阅读说明：本技术 一种键合线制备用铜丝材料的抗氧化处理设备 (Anti-oxidation treatment equipment of copper wire material for bonding wire preparation ) 是由 何孔田 何孔高 张军 于 2020-03-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种键合线制备用铜丝材料的抗氧化处理设备,包括用于将铜丝镀钯的镀钯箱、用于将铜丝进行清洗的清洗箱、用于将铜丝圈进行松散和控制传输的活动散丝机构、控制铜丝镀钯的镀钯控制机构和机箱,所述镀钯箱的表面与机箱的表面固定连接,镀钯箱的底部和机箱的底部设置有支撑杆,涉及键合线领域。该键合线制备用铜丝材料的抗氧化处理设备根据现有的铜丝作为键合线材料时存在的镀钯和氧化之间的矛盾,设计出特殊的且关联性较高的活动散丝机构和镀钯控制机构,针对圈状包裹的铜丝进行充分的快速的镀钯,解决了一般的圈状包装铜丝在等待镀钯的时候可以减少表面的氧化,但是与镀钯效率又存在极大的矛盾,容易影响到镀钯的效率的问题。(The invention provides an anti-oxidation treatment device for a copper wire material for preparing a bonding wire, which comprises a palladium plating box for plating copper wires with palladium, a cleaning box for cleaning the copper wires, a movable wire loosening mechanism for loosening and controlling transmission of copper wire rings, a palladium plating control mechanism for controlling the copper wires to be plated with palladium and a case, wherein the surface of the palladium plating box is fixedly connected with the surface of the case, and supporting rods are arranged at the bottom of the palladium plating box and the bottom of the case, and the anti-oxidation treatment device relates to the field of bonding wires. According to the contradiction between palladium plating and oxidation existing when the existing copper wire is used as a bonding wire material, the special movable wire scattering mechanism and the palladium plating control mechanism with high relevance are designed, and the copper wire wrapped in a ring shape is subjected to full and rapid palladium plating, so that the problem that the surface oxidation of the common ring-shaped packaging copper wire can be reduced when the copper wire is waited for palladium plating, but the contradiction with the palladium plating efficiency is great, and the palladium plating efficiency is easily influenced is solved.)

