JP2014038997A

JP2014038997A - はんだボール実装装置、これを含むはんだボール実装システム及びこれを用いたはんだボール実装方法

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Publication number: JP2014038997A
Application number: JP2012242774A
Authority: JP
Inventors: Jing Weng Choi; ウォンチョイ，ジン; Yon Ho You; ホユ，ヨン
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-02-27
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Abstract

【課題】多数のはんだボールを損傷することなくプリント回路基板に容易に実装することができるはんだボール実装装置、これを含むはんだボール実装システム及びこれを用いたはんだボール実装方法を提供する。
【解決手段】本発明の半田ボール実装装置は、プリント回路基板３００を上部面に装着し、所定の傾斜角に変換されるテーブル１００と、プリント回路基板３００の各パッドに対応する開口部２１０を備え、プリント回路基板３００上にテーブル１００に重畳して装着された実装用マスク２００と、実装用マスク２００の両側端部に係合してテーブル１００の上部に装着され、実装用マスク２００の一側端部で多数のはんだボール２５０を吸入し、実装用マスク２００の他側端部に排出するはんだボール循環器４００と、を含むものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、はんだボール実装装置、これを含むはんだボール実装システム及びこれを用いたはんだボール実装方法に関する。

従来、ＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）上にはんだバンプを形成し、その上にデバイスを実装するフリップチップ（ＦｌｉｐＣｈｉｐ）方式の適用が増加しつつある。

特に、大容量のデータを高速に演算するＣＰＵ及びグラフィック用演算装置の場合、従来Ａｕワイヤ（ｗｉｒｅ）を用いて基板とデバイスを連結する方式から、基板とデバイスをはんだバンプ（ＳｏｌｄｅｒＢｕｍｐ）に連結し、接続抵抗を改善したフリップチップ方式への転換が急激に増加している。

このようなはんだバンプは、はんだペースト（ＳｏｌｄｅｒＰａｓｔｅ）を基板に印刷し、リフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）して形成する方式と、微細なはんだボール（ＳｏｌｄｅｒＢａｌｌ）を基板に実装して形成する方式と、溶融されたはんだを基板に直接またはマスクを用いて注入し形成する方式と、に分類することができる。このように基板に形成されたはんだバンプは、チップに形成されたＣｕパッドまたははんだバンプと接続するために溶融され、金属間の結合を行う。

このようなはんだバンプを形成する方法は、特許文献１に開示されたように、マスク（Ｍａｓｋ）に同じサイズの開口部を形成した後、はんだボールをスキージを用いてスキージングし、はんだボールをマスク開口部を介して基板の入力／出力パッドに実装するボールプレーシング（ＢａｌｌＰｌａｃｉｎｇ）方式、または治具（Ｊｉｇ）に基板パターンと同様に真空ホールを形成し、はんだボールを真空でピックアップ（ｐｉｃｋ−ｕｐ）し、基板に実装する方式が挙げられる。

ピックアップ方式の場合、先ず治具の真空ホールを機械的に加工し、化学的にエッチングして形成することで、はんだボールの個数が増加し、ボール間のピッチ（Ｐｉｔｃｈ）が減少するに伴い、真空ホールの加工費用が急激に増加する。それだけでなく、治具の真空ホールを形成する時にサイズの制約があるため、真空でボールを十分にピックアップすることができず、ボールが治具から落ちて不良を起こす場合もある。

また、ピックアップ方式は、はんだボールをピックアップして実装する際、治具が基板に予め塗布したフラックス（Ｆｌｕｘ）によって汚染される場合、フラックスに汚染された治具部分に所望しないはんだボールがピックアップされて基板に装着され、不良を起こす場合もある。

一方、ボールプレーシング方式の場合、マスクにはんだボールを投入し、これをスキージでスキージングしてはんだボールを実装する過程中に、はんだボールがスキージに押圧されてマスクのホール（Ｈｏｌｅ）を塞ぐか、またはスキージング時に、はんだボール同士がぶつかり合って表面が割れ、急激に酸化される場合がある。

従って、このような欠陥によってリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）工程中に、はんだボールが基板の入力／出力パッドと金属結合されず、不良を起こすことになる。

韓国公開特許第２００８−００１４１４３号公報

本発明の目的は、前記の問題点を解消するために、スキージングを行わず強制循環方式ではんだボールを実装することができるはんだボール実装装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記の問題点を解消するために、スキージングを行わず強制循環方式ではんだボールを実装することができるはんだボール実装システムを提供することにある。

本発明のまた他の目的は、前記の問題点を解消するために