CN101522356B - 适于向焊线施加可变张力的焊线机送线系统及其操作方法 - Google Patents

适于向焊线施加可变张力的焊线机送线系统及其操作方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于焊线机的送线系统(102)。送线系统(102)包括焊线供给部(116)和用于从焊线供给部(116)接收焊线(114)的长度段的空气引导器(118)。空气引导器(118)具有用于接收承压流体的空气进口。送线系统(102)被设置成施加可变张力到被空气引导器(118)接收的焊线(114)的长度段上。一种操作送线系统(102)的方法也被公开了。

Description

适于向焊线施加可变张力的焊线机送线系统及其操作方法
技术领域
本发明涉及送线系统，特别涉及用于焊线机的改进的送线系统。
背景技术
在各种半导体装置的制造厂和处理过程中，焊线机通常被用于连接装置内的零件。典型地，这种焊线机包括用于将卷线轴上的焊线进给到焊线机的焊头上的送线系统。典型地，焊线机的焊头携带换能器(例如，超声换能器)和接合工具(例如毛细管压接工具、楔形工具等)。
焊线机送线系统的一个功能是施加气压(或类似物)到焊线上来控制焊线，例如，(1)防止焊线在高速运动中损坏，(2)将焊线球落座在毛细管压接工具内等。焊线从送线系统延伸至与焊头相邻的焊线张紧装置上。
授予Frasch的美国专利No.5,402,927(名称为“AdjustableWire Tensioning Apparatus”)公开了一种送线系统10，其包括：卷线轴11、气流14和限位止挡15、16，和其它零件。气流14推动焊线12形成被限位止挡15和16限制的松拱丝。焊线12从送线系统10延伸至张紧装置19，在这里，张紧装置19施加比送线系统10施加的力大很多的力。张紧装置19与不同的气压源协作工作，使通过张紧装置19施加的力可以在焊线周期过程中被改变。
因此，′927专利公开了一种可调的焊线张紧装置。遗憾的是，′927专利中公开的系统在某些应用中在提供有效的可变张力到焊线上方面有些不足。例如，因为张紧装置被支撑在焊头上，被用于提供可调张力的该系统在焊头上增加了重量/质量。由于焊头执行的是高速精确的运动，所以这些额外重量/质量是我们不希望的，并且由于额外重量/质量的因素，这种结构可能不能在指定的时间周期内完成所需数目的焊线。此外，由于接合工具和张紧装置之间焊线的长度受到限制，对某些拱丝(looping)运动来说，不能提供足够的焊线长度。再者，空气引导器和张紧器之间的焊线的长度段不接受可变的张力，这可能导致所述焊线的长度段的非优化的张力。
因此，需要一种用于焊线机的送线系统，其能克服一个或多个现有技术的缺点。
发明内容
根据本发明示例性实施例，一种用于焊线机的送线系统被提供了。送线系统包括(1)焊线供给部，和(2)用于从焊线供给部接收焊线的长度段的空气引导器。空气引导器具有用于接收承压流体的空气进口。送线系统被设置成施加可变张力到被空气引导器接收的焊线的长度段上。
根据本发明另一示例性实施例，一种操作焊线机的送线系统的方法被提供了。该方法包括提供焊线的长度段到送线系统的空气引导器上。该方法还包括改变被施加到被提供于空气引导器的焊线的长度段的至少一部分上的张力。
附图说明
在下面与附属图示连接起来的详细介绍中，本发明被很好地理解了。应表明的是，根据惯例，图示的各种特征不成比例。正相反，为清楚起见，各种特征的尺寸被任意放大或缩小了。图示中包括了下述的特征：图1是根据本发明示例性实施例的焊线机的正视图；图2是根据本发明示例性实施例的焊线机的一些零件的正视图；图3A-3C是根据本发明示例性实施例的送线系统的框图；图4A-4B是根据本发明另一示例性实施例的送线系统的框图；图5A-5B是根据本发明另一示例性实施例的送线系统的框图；图6是根据本发明示例性实施例的送线系统的一部分的示意框图。
具体实施方式
名称为“Adjustable Wire Tensioning Apparatus”的美国专利No.5,402,927和名称为“Wire Feed System For A Wire BondingApparatus”的美国专利申请文献No.US 2006/0065695都涉及焊线技术，且特别涉及焊线进给和张紧系统，在此它们都被整体以引用方式并入。
