阅读说明：本技术 一种半导体封装超声铝线键合装置 (Semiconductor packaging ultrasonic aluminum wire bonding device ) 是由 林德辉 许伟波 于 2020-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种半导体封装超声铝线键合装置,包括底座,所述底座的顶部开设有输送腔,所述输送腔的内腔设置有输送机构,所述输送机构包括转动连接于输送腔内腔的两个转辊,所述转辊的表面套设有输送带,所述输送腔的内腔固定连接有支撑板,所述支撑板的顶部与输送带接触。本发明解决了导体芯片在进行铝线键合时,对半导体芯片输送时,不能实现间歇式进料,甚至还需人工控制其进料,使其自动化程度低,而且铝线送料还需劈刀尖夹取,增加了夹取铝线的行程,影响半导体芯片铝线键合的效率的问题,该半导体封装超声铝线键合装置,能够有效的提高半导体芯片铝线键合的效率,提高了半导体加工的效率。(The invention discloses a semiconductor packaging ultrasonic aluminum wire bonding device which comprises a base, wherein a conveying cavity is formed in the top of the base, a conveying mechanism is arranged in the inner cavity of the conveying cavity, the conveying mechanism comprises two rotary rollers which are rotatably connected to the inner cavity of the conveying cavity, a conveying belt is sleeved on the surfaces of the rotary rollers, a supporting plate is fixedly connected to the inner cavity of the conveying cavity, and the top of the supporting plate is in contact with the conveying belt. The semiconductor packaging ultrasonic aluminum wire bonding device solves the problems that when the aluminum wire bonding is carried out on a semiconductor chip, the intermittent feeding cannot be realized, even the feeding is controlled manually, so that the automation degree is low, and the aluminum wire feeding is carried out by clamping the aluminum wire by a cleaver tip, so that the stroke of clamping the aluminum wire is increased, and the aluminum wire bonding efficiency of the semiconductor chip is influenced.)

一种半导体封装超声铝线键合装置

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，具体为一种半导体封装超声铝线键合装置。

背景技术

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用，如二极管就是采用半导体制作的器件，半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料，无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的，今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。

参见专利一种半导体键合引线及半导体封装结构，申请号为CN201420804324.6，所述半导体键合引线包含第一端部、弯角部及尾部；其中，所述第一端部固定在半导体部件的第一键合点上；所述弯角部至少含有一个弯角；所述尾部固定在所述半导体部件的第二键合点上；且所述引线与连接所述第一键合点和所述第二键合点的最短路径不重合，其在半导体键合引线包含弯角部，可使引线与常规引线的最短路径保持适当距离，这大大降低了相邻引线间的互感。

但是，半导体芯片在进行铝线键合时，对半导体芯片输送时，不能实现间歇式进料，甚至还需人工控制其进料，使其自动化程度低，而且铝线送料还需劈刀尖夹取，增加了夹取铝线的行程，影响半导体芯片铝线键合的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体封装超声铝线键合装置，具有高效率键合的优点，解决了半导体芯片在进行铝线键合时，对半导体芯片输送时，不能实现间歇式进料，甚至还需人工控制其进料，使其自动化程度低，而且铝线送料还需劈刀尖夹取，增加了夹取铝线的行程，影响半导体芯片铝线键合的效率问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体封装超声铝线键合装置，包括底座，所述底座的顶部开设有输送腔，所述输送腔的内腔设置有输送机构，所述输送机构包括转动连接于输送腔内腔的两个转辊，所述转辊的表面套设有输送带，所述输送腔的内腔固定连接有支撑板，所述支撑板的顶部与输送带接触，所述输送带的表面设置有传动机构，所述底座的顶部设置有压板，所述压板的底部设置有升降机构，所述压板的顶部设置有铝线放线机构，所述底座顶部的后侧设置有超声波劈刀。

优选的，所述传动机构包括固定于底座顶部右侧的箱体，所述箱体内腔的后侧转动连接有转杆，所述转杆的前端贯穿至箱体的前侧并固定连接有齿轮，所述齿轮位于输送腔的内腔，所述输送带表面的前侧固定连接有齿环，所述齿环与齿轮啮合，所述箱体的内腔设置有驱动机构。

优选的，所述驱动机构包括固定于转杆表面的驱动盘，所述驱动盘表面的四周均设置有带动槽和定位弧形槽，所述带动槽与定位弧形槽交错设置。

优选的，所述箱体内腔底部的左侧固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有立板，所述立板的前侧固定连接有与定位弧形槽相适配的弧形板，所述立板前侧的顶部和底部均固定连接有与带动槽相适配的带动块。

