发明名称 用以阵列排列细小导电球于基板及/或晶片上之转移装置
摘要 利用一转移装置将导电球(6)自一托盘(4a)转移至一半导体晶片(7)之导电垫(71)阵列上;转移装置包括一托盘(4a)、吸附头(1)、及一驱动机构(D)。具有凹陷部阵列的托盘(4a)与导电垫阵列图案相同,吸附头(1)具有真空孔(31)阵列,驱动机构(D)将吸附头(1)自闲置位置移动至托盘(4a),与自托盘(4a)移动至半导体晶片(7);当吸附头(1)移至托盘(4a)时,真空孔(31)与凹陷部(41)连接,以将导电球(6)限制在狭小空间中;抽真空;接着导电球(6)经由封闭空间移动至真空孔(31);即使导电球(6)已充电,但导电球(6)不会被相邻之导电球所吸引,并可确实地由真空孔(31)所抓取。
申请公布号 TWI231167 申请公布日期 2005.04.11
申请号 TW091105183 申请日期 2002.03.19
申请人 电气股份有限公司;E. M. 股份有限公司 发明人 栌山一郎;北城荣;田勇三;片平明夫;石田淳;寺岛优;二上和彦
分类号 H05K3/46 主分类号 H05K3/46
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种转移装置,将复数个导电球(6)转移至一基板(7)上之导电垫(71)阵列上,包括:一吸附头(1;1A),具有复数个真空孔(31;31/35;31/35A;31/35C;31/35D),且该复数个真空孔位于与该导电垫(71)阵列之图案相同的图案上;一真空源(V),在复数个真空孔(31;31/35;31/35A;31/35C;31/35D)中抽真空,并破除该真空;一阵列站(4;4';4";4A;3B/4B;3C/4B;3D/4B;3E/4B;70;4H/5),具有一拥有复数个凹陷部(41;41';41A)之托盘,该复数个凹陷部位于该导电垫阵列之图案上,并接收该等导电球(6),且该等凹陷部(41)的壁隔绝相邻之该等导电球(6);及一驱动机构(D),将该吸附头移动至该托盘处,并将该吸附头自该托盘处移动至该导电垫阵列处;其特征在于:该驱动机构(D)使该吸附头(1;1A)与该托盘(4a;4a';4';4";4B;4f;4h)形成实质互相分离之路径,以在该吸附头到达该托盘时,将该等导电球(6)自该复数个凹陷部(41;41';41A)导引至该复数个真空孔(31;31/35;31/35A;31/35C;31/35D)。2.如申请专利范围第1项之转移装置,其中该阵列站(4;4';4";4A;3B/4B;3C/4B;3D/4B;3E/4B;70;4H/5)还具有一与该凹陷部(41;41';41A)连接之空气通道(51/52/42;51/52/42'),以在该真空源经由该复数个真空孔(31;31/35;31/35A;31/35C;31/35D)的该路径中抽真空时,可供应空气。3.如申请专利范围第2项之转移装置,其中该空气通道具有一开口于空气中的空心空间(51/52),与复数个别相关于该复数个凹陷部(41;41';41A)的空气孔(42;42'),并在该空心空间与该相关之凹陷部间连接。4.如申请专利范围第3项之转移装置,其中该复数个空气孔(52/42')个别地与该相关凹陷部(41;41';41A)偏移。5.如申请专利范围第4项之转移装置,其中该阵列站包括一具有该复数个空气孔(42')之第一板(44),与一具有该复数个凹陷部(41;41';41A)之第二板(43),且该第二板与该第一板连接。6.如申请专利范围第5项之转移装置,其中该第一板(44)利用扩散接合与该第二板(43)结合。7.如申请专利范围第1项之转移装置,其中该等导电球(6)具有球形结构,而该复数个凹陷部(41;41A)具有一在该等导电球(6)直径的50%至110%的范围内之深度。