本發(fā)明有關(guān)一種打線技術(shù)，尤指一種能排除不良焊線的打線裝置及打線方法。

背景技術(shù)：

早期半導(dǎo)體封裝件的打線作業(yè)(wirebond)，通常是將金線(auwire)由鋼嘴形成最初球體在半導(dǎo)體芯片的焊墊上，以進(jìn)行球端加壓(1stballbond)作業(yè)，使該焊墊與球端相互固接，再由該球體延伸線體至如導(dǎo)線架或封裝基板的承載件的焊墊上，以進(jìn)行另一加壓(2ndbond)作業(yè)，最后再以鋼嘴將多余的焊線剪斷。然而，金材的價(jià)格極高，因而增加打線制造方法的材料成本，故近期遂改用價(jià)格較便宜的銅線進(jìn)行打線制造方法。

如圖1所示，現(xiàn)有打線設(shè)備的打線裝置1包括：一包含轉(zhuǎn)送輪100的輸線器10、一接續(xù)該輸線器10設(shè)置的導(dǎo)引管11、以及一接續(xù)該導(dǎo)引管11設(shè)置的焊件15，且該焊件15包括一焊嘴150以及一線夾151。

進(jìn)行打線作業(yè)時(shí)，如圖1所示，先將一銅材的焊線9卷繞于該輸線器10上，再利用該轉(zhuǎn)送輪100輸送至該導(dǎo)引管11，如圖1所示的箭頭方向，并經(jīng)由該導(dǎo)引管11傳送至該焊件15，再由該焊嘴150形成球體9a于一如半導(dǎo)體芯片的電子元件3的焊墊30上，其中，該電子元件3設(shè)于打線設(shè)備的機(jī)臺(tái)的承載座4上。

然而，由于銅材相比于金材的化學(xué)性質(zhì)活潑，故輸送至該焊件15前的焊線9在長(zhǎng)期暴露于空氣中之下，其會(huì)與空氣中的氧反應(yīng)而于表面形成氧化銅90，如圖1’所示，因而成為不良的焊線9’，致使該氧化銅90不僅會(huì)影響該焊線9’的機(jī)械特性，且該氧化銅90亦會(huì)阻絕該球體9a與該焊墊30之間的結(jié)合作用，因而降低焊接的強(qiáng)度。

此外，目前業(yè)界遂有使用銅鈀合金材取代銅材作為焊線9”，如圖1”所示，并于該銅鈀合金的外表面鍍上一層金材91，以避免氧化的問(wèn)題，但使用銅鈀合金與金材91將會(huì)提高材料成本。

另外，也有廠商提出一種概念，通過(guò)于具有銅材焊線9的環(huán)境周遭布滿惰性氣體，以避免銅材氧化，但依據(jù)此概念，該銅材的焊線9需時(shí)時(shí)刻刻處于惰性氣體中，因而于實(shí)際生產(chǎn)狀況中，并無(wú)法有效實(shí)施。

因此，如何克服上述現(xiàn)有技術(shù)的種種問(wèn)題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺失，本發(fā)明揭露一種打線裝置及打線方法，以確保焊件所輸出的焊線為良好的焊線。

本發(fā)明的打線裝置，包括：輸線器，其用以輸送焊線；焊件，其連結(jié)該輸線器；以及清理器，其設(shè)于該輸線器與該焊件之間，以清理來(lái)自該輸線器的焊線，并供該焊件輸出經(jīng)由該清理器清理后的焊線。

本發(fā)明還揭露一種使用前述打線裝置的打線方法，包括：通過(guò)該輸線器輸送該焊線，其中，該焊線具有至少一不良處；通過(guò)該清理器清理該焊線的不良處；以及通過(guò)該焊件輸出經(jīng)由該清理器清理后的焊線。

前述的打線方法中，該焊線的不良處為金屬氧化處。

前述的打線裝置及打線方法中，該清理器包含利用電漿清洗該焊線的電漿機(jī)。例如，該清理器還包含用以操控該電漿機(jī)的控制主機(jī)。該打線裝置又包括用以操控該控制主機(jī)的控制器