优选的，所述升降机构包括开设于输送腔内腔后侧的凹槽，所述凹槽内腔的底部固定连接有气缸，所述气缸的顶部贯穿至底座的顶部并与压板固定连接。

优选的，所述压板底部的两侧均固定连接有导向杆，所述导向杆的底部贯穿至凹槽的内腔，所述导向杆的表面与底座滑动连接。

优选的，所述铝线放线机构包括固定于压板顶部左侧的铝线盘放置盒，所述铝线盘放置盒的前侧固定连接有放线盒，所述放线盒的右侧固定连接有马达，所述马达的输出轴贯穿至放线盒的内腔并固定连接有转动盘，所述放线盒的前侧固定连接有放线导向管。

优选的，所述转动盘的表面设置有防滑锯齿。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过将半导体芯片放置于输送带的顶部，传动机构使得输送带将半导体芯片间歇式向右输送，输送至合适位置后，铝线放线机构将铝线输送至半导体的顶部，再通过超声波劈刀，施加一定的超声波功率、压力使铝线与芯片表面铝层接触面形成共晶融化，达到与芯片连接的效果，连接完成后，通过输送机构继续向右输送，即可达到高效率键合的目的，解决了导体芯片在进行铝线键合时，对半导体芯片输送时，不能实现间歇式进料，甚至还需人工控制其进料，使其自动化程度低，而且铝线送料还需劈刀尖夹取，增加了夹取铝线的行程，影响半导体芯片铝线键合的效率的问题，该半导体封装超声铝线键合装置，能够有效的提高半导体芯片铝线键合的效率，提高了半导体加工的效率。

2、本发明通过传动机构的设置，开启电机带动立板、弧形板和带动块转动，使得带动块转入带动槽的内腔，即可带动驱动盘转动，进而实现带动转杆转动的目的，当驱动盘转动九十度后，此时的带动块脱离当前带动槽的内腔，紧接着弧形板进入定位弧形槽的内腔，即可对驱动盘进行限位，避免了转动过多的情况出现，每次一个带动块进入到带动槽的内腔时，均带动驱动盘转动九十度，进而带动转杆转动九十度，转杆带动齿轮转动，即可带动齿环运动，齿环即可带动输送带间歇式运动，即可达到自动间歇式运动输送半导体芯片的目的。

3、本发明通过升降机构和铝线放线机构的配合使用，当半导体芯片运动至合适的位置后，气缸回缩，带动压板向下运动，与半导体芯片接触，即可保证半导体芯片键合时的稳定性，避免了半导体键合时出现晃动的情况，使用者将铝线盘放置于铝线盘放置盒的内腔，然后理出一端的铝线穿过放线盒的内腔且从转动盘的底部穿过，接着使得铝线进入放线导向管的内腔，开启马达带动转动盘转动，由于转动盘表面的锯齿与铝线接触的摩擦力对铝线进行输送，因为此时半导体芯片被压板固定，压板向下运动时带动铝线放线机构向下运动，进而使得放线导向管位于半导体芯片的顶部，放线导向管出来的铝线被超声波劈刀夹住，此时铝线会稍长于劈刀尖，到连接区域时，超声波劈刀刀尖处的铝线与芯片接触，并进行超声波摩擦生热，使得铝线融化，达到与半导体芯片连接的效果，完成一个焊接区域后，超声波劈刀将与铝线放线机构连接的铝线剪断，接着在夹住放线导向管出来的铝线，通过超声波劈刀移动至另一焊接区域，同样采用超声波摩擦，使得铝线与半导体芯片连接，完成后，劈刀剪断铝线，即可完成一个半导体芯片的铝线键合。

附图说明

图1为本发明结构立体示意图；

图2为本发明输送机构与传动机构局部连接结构的主视图；

图3为本发明箱体结构的俯视剖面示意图；

图4为本发明驱动机构结构的主视示意图；

图5为本发明铝线放线机构结构的立体示意图；

图6为本发明底座与升降机构连接结构的立体示意图。

图中：1、底座；2、输送腔；3、输送机构；31、转辊；32、输送带；4、支撑板；5、传动机构；51、箱体；52、转杆；53、齿轮；54、齿环；55、驱动机构；551、驱动盘；552、带动槽；553、定位弧形槽；554、电机；555、立板；556、弧形板；557、带动块；6、压板；7、升降机构；71、凹槽；72、气缸；73、导向杆；8、铝线放线机构；81、铝线盘放置盒；82、放线盒；83、马达；84、转动盘；85、放线导向管；9、超声波劈刀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

