[发明专利]一种小压力的高精度脉冲加热邦定装置及邦定方法

说明书

本发明涉及邦定技术领域，具体是一种小压力的高精度脉冲加热邦定装置及邦定方法，旨在解决现有邦定装置无法满足小压力高精度邦定要求的技术问题。邦定装置包括机架，机架上固定有伺服电机和竖直布置的滑轨、且转动安装有竖直布置的丝杆，伺服电机驱动丝杆旋转，丝杆上套装有丝母，滑轨滑动嵌装有上滑块和下滑块，丝母与上滑块固连，上滑块上固定有气缸，气缸的活塞杆竖直朝下且固连下滑块，活塞杆下端安装有邦定头，气缸连接有控制其开闭的电磁阀和控制其预设压力大小的电气比例阀，气缸的活塞杆处于最大伸长状态；还包括控制器，控制器连接电磁阀、电气比例阀和伺服电机。邦定方法采用气缸大小预设力两段式控制，伺服电机快慢两段式控制。

技术领域

本发明涉及邦定技术领域，具体是一种小压力的高精度脉冲加热邦定装置及邦定方法。

背景技术

邦定是芯片生产工艺中一种打线的方式，一般用于封装前将芯片内部电路用金线或铝线与封装管脚或线路板镀金铜箔连接。现有邦定压力一般至少30N，但随着科技的进步，FPC引线宽度发展到0.0025mm，邦定面积减小到3.5mm×0.35mm，所需的最小邦定压力减小到了5N，并且最大邦定压力不能超过10N，否则由于FPC引线宽度变细，冲击力过大，极易压断引线。现有邦定分恒温邦定和脉冲邦定两种方式，脉冲邦定相对于恒温邦定，具有控温精度高更、可控性更强、升降温速度更快、恒温状态更稳定的优点，所以在高精度的邦定场合，大多采用脉冲邦定。现有大压力的脉冲邦定一般为40mm缸径的气缸单独驱动，通过气缸活塞杆的运动使邦定头接触产品完成邦定。这种大缸径的气缸的压力控制精度达不到±1N，不能满足小压力邦定的要求。如果将40mm的大缸径气缸换成25mm的小缸径，虽然精度能满足，但是，脉冲邦定需要加装变压器和铜辫子等结构，存在以下问题：第一，邦定头开始向下运动时，由于铜辫子提供较大的挤压力，气缸活塞杆与导向装置之间的最大静摩擦力会很大，小缸径气缸难以完成伸缩工作；第二，邦定头在小缸径气缸的小压力力作用下运动，移动较慢，导致邦定效率过低；第三，在气缸恒力的作用下，当活塞杆端部的邦定头接触产品时，邦定头速度较大，动量较大，接触产品后短时间动量损失，则产生的冲击力会很大，极易压断引线；第四，由于铜辫子摆动导致的变力作用，会影响小缸径气缸的活塞杆伸缩动作，使其伸缩时不够稳定，影响邦定精度。

现有为提高邦定效率，已经存在了如申请号为“201110449205.4”、名称为“用于全自动COG 邦定机的本压单元的邦定装置”的专利申请，其采用双行程动作，先是伺服电机以较快速度下降，然后快接触产品时伺服电机停止，启动气缸伸缩进行邦定。这种结构属于恒温大压力邦定结构，如果将该结构用于脉冲小压力邦定时，虽然能都提高邦定效率，但是仍然存在前述第一、第三和第四点技术问题，并且对于小缸径气缸来说，在快接触产品时再启动进行伸缩，邦定压力会出现浮动，不稳定，难以满足邦定要求。

发明内容

本发明旨在解决现有邦定装置无法满足小压力高精度邦定要求的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种小压力的高精度脉冲加热邦定装置，包括机架，机架上固定有伺服电机和竖直布置的滑轨，伺服电机传动连接有丝杠副，伺服电机驱动丝杠副的丝杆旋转，滑轨滑动嵌装有上滑块和下滑块，丝杠副的丝母与上滑块固连，上滑块上固定有气缸，气缸的活塞杆竖直朝下且固连下滑块，活塞杆下端安装有邦定头，气缸连接有控制其开闭的电磁阀和控制其输出压力大小的电气比例阀，气缸的活塞杆处于最大伸长状态；还包括控制器，控制器连接电磁阀、电气比例阀和伺服电机。

一种上述邦定装置的邦定方法，包括以下步骤：

S1、打开气缸的电磁阀，并通过电气比例阀给气缸预设一个压力F₁，F₁保证气缸在启动时活塞杆能够克服下滑块与滑轨之间的最大静摩擦力，始终处于最长伸长状态，不会回缩；

S2、控制伺服电机动作，使上滑块和下滑块皆以速度V₁沿滑轨向下滑动；