在焊线领域，在焊线周期过程中，足够的张力被施加到焊线上，例如，(1)帮助焊线球落座和(2)防止焊线在高速运动过程中损坏。在焊线周期的不同部分上，所需的(例如，理想的)张力与焊线周期的其它部分的不同。例如，在高速运动过程中(例如，沿Z轴上升到复位高度、下降以进行第一焊线等)，需要相对较高的张力，例如，以能够拉回多余的焊线(例如，在上升到复位高度过程中)和使焊线球落座(例如，在下降以进行第一焊线的过程中)。相反，在一些拱丝运动过程中，需要大大减小的张力，因为过度的张力可能拉开在拱丝运动过程中产生的弯曲部。
在不包括可变张力送线系统的传统焊线系统中，在送线系统中可以选择一种焊线张力。这个张力可能，且可能将会，比某些非拱丝运动所需要的小一些，且同样地，绞线和其它焊线的不稳定问题可能出现。此外，此类问题可能是由于机器与机器之间的张力变化(或者不同焊线之间的张力变化)复合引起的。
根据本发明的某些示例性实施例，送线系统(例如，包括各种控制方案和对应的硬件设计)被提供了，以根据焊线周期的部分提供可变张力到焊线上。具体地讲，在控制方案设计中，根据接合器正在经历的焊线周期的那一部分，张力水平可以通过软件控制。
示例性送线系统通过控制被称为空气引导器的装置内焊线的位置提供可变张力。这种送线系统可以包括，例如，传感器(例如，光学传感器)、伸线轮和被设置成(1)进给焊线和(2)拉回焊线的电机控制的卷线轴转动机构。
现在概述操作这种系统的示例性步骤。第一步，在复位运动开始之前，卷线轴旋转拉回焊线，直到焊线已经进入靠近空气进口的高张力区。设置于空气进口附近的进给传感器控制由电机控制的卷线轴，以控制焊线的位置。焊线被保持在高张力区内，直到z-位置以便进行第一焊线。第二步，在第一焊线开始时，卷线轴旋转进给焊线，以使焊线接近空气引导器的停止进给传感器，相对于进给传感器，它更远离空气进口。这样，焊线进入低张力区，在拱丝过程中(例如，直到第二焊线被完成)焊线将被保持在此区域内。第三步，在z向复位运动开始之前，第一步可以被重复(也就是，卷线轴旋转拉回焊线，直到焊线被进入空气进口附近的高张力区)。使用此示例性方法，卷线轴旋转的圈数可以被计算出来，以使焊线的恰好量被输出或拉进，进入希望的张力区。例如，这可以是焊线机内的一个参数。此示例性系统/方法的很多变异是可能的，例如，伸线轮可以被添加到空气引导器的顶部，以在拱丝运动过程中，焊线接触伸线轮进一步减小空气张力。
根据本发明的另一示例性送线系统通过在“开”和“关”位置之间切换阀提供可变的焊线张力。例如，当阀是开(也就是，打开)时，较高的流量被提供，且因而较高的张力被产生。当阀是关(也就是，被关闭)时，较低的流量被提供，因而较低的张力产生。
图1示出了焊线机100。焊线机100包括送线系统102(有时被称为“上控制台”)和光学器件外壳/焊头104(在图1中，送线系统102和光学器件外壳/焊头104都被显微镜部分遮住)。传统的焊线张紧器(在图1中没有被清楚地示出来)可以被安装于光学器件外壳/焊头104上。为简单起见，焊线机100的一些其它零件在图1中没有被示出。
图2是包括(1)送线系统102和(2)光学器件外壳/焊头104的焊线机100的一些零件的更详细的视图。光学器件外壳/焊头104的被示出的零件包括焊线张紧器106、焊线夹具组件108、超声换能器110和焊线工具112(光学器件外壳/焊头104的其它零件，包括在光学器件外壳/焊头104的被示出的零件之间提供相互连接的一些零件，在图2中没有被示出)。
送线系统102(为清晰起见，它的一些零件被省略了)包括卷线轴安装架116(被设置成接收焊线供给部例如卷线轴)、焊线导引杆124(例如，转向杆124)、空气引导器118、空气引导器表120和张紧器表122。这些零件是焊线机100的静止元件，且不随光学器件外壳/焊头104移动。如图2中所示出的，焊线114从卷线轴安装架116(此处，供给焊线114长度的焊线轴没有被示出)延伸并沿焊线导引杆124以及空气引导器118的组成部分移动，最后被导引传递到焊线工具112。
