打线装置及打线方法与流程

本发明有关一种打线技术，尤指一种能排除不良焊线的打线装置及打线方法。

背景技术：

早期半导体封装件的打线作业(wirebond)，通常是将金线(auwire)由钢嘴形成最初球体在半导体芯片的焊垫上，以进行球端加压(1stballbond)作业，使该焊垫与球端相互固接，再由该球体延伸线体至如导线架或封装基板的承载件的焊垫上，以进行另一加压(2ndbond)作业，最后再以钢嘴将多余的焊线剪断。然而，金材的价格极高，因而增加打线制造方法的材料成本，故近期遂改用价格较便宜的铜线进行打线制造方法。

如图1所示，现有打线设备的打线装置1包括：一包含转送轮100的输线器10、一接续该输线器10设置的导引管11、以及一接续该导引管11设置的焊件15，且该焊件15包括一焊嘴150以及一线夹151。

进行打线作业时，如图1所示，先将一铜材的焊线9卷绕于该输线器10上，再利用该转送轮100输送至该导引管11，如图1所示的箭头方向，并经由该导引管11传送至该焊件15，再由该焊嘴150形成球体9a于一如半导体芯片的电子元件3的焊垫30上，其中，该电子元件3设于打线设备的机台的承载座4上。

然而，由于铜材相比于金材的化学性质活泼，故输送至该焊件15前的焊线9在长期暴露于空气中之下，其会与空气中的氧反应而于表面形成氧化铜90，如图1’所示，因而成为不良的焊线9’，致使该氧化铜90不仅会影响该焊线9’的机械特性，且该氧化铜90亦会阻绝该球体9a与该焊垫30之间的结合作用，因而降低焊接的强度。

此外，目前业界遂有使用铜钯合金材取代铜材作为焊线9”，如图1”所示，并于该铜钯合金的外表面镀上一层金材91，以避免氧化的问题，但使用铜钯合金与金材91将会提高材料成本。

另外，也有厂商提出一种概念，通过于具有铜材焊线9的环境周遭布满惰性气体，以避免铜材氧化，但依据此概念，该铜材的焊线9需时时刻刻处于惰性气体中，因而于实际生产状况中，并无法有效实施。

因此，如何克服上述现有技术的种种问题，实已成目前亟欲解决的课题。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的缺失，本发明揭露一种打线装置及打线方法，以确保焊件所输出的焊线为良好的焊线。

本发明的打线装置，包括：输线器，其用以输送焊线；焊件，其连结该输线器；以及清理器，其设于该输线器与该焊件之间，以清理来自该输线器的焊线，并供该焊件输出经由该清理器清理后的焊线。

本发明还揭露一种使用前述打线装置的打线方法，包括：通过该输线器输送该焊线，其中，该焊线具有至少一不良处；通过该清理器清理该焊线的不良处；以及通过该焊件输出经由该清理器清理后的焊线。

前述的打线方法中，该焊线的不良处为金属氧化处。

前述的打线装置及打线方法中，该清理器包含利用电浆清洗该焊线的电浆机。例如，该清理器还包含用以操控该电浆机的控制主机。该打线装置又包括用以操控该控制主机的控制器

前述的打线装置及打线方法中，该焊件包括：焊嘴，其用以输出经由该清理器清理后的焊线；以及线夹，其用以固定经由该清理器清理后的焊线。

前述的打线装置及打线方法中，该打线装置还包括用以感测该焊线移动的感测器。

前述的打线装置及打线方法中，该打线装置还包括设于该输线器与该清理器之间的导引管，以将来自该输线器的焊线输送至该清理器。

前述的打线装置及打线方法中，该打线装置还包括设于该清理器与该焊件之间用以侦测该焊线清理状况的侦测器。例如，该打线装置还包括用以接收及执行该侦测器所发出的信号的警示器。该打线装置又包括控制器，以操控该警示器执行该侦测器所发出的信号。

由上可知，本发明的打线装置及打线方法，是通过该清理器设于该输线器与该焊件之间，使不良的焊线经由该清理器清理后而成为良好的焊线，以确保该焊件所输出的焊线为良好的焊线，故相比于现有技术，于打线过程中，使用本发明的打线装置所形成于焊垫上的焊线不会因线材氧化而影响该焊线的机械特性，且该打线装置所形成的焊线的球体为无氧化材质，因而不会阻绝该球体与该焊垫之间的结合作用，进而能符合焊接的强度。

