用于引线接合机的改进的Z轴运动系统技术方案

提供一种线圈组件（１６０，１６４），其构造成提供引线接合机的接合工具（１３０）沿着基本竖直轴线的运动。所述线圈组件包括：第一线圈部分（１６０），具有第一力常数，第一线圈部分（１６０）构造成接收能量从而为接合工具提供第一运动。线圈组件还包括第二线圈部分（１６４），具有第二力常数，第二线圈部分（１６４）构造成接收能量从而为接合工具提供第二运动，第二力常数与第一力常数不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种半导体装置的引线接合，并且更特别的是提供一种用于引线接合机的改进的z轴运动系统。
技术介绍
引线接合机通常包括竖直的或者基本竖直的运动轴，该运动轴支 撑着部件，例如接合工具(例如毛细管工具)、超声换能器(如果使用的话)、引线夹等。这个运动轴通常称为"z轴"，并且被用于定位接合工具用于接合、成环、形成球(例如通过电子火焰熄灭等)，并且还用 于在接合过程中施加受控的力("接合力")。通常，用于沿着z轴运动的力以及接合力通过电动机被施加。例如，在一些电动机中，电流穿过线圈以产生力从而沿着z轴移动。在这 种结构中，电动机中包括的线圈或者永久磁体组件可以是沿着z轴移动的部件。图1A-1B分别是引线接合机的通常的接合头组件的透视图和侧视 图。现有技术中，术语"接合头"有时用于表示与图1A-1B类似的结构； 然而，有时，该术语用于表示具有另外的或者较少部件的结构。本申请 中，术语"接合头"和"接合头组件"用于表示任何这样的结构，该结 构支撑着接合机(例如引线接合机，接线柱球焊机等)中的接合工具(直 接地或者通过其它部件)。支撑结构10 (例如接合头连杆10)承载着超声换能器20，换能器 20依次承载接合工具30 (例如毛细管30)。接合头连杆10还承载着引 线夹组件40。图1A-1B中，用于提供沿着Z轴线的运动的电动机50的 静止部分是永久磁体组件52。永久磁体组件52包括左磁体部分52a和 右磁体部分52b (为了清楚起见，右磁体部分52b从图1B中去掉)。永久磁体组件52刚性安装到引线接合机(未示出)的较大的支撑结构， 其中，引线接合机(以及可能同一个较大的支撑结构)还支撑围绕旋转 轴线80的旋转运动。通过围绕旋转轴线80枢转来提供Z运动，从而提 供接合工具30的基本竖直的运动。线圈60 (例如包括多个导电匝的线 圈)刚性连接到接合头连杆10。导线62a和62b电连接到线圈60。控 制系统(未示出)使电流穿过线圈60 (通过导线62a和62b)，从而产 生沿着Z轴线的力。穿过线圈60的电流的控制提供了运动控制和接合 力的施加。位置测量装置70 (例如编码器70)例如与伺服控制系统结 合使用，以实现位置控制。对于Z轴来说适合的是构造用于例如在接合位置和球形成(例如 EFO)位置之间快速运动，并且在接合过程中提供精确的力。在接合过 程中使用的力基本低于在高速运动过程中沿着Z轴线加速使用的力，并 且适合地基本更加精确。引线接合机的操作将适合地提供(l)在加速 和减速过程中高的电动机力，和(2)用于接合力施加的显著较小的力 的精确控制。不幸的是，普通的电动机不能适合地提供这些所需要的特 征。例如，相对于总的电流范围，所施加的电流的小的误差会是接合 力控制过程中的适合的电流的大部分。另外，下面的情况是不实际的-利用同样适合于高速运动的电动机，将这种固定的电流误差(例如由于 电动机放大器中热漂移引起的误差)减小到显著低的水平以实现适合的 接合力精度。另外，功率更大的电动机(例如适用于高的加速和减速性 能的电动机)由于固定的电流误差容易具有相对应较大的力的误差。因此，适合的是提供用于引线接合机的Z轴线的改进的运动系统。
技术实现思路