如上面所讨论的，在某些示例性实施例中，本发明涉及具有可变张力的送线系统。例如，送线系统可以限定出多个张力区(例如，高和低张力区)。此外，流体压力(例如，承压的空气)可以被施加到送线系统的线路上。通过在根据本发明的焊线机的送线系统上提供可变的焊线张力，很多优势被实现了。例如，在送线系统上，焊线张力可以根据焊线周期的定时被调整。此外，因为与被提供于焊线张紧装置上相比较，可变焊线张力系统被提供于送线系统上，额外的重量/质量可以不被施加于携带焊线张紧装置的焊头上。
图3A-3C、4A-4B、5A-5B和6为示出了本发明的各种示例性特征的送线系统的零件的方框示意图。例如，这些零件可以被与在图2中示出的送线系统102协作使用，和/或与在图1中示出的焊线机100协作使用。
图3A-3C是送线系统200(例如，送线系统200可以替代图2中的送线系统102)的示例性零件的框图。特别参考图3A，送线系统200被示出了。送线系统200包括卷线轴202、焊线导引杆204(例如，转向杆204)和空气引导器206。空气引导器206限定出高张力区208和低张力区210。空气进口212也被示出了。承压的流体(例如，空气)在空气进口212被喷射入空气引导器206内。因为高张力区208相对靠近空气进口212(也就是说，与低张力区210相比相对靠近)，高张力区208从在空气进口212进入空气引导器的承压流体接收较高的张力。相反地，因为低张力区210相对距离空气进口212较远(也就是，与高张力区208相比相对较远)，低张力区210从在空气进口212进入空气引导器的承压流体接收较低的张力。
在图3A中还示出了进给传感器214、停止进给传感器216和伸线轮218。例如，这些示例性元件可以被提供(如下面所介绍的)作为检测元件(用于控制方案设计中)或作为停止/导引元件用于限定出张力区的边界。在图3A示出的示例性结构中，进给传感器214(可选择地，与进给传感器214相邻但在图3A中没有被示出的空气引导器206的下表面)在经过空气引导器206的焊线可以被认为处于高张力区208内的地方限定出一个点。类似地，停止进给传感器216(可选择地，与停止进给传感器216相邻的伸线轮218)在经过空气引导器206的焊线可以被认为处于低张力区的地方限定出一个点。
虽然传感器被示出处于给定的位置，但焊线可以不必须与传感器接触来限定出用于控制方案设计中的传感器的位置/区域：传感器可以检测传感器的位置而不接触，被检测的位置被用于控制方案设计中(例如，使卷线轴安装架电机旋转)。
在本发明的各种示例性实施例中，“伸线轮”被提供了。如在此处所使用的，术语“伸线轮(capstan)”是指可旋转的或不可旋转的(例如，固定的)构件。无论如何，不论可旋转与否，伸线轮都被用于限定出焊线的边界。
如在下面关于图3B-3C所解释的，卷线轴202的旋转(例如，使用焊线轴安装架电机或类似物，图中没有被示出)可以用于使被进给通过空气引导器206的焊线在高张力区208和低张力区210之间移动。因此，根据焊线周期的那部分，被施加到通过空气引导器206的焊线上的张力可以被优化。
现在参考图3B，送线系统200被示出具有延伸通过送线系统200的焊线220。具体地讲，焊线220从卷线轴202延伸，在转向杆204上方，经过空气引导器206(在低张力区210内)，向下朝向焊头组件(图中没有被示出)。如果需要将焊线220从图3B中所示的低张力区210移动到图3C中所示的高张力区208内的位置，卷线轴202可以被旋转，例如，顺时针，以围绕卷线轴202卷起焊线202长度段的一部分，并将焊线220的长度段送进高张力区208。当焊线220的长度段接触(或以预设的接近距离邻近于)进给传感器214时，因为焊线220的长度段已经进入高张力区208，控制系统(图中没有被示出)停止卷线轴202的顺时针旋转。与顺时针旋转形成对照，另一替代方式是在拱丝到第二焊线的运动过程中不再进给额外的焊线，朝向停止进给传感器214拉动焊线。
相反地，如果需要将焊线从图3C示出的高张力区208移动到图3B中示出的低张力区210，卷线轴202可以被旋转，例如，逆时针，因此进给额外的焊线到焊线220的长度段上，使焊线220的长度段处于低张力区210内。当焊线220的长度段接触(或以预设的接近距离邻近于)停止进给传感器216时，因为焊线220的长度段已经进入低张力区210，控制系统(图中没有被示出)停止卷线轴202的逆时针旋转。
