CN105127629A - 一种通用金丝键合装载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通用金丝键合装载装置，包括装载盘组件、加热台组件；所述装载盘组件包括：装载盘(7)，限位片(8)，提手(9)，压紧块(10)，弹簧(11)，轴(12)，芯片组件(13)，定位销孔(15)；所述加热台组件包括：定位板(16)，定位销(17)。本发明中装载盘与加热底盘分开设计，这样实现一套金丝键合设备可配多套装载盘，这样使键合设备得到最大化利用。待键合的器件上夹到装载盘上后，完成整盘键合、整盘流转、整盘老化等工序后才进行下夹，避免键合时和老化时的每个器件上下装夹操作，大大提高工作效率。

Description

一种通用金丝键合装载装置
技术领域
本发明属于光通讯器件设计制造领域，一种用于金丝键合的夹紧装载装置，尤其是一种通用的金丝键合器件装夹的周转装置。
背景技术
金丝键合在光通讯系统，光信息处理系统，光学仪器仪表中应用比较广泛，用于芯片与元件之间金线导通的焊接制作或集成电路中金线导通的焊接制作，需要先将待键合器件装夹固定在键合台面上，键合面下方为加热装置，给芯片等器件进行加热，加热后进行金丝键合，金线焊接强度高、可靠性好。目前的键合装置，装配芯片等器件时都是单个放置，只有一个器件固定槽。芯片器件装夹固定好后，需等待预热，预热完成后才能进行键合。这样的金丝键合方式，缺点在于每个器件都需要预热、键合、下夹，大量的时间浪费在等待预热上，导致键合效率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：大大提高金丝键合的效率，解决金丝键合每个器件都需要等待预热，占用键合台使用时间的问题。针对现有技术，每个金丝键合机只能实现单个键合的情况，提出改进。实现整盘键合、整盘流转、整盘老化的装置。单个盘装载盘可装载的器件数量达到10只甚至更多，可以根据芯片的形状大小调整数量。装载盘与加热底盘分开设计，这样实现一套金丝键合设备可配多套装载盘，这样使键合设备得到最大化利用。待键合的器件上夹到装载盘上后，完成整盘键合、整盘流转、整盘老化等工序后才进行下夹，避免键合时和老化时的每个器件上下装夹操作，大大提高工作效率。
本发明采用如下技术方案实现：
一种通用金丝键合装载装置，包括：装载盘组件、加热台组件；所述装载盘组件包括：装载盘(7)，限位片(8)，提手(9)，压紧块(10)，弹簧(11)，轴(12)，芯片组件(13)，定位销孔(15)；所述加热台组件包括：定位板(16)，定位销(17)；
装载盘（7）左右两侧分别设置有多个芯片组件（13）的放置槽位（7-1），在装载盘（7）上表面的左右两侧分别固定有限位片（8），装载盘（7）下表面设置有2个定位销孔（15），装载盘（7）前后两端设置有螺钉固定提手（9）；
装载盘（7）的两侧设置有轴（12），压紧块(10)上开设有通孔，多个压紧块（10）分别通过通孔固定在轴（12）上，弹簧(11)一端固定在装载盘（7）上，另一端固定在压紧块（10）上；压紧块(10)固定的位置与放置槽位（7-1）相对应，通过弹簧(11)的压缩与伸长带动压紧块（10）围绕轴（12）旋转对芯片组件（13）进行压紧；
定位销(17)固定在定位板(16)上，通过定位销(17)插入定位销孔(15)中将装载盘组件与加热台组件对接。
所述限位片(8)上设置有与装载盘(7)上的放置槽位（7-1）对应的限位开口（8-1），通过螺钉将装载盘(7)与限位片(8)固定在一起，配合组成芯片组件（13）的装夹限位空间-固定槽18。
所述装载盘(7)与压紧块(10)采用轴(12)的旋转固定方式以及芯片组件（13）
