專利名稱：全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置，適用于全 自動(dòng)引線鍵合機(jī)等半導(dǎo)體設(shè)備自動(dòng)焊線過程中全程在線檢測(cè)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
全自動(dòng)引線鍵合機(jī)是采用細(xì)金屬絲線(一般金線直徑在25微米 至50微米之間)將金線與芯片焊盤連接(稱為第一焊點(diǎn))，再將金線 與引線框架連接(稱為第二焊點(diǎn))的半導(dǎo)體專用設(shè)備。斷線檢測(cè)裝置 是其中的一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù)，世界上幾家生產(chǎn)引線鍵合機(jī)的公司都 把這種技術(shù)當(dāng)作一項(xiàng)秘密并在產(chǎn)品說明上作為一大特色加以渲染。經(jīng) 檢索，到目前為止尚未發(fā)現(xiàn)與本申請(qǐng)相同的技術(shù)資料。
全自動(dòng)引線鍵合機(jī)的斷線檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)與難點(diǎn)在于芯片的離散 度很大，千差萬(wàn)別，有些芯片焊盤與襯底電阻較大，有些較小，有些 是絕緣的，金屬框架與傳輸臺(tái)之間有一定的接觸電阻，甚至接觸不良， 機(jī)器的本身有較大的電氣噪聲，在很大的噪聲背景中提取有用的信號(hào) 存在較大的難度。另外，由于全自動(dòng)引線鍵合機(jī)速度非?？?，最快的 焊線速度在12線/秒，因此斷線檢測(cè)系統(tǒng)必須在極短的時(shí)間(1 3 毫秒)內(nèi)完成，并且它的檢測(cè)時(shí)序與鍵合頭運(yùn)動(dòng)時(shí)序密切相關(guān)，任何 一點(diǎn)問題都會(huì)造成檢測(cè)不準(zhǔn)確或假偵探。其次，斷線檢測(cè)與鍵合頭、 線夾、電子打火、超聲波發(fā)生器在時(shí)序上密切配合時(shí)，才能對(duì)鍵合強(qiáng) 度好壞、金線線尾短等做出正確判斷。因此，斷線檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)整機(jī)的 可靠性、鍵合質(zhì)量有很大的影響，在整個(gè)鍵合工藝中是不可缺少的一 個(gè)重要環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠自動(dòng)檢測(cè)是否存在 斷線、鍵合強(qiáng)度差、線尾過短等問題的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢 測(cè)裝置。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案-
本發(fā)明由中央處理單元、IO接口電路、RS422接口電路、信號(hào)源 發(fā)生器、可編程電壓源、緩沖放大器BF1、采樣電路、差分放大器、 線性整流電路、比較器、緩沖器BF2、數(shù)字化處理電路、短路檢測(cè)電 路組成；所述中央處理單元分別與10接口電路和RS422接口電路雙
向連接，所述信號(hào)源發(fā)生器的輸出端接可編程電壓源的輸入端，可編 程電壓源與中央處理單元雙向連接，可編程電壓源的第一路輸出即交
流信號(hào)電壓接緩沖放大器BF1的輸入端，緩沖放大器BF1的一路輸出 經(jīng)過采樣電路接差分放大器的一個(gè)輸入端，緩沖放大器BF1的另一路 輸出直接接差分放大器的另一個(gè)輸入端，所述采樣電路依次與鍵合機(jī) 的線夾、金線、被鍵合芯片、料條夾持傳輸臺(tái)形成電流回路；