8.如申请专利范围第7项之转移装置,其中该复数个凹陷部(41;41A)经由复数个空气孔(42;42')与空气连接,而该复数个空气孔与该相关之凹陷部偏移。9.如申请专利范围第7项之转移装置,其中该深度小于该等导电球(6)直径之値,而该复数个真空孔具有个别的吸附口(35;35A;35B;35C;35D),且该吸附口之面积大于与该托盘(4B)上表面共平面之该等导电球(6)的截面积。10.如申请专利范围第9项之转移装置,其中该吸附头(3A;3B;3C;3D;3E)具有一拥有该吸附口(35;35A;35B;35C;35D)之第一板(34;34B;34C;34D),与一具有该复数个真空孔之剩余部分(31)并与该第一板连接之第二板(33)。11.如申请专利范围第10项之转移装置,其中该第一板(34;34B;34C;34D)利用扩散接合与第二板(33)结合。12.如申请专利范围第10项之转移装置,其中该吸附口(35;35A;35B;35C;35D)由一相对于该第一板之一表面倾斜的内表面所定义,其中打开该吸附口,以自该表面朝向该剩余部分减少该吸附口的面积。13.如申请专利范围第12项之转移装置,其中该吸附口形成于一矽层内。14.如申请专利范围第13项之转移装置,其中该内表面为矽晶体之(111)晶格平面。15.如申请专利范围第12项之转移装置,其中该第一板(34D)之内表面为圆形。16.如申请专利范围第15项之转移装置,其中该第一板(34D)之内表面在该第一板上利用电形成法在一金属层中形成。17.如申请专利范围第15项之转移装置,其中该第一板(34D)之内表面在一有机化合物层中形成。18.如申请专利范围第17项之转移装置,其中该有机化合物层由至少一自包括聚醯亚胺、聚醯胺或聚尿树脂的群组中所选出之物质所组成。19.如申请专利范围第1项之转移装置,其中该阵列站(70)还包括一驱动以振动之振动器(8),以振动该托盘(4f)中所接收之该等导电球(6)。20.如申请专利范围第19项之转移装置,其中该振动器(8)为一压电元件。21.如申请专利范围第1项之转移装置,还包括一监控该托盘(4h)之监控系统(9),以察看在相对应于该导电垫(71)阵列之凹陷部(41)阵列中是否个别地接收该等导电球(6),并指示该阵列站(4H)移动该托盘(4h),以否定之答案指定另一凹陷部(41)阵列将该等导电球(6)个别地填充至该吸附头(1),而用肯定之答案使该驱动机构(D)利用该吸附头抓取该等导电球(6)。22.如申请专利范围第21项之转移装置,其中该监控系统包括一朝向该托盘(4h)之影像撷取装置(9a),且该监控系统经由一来自该影像撷取装置提供之影像的资料处理,选择性地命令该阵列站与该驱动机构。23.如申请专利范围第1项之转移装置,其中在液体中的该复数个凹陷部中接收该等导电球。24.如申请专利范围第23项之转移装置,其中该阵列站还具有一与该凹陷部连接之排放通道,以在该复数个凹陷部个别地接收该等导电球后,使该液体流出。25.如申请专利范围第24项之转移装置,其中该排放通道具有一空心空间与复数个与该复数个凹陷部相连,并连接该空心空间与相连之凹陷部的排放孔。26.如申请专利范围第25项之转移装置,其中该复数个排放孔个别地与该相连之凹陷部偏移。27.一种球转移系统,包括:一球阵列排列装置(80;92;95/96),以在一电解液(85)中之形成于一托盘(89)中的凹陷部阵列中阵列排列复数个导电球(90),该凹陷部阵列位于一与在一基板(91)上形成之导电垫图案相同之图案上;及一球转移装置(81),以将该等导电球自该凹陷部转移至该基板(91)上之垫阵列上。28.