TWI919155B - 焊料體處理工具及利用其的焊料體處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及焊料體處理工具和利用其的焊料體處理方法，更具體地，提供一種如下焊料體處理工具和利用其的焊料體處理方法，焊料體處理工具用於處理高度大於橫斷面的長邊的焊料體，此焊料體處理工具包括：安裝板，其以預設的圖案排列有容納部，所述容納部逐一容納所述焊料體；壓力調節部，其用於向所述容納部施加吸入壓；加壓部件，其具有相當於所述容納部可移動的加壓塊及從所述加壓塊延伸且至少一部分插入所述容納部的多個加壓銷，利用所述加壓銷向所述容納部外部推出所述焊料體，從而將大於基板元件高度的柱狀焊料體以直立的姿勢準確地附著到基板的預設位置。

Description

焊料體處理工具及利用其的焊料體處理方法

本發明涉及焊料體處理工具和利用其的焊料體處理方法，更具體地，涉及一種焊料體處理工具及利用其的焊料體處理方法，將高度高的焊料體安裝於下部處理工具的以預設圖案排列的容納部中，將焊料體轉移至具有相同圖案的容納部的上部處理工具，由上部處理工具以所述圖案形態無誤差地附著焊料體至基板。

最近，隨著電子設備的小型化和高性能化，半導體封裝的整合度呈現日益增高的趨勢。由此，半導體晶片以在基板上貼裝元件的狀態進行堆疊並製成高性能的半導體封裝件。

即，如圖1a所示，用於形成一個半導體封裝件的單位晶片U1中，以圖案形態備置有安裝部Cx，其用於電連接堆疊的上側基板和下側基板。此外，作為導電性材料的焊料球mB在安裝於下側基板的安裝部Cx的狀態下，可基於回流製程與下側基板一體化，上側基板堆疊，以電接觸上上下側基板的狀態製成半導體封裝件。

為了在基板S的安裝部Cx安裝焊料球mB，可使用如圖1b所示的處理工具20。基於壓力調節部P2可對處理工具20的內部空間施加吸入壓py，由此，處理工具20的容納部22中吸入焊料球mB並維持把持的狀態下，處理工具20位於基板S的上側且維持相隔預設間距h2的狀態，如果去除吸入壓py，則焊料球mB下落並附著在基板S安裝部Cx中預先塗覆的焊錫膏F的上側。

附圖中未說明的元件符號Bx表示用於形成一個半導體封裝件的單位晶片U1所對應的區域。

然而，最近，基板S上貼裝的元件K的設定高度hk逐漸增高，焊料球mB的大小和間距呈現逐漸變稠密的趨勢。如上所述，由於基板S上貼裝的元件K的高度hk，處理工具20與基板S之間的間距h2不得不遠，處理工具20去除吸入壓py後，在焊料球mB下落期間，如果處理工具20或吸入壓py發生輕微的晃動則焊料球mB的下落軌跡發生偏移並形成與重力方向不同的路徑，引起焊料球mB不能準確地下落並附著於安裝部Cx的問題。

此外，基板S上貼裝的元件K的高度hk越是增高，用於電接觸堆疊的下側基板和上側基板的焊料球mB的高度也應該隨之增高，球形的焊料球mB的高度增大則焊料球mB的尺寸也隨之增大，引起焊料球mB不能佈置於分佈稠密的基板S的安裝部Cx上的問題。

因此，在利用堆疊方式製造半導體封裝件的製程中極需一種安裝柱狀的焊料體的方法，即使基板S上貼裝的元件K的高度hk增大，利用柱狀的焊料體電接觸上上下側基板的同時，將柱狀的焊料體準確地被拾取到處理工具的容納部，並將處理工具的容納部中容納的焊料體安裝於基板的預設位置的過程中，也能夠以豎立的狀態且不發生傾倒的直立姿勢安裝柱狀的焊料體。

進一步地，最近用於製造半導體封裝件的電接觸點的大小和間距逐漸變得更加稠密，更小橫斷面的超小型焊料體的轉移或者附著製程中，基於靜電力轉移或者附著過程中產生不良的問題也極需解決。

上述結構是用來說明本發明被提出的背景，而非說明本發明的申請日之前所揭露的結構。

技術問題   

為了解決如上所述的問題，本發明旨在提供一種焊料體處理工具及利用其的焊料處理方法，該工具可將電連接材料即柱狀焊料體以直立姿勢準確地固定在基板的安裝部上，此安裝部以基板的預設圖案佈置。

換而言之，本發明即使在基板元件的高度增大也能夠將柱狀焊料體以預設的圖案附著到基板上。

為此，本發明的目的在於，在將柱狀焊料體安裝到把持處理工具的容納部。

此外，本發明的目的在於，將安裝於把持處理工具的容納部的焊料體可靠地轉移到附著處理工具的第2容納部。

此外，本發明的目的在於，將附著處理工具的第2容納部中容納的焊料體準確地附著到基板的預設位置。

此外，本發明的目的在於，在將焊料體安裝到把持處理工具的容納部中的過程中通過使剩餘的焊料體不發生污染或者損傷，使再利用的焊料體體現出與全新供給的焊料體相同的堆疊品質。

除此之外，本發明的目的在於，基於超小型焊料體形成基板的電接觸點時，焊料體基於靜電力而很難從處理工具的容納孔分離，從而防止焊料體的安裝過程中出現不良。

由此，本發明的目的在於，即使基板上貼裝的元件導致堆疊的上側基板和下側基板的間距變大，也能夠將柱狀的焊料體準確地佈置於預設的接觸位置上，使上外側基板電氣接觸，從而可利用貼裝有各種元件的基板製造半導體封裝件。

技術方案   

本發明為了實現如上所述的目的，提供一種焊料體處理工具，該焊料體的高度大於橫斷面的長邊，該焊料體處理工具包括：安裝板，其以預設的圖案排列有容納部，所述容納部逐一容納所述焊料體；壓力調節部，其用於向所述容納部施加吸入壓；加壓部件，其具有相當於所述容納部可移動的加壓塊及從所述加壓塊延伸且至少一部分插入所述容納部的多個加壓銷，利用所述加壓銷向所述容納部外部推出所述焊料體。