装夹位的双侧均匀摆放方式，充分利用空间增加装夹位数量。
所述定位销(17)的上端为圆角形状，圆角大小根据销的直径大小确定，圆
角在配合过程中可起到导向作用，可使定位销(17)与定位销孔(15)的顺畅契合定位。
所述装载盘（7）的底部镶嵌2个磁钢(14)，所述定位板(16)采用导磁材质，由于磁钢(14)与导磁材质的定位板(16)靠近时会有自动吸附作用，这样可实现两者之间距离靠近时的自动吸附。
本发明的操作过程包括以下步骤：
步骤一，按压弹性压紧块，压紧块受力后弹簧受力压缩，使压紧块沿着固定旋转轴旋转，从而使器件（芯片组件）固定部位张开；
步骤二，将待键合的器件（芯片组件）装夹到固定位置；
步骤三，松开弹性压紧块，在弹簧弹力作用下，压紧块自动夹紧器件，1只器件（芯片组件）装夹完成，重复步骤一、二直至装满，一盘上夹完成，装夹完成1盘后可放在单独的预热台上进行预热。
步骤四，整盘预热好后将装载盘移动到键合台的加热盘上，通过加热盘上的2个定位销进行定位，装载盘底部镶嵌的2个磁铁与加热台上的定位板相互吸附，定位板材质为导磁材料。
步骤五，整盘金丝键合，键合完成后更换另一盘进行键合。
步骤六，批量装载盘键合完成后，不用给器件下夹，将批量装载盘，放入老化箱进行老化。
步骤七，老化完成后器件统一下夹。
本发明具备如下优点：
1、本发明装置装夹方便快捷；
2、本发明装置单盘装载数量多；
3、本发明装置实现统一上夹，完成键合、流转、老化等工序后再统一下夹，省去重复上下夹，省去等待预热时间，大大提高键合效率；
4、本发明装置可以应用于不同尺寸、不同类型的芯片键合，通用性很强。
附图说明
图1现有芯片与底座示意图；
图2目前金丝键合示意图；
图3本发明金丝键合装载盘7示意图；
图4本发明金丝键合限位片8示意图
图5本发明金丝键合装载盘示意图；
图6本发明装载盘底部示意图；
图7本发明加热台组件示意图；
图8本发明金丝键合1套加热台对多套装载盘示意图；
其中：
1：芯片底座；
2：金线
3：劈刀；
4：压紧块；
5：器件装载盘
6：键合台加热底盘；
7：装载盘；
7-1：放置槽位；
8：限位片；
8-1：限位开口；
9：提手；
10：压紧块；
11：弹簧；
12：轴；
13：芯片组件；
14：磁钢；
15：定位销孔；
16：定位板；
17：定位销；
18：固定槽；
19：预热台。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明是如何实现的。
如图1所示，为一种常见的芯片，芯片底座1-1与芯片1-2已贴片为一体；
目前的金丝键合装载盘的固定和操作方式，如图2所示，包括：压紧块5，装载盘6，键合台加热底盘7。操作方式：按压压紧块5，将单只芯片装夹在器件装载盘6的固定槽内，松开压紧块5，芯片固定住。等待芯片预热，预热后劈刀4进行金丝键合，完成键合。按压压紧块5，取出芯片放入周转盘。重复以上步骤，一个一个进行上夹、预热、键合、下夹操作，效率低下。
本发明的金丝键合装载盘的具体固定和操作方式，如图3所示，包括：装载盘7，限位片8，提手9，压紧块10，弹簧11，轴12，芯片组件13。装载盘7左右两侧分别均匀挖出5个（或多个）器件的放置孔位，两侧相加即是10个（或多个）位置，在装载盘7上表面的左右两侧分别用螺钉固定限位片8，限位片8边缘对应设计给器件定位的限位开口8-1，根据器件的外形可设计方形、圆形限位开口8-1。由于装载盘需要加热，直接用手接触装载盘可能会引起烫伤，装载盘7前后两端设计用螺钉固定提手9，提手9采用聚四氟乙烯材质，起到隔热作用，避免烫伤同时还起到提起装载盘的作用。装载盘7下表面设计挖出2个定位销孔15，定位销孔15用于与加热台组件的横向纵向定位。