实施例1

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种半导体封装超声铝线键合装置，包括底座1，底座1的顶部开设有输送腔2，输送腔2的内腔设置有输送机构3，输送机构3包括转动连接于输送腔2内腔的两个转辊31，转辊31的表面套设有输送带32，输送腔2的内腔固定连接有支撑板4，支撑板4的顶部与输送带32接触，输送带32的表面设置有传动机构5，传动机构5包括固定于底座1顶部右侧的箱体51，箱体51内腔的后侧转动连接有转杆52，转杆52的前端贯穿至箱体51的前侧并固定连接有齿轮53，齿轮53位于输送腔2的内腔，输送带32表面的前侧固定连接有齿环54，齿环54与齿轮53啮合，箱体51的内腔设置有驱动机构55，驱动机构55包括固定于转杆52表面的驱动盘551，驱动盘551表面的四周均设置有带动槽552和定位弧形槽553，带动槽552与定位弧形槽553交错设置，箱体51内腔底部的左侧固定连接有电机554，电机554的输出轴固定连接有立板555，立板555的前侧固定连接有与定位弧形槽553相适配的弧形板556，立板555前侧的顶部和底部均固定连接有与带动槽552相适配的带动块557，通过传动机构5的设置，开启电机554带动立板555、弧形板556和带动块557转动，使得带动块557转入带动槽552的内腔，即可带动驱动盘551转动，进而实现带动转杆52转动的目的，当驱动盘551转动九十度后，此时的带动块557脱离当前带动槽552的内腔，紧接着弧形板556进入定位弧形槽553的内腔，即可对驱动盘551进行限位，避免了转动过多的情况出现，每次一个带动块557进入到带动槽552的内腔时，均带动驱动盘551转动九十度，进而带动转杆52转动九十度，转杆52带动齿轮53转动，即可带动齿环54运动，齿环54即可带动输送带32间歇式运动，即可达到自动间歇式运动输送半导体芯片的目的，底座1的顶部设置有压板6，压板6的底部设置有升降机构7，升降机构7包括开设于输送腔2内腔后侧的凹槽71，凹槽71内腔的底部固定连接有气缸72，气缸72的顶部贯穿至底座1的顶部并与压板6固定连接，压板6底部的两侧均固定连接有导向杆73，导向杆73的底部贯穿至凹槽71的内腔，导向杆73的表面与底座1滑动连接，压板6的顶部设置有铝线放线机构8，铝线放线机构8包括固定于压板6顶部左侧的铝线盘放置盒81，铝线盘放置盒81的前侧固定连接有放线盒82，放线盒82的右侧固定连接有马达83，马达83的输出轴贯穿至放线盒82的内腔并固定连接有转动盘84，放线盒82的前侧固定连接有放线导向管85，转动盘84的表面设置有防滑锯齿，底座1顶部的后侧设置有超声波劈刀9，从而使得该半导体封装超声铝线键合装置具有高效率键合的优点。

实施例2

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种半导体封装超声铝线键合装置，包括底座1，底座1的顶部开设有输送腔2，输送腔2的内腔设置有输送机构3，输送机构3包括转动连接于输送腔2内腔的两个转辊31，转辊31的表面套设有输送带32，输送腔2的内腔固定连接有支撑板4，支撑板4的顶部与输送带32接触，输送带32的表面设置有传动机构5，传动机构5包括固定于底座1顶部右侧的箱体51，箱体51内腔的后侧转动连接有转杆52，转杆52的前端贯穿至箱体51的前侧并固定连接有齿轮53，齿轮53位于输送腔2的内腔，输送带32表面的前侧固定连接有齿环54，齿环54与齿轮53啮合，箱体51的内腔设置有驱动机构55，驱动机构55包括固定于转杆52表面的驱动盘551，驱动盘551表面的四周均设置有带动槽552和定位弧形槽553，带动槽552与定位弧形槽553交错设置，箱体51内腔底部的左侧固定连接有电机554，电机554的输出轴固定连接有立板555，立板555的前侧固定连接有与定位弧形槽553相适配的弧形板556，立板555前侧的顶部和底部均固定连接有与带动槽552相适配的带动块557，底座1的顶部设置有压板6，压板6的底部设置有升降机构7，升降机构7包括开设于输送腔2内腔后侧的凹槽71，凹槽71内腔的底部固定连接有气缸72，气缸72的顶部贯穿至底座1的顶部并与压板6固定连接，压板6底部的两侧均固定连接有导向杆73，导向杆73的底部贯穿至凹槽71的内腔，导向杆73的表面与底座1滑动连接，压板6的顶部设置有铝线放线机构8，铝线放线机构8包括固定于压板6顶部左侧的铝线盘放置盒81，铝线盘放置盒81的前侧固定连接有放线盒82，放线盒82的右侧固定连接有马达83，马达83的输出轴贯穿至放线盒82的内腔并固定连接有转动盘84，放线盒82的前侧固定连接有放线导向管85，转动盘84的表面设置有防滑锯齿，通过升降机构7和铝线放线机构8的配合使用，当半导体芯片运动至合适的位置后，气缸72回缩，带动压板6向下运动，与半导体芯片接触，即可保证半导体芯片键合时的稳定性，避免了半导体键合时出现晃动的情况，使用者将铝线盘放置于铝线盘放置盒81的内腔，然后理出一端的铝线穿过放线盒82的内腔且从转动盘84的底部穿过，接着使得铝线进入放线导向管85的内腔，开启马达83带动转动盘84转动，由于转动盘84表面的锯齿与铝线接触的摩擦力对铝线进行输送，因为此时半导体芯片被压板6固定，压板6向下运动时带动铝线放线机构8向下运动，进而使得放线导向管85位于半导体芯片的顶部，放线导向管85出来的铝线被超声波劈刀9夹住，此时铝线会稍长于劈刀尖，到连接区域时，超声波劈刀9刀尖处的铝线与芯片接触，并进行超声波摩擦生热，使得铝线和芯片接触面铝层形成共晶融化，达到与半导体芯片连接的效果，完成一个焊接区域后，超声波劈刀9将与铝线放线机构8连接的铝线剪断，接着在夹住放线导向管85出来的铝线，通过超声波劈刀9移动至另一焊接区域，同样采用超声波摩擦，使得铝线与半导体芯片连接，完成后，劈刀切断铝线，即可完成一个半导体芯片的铝线键合，底座1顶部的后侧设置有超声波劈刀9，从而使得该半导体封装超声铝线键合装置，解决了半导体芯片在进行铝线键合时，对半导体芯片输送时，不能实现间歇式进料，甚至还需人工控制其进料，使其自动化程度低，而且铝线送料还需劈刀尖夹取，增加了夹取铝线的行程，影响半导体芯片铝线键合的效率问题。

