TW201429599A - 變形除去裝置及變形除去方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本發明之目的在於提供除去多個金屬球中所含之形狀不良品,而可降低變形含有率的變形除去裝置及變形除去方法。【解決手段】在變形除去裝置(1),藉由使焊錫球(B)與移動面(2b)接觸,使焊錫球(B)轉動,從根據焊錫球(B)之球形狀所產生之滾動舉動的差異可僅除去球形狀變形的形狀不良品(B2),依此方式,除去多個焊錫球中所含之形狀不良品(B2),而可降低變形含有率。
Description
本發明係有關於變形除去裝置及變形除去方法,例如適合應用於從由直徑10~60[μm]之微小的焊錫球之集合所構成的球群中除去球形狀變形之形狀不良品的情況。
近年來,伴隨電子機器之小形化或高性能化,電子機器所組裝之材料的小形化、或接合部之小面積化加速,對由直徑10~60[μm]所構成之微小之焊錫球的需求亦高漲(例如參照專利文獻1)。可是,在這種微小之焊錫球的製程,亦可能2~3個焊錫球焊接(意指複數個焊錫球在仍然接觸下凝固而成為一塊的的現象),而產生球形狀變形之形狀不良品。
因此,希望高效率地除去依此方式球形狀變形之形狀不良品,而在最終製品時降低變形含有率。在此,作為除去這種球形狀變形之形狀不良品之一般的手法,已知利用球形狀未變形之正球形之焊錫球的滾動舉動、與球形狀變形之形狀不良品的滾動舉動相異的性質,對良品的焊錫球與變形之形狀不良品進行分級,並除去形狀不良品的手法。
例如作為利用這種原理之裝置,已知設置具有既定傾斜角度之傾斜板,將焊錫球逐漸供給至該傾斜板上去,並藉自重使焊錫球在傾斜板滾動的變形除去裝置。在此情況,未
變形之良品的焊錫球係在傾斜板上直線地滾動,另一方面,變形之形狀不良品係無法直線前進,而從傾斜板之旁邊脫落。藉此,變形除去裝置係僅回收直線地滾動的焊錫球,而可除去在製程所產生之形狀不用品。
[專利文獻1]專利第4987928號公報
可是,在由這種構成所構成之變形除去裝置,焊錫球變成微小時,因為焊錫球之自重輕,所以焊錫球之運動舉動大為變化,即使將焊錫球供給至傾斜板上亦不會滾動,而滯留於傾斜板上。因此,在以往之變形除去裝置,具有無法從多個焊錫球中除去形狀不良品的問題。又,在此時,即使為了強迫焊錫球滾動而使傾斜板之傾斜角度變大,傾斜板上之焊錫球係正球形之正常品與形狀不良品都不會滾動,而只是滑落下去,無法從這些焊錫球之球群中除去形狀不良品,而具有無法降低變形含有率的問題。
因此,本發明係鑑於上述之問題而開發者,其目的在於提供除去多個金屬球中所含之形狀不良品,而可降低變形含有率的變形除去裝置及變形除去方法。
本發明之如申請專利範圍第1項的變形除去裝置係包括:移動體,係移動面在一方向移動;及供給手段,係從
該一方向之反方向側朝向該移動面供給金屬球;其特徵在於:藉由使該金屬球與該移動面接觸,使該金屬球轉動,從根據該金屬球之球形狀所產生之滾動舉動的差異除去該球形狀變形的形狀不良品。
本發明之如申請專利範圍第2項的變形除去裝置係特徵在於:在如申請專利範圍第1項,具備濕度調整手段,該濕度調整手段係調整進行該金屬球之分級作業之作業空間的濕度,抑制該金屬球之凝集。
本發明之如申請專利範圍第3項的變形除去裝置係特徵在於:在如申請專利範圍第2項,該濕度調整手段係使該作業空間變成相對濕度20[%RH]以下。
本發明之如申請專利範圍第4項的變形除去裝置係特徵在於:在如申請專利範圍第1至3項中任一項,對直徑60[μm]以下之金屬球、與該金屬球變形之形狀不良品進行分級,並除去該形狀不良品。
