TW558783B - Wire bonding device - Google Patents
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Description
558783 A7 厂 _B7__ 五、發明說明() 一、發明所屬之技術領域 本發明係有關一種打線裝置,尤有關於一種超音波放 大器,係具備於一端裝設有引線插穿用之毛細管的放大器 本體,以及安裝於放大器本體之振動器。 一、先前技術 如圖7所示,打線裝置的超音波放大器由一端裝設有 未圖示的引線插穿用之毛細管2的放大器本體3,以及螺 合於該放大器本體3另一端的振動器4所構成。於放大器 本體3的後端側有固定於未圖示之接合臂的凸緣部5形成 。振動器4由螺合於放大器本體3後端部的振動產生源安 裝軸6、嵌插於該振動產生源安裝軸8的絕緣管7、將數片 甜甜圈形之電致伸縮元件或磁致伸縮元件嵌插並積層於絕 緣管7而成的振動產生源8,以及螺合於振動源安裝軸6 並鎖緊振動產生源8的螺帽9所構成。且,就具備此種超 音波放大器本體的打線裝置而言,有日本特許第3128715 號之案例。 因此,振動產生源8的振動傳至超音波放大器1全體 ,於超音波放大器1中產生駐波,供給毛細管2所需的能 量。在無負載狀態(不打線狀態)下,能量以穩定的狀態儲 存著,製作精巧的超音波放大器1作成於凸緣部5會產生 節的大小,因此,即使將超音波放大器1安裝在未圖示的 接合臂後,凸緣部5的運動亦小,損失也小。於此無負載 狀態下,超音波放大器1如音叉般作動。振動產生源8通 常藉由定電流驅動方式等使振幅達到規定値。若要將能量 3 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 一 ----I--— II----· I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂:
558783 A7 厂 _ B7_ 五、發明說明(>1 透過毛細管2用於打線的動作,即施加電流,均勻地將所 需的能量送進振動產生源8。藉此來進行利用超音波的打 線。 超音波放大器1 一般由鐵、鋼材料形成。因此,若慣 性矩大,打線動作高速化,毛細管2抵接於晶片(pellet)及 引線等被接合構件時的撞擊荷重即變大,被接合構件可能 會破損。 三、發明內容 【發明所欲解決之技術問題】 以往,可減小慣性矩並減輕對被焊接構件的撞擊荷重 的打線裝置中,例如有記載於日本之特開平8241908號公 報者。該打線裝置藉由將超音波放大器的旋轉軸軸心與超 音波放大器的長度方向中心軸的軸間距離拉近,來減小慣 性矩。又以輕金屬材料形成支持超音波放大器的支持構件 ,就可用輸出小的馬達作爲旋轉軸的驅動源來驅動。不過 ,即使藉此手段,慣性矩及撞擊荷重減輕之效果仍有限。 本發明目的在於,提供一種謀求慣性矩及撞擊荷重大 幅降低,可進一步將打線動作高速化並將超音波放大器上 下驅動容易化的打線裝置。解決此問題的手段的特性是, 由於荷重輕,故在形成小球的細間距接合中將獲得穩定而 較佳的效果。 【解決問題之技術手段】 用以解決上述問題的本發明申請專利範圍第1項的手 段爲一種具備超音波放大器之打線裝置,該超音波放大器 — —_4_____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------裝--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· · 線· 558783 A7 __B7_ 五、發明說明(j) 具備一端裝設有引線插穿用之毛細管的放大器本體’以及 安裝於該放大器本體的振動器;其特徵在於:前述放大器 本體沿該放大器本體的軸心形成至少2個槽。 用以解決上述問題的本發明申請專利範圍第2項的手 段如申請專利範圍第1項的手段,其中前述槽部分的截面 形狀呈左右對稱或上下對稱,或者呈左右和上下對稱。 用以解決上述問題的本發明申請專利範圍第3項的手 段如申請專利範圍第1項的手段,係前述槽部分的截面呈 十字形、X字形、Y字形及、或Η字形。 用以解決上述問題的本發明申請專利範圍第4項的手 段如申請專利範圍第1項的手段,其中前述槽部分設於從 位於振動節的部分至位於振動節的部分。 