TWI384599B - 將熔融焊料注入模板之孔穴之方法及用以執行該方法之設備 - Google Patents

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Description

將熔融焊料注入模板之孔穴之方法及用以執行該方法之設備
本發明是有關於一種將熔融焊料注入模板之孔穴之方法及用以執行該方法之設備，且特別是有關於一種將熔融焊料注入形成於一模板之一表面部分之多個孔穴之方法，藉以使用微電子封裝技術形成多個焊料凸塊，以及用以執行該方法之設備。
現今，微電子封裝技術係逐漸地從打線進展至焊料凸塊以作為互連之方法。有各種焊料凸塊形成技術使用於大量生產。舉例而言，這些包含電鍍、焊錫膏印刷、蒸鍍、預先形成焊料球之直接接合等等。
更明確而言，控制崩潰晶片接合新製程(C4NP)技術在最近已經藉由以低成本啟動精細節距隆起並改善半導體裝置之可靠度，而吸引相當多的注意力。C4NP技術之例子係揭露於美國專利第5,607,099、5,775,569及6,025,258號等。
依據C4NP技術，多個球狀焊料凸塊係形成於一模板之多個孔穴中，然後於焊料凸塊之迴焊溫度轉移至半導體晶圓之凸塊焊墊之上。凸塊焊墊係與形成於半導體基板上之晶片之金屬引線連接，而凸塊底金屬(UBM)焊墊係配置於凸塊焊墊上。UBM焊墊可被提供以改善在多個焊料凸塊與多個凸塊焊墊之間之黏著強度。
多個焊料凸塊係轉移至晶圓之半導體晶片上，此半導體晶片可藉由切割製程而個體化。藉由一焊料迴焊製程與一底部填充製程，各半導體晶片可能裝設至一基板，譬如是一印刷電路板(PCB)，藉以製造一覆晶裝置。
可將熔融焊料注入至模板之多個孔穴中，以形成多個焊料凸塊。熔融焊料之注入設備之一例子係揭露於美國專利第6,231,333號。
於習知技藝中，用以注入熔融焊料之注入頭具有平坦的下表面，並可滑動地配置於具有複數個單元之模型板上。注入頭具有：一注入槽，用以注入熔融焊料至這些單元中；一真空槽，用以提供一真空壓力；以及一溝槽，其連接注入槽至真空槽。藉由在注入頭之滑動移動期間之真空壓力，可將熔融焊料連續注入至這些單元中。
因為溝槽之容積變得相當小，所以難以調節溝槽之壓力，且熔融焊料可能經由溝槽被吸入至真空槽。又，因為在注入頭與模型板之間之接觸面積是相當大的，所以在注入頭與模型板之間可能產生熔融焊料之洩漏。
本發明之例示實施例提供一種將一熔融焊料注入至一模板之多個孔穴之方法，其可使壓力控制簡單化。
又，本發明之例示實施例提供一種設備，其具有一改良之噴嘴以注入一熔融焊料至一模板之多個孔穴，此設備可使在一焊料注入製程期間之壓力控制簡單化。
依據本發明之一第一方面，提供一種熔融焊料之注入方法。此方法包含以下步驟。首先置放一模板，其具有一表面部分，於表面部分上，複數個孔穴係形成於一密閉空間中。接著，使用以提供熔融焊料之一噴嘴接觸模板之表面部分。然後，產生在噴嘴與模板之間之一相對移動，同時調節在密閉空間與噴嘴之一內部之間之一壓差，俾能使熔融焊料連續注入至此些孔穴中。
在本發明之某些例示實施例中，噴嘴係可維持於等於或高於焊料之一熔點之溫度，而模板係維持於低於焊料之熔點之溫度。
在本發明之某些例示實施例中，在噴嘴與模板之間之溫度差異範圍大約是3℃至10℃。
在本發明之某些例示實施例中，當注入熔融焊料至此些孔穴時，密閉空間係維持於低於大氣壓力之壓力，而噴嘴之內部係維持於高於密閉空間之壓力之壓力
在本發明之某些例示實施例中，一鈍氣係可被提供至噴嘴之內部，以在注入熔融焊料至此些孔穴時均勻地維持壓差。
在本發明之某些例示實施例中，在注入熔融焊料至此些孔穴之前，噴嘴之內部係可維持於等於或低於密閉空間之壓力，用以避免熔融焊料從噴嘴洩漏。
依據本發明之一第二方面，提供一種熔融焊料之注入方法，包含以下步驟。可將一模板被置於一第一空間，模板具有一表面部分，於其上形成複數個孔穴，並可將用以 注入熔融焊料至此些孔穴之一噴嘴置於一第二空間中。可調節第一空間之一壓力以變成等於第二空間之一壓力。可傳送模板從第一空間進入第二空間。可使噴嘴接觸模板之表面部分。可產生在噴嘴與模板之間之一相對移動，同時調節在第二空間與噴嘴之一內部之間之一壓差，俾能使熔融焊料連續注入至此些孔穴中。
在本發明之某些例示實施例中，第二空間可維持於低於大氣壓力之一壓力。
