一种自动送线与断线装置及方法与流程

本发明涉及半导体封装领域，特别是涉及一种应用于半自动或者全自动的引线键合机上的自动送线与断线装置。

背景技术：

在半导体器件的后道封装过程中，经过划片、减薄的半导体晶粒通过粘片(固晶)工艺被固定在金属框架上后，需要将芯片上的电极与对应的引脚用导电金属线相互连接，即引线键合工艺。引线键合技术是IC(Integrated Circuit,集成电路)元器件和LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯在封装过程中将芯片与引线框架内部电气互连工艺的关键技术，也是微电子封装行业的核心技术。

在引线键合的过程中，金属导线的传送与切断也是一项关键技术。引线传送不及时，键合时没有引线，无法形成有效连接；引线切断不及时又会导致键合引线过长，影响键合质量以及随后的键合工艺。现有的送断线机构，大多使用音圈电机来实现送线功能，结构复杂，控制难度大，成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种自动送线与断线装置及方法，解决现有送线装置结构复杂、控制难度大以及成本高的问题。

第一方面，提供了一种自动送线与断线装置，包括：底座、电机、偏心凸轮、线夹和劈刀；

其中，底座的顶部安装有电机，电机的转轴上安装有偏心凸轮，线夹中部通过固定轴连接到底座的侧部上，线夹尾部通过第一弹簧连接在底座的侧部的第一连接部上，线夹尾部还通过第一轴承与偏心凸轮接触，第一弹簧拉紧线夹和底座，辅助线夹的复位运动，并保证偏心凸轮与第一轴承始终保持接触；劈刀设置在线夹下面；

线夹夹紧金属引线，电机驱动偏心凸轮，带动线夹向下运动，线夹的前端运动到最低处时，完成一次送线动作；线夹张开并在偏心凸轮的带动下向上运动，回复到初始位置，准备下一次送线动作；断线过程中，劈刀向下运动，切断金属引线。

可选地，自动送线与断线装置还包括：设置在线夹前端的耐磨层和线轴支架，线轴支架通过第二连接部安装在底座的侧部，线轴支架上设置有线轴套。

可选地，第二连接部为导向槽。

可选地，线夹包括定线夹和动线夹，定线夹与动线夹之间通过第二弹簧和第二轴承连接。

可选地，线夹内部设置有电磁铁，电磁铁未通电时线夹保持闭合，电磁铁通电后，定线夹通过电磁铁的铁芯吸合动线夹尾部，所述动线夹动作，与定线夹分开。

可选地，线夹还包括用于冷却所述电磁铁的气嘴接头。

可选地，定线夹上还设置有调节定线夹与动线夹贴合间隙的调整螺钉和引线漏斗。

可选地，动线夹通过第三轴承与耐磨层连接。

第二方面，还提供一种自动送线与断线的方法，适用于所述的自动送线与断线装置，包括：

所述线夹上夹持金属引线；

电机驱动所述偏心凸轮，带动线夹向下运动，线夹的前端运动到最低处时，完成一次送线动作；

劈刀向下运动，切断金属引线，完成断线过程；

线夹张开并在偏心凸轮的带动下向上运动，回复到初始位置，准备下一次送线动作。

本发明利用偏心凸轮和电磁铁机构，可以调节线夹的上下摆动和左右开合；利用第二弹簧可以保证定线夹和动线夹的紧密贴合，同时第一弹簧也保证了凸轮与第一轴承始终保持接触；第一轴承的使用，减少了线夹上下摆动的摩擦力，增加了装置的流畅性，具有结构简单，控制难度小，成本低，可靠性强，效率高的优点。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的偏心凸轮机构的示意图；

图3为本发明实施例的电磁铁机构示意图；

图4为本发明实施例的侧视图。

附图标记说明：

底座1；电机2；偏心凸轮3；线轴套4；线轴支架5；定线夹6；动线夹7；引线漏斗8；红宝石贴片9；气嘴接头10；第一轴承11；第一弹簧12；电磁铁13；线圈131；铁芯132；调节螺钉14；导向槽15；固定轴16。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

