TWI875367B

TWI875367B - 防繞錯線裝置、銲線機及其偵測系統

Info

Publication number: TWI875367B
Application number: TW112148137A
Authority: TW
Inventors: 林孟慶; 鍾景宏; 林位朋; 張弘彬; 林岳炫
Original assignee: 矽品精密工業股份有限公司
Priority date: 2023-12-11
Filing date: 2023-12-11
Publication date: 2025-03-01
Also published as: TW202523422A

Abstract

一種用於銲線機之防繞錯線裝置，包括：固定部，能固接於該銲線機上；座體部，自該固定部朝外延伸形成，並對應位於該銲線機之滾軸單元之側面；以及彎折部，自該座體部朝外延伸形成，並對應位於該滾軸單元之下方。本發明復提供一種銲線機及其偵測系統。

Description

防繞錯線裝置、銲線機及其偵測系統

本發明涉及半導體封裝技術，尤指一種防繞錯線裝置、銲線機及其偵測系統。

於現有的半導體封裝技術中，藉由打線技術(即透過金線或銅線等)將銲線由如晶片之電子元件電性連接至如導線架或封裝基板之承載件，該承載件再藉由如銲球之導電元件電性連接至如電路板之外部裝置。

習知打線技術(wire bonding)可藉由超音速振動狀態，由銲針形成最初球體在半導體裝置或承載件上，以進行球端加壓(ball bond)作業，使銲墊表面與球端相互固接，再由該球體延伸線體至另一半導體裝置或承載件之銲墊表面上，以進行接點加壓、加溫(bond)作業，最後再以銲針將多餘之銲線剪斷。

如圖1所示，習知的銲線機1包含線軸單元11、滾軸單元12、轉向器13、氣流導引器14、張力單元15、漏斗16、線夾17及銲針18，銲線111纏繞於線軸單元11，由人工將銲線111拉至滾軸單元12後，再拉至轉向器13中，之後依序經由張力單元15、漏斗16及線夾17後到達銲針18。

然而，若由人工將銲線111拉至滾軸單元12上方後才拉至轉向器13，銲線111將處於錯誤送線路徑，後續則會有產品弧度、弧高異常風險，導致產品品質異常等問題。

因此，如何克服上述習知技術的種種問題，實已成目前亟欲解決的課題。

鑑於上述習知技術之種種缺失，本發明提供一種用於銲線機之防繞錯線裝置，包括：固定部，沿第一軸線延伸形成，並固接於該銲線機上；座體部，自該固定部朝外延伸形成，以於該固定部固接於該銲線機上時，對應位於該銲線機之滾軸單元之側面；以及彎折部，角度地自該座體部朝外延伸形成，以於該固定部固接於該銲線機上時，對應位於該滾軸單元之下方。

如前述之防繞錯線裝置中，該固定部、該座體部及該彎折部為將金屬板以金屬板金方式彎折或銲接形成。

如前述之防繞錯線裝置中，該金屬板為不鏽鋼板。

如前述之防繞錯線裝置中，該座體部具有連接板、頂板及側板，該連接板沿垂直該第一軸線的第二軸線自該固定部之一端朝外延伸形成，該頂板與該側板分別自該連接板之相鄰兩邊沿垂直該第一軸線及該第二軸線的第三軸線朝外延伸形成。

如前述之防繞錯線裝置中，該連接板及該固定部呈L形，該頂板及該側板的截面呈L形。

如前述之防繞錯線裝置中，面向該滾軸單元之該彎折部與該側板之間所相夾的角度小於180度。

如前述之防繞錯線裝置中，該座體部更具有限位板，該限位板沿該第二軸線自該側板朝外延伸形成，以於該固定部固接於該銲線機上時對應鄰近該滾軸單元之頂端，且該限位板沿該第三軸線的正投影與該滾軸單元之截面重疊。

本發明復提供一種銲線機，包括：滾軸單元，固接於該銲線機；以及防繞錯線裝置，包含：固定部，沿第一軸線延伸形成，並固接於該銲線機上；座體部，自該固定部朝外延伸形成，並對應位於該滾軸單元之側面；及彎折部，角度地自該座體部朝外延伸形成，並對應位於該滾軸單元之下方。