在本發明之某些例示實施例中，一鈍氣可被提供至噴嘴以均勻地維持壓差。
在本發明之某些例示實施例中，在注入熔融焊料至此些孔穴之前，噴嘴之內部可維持於等於或低於第二空間之壓力，用以避免熔融焊料從噴嘴洩漏
依據本發明之第三方面，提供一種熔融焊料之注入設備。此設備包含：一容室，其容納具有一表面部分之一模板，複數個孔穴係形成於表面部分上；一噴嘴，配置於容室以提供熔融焊料；一驅動部，其使噴嘴接觸模板之表面部分，並產生在模板與噴嘴之間之一相對移動；以及一壓力調節部，其調節在噴嘴之一內部與容室之一內部之間之一壓差，以在相對移動期間連續注入熔融焊料至此些孔穴。
在本發明之某些例示實施例中，噴嘴可包含：一殼體，其容納熔融焊料並具有一切口，以注入熔融焊料至此些孔穴；及一加熱器，其連接至殼體以熔融殼體中之焊料。
在本發明之某些例示實施例中，殼體可維持於等於或高於焊料之一熔點之溫度。
在本發明之某些例示實施例中，此設備可更包含：一夾頭，其支撐模板；及一加熱器，其連接至夾頭，以維持模板於低於焊料之一熔點之溫度。
在本發明之某些例示實施例中，此設備更可包含一夾頭，其支撐模板；一第一加熱器，其連接至噴嘴，以維持噴嘴於高於焊料之一熔點之溫度；以及一第二加熱器，其連接至夾頭，以維持模板於低於焊料之熔點之溫度。
在本發明之某些例示實施例中，在噴嘴與模板之間之溫度差異範圍可能大約是3℃至10℃。
在本發明之某些例示實施例中，驅動部可沿著一垂直方向移動噴嘴與夾頭之其中一個，並沿著一水平方向移動噴嘴與夾頭之另一個。
在本發明之某些例示實施例中，驅動部可沿著垂直與水平方向移動噴嘴或夾頭。
在本發明之某些例示實施例中，當注入熔融焊料至此些孔穴時，壓力調節部可維持容室之內部於低於大氣壓力之壓力，並維持噴嘴之內部於高於容室之壓力之壓力
在本發明之某些例示實施例中，當注入熔融焊料至此些孔穴時，壓力調節部可提供一鈍氣至噴嘴，以均勻地維持壓差。
在本發明之某些例示實施例中，在注入熔融焊料至此些孔穴之前，壓力調節部可維持噴嘴之內部於等於或低於 容室之壓力之壓力，用以避免熔融焊料從噴嘴洩漏。
依據本發明之一第四方面，提供一種熔融焊料之注入設備。此設備包含：一加載鎖定室；一處理容室；一傳送模組，其傳送一模板在加載鎖定室與處理容室之間，模板具有一表面部分，複數個孔穴形成於表面部分上；一噴嘴，其配置於處理容室中以提供熔融焊料；一驅動部，其使噴嘴接觸模板之表面部分，並使噴嘴與模板之間產生一相對移動；及一壓力調節部，其在在加載鎖定室與處理容室之間傳送模板時，調節加載鎖定室之壓力使其變成等於處理容室之壓力，並在相對移動期間調節在噴嘴之一內部與處理容室之一內部之間之一壓差，以連續注入熔融焊料至此些孔穴。
在本發明之某些例示實施例中，壓力調節部可維持處理容室之內部於低於大氣壓力之壓力。
在本發明之某些例示實施例中，壓力調節部提供一鈍氣至噴嘴中，以均勻地維持壓差。
在本發明之某些例示實施例中，在注入熔融焊料至此些孔穴之前，壓力調節部維持噴嘴之內部於等於或低於處理容室之壓力之壓力，用以避免熔融焊料從噴嘴洩漏。
依據本發明之例示實施例，因為處理容室具有相當大的容積，所以在使用噴嘴將熔融焊料注入至一模板之多個孔穴時，可容易地執行壓力控制。
又，噴嘴具有比習知注入頭更為簡單的構造。因此，可減少熔融焊料之注入設備之製造成本。再者，因為在噴 嘴與模板之間之接觸面積變得相當小，所以可減少在噴嘴與模板之間之熔融焊料的洩漏。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
以下特舉多個實施例詳細說明，並配合所附圖式。然而，本發明可能以許多不同的形式所實施，且不應被解釋為受限於於此所提出之實施例。反之，對熟習本項技藝者而言，這些實施例之提供是為了能使這個揭露書呈現徹底且完整的，且將完全傳達本發明之範疇。類似的標號係對應至類似的元件。
當闡述一元件或層"位在另一個元件或層上"時，其可直接位在另一個元件或層上。相對地，當闡述一元件"直接位在另一個元件或層上"時，就沒有中介元件或中介層存在。如於此所使用的，詞彙"及/或"包含一個或多個相關列出項目之任何與所有組合。
「第一」、「第二」、「第三」等詞彙係用以說明各種元件，這些元件不應受限制於這些用語。這些詞彙僅用以區別一個元件與另一元件。因此，在不背離本發明之教導之下，以下所討論之一第一薄膜可稱為一第二薄膜。同樣地，第二薄膜可以稱為第一薄膜。