在给定结构中，传感器的位置和被传感器检测到认为处于高或低张力区内的焊线的位置可以根据需要被优化。此外，传感器甚至可以设置于空气引导器外面，同时仍提供所需的功能。在具有包括高张力区和低张力区的空气引导器的送线系统(例如在图3A-3C中示出的系统)中，控制方案设计(和关联的软件)可以被设置成，在拱丝运动过程中(例如，从第一焊线到拱丝的顶部)，将焊线220置于低张力区210内，以及对某些非拱丝运动(例如，高速z向运动、复位电子火焰熄灭的运动、从拱丝顶部到第一焊线末端的运动等)来说，将焊线220置于高张力区208内。
虽然送线系统200关于(1)卷线轴202顺时针转动从低张力区210移动到高张力区208，和(2)卷线轴202逆时针转动从高张力区208移动到低张力区210被介绍了，但此设计实际上只是示范性的。根据送线系统的设计，旋转可以被用于提供相反的结果。
图4A-4B是根据本发明示例性实施例的送线系统300的框图。送线系统300包括卷线轴302、焊线导引杆304(例如，转向杆304)和空气引导器306。空气进口312也被示出了。承压的流体(例如，承压的空气)在空气进口312被喷射入空气引导器306内。
在图4A-4B中还示出了传感器316a、传感器316b、伸线轮318a和伸线轮318b。例如，这些示例性元件可以被提供作为检测元件(用于控制方案设计中)或作为停止/导引元件用于限定出张力区的边界。如在图4A中所示出的，当焊线320接触(或以预设的接近距离邻近于)传感器316a(和/或伸线轮318a)但不接触(或以预设的接近距离邻近于)传感器316b和伸线轮318b中的任一时，焊线320位于高张力区内。如在图4B中所示出的，当焊线320接触(或以预设的接近距离邻近于)传感器316a(和/或伸线轮318a)，并且接触(或以预设的接近距离邻近于)传感器316b(和/或伸线轮318b)时，焊线320位于低张力区。
如上面关于图3A-3C中示出的本发明的示例性实施例所介绍的，为了在图4A-4B中示出的送线系统300中从高张力区移动到低张力区(反之亦然)，卷线轴302可以被转动。例如，为了从高张力区(图4A中所示)移动到低张力区(图4B中所示)，卷线轴302可以被逆时针旋转以进给额外的长度到焊线320的长度段上(例如，直到焊线320的长度段接触或以预设的接近距离邻近于传感器316b和/或伸线轮318b)。相反地，为了从低张力区(图4B中所示)移动到高张力区(图4A中所示)，卷线轴302可以被顺时针旋转以从焊线320的长度段拉回某一(预定)长度(例如，直到焊线320的长度段不再接触，或不再以预设的接近距离邻近于传感器316b和/或伸线轮318b)。
图5A-5B是根据本发明示例性实施例的送线系统400的框图。送线系统400(在某些方面类似于在图4A-4B中示出的送线系统300)包括卷线轴402、焊线导引杆404(例如，转向杆404)和空气引导器406。空气进口412也被示出了。承压的流体(例如，承压的空气)在空气进口412被喷射入空气引导器406。
在图5A-5B中还示出了传感器416a、传感器416b、伸线轮418a、伸线轮418b和伸线轮418c。例如，这些示例性元件可以被提供作为检测元件(用于控制方案设计中)或作为停止/导引元件用于限定出张力区的边界。如图5A中所示出的，当焊线420接触(或以预设的接近距离邻近于)传感器416a(和/或伸线轮418a)但不接触(或以预设的接近距离邻近于)传感器416b和伸线轮418b中的任一时，焊线420位于高张力区内。如图5B中所示出的，当焊线420接触(或以预设的接近距离邻近于)传感器416a(和/或伸线轮418a)并且接触(或以预设的接近距离邻近于)传感器416b(和/或伸线轮418b)时，焊线420位于低张力区内。送线系统400不同于送线系统300，因为送线系统400还包括可选的伸线轮418c，它接触焊线420且可以被用于根据需要改变焊线的张力。例如，为了在焊线420上最后提供所需的张力，伸线轮例如伸线轮418c可以被提供，用于提供相反的力/张力到承压流体提供的张力上。