此外，本發明提供一種焊料體處理方法，該焊料體的高度大於橫斷面的長邊，包括：焊料體容納步驟，向具有安裝板的附著處理工具的第2容納部施加吸入壓，並將所述焊料體逐一容納至所述第2容納部，所述安裝板上形成有以預設的圖案排列的所述第2容納部；處理工具放置步驟，將所述處理工具放置於相當於與附著對象相隔預設間距z2的高度處；焊料體加壓步驟，利用每個所述第2容納部中佈置的第2加壓銷向所述第2容納部的外部推出所述焊料體。

此外，本發明提供一種焊料體處理方法，該焊料體供給至以擱置板的預設圖案分佈的容納部，該方法包括：焊料體供給步驟，向焊料體處理裝置的一側供給高度大於橫斷面面的長邊的焊料體，所述焊料體處理裝置包括把持處理工具和與所述安裝板以相同的高度連續設置的擱置板，所述把持處理工具中形成於安裝板且具有一定圖案的容納部的開口朝向上方設置，多個加壓銷從所述容納部的下部向上部可移動地設置，而且形成為吸入壓可施加至所述容納部；焊料體移動步驟，驅動佈置於所述擱置板一邊的第1激振器及佈置於所述擱置板另一邊的第2激振器，基於所述擱置板的振動，使所述焊料體回彈的同時通過所述容納部上側地移動；焊料體容納步驟，所述焊料體位於所述容納部上側的狀態下，同時驅動所述第1激振器和所述第2激振器，誘使所述焊料體在原位置上回彈並容納至所述容納部。

本說明書及請求書中記載的術語「焊錫膏」是指將焊料體安置到基板上時使用的具有輔助成分的材料的統稱，其定義為包括焊錫膏（paste）、焊接膏及焊劑（flux）。

本說明書和申請專利範圍中記載的術語「容納部」是指，用於安裝焊料體的預設的處理工具的槽或孔。

本說明書與申請專利範圍中記載的「長邊」是指橫斷面為圓形時的直徑、為橢圓形時的長半徑的兩倍、為多邊形時的最大對角線長度。

本說明書和申請專利範圍中記載的術語「焊料體」是指不同於現有實施形態的焊料球，由導電性材料形成且為柱狀的柱高度大於橫斷面的長邊的焊料（solder）。

本說明書和申請專利範圍中記載的術語「開口」是指容納焊料體的至少一部分的容納部或第2容納部中用於插入焊料體的入口。

本說明書和申請專利範圍中記載的術語「外側」及其類似的術語是指從外殼的內部空間通過容納部朝向外部的方向，本說明書和申請專利範圍中記載的術語「內側」及其類似的術語是指朝向外殼的內部空間的方向。因此，焊料體向內側移動的同時容納於容納部，容納部中容納的焊料體向外側移動並移出容納部。

有益效果   

根據本發明，可獲得將高度大於基板的元件高度的柱狀焊料體以直立姿勢準確地附著到基板的預設位置上的有益效果。

換而言之，本發明透過在移送焊料體的第2容納部中容納柱狀焊料體的狀態下，利用加壓銷維持將焊料體推向基板的狀態或者反覆施加焊接力，基於焊錫膏的黏結力將焊料體以直立姿勢牢固地附著到基板預設位置上。

其中，本發明利用加壓銷並基於空壓施加焊接力以推出焊料體，使焊料體的下端能夠在預設的時間內施加持續壓力至焊錫膏，從而將焊料體以直立狀態牢固地緊固到基板的焊錫膏上。

特別是，本發明為了使焊料體在不脫離第2容納部的狀態下使焊料體的下端與焊錫膏接觸，利用加壓銷施加焊接力以推出焊料體，從而可獲得使柱狀的焊料體不發生傾斜且以直立姿勢固定於基板的有益效果。

此外，本發明透過重複施加利用加壓銷推出焊料體的焊接力至少兩次，透過對拾取的多個焊料體中下端與焊錫膏未發生黏貼狀態的剩餘的焊料體反覆施加焊接力，使其與焊錫膏緊貼，從而可獲得所有焊料體緊貼於焊錫膏且以直立狀態附著的效果。

此外，隨著利用加壓銷機械地推出焊料體並緊貼至焊錫膏，從而超小型焊料體與附著處理工具的第2容納部不發生分離，進而可獲得防止附著不良發生的效果。

另外，本發明透過利用與移送焊料體相同形態的把持焊料體，將焊料體安裝於基板中以預設的圖案分佈的容納部上，從而可獲得以移送焊料體為媒介將焊料體附著到基板的預設位置上的效果。

其中，本發明為了傳遞振動通過將把持處理工具的安裝板與使焊料體振動的擱置板佈置成連續的一體，使供給到安裝板或者擱置板的焊料體進行回彈並移動，從而以非接觸方式安置於容納部，進而不僅能夠防止焊料體受損，將柱狀焊料體以原形附著到基板上，而且不發生污染問題，即使在附著到下一個基板時再利用，也能夠獲得以預期的形狀和姿勢放置焊料體的效果。

此時，本發明透過在容納部的開口形成相對於深度方向呈25度至35度的角度傾斜的傾斜面，傾斜面的深度為焊料體的高度的1/3倍至2/3倍，從而進行回彈移動的焊料體的一部分流入容納部的傾斜面，則自行豎起且流入容納部並實現安置，從而可獲得大幅縮減將焊料體安置於容納部時所需時間的效果。

由此，本發明在基板上貼裝有元件的狀態下，也能夠透過銷狀的焊料體形成小橫斷面的同時將上下相隔距離較大的基板電氣接觸地連接，從而實現疊層結構的半導體封裝的高整合化效果。

下面，參考附圖對根據本發明一實施例的焊料體處理工具100及利用其的處理裝置1的結構進行說明。

如圖3a至圖5所示，根據本發明一實施例的焊料體處理工具100作為通過將具有平坦的上部表面和下部表面之柱狀的焊料體hB吸入進行容納或者移送，或者轉移或者附著等處理過程中使用的機構，包括：外殼110，其一面具有設置有多個容納部115的安裝板112，且形成用有與外部隔絕的空間；壓力調節部P，其用於調節外殼110的內部壓力；加壓部件120，其設置為在每一個容納部115具有加壓銷122，且基於加壓驅動部M向容納部115的貫通方向往返移動。