使用於此之專門用語係僅用以說明特定的實施例，並非意欲限制本發明。如於此所使用的，單數形式"一"與" 此"係意欲包含複數的形式，除非上下文另外清楚地表示。說明書中所使用之詞彙"包括"及/或"包含"，係指定所述的特徵部、整數、步驟、操作、元件及/或組件之存在，但並未侷限一個或多個附加之其他特徵部、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組。
與空間相關如「底下」、「下方」、「下面的」、「上方」、「上面的」及相似之詞彙係用以描述圖示中一元件或特徵與另一元件或特徵關係。另外，與空間相關之詞彙除了表示圖示所繪示之方位，亦包括裝置使用中或運作中之不同方位。舉例來說，若翻轉圖示之裝置，則原來元件「下方」或「底下」之另一元件或另一特徵係改變方位為元件「上方」之另一元件或另一特徵。因此，詞彙「下方」係可包括下方及上方之朝向(orientation)。裝置可以其他方式朝向(旋轉90∘或面對其他方位)，並與本文中空間相關之描述語對應說明。
除非另外界定，否則於此所使用之所有專門用語(包含技術與科學專門用語)具有熟習本項技藝者所能通常理解到之同等意思。再者，除非文中明確地定義，否則例如在一般字典裡所定義之名稱應被視為與相關技術背景之意義一致，而不會被解讀為理想化或過度正規之意義。
說明於此之本發明之例示實施例係參考剖面圖例，其係為本發明之理想化的實施例之示意圖。如此，譬如製造技術及/或公差之圖例之形狀之變化是可預期的。因此，本發明之實施例不應被解釋為受限於顯示於此之區域之 特定形狀，但包含譬如由製造所導致之形狀偏差。舉例而言，顯示或說明為平的之區域通常可具有粗糙及/或非線性的特徵部。此外，所顯示的尖銳角度可能是圓的。因此，顯示於圖中之區域係為其本質之概要，且其形狀並非意欲說明一區域之精確形狀，且並非意欲極限本發明之範疇。
第1圖係為顯示依據本發明之一例示實施例之一熔融焊料之注入設備之概要圖。
參見第1圖，一種用以注入一熔融焊料10之設備100可包含一處理容室102，於其中執行一焊料注入製程。處理容室102可提供一密閉空間，而一夾頭104可被配置於處理容室102中以支撐一模板20，複數個孔穴(22；參見第5圖)形成於模板20之一表面部分上。
又，可配置一噴嘴110於處理容室102中，以提供熔融焊料10。或者，噴嘴110可延伸向上達處理容室102之一上部。
噴嘴110可包含一殼體來容納一焊料材料於其中，而可形成一切口達殼體之一下部，以注入熔融焊料10至模板20之孔穴22。如第1圖所示，相較於一習知注入頭而言，噴嘴110具有簡單構造，從而可減少噴嘴110之製造成本。
熔融焊料10可包含錫(Sn)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉍(Bi)、銦(In)等等。這些材料可能被單獨或組合使用。
第2圖係顯示第1圖之噴嘴之立體圖。
參見第2圖，噴嘴110可具有平坦的下表面，其可沿 著一水平方向縱向地延伸。
同時，模板20可具有一平坦的上表面，於其上可形成孔穴22。又，模板20可具有一注入區域20a及一周邊區域20b，注入區域20a具有類似於半導體晶圓之形狀，周邊區域20b圍繞注入區域20a。孔穴22可能配置於注入區域20a中。
請再次參見第1圖，噴嘴110可能與一第一加熱器112連接。第一加熱器112可能被提供以加熱噴嘴110至高於焊料之熔點之溫度。亦即，焊料可能被第一加熱器112熔化於噴嘴110中。舉例而言，第一加熱器112可能包含在噴嘴110之內，並可包含一電阻加熱線。
設備100可包含一驅動部來產生在噴嘴110與被夾頭104所支撐之模板20之間之相對移動。更明確而言，驅動部可移動噴嘴110以使噴嘴110之下部緊密接觸至模板20之表面部分，且可更進一步的產生在噴嘴110與模板20之間之相對滑動移動，俾能以這樣的方式使熔融焊料10可從緊密接觸至模板20之噴嘴110被連續注入至孔穴22中。舉例而言，驅動部可包含沿著一垂直方向移動噴嘴110之一第一驅動部120，以及沿著一水平方向移動夾頭104之一第二驅動部122。
依據本發明之另一例示實施例，驅動部可沿著垂直與水平方向移動夾頭104或噴嘴110。或者，驅動部可包含沿著垂直方向移動夾頭104之一第一驅動部，以及沿著水平方向移動噴嘴110之一第二驅動部。