本發明之如申請專利範圍第5項的變形除去裝置係特徵在於:在如申請專利範圍第1至3項中任一項,該移動體係圓盤,該移動面轉動;該供給手段係從該圓盤之轉向的反方向側供給該金屬球。
本發明之如申請專利範圍第6項的變形除去方法係特徵在於包括:供給步驟,係使移動體之移動面在一方向移動,並藉供給手段從該一方向之反方向側朝向該移動面供給金屬球;及除去步驟,係藉由使該金屬球與該移動面接觸,使該金屬球轉動,從根據該金屬球之球形狀所產生之滾動舉動的差
異除去該球形狀變形的形狀不良品。
本發明之如申請專利範圍第7項的變形除去方法係特徵在於:在如申請專利範圍第6項,該供給步驟及該除去步驟係在已調整濕度之環境氣體下進行,而抑制該金屬球之凝集。
若依據本發明之變形除去裝置及變形除去方法,藉由使金屬球與移動面接觸,使金屬球轉動,可從根據金屬球之球形狀所產生之滾動舉動的差異除去球形狀變形的形狀不良品,依此方式,除去多個金屬球中所含的形狀不良品,而可降低變形含有率。
1、11、21‧‧‧變形除去裝置
2‧‧‧圓盤(移動體)
3‧‧‧傾斜板(供給手段)
4‧‧‧回收容器
B‧‧‧焊錫球(金屬球)
22‧‧‧圓柱轉動體(移動體)
第1圖係表示微小的焊錫球之從製粒至組裝之步驟的示意圖。
第2圖係表示本發明之變形除去裝置之構成的示意圖。
第3圖係表示變形除去裝置之傾斜板與圓盤之配置構成的示意圖。
第4圖係表示其他的實施形態之變形除去裝置之構成(1)的示意圖。
第5圖係表示其他的實施形態之變形除去裝置之構成(2)的示意圖。
在此,首先,在以下說明應用於倒裝晶片組裝、
或TSV(Through-Silicon Via:Si貫穿電極)構造之直徑60[μm]以下之微小的焊錫球的變形除去裝置。第1圖係對例如TSV所使用之直徑10~60[μm]之微小的焊錫球,示意地表示從製粒至組裝之一連串的步驟。在此情況,可大致分成在製造業者所進行之製造步驟、與在交易業者所進行之組裝步驟。製造步驟包括:製造微小之焊錫球的製粒步驟SP1、從多個焊錫球中除去球形狀變形之形狀不良品的分級步驟SP2、及將已除去形狀不良品之球群封入容器並包裝之包裝步驟SP3。另一方面,搬運、組裝步驟係具備組裝步驟SP4,該步驟係例如將在包裝步驟SP3所包裝之製品從製造現場搬運至組裝現場後,在組裝現場將被封入容器之焊錫球組裝於TSV組件。
在此,在本實施形態的情況,在製粒步驟SP1,係根據線切割法、或UDS(Uniform Droplet Spray method)、霧化法(僅膏用粉)製造微小的焊錫球。此外,在本實施形態,作為金屬球,說明作成使用由例如Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系等之Sn基合金(意指Sn含量40[%]以上之合金)所構成之焊錫球的情況,但是本發明係未限定如此,亦可作成使用由Au基合金、Cu基合金、Ag基合金、Ni基合金、或Pb基合金(都基合金係意指元素(Au、Cu、Ag、Ni、Pb)含量為40[%]以上之合金)之任一種所構成之其他的金屬球。
順便地,包含焊錫球在內,這種金屬球係因微小化而易凝集(除了多個焊錫球集團化,宛如一個塊狀物般行動的現象以外,還意指焊錫球附著於周邊構件的現象)。因此,
在本實施形態的情況,不僅在製粒步驟SP1,而且在分級步驟SP2、或包裝步驟SP3、以及組裝步驟SP4,需要防止焊錫球之凝集。