如前述之銲線機中，該固定部、該座體部及該彎折部為將金屬板以金屬板金方式彎折或銲接形成。

如前述之銲線機中，該金屬板為不鏽鋼板。

如前述之銲線機中，該座體部具有連接板、頂板及側板，該連接板沿垂直該第一軸線的第二軸線自該固定部之一端朝外延伸形成，該頂板與該側板分別自該連接板之相鄰兩邊沿垂直該第一軸線及該第二軸線的第三軸線朝外延伸形成。

如前述之銲線機中，該連接板及該固定部呈L形，該頂板及該側板的截面呈L形。

如前述之銲線機中，面向該滾軸單元之該彎折部與該側板之間所相夾的角度小於180度。

如前述之銲線機中，該座體部更具有限位板，該限位板沿該第二軸線自該側板朝外延伸形成，並對應鄰近該滾軸單元之頂端，且該限位板沿該第三軸線的正投影與該滾軸單元之截面重疊。

本發明復提供一種用於銲線機之防繞錯線之偵測系統，包括：線軸單元，固接於該銲線機並纏繞有銲線；滾軸單元，固接於該銲線機並與該線軸單元相間隔，且供該銲線抵接；防繞錯線裝置，包含：固定部，沿第一軸線延伸形成，並固接於該銲線機上；座體部，自該固定部朝外延伸形成，並對應位於該滾軸單元之側面；及彎折部，角度地自該座體部朝外延伸形成，並對應位於該滾軸單元之下方；以及張力單元，位於該滾軸單元及該防繞錯線裝置下側，並供該銲線穿設，且用以偵測該銲線之張力；其中，於該銲線抵接該滾軸單元並穿設於該座體部及該滾軸單元之間，且接觸該彎折部時，該張力單元所偵測之該銲線之張力定義為異常。

如前述之偵測系統中，更包括警示單元，用以於該銲線之張力為異常時發出警示，並令該銲線機停機。

如前述之偵測系統中，於該銲線抵接該滾軸單元，但未穿設於該座體部及該滾軸單元之間，且未接觸該彎折部時，該張力單元所偵測之該銲線之張力為正常。

如前述之偵測系統中，該固定部、該座體部及該彎折部為將金屬板以金屬板金方式彎折或銲接形成。

如前述之偵測系統中，該金屬板為不鏽鋼板。

如前述之偵測系統中，該座體部具有連接板、頂板及側板，該連接板沿垂直該第一軸線的第二軸線自該固定部之一端朝外延伸形成，該頂板與該側板分別自該連接板之相鄰兩邊沿垂直該第一軸線及該第二軸線的第三軸線朝外延伸形成。

如前述之偵測系統中，該連接板及該固定部呈L形，該頂板及該側板的截面呈L形。

如前述之偵測系統中，面向該滾軸單元之該彎折部與該側板之間所相夾的角度小於180度。

如前述之偵測系統中，該座體部更具有限位板，該限位板沿該第二軸線自該側板朝外延伸形成，並對應鄰近該滾軸單元之頂端，且該限位板沿該第三軸線的正投影與該滾軸單元之截面重疊。

綜上所述，藉由本發明之防繞錯線裝置、銲線機及其偵測系統，可防止銲線被拉至錯誤送線路徑，且防繞錯線裝置是以金屬板金方式製作，製作方式簡易。另外，本發明僅需要將防繞錯線裝置鎖固至銲線機，無須對銲線機內其他組件進行改良。本發明可避免產品弧度、弧高異常風險，進而導致產品品質異常等問題。

1:銲線機

11:線軸單元

111:銲線

12:滾軸單元

13:轉向器

14:氣流導引器

15:張力單元

16:漏斗

17:線夾

18:銲針

2:防繞錯線裝置

21:固定部

22:座體部

221:連接板

222:頂板

223:側板

224:限位板

23:彎折部

3:偵測系統

30:警示單元

X1:第一軸線

X2:第二軸線

X3:第三軸線

圖1為習知銲線機中銲線處於錯誤送線路徑之示意圖。

圖2為本發明防繞錯線裝置之整體示意圖。

圖3為本發明設有防繞錯線裝置之銲線機之示意圖。

圖4為本發明防繞錯線之偵測系統之方塊圖。

圖5為本發明銲線機中銲線處於正確送線路徑之示意圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「下」、「頂」、「側」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