【發明之功效】 由於本發明爲一種打線裝置,係具備超音波放大器, 該超音波放大器具備一端裝設有引線插穿用之毛細管的放 大器本體,以及安裝於放大器本體的振動器,並且前述放 大器本體沿該放大器本體的軸心形成二個以上的槽,故使 慣性矩及撞擊荷重大幅降低,可進一步將接合動作高速化 ’並使超音波放大器之上下驅動高速化。 四、實施方式 以下藉圖1說明本發明第1實施例。又,在與圖7相 同或相當的構件附上相同符號,並省略其說明。於放大器 本體3 ’從毛細管2的安裝部附近至凸緣部5的部分將其 截面形成爲十字形。亦即,放大器本體3以軸心10爲中心 —___— _____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂:
558783 A7 B7 五、發明說明(/>) •— — — I I — — —— — — — — · I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 呈左右對稱,並且,以在軸心10之上下左右具有突起部 11、12及13、14之方式,沿軸心10形成槽15、16、17、 18,並且在超音波放大器1之毛細管2側的振動節2〇至凸 緣部5的振動節21形成槽15、16、17、18。 由於放大器本體3形成槽15、16、17、18而輕量化 ,故慣性矩顯著減小,使撞擊荷重大幅減輕,同時將接合 動作高速化。又,藉由超音波放大器1之輕量化,上下驅 動超音波放大器1之馬達的轉矩會降低,而提高上下動作 的穩定性,使接合性(bondability)穩定。又,藉左右突起部 13、14確保剛性,藉上下突起部11、12,亦可充分承受施 加於放大器本體3的撞擊。亦即,超音波放大器1維持剛 性同時,也可謀求大幅的輕量化。又,藉由自細管2側的 振動節20起形成槽15、16、17、18,使得超音波振動傳 遞時的振動節20的位置穩定,而使接合性穩定。
圖2顯示本發明第2實施例。又,在與前述實施例相 同或相當的部分附上同一符號,並省略其說明,前述實施 例於放大器本體3的大致全體,亦即自毛細管2側的振動 節20至凸緣部5之振動節21均形成槽15、16、17、18。 本實施例則自毛細管2的振動節20起至到達凸緣部5的振 動節21途中的振動節22形成槽。即使如此形成,亦獲得 與前述實施例相同的效果。又,藉由自毛細管2側的振動 節20至振動節22形成槽15、16、17、18,使超音波振動 傳遞時的振動節20的位置穩定,使得接合性穩定。 圖3顯示本發明的第3實施例。本實施例是前述實施 A7 558783 _______Β7___ 五、發明說明(f ) 例的變形例。圖1之(a)的上下突起部11、12較左右突起 部13、14寬大。圖3之(b)左右突起部13、14較上下突起 部11、12寬大。圖3之⑷的槽15、16、17、18成圓弧狀 。圖3之(d)是上下左右形成槽15、16、17、18,並將突起 部11、12、13、14形成X字形的圖面。如此,即使十字 形的變形形狀或X字形,亦獲得與前述實施例相同的效果 〇 圖4、圖5及圖6顯示本發明的第4、第5及第6實施 例。這些實施例顯示槽的數目不同的情形。前述各實施例 形成四個槽15、16、17、18,四個突起部11、12、及13 、14成十字形或近似十字形。圖4的第4實施例形成二個 槽30、31或32、33。圖5的第5實施例形成三個槽50、 51、52或53、54、55。圖6的第6實施例是五個以上的槽 的一個例子,有八個槽70〜77或80〜87形成。以下,就 這些實施例加以說明。 圖4的第4實施例於放大器本體3的左右側面形成圓 弧狀槽30、31或方形槽32、33,於上下設置突起部40、 41或42、43。因此,於本實施例中,放大器本體3亦左右 對稱。本實施例亦如同前述實施例,藉槽30、31或32、 33可將放大器本體3輕量化,又,至於剛性及耐久性,亦 藉自軸心10垂直伸延的垂直部44或45以及上下突起部 40、41或42、43來維持,獲得與前述各實施例相同的效 果。 圖5的第5實施例由Y字形的三個突起部60、61、62 ____ι__ 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)