因此,在易凝集之焊錫球的情況,在分級步驟SP2、包裝步驟SP3及組裝步驟SP4調整處理焊錫球之環境的相對濕度,使各步驟之環境氣體變成乾燥,藉此,可抑制微小之焊錫球的凝集。作為相對濕度,係20[%RH]以下,係15[%RH]以下較佳。即,在分級步驟SP2、包裝步驟SP3及組裝步驟SP4,藉由從製粒步驟SP1持續地將相對濕度保持於20[%RH]以下,焊錫球難凝集,而可抑制因焊錫球的凝集而球形狀變形之形狀不良品的產生、或焊錫球之對周邊構件的附著。又,在將相對濕度設為15[%RH]以下的情況,即使是粒徑40[μm]以下之微小的焊錫球易難凝集,而可抑制凝集所造成之形狀不良品的產生、或焊錫球之對周邊構件的附著。另一方面,相對濕度超過20[%RH]時,焊錫球逐漸地凝集,而複數個焊錫球黏住而一體化之凝集物增加,又焊錫球易附著於周邊構件。
此外,相對濕度之調整係亦可藉濕度調整手段調整是進行這些分級步驟SP2、包裝步驟SP3及組裝步驟SP4之作業空間之室內本身的濕度,或者亦可作成藉濕度調整手段僅調整在分級步驟SP2所使用之變形除去裝置、或在包裝步驟SP3所使用之包裝裝置、在組裝步驟SP4所使用之組裝裝置的各裝置本體內之作業空間的濕度。在僅調整作業空間之濕度的情況,亦可使用乾燥空氣、氮氣、氦氣等之氣體,又亦可作成藉由以真空泵進行降壓排氣,調整作業空間之濕度。
第2圖係表示在分級步驟SP2所使用之本發明的變形除去裝置1。本變形除去裝置1係包括:圓盤2,係藉未圖示之驅動手段以轉軸2a為中心轉動;傾斜板3,係將在製粒步驟SP1所製造之焊錫球B逐漸供給至圓盤2上;及回收容器4,係僅回收從圓盤2之外周所落下的未變形之良品的焊錫球B1。
除此以外,在本實施形態的情況,變形除去裝置1係具備未圖示之濕度調整手段,可調整已設置圓盤2、傾斜板3及回收容器4之裝置本體內的濕度。在此情況,濕度調整手段係例如包括:箱狀之盒,係收容圓盤2、傾斜板3及回收容器4,並使其與外氣隔離;及氣體供給部,係將氮氣等之氣體供給至盒內,並調整成為作業空間之盒內的相對濕度。
此外,在本實施形態的情況,說明將濕度調整手段設置於變形除去裝置1之裝置本體的情況,但是本發明係未限定如此,亦可與變形除去裝置1之裝置本體分開地設置濕度調整手段,而藉濕度調整手段調整設置變形除去裝置1之作業空間的室內本身的濕度。
在本實施形態的情況,作為移動體之圓盤2係例如藉表面平坦之平坦的板構件所形成,並形成為薄且直徑1~200[cm]的圓形。此外,圓盤2係只要是移動面2b之平坦性高的材料即可,可藉例如玻璃板、金屬板、塑膠板等其他各種的構件形成。在圓盤2之移動面2b的平滑性係根據一般之算術平均粗糙度Ra,只要是5~1000[nm]即可,係5~500[nm]較佳,係5~100[nm]更佳,以確保充分之平滑性。又,此圓盤2
係藉驅動手段,例如能在逆時針方向以5~500[rpm]轉動,以30~120[rpm]轉動較佳。在本實施形態的情況,圓盤2係大致水平地配置圓形之移動面2b,並可在仍然水平地維持該移動面2b之狀態使其以轉軸2a為中心轉動。順便地,未圖示之驅動手段係使配置於圓盤2之上方或下方,並與轉軸2a連結的軸部轉動,可使圓盤2以與該軸部連動的方式轉動。
回收容器4係由有底筒狀所構成,並形成為直徑比圓盤2之直徑更大,而可將從圓盤2所落下之良質的焊錫球B1回收於由壁部及底部所包圍之空間ER1。
配置於圓盤2之上方的傾斜板3係具有長方形且平滑的傾斜面3a,傾斜面3a以既定角度配置成相對圓盤2之移動面2b傾斜。藉此,傾斜板3係從上端側被連續地供給多個焊錫球B時,焊錫球B在該傾斜面3a滑落,使其從下端落至下方,而可將焊錫球B供給至移動面2b上
實際上,在本實施形態的情況,傾斜板3係配置成相對圓盤2之移動面2b傾斜20~80度的角度,係配置成傾斜40度以上的角度較佳,藉由傾斜40度以上,可使傾斜面3a上之焊錫球B確實地滑落。此外,傾斜板3係亦可作成不論良品之焊錫球、形狀不良品,都賦予使其在傾斜面3a滑落之程度的初速,使其落下,在此情況,可使焊錫球確實地到達至圓盤2。又,為了焊錫球逐個到達圓盤2,亦可採用藉零件進給器等之振動供給手段對傾斜板3賦予振動,而將焊錫球B供給至圓盤2的構成。
