TWI447834B - 半導體打線機台之調校量具及其調校方法 - Google Patents

Description

半導體打線機台之調校量具及其調校方法

本發明係有關於一種調校量具及其調校方法，特別是有關於一種應用於半導體打線機台上的調校量具及其調校方法，以供調校半導體打線機台時使用。

目前在半導體封裝製程中經常被使用的打線製程(wire bonding)，係在生產線上以半導體打線機台進行連續、快速且高精度的打線作業。由於半導體打線機台於進行打線作業時，必須要由放電棒(EFO wand)、導氣管及銲針一起配合才能精準地完成打線作業；因此，為了確保打線製程的良率，當半導體打線機台在執行打線作業前，均必須先後針對放電棒(EFO wand)長度、固定放電棒的固定部及導氣管相對熱壓板之高度及銲針高度進行校正。而目前在執行半導體打線機台之校正時，係分別使用多個各自獨立的量規物件（例如：量測厚度的厚薄規、量測放電棒長度的校正片以及量測銲針高度的調校片）來分別進行每一處之校正。同一機台的調校上需要使用到多組不同之調校工具，由於每一組校正工具均為各自獨立元件，相當容易遺失，常造成操作者使用上困擾。

為了解決上述先前技術不盡理想之處，本發明係提供一種半導體打線機台調校量具及其調校方法，其可簡化多組之量具，便利使用者於校正半導體打線機台時使用單一量具，即可達到多種調校用途，藉以節省調校時間及便於攜帶或收貯量具等功效。

本發明提供一種半導體打線機台調校量具，其包括：一第一量測部、第二量測部及第三量測部，係以其邊緣依序連接形成一體，其中第一量測部、第二量測部及第三量測部為一矩形結構且依序具有一第一厚度t1、第二厚度t2及第三厚度t3，而該第三厚度t3大於第二厚度t2且第二厚度t2大於第一厚度t1，其中，該第三量測部，具有一第一端及一相對於第一端另一端之第二端、一相鄰第一端與第二端之第三端及一相對第三端另一端之第四端，第二量測部與第三量測部連接成一體，其中，第三量測部上表面設置有一凹槽，該凹槽一端係延伸至第四端面上形成缺口，另一端則沿第三端方向而形成一封閉端。

本發明再提供一種半導體打線機台調校量具之調校方法，該半導體打線機台包括有一熱壓板及一打線模組，打線模組中更包括一放電棒固定部、一放電棒、一導氣管及一垂向設置之銲針(Capillary)，其中，熱壓板設置於打線模組下方而與打線模組保持一間隙，且放電棒固定部係供固設一放電棒及一導氣管，該放電棒外覆一導氣管並固設於放電棒固定部上，導氣管上係對應該銲針之運動方向而設有垂向之穿孔，該方法包括下列步驟：

調校放電棒之長度，於導氣管設置於放電棒固定部之前，以放電棒伸置於調校量具之凹槽中，藉由放電棒端部抵於凹槽封閉端，以調校放電棒伸出於放電棒固定部之長度；

校正放電棒固定部及導氣管相對熱壓板之高度，於導氣管設置於放電棒固定部之後，以調校量具之一第一量測部及一第二量測部之第一厚度與第二厚度分別對放電棒固定部及導氣管相對熱壓板之高度進行校正；

校正銲針與導氣管之相對垂向高度，以銲針下降穿過導氣管之穿透孔，並以銲針端部抵於調校量具之一第二量測部之上表面，以進行銲針與導氣管相對垂向高度之校正，藉由凹槽及第一量測部、第二量測部厚度上差異，依序分別調校放電棒伸出於放電棒固定部之長度、校正放電棒固定部及導氣管相對熱壓板之高度、校正銲針與導氣管相對垂向高度，本發明可令使用者於校正半導體打線機台時更為便利使用，並達成節省使用者調校時間之效果。

