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JP5141966B2 - Micro ball array device - Google Patents

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JP5141966B2
JP5141966B2 JP2008134488A JP2008134488A JP5141966B2 JP 5141966 B2 JP5141966 B2 JP 5141966B2 JP 2008134488 A JP2008134488 A JP 2008134488A JP 2008134488 A JP2008134488 A JP 2008134488A JP 5141966 B2 JP5141966 B2 JP 5141966B2
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cup
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microball
balls
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Shibuya Corp
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

本発明は、ボール挿入部が所定の配列パターンに形成された領域を有する配列部の上面に沿って、多数の微小ボールを収容したボール収容部を移動することによって、ボール挿入部に微小ボールを落とし込んで配列する微小ボール配列装置の改良に関するものであって、特に、ボール収容部からボール挿入部へ確実適正に微小ボールを落とし込むことを主眼に開発された微小ボール配列装置である。   According to the present invention, the ball insertion portion is moved to move along the upper surface of the arrangement portion having a region in which the ball insertion portion is formed in a predetermined arrangement pattern. The present invention relates to an improvement of a microball arrangement device that drops and arranges, and in particular, is a microball arrangement device that was developed mainly to drop a microball from a ball housing portion to a ball insertion portion reliably and appropriately.

微小ボール搭載装置として、従来より、搭載対象物上に所定の配列パターンで形成された各電極に、半田ボールを搭載する半田ボール搭載装置が存在した。この種の半田ボール搭載装置は、半田ボールが微小化し、ウエハ等の搭載対象製品が大型化したこともあり、1回に搭載する半田ボール数が増大したため、半田ボールの配列の欠陥や搭載時の欠陥が生じる危険が大きくなり、この危険を減少させることが求められてきた。   Conventionally, there has been a solder ball mounting device for mounting a solder ball on each electrode formed in a predetermined arrangement pattern on a mounting target as a micro ball mounting device. In this type of solder ball mounting apparatus, the solder balls are miniaturized and the products to be mounted such as wafers are increased in size, and the number of solder balls to be mounted at one time is increased. The risk of the occurrence of defects has increased and it has been sought to reduce this risk.

そのため特許文献1に示されるように、フラックスが印刷された搭載対象物であるウエハ上に配列マスク等の配列治具を設け、配列治具上をボール収容部が形成されたボールカップが移動し、ボールカップのボール収容部から直接ウエハの電極上に半田ボールを落とす装置が提供されてきた。このような装置の場合、ウエハが大きくなればなるほどボールカップの移動距離が長くなり、搭載に要する時間が長くなるため、ボールカップの移動速度を速くしようとすると、図7に示すようにボールカップ4の進行方向(図7矢印方向)後側にあたるボール収容部8の内壁面14に沿って半田ボール1の積み重なりが高くなってしまう。   Therefore, as shown in Patent Document 1, an arrangement jig such as an arrangement mask is provided on a wafer that is a mounting object on which flux is printed, and the ball cup on which the ball accommodating portion is formed moves on the arrangement jig. There has been provided an apparatus for dropping a solder ball directly onto a wafer electrode from a ball housing portion of a ball cup. In the case of such an apparatus, the larger the wafer, the longer the movement distance of the ball cup and the longer the time required for mounting. Therefore, if the movement speed of the ball cup is increased, the ball cup is moved as shown in FIG. 4, the stacking of the solder balls 1 becomes high along the inner wall surface 14 of the ball accommodating portion 8 on the rear side in the direction of travel 4 (arrow direction in FIG. 7).

一方、ボール挿入部へのボールの落とし込みはボール集団の進行方向前側から行われて、抜けた箇所を埋めるように後側まで行われる。   On the other hand, the dropping of the ball into the ball insertion portion is performed from the front side in the traveling direction of the ball group, and is performed to the rear side so as to fill the missing part.

ボールカップ4の後側内壁面近傍に至るまでボールがボール挿入部に挿入されないと積み重なりの高い部分でボールが落ちようとするが、図8に示すようにボール1a,1b,1c同士が強く当接し合い、ボール1cが完全に下まで落ち難く、噛み込みが発生しやすくなっていた。   If the ball is not inserted into the ball insertion portion until it reaches the vicinity of the rear inner wall surface of the ball cup 4, the ball tends to fall at a portion where the stack is high, but the balls 1a, 1b, 1c are strongly hit each other as shown in FIG. The balls 1c did not easily fall down to the bottom, and biting was likely to occur.