又,傾斜板3係配置成在排出焊錫球B之下端與
圓盤2的移動面2b之間設置1~30[mm]的間隙,可使在傾斜面3a逐漸滑落之焊錫球B的球群落至移動面2b上。進而,傾斜板3係如第3圖所示,配置成對移動面2b供給球群之供給方向x2成為與移動面2b之移動方向x1相反的方向。
傾斜板3係在與移動面2b之移動方向x1相反的方向,而且以既定角度對移動面2b供給焊錫球B,藉此,使焊錫球B與移動面2b接觸,並藉朝向移動方向x1之從移動面2b所供給之力改變焊錫球B的舉動,而可在移動面2b上強迫焊錫球B轉動。
順便地,在本實施形態的情況,傾斜板3係配置成傾斜板3之長度方向H1與圓盤2之半徑方向H2正交,並配置成在傾斜面3a逐漸滑落之焊錫球B的供給方向x2、與在焊錫球B的供給位置之移動面2b的移動方向x1為相反的方向,而且成為平行。藉此,往供給方向x2之焊錫球B係在與移動面2b接觸時,藉由在與供給方向x2正相反的方向對與移動面2b的接觸面施力,而賦予轉動力,使其可在移動面2b上確實地轉動。
此外,在上述之實施形態,說明了配置成傾斜板3之長度方向H1與圓盤2之半徑方向H2正交,並使傾斜板3配置成供給方向x2與移動方向x1為反方向並成為平行的情況,但是本發明係未限定如此,只要可相對移動方向x1從反方向側將焊錫球供給至移動面2b,例如亦可將傾斜板3之長度方向H1配置於相對圓盤2之半徑方向H2傾斜30度或60度等各種的方向。
順便地,被供給焊錫球B之圓盤2係在移動面2b具有適當的摩擦阻力較佳,並構成為在焊錫球B與移動面2b滑接時,可藉該移動面2b之摩擦阻力與該移動面2b之轉動力使良品的焊錫球B1轉動。
在以上的構成,在本變形除去裝置1,若從傾斜板3之上端側供給多個焊錫球B,焊錫球B在傾斜面3a上逐漸滑落,而使焊錫球B落至配置於傾斜板3的下端下方之圓盤2的移動面2b上。藉此,變形除去裝置1係藉由使焊錫球B與轉動之圓盤2的移動面2b滑接,而對焊錫球B賦予轉動力,使焊錫球B轉動。在此時,圓盤2係轉動成形成正球形之良品的焊錫球B1朝向外周滾動,而球形狀變形之形狀不良品B2滯留於移動面2b上。
藉此,如第2圖及第3圖所示,球形狀形成正球形之良品的焊錫球B1係沿著圓盤2之轉向逐漸滾動下去,並藉離心力從圓盤2的外周飛出並落下。依此方式,在回收容器4,可回收由正球形所構成之良品的焊錫球B1。另一方面,焊錫球B中之球形狀變形之形狀不良品B2係因為球形狀與良品的焊錫球B1相異,所以滾動舉動係與良品的焊錫球B1相異,而不會如良品的焊錫球B1般從圓盤2的外周飛出,在圓盤2上之固定位置持續環繞,而滯留於圓盤2上的中心區域。
依此方式,在變形除去裝置1,藉由使焊錫球B與移動面2b接觸,使焊錫球B轉動,因為根據焊錫球B之球形狀所產生之滾動舉動的相異,可僅除去球形狀變形之形狀不良品B2,依此方式,除去多個焊錫球B中所含的形狀不良品
B2,而可減少變形含有率。
順便地,在從與圓盤2之移動方向x1相同的方向側朝向移動面2b供給焊錫球B的情況(即,焊錫球B之供給方向與在焊錫球B的供給位置之移動面2b的移動方向x1同方向的情況),只是在移動面2b仍然朝向同方向的移動方向x1下搬運朝向供給方向所飛出的焊錫球B,在焊錫球B難產生使焊錫球B轉動的轉動力。結果,良品的焊錫球B1與形狀不良品B2係藉離心力都從圓盤2的外周落下,因為球形狀之差異所產生之滾動舉動的變化變成難顯現。如本發明之變形除去裝置1所示,從移動面2b之轉動方向x1的反方向側朝向移動面2b供給焊錫球B較佳,在此情況,因應於的形狀的差異,滾動舉動變化,而可從球群除去形狀不良品B2。
