专利名称：封装焊线机台的加热治具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种封装焊线机台的加热治具，特别是有关于一种避免薄基板翘曲或破裂的封装焊线机台的加热治具。
背景技术：
在半导体元件的封装制作过程中，为了使芯片黏固在封装载体(如导线架或基板等)后，可进一步与封装载体电性连接，即需要打线机具对芯片上接垫与封装载体内焊垫以金属焊线接合的步骤。在打线机具进行焊线接合的步骤时，为使金线顺利的连接于芯片上接垫与封装载体内的焊垫之间，于封装焊线机台中设置有加热治具，其通常至少包含一承载板及一压板，所述承载板利用外接真空抽气设备，以提供封装载体之承载、吸附、固定及导热用途。现有技术应用于封装焊线机台的承载板有多孔式金属承载板或镶嵌透气性陶瓷片的金属承载板等。多孔式金属承载板是在其板体上直接钻设多个真空吸孔；而镶嵌透气性陶瓷片的金属承载板是在一金属承载板中预设的开槽中装设一片透气性的陶瓷片，并以开槽底端连接真空抽气设备，并藉由透气性陶瓷片提供多个上下贯通状微孔隙的特性。而如何加强真空吸孔的设计以强化固持的效果，也是承载板的一个研发改良重点。再者，现有技术的压板设计通常设计成呈一平板状，其两端可各具有一略高的阶梯状部，以便于连接于一控制机构上，并受控制机构控制其升降动作。所述压板可由上向下移动，直到下压固定封装载板，此外，封装载体上的焊线作业区可藉由压板上的一作业窗口裸露出，打线机具中的焊针头可通过所述作业窗口输出导线以进行焊接打线。然而，由于封装载体的日益薄化，如厚度小于0.2毫米的薄基板在焊接打线期间极容易翘曲。其中因为薄基板内部含各种不同形状及材料的绝缘层二氧化硅、铜、金、镍等金属层与树脂层多层重迭组合，并各具有相异的热膨胀系数(coefficient of thermalexpansion, CTE)，往往会导致焊接打线过程中，使薄基板结构因介电层及电路层具有不同程度的膨胀量或收缩量，而在薄基板焊接打线期间因承载板的加热动作也会造成薄基板些微翘曲(warpage)的现象，例如造成薄基板的左右两侧向下方翘曲，使基板在侧视上具有类似倒U字型的轻微弧曲形状。然而，薄基板翘曲会使得薄基板表面意外接触或撞击压板下表面，此举可能污染或毁损基板上表面的线路、焊垫或布设的芯片，并影响后续封装工艺的进行，因而影响整体封装工艺的良品率。故，有必要提供一种封装焊线机台的加热治具，以解决现有技术所存在的问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种封装焊线机台的加热治具，以解决现有技术所存在的薄基板在焊接打线期间因受热翘曲碰触压板而衍生出的基板污染或毁损问题。本实用新型的主要目的在于提供一种封装焊线机台的加热治具，其利用在一压板的一焊线窗口部两侧进一步设置二翘曲变形窗口部，以有效避免薄基板受热翘曲而碰触压板。本实用新型的次要目的在于提供一种封装焊线机台的加热治具，其利用在一压板的的长度方向的两边设置至少二侧边压条，以及在一焊线窗口部及二翘曲变形窗口部之间分别凸设于多个凸点，用以向下施压并夹固所述封装载体的一上表面，以增进所述压板对所述封装载体的固定及夹持功效，并产生一翘曲容置空间以增进薄基板受热翘曲时有一缓冲空间。本实用新型的次要目的在于提供一种封装焊线机台的加热治具，其利用缩小一承载板的多个真空吸孔以及加长所述承载板的长度，以增进所述承载板对一封装载体的承载、吸附、固定及导热功效。为达成本实用新型的前述目的，本实用新型一实施例提供一种封装焊线机台的加热治具，其中所述加热治具包含:一加热承载板以及一压板构造。所述加热承载板用以承载及加热一封装载体。所述压板构造包含:一压板本体，一焊线窗口部，二翘曲变形窗口部，至少二侧边压条以及多个凸点。所述压板本体以上下移动的方式配置于所述加热承载板上方，用以固定所述封装载体。所述焊线窗口部设置于所述压板本体的中间，所述焊线窗口部暴露出设置于所述封装载体上的一焊线作业区。所述二翘曲变形窗口部设置于所述压板本体并位于所述焊线窗口部的两侧，所述翘曲变形窗口部暴露出设置于所述封装载体上的焊线作业区的两侧。所述至少二侧边压条设置于所述压板本体的长度方向的两边，用以向下施压并夹固所述封装载体的一上表面。所述多个凸点分别凸设于所述焊线窗口部及二翘曲变形窗口部之间，用以辅助向下施压于所述封装载体的一上表面。与现有技术相比较，本实用新型的封装焊线机台的加热治具，不但利用一压板设置二翘曲变形窗口部以减低薄基板因受热翘曲碰触压板而衍生出的基板污染或毁损问题，还利用缩小一承载板的多个真空吸孔及加长所述承载板的长度以增进所述承载板对一封装载体的承载、吸附、固定及导热功效。
