TW202327768A - 用於分配銲線的設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種設備，其包含：用於一焊線200之一分配通道400；一第一冷卻室600，其用於藉由該分配通道400內之一第一冷卻氣體810來冷卻該焊線200，該第一冷卻氣體810經建構及配置以自一面向線之出口651遠離基板500流出，且自分配出口650朝向該基板500流出；其中用於該焊線200之該分配通道400包含於該第一冷卻室600內。

Description

用於分配銲線的設備

本發明係關於一種用於在基板上分配焊線之設備。

自當前最新技術，已知用於分配焊料之各種設備及組件，例如下文所引用之設備及組件。

US 10399170 B2描述一種用於在具有金屬表面之基板上附接半導體晶粒的晶粒附接設備，其包含用於在基板上分配接合材料的材料分配台，及用於在已於基板上分配之接合材料上置放半導體晶粒的晶粒附接台。定位於晶粒附接台之前的活化氣體產生器在基板上引入經活化合成氣體，以便減少基板上的氧化物。

EP 1393545 B1描述一種用於將焊料施加至基板之方法及裝置，包括在混合室中熔融焊線，以及將焊線進給至氣流中及相對於基板使兩個中間噴嘴移動或降低位置，以便在基板上沈積自噴嘴吹出的焊料。將焊線在導管中進給至混合室，且將焊線之末端縮回至導管中以中斷沈積製程。

US 5065932展示一種用於在一系列傳導表面（諸如，表面安裝型積體電路板之安裝墊）上沈積焊料之噴嘴總成。該噴嘴總成包括噴嘴頭，該噴嘴頭具有用於接收細長熱源之內孔。噴嘴頭亦包括用於接收進給至內孔內以接觸細長熱源的固體焊料之孔口。內孔終止於用於進給於內孔內以接觸細長熱源的經熔融焊料之焊料儲集器中。經由尖端開口分配經熔融焊料以在各墊上沈積均勻量之焊料。向總成內部供應放氣源，以保護組件部分且自總成內部排出氧氣。亦向焊料部位供應覆蓋氣體，以減輕經熔融焊料之氧化且減少所需焊劑之量。

大體而言，對習知焊料分配製程之控制需要複雜且多種的功能性，及複數個噴嘴及氣流，以確保焊料在既定位置以既定時序熔融或不熔融。另外，多個氣流及氣體混合物可能進一步增加設備操作之複雜度及成本。

本發明之一目標因此為提供一種在不增加複雜度的情況下提供額外功能性之焊料分配器。

根據本發明，提供一種用於在一基板上分配一焊線之設備，該設備包含：一分配體；用於該焊線之一分配通道，其延伸穿過該分配體，經建構及配置以在一第一末端處接收該焊線且自面向該基板之一第二末端分配該焊線；及一第一冷卻室，其經建構及配置以藉由該分配通道內之一第一冷卻氣體來冷卻該焊線之一區域；其中該第一冷卻室包含用於該第一冷卻氣體之至少一個入口、用於該第一冷卻氣體之一面向線之出口及用於該第一冷卻氣體之一分配出口，其中該第一冷卻室經建構及配置以在使用中允許該第一冷卻氣體穿過用於該第一冷卻氣體之該至少一個入口進入該第一冷卻室，自用於該第一冷卻氣體之該面向線之出口遠離該基板流出，且自用於該第一冷卻氣體之該分配出口朝向該基板流出；且其中用於該焊線之該分配通道包含於該第一冷卻室內。藉由提供該第一冷卻氣體至該焊線之直接流動，可減少製程結果中之非所要變化，且可使得分配設備不那麼複雜。歸因於氣體消耗較少，因此操作成本亦可減少。

圖1A描繪用於在基板500上分配焊線200之設備100的縱向橫截面，其展示第一冷卻功能。出於清晰性起見，僅描繪第一冷卻功能。在圖1B中描繪視情況選用之第二冷卻功能，下文更詳細地進行描述。

更特定言之，圖1A描繪設備100，其包含用於焊線200之分配體300及分配通道400，該分配通道延伸穿過分配體300。換言之，分配通道400包含於分配體300內。分配通道400經建構及配置以在第一末端430處接收焊線200，且自面向基板500之第二末端470分配焊線200。設備100可經建構及配置以與任何適合類型之焊線200一起操作。

