牛偉光，李朝軍

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所，北京東燕郊 101601)

今天似乎全世界的目光都聚焦在LED這個(gè)新型的光源上，被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色照明產(chǎn)品，甚至人們預(yù)言未來會(huì)大部分取代傳統(tǒng)的光源。因?yàn)樗哂袎勖L(zhǎng)、啟動(dòng)時(shí)間短、結(jié)構(gòu)牢固、節(jié)能的特點(diǎn)，再加上LED光源的生產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)無汞化，對(duì)于環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源更具有重要意義?，F(xiàn)在LED應(yīng)用越來越廣泛，需求量越來越大，而鍵合機(jī)又是LED后封裝過程中的關(guān)鍵設(shè)備，所以鍵合機(jī)的焊線效率對(duì)LED的產(chǎn)量起著重要作用，而對(duì)鍵合機(jī)焊線效率起著重要作用的部件是xy工作臺(tái)、鍵合頭和物料系統(tǒng)。當(dāng)前的主流垂直料條式LED鍵合機(jī)的xy工作臺(tái)和鍵合頭都是從IC鍵合機(jī)上移植的，并沒有針對(duì)垂直LED料條做特殊的改進(jìn)，另外物料系統(tǒng)的速度相對(duì)焊線速度比較慢，焊線的等待時(shí)間比較長(zhǎng)。

1 焊線和物料傳輸?shù)拇涡?/h2>

在鍵合機(jī)中xy工作臺(tái)承載鍵合頭完成xy兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)；鍵合頭完成焊線動(dòng)作；物料系統(tǒng)傳輸料條；夾子起固定料條的作用，防止焊線過程中料條的抖動(dòng)。焊線和物料傳輸?shù)拇涡?圖1)：當(dāng)鍵合頭焊完料條1時(shí)，鍵合頭停止焊線，料條1進(jìn)入出料區(qū)，料條2由等待區(qū)進(jìn)入焊線區(qū)，鍵合頭開始對(duì)料條2焊線，料條3進(jìn)入等待區(qū)。因?yàn)閤y工作臺(tái)x向行程一般比料條長(zhǎng)度小的多，所以鍵合頭要往返多次才能焊完一根料條，例如x向行程為a，料條長(zhǎng)度為3a，焊完一根料條鍵合頭要往返三次，夾子同時(shí)要開合3次。

圖1 焊線和物料傳輸?shù)拇涡?/p>

2 提高焊線效率的方法

針對(duì)當(dāng)前情況，提高垂直料條式LED引線鍵合機(jī)效率主要有兩種途徑。一是提高焊線速度，二是減少焊線的等待時(shí)間。

當(dāng)前的引線鍵合機(jī)速度已經(jīng)非?？?，如果再提高焊線速度就需要采用新技術(shù)，對(duì)工作臺(tái)和鍵合頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大變動(dòng)，同時(shí)采用質(zhì)量更輕、剛度更高的材料。這種途徑需要投入大量的人力成本和試驗(yàn)成本。相對(duì)來說減少焊線的等待時(shí)間花費(fèi)的成本較低，減少焊線等待時(shí)間主要有三種方法。一種是改進(jìn)當(dāng)前的物料傳輸機(jī)構(gòu)，由單排料條傳輸改成雙排或者多排料條同時(shí)傳輸。圖2為雙排料條傳輸圖，在圖中可以看到，料條b和c同時(shí)位于焊接區(qū)，只是被不同的夾子夾持。當(dāng)料條b完全焊完時(shí)，鍵合頭不必等待位于等待區(qū)的料條a進(jìn)入焊線區(qū)，它可以直接進(jìn)入第二排焊線區(qū)，對(duì)料條c焊線。這樣就省去了料條傳輸?shù)臅r(shí)間，充分發(fā)揮了xy工作臺(tái)和鍵合頭的高速性能，提高了鍵合機(jī)的焊線效率。

另一種方法是針對(duì)焊線垂直式料條的特點(diǎn)，增加xy工作臺(tái)的x向行程，減少y向行程(圖3)。因?yàn)閤y工作臺(tái)和鍵合頭的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物料系統(tǒng)的傳輸速度，增大x向行程，可以使鍵合頭的焊線行程增長(zhǎng)，從而增長(zhǎng)了連續(xù)焊線的時(shí)間，為速度相對(duì)緩慢的物料傳輸系統(tǒng)贏得了時(shí)間。另外，在焊線相同料條時(shí)，加長(zhǎng)x向行程可以減少鍵合頭的往返次數(shù)，降低夾子的開合次數(shù)，從而節(jié)省時(shí)間。因?yàn)楹妇€垂直式料條時(shí)，用到的y向行程比焊線IC時(shí)短的多，所以應(yīng)該減少y向行程，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。

第三種方法就是結(jié)合以上兩種方法 (圖4)，同時(shí)增加料條傳輸排數(shù)和增加z向行程，充分發(fā)揮xy工作臺(tái)和鍵合頭的速度優(yōu)勢(shì)，減少等待時(shí)間。

圖2 雙排料條傳輸圖

圖3 增加x向行程

圖4 加長(zhǎng)X向行程和雙排料條傳輸

4 結(jié)論

綜上分析，增加料條傳輸排數(shù)和增加x向行程是提高垂直料條式LED引線鍵合機(jī)效率的有效方法，它們都能夠減少焊線的等待時(shí)間，提高物料系統(tǒng)的效率，充分發(fā)揮xy工作臺(tái)和鍵合頭的速度優(yōu)勢(shì)。