CN103258772B - 打线工艺的加热座及加热装置 - Google Patents

Abstract

一种打线工艺的加热座及加热装置。所述加热座包含一底座，其表面形成有一凹陷部；一中间导热板，设置于所述凹陷部内并具有至少一真空吸槽；以及一顶板，设置于所述凹陷部内并对应贴附于所述中间导热板上，并具有多个微吸附孔对应连通所述中间导热板的真空吸槽。所述位于底座与顶板之间的中间导热板可使热能的均匀分散，使得顶板均匀受热而可提供一稳定的加热环境，有助于提升打线作业的稳定性。

Description

打线工艺的加热座及加热装置

技术领域

本发明涉及一种打线工艺的加热座及加热装置，特别是涉及一种在封装打线工艺期间用来临时性承载固定及加热一封装载体的加热装置及其加热座。

背景技术

在现有的半导体封装制造过程中，通常先将半导体晶圆切割成数个半导体芯片，随后将各半导体芯片黏固在导线架(leadframe)或基板(substrate)上，以进行打线接合(wirebonding)程序。最后，再利用封胶材料包覆半导体芯片、导线以及导线架或基板的部份表面，如此即可大致完成半导体封装构造的半成品。

一般来说，在打线接合程序期间，会先提供热能至一加热座，接着，将导线架条(或基板)放置到所述加热座上，使所述加热座加热所述导线架条的引脚。接着，再利用数条导线(如金线或铜线)将导线架条上的半导体芯片的焊垫及对应的引脚电性连接在一起，其中所述加热块提供的高温即可增加所述引脚的温度，从而提高焊接所述导线时的共晶效果，使所述导线容易接合到所述引脚上。

然而，目前用于打线工艺的加热装置使用的加热座均为一体成型制造的金属块，当所述加热座接收其下方一加热源的热能时，其较靠近加热源的中央部位相较于较远离加热源的边缘部位，将会具有相对较高的温度。因此，所述加热座一般在中央部位与边缘部位之间会存在15度～30度之间的温度差，也就是说，所述加热座无法提供一均匀的加热环境，进而影响导线连接作业时的稳定性与一致性。

故，有必要提供一种打线工艺的加热座及加热装置，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种打线工艺的加热座及加热装置，以有效提供一均匀的加热环境，进而维持导线连接作业时的稳定性与一致性。

为达成前述目的，本发明一实施例提供一种打线工艺的加热座，其包含：一底座，其表面形成有一凹陷部；一中间导热板，设置于所述凹陷部内并具有至少一真空吸槽及一通孔，所述通孔连通所述至少一真空吸槽；以及一顶板，设置于所述凹陷部内并对应贴附于所述中间导热板上，且所述中间导热板的边缘与所述凹陷部的边缘及所述顶板的边缘密封连接，并所述顶板具有多个微吸附孔对应连通所述中间导热板的真空吸槽，其中所述中间导热板的导热性分别高于所述顶板及底座的导热性。

在本发明的一实施例中，所述中间导热板的边缘与所述凹陷部的边缘及所述顶板的边缘通过一激光焊接道连接在一起。

在本发明的一实施例中，所述底座具有至少一真空吸孔，其中所述底座的真空吸孔贯穿形成于所述底座的凹陷部的表面及所述底座的下表面之间，并通过所述中间导热板的通孔连通所述中间导热板的真空吸槽。

在本发明的一实施例中，所述底座材质为铁、铝、镍或其合金；所述中间导热板为一铜板；所述顶板材质为铁、铝、镍或其合金。

在本发明的一实施例中，所述中间导热板的真空吸槽包含至少一长条的纵向吸槽与至少一长条的横向吸槽；所述横向吸槽垂直连通所述纵向吸槽，其中所述横向吸槽或纵向吸槽对应连通所述底座的真空吸孔。