如上面关于在图3A-3C和4A-4B中示出的本发明的示例性实施例所介绍的，在图5A-5B所示出的送线系统400中，为了从高张力区移动到低张力区(反之亦然)，卷线轴402可以被旋转。例如，为了从高张力区(图5A中所示)转换到低张力区(图5B中所示)，卷线轴402可以被逆时针旋转以进给额外的长度到焊线420的长度段上(例如，直到焊线420的长度段接触或以预设的接近距离邻近于传感器416b和/或伸线轮418b)。相反地，为了从低张力区(图5B中所示)转换到高张力区(图5A中所示)，卷线轴402可以被顺时针旋转以从焊线420的长度段上拉回某一(预设)长度(例如，直到焊线420的长度段不再接触或不再以预设的接近距离邻近于传感器416b和/或伸线轮418b)。
根据本发明的某些示例性实施例，伸线轮(例如图4A-4B中的伸线轮318a和318b；图5A-5B中的伸线轮418a、418b和418c)和/或关联的传感器的位置可以是相互对称的，以实现变化张力的效果。例如，右侧的伸线轮和/或传感器(例如，图4A-4B中的伸线轮318b和/或传感器316b)可以被放置于比左侧的伸线轮和/或传感器(例如，图4A-4B中的伸线轮318a和/或传感器316a)距离焊线更远的位置。
在图3A-3C、4A-4B和5A-5B中示出的本发明的示例性实施例中，各自送线系统从高张力区到低张力区的调整都通过与传感器和/或伸线轮协作的卷线轴的旋转实现了；但是，本发明设计了很多用于在送线系统内调整张力的机构或方法中的一些。
图6示出了被设计用于在送线系统中调整张力的一个示例性替代机构。图6是空气引导器600的简化的框图，空气引导器600可以被用于送线系统中，例如在图3A-3C、4A-4B和5A-5B中所示出的那些。与上面介绍的空气引导器206、306和406相比，空气引导器600包括可选择性操作的空气进口602a、602b和602c。为了调整包括空气引导器600的送线系统中的张力，空气进口602a、602b和602c的希望的操作结构被选择了。例如，空气进口602a和602c可以被设置成提供空气压力(通过气流604a和604c)在空气引导器600内提供低张力。在此低张力期间，空气进口602b可以被选择处于“关”或“阀关闭”位置。为了在空气引导器600内转换到高张力，空气进口602b可以被选择处于“开”或“阀打开”位置。这样，当气压被通过每个空气进口602a、602b和602c提供时(通过气流604a、604b和604c)，空气引导器600处于高张力中。
当处于“开”或“阀打开”位置时，空气进口602a、602b和602c可以被设置具有相同或不同的与它们关联的气压。例如，在图6中示出的本发明的示例性实施例中，气流604b被示出比气流604a和604c长一些(因此，具有比它们更高的气压)。其它结构(例如，所有空气进口具有相同的气压，空气进口602b具有比空气进口602a/602c更低的气压，等)也被设计为本发明的范围内。
当然，替代性的阀方案也被设计了。例如，不是所有的空气进口都需要接收承压的流体来使系统来处于高张力模式。具体地讲，某些空气进口可以在低张力模式下接收承压的流体，而其它空气进口可以在高张力模式下接收承压的流体。这样，与空气进口关联的阀可以被“切换”。
此外，可以理解，图6仅提供了“阀”系统的一个实例。可以预期的，用于空气引导器的空气进口可以根据所需设计被提供于任意多个不同的位置上。例如，一个和多个空气进口可以被提供在空气引导器的被示出的进口侧，而一个和多个空气进口可以被提供于空气引导器的不同区域(侧面部分)(请参考，例如，在图6中用虚线示出的可选的空气进口602d和气流604d)。这样，承压的流体可以根据设计按照需要被直接引入。
再者，一个空气进口(或一组空气进口)可以被提供以被用于高和低张力两种，但经过那些空气进口的流体压力可以根据焊线周期的部分被改变。
这样，根据此处介绍的各种示例性可变张力系统和方法，很多优势被实现了。不同的(例如，所需的)张力水平可以被提供于焊线周期的每一部分，以提供改进的焊线效果。例如，在某些非拱丝运动(例如，z向复位，下降到第一速度，等)过程中使用的速度可能被增加，因为在这些运动过程中焊线的张力被增加了。通常，这些非拱丝运动以被减小了的速度进行，以提供更好的拱丝和焊线球落座。另外，焊线损坏和/和焊线倾斜的可能性也可以被减少，因为如果在高速运动过程中使用低张力、绞线和/或线打结(和其它可能的问题)可能会发生在焊线夹具和张紧器之间。