其中，焊料體hB是指由導電性材料形成的焊料（solder），其具有高度hh大於橫斷面中最長邊dd的形狀。例如，焊料體hB可由高導電性的銅等形成。

焊料體hB的長邊dd大致可以為200 ㎛至300 ㎛，本發明中採用的超小型焊料體hB的長邊dd還可為50 ㎛至150 ㎛。此外，焊料體hB的高度hh可以為長邊dd的1.2倍至5.0倍。

如圖6所示，當焊料體hB為圓柱形狀時，焊料體的長邊為圓的直徑dd，當焊料體hB為橢圓柱時，焊料體的長邊為橢圓的長半徑的2倍，焊料體hB為多棱柱時焊料體的長邊為多棱形的最長對角線長度。

如圖3所示，所述外殼110設定為與外部隔絕且基於壓力調節部P調節壓力。形成外殼110一面的安裝板112中貫通地形成有容納部115，容納部115呈與安裝部Cx對齊的圖案排列，所述安裝部Cx位於縱橫連接有多個單位晶片U1的基板S上。

其中，容納部115包括各種形狀，可用於容納焊料體hB的至少一部分。如，容納部115可形成為槽狀，也可形成為貫通孔形狀。根據本發明的優選實施形態，如圖4所示，容納部115由貫通孔形成，向外部暴露容納部115的開口的相反側具有加壓銷122的前端122e，加壓銷122的前端122e可形成有支撐面，用於將焊料體hB容納於容納部115，從而基於加壓銷122的前端122e可確定安裝於容納部115的焊料體hB前端的插入深度。

此時，加壓驅動部M能夠以加壓塊121的預設衝程進行往返移動。例如，在加壓塊121以最大遠離容納部115並後退的狀態中，可確定將焊料體hB容納到容納部115的位置，在加壓塊121以最大接近容納部115地移動的狀態中，可確定將焊料體hB從容納部115向外部推出的位置。因此，加壓塊121的移動衝程末端還可以備置有限位器。只是，本發明不限於此，還可以設定為基於控制部160根據需要以電學方式對加壓塊121的移動衝程進行控制。

焊料體hB設定為在容納於容納部115的狀態下與加壓銷122的前端122e接觸，電離裝置（未圖示）設定為與加壓銷122連接的加壓塊121靠近，從而能夠使電離裝置產生的離子中與焊料體hB極性相反的離子向焊料體hB移動，基於該離子與焊料體電荷的結合產生聚合，並去除焊料體hB與加壓銷122之間可能產生的靜電力，從而對於超微細焊料體hB也能夠獲得順利地從安裝板112的容納部115分離的效果。其中，電離裝置作為各種悉知的手段，可應用於施加電壓或用於提供電離所需的離子。

另外，容納部115還可以以一定的斷面貫通地形成，如圖4所示，向外部暴露的開口側可形成有朝向外部開口且斷面逐漸增加的傾斜面1151。由此，處理工具100在圖7圖示的處理裝置1中能夠使焊料體hB回彈的同時縮短利用容納部115的開口安裝焊料體hB的時間。

其中，傾斜面1151的傾斜角ang1相對於容納部115的深度方向呈25度至35度的角度傾斜地形成。這是由於參考基於各種傾斜角的實驗結果可知，如果傾斜面1151的傾斜角ang1為25度以內，則容納部115的開口斷面小，焊料體hB流入容納部115內部的比例顯著變小，不可取，如果傾斜面1151的傾斜角ang1超過35度，則即使焊料體hB的一部分通過容納部115的開口流入但是由於沒有安裝於容納部115的內部，因此重新向外部彈出的可能性明顯變大。

同時，所述傾斜面1151以相對於從容納部115的開口至焊料體hB的高度hh的1/3倍至2/3倍的深度d1形成。由此，如圖10所示可獲得如下優點：在將焊料體hB容納於把持處理工具101的容納部的製程中，只要焊料體hB的末端部流入開口，便可以誘使焊料體hB容納至容納部115，還可以在將焊料體hB附著到基板S的製程中，將焊料體hB的一部分zz容納於容納部115的容納貫通部1153的狀態下，維持焊料體hB的一端與作為附著物件的基板S的表面接觸的狀態的同時，利用加壓銷122向下加壓焊料體hB。

此外，如圖4所示，容納部115的開口相反側也可形成朝向內側開口且斷面逐漸增加的內側傾斜面1152。由此，即使加壓銷122與容納部115的對齊狀態存在誤差，也可利用容納部115的內側貫通部1154引導加壓銷122，使焊料體hB的至少一部分容納於焊料容納部115的狀態下，使焊料體hB的前端與加壓銷122的前端122e接觸的同時能夠準確地容納焊料體hB，從容納部115排出焊料體hB時，能夠準確地引入向外推的焊接力。

容納部115的內側貫通部1154與傾斜面1151之間備置有容納貫通部1153，容納貫通部1153相比於內側貫通部1154，直徑dx更小，內側貫通部1154用於容納導銷，導銷用於容納焊料體hB。其中，容納貫通部1153的直徑dx可為焊料體hB的長邊dd的1.2倍至1.5倍。

另外，外殼110中可備置有引導部113，用於引導加壓部件120的直線往復運動。如圖3a所示，外殼110的內部設置有一個加壓部件120時，外殼110側壁的內周面備置有用於引導加壓部件120直線往復運動120d的引導部113，以抑制使加壓部件120發生傾斜的傾斜位移。例如，引導部113為直線形的導軌狀，能夠插入加壓部件120的加壓塊121的凹槽部。

外殼110可形成處理工具100的外廓，安裝板112對應基板S的形狀並形成。例如，如圖所圖示，包括多個單位晶片U1的基板S如果為四邊形狀，則安裝板112也為四邊形狀，同時外殼110為直六面體形狀。此外，若基板S如晶圓為圓形形狀，則安裝板112也為圓形形狀，外殼110可為低高度的圓柱形狀。只是，本發明不限於此，可包括備置有容納部115的各種形狀的結構，所述容納部115與基板S中的安裝部Cx的佈置相匹配。下面，為了方便說明，將附圖中示出了在四邊形狀的基板S上附著焊料體hB的結構作為範例進行說明。

所述壓力調節部P用於調節外殼110內部空間的壓力，為了維持將焊料體hB容納於容納部115的拾取動作及維護容納的拾取狀態，施加吸入壓py，在執行將焊料體hB從容納部115推出的釋放動作時，去除吸入壓py或根據需要施加靜壓py’。