在本发明的一实施例中，所述中间导热板的真空吸槽为螺旋状或同心圆状。

在本发明的一实施例中，所述顶板部分凸出于所述底座的上表面；所述顶板的微吸附孔的孔径介于0.15毫米～0.25毫米之间。

再者，本发明另一实施例提供一种打线工艺的加热装置，其包含：一加热座，包含一底座、一中间导热板及一顶板；所述底座表面形成有一凹陷部；所述中间导热板设置于所述凹陷部内并具有至少一真空吸槽及一通孔，所述通孔连通所述至少一真空吸槽；所述顶板设置于所述凹陷部内并对应贴附于所述中间导热板上，且所述中间导热板的边缘与所述凹陷部的边缘及所述顶板的边缘密封连接，并所述顶板具有多个微吸附孔对应连通所述中间导热板的真空吸槽，其中所述中间导热板的导热性分别高于所述顶板及底座的导热性；以及一压板，配置于所述加热座的上方，以从上方对应压紧一封装载体，使所述封装载体被夹持于所述加热座与所述压板之间。

在本发明的一实施例中，所述压板具有一中空的打线窗口，所述压板的打线窗口曝露所述封装载体欲进行打线作业的部位。

在本发明的一实施例中，所述底座下表面设有至少一加热组件。

本发明的打线工艺的加热座及加热装置通过所述底座与所述顶板之间的所述中间导热板的良好导热性，使得所述底座传递上来的热能经过均匀分散后才传导到所述顶板，让所述顶板的中心温度与边缘温度差异缩小，进而提供一稳定均匀的加热环境。

附图说明

图1是本发明一实施例的打线工艺的加热装置的结构分解示意图。

图2是本发明一实施例的打线工艺的加热座的剖视图。

图3是本发明一实施例的打线工艺的加热装置的操作过程的剖视图。

图4是本发明的打线工艺的加热座的热传导示意图。

具体实施方式

为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

请参照图1所示，图1是本发明一实施例的打线工艺的加热装置的结构分解示意图。本发明的打线工艺的加热装置主要用于在封装打线工艺期间用来临时性承载固定及加热一导线架(leadframe)或基板(substrate)等封装载体，以提高打线接合的质量。在图1中，本发明所揭示的打线工艺的加热装置包含一加热座1及一压板2。

请一并参照图1、图2及图3所示，本发明一实施例的加热座1是用来承载一封装载体3，所述加热座1为一多层金属构造，其包含一底座10、一中间导热板11及一顶板12。所述封装载体3可为基板条（substratestrip）或导线架条(leadframestrip)，所述基板条或导线架条上面分别具有数个基板单元或者导线架单元。

所述底座10呈板片状或块状，其材质可为铁、铝、镍或其合金(如不锈钢)，本实施例中所述底座10表面形成有一凹陷部100，所述凹陷部100具有两相对的侧壁101与两相对的开口。所述底座10另具有至少一真空吸孔102，所述真空吸孔102贯穿形成于所述底座10的凹陷部100的表面及所述底座10的下表面之间。再者，所述底座10在其下表面可附加设有至少一加热组件(未绘示)，以通过加热组件提供热能至所述底座10，或者所述底座10内部可埋设一加热组件。

所述中间导热板11设置于所述凹陷部100内，且可以是通过激光焊接工艺形成一激光焊道将所述中间导热板11的边缘与所述凹陷部100边缘无缝连接在一起，确保中间导热板11与所述凹陷部100结合后的气密性，使后续抽真空程序可有效执行。所述中间导热板11可为例如一铜板，所述中间导热板11的导热性相对高于所述底座10的导热性，因此所述中间导热板11可通过其良好的导热特性将来自底座10的热能均匀扩散开，所述中间导热板11具有至少一真空吸槽110及一通孔111，所述通孔111连通所述至少一真空吸槽，至少一所述真空吸槽110通过所述通孔111连通所述底座10的真空吸孔102。在本实施例中所述真空吸槽110包含至少一长条的纵向吸槽110a与至少一长条的横向吸槽110b，例如图1所示，所述真空吸槽110包含多条平行排布的纵向吸槽110a与两横向吸槽110b；所述横向吸槽110b垂直连通所述纵向吸槽110a，其中所述横向吸槽110b或纵向吸槽110a通过所述通孔111连通所述底座10的真空吸孔102。在本实施例中，所述横向吸槽110b可延伸至所述中间导热板11的边缘，进而抵接所述凹陷部100的侧壁101。所述中间导热板11的真空吸槽110除了长条状，亦可为其他形状，例如螺旋状、同心圆状(搭配使用放射状吸槽)皆可，只要所述真空吸槽110通过所述通孔111连通所述底座10的真空吸孔102即可。