特開2007−299835号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-299835

本発明は、次の点に着目し、ボールの噛み込みを無くし、ボール収容部からボール挿入部へ確実適正に微小ボールを落とし込むことのできる微小ボール配列装置を提供することを目的とする。
第1に、ボール収容部内で微小ボール同士が強く当接し合わないために、微小ボールの集団を分散させて積み重なりが少ないところを多くする。
第2に、なるべくボール収容部の内壁面に遠いところで微小ボールをボール挿入部に落とし込み、内壁面が近づいたときには、既に微小ボールは充填されていて、微小ボールを落とす必要がないようにする。
The present invention focuses on the following points, and an object thereof is to provide a microball array device capable of dropping a microball from the ball housing portion to the ball insertion portion surely and properly without eliminating the biting of the ball.
First, since the microballs do not come into strong contact with each other in the ball housing portion, the group of microballs is dispersed to increase the number of places where there is little stacking.
Secondly, the minute ball is dropped into the ball insertion portion as far as possible from the inner wall surface of the ball housing portion, and when the inner wall surface approaches, the minute ball is already filled so that it is not necessary to drop the minute ball.

第1の発明は、上記課題を解決するため、1つの微小ボールを収容可能なボール挿入部が所定の配列パターンに形成された領域を有する配列部の上面に沿って、多数の微小ボールを収容したボール収容部を移動することによって、前記ボール挿入部に微小ボールを落とし込んで配列する微小ボール配列装置に次の手段を採用する。
第1に、上記ボール収容部の進行方向に対して沿って複数のボール収容部を設ける。
第2に、上記複数のボール収容部の各ボール収容部は、それぞれ上記ボール挿入部が所定のパターンに形成された領域を重複して通過するように構成する。
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention accommodates a large number of microballs along the upper surface of the array part having a region in which a ball insertion part capable of accommodating one microball is formed in a predetermined array pattern. The following means is adopted for the microball arraying apparatus that drops and arranges the microballs in the ball insertion section by moving the ball receiving section.
First, a plurality of ball housing portions are provided along the traveling direction of the ball housing portion.
Second, each of the plurality of ball receiving portions is configured such that the ball insertion portion overlaps with an area formed in a predetermined pattern.

第3に、前記複数のボール収容部のうち進行方向前方のボール収容部が、底面が開口部とされ、該開口部の進行方向後方縁が、進行方向に直交する方向の両側部から進行方向後方に向かって山型に形成されたものとする
Third, among the plurality of ball housing portions, the ball housing portion forward in the traveling direction has an opening on the bottom surface, and the rear edge in the traveling direction of the opening portion travels from both sides in the direction orthogonal to the traveling direction. It is assumed that it is formed in a mountain shape toward the rear .

の発明は、第1の発明に、上記複数のボール収容部は、単数のボールカップに形成されたものであることを付加した微小ボール配列装置であり、第の発明は、第1の発明またはの発明に、上記複数のボール収容部は、ボール量を検出する検出手段を有するものであることを付加した微小ボール配列装置である。
The second invention, the first inventions, the plurality of ball receiving portion is a small ball array device added that one formed on the ball cup singular, the third invention, the 1 of the invention or the second inventions, the plurality of ball receiving portion is a small ball array device obtained by adding the one having a detecting means for detecting a ball weight.

本発明では、ボール収容部の進行方向に対して重複して作用する複数のボール収容部を設け、この各ボール収容部が、それぞれボール挿入部が所定のパターンに形成された領域を重複して通過するものとしたため、各ボール収容部内で、微小ボールが強く当接し合わず、微小ボールの落ちやすい積み重なりの少ないところが多くなり、微小ボールの噛み込みが少なくなった。   In the present invention, there are provided a plurality of ball accommodating portions that act in an overlapping manner with respect to the moving direction of the ball accommodating portion, and each of the ball accommodating portions overlaps a region where the ball insertion portions are formed in a predetermined pattern. Since the ball passes through, the small balls do not come into strong contact with each other in each ball accommodating portion, and there are many places where the small balls are easy to fall, and the biting of the fine balls is reduced.