参见图1和图2，本实施例中，电机2(例如微型旋转电机)安装在底座1的顶部，电机2的转轴上装有偏心凸轮3，偏心凸轮3与位于线夹上的第一轴承11接触，电机2的转轴带动偏心凸轮3旋转时利用偏心作用可实现线夹的上下运动。线夹与底座1的侧部的第一连接部之间通过第一弹簧12连接，其中，第一连接部可以为凸台，第一弹簧12拉紧线夹和底座1，辅助线夹的复位运动，并保证偏心凸轮3与第一轴承11始终保持接触。

本实施例中，线夹包括定线夹6和动线夹7，由于定线夹6与动线夹7长期反复贴合，引线在线夹的前端安装有耐磨层(例如红宝石贴片9)，用于增加线夹的耐磨性，其中，红宝石贴片9可以选择天然宝石，也可以使用人造宝石。红宝石贴片9与动线夹7之间安装有第三轴承(例如球轴承)，第三轴承可以方便红宝石贴片9小角度的调节位置，保证定线夹6与动线夹7之间无缝隙接触，避免由于缝隙存在导致无法夹紧金属引线(线径在25μm～50μm)，导致影响键合工艺。

本实施例中，引线漏斗8设置在动线夹7上，可以带动金属引线动作，有效改进来引线漏斗8安装在定线夹6上造成金属引线粘结在红宝石贴片9上的问题。

本实施例中，金属引线装在线轴套4上，金属引线依次穿过引线漏斗8、线夹前端的红宝石贴片9与劈刀(图中未显示)。当线夹夹持金属引线后，电机2轴上的偏心凸轮3带动线夹向下运动，线夹的前端运动到最低处时，完成一次送线动作，断线过程中，线夹下面的劈刀向下运动，切断引线，此后，线夹张开并在偏心凸轮3的带动下向上运动，回复到初始位置，准备下一次送线动作。

参见图3，线夹内部设置有电磁铁13机构，电磁铁13包括线圈131和铁芯132。电磁铁未通电状态下，线夹保持闭合状态，当线圈131通电后，定线夹6通过铁芯132的作用吸合动线夹7的尾部，动线夹7发生动作，与定线夹6左右分开。

本实施例中，定线夹6与动线夹7之间通过第二弹簧和第二轴承连接，其中，第二轴承可以为万向球轴承，万向球轴承起到支点作用，保证定线夹6与动线夹7的开合，第二弹簧处于拉紧状态，保证定线夹6与动线夹7的贴合与复位。定线夹6上还设置有调节螺钉14，通过调节螺钉14可以调节定线夹6与动线夹7之间的贴合间隙，满足工艺要求。

本实施例中，为避免线圈131因长时间通电而发热，影响工作，线夹上还安装有有气嘴接头10，气嘴接头10实时通入冷风对线圈131进行降温，保证工作顺利进行。

参见图4，线轴支架5安装在底座1侧部的第二连接部上，其中第二连接部可以为导向槽15，线轴支架5带动线轴套4在导向槽15内移动，根据工艺要求可以任意移动线轴套4的位置，调整送线工艺。定线夹6上通过轴承与固定轴16与底座1连接，其中，轴承与固定轴16形成一个支点，保证线夹绕支点的上下摆动。

本发明实施例还提供一种自动送线与断线的方法，适用于如上所述自动送线与断线装置，包括以下几个步骤：

所述线夹上夹持金属引线；

电机驱动所述偏心凸轮，带动线夹向下运动，线夹的前端运动到最低处时，完成一次送线动作；

劈刀向下运动，切断金属引线，完成断线过程；

线夹张开并在偏心凸轮的带动下向上运动，回复到初始位置，准备下一次送线动作。

综上所述，本发明实施例通过偏心凸轮和电磁铁可以实现线夹的上下摆动以及左右开合，完成送断线要求，结构紧凑，设计简单，成本低廉，并且响应迅速，易于操作。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。