综上所述：该半导体封装超声铝线键合装置，通过将半导体芯片放置于输送带32的顶部，传动机构5使得输送带32将半导体芯片间歇式向右输送，输送至合适位置后，铝线放线机构8将铝线输送至半导体的顶部，再通过超声波劈刀9使铝线和半导体芯片的接触面摩擦产生热并将铝线和芯片接触面铝层形成共晶融化，达到与芯片连接的效果，连接完成后，通过输送机构3继续向右输送，即可达到高效率键合的目的，解决了导体芯片在进行铝线键合时，对半导体芯片输送时，不能实现间歇式进料，甚至还需人工控制其进料，使其自动化程度低，而且铝线送料还需劈刀尖夹取，增加了夹取铝线的行程，影响半导体芯片铝线键合的效率的问题，能够有效的提高半导体芯片铝线键合的效率，提高了半导体加工的效率，通过传动机构5的设置，开启电机554带动立板555、弧形板556和带动块557转动，使得带动块557转入带动槽552的内腔，即可带动驱动盘551转动，进而实现带动转杆52转动的目的，当驱动盘551转动九十度后，此时的带动块557脱离当前带动槽552的内腔，紧接着弧形板556进入定位弧形槽553的内腔，即可对驱动盘551进行限位，避免了转动过多的情况出现，每次一个带动块557进入到带动槽552的内腔时，均带动驱动盘551转动九十度，进而带动转杆52转动九十度，转杆52带动齿轮53转动，即可带动齿环54运动，齿环54即可带动输送带32间歇式运动，即可达到自动间歇式运动输送半导体芯片的目的，通过升降机构7和铝线放线机构8的配合使用，当半导体芯片运动至合适的位置后，气缸72回缩，带动压板6向下运动，与半导体芯片接触，即可保证半导体芯片键合时的稳定性，避免了半导体键合时出现晃动的情况，使用者将铝线盘放置于铝线盘放置盒81的内腔，然后理出一端的铝线穿过放线盒82的内腔且从转动盘84的底部穿过，接着使得铝线进入放线导向管85的内腔，开启马达83带动转动盘84转动，由于转动盘84表面的锯齿与铝线接触的摩擦力对铝线进行输送，因为此时半导体芯片被压板6固定，压板6向下运动时带动铝线放线机构8向下运动，进而使得放线导向管85位于半导体芯片的顶部，放线导向管85出来的铝线被超声波劈刀9夹住，此时铝线会稍长于劈刀尖，到连接区域时，超声波劈刀9刀尖处的铝线与芯片接触，并进行超声波摩擦生热，使得铝线融化，达到与半导体芯片连接的效果，完成一个焊接区域后，超声波劈刀9将与铝线放线机构8连接的铝线剪断，接着在夹住放线导向管85出来的铝线，通过超声波劈刀9移动至另一焊接区域，同样采用超声波摩擦，使得铝线与半导体芯片连接，完成后，劈刀剪断铝线，即可完成一个半导体芯片的铝线键合。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。