[發(fā)明專利]導(dǎo)線鍵合裝置的繞線盤系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510809762.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105632952B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭志華;吳漢淦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 先進(jìn)科技新加坡有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/60
• 分類號(hào): H01L21/60;H01L21/66
• 代理公司: 北京申翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)線鍵合裝置的繞線盤系統(tǒng)，包括：設(shè)置用于接收引線的引線盤；用于將所述引線的自由端送入所述導(dǎo)線鍵合裝置的鍵合頭的引線導(dǎo)引部；和用于將所述引線拉緊以在所述引線盤和所述引線導(dǎo)引部之間確定引線路徑的拉緊機(jī)構(gòu)。所述繞線盤系統(tǒng)包括具有包含圖像傳感器的照相機(jī)的成像模塊。所述成像模塊還包括圖像處理單元。所述照相機(jī)被設(shè)置通過(guò)所述圖像傳感器將所述引線路徑的至少一部分成像以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。所述圖像處理單元被配置為處理所述圖像數(shù)據(jù)以確定所述引線路徑的至少一部分的幾何形狀和/或幾何形狀的變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體組裝和封裝領(lǐng)域，特別的涉及導(dǎo)線鍵合裝置的繞線盤系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鍵合機(jī)被使用在半導(dǎo)體組裝和封裝過(guò)程中，以在半導(dǎo)體晶元上的電觸點(diǎn)和基板之間，或不同半導(dǎo)體晶元上的電觸點(diǎn)之間形成電連接。引線從包含引線的繞線盤送入鍵合工具，如用于執(zhí)行引線鍵合的毛細(xì)管。

一種用于將引線粘接或焊接到連接墊的典型方法是通過(guò)熱、壓和/或超聲能的組合。它是一種固相焊接工藝，其中兩種金屬材料（引線和墊的表面）被密切接觸。一旦所述表面密切接觸，就發(fā)生電子共享或原子內(nèi)部擴(kuò)散，導(dǎo)致引線鍵合的形成。引線鍵合的兩種主要類型是球型鍵合和楔型鍵合。

例如，楔型鍵合器使用由超聲換能器產(chǎn)生的超聲能連接引線。所述超聲換能器產(chǎn)生超聲震蕩。所述震蕩穿過(guò)所述楔型鍵合器焊頭處的楔子，然后被傳輸?shù)剿鲂ㄗ酉旅娴囊€。

引線由所述繞線盤系統(tǒng)從所述引線盤輸出。已知的繞線盤在圖1中顯示。所述繞線盤通常包括以下特征：固定所述引線卷盤的閥芯軸101、張緊器102，以預(yù)裝從所述盤輸出的引線、用于維持所述引線連續(xù)輸出的引線緩沖區(qū)域103、用于將所述引線輸出到焊頭的引線路徑104，和用于檢測(cè)鍵合之后引線的移動(dòng)，以確定鍵合是否粘住的引線損耗檢測(cè)器105。

所述引線損耗檢測(cè)器105能夠通過(guò)檢測(cè)所述引線的移動(dòng)來(lái)確定所述鍵合的粘性。通常成功的鍵合之后，所述鍵合頭將向上移動(dòng)并且所述引線將從鍵合尖松出以進(jìn)一步處理如形成彎曲或切割。松出的引線的數(shù)量可在所述繞線盤的出口處確定。如果所述數(shù)量比預(yù)設(shè)的閾值大，所述鍵合可被認(rèn)為是已經(jīng)粘住的鍵合。

有兩種類型的引線損耗檢測(cè)器：接觸和非接觸類型。接觸類型的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子在圖2中顯示。所述接觸類型的檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括：可操作地連接到一對(duì)壓輪202的旋轉(zhuǎn)編碼器201。所述壓輪將所述引線203在中間壓緊以提供摩擦接觸。當(dāng)引線203被送入時(shí)，所述輪202將被旋轉(zhuǎn)并因此所述旋轉(zhuǎn)編碼器201將能夠記錄表示已經(jīng)被松出的所述引線長(zhǎng)度的信號(hào)。

非接觸引線損耗檢測(cè)器的例子在圖3中顯示。所述非接觸引線損耗檢測(cè)器包括具有一排光敏元件301的傳感器模塊。所述傳感器模塊通常被設(shè)置在所述引線緩沖區(qū)域內(nèi)（例如圖1中的緩沖區(qū)域103）。當(dāng)引線302被送入，緩沖區(qū)域的引線彎曲部將位移（在303的方向上）并觸發(fā)所述光敏元件301。檢測(cè)線上哪個(gè)傳感器被觸發(fā)了將允許確定所述引線位置并因此檢測(cè)引線的移動(dòng)。

上述的每一個(gè)裝置具有特定的缺陷。對(duì)于接觸類型的引線損耗檢測(cè)器，檢測(cè)敏感度非常低，因?yàn)槠浔凰鼍幋a器的分辨率所限制。并且，所述輪子的慣性將提供額外的摩擦到所述引線，并將在焊接過(guò)程中當(dāng)所述引線彎曲部被送入時(shí)影響其連貫性。另外，由于引線和輪子的接觸力，所述輪子將會(huì)磨損，從而引起檢測(cè)不一致和引線的污染。

所述非接觸類型引線損耗檢測(cè)器解決了在接觸類型檢測(cè)器中發(fā)現(xiàn)的大部分問(wèn)題，因?yàn)槠湎艘€和輪子之間的接觸界面。然而，其檢測(cè)靈敏度依然有限，因?yàn)槠浔还饷粼嚵?01的傳感器間距304所限制。因此，其不能夠檢測(cè)出小的引線移動(dòng)。

由于現(xiàn)有檢測(cè)器的低靈敏度，有時(shí)，對(duì)于送入細(xì)微引線的鍵合不能有效的執(zhí)行引線損耗檢測(cè)。例如，在小直徑鍵合應(yīng)用中，切割之前的引線送入大約是所述鍵合工具尖的長(zhǎng)度——一百微米量級(jí)——通常不能被檢測(cè)到。

仍然需要一種能夠克服或減輕前述困難或至少提供一種有用的替代的繞線盤系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容