[发明专利]导气管装置

说明书

技术领域

本发明有关一种导气管装置，特别是有关一种应用于半导体的打线接合(Wirebonder)机台上以供保护气体流通的导气管装置。

背景技术

在半导体封装过程中，芯片上信号的传导可通过打线(wire bond)工序，将芯片上的信号利用焊线传导至载体(例如：导线架(leadframe)、基板(substrate)...等)上，再通过外部端子(例如：钖球或导线架的引脚...等)连接至印刷电路板(PCB)上。而焊线的形成主要是利用一焊针内传输金属线，例如：铜线、银线或金线...等，将其端部熔融形成一焊球(FAB/Free Air Ball)，于此同时，利用一输气装置持续的供应保护气体，以保护焊球成形，前述的保护气体较佳的可为氮、氩或氮氢混合气，其中的氮、氩气可包覆保护焊球避免氧化，而氮氢混合气中的氢气更可还原焊球上已氧化的部份，有助于保护焊球的成型，最后，再将连接有焊线的焊球接合于芯片或载体的焊垫上。因此可以有效地控制打线工序，以确保半导体封装高产量。在打线工序中，现有技术中US6234376与US4575602提出以导气管装置将保护气体吹向熔融中的铜线或金线以促进球状烧结，然而，上述前案皆会因保护气体均由单一方向供应流动，使得导气管装置内的保护气体流量不稳或产生紊流，因而造成焊球烧球异常，焊球烧球的异常状况包括焊球破裂、偏心、压伤、缺角、结晶异常...等，皆会造成进行打线工序后的品质异常，使芯片无法使用。

此外，另有现有技术为了让焊球制作成型之后、打线之前，不会因离开保护气体而使得焊球氧化，进而使焊球产生异常，因此，会另以一支通有氮气或氩气或氮氢混合气等保护气体的输气管吹向已经成型的焊球，然而，通气管的设置因需要另外以机器控制，造成成本上的增加与操作上较不便利。

发明内容

为了解决上述先前技术不尽理想之处，本发明的目的是提供一种导气管装置，可避免焊球产生异常而确保芯片质量，同时可降低成本提升操作便利性。

本发明提供一种导气管装置，具有沿第一轴向、第二轴向与第三轴向的构形，其中，第一轴向、第二轴向与第三轴向彼此为正交。导气管装置包含有本体与尾管。本体沿第二轴向的两端为头端与尾端、沿第三轴向的两端为两侧壁。本体的头端附近沿第一轴向形成有贯穿的第一通孔。本体进一步包含有第一气孔与旁路气孔，第一气孔是沿第二轴向配置，且贯通本体的尾端与第一通孔，旁路气孔一端连通至第一气孔，另一端连通至第一通孔。尾管接合至该本体的尾端，沿第二轴向形成有贯穿的第二通孔，第二通孔连通至第一气孔。

因此，本发明的上述导气管装置，通过第一气孔与旁路气孔(第二气孔、第三气孔以及第四气孔)的保护气体导引，可以破坏导气管装置中第一通孔内保护气体的紊乱气流，进而使得焊球熔融烧结时在焊球外部形成一层较为稳定的保护气体包覆，而使的焊球熔融烧结成型的球体均匀度更佳。

本发明进一步提供另一种导气管装置，具有沿第一轴向、第二轴向与第三轴向的构形，第一轴向、第二轴向与第三轴向彼此为正交。导气管装置包括本体、尾管及气密包覆件。本体以多孔性陶瓷制作而成，具有外表面，沿第二轴向的两端为头端与尾端。本体的头端附近沿第一轴向形成贯穿的第一通孔，沿第二轴向形成有第一气孔，第一气孔贯通本体的尾端与第一通孔。尾管接合至本体的尾端且沿第二轴向形成贯穿的第二通孔，第二通孔连通至第一气孔。气密包覆件包覆于本体上第一通孔以外的外表面。

因此，本发明的上述另一种导气管装置，通过本体变更材料结构为多孔性陶瓷制作而成，再通过本体内均匀保护气体的导引，可以破坏导气管装置中第一通孔内的紊乱气流，进而使得焊球熔融烧结时在焊球外部形成一层较为稳定的保护气体包覆，而使的焊球熔融烧结成型的球体均匀度更佳。

本发明进一步提供又一种导气管装置，具有沿第一轴向、第二轴向与第三轴向的构形，第一轴向、第二轴向与第三轴向三者彼此为正交。导气管装置包括本体、尾管及外管。本体中沿第二轴向的两端为头端与尾端，沿第三轴向的两端为两侧壁。本体的头端附近沿第一轴向形成贯穿的第一通孔。本体进一步包含第一气孔与旁路气孔，第一气孔沿第二轴向配置且贯通本体的尾端与第一通孔，旁路气孔一端连通至该第一气孔，另一端连通第一通孔。尾管接合至本体的尾端，且沿第二轴向形成贯穿的第二通孔，第二通孔连通至第一气孔。外管具有底管与连接底管两端的两个侧管，藉此成为一个U形管，使本体洽容置于U形管所形成的区域内。本体的头端靠近底管。外管进一步包含旁路流道与多个排气孔，旁路流道配置于底管与两个侧管的内部，多个排气孔一端流通至旁路流道，另一端连通至外管的外部。