, and detects the current between two tapered roller electrodes 7 and 8, and compares this current with a reference current value to detect if it is outside the allowable range. By determining this, the quality of the joint is determined.

(従来技術の問題点) しかしマイクロパラレルシーム接合では、1つ
のシーム接合回路中に2つの接合点があるため、
これら2つの接合点を流れる全電流の検出は可能
であるが、個々の接合点においてはその電流密度
は必ずしも同一にはならない。このため各接合点
の温度上昇がアンバランスになつても、従来の電
流をモニタする方法ではそれを検出することはで
きず、シーム接合の良否を高精度に判別すること
は困難であつた。このためシーム接合不良による
容器の気密不良が生じても、破壊試験もしくはリ
ークテスタによらなければその欠陥を発見するこ
とができず、製品の歩留り低下の大きな要因とな
つていた。
(Problems with the prior art) However, in micro-parallel seam bonding, there are two bonding points in one seam bonding circuit.
Although it is possible to detect the total current flowing through these two junctions, the current density is not necessarily the same at each junction. For this reason, even if the temperature rise at each joint becomes unbalanced, it cannot be detected by the conventional method of monitoring current, and it has been difficult to accurately determine whether the seam joint is good or bad. For this reason, even if a container has poor airtightness due to poor seam jointing, the defect cannot be discovered without a destructive test or a leak tester, which has been a major factor in lowering product yields.

(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたもので
あり、半導体集積回路やトランジスタ、ダイオー
ドなどの半導体回路素子を収容する容器をマイク
ロパラレルシーム接合によつて気密封止する際
に、シーム接合の良否を高精度に検出でき、製品
の歩留りを向上させることができるマイクロパラ
レルシーム接合装置の接合不良判別方法を提供す
ることを第1の目的とする。またこの発明は、こ
の方法の実施に直接使用する接合不良判別装置を
提供することを第2の目的とするものである。
(Purpose of the Invention) The present invention was made in view of the above circumstances, and is an object of the present invention when hermetically sealing a container containing semiconductor circuit elements such as semiconductor integrated circuits, transistors, and diodes by micro-parallel seam bonding. A first object of the present invention is to provide a method for determining joint failure in a micro-parallel seam joining apparatus, which can detect the quality of seam joints with high precision and improve product yield. A second object of the present invention is to provide a bonding failure determination device that can be used directly to implement this method.

(発明の構成) 本発明によれば前記第1の目的は、半導体回路
素子を収容する上方が開口した容器本体にキヤツ
プを載せ、前記キヤツプの対称な周縁に接触する
ように配置された一対のテーパローラ電極を、前
記キヤツプの周縁に上方から転接させつつ通電す
ることにより、前記キヤツプと容器本体との間に
介在するメツキ層を溶融させ、前記キヤツプを前
記容器本体にシーム接合するマイクロパラレルシ
ーム接合装置において、少くとも一方の前記テー
パローラ電極の上下方向の変位に基づいて前記キ
ヤツプのずれによる接合不良を判別することを特
徴とするマイクロパラレルシーム接合装置の接合
不良判別方法により達成される。
(Structure of the Invention) According to the present invention, the first object is to place a cap on a container body with an open top that accommodates a semiconductor circuit element, and to attach a pair of caps arranged so as to be in contact with symmetrical edges of the cap. A micro-parallel seam is formed in which the plating layer interposed between the cap and the container body is melted by seam-joining the cap to the container body by applying electricity while rolling a tapered roller electrode to the periphery of the cap from above. This is achieved by a method for determining joint failure in a micro-parallel seam joining apparatus, characterized in that in the joining apparatus, a joint failure due to displacement of the cap is determined based on vertical displacement of at least one of the tapered roller electrodes.