所述加壓部件120包括：加壓塊121，其佈置於外殼110的內部，且在靠近或遠離安裝板112容納部115的方向上進行往復移動；以及多個加壓銷122，其從加壓塊121向容納部115突出。加壓塊121基於受控制部160控制的加壓驅動部M進行直線往復運動，由此，從加壓塊121延伸的加壓銷122的末端可移入容納部115直至可插入的位置，同時在將焊料體hB從容納部115釋放時，能夠將容納部115中容納的焊料體hB機械地向容納部115的外部推出。

其中，加壓驅動部M包括驅動馬達，可作為各種驅動源，優選地，可進行驅動，以使加壓塊121基於空壓移向容納部115。由此，如圖12f所示，在基板S的預設位置上以預設大小的焊接力Fm施加第2容納部215中所容納的焊料體hB，從而可提高將焊料體hB以直立狀態附著於基板S的焊錫膏F上的準確性。即，不採用以加壓塊121的推出位移進行控制的方法，而是採用以加壓塊121的推力進行荷重控制的方法，從而不會引起因向微細尺寸的焊料體hB施加過度的作用力而帶來的變形等損傷，還可以在附著於基板的狀態下提高點電接觸的可靠性。

此時，加壓部件120在焊料體hB與作為附著對象的基板S的沾有焊錫膏F的表面接觸的狀態下對焊料體hB進行加壓至少兩次，從而即使在施加一次焊接力時焊料體hB的一部分無法透過焊錫膏F的黏合力固定，也可以透過其後的焊接力使焊料體hB透過焊錫膏F的黏合力緊貼，從而可進一步提高以直立狀態進行附著的可靠性。

此時，加壓塊121還可以設置一個空壓缸作為加壓驅動部M，為了抑制加壓塊121產生傾斜位移，附圖中雖未圖示，還可以在加壓塊121的中心位置及在與中心位置對稱的多個位置上設置多個空壓缸作為加壓驅動部M。

另外，加壓塊121還可以設定為基於空壓缸進行往復移動，還可以設定為在加壓塊121與安裝板112之間壓縮設定有多個彈簧（未圖示）並且加壓塊121相對於容納部115後退最大的位置上具有用於限制加壓塊121後退移動的限位器，從而只在加壓銷122推出焊料體hB時，基於由空壓缸構成的加壓驅動部M進行工作，而基於在空壓缸中降低空壓及基於彈簧的彈性復原力，使加壓塊121恢復到後退位置。

另外，加壓部件120如圖3a所示可由一個加壓塊121形成，如圖3b所示可由多個分割的加壓塊121：121A、121B、121C及121D形成。此時，各個分割的加壓塊121A、121B、121C及121D在進行往復移動120d的期間，為了抑制發生傾斜的傾斜位移，備置有引導部118，其從外殼110的頂板朝向安裝板112並在各加壓塊121A、121B、121C及121D之間突出。例如，如圖5所示，橫穿各個分割的加壓塊121A、121B、121C及121D之間的引導部118中形成有朝往復移動方向凹陷的凹槽部118x，分割的加壓塊121A、121B、121C及121D的側面突出地形成有凸起120y，用於插入凹槽部118x，基於凹槽部118x和凸起120y可輔助分割的加壓塊121A、121B、121C及121D無傾斜地進行往復移動。此時，若加壓部件120由多個分割的加壓塊121A、121B、121C及121D形成，則加壓驅動部M可由多個空壓缸形成，並使各個分割的加壓塊121A、121B、121C及121D進行往復移動120d。

如上所構成的本發明的處理工具100如圖7至圖9e所示，還可用作將焊料體hB安裝於容納部115的把持處理工具101，如圖12a至圖12g所示，還可用作將焊料體hB以拾取的狀態釋放到附著物體並進行附著的附著處理工具201。即，透過將相同或類似結構的處理工具100分別用作把持處理工具101和附著處理工具201，從而能夠將需要進行超精密加工的處理工具100製作為單一體並用於實現各種動作。

下面，在說明前述的處理工具100分別用作把持處理工具101和附著處理工具201的結構的過程中，對於相同或者類似的對應結構採用類似的元件符號，附著處理工具201中的各名稱透過添加「第2~」進行說明。

依本發明一實施例的焊料體處理裝置1包括：把持處理工具101，其佈置為使安裝板112朝向上方（z軸方向）；擱置板199，其以與把持處理工具101的安裝板112的上面相同的高度以連續的形態較廣地佈置；保護牆198，其用於包圍擱置板199的周邊；焊料體供給裝置90，其可移動地設置，以向擱置板199的上面供給焊料體hB；第1激振器130，其設置於擱置板199的一側S1並對擱置板199進行振動，使供給的焊料體hB回彈的同時朝向另一側S2的方向X2移送；第2激振器140，其設置於擱置板199的另一側S2並對擱置板199進行振動，使供給的焊料體hB回彈的同時朝向一側S1的方向X1移送；附著處理工具201，其接收把持處理工具101的容納部115中安裝的焊料體hB，並轉移至附著對象即基板S的安裝部Cx；控制部160，其用於控制焊料體供給裝置90、把持處理工具101、激振器130、140、視覺170及附著處理工具201。

其中，把持處理工具101的容納部115和附著處理工具201的第2容納部215皆以與最終附著的基板S的安裝部Cx相同的圖案進行分佈。

所述把持處理工具101以安裝板112朝上面的姿勢設置，安裝板112的周圍連續地佈置有擱置板199。附圖中未說明的符號Bx表示用於形成一個半導體封裝件的單位晶片U1所對應的區域，具有用於附著焊料體hB的多個安裝部Cx。

其中，安裝板112和擱置板199由相同的厚度和材料形成，設置為將基於激振器131、132、141及142中至少任意一個施加到擱置板199的振動同樣傳遞到安裝板112。優選地，安裝板112和擱置板199可由一個一體型板形成，這可透過將把持處理工具101的安裝板112製作成面積大於擱置板199所佔面積來實現。

另外，擱置板199的周圍佈置有保護牆198，所述保護牆198以充分的高度圍繞，用於防止焊料體hB脫離，為了使基於激振器131、132、141及142中任意一個的擱置板199的振動不受保護牆198的妨礙，擱置板199和保護牆198之間具有細微的縫隙並且相隔。其中，擱置板199與保護牆198的縫隙大小設定為能夠抑制焊料體hB從縫隙脫落的程度。

