專利名稱：一種鍵合頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路封裝設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于手動、半自動壓焊設(shè)備上的鍵合頭裝置。
背景技術(shù)：
壓焊機具有球焊、楔焊兩種焊線功能并能滿足普通深腔需求，適合于基板或腔體模塊元器件的生產(chǎn)。隨著微電子行業(yè)的迅速發(fā)展，各種器件都面臨國際大流通的考驗，元器件的內(nèi)在品質(zhì)和外觀質(zhì)量變得越來越重要，性能可靠、操作方便、精度準確、功能強大是壓焊機的發(fā)展趨勢。鍵合頭是壓焊機的核心部件，其綜合打火、送線、及壓焊功能于一體。因此，鍵合頭的研發(fā)尤為重要。手動、半自動壓焊設(shè)備上的鍵合頭與全自動壓焊設(shè)備上的鍵合頭相比，其運動形式相對復(fù)雜，除需擺動運動外還需豎直運動，通常手動、半自動壓焊設(shè)備上的鍵合頭的鍵合壓力由彈簧提供，在鍵合過程中，操作員通過手動調(diào)整彈簧的伸縮來調(diào)整所需的鍵合壓力， 這樣操作起來不方便，且不精確，對鍵合質(zhì)量有影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了一種應(yīng)用于手動或半自動壓焊設(shè)備上的鍵合頭裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的手動或半自動壓焊設(shè)備上的鍵合頭的鍵合壓力由彈簧提供的技術(shù)問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種鍵合頭裝置，應(yīng)用于手動或半自動壓焊設(shè)備， 其中，包括鍵合頭定架；打火部，設(shè)置于所述鍵合頭定架上，用于完成打火；送線部，設(shè)置于所述鍵合頭定架上，用于完成送線；鍵合部，設(shè)置于所述鍵合頭定架上，包括音圈電機，用于為所述鍵合部提供完成引線鍵合所需的鍵合壓力。優(yōu)選地，所述的鍵合頭裝置，其中，所述鍵合部還包括主轉(zhuǎn)軸；可繞所述主轉(zhuǎn)軸與所述鍵合頭定架相對轉(zhuǎn)動的換能器動架；換能器，設(shè)置于所述換能器動架上，用于提供完成引線鍵合所需的超聲；劈刀，設(shè)置于所述換能器上；所述音圈電機設(shè)置于所述鍵合頭定架上，與所述換能器動架相接觸，在通電的情況下，通過推動所述換能器動架來推動所述劈刀向鍵合面施加鍵合壓力，所述鍵合壓力與所述換能器提供的超聲相配合帶動所述劈刀完成鍵合。優(yōu)選地，所述的鍵合頭裝置，其中，所述鍵合部還包括設(shè)置于所述鍵合頭定架上的第一觸點和設(shè)置于所述換能器動架上的第二觸點；所述劈刀未接觸到鍵合面時，所述第一觸點與所述第二觸點相接觸；所述劈刀接觸到鍵合面時，所述第一觸點與所述第二觸點脫離為不相接觸。優(yōu)選地，所述的鍵合頭裝置，其中，所述鍵合部還包括設(shè)置于所述鍵合頭定架上的開口傳感器和設(shè)置于所述換能器動架上的開口調(diào)整螺釘；當所述開口傳感器與所述開口調(diào)整螺釘相接觸時，所述換能器開始施加超聲及所述音圈電機開始施加鍵合壓力。優(yōu)選地，所述的鍵合頭裝置，其中，所述打火部包括打火支臂，設(shè)置于所述鍵合頭定架上；第一電磁鐵，設(shè)置于所述打火支臂上；絕緣的電子打火轉(zhuǎn)臂，與所述電磁鐵相連接；打火桿，設(shè)置于所述電子打火轉(zhuǎn)臂上；所述第一電磁鐵，用于在通電后，通過驅(qū)動所述電子打火轉(zhuǎn)臂來帶動所述打火桿運動到預(yù)定的打火位置。優(yōu)選地，所述的鍵合頭裝置，其中，所述送線部包括線夾部，所述線夾部包括定線夾；動線夾，通過轉(zhuǎn)銷與所述定線夾相連接，所述動線夾通過繞所述轉(zhuǎn)銷相對所述定線夾旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)動線夾的開合；開口調(diào)整螺釘，設(shè)置于所述動線夾，用于調(diào)整動線夾的開口大??