また、前記第2の目的は、半導体回路素子を収
容する上方が開口した容器本体にキヤツプを載
せ、前記キヤツプの対称な周縁に接触するように
配置された一対のテーパローラを、前記キヤツプ
の周縁に上方より転接させつつ通電することによ
り前記キヤツプと容器本体との間に介在するメツ
キ層を溶融させ、前記キヤツプを前記容器本体に
シーム接合するマイクロパラレルシーム接合装置
において、前記キヤツプのずれが無い状態を基準
として少くとも一方の前記テーパローラ電極の変
位を検出する変位検出回路と、前記テーパローラ
電極の変位の許容範囲を設定する設定器と、前記
テーパローラ電極の変位を前記許容範囲と比較す
る比較器とを備え、前記テーパローラ電極の変位
が前記許容範囲を外れたことから接合不良を判別
することを特徴とするマイクロパラレルシーム接
合装置の接合不良判別装置により達成される。
The second object is to place a cap on a container body with an open top that accommodates a semiconductor circuit element, and to attach a pair of tapered rollers to the periphery of the cap, the pair of tapered rollers being arranged so as to be in contact with the symmetrical periphery of the cap. In the micro-parallel seam joining device, which seam-joins the cap to the container body by melting the plating layer interposed between the cap and the container body by applying electricity while making contact from above, there is no displacement of the cap. a displacement detection circuit that detects the displacement of at least one of the tapered roller electrodes based on the state; a setting device that sets an allowable range of displacement of the tapered roller electrode; and a comparator that compares the displacement of the tapered roller electrode with the allowable range. This is achieved by a bonding defect determination device for a micro-parallel seam welding device, which is characterized in that a bonding defect is determined based on the fact that the displacement of the tapered roller electrode is out of the allowable range.

(発明の原理) 発明者はマイクロパラレルシーム接合法におけ
る接合不良の原因を詳細に検討した結果、2つの
テーパローラ電極に対するキヤツプのずれが大き
な原因であることを知つた。
(Principle of the Invention) As a result of a detailed study of the cause of bonding failure in the micro-parallel seam bonding method, the inventor found that the major cause was misalignment of the cap with respect to the two tapered roller electrodes.

第4,5図はその原理説明図である。第4図は
シールフレーム2は正規の位置にあるがキヤツプ
5だけがずれた状態を説明するものである。すな
わちこの図でキヤツプ5の正規の位置が実線で示
されるのに対し、このキヤツプ5が図上左側のテ
ーパローラ電極7側へxだけずれて仮想線位置に
来た場合には、テーパローラ電極7は距離H上昇
し、テーパローラ電極8は距離H下降する。この
結果両テーパローラ電極7,8は図に仮想線で示
す位置に移動することが解る。
4 and 5 are diagrams explaining the principle. FIG. 4 illustrates a state in which the seal frame 2 is in its normal position but only the cap 5 is displaced. That is, in this figure, the normal position of the cap 5 is shown by the solid line, but if the cap 5 is shifted by x toward the taper roller electrode 7 on the left side of the figure and comes to the imaginary line position, the taper roller electrode 7 is The tapered roller electrode 8 moves up a distance H, and the tapered roller electrode 8 moves down a distance H. As a result, it can be seen that both tapered roller electrodes 7 and 8 move to the positions shown by the imaginary lines in the figure.

また第5図はシールフレーム2がテーパローラ
電極7側にxだけずれた状態を示すものである。
すなわち図の実線は正規の位置を示すものである
のに対し、シールフレーム2がテーパローラ電極
7側へxずれると、この上のキヤツプ5も共にx
だけ移動し、これらは図の仮想線位置に来る。こ
の結果両テーパローラ電極7,8は図の仮想線で
示す位置に移動する。
Further, FIG. 5 shows a state in which the seal frame 2 is shifted by x toward the tapered roller electrode 7 side.
In other words, while the solid line in the figure indicates the normal position, when the seal frame 2 is shifted toward the tapered roller electrode 7 by x, the cap 5 above it also moves by x.
These will come to the imaginary line positions in the diagram. As a result, both tapered roller electrodes 7 and 8 move to the positions shown by the imaginary lines in the figure.

