[發明專利]包含有雙軌道傳送機構的鍵合機

有效

• 申請號: 200910177354.2
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101964310A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 宋景耀;關家勝;林俊杰;賀汀宇
• 申請（專利權）人: 先進科技新加坡有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/60;H01L33/00
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 周春發

技術領域

本發明涉及用于電子器件的鍵合機(bonding?machine)，更具體是涉及一種包含有雙軌道傳送機構的鍵合機，其用于裝載或卸載進行鍵合的電子器件，如引線框。

背景技術

在包括電子器件，如立式(vertical)LED(LED：Light-Emitting?Diode)器件的半導體后端裝配工序中，熱超聲焊球形鍵合(thermosonic?ball?bonding)是一個用于形成電氣互連的基本工序。立式LED裝配在襯底上，其在垂直的方位上布置于料盒(magazine)中，并在垂直方向上饋送給鍵合機以進行鍵合。完成鍵合以將裝配在固定襯底(standing?substrate)，如引線框邊緣上的LED電氣連接到襯底自身上。和更為傳統的側式LED(lateral?LEDs)相比，立式LED具有多個優點。和側式LED相比，立式LED中電流傳送得到了顯著的加強，這導致減小了串聯阻抗。結果，立式LED的光線輸出和能量轉換效率同時也在高注入電流(injection?currents)下大大提高。而且，當立式LED(minimal?degradation)承受約400mA電流下的壓力測試時其展現了最小化的光能衰減，而同樣的壓力由于增加了的電流擁擠(current?crowding)和自身發熱(self-heating)會導致側式LED毀壞。

在立式LED器件中，為了將LED連接到引線框上，其上裝配有LED的引線框的相應引線上進行鍵合以前，諸如直徑為20-75微米的金線之類的細線被鍵合在LED的電路盤上。為了連續傳送立式LED器件進入鍵合區域，包含有線性排列系統(linear?indexing?system)或者排列機(indexer)的引線框傳送設備沿著引線框傳送路徑或軌道高速傳送引線框。當導線鍵合立式LED的速度提高時，相應提高和導線鍵合機器協同作業的子系統的運作速度是令人期望的。

傳統的用于傳送立式LED的引線框傳送設備可能使用一種單軌的引線框進給系統排列引線框，以便于連續地執行鍵合和排列。在進給未鍵合的引線框到鍵合位置以前，當排列機向外推出已鍵合的引線框的時候，鍵合系統是空閑的。當鍵合速度很高時，鍵合系統的空閑時間可以增加到多達30％。

和使用單軌的引線框進給系統相比較，包含有雙軌引線框進給系統的引線框傳送設備被設計出以減少鍵合系統的空閑時間。在圖1、圖2中闡述了兩個雙軌引線框進給系統。圖1所示為傳統的包含有同步排列機102的同步雙軌引線框進給系統100的俯視圖。同步雙軌引線框進給系統100包含有第一路徑或前引線框軌道108、第二路徑或后引線框軌道110，該后引線框軌道110和前引線框軌道108平行固定設置并距前引線框軌道108一段預定距離，以便于軌道109的間距是固定的。在加熱器塊106的相對兩側設置的鍵合位置同樣也存在預加熱器塊104和加熱器塊106，以及設置在這兩個鍵合位置上方的鍵合系統107。

排列驅動機構激勵同步排列機102，以各自從設置在同步雙軌引線框進給系統100第一端部的引線框料盒處進給未被鍵合的引線框112在前引線框軌道108和后引線框軌道110上。兩個未被鍵合的引線框112沿著雙軌朝向軌道的另一端部被同時排列(index)，并于被排列到加熱器塊106以前在預加熱器塊104處被加熱，而在鍵合前進行進一步的加熱。鍵合系統107在前引線框軌道108和后引線框軌道110之間移動以完成每個引線框112的鍵合。在兩個鍵合的引線框112的立式LED已經被完全鍵合之后，下面的工序是兩個鍵合后的引線框被一起排序并被卸載進入料盒中。同時，另外兩個未被鍵合的引線框112被饋送到雙軌108的第一端部。在引線框112裝載到同步雙軌引線框進給系統100和從其卸載期間，鍵合系統107將會是空閑和沒有生產效率的。所以，如同以上所述的單軌進給系統，同步雙軌引線框進給系統100仍然依賴于一系列的鍵合和排列流程。從而，相對于傳統的單軌進給系統，其整體效益是最小的。

而且，由于雙軌之間的間距距離是固定的，所以基于選定的料盒的間距該同步雙軌引線框進給系統100是定制的。這限制了處理不同間距料盒的靈活性。同時，僅僅具有位于第一軌道108和第二軌道110之間的、和該兩個軌道相接觸的單個預加熱器塊104和單個加熱器塊106引起了不被期望的振動傳送，該振動來自從一個軌道到另一個軌道每個引線框上的引線框夾具(clamps)的開啟或閉合。因此，當一個引線框112正被夾持或釋放時，另一個引線框112上的導線鍵合較佳地是停止的，否則將會導致不精確的鍵合。