JP2009111226A - 吸着ヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】半田ボールの吸着ミスや傷付きを防止することが可能な吸着ヘッドを提供することを目的とする。
【解決手段】所定の配列パターンに対応した孔4を有し、金属より成る第一層2aと樹脂より成る第二層2bとを積層して形成されるマスク2と、前記マスク2の第一層2a側に配設する多孔質体3とにより構成されている。これにより、マスク2を積層形成したことによる補強効果が向上され、取り扱いやすく、しかも吸引作用によるマスク2の変形が生じにくくなり、よって、半田ボール5を確実に吸着することができる。
【選択図】図1
【解決手段】所定の配列パターンに対応した孔4を有し、金属より成る第一層2aと樹脂より成る第二層2bとを積層して形成されるマスク2と、前記マスク2の第一層2a側に配設する多孔質体3とにより構成されている。これにより、マスク2を積層形成したことによる補強効果が向上され、取り扱いやすく、しかも吸引作用によるマスク2の変形が生じにくくなり、よって、半田ボール5を確実に吸着することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば半田バンプを形成するのに用いられる吸着ヘッドに関する。
半田バンプの形成方法としては、ウエハ・フレキシブル基板・リジッド基板などのワーク上の電極にフラックスを塗布する印刷工程と、フラックス上に半田ボールを配列・搭載する配列工程と、半田ボールを加熱・溶解する加熱工程を経てバンプを形成している。そして、前述の配列工程において、ワーク上に半田ボールを配列する方式としては、吸着ヘッドを用いた吸着方式がある。この吸着方式は、電子部品の電極の配列パターンに対応した吸着孔を有する吸着ヘッドを装着した吸着装置によって多数の半田ボールを一度に真空吸引し、吸着孔と電極とが一致するように吸着ヘッドとワークとを位置合わせした後に吸引を解除することでワークの電極上に半田ボールを搭載させている。
係る吸着ヘッドとして、例えば特許文献1が開示されている。特許文献1には、気体の通過抵抗の高い材質から形成される半田ボールの吸引位置を規定する位置決め孔を有する位置決めプレートと、気体の通過抵抗の低い材質から形成される位置決めプレートを補強する補強プレートとにより構成された吸着ヘッドが記載されている。
位置決めプレートの材質としては、吸着孔に半田ボールを吸引した際に半田ボールを傷付けるという問題を生じさせないため、樹脂といった軟らかい材質で形成するのが好ましい。しかしながら、樹脂で形成したものの場合、ペラペラで強度がない故に、取り扱いが難しく、補強プレートへの形成が困難であった。また、特許文献1には、補強プレートを加熱溶融した樹脂槽に浸漬して位置決めプレートを形成することが記載されているが、補強プレートが多孔質であるが故に、樹脂の浸漬の制御が難しく、精度良いものを形成するのが困難であった。また、機械加工で孔を開けた場合、バリ/カエリが孔付近に形成され、半田ボールを吸着した際にそのバリ/カエリに半田ボールが食い込んでしまい、吸引を解除してもボールが落ちないといった不具合も見受けられた。本発明は、上記問題を解消することができる吸着ヘッドを提供することを目的とする。
本発明の吸着ヘッドは、所定の配列パターンに対応した孔4を有し、金属より成る第一層2aと樹脂より成る第二層2bとを積層して形成されるマスク2と、前記マスク2の第一層2a側に配設する多孔質体3とにより構成されていることを特徴とする。
また、前記孔4は、第一層2aに設けられた前記貫通孔6と前記第二層2bに設けられた吸着孔7とから成り、前記吸着孔7の径は前記貫通孔6の径より大きいことを特徴とする。さらに、前記第二層2bは、半田ボール5を吸着孔7に吸着する際に、半田ボール5が前記第一層2aに当接しないように設定して形成されていることを特徴とする。
本発明の吸着ヘッド1は、所定の配列パターンに対応した孔4を有し、金属より成る第一層2aと樹脂より成る第二層2bとを積層して形成されるマスク2と、前記マスク2の第一層2a側に配設する多孔質体3とにより構成されている。これによれば、マスク2を積層形成したことによるマスク2の補強効果(強度の向上効果)が期待できるので、マスク2が取り扱いやすくなり、吸着装置や多孔質体3への装着が容易にできるとともに、吸引作用によるマスク2の変形が生じにくくすることができる。
本発明の第1実施形態に係る吸着ヘッドを図1及び図2に示す。図1は、本発明の吸着ヘッド1の断面図であり、図2は、本発明の吸着ヘッド1をマスク2側から見た底面図である。本実施形態の吸着ヘッド1は、マスク2と多孔質体3とから構成されている。マスク2は孔4(貫通孔6及び吸着孔7)を有しており、多孔質体3と対向する第一層2aに第二層2bを積層して形成されている。この吸着ヘッド1の厚みは、0.095〜4.0mmの範囲が好ましく、本実施形態では、1.05mmとした。詳しくは、マスク2を45μm以上(第一層2aは30μm以上、第二層2bは15μm以上)の範囲で50μmとし、多孔質体3を0.05〜3.0mmの範囲で1.0mmとした。第二層2bは、半田ボール5を吸着孔7に吸着する際に、半田ボール5を傷付けないようにするために、半田ボール5より硬度が低い材質から成るのが好ましく、例えば樹脂等により形成すると良い。また、第一層2aは、第二層2bをしっかりと固定するために、第二層2bより硬度の高い材質から成るのが好ましく、例えば鉄・銅・ニッケル等といった金属等により形成すると良い。ここで、第一層2a上に積層形成する第二層2bは、図2(a)に示すように、第一層2a表面前面にわたって形成する形態が好ましいが、半田ボール5をしっかりと吸着することができるならば、図2(b)や図2(c)に示すように、第二層2bを第一層2a上に部分的に形成した形態でも良い。なお、多孔質体3にはメッシュも含まれ、その材質は金属・樹脂等と何でも良いが、マスク2との密着相性が良いものが好ましい。また、多孔質体3が有する孔径は1〜500μmの範囲が好ましい。
