TW527248B - Linkage guided bond head - Google Patents
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Description
527248 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(1 ) 發明之背景 本發明概括言之係關於用以黏結線於半導體裝置之一種 工具,及具體言之係關於用以黏結一線於半導體裝置之一 交連導引黏結頭。 相關技藝之説明 現代電子設備主要依靠其上安裝有半導體小片或成整體 電路(1C)之印刷電路板。小片與基質間之機械及電連接已 對小片設計師提供可變性。連接1C於基質之三種已知技術 爲··線連接,帶自動化連接(TAB)及覆片(flip-chip)。 此等方法中最晋遍者爲線黏結。線黏結中,多個黏結塾 成一圖型位於基質之頂部表面上,使小片位於黏結墊之中 心’及小片之頂部表面離開基質之頂部表面。細線(可爲 鋁或金線)連接於小片之頂部表面上連接點及基質表面上 接觸點之間。 線黏結裝置電連接半導體於一基質,使用廣泛用於製造 電子構件。一典型線黏結機包括一黏結頭,一 X - γ板,一 工作保持器及光學儀器。 黏結頭爲保持黏結工具及熔接物(通常爲一超音轉換器) 並移動其與黏結物成直交而移動,故能向下需發生炫解之 點。黏結頭亦具有各線夾,以夾定線於黏結週中各相關點 ’故當裝置與導架完成時,線能分開。X - Y表爲移動點結 頭於裝置平面中之一機構,故黏結頭能自一黏結位置移至 另一位置。工作保持器爲牢固保持工作物之一機構,及亦 可將裝置加熱而易於達成熔解。光學裝置之目的爲保持黏 -4 - 本紙張尺度^用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 I*----------^-------Γ ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527248 A7 B7 2 五、發明說明( 結頭於適宜黏結墊。 早期黏結頭爲瞄準及由機器操作員移動。目前,傳統式 機器由電馬達移動,一線上電腦人員控制及瞄準,及在各 裝置上每秒鐘黏結1 2條線而可包容1〇〇〇黏結整。 由於現代集體電路之小規模,黏結頭必須藉防止任何不 利側面影響之一機構在下降至裝置時之導引,以防止機構 遺失一黏結整。 傳統式黏結機器中,目前採用兩種機構。第一機構爲與 工作物成直交安裝之一預負荷直線滑動。第二種機構爲安 裝於頭部中之一球形承載面或他種可旋轉承載面,以容許 黏結頭如一鋸齒樞轉。黏結工具安裝於黏結頭之一端,及 一直線電馬達安裝於黏結頭之另一端。 直線黏結頭具有一缺點,即與樞轉黏結頭相較時,具有 在較慢機構中產生高慣性及摩擦。樞轉式黏結頭亦具有一 缺點,因樞轉式中心線需位於與熔接裝置相同之高度。因 此,一樞轉式頭不能熔接極大裝置,因樞轉承一大裝置到 達過遠處時將觸及大裝置之邊緣。此一情況與限制一,,c,, 形夾能安裝之垂直元件及夹能到達之深度之限制相似,或 咽候之深度而定。 圖1中,顯示一傳統式樞轉黏結機器100。圖丨中,黏結 機备100包括連接於黏結頭104之黏結工具1 〇2。黏於工具 1〇2包括超音轉換器122及毛細管128。 如前文所述,黏結頭104就軸承106樞轉。黏結工具1〇2之 末端108與軸承106之前方部份11〇間之距離亦爲山。由於黏 — — — IIPIIII ---I I I I Γ ^ · l·---I---^__w (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製
527248 A7 五、發明說明( 結機器100之設計限制,距離山受 ^ 制及對能被黏結機器 1〇〇谷納心裝置尺度具具直接影響。 社丁 Ml mi、士山 季由承1〇6之中心112及黏 、、,口工具102(末钿1〇8構成一樞轉中、 .._ .. 、、泉1Η,當黏結頭1〇4 位於頭邵向下(黏結)位置時,位於 結平面中。 黏、〜裝置(未不)心黏 圖2爲與傳統式樞轉黏結頭之簡化側面圖。 發明之概要 爲解決前述傳統式黏結頭之缺點 ^ 本發明係關於用在一 黏結機器之一連桿組導引黏結頭。 黏結頭包m成及連接於臂總成與黏結機器架間之 一連桿组。連桿組構成在臂總成下表面之_實際樞轉點。 