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JP3214316B2 - 導電性ボールの搭載装置および搭載方法およびバンプの形成方法 - Google Patents

導電性ボールの搭載装置および搭載方法およびバンプの形成方法

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Publication number
JP3214316B2
JP3214316B2 JP25319095A JP25319095A JP3214316B2 JP 3214316 B2 JP3214316 B2 JP 3214316B2 JP 25319095 A JP25319095 A JP 25319095A JP 25319095 A JP25319095 A JP 25319095A JP 3214316 B2 JP3214316 B2 JP 3214316B2
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JP
Japan
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mounting
hole
conductive ball
mounting head
conductive
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JP25319095A
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JPH0997793A (ja
Inventor
雅夫 日高
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの電極にバンプ
を形成するための導電性ボールを搭載する導電性ボール
の搭載装置および搭載方法およびバンプの形成方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】チップや基板などのワークの電極にバン
プを形成する方法として、半田ボールなどの導電性ボー
ルをワークの電極に搭載した後、導電性ボールを加熱し
て電極上にバンプを生成する方法が知られている。
【0003】導電性ボールをワークの電極に搭載する従
来の導電性ボールの搭載装置は、搭載ヘッドを導電性ボ
ールの貯溜部の上方へ移動させ、そこで搭載ヘッドに上
下動作を行わせて、その下面に形成された吸着孔に導電
性ボールを真空吸着してピックアップした後、搭載ヘッ
ドをワークの上方へ移動させ、そこで再度上下動作を行
わせるとともに、真空吸着状態を解除して導電性ボール
をワークの電極上に搭載するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
方法は、搭載ヘッドを導電性ボールの貯溜部の上方へ移
動させる動作と、そこで上下動作を行わせて導電性ボー
ルをピックアップする動作が必要なため、タクトタイム
が長くなり、作業能率があがらないという問題点および
導電性ボールのピックアップミスを発生しやすいという
問題点があった。さらには導電性ボールを搭載ヘッドの
下面に真空吸着するための配管系や吸引装置を必要とす
るため、装置が複雑化するという問題点があった。
【0005】そこで本発明は、タクトタイムを短縮して
高速度で導電性ボールをワークの電極に搭載することが
でき、また配管系や吸引装置を不要にできる導電性ボー
ルの搭載装置および搭載方法およびバンプの形成方法を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、ワ
ークの位置決め部と、ワークの電極上に導電性ボールを
搭載する搭載ヘッドとを備えた導電性ボールの搭載装置
であって、前記搭載ヘッドが、導電性ボールを貯溜する
容器を備え、この容器の底部の前記ワークの電極に対応
する位置に複数個の孔部を開孔し、かつこれらの孔部を
開閉する開閉手段を設けており、前記底部の厚さは、導
電性ボールの直径よりも大きく前記孔部には複数個の導
電性ボールがタテ一列に嵌り込むようになっており、ま
た前記開閉手段は前記容器の底部に重ねて設けられた開
閉板と底板とを有し、この開閉板はこの底板上をスライ
ド自在であり、またこの開閉板とこの底板には1個の導
電性ボールが嵌り込む孔部がそれぞれ開孔されており、
また前記底板の孔部は前記底部の前記孔部に対して位置
をずらして開孔した。
【0007】また位置決め部に位置決めされたワークの
上方に搭載ヘッドを位置させて、この搭載ヘッドの底部
の孔部を前記ワークの電極に位置合わせし、開閉手段に
よりこれらの孔部を開閉することにより、搭載ヘッドの
内部に貯溜された導電性ボールをこれらの孔部から落下
させて、前記ワークの電極上に搭載するようにした。
【0008】また基板上の複数の電極にフラックスを塗
布しておき、この基板の上方に搭載ヘッドを位置させ