各第一與第二驅動部120與122可包含一液壓或氣壓缸。或者，各第一與第二驅動部120與122可包含一單軸致動器，其包含一馬達、一直線運動導軌等。然而，可變化驅動部之配置，且驅動部之配置無法限制本發明之範疇。
夾頭104可能與一第二加熱器114連接。第二加熱器114可能被提供以調節模板20之溫度。舉例而言，第二加熱器114可調節模板20之溫度至低於焊料之熔點之溫度。尤其，第二加熱器114可調節模板20之溫度至低於噴嘴110之溫度之幾乎3℃至10℃之溫度。當模板20之溫度過低時，與模板20接觸之噴嘴110之溫度可變成較低，俾能使焊料可於噴嘴110中固化。反之，當模板20之溫度係高於焊料之熔點時，注入至孔穴22中之熔融焊料10無法固化。
同時，設備100可包含一製程控制器130，來控制一焊料注入製程。
第3圖係為顯示第1圖之製程控制器之概要圖。第3圖係一概要圖顯示製程控制器顯示於第1圖。
參見第3圖，製程控制器130可包含一溫度調節部140與一壓力調節部150。
溫度調節部140可包含連接至噴嘴110之一第一溫度感測器142，連接至夾頭104之一第二溫度感測器144，以及連接至第一與第二溫度感測器142與144之溫度控制器146。溫度控制器146可產生控制信號，以基於來自第 一與第二溫度感測器142與144之溫度信號來控制噴嘴110與夾頭104之溫度。亦即，第一加熱器112與第二加熱器114可能由來自溫度控制器146之控制信號所控制。
壓力調節部150可包含一第一壓力感測器152、一第二壓力感測器154、一壓力控制器156、一氣體供應源160及一真空系統170。第一壓力感測器152測量處理容室102中之壓力。第二壓力感測器154測量噴嘴110之壓力。壓力控制器156依據在處理容室102中之壓力與噴嘴110中之壓力之間之壓差來產生控制信號。氣體供應源160連接至壓力控制器156，並提供一鈍氣至處理容室102與噴嘴110中。真空系統170用以排空處理容室102與噴嘴110。
依據本發明之另一例示實施例，可使用一壓差感測器來替換第一與第二壓力感測器152與154。
氣體供應源160可包含一氣體槽162，其儲存鈍氣，並可能藉由氣體供應線連接至處理容室102與噴嘴110。開關閥164與質流控制器166可被配置各氣體供應線。提供至處理容室102與噴嘴110之鈍氣之流動速率可由開關閥164與質流控制器166所控制。鈍氣之例子可包含氮(N2)、氬(Ar)、氦(He)等等。因此，可避免噴嘴110中之熔融焊料10之污染物以及注入至孔穴22中之焊料。
真空系統170可包含一真空泵172與一緩衝槽174。真空泵172可藉由一第一真空線連接至緩衝槽174，而緩衝槽174可藉由數條第二真空線連接至處理容室102與噴嘴110。在第二真空線中可配置開關閥176與質流控制器 178(或壓力控制閥)。
氣體供應源160之真空系統170之開關閥164與176及質流控制器166與178以及真空系統170，可被連接至壓力控制器156，並可由來自壓力控制器156之控制信號所控制。
處理容室102之內部可維持於等於或低於大氣壓力之壓力。舉例而言，處理容室102之壓力可被調節至在大約760托至50毫托之範圍內。噴嘴110中之壓力可被調節至高於處理容室102中之壓力之壓力，以注入熔融焊料10至孔穴22中。亦即，噴嘴110中之熔融焊料10可藉由在處理容室102與噴嘴110之間之壓差而被注入至孔穴22中。同時，噴嘴110中之壓力可能維持於等於或低於在處理容室102中之壓力之壓力，用以避免熔融焊料10在注入熔融焊料10至孔穴22之前後，經由噴嘴110之切口洩漏。
依據本發明之另一例示實施例，噴嘴110中之壓力可能維持於低於大氣壓力之壓力，而在處理容室102中之壓力可被調節至低於噴嘴110中之壓力之壓力，以注入熔融焊料10至孔穴22。同時，在處理容室102中之壓力可能維持於等於或高於噴嘴110中之壓力之壓力，用以在注入熔融焊料10至孔穴22之前後，避免熔融焊料10經由噴嘴110之切口洩漏。
因此，藉由在處理容室102與噴嘴110之間之壓差以及在模板20與噴嘴110之間之相對滑動移動，噴嘴110 中之熔融焊料10可連續注入至孔穴22中。