また、複数のボール収容部のうち進行方向前方のボール収容部が、底面が開口部とされ、該開口部の進行方向後方縁が、進行方向に直交する方向の両側部から進行方向後方に向かって山型に形成されたものとしたので、ウエハのように中心部にボール挿入部が多数存在する円形搭載領域を被搭載物に利用した場合であっても、微小ボールの減り方を均等化することができた。
Further , among the plurality of ball housing portions, the ball housing portion forward in the traveling direction has an opening on the bottom surface, and the rear edge in the traveling direction of the opening faces from the both sides in the direction orthogonal to the traveling direction toward the rear in the traveling direction. Even in the case of using a circular mounting area with many ball insertion parts in the center like a wafer as the object to be mounted, the reduction method of minute balls is equalized. We were able to.

の発明の効果ではあるが、複数のボール収容部が、単数のボールカップに形成されたものとすることにより、従来のように1つのボール収容部を使用する場合と同様の装置とすることが可能となり、第の発明の効果であるが、複数のボール収容部は、ボール量を検出する検出手段を有するものとすることにより微小ボール補充時期を知ることができ、微小ボールの不足による、ボール搭載ミスを防ぐことが可能となった。
Although it is the effect of 2nd invention, it is set as the apparatus similar to the case where one ball accommodating part is used conventionally by making a several ball accommodating part into a single ball cup. As a result of the third aspect of the invention, the plurality of ball housing portions have a detecting means for detecting the amount of balls, so that it is possible to know the replenishment time of the minute balls, and there is a shortage of minute balls. This makes it possible to prevent ball mounting mistakes.

以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。実施例は、半田ボール搭載装置であり、半田ボール搭載装置は、搬入用のウエハ受渡部、フラックス印刷部、ボール搭載部、および搬出用のウエハ受渡部を有するものである。本発明に係る微小ボール配列装置は、上記半田ボール搭載装置のボール搭載部にあたる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings. The embodiment is a solder ball mounting apparatus, and the solder ball mounting apparatus has a carry-in wafer transfer section, a flux printing section, a ball mount section, and a carry-out wafer transfer section. The microball array device according to the present invention corresponds to the ball mounting portion of the solder ball mounting device.

本発明における微小ボールには、導電性ボールである半田ボールや白金ボールなどがあり、微小ボールの搭載対象物としては、半導体ウエハ(以後、単にウエハと表記する)や、電子回路基板や、セラミックス基板などがあるが、実施例では、半田ボール1とウエハ2を用いている。また、ウエハ2に半田ボール1を搭載するときの粘着材料として、フラックスや半田ペーストや導電性の接着剤などが用いられるが、実施例ではフラックスが用いられており、半田ボール1が載置されるウエハ2の各電極上には予めフラックスが塗布されている。   The fine balls in the present invention include conductive balls such as solder balls and platinum balls, and examples of objects on which the fine balls are mounted include semiconductor wafers (hereinafter simply referred to as wafers), electronic circuit boards, ceramics, and the like. Although there are substrates and the like, in the embodiment, solder balls 1 and wafers 2 are used. Further, as an adhesive material for mounting the solder ball 1 on the wafer 2, a flux, a solder paste, a conductive adhesive or the like is used. In the embodiment, a flux is used, and the solder ball 1 is placed. A flux is previously applied on each electrode of the wafer 2.

実施例でのボール搭載部は、ウエハ2が載置されるウエハ載置テーブルと、半田ボール1の供給のためのボールカップ4と、所定の配列パターンに半田ボール1を挿入するための配列マスク3と、ボールカップ4を配列マスク3上面に沿って移動させるボールカップ移動装置5とを備えている。尚、ウエハ載置テーブルは昇降機構を備え、半田ボール1の配列時に、ウエハ2の半田ボール搭載面と配列マスク3の下端面とが所定の間隔となるようにウエハ2を上昇させるようになっている。   The ball mounting portion in the embodiment includes a wafer mounting table on which the wafer 2 is mounted, a ball cup 4 for supplying the solder balls 1, and an array mask for inserting the solder balls 1 into a predetermined array pattern. 3 and a ball cup moving device 5 for moving the ball cup 4 along the upper surface of the array mask 3. The wafer mounting table includes an elevating mechanism, and when the solder balls 1 are arranged, the wafer 2 is raised so that the solder ball mounting surface of the wafer 2 and the lower end surface of the arrangement mask 3 are at a predetermined interval. ing.