て、この搭載ヘッドの底部の孔部を前記電極に位置合わ
せし、開閉手段によりこれらの孔部を開閉することによ
り搭載ヘッドの内部に貯溜された半田ボールをこれらの
孔部から落下させて前記フラックスが塗布された電極上
に搭載し、次いで半田ボールを加熱して溶融、固化させ
るようにした。
【0009】
【作用】上記構成において、搭載ヘッドの内部に導電性
ボールを貯溜し、孔部をワークの電極に位置合わせした
うえで、孔部を開閉することにより、導電性ボールを孔
部から落下させてワークの電極上に搭載する。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1は本発明の一実施例の導電性ボールの搭
載装置の平面図、図2は同搭載ヘッドの斜視図、図3は
同搭載ヘッドの断面図、図4および図5は同動作の説明
図である。
【0011】図1において、1は基台であり、その上面
にはガイドレール2が配設されている。ガイドレール2
はワーク3を搬送し、またワーク3を所定位置に位置決
めするワークの位置決め部である。ワーク3の上面には
電極4が多数個形成されている。本実施例のワーク3は
基板である。
【0012】5は搭載ヘッドであって、その後部にはナ
ット6が結合されている。ナット6はX方向の送りねじ
7に螺着されている。送りねじ7とX方向のガイドレー
ル8は台板9上に設置されており、モータ10が駆動し
て送りねじ7が回転すると、搭載ヘッド5はX方向へ水
平移動する。搭載ヘッド5は、図示しない上下機構によ
り上下動作を行う。
【0013】基台1の両側部には、Y方向の送りねじ1
1とガイドレール12、13が設けられている。台板9
の左端部下面には、送りねじ11に螺着されたナット
(図示せず)が設けられている。したがってモータ14
が駆動して送りねじ11が回転すると、台板9および台
板9に保持された搭載ヘッド5はY方向へ水平移動す
る。上記のように、モータ10とモータ14を駆動する
ことにより、搭載ヘッド5をX方向やY方向へ移動さ
せ、その位置調整を行う。
【0014】次に、図2および図3を参照して、搭載ヘ
ッド5の構造を説明する。搭載ヘッド5は、箱形の容器
19を主体にしている。容器19には、半田ボールなど
の導電性ボール15が多量に貯溜されるが、その底部2
0には導電性ボール15を落下させるための孔部21が
多数形成されている。孔部21は、ワーク3の電極4に
対応する位置に開孔されている。
【0015】容器19の底面には開閉板22と底板23
が重ねて設けられている。底板23は容器19の側面に
取り付けられた支持板24に装着されており、開閉板2
2は底板23上をスライド自在となっている。25はシ
リンダであり、そのロッド26には開閉板22を保持す
るクランパ27が結合されている。したがってシリンダ
25のロッド26が前進後退すると、開閉板22は底板
23上をスライドする。図3に示すように、開閉板22
と底板23には、容器19の底部20の孔部21に対応
する孔部29、30がそれぞれ開孔されている。底板2
3の孔部30は、底部20の孔部21に対してやや位置
をずらして開孔されている。一方、開閉板22の孔部2
9は、ロッド26を突出させると底部20の孔部21に
合致し、ロッド26を引き込ませると底板23の孔部3
0に合致する。
【0016】図3に示すように、容器19の底部20の
厚さは導電性ボール15の直径よりもかなり大きく、こ
れに形成された孔部21には複数個(本実施例では図示
するように4個)の導電性ボール15がタテ一列に嵌り
込む。また開閉板22と底板23の厚さは導電性ボール
15の直径とほぼ同じであり、その孔部29、30には
それぞれ1個の導電性ボール15が嵌り込む。図3はシ
リンダ25のロッド26が引き込んで開閉板22が左方
へ後退した状態を示しており、この状態で孔部29は孔
部21から位置ずれしているので、底部20の孔部21
内の導電性ボール15は開閉板22の孔部29へ落下し
ないが、開閉板22が右方へ前進してその孔部29が孔
部21に合致すると、孔部21内の一個の導電性ボール
15は孔部29に落下する。
【0017】この導電性ボールの搭載装置は上記のよう
な構成より成り、次に動作を説明する。図1において、
ワーク3がガイドレール2により所定の位置に位置決め
されると、搭載ヘッド5はワーク3の上方へ移動し、底
板23の孔部30をワーク3の電極4に位置合わせす
る。この位置合わせは、図示しない光学系によりワーク
3や孔部30の位置を測定し、この測定結果に基いて、
モータ10、14を駆動して搭載ヘッド5をX方向やY
方向へ移動させることにより行われる。
【0018】図4(a)は上記位置合わせが終了した状
態を示している。この状態で、底板23の孔部30はワ
ーク3の電極4に位置合わせされている。また開閉板2
2は前進位置(図において右方へ移動した位置)にあっ
て、その孔部29は底部20の孔部21に合致してお
り、1個の導電性ボール15は孔部29に嵌り込んでい