請參閱圖2，本發明用於銲線機之防繞錯線裝置2包括固定部21、座體部22及彎折部23，其中，圖2所繪示之第一軸線X1、第二軸線X2及第三軸線X3彼此相互垂直。

固定部21為沿第一軸線X1延伸形成的長條板狀，並於其相對二端貫通形成有貫孔，以供螺絲穿設貫孔而將固定部21鎖固於銲線機上。

座體部22包含連接板221、頂板222、側板223及限位板224。連接板221為正方形板，沿第二軸線X2自固定部21的一端朝外延伸形成，藉此連接板221及固定部21呈L形。頂板222及側板223彼此角度地相連接，並分別自連接板221的相鄰兩邊沿第三軸線X3朝外延伸形成，藉此頂板222及側板223的截面呈L形。限位板224自側板223中遠離連接板221的一端沿第二軸線X2朝外延伸形成，其沿第三軸線X3的正投影並未與連接板221重疊。在本實施例中，連接板221與頂板222可相夾90度，側板223與頂板222及連接板221可分別相夾90度，限位板224與側板223可相夾90度，但並不以此為限。

彎折部23角度地自座體部22的側板223朝外延伸，並與側板223之間所相夾之角度小於180度。

在本實施例中，固定部21、座體部22及彎折部23為將金屬板以金屬板金方式所彎折或銲接形成，其中，金屬板可以是不鏽鋼板(SUS304)，但並不以此為限。

請參閱圖3，本發明銲線機1包括線軸單元11、滾軸單元12、轉向器13、氣流導引器14、張力單元15、漏斗16、線夾17、銲針18及上述圖2所示之防繞錯線裝置2(技術內容已如上述，於此不再贅述)。

線軸單元11固接於銲線機1上並纏繞有銲線111。滾軸單元12沿第三軸線X3固接於銲線機1並與線軸單元11相間隔，並可供銲線111抵接。防繞錯線裝置2固接於銲線機1上，以令座體部22之側板223對應位於滾軸單元12之側面，彎折部23對應位於滾軸單元12之下方，面向滾軸單元12之彎折部23與側板223之間所相夾的角度小於180度。限位板224對應鄰近於滾軸單元12之頂端，其沿第三軸線X3的正投影與滾軸單元12之截面部分重疊，藉此可防止銲線111從滾軸單元12脫落。轉向器13、氣流導引器14位於滾軸單元12及防繞錯線裝置2下側，並供銲線111穿設。張力單元15位於轉向器13下側，並供銲線111穿設，藉此張力單元15能偵測銲線111之張力。銲線111穿設張力單元15之後，再依序穿設漏斗16、線夾17及銲針18。

請一併參閱圖4，本發明用於銲線機之防繞錯線之偵測系統3包含線軸單元11、滾軸單元12、防繞錯線裝置2、張力單元15及警示單元30，其中，線軸單元11、滾軸單元12、防繞錯線裝置2及張力單元15的技術內容與上述技術內容相同，於此不再贅述。

請同時配合參閱圖3，在本實施例中，銲線111於抵接滾軸單元12之後，若再穿設於座體部22及滾軸單元12之間，且接觸彎折部23之外緣時，也就是銲線111抵接於滾軸單元12而處於錯誤送線路徑，張力單元15所偵測之銲線111之張力將定義為異常，此時警示單元30可根據異常之張力而發出警示(例如發出鳴叫聲或產生燈光效果)，並令銲線機1停機。這時操作人員可將銲線111拉至正確送線路徑，如圖5所示的銲線111抵接於滾軸單元12的左側，且未穿設座體部22及滾軸單元12之間，以及未接觸彎折部23之外緣時，張力單元15所偵測之銲線111之張力將定義為正常，銲線機1則可再啟動。

於一實施例中，本發明偵測系統3也可以不使用張力單元15所偵測之銲線111之張力的方式以令銲線機1停機或啟動，而是使用銲線機1本身原有之偵測系統(Bond Integrity Test System，BITS)。於銲線111接觸防繞錯線裝置2時(也就是錯誤送線路徑)，訊號經由防繞錯線裝置2被導通至銲線機1的金屬機殼(接地)，銲線機1本身原有之偵測系統就會鳴叫異常而無法作動。此時操作人員可將銲線111拉至正確送線路徑，避免訊號經由防繞錯線裝置2接地，銲線機1就可以再啟動。