設置於擱置板199一側S1的第1激振器130可由在擱置板199的一側S1的兩頂角附近分別設置第1-1激振器131和第1-2激振器132來實現，設置於擱置板199另一側S2的第2激振器140可由在擱置板199另一側S2的兩頂角附近分別設置第2-1激振器141和第2-2激振器142來實現。其中，激振器131、132、141及142可作為給料機（feeder）中的激振器使用。

由此，在擱置板199的一側上面供給焊料體hB的狀態下，如果基於第1-1激振器131和第1-2激振器132擱置板199的一側產生振動v1，則焊料體hB回彈的同時從擱置板199的一側S1向另一側S2的方向X2移送。相反地，在擱置板199的另一側上面有焊料體hB供給的狀態下，如果基於第2-1激振器141和第2-2激振器142擱置板199的另一側產生振動v2，則焊料體hB回彈的同時從擱置板199的另一側S2向一側S1的方向X1移送。

類似地，如果基於第1-1激振器131和第2-1激振器141在擱置板199的側面一側Sa進行振動，則焊料體hB回彈的同時從擱置板199的側面一側Sa向側邊另一側Sb的方向Yb移送。相反地，如果基於第1-2激振器132和第2-2激振器142在擱置板199的側面另一側Sb產生振動，則焊料體hB回彈的同時從擱置板199的側面另一側Sb向側邊另一側Sa方向Ya移送。

此時，如果基於第1-1激振器131和第1-2激振器132的振動強度大於第2-1激振器141和第2-2激振器142的振動強度，則焊料體hB只基於第1-1激振器131和第1-2激振器132向另一側的方向X2移送，同樣地，如果基於第2-1激振器141和第2-2激振器142的振動強度大於第1-1激振器131和第1-2激振器132的振動強度，則焊料體hB只基於第2-1激振器141和第2-2激振器142向一側的方向X1移送。另外，如果在指定的誤差範圍內，基於第1-1激振器131和第1-2激振器132的振動強度等於第2-1激振器141和第2-2激振器142的振動強度，則焊料體hB處於原地回彈且不進行移送的狀態。

附圖中所給出的實施例中，雖然示出了擱置板199的一側S1和另一側S2各自具有兩個激振器的結構，但是本發明不限於此，擱置板199的一側S1和另一側S2還可以各自具有一個激振器或三個激振器。

所述視覺170拍攝影像並檢查基於激振器130、140進行振動的同時焊料體hB是否正常地安裝於把持處理工具101的容納部115。

如果所述附著處理工具201基於視覺170拍攝的影像感測到焊料體hB的正常安裝狀態，則接收把持處理工具101的容納部115中安裝的焊料體hB，將焊料體hB豎直直立於附著物件即基板S的預設安裝部Cx的狀態進行轉移。

下面，依序說明利用如上構成的處理裝置1，向把持處理工具101的容納部115供給焊料體hB的結構。

步驟1：首先，如圖9a所示，透過焊料體供給裝置90將考慮到貼裝到附著物件的元件K高度而選擇的焊料體hB供給71至焊料體處理裝置1的擱置板199。

步驟2：然後，如圖9b，佈置於擱置板199一側S1的第1-1激振器131和第1-2激振器132開始振動，使擱置於擱置板199一側上面的焊料體hB回彈的同時向擱置板199的另一側S2方向X2移送72。

如果所供給的焊料體hB從安裝板112的容納部115的上側向擱置板199的另一側S2，焊料體hB發生部分堆疊，如圖9c所示，則驅動佈置於擱置板199另一側S2的第2-1激振器141和第2-2激振器142，使焊料體hB在擱置板199的上面回彈的同時向一側S1方向X1移送73。

根據需要，透過調節第1-1激振器131和第1-2激振器132與第2-1激振器141和第2-2激振器142的振動強度，來調節焊料體hB的移送速度，從而使焊料體最小限度地停留在擱置板199的一側和另一側上面。此外，根據需要，透過驅動第1-1激振器131和第2-1激振器141，或驅動第2-1激振器141和第2-2激振器142也可以向軸方向（±y軸方向）移送。由此，將大多數的焊料體hB置於安裝板112容納部115的上側。

步驟3：然後，如圖9d所示，透過將第1-1激振器131和第1-2激振器132及第2-1激振器141和第2-2激振器142的振動強度調整至相同或相近的大小以達到預設偏差以下，從而引導位於安裝板112上側的焊料體hB在原地進行回彈運動74。

同時，把持處理工具101的壓力調節部P1將外殼110的內部調至負壓狀態，誘使吸入壓py在各容納部115中發揮作用。特別如圖10所示，容納部115的開口形成有相對於容納部115的深度方向呈25度至35度的角度ang1傾斜的傾斜面1151，如果回彈的焊料體hB的末端一部分落入基於在傾斜面1151變寬的開口中，則焊料體hB以沿著傾斜面1151向元件符號99標出的方向旋轉的同時引導並插入容納部115的狀態安裝。此外，基於傾斜面1151變寬的開口，如元件符號98所示，有助於焊料體hB直接安裝於容納部115。安置在容納部115中的焊料體hB突出預定高度zp。

因此，焊料體hB一直維持容納於容納部115的狀態直至下端與加壓銷122的前端接觸為止，基於容納部115開口處形成的傾斜面1151，可大幅縮短將焊料體hB容納於把持處理工具101的容納部115所需的製程時間，具有有益效果。

如果將焊料體hB安裝於容納部115的製程充分進行，則在維持把持處理工具101的容納部115中施加吸入壓py的狀態的同時，將線性噴射空氣的鼓風機（未圖示）沿著擱置板199和安裝板112的上面進行吹掃，並將把持處理工具101的安裝板112上面殘留的焊料體移向擱置板199的一側或另一側。

步驟4：然後，如圖9e所示，利用視覺170拍攝把持處理工具101的容納部115中是否容納有焊料體hB，並將拍攝影像傳送給控制部160。

控制部160接收來自視覺170的拍攝影像，並判斷焊料體hB在容納部115中的容納狀態是否屬於正常範疇。如果焊料體的容納狀態屬於正常範疇，則利用附著處理工具201進行轉移焊料體的製程，如果焊料體的容納狀態不屬於正常範疇，即把持處理工具101容納部115中的一部分中無焊料體容納等，則反覆進行步驟2和步驟3。