配列マスク3は、中央部の貫通孔形成領域6(図1に示される)に、図5に示されるように微小ボールである半田ボール1が1つ挿入可能で、通過可能な大きさの貫通孔7が、ウエハ2上面の電極に合わせた所定の配列パターンで形成されている。配列マスク3が、本発明における配列部に相当し、貫通孔7が、本発明におけるボール挿入部に相当する。   The array mask 3 has a through-hole forming region 6 (shown in FIG. 1) in the center where one solder ball 1 which is a micro ball can be inserted as shown in FIG. The holes 7 are formed in a predetermined arrangement pattern that matches the electrodes on the upper surface of the wafer 2. The arrangement mask 3 corresponds to the arrangement portion in the present invention, and the through hole 7 corresponds to the ball insertion portion in the present invention.

実施例での配列マスク3は、図1に示されるように四角形に形成されている。尚、四角形の配列マスク3の4つの角部には、配列マスク3自体に張力を与え、配列マスク3の平面精度を上げるための保持用ブロック部材が取り付けられた上、張力をかけられて、ウエハ2の上面に形成される半田ボール1の搭載面の上方に適宜の間隔を有して配列マスク支持装置に支持されている。   The array mask 3 in the embodiment is formed in a quadrangular shape as shown in FIG. In addition, a tension is applied to the four corners of the square array mask 3 after tension is applied to the array mask 3 itself, and a holding block member is attached to increase the plane accuracy of the array mask 3. The solder mask 1 is formed on the upper surface of the wafer 2 and is supported by the array mask support device above the mounting surface of the solder balls 1 with an appropriate interval.

実施例での配列マスク3の高さは、図5に示されるように配列マスク3の上面から、貫通孔7に挿入された半田ボール1の上部が、突出しない高さに設定されている。勿論、貫通孔7へ挿入された半田ボール1の上部が突出しても良いが、この場合には、ボールカップ4の貫通孔形成領域6を通過する底面部が貫通孔7内のボールと接触しないようにする必要がある。尚、配列マスク3は、ウエハ2に接触させても良い。その場合には、フラックスが配列マスク3に接触しないよう貫通孔7のウエハ2側の径を拡大させたり、配列マスク3下面の貫通孔7にかからないようにリブや突出部を設けたりする等の手段をとる。   The height of the arrangement mask 3 in the embodiment is set to a height at which the upper part of the solder ball 1 inserted into the through hole 7 does not protrude from the upper surface of the arrangement mask 3 as shown in FIG. Of course, the upper part of the solder ball 1 inserted into the through-hole 7 may protrude, but in this case, the bottom surface portion passing through the through-hole forming region 6 of the ball cup 4 does not contact the ball in the through-hole 7. It is necessary to do so. The array mask 3 may be brought into contact with the wafer 2. In that case, the diameter of the through hole 7 on the wafer 2 side is increased so that the flux does not contact the array mask 3, or ribs or protrusions are provided so as not to reach the through hole 7 on the lower surface of the array mask 3. Take measures.

半田ボール1を配列マスク3の貫通孔7に落とし込むボールカップ4には、ボールカップ4の進行方向(図1中上下方向)に対して重複して3つのボール収容部8A,8B,8Cが形成されている。ボール収容部8A,8B,8Cが配列マスク3の貫通孔形成領域6上を重複して通過することにより、結果的に、図5及び図6(図中斜線部分が半田ボール1の収容部分を示している)に示されるように、ボール収容部8A,8B,8Cのボールの落ちやすい積み重なりの少ない部分を広く確保できるようにしている。尚、ボール収容部8A,8B,8Cは、必ずしも単一のボールカップ4に形成されている必要はないが、実施例では1つのボールカップ4に、重複して形成している。   The ball cup 4 into which the solder balls 1 are dropped into the through-holes 7 of the array mask 3 is formed with three ball receiving portions 8A, 8B, 8C that overlap with the moving direction of the ball cup 4 (vertical direction in FIG. 1). Has been. As the ball accommodating portions 8A, 8B, and 8C pass over the through-hole forming region 6 of the arrangement mask 3, as a result, the hatched portions in FIG. 5 and FIG. As shown in FIG. 5A, the ball accommodating portions 8A, 8B, and 8C can secure a wide portion where the balls are easy to fall and have little stacking. The ball accommodating portions 8A, 8B, and 8C are not necessarily formed in the single ball cup 4, but are formed in one ball cup 4 in the embodiment.