所述顶板12设置于所述凹陷部100内并对应贴附于所述中间导热板11上，且可以是部分凸出于所述底座10的上表面，所述顶板12同样可以是通过激光焊接工艺形成一激光焊道使其边缘与所述凹陷部100及中间导热板11的边缘无缝连接在一起，确保所述顶板12、中间导热板11与所述凹陷部100结合的气密性，以使得后续抽真空程序可有效执行。另外，所述中间导热板的边缘与所述凹陷部的边缘及所述顶板的边缘为密封连接，但不限于上述激光焊接的工艺方法实现，只要达到密封连接的效果即可，例如所述中间导热板的边缘与所述凹陷部的边缘及所述顶板的边缘也可以使用耐高温胶体黏着连接。所述顶板12材质可为铁、铝、镍或其合金(如不锈钢)，所述顶板12的导热性相对低于所述中间导热板11的导热性，并可相同于所述底座10的导热性。

所述顶板12可用以承载所述封装载体3欲进行打线作业的部位(例如半导体芯片与引脚)，其具有多个贯穿其上下表面的微吸附孔120，所述微吸附孔120对应连通所述中间导热板11的真空吸槽110，因此，所述顶板12的微吸附孔120通过所述中间导热板11的真空吸槽110及通孔111间接连通所述底座10的真空吸孔102。当所述底座10的真空吸孔102连接一外部的吸力装置(未绘示)，便可以在所述顶板12的表面产生一真空吸力，用以提供一暂时性的固定力来吸住所述封装载体3的下表面，以便将所述封装载体3暂时固定于所述加热座1上。所述顶板12的微吸附孔120的孔径可以是例如介于0.15毫米～0.25毫米之间，微吸附孔120之间的间距可以是例如3.25毫米或以下，但不在此限。

所述压板2配置于所述加热座1的上方，且其中央具有一中空的打线窗口20。如图3所示，所述压板2用于从上方对应压紧所述封装载体3，使所述封装载体3被夹持于所述加热座1与所述压板2之间。并且，所述压板2的打线窗口20曝露所述封装载体3欲进行打线作业的部位，以便于后续进行打线程序。

在本发明的打线工艺的加热装置用以进行封装打线工艺程序时，外部的吸力装置会从所述加热座1的底座10的真空吸孔102进行抽气动作，以在所述顶板12的表面产生一真空吸力，暂时性来吸住所述封装载体3的下表面；同时所述底座10内部埋设的加热组件或外部附加的加热组件开始提供热能到所述底座10，所述顶板12即通过所述中间导热板11获得来自所述底座10的热能，以对所述封装载体3欲进行打线作业的部位进行加热。

请参考图4所示，图4概要揭示本发明的打线工艺的加热座的热传导示意图，虽然所述底座10的中央部位因为较接近下方的加热组件4而具有较高的温度，但由于所述底座10与所述顶板12之间的所述中间导热板11的良好导热性的关系，可使得所述底座10传递上来的热能经过均匀分散后才传导到所述顶板12，让所述顶板12的中心温度与边缘温度差异缩小，进而可大致提供所述封装载体3欲进行打线作业的部位(例如半导体芯片的焊垫与引脚)一稳定均匀的加热环境，同时也可相对扩大打线作业的部位，使得所述压板2的打线窗口20可扩大至72毫米×60毫米。因此，每当所述压板2固定所述封装载体3时，所述打线窗口20可以曝露更多数量的芯片，以进行更多打线次数，故可相对减少周期性移动、固定所述封装载体3的次数，进而相对加快打线作业。