图1是本实用新型一实施例封装焊线机台的加热治具的立体图。图2是本实用新型一实施例封装焊线机台的加热治具的剖面示意图。图3是本实用新型一实施例封装焊线机台的加热治具的上视图。图4是本实用新型一实施例封装焊线机台的加热治具的凸点的局部放大立体图。图5是本实用新型一实施例封装焊线机台的加热治具的使用示意图。
具体实施方式
为让本实用新型上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「顶」、「底」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「周围」、「中央」、「水平」、「横向」、「垂直」、「纵向」、「轴向」、「径向」、「最上层」或「最下层」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实用新型，而非用以限制本实用新型。请参照图1，并一并参照图2所示，本实用新型一实施例的封装焊线机台的加热治具主要包含一加热承载板10以及一压板构造20。所述加热承载板10用以承载及加热一封装载体30。所述压板构造20包含一压板本体201、一焊线窗口部202、二翘曲变形窗口部203以及至少二侧边压条204。所述压板本体201以上下移动的方式配置于所述加热承载板10上方，用以固定所述封装载体30。所述焊线窗口部202设置于所述压板本体201的中间，所述焊线窗口部202暴露出设置于所述封装载体30上的一焊线作业区31。所述二翘曲变形窗口部203设置于所述压板本体201并位于所述焊线窗口部202的两侧，所述翘曲变形窗口部203暴露出设置于所述封装载体30上的焊线作业区31的两侧。并且所述焊线窗口部202与所述二翘曲变形窗口部203互相独立，互相不会连通在一起。所述至少二侧边压条204设置于所述压板本体的长度方向的两边，用以向下施压并夹固所述封装载体的一上表面。在本实施例中，所述封装载体30可以是一基板条(substrate strip)或是一导线架条(leadframe strip),所述封装载体30上优选是单列或多列的间隔排列布置数个基板单元，每个基板单元包含一芯片301及数个焊垫302 (绘示于图3)，而所述焊线作业区31包含排列成一列或两列的数个基板单元，即一列或两列的数个芯片301及数个焊垫302 (绘示于图3)，本实用新型通过限制所述焊线作业区31的区域范围(仅包含一列或两列的数个芯片301及数个焊垫302)以增进所述加热承载板10吸附固持的效果，并且，当所述封装载体30的厚度为介于0.1至0.2毫米之间的薄基板条或薄导线架条时，通过本实用新型的设计也可以避免一般厚度小于0.2毫米的薄封装载体容易因受热翘曲碰触压板而衍生出的封装载体污染或毁损问题。另外，请再参照图1及图2所示，本实用新型一实施例的封装焊线机台的所述加热承载板10是一平面板，用以承载所述封装载体30，在本实施例中也利用比一般的承载板加长的设计以达到对所述封装载体30提供更有效的支撑作用力；此外，所述加热承载板10另包含至少一真空吸孔101，所述真空吸孔101形成贯穿于所述承载板10，以吸持所述封装载体30，其中所述真空吸孔101的孔径小于或等于1.4毫米。透过将所述加热承载板10底端连接真空抽气设备，可将所述真空吸孔101内的空气抽真空以达到吸持固附的效果，利用将所述真空吸孔101的孔径缩小到1.4毫米以下，一则可减少所述加热承载板10在孔位置的向下孔状变形，一则亦可加强其吸持固附作用力避免整体封装载体30的翘曲。再者，所述加热承载板10可以在本身内部埋设至少一加热组件(未绘示)，又或者，在所述加热承载板10外部的上表面或下表面附加有至少一加热器(未绘示)，以提供热能至所述加热承载板10，并且加热组件可以是一长条状的加热线圈。