ボール収容部8A,8B,8Cは、いずれも上部にボール供給用の開口部9Aが形成され、下面にボール落下用の開口部9Bが形成されている。尚、下面の開口部9Bは、進行方向と直交する方向で、配列マスク3の貫通孔形成領域6の幅より広い幅で形成されており、ボール収容部8A,8B,8Cと配列マスク3の上面とで多数の半田ボール1を収容可能としている。尚、ボールカップ4自体は、図1に示されるように配列マスク3の幅よりは狭い幅で形成されている。   Each of the ball accommodating portions 8A, 8B, and 8C has an opening 9A for supplying a ball at the upper portion, and an opening 9B for dropping the ball at the lower surface. The opening 9B on the lower surface is formed in a direction perpendicular to the traveling direction and wider than the width of the through-hole forming region 6 of the array mask 3, and the ball accommodating portions 8A, 8B, 8C and the array mask 3 A large number of solder balls 1 can be accommodated on the upper surface. The ball cup 4 itself is formed with a width narrower than the width of the array mask 3 as shown in FIG.

ボール収容部8A,8B,8Cの下面の開口部9Bの形状は、長方形のものであっても良く、一般的にも長方形であるが、実施例では搭載対象物がウエハ2であり、半田ボール1の搭載領域、それに対応した配列マスク3の貫通孔形成領域6ともに略円形であるため、長方形であると中央部12の半田ボール1が早く減ってしまい、中央部13と両側部12とでの減り方に差がでてしまう。このような状況では半田ボール1の残量検出手段やボール補給手段を多数設ける必要がでてきてしまう。   The shape of the opening 9B on the lower surface of the ball accommodating portions 8A, 8B, and 8C may be rectangular, and generally rectangular, but in the embodiment, the mounting object is the wafer 2, and the solder ball 1 and the corresponding through-hole formation region 6 of the arrangement mask 3 are substantially circular. Therefore, if the shape is rectangular, the solder balls 1 in the central portion 12 are quickly reduced. There will be a difference in how to decrease. In such a situation, it is necessary to provide a number of remaining amount detection means and ball replenishment means for the solder balls 1.

そこで、ボール収容部8A,8B,8Cのうち進行方向前方となるボール収容部8A,8Cは、底面の開口部9Bの進行方向後方縁11が、進行方向に直交する方向の両側部12から進行方向後方に向かって山型に形成されている。表現を変えれば、進行方向に直交する両側部12から進行方向後方に向かって、底面開口部9Bの進行方向後方縁11を、膨らまして形成されている。   Therefore, among the ball accommodating portions 8A, 8B, and 8C, the ball accommodating portions 8A and 8C that are forward in the traveling direction proceed from both side portions 12 in which the traveling direction rear edge 11 of the opening 9B on the bottom surface is orthogonal to the traveling direction. It is formed in a mountain shape rearward in the direction. In other words, the rear edge 11 in the traveling direction of the bottom opening 9B is swelled from both side portions 12 orthogonal to the traveling direction toward the rear in the traveling direction.

これにより進行方向前方となるボール収容部8A,8Cは、進行することにより両側部12より中央部13に半田ボール1を多く収容しておくことが可能となる。これによりボール収容部の進行方向に直交する方向において半田ボール1の減り方が均等になる。   As a result, the ball accommodating portions 8A and 8C that are forward in the traveling direction can accommodate more solder balls 1 in the central portion 13 than in the both side portions 12 by proceeding. As a result, the solder balls 1 are evenly reduced in the direction perpendicular to the traveling direction of the ball housing portion.