由於本發明主要係揭露一種使用於半導體製程中半導體打線機台的調校量具及其調校方法，其中半導體打線機台的基本構造及功能，已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，故以下文中之說明，僅對與調校量具進行調校相關之部份（例如：放電棒、導氣管、銲針及熱壓板）進行調校作業之說明。同時，以下文中所對照之圖式，係表達與本發明特徵有關之結構示意，亦不需要依據實際尺寸完整繪製，合先敘明。

首先，請參照第1A圖，為本發明之調校量具1之一較佳實施例之上視示意圖，並請配合第1B圖，為本發明之調校量具1之一較佳實施例之AA剖面示意圖，調校量具1之結構主要是由第一量測部100、第二量測部200及第三量測部300所組成，係以彼此之邊緣依序並排連接形成一體，其中第一量測部100、第二量測部200及第三量測部300均為一矩形狀，且依序具有一第一厚度t1、第二厚度t2及第三厚度t3，該第三厚度t3大於第二厚度t2且第二厚度t2大於第一厚度t1，整體形成階梯狀之結構，其中第三量測部300具有一第一端301及一相對第一端301另一端之第二端302、一相鄰第一端301與第二端302之第三端303及一相對第三端303另一端之第四端304，其中第三量測部300之第一端301與第二量測部200邊緣連接成一體，而第三量測部300上表面設置有一凹槽320，此凹槽320之一端係延伸至第四端304面上形成缺口，另一端則沿第三端303方向而於第三量測部300之上形成一封閉端，且凹槽320具有一第四厚度t4。

上述之調校量具1可以經由CNC工具機對一塊狀物進行加工而形成，此塊狀物可以是鋁、鐵或不銹鋼等材料。例如：將一鋁塊進行加工，並將調校量具1之第一量測部100加工至t1之厚度、將第二量測部200加工至t2之厚度、將第三量測部300加工至t3之厚度；而在第三量測部300上的凹槽320則加工至t4之厚度。在此要強調，本發明之調校量具1之形成方式並不限制使用CNC工具機，其僅為本發明之一可行之實施方式。

此外，請參考第2圖，為本發明之調校量具1之另一較佳實施例的立體示意圖。如第2圖所示，為了使調校量具1在進行調校作業的過程中，便於執行調校工作者手持拿取調校量具1，故可進一步於第1A圖之調校量具1的第三量測部300之靠近第三端303之區域上形成另一凸出部310，而凸出部310相對第三端303之另一端則與凹槽320之封閉端相鄰接；很明顯地，凸出部310大於第三量測部300的厚度；請進一步參考第3A圖，為第2圖沿BB線的剖面示意圖。

再接著，請參考第3B圖，係本發明之調校量具1之再一較佳實施例的剖面示意圖。如第3B圖所示，調校量具1的本體結構與功效實質與前述之第1A圖相同，在此不加贅述。在本實施例中，調校量具1進一步包含一擋塊313，該擋塊313係位於第三量測部300第一端301側緣之區域上，與凹槽320之一側緣切齊，其中，該擋塊313之厚度大於第三量測部300之第三厚度t3，而於凹槽320兩側形成一側較高，另一側較低之結構；相同的，亦可於第三量測部300之沿著第二端302側緣之區域上降低高度，使其低於原第三量測部300第三端303之厚度t3，如此一來，亦可使該凹槽320之兩側分別形成高低差；此外，本實施例也可以於第三量測部300近第三端303之區域上也形成一凸出部310，其中凸出部310自第三端303之一側延伸至凹槽320之封閉端，特別的是，凸出部310之厚度係大於擋塊313之厚度，其目的是用來提供使用者在調校使用時易於拿取，且擋塊313之目的是於進行調校時，藉由此擋塊313之厚度來作為量測放電棒30長度時，提供放電棒30側向上之定位，其操作過程將於下述中說明。

接著請參考第4圖，為本發明之一半導體打線機台、與調校量具1執行量測之示意圖。首先，半導體打線機台包括有一熱壓板10及一打線模組2，打線模組2更包括一個放電棒固定部20、一個放電棒30、一導氣管40及一個與導氣管40呈垂直且重疊設置之銲針50，其中，熱壓板10設置於打線模組2下方且與打線模組2保持一間隙；放電棒固定部20係用以固設放電棒30，該放電棒30外覆一導氣管40並固設於放電棒固定部20上，且於導氣管40之接近開放端附近設置一貫穿孔42，此貫穿孔42係與銲針50於垂直方向對應。當半導體打線機台之打線模組2要進行調校時，係使用本發明之調校量具1進行，而其調校之方法包括下列步驟：