これらの場合には、キヤツプ5のずれxにより
一方のテーパローラ電極7はH=x tanθだけ上
昇し、他方のテーパローラ電極8は同量だけ下降
する。ここにθはテーパローラ電極7,8のテー
パ角である。このようにテーパローラ電極7,8
の上下動があると、テーパローラ電極7,8がキ
ヤツプ5に接触する部分の半径が変化する。この
ためテーパローラ電極7,8がキヤツプ5を押圧
する荷重が同じであつても、接触面積が変化して
くるために接触圧力が変化する。この結果テーパ
ローラ電極7,8とキヤツプ5との接触抵抗、ま
たキヤツプ5とシールフレーム2との接触抵抗が
アンバランスになる。また、テーパローラ電極
7,8の熱伝達特性もアンバランスになる。
In these cases, due to the displacement x of the cap 5, one tapered roller electrode 7 is raised by H=x tan θ, and the other tapered roller electrode 8 is lowered by the same amount. Here, θ is the taper angle of the tapered roller electrodes 7 and 8. In this way, the tapered roller electrodes 7, 8
When there is vertical movement, the radius of the portion where the tapered roller electrodes 7, 8 contact the cap 5 changes. Therefore, even if the load with which the tapered roller electrodes 7 and 8 press against the cap 5 is the same, the contact pressure changes because the contact area changes. As a result, the contact resistance between the tapered roller electrodes 7, 8 and the cap 5, and the contact resistance between the cap 5 and the seal frame 2 become unbalanced. Furthermore, the heat transfer characteristics of the tapered roller electrodes 7 and 8 also become unbalanced.

このように2つの接合点における全電流が同じ
であつても、各接合点の発熱量および放熱量など
の熱的条件がアンバランスになるため、温度がア
ンバランスになり、接合不良が発生するものであ
ることが解つた。
In this way, even if the total current at the two junctions is the same, the thermal conditions such as the amount of heat generated and the amount of heat dissipated at each junction become unbalanced, resulting in an imbalance in temperature and a junction failure. I realized that it was something.

そこで発明者はこれらの原因となつている第4
図に示すようなキヤツプ5のずれ、あるいは第5
図に示すようなシールフレーム2とキヤツプ5と
が一体となつたずれを、テーパローラ電極7,8
の上下方向の変位に基づいて検出し、このキヤツ
プ5のずれが予め設置した許容範囲を外れたこと
から接合不良を判別するという思想を得たもので
ある。
Therefore, the inventor discovered the fourth cause of these problems.
If the cap 5 is misaligned as shown in the figure, or
Taper roller electrodes 7, 8
The idea is to detect this based on the displacement in the vertical direction of the cap 5, and to determine a bonding failure based on the fact that the displacement of the cap 5 is outside a predetermined tolerance range.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例であるマイクロパラ
レルシーム接合装置の側面図、第2図はその接合
不良判別装置のブロツク図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a side view of a micro-parallel seam joining device which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the joining defect determination device.

この実施例においては、前記第3図に示すよう
に、回転テーブル6と共に回転する容器本体3に
円形のキヤツプ5を載せてシーム接合する。符号
10,10はそれぞれ門形の静荷重式接合ヘツド
であり、図では省略したが同一機枠上に図示のご
とく対向させて配置されている。従つて接合ヘツ
ド10,10の説明は必要な場合を除き、一方の
接合ヘツド10のみの説明に止める。11はフレ
ームであり、このフレーム11には直線運動用ベ
アリング12によつて上下動可能にシヤフト13
が保持されている。このシヤフト13の上端部位
には重垂14が装荷されて、シヤフト13に下向
きの荷重を付与する。シヤフト13の下端部には
電極支持体15が固定され、この支持体15には
前記テーパローラ電極7または8がシヤフト13
の軸線に対して直角かつ回転自在に装着されてい
る。電極支持体15には給電帯16が接続され
て、テーパローラ電極7,8に電流が供給され
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, a circular cap 5 is placed on a container body 3 that rotates together with a rotary table 6 and seam-bonded. Reference numerals 10 and 10 each indicate a gate-shaped static load type welding head, and although not shown in the figure, they are disposed facing each other on the same machine frame as shown in the figure. Therefore, the explanation of the bonding heads 10, 10 will be limited to only one bonding head 10, unless necessary. Reference numeral 11 denotes a frame, and this frame 11 has a shaft 13 movable up and down by a linear motion bearing 12.
is retained. A heavy hanger 14 is loaded on the upper end portion of the shaft 13 to apply a downward load to the shaft 13. An electrode support 15 is fixed to the lower end of the shaft 13, and the tapered roller electrode 7 or 8 is attached to the support 15.
It is rotatably mounted perpendicular to the axis of the A power supply band 16 is connected to the electrode support 15 to supply current to the tapered roller electrodes 7 and 8.

