专利名称：半导体封装用键合丝生产设备的制作方法
技术领域：
半导体封装用键合丝生产设备
本实用新型涉及一种具有拉丝功能、调质(退火)功能、分绕功能 的半导体封装用键合丝生产设备。 [背景技术]
半导体封装，是利用膜技术及微细连接技术，将半导体元器件及 其它构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出接线端子，并 通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺。为芯片的 正常工作提供能量、控制信号，并提供散热及保护功能。而引线框架 和键合丝在半导体封装过程就起着重要的作用。引线框架是一种用来 作为集成电路芯片载体，并借助于键合丝使芯片内部电路引出端(键 合点)通过内引线(键合丝)实现与外引线的电气连接，形成电气回路 的关键结构件。
现有的金、铝及铜键合丝都是由外径比较大的金属丝经过拉丝机 将其拉到所需要的比较小的外径后，经过一单独的调质(退火)机器进 行调质(退火)处理，调质后的键合丝再经过一单独的复绕机器分绕至 盛线盘(或称线轴)。它要经过拉丝、调质(退火)、复绕机器等多个独 立机器来完成。特别是铜键合丝，在完成每一单独的工序后，都必须 存放在有保护气芬(防止铜丝氧化)的密封储存容器内。这种生产方式 增加了重复放线的次数，放线次数的增加，导致断线机率增加、线表 面损伤机率增加，且容易导致键合丝的扭曲度、巻曲度增加；同时还
增加了各种规格裸线的储存及周转量；而长时间放置且处于蹦紧状态 之裸线由于自身的物理变化(形状、内部结构、应力断裂、氧化腐蚀 等)造成诸多质量问题。 [实用新型内容]
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，能实现縮短制程，降 低能耗，提升加工效率、质量、成品率，达到节能、节材、环保的目 标，并减少生产员工数目及减少设备的占用面积空间，实现全面提升 成本效益的半导体封装用键合丝生产设备。
为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案 半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于包括有 一放线装置，其内部设有支承架和导引机构，装有金属线的线轴
置于支承架上，金属线经导引机构送至拉丝机；
一拉丝机，其设置在放线装置出线端的一侧，包括有拉丝组件，
从放线装置的导引机构导引出来的金属线连接到可以将其外径逐惭
拉小的拉丝组件；
一调质装置，其设置在拉丝机出线端的一侧，其包括有送线装置、
清洗涂装装置和退火装置以及烘炉，从拉丝机出来的符合规格的细金
属线通过送线装置送到清洗装置，清洁后的金属线进入退火装置进行
退火，退火后的金属线进入到涂装装置进行涂装，涂装后的金属线再
进入到烘炉烘干，再来到冷却装置进行冷却；
一收线装置，设有用于收集成线(键合丝)的盛线盘(或称线轴)，
盛线盘连接有驱动装置并由其驱动。
上述放线装置、拉丝机、调质装置、收线装置依次排列设置。
如上所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于所述的机 架包括有两个安装层，所述的放线装置、拉丝组件和调质装置以及收 线装置各为两组，各组放线装置、拉丝组件和调质装置以及收线装置 对应安装在各安装层内。
如上所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于所述的清 洗装置包括有一盛装清洗剂的容器，计量泵将清洗剂经管道输送到清 洗槽，清洗槽上置有上下毛毯吸附清洗剂，金属丝在上下毛毯中间通 过被清洗剂清洁，清洗槽设有清洗剂回流管道。
如上所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于所述的涂 装装置包括有一盛装涂装剂的容器，计量泵将涂装剂经管道输送到涂 装槽，涂装槽上置有上下毛毯吸附涂装剂，金属丝在上下毛毯中间通 过被涂上涂装物料。
如上所述的半导体封装用键合丝生产设备设备，其特征在于所述 退火装置包括有一电加热炉。
如上所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于所述烘炉 包括有一催化炉，在催化炉的一侧设有一风机，在催化炉内还装有催 化剂。