本發明進一步係關於一種裝置,包括位於一黏結平面上 I 一黏結頭,連接於黏結頭與一黏結機器架間之第一連桿 組,及連接於黏結頭與黏結機架間之第二連桿組,其中第 一與第二連桿組在低於黏結頭表面下之一虛點相交。 本發明亦係關於黏結線於用作一平移表(translation table) 之半導體裝置。裝置包括一固定鏈;一連接鏈;可分開式 連接於固定鏈及連接鏈之連接鏈之一前方部份,第一樞轉 元件具有第一縱向軸線;第二樞轉元件可分開式連接於機 架元件及連接器鏈位於連接鏈之後方部份,第二樞轉元件 具有第二縱軸線。第一縱軸線與第二縱軸線之相交點構成 低於連接鏈一下方表面下之一虛樞轉點。 本發明之此等及其他特點參照圖式及本發明之例示性具 體實例之説明如下。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I.----------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · #· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527248
A 識 五、發明說明(4 圖式之簡單説明 閲謂附圖將充分明瞭下述之詳細説明。爲達成共同 ’強碉各圖之特點並非依照比例。另一方面,各圖之特黑占 係特別擴大或縮小,以達成清晰指示。圖中包栝下述各圖。 圖1爲傳統式樞轉黏結機器之部份透視圖; 圖2爲傳統式樞轉黏結機器之簡化部份側面圖; 圖J爲本發明之第一種具體實例之切割側面圖; 圖4爲本發明之第二種具體實例之透視圖; 圖5爲第二種具體實例之側面圖; 圖6爲本發明之動態圖; 圖7爲黏結頭處於黏結頭向上位置時,第二種具體實例 之經切割側面圖;及 圖8爲黏結頭處於黏結頭向下位置時,第二種具體實例 之經切割側面圖。 詳細説明 本發明利用一活動連桿組連接黏結頭於黏結機器架而克 服傳統式黏結機器。活動連桿組可爲一葉片彈簧,具有一 軸承表面之一固體鏈,或容許黏結頭就鏈及機架移動之任 何其他連桿組。 參閲顯示本發明之第一種具體實例之圖3。圖3中,黏結 頭300包括連接鏈3〇4,固定鏈306,前方鍵308,後方鏈314 及黏結工具1〇2。所示具體實例中,黏結工具1〇2包括超音 轉換器322及毛細管328。已知用於球形黏結過程之毛細管 328可用一楔形黏結工具(未示)而施行一楔形黏結過程。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝--------訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527248 發明說明( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) w方鏈308連接於連接鏈3〇4及固定鏈3〇6於連接鏈3〇4之 W方邵份。同樣,後方鏈314在連接鏈3〇4之後方部份連接 於連接鏈304及固定鏈3〇6。如此,連接鏈3〇4能就固定鏈 j〇6依如後方向擺動而容許連接鏈3〇4樞轉。 前方鏈308可包括軸承31〇及312,及後方鏈314可包括承 316及318,以便利連接鏈3〇4就固定鏈3〇6運動。軸承31〇、 312、316及318可爲球形軸承總成。所示具體實例中,鏈 308及314爲剛性但若需要時可爲彈性。鏈3〇8及314可同連 接裝置324連接於固定鏈3〇6及連接鏈3〇4。較佳具體實例中 ’各鏈係可分開式互相連接。用於可分開式連接之連接裝 置324可爲螺釘,柱栓及螺母,銷等。若需要較永久性連 接時,例如可使用鉚釘爲連接裝置324。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如圖3所示’薊方鍵3 0 8具有一縱向抽線3 3 0,此車由線與 後方鏈314之縱向軸線332在虛點320處相交。虛點320低於 連接鏈304之下方表面334及位於需加黏結裝置(未示)之黏 結平面326中。當黏結頭位於頭部向下(亦即黏結)位置中時 ,毛細管328之末端108將位於黏結平面326中。如圖3所示 ’鏈308及314之上方部份間之距離大於鏈308與314之下方 部份間之距離。 參閱圖4,圖中顯示本發明之第二種具體實例。圖4中, 葉片彈簧402, 404分別用作黏結頭總成400之鏈308及314。其 他各方面,此一具體實例與第一種具體實例相似。 圖5爲第二種具體實例之側面圖。圖5中,黏結裝置500 包括黏結頭基座502及黏結頭300。葉片彈簧402, 404用連接 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 527248