所述差分放大器的輸出端經(jīng)線性整流電路接所述比較器的一個(gè) 輸入端，可編程電壓源的第二路輸出即可編程參考比較基準(zhǔn)電壓接所 述比較器的另一個(gè)輸入端；所述比較器的輸出端經(jīng)所述緩沖器BF2接 所述數(shù)字化處理電路的輸入端，數(shù)字化處理電路的輸出端接中央處理 單元的輸入端，中央處理單元的功能控制輸出接數(shù)字化處理電路的控 制端；
所述采樣電路的另一路輸出端經(jīng)短路檢測(cè)電路接中央處理單元 的一個(gè)輸入端。
本發(fā)明的工作原理如下
中央處理單元完成系統(tǒng)的所有邏輯控制、算法、通信傳輸?shù)裙δ埽?信號(hào)源發(fā)生器提供三種可供選擇的波形，即方波、三角形、正弦波， 交流信號(hào)的應(yīng)用可以減少對(duì)被測(cè)器件的損壞；交流信號(hào)經(jīng)可編程電壓 源、緩沖放大器后加在漏電流采樣電路與被測(cè)試的器件上(通過線夾、 金線到芯片，然后從芯片到芯片襯底，最后通過引線框架到料條夾持 傳輸臺(tái))構(gòu)成回路，當(dāng)金線完好地鍵合在芯片焊盤點(diǎn)上時(shí)，形成一個(gè) 閉回路，否則是一個(gè)開回路，閉回路和開回路流經(jīng)采樣電阻上的電流 不同，采樣電阻上的壓降差就有所不同，這個(gè)電壓經(jīng)過差分放大器、 線性整流電路成為一個(gè)脈動(dòng)的直流信號(hào)，來自另一路的可編程參考比 較基準(zhǔn)電壓與之比較。脈動(dòng)的直流信號(hào)的幅度大小反應(yīng)漏電流的變 化，當(dāng)檢測(cè)的信號(hào)幅度大于參考電壓時(shí)，比較器輸出一組脈沖串，當(dāng) 信號(hào)幅度小于參考電壓時(shí)，比較器輸出一個(gè)固定電平，通過數(shù)字化處 理電路的處理輸入到中央處理單元，軟件通過計(jì)算在多長(zhǎng)的時(shí)間段產(chǎn) 生了多少個(gè)脈沖就會(huì)知道漏電流的大小，進(jìn)而判斷當(dāng)前的金線與芯片 以及框架連接狀況。
線性整流電路對(duì)測(cè)量回路反饋來的信號(hào)進(jìn)行整流，其目的是對(duì)小 于一般二極管死區(qū)電壓(約為0.5V左右)的電壓信號(hào)也可以保證進(jìn) 行正常的整流而沒有死區(qū)，甚至可對(duì)10mV左右的信號(hào)也可以進(jìn)行很 好地整流，進(jìn)而把一個(gè)交變的信號(hào)變?yōu)槊}動(dòng)的直流信號(hào)；比較器、數(shù) 字化處理電路完成基準(zhǔn)電壓與脈動(dòng)的直流信號(hào)幅值的比較，進(jìn)行數(shù)字 化處理后產(chǎn)生的相應(yīng)的方波脈沖信號(hào)序列。
本裝置通過采樣電路把測(cè)量信號(hào)施加在線夾上，當(dāng)金線與芯片或 引線框架連接時(shí)會(huì)形成一個(gè)閉合回路，有少量的漏電流通過，否則， 當(dāng)沒有連接或連接不好時(shí)，可能造成開路而沒有電流流過。通過檢測(cè) 采樣電阻上的壓降差來計(jì)算流過其中的電流，壓降的大小與流過器件 中的電流成正比關(guān)系。
本發(fā)明積極效果是能夠自動(dòng)檢測(cè)是否存在斷線、鍵合強(qiáng)度差、線 尾過短等不符合鍵合工藝要求的問題出現(xiàn)，以便提醒操作人員及時(shí)發(fā) 現(xiàn)問題，從而對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行修改以達(dá)到工藝要求。


圖l為本發(fā)明的原理框圖。
圖2、 3為本發(fā)明的電路原理圖。