前述的打線裝置及打線方法中，該焊件包括：焊嘴，其用以輸出經(jīng)由該清理器清理后的焊線；以及線夾，其用以固定經(jīng)由該清理器清理后的焊線。

前述的打線裝置及打線方法中，該打線裝置還包括用以感測(cè)該焊線移動(dòng)的感測(cè)器。

前述的打線裝置及打線方法中，該打線裝置還包括設(shè)于該輸線器與該清理器之間的導(dǎo)引管，以將來(lái)自該輸線器的焊線輸送至該清理器。

前述的打線裝置及打線方法中，該打線裝置還包括設(shè)于該清理器與該焊件之間用以偵測(cè)該焊線清理狀況的偵測(cè)器。例如，該打線裝置還包括用以接收及執(zhí)行該偵測(cè)器所發(fā)出的信號(hào)的警示器。該打線裝置又包括控制器，以操控該警示器執(zhí)行該偵測(cè)器所發(fā)出的信號(hào)。

由上可知，本發(fā)明的打線裝置及打線方法，是通過(guò)該清理器設(shè)于該輸線器與該焊件之間，使不良的焊線經(jīng)由該清理器清理后而成為良好的焊線，以確保該焊件所輸出的焊線為良好的焊線，故相比于現(xiàn)有技術(shù)，于打線過(guò)程中，使用本發(fā)明的打線裝置所形成于焊墊上的焊線不會(huì)因線材氧化而影響該焊線的機(jī)械特性，且該打線裝置所形成的焊線的球體為無(wú)氧化材質(zhì)，因而不會(huì)阻絕該球體與該焊墊之間的結(jié)合作用，進(jìn)而能符合焊接的強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有打線裝置的架構(gòu)示意圖；

圖1’為圖1的局部放大圖；

圖1”為圖1’的另一實(shí)施例；

圖2為本發(fā)明的打線裝置的架構(gòu)示意圖；

圖2a為圖2的a處的局部放大圖；

圖2b為圖2的b處的局部放大圖；以及

圖2’為圖2的另一實(shí)施例。

符號(hào)說(shuō)明：

1,2,2’打線裝置

10,20輸線器

100,200轉(zhuǎn)送輪

11,21導(dǎo)引管

15,25焊件

150,250焊嘴

151,251線夾

22感測(cè)器

23清理器

230電漿機(jī)

231控制主機(jī)

24偵測(cè)器

26警示器

27控制器

3電子元件

30焊墊

4承載座

9,9’,9”焊線

9a,9b球體

90氧化銅

91金材。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員的了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

圖2為本發(fā)明的打線裝置2的架構(gòu)示意圖。如圖2所示，該打線裝置2包括：一輸線器20、一清理器23以及一焊件25。

所述的輸線器20用以輸送一焊線9，其中，該焊線9為金屬線，如銅線。

于本實(shí)施例中，該輸線器20為卷軸結(jié)構(gòu)，以令該焊線9卷繞于該輸線器20上。

此外，該輸線器20包含至少一轉(zhuǎn)送輪200，以配合該打線裝置2的構(gòu)件布設(shè)將該焊線9的傳送方向轉(zhuǎn)移，以朝向預(yù)定方向傳送該焊線9。

所述的清理器23用以清理來(lái)自該輸線器20的焊線9，其包含一利用電漿清洗該焊線9的電漿機(jī)230、以及一用以操控該電漿機(jī)230的控制主機(jī)231。

于實(shí)施時(shí)，該電漿機(jī)230的種類(lèi)繁多，可依據(jù)不同的功用、特性、及需求成本等作選擇，且該電漿機(jī)230所使用的氣體亦可選擇氧氣、氫氣、氬氣、氮?dú)?、含氟氣體及其混合氣體等。例如，于本實(shí)施例中，該電漿機(jī)230可選用成本較低的大氣電漿(atmosphericpressureplasma)。

此外，該打線裝置2還包括一設(shè)于該輸線器20與該清理器23之間的導(dǎo)引管21，其用以導(dǎo)引來(lái)自該輸線器20(或該轉(zhuǎn)送輪200)的焊線9輸送至該清理器23。

又，該打線裝置2還包括一設(shè)于該導(dǎo)引管21與該清理器23之間的感測(cè)器22，其用以感測(cè)輸送該焊線9的速度。

所述的焊件25用以收納經(jīng)由該清理器23清理后的焊線9。

于本實(shí)施例中，該焊件25包括：一用以輸出該焊線9至一焊墊30上的焊嘴250、以及一設(shè)于該焊嘴250上方以固定該焊線9的線夾251。

此外，所述的焊墊30設(shè)于一電子元件3上，且該電子元件3為導(dǎo)線架、封裝基板、半導(dǎo)體芯片、中介板、經(jīng)封裝或未經(jīng)封裝的半導(dǎo)體元件，并設(shè)于打線設(shè)備的機(jī)臺(tái)的承載座4上。