前記回転テーブル6は、その上に容器本体3お
よびキヤツプ5を載せた状態で両テーパローラ電
極7,8の間の下方に配置される。従つてテーパ
ローラ電極7,8は、重錘14,14の荷重によ
つてキヤツプ5に押圧される。この状態で回転テ
ーブル6を電気モータ(図示せず)などにより回
転させる一方、両テーパローラ電極7,8に電流
を流せば、テーパローラ電極7,8に押圧された
部分が発熱し、容器本体3のシールフレームのメ
ツキ層およびキヤツプ5のメツキ層が溶融し、シ
ーム接合される。
The rotary table 6 is placed below between the tapered roller electrodes 7 and 8, with the container body 3 and the cap 5 placed thereon. Therefore, the tapered roller electrodes 7, 8 are pressed against the cap 5 by the loads of the weights 14, 14. In this state, when the rotary table 6 is rotated by an electric motor (not shown) or the like, and current is applied to both the tapered roller electrodes 7 and 8, the portions pressed by the tapered roller electrodes 7 and 8 generate heat, and the container body 3 The plating layer of the seal frame and the plating layer of the cap 5 are melted and seam-joined.

以上説明したマイクロパラレルシーム接合装置
は従来装置と変わるところはなく、従つてテーパ
ローラ電極7,8の昇降機構等については省略し
た。
The micro-parallel seam joining apparatus described above is the same as the conventional apparatus, and therefore the elevating mechanism for the tapered roller electrodes 7, 8 and the like have been omitted.

この実施例ではシヤフト13,13の変位を検
出するため、前記シヤフト13,13に例えば差
動変圧器からなる位置センサ18,18を取付
け、シヤフト13とフレーム11との相対移動距
離をそれぞれ電圧変動値として検出する。
In this embodiment, in order to detect the displacement of the shafts 13, 13, position sensors 18, 18 made of, for example, differential transformers are attached to the shafts 13, 13, and the relative movement distance between the shaft 13 and the frame 11 is determined by voltage fluctuation. Detect as a value.

第2図において20は変位検出回路であり、こ
の変位検出回路20は前記2つの位置センサ1
8,18と、これら位置センサ18,18の出力
を増幅する増幅回路21,21と、その出力の差
を求める差動増幅回路22と、この回路22の出
力の絶対値を求める絶対値回路23とを備える。
位置センサ18,18はゼロ設定機18a,18
aを備え、このゼロ設定機18a,18aによつ
てキヤツプ5のずれが無い時における位置センサ
18,18の出力電圧がゼロとなるように調整さ
れる。また、この位置センサ18,18は差動変
圧器であるので、キヤツプ5のずれが無い時の出
力をゼロとして、キヤツプ5のずれがあると一方
の位置センサ18が正の電圧を他方と位置センサ
18が負の電圧を出力する。
In FIG. 2, 20 is a displacement detection circuit, and this displacement detection circuit 20 is connected to the two position sensors 1.
8, 18, amplifier circuits 21, 21 for amplifying the outputs of these position sensors 18, 18, a differential amplifier circuit 22 for calculating the difference between the outputs, and an absolute value circuit 23 for calculating the absolute value of the output of this circuit 22. Equipped with.
The position sensors 18, 18 are zero setting devices 18a, 18
The zero setting devices 18a, 18a adjust the output voltages of the position sensors 18, 18 to zero when there is no displacement of the cap 5. Also, since the position sensors 18, 18 are differential transformers, the output when there is no displacement of the cap 5 is set to zero, and when there is a displacement of the cap 5, one position sensor 18 outputs a positive voltage to the other position. Sensor 18 outputs a negative voltage.