在圖2中EN-STICK、使能斷線檢測(cè)，CLR-START、清除啟動(dòng) 狀態(tài)，SYSTEM RST、系統(tǒng)復(fù)位，SET TEST PAD1、設(shè)置測(cè)試第一焊點(diǎn)， SET TEST PAD2、設(shè)置測(cè)試第二焊點(diǎn)，SETPOLARTY、設(shè)置極性，ER0R、 錯(cuò)誤信號(hào)，ACK、回答信號(hào)，0UTP STATE、輸出狀態(tài)，REAL STATE、 實(shí)時(shí)狀態(tài)；CLR、清除啟動(dòng)指示燈，SRST、系統(tǒng)恢復(fù)指示燈，ER、錯(cuò) 誤信號(hào)指示燈，ACK、回答信號(hào)指示燈。
具體實(shí)施例方式
由圖1一3所示的實(shí)施例可知，本實(shí)施例由中央處理單元、IO接 口電路、RS422接口電路、信號(hào)源發(fā)生器、可編程電壓源、緩沖放大 器BF1、采樣電路、差分放大器、線性整流電路、比較器、緩沖器BF2、 數(shù)字化處理電路、短路檢測(cè)電路組成；所述中央處理單元分別與10 接口電路和RS422接口電路雙向連接，所述信號(hào)源發(fā)生器的輸出端接 可編程電壓源的輸入端，可編程電壓源與中央處理單元雙向連接，可 編程電壓源的第一路輸出即交流信號(hào)電壓接緩沖放大器BF1的輸入 端，緩沖放大器BF1的一路輸出經(jīng)過采樣電路接差分放大器的一個(gè)輸 入端，緩沖放大器BF1的另一路輸出直接接差分放大器的另一個(gè)輸入 端，所述采樣電路依次與鍵合機(jī)的線夾、金線、被鍵合芯片、料條夾 持傳輸臺(tái)形成電流回路；
所述差分放大器的輸出端經(jīng)線性整流電路接所述比較器的一個(gè) 輸入端，可編程電壓源的第二路輸出即可編程參考比較基準(zhǔn)電壓接所 述比較器的另一個(gè)輸入端；所述比較器的輸出端經(jīng)所述緩沖器BF2接
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所述數(shù)字化處理電路的輸入端，數(shù)字化處理電路的輸出端接中央處理 單元的輸入端，中央處理單元的功能控制輸出接數(shù)字化處理電路的控
制端；
所述采樣電路的另一路輸出端經(jīng)短路檢測(cè)電路接中央處理單元 的一個(gè)輸入端。
所述中央處理單元包括有單片機(jī)U7及其外圍元件品體振蕩器 Yl、電容CH2;
所述10接口電路由光電隔離器Ul、光電隔離器U3—U6及其外 圍元件電阻R1—R19、發(fā)光二極管CLR、發(fā)光二極管SRST、發(fā)光二極 管ER、發(fā)光二極管ACK、防干擾用的集成塊U2B""U2F、接口插頭XS1 組成；接口插頭SX1的3腳、ll腳分別接光電隔器Ul的2腳、3腳， 光電隔離器Ul的7腳、6腳分別經(jīng)集成塊U2B、 U2C接單片機(jī)U7的 16腳、17腳；發(fā)光二極管EN與電阻R5串聯(lián)后接在VCC與光電隔離 器U1的7腳之間；發(fā)光二極管CLR與電阻R6串聯(lián)后接在VCC與光電 隔離器U1的6腳之間；
接口插頭XS1的4腳、12腳分別接光電隔離器U3的2腳、3腳， 光電隔離器U3的7腳接單片機(jī)U7的9腳，光電隔離器U3的6腳經(jīng) 集成塊U2D接單片機(jī)U7的40腳；發(fā)光二極管SRST與電阻Rll串聯(lián) 后接在VCC與光電隔離器U3的7腳之間；
接口插頭SX1的5腳、13腳分別接光電隔離器U4的2腳、3腳， 光電隔離器U4的7腳、6腳分別經(jīng)集成塊U2E、 U2F接單片機(jī)的39 腳、38腳；
接口插頭SX1的1腳、9腳分別接光電隔離器U5的7腳、6腳， 光電隔離器U5的2腳、3腳分別經(jīng)發(fā)光二極管ER、發(fā)光二極管ACK 接單片機(jī)U7的4腳、5腳；
接口插頭XS1的2腳、10腳分別接光電隔離器U6的7腳、6腳， 光電隔離器U6的2腳、3腳分別接單片機(jī)U7的6腳、7腳；
