專利名稱：在引線鍵合機中用來輸送焊絲的、具有多個位于圓弧上能夠被施以壓縮空氣的通道的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在引線鍵合機中用來輸送焊絲的裝置。
背景技術(shù)：
引線鍵合機是一種機器，憑借該機器在半導(dǎo)體芯片裝配在 基板上之后對該半導(dǎo)體芯片進行布線。引線鍵合機具有毛細管，該毛 細管鑲?cè)朐诩饨求w的尖端。該毛細管用于把焊絲固定在半導(dǎo)體芯片的 連接點上及固定在基板的連接點上，以及用于兩個連接點之間的焊絲 引導(dǎo)。在形成半導(dǎo)體芯片的連接點與基板的連接點之間的焊絲連接時， 從毛細管凸出的焊絲端部首先熔化成球狀。接著借助于壓力和超聲波 將焊絲熔球固定在半導(dǎo)體芯片的連接點上。在此，由超聲波發(fā)生器對 尖角體施以超聲波。這種工藝被稱為"球焊鍵合"。然后，焊絲被拉 延到所需要的長度，形成焊絲橋，并焊接在基板的連接點上。該最后 的工藝部分被稱為"楔焊鍵合"。將焊絲固定在基體材料的連接點上 后，焊絲被截斷，繼而下一個鍵合循環(huán)可以開始。焊絲纏繞到焊絲巻筒上。由焊絲輸送裝置將焊絲輸送給毛 細管。圖1示出這樣的焊絲輸送裝置。該焊絲輸送裝置包括由電動機 的軸1驅(qū)動的、用于焊絲巻筒3的支架2以及包括利用壓縮空氣進行 工作的、帶有傳感器5的貯絲器4。貯絲器4由前板和后板6組成，前 板和后板6以大約0.2mm的預(yù)先規(guī)定的距離互相平行地布置。前板在 附圖中被省略。后板6包含凸起部7，前板放置于這些凸起部7的上面。 以這種方式來確定兩個板之間的預(yù)先規(guī)定距離。焊絲8被從側(cè)面輸送 給貯絲器4并以近似垂直的方向離開貯絲器4。通過附加的、安置在后 板和前板上的凹槽而在兩個板之間形成通道9，壓縮空氣以由箭頭所表示的方向流經(jīng)通道9。壓縮空氣使焊絲8偏轉(zhuǎn)。由擋塊10和11來限定
焊絲8的最大偏轉(zhuǎn)。傳感器5位于擋塊10處。傳感器5是帶有光發(fā)射 器和光接收器的光學傳感器。光發(fā)射器發(fā)出光束，光接收器測量，在 焊絲8處被反射的光線是否回落到該光接收器上。以虛線13來表示正 常運行中的焊絲8所處的區(qū)域的邊緣。如果在焊絲巻筒3與貯絲器4 之間還布置有銷柱15 (銷柱15使得焊絲8轉(zhuǎn)向)，則焊絲的分布不依 賴于焊絲8從焊絲巻筒3上展開的程度。在貯絲器4與毛細管14之間布置有附加的焊絲張緊裝置 16，該張緊裝置16基本上由小管組成，由空氣在靠近焊絲張緊裝置16 的箭頭所示的方向上吹過，從而使焊絲在布置在毛細管14上方的焊絲 夾17的區(qū)域內(nèi)保持張緊。在進行鍵合期間，要么是焊絲被消耗，即當形成焊絲圈并 由此將焊絲從貯絲器4中拉出來時，要么是焊絲被縮回到貯絲器4中， 即當毛細管14被抬高時，從而形成新的焊絲球。焊絲8不是連續(xù)地、以恒定的速度從焊絲巻筒3上展開， 而是在傳感器5的控制下根據(jù)需要地從巻筒上展開總是當傳感器5 的輸出信號表明，焊絲8已離開傳感器5的測量范圍時，電動機使焊 絲巻筒3轉(zhuǎn)動，直到傳感器5的輸出信號表明焊絲8又重新處于傳感 器5的測量范圍內(nèi)為止。在通道9中流動的空氣讓焊絲8偏轉(zhuǎn)，并由此在焊絲內(nèi)引 起拉應(yīng)力。這種貯絲器4的缺點在于，該拉應(yīng)力強烈地依賴于在貯絲 器4內(nèi)部焊絲8的當前的分布或者是強烈地依賴于在貯絲器內(nèi)當前貯 放的焊絲的數(shù)量，后者可以導(dǎo)致焊絲高度(在業(yè)內(nèi)被稱為"活套高度") 的變化。此外，出于幾何上的原因，這種變化是強烈地非線性的。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明的任務(wù)在于開發(fā)出在帶有貯絲器的引線鍵合機中 用來輸送焊絲的裝置和方法，在這種貯絲器中，焊絲的拉應(yīng)力盡可能 不依賴于在貯絲器中貯放的焊絲的當前數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明，壓縮空氣在貯絲器中如此地吹到焊絲上，使 得焊絲在預(yù)先規(guī)定的角度范圍內(nèi)基本上沿著圓軌跡分布。不管貯絲器 實際容納的焊絲數(shù)量是最小或者最大，抑或是在最小與最大之間的任 意的數(shù)量，焊絲總是近似分布在圓軌跡上，而唯獨其半徑發(fā)生改變。 因此，由貯絲器瞬時容納的焊絲的數(shù)量對焊絲的拉應(yīng)力的影響是微不 足道的。—種用來把焊絲從焊絲巻筒輸送到引線鍵合機的毛細管的