利用所述加热承载板10加热所述封装载体30，可使所述封装载体30上的数个焊垫302的表面材质硬度能在打线接合期间维持在软化，以加强焊线可靠度及接合容易度。请参考图3所示，所述压板构造20是由金属或合金材质所制作，其材质可为铜、铁、铝、镍或其合金(如不绣钢)，所述压板构造20的压板本体201形状可为板片状或块状。所述压板构造20的焊线窗口部202是呈矩形，并横置在所述压板本体201的一宽度方向(即图示中的上-下方向)上；而所述二翘曲变形窗口部203是呈方形；并且所述焊线窗口部202与所述二翘曲变形窗口部203互相独立，互相不会连通在一起，所述焊线窗口部202较先前技术中的开口较窄，从可暴露四列以下的数个基板单元缩小到两列以下的数个基板单元，因此所述焊线窗口部202的两侧可再设置所述二翘曲变形窗口部203。再者，在所述压板本体201的宽度方向上，所述焊线窗口部202的长度是大于所述翘曲变形窗口部203的长度。在图3中，可清楚看出所述焊线窗口部202暴露出设置于所述封装载体30上的焊线作业区31，在图中的所述焊线作业区31中展示有一基板单元，包含一芯片301、数个焊垫302及数个焊线302。请参照图4，并一并参照图图1及2所示，所述压板本体201另包含多个凸点205，分别凸设于所述焊线窗口部202及二翘曲变形窗口部203之间，用以辅助向下抵接并施压于所述封装载体30的一上表面。所述多个凸点205及所述至少二侧边压条204的目的都在于向下施压并夹固所述封装载体30的一上表面，以增进所述压板20对所述封装载体30的固定及夹持功效，并产生一翘曲容置空间以增进薄基板受热翘曲时有一缓冲空间。其中，所述至少二侧边压条204可为一长条块状压条。而如图4的所述多个凸点205的局部放大立体图所示，所述多个凸点205包含:一抵接平面2051，用以接触加压于所述封装载体30的上表面；一连接部2052，连接于所述压板本体201的一下表面；以及数个连接侧壁2053，连接所述抵接平面2051及连接部2052，以构成一凸点。所述数个连接侧壁2053的其中一是与所述连接部2052夹锐角及与所述抵接平面2051夹钝角的一斜侧壁；所述数个连接侧壁2053的其他则是垂直于所述连接部2052及所述抵接平面2051。利用所述至少二侧边压条204及所述多个凸点205可以固定所述封装载体30，并且所述至少二侧边压条204及所述多个凸点205抵接所述封装载体30时，会使得所述压板本体201与所述封装载体30相距有相当于所述至少二侧边压条204及所述多个凸点205高度的距离，所述多个凸点的高度是介于2至3毫米之间，所述多个凸点205与所述至少二侧边压条204基本上高度相等，故会使当所述封装载体30因加热而两端略下弯曲呈拱形时，有2至3毫米的一缓冲空间，以减少所述封装载体30与所述压板本体201的接触面积，可避免碰撞造成的碎裂危险。请参考图5所示，本实用新型一实施例的封装焊线机台的使用示意图，利用一焊线机具40，所述焊线机具40可适当以电脑控制以一合适的力道强度来将所述导线303焊接于所述芯片301与所述焊垫302的表面上。所述焊垫302可以是铜或铜合金，且可能预先镀有镍、金、银、钯或其合金的薄层，而所述焊线302的材质可为金或铜。通过加温所述焊线302及所述焊垫302以软化其材质可以使得焊线接合的可靠度及接合容易度提高，并且在加热过程中，所述封装载体30因厚度较薄所容易造成的拱型翘曲也可通过所述翘曲变形窗口部203的容置空间设计，而得到一个可供所述封装载体30向上弧凸翘曲变形的空间，以避免所述封装载体30因受热翘曲碰触压板而衍生出的基板污染或毁损问题，因此保护所述封装载体30的本身或是增加其上的所述芯片301等元件的良品率。本实用新型的封装焊线机台的加热治具，不但利用一压板设置二翘曲变形窗口部的设计以提供可供薄型封装导体翘曲变形的空间，还增加压板上至少二侧边压条与数个凸点以固定封装载体，并利用缩小一承载板的多个真空吸孔及加长所述承载板的长度以增进所述承载板对一封装载体的承载、吸附、固定及导热功效，如此以增进焊线接合过程中的良品率及免于薄型封装导体加热时因受热翘曲碰触压板而衍生出的基板污染或毁损问题。本实用新型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实用新型的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本实用新型的范围。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实用新型的范围内。