一种键合线制备用铜丝材料的抗氧化处理设备

技术领域

本发明涉及键合线技术领域，具体为一种键合线制备用铜丝材料的抗氧化处理设备。

背景技术

键合引线联结硅片电极与引线框架外部引出端子，并传递芯片电信号、散发芯片内产生的热量，是集成电路封装的关键材料，现阶段我国键合线的主要材料为金和铝，但是随着电子封装要求芯片的密度更高、功能更强大、价格更低廉、功耗更小，这使得封装向着细间距、多引脚、小焊盘、小键合点的方向发展，在这样的电子封装技术的发展趋势下，铜线键合就可以更好地满足封装的要求，与现在普遍使用的金、铝键合线，铜键合线价格低廉，在同等条件下可以节省成本，热导率和电导率比金丝要大，在两种丝直径相同的条件下，铜丝能够在单位时间内传导跟多的电流和散发更多的热量，铜丝的机械性能优于金丝，在同等条件下有比金丝更强的支撑力和韧性，这些性能有利于在键合是形成大跨度的拉丝和更小间距的排线，适合未来的发展要求，键合完成后，铜丝与芯片的铝层电极形成的金属间化合物性能稳定，生长速度较慢，使得接触电阻降低，从而产生的热量就少，因此可以提高键合强度，并最终提高了焊接可靠性和器件性能，延长了芯片的使用寿命，但是铜的化学稳定性差，表面容易被氧化，形成氧化膜，引起燥接处的强度低，少量会出现虚燥的现象，为了避免铜表面的氧化，会尽量减少铜与空气的接触面积，也会通过镀钯的方式减少铜丝表面的氧化层度，现有技术还会在焊接的时候通过输入一定流量的稀有气体避免高温状态下氧气迅速氧化铜，其中在镀钯的过程中，目前有两种，一种是将铜丝整体放入到镀槽内，这又与铜丝堆放密集，且表面积较大且相互遮挡，会影响到镀钯的均匀性，另一方式是将铜丝分开传输，使得铜丝充分的接触电镀液，但是这种方式需要将铜丝分散开，需要电镀的铜丝在传输之前不能紧密缠绕，尤其不能成为圈状，否则在拉扯的时候会出现铜丝收紧交错纠缠，拉力使得铜丝断裂，即使采用到一定的缓冲结构，也不能避免铜丝断裂，成圈状的铜丝会相互堆积，减少与空气的接触时间和接触表面积，方便包裹，方便避免氧化，一般的圈状包装铜丝在等待镀钯的时候可以减少表面的氧化，但是与镀钯效率又存在极大的矛盾，容易影响到镀钯的效率，所以需要一种键合线制备用铜丝材料的抗氧化处理设备。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种键合线制备用铜丝材料的抗氧化处理设备，解决了一般的圈状包装铜丝在等待镀钯的时候可以减少表面的氧化，但是与镀钯效率又存在极大的矛盾，容易影响到镀钯的效率的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种键合线制备用铜丝材料的抗氧化处理设备，包括用于将铜丝镀钯的镀钯箱、用于将铜丝进行清洗的清洗箱、用于将铜丝圈进行松散和控制传输的活动散丝机构、控制铜丝镀钯的镀钯控制机构和机箱，所述镀钯箱的表面与机箱的表面固定连接，所述镀钯箱的底部和机箱的底部设置有支撑杆，所述清洗箱设置在镀钯箱和机箱的上方，所述清洗箱的表面与机箱的表面固定连接，所述活动散丝机构设置在清洗箱上，所述镀钯控制机构设置在镀钯箱和机箱上。

优选的，所述活动散丝机构包括电机、若干个清洗辊轴、若干个活动空心轴、第一散丝气垫、第二散丝气垫和橡胶导丝头，所述清洗箱的表面设置有两排轴承，下排轴承的内圈与清洗辊轴的表面固定连接，所述清洗辊轴的表面固定连接有清洗刷毛，上排轴承的内圈固定连接有活动空心轴，所述清洗辊轴的表面、活动空心轴的表面和清洗箱的内壁均设置有绝缘橡胶。

优选的，所述活动空心轴的表面固定连接有第一散丝气垫，所述活动空心轴的表面固定连接有第二散丝气垫，所述第一散丝气垫和表面和第二散丝气垫的表面呈螺旋状，所述第一散丝气垫的表面和第二散丝气垫的内部均与活动空心轴的内部连通，所述活动空心轴的一端固定安装有电磁进气阀，所述第一散丝气垫的表面固定连接有橡胶导丝头，所述橡胶导丝头的内部呈空心状，所述橡胶导丝头的表面呈圆台形状，所述第一散丝气垫的表面和第二散丝气垫的表面设置有倾斜方向相反的波纹槽。

优选的，所述机箱的表面固定连接有延伸板，所述延伸板的表面固定连接有电机，所述电机的输出轴通过联轴器与一个清洗辊轴的表面固定连接，若干个所述清洗辊轴的表面套接有同一个传动皮带，所述清洗辊轴的表面和活动空心轴的表面均设置有齿轮，上下相邻的清洗辊轴和活动空心轴上的齿轮相互啮合。

优选的，所述镀钯控制机构包括气泵、蓄电池、若干个与橡胶导丝头一一对应的外环管、内环垫、环片、第一导电片、第二导电片、钯金属棒、弧形顶板和倾斜滑杆，所述外环管的表面与镀钯箱的内壁固定连接，所述内环垫位于外环管的内部，所述内环垫的内壁固定连接有第二导电片，所述外环管的表面固定连接有第一导电片，所述钯金属棒插在内环垫上并与第二导电片接触，所述外环管和内环垫之间设置有环片，所述环片的表面开设有若干个气孔。