又,在本變形除去裝置1,藉由在已調整相對濕度之環境氣體下進行分級作業,在製粒步驟SP1所製造之微小的焊錫球不會凝集,而可維持原來之分散之狀態,抑制在分級步驟SP2因焊錫球B凝集所產生之球形狀的變形,而可減少變形含有率。
順便地,微小的焊錫球B係不僅在分級步驟SP2,而且在以後之從包裝步驟SP3至組裝步驟SP4調整濕度較佳。在此情況,在變形除去裝置1所選定之良品的焊錫球B1係在相對濕度20[%RH]以下之環境氣體下被封入氣密性高的容器。僅被封入良品之焊錫球B1的容器係在仍然維持密閉狀態下被包裝,並搬運至將該焊錫球用作組裝元件之各交易業者後,在組裝步驟SP4所使用。此外,在組裝步驟SP4亦藉由持
續將相對濕度維持於20[%RH]以下之環境氣體,而在容器之開封、或從容器內部之焊錫球B1的取出作業、焊錫球B1之組裝作業可防止焊錫球B1之凝集。
可是,以往,在微小之焊錫球的製程,作為抑制焊錫球之凝集的手法,一般在製粒步驟中以分散劑塗佈焊錫球的表面,抑制焊錫球之凝集。可是,在使用這種分散劑的情況,因為焊錫球的表面受到分散劑污染,而具有焊錫球之接合性降低的問題。尤其在微小的焊錫球,在作為使基板彼此接合之組裝元件來使用的情況,因為直徑小,其接合面積亦小,所以因接合性降低而易發生接合不良。
相對地,在本實施形態,作成在使用變形除去裝置1之分級步驟SP2時、或包裝步驟SP3時、組裝步驟SP4時,藉由調整相對濕度,不使用分散劑,抑制微小之焊錫球的凝集。藉此,以本發明之變形除去裝置1所分級之焊錫球係因為不使用分散劑,接合性不會降低,而可使基板彼此確實地接合。
此外,本發明係未限定為本實施形態,可在本發明之主旨的範圍內實施各種變形,例如亦可應用具備回收集中於圓盤2之中心區域的形狀不良品B2之構成的變形除去裝置。
在此情況,對與第2圖之對應部分附加相同的符號所示之第4圖係表示圓盤12的構成與上述之實施形態相異的異形除去裝置11。實際上,圓盤12係形成在中心區域凹下成圓形的收容部14,藉由從傾斜板3對轉動之圓盤12供給焊錫球B,可在收容部14回收集中於中心區域之形狀不良品B2。
此外,亦可該收容部14係採用貫穿圓盤12之厚度的貫穿孔。在此情況,配置於圓盤12之下方的回收容器係設置:環狀之第1容器,係沿著圓盤12之外周所配置,並回收從外周所飛出之良品的焊錫球B1;及有底筒狀之第2容器,係配置於中心區域之貫穿孔下方,並回收從貫穿孔所落下之形狀不良品B2。
藉此,在變形除去裝置,使形狀不良品從貫穿孔落下至圓盤12的下方,可在第2容器直接回收,因為形狀不良品B2不會儲存於圓盤12上,因此,不必進行從圓盤12除去形狀不良品B2的除去作業,而可仍然連續地繼續進行分級作業。
又,作為其他的實施形態,亦可作成如對與第2圖之對應部分附加相同的符號所示之第5圖所示的變形除去裝置21。實際上,本變形除去裝置21包括:形成圓柱形之圓柱轉動體22;傾斜板3,係將焊錫球B供給至圓柱轉動體22;及傾斜座25,係配置於圓柱轉動體22之下方。在此情況,圓柱轉動體22係水平地配置轉軸22a,並可藉未圖示之驅動手段以轉軸22a為中心在順時針方向轉動。
傾斜板3係具有從與圓柱轉動體22之轉向係反方向側對移動面22b供給焊錫球B的傾斜面3a,藉由使焊錫球B與移動面22b接觸,可對焊錫球B賦予轉動力。實際上,在本實施形態的情況,傾斜板3係下端配置於比圓柱轉動體22之轉軸22a更上方,而且下端位於比通過轉軸22a之垂線P1更轉動後方側,傾斜面3a在斜下方向傾斜成朝向移動面22b。藉
此,傾斜板3係可從與圓柱轉動體22之轉向係反方向側對移動面22b供給焊錫球B。