558783 A7 ___Β7_____ 五、發明說明(G ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 或倒Υ字形的三個突起部63、64、65形成,於三個突起 部60、61、62或63、64、65內,有一突起部60或63自 軸心10向下或向上伸延。又,突起部61、62或64、65自 水平大致成45度角向上或向下伸延。亦即,於圖5之(a) 情形,藉上方的槽50和左右的槽51、52形成突起部60、 61、62,於圖5之(b)情形,藉下方的槽53和左右的槽54 、55形成突起部63、64、65。因此,於本實施例中,放大 器本體3亦左右對稱。 本實施例亦如同前述實施例。藉槽50、51、52或53 、54、55可將放大器本體3輕量化。又,至於剛性及耐久 性,亦藉垂直的突起部60或63,以及斜向伸延的V字形 或倒V字形之突起部61、62或64、65來維持,獲得與前 述各實施例相同的效果。 圖6的第6實施例形成八個圓弧狀槽70〜77或三角 槽80〜87。因此,於本實施例中,放大器本體3亦成對稱 。由於本實施例的槽數多,故在放大器本體3的輕量化方 面雖然不如前述實施例效果大,不過,仍有輕量化之效果 。又,可獲得足夠的剛性及耐久性。 又,槽部分的截面形狀雖然以左右及上下對稱形狀最 佳,不過,可爲僅是左右對稱的形狀,亦可爲僅是上下對 稱的形狀。又,至少有一個突起部自軸心1〇向上或向下伸 延,這對剛性及耐久性來說較佳。又,雖然對槽的數目未 特別限定,不過,槽越少,輕量化程度會變差,最佳者爲 二個至六個槽。 ______8___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 558783 ^^_B7______ 五、發明說明(j ) $、圖式簡單說明 圖1顯示構成本發明的打線裝置的超音波放大器部分 的第1實施例,⑷係側視圖,⑻係俯視圖,⑷係振動節的 說明圖,⑷係⑻的A-A線截面圖。 圖2顯示構成本發明的打線裝置超音波放大器部分的 第2實施例,⑷係側視圖,⑻係俯視圖,⑷係振動節的說 明圖,⑷係⑷的A-A線截面圖。 圖3顯示構成本發明的打線裝置的超音波放大器部分 的第3實施例,係與圖1(d)相同的立體圖。 圖4顯示構成本發明的打線裝置的超音波放大器部分 的第4實施例,係與圖1(d)相同的截面圖。 圖5顯示構成本發明的打線裝置的超音波放大器部分 的第5實施例,係與圖1(d)相同的截面圖。 圖6顯示構成本發明的打線裝置的超音波放大器部分 的第6實施例,係與圖1 (d)相同的截面圖。 圖7顯示習知打線裝置之一超音波放大器部分的例, (a)係部分剖面側視圖,(b)係前視圖。 【元件符號】 1 超音波放大器 2 毛細管 3 放大器本體 4 振動器 5 凸緣部 10 軸心 _____ 9 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) "一""·
訂 0
558783 A7 _B7_ 五、發明說明(f) 11〜14,40〜43,60〜65 突起部 15〜18 、 30〜33 , 50〜55 , 70〜77 , 80〜87 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝 訂· · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 558783 B8 C8 D8 申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1·一種打線裝置’係具備超音波放大器,該超音波放 大器具備一端裝設有引線插穿用之毛細管的放大器本體, 以及安裝於該放大器本體的振動器;其特徵在於: 前述放大器本體係沿著該放大器本體的軸心形成至少 2個槽。' 2·如申請專利範圍第丨項之打線裝置,其中前述槽部 分的截面係呈左右對稱或上下對稱,或者是呈左右及上下 對稱。 3·如申請專利範圍第1項之打線裝置,其中前述槽部 分的截面呈十字形、X字形、γ字形、或Η字形。 4·如申請專利範圍第1項之打線裝置,其中前述槽部 分係設於從位於振動節的部分至位於振動節的部分。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐〉
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