[发明专利]一种全自动引线键合机的BTO智能校正装置及方法

说明书

本发明涉及一种全自动引线键合机的BTO智能校正装置及方法。全自动引线键合机包括用于承载芯片工件的工作台、设有劈刀的键合头和成像光学系统，BTO智能校正装置包括：基础标记点，设于工作台上，用于被成像光学系统对准识别作为平面坐标系原点；探测器，设于工作台上距离基础标记点理论BTO位置处，用于探测其与劈刀的距离并在劈刀移动至其上方邻近位置时感应产生电信号；差值校正系统，用于预存劈刀被感应时的理论位置坐标，计算由成像光学系统获得的劈刀被感应时的实际位置坐标与理论位置坐标的差值，得到BTO偏差值进行补差校正。本结构简单小巧，不额外增加设备，能实时自动纠正BTO偏差，提高劈刀键合精度。

技术领域

本发明涉及引线键合机技术领域，尤其涉及一种全自动引线键合机的BTO智能校正装置及方法。

背景技术

全自动引线键合机是利用超声波，热和压力将金属丝电气连接半导体芯片和管脚的一种设备。它利用换能器和劈刀，将超声振动施加在键合点上，在与金属丝接触的芯片或管脚上面形成溶合，从而实现牢固的电气连接。通过调节压力，超声波能量和器件受热温度等不同的工艺参数，达到符合要求的键合效果。键合头安装在XY运动平台上，键合区域由XY运动平台的行程所决定。由于引线键合有方向性，键合头需要旋转以完成键合步骤。对每一个键合点，设备都需要用机器视觉系统去进行位置的识别和确定。由于超声波换能器和劈刀挡住了键合点，需要将视觉识别光路移到其它无阻挡的地方来识别键合位置。识别完位置后，劈刀再移动到这个位置进行键合。

劈刀与光路识别的距离称为焊点偏置距离（Bond tip offset,简称BTO）。尽管从理论上讲，一旦光路与劈刀固定，BTO就是一个固定值，只要先打一个焊点，然后用光路中的光标对上就可以找出BTO，但实际情况并非如此简单。首先器件工作时，夹持台需要加热以提高键合效率。这些热量会通过空气辐射到上面的键合头零件，从而引起BTO的变化。BTO键合头上面的一系列驱动件也会产生热量，也会引起BTO的变化。更换劈刀也需要重新测量。另外对全自动引线键合机来讲，劈刀旋转到不同的角度，BTO会由于零件加工精度和安装精度而不一样，这就需要经常重新标定BTO和不同角度测量出不同的BTO，人工操作测量工作量巨大，而且容易出错。因此，本发明机构和方法将致力于解决这个问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提出了一种全自动引线键合机的BTO智能校正装置及方法，结构简单小巧，基本不额外增加设备，易于实现，能够实时自动纠正劈刀与成像系统之间的BTO值，有效提高了劈刀键合位置的精准度。

本发明的技术方案为：

本发明所述一种全自动引线键合机的BTO智能校正装置，所述全自动引线键合机包括用于承载芯片工件的工作台、设有劈刀的键合头和成像光学系统，其特征在于：所述BTO智能校正装置包括有：

基础标记点，设置在工作台上，用于被成像光学系统对准识别，作为平面坐标系的原点；

探测器，设置在工作台上距离基础标记点理论BTO位置处，用于探测其与劈刀的距离并在劈刀移动至探测器上方邻近位置时感应产生电信号；

差值校正系统，用于预先存储劈刀被探测器感应时的理论位置坐标，计算由成像光学系统获得的劈刀被探测器感应时的实际位置坐标与理论位置坐标之间的差值，得到BTO偏差值，并对劈刀与成像光学系统之间的BTO参数进行补差校正。

进一步地，在本发明所述的全自动引线键合机的BTO智能校正装置中，所述探测器采用CMOS或CCD芯片。

进一步地，在本发明所述的全自动引线键合机的BTO智能校正装置中，所述探测器上覆盖有保护玻璃片。

本发明还公开了一种全自动引线键合机的BTO智能校正方法，所述全自动引线键合机包括用于承载芯片工件的工作台、设有劈刀的键合头和成像光学系统，BTO智能校正方法包括如下步骤：