附图说明

图1为现有打线装置的架构示意图；

图1’为图1的局部放大图；

图1”为图1’的另一实施例；

图2为本发明的打线装置的架构示意图；

图2a为图2的a处的局部放大图；

图2b为图2的b处的局部放大图；以及

图2’为图2的另一实施例。

符号说明：

1,2,2’打线装置

10,20输线器

100,200转送轮

11,21导引管

15,25焊件

150,250焊嘴

151,251线夹

22感测器

23清理器

230电浆机

231控制主机

24侦测器

26警示器

27控制器

3电子元件

30焊垫

4承载座

9,9’,9”焊线

9a,9b球体

90氧化铜

91金材。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

图2为本发明的打线装置2的架构示意图。如图2所示，该打线装置2包括：一输线器20、一清理器23以及一焊件25。

所述的输线器20用以输送一焊线9，其中，该焊线9为金属线，如铜线。

于本实施例中，该输线器20为卷轴结构，以令该焊线9卷绕于该输线器20上。

此外，该输线器20包含至少一转送轮200，以配合该打线装置2的构件布设将该焊线9的传送方向转移，以朝向预定方向传送该焊线9。

所述的清理器23用以清理来自该输线器20的焊线9，其包含一利用电浆清洗该焊线9的电浆机230、以及一用以操控该电浆机230的控制主机231。

于实施时，该电浆机230的种类繁多，可依据不同的功用、特性、及需求成本等作选择，且该电浆机230所使用的气体亦可选择氧气、氢气、氩气、氮气、含氟气体及其混合气体等。例如，于本实施例中，该电浆机230可选用成本较低的大气电浆(atmosphericpressureplasma)。

此外，该打线装置2还包括一设于该输线器20与该清理器23之间的导引管21，其用以导引来自该输线器20(或该转送轮200)的焊线9输送至该清理器23。

又，该打线装置2还包括一设于该导引管21与该清理器23之间的感测器22，其用以感测输送该焊线9的速度。

所述的焊件25用以收纳经由该清理器23清理后的焊线9。

于本实施例中，该焊件25包括：一用以输出该焊线9至一焊垫30上的焊嘴250、以及一设于该焊嘴250上方以固定该焊线9的线夹251。

此外，所述的焊垫30设于一电子元件3上，且该电子元件3为导线架、封装基板、半导体芯片、中介板、经封装或未经封装的半导体元件，并设于打线设备的机台的承载座4上。

又，该打线装置2也包括一设于该清理器23与该焊件25之间的侦测器24，其用以侦测该焊线9的清理状况。例如，该侦测器24具有电荷耦合装置(charge-coupleddevice，简称ccd)，以具备光学感测功能。

另外，该打线装置2还包括一用以接收及执行来自该侦测器24的信号的警示器26。例如，该警示器26可采用声音或光线等方式进行警示。

以下说明使用该打线装置2进行打线作业。

首先，将一铜材的焊线9卷绕于该输线器20上，该输线器20利用该转送轮200输送该焊线9至该导引管21，如图2所示的箭头方向，并经由该导引管21导引该焊线9朝该清理器23方向输送。

于本实施例中，该焊线9于输送过程中会产生不良处。具体地，如图2a所示，该焊线9’的外表面形成有氧化铜90(即不良处)。

接着，该焊线9’进入该清理器23中，以通过该电浆机230清理该焊线9’，使电浆与该氧化铜90气化，以消除该焊线9’的氧化铜90，而恢复预定的焊线9的状态，如图2b所示。

于本实施例中，当该感测器22感测到该焊线9开始移动时，该控制主机231会控制该电浆机230开始作动。

此外，该控制主机231也可依据该感测器22感测该焊线9行进的速度，操控该电浆机230的电浆产生的时间、温度、电浆量等参数。

之后，该焊件25收纳经由该清理器23清理后的焊线9，再通过该焊嘴250形成一球体9b于该电子元件3的焊垫30上。

于本实施例中，该焊线9穿过该焊嘴250后，该线夹251夹固该焊线9，再利用该焊嘴250使该焊线9形成该球体9b于该焊垫30上。

此外，当该焊线9经过电浆清洗后，若仍残存氧化物或其它污渍时，该侦测器24会发出信号，该警示器26会接收该信号并依照不同脏污状态而发出不同的警示、或该警示器26会控制该打线装置2停止动作。

于打线作业的后续步骤中，加压该球体9b，使该球体9b固接于该焊垫30上，再拉伸该焊线9至另一电子元件(图略)的焊垫(图略)上。

因此，经由该清理器23清理后，不良的焊线9’会成为良好的焊线9，故相比于现有技术，打线过程中的焊线9不会因该氧化铜90的缘故而影响该焊线9的机械特性，且该球体9b不会含有该氧化铜90，因而不会阻绝该球体9b与该焊垫30之间的结合作用，进而能符合焊接的强度。

另外，于其它实施例中，如图2’所示，该打线装置2’还包括至少一连接该侦测器24与该清理器23的控制器27，以操控该控制主机231与该警示器26。具体地，该感测器22会发出信号至该控制器27，再由该控制器27操控该控制主机231，且该侦测器24会发出信号至该控制器27，再由该控制器27操控该警示器26。

综上所述，本发明的打线装置及打线方法，主要通过该清理器的设计，以确保该焊件所输出的焊线为良好的焊线。

上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。