所述RS422接口電路由光電隔離器U9—UIO、總線驅(qū)動(dòng)器U8及 其外圍元件電阻R20—R24、接口插頭SX2、電源跳線器JP1組成；總 線驅(qū)動(dòng)器U8的5腳一8腳分別接接口插頭SX2的5腳、9腳、4腳、 8腳，總線驅(qū)動(dòng)器U8的2腳、3腳分別接光電隔離器U9的2腳、光 電隔離器U10的7腳，光電隔離器U9的7腳接單片機(jī)U7的14腳， 光電隔離器U10的2腳接單片機(jī)U7的15腳。
所述信號(hào)源發(fā)生器由集成塊U18及其外圍元件電阻R57—R59、
電阻R61、電容C12~C14、選擇開關(guān)Sl、電位器RP1、緩沖放大器 U16A及其外圍元件電阻R60組成；集成塊U18的輸出端19腳接緩沖 放大器U16A的輸入端3腳；選擇開關(guān)S1的1腳、2腳分別接集成塊 U18的3腳、4腳，選擇開關(guān)S1的3腳、4腳分別接地；
所述可編程電壓源由集成塊Ull及其外圍元件電阻R25—R26組 成；集成塊Ull的輸入端7腳與6腳并聯(lián)后經(jīng)電阻R60接信號(hào)源發(fā)生 器中的緩沖放大器U16A的輸出端1腳，集成塊U11的9腳、14腳分 別接單片機(jī)U7的23腳、22腳。
所述緩沖放大器BF1由集成塊U12及其外圍元件電阻R31、電阻 R34、電阻R37、電容C5組成；集成塊U12B的輸入端6腳接可編程 電壓源的集成塊Ull的輸出端8腳即交流信號(hào)電壓輸出端，集成塊 U12B的輸出端7腳通過電阻R31接集成塊U12A的輸入端3腳。
所述采樣電路由電阻R27—R29、電阻R35、選擇開關(guān)S2組成； 電阻R27—R29依次串聯(lián)后的首端B接所述緩沖放大器中的集成塊 U12A的輸出端1腳，其尾端C依次經(jīng)鍵合機(jī)的線夾CLAM、金線、被 鍵合芯片DIE，料條夾持傳輸臺(tái)W0RKH0LDER、電阻R35接地；選擇開 關(guān)S2的1腳、2腳并聯(lián)后接在電阻R28與電阻R29的節(jié)點(diǎn)上，選擇 開關(guān)S2的4腳接在電阻R27與電阻R28的節(jié)點(diǎn)上，選擇開關(guān)S2的3 腳接電阻R29的端點(diǎn)C;
所述差分放大器由集成塊U13--U14、集成塊U16B及其外圍元件 電阻R32—R33、電阻R36、電阻R41—R46組成；集成塊U13A的輸入 端3腳經(jīng)電阻R32接所述緩沖放大器中的集成塊U12A的輸出端1腳 即所述交流信號(hào)電壓輸出，集成塊U13B的輸入端5腳經(jīng)電阻R36接 采樣電路中的電阻R29的C端即所述采樣信號(hào)輸出；集成塊U13B的 輸出端7腳依次經(jīng)集成塊U14B、電阻R45接集成塊U16B的輸入端5 腳；集成塊U13A的輸出端1腳依次經(jīng)集成塊U14A、電阻R41接集成 塊U16B的輸入端6腳；
所述線性整流電路由集成塊U17及其外圍元件電阻R47—R54、 高頻整流二極管D1—D2、電容C6組成；集成塊U17A的輸入端2腳 經(jīng)電阻R52接差分放大器中的集成塊U16B的輸出端7腳，高頻整流 二極管D1與高頻整流二極管D2反向并聯(lián)后再與電阻R51串聯(lián)后接在 集成塊U17A的輸出端1腳與集成塊U17B的輸入端6腳之間，高頻整 流二極管Dl的正極接集成塊U17A的輸出端1腳，電阻R50與電阻 R49并聯(lián)后接在高頻整流二極管Dl的負(fù)極與集成塊U17A的2腳之間，
集成塊U17B輸入端6腳經(jīng)電阻R47接差分放大器中的集成塊U16B的 輸出端7腳。
所述比較器由集成塊U19A及其外圍元件電阻R55—R56、電阻 R62、電容C7組成；集成塊U19A的正向輸入端5腳經(jīng)電阻R55接線 性整流器中的集成塊U17B的輸出端7腳，集成塊U19A的負(fù)向輸入端 4腳接可編程電壓源中集成塊U11的輸出端1腳即可編程參考比較基 準(zhǔn)電壓輸出端。