如第2圖所示，噴嘴110之下表面之長度可比注入區域20a之直徑長。然而，噴嘴110之下表面之長度無法限制本發明之範疇。舉例而言，設備100可包含複數個噴嘴，而各噴嘴可具有短於注入區域20a之直徑之延伸長度。
第4圖係為顯示第2圖之噴嘴之另一例子之立體圖。第5圖係為顯示第2圖之噴嘴之又另一例子之立體圖。
參見第4圖，噴嘴110A之下表面之長度可比注入區域20a之直徑短。在這種狀況下，噴嘴110或夾頭104可以彎曲狀型態移動，以連續注入熔融焊料10至孔穴22。
參見第5圖，由絕緣材料所組成的一冷卻構件110C可連接至一噴嘴110B之一下部。冷卻構件110C之一下表面與模板20之表面部分和噴嘴110B之一下表面一起接觸。冷卻構件110C可能被提供以凝固注入至孔穴22中之焊料10a。亦即，冷卻構件110C可能維持於低於噴嘴110B之溫度之溫度，從而可使注入至孔穴22中之焊料10a緩和固化。
請再次參見第1圖，處理容室102可具有一閘門106，用以運送模板20進進出出。夾頭104可支撐經由閘門106被運送至處理容室102中之模板20。雖然未顯示於圖中，設備100可更包含一舉升裝置以將模板20裝載至夾頭104之上以及從夾頭104卸下模板20。舉例而言，舉升裝置可包含：複數個頂升銷，經由夾頭104可垂直移動；以及一驅動部，用以垂直移動頂升銷。然而，舉升裝置之配置可 改變，且舉升裝置之配置無法限制本發明之範疇。
現在將參考附圖更完全說明一種藉由使用焊料注入設備100將一熔融焊料注入至一模板之多個孔穴之方法。
一模板20可能經由一閘門106而被運送至一處理容室102中，此模板20具有一表面部分，其上形成有複數個孔穴22。模板20可能藉由一舉升裝置而被裝載在處理容室102中之一夾頭104上。於此，模板20可能藉由一外部傳送模組(未顯示)而被運送至處理容室中。
在裝載模板20之後，處理容室102之內部可被調節至低於大氣壓力之壓力。一氣體供應源160可提供一鈍氣至處理容室102中，且一真空系統可排空處理容室102，俾能使污染物可從處理容室102被移除。同時，噴嘴110可能藉由一第一加熱器112而加熱至高於一焊料材料之熔點之溫度，俾能使焊料材料可熔化於噴嘴110中。又，噴嘴110之內部可維持於低於處理容室102中之壓力之壓力，用以避免熔融焊料10經由噴嘴110之切口洩漏。更明確而言，可均勻維持在處理容室102與噴嘴110之間的壓差，同時調節處理容室102中之壓力。
同時，可將模板20加熱至低於焊料之熔點之溫度。於此，在噴嘴110與模板20之間的溫度差異可能維持於大約3℃至大約10℃之範圍內。舉例而言，可使溫度差異維持至大約5℃。
在調節處理容室102中之壓力之後，一第二驅動部122可使由夾頭104所支撐之模板20移動至噴嘴110之 下。一第一驅動部120可使噴嘴110向下移動，以使噴嘴110緊密接觸模板20之一周邊區域20b。於此，因為噴嘴110與模板20之間的接觸面積相較於習知之注入頭而言是相當小的，所以可避免或降低熔融焊料10之洩漏。尤其，在噴嘴110與模板20之間的密封，可藉由噴嘴110之一下部與模板20之間的線接觸而達成。
在使噴嘴110接觸模板20之後，可以下述的方式調節在處理容室102與噴嘴110之間的壓差：使噴嘴110中之壓力可變成高於處理容室102中之壓力。壓差之調節可以將熔融焊料10注入至孔穴22中。舉例而言，藉由提供鈍氣至噴嘴110中而可調節壓差。
在調節壓差之後，第二驅動部122可朝一水平方向移動夾頭104，用以產生在噴嘴110與模板20之間之相對滑動移動。因此，熔融焊料10可能連續注入至模板20之孔穴22中，如第6與7圖所示。於此，可均勻維持噴嘴110中之壓力，同時將熔融焊料10注入至孔穴22中。尤其，可調節鈍氣之流動速率，以實質上可均勻維持噴嘴110中之壓力。或者，噴嘴110中之壓力可非線性地維持在一預定範圍之內。在這種狀況下，鈍氣可個別提供至噴嘴110。又，處理容室102中之壓力可藉由真空系統170而線性地或非線性地落在一預定範圍之內。亦即，在處理容室102與噴嘴110之間的壓差，可藉由氣體供應源160與真空系統170而幾乎均勻地維持在一預定範圍中。更明確而言，因為處理容室102之容積相較於習知之注入頭之一溝槽而 言是相當小的，所以可緩和地調節壓差，藉以改善焊料注入製程。
同時，注入至孔穴22中之焊料10a可能因噴嘴110與模板20之間的溫度差異而固化。