23は絶対値回路であり、差動増幅回路22の
絶対値を求める。
23 is an absolute value circuit, which determines the absolute value of the differential amplifier circuit 22.

24は比較回路であり、この絶対値回路23の
出力を、設定器25の設定値と比較し、この設定
値より大きくなると接合不良と判断して接合不良
信号を制御回路26に送る。設定器25の設定値
はテーパローラ電極7,8の変位の許容範囲すな
わちキヤツプ5のずれが許容範囲を設定するもの
である。
A comparison circuit 24 compares the output of the absolute value circuit 23 with a set value of the setter 25, and when it becomes larger than this set value, it is determined that there is a defective bond and sends a defective bond signal to the control circuit 26. The setting value of the setting device 25 is to set the permissible range of displacement of the tapered roller electrodes 7 and 8, that is, the permissible range of displacement of the cap 5.

制御回路26は接合不良信号に基づいて警告ラ
ンプや警告ブザーなどによつて警告したり、テー
パローラ電極7,8の電流を遮断し回転テーブル
6を停止してシーム接合を停止させる。
The control circuit 26 issues a warning with a warning lamp or a warning buzzer based on the joining failure signal, cuts off the current to the tapered roller electrodes 7 and 8, stops the rotary table 6, and stops the seam joining.

この実施例においてキヤツプ5の直径を12.87
mmとし、テーパローラ電極7,8のテーパ角θを
15°とする。キヤツプ5の正規の位置からのずれ
xが1.0mmあるものとすればテーパローラ電極7,
8はそれぞれ H=1.0×tan15° =1.0×0.27 =0.27mm だけ上方および下方に変位する。回転テーブル6
は約11.2秒かけて185°回転する。従つてテーパロ
ーラ電極7,8はキヤツプ5の円周の20.2mmを
11.2秒かけて転接する間に、0.27mmづつ変位する
ことになる。
In this example, the diameter of cap 5 is 12.87
mm, and the taper angle θ of the tapered roller electrodes 7 and 8 is
The angle shall be 15°. If the deviation x from the normal position of the cap 5 is 1.0 mm, the taper roller electrode 7,
8 are respectively displaced upward and downward by H=1.0×tan15°=1.0×0.27=0.27 mm. rotary table 6
rotates 185° in about 11.2 seconds. Therefore, the tapered roller electrodes 7 and 8 cover 20.2 mm of the circumference of the cap 5.
While it takes 11.2 seconds to make contact, it will be displaced by 0.27mm.

テーパローラ電極7,8の上下逆向きの変位の
絶対値の和は変位検出回路20で求められ、この
変位量が設定器25で設定された許容範囲を外れ
ると制御回路26は警告を発し、シーム接合動作
を停止する。
The sum of the absolute values of the upward and downward displacements of the tapered roller electrodes 7 and 8 is determined by the displacement detection circuit 20, and if this amount of displacement falls outside the allowable range set by the setting device 25, the control circuit 26 issues a warning and removes the seam. Stop the joining operation.

以上の実施例においては2つのテーパローラ電
極7,8の変位の絶対値の和を変位検出器20で
求めているが、本発明はこれに限られるものでは
ない。例えばキヤツプ周縁がテーパローラ電極の
回転軸に対して常に直交する方向に移動する場合
には、一方のテーパローラ電極のみの変位を検出
して、その絶対値を設定値と比較してもよい。こ
のような方法が適用可能な場合としては、円形キ
ヤツプを回転させてシーム接合する場合、矩形の
キヤツプをその周縁方向に平行移動させてシーム
接合する場合などが考えられる。
In the above embodiment, the sum of the absolute values of the displacements of the two tapered roller electrodes 7 and 8 is determined by the displacement detector 20, but the present invention is not limited to this. For example, if the cap periphery always moves in a direction perpendicular to the rotation axis of the tapered roller electrode, the displacement of only one tapered roller electrode may be detected and its absolute value may be compared with a set value. Possible cases in which such a method can be applied include cases in which circular caps are rotated and seam-joined, and rectangular caps are moved parallel to the circumferential direction and seam-joined.