如上所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于所述拉丝 组件包括有第一塔轮、主模架、第二塔轮以及引线轮组，主模架上装 有拉丝模具，第一塔轮和第二塔轮分别位于主模架两侧，所述从放线 装置出来的金属线进入到拉丝组件进行拉丝。
如上所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于所述安装 层内还设有收线轴，收线轴上装有用于收集成线的盛线盘(或称线 轴)，所述引线轮组位于第二塔轮与收线轴之间。
如上所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于所述第一 塔轮和第二塔轮分别设有从内往外直径逐渐变大拉丝槽，所述主模架 上对应上述各拉丝槽从内往外设有多组安装槽，各安装槽内装有拉丝 模具，拉丝模具的孔径从内往外逐渐变小。
如上所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于所述安装 层靠近第一塔轮一端设有进线孔和用于保持进线张力的进线夹模，以 及用于导引线的导线管，导线管与进线夹模分别位于进线孔两侧，导 线管一端正对着进线孔，导线管另一端位于所述第一塔轮上方。 本实用新型的有益效果是
1. 系统高度集成将放线、拉丝、调质(退火)、清洗、涂装、分绕 等整合为一体化连续工序，形成一条水平、直线式独立键合丝生 产线；并将两条这样的生产线置于一个架构上，形成一个架构两 条独立生产线结构，实现系统高度集成。
2. 本设备具有体积小、结构紧凑等特点，比传统设备减少占地面积 空间，可为照明、空气调节减省电力能源。
3. 减少重复放线的次数，縮短裸线的周转时间、大大减少各种规格 之裸线积存数量，并防止静置且处于蹦紧状态之裸线由于自身的 物理变化(形状、内部结构、应力断裂、氧化腐蚀等)而造成的诸多 质量问题。4. 生产管理更具效率使拉线、调质(退火)、分绕等分离管理模式转 变为单一集中管理模式，可减少管理员工和大大减少生产员工。
5. 水平、直线式连续生产方法，使生产之键合丝具有更好的、恒稳 的电气性能和力学性能。
6. 同时，涂装装置还可对键合丝进行涂装，可生产表面带绝缘性能
的键合丝。
总的来说由于本实用新型是将放线、拉丝、调质(退火)、清洗、 涂装、分绕等功能等集于一体，由细小的外裸的金属丝能直接得出微 细的键合丝或绝缘的键合丝。系统的高度集成，达到縮短制程，提升
加工效率、质量和成品率，达到节能、节材、环保的目标；减少生产 员工数目及减少设备的占用面积空间，达到全面提升成本效益。 [
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图1为本实用新型立体结构示意图2为半导体封装用键合丝设备的局部图3为本实用新型拉丝机的立体图4为图3中B处放大图5为主模架立体结构示意图6为清洗装置和涂装装置结构示意图。
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述 如图所示，半导体封装用键合丝设备，是将放线、拉丝、调质(退火)、 清洗、涂装、分绕等功能以水平、直线方式集子一体，由细小的外裸
的金属丝能直接得出微细的键合丝或绝缘的键合丝，其包括有
一放线装置01，其内部设有支承架和导引机构，装有金属线的 盛线盘(或称线轴)置于支承架上，金属线经导引机构送至拉丝机；
一拉丝机02,其设置在放线装置01的一侧，包括有机架021 和拉丝组件022，所述拉丝组件022包括有第一塔轮0221、主模架 0222、第二塔轮0223以及引线轮组0224，主模架0222上装有拉线 模具，第一塔轮0221和第二塔轮0223分别位于主模架0222两侧， 所述从放线装置01出来的金属线进入到拉丝组件022进行拉丝；
一调质装置03，其设置在拉丝机02的一侧，其包括有送线装 置03U、清洗涂装装置0312和退火装置0313以及烘炉0315，送线 装置03U将经拉丝机02拉丝后的金属线经清洗装置03121清洗再送 入到退火装置0313进行退火，退火后的金属线进入到涂装装置03122 进行涂装，涂装后的金属线进入到烘炉0315，再来到冷却装置0314 进行冷却；
一收线装置04,设有用于收集成线(键合丝)的盛线盘(或称线 轴)，盛线盘连接有驱动装置并由其驱动。