所述緩沖器BF2由集成塊U2A及其外圍元件電容C8—C10組成； 集成塊U2A輸入端1腳接比較器中的集成塊U19A的輸出端2腳。
所述數(shù)字化處理電路由集成塊U20及其外圍元件電阻R63—R65、 電容Cll組成；集成塊U20的輸入端2腳接緩沖器BF2中的集成塊 U12A的輸出端15腳，集成塊U20的1腳、2腳、11腳一15腳分別接 單片機(jī)U7的34腳、l腳、21腳一18腳、3腳。
所述短路檢測(cè)電路由集成塊U15A和U19B及其外圍元件電阻R30、 電阻R38—R40組成；集成塊U15A的輸入端3腳經(jīng)電阻R30接采樣電 路中的電阻R29的C端，集成塊U15A的輸出端1腳集成塊U19B的 輸入端7腳，集成塊U19B的輸出端1腳接單片機(jī)U7的37腳。
在圖1一3中，各部分的作用說明如下
IO接口電路為用戶提供檢測(cè)啟動(dòng)、檢測(cè)結(jié)果輸出等需要實(shí)時(shí)控制 的信號(hào)。IO接口電路通過光電耦合器與外部隔離，Ul、 U3、 U4、 U5、 U6為高速光電隔離器，R1 R19為外圍匹配電阻；U2B—U2F為防抖 動(dòng)電路，主要目的是消除干擾所產(chǎn)生的窄脈沖對(duì)系統(tǒng)的誤操作；四個(gè) 發(fā)光二極管EN、 CLR、 SRST、 ER、 ACK分別作為用戶工作狀態(tài)指示和 設(shè)備調(diào)試狀態(tài)指示。
RS422接口電路為用戶提供更加便利的工藝下載硬件支持，用戶 可以通過自己的操作界面將各種與斷線檢測(cè)的工藝參數(shù)下載到本裝 置，通過實(shí)際調(diào)試確認(rèn)最佳測(cè)試參數(shù)。RS422接口電路也通過高速光 電隔離器U9、 U10與外部隔離，R21 R24為光電隔離器匹配電阻， 串行數(shù)據(jù)發(fā)送、接收通過TXD和RXD到中央處理單元U7; R20為總線 驅(qū)動(dòng)器U8接收匹配電阻。
信號(hào)源發(fā)生器中的U16A僅作為緩沖放大功能，其輸出到可編程 電壓源中的Ull?？梢蕴峁┤N選擇模式，即方波、三角波、正弦波， 通過選擇開關(guān)Sl進(jìn)行選擇，交流信號(hào)的應(yīng)用可以減少對(duì)被測(cè)器件的 損壞；RP1電位器對(duì)其震蕩頻率進(jìn)行調(diào)整，本裝置頻率設(shè)定在2KHZ。
可編程電壓源中的uii與中央處理器之間的通信采用12(:通信協(xié) 議，通過uii內(nèi)部的電阻變化使運(yùn)算放大器回路的增益發(fā)生變化，完 成可編程電壓源的輸出按設(shè)定的要求發(fā)生改變；可編程電壓源還可提 供可編程參考比較基準(zhǔn)電壓，這個(gè)電壓由于芯片參數(shù)的不同而不同， uii是一個(gè)帶it接口的電路，它的內(nèi)部數(shù)據(jù)變化都是通過中央處理 單元進(jìn)行的。
緩沖放大器BF1的作用是阻抗匹配和提高輸出負(fù)載能力。 采樣電路的S2的4種組合提供了不同采樣電阻匹配以適應(yīng)不同 的芯片。
差分放大器主要對(duì)流過被測(cè)試的芯片的微小電流放大，當(dāng)電流較 小時(shí)，產(chǎn)生在采樣電阻上的壓降較小，當(dāng)電流較大時(shí)，產(chǎn)生在采樣電 阻上的壓降較大，這種微小的變化通過差分放大器放大，輸出到線性 整流電路。
線性整流電路主要目的是對(duì)于小于二極管死區(qū)電壓的電壓波形 進(jìn)行整流，甚至對(duì)幾毫伏的微小電壓也可以整流，不存在死區(qū)影響， 進(jìn)而將采樣的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流信號(hào)以供后續(xù)電路的處理。