在此時,球形狀由正球形所構成之良品的焊錫球B1係藉由與在順時針方向轉動之移動面22b接觸,例如朝向逆時針方向轉動並直接落至傾斜座25下去。另一方面,球形狀變形之形狀不良品B2係即使與在一方向轉動移動面22b接觸,亦因為球形狀變形而非正球形,所以難轉動,而在仍然不轉動下落至傾斜座25下去。
配置於圓柱轉動體22之下方的傾斜座25係具有下端側配置於圓柱轉動體22之轉動後方側,上端側配置於圓柱轉動體22之轉動前方側的傾斜面25a,並以傾斜面25a接住從圓柱轉動體22所落下之焊錫球B。藉此,藉圓柱轉動體22例如在逆時針方向轉換次數之良品的焊錫球B1係落下至傾斜座25時,藉從圓柱轉動體22所供給之逆時針方向的轉動力,直接在傾斜面25a滾動並掉落下去。
在此,傾斜座25係其傾斜面25a的角度被調整成由正球形所構成之良品的焊錫球B1一面在傾斜面25a上轉動一面滾動至下端,另一方面,非轉動狀態之形狀不良品B2不會滑落,而可直接滯留於傾斜面25a。藉此,變形除去裝置21係可將由正球形所構成之良品的焊錫球B1回收至配置於傾斜座25之下端的回收容器(未圖示),而可得到與上述之實施形態一樣的效果。又,在這種變形除去裝置21,亦藉由與上述一樣地設置濕度調整手段,可一面可防止微小之焊錫球B的凝集,一面除去形狀不良品B2。
又,作為其他的實施形態,例如亦可採用具有在上下將複數段第1圖所示之變形除去裝置1積層之構成的變形除去裝置。在此情況,在變形除去裝置,配置作成隨著從上往下而圓盤之直徑逐漸變大的複數個圓盤,並作成使焊錫球從配置於上方的圓盤落下至配置於下方的圓盤上。
藉此,在本變形除去裝置,可在各段的各圓盤除去形狀不良品,只是將球群供給至上方的傾斜板3,可一次進行除去形狀不良品之除去作業與圓盤之個數相同的複數次。此外,亦可採用因應於需要使第2圖所示之變形除去裝置1、或第4圖所示之變形除去裝置11、第5圖所示之變形除去裝置21在上下積層複數段並組合的變形除去裝置。此外,關於這些各種變形除去裝置,亦與上述一樣地藉由設置濕度調整手段,可一面可防止微小之焊錫球B的凝集,一面除去形狀不良品B2。
又,在上述之實施形態,說明了作為供給手段,應用板狀之傾斜板3的情況,但是本發明係未限定如此,亦可將側壁設置於傾斜板3之從一端至另一端的兩側邊,在此情況,可防止焊錫球從側邊落下至傾斜板之從一端至另一端之間。又,作為供給手段,不僅傾斜板,亦可應用焊錫球在內部空間滑落的筒狀體。
進而,在上述之實施形態,說明作為移動體,應用圓盤2、12的情況,但是本發明係未限定如此,亦可應用具備各種外廓形狀的轉動體,又,不僅轉動之移動面2b在一方向轉動移動的轉動體,亦可應用移動面2b直線性地往一方向
移動的移動體。
具體而言,作為這種移動體,亦可應用將無端之皮帶構件架設於第1輥及第2輥之間,而該皮帶構件轉動的移動體。在此情況,皮帶構件係移動面與上述一樣地水平地配置,在與成為皮帶構件之移動方向之一方向相反的方向,而且從移動面的上方藉傾斜板3供給焊錫球B。即使是這種構成,亦焊錫球B係藉皮帶構件強迫地轉動,因為根據其球形狀所產生之滾動舉動的差異,可除去球形狀變形之形狀不良品B2。
此外,在上述之實施形態,說明了將濕度調整手段(未圖示)設置於變形除去裝置1,在藉濕度調整手段已調整濕度的環境氣體下不會使焊錫球B凝集,而除去形狀不良品的情況,但是本發明係未限定如此,例如若使用藉分散劑已抑制凝集之焊錫球,不必藉濕度調整手段調整濕度,藉變形除去裝置1,不會使焊錫球凝集,而可除去形狀不良品。
又,在上述之實施形態,說明了作為從傾斜板3供給至圓盤2之微小的金屬球,使用直徑10~60[μm]之焊錫球B的情況,但是本發明係未限定如此,例如亦可作成使用直徑200[μm]以下之金屬球、或直徑100[μm]以下之金屬球。