再者，本发明可以提供被减少的机器与机器之间的拱丝变化。这是因为当在焊线机上使用高张力时，拱丝轮廓对可能由机器与机器之间的差别或空气引导器内焊线的位置引起的张力变化趋于敏感。使用本发明，通过在拱丝运动过程中保持相对较低的张力，拱丝会更一致。
虽然本发明已经主要关于空气被介绍了，但多种承压流体中的任何一种可以根据需要被使用。
虽然本发明已经关于一些示例性结构(具有一定数目和位置的传感器和/或伸线轮)被示出了，但替代性的结构(具有更多或更少，或被不同放置的传感器和/和伸线轮)被设计了。
多种传感器中的任何一种可以被用于本发明的范围内，包括但不仅限于：接近传感器、接触传感器、运动传感器等。
虽然本发明的一些示例性实施例已经关于高张力和低张力区被介绍了，但本发明并不被限制于此。例如，在本发明的送线系统内可以具有多于两个的张力区。
虽然本发明已经主要接合送线系统和操作送线系统的方法被介绍了，但它不被限制于此。例如，本发明可以被体现为包括在此介绍的送线系统的焊线机，其它零件例如控制系统被用于操作送线系统。可替代地，本发明可以被体现为操作焊线机的方法。
虽然本发明已经关于特殊的实施例被示出并介绍了，但本发明并不意味着被限制于所示出的细节。相反，可以进行处于权利要求等同内容的范畴和范围内且不偏离本发明的各种修改。

Claims (21)

1.一种焊线机，包括：
包括接合工具和焊线张紧器的焊头组件，所述焊头组件具有在焊线操作过程中的一系列移动；以及
送线系统，其具有与焊头组件相连接的静止位置，以便所述送线系统不与焊头组件一起沿所述一系列移动运动，所述送线系统包括焊线供给部；和用于从焊线供给部接收焊线的长度段的空气引导器，所述空气引导器具有用于接收承压流体的空气进口，所述送线系统被设置成施加可变张力到被空气引导器接收的焊线的长度段上，其中，在焊线周期的一部分期间所述送线系统施加的张力被焊线机的控制系统控制成与在焊线周期的另一部分期间所述送线系统施加的张力不同。
2.根据权利要求1所述的焊线机，其中，所述空气引导器限定出多个张力区，每个张力区施加不同的张力到被空气引导器接收的焊线的长度段上。
3.根据权利要求2所述的焊线机，其中，所述多个张力区包括高张力区和低张力区。
4.根据权利要求2所述的焊线机，所述送线系统还包括多个止挡元件，它们限定出所述多个张力区中每一个的边界。
5.根据权利要求4所述的焊线机，其中，所述止挡元件包括伸线轮和空气引导器表面。
6.根据权利要求2所述的焊线机，其中，所述焊线供给部包括卷线轴。
7.根据权利要求6所述的焊线机，其中，所述卷线轴被设置成进行旋转，以将焊线的长度段从所述张力区中的一个张力区移到另一个张力区。
8.根据权利要求7所述的焊线机，其中，所述卷线轴被设置成：(1)顺时针旋转，以将焊线的长度段从高张力区和低张力区中的一个移动到所述高张力区和低张力区中的另一个，和(2)逆时针旋转，以将焊线的长度段从所述高张力区和低张力区中的一个移动到所述高张力区和低张力区中的另一个。
9.根据权利要求1所述的焊线机，还包括设置于焊线供给部和空气引导器之间的转向杆。
10.根据权利要求1所述的焊线机，其中，所述空气进口包括用于接收承压流体的多个空气进口。
11.根据权利要求10所述的焊线机，其中，至少一个所述空气进口是可选择性操作的，以使得被空气引导器接收的承压流体的量根据哪个空气进口被选择用于接收该承压流体而变化。
12.一种操作焊线机的方法，该方法包括以下步骤：
提供包括承载着接合工具和焊线张紧器的焊头组件的焊线机，所述焊头组件具有在焊线操作过程中的一系列移动，所述焊线机还包括送线系统，送线系统具有与焊头组件相连接的静止位置，以便所述送线系统不与焊头组件一起沿所述一系列移动运动，所述送线系统包括焊线供给部和用于从焊线供给部接收焊线的长度段的空气引导器，所述空气引导器具有用于接收承压流体的空气进口；
从焊线供给部提供焊线的长度段到送线系统的空气引导器；和