裝置508可分開式連接於黏結頭基座502。㈣,連接裝置 〇8可用以連接葉片彈簧4〇2,斗⑽於黏結頭3⑼(未示於此圖 中)。連接裝置508可爲任何連接裝置型式,例如螺釘及= 母’枉栓及螺母,自動黏合螺釘等。 ’、 使用葉片彈簧402提供較提供黏結頭300之第一種具體實 例馬簡單之設計,不需要使用軸承。如圖5所示,使用第 一及第二種具體實例之連桿組裝置與連接鏈樞轉黏結機器 相較下’提供無限制之咽候區5〇6。 圖7爲黏結裝置500處於"頭部向上"(亦即靜止)位置之經 切割側面圖。如圖7所示,葉片彈簧402, 404用連接裝置5〇8 連接於黏結頭基座502及黏結頭300。雖處於頭部向上位置 ’葉片彈簧402在樞轉點702依向下位置成彈性,及葉片彈 黃404在向上方向之樞轉點704成彈性。 圖8爲黏結裝置500處於"頭部向下”位置(亦即黏結位置) 之經切割側面圖。如圖8所示,葉片彈簧402在樞轉點702 依向上方向成彈性,及葉片彈簧404在樞轉點704依向下方 向成彈性。 圖6爲本發明之一具體實例之動態圖。圖6中,602爲前 方葉片彈簧402之錨點及樞轉中心,604爲後左方葉片彈簧 404之錨點及樞轉中心;606爲黏結頭300處於頭部向上位置 時,前左方葉片彈簧402之位置;608爲黏結頭300處於頭部 向上位置時,後方葉片彈簧404之位置;610爲黏結頭300處 於頭部向下位置時,前方葉片彈簧402之位置;612爲黏結 頭300處於頭部向下時,後方葉片彈簧404之位置;614爲前 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 --訂— h------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527248 A7 五、發明說明() 方鏈308之下前方極轉》; &κ Λ μ 和』 616馬後方鏈314之下後方樞轉黑 ;及618代表連接鍵。6〇〇爲杏私4丄 馬田黏結頭300自頭部向上位置毛 至頭部向下位置時黏結工具之 、、
〜 < 路線。606與608之交點(延J 時)爲黏結工具3〇〇處於頭部向上 、& Θ u Π上k置時,產生虛樞轉點62 ,及當黏結工具300處於頭部向下位置時,㈣及612之交製 (延長時)產生虛樞轉點622。如前文所討論,虛樞轉點62 位於黏結平面326中。如圖6辦+ ,. 、 口 所717,由路線600與黏結平面 326所構成之角α爲約9〇。。 雖然本發明已參照具體實例加以説明,但不限於此等丑 體實例。所附申請專利部份應視爲包括猜於本藝之人士所 知之本發明之其他變化及具體實例 卜 貝例而不脫離本發明之原則 及範圍。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ---Γ 訂-l·------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
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Claims (1)
- 527248申請專利範圍 ’其中連桿組爲一葉片彈 _接於黏結機器及葉片彈黃 1 · 一種黏結頭,闽认目女 IU 、用於具有一機架之黏結機器,黏結頭句 括: 、乙 一臂總成;及 、矣、、息成與機架巧舞間之一連桿组,連桿組 低於臂總成下表面之-.。 成 2. 如申请專利範圍第1項馨,其中連桿组爲-葉片彈 簧,葉片彈簧之上方部H分開式連接於黏結機器及 茱片彈簧之下方部份可連接於臂總成 3. 如申請專利範圍第1項泛 * ’葉片彈簧之上方部 之下方部份連接於臂總411 4. 如申請專利範圍第1項其中臂總成若位於—黏 結平面上及虛樞轉點位參平面之表面上。 5 · —種裝置,用於具有一捭加— 機木7L件之黏結機器,裝置包 括: 位於一黏結平面上之一黏結頭; 在黏結頭之第一位置速技赴 直運接黏結頭與機架元件之第—連 桿組,第一連桿組具有第一縱軸線; 在黏結頭之第二位置逵接处g 、接黏結頭與機架元件之第二連 桿組,第二連桿組具有第二縱軸線、· 其中第一縱轴線與第二縱幸由線名 求在低於黏結頭下方表面 之一虛點相交。 