步驟5：在步驟4中，如果把持處理工具101容納部115中焊料體的容納狀態認定為屬於正常範圍，即認定為將焊料體hB逐一容納於以預設圖案排列的容納部115的焊料體容納步驟已完成，如圖11a和圖11b所示，則基於移動驅動部MC使附著處理工具201移動201d1至與把持處理工具101對齊的位置。此時，可具有感測感測器，用於感測附著處理工具201的對齊位置。

附著處理工具201的第2容納部215與把持處理工具101的容納部115以相同的圖案形成，並且在附著處理工具201與把持處理工具101對齊的狀態下，附著處理工具201的第2容納部215與把持處理工具101的容納部115呈上下互相對視的狀態。

此時，在附著處理工具201的第2壓力調節部P2不工作的狀態下，容納部215維持大氣壓力，第2加壓驅動部M2向上側移動220d1加壓銷222，以維持第2容納部215能夠容納焊料體hB的狀態。此外，把持處理工具101的壓力調節部P1將外殼110的內部空間調至負壓狀態，而容納部115中維持吸入壓py產生作用的狀態，如120d1所示方向，加壓驅動部M1向下側移動加壓銷222，並維持各容納部115中容納有焊料體hB的狀態。

附著處理工具201與把持處理工具101之間的間距z1，設定為小於焊料體hB的高度hh減去把持處理工具101容納部115的傾斜面1151深度d1的取值（hh-d1）。更優選地，附著處理工具201與把持處理工具101之間的間距z1設定為小於焊料體hB的高度hh減去把持處理工具101容納部115的傾斜面1151深度d1與附著處理工具201第2容納部215的第2傾斜面2151深度dz總和後的取值（hh-d1-dz）。由此，如圖11b（其為圖11a中C部分的放大圖）所示，在從把持處理工具101的容納部115向附著處理工具201的第2容納部215供給焊料體hB的過程中，把持處理工具101的加壓銷122向上方舉起並推出焊料體hB時，如圖11b的放大圖中虛線的焊料體位置中所確認，焊料體hB的下部一部分位於把持處理工具101的容納部115的容納貫通部1153中，焊料體hB的上部一部分位於附著處理工具201的第2容納部215的第2容納貫通部2153中，從而可防止焊料體hB傾倒並脫落，具有有益效果。

步驟6：然後，如圖11c（其為圖11a中C部分的放大圖）所示，把持處理工具101的壓力調節部P1去除吸入壓，加壓驅動部M1向上方（如120d2所示方向）推加壓銷122。此時，壓力調節部P1還可以在去除吸入壓的同時施加靜壓。

此外，附著處理工具201的第2壓力調節部P2維持第2外殼210的內部為負壓狀態，以使吸入壓py作用於第2容納部215，第2加壓驅動部M2維持向上方拉第2加壓銷222的狀態，從而容納從把持處理工具101的容納部115向上方推上來的焊料體hB。

如前所述，為了使焊料體hB保持下端部和上端部同時搭在把持處理工具101的容納貫通部1153和附著處理工具201的第2容納貫通部2153的狀態，設定附著處理工具201與把持處理工具101之間的間距z1，從而在從把持處理工具101向附著處理工具201移送焊料體hB的過程中可防止直立狀態的焊料體hB傾倒並脫離的問題發生。

進一步地，把持處理工具101的加壓銷122向上方推出焊料體hB，直至焊料體hB的上端處於與第2容納部215的第2加壓銷222的前端222e接觸的狀態為止，焊料體hB一直維持下方受到加壓銷122支撐的狀態，在焊料體hB的上端接觸第2加壓銷222的前端222e的狀態下基於吸入壓py的作用能夠將焊料體hB穩定無誤地拾取到第2容納部215中。

步驟7：在步驟6中第2容納部215中施加吸入壓py並將焊料體hB逐一容納之後，如圖11d所示，附著處理工具201基於移動驅動部MC以與把持處理工具101相隔的狀態，如圖12a所示，向附著物件即基板S的上側移動201d2。

另外，在進行步驟8之前，基板S的安裝部Cx中預先塗佈適當量的焊錫膏F。基板S上塗佈焊錫膏F是基於印刷方式或者點描（dotting）方式、或者利用掩模的塗佈方式在基板S的安裝部Cx以預定的量進行塗抹。焊錫膏F可選用焊劑或焊接膏。

步驟8：第2容納部215的佈置圖案與附著物件即基板S的安裝部Cx的圖案相同，如圖12b的「D」部分的放大圖即圖12c所示，將附著處理工具201的第2容納部215與基板S的安裝部Cx對齊，且將附著處理工具201放置201d3於與基板S相隔預設間距z2的位置上。

此時，附著處理工具201的第2壓力調節部P2處於向第2容納部215施加吸入壓py的狀態，此時焊料體hB維持被拾取到第2容納部215且被把持的狀態且上端與加壓銷222接觸。

步驟9：然後，如圖12d和圖12f所示，第2加壓驅動部M2向下方移動220d2加壓塊221，基於第2加壓銷222將各第2容納部215中容納的焊料體hB向外推出。同時，第2壓力調節部P2去除第2容納部215所施加的吸入壓py。

步驟8中，附著處理工具201與基板S之間的間距z2設定為小於焊料體hB的高度hh減去第2容納部215的傾斜面2151深度dz後取值。即，為了使焊料體hB容納在第2容納部215的第2容納貫通部2153中且以一部分長度zz搭靠，同時為了保持與基板S的表面形成的焊錫膏F接觸的狀態，第2安裝板212的位置和高度相對於基板S而設定。

由此，步驟9中，如果附著處理工具201的第2容納部215釋放焊料體hB，則即使焊料體hB的下端處於完全貫通焊錫膏F並與基板S的表面接觸的狀態，焊料體hB的上端部在附著處理工具201的第2容納部215的容納貫通部2153中以預設的長度zz呈干涉狀態保留，焊料體hB可維持上端干涉地豎直直立於容納貫通部2153中的狀態。

更重要的是，如圖12d所示，對於第2加壓銷222，焊料體hB的另一端以預設長度zz干涉地容納於第2容納部215的第2容納貫通部2153中，並且在焊料體hB的一端與焊錫膏F接觸的狀態下，基於第2加壓銷222對焊料體hB施加朝向焊錫膏F的焊接力Fm。