吸着ヘッド1(マスク2)が有する吸着孔7の径は、使用する半田ボール5の径によって決まる。ここで、第一層2aが有する貫通孔6と第二層2bが有する吸着孔7との径を同じとしたものでも良いが、図1に示すように、吸着孔7の径を貫通孔6の径より大きくした方が良い。これによれば、第一層2aによって第二層2bを全面にわたってしっかりと固定した状態が得られる。もちろん、貫通孔6の径が吸着孔7の径より大きくしたものでも良い。また、吸着孔7及び/又は貫通孔6をテーパ状にしたものでも良い。
この吸着ヘッド1は、吸着孔7に半田ボール5を吸着する際に、半田ボール5の傷付きを防止するために、図3(b)に示すように、半田ボール5が第一層2aの特に吸着孔7から臨む部分に当接しないよう第二層2bの厚みや吸着孔7の径を設定することが望ましい。
次に、図3を用いて本実施形態の吸着ヘッドを装着した吸着装置の動作を説明する。吸着ヘッド1は、図3(a)に示すように、吸着装置の吸着ヘッド取付部に密着するように装着されている。吸着ヘッド1には、所定の配列パターンに対応した吸着孔7が形成されており、吸着装置の上方に備えられた吸気管・貫通孔6を通して真空吸引を行うことによって、吸着ヘッド1の各吸着孔7には半田ボール5が吸着されるようになっている。図3(b)は、吸引装置により真空吸引して吸着ヘッド1の各吸着孔7に半田ボール5を吸着させた状態を示す。
図3(b)に示す状態で、載置台10上に配された半導体チップや回路基板等の電子部品9が有する多数のパッド8上に半田ボール5を移送し、この状態で真空吸引を解除することで、図3(c)の示すごとく、予めフラックスが塗布されたパッド8上に所定の配列で半田ボール5が一度に載置される。
ここで、本実施形態に係る吸着ヘッドの製造方法について図4を用いて説明する。まず、導電性を有する、例えばステンレス製・真ちゅう鋼製・銅製等の母型30の表面に、ネガタイプの感光性ドライフォトレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着することによりフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層の上に、貫通孔6に対応する透光孔を有するパターンフィルム(ガラスマスク)を密着させたのち、紫外光ランプで紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図4(a)に示すように、貫通孔6に対応するレジスト体31aを有する一次パターンレジスト31を母型30上に形成した。
次に、上記母型30を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、先のレジスト体31aの高さの範囲内で、母型30のレジスト体31aで覆われていない表面にニッケルや銅等の電着金属を電鋳して、図4(b)に示すように、マスク2の第一層2aに対応する一次電鋳層32を母型30の略全面にわたって形成した。この後、一次電鋳層32の表面に研磨処理を施し、レジスト体31aを溶解除去した。
次いで、一次電鋳層32の表面上に、ソルダーレジスト層を上記同様に形成し、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図4(c)に示すごとく、マスク2の第二層2bに対応するレジスト体33aを有する二次パターンレジスト33を一次電鋳層32上に形成した。ここで、二次パターンレジスト33を形成した後にベーキングなどといった脱落防止処理を行えば、レジスト体33aと一次電鋳層32との密着がより強固なものとすることができる。
続いて、母型30から一次電鋳層32とその表面に形成されたレジスト体33aを剥離することによって、図4(d)に示すように、第一層2a及び第二層2bとが積層してなるマスク2を得た。
最後に、得られたマスク2を多孔質体3と接合することにより、図4(e)及び図1に示すような、本発明の吸着ヘッド1が得られる。ここで、上記においては、マスク2を形成した後に多孔質体3と接合しているが、多孔質体3を母型とし、この上に図4(a)〜図4(c)に示す工程を施せば、より容易に吸着ヘッド1を製造することができる。
本実施形態の吸着ヘッド1のように、マスク2の吸着面側(第二層2b)をレジストや樹脂等といった柔らかい材質で形成すれば、半田ボール5を吸着する際に、半田ボール5を傷付けるおそれが減少する。さらに、半田ボール5が第一層2aや多孔質体3に当接しないよう第二層2bの厚さや吸着孔7の大きさを設定して形成すれば、半田ボール5を傷付けるおそれがより減少する。また、吸着時には、図3(b)に示すように、半田ボール5は第二層2bにくい込むような状態でしっかりと吸着保持されるので、半田ボール5の脱落を可及的に防止できる。ここで、上記のように、電鋳技術やレジストパターンニング技術を用いれば、一連の流れでマスク2を製造可能だが、ドリルやパンチ等といった機械加工によって金属板に孔を形成したもの(第一層2a)に樹脂(第二層2b)を形成することによって製造することもできる。係る場合は、第二層2bが吸着時の半田ボール5の傷付きを防止できるとともに、機械加工により孔を開けた際にバリ/カエリが形成されたとしても、第二層2bがカバー的な役割となるため、上述した半田ボールを吸着した際にバリ/カエリに半田ボールが食い込んでしまい、吸引を解除してもボールが落ちないといった不具合が解消できる。