設備100進一步包含第一冷卻室600，其經建構及配置以藉由分配通道400內之第一冷卻氣體810來冷卻焊線200之區域。用於焊線200之分配通道400包含於第一冷卻室600內——此允許在使用中提供第一冷卻氣體810在分配體內之焊線200周圍的流動。

更特定言之，第一冷卻室600包含用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630、用於第一冷卻氣體810之面向線之出口651及用於第一冷卻氣體810之分配出口652。

圖1A描繪分配體300及用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630的縱向橫截面。

第一冷卻室600經建構及配置以在使用中允許第一冷卻氣體810穿過用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630進入第一冷卻室600，自用於第一冷卻氣體810之面向線之出口651遠離基板500流出，且自用於第一冷卻氣體810之分配出口652朝向基板500流出。此允許提供第一冷卻氣體810在焊線200周圍遠離基板500且朝向接收焊線200以供分配之區域的流動。另外，此允許提供第一冷卻氣體810在焊線200周圍在朝向基板500之區域中的流動。

設備100經建構及配置以在使用期間提供第一冷卻氣體810在焊線200周圍的流動。視情況，可有利的係提供第一冷卻氣體810在實質上所有分配通道400中在焊線200周圍之流動。另外或替代地，可有利的係提供第一冷卻氣體810在某一時段內的連續流動。替代地，可有利的係提供第一冷卻氣體810在某一時段內之脈衝流動。

在使用期間，第一冷卻氣體810連接至用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630，該第一冷卻氣體藉以該入口進入包含分配通道400之第一冷卻室600。

接收焊線200之第一末端430安置於用於第一冷卻氣體810之面向線之出口651處。用於第一冷卻氣體810之第二末端470安置於用於第一冷卻氣體810之分配出口652處。

分配通道400為在使用時緊鄰焊線200之一或多個區域，自第一末端430延伸至第二末端470。冷卻室600藉由包括尺寸大於或等於分配通道400之對應區域之尺寸的一或多個區域而包含分配通道400。

視情況，可為有利的係設備100經建構以使得第一冷卻室600及用於焊線200之分配通道400在分配體300內部之一或多個區域中具有類似或相同的尺寸。舉例而言，如圖1A及1B中所描繪，單一結構，諸如穿過分配體300之單一孔，可經建構及配置為冷卻室600及分配通道400兩者之重要部分。此可減少機械複雜度、重量及/或體積。

另外或替代地，分配出口具有與分配通道之第二末端類似或相同的尺寸。另外或替代地，面向線之出口具有與分配通道之第一末端類似或相同的尺寸。此可進一步減少機械複雜度、重量及/或體積。

第一冷卻氣體810進入分配通道400之流動在焊線200周圍分為兩個主流：朝向基板500之第一主流8101，其在分配通道400之第二末端470處離開分配通道400，及遠離基板500之第二主流8102，其在分配通道400之第一末端430處離開分配通道400。

第二主流8102可經建構及配置以降低分配通道400之至少一部分的環境污染風險。特定言之，可有利的係避免分配通道400之至少一部分的氧氣污染。

第二主流8102可進一步為有利的，因為其允許設備100經建構及配置以在實質上所有分配通道400中在焊線200周圍提供第一冷卻氣體810。

舉例而言，設備100可經建構及配置以在使用中為流經分配出口652之第一冷卻氣體810提供介於0.1至5公升/分鐘（l/min）範圍內之第一主流8101。

另外或替代地，設備100可經建構及配置以在使用中為流經面向線之出口651之第一冷卻氣體810提供介於0.1至5公升/分鐘（l/min）範圍內之第二主流8102。

設備100可經建構及配置以用於軟焊製程中，其中待將焊線200提供至基板500，諸如引線框。視情況，在分配期間或之後，可對所分配焊料250進行按壓及/或衝壓（視情況利用另一設備）以提供較大表面積。視情況，可形成預定及/或受控之形狀，諸如矩形或正方形。隨後，可將晶粒接合至所分配焊料250之上部表面上。此結果為引線框基板500與晶粒之間的金屬間接合。典型地，此軟焊製程在大致380攝氏度（℃）之溫度下進行。

本發明至少部分地基於以下洞察：依賴於間接冷卻之習知分配設備係低效的。若提供不與焊線直接接觸之冷卻氣體，則將冷卻視為間接的。在其中待施加合成氣體之其他習知設備中，通常具有專用出氣口之單獨氣體分佈系統用於在分配期間及/或之後將合成氣體傳遞至基板表面500上的焊料附近。

