[發(fā)明專利]超聲接合方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010145479.3
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111659996B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·特羅斯卡;O·西蒙
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10;B23K20/26;B23K37/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文

1.一種用于接合至少兩個(gè)接合配對件(10、20)的方法，包括：

執(zhí)行直接連續(xù)的多個(gè)超聲接合操作，其中，執(zhí)行超聲接合操作包括使用第二接合工具(42)向與第一接合配對件(10)相鄰布置的第二接合配對件(20)施加壓力，由此使所述第二接合配對件(20)壓靠所述第一接合配對件(10)，并且，利用所述第二接合工具(42)，向所述接合配對件(10、20)施加高頻超聲振動(dòng)；以及

在兩個(gè)直接連續(xù)的超聲接合操作之間的至少一個(gè)中間時(shí)間間隔期間，執(zhí)行以下至少之一：主動(dòng)冷卻和加熱所述第二接合工具(42)，其中，通過溫度單元(421)加熱或冷卻所述第二接合工具(42)，并且其中，所述溫度單元(421)在所述多個(gè)超聲接合操作中的每一個(gè)期間是未激活的。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，

在兩個(gè)直接連續(xù)的超聲接合操作之間的至少一個(gè)中間時(shí)間間隔期間，所述第二接合工具(42)被主動(dòng)冷卻至預(yù)定溫度。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，

在執(zhí)行所述多個(gè)超聲接合操作中的第一個(gè)之前，將所述第二接合工具(42)主動(dòng)加熱到預(yù)定溫度。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，

在少于所述多個(gè)超聲接合操作的中間時(shí)間間隔的10％、25％、40％或50％期間，主動(dòng)加熱所述第二接合工具(42)。

5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述多個(gè)超聲接合操作中的每一個(gè)具有在50ms和10s之間的持續(xù)時(shí)間。

6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述中間時(shí)間間隔中的每個(gè)具有在200ms和30s之間的持續(xù)時(shí)間。

7.一種超聲接合裝置，包括：

第一接合工具(41)，包括第一支撐表面(401)；以及

第二接合工具(42)，被配置成執(zhí)行直接連續(xù)的多個(gè)超聲接合操作，其中，執(zhí)行超聲接合操作包括向在所述第一支撐表面(401)上堆疊在彼此上的第二接合配對件(20)和第一接合配對件(10)施加壓力，從而使所述第二接合配對件(20)壓靠所述第一接合配對件(10)，并向所述接合配對件(10、20)施加高頻超聲振動(dòng)，其中，

所述第二接合工具(42)包括溫度單元(421)，所述溫度單元(421)被配置為至少在兩個(gè)直接連續(xù)的超聲接合操作之間的一個(gè)中間時(shí)間間隔期間，執(zhí)行以下至少之一：主動(dòng)冷卻和加熱所述第二接合工具(42)，其中，所述溫度單元(421)在所述多個(gè)超聲接合操作中的每一個(gè)期間是未激活的。

8.如權(quán)利要求7所述的超聲接合裝置，其中，所述第二接合工具(42)包括溫度傳感器，所述溫度傳感器被配置為檢測所述第二接合工具(42)的溫度。

9.如權(quán)利要求7所述的超聲接合裝置，其中，所述溫度單元(421)包括被配置為主動(dòng)加熱所述第二接合工具(42)的激光單元或感應(yīng)單元。

10.如權(quán)利要求7所述的超聲接合裝置，其中，所述溫度單元(421)包括被配置為主動(dòng)冷卻所述第二接合工具(42)的蒸發(fā)冷卻單元或風(fēng)扇單元。

11.如權(quán)利要求10所述的超聲接合裝置，其中，

所述溫度單元(421)包括蒸發(fā)冷卻單元，

所述蒸發(fā)冷卻單元包括毛細(xì)管(424)，所述毛細(xì)管(424)包括具有第一直徑的第一部分和具有第二直徑的第二部分，所述第二直徑小于所述第一部分的直徑；以及

通過所述毛細(xì)管(424)的冷卻液通過所述第二部分，并且當(dāng)?shù)竭_(dá)具有增大的直徑的所述第一部分時(shí)，其相變成氣態(tài)。

12.如權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的超聲接合裝置，其中，所述第二接合工具(42)包括超聲焊極。