改变施加到被提供给空气引导器的焊线的长度段的至少一部分上的张力，以使得在焊线周期的一部分期间所述送线系统施加的张力被焊线机的控制系统控制成与在焊线周期的另一部分期间所述送线系统施加的张力不同。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，进行改变的步骤包括将焊线的长度段的至少一部分从空气引导器的多个张力区中的一个移动到空气引导器的所述多个张力区中的另一个。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，进行移动的步骤包括将焊线的长度段的至少一部分从高张力区和低张力区中的一个移动到所述高张力区和低张力区中的另一个。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，进行移动的步骤包括移动焊线的长度段的至少一部分，使之与限定出所述多个张力区中至少一个的边界的多个止挡元件中的至少一个接触或以预设的接近距离邻近。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，进行移动的步骤包括移动焊线的长度段的至少一部分，使之与限定出所述多个张力区中至少一个的边界的传感器、伸线轮和空气引导器表面中的至少一个接触或以预设的接近距离邻近。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，进行提供的步骤包括从设置于送线系统内的卷线轴上提供焊线的长度段。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，进行改变的步骤包括转动卷线轴，以将焊线的长度段的一部分从空气引导器的多个张力区中的一个移动到空气引导器的所述张力区中的另一个。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，进行转动的步骤包括下面两者中的至少一个：(1)顺时针转动卷线轴，以将焊线的长度段的一部分从高张力区和低张力区中的一个移动到所述高张力区和低张力区中的另一个，和(2)逆时针转动卷线轴，以将焊线的长度段的一部分从所述高张力区和低张力区中的一个移动到所述高张力区和低张力区中的另一个。
20.根据权利要求12所述的方法，其中，进行改变的步骤包括改变提供到由空气引导器限定出的至少一个空气进口的流体压力。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，改变流体压力的步骤包括选择性地提供或消除提供给由空气引导器限定出的多个空气进口中的至少一个的流体压力，以改变施加于焊线的长度段上的张力。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010050929A1 (en) * 2008-10-28 2010-05-06 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Wire threading tensioner for a wire bonding machine
US8459530B2 (en) * 2009-10-29 2013-06-11 Asm Technology Singapore Pte Ltd Automatic wire feeding method for wire bonders
CN105895543B (zh) * 2014-12-01 2019-09-13 恩智浦美国有限公司 接合引线进给系统及其方法
TWI643688B (zh) * 2018-03-30 2018-12-11 National Taiwan Normal University 流體式線張力控制機構
CN116135419A (zh) * 2021-11-18 2023-05-19 广东科杰技术股份有限公司 一种用于焊线机的焊线免夹线尾的焊接方法及其焊线机
US11842978B1 (en) * 2022-07-15 2023-12-12 Asmpt Singapore Pte. Ltd. Wire bonding system including a wire biasing tool

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1439836A (en) * 1972-07-14 1976-06-16 Schuster Co F M N Apparatus for maintaining thread tension constant during the feeding of thread from a thread supply via a thread delivery mechanism to a thread take-up mechanism