短路檢測(cè)器的目的是對(duì)被測(cè)器件兩端可能造成的短路現(xiàn)象做出 檢測(cè)，提供除"開路"、"加載"之外的另一種情況"短路"現(xiàn)象的判 斷。
比較器的目的是將線性整流電路輸出脈動(dòng)直流信號(hào)且大于參考 電平的部分轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖信號(hào)的同時(shí)轉(zhuǎn)換成TTL電平以供后續(xù)的 數(shù)字電路處理。
緩沖器BF2的作用是對(duì)小于一定時(shí)間寬度的脈沖信號(hào)進(jìn)行濾波、 整形放大、提高抗干擾性。
數(shù)字化處理電路的目的是為了提高測(cè)試的速度，直接通過硬件電 路處理緩沖器輸出的脈沖序列，并將每一個(gè)時(shí)間段(大約在1 3毫 秒，由主機(jī)編程設(shè)定)內(nèi)采集到的脈沖數(shù)多少直接輸入到中央處理單 元。
權(quán)利要求
1.全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置，其特征在于它由中央處理單元、IO接口電路、RS422接口電路、信號(hào)源發(fā)生器、可編程電壓源、緩沖放大器BF1、采樣電路、差分放大器、線性整流電路、比較器、緩沖器BF2、數(shù)字化處理電路、短路檢測(cè)電路組成；所述中央處理單元分別與IO接口電路和RS422接口電路雙向連接，所述信號(hào)源發(fā)生器的輸出端接可編程電壓源的輸入端，可編程電壓源與中央處理單元雙向連接，可編程電壓源的第一路輸出即交流信號(hào)電壓接緩沖放大器BF1的輸入端，緩沖放大器BF1的一路輸出經(jīng)過采樣電路接差分放大器的一個(gè)輸入端，緩沖放大器BF1的另一路輸出直接接差分放大器的另一個(gè)輸入端，所述采樣電路依次與鍵合機(jī)的線夾、金線、被鍵合芯片、料條夾持傳輸臺(tái)形成電流回路；所述差分放大器的輸出端經(jīng)線性整流電路接所述比較器的一個(gè)輸入端，可編程電壓源的第二路輸出即可編程參考比較基準(zhǔn)電壓接所述比較器的另一個(gè)輸入端；所述比較器的輸出端經(jīng)所述緩沖器BF2接所述數(shù)字化處理電路的輸入端，數(shù)字化處理電路的輸出端接中央處理單元的輸入端，中央處理單元的功能控制輸出接數(shù)字化處理電路的控制端；所述采樣電路的另一路輸出端經(jīng)短路檢測(cè)電路接中央處理單元的一個(gè)輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置， 其特征在于所述中央處理單元包括有單片機(jī)U7及其外圍元件晶體振 蕩器Y1、電容CH2;所述10接口電路由光電隔離器Ul、光電隔離器U3—U6及其外 圍元件電阻R1—R19、發(fā)光二極管CLR、發(fā)光二極管SRST、發(fā)光二極 管ER、發(fā)光二極管ACK、防干擾用的集成塊U2B—U2F、接口插頭XS1 組成；接口插頭SX1的3腳、ll腳分別接光電隔器Ul的2腳、3腳， 光電隔離器Ul的7腳、6腳分別經(jīng)集成塊U2B、 U2C接單片機(jī)U7的 16腳、17腳；發(fā)光二極管EN與電阻R5串聯(lián)后接在VCC與光電隔離 器U1的7腳之間；發(fā)光二極管CLR與電阻R6串聯(lián)后接在VCC與光電 隔離器U1的6腳之間；接口插頭XS1的4腳、12腳分別接光電隔離器U3的2腳、3腳， 光電隔離器U3的7腳接單片機(jī)U7的9腳，光電隔離器U3的6腳經(jīng) 集成塊U2D接單片機(jī)U7的40腳；發(fā)光二極管SRST與電阻Rll串聯(lián) 后接在VCC與光電隔離器U3的7腳之間；接口插頭SX1的5腳、13腳分別接光電隔離器U4的2腳、3腳， 