轻质高刚度XY工作台及键合头

摘要

本发明轻质高刚度XY工作台及键合头提供了一种适用于金属引线键合机的二维工作台及键合头的组合的结构。该结构的二维工作台采用由线性电机驱动的纵横向直线导轨及滑块和竖向垂直上下弧形摆动结构，由横纵方向相互垂直的滑块、导轨和纵向轴间解耦机构及各自的驱动电机组成。键合头采用绕轴摆臂摆动，使摆臂的末端产生纵横和垂直上下弧形综合运动。由于线性电机的直接驱动方式消除了机械误差，改善了系统的动态特性。采用特殊高比刚度铝基碳化硅复合材料加工运动件来达到轻质高刚度的结构。本发明也适于其它具有与引线键合机相似工艺要求的半导体生产设备以及有高速精密三维定位和操作需要的机电设备。

主权项

1.一种轻质高刚度XY工作台及键合头，它由底座(6)、紧固件等构成，其特征在于：工作台上安装有横向驱动线性电机(2)及纵向驱动线性电机(1)，横向驱动线性电机(2)前装有横向滑块(3)可沿横向导轨(7)运动，纵向前滑块(4)及纵向前导轨(8)固定在横向滑块(3)上，纵向前滑块(4)通过解耦机构(10)与纵向后滑块(5)连接，纵向后滑块(5)安装在固定于底座(6)的纵向后导轨(9)上并与纵向驱动线性电机(1)连接，纵向驱动线性电机(1)驱动纵向后滑块(5)可作纵向运动，并通过解耦机构(10)使纵向前滑块(4)沿纵向前导轨(8)没与横向滑块(3)一起做横纵综合运动；纵向前滑块(4)与键合头支架(11)连接，在键合头支架(11)上用两个轴承固定有轴(16)、垂直于横纵向的竖向驱动线性电机(13)、竖光栅尺读头(19)、电子打火杆(15)、打火杆支臂(21)、调整电子打火杆(15)位置的调整绝缘块(22)、冷却装置(17)及压缩空气入口嘴(18)，轴(16)上装有在竖向驱动线性电机(13)驱动下可绕其上下摆动的摆臂(12)，摆臂(12)前端固定超声波换能器(14)和线夹(24)，线夹(24)包括中间弹性线夹体及驱动螺线管(23)、绝缘夹板(26)、导电夹板(27)，在驱动螺线管(23)的带动下绝缘夹板(26)和导电夹板(27)夹紧和松开从他们中间通过的导线，与键合头的三维运动配合形成弧线；摆臂(12)上固定有竖向光栅尺(20)，用于不动竖光栅尺读头(19)读取竖向运动位置；引线穿过陶瓷漏斗(25)、绝缘夹板(26)、导电夹板(27)，从超声波换能器(14)顶端的劈刀中穿出，在电子打火杆(15)附近，电子打火杆(15)和引线尖端之间的高压放电使引线熔化而形成键合所需的金属球。