歸因於較高的冷卻效率，可有利的係提供第一冷卻氣體810在焊線200周圍之可組態流動。此可減少製程參數變化，其又提供更一致且可重複之所分配焊料250。可例如藉由使用一或多個特性來評估一致性及/或可重複性，該等一或多個特性諸如：形狀、尺寸、曲率、體積、面積、潤濕角、基板500上之絕對位置、基板500上之相對位置，或其任何組合。

本發明亦至少部分地基於以下洞察：在依賴於間接冷卻之習知分配設備中，需要相對較高之流量來以受控方式提供穩定且可靠的分配。需要較高的氣流設定，諸如大於20公升/分鐘（l/min），此可能增加操作成本。

此外，許多習知設備主要使用氣流來降低接近基板之區域中之氧化風險。然而，本發明亦至少部分地基於以下洞察：在分配通道400中直接冷卻焊線200更有利。

大體而言，彼等習知分配設備及分配噴嘴相對複雜，從而使得製造起來昂貴。本發明人已以實驗方式判定，在以相對較高流速操作的情況下，彼等複雜設備可能會展示非所要之間接冷卻氣體洩漏。習知地，所屬技術領域中具有通常知識者已嘗試藉由例如減小設備之機械零件中之尺寸公差及/或機械應力及使用高溫陶瓷膏進行密封來減少非所要洩漏。

藉由將第一冷卻氣體810之直接流動提供至根據本發明的焊線200，可減少製程結果中之非所要變化。

在一些設備100中，可減少第一冷卻氣體810之所要流動。在一些設備100中，此可藉由減少冷卻氣體消耗而減少操作成本。此亦可減少焊料分配設備100之複雜度。

在一些設備100中，可減少焊料分配設備100之重量及/或體積。

任何適合的氣體、氣體組合物或氣體混合物可用作用於所執行之製程之第一冷卻氣體810——例如，第一冷卻氣體810可包含氮氣、二氧化碳、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氫氣、一氧化碳或其任何組合。

另外或替代地，第一冷卻氣體810可包含氮氣及5%至20%之氫氣。

視情況，設備可經建構及配置以提供第一冷卻氣體810，使得在第一冷卻室600之至少一部分中，平均溫度經預定及/或控制為比焊線200之平均熔點低50℃或更多。舉例而言，設備100可進一步包含多個冷卻器（未描繪）中的一個冷卻器，其以非固定方式位於或以緊鄰方式位於用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630前面。舉例而言，典型地，焊料200之熔點溫度介於300℃至400℃之範圍內。在一些專用製程中，熔點溫度可高達1000℃。

亦可有利的係提供第一冷卻氣體810，使得在實質上所有分配通道400中，平均溫度經預定及/或控制為比焊線200之平均熔點低50℃或更多。

視情況，可提供第一冷卻氣體810，使得在接近分配出口652的區域中，平均溫度經預定及/或控制為比焊線200之平均熔點低50℃或更多。

舉例而言，在分配熔點介於300℃至400℃之範圍內的焊線200的情況下，可提供第一冷卻氣體810，使得在閒置模式下在距分配出口652大致1 mm遠處量測時，平均溫度經預定及/或控制為介於100℃至150℃之範圍內。

圖1B描繪設備100的縱向橫截面，其展示第二視情況選用之冷卻功能。圖1B中所描繪之設備100與圖1A中所描繪且關於圖1A所描述之設備相同，然而，出於清晰性原因起見，圖1B中未示圖1A中所描繪之數個特徵。此第二視情況選用之冷卻功能為間接的，且經建構及配置以與第一冷卻功能同時操作。

特定言之，圖1B描繪包含第二冷卻室700之設備100，該第二冷卻室經建構及配置以利用第二冷卻氣體820冷卻分配體300之區域。

第二冷卻室700包含用於第二冷卻氣體820之至少一個入口730及用於第二冷卻氣體820之至少一個出口750。第二冷卻室700包含至少一個出口750。可使用任何適合數目個出口750。舉例而言，圖1B描繪用於第二冷卻氣體820之兩個出口750。視情況，可使用經修改之機械構造以僅提供用於第二冷卻氣體820之一個出口750。