如申请专利范围第27项之球转移装置,其中该球阵列排列装置还包括:一浴槽(82),填充该电解液(85);一托盘传送单元(84),将该托盘(89)浸入该电解液(85)中,且在该电解液(85)中倾斜该托盘(89),并将该托盘(89)自该浴槽(82)移动至该球转移装置(81);及一球送料器(83),在该浴槽(82)上,且将该等导电球(90)送至该托盘(89)之上。29.如申请专利范围第27项之转移装置,其中该球转移装置包括:一浴槽(93),填充该电解液(85),并驱动该浴槽以旋转;一托盘传送单元(84),将该托盘(89)浸入该电解液(85)中,并将该托盘(89)自该浴槽移动至该球转移装置(81);及一球送料器(83),在该浴槽之上,且在驱动该浴槽以旋转时,将该等导电球送至该托盘之上。30.如申请专利范围第27项之转移装置,其中该球阵列排列装置包括:一托盘台(96),在水平位置与倾斜位置间维持与改变该托盘(89);一托盘传送单元,将该托盘移动至该托盘台上,并自该托盘台移动至该球转移装置;及一送料器(95),以在该倾斜位置之该托盘台的托盘(89)上供应该等导电球(90)与该电解液(85)。31.一种球阵列排列装置,包括:一托盘(89;97;98;99),具有复数个位于一目标板上之导电垫阵列的图案上之凹陷部,该复数个凹陷部开口于该板之一表面,并个别地接收一导电球;一用以对该托盘供应一电解液并使该电解液流过该表面之装置;及一用以在该表面上供应该导电球并使该导电球与该电解液一起在该表面上移动之装置。32.如申请专利范围第31项之球阵列排列装置,其中该托盘还具有一与该凹陷部连接之排放通道,以在该复数个凹陷部中个别地接收该导电球之后,使该液体流出。33.如申请专利范围第32项之球阵列排列装置,其中该排放通道具有一空心空间与复数个个别地与该复数个凹陷部连接之排放孔,并连接该空心空间与该相连之凹陷部之间。34.如申请专利范围第33项之球阵列排列装置,其中该复数个排放孔与各该相连之凹陷部偏移。35.如申请专利范围第31项之球阵列排列装置,其中该托盘(97;98;99)还具有与该凹陷部偏移之孔,以允许该电解液经由该孔流出。36.如申请专利范围第35项之球阵列排列装置,其中该托盘包括一具有该凹陷部(98b)之第一板(98a/99a),与一具有该孔(98d)并固定于该第一板之第二板(98c;99b)。37.如申请专利范围第36项之球阵列排列装置,其中该第一板(99a)经由扩散接合与该第二板(99b)固定。图式简单说明:图1A至1C显示在球转移操作中之转移装置的剖面图;图2A至2C显示在球转移操作中之另一转移装置的剖面图;图3显示合并于转移装置中之托盘的剖面图;图4显示可用于转移装置之另一托盘中的吹气剖面图;图5显示形成于托盘中之凹陷部与洞之示意平面图;图6显示又一托盘中可使用之凹陷部与洞之示意平面图;图7A与7B显示在球转移操作中之又一转移装置的剖面图;图8显示强迫导电球在一凹陷部中的剖面图;图9A与9B显示转移装置中另一可使用之真空垫的剖面图;图10显示转移装置中又一可使用之真空垫的剖面图;图11A与11B显示转移装置中还一可使用之真空垫的剖面图;图12A与12B显示转移装置中又一可使用之真空垫的剖面图;图13显示根据本发明合并于另一转移装置之阵列站结构的剖面图;图14显示根据本发明又一转移装置结构之剖面图;图15A至15C显示根据本发明之球转移顺序的示意图;图16A与16B显示根据本发明之另一球转移顺序的示意图;图17显示根据本发明之又一球转移顺序的示意图;图18显示使用于球转移中之托盘结构的剖面图;图19显示使用于球转移中之另一托盘结构的剖面图;及图20显示使用于球转移中之又一托盘结构的剖面图。
地址 日本
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