在將熔融焊料10注入至孔穴22中之後，可將噴嘴110中之壓力調成變成低於處理容室102中之壓力，用以避免熔融焊料10經由噴嘴110之切口洩漏。
在調節噴嘴110中之壓力之後，第一驅動部120可使噴嘴110向上移動，而第二驅動部122接著可使夾頭104移動至與閘門106鄰接的位置。
然後，可藉由舉升裝置而將模板20從夾頭104卸載，且可藉由傳送模組而將模板20搬運離開處理容室102。
第8圖係為顯示依據本發明之另一例示實施例之一種熔融焊料之注入設備之概要圖。
參見第8圖，用以注入一熔融焊料之一設備200可包含提供一第一空間之一加載鎖定室(Load-lock chamber)201，以及提供一第二空間之一處理容室202。處理容室202可與加載鎖定室201連接，且一閘門206可配置於加載鎖定室201與處理容室202之間。
一容器203可配置在加載鎖定室201中，以容納複數個模板20，而又一傳送模組208可配置在加載鎖定室201中以在加載鎖定室201與處理容室202之間傳送模板20。各模板20可具有一表面部分，其上形成複數個孔穴。或者，容器203可配置在加載鎖定室201外部。
用以支撐模板20之一夾頭204以及用以提供熔融焊料10之一噴嘴210，係可配置在處理容室202中。噴嘴210與夾頭204可分別與第一與第二加熱器212與214連接。
一製程控制器230可連接至加載鎖定室201、處理容室202、噴嘴210與夾頭204，且可控制噴嘴210之溫度、夾頭204之溫度、噴嘴210中之壓力、加載鎖定室201中之壓力以及處理容室202中之壓力。
製程控制器230可包含：一氣體供應源，用以提供一鈍氣進入加載鎖定室201、處理容室202與噴嘴210中；以及一真空系統，用以排空加載鎖定室201，處理容室202與噴嘴210。
製程控制器230可能以變成等於處理容室202中之壓力的方式來控制加載鎖定室201中之壓力，同時在加載鎖定室201中之容器203與處理容室202中之夾頭204之間傳送模板20。
當開啟閘門206以傳送模板20時，處理容室202中之壓力可能改變，從而使在處理容室202與噴嘴210之間的壓差可能改變。因此，熔融焊料10可能由於壓差之變化而從噴嘴210當中漏出。製程控制器230可能以避免處理容室202之變化之方式來控制加載鎖定室201中之壓力。因此，雖然開啟閘門206以傳送模板20，但是可能避免熔融焊料10經由噴嘴210之一切口洩漏出。
依據本發明之又另一種例示實施例，加載鎖定室201 中之壓力與處理容室202中之壓力總是可均勻被維持，且噴嘴210中之壓力可能以變成高於處理容室202中之壓力之方式而被調節，以將熔融焊料10注入至模板20之孔穴中。亦即，熔融焊料10可能只藉由調節噴嘴210中之壓力而注入至模板20之孔穴中。舉例而言，噴嘴210之內部可維持於一第一壓力(低於處理容室202中之壓力)同時傳送模板20，且可能維持於一第二壓力(高於處理容室202中之壓力)同時將熔融焊料10注入孔穴中。
以下將省略夾頭204、噴嘴210、第一加熱器212、第二加熱器214與製程控制器230之更進一步的詳細說明，其乃因為這些元件係類似於參考第1至7圖已經說明之那些元件。
參考數字220與222分別表示一第一驅動部與一第二驅動部。以下將省略第一與第二驅動部220與222之更進一步的詳細說明，其乃因為這些元件係類似於參考第1至7圖已經說明之那些元件。
依據本發明之例示實施例，一焊料注入噴嘴之構造相較於習知注入頭而言是簡單的，藉以降低噴嘴之製造成本。又，因為處理容室之容積相當大，所以可緩和地調節處理容室中之壓力，同時將熔融焊料注入至處理容室中之一模板之多個孔穴中，藉以改善焊料注入製程。
此外，因為在噴嘴與模板之間的接觸面積相當小，所以可能避免或降低在噴嘴與模板之間的熔融焊料之洩漏。
綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上， 然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧熔融焊料
10a‧‧‧焊料
20‧‧‧模板
20a‧‧‧注入區域
20b‧‧‧周邊區域
22‧‧‧孔穴
100‧‧‧焊料注入設備
102‧‧‧處理容室
104‧‧‧夾頭
106‧‧‧閘門
110‧‧‧噴嘴
110A‧‧‧噴嘴
110B‧‧‧噴嘴
110C‧‧‧冷卻構件