因此，圖1B描繪分配體300、用於第一冷卻氣體（未指示）之至少一個入口630、用於第二冷卻氣體820之至少一個入口730及用於第二冷卻氣體820之兩個出口750的縱向橫截面。圖1B描繪一個實例——所屬技術領域中具有通常知識者應認識到，入口及出口無需安置於同一縱向橫截面內。

第二冷卻室700經建構及配置以在使用中允許第二冷卻氣體820穿過用於第二冷卻氣體820之至少一個入口730進入第二冷卻室700，且自用於第二冷卻氣體820之至少一個出口750流出。

視情況，可引導自至少一個出口750流出的第二冷卻氣體820遠離基板500。

任何適合的氣體、氣體組合物或氣體混合物可用作用於所執行之製程之第二冷卻氣體820——例如，第二冷卻氣體820可包含氮氣、二氧化碳、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氫氣、一氧化碳、氧氣、空氣或其任何組合。

第二冷卻功能係視情況選用的。其可與第一冷卻功能不同地組態及配置。替代地，第二冷卻功能可經建構及配置以與第一冷卻功能合作以達成所要冷卻程度。

第一冷卻功能可與視情況選用之第二冷卻功能不同地組態及配置。替代地，若提供視情況選用之第二冷卻功能，則第一冷卻功能可經建構及配置以與第二冷卻功能合作以達成所要冷卻程度。

如圖1A中所描繪及上文所描述，第一冷卻功能包含第一冷卻氣體810進入分配通道400的流動，該流動分為朝向基板500之第一主流8101及遠離基板500之第二主流8102。

如圖1A中所描繪，若自分配體300及用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630的縱向橫截面觀察，則設備100可視情況進一步經建構及配置以相對於分配體300之縱向軸線900在反時針方向上以小於90度的角度950安置用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630。可使用至少一個入口630之對稱軸線920來判定至少一個入口630之角度950。此角度950可經預定及/或控制以修改朝向基板500的第一主流8101與遠離基板500的第二主流8102之間的流動比。

舉例而言，角度950介於30度與90度之間的範圍內時可為有利的。

舉例而言，角度950介於70度與90度之間的範圍內時可為更有利的。

預定及/或控制此角度950可修改朝向基板500之第一主流8101與遠離基板500之第二主流8102之間的比。舉例而言，在大致90度的角度950下，比可為大致1:1。舉例而言，將角度950減小至顯著小於90度可相對增加朝向基板500之第一主流8101，同時維持足夠體積之第二主流8102以降低穿過開口（諸如，面向線之出口651）進入分配通道400之至少一部分中的環境污染風險。

本發明人已判定，相比於僅使用間接冷卻的習知方法，使用根據本發明之直接冷卻（第一冷卻功能）可提供至少相當程度的處理品質。

對於此等量測，如圖1A及1B中所描繪之設備100藉由修改適用於軟焊製程之習知類型的線分配器設備來實施。習知線分配器設備之習知間接冷卻功能經建構及配置為圖1B中所描繪及本發明中所描述之第二冷卻功能。直接冷卻功能經添加至線分配器設備中，且經建構及配置為圖1A中所描繪及本發明中所描述之第一冷卻功能。

線分配器設備之具體實例可包含用於第一冷卻氣體810之入口分佈器670，其以非固定方式連接至分配通道400。在此實例中，第一冷卻室600及分配通道400可在分配體300內部之一或多個區域中具有類似或相同的尺寸。

若自分配體300及用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630的縱向橫截面觀察，則線分配器設備之具體實例可相對於分配體300之縱向軸線900在反時針方向上以大致70度的角度950安置用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630。

線分配器設備之具體實例可保留具有0.4至1.2 mm之平均孔徑的原始分配通道400，以與平均直徑介於0.2至1.0 mm範圍內之的焊線200一起使用。

為了量測相對效能，選擇用於比較之代表性製程結果：以立方毫米（mm3）為單位的所分配焊料的平均體積，計算為標準差除以平均體積的以百分比（%）為單位的變化及以微米（µm）為單位的線滑動量。

第一（直接）及第二（間接）冷卻功能兩者均使用流量調節器連接，以研究不同流量方案之影響。假定利用僅穿過第二冷卻功能之流量得出的量測結果（編號01至03之量測結果）為使用未經修改的習知線分配器設備的操作的可接受近似值。