6 ·如申請專利範圍第5項之裝置,M ^ 2 進—步、包括連接於黏結 -11 - i:------------------訂-------線 2%先閱讀背面之>i音?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527248 六、申請專利範圍 頭之一黏結工具,其中黏結工具依第一方向在一向上 位置與黏結頭之下方位置之間移動。 7 ·如申請專利範圍第6項之裝置,其中第一方向與黏結平 面實質上成直交。 8 ·如申請專利範圍第7項之裝置,其中黏結工具之下方部 伤與虛柩轉點構成與黏結平面實質上平行之一轴線。 9 ·如申請專利範圍第5項之裝置,其中第一連桿組爲第〜 葉片彈簧之一部份,第一葉片彈簧之上方部份可分開 式連接黏結機器,及第二連桿組爲第二葉片彈簧之一 部份’第二葉片彈簧之上方部份可分開式連接於黏結 機器’各葉片彈簧容許黏結頭就連桿組及機架元件移 動。 10·如申請專利範圍第5項之裝置,其中第一及第二連捍組 各包括一軸承,以容許黏結頭就連桿組及軸承總成移 動0 11·如申請專利範圍第10項之裝置,其中軸承爲一球形軸 承總成。 12·如申請專利範圍第5項之裝置,其中第一及第二鏈之上方 部份間之距離大於第一與第二鏈下方部份間之距離。 13·如申請專利範圍第5項之裝置,其中虛點位於黏結平面 之表面上。 - 14· 一種裝置,用於連接一半導體裝置於一平移表,裝置 包括: -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) —^------------------訂--------- # (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527248 B8經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 一固定鍵; 一連接鏈; 可分開式連接於固定鏈之第一樞轉元件及連接鏈之前 方部份之第一樞轉元件,第一樞轉元件具有第一縱向 轴線; 可分開式連接於機架元件及連接鏈之一後方位置之第 二樞轉元件,第二樞轉元件具有第二縱軸線; 其中第一縱軸線與第二縱軸線構成低於連接鏈之下方 平面之一虛框轉點。 15·如申請專利範圍第14項之裝置,進一步包括: 可分開式連接於連接鏈之一超音轉換器; 連接於超音轉換器之後方部份之超音轉換器之一黏結 工具; 其中黏結工具末端與虛樞轉點間在黏結平面中構成一 線。 16·如申請專利範圍第15項之裝置,其中黏結工具爲一毛 細管及一楔形工具。 17.如申請專利範圍第14項之裝置,其中第一樞轉元件爲 在前方擺動鏈與第一螺釘連接於機架元件之一前方擺 動鏈; 前方擺動鏈連接於在擺動桿與第二螺釘之下方樞轉點; 第一樞轉元件爲連接於後方擺動鏈之上方部份與第二 螺釘之機架元件之第二樞轉元件;及 一 I: --------I.------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527248 A8 . B8 C8 D8 六、申請專利範圍 後方擺動鏈爲在後方擺動鏈與第四螺釘之下方樞轉點 之下方擺動鏈。 18. 如申請專利範圍第14項之裝置,進一步包括: 一前方葉片彈簧;及 一後方葉片彈簧; 其中第一樞轉元件作爲前方葉片彈簧之一部份,及第 二樞轉點爲後方葉片彈簧之一下方部份,及 前方葉片彈簧之一上方部份與後方葉片彈簧之一上方 部份可分開式連接於黏結裝置之一下方部份。 19. 如申請專利範圍第14項之裝置,其中固定鏈連接於平 移表。 20. 如申請專利範圍第14項之裝置,其中連接鏈位於一黏 結平面上方,及虛點位於黏結平面之一表面上。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I-------------------訂 -------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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