112‧‧‧第一加熱器
114‧‧‧第二加熱器
120‧‧‧第一驅動部
122‧‧‧第二驅動部
130‧‧‧製程控制器
140‧‧‧溫度調節部
142‧‧‧第一溫度感測器
144‧‧‧第二溫度感測器
146‧‧‧溫度控制器
150‧‧‧壓力調節部
152‧‧‧第一壓力感測器
154‧‧‧第二壓力感測器
156‧‧‧壓力控制器
160‧‧‧氣體供應源
162‧‧‧氣體槽
164‧‧‧開關閥
166‧‧‧質流控制器
170‧‧‧真空系統
172‧‧‧真空泵
174‧‧‧緩衝槽
176‧‧‧開關閥
178‧‧‧質流控制器
200‧‧‧設備
201‧‧‧加載鎖定室
202‧‧‧處理容室
203‧‧‧容器
204‧‧‧夾頭
206‧‧‧閘門
208‧‧‧傳送模組
210‧‧‧噴嘴
212‧‧‧第一加熱器
214‧‧‧第二加熱器
220‧‧‧第一驅動部
222‧‧‧第二驅動部
230‧‧‧製程控制器
第1圖係為顯示依據本發明之一例示實施例之一熔融焊料之注入設備之概要圖。
第2圖係顯示第1圖之噴嘴之立體圖。
第3圖係為顯示第1圖之製程控制器之概要圖。
第4圖係為顯示第2圖之噴嘴之另一例子之立體圖。
第5圖係為顯示第2圖之噴嘴之又另一例子之立體圖。
第6與7圖係為顯示將一熔融焊料注入一模板之多個孔穴之方法之剖面圖。
第8圖係為顯示依據本發明之另一例示實施例之一種熔融焊料之注入設備之概要圖。
10‧‧‧熔融焊料
20‧‧‧模板
100‧‧‧焊料注入設備
102‧‧‧處理容室
104‧‧‧夾頭
106‧‧‧閘門
110‧‧‧噴嘴
112‧‧‧第一加熱器
120‧‧‧第一驅動部
122‧‧‧第二驅動部
130‧‧‧製程控制器

Claims (25)

  1. 一種熔融焊料之注入方法，包含以下步驟：置放具有一表面部分之一模板，並於該表面部分上之一密閉空間中形成複數個孔穴；使用一噴嘴以提供熔融焊料至該模板之該表面部分；及產生在該噴嘴與模板之間之一相對移動，同時調節在該密閉空間與該噴嘴之一內部之間之一壓差，以將該熔融焊料連續注入至該些孔穴中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該噴嘴之溫度係維持在等於或高於該焊料之一熔點，而該模板之溫度係維持在低於該焊料之該熔點。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中在該噴嘴與該模板之間之溫度差異範圍是3℃至10℃。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當注入該熔融焊料至該些孔穴時，該密閉空間之壓力係維持在低於大氣壓力，而該噴嘴之內部之壓力係維持在高於該密閉空間之壓力。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中一鈍氣係提供至該噴嘴之內部，以在注入該熔融焊料至該些孔穴時均衡地維持該壓差。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在注入該熔融焊料至該些孔穴之前，該噴嘴之內部之壓力係維持在等於或低於該密閉空間之壓力，以避免該熔融焊料從該 噴嘴洩漏。
  7. 一種熔融焊料之注入方法，包含以下步驟：準備一第一空間及一第二空間，具有一表面部分之一模板係被設置於該第一空間，該表面部分上係形成複數個孔穴，用以注入該熔融焊料至該些孔穴之一噴嘴係被置於該第二空間中；將該第一空間之一壓力調節至等於該第二空間之一壓力；將該模板從該第一空間傳送進入該第二空間；使該噴嘴接觸該模板之該表面部分；以及於該噴嘴與該模板之間產生之一相對移動，同時調節該第二空間與該噴嘴之一內部之間之一壓差，使該熔融焊料連續注入至該些孔穴中。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該第二空間之一壓力係維持在低於大氣壓力。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中一鈍氣係提供至該噴嘴以均衡地維持該壓差。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中在注入該熔融焊料至該些孔穴之前，該噴嘴之內部之壓力係維持在等於或低於第二空間，以避免該熔融焊料從該噴嘴洩漏。
