引线环成型系统和利用该系统的方法技术方案

提供了一种引线接合系统。所述系统包括接合头、由所述接合头承载的接合工具、被构造为通过所述接合工具适于接合的供给引线和由所述接合头承载的所述引线成形工具。所述引线成形工具相对于所述接合头和所述接合工具独立可移动。

【技术实现步骤摘要】
引线环成型系统和利用该系统的方法本专利技术是申请日为2013年02月07日、申请号为201310049313.1的中国专利技术专利“引线环成型系统和利用该系统的方法”的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2012年2月7日提交的美国临时申请号61/596,145的优先权，其内容在此并入作为参考。
本专利技术涉及引线接合操作，并且更特别地涉及用于成形线环的与引线接合操作相关的系统和方法。
技术介绍
在半导体器件的加工和封装中，超声接合(例如引线接合(wirebonding)、条带接合(ribbonbonding)等)仍然是在一个封装(package)内的两个部位之间(例如在半导体封装中的部位之间，电源模块内的部位之间等)提供电互连的广泛使用的方法。部位之间的电连接通常称为线环。在很多线环应用中，期望形成具有一些形状和特性的线环。在一些常规引线接合系统中，提供线环成形工具用于在成型期间接触所述引线环从而影响所述引线环的形状。JP58-192688是这种常规系统的一个示例。然而，包括这种线环成形工具的常规系统具有一些缺陷。例如，常规线环成形工具通常被机械地调整，因此在机械调整之间利用所述引线环成形工具只能形成一种类型的线环。在一些应用中这是不期望的(例如，在给定封装中可能有多个不同的线环形状)。因此，期望提供包括线环成形工具的改进引线接合系统。
技术实现思路
根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种引线接合系统。所述系统包括接合头、由所述接合头承载的接合工具、被构造为通过所述接合工具接合的供给引线以及由所述接合头承载的所述引线成形工具。所述引线成形工具相对于所述接合头和所述接合工具可独立移动。根据本专利技术的另一示例性实施例，提供了一种形成线环的方法。所述方法包括如下步骤：(1)利用由接合头承载的引线接合工具将来自供给引线的线的第一部分接合于基板的第一接合部位；(2)将所述引线从所述第一接合部位延伸至高于所述第一接合部位的升起位置；(3)在所述升起位置附近成形所述引线的第二部分从而利用由所述接合头承载且相对所述接合头和所述引线接合工具可移动的引线成形工具形成弯曲；(4)将所述引线延伸至所述基板的第二接合部位；以及(5)利用所述引线接合工具将所述引线的第三部分接合于所述第二接合部位。本领域技术人员将了解，所述升起位置不需要位于所述第一接合部位的正上方。此外，在步骤(3)的所述成形可不在所述升起位置处发生；也就是说，所述成形可在所述升起位置附近即高于所述基板的任何位置处执行。在步骤(3)的所述成形可包括在所述引线内例如形成弯曲、弯折等。附图说明当结合附图时将根据以下的详细说明最好地理解本专利技术。根据惯例，强调一下附图的各种特征不是按比例的。恰恰相反，为清楚起见，各种特征的尺寸可被任意扩大或缩小。附图包括如下图：图1A是常规线环的侧面简图；图1B是利用根据本专利技术示例性实施例的接合系统形成的线环的侧面简图；图2是利用根据本专利技术示例性实施例的接合系统形成的另一线环的侧面简图；图3A-3B是说明根据本专利技术示例性实施例的引线接合系统的操作的简图；图3C-3D是图3A-3B的引线接合系统的一些元件的简单示意图；图4A-4E是示出根据本专利技术示例性实施例形成线环的方法的系列简图；图5A-5F是示出根据本专利技术另一示例性实施例形成线环的方法的系列简图；以及图6A-6E是示出根据本专利技术又一示例性实施例形成线环的方法的系列简图。具体实施方式根据本专利技术的一些示例性实施例，提供由引线接合设备的接合头承载(例如直接或间接地连接于其)且相对所述接合头可独立地移动的成环机构(loopformingmechanism)。在一些应用中，所述成环机构允许对线环进行操作以得到基本上平坦的环顶端。例如可利用包括程序可控高度和程序可控后退距离的软件特性(如引线接合设备的计算机中的计算机程序软件特性)来完成这样的操作。此外，可利用计算机程序指令对线环的弯曲位置进行程序控制，使其位于一段线与成环机构之间的接触点处。成环机构的程序可控性质可用于使得引线接合系统的使用者制造出具有可编程控制的环几何形状的线环。常规的线环成形工具(例如JP58-192688中所述的)由线环成形工具机构自身的机械调整来控制，因此那些线环成形工具不能利用线环成形工具(例如成型机构)进行环高度或环形状的可编程控制。通过利用此处所述的可编程控制系统，可在单个工艺程序中在单个设备上实现多种线几何形状和/或多种线环形状而不需要调整机械部件。因此，提供了更省时和节约成本的引线接合操作。在整个申请中，术语“引线成形工具”和“成型探针”可互换地使用。例如，图3A-3B示出包括具有接触部310a的成型探针310的成环机构301。成型探针310也可称为引线成形工具310。当然，元件310(以及机构301的其它部分)的可替换构造也在本专利技术的范围内。成型探针310特别是接触部310a的运动可受到计算机程序的控制。该运动的计算机程序控制可包括受力控制(例如施加于接触部310a的力)、速度控制(例如接触部310a移动的速度)、位置控制(例如对接触部310a的位置的控制)等。现在看图1A，示出常规线环100在工件102(例如基板102)的两个部位之间提供电互连。更具体地说，第一接合部100a被接合于工件102的第一接合部位，第二接合部100b被接合于工件102的第二接合部位，并且在第一接合部100a与第二接合部100b之间提供包括在线环100中的连跨线。在本申请中工件102以简化形式示出；但是要了解工件102(以及此处示出的其它工件，也可称为基板)可为利用线环进行期望电互连的任何结构类型(例如半导体封装、电源模块、汽车模块(automotivemodule)、太阳能电池互连等)。此外，术语线环指的是利用具有圆形截面、矩形截面(例如导电条带)等的线形成的结构。与图1A示出的弧形线环100相反，期望提供具有基本上平坦顶部的环形的线环，例如图1B所述的线环104。更具体地说，图1B示出：第一接合部104a被接合于工件106的第一接合部位；第二接合部104b被接合于工件106的第二接合部位；以及在第一接合部104a与第二接合部104b之间设置包括在线环104中的连跨线。第一接合部104a与第二接合部104b之间的跨线包括可利用此处所述的系统、结构和技术形成的基本上平坦的部分104c。图2示出在工件202上提供互连的另一线环200，其中线环200包括第一接合部200a、第二接合部200b和其间的一段线。线环200局部被弯曲/弯折(kink)200c限定(其中可利用根据本专利技术的引线成形工具形成这种弯曲/弯折200c)。图2所示的引线接合工艺输出包括：可预测和程序可控的环高度(ZLH)；第一线长度(m1)；基本上平坦的第二线长度/跨度(m2)——也标记为部分200d；第三线长度(m3)；环角度(和)；后退距离(YSBD)——即第一接合部200a的中心与第二接合部200b的中心之间的距离；以及支脚长度(FL)，其为接合于接合部位的线环的一部分，该部分的长度与形成接合的接合工具的长度相关。在一些应用中，期望在实现环高度((ZLH)变化的同时保持基本上平坦的跨度(m2)以及具有最大的环角度(和)——这可通过可编程控制的长度(m3)和/或弯曲20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引线接合系统，包括：接合头；由所述接合头承载的接合工具；构造为用于通过所述接合工具接合的供给引线；以及由所述接合头承载的引线成形工具，所述引线成形工具相对所述接合头和所述接合工具能独立地移动。