また、1つの位置センサにより、2つのテーパ
ローラ電極の相対変位を検出し、その絶対値を設
定値と比較するようにしてもよい。例えば、差動
変圧器を位置センサとして用いる場合にはこの差
動変圧器のコイル側を一方のシヤフト13に、可
動鉄心側を他方のシヤフト13にそれぞれ固定し
て、両者の相対変位を1つの差動変圧器で検出し
てもよい。
Alternatively, one position sensor may be used to detect the relative displacement of the two tapered roller electrodes, and the absolute value thereof may be compared with a set value. For example, when using a differential transformer as a position sensor, the coil side of this differential transformer is fixed to one shaft 13, and the movable iron core side is fixed to the other shaft 13, and the relative displacement of the two is calculated by a single shaft 13. It may also be detected by a differential transformer.

この場合には位置センサの出力は前記第1,2
図の実施例のものに比べて2倍になるから感度が
向上する。このような方法によれば、正多角形の
キヤツプを回転させつつシーム接合する場合のよ
うに2つの位置センサが同時に上下動する場合に
も、キヤツプのずれによる変位のみを検出できる
利点がある。
In this case, the output of the position sensor is
The sensitivity is improved because it is twice as large as that of the embodiment shown in the figure. This method has the advantage of being able to detect only the displacement due to cap misalignment even when two position sensors move up and down at the same time, such as when regular polygonal caps are seam-joined while being rotated.

また、前記第1,2図の実施例では、位置セン
サ18として差動変圧器を用いゼロ設定器18a
によつてゼロ調整するが、本発明における変位検
出回路はこれに限定されるものでないのは勿論で
ある。例えば、テーパローラ電極への通電開始時
またはその直前におけるテーパローラ電極の位置
を示す位置センサの出力を記憶し、その後のシー
ム接合中の位置センサの出力とこの記憶値との差
から変位を求めてもよい。また、位置センサの出
力の最大値と最小値を求め両者の差から最大変位
を求めたり、位置センサの出力の変化率からキヤ
ツプのずれを間接的に検出するものなど種々の構
成が可能である。本発明はキヤツプのずれをテー
パローラ電極の変位に基づいて検出するものであ
れば全て包含するものである。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a differential transformer is used as the position sensor 18, and the zero setter 18a
However, the displacement detection circuit according to the present invention is of course not limited to this. For example, the output of a position sensor indicating the position of the tapered roller electrode at or immediately before the start of energization to the tapered roller electrode may be stored, and the displacement determined from the difference between the output of the position sensor during subsequent seam joining and this stored value. good. In addition, various configurations are possible, such as finding the maximum and minimum values of the output of the position sensor and finding the maximum displacement from the difference between the two, or indirectly detecting the displacement of the cap from the rate of change in the output of the position sensor. . The present invention includes any method in which cap displacement is detected based on the displacement of a tapered roller electrode.

(発明の効果) 本発明は以上のように、半導体回路素子の容器
をマイクロパラレルシーム接合する際に、テーパ
ローラ電極の変位に基づいてキヤツプのずれが許
容範囲内にあるか否かを判別することによりシー
ム接合の良否を検出する。このため2つのテーパ
ローラ電極のキヤツプ接触部分の回転半径の差が
許容範囲を越えて過大にならず、温度のアンバラ
ンスによる接合不良を高精度に検出できる。この
結果次のような種々の効果を得ることができる。
(Effects of the Invention) As described above, the present invention has a method of determining whether or not the displacement of the cap is within an allowable range based on the displacement of the tapered roller electrode when micro-parallel seam joining the containers of semiconductor circuit elements. Detects the quality of the seam joint. Therefore, the difference in the rotation radius of the two tapered roller electrodes in contact with the cap does not exceed the allowable range, and bonding defects due to temperature imbalance can be detected with high accuracy. As a result, the following various effects can be obtained.