优选的，所述蓄电池和气泵均设置在机箱的内部，所述蓄电池的正极与第一导电片电连接，所述蓄电池的负极与第二导电片电连接，所述气泵的出气端套接有出气管，所述出气管的出气端与外环管的底端套接。

优选的，所述弧形顶板的表面固定连接有若干个以弧形顶板的中心为圆心呈圆周分布的倾斜滑杆，所述倾斜滑杆的表面设置有螺旋槽，所述倾斜滑杆远离弧形顶板的一端与外环管的表面插接，所述弧形顶板位于外环管的上方，所述弧形顶板的直径小于外环管的内径，所述弧形顶板的直径大于内环垫的内径。

(三)有益效果

(1)本发明通过设置活动散丝机构，可以将成圈状的铜丝反复的规律性的左右拨弄，将铜丝圈不断的松散开，方便刷洗的结构对铜丝进行充分的清洗，同时也方便后续的镀钯过程。

(2)本发明通过设置镀钯控制机构，利用铜丝成圈状送散开后具有的一定的弹性和圈状，借助重力的拉扯将铜丝拉成底部圈直径大，顶部圈直径小的状态，松散开的铜丝在这种状态下会在接触电镀液的时候不断的弹性抖动并循序渐进的堆成底部直径大上部直径小的圈状，活动松散机构持续抖动在电镀液中分开的铜丝，明显提高了铜丝电镀的效率，而气泵输出的气体会垂直向上对再次堆成圈状的表面呈倾斜状的铜丝不断的鼓动，既可以混动电镀液，也可以促进再次成圈的铜丝充分的电镀。

(3)本发明根据现有的铜丝作为键合线材料时存在的镀钯和氧化之间的矛盾，设计出特殊的且关联性较高的活动散丝机构和镀钯控制机构，针对圈状包裹的铜丝进行充分的快速的镀钯，解决了一般的圈状包装铜丝在等待镀钯的时候可以减少表面的氧化，但是与镀钯效率又存在极大的矛盾，容易影响到镀钯的效率的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A处结构放大图；

图3为本发明第二散丝气垫结构正视图；

图4为本发明第二散丝气垫结构侧视图。

其中，1镀钯箱、2清洗箱、3活动散丝机构、31电机、32清洗辊轴、33活动空心轴、34第一散丝气垫、35第二散丝气垫、36橡胶导丝头、37清洗刷毛、38电磁进气阀、39波纹槽、310延伸板、311传动皮带、312齿轮、4镀钯控制机构、41气泵、42蓄电池、43外环管、44内环垫、45环片、46第一导电片、47第二导电片、48钯金属棒、49弧形顶板、410倾斜滑杆、411气孔、412出气管、413螺旋槽、5机箱、6支撑杆。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明实施例提供一种键合线制备用铜丝材料的抗氧化处理设备，包括用于将铜丝镀钯的镀钯箱1、用于将铜丝进行清洗的清洗箱2、用于将铜丝圈进行松散和控制传输的活动散丝机构3、控制铜丝镀钯的镀钯控制机构4和机箱5，镀钯箱1的表面与机箱5的表面固定连接，镀钯箱1的底部和机箱5的底部设置有支撑杆6，清洗箱2设置在镀钯箱1和机箱5的上方，清洗箱2的表面与机箱5的表面固定连接，活动散丝机构3设置在清洗箱2上，镀钯控制机构4设置在镀钯箱1和机箱5上。