量測結果（表 1 ）：

編號	進入第二（間接）冷卻功能之流量	進入第一（直接）冷卻功能之流量	所分配焊料之平均體積	變化	線滑動量
	[公升/min]	[公升/min]	[mm3]	[標準差/平均體積]	[µm]
01	25	0	0.583	1.47%	22.729
02	10	0	0.575	1.46%	35.613
03	3	0	0.555	2.72%	26.823
04	1	0.5	0.590	1.51%	30.686
05	0	0.8	0.560	1.34%	27.804
06	0	0.6	0.566	1.61%	24.902
07	0	0.6	0.554	1.79%	26.739
08	0	0.4	0.581	1.89%	34.299
09	0	0.6	0.574	1.77%	27.805
10	0	0.5	0.549	1.88%	34.180
11	0	0.5	0.582	1.75%	29.920

量測結果01至03僅利用間接冷卻使用第二冷卻功能得出，作為使用習知線分配設備的情況的可接受近似值。量測結果01可被視為表示用於使用習知線分配設備的軟焊料製程的標準操作條件。

相比言之，量測結果04係利用較小程度之間接冷卻及直接冷卻利用第一冷卻功能得出的。

相比言之，量測結果05至11係僅利用直接冷卻得出的。

表1之量測結果顯示若間接冷卻流量自如量測結果01提供之25 l/min的典型速率變化至如量測結果03提供之3 l/min的典型速率，則在如量測結果03提供之3 l/min的間接冷卻流速下，可觀察到變化顯著增大（惡化）至2.72%。與量測結果01的標準操作條件相比，此對應於間接流速減少大致90%。

若間接冷卻減小至1 l/min、直接冷卻減小至如量測結果04提供之0.5 l/min，且變化亦下降至1.51%，此與量測結果01之標準操作條件相當，而變化的下降表示直接改良。

若直接冷卻速率增加至0.8 l/min，則在量測結果05處可觀察到變化下降至1.3%，此為可根據量測結果01之標準操作條件測得的較低變化，而變化的下降表示直接改良。

在如量測結果06、07、09處可觀察到的僅直接冷卻流量為0.6 l/min的情況下，該等量測結果顯示1.61%至1.71%的一些變化波動。

在如量測結果10及11處可觀察到之僅直接冷卻流量為0.5 l/min的情況下，該等量測結果顯示1.75%至1.88%之一些變化波動。相比於提供1 l/min之額外間接冷卻的量測結果04，顯示在除了直接冷卻以外亦使用間接冷卻的情況下，可預期製程品質之進一步改良。

量測結果04及05顯示相比於量測結果01之標準操作條件之略有改良的變化位準，但總體氣體使用率較低。特定言之，對於直接冷卻為0.5 l/min及間接冷卻為1 l/min的量測結果04，總體使用率為1.5 l/min，此與量測結果01相比使用率降低94%。特定言之，對於僅直接冷卻為0.8 l/min的量測結果05，總體使用率為0.8 l/min，此與量測結果01相比使用率降低大致95%。

另外，所屬技術領域中具有通常知識者應認識到，在僅直接冷卻、組合式直接及間接冷卻以及僅間接冷卻期間，線滑移量保持相對不變。

氣體溫度及冷卻程度可使用用於直接及/或間接冷卻之參數（諸如，氣流、氣體組合物、氣體混合物、室尺寸、入口尺寸、出口尺寸、通道尺寸或其任何組合）來預定及/或控制。

藉由遵循本發明中所提供之指令，包括第一冷卻氣體810之直接冷卻流的線分配設備100之一或多個具體實例可經最佳化以進一步改良焊料分配程序。舉例而言，最佳化具體實例以改良使用期間對（200）的保護及提高焊線（200）免受可能存在的氧化物影響的清潔程度可為有利的。

另外或替代地，最佳化一或多個具體實例以使得焊線200在分配通道400中的摩擦較少且滑動量較少可為有利的。在此實例中，歸因於分配通道400充滿第一冷卻氣體810，因此焊線200可被視為包含於氣體軸承系統中。

另外或替代地，最佳化一或多個具體實例以藉由自分配出口652中排出焊料顆粒及/或其他污染物來使得對焊線200的阻塞較少可為有利的。

另外或替代地，最佳化一或多個具體實例以藉由經由面向線之出口651及/或分配出口652排出焊料顆粒及/或其他污染物來實現對分配通道400的較少清潔可為有利的。

另外或替代地，最佳化一或多個具體實例以藉由以下操作來提供更可靠且可重複的所分配焊料可為有利的：針對低於40度、較佳地低於35度且最佳地低於30度的較低潤濕角進行最佳化；及/或針對所分配焊料的體積的小於大致5%標準差、較佳地小於大致2%標準差且最佳地小於大致1%標準差的減小的體積變化進行最佳化。