首先，進行放電棒30長度之調校，以下係以第3A圖舉例說明，係於導氣管40包覆放電棒30且設置於放電棒固定部20之前先進行，其係將放電棒30伸置於第3A圖的調校量具1之凹槽320中，並以放電棒30端部抵於凹槽320封閉端，以調校放電棒30伸出於放電棒固定部20之長度，其中，該放電棒30之側緣可完全伸置於凹槽320之槽底面上，即為該放電棒30在導氣管40內之相對位置；

接著，將導氣管40包覆放電棒30且設置於放電棒固定部20上，使得導氣管40底緣與熱壓板10保持一間隙；

再接著，進行放電棒固定部20及導氣管40相對熱壓板10高度之調校，係將調校量具1置入於放電棒固定部20、導氣管40與熱壓板10之間並以調校量具1之第一量測部100及第二量測部200之第一厚度t1與第二厚度t2分別對放電棒固定部20及導氣管40相對熱壓板10之高度(間隙)進行校正；

之後，隨即進行銲針50高度之調校，此時調校量具1仍位於放電棒固定部20、導氣管40與熱壓板10之間，將銲針50自目前高度向導氣管40之相對垂向下降，並使銲針50下降穿過導氣管40之貫穿孔42，當銲針50之端部碰觸於調校量具1之第二量測部200之上表面後停止。在此調校過程中故可藉由銲針50下降使其針端抵於調校量具1之一第二量測部200之上表面時的移動距離之數據給予半導體打線機台判讀是否為銲針50合適之下降距離。

此外，當使用第3B圖的調校量具1進行調校時，其調校過程與使用第3A圖的調校量具1相同，其差異處在於對放電棒30進行調校時，將調校量具1的第三厚度先移入至放電棒30的下側，之後藉由擋塊313的厚度大於第三量測部300的構造，使得放電棒30一側邊緣會碰觸擋塊313邊緣以供放電棒30一側向定位作用，以利於放電棒30伸置於凹槽320內可提升使用者於調校時便利性使用。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利權利；同時以上的描述，對於熟知本技術領域之專門人士應可明瞭及實施，因此其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在申請專利範圍中。

1．．．調校量具

2．．．打線模組

10．．．熱壓板

100．．．第一量測部

20．．．放電棒固定部

200．．．第二量測部

30．．．放電棒

300．．．第三量測部

301．．．第三量測部第一端

302．．．第三量測部第二端

303．．．第三量測部第三端

304．．．第三量測部第四端

310．．．凸出部

313．．．擋塊

320．．．凹槽

40．．．導氣管

42．．．貫穿孔

50．．．銲針

第1A圖 為本發明之調校量具之第一較佳實施例之上視示意圖。

第1B圖 為本發明之調校量具之第一較佳實施例之AA剖面示意圖。

第2圖 為本發明之第一較佳實施例之立體示意圖。

第3A圖 為本發明之調校量具之第一較佳實施例之BB剖面示意圖。

第3B圖 為本發明之調校量具之第二較佳實施例之BB剖面示意圖。

第4圖 為本發明之半導體打線機台與調校量具執行量測之示意圖。

1．．．調校量具

100．．．第一量測部

200．．．第二量測部

300．．．第三量測部

301．．．第三量測部第一端

302．．．第三量測部第二端

303．．．第三量測部第三端

304．．．第三量測部第四端

310．．．凸出部

320．．．凹槽

Claims (9)

