[发明专利]引线键合机的BTO自动调整系统及方法

说明书

本发明提出了一种引线键合机的BTO自动调整系统及方法，引线键合机包括承载料条的键合区域、带瓷嘴和视觉识别系统的键合头、XY运动平台。BTO自动调整系统包括：限位组件，用于限制视觉识别系统的X向位置；锁止组件，用于锁止或解除锁止视觉识别系统相对键合头的X向运动；控制单元，与限位组件和XY运动平台相连，用于控制锁止组件锁止或解除锁止状态的切换以及计算更换前后不同料条的BTO差值，以此控制XY运动平台带动键合头运动。本发明可实现料条更换后的BTO自动调整，快速精准。

技术领域

本发明涉及引线键合机技术领域，尤其涉及引线键合机的BTO自动调整系统及方法。

背景技术

全自动引线键合机是利用超声波，热和压力将金属丝电气连接半导体芯片和管脚的一种设备。它利用换能器和瓷嘴，将超声振动施加在键合点上，在与金属丝接触的芯片或管脚上面形成溶合，从而实现牢固的电气连接。第一焊点是球焊，即利用高压电子打火，将金属丝头部烧成一个小球，这样可以增加键合的强度，一般第一焊点键合在器件的芯片上。第二焊点一般为楔形焊，即通过瓷嘴与框架的摩擦，在超声波能量作用下达到金属丝与焊点的可靠联接。

对每一个键合点，设备都需要用机器视觉识别系统去进行位置的识别和计算确定。由于超声波换能器和瓷嘴挡住了键合点，需要将视觉识别光路移到旁边无阻挡的地方来识别键合位置。识别完位置后，瓷嘴再移动到这个位置进行键合。瓷嘴与光路识别的距离称为焊点偏置距离（Bond tip offset，简称BTO）。

对每一个芯片上的键合点来讲，视觉识别系统都会移动到键合点上方进行识别以确认实际位置的坐标。如果芯片上键合点比较多，视觉识别定位的所需的时间就会比较多，影响生产效率。为此，针对料条上每个芯片的跨距，事先手动调节BTO的距离，这往往是X向距离，使其与芯片跨距相等，这样，在对某一点进行键合时，下一点的键合位置也得到了视觉识别系统的确定，大大节省了位置视觉识别的时间。这种方法称作视觉识别预看（PRlook ahead）。但是对于高精度定位，视觉范围比较小的BTO调节，很容易超出范围找不到调节方向，手动调节BTO需要大量的时间。固定键合一种器件还容易接受，但由于封装厂经常需要更换不同的料条和芯片，从一种器件转换到另一种器件，用视觉识别预看功能就需要花费较多的时间来调节BTO。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提出了一种引线键合机的BTO自动调整系统及方法，能够充分发挥视觉识别预看方法的优势，并快速精准实现视觉识别预看距离的自动设置，并以此实现不同器件料条更换后的BTO自动调整。

本发明的技术方案为：

一种引线键合机的BTO自动调整系统，所述引线键合机包括用于承载料条的键合区域、设有瓷嘴和视觉识别系统的键合头、XY运动平台，键合头安装在XY运动平台上，使键合头受XY运动平台的驱动而具有X向和Y向的运动行程，所述BTO自动调整系统包括：

限位组件，用于限制视觉识别系统的X向位置；

锁止组件，用于锁止或解除锁止视觉识别系统相对键合头的X向运动；

控制单元，与限位组件和XY运动平台相连，用于控制锁止组件锁止或解除锁止状态的切换以及计算更换前后不同料条的BTO差值，以此控制XY运动平台带动键合头运动。

进一步地，本发明所述的引线键合机的BTO自动调整系统中，所述锁止组件包括设置在键合头上的电磁铁、位于电磁铁上方的铁片和连接在电磁铁与铁片之间的限位压簧，所述电磁铁与控制单元电性连接；所述电磁铁不通电时，限位压簧向上抵推铁片致使铁片与视觉识别系统形成摩擦接触而锁止；所述电磁铁通电时，吸合铁片，致使铁片脱离视觉识别系统而解除锁止。

进一步地，本发明所述的引线键合机的BTO自动调整系统中，所述限位组件包括阻挡件和弹性抵推件，所述阻挡件设置在XY运动平台的固定端上，与视觉识别系统X向一侧相抵触，所述弹性抵推件安装在键合头上并弹性抵接视觉识别系统X向另一侧。