如前所述，用於驅動第2加壓部件220移動的第2加壓驅動部M2可由空壓缸形成，基於空壓缸可準確地施加預設大小的力。因此，透過第2加壓銷222，向焊料體hB施加朝向焊錫膏F方向的一定大小的焊接力Fm，焊料體hB不發生彎曲變形的同時，能夠使焊料體hB的下端部基於焊錫膏F的黏結力附接並以直立狀態固定。

為此，基於空壓缸以第2加壓銷222為媒介施加至焊料體hB的焊接力Fm可以設定為在焊料體hB的一端接觸到焊錫膏F的狀態下，利用第2加壓銷222在預設時間內對焊料體hB施加焊接力。如上所述，將施加至焊料體hB的焊接力Fm的時間（例如，0.5秒至2秒左右）設定為充分的時長，使焊料體hB的下端部基於焊錫膏F的黏結力以直立姿勢牢固地固定。

另外，基於空壓缸以第2加壓銷222為媒介向焊料體hB施加的焊接力Fm可以設定為在焊料體hB的一端與焊錫膏F接觸的狀態下，利用第2加壓銷222向焊料體hB施加焊接力至少兩次。如上所述，向焊料體hB施加焊接力Fm的次數設定為至少兩次，如圖12e所示，對於利用一次焊接力無法固定於焊錫膏F的焊料體ehB，如圖12f所示，利用第2加壓銷222將焊接力Fm重複施加於焊料體hB，使焊料體hB的下端部基於焊錫膏F的黏結力以直立姿勢牢固地固定。

另外，根據需要，第2壓力調節部P2還可以採用靜壓作為從第2容納部215推出的力並施加。這是由於焊料體hB的上端以直立姿勢干涉地維持在附著處理工具201的第2容納部215中，因此即使基於第2壓力調節部P2存在從第2容納部215向外部的空氣流動，也不會發生焊料體hB的姿勢扭曲或傾倒的問題。此外，透過基於第2壓力調節部P2調節的空氣流動，能夠克服可能產生於第2加壓銷222的下端222e與焊料體hB之間的靜電力，因此，在基於第2加壓銷222向焊料體hB施加焊接力Fm之後，第2加壓銷222在後退的同時進行遠離焊料體hB的上端的移動220d1時，即使與焊料體hB間存在靜電力，透過強制空氣流動使第2加壓銷222與焊料體hB強行分離，從而在焊料體附著過程中，附著處理工具201的眾多第2容納部215中的焊料體hB全部轉移到基板S的安裝部Cx無一殘留，具有有益效果。

步驟10：在基於步驟9將焊料體hB以直立的姿勢附著到基板S的安裝部Cx之後，如圖12g所示，附著處理工具201移動201d4並遠離基板S。然後，再參考圖11a，附著處理工具201靠近把持處理工具101轉移焊料體hB並附著到新的基板S上。

另外，在基板S的預設的圖案位置上以豎立狀態附著有焊料體hB，該基板將移送至進行回流等的後續製程。

儘管上面已經描述了本發明的一些優選實施方式，但本發明並不限於這些實施方式。應瞭解，在不脫離申請專利範圍中限定的本發明的範圍的情況下可以進行各種改變和修改。

1:處理裝置 71:供給 74:回彈運動 90:焊料體供給裝置 98:開口 101:把持處理工具 160:控制部 170:視覺 198:保護牆 199:擱置板 201:附著處理工具 1154:內側貫通部 110、210:外殼 112、212:安裝板 113、118:引導部 1151、1152、2151:傾斜面 1153、2153:容納貫通部 118x:凹槽部 120、220:加壓部件 120d:直線往復運動/往復移動 120d1、120d2:方向 120y:凸起 121、221、121A、121B、121C、121D:加壓塊 122、222:加壓銷 122e:前端 130、131、132、140、141、142:激振器 20、100、100':處理工具 201d1、201d2、201d4、220d1、220d2:移動 201d3:放置 22、115、215:容納部 222e:前端/下端 72、73:移送 99、x、X1、X2、y、Ya、Yb、z:方向 A、B、C、D:部分 ang1:傾斜角/角度 ang2:傾斜角 Bx:區域 Cx:安裝部 d1、dz:深度 dd:長邊/直徑 dx:直徑 ehB、hB:焊料體 F:焊錫膏 Fm:焊接力 h2、z1、z2:間距 hh、hk:高度 K:元件 M、M1、M2、Ma、Mb、Mc、Md:加壓驅動部 mB:焊料球 MC:移動驅動部 P、P1、P2:壓力調節部 py:吸入壓 py':靜壓 S:基板 S1、S2、Sa、Sb:側 U1:單位晶片 v1、v2:振動 Xa-Xa、Xb-Xb:切線 zp:高度 zz:部分/長度

圖1a是用於附著焊料體的安裝部所具有的單位晶片的結構立體圖。 圖1b是用於製造多個單位晶片的附著焊料球的結構示意圖。 圖2是圖1的單位晶片縱橫排列的基板的結構示意圖。 圖3a是根據本發明一實施例的焊料體處理工具的結構示意圖。 圖3b是根據本發明另一實施例的焊料體處理工具的結構示意圖。 圖4是圖3a的「A」部分的放大圖。 圖5是基於圖3b的切線Xa-Xa的橫斷面圖。 圖6是基於圖3a和圖3b的焊料體處理工具處理的焊料體的範例圖。 圖7是將圖3a的焊料體處理工具作為把持處理工具的處理裝置的立體圖。 圖8是圖7的處理裝置的結構示意圖。 圖9a至圖9e是依序圖示將焊料體安置於圖7的處理裝置的把持處理工具的容納部的結構圖示。 圖10是圖9d的「B」部分的放大圖，是用來說明將焊料體安置於容納部的工作原理的圖示。 圖11a至圖11d是依序圖示將把持處理工具的容納部中安置的焊料體轉移至附著處理工具的第2容納部的結構示意圖。 圖12a至圖12g是依序圖示將附著處理工具中容納的焊料體轉移至基板的結構示意圖。

212:安裝板

215:容納部

222:加壓銷

220d1:移動

220d2:移動

F:焊錫膏

Fm:焊接力

hB:焊料體

S:基板

zz:部分/長度

Claims (18)