所述的清洗涂装装置0312包括有一清洗装置03121和一涂装装 置03122，清洗剂或涂装剂由计量泵经管道分别输送到清洗槽或涂装 槽，槽上置有上下毛毯吸附清洗剂或涂装剂，金属丝在上下毛毯中间 通过被清洗或被涂上涂装物料。
所述退火装置0313包括有一电加热炉。金属丝在冷加工(拉丝) 过程中，其晶格结构发生了变化，金属丝变硬，金属丝的机械和电气
性能大幅度降低，退火装置0313就是为了将变硬的金属丝经过高温 退火消除内应力，使金属丝的晶格重新排列，从而提高金属丝的柔软 度，改善伸长率、弹性模量和导电率，使键合丝满足工艺要求。
所述烘炉0315包括有一催化炉03151，在催化炉03151的一侧 设有一风机，在催化炉03151内还装有催化剂。当涂有涂装物料的金 属丝进入烘炉炉膛0315时，在热辐射下，涂装物料中的溶剂蒸发， 涂装物料被烘干，受风机的作用，蒸发的溶剂被吸出炉膛进入催化炉 03151，蒸发的溶剂被加热燃烧，燃烧后的气体在催化剂的作用下其 有害物质被分解，气体从烟囱排出，而新鲜空气经炉膛两侧送入炉膛。
所述的机架05包括有两个安装层0211，所述的放线装置Ol、拉 丝组件022和调质装置03以及收线装置04各为两组，各组放线装置 01、拉丝组件022和调质装置03以及收线装置04对应安装在各安装 层0211内。
所述安装层0211内还设有收线轴02111，收线轴02111上装有用 于收集成线的盛线盘(或称线轴)，所述引线轮组0224位于第二塔轮 0223与收线轴02111之间。
所述第一塔轮0221和第二塔轮0223分别设有从内往外直径逐渐 变大拉线槽0226，所述主模架0222上对应上述各拉丝槽0226从内 往外设有多组安装槽02261，各安装槽02261内装有拉丝模具，拉丝 模具孔径从内往外逐渐变小。
所述机架021上还设有可向主模架0222及其两侧的第一塔轮 0221、第二塔轮0223输送润滑油的管道，输油管道可以用引油管直
接引入。在第一塔轮0221、第二塔轮0223工作时，输油管道即开始 输油润滑，保证拉丝正常进行。
所述安装层0211靠近第一塔轮0221 —端设有进线孔0214和用 于保持进线张力的进线夹模，以及用于导引线的导线管0216，导线 管0216与进线夹模分别位于进线孔0214两侧，导线管0216 —端正 对着进线孔0214，导线管0216另一端位于所述第一塔轮0221上方。
工作时，金属丝经放线装置01放线并进入到拉丝机里的第一塔 轮0221，第一塔轮0221和第二塔轮0223同步转动，在第一塔轮0221 和第二塔轮0223牵引下，金属丝经过主模架0222上的拉丝模具和第 二塔轮0223并绕回至第一塔轮0221，使得金属丝来回穿过主模架 0222上的多个拉丝模具。实际生产时可以一次使用六个或八个拉丝 模具也可以一次使用十五个拉丝模具来反复进行拉丝，金属丝每经过 主模架0222上的拉丝模具一次，金属丝被压縮，外径变小，长度增 加，而金属丝经过的塔轮直径增大，线速度加快，实现每次压縮之秒 体积流量同步，保证拉丝正常、连续进行。
金属丝经拉细后进入调质装置03，由送线装置0311进行送线、 送线装置0311将金属丝送至清洗装置03121进行清洗，清洗后再进 入退火装置0313进行退火，金属丝退火后送至涂装装置03122进行 涂装，涂装后的金属丝经过烘炉0315烘干，之后由冷却装置0314进 行冷却；冷却后的金属丝由收线装置04进行收集，完成整个过程。
权利要求1、半导体封装用键合丝生产设备，其特征在于包括有一放线装置(01)，其内部设有支承架和导引机构，装有金属线的线轴置于支承架上，金属线经导引机构送至拉丝机；一拉丝机(02)，其设置在放线装置(01)出线端的一侧，包括有拉丝组件(022)，从放线装置(01)的导引机构导引出来的金属线连接到可以将其外径逐惭拉小的拉丝组件(022)；一调质装置(03)，其设置在拉丝机(02)出线端的一侧，其包括有送线装置(0311)、清洗涂装装置(0312)和退火装置(0313)以及烘炉(0315)，从拉丝机(02)出来的符合规格的细金属线通过送线装置(0311)送到清洗装置(03121)，清洁后的金属线进入退火装置(0313)进行退火，退火后的金属线进入到涂装装置(03122)进行涂装，涂装后的金属线再进入到烘炉(0315)烘干，再来到冷却装置(0314)进行冷却；一收线装置(04)，设有用于收集成线(键合丝)的盛线盘(或称线轴)，盛线盘连接有驱动装置并由其驱动。上述放线装置(01)、拉丝机(02)、调质装置(03)、收线装置(04)依次排列设置。