另外或替代地，最佳化一或多個具體實例以提供經改良的所分配焊料250（或點)）置放精度可為有利的。

視情況，設備100可進一步包含用於第一冷卻氣體810之至少一個輔助出口（未描繪），其安置於分配體300外部。此可經建構及配置以在使用中允許第一冷卻氣體810之至少一部分自第一冷卻室600朝向基板500流動。

至少一個輔助出口可進一步經建構及配置以按某一角度引導第一冷卻氣體810之至少一部分朝向基板500，該角度：實質上平行於分配體300之縱向軸線900，與該軸線無偏差或具有小於1.0度或小於2.0度的最小偏差；顯著不平行於縱向軸線900，與縱向軸線900呈非零角度；或其任何組合。在一些組態中，以某一角度引導第一冷卻氣體810之至少一部分朝向基板500可為有利的，該角度：大致垂直於縱向軸線900。此等為自分配體300及用於第一冷卻氣體810之至少一個輔助出口的縱向橫截面觀察時所見的角度。較佳地，至少一個輔助出口經配置於一或多個位置中，相對於縱向軸線900同心地且對稱地橫向安置。換言之，當自基板500觀察焊料分配通道400之第二末端470時，該配置可類似於用於第一冷卻氣體810之「簇射頭」。此可在線200及/或所分配焊料250的周圍提供第一冷卻氣體810的一或多個大致同心的流動區域。諸如至少一個出口的形狀、尺寸及數目等參數可取決於所進行之製程而變化。

無論就其自身言之抑或係結合一或多個其他實例言之，具體實例亦可被視為有利的。

舉例而言，藉由添加以非固定方式連接至原始分配通道及/或線毛細管之用於第一冷卻氣體810之至少一個入口來修改習知分配通道（諸如，線分配設備）可為有利的。

舉例而言，提供用於第一冷卻氣體810之一或多個氣流控制器以允許設備、使用者、操作者或其任何組合來控制第一冷卻氣體810的流量可為有利的。

舉例而言，在用於第一冷卻氣體810之至少一個入口630與分配通道400之間提供一或多個穿孔以預定分配室400內的相當大量的流量可為有利的。此等穿孔可以任何適合的配置及組態配置——例如，複數個穿孔可設置於入口分佈器670中（如圖1A中所描繪）。較佳地，入口分佈器670經建構及配置以提供在焊線200外部周圍的實質上所有流動。

舉例而言，提供一或多個流量計以量測第一冷卻氣體810之一或多個流量之至少一部分的強度可為有利的。

舉例而言，提供一或多個流量計以量測第二冷卻氣體820之一或多個流量之至少一部分的強度可為有利的。

100:線分配設備 200:焊線 250:所分配焊料 300:分配體 400:焊線分配通道 430:焊料分配通道之第一末端 470:焊料分配通道之第二末端 500:基板 600:第一冷卻室 630:用於第一冷卻氣體之入口 651:用於第一冷卻氣體之面向線之出口 652:用於第一冷卻氣體之分配出口 670:用於第一冷卻氣體之入口分佈器 700:第二冷卻室 730:用於第二冷卻氣體之入口 750:用於第二冷卻氣體之出口 810:第一冷卻氣體 8101:第一冷卻氣體之第一主流（朝向基板） 8102:第一冷卻氣體之第二主流（遠離基板） 820:第二冷卻氣體 900:縱向軸線 920:第一冷卻氣體入口之對稱軸線 950:進氣口之角度

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得第一冷卻室及用於焊線之分配通道在分配體內部之一或多個區域中具有類似或相同的尺寸。此可藉由允許單一結構（諸如，單一孔）經建構為分配通道及冷卻室兩者之重要部分來減少機械複雜度、重量及/或體積。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得分配出口具有與分配通道之第二末端類似或相同的尺寸。另外或替代地，面向線之出口具有與分配通道之第一末端類似或相同的尺寸。此可進一步減少機械複雜度、重量及/或體積。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得設備進一步包含用於第一冷卻氣體之至少一個輔助出口，該輔助出口安置於分配體外部，經建構及配置以在使用中允許第一冷卻氣體之至少一部分自第一冷卻室朝向基板流動。歸因於冷卻效應即使在線已離開設備之後亦會起作用，此可增強線冷卻的有效性。