综上所述，相较于现有打线工艺的加热装置使用一体成型的加热座具有受热不均的问题，本发明的打线工艺的加热装置的加热座由多层金属结构制成，利用底座与顶板之间的中间导热板使热能的均匀分散，使得顶板受热均匀，控制中心温度与边缘温度差异在5度以内，有助于提升打线作业的稳定性。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种打线工艺的加热座，其特征在于：所述加热座包含：

一底座，其表面形成有一凹陷部；

一中间导热板，设置于所述凹陷部内并具有至少一真空吸槽及一通孔，所述通孔连通所述至少一真空吸槽；以及

一顶板，设置于所述凹陷部内并对应贴附于所述中间导热板上，且所述中间导热板的边缘与所述凹陷部的边缘及所述顶板的边缘密封连接，并所述顶板具有多个微吸附孔对应连通所述中间导热板的真空吸槽；

其中所述中间导热板的导热性分别高于所述顶板及底座的导热性，其特征在于：所述中间导热板的真空吸槽包含至少一长条的纵向吸槽与至少一长条的横向吸槽，所述横向吸槽垂直连通所述纵向吸槽。

2.如权利要求1所述的打线工艺的加热座，其特征在于：所述中间导热板的边缘与所述凹陷部的边缘及所述顶板的边缘通过一激光焊接道连接在一起。

3.如权利要求1所述的打线工艺的加热座，其特征在于：所述底座具有至少一真空吸孔，其中所述底座的真空吸孔贯穿形成于所述底座的凹陷部的表面及所述底座的下表面之间，并通过所述中间导热板的通孔连通所述中间导热板的真空吸槽。

4.如权利要求1所述的打线工艺的加热座，其特征在于：所述底座材质为铁、铝、镍或其合金；所述中间导热板为一铜板；所述顶板材质为铁、铝、镍或其合金。

5.如权利要求3所述的打线工艺的加热座，其中所述横向吸槽或纵向吸槽对应连通所述底座的所述真空吸孔。

6.如权利要求5所述的打线工艺的加热座，其特征在于：所述中间导热板的真空吸槽为螺旋状或同心圆状。

7.如权利要求6所述的打线工艺的加热座，其特征在于：所述顶板部分凸出于所述底座的上表面；所述顶板的微吸附孔的孔径介于0.15毫米～0.25毫米之间。

8.一种打线工艺的加热装置，其特征在于：所述加热装置包含：

一加热座，包含一底座、一中间导热板及一顶板；所述底座表面形成有一凹陷部；所述中间导热板设置于所述凹陷部内并具有至少一真空吸槽及一通孔，所述通孔连通所述至少一真空吸槽；所述顶板设置于所述凹陷部内并对应贴附于所述中间导热板上，且所述中间导热板的边缘与所述凹陷部的边缘及所述顶板的边缘密封连接，并所述顶板具有多个微吸附孔对应连通所述中间导热板的真空吸槽，其中所述中间导热板的导热性分别高于所述顶板及底座的导热性；以及

一压板，配置于所述加热座的上方，以从上方对应压紧一封装载体，使所述封装载体被夹持于所述加热座与所述压板之间，

其特征在于：所述中间导热板的真空吸槽包含至少一长条的纵向吸槽与至少一长条的横向吸槽，所述横向吸槽垂直连通所述纵向吸槽。

9.如权利要求8所述的打线工艺的加热装置，其特征在于：所述压板具有一中空的打线窗口，所述压板的打线窗口曝露所述封装载体欲进行打线作业的部位。

10.如权利要求8所述的打线工艺的加热装置，其特征在于：所述底座下表面设有至少一加热组件。