(1) シーム接合不良に基づく容器の気密性の低下
を防止し、製品の歩留りを著しく高めることが
できる。
(1) It is possible to prevent a decrease in the airtightness of containers due to poor seam joints, and to significantly increase product yield.

(2) 後工程の組立作業中や使用中に破損しない強
固な気密封止が可能になる。
(2) A strong airtight seal that will not be damaged during post-process assembly work or use is possible.

(3) 2つの接合部の温度のアンバランスが小さく
なるので、温度が過度に上昇することがなくな
り、テーパローラ電極や容器の損傷が発生しな
い。
(3) Since the temperature imbalance between the two joints is reduced, the temperature will not rise excessively and damage to the tapered roller electrode and container will not occur.

(4) 温度が過度に上昇することがないので、収容
する半導体回路素子の温度による特性への悪影
響を防止することができる。
(4) Since the temperature does not rise excessively, it is possible to prevent the temperature from adversely affecting the characteristics of the semiconductor circuit elements accommodated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、本発明の一実施例である装置の側面
図、第2図は接合不良判別装置のブロツク図、第
3図はマイクロパラレルシーム接合法の説明図、
第4,5図は本発明の原理説明図である。 3……容器本体、4……半導体回路素子、5…
…キヤツプ、7,8……テーパローラ電極、18
……位置センサ、20……変位検出回路、22…
…差動増幅回路、23……絶対値回路、24……
比較回路、25……設定器。
FIG. 1 is a side view of a device that is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a device for determining defective joints, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a micro-parallel seam joining method.
4 and 5 are diagrams explaining the principle of the present invention. 3... Container body, 4... Semiconductor circuit element, 5...
... Cap, 7, 8 ... Taper roller electrode, 18
...Position sensor, 20...Displacement detection circuit, 22...
... Differential amplifier circuit, 23 ... Absolute value circuit, 24 ...
Comparison circuit, 25...setting device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 半導体回路素子を収容する上方が開口した容
器本体にキヤツプを載せ、前記キヤツプの対称な
周縁に接触するように配置された一対のテーパロ
ーラ電極を、前記キヤツプの周縁に上方から転接
させつつ通電することにより、前記キヤツプと容
器本体との間に介在するメツキ層を溶融させ、前
記キヤツプを前記容器本体にシーム接合するマイ
クロパラレルシーム接合装置において、 少くとも一方の前記テーパローラ電極の上下方
向の変位に基づいて前記キヤツプのずれによる接
合不良を判別することを特徴とするマイクロパラ
レルシーム接合装置の接合不良判別方法。 2 前記キヤツプの周縁が前記テーパローラ電極
の回転軸に対して直交する方向に相対移動され、
一方のテーパローラ電極の変位を検出しこの変位
が予め設定した許容範囲を外れたことから接合不
良を判別することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のマイクロパラレルシーム接合装置の接
合不良判別方法。 3 2つのテーパローラ電極の相対変位を検出
し、この相対変位は予め設定した許容範囲を外れ
たことから接合不良を判別することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のマイクロパラレルシ
ーム接合装置の接合不良判別方法。 4 半導体回路素子を収容する上方が開口した容
器本体にキヤツプを載せ、前記キヤツプの対称な
周縁に接触するように配置された一対のテーパロ
ーラ電極を、前記キヤツプの周縁に上方より転接
させつつ通電することにより前記キヤツプと容器
本体との間に介在するメツキ層を溶融させ、前記
キヤツプを前記容器本体にシーム接合するマイク
ロパラレルシーム接合装置において、 前記キヤツプのずれが無い状態を基準として少
くとも一方の前記テーパローラ電極の変位を検出
する変位検出回路と、前記テーパローラ電極の変
位の許容範囲を設定する設定器と、前記テーパロ
ーラ電極の変位を前記許容範囲と比較する比較器
とを備え、前記テーパローラ電極の変位が前記許
容範囲を外れたことから接合不良を判別すること
を特徴とするマイクロパラレルシーム接合装置の
接合不良判別装置。 5 一対のテーパローラ電極は前記キヤツプの周
縁の移動方向に直交する直線上に対向配置され、
変位検出回路は、一方のテーパローラ電極の変位
を検出する位置センサと、この位置センサの出力
の絶対値を求める絶対値回路とを備えることを特
徴とする特許請求の範囲第4項記載のマイクロパ
ラレルシーム接合装置の接合不良判別装置。 6 変位検出回路は2つのテーパローラ電極の相
対変位を検出する1つの位置センサと、この位置
センサの出力の絶対値を求める絶対値回路とを備
えることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載
のマイクロパラレルシーム接合装置の接合不良判
別装置。 7 変位検出回路は2つのテーパローラ電極のそ
れぞれの変位を検出する2つの位置センサと、こ
れら各位置センサの出力の差を求める差動増幅器
と、この差動増幅器の出力の絶対値を求める絶対
値回路とを備えることを特徴とする特許請求の範
囲第4項記載のマイクロパラレルシーム接合装置
の接合不良判別装置。
[Scope of Claims] 1. A cap is placed on a top-opened container body that accommodates a semiconductor circuit element, and a pair of tapered roller electrodes arranged so as to be in contact with symmetrical peripheries of the cap are placed on top of the periphery of the cap. A micro-parallel seam joining device for seam-joining the cap to the container body by melting a plating layer interposed between the cap and the container body by applying electricity while making contact between the cap and the container body, wherein at least one of the tapered rollers 1. A method for determining bonding defects in a micro-parallel seam bonding apparatus, characterized in that bonding defects due to displacement of the cap are determined based on vertical displacement of an electrode. 2. The peripheral edge of the cap is relatively moved in a direction perpendicular to the rotation axis of the tapered roller electrode,