設計且體現設備之具體實例，其方式為以使得第一冷卻氣體包含氮氣、二氧化碳、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氫氣、一氧化碳或其任何組合。此避免或減少歸因於冷卻氣體而引起的基板之氧化及其相關效應。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得第一冷卻氣體包含氮氣及5%至20%的氫氣。歸因於基板及線氧化減少，此允許降低操作成本且為線及基板提供良好的保護氛圍。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得流經分配出口之第一冷卻氣體具有介於0.1至5公升/分鐘範圍內之流量。此值範圍允許金屬線之有效冷卻。特定言之，在此範圍內可減少或避免對基板之額外熱效應。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得流經面向線之出口之第一冷卻氣體具有介於0.1至5公升/分鐘範圍內之流量。此值範圍允許線之有效冷卻，同時最小化對基板之冷卻效應。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得若自分配體及用於第一冷卻氣體之至少一個入口的縱向橫截面觀察，則用於第一冷卻氣體之至少一個入口相對於分配體之縱向軸線在反時針方向上以小於90度的角度安置。此允許第一冷卻氣體以最佳比流經面向線之出口及分配出口，從而避免氧氣進入噴嘴但同時保持較高之冷卻有效性。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得若自分配體及用於第一冷卻氣體之至少一個入口的縱向橫截面觀察，則用於第一冷卻氣體之至少一個入口相對於分配體之縱向軸線在反時針方向上以30度或更大的角度安置。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得在使用中，第一冷卻室之至少一部分中的第一冷卻氣體之平均溫度經預定及/或控制為比焊線之平均熔點低50攝氏度或更多。此防止設備內部之線熔融。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得設備進一步包含第二冷卻室，該第二冷卻室經建構及配置以藉由第二冷卻氣體冷卻分配體之區域，其中第二冷卻室包含用於第二冷卻氣體之至少一個入口，用於第二冷卻氣體之至少一個出口，其中第二冷卻室經建構及配置以在使用中允許第二冷卻氣體穿過用於第二冷卻氣體之至少一個入口進入第二冷卻室，且自用於第二冷卻氣體之至少一個出口流出。第二冷卻室允許用於冷卻之更多製程設定。取決於材料，若除了第一冷卻之外亦應用第二冷卻或獨佔地應用第二冷卻，則可能對焊接結果有益。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得設備進一步包含用於第二冷卻氣體之至少一個輔助出口，該輔助出口安置於分配體外部，經建構及配置以在使用中允許第二冷卻氣體自第二冷卻室朝向基板流動。此允許第二冷卻氣體流動，而不會影響基板上的製程。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得第二冷卻氣體包含氮氣、二氧化碳、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氫氣、一氧化碳、氧氣、空氣或其任何組合。

設計且體現設備之具體實例，其方式為使得第二冷卻氣體與第一冷卻氣體相同。此可減少機械及操作複雜度。

本發明之其他優點及特性自以下諸圖得出，即：

[圖1A]描繪用於分配焊線之設備的縱向橫截面，其展示第一冷卻功能；且

[圖1B]描繪用於分配焊線之設備的縱向橫截面，其展示視情況選用之第二冷卻功能。

100:線分配設備

200:焊線

250:所分配焊料

300:分配體

400:焊線分配通道

430:焊料分配通道之第一末端

470:焊料分配通道之第二末端

500:基板

600:第一冷卻室

630:用於第一冷卻氣體之入口

651:用於第一冷卻氣體之面向線之出口

652:用於第一冷卻氣體之分配出口

670:用於第一冷卻氣體之入口分佈器

810:第一冷卻氣體

8101:第一冷卻氣體之第一主流(朝向基板)

8102:第一冷卻氣體之第二主流(遠離基板)

900:縱向軸線

920:第一冷卻氣體入口之對稱軸線

950:進氣口之角度

Claims (14)

