專利名稱：一種吸料工裝及鍵合機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種エ裝及安裝有該エ裝的鍵合機，尤其涉及一種用于多芯片微波模塊自動鍵合的吸料エ裝及安裝有該吸料エ裝的鍵合機。
背景技術：
引線鍵合是在半導體芯片頂部焊區與混合集成電路和多芯片微波模塊基板金屬化層進行電氣連接的主要方法。高密度集成電路的自動鍵合エ藝中，鍵合過程是由自動鍵合機通過其吸料裝置將待鍵合微波模塊精確、高速地固定于管殼托盤的吸槽中，進行識別后實現高精度引線鍵合。傳統的吸料エ裝通常為單吸槽結構的管殼托盤，采用螺釘安裝的方式固定到鍵合機工作臺上。管殼托盤開設有若干吸槽，每個吸槽的底面為吸槽面，該吸槽面為一平面，每個吸槽位置中心開設一孔道，該孔道使該管殼托盤通過工作臺與抽真空氣道連接。當待鍵合模塊接觸吸槽面時通過孔道抽真空產生吸力將模塊吸附在管殼托盤的吸槽上，待引線鍵合后釋放真空，然后將模塊取下。隨著半導體技術的進步與發展，批量化、多品種的多芯片微波模塊自動鍵合給吸料裝置提出了更高的要求，采用常規吸料裝置進行鍵合生產的效率低，主要體現在一方面，采用單吸槽結構設計的管殼托盤的吸料能力(吸料量)低，在批量模塊鍵合エ況下，更換模塊時重新識別鍵合點、劈刀位置重新初始化等延長了鍵合準備時間，降低了批產鍵合的生產效率；另ー方面，多品種微波模塊的自動鍵合要求頻繁更換管殼托盤，需重復拆卸安裝螺釘，同樣影響了自動鍵合生產效率，對產能的提高造成了障礙。真空吸附漏氣是待鍵合模塊在全自動鍵合過程中影響鍵合精度的主要問題之一，對于真空吸附面不平整的微波模塊，如管殼底部平面和引腳不在ー個平面上的特殊微波模塊，采用常規的管殼托盤進行真空吸附過程中容易造成漏氣，并且隨著吸孔數量的増加漏氣率相應隨之増加，無法保證自動鍵合的精度。
實用新型內容通過背景技術可以得知常規的吸料裝置無法滿足多品種、批量化及特殊底面結構微波模塊的自動鍵合需求，在滿足自動鍵合基本要求的情況下進一步增加吸料量、簡化安裝固定方式、改善吸槽真空吸附效果的組合裝夾エ裝的設計與加工，構成本發明所需要解決的具體問題。因此，本實用新型提供一種吸料エ裝及具有該吸料エ裝的鍵合機，該吸料エ裝為多芯片微波模塊自動鍵合的可擴展吸料裝置，可滿足批量化、多品種自動鍵合對吸料裝置吸料能力高、安裝固定方式靈活以及特殊底面結構可靠真空吸附等特殊要求。本實用新型是這樣實現的，ー種吸料エ裝，其包括管殼托盤，該管殼托盤開設有若干吸槽，每個吸槽的底壁開設有ー個通孔， 每個吸槽的底壁為吸槽面，每個吸槽的底壁開設有ー個橢圓槽，姆個通孔開設在相應的橢圓槽的底壁上。[0009]其中，每個吸槽的底壁上設置有軟性層。其中，該橢圓槽設置在該吸槽的中心區域，該通孔設置在該橢圓槽的中心區域。其中，該通孔與該橢圓槽的兩長軸相切。其中，該管殼托盤的側壁開設有對稱的兩個夾取通道。其中，該吸料エ裝還包括托架，該托架包括吸抓安裝座以及安裝在該吸抓安裝座上的至少ー個吸抓，該吸抓通過壓在該管殼托盤表面定位該管殼托盤。其中，該吸抓通過螺釘安裝在該吸抓安裝座上。其中，該吸抓呈漏斗形，其截面較大的一端固定在該吸抓安裝座上。本實用新型還提供一種鍵合機，其安裝有吸料エ裝，該吸料エ裝包括管殼托盤與托架，該管殼托盤開設有若干吸槽，每個吸槽的底壁開設有ー個通孔，每個吸槽的底壁為吸槽面，每個吸槽的底壁開設有ー個橢圓槽，每個通孔開設在相應的橢圓槽的底壁上。該托架包括吸抓安裝座以及安裝在該吸抓安裝座上的至少ー個吸抓，該吸抓通過壓在管殼托盤表面定位該管殼托盤。其中，該吸抓通過螺釘安裝在該吸抓安裝座上。其中，該吸抓呈漏斗形，其截面較大的一端固定在該吸抓安裝座上。其中，該鍵合機包括工作臺以及 兩個支座,該兩個支座對稱設置在該工作臺的兩偵牝該吸抓安裝座開設有若干安裝孔，該吸抓安裝座采用若干螺釘通過該若干安裝孔固定在該兩個支座上。