其次,使用第2圖所示之變形除去裝置1實際進行焊錫球之分級作業,並調查在回收容器4所回收之球群的變形含有率。在本驗證試驗,分別製造100萬粒ψ 33[μm]之SAC305組成(Sn-3.0Ag-0.5Cu:Sn-Ag-Cu系)、低銀組成(Sn-1.2Ag-0.5Cu:Sn-Ag-Cu系)、Sn-Bi組成(Sn-58Bi:
Sn-Bi系)、Sn-Ag組成(Sn-3.5Ag:Sn-Ag系)、Sn-Cu組成(Sn-0.7Cu:Sn-Cu系)、Sn-Zn組成(Sn-3Zn:Sn-Zn系)的焊錫球,藉變形除去裝置1將這些焊錫球的球群分級。實際上,在驗證試驗,將變形除去裝置1設置於球盒中,並在25℃±5℃之温度,將球盒內之相對濕度逐漸改變成5、15、20、50[%RH],在各相對濕度之環境氣體下使用變形除去裝置1將球群分級。相對濕度係以設置於球盒內之濕度計(Chino股份有限公司口袋大小温濕度計NH-CHP)所測量。
順便地,在本變形除去裝置1,使用直徑10[cm]之平坦的晶片(移動面2b之算術平均粗糙度Ra=20[nm]),作為圓盤2,並將圓盤2設置於驅動機構,使圓盤2以轉軸2a為中心,在移動面2b仍然維持水平下轉動。配置於圓盤2之上方的傾斜板3係將平坦之晶片加工成長方形所製作,平滑之傾斜面3a配置成相對向圓盤2之移動面2b傾斜40度的角度。又,傾斜板3係下端配置於距離移動面2b上方10[mm]的位置,並設為與圓盤2非接觸狀態。進而,該傾斜板3係配置成其長度方向H1與圓盤2之半徑方向H2正交。
在圓盤2的下方,將回收從圓盤2之外周所落下之焊錫球的回收容器4設置成與圓盤不接觸。準備這種變形除去裝置1,使在製粒步驟SP1所製造之球群落下至傾斜板3。變形除去裝置1係焊錫球在傾斜板3上逐漸滑落,而使焊錫球落下至轉動之圓盤2的移動面2b上。在此時,在本驗證試驗,使來自傾斜板3之焊錫球從與圓盤2之轉向相反方向逐漸落下,並使焊錫球接觸移動面2b,而對焊錫球賦予轉動力,使其
轉動。
藉此,在變形除去裝置1,可將從傾斜板3供給至圓盤2的球群分級成沿著圓盤2之轉向滾動並最後從圓盤2之外周落下至圓盤2之下方的焊錫球、與直接繼續滯留於圓盤2之中心區域的焊錫球。而且,調查從圓盤2之外周落下並由回收容器4所回收之焊錫球B1之球群的變形含有率。
在本驗證試驗,如第1表之第1實施例~第30實施例所示,改變進行分級作業之相對濕度與圓盤2的轉速後,分別調查此時之回收率與變形含有率。又,在第1比較例及第2比較例,不藉上述之變形除去裝置1進行分級作業,改變相對濕度後,調查剛製粒後之球群的回收率與變形含有率。
此外,在此,在第1實施例~第30實施例的回收率係藉變形除去裝置1在回收容器4所回收之球群的量作為回收量,並將變形除去裝置1之向傾斜板3所投入之球群的量作為投入量,以「回收量/投入量」所算出之數值。另一方面,在第1比較例及第2比較例之回收率係從傾斜板3對靜止之圓盤2逐漸供給球群下去,將在圓盤2之移動面2b滑動並直接落下至回收容器4之球群的量作為回收量,以「回收量/投入量」所算出之數值。又,變形含有率係藉市面上之粉體測量裝置調查藉回收容器4所回收之球群,從母數每100萬個之變形球數所算出的數值。
[第1表]
如第1表所示,在相對濕度設為50[%RH]之第1比較例,焊錫球易凝集,從圓盤2到達回收容器4之焊錫球少,回收率係2[%]。另一方面,在相對濕度設為20[%RH]之第1比較例,抑制焊錫球之凝集,回收率上升至80[%]。從這結果,可確認藉由降低相對濕度,使其乾燥化,可抑制焊錫球之凝
集。此外,第1比較例及第2比較例係未使用變形除去裝置1進行分級作業,此時之球形狀變形之形狀不良品的變形含有率都是10[%]。