；第二電磁鐵，用于在通電時推動所述開口調(diào)整螺釘，使所述動線夾繞所述轉(zhuǎn)銷旋轉(zhuǎn)并打開一開口，以使鍵合絲進入；復(fù)位彈簧，設(shè)置于所述定線夾與動線夾之間，用于在所述第二電磁鐵斷電時，使所述動線夾繞所述轉(zhuǎn)銷旋轉(zhuǎn)并閉合所述動線夾的開口，以夾緊鍵合絲。優(yōu)選地，所述的鍵合頭裝置，其中，所述送線部還包括送線轉(zhuǎn)臂，與所述線夾部相連接；與所述送線轉(zhuǎn)臂相接觸的送線凸輪；送線電機，用于帶動所述送線凸輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動所述送線轉(zhuǎn)臂上下運動，進而帶動所述線夾部上下運動。優(yōu)選地，所述的鍵合頭裝置，其中，所述送線部還包括送線復(fù)位彈簧，用于使所述送線凸輪與所述送線轉(zhuǎn)臂時時相接觸。上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下技術(shù)效果通過在手動或半自動壓焊設(shè)備上使用音圈電機來提供鍵合頭的鍵合壓力，使鍵合壓力能夠精確程控，提高了鍵合質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置所包括的打火部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置所包括的送線部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3該實施例的送線部中線夾部裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的鍵合部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。本發(fā)明實施例提供了一種鍵合頭裝置，應(yīng)用于手動或半自動壓焊設(shè)備，該鍵合頭裝置包括鍵合頭定架；打火部，設(shè)置于所述鍵合頭定架上，用于完成打火；送線部，設(shè)置于所述鍵合頭定架上，用于完成送線；鍵合部，設(shè)置于所述鍵合頭定架上，包括音圈電機，用于為所述鍵合部提供完成引線鍵合所需的鍵合壓力。圖1為本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置所包括的打火部的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1，本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置的打火部包括打火支臂1、第一電磁鐵2、電子打火(EFO，Electricflame-Off)轉(zhuǎn)臂3和打火桿4。該例中，第一電磁鐵為旋轉(zhuǎn)電磁鐵。打火支臂1固定于鍵合頭定架22上(參見圖5)，用于固定整個打火部裝置，旋轉(zhuǎn)電磁鐵2固定于打火支臂1上，由旋轉(zhuǎn)電磁鐵2帶動絕緣的EFO轉(zhuǎn)臂3和連接在EFO轉(zhuǎn)臂 3上的打火桿4實現(xiàn)打火桿的運動，完成打火過程。本發(fā)明實施例的打火部裝置通過電磁鐵如旋轉(zhuǎn)電磁鐵2帶動打火桿4擺動，使打火擺脫了現(xiàn)有技術(shù)利用氣缸帶動打火桿的擺動所造成的氣源的限制，并且簡化了結(jié)構(gòu)。圖2為本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置所包括的送線部的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2，該實施例的送線部包括送線傳感器12、送線凸輪13、送線調(diào)整螺釘14、送線復(fù)位彈簧15、送線電機16、送線轉(zhuǎn)臂17、送線轉(zhuǎn)軸18、小線軸19、過線管20和線夾部裝置21。其中，線夾部裝置的結(jié)構(gòu)參照圖3所示。