1. 一種用於在一基板（500）上分配一焊線（200）之設備（100），該設備（100）包含： 一分配體（300）； 用於該焊線（200）之一分配通道（400），其延伸穿過該分配體（300），經建構及配置以在該分配通道（400）之一第一末端（430）處接收該焊線（200）且自該分配通道（400）之面向該基板（500）之一第二末端（470）分配該焊線（200）；及 一第一冷卻室（600），其經建構及配置以藉由該分配通道（400）內之一第一冷卻氣體（810）來冷卻該焊線（200）之一區域； 其中該第一冷卻室（600）包含用於該第一冷卻氣體（810）之至少一個入口（630）、用於該第一冷卻氣體（810）之一面向線之出口（651）及用於該第一冷卻氣體（810）之一分配出口（652），其中該第一冷卻室（600）經建構及配置以在使用中允許該第一冷卻氣體（810）穿過用於該第一冷卻氣體（810）之該至少一個入口（630）進入該第一冷卻室（600），自用於該第一冷卻氣體（810）之該面向線之出口（651）遠離該基板（500）流出，且自用於該第一冷卻氣體（810）之該分配出口（652）朝向該基板（500）流出；且 其中用於該焊線（200）之該分配通道（400）包含於該第一冷卻室（600）內。
2. 如請求項1之設備，其中該第一冷卻室（600）及用於該焊線（200）之該分配通道（400）在該分配體（300）內部之一或多個區域中具有類似或相同的尺寸。
3. 如請求項1或2之設備，其中該分配出口（652）具有與該分配通道（400）之該第二末端（470）類似或相同的尺寸，及/或該面向線之出口（651）具有與該分配通道（400）之該第一末端（470）類似或相同的尺寸。 如請求項1或2之設備，該設備（100）進一步包含用於該第一冷卻氣體（810）之至少一個輔助出口，其安置於該分配體（300）外部，經建構及配置以在使用中允許該第一冷卻氣體（810）之至少一部分自該第一冷卻室（600）朝向該基板（500）流動。
4. 如請求項1至3中任一項之設備，其中該第一冷卻氣體（810）包含氮氣、二氧化碳、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氫氣、一氧化碳或其任何組合。
5. 如請求項1至4中任一項之設備，其中該第一冷卻氣體（810）包含氮氣及5%至20%的氫氣。
6. 如請求項1至5中任一項之設備，其中流經該分配出口（652）之該第一冷卻氣體（810）具有介於0.1至5公升/分鐘範圍內之一流量。
7. 如請求項1至6中任一項之設備，其中流經該面向線之出口（651）之該第一冷卻氣體（810）具有介於0.1至5公升/分鐘範圍內之一流量。
8. 如請求項1至7中任一項之設備，其中若自該分配體（300）及用於該第一冷卻氣體（810）之該至少一個入口（630）的一縱向橫截面觀察，則用於該第一冷卻氣體之該至少一個入口（630）相對於該分配體（300）之縱向軸線（900）在一反時針方向上以小於90度的一角度（950）安置。
9. 如請求項9之設備，其中若自該分配體（300）及用於該第一冷卻氣體（810）之該至少一個入口（630）的一縱向橫截面觀察，則用於該第一冷卻氣體之該至少一個入口（630）相對於該分配體（300）之該縱向軸線（900）在一反時針方向上以30度或更大的一角度（950）安置。
10. 如請求項1至9中任一項之設備，其中在使用中，該第一冷卻室（600）之至少一部分中的該第一冷卻氣體（810）之一平均溫度經預定及/或控制為比該焊線（200）之一平均熔點低50攝氏度或更多。
11. 如請求項1至10中任一項之設備，該設備（100）進一步包含一第二冷卻室（700），其經建構及配置以藉由一第二冷卻氣體（820）來冷卻該分配體（300）之一區域，其中該第二冷卻室（700）包含用於該第二冷卻氣體（820）之至少一個入口（730）及用於該第二冷卻氣體（820）之至少一個出口（750），其中該第二冷卻室（700）經建構及配置以在使用中允許該第二冷卻氣體（820）穿過用於該第二冷卻氣體（820）之該至少一個入口（730）進入該第二冷卻室（700），且自用於該第二冷卻氣體（820）之該至少一個出口（750）流出。
12. 如請求項12之設備，該設備（100）進一步包含用於該第二冷卻氣體（820）之至少一個輔助出口，其安置於該分配體（300）外部，經建構及配置以在使用中允許該第二冷卻氣體（820）自該第二冷卻室（700）朝向該基板（500）流動。
13. 如請求項12或13之設備，其中該第二冷卻氣體（820）包含氮氣、二氧化碳、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氫氣、一氧化碳、氧氣、空氣或其任何組合。
14. 如請求項12或13之設備，其中該第二冷卻氣體（820）與該第一冷卻氣體（810）相同。