本實用新型提供的吸料エ裝及具有該吸料エ裝的鍵合機的優點在于采用此エ裝中的管殼托盤進行裝夾時，能在一次進料過程中吸附多只模塊，有效提高自動鍵合產能；根據實際測算，以4X2吸槽結構設計的管殼托盤應用為例，完成104只微波模塊的自動鍵合時除識別、鍵合以外的準備時間共計689s，與單槽結構時所用1144s相比，可節約鍵合準備時間40%左右；采用軟性臺階設計后的管殼托盤對模塊的真空吸附效果明顯改善，解決了管殼底部平面和引腳不在ー個平面上的特殊微波模塊的真空吸附不可靠問題；與常規螺釘安裝固定方式相比，采用此裝置中的異形吸抓組合エ裝對管殼托盤進行安裝固定時，能在IOs時間內實現托盤的更換，有效縮短裝卸時間(采用常規四螺釘安裝方式的更換時間在80s左右)，有效提聞生廣效率。
圖1為本實用新型較佳實施方式提供的吸料エ裝的管殼托盤的主視圖。圖2為圖1中管殼托盤的后視圖。圖3為圖1中管殼托盤沿剖線A-A的剖視圖。圖4為本實用新型較佳實施方式提供的吸料エ裝的托架的主視圖。圖5為圖4中托架的俯視圖。主要符號說明吸槽1、夾取通道2、軟性層3、橢圓槽4、吸抓安裝座5、吸抓7、通孔8、安裝孔9。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一歩詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型較佳實施方式提供了ー種吸料エ裝，其包括管殼托盤(如圖1、圖2及圖3所示)以及定位該管殼托盤的托架(如圖4及圖5所示)。吸料エ裝應用在鍵合機(圖未示)上，該鍵合機包括工作臺以及兩個支座，該兩個支座對稱設置在該工作臺的兩側。請ー參閱圖1、圖2及圖3，其中，圖3為圖1中管殼托盤沿剖線A-A的剖視圖。該管殼托盤開設有若干吸槽I (在本實施方式中，以吸槽I的數量以八個為例進行舉例說明)，每個吸槽I可容置ー個待鍵合模塊，每個吸槽I的底壁為吸槽面。每個吸槽I的底壁開設有ー個橢圓槽4，每個橢圓槽4的底壁開設有一個通孔8。通孔8為吸槽真空道使該管殼托盤通過鍵合機的工作臺與抽真空氣道(圖未示)連接，當待鍵合模塊接觸吸槽面時通過孔道抽真空產生吸力將待鍵合模塊吸附在管殼托盤的吸槽I上，待引線鍵合后釋放真空，然后將已鍵合模塊取下。每個吸槽I的底壁上可設置有軟性層3，優選地，該橢圓槽4設置在該吸槽I的中心區域，該通孔8設置在該橢圓槽4的中心區域。該通孔8盡量與該橢圓槽4的兩長軸相切。根據待鍵合模塊的形狀決定吸槽I的形狀，根據待鍵合模塊的腔深決定吸槽I的高度。為能得到更好的傳熱效果(實現熱臺的功能)，管殼托盤選用鋁合金材料。為優化真空吸附效果，一方面，各吸槽I在通孔周圍開槽深為0. 2mm的橢圓槽4増大吸真空面積 ’另一方面在吸槽I底部設計高度約為0. 05mm的軟性臺階即軟性層3，通過填隙作用保證待鍵合模塊接觸可靠。為方便對加熱后的管殼托盤進行取下操作，在管殼托盤上開設兩組夾取通道2用于插入托架進行夾取工作，采用高速銑削加工，保證所有吸槽I的尺寸一致性。當然，采用其它方式如人工對管殼托盤操作也是可以，采用托架更方便快捷。請ー并參閱圖4及圖5 ，托架包括吸抓安裝座5以及安裝在該吸抓安裝座5上的至少ー個吸抓7，該吸抓7通過壓在管殼托盤表面定位該管殼托盤。該吸抓7呈漏斗形，其截面較大的一端固定在該吸抓安裝座5上。該吸抓7通過螺釘安裝在該吸抓安裝座5上。該吸抓安裝座5開設有若干安裝孔9，該吸抓安裝座5采用若干螺釘通過該若干安裝孔9固定在該兩個支座上。托架主要用途是在鍵合機上固定管殼托盤，在本實施方式中，吸抓安裝座5通過四個￠4. 5螺釘孔(即安裝孔9)安裝在鍵合機工作臺旁的対稱的兩個支座上，吸抓安裝座5的頂端有四個￠3. 5螺釘孔，可根據需要進行ー只或兩只吸抓的安裝。支座可通過氣動控制實現固定行程的上升/下降，螺釘安裝于其上的組合エ裝隨之實現對管殼托盤的放松/夾緊。