る。電極4上には、前工程において、フラックス31が
塗布されている。
【0019】次に、図4(b)に示すようにシリンダ2
5のロッド26が引き込むと、開閉板22は左方へ後退
し、その孔部29は底部23の孔部30に合致して、孔
部29内の導電性ボール15は孔部30を通ってフラッ
クス31上に落下する。このように開閉板22が後退す
ると、その孔部29は底部20の孔部21から位置ずれ
し、孔部21内の導電性ボール15は孔部29へ落ち込
まない。
【0020】次いで搭載ヘッド5は上昇するとともに、
シリンダ25のロッド26は突出して開閉板22は前進
し、底部20の孔部21と開閉板22の孔部29は図4
(a)に示すように合致し、孔部21内の導電性ボール
15は孔部29に嵌り込む。上述した動作が繰り返され
ることにより、ワーク3の電極4上には導電性ボール1
5が次々に搭載されていく。
【0021】図5(a)は、上記のようにして導電性ボ
ール15が搭載されたワーク3を示している。このワー
ク3は加熱炉へ送られて加熱される。すると導電性ボー
ル15は溶融し、次いで固化することにより、図5
(b)に示すバンプ15’が生成する。
【0022】
【発明の効果】本発明は、搭載ヘッドの内部に導電性ボ
ールを貯溜し、開閉手段により孔部を開閉することによ
り、搭載ヘッドの内部の導電性ボールをワークの電極に
搭載するようにしているので、従来必要であった導電性
ボールのピックアップ動作が不要になり、タクトタイム
を大巾に短縮して作業能率をあげるとともに、ピックア
ップミスの発生を完全になくすことができる。また導電
性ボールをワークの電極に搭載する際の搭載ミスも減少
する。また従来必要であった真空吸着のための配管系や
吸引装置も不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の導電性ボールの搭載装置の
平面図
【図2】本発明の一実施例の導電性ボールの搭載装置の
搭載ヘッドの斜視図
【図3】本発明の一実施例の導電性ボールの搭載装置の
搭載ヘッドの断面図
【図4】本発明の一実施例の導電性ボールの搭載装置の
動作の説明図
【図5】本発明の一実施例の導電性ボールの搭載装置の
動作の説明図
【符号の説明】
2 ガイドレール 3 ワーク 4 電極 5 搭載ヘッド 15 導電性ボール 19 容器 20 底部 21、29、30 孔部 22 開閉板 23 底板 25 シリンダ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワークの位置決め部と、ワークの電極上に
    導電性ボールを搭載する搭載ヘッドとを備えた導電性ボ
    ールの搭載装置であって、前記搭載ヘッドが、導電性ボ
    ールを貯溜する容器を備え、この容器の底部の前記ワー
    クの電極に対応する位置に複数個の孔部を開孔し、かつ
    これらの孔部を開閉する開閉手段を設けており、前記底
    部の厚さは、導電性ボールの直径よりも大きく前記孔部
    には複数個の導電性ボールがタテ一列に嵌り込むように
    なっており、また前記開閉手段は前記容器の底部に重ね
    て設けられた開閉板と底板とを有し、この開閉板はこの
    底板上をスライド自在であり、またこの開閉板とこの底
    板には1個の導電性ボールが嵌り込む孔部がそれぞれ開
    孔されており、また前記底板の孔部は前記底部の前記孔
    部に対して位置をずらして開孔したことを特徴とする導
    電性ボールの搭載装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の導電性ボールの搭載装置を
    用いた導電性ボールの搭載方法であって、位置決め部に
    位置決めされたワークの上方に搭載ヘッドを位置させ
    て、この搭載ヘッドの底部の孔部を前記ワークの電極に
    位置合わせし、開閉手段によりこれらの孔部を開閉する
    ことにより、搭載ヘッドの内部に貯溜された導電性ボー
    ルをこれらの孔部から落下させて、前記ワークの電極上
    に搭載することを特徴とする導電性ボールの搭載方法。
  3. 【請求項3】前記導電性ボールが半田ボールであること
    を特徴とする請求項2記載の導電性ボールの搭載方法。
  4. 【請求項4】請求項1記載の導電性ボールの搭載装置を
    用いたバンプの生成方法であって、基板上の複数の電極
    にフラックスを塗布しておき、この基板の上方に搭載ヘ
    ッドを位置させて、この搭載ヘッドの底部の孔部を前記
    電極に位置合わせし、開閉手段によりこれらの孔部を開
    閉することにより搭載ヘッドの内部に貯溜された半田ボ
    ールをこれらの孔部から落下させて前記フラックスが塗
    布された電極上に搭載し、次いで半田ボールを加熱して
    溶融、固化させることを特徴とするバンプの形成方法。
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