  11. 一種熔融焊料之注入設備，包含：一容室，用以容納具有一表面部分之一模板，該表面部分上係形成複數個孔穴； 一噴嘴，設置於該容室以提供熔融焊料；一驅動部，用以使該噴嘴接觸該模板之該表面部分，並用以產生該模板與該噴嘴之間之一相對移動；以及一壓力調節部，用以調節在該噴嘴之一內部與該容室之一內部之間之一壓差，以在該相對移動期間連續注入該熔融焊料至該些孔穴。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之設備，其中該噴嘴包含：一殼體，用以容納該熔融焊料並具有一切口，以注入該熔融焊料至該些孔穴；及一加熱器，係連接至該殼體，以熔融該殼體中之該焊料。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其中該殼體之溫度係維持在等於或高於焊料之一熔點。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之設備，更包含：一夾頭，用以支撐該模板；及一加熱器，係連接至該夾頭，以將該模板之溫度維持在低於焊料之一熔點。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之設備更包含：一夾頭，用以支撐該模板；一第一加熱器，係連接至該噴嘴，以將該噴嘴之溫度維持在高於焊料之一熔點；以及一第二加熱器，係連接至該夾頭，以將該模板之溫度維持在低於焊料之該熔點。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之設備，其中在該噴嘴與該模板之間之溫度差異範圍是3℃至10℃。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之設備，其中該驅動部沿著一垂直方向移動該噴嘴與該夾頭之其中之一，並沿著一水平方向移動該噴嘴與該夾頭之另一。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之設備，其中該驅動部沿著垂直與水平方向移動該噴嘴或該夾頭。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之設備，其中當注入該熔融焊料至該些孔穴時，該壓力調節部將該容室之該內部之壓力維持在於低於大氣壓力，並將該噴嘴之內部之壓力維持在高於該容室之壓力。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之設備，其中當注入該熔融焊料至該些孔穴時，該壓力調節部提供一鈍氣至該噴嘴，以均勻地維持該壓差。
  21. 如申請專利範圍第11項所述之設備，其中在注入該熔融焊料至該些孔穴之前，該壓力調節部將該噴嘴之內部之壓力維持在等於或低於該容室之壓力，以避免該熔融焊料從該噴嘴洩漏。
  22. 一種熔融焊料之注入設備，包含：一加載鎖定室；一處理容室；一傳送模組，用以傳送一模板在該加載鎖定室與該處理容室之間，該模板具有一表面部分，複數個孔穴形成於該表面部分上； 一噴嘴，設置於該處理容室中以提供該熔融焊料；一驅動部，用以使該噴嘴接觸該模板之該表面部分，並用以使該噴嘴與該模板之間產生一相對移動；及一壓力調節部，用以於該加載鎖定室與該處理容室之間傳送該模板時，將該加載鎖定室之壓力調節成等於該處理容室之壓力，並在該相對移動期間調節在該噴嘴之一內部與該處理容室之一內部之間之一壓差，以連續注入該熔融焊料至該些孔穴。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之設備，其中該壓力調節部將該處理容室之該內部之壓力維持在低於大氣壓力之壓力。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之設備，其中該壓力調節部係用以提供一鈍氣至該噴嘴中，以均衡地維持該壓差。
  25. 如申請專利範圍第22項所述之設備，其中在注入該熔融焊料至該些孔穴之前，該壓力調節部係將該噴嘴之內部之壓力維持在等於或低於該處理容室之壓力，以避免該熔融焊料從該噴嘴洩漏。
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