第1實施例~第30實施例係使用本發明之變形除去裝置1進行分級作業,將從傾斜板3供給至圓盤2之球群分成在回收容器4內所回收之焊錫球、與滯留於圓盤2之中心區域的焊錫球,可確認分級成2種球群。又,在將相對濕度設為5[%RH]以上之環境氣體下使用變形除去裝置1進行分級作業的第1實施例~第30實施例,回收率都成為90[%]以上。
又,在將相對濕度設為5[%RH]之環境氣體下使用變形除去裝置1進行分級作業的第1實施例~第6實施例、第19實施例~24第實施例,回收率比在將相對濕度設為20[%RH]之環境氣體下使用變形除去裝置1進行分級作業的第13實施例~第18實施例更高,得到良好的結果。從此結果,可確認在使用變形除去裝置1進行分級作業時,相對濕度比較低者,回收率較佳。
在第1實施例~第30實施例,調查在回收容器4所回收之球群的變形含有率,可確認下降至10[ppm]以下。自以上,可確認在本發明之變形除去裝置1,除去多個焊錫球中所含的形狀不良品,而可減少變形含有率。
又,例如即使相對濕度一樣是5[%RH],亦將在變形除去裝置1之圓盤2的轉速提高至120[rpm]之第19實施例~第24實施例之整體的變形含有率比轉速設為5[rpm]之第1實施例~第6實施例更降低,得到良好的結果。從此結果,可確
認在使用變形除去裝置1進行分級作業時,圓盤2之轉速比較高者,變形含有率變成比較小。
順便地,對第1實施例~第30實施例所示之變形含有率成為10[ppm]以下的球群,再投入本變形除去裝置1,更進行複數次除去形狀不良品的除去作業,藉此,最後可將變形含有率降低至0[ppm]。依此方式,可確認本變形除去裝置1係最後可產生僅由良品之焊錫球所構成的球群。
1‧‧‧變形除去裝置
2‧‧‧圓盤
3‧‧‧傾斜板
4‧‧‧回收容器
B1‧‧‧良品的焊錫球
ER1‧‧‧空間
B2‧‧‧形狀不良品
B‧‧‧焊錫球
x2‧‧‧供給方向
2a‧‧‧轉軸
3a‧‧‧傾斜面
x1‧‧‧移動方向
2b‧‧‧移動面
Claims (7)
- 一種變形除去裝置,包括:移動體,係移動面在一方向移動;及供給手段,係從該一方向之反方向側朝向該移動面供給金屬球;其特徵在於:藉由使該金屬球與該移動面接觸,使該金屬球轉動,從根據該金屬球之球形狀所產生之滾動舉動的差異除去該球形狀變形的形狀不良品。
- 如申請專利範圍第1項之變形除去裝置,其中具備濕度調整手段,該濕度調整手段係調整進行該金屬球之分級作業之作業空間的濕度,抑制該金屬球之凝集。
- 如申請專利範圍第2項之變形除去裝置,其中該濕度調整手段係使該作業空間變成相對濕度20[%RH]以下。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之變形除去裝置,其中對直徑60[μm]以下之金屬球、與該金屬球變形之形狀不良品進行分級,並除去該形狀不良品。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之變形除去裝置,其中該移動體係圓盤,該移動面轉動;該供給手段係從該圓盤之轉向的反方向側供給該金屬球。
- 一種變形除去方法,其特徵在於包括:供給步驟,係使移動體之移動面在一方向移動,並藉供給手段從該一方向之反方向側朝向該移動面供給金屬球;及除去步驟,係藉由使該金屬球與該移動面接觸,使該金屬 球轉動,從根據該金屬球之球形狀所產生之滾動舉動的差異除去該球形狀變形的形狀不良品。
- 如申請專利範圍第6項之變形除去方法,其中該供給步驟及該除去步驟係在已調整濕度之環境氣體下進行,而抑制該金屬球之凝集。
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