JP2008016611A - 異径ボール搭載用治具及び異径ボール搭載方法 - Google Patents
異径ボール搭載用治具及び異径ボール搭載方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明の異径ボール搭載用治具は、直径の異なるボールを一括して被搭載体の所定位置に搭載するための異径ボール搭載用治具であって、ボールを保持するための有底の凹部が形成された治具本体と、治具本体に当接され貫通孔を介してボールを凹部に振込むマスクとを備え、前記凹部は、一括搭載すべきボールの配列と直径に合わせて形成されるとともに、保持された全ボールの頂部が同一高さになるようにボールの直径に合わせた深さに形成されていることを特徴としている。
【選択図】図1
Description
本発明の異径ボール搭載用治具は、直径の異なるボールを一括して被搭載体の所定位置に搭載するための異径ボール搭載用治具であって、ボールを保持するための有底の凹部が形成された治具本体と、治具本体に当接され貫通孔を介してボールを凹部に振込むマスクとを備え、前記凹部は、一括搭載すべきボールの配列と直径に合わせて形成されるとともに、保持された全ボールの頂部が同一高さになるようにボールの直径に合わせた深さに形成されていることを特徴としている。本発明の異径ボール搭載用治具は、保持したボールを被搭載体に当接して転写、搭載するもので、前記凹部及び貫通孔は対応する被搭載部のパターンと裏表が逆のパターンになるように形成される。
また、前記本発明において、前記マスクの厚さは、凹部に保持されたボールの治具本体表面からの突出寸法と略同一寸法であることが望ましい。前記凹部において、直径が最小のボールを保持する凹部を、保持された最小ボールの上半球以上が突出するように浅く形成すると、その分マスク厚さを大きくすることができて好ましい。
また、前記本発明において、前記マスクは、ボール直径に合わせたものが用意されており、後からの振込みに使用されるマスクは、前に振込まれたボールが接触しない逃げ孔が形成されているようにすることができる。
また、前記本発明において、前記治具本体は、保持したボールを被搭載体に搭載する際に、ボールを被搭載体に押付ける押付け手段が配設されるようにしてもよい。これにより、ボールを被搭載部に確実に当接することができる。押付け力として磁力を用いることができ、治具本体の反凹部形成面に磁性部材を固着するとともに、ボール転写時に、被搭載体を挟んでマグネットが配置されるような装置構成とするとよい。この場合、治具本体は非磁性材料で形成される。
また、本発明の異径ボール搭載方法は、前記振込み工程の前に、治具本体のボール保持部に仮固定剤を塗布する工程を有するようにすることが好ましい。これにより、振込まれたボールが離脱することを防止することができる。
以下、微小な半田ボール(以下、ボールと総称する)を、被搭載体としてのウエハに搭載する場合を例にして説明する。本ウエハ9は、1枚のウエハから半田バンプの大きさが異なる2種類のチップを切出し形成するためのもので、小径ボール31と大径ボール32が所定の電極上に搭載されるとする。図5にウエハ9上に搭載された小径ボール31と大径ボール32の配置を例示する。本発明の搭載用治具は、小径ボール31と大径ボール32を一括してウエハ9に搭載するためのもので、小径ボール31と大径ボール32を所定配列に保持するための治具本体1と、小径ボール31と大径ボール32を治具本体1に振込むためのマスク2を備えている。図1は、治具本体1にマスク2が装着されている状態を示す縦断面図で、図1(a)は小径ボール31を振込む場合を、図1(b)は大径ボール32を振込む場合を示している。
図2(a)に示すように、治具本体1の表面に小径ボール用マスク21を接触させて位置決め装着する。これにより小径ボール用凹部41と小径ボール用貫通孔51はほぼ一致する。次に、図2(b)に示すように、小径ボール用マスク21上に小径ボール31を供給し、ブラシで掃くことにより小径ボール31を移動させ、小径ボール用貫通孔51を介して小径ボール用凹部41に振込む。次に、図2(c)に示すように、ブラシで掃く等により残った小径ボール31を小径ボール用マスク1上から除去し、小径ボール用マスク21を取外す。これにより、治具本体1には小径ボール用凹部41だけに小径ボール31が保持される。