光電隔離器U4的7腳、6腳分別經(jīng)集成塊U2E、 U2F接單片機(jī)的39 腳、38腳；接口插頭SX1的1腳、9腳分別接光電隔離器U5的7腳、6腳， 光電隔離器U5的2腳、3腳分別經(jīng)發(fā)光二極管ER、發(fā)光二極管ACK 接單片機(jī)U7的4腳、5腳；接口插頭XS1的2腳、10腳分別接光電隔離器U6的7腳、6腳， 光電隔離器U6的2腳、3腳分別接單片機(jī)U7的6腳、7腳；所述RS422接口電路由光電隔離器U9—U10、總線驅(qū)動(dòng)器U8及 其外圍元件電阻R20—R24、接口插頭SX2、電源跳線器JP1組成；總 線驅(qū)動(dòng)器U8的5腳一8腳分別接接口插頭SX2的5腳、9腳、4腳、 8腳，總線驅(qū)動(dòng)器U8的2腳、3腳分別接光電隔離器U9的2腳、光 電隔離器U10的7腳，光電隔離器U9的7腳接單片機(jī)U7的14腳， 光電隔離器U10的2腳接單片機(jī)U7的15腳。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置， 其特征在于所述信號(hào)源發(fā)生器由集成塊U18及其外圍元件電阻R57— R59、電阻R61、電容C12—C14、選擇開關(guān)S1、電位器RP1、緩沖放 大器U16A及其外圍元件電阻R60組成；集成塊U18的輸出端19腳接 緩沖放大器U16A的輸入端3腳；選擇開關(guān)Sl的1腳、2腳分別接集 成塊U18的3腳、4腳，選擇開關(guān)S1的3腳、4腳分別接地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置， 其特征在于所述可編程電壓源由集成塊Ul 1及其外圍元件電阻R25— R26組成；集成塊Ull的輸入端7腳與6腳并聯(lián)后經(jīng)電阻R60接信號(hào) 源發(fā)生器中的緩沖放大器U16A的輸出端1腳，集成塊Ull的9腳、 14腳分別接單片機(jī)U7的23腳、22腳。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置， 其特征在于所述緩沖放大器BF1由集成塊U12及其外圍元件電阻R31、 電阻R34、電阻R37、電容C5組成；集成塊U12B的輸入端6腳接可 編程電壓源的集成塊Ull的輸出端8腳即交流信號(hào)電壓輸出端，集成 塊U12B的輸出端7腳通過電阻R31接集成塊U12A的輸入端3腳。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置， 其特征在于所述采樣電路由電阻R27—R29、電阻R35、選擇開關(guān)S2 組成；電阻R27—R29依次串聯(lián)后的首端B接所述緩沖放大器中的集 成塊U12A的輸出端1腳，其尾端C依次經(jīng)鍵合機(jī)的線夾CLAM、金線、 被鍵合芯片DIE，料條夾持傳輸臺(tái)WORKHOLDER、電阻R35接地；選擇 開關(guān)S2的1腳、2腳并聯(lián)后接在電阻R28與電阻R29的節(jié)點(diǎn)上，選 擇開關(guān)S2的4腳接在電阻R27與電阻R28的節(jié)點(diǎn)上，選擇開關(guān)S2的 3腳接電阻R29的端點(diǎn)C;所述差分放大器由集成塊U13—U14、集成塊U16B及其外圍元件 電阻R32—R33、電阻R36、電阻R41—R46組成；集成塊U13A的輸入 端3腳經(jīng)電阻R32接所述緩沖放大器中的集成塊U12A的輸出端1腳 即所述交流信號(hào)電壓輸出，集成塊U13B的輸入端5腳經(jīng)電阻R36接 采樣電路中的電阻R29的C端即所述采樣信號(hào)輸出；集成塊U13B的 輸出端7腳依次經(jīng)集成塊U14B、電阻R45接集成塊U16B的輸入端5 腳；集成塊U13A的輸出端1腳依次經(jīng)集成塊U14A、電阻R41接集成 