裝置，包括由電動機驅(qū)動的、用于容納焊絲巻筒的支架以及包括貯絲 器。根據(jù)本發(fā)明的貯絲器具有兩個彼此保持間隔地布置的板件，在這 兩個板件之間形成多個通道，所述通道的通出口位于圓弧上并且所述
通道與該圓弧的圓心相關(guān)地基本上沿徑向分布。通道張開角度范圍<D。
在運行中，所述通道被施以壓縮空氣，壓縮空氣由此在徑向上流動并
張緊焊絲。焊絲在角度范圍(D內(nèi)基本上沿著圓軌跡分布。該角度范圍 ①典型地是在150°到180。之間，而最小為90。。通道的數(shù)目優(yōu)先為0/30° 個。最好在貯絲器的入口附近和貯絲器的出口附近各布置一個
銷柱，在運行中，焊絲在這些銷柱處轉(zhuǎn)向，或者貯絲器自身這樣地構(gòu)
成即在運行中，焊絲在貯絲器入口附近的預(yù)先規(guī)定的位置處轉(zhuǎn)向， 并且在貯絲器的出口附近的預(yù)先規(guī)定的位置處轉(zhuǎn)向。通過這種方式可 以實現(xiàn)，焊絲進入貯絲器的方向以及焊絲從貯絲器出來的方向不依賴
于在貯絲器內(nèi)容納的焊絲的長度。由此，焊絲內(nèi)的拉應(yīng)力很大程度上 保持不依賴于在貯絲器內(nèi)容納的焊絲的長度。


整合到說明書中并且充當說明書的一部分的

了本 發(fā)明的一個或多個實施例，這些圖結(jié)合詳細說明用來說明本發(fā)明的基 礎(chǔ)和實施方案。這些圖不是按比例表示的。對于這些附圖
圖1以俯視圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的焊絲輸送裝置，
圖2以俯視圖示出帶有根據(jù)本發(fā)明的貯絲器的焊絲輸送裝置的實
施例，
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的貯絲器的剖面圖。
具體實施例方式焊絲輸送裝置包括在圖1中所示的部件，亦即由電動機驅(qū) 動的、容納焊絲巻筒3的支架2，以及貯絲器4。而對貯絲器4進行如 此地改善，使得焊絲8內(nèi)的拉應(yīng)力明顯強度較小地依賴于焊絲8的當 前的長度。本發(fā)明基本在于，使貯絲器4內(nèi)的空氣如此地流動，從而 使得貯絲器4的內(nèi)部的焊絲沿著圓軌跡分布。貯絲器4又包括前板19 (圖3)和后板6，它們以預(yù)先規(guī)定的間距互相平行地布置。所預(yù)先規(guī) 定的間距大約為0.1到0.3 mm，典型地為0.2 mm。兩個板件6禾口 19 中的一個(在示例中為前板19)是沒有凹槽的平板。圖2以俯視圖示 出焊絲輸送裝置，其中，貯絲器4的前板19被省略。圖3以沿著圖2 的圓周22的剖面示出貯絲器4，后板6包含多個平坦的凸起部7，在 這些凸起部7之間形成數(shù)目為n個的通道9.1 - 9.n。(在實施例中，n =8)。通道9.1 -9.11的端部位于圓心為23的兩個同心圓21和22的上 面。通道9.1-9.11的通出口也位于圓弧的上面。圓心23—方面充當圓 弧的圓心而另一方面充當參照點，通道9.1 - 9.n與該參照點相關(guān)地沿徑 向分布?？籽?4位于內(nèi)圓21的內(nèi)部，壓縮空氣通過該孔眼24輸送。 當前板19固定在后板6的旁邊時，則在孔眼24的范圍內(nèi)形成由凸起 部7與通道9.1 - 9.n的通入口所界定的空腔，該空腔通過通道9.1 - 9.n 與周圍環(huán)境連接。穿過通道9.1 -9.11在徑向上流動的空氣在多個位置向 外擠壓焊絲8并且于是在焊絲8內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力。焊絲8在由兩個最靠外的通道9.1和9.n所確定的角度范圍O內(nèi)基本上分布在圓軌跡上，該 圓軌跡與圓21和22是同心的。在該示例中，該角度范圍為大約145°。