中間のボール収容部8Bは、進行方向前方のボール収容部8Aからのボール落とし込み動作により抜けが発生した箇所を補充するためのものであり、抜けの発生しやすい進行方向に直交する方向の両側部12を幅広にした鼓状に形成している。ボール収容部8Aが通過して抜けが発生したとしても、その後に通過するボール収容部8Bには進行方向前方側にボールが落ちやすい積み重なりの少ない部分があるため、噛み込みなくボールが補充されることになる。尚、図1の状態からの進行の場合、図1中上方に向かって進行するものであるため、ボール収容部8Aが進行方向前方となり、進行方向後方のボール収容部8Cも抜け補充として機能するものとなる。また、ボールカップ4は、前進及び後退するものであるので、後退時にはボール収容部8Cが進行方向前方となる。   The intermediate ball storage portion 8B is for replenishing a portion where a drop has occurred due to a ball dropping operation from the ball storage portion 8A in the front in the traveling direction, and both side portions in a direction perpendicular to the traveling direction where the drop is likely to occur. 12 is formed into a wide drum shape. Even if the ball housing portion 8A passes and a dropout occurs, the ball housing portion 8B that passes thereafter has a portion where the balls are likely to fall on the front side in the advancing direction, so that the balls are replenished without being bitten. It will be. In the case of progression from the state shown in FIG. 1, since the progression proceeds upward in FIG. 1, the ball housing portion 8A is forward in the traveling direction, and the ball housing portion 8C at the rear in the traveling direction also functions as a dropout supplement. It will be a thing. Further, since the ball cup 4 moves forward and backward, the ball housing portion 8C is forward in the traveling direction during the backward movement.

上記複数のボール収容部8A,8B,8Cの中央部には、ボール量を検出する検出手段である残量センサ10A,10B,10Cが設けられている。残量センサ10A,10Bは、図1中上方へ進行する場合、進行方向前方のボール収容部8Aと中間のボール収容部8Bだけを働かせれば良い。尚、残量センサ10と同位置にボール供給口が設置される。残量センサ10A,10B,10Cにてボール収容部8A,8B,8Cのボール残量が少なくなったことを検出すると、ボール供給口から半田ボール1が補充される。尚、ボール収容部8A,8B,8Cでは収容された半田ボール1の減り方が均等になるため、それぞれ1つの検出手段を設けるだけでよくなっている。   Remaining amount sensors 10A, 10B, and 10C, which are detection means for detecting the amount of balls, are provided at the center of the plurality of ball housing portions 8A, 8B, and 8C. When the remaining amount sensors 10A and 10B travel upward in FIG. 1, only the ball accommodating portion 8A in the forward direction and the intermediate ball accommodating portion 8B need be operated. A ball supply port is installed at the same position as the remaining amount sensor 10. When the remaining amount sensors 10A, 10B, and 10C detect that the remaining amount of the balls in the ball housing portions 8A, 8B, and 8C has decreased, the solder balls 1 are replenished from the ball supply port. In the ball accommodating portions 8A, 8B, and 8C, since the number of the accommodated solder balls 1 is equalized, it is only necessary to provide one detecting means for each.

ボールカップ4を前進および後退移動させるボールカップ移動装置5は、ボールカップ4に前後方向への移動力を付与するカップホルダ16と、カップホルダ16を移動させる駆動装置17と、カップホルダ16の移動をガイドするガイドプレート18とからなる。   The ball cup moving device 5 that moves the ball cup 4 forward and backward includes a cup holder 16 that applies a moving force in the front-rear direction to the ball cup 4, a driving device 17 that moves the cup holder 16, and movement of the cup holder 16. And a guide plate 18 that guides.

カップホルダ16は、内側にボールカップ4が配置される空部を形成したものであって、ボールカップ4は、この空部にスライドローラ22およびスプリング26の付勢という微弱な力により軽く保持されている。   The cup holder 16 is formed with an empty portion in which the ball cup 4 is disposed, and the ball cup 4 is lightly held in the empty portion by a weak force of urging the slide roller 22 and the spring 26. ing.