本實用新型提出的吸料エ裝為多芯片微波模塊自動鍵合的可擴展吸料裝置，即可擴展組合裝夾エ裝，包括可擴展陣列式吸槽結構設計的管殼托盤以及可擴展異形吸抓組合エ裝(即托架)。其中，異形吸抓組合エ裝用來安裝固定管殼托盤。與現有技術相比，該吸料エ裝中的管殼托盤可根據待鍵合模塊外形尺寸及批產鍵合需求，采用每列/行多個單元排布的擴展式吸槽結構設計，一次裝料后可吸附多只待鍵合模塊；在吸槽I的吸料面(即吸槽面)設計高度差大約為0. 05mm的軟性臺階，當管殼背面平放在臺階上真空吸附時，引腳由略低的軟性支撐面支撐，通過填隙作用保證待鍵合件接觸可靠。托架中的異形吸抓組合エ裝可根據實際生產要求在管殼托盤單側實現ー只/多只吸抓的安裝固定，實現適用于多品種微波模塊管殼托盤的便攜更換，増加其安裝固定方式的靈活性。采用管殼托盤進行裝夾時，能在一次進料過程中吸附多只模塊，有效提高自動鍵合產能。根據實際測算，以4X2吸槽結構設計的管殼托盤應用為例，完成104只微波模塊的自動鍵合時除識別、鍵合以外的準備時間共計689s，與單槽結構時所用1144s相比，可節約鍵合準備時間40%左右。采用軟性臺階設計后的管殼托盤對模塊的真空吸附效果明顯改善，解決了管殼底部平面和引腳不在ー個平面上的特殊微波模塊的真空吸附不可靠問題。與常規螺釘安裝固定方式相比，采用此裝置中的異形吸抓組合エ裝對管殼托盤進行安裝固定時，能在IOs時間內實現托盤的更換，有效縮短裝卸時間(采用常規四螺釘安裝方式的更換時間在80s左右)，有效提聞生廣效率。以上所述僅為本 實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種吸料工裝，其包括管殼托盤，該管殼托盤開設有若干吸槽，每個吸槽的底壁開設有一個通孔，每個吸槽的底壁為吸槽面，其特征在于，每個吸槽的底壁開設有一個橢圓槽，每個通孔開設在相應的橢圓槽的底壁上。
2.如權利要求1所述的吸料工裝，其特征在于，每個吸槽的底壁上設置有軟性層。
3.如權利要求1所述的吸料工裝，其特征在于，該橢圓槽設置在該吸槽的中心區域，該通孔設置在該橢圓槽的中心區域。
4.如權利要求3所述的吸料工裝，其特征在于，該通孔與該橢圓槽的兩長軸相切。
5.如權利要求1所述的吸料工裝，其特征在于，該管殼托盤的側壁開設對稱的兩個夾取通道。
6.如權利要求1所述的吸料工裝，其特征在于，該吸料工裝還包括托架，該托架包括吸抓安裝座以及安裝在該吸抓安裝座上的至少一個吸抓，該吸抓通過壓在該管殼托盤表面定位該管殼托盤。
7.如權利要求6所述的吸料工裝，其特征在于，該吸抓通過螺釘安裝在該吸抓安裝座上。
8.如權利要求6所述的吸料工裝，其特征在于，該吸抓呈漏斗形，其截面較大的一端固定在該吸抓安裝座上。
9.一種鍵合機，其特征在于，其安裝有如權利要求6至8中任意一項所述的吸料工裝。
10.如權利要求9所述的鍵合機，其特征在于，該鍵合機包括工作臺以及兩個支座，該兩個支座對稱設置在該工作臺的兩側，該吸抓安裝座開設有若干安裝孔，該吸抓安裝座采用若干螺釘通過該若干安裝孔固定在該兩個支座上。
專利摘要本實用新型公開了一種吸料工裝及鍵合機，該吸料工裝包括管殼托盤，該管殼托盤開設有若干吸槽，每個吸槽的底壁開設有一個通孔，每個吸槽的底壁為吸槽面，每個吸槽的底壁開設有一個橢圓槽，每個通孔開設在相應的橢圓槽的底壁上。本實用新型的優點在于該吸料工裝為多芯片微波模塊自動鍵合的可擴展吸料裝置，可滿足批量化、多品種自動鍵合對吸料裝置吸料能力高、安裝固定方式靈活以及特殊底面結構可靠真空吸附等特殊要求。
文檔編號H01L21/683GK202871765SQ20122062006
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者任榕, 邱穎霞, 王姜伙, 魏曉旻, 金家富 申請人:中國電子科技集團公司第三十八研究所