如圖1及圖5，送線轉(zhuǎn)臂17通過送線轉(zhuǎn)軸18與換能器動架四連接，送線轉(zhuǎn)臂17 可以繞送線轉(zhuǎn)軸18與換能器動架四相對轉(zhuǎn)動；送線電機16固定于換能器動架四上，送線電機16帶動送線凸輪13旋轉(zhuǎn)，送線凸輪13旋轉(zhuǎn)頂動送線轉(zhuǎn)臂17上下運動，實現(xiàn)連接在送線轉(zhuǎn)臂17上的線夾部裝置21上下運動，送線復(fù)位彈簧15的作用是保持送線凸輪13與送線轉(zhuǎn)臂17時時接觸；用安裝在送線轉(zhuǎn)臂17上的送線調(diào)整螺釘12和安裝在合頭定架22上的送線傳感器12判斷線夾裝置21的最高點。鍵合絲設(shè)置于小線軸19上，穿過過線管20 送到定線夾5和動線夾9之間，再進入用于實現(xiàn)鍵合的劈刀。示例性地，送線復(fù)位彈簧的一端可設(shè)置如固定在送線電機如送線電機的外殼上，另一端設(shè)置在所述送線轉(zhuǎn)臂上，以使送線凸輪與送線轉(zhuǎn)臂時時相接觸。圖3為該實施例的送線部中線夾部裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3，該實施例的線夾部包括定線夾5、復(fù)位彈簧6、轉(zhuǎn)銷7、第一電磁鐵如第一旋轉(zhuǎn)電磁鐵8、動線夾9、開口調(diào)整螺釘10和夾緊力調(diào)整螺釘11。整個線夾部裝置通過定線夾5連接到送線轉(zhuǎn)臂17，動線夾 9通過轉(zhuǎn)銷7與定線夾5連接，可以相對定線夾5繞轉(zhuǎn)銷7旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)線夾開合；電磁鐵8通電后頂動開口調(diào)整螺釘10打開動線夾，動線夾開口大小由開口調(diào)整螺釘10調(diào)整；電磁鐵8 斷電，夾復(fù)位簧6推動夾緊力調(diào)整螺釘11帶動動線夾9關(guān)閉開口，夾緊力大小由夾緊力調(diào)整螺釘11調(diào)節(jié)。本發(fā)明實施例的送線部裝置中線夾的開合由電磁鐵8提供動力，同樣避免了現(xiàn)有技術(shù)利用氣缸為線夾的開合提供動力所需要的氣源的限制，且結(jié)構(gòu)簡單。圖4為本發(fā)明實施例的鍵合部的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4，該實施例的鍵合部設(shè)置于鍵合頭定架22上，包括音圈電機23、第一觸點024、第二觸點25、開口調(diào)整螺釘26、開口傳感器27、主轉(zhuǎn)軸觀、換能器動架四、換能器30和劈刀31。優(yōu)選地，第一觸點為平觸點，第二觸點為球觸點。鍵合過程中通過換能器提供超聲，換能器30固定于換能器動架四上，換能器動架 29可繞主轉(zhuǎn)軸觀與由鍵合頭定架22相對轉(zhuǎn)動，使安裝于換能器30上的劈刀31相對鍵合頭定架22上下運動，完成鍵合；通過固定于鍵合頭定架22上的平觸點(第一觸點)M和固定于換能器動架四上的球觸點(第二觸點)25的接觸與否判斷劈刀31是否接觸鍵合面； 通過固定于鍵合頭定架22上的開口傳感器27和固定于換能器動架四上的開口調(diào)整螺釘 26來確定劈刀接觸鍵合面后何時施加超聲和壓力；音圈電機23設(shè)置于鍵合頭定架22上， 與換能器動架23相接觸，在通電的情況下，安裝于鍵合頭定架22上的音圈電機23推動換能器動架四推動劈刀向鍵合面施加鍵合壓力，該鍵合壓力與換能器提供的超聲相配合帶動所述劈刀完成鍵合。該實施例的鍵合部裝置由音圈電機23提供鍵合壓力，使鍵合壓力能夠精確程控， 用戶無需再通過手動調(diào)整彈簧來調(diào)整不同的鍵合產(chǎn)品所需的不同鍵合壓力，提高了鍵合質(zhì)量。圖5為本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。