本申请要求于2017年5月5日提交的美国临时申请no.62/502,119的权益，其内容通过引用并入本文。
本发明涉及引线接合机，并且更具体地，涉及操作这种引线接合机的改进方法，其包括夹持衬底的改进方法。
技术实现要素：
根据本发明的示例性实施例，提供了一种操作引线接合机的方法。该方法包括以下步骤：(a)在引线接合机的材料处理系统上支撑衬底；(b)改变衬底的弯曲轮廓；(c)在步骤(b)之后，使用引线接合机的夹持元件使衬底固定抵靠引线接合机的支撑结构，支撑结构用于在引线接合操作期间支撑衬底，并且夹持元件用于在引线接合操作期间将衬底固定到支撑结构。
根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种操作引线接合机的方法。该方法包括以下步骤：(a)在引线接合机的材料处理系统上支撑衬底；(b)在衬底与引线接合机的支撑结构接触之前，使引线接合机的夹持元件移动以与衬底接触，支撑结构用于在引线接合操作期间支撑衬底，在夹持元件和衬底之间的接触改变衬底的弯曲轮廓；(c)在步骤(b)之后，使用引线接合机的夹持元件使衬底固定抵靠支撑结构，所述夹持元件用于在引线接合操作期间将衬底固定到支撑结构。
根据本发明的又一示例性实施例，提供了一种操作引线接合机的方法。该方法包括以下步骤：(a)在引线接合机的材料处理系统上支撑衬底；(b)，在衬底与引线接合机的夹持元件之间接触之前，移动引线接合机的支撑结构以与衬底接触，支撑结构用于在引线接合操作期间支撑衬底，在所述支撑结构与所述衬底之间的接触改变所述衬底的弯曲轮廓；(c)在步骤(b)之后，使用引线接合机的夹持元件将衬底固定抵靠支撑结构，所述夹持元件用于在引线接合操作期间将衬底固定到支撑结构。
根据本发明的又一示例性实施例，提供了一种操作引线接合机的方法。该方法包括以下步骤：(a)在引线接合机的材料处理系统上支撑衬底；(b)使用引线接合机的流体系统改变衬底的弯曲轮廓，流体系统被配置为引导流体以改变衬底的弯曲轮廓；(c)在步骤(b)之后，使用引线接合机的夹持元件将衬底固定抵靠在引线接合机的支撑结构上，支撑结构用于在引线接合操作期间支撑衬底，并且夹持元件用于在引线接合操作期间将衬底固定到支撑结构。
根据本发明的又一个示例性实施例，提供了一种引线接合机。所述引线接合机包括：包括用于在引线接合机的接合区域处将引线的一部分接合到衬底的引线接合工具的接合头组件；用于将衬底提供到接合区域的材料处理系统；用于在引线接合操作期间支撑衬底的支撑结构；用于在引线接合操作期间将衬底固定到支撑结构的夹持元件；以及被配置为引导流体以改变衬底的弯曲轮廓的流体系统。
附图说明
结合附图阅读下面的详细说明可以最好地理解本发明。需要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不是按比例绘制的。相反，为了清楚，各种特征的尺寸被任意扩大或缩小。附图中包含以下的图：
图1a-1d是示出根据本发明的一个示例性实施例的操作引线接合机的方法的一系列侧视结构图；
图2a-2d是示出根据本发明的又一示例性实施例的操作引线接合机的方法的一系列侧视结构图；
图3a-3c是示出根据本发明的又一示例性实施例的操作引线接合机的方法的一系列侧视结构图；和
图4a-4c是示出根据本发明的一个示例性实施例的操作引线接合机的方法的一系列侧视结构图。
具体实施方式
根据本发明的各方面，衬底(例如，引线框架)的翘曲在引线接合机上被控制和/或管理，从而提高了该机器的真空夹持系统的有效性。例如，根据本发明的方法和系统被用于在将衬底夹持在夹持元件和支撑结构之间之前改变衬底的弯曲轮廓(例如弯曲形状)。如何改变衬底的弯曲轮廓的例子包括：(a)使衬底在与支撑结构接触之前与夹持元件接触以改变弯曲轮廓；(b)使衬底在与夹持元件接触之前与支撑结构接触以改变弯曲轮廓；和(c)在夹持之前使用空气射流来改变衬底的弯曲轮廓。