駆動装置17は、ボールカップ4が保持されるカップホルダ16を、駆動モータ19で回転するボールねじ等により、配列マスク3の上方で前後に移動させるものであり、駆動装置17にカップホルダ16が装着されている。   The drive device 17 moves the cup holder 16 holding the ball cup 4 back and forth above the arrangement mask 3 by a ball screw rotated by a drive motor 19. The cup holder 16 is attached to the drive device 17. It is installed.

図1中符号18は、配列マスク3を囲む枠状のガイドプレート18であり、両側にボールカップ4の進行方向に沿ったガイドレール20が設けられており、該ガイドレール20にカップホルダ16が摺動自在に配置されている。駆動装置17によりカップホルダ16はガイドレール20に沿って前進および後退移動を行う。   Reference numeral 18 in FIG. 1 denotes a frame-shaped guide plate 18 that surrounds the arrangement mask 3, and guide rails 20 are provided on both sides along the moving direction of the ball cup 4, and the cup holder 16 is attached to the guide rail 20. It is slidably arranged. The drive device 17 causes the cup holder 16 to move forward and backward along the guide rail 20.

この移動により、ボールカップ4は配列マスク3上面に沿って移動し、ボールカップ4のボール収容部8A,8B,8Cが、重複して配列マスク3の貫通孔7上を通過することになり、半田ボール1を確実に貫通孔7に落とし込み、配列することとなる。尚、実施例でのボールカップ移動装置5は、前後方向のみのものであるが、必要に応じ左右方向への移動手段が設けられるものである。   By this movement, the ball cup 4 moves along the upper surface of the array mask 3, and the ball accommodating portions 8A, 8B, 8C of the ball cup 4 pass over the through holes 7 of the array mask 3 in an overlapping manner. The solder balls 1 are surely dropped into the through holes 7 and arranged. In addition, although the ball cup moving apparatus 5 in an Example is only the thing for the front-back direction, the moving means to the left-right direction is provided as needed.

尚、ガイドプレート18は、配列マスク3より前後方向で長く、カップ前進方向の先端は空部となり、該空部下方にボール受け21が配置されている。従って、配列時にボールカップ4は、ボール受け21の手前の配列マスク3上で停止し、反転し後退移動を行う。他方、配列マスク3の交換時には、ボールカップ4は、ボール受け21の上方まで移動し、収容されていた半田ボール1をボール受け21に落下させる。尚、図中符号27は、ボールカップ4がボール受け21へのボール排出時に、ボールカップ4を支えるためのカップ移動路である。   The guide plate 18 is longer than the array mask 3 in the front-rear direction, the tip in the cup advance direction is an empty portion, and the ball receiver 21 is disposed below the empty portion. Therefore, at the time of arrangement, the ball cup 4 stops on the arrangement mask 3 in front of the ball receiver 21 and reverses and moves backward. On the other hand, at the time of replacement of the array mask 3, the ball cup 4 moves to above the ball receiver 21 and drops the solder ball 1 accommodated in the ball receiver 21. Reference numeral 27 in the drawing denotes a cup moving path for supporting the ball cup 4 when the ball cup 4 is discharged to the ball receiver 21.

尚、実施例では、3つのボール収容部8A,8B,8Cが設けられているが、中間のボール収容部8Bを設けず、2つのボール収容部8A,8Cとしたものであってもよい。更に、以上の実施例は、配列マスク3より半田ボール1を直接ウエハ2に搭載する半田ボール搭載装置であったが、本発明は、特許2925534号特許公報に示されるような配列装置、すなわち、半田ボールを仮配列板の保持孔に挿入して、配列した後、金属球配列治具である吸着ヘッドにて半田ボールを吸着して搭載対象物に搭載する半田ボール搭載装置においても利用できるものである。   In the embodiment, the three ball housing portions 8A, 8B, and 8C are provided. However, the intermediate ball housing portion 8B may not be provided, and two ball housing portions 8A and 8C may be used. Further, the above embodiment is a solder ball mounting apparatus in which the solder balls 1 are directly mounted on the wafer 2 from the array mask 3, but the present invention is an array apparatus as shown in Japanese Patent No. 2925534, that is, A solder ball mounting device that inserts solder balls into the holding holes of the temporary array plate and arranges them, and then picks up the solder balls with a suction head that is a metal ball arraying jig and mounts them on the mounting target. It is.