上記実施形態の吸着ヘッド1は、マスク2と多孔質体3とをセットとした構成であり、多孔質体3は、欠けたり割れたりした半田ボール5が吸着装置内に吸引されるのを防止するフィルターの役割を有するが、イレギュラーな半田ボール5が混合していないならば、図5に示すように、マスク2のみを吸着装置に装着して使用することも可能であり、必ずしも必要なものではない。また、樹脂から成るプレートの場合、吸着時に半田ボール5を傷付けるおそれがなくなるものの、ペラペラのため、取り扱いや吸着装置への装着がしづらかったが、樹脂から成る第二層2bに金属から成る層2aを裏打ちすることで、強度を向上することができる。このマスク2の厚みは、45μm以上(第一層2aは30μm以上、第二層2bは15μm以上)の範囲が好ましい。
1 吸着ヘッド
2 マスク
2a 第一層
2b 第二層
3 多孔質体
4 孔
5 半田ボール
6 貫通孔
7 吸着孔
30 母型
31 一次パターンレジスト
31a レジスト体
32 一次電着層
33 一次パターンレジスト
33a レジスト体
2 マスク
2a 第一層
2b 第二層
3 多孔質体
4 孔
5 半田ボール
6 貫通孔
7 吸着孔
30 母型
31 一次パターンレジスト
31a レジスト体
32 一次電着層
33 一次パターンレジスト
33a レジスト体
Claims (3)
- 所定の配列パターンに対応した孔(4)を有し、金属より成る第一層(2a)と樹脂より成る第二層(2b)とを積層して形成されるマスク(2)と、前記マスク(2)の第一層(2a)側に配設する多孔質体(3)とにより構成されていることを特徴とする吸着ヘッド。
- 前記孔(4)は、第一層(2a)に設けられた前記貫通孔(6)と前記第二層(2b)に設けられた吸着孔(7)とから成り、前記吸着孔(7)の径は前記貫通孔(6)の径より大きいことを特徴とする請求項1に記載の吸着ヘッド。
- 前記第二層(2b)は、半田ボール(5)を吸着孔(7)に吸着する際に、半田ボール(5)が前記第一層(2a)に当接しないように設定して形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の吸着ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007283085A JP2009111226A (ja) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | 吸着ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007283085A JP2009111226A (ja) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | 吸着ヘッド |
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ID=40779387
Family Applications (1)
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JP2007283085A Pending JP2009111226A (ja) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | 吸着ヘッド |
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JP (1) | JP2009111226A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120085810A1 (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Jig for round solder ball attachment |
CN104041185A (zh) * | 2012-01-12 | 2014-09-10 | 大日本印刷株式会社 | 蒸镀掩模的制造方法及有机半导体元件的制造方法 |
CN106057691A (zh) * | 2015-04-13 | 2016-10-26 | 富来宝米可龙股份有限公司 | 导电球固定用掩模及其制造方法 |
-
2007
- 2007-10-31 JP JP2007283085A patent/JP2009111226A/ja active Pending
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CN106057691A (zh) * | 2015-04-13 | 2016-10-26 | 富来宝米可龙股份有限公司 | 导电球固定用掩模及其制造方法 |
CN106057691B (zh) * | 2015-04-13 | 2017-09-12 | 富来宝米可龙股份有限公司 | 导电球固定用掩模及其制造方法 |
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