通过改变衬底的弯曲轮廓(例如，从不希望的可能翘曲的弯曲形状到期望的弯曲形状)，支撑结构的真空夹持效果可以显著地提高。这种提高的真空夹持可以实质上减少引线接合机上的间歇真空错误。例如，由于衬底和支撑结构之间的真空泄漏，可能发生这种真空错误。这种泄漏主要是由于支撑结构和衬底之间的接触不良/低效导致的，其中这种不良/低效接触倾向于由不希望的衬底翘曲引起。
根据本发明的各方面，将认识到的是，某些衬底弯曲轮廓(例如，问题形状/方向/图案的衬底翘曲)被有意地改变为更期望的弯曲轮廓。
在某些示例中，这种期望的弯曲轮廓倾向于在夹持元件的闭合运动期间通过迫使初始接触发生在衬底宽度的中心区域附近或中心区域内而显著地控制支撑结构与衬底之间的初始接触。初始接触的这种控制将使得随后的真空应用更加有效和高效，因为它最大化了支撑结构和衬底之间的最终接触面积。
本发明的各方面可包含用户控制的过程，例如菜单驱动过程。例如，可以利用引线接合机上的基于计算机的接口(例如，图形用户界面)来编程处理细节。例如，夹持元件和/或支撑结构的运动可以在与衬底接触之后作为一系列运动来执行。在参照图1b的具体例子中，夹持元件108可以在与衬底106接触之后以一系列坐标地向下运动而运动。同样，图1c中的支撑结构102可以在与衬底106接触之后以一系列坐标地向上运动而向上运动。这些坐标运动(包括沿着z轴穿过的距离以及这种运动的时间)可以被编程以提高衬底与支撑结构和/或夹持元件之间的接触。夹持元件和/或支撑结构的类似的控制的坐标运动可以在本文包括的各种实施例中执行，包括图2a-2c、3a-3c和4a-4c的实施例。此外，真空系统(例如，在支撑结构中包括的真空系统)的致动可以与夹持元件和/或支撑结构的受控的坐标运动一起被定时，以通过支撑结构提供期望的衬底真空夹持。
图1a-1d示出了结合操作引线接合机100的方法使用的引线接合机100的元件。具体地，参照图1a，衬底106(例如，承载半导体芯片的引线框架)被图示为接合在引线接合机100的轨道104之间。轨道104是引线接合机100的材料处理系统的一部分。衬底106被示出为具有翘曲的弯曲轮廓。这种弯曲轮廓可能在引线接合操作期间导致不良夹持。在图1a中还示出的是在引线接合操作期间用于支撑衬底106的支撑结构102(例如，加热块、砧座等)，用于在引线接合操作期间将衬底106固定到支撑结构102的夹持元件108(例如，窗夹、器件夹、夹具插件等)，以及承载用于在衬底106上形成引线接合的接合工具112的接合头组件110。在图1b中，夹持元件108在衬底106和支撑结构102接触之前向下运动以与衬底106接触。夹持元件108和衬底106之间的这种接触改变了衬底106的弯曲轮廓。在图1c中，支撑结构102升起，并且在图1d中，使用夹持元件108将衬底106固定抵靠在支撑结构102上。真空压力102a示出为穿过支撑结构102。通过夹持元件108将衬底106固定抵靠在支撑结构102上，可以使用引线接合工具112来进行引线接合操作。