活动散丝机构3包括电机31、若干个清洗辊轴32、若干个活动空心轴33、第一散丝气垫34、第二散丝气垫35和橡胶导丝头36，清洗箱2的表面设置有两排轴承，下排轴承的内圈与清洗辊轴32的表面固定连接，清洗辊轴32的表面固定连接有清洗刷毛37，上排轴承的内圈固定连接有活动空心轴33，清洗辊轴32的表面、活动空心轴33的表面和清洗箱2的内壁均设置有绝缘橡胶，活动空心轴33的表面固定连接有第一散丝气垫34，活动空心轴33的表面固定连接有第二散丝气垫35，第一散丝气垫34和表面和第二散丝气垫35的表面呈螺旋状，第一散丝气垫34的表面和第二散丝气垫35的内部均与活动空心轴33的内部连通，活动空心轴33的一端固定安装有电磁进气阀38，第一散丝气垫34的表面固定连接有橡胶导丝头36，橡胶导丝头36的内部呈空心状，橡胶导丝头36的表面呈圆台形状，第一散丝气垫34的表面和第二散丝气垫35的表面设置有倾斜方向相反的波纹槽39，机箱5的表面固定连接有延伸板310，延伸板310的表面固定连接有电机31，电机31的输出轴通过联轴器与一个清洗辊轴32的表面固定连接，若干个清洗辊轴32的表面套接有同一个传动皮带311，清洗辊轴32的表面和活动空心轴33的表面均设置有齿轮312，上下相邻的清洗辊轴32和活动空心轴33上的齿轮312相互啮合。

镀钯控制机构4包括气泵41、蓄电池42、若干个与橡胶导丝头36一一对应的外环管43、内环垫44、环片45、第一导电片46、第二导电片47、钯金属棒48、弧形顶板49和倾斜滑杆410，外环管43的表面与镀钯箱1的内壁固定连接，内环垫44位于外环管43的内部，内环垫44的内壁固定连接有第二导电片47，外环管43的表面固定连接有第一导电片46，钯金属棒48插在内环垫44上并与第二导电片47接触，外环管43和内环垫44之间设置有环片45，环片45的表面开设有若干个气孔411，蓄电池42和气泵41均设置在机箱5的内部，蓄电池42的正极与第一导电片46电连接，蓄电池42的负极与第二导电片47电连接，气泵41的出气端套接有出气管412，出气管412的出气端与外环管43的底端套接，弧形顶板49的表面固定连接有若干个以弧形顶板49的中心为圆心呈圆周分布的倾斜滑杆410，倾斜滑杆410的表面设置有螺旋槽413，倾斜滑杆410远离弧形顶板49的一端与外环管43的表面插接，弧形顶板49位于外环管43的上方，弧形顶板49的直径小于外环管43的内径，弧形顶板49的直径大于内环垫44的内径。

使用时，连接电源，将圈状的铜丝套在各个活动空心轴33上的第一散丝气垫34和第二散丝气垫35上，然后通过电磁进气阀38向第一散丝气垫34和第二散丝气垫35内部输入一定量的气体，直到第一散丝气垫34和第二散丝气垫35膨胀起来，然后启动电机31，电机31通过传动皮带311带动各个清洗辊轴32转动，清洗辊轴32通过齿轮312带动活动空心轴33转动，活动空心轴33带动第一散丝气垫34和第二散丝气垫35转动，铜丝圈在第一散丝气垫34和第二散丝气垫35上不断的左右移动并被第一散丝气垫34和第二散丝气垫35上的波纹槽39松散开，松散开的铜丝会被反向转动的清洗刷毛37刷洗并推挤向两侧，向第一散丝气垫34和第二散丝气垫35左侧端部移动的铜丝会逐渐的接触橡胶导丝头36并通过橡胶导丝头36掉落到镀钯箱1内，铜丝在重力作用下和自身圈状以及弹性状态下不断的抖动套在倾斜滑杆410上，在倾斜滑杆410的作用下，铜丝圈呈现底部粗上部细的圈状，铜丝接触第一导电片46，钯金属棒48接触第二导电片47,气泵41输出的气体再通过出气管412和气孔411吹向电镀液和铜丝圈，重新成圈状的铜丝不断的翻动并充分的接触被搅动均匀的电镀液，直到电镀完成。