下面結(jié)合圖5來描述一下利用本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置完成的一個鍵合流程送線鍵合絲穿過過線管20到達線夾21上方；電磁鐵8通電推動開口調(diào)整螺釘10帶動動線夾9繞轉(zhuǎn)銷7相對于定線夾5旋轉(zhuǎn)，使動線夾在尖端打開一開口，鍵合絲進入定線夾5 和動線夾9開口中；優(yōu)選地，開口調(diào)整螺釘10固定于動線夾9上；電磁鐵8斷電，在復(fù)位彈簧6作用下動線夾9繞轉(zhuǎn)銷7相對于定線夾5旋轉(zhuǎn)，使尖端開口閉合，夾緊鍵合絲，優(yōu)選地， 復(fù)位彈簧6固定于定線夾5和動線夾9之間；固定于換能器動架四上的送線電機16轉(zhuǎn)動帶動送線凸輪13轉(zhuǎn)動，推動送線轉(zhuǎn)臂17繞送線轉(zhuǎn)軸18相對于換能器動架四上轉(zhuǎn)動，優(yōu)選地，送線復(fù)位彈簧15分別固定于送線轉(zhuǎn)臂17與換能器動架四之間，保證送線凸輪13與送線轉(zhuǎn)臂17接觸；送線轉(zhuǎn)臂17帶動連接其上的線夾21上下運動，此時線夾中夾有鍵合絲，把鍵合絲送出劈刀31下端，其中，固定在鍵合頭定架22上的送線傳感器12和固定于送線轉(zhuǎn)臂17上的送線調(diào)整螺釘14用于送線電機16復(fù)位時檢測送線凸輪13原點。打火旋轉(zhuǎn)電磁鐵2通過打火支臂1固定于鍵合頭定架22上，旋轉(zhuǎn)電磁鐵2通電，帶動絕緣的EFO轉(zhuǎn)臂3，打火桿4固定于EFO轉(zhuǎn)臂3上，擺動到劈刀31下方，打火桿4通高壓，對鍵合絲高壓放電，把鍵合絲融化成球。鍵合鍵合頭定架22帶動整個鍵合頭下降，劈刀31接觸鍵合面，鍵合頭定架22繼續(xù)下降，此時，劈刀31帶動換能器30前段翹起，其中，換能器30固定于鍵合頭定架22上，因此鍵合頭定架22繞主轉(zhuǎn)軸觀相對于鍵合頭定架22前段翹起，安裝于鍵合頭定架22上的球觸點25與安裝于換能器動架四上的平觸點M脫開，此時，鍵合頭定架22的左右方向鎖緊， 只能上下運動；鍵合頭定架22繼續(xù)下降，安裝于鍵合頭定架22上的開口傳感器27檢測到安裝于換能器動架四上的開口調(diào)整螺釘沈，此時，安裝于鍵合頭定架22和換能器動架四
7之間的音圈電機23通電，推動換能器動架四從而推動劈刀31施加鍵合壓力，同時，換能器 30通電發(fā)出超聲，帶動劈刀31超聲諧振，與壓力配合完成一次鍵合。本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置中，打火部裝置是由旋轉(zhuǎn)電磁鐵驅(qū)動EFO轉(zhuǎn)臂完成打火和復(fù)位，該裝置設(shè)有X、Y、Z三個方向可以微量調(diào)整功能；線夾部裝置由電磁鐵完成動線夾的打開，復(fù)位彈簧即復(fù)位簧完成關(guān)閉，通過夾緊力調(diào)整螺釘調(diào)整復(fù)位簧可調(diào)整夾線力的大小，開口調(diào)整螺釘調(diào)整線夾開口大??；送線部裝置由送線電機驅(qū)動送線凸輪旋轉(zhuǎn)，帶動送線轉(zhuǎn)臂擺動，送線復(fù)位彈簧完成復(fù)位，帶動線夾裝置Z向運動，從而完成送線功能；鍵合部裝置是換能器通過超聲波發(fā)生器使其產(chǎn)生超聲振動，帶動劈刀完成壓焊；音圈電機可實現(xiàn)換能器的平衡及鍵合力的大小。本發(fā)明實施例的鍵合頭裝置的打火部裝置通過旋轉(zhuǎn)電磁鐵2帶動打火桿4擺動， 使打火擺脫了氣源的限制，并且簡化了結(jié)構(gòu)；送線部裝置中動線夾的開合也由電磁鐵8提供動力，同樣擺脫了氣源的限制；鍵合部裝置由音圈電機23提供鍵合壓力，使鍵合壓力能夠精確程控，提高了鍵合質(zhì)量。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明實施例所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種鍵合頭裝置，應(yīng)用于手動或半自動壓焊設(shè)備，其特征在于，包括 鍵合頭定架；打火部，設(shè)置于所述鍵合頭定架上，用于完成打火；送線部，設(shè)置于所述鍵合頭定架上，用于完成送線；鍵合部，設(shè)置于所述鍵合頭定架上，包括音圈電機，用于為所述鍵合部提供完成引線鍵合所需的鍵合壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵合頭裝置，其特征在于，所述鍵合部還包括主轉(zhuǎn)軸；可繞所述主轉(zhuǎn)軸與所述鍵合頭定架相對轉(zhuǎn)動的換能器動架；換能器，設(shè)置于所述換能器動架上，用于提供完成引線鍵合所需的超聲；劈刀，設(shè)置于所述換能器上；所述音圈電機設(shè)置于所述鍵合頭定架上，與所述換能器動架相接觸，在通電的情況下， 