US5402927A (en) * 1994-06-09 1995-04-04 Kulicke And Soffa Investments, Inc. Adjustable wire tensioning apparatus
DE19848072A1 (de) * 1998-09-21 2000-03-23 Hesse & Knipps Gmbh Drahtsensor
US6068171A (en) * 1998-07-10 2000-05-30 Palomar Technologies, Inc. Wire conveyance system having a contactless wire slacking device
CN1623017A (zh) * 2002-03-12 2005-06-01 艾罗帕股份有限公司 气动纱线张紧器和纱线处理系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH592365A5 (zh) * 1975-12-23 1977-10-31 Esec Sales Sa
EP0342358A1 (de) * 1988-05-18 1989-11-23 Esec Sa Verfahren und Einrichtung zum Bereitstellen eines Bonddrahtes
JPH0521504A (ja) * 1991-07-12 1993-01-29 Toshiba Seiki Kk ワイヤボンデイング装置におけるワイヤ供給方法
JP2001156104A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Shinkawa Ltd ワイヤボンデイング装置
JP2002083837A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング装置
US20060065695A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Wire feed system for a wire bonding apparatus
US20060091181A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Wire tensioner for a wire bonder

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1439836A (en) * 1972-07-14 1976-06-16 Schuster Co F M N Apparatus for maintaining thread tension constant during the feeding of thread from a thread supply via a thread delivery mechanism to a thread take-up mechanism
US5402927A (en) * 1994-06-09 1995-04-04 Kulicke And Soffa Investments, Inc. Adjustable wire tensioning apparatus
US6068171A (en) * 1998-07-10 2000-05-30 Palomar Technologies, Inc. Wire conveyance system having a contactless wire slacking device
DE19848072A1 (de) * 1998-09-21 2000-03-23 Hesse & Knipps Gmbh Drahtsensor
CN1623017A (zh) * 2002-03-12 2005-06-01 艾罗帕股份有限公司 气动纱线张紧器和纱线处理系统

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