塊U16B的輸入端6腳；所述線性整流電路由集成塊U17及其外圍元件電阻R47—R54、 高頻整流二極管D1—D2、電容C6組成；集成塊U17A的輸入端2腳 經(jīng)電阻R52接差分放大器中的集成塊U16B的輸出端7腳，高頻整流 二極管D1與高頻整流二極管D2反向并聯(lián)后再與電阻R51串聯(lián)后接在 集成塊U17A的輸出端1腳與集成塊U17B的輸入端6腳之間，高頻整 流二極管Dl的正極接集成塊U17A的輸出端1腳，電阻R50與電阻 R49并聯(lián)后接在高頻整流二極管Dl的負(fù)極與集成塊U17A的2腳之間， 集成塊U17B輸入端6腳經(jīng)電阻R47接差分放大器中的集成塊U16B的 輸出端7腳。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置， 其特征在于所述比較器由集成塊U19A及其外圍元件電阻R55—R56、 電阻R62、電容C7組成；集成塊U19A的正向輸入端5腳經(jīng)電阻R55 接線性整流器中的集成塊U17B的輸出端7腳，集成塊U19A的負(fù)向輸 入端4腳接可編程電壓源中集成塊Ull的輸出端1腳即可編程參考比 較基準(zhǔn)電壓輸出端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置， 其特征在于所述緩沖器BF2由集成塊U2A及其外圍元件電容C8—C10 組成；集成塊U2A輸入端1腳接比較器中的集成塊U19A的輸出端2 腳。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置， 其特征在于所述數(shù)字化處理電路由集成塊U20及其外圍元件電阻R63 —R65、電容C11組成；集成塊U20的輸入端2腳接緩沖器BF2中的 集成塊U12A的輸出端15腳，集成塊U20的1腳、2腳、11腳一15 腳分別接單片機(jī)U7的34腳、l腳、21腳一18腳、3腳。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝 置，其特征在于所述短路檢測(cè)電路由集成塊U15A和U19B及其外圍元 件電阻R30、電阻R38—R40組成；集成塊U15A的輸入端3腳經(jīng)電阻 R30接采樣電路中的電阻R29的C端，集成塊U15A的輸出端1腳接 集成塊U19B的輸入端7腳，集成塊U19B的輸出端1腳接單片機(jī)U7 的37腳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)引線鍵合機(jī)金線斷線檢測(cè)裝置，適用于全自動(dòng)引線鍵合機(jī)等半導(dǎo)體設(shè)備自動(dòng)焊線過程中全程在線檢測(cè)的設(shè)備。本發(fā)明由中央處理單元、IO接口電路、RS422接口電路、信號(hào)源發(fā)生器、可編程電壓源、緩沖放大器BF1、采樣電路、差分放大器、線性整流電路、比較器、緩沖器BF2、數(shù)字化處理電路、短路檢測(cè)電路組成。本發(fā)明積極效果是能夠自動(dòng)檢測(cè)是否存在斷線、鍵合強(qiáng)度差、線尾過短等不符合鍵合工藝要求的問題出現(xiàn)，以便提醒操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，從而對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行修改以達(dá)到工藝要求。
文檔編號(hào)H01L21/66GK101369550SQ20081005556
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者謝珺耀, 謝秀鐲 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所