1. 一種焊料體處理工具，用於處理具有柱狀的高度大於橫斷面的長邊、以及平坦的上部表面和下部表面的焊料體，包括： 安裝板，其一個表面上以預設的圖案排列有多個容納部，所述容納部逐一容納所述焊料體； 外殼，具有與外部隔絕的內部空間； 壓力調節部，其用於向所述容納部施加來自於所述內部空間的吸入壓； 加壓部件，設置於所述內部空間，其具有藉由至少一個引導部以直線移動的至少一個加壓塊，及從所述加壓塊延伸向所述容納部的多個加壓銷； 加壓驅動部，直線移動所述加壓塊， 其中，所述外殼被設置成所述安裝板直接面對附著對象的表面，並且所述安裝板與所述附著對象的所述表面相隔預設間距；其中所述焊料體的上部分容納於所述容納部，所述焊料體的下端與所述附著對象的所述表面的焊錫膏接觸， 其中，所述加壓驅動部向下方移動所述加壓塊，並維持所述焊料體的所述上部分容納於所述容納部的狀態，以及維持所述焊料體的所述下端與所述焊錫膏接觸，以使得所述加壓銷向所述容納部外部推出所述焊料體，且所述加壓銷通過所述加壓驅動部的空壓在預設的時間內施予預設的焊接力以將所述焊料體推向所述焊錫膏。
2. 如請求項1所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述壓力調節部將所述焊料體容納在所述容納部並進行拾取時施加所述吸入壓，從所述容納部推出所述焊料體並進行釋放時去除所述吸入壓。
3. 如請求項1所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述加壓銷的前端形成有支撐面，用於將所述焊料體容納到所述容納部。
4. 如請求項1所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述加壓銷利用所述預設的焊接力加壓所述焊料體來進行荷載控制。
5. 如請求項1所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述安裝板與所述加壓塊之間施加有使所述加壓塊遠離所述容納部後退的彈簧的彈性復原力，所述空壓只在所述加壓銷向所述容納部外部推出所述焊料體時施加。
6. 如請求項1所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述加壓部件在所述焊料體與所述附著對象的所述表面接觸的狀態下，加壓至少兩次。
7. 如請求項1所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述容納部形成有朝向開口且開口斷面呈逐漸擴張形態的傾斜面，所述傾斜面從所述開口以預設的深度，相對於所述容納部的深度方向以25度至35度的角度傾斜。
8. 如請求項7所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述傾斜面以相當於所述焊料體高度的1/3倍至2/3倍的深度形成。
9. 如請求項1所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述焊料體的主材料為銅材料。
10. 如請求項1~9中任一項所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述加壓部件包括多個分割加壓塊，且所述加壓驅動部被配置成使各個所述分割加壓塊進行直線移動。
11. 如請求項1~9中任一項所述的焊料體處理工具，更包括： 電離裝置，設置於與所述加壓銷連接的所述加壓塊的相近處，其中，所述電離裝置被配置成當所述焊料體被容納於所述容納部中並且與所述加壓銷的前端接觸時，去除所述焊料體與所述加壓銷之間的靜電力。
12. 如請求項1~9中任一項所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述預設的時間為0.5秒至2秒。
13. 如請求項1~9中任一項所述的焊料體處理工具，其特徵在於： 所述安裝板佈置於擱置板的開口處，以使所述容納部的開口朝向上方； 如果從焊料體供給部向所述擱置板的表面供給焊料體，則佈置於所述擱置板一邊的第1激振器和佈置於所述擱置板另一邊的第2激振器開始振動，並使所述擱置板產生振動，使所述焊料體回彈，從而使焊料體安置到施加有吸入壓的所述容納部中。
14. 一種焊料體處理方法，所述焊料體的柱狀的高度大於橫斷面的長邊且具有平坦的上部表面和下部表面，包括： 焊料體容納步驟，準備一個焊料體處理工具，所述焊料體處理工具包括：具有與外部隔絕的內部空間的外殼、安裝板，設置在所述外殼的一個表面上，以預設的圖案排列有多個容納部，所述容納部逐一容納所述焊料體、加壓部件，具有從加壓塊延伸向所述容納部突出的多個加壓銷，並且配置為在所述內部空間內直線移動、壓力調節部，用於向所述容納部施加吸入壓、以及直線移動所述加壓塊的加壓驅動部；向所述焊料體處理工具的所述安裝板上以預設的圖案所形成的第二容納部施加所述吸入壓，並將所述焊料體逐一容納至所述第二容納部； 處理工具放置步驟，在所述焊料體的上部分容納於所述容納部，且在所述焊料體的下端與附著對象的表面的焊錫膏接觸的狀態下，將所述外殼設置成所述安裝板與所述附著對象的所述表面相隔預設間距，並且直接面對所述表面； 焊料體加壓步驟，當所述安裝板直接面對所述附著對象時，所述加壓驅動部向下方移動所述加壓塊以利用所述加壓銷向所述容納部的外部推出所述焊料體，通過所述加壓驅動部的空壓施予預設的焊接力以將所述焊料體推向所述焊錫膏，其中在維持所述焊料體的所述上部分容納於所述容納部，且所述焊料體的所述下端與所述附著對象的所述表面的所述焊錫膏接觸的狀態下，利用所述加壓銷在預設的時間內向所述焊料體施加所述預設的焊接力。
15. 如請求項14所述的焊料體處理方法，其特徵在於，進一步包括： 在所述焊料體加壓步驟之前或在所述焊料體加壓步驟進行期間，去除所述容納部中施加的所述吸入壓的吸入壓去除步驟。
16. 如請求項15所述的焊料體處理方法，其特徵在於，進一步包括： 在進行所述吸入壓去除步驟之後，向所述第二容納部施加靜壓的步驟。
17. 如請求項14所述的焊料體處理方法，其特徵在於： 所述焊料體加壓步驟中，在所述焊料體的所述下端與所述焊錫膏接觸的狀態下，利用所述加壓銷向所述焊料體施加所述焊接力至少兩次。
18. 如請求項14所述的焊料體處理方法，其特徵在於： 所述容納部形成有朝向開口且開口斷面呈逐漸擴張形態的傾斜面，所述傾斜面以相對於所述容納部的深度方向呈25度至35度的角度傾斜地形成。