根据本专利技术的典型实施例，提供一种线圈组件，构造用于提供引 线接合机的接合工具沿着基本竖直轴线的运动。线圈组件包括第一线圈 部分，其具有第一力常数。第一线圈部分构造成接收能量从而将第一力 提供给接合工具。线圈组件还包括第二线圈部分，具有第二力常数。第 二线圈部分构造成接收能量以将第二力提供给接合工具。第二力常数不同于第一力常数。根据本专利技术的另一个典型实施例，提供用于引线接合机的接合头 组件。接合头组件包括接合工具和线圈组件。线圈组件包括第一线圈部 分，具有第一力常数。第一线圈部分构造成接收能量从而将第一力提供 给接合工具。线圈组件还包括第二线圈部分，具有第二力常数。第二线 圈部分构造成接收能量从而将第二力提供给接合工具。第二力常数不同 于第一力常数。根据本专利技术的另一个典型实施例，提供一种引线接合机。引线接 合机包括支撑结构和接合头组件。接合头组件包括接合工具和线圈组 件。线圈组件包括第一线圈部分，具有第一力常数。第一线圈部分构造 成接收能量从而将第一力提供给接合工具。线圈组件还包括第二线圈部 分，具有第二力常数。第二线圈部分构造成接收能量从而将第二力提供 给接合工具。第二力常数不同于第一力常数。接合头组件由支撑结构可 旋转地支撑，以提供接合工具的基本竖直的运动。附图说明当参考附图阅读时，根据下面的描述，本专利技术将容易理解。需要 强调，根据普通的实践，附图的各个特征并不是成比例的。相反，各个 特征的尺寸可以随意扩大或缩小以更加清楚。附图中包括-图1A是引线接合机的现有接合头组件的透视图1B是图1A的接合头组件的侧视图，具有连接到接合头组件的 线圈的导线；图2A是根据本专利技术典型实施例的引线接合机的接合头组件的透视图2B是图2A的接合头组件的侧视图，具有连接到接合头组件的 线圈组件的导线；图3A是根据本专利技术典型实施例的线圈组件的透视图3B是根据本专利技术另一个典型实施例的另一个线圈组件的透视图3C是根据本专利技术另一个典型实施例的另一个线圈组件的透视图3D是根据本专利技术另一个典型实施例的另一个线圈组件的透视图4A是现有的线圈组件的示意图4B是根据本专利技术典型实施例的线圈组件的示意图4C是根据本专利技术另一个典型实施例的线圈组件的示意图4D是根据本专利技术另一个典型实施例的线圈组件的示意图；和图5是根据本专利技术典型实施例的引线接合机的一部分的透视图。具体实施例方式根据本专利技术，提供一种用于引线接合机的Z轴线的改进的线圈组件。本申请中，提供一种系统，用于使接合工具沿着基本竖直的轴线 (例如Z轴)移动。通常，通过接合头组件等(支撑着接合工具)的枢 转运动来提供沿着基本竖直轴线的运动，其中，接合头组件相对于引线 接合机的支撑结构的枢转运动导致接合工具的基本竖直的运动；然而， 本申请还考虑到接合头组件的枢转运动之外的其它运动(例如直线运 动)来提供接合工具的基本竖直的运动。根据本专利技术的典型实施例，改进了 Z轴电动机的力的精度，同时 控制电气装置提供的电流的动态范围或者精度不会相对应增加。根据本 专利技术，这通过下面的方式实现将Z轴线电动机线圈分成第一段(例如 较大的段)和第二段(例如较小的段)，当需要相对高的力时，使用第 一段，并且当需要精细的力控制时，使用第二段，所述第二段具有基本 较小的力常数。在这样的典型实施例中，第一段可以具有与第二段不同 的(例如较高的)力常数。本领域技术人员知道，力常数可以至少部分 通过线圈部分中导体(例如导线)的匝数来控制，并且这样，从而提供 第一线圈部分，其具有比第二线圈部分更高的力常数，第一线圈部分可 比第二线圈部分具有更多的匝数。这两个段例如可以是(1)两个单独的电动机(例如，其中一个 的力常数基本小于另一个)，(2)单个线圈组件的段/部分，与单个外部磁场组件相结合而操作，其中每个段具有单独的输入/输出导线，或(3) 单个线圈组件的段/部分，与单个外部磁场组件相结合操作，其中，所 述段共用至少一个输入/输出导线(例如设置有第三导线，其位于线圈 组件的绕组内，从而允许电流仅经过绕组的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线圈组件，构造成提供引线接合机的接合工具沿着基本竖直轴线的运动，所述线圈组件包括：　第一线圈部分，具有第一力常数，第一线圈部分构造成接收能量从而为接合工具提供第一力；和　第二线圈部分，具有第二力常数，第二线圈部分构造成接收能 量从而为接合工具提供第二力，第二力常数与第一力常数不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：MP施密特兰格，SM耶施克，
申请(专利权)人：库利克和索夫工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]