傳感器5優(yōu)選是與在根據(jù)圖1的焊絲輸送裝置中的傳感器 相同的傳感器并且焊絲8從焊絲巻筒3上的展開又在傳感器5的控制 下進行。由兩個最靠外的通道9.1和9.n所確定的角度范圍0具有 優(yōu)點地為至少90°。但是該角度范圍O也可以大一些，例如與在圖2 的示例中一樣為大約145?；蛘叽笥?80°，例如為240°。在焊絲8內(nèi)產(chǎn) 生的拉應(yīng)力隨著增加角度范圍①而增加。由此在角度范圍O內(nèi)，拉應(yīng) 力可以變大或變小。優(yōu)選在貯絲器4的入口附近布置銷柱15并在貯絲器的出 口附近布置銷柱15，在運行中，焊絲在該銷柱15處轉(zhuǎn)向。由于焊絲在 銷柱15處轉(zhuǎn)向，從而焊絲總是抵靠在銷柱15上。銷柱15的邊緣也位 于比較靠外的同心圓22上或至少相對接近于比較靠外的同心圓22。當 通過兩個最靠外的凸起部7 (凸起部7對后板6的兩個最靠外的通道 9.1和9.n的外側(cè)進行界定)能夠執(zhí)行兩個銷柱15的功能時，也就是說， 當最靠外的凸起部7的結(jié)構(gòu)如此地構(gòu)造，使得焊絲8在凸起部7處不 會被卡住時，也可以取消這兩個銷柱。在這種情況下，焊絲直接抵靠 在貯絲器4的入口處并且直接抵靠在貯絲器4的出口處。在圖2的示例中，焊絲8借助于銷柱15這樣地引導(dǎo)，以 使得焊絲8在某一位置處交叉。兩個銷柱15或兩個以上的銷柱15也 可以被這樣地放置使得焊絲8向貯絲器4的輸送以及從貯絲器4中 的導(dǎo)出在沒有焊絲交叉的情況下進行。盡管在這里為了進行圖示說明而在當前描述和介紹了本發(fā) 明的優(yōu)選實施例和應(yīng)用，但是大量的變動方案和修改方案也是可行的，這些變動方案和修改方案都處于本發(fā)明的設(shè)計方案和適用范圍內(nèi)。因 此，僅通過相關(guān)的權(quán)利要求來限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1. 用于將焊絲(8)輸送給引線鍵合機的毛細管(14)的裝置，具有由電動機驅(qū)動的、用于容納焊絲卷筒(3)的支架(2)以及具有貯絲器(4)，其特征在于所述貯絲器(4)具有多個能夠被施以壓縮空氣的通道(9)，其中，所述通道的通出口位于圓弧上，并且其中，所述通道與所述圓弧的圓心(23)相關(guān)地基本上沿徑向分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于由所述圓弧張開的 角度范圍①至少為90°,并且所述通道的數(shù)目至少為0>/30°個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于在所述貯絲器 的入口附近，布置有銷柱(15),并且在所述貯絲器的出口附近布置 有銷柱(15)，所述焊絲在運行中能夠在所述銷柱(15)處轉(zhuǎn)向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述焊絲在運 行中能夠在所述貯絲器的入口附近的預(yù)先規(guī)定的位置處轉(zhuǎn)向，并且能 夠在所述lt絲器的出口附近的預(yù)先規(guī)定的位置處轉(zhuǎn)向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來從焊絲卷筒(3)向引線鍵合機的毛細管(14)輸送焊絲(8)的裝置，該裝置包括由電動機驅(qū)動的、用于焊絲卷筒(3)的支架(2)以及包括貯絲器(4)。貯絲器(4)具有多個可以被施以壓縮空氣的通道(9.1-9.n)，這些通道(9.1-9.n)的通出口位于圓弧上并且張開預(yù)先規(guī)定的角度范圍(Φ)以及這些通道(9.1-9.n)與圓弧的圓心相關(guān)地基本上沿徑向分布，從而，焊絲(8)在規(guī)定的角度范圍(Φ)內(nèi)基本上沿著圓軌跡分布。
文檔編號B23K20/00GK101472700SQ200780021830
公開日2009年7月1日 申請日期2007年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者阿敏·費爾貝爾 申請人:歐瑞康封裝設(shè)備有限公司，施泰因豪森