权利要求1.一种封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述加热治具包含: 一加热承载板，用以承载及加热一封装载体；以及 一压板构造，包含: 一压板本体，以上下移动的方式配置于所述加热承载板上方，用以固定所述封装载体； 一焊线窗口部，设置于所述压板本体的中间，所述焊线窗口部暴露出设置于所述封装载体上的一焊线作业区； 二翘曲变形窗口部，设置于所述压板本体并位于所述焊线窗口部的两侧，所述翘曲变形窗口部暴露出设置于所述封装载体上的焊线作业区的两侧； 至少二侧边压条，设置于所述压板本体的长度方向的两边，用以向下施压并夹固所述封装载体的一上表面；以及 多个凸点，分别凸设于所述焊线窗口部及二翘曲变形窗口部之间，用以辅助向下施压于所述封装载体的一上表面。
2.按权利要求1所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述封装载体是一基板条，所述焊线作业区包含排列成一列或两列的数个芯片及数个焊垫。
3.按权利要求1或2所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述封装载体的厚度是介于0.1至0.2毫米之间。
4.按权利要求1所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述焊线窗口部是呈矩形，并横置在所述压板本体的一宽度方向上。
5.按权利要求1所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述二翘曲变形窗口部是呈方形。
6.按权利要求4所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:在所述压板本体的宽度方向上，所述焊线窗口部的长度大于所述翘曲变形窗口部的长度。
7.按权利要求1所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述至少二侧边压条为一长条块状压条。
8.按权利要求1所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述多个凸点的高度是介于2至3毫米之间。
9.按权利要求1所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述多个凸点包含: 一抵接平面，用以接触加压于所述封装载体的上表面； 一连接部，连接于所述压板本体的一下表面；以及 数个连接侧壁，连接所述抵接平面及连接部，以构成一凸点。
10.按权利要求1所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述多个凸点与所述至少二侧边压条的高度相等。
11.按权利要求1所述的封装焊线机台的加热治具，其特征在于:所述加热承载板另包含至少一真空吸孔，以吸持所述封装载体，其中所述真空吸孔的孔径小于或等于1.4毫米。
专利摘要本实用新型公开一种封装焊线机台的加热治具，所述加热治具包含一加热承载板，用以承载及加热一封装载体；以及一压板构造，包含一压板本体，以上下移动的方式配置于所述加热承载板上方，用以固定所述封装载体；一焊线窗口部，设置于所述压板本体的中间，所述焊线窗口部暴露出设置于所述封装载体上的一焊线作业区。本实用新型的封装焊线机台的加热治具利用缩小一承载板的多个真空吸孔及加长所述承载板的长度以增进所述承载板对一封装载体的承载、吸附、固定及导热功效。
文档编号B23K37/04GK202922119SQ20122064565
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者陈乾, 包锋, 汪虞, 黄中朋, 赵冬冬, 郭桂冠 申请人:苏州日月新半导体有限公司