[发明专利]均温打线热板装置

说明书

技术领域

本发明是关于集成电路(IC：Integrated Circuit)芯片与构装承载器以打线接合的方式完成电性连接，尤其是有关于打线接合的温度控制。

背景技术

集成电路的制程可区分为前期工程及后期工程，前期工程主要包括有成膜、印刷蚀刻、热处理等制程，而后期工程则包含有组装、加工及测试等步骤。无论前期工程的完成度有多高，集成电路(IC)芯片必须与构装的承载器完成电性连接，才能发挥已有的功能。

现有的电子构装主要通过三种方法来电性结合承载器与IC芯片，第一种方法为TAB(Tape Automated Bonding)技术，即使用搭载有电路引脚图型的卷带与IC芯片进行接合，依卷带的结构又可以区分成为单层、双层与三层三种，其中单层卷带可以用铜、铝、镍、钢或不锈钢的薄片制成，其价格低廉，但不能进行电性测试且容易发生变形则为其主要的缺点。双层卷带则是将高分子材料涂布于铜箔上，再以蚀刻的方法分别制成电路引脚图型及卷带上的组件孔(Device Hole)，其可提供较佳的强度，但具有容易扭曲变形且价格昂贵的缺点。三层卷带的TAB技术可以提供复杂的电路引脚图型设计及引脚的平整度，但其成本高昂、制程复杂，并且因为卷带使用黏着剂而有不适于高温接合制程的缺点。

第二种方法为覆晶接合(Controlled Collapse Chip Connection)，其是先在IC芯片的接垫上长成焊锡凸块(Solder Bump)，将IC芯片置放于所构装的承载器上，并在完成接垫对位后，再以回焊热处理配合焊锡熔融时的表面张力效应，使得焊锡成球并完成IC芯片与构装承载器的接合，然而IC芯片与承载器间的热膨胀系数的差异会导致材料的疲劳，这是覆晶接合中焊锡凸块破坏的主要原因，其中尤以热疲劳效应为所需克服的重点。

因此，上述二种电性接合方式都有其成本高昂、制造程序繁琐等缺点，且由于技术性的问题，覆晶接合及TAB技术在实际生产线中仍需要许多经验成本的投入与制程技术的克服，才得以提升生产良率。

另一种方法则是打线接合(Wire Bonding)，其是在完成IC芯片与所欲构装的承载器黏结后，以超音波接合、热压接合或热超音波接合等方法将细金属线依序打在IC芯片与引脚架或是所欲构装基板的接垫(Pad)上而形成电性连接。由于打线接合技术的简易性与便捷性，再加上长久以来使用打线接合及与之相配合的机具、设备及相关的技术皆已十分成熟，且其自动化的制程可以在极短的时间内完成复杂的作业，因此打线接合是现今电子构装市场上所普遍采用的技术。

在现有的打线接合技术中，金属线与接垫的结合必需要有温度能量的介入才能达成。在现有技术中，如图1A、图1B所示，一般是以一热板本体4来提供打线接合所需的热量，现有的热板4具有一上表面1与一相对的下表面2(请参阅图2A、图2B)，该上表面1内设有双排打线区11，其用以将金属线与IC芯片(图中未示)进行电性连接。图2A、图2B为现有技术中打线装置的仰视示意图，其中可以看到，该下表面2包含有一加热区23，可将该下表面2分隔成为至少一第一区域21以及一第二区域22，且其可外接一加热组件(图中未示)，以提供热量至上表面1上的打线区11内。

但是这种现有的配置，在实际生产过程中会产生加热及受热不均的问题，易于生产制程中产生冷焊、空焊等降低良率的现象，严重时甚至造成集成电路的短路，再者打线接合机台在冷机与热机状态间会有性能表现上的差异，因此受热不均的现象更会影响到机台温度的变化，进而产生焊线废品。

综上所述，现有集成电路(IC)芯片与构装的承载器电性连接的方式均有其缺陷，然而打线接合技术简易便捷，现有市场占有的使用率最高，因此本发明旨在提供一种均温打线热板装置，以克服现有技术的缺点。

发明内容

为解决前述问题，本发明的目的在于提供一种均温打线热板装置，其可避免集成电路(IC)芯片与构装的承载器电性连接的制程中，发生冷焊、空焊或是跳脚的现象，从而提升IC封装体的良率。

本发明的另一目的在于提供一种均温打线热板装置，其尺寸上具有特殊设计，可以减少打线接合制程中，细金属线电性连接该IC芯片与引脚架或是所欲构装的基板的接垫(Pad)时，因温度差异过大所造成接点不良而致报废的情形。

更进一步地，本发明还可以改善打线接合制程中热能传导分布不均所产生的变异性，进而降低打线接合机台在冷机与热机状态间所产生的性能表现差异。