配列装置のボール配列部を示す概略平面図Schematic plan view showing the ball arrangement part of the arrangement device ボールカップの平面図Top view of ball cup ボールカップの中央横断面図Central cross section of the ball cup ボールカップの中央縦断面図Center vertical section of the ball cup ボール収容部内での半田ボールの分布状態を示す断面説明図Cross-sectional explanatory drawing showing the distribution state of solder balls in the ball housing part ボール収容部内での半田ボールの分布状態を示す平面説明図Plane explanatory view showing the distribution of solder balls in the ball housing 従来のボール収容部内での半田ボール分布状態を示す断面説明図Cross-sectional explanatory drawing showing the distribution state of solder balls in the conventional ball housing 従来のボール収容部での半田ボール同士の関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the relationship between the solder balls in the conventional ball container

符号の説明Explanation of symbols

1......半田ボール
2......ウエハ
3......配列マスク
4......ボールカップ
5......ボールカップ移動装置
6......貫通孔形成領域
7......貫通孔
8,8A,8B,8C......ボール収容部
9A,B......開口部
10A,10B,10C......ボール残量検出センサ
11.....後方縁
12.....側部
13.....中央部
14.....内壁面
16.....カップホルダ
17.....駆動装置
18.....ガイドプレート
19.....駆動モータ
20.....ガイドレール
21.....ボール受け
22.....スライドローラ
26.....スプリング
27.....カップ移動路
1. . . . . . Solder balls . . . . . Wafer 3. . . . . . Array mask 4. . . . . . 4. Ball cup . . . . . Ball cup moving device 6. . . . . . 6. Through-hole formation region . . . . . Through-hole 8, 8A, 8B, 8C. . . . . . Ball housing part 9A, B. . . . . . Openings 10A, 10B, 10C. . . . . . 10. Ball remaining amount detection sensor . . . . Rear edge 12. . . . . Side 13. . . . . Central part 14. . . . . Inner wall surface 16. . . . . Cup holder 17. . . . . Drive device 18. . . . . Guide plate 19. . . . . Drive motor 20. . . . . Guide rail 21. . . . . Ball receiver 22. . . . . Slide roller 26. . . . . Spring 27. . . . . Cup travel path

Claims (3)

1つの微小ボールを収容可能なボール挿入部が所定の配列パターンに形成された領域を有する配列部の上面に沿って、多数の微小ボールを収容したボール収容部を移動することによって、前記ボール挿入部に微小ボールを落とし込んで配列する微小ボール配列装置において、
前記ボール収容部の進行方向に沿って複数のボール収容部を設け、
各ボール収容部は、それぞれ前記ボール挿入部が所定のパターンに形成された領域を重複して通過するように構成され
前記複数のボール収容部のうち進行方向前方のボール収容部は、底面が開口部とされ、該開口部の進行方向後方縁が、進行方向に直交する方向の両側部から進行方向後方に向かって山型に形成されたことを特徴とする微小ボール配列装置。
The ball insertion portion can be inserted by moving the ball storage portion containing a large number of microballs along the upper surface of the arrangement portion having a region in which a ball insertion portion capable of accommodating one microball is formed in a predetermined arrangement pattern. In a microball array device that drops and arranges microballs in the part,
A plurality of ball housing portions are provided along the traveling direction of the ball housing portion,
Each ball accommodating portion is configured to pass through the region where the ball insertion portion is formed in a predetermined pattern ,
Of the plurality of ball housing portions, the ball housing portion forward in the traveling direction has an opening on the bottom surface, and the rear edge in the traveling direction of the opening portion is directed from both sides in the direction orthogonal to the traveling direction toward the rear in the traveling direction. A microball array device characterized by being formed in a mountain shape .
上記複数のボール収容部は、単数のボールカップに形成されたものである請求項1記載の微小ボール配列装置。 The microball array device according to claim 1, wherein the plurality of ball housing portions are formed in a single ball cup . 上記ボール収容部のボール量を検出する検出手段を1つのボール収容部に対して1つ設けた請求項1または2記載の微小ボール配列装置。 3. The microball array device according to claim 1 or 2, wherein one detecting means for detecting a ball amount of the ball housing portion is provided for one ball housing portion .
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