又，該打線裝置2也包括一設(shè)于該清理器23與該焊件25之間的偵測(cè)器24，其用以偵測(cè)該焊線9的清理狀況。例如，該偵測(cè)器24具有電荷耦合裝置(charge-coupleddevice，簡(jiǎn)稱(chēng)ccd)，以具備光學(xué)感測(cè)功能。

另外，該打線裝置2還包括一用以接收及執(zhí)行來(lái)自該偵測(cè)器24的信號(hào)的警示器26。例如，該警示器26可采用聲音或光線等方式進(jìn)行警示。

以下說(shuō)明使用該打線裝置2進(jìn)行打線作業(yè)。

首先，將一銅材的焊線9卷繞于該輸線器20上，該輸線器20利用該轉(zhuǎn)送輪200輸送該焊線9至該導(dǎo)引管21，如圖2所示的箭頭方向，并經(jīng)由該導(dǎo)引管21導(dǎo)引該焊線9朝該清理器23方向輸送。

于本實(shí)施例中，該焊線9于輸送過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不良處。具體地，如圖2a所示，該焊線9’的外表面形成有氧化銅90(即不良處)。

接著，該焊線9’進(jìn)入該清理器23中，以通過(guò)該電漿機(jī)230清理該焊線9’，使電漿與該氧化銅90氣化，以消除該焊線9’的氧化銅90，而恢復(fù)預(yù)定的焊線9的狀態(tài)，如圖2b所示。

于本實(shí)施例中，當(dāng)該感測(cè)器22感測(cè)到該焊線9開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，該控制主機(jī)231會(huì)控制該電漿機(jī)230開(kāi)始作動(dòng)。

此外，該控制主機(jī)231也可依據(jù)該感測(cè)器22感測(cè)該焊線9行進(jìn)的速度，操控該電漿機(jī)230的電漿產(chǎn)生的時(shí)間、溫度、電漿量等參數(shù)。

之后，該焊件25收納經(jīng)由該清理器23清理后的焊線9，再通過(guò)該焊嘴250形成一球體9b于該電子元件3的焊墊30上。

于本實(shí)施例中，該焊線9穿過(guò)該焊嘴250后，該線夾251夾固該焊線9，再利用該焊嘴250使該焊線9形成該球體9b于該焊墊30上。

此外，當(dāng)該焊線9經(jīng)過(guò)電漿清洗后，若仍殘存氧化物或其它污漬時(shí)，該偵測(cè)器24會(huì)發(fā)出信號(hào)，該警示器26會(huì)接收該信號(hào)并依照不同臟污狀態(tài)而發(fā)出不同的警示、或該警示器26會(huì)控制該打線裝置2停止動(dòng)作。

于打線作業(yè)的后續(xù)步驟中，加壓該球體9b，使該球體9b固接于該焊墊30上，再拉伸該焊線9至另一電子元件(圖略)的焊墊(圖略)上。

因此，經(jīng)由該清理器23清理后，不良的焊線9’會(huì)成為良好的焊線9，故相比于現(xiàn)有技術(shù)，打線過(guò)程中的焊線9不會(huì)因該氧化銅90的緣故而影響該焊線9的機(jī)械特性，且該球體9b不會(huì)含有該氧化銅90，因而不會(huì)阻絕該球體9b與該焊墊30之間的結(jié)合作用，進(jìn)而能符合焊接的強(qiáng)度。

另外，于其它實(shí)施例中，如圖2’所示，該打線裝置2’還包括至少一連接該偵測(cè)器24與該清理器23的控制器27，以操控該控制主機(jī)231與該警示器26。具體地，該感測(cè)器22會(huì)發(fā)出信號(hào)至該控制器27，再由該控制器27操控該控制主機(jī)231，且該偵測(cè)器24會(huì)發(fā)出信號(hào)至該控制器27，再由該控制器27操控該警示器26。

綜上所述，本發(fā)明的打線裝置及打線方法，主要通過(guò)該清理器的設(shè)計(jì)，以確保該焊件所輸出的焊線為良好的焊線。

上述實(shí)施例僅用以例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書(shū)所列。