本実施の形態2の搭載治具は、前述した実施の形態1の搭載治具が小径ボール用マスク21と大径ボール用マスク22という2種類のマスクを用いるのに対し、1種類のマスク25を用いるという点で異なっている。すなわち、マスク25は、大きさ、厚さや材質は前述した小径ボール用マスク21又は大径ボール用マスク22と同一とされるが、同一面内に小径ボール用貫通孔51と大径ボール用貫通孔52が形成されており、図2(d)で示すマスク22と類似形状である。実施の形態2における搭載治具を用いる場合は、治具本体1にマスク25を装着した後、最初に大径ボール22を振込み、引き続いて小径ボール21を振込むような順序とされる。ここで、小径ボール31と大径ボール32の直径に大きな差があると、大径ボール用貫通穴52に大径ボール22が保持された状態であっても、その隙間に小径ボール21が入り込んだり、引っ掛かってブラシ等の掃引で排除できない恐れがある。逆に、小径ボール21と大径ボール22の直径にあまり差がないと、大径ボール22の下半球が小径ボール用貫通穴51に入り込んでしまう恐れがある。従って、実施の形態2は、マスクの枚数を減らすことができるが、小径ボール21と大径ボール22の大きさが適切な組合せの場合に適用できる。
本実施の形態3の搭載治具は、前述した実施の形態1又は2の搭載治具において、振込み対象の貫通孔以外の貫通孔を塞ぐ薄板状の蓋を備えたものである。すなわち、実施の形態1の搭載治具における場合は、図6に示すように、大径ボール用マスク22の逃げ孔6を覆うような薄板状の蓋29が用意される。大径ボール振込み時には、治具本体1に大径ボール用マスク22を装着した後、大径ボール用マスク22上に蓋29をセットし、大径ボール32を振込むようにする。これにより、既に凹部41に保持されている小径ボール31は、大径ボール31やブラシと接触することがなく、凹部41から跳び出すことはない。なお、蓋29は、大径ボール用マスク22に予めネジ止め或いは接着剤等で取り付けられていてもよい。
上記実施の形態1〜3は、本発明の搭載治具が治具本体1とマスク2とからなる構成例を説明したものであるが、実施の形態4は、治具本体1に収まっているボール3をウエハ9の電極上により信頼性高く転写するために、前記構成に加え、治具本体1をウエハ9に押付ける手段を備えたものである。前述したように、本発明に係わる治具本体1は、保持した全ボール3の頂部をほぼ同一レベLに揃うように凹部深さを規定しており、転写時に全てのボール3の頂部がフラックス92と接触するようになっているが、凹部4の深さ誤差やボール3の直径誤差等によっては治具本体1に保持されたボール3の頂部高さにばらつきが生じることもある。図3(a)において、このばらつきがフラックス92の厚さ範囲内であれば特に問題はなく、また厚さ範囲以上でフラックス92と接触しないようなボール3があっても、図3(b)に示すように、治具本体1とウエハ9を当接した状態のまま上下に180度反転し、治具本体1を相対的に上昇させれば、ボール3は自重でフラックス92上に落下するので問題とならない場合が多い。
4(41,42)…凹部、 5(51,52)…貫通孔、 6…逃げ孔、
7…磁性部材、 29…蓋、 9…ウエハ、 G…凹部深さ、T…マスク厚さ、
d…ボール直径。
Claims (8)
- 直径の異なるボールを一括して被搭載体の所定位置に搭載するための異径ボール搭載用治具であって、
ボールを保持するための有底の凹部が形成された治具本体と、治具本体に当接され貫通孔を介してボールを凹部に振込むマスクとを備え、
前記凹部は、一括搭載すべきボールの配列と直径に合わせて形成されるとともに、保持された全ボールの頂部が同一高さになるようにボールの直径に合わせた深さに形成されている
ことを特徴とする異径ボール搭載用治具。 - 前記凹部は、保持されたボールの頂部が治具本体表面より突出する深さに形成されている請求項1記載の異径ボール搭載用治具。
- 前記マスクの厚さは、凹部に保持されたボールの治具本体表面からの突出寸法と略同一寸法である請求項2記載の異径ボール搭載用治具。
- 前記マスクは、ボール直径に合わせたものが用意されており、後からの振込みに使用されるマスクは、前に振込まれたボールが接触しない逃げ孔が形成されている請求項1乃至3いずれかに記載の異径ボール搭載用治具。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の異径ボール搭載用治具に、さらに、マスク上に配設されて、振込み対象のボール用貫通孔以外の貫通孔を塞ぐ薄板状の蓋を備えていることを特徴とする異径ボール搭載用治具。
- 前記治具本体は、保持したボールを被搭載体に搭載する際に、ボールを被搭載体に押付ける押付け手段が配設されている請求項1乃至5のいずれかに記載の異径ボール搭載用治具。
- 直径の異なるボールを一括して被搭載体の所定位置に搭載するための異径ボール搭載方法であって、
同一径のボールを該ボール振込み用貫通孔を有するマスクを用いて治具本体の所定部に振込む作業を直径の異なるボール毎に行う振込み工程と、治具本体の所定部に保持されたボールと被搭載体の対応する被搭載部とを当接する工程と、治具本体と被搭載体を分離して治具本体に保持されていた全ボールを被搭載体に一括して転写する工程と、
を有することを特徴とする異径ボール搭載方法。 - 前記振込み工程の前に、治具本体のボール保持部に仮固定剤を塗布する工程を有する請求項7記載の異径ボール搭載方法。
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