图2a-2c示出了结合操作引线接合机200的方法使用的引线接合机200的元件。具体地，参照图2a，衬底206(例如，承载半导体芯片的引线框架)被图示为接合在引线接合机200的轨道204之间。轨道204是引线接合机200的材料处理系统的一部分。衬底206被示出为具有翘曲的弯曲轮廓。这种弯曲轮廓可能在引线接合操作期间导致不良夹持。在图2a中还示出了用于在引线接合操作期间支撑衬底206的支撑结构202(例如，加热块、砧座等)，用于在引线接合操作期间将衬底206固定到支撑结构202的夹持元件208(例如，窗夹、器件夹、夹具插件等)，承载用于在衬底206上形成引线接合的接合工具212的接合头组件210，以及从衬底206上方引导流体(例如空气)以改变衬底206的弯曲轮廓的流体系统214(例如，空气喷射系统)。在图2b中，流体从流体系统214被向下引导朝向衬底206以改变衬底206的弯曲轮廓。在图2c中，支撑结构202已经被升起，夹持元件208已经被降低，并且衬底206使用夹持元件208被固定抵靠在支撑结构202上。真空压力202a被示出为穿过支撑结构202。通过夹持元件208将衬底206固定抵靠在支撑结构202上，可以使用引线接合工具212来执行引线接合操作。
图3a-3c示出了与操作引线接合机300的方法结合使用的引线接合机300的元件。具体地，参照图3a，衬底306(例如，承载半导体芯片的引线框架)被图示为接合在引线接合机300的轨道304之间。轨道304是引线接合机300的材料处理系统的一部分。衬底306被示出为具有翘曲的弯曲轮廓。这种弯曲轮廓可能在引线接合操作期间导致不良夹持。在图3a中还示出了用于在引线接合操作期间支撑衬底306的支撑结构302(例如，加热块、砧座等)，用于在引线接合操作期间将衬底306固定到支撑结构302的夹持元件308(例如，窗夹、器件夹、夹具插件等)，以及承载用于在衬底306上形成引线接合的接合工具312的接合头组件310。在图3b中，支撑结构302在衬底306和夹持元件308之间接触之前向上运动以与衬底306接触。支撑结构302和衬底306之间的这种接触改变了衬底306的弯曲轮廓。在图3c中，夹持元件308已经被降低，并且衬底306使用夹持元件308固定抵靠在支撑结构302上。真空压力302a被示出为穿过支撑结构302。通过夹持元件308将衬底306固定抵靠到支撑结构302上，可以使用引线接合工具312来执行引线接合操作。
图4a-4c示出了结合引线接合机400的操作方法使用的引线接合机400的元件。具体地，参照图4a，衬底206(例如，承载半导体芯片的引线框架)被图示为接合在引线接合机400的轨道404之间。轨道404是引线接合机400的材料处理系统的一部分。衬底406被示出为具有翘曲的弯曲轮廓。这种弯曲轮廓可能在引线接合操作期间导致不良夹持。在图4a中还示出了用于在引线接合操作期间支撑衬底406的支撑结构402(例如，加热块、砧座等)，用于在引线接合操作期间将衬底406固定到支撑结构402的夹持元件408(例如，窗夹、器件夹、夹具插件等)，承载用于在衬底406上形成引线接合的接合工具412的接合头组件410，以及从衬底406下方引导流体(例如，空气)以改变衬底406的弯曲轮廓的流体系统414(例如，空气喷射系统)。在图4b中，流体从流体系统414向上引导朝向衬底406，以改变衬底406的弯曲轮廓。在图4c中，支撑结构402已经被升起，夹持元件408已经被降低，并且使用夹持元件408将衬底406固定抵靠在支撑结构402上。真空压力402a被示出为穿过支撑结构402。通过夹持元件408将衬底406固定抵靠到支撑结构402上，可以使用引线接合工具412来执行引线接合操作。
虽然衬底106/206/306/406(分别在图1a，2a，3a和4a中的每一个图中)均被示出为具有相同的翘曲的弯曲轮廓，但应理解，各种不同的不期望的(例如，翘曲的)弯曲轮廓可能存在于配置为用于引线接合的衬底中。本文公开的各种系统和方法可以结合各种不同的不期望的弯曲轮廓来使用。
虽然本发明在此参照具体实施例进行说明和描述，但是本发明并不限于所示的细节。相反，可以在权利要求的等同物的范围和领域内并且在不脱离本发明的情况下对细节进行各种修改。