1. 一種半導體打線機台之調校量具，包括：一第一量測部、第二量測部及第三量測部以其邊緣依序連接形成一體，其中第一量測部、第二量測部及第三量測部均為一矩形結構且依序具有一第一厚度t1、第二厚度t2及第三厚度t3，而該第三厚度t3大於第二厚度t2且第二厚度t2大於第一厚度t1，其中，該第三量測部具有一第一端及一相對該第一端另一端之第二端、一相鄰該第一端與該第二端之第三端及一相對該第三端另一端之第四端，該第一端與第二量測部連接成一體，且該第三量測部上表面設置有一凹槽，該凹槽一端係延伸至第四端面上形成缺口，另一端則沿第三端方向延伸一距離並形成一封閉端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之調校量具，其中該第三量測部之位於該第一端一側之區域上並沿該凹槽之一側緣形成一擋塊。
3. 如申請專利範圍第2項所述之調校量具，其中該調校量具於該第三量測部之第三端與第四端之間的區域上具有一凸出部，該凸出部之厚度係大於擋塊之厚度。
4. 如申請專利範圍第3項所述之調校量具，其中該調校量具之凹槽之封閉端連接於該凸出部。
5. 一種如申請專利範圍第1項所述之半導體打線機台之調校量具之調校方法，該半導體打線機台包括有一熱壓板及一打線模組，該打線模組更包括一放電棒固定部、一放電棒、一導氣管及一垂向設置之銲針，其中，該熱壓板設置於打線模組下方且與該打線模組保持一間隙，且該放電棒固定部係固定該放電棒而該放電棒外覆該導氣管並將該導氣管固定於放電棒固定部上，該導氣管於對應該銲針之垂直運動方向處設有一貫穿孔，其中該調校方法包括下列步驟：校正該放電棒之長度，於該導氣管設置於放電棒固定部之前，將該放電棒伸置於調校量具之凹槽中，並以放電棒端部抵於凹槽封閉端，以調校放電棒伸出於放電棒固定部之長度；配置該導氣管於放電棒固定部上，使得導氣管包覆該放電棒，且使導氣管與熱壓板保持一間隙；校正該放電棒固定部及該導氣管相對熱壓板之高度，將該調校量具之第一量測部及第二量測部之第一厚度與第二厚度分別對該放電棒固定部及該導氣管相對熱壓板之高度進行校正；校正該銲針與導氣管之相對垂向高度，將該銲針下降穿過導氣管之貫穿孔，並以銲針端部抵於調校量具之一第二量測部之上表面，以進行銲針與導氣管相對垂向高度之校正。
6. 如申請專利範圍第5項所述之調校方法，其中該調校量具於該第三量測部第三端與第四端之間的區域上更包括有一凸出部。
7. 如申請專利範圍第5項所述之調校方法，其中在校正該銲針與導氣管之相對高度中，該銲針下降使其針端抵於調校量具之一第二量測部之上表面時，可提供一移動距離之數據給予半導體打線機台判讀。
8. 一種如申請專利範圍第1項所述之半導體打線機台之調校量具之調校方法，該半導體打線機台包括有一熱壓板及一打線模組，該打線模組更包括一放電棒固定部、一放電棒、一導氣管及一垂向設置之銲針，其中，該熱壓板設置於打線模組下方且與該打線模組保持一間隙，且該放電棒固定部係固定該放電棒而該放電棒外覆該導氣管並將該導氣管固定於放電棒固定部上，該導氣管於對應該銲針之垂直運動方向處設有一貫穿孔，其中該調校方法包括下列步驟：校正該放電棒之長度，於該導氣管設置於放電棒固定部之前，將該放電棒伸置於調校量具之凹槽中，並以放電棒端部抵於凹槽封閉端，以調校放電棒伸出於放電棒固定部之長度；配置該導氣管於放電棒固定部上，使得導氣管包覆該放電棒，且使導氣管與熱壓板保持一間隙；校正該放電棒固定部及該導氣管相對熱壓板之高度，將該調校量具之第一量測部及第二量測部之第一厚度與第二厚度分別對該放電棒固定部及該導氣管相對熱壓板之高度進行校正。
9. 如申請專利範圍第8項所述之半導體打線機台之調校量具之調校方法，其中該調校量具之第三量測部上更包括有一擋塊，於對該放電棒進行量測調校時，該第三量測部之擋塊係提供該放電棒側向定位於凹槽內。