通過推動所述換能器動架來推動所述劈刀向鍵合面施加鍵合壓力，所述鍵合壓力與所述換能器提供的超聲相配合帶動所述劈刀完成鍵合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍵合頭裝置，其特征在于，所述鍵合部還包括設(shè)置于所述鍵合頭定架上的第一觸點和設(shè)置于所述換能器動架上的第二觸點；所述劈刀未接觸到鍵合面時，所述第一觸點與所述第二觸點相接觸；所述劈刀接觸到鍵合面時，所述第一觸點與所述第二觸點脫離為不相接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵合頭裝置，其特征在于，所述鍵合部還包括設(shè)置于所述鍵合頭定架上的開口傳感器和設(shè)置于所述換能器動架上的開口調(diào)整螺釘；當所述開口傳感器與所述開口調(diào)整螺釘相接觸時，所述換能器開始施加超聲及所述音圈電機開始施加鍵合壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵合頭裝置，其特征在于，所述打火部包括 打火支臂，設(shè)置于所述鍵合頭定架上；第一電磁鐵，設(shè)置于所述打火支臂上； 絕緣的電子打火轉(zhuǎn)臂，與所述電磁鐵相連接； 打火桿，設(shè)置于所述電子打火轉(zhuǎn)臂上；所述第一電磁鐵，用于在通電后，通過驅(qū)動所述電子打火轉(zhuǎn)臂來帶動所述打火桿運動到預(yù)定的打火位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的鍵合頭裝置，其特征在于，所述送線部包括線夾部，所述線夾部包括定線夾；動線夾，通過轉(zhuǎn)銷與所述定線夾相連接，所述動線夾通過繞所述轉(zhuǎn)銷相對所述定線夾旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)動線夾的開合；開口調(diào)整螺釘，設(shè)置于所述動線夾，用于調(diào)整動線夾的開口大小； 第二電磁鐵，用于在通電時推動所述開口調(diào)整螺釘，使所述動線夾繞所述轉(zhuǎn)銷旋轉(zhuǎn)并打開一開口，以使鍵合絲進入；復(fù)位彈簧，設(shè)置于所述定線夾與動線夾之間，用于在所述第二電磁鐵斷電時，使所述動線夾繞所述轉(zhuǎn)銷旋轉(zhuǎn)并閉合所述動線夾的開口，以夾緊鍵合絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍵合頭裝置，其特征在于，所述送線部還包括 送線轉(zhuǎn)臂，與所述線夾部相連接；與所述送線轉(zhuǎn)臂相接觸的送線凸輪；送線電機，用于帶動所述送線凸輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動所述送線轉(zhuǎn)臂上下運動，進而帶動所述線夾部上下運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍵合頭裝置，其特征在于，所述送線部還包括 送線復(fù)位彈簧，用于使所述送線凸輪與所述送線轉(zhuǎn)臂時時相接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鍵合頭裝置，應(yīng)用于手動或半自動壓焊設(shè)備，包括鍵合頭定架；打火部，設(shè)置于鍵合頭定架上，用于完成打火；送線部，設(shè)置于鍵合頭定架上，用于完成送線；鍵合部，設(shè)置于鍵合頭定架上，包括音圈電機，用于為鍵合部提供完成引線鍵合所需的鍵合壓力。利用技術(shù)方案，通過在手動或半自動壓焊設(shè)備上使用音圈電機來提供鍵合頭的鍵合壓力，使鍵合壓力能夠精確程控，提高了鍵合質(zhì)量。
文檔編號B23K20/10GK102343477SQ20101024344
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者任紹彬, 姚愛民, 紀偉 申請人:北京中電科電子裝備有限公司