[发明专利]用于引线接合机接合头的运动控制装置

说明书

相关申请

本申请涉及2004年9月22日提交的美国临时申请系列No.60/611,954，并且要求其优先权，该专利在此整体引为参考。

技术领域

本发明大致涉及精确运动控制装置的领域，并且更特别的是，涉及这样的运动控制装置，该装置特别适用于与引线接合机一起使用，从而为接合头提供高速的线性和旋转运动。

背景技术

引线接合机(aka引线接合机，引线邦定机)在现有技术中是公知的。引线接合机用于半导体制造中以将半导体管芯直接连接到电路板基底。已经开发出自动引线接合机，其利用所存储的位置数据来控制接合操作。某些引线接合机，例如Kulicke and SoffaIndustries，Inc.，Willow Grove，PA销售的Maxum^TM商标的IC球焊机，使用了可竖直移动的引线接合头以及可水平移动的半导体工作台。在这种传统的引线接合机中，三个高速电动机(与三个空间尺度的每一个中的运动相关的电动机)用于将半导体装置和接合工具定位在适合的位置处。

引线接合机的另一个实例在美国专利6,460,751(Thurlemann)中公开.Thurlemann公开了一种接合头驱动机构，该机构包括两个线性电动机12和14。第一线性电动机12驱动接合头用于提供平移的线性运动，而第二线性电动机14驱动接合头的旋转杆4部分用于旋转运动。因此，接合工具或者毛细管7的运动被线性电动机12和14控制用于平移和旋转。Thurlemann公开了两个线性电动机12、14，所述电动机分别具有可移动的线圈11和15，其沿着彼此垂直的运动轴线移动。

降低与半导体产品的制造相关的成本的一种方法是增大接合机的操作速度，从而增大每小时制造的单元的数目。操作的速度通常受到下列因素的组合的影响：移动部件的重量和重量分布，以及用于使移动部件迅速地加速和减速的力的相对应的大小。

因此，适合的是提供一种改进的运动控制装置，其具有良好平衡的、紧凑的设计，适用于用在引线接合机中，并且提供高速接合。

发明内容

根据本发明的一个典型实施例，提供一种用于控制旋转运动和线性运动的运动控制装置。该运动控制装置包括第一线性致动器，所述第一线性致动器具有第一固定元件和第一可移动的驱动元件，第一可移动的驱动元件被驱动用于相对于第一固定元件沿着第一纵向轴线移动。运动控制装置还包括第二线性致动器，其具有第二固定元件和第二可移动的驱动元件，第二可移动的驱动元件被驱动用于相对于第二固定元件沿着第二纵向轴线移动。运动控制装置还包括驱动组件，驱动组件被构造成由第一可移动的驱动元件和第二可移动的驱动元件驱动，用于：(a)沿着第一轴线线性移动，所述第一轴线基本平行于第一纵向轴线和第二纵向轴线，和(b)围绕旋转轴线旋转。第一可移动的驱动元件和第二可移动的驱动元件中的每一个的位置被单独控制以控制驱动组件的旋转位置和线性位置。

根据本发明的另一个典型实施例，提供一种引线接合机。该引线接合机包括工作台、输送系统、引线接合头组件、和运动控制装置，工作台用于支撑将被引线接合的至少一个半导体装置，输送系统用于使工作台基本沿着水平方向移动，引线接合头组件包括接合工具，运动控制装置用于控制旋转和线性运动。运动控制装置包括第一线性致动器，第一线性致动器具有第一固定元件和第一可移动的驱动元件，第一可移动的驱动元件被驱动用于相对于第一固定元件沿着第一纵向轴线移动。运动控制装置还包括第二线性致动器，第二线性致动器具有第二固定元件和第二可移动的驱动元件，第二可移动的驱动元件被驱动用于相对于第二固定元件沿着第二纵向轴线运动。运动控制装置还包括驱动组件，驱动组件被构造成由第一可移动的驱动元件和第二可移动的驱动元件所驱动，用于：(a)沿着第一轴线线性运动，所述第一轴线基本平行于第一纵向轴线和第二纵向轴线，和(b)围绕旋转轴线旋转。第一可移动的驱动元件和第二可移动的驱动元件中的每一个的位置可被单独控制以控制驱动组件的旋转位置和线性位置。

如附图中所示，根据下面详细的描述，本发明的目前优选的实施例的上述和其它特征以及目前优选的实施例的优点将变得显而易见。如同将实现的，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出许多变型。因此，附图和说明书应当认为是说明性的，而不是限制性的。

附图说明

为了说明本发明，附图示出了本发明的目前优选的实施例。然而，应当理解，本发明不限于附图所示的准确的设置和手段。