【技术特征摘要】
2012.02.07 US 61/596,145;2013.01.22 US 13/746,4891.一种引线接合系统，包括：接合头；由所述接合头承载的接合工具；构造为用于通过所述接合工具接合的供给引线；以及由所述接合头承载的引线成形工具，所述引线成形工具相对所述接合头和所述接合工具能独立地移动。2.根据权利要求1所述的引线接合系统，其中所述引线成形工具被构造为用于与所述接合头相关的多个轨迹运动。3.根据权利要求2所述的引线接合系统，其中所述引线成形工具被构造为用于与所述接合头相关的两个轨迹运动。4.根据权利要求2所述的引线接合系统，其中所述多个轨迹运动中的至少一个使得所述引线成形工具接触所述供给引线的一部分。5.根据权利要求4所述的引线接合系统，其中在所述引线成形工具与供给引线接触过程中，所述引线成形工具使供给引线产生弯曲。6.根据权利要求5所述的引线接合系统，其中供给引线所产生的弯曲成为线环在所述供给引线的第二接合部附近的第二弯曲。.7.根据权利要求1所述的引线接合系统，其中根据至少一个计算机程序控制所述引线成形工具。8.根据权利要求7所述的引线接合系统，其中所述至少一个计算机程序被构造为提供线环在所述引线成形工具与所述供给引线之间的接触点处的期望弯曲。9.根据权利要求7所述的引线接合系统，其中所述至少一个计算机程序包括提供线环在所述引线成形工具与所述供给引线之间的接触点处的多个期望弯曲中的一个的计算机程序指令。10.根据权利要求1所述的引线接合系统，其中所述引线成形工具相对所述接合头和所述接合工具的独立移动的至少一部分是枢转移动。11.根据权利要求1所述的引线接合系统，其中所述引线成形工具是所述引线接合系统的部分成环机构，所述成环机构包括适于提供所述引线成形工具的独立移动的驱动系统。12.根据权利要求12所述的引线接合系统，其中所述驱动系统是提供所述引线成形工具的独立移动的线性电机。13.根据权利要求1所述的引线接合系统，其中所述引线接合系统适于利用所述引线成形工具对所述供给引线的一部分施加预定力。14.根据权利要求13所述的引线接合系统，其中所述引线接合系统包括计算机，计算机包括施加所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·拜厄斯，
申请(专利权)人：奥托戴尼电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US