2、根据权利要求1所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征 在于所述的机架(05)包括有两个安装层(0211)，所述的放线装置 (01)、拉丝组件(022)和调质装置(03)以及收线装置(04)各为两组， 各组放线装置(Ol)、拉丝组件(022)和调质装置(03)以及收线装 置(04)对应安装在各安装层(0211)内。
3、 根据权利要求2所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征 在于所述的清洗装置(03121)包括有一盛装清洗剂的容器，计量泵 将清洗剂经管道输送到清洗槽，清洗槽上置有上下毛毯吸附清洗剂， 金属丝在上下毛毯中间通过被清洗剂清洁，清洗槽设有清洗剂回流管 道。
4、 根据权利要求2所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征 在于所述的涂装装置(0316)包括有一盛装涂装剂的容器，计量泵将 涂装剂经管道输送到涂装槽，涂装槽上置有上下毛毯吸附涂装剂，金 属丝在上下毛毯中间通过被涂上涂装物料。
5、 根据权利要求3或4所述的半导体封装用键合丝生产设备设 备，其特征在于所述退火装置(0313)包括有一电加热炉。
6、 根据权利琴求1所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征 在于所述烘炉(0315)包括有一催化炉(03151)，在催化炉(03151) 的一侧设有一风机，在催化炉(03151)内还装有催化剂。
7、 根据权利要求2所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征 在于所述拉丝组件(022)包括有第一塔轮(0221)、主模架(0222)、 第二塔轮(0223)以及引线轮组(0224)，主模架(0222)上装有拉 丝模具，第一塔轮(0221)和第二塔轮(0223)分别位于主模架(0222) 两侧，所述从放线装置(01)出来的金属线进入到拉丝组件(022) 进行拉丝。
8、 根据权利要求2所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征 在于所述安装层(0211)内还设有收线轴(02111)，收线轴(02111) 上装有用于收集成线的盛线盘(或称线轴)，所述引线轮组(0224)位 于第二塔轮(0223)与收线轴(02111)之间。
9、 根据权利要求7所述的半导体封装用键合丝生产设备，其 特征在于所述第一塔轮(0221)和第二塔轮(0223)分别设有从内往 外直径逐渐变大拉丝槽(0226)，所述主模架(0222)上对应上述各 拉丝槽(0226)从内往外设有多组安装槽(02261)，各安装槽(02261) 内装有拉丝模具，拉丝模具的孔径从内往外逐渐变小。
10、 根据权利要求8所述的半导体封装用键合丝生产设备，其特征 在于所述安装层(0211)靠近第一塔轮(0221) —端设有进线孔(0214) 和用于保持进线张力的进线夹模，以及用于导引线的导线管(0216)， 导线管(0216)与进线夹模分别位于进线孔(0214)两侧，导线管(0216) 一端正对着进线孔(0214)，导线管(0216)另一端位于所述第一塔 轮(0221)上方。
专利摘要本实用新型公开了半导体封装用键合丝生产设备，它包括放线装置，其内部的金属线经导引机构送至拉丝机；拉丝机，其设置在放线装置出线端的一侧，包括有拉丝组件，从放线装置的导引机构导引出来的金属线连接到可以将其外径逐惭拉小的拉丝组件；调质装置，其设置在拉丝机出线端的一侧，其包括有送线装置、清洗涂装装置和退火装置以及烘炉，从拉丝机出来的符合规格的细金属线通过送线装置送到清洗装置，清洁后的金属线进入退火装置进行退火，退火后的金属线进入到涂装装置进行涂装，涂装后的金属线再进入到烘炉烘干，再来到冷却装置进行冷却；收线装置，设有用于收集成线的盛线盘，盛线盘连接有驱动装置并由其驱动。
文档编号B21C1/00GK201191538SQ20082004727
公开日2009年2月4日 申请日期2008年4月28日 优先权日2008年4月28日
发明者毅 袁 申请人:毅 袁