The micro-parallel seam welding apparatus according to claim 1 is used to determine a welding defect in the micro-parallel seam joining apparatus according to claim 1, wherein the displacement of one of the tapered roller electrodes is detected, and a welding defect is determined based on the fact that this displacement is out of a preset tolerance range. Method. 3. The micro-parallel seam joining device according to claim 1, wherein a relative displacement between the two tapered roller electrodes is detected, and a joint failure is determined based on the fact that this relative displacement is outside a preset tolerance range. Method for determining bonding failure. 4. A cap is placed on a container body with an open top that accommodates a semiconductor circuit element, and a pair of tapered roller electrodes arranged so as to be in contact with the symmetrical periphery of the cap are energized while being rolled into contact with the periphery of the cap from above. In a micro-parallel seam joining device for seam-joining the cap to the container body by melting the plating layer interposed between the cap and the container body, at least one of the caps is seam-joined, based on a state in which there is no displacement of the cap. a displacement detection circuit that detects the displacement of the tapered roller electrode, a setting device that sets an allowable range of displacement of the tapered roller electrode, and a comparator that compares the displacement of the tapered roller electrode with the allowable range; A bonding defect determination device for a micro-parallel seam welding device, characterized in that a bonding defect is determined based on a displacement of the micro-parallel seam joining device being outside the permissible range. 5 a pair of tapered roller electrodes are arranged opposite to each other on a straight line orthogonal to the moving direction of the peripheral edge of the cap;
The microparallel according to claim 4, wherein the displacement detection circuit includes a position sensor that detects the displacement of one of the tapered roller electrodes, and an absolute value circuit that calculates the absolute value of the output of this position sensor. Joint defect determination device for seam joining equipment. 6. Claim 4, characterized in that the displacement detection circuit includes one position sensor that detects the relative displacement of two tapered roller electrodes, and an absolute value circuit that calculates the absolute value of the output of this position sensor. Welding defect determination device for micro-parallel seam joining equipment. 7 The displacement detection circuit includes two position sensors that detect the displacement of each of the two tapered roller electrodes, a differential amplifier that determines the difference between the outputs of these position sensors, and an absolute value that determines the absolute value of the output of this differential amplifier. A bonding defect determination device for a micro-parallel seam bonding device according to claim 4, comprising a circuit.
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