装载盘7下表面设计镶嵌2个磁钢14，磁钢14用于装载盘与加热台组件的吸附，加热台上方的定位板16为导磁材质，可与镶嵌磁钢14后的装载盘7相互吸附。操作方式：按压压紧块10下方，压紧块10以轴12为轴心产生逆时针旋转，器件装夹位张开，将芯片组件13放到装载盘7与限位片8形成的固定槽18内，装载盘7的开槽位提供芯片组件13放置空间位置，限位片8的限位缺口，提供芯片组件13的限制位。使芯片13实现合理放置与定位。松开压紧块10，弹簧11一端顶着装载盘7一端顶着压紧块10，在弹簧11的弹力作用下推动压紧块10，以轴12为轴心顺时针旋转，自动夹紧芯片组件13。按照以上步骤逐个装夹芯片组件13，装满整盘。装满后提起提手9，将装载盘7移动至预热台19上进行预热。这时再取另一个空的装载盘7，重复以上步骤，将芯片组件13装夹到转载盘上。完成多个装载盘的装夹后，此时预热台19上装载盘7早已预热完成。提起提手9将预热好的装载盘7转移到加热台组件上方，缓慢放下装载盘7，定位销孔15只需大概对准定位销17，使定位销孔15自然的套在定位销17上完成定位，同时镶嵌在装载盘7下方的的磁钢14与定位板16产生吸附，使装载盘7与加热台上的定位板16贴合紧密，强化热传递效率。即可进行金丝键合，键合完一盘后，更换下一盘进行键合，键合效率大大提高，避免重复的上下夹与等待预热的时间。

Claims (6)

1.一种通用金丝键合装载装置，其特征在于，包括：装载盘组件、加热台组件；所述装载盘组件包括：装载盘(7)，限位片(8)，提手(9)，压紧块(10)，弹簧(11)，轴(12)，芯片组件(13)，定位销孔(15)；所述加热台组件包括：定位板(16)，定位销(17)；
装载盘（7）左右两侧分别设置有多个芯片组件（13）的放置槽位（7-1），在装载盘（7）上表面的左右两侧分别固定有限位片（8），装载盘（7）下表面设置有2个定位销孔（15），装载盘（7）前后两端设置有螺钉固定提手（9）；
装载盘（7）的两侧设置有轴（12），压紧块(10)上开设有通孔，多个压紧块（10）分别通过通孔固定在轴（12）上，弹簧(11)一端固定在装载盘（7）上，另一端固定在压紧块（10）上；压紧块(10)固定的位置与放置槽位（7-1）相对应，通过弹簧(11)的压缩与伸长带动压紧块（10）围绕轴（12）旋转对芯片组件（13）进行压紧；
定位销(17)固定在定位板(16)上，通过定位销(17)插入定位销孔(15)中将装载盘组件与加热台组件对接。
2.如权利要求1所述的一种通用金丝键合装载装置，其特征在于：所述限位片(8)上设置有与装载盘(7)上的放置槽位（7-1）对应的限位开口（8-1），通过螺钉将装载盘(7)与限位片(8)固定在一起，配合组成芯片组件（13）的装夹限位空间-固定槽18。
3.如权利要求1所述的一种通用金丝键合装载装置，其特征在于：所述装载盘(7)与压紧块(10)采用轴(12)的旋转固定方式以及芯片组件（13）装夹位的双侧均匀摆放方式，充分利用空间增加装夹位数量。
4.如权利要求1所述的一种通用金丝键合装载装置，其特征在于：所述定位销(17)的上端为圆角形状，圆角大小根据销的直径大小确定，圆角在配合过程中可起到导向作用，可使定位销(17)与定位销孔(15)的顺畅契合定位。
5.如权利要求1所述的一种通用金丝键合装载装置，其特征在于：所述装载盘（7）的底部镶嵌2个磁钢(14)，所述定位板(16)采用导磁材质，由于磁钢(14)与导磁材质的定位板(16)靠近时会有自动吸附作用，这样可实现两者之间距离靠近时的自动吸附。
6.如权利要求1所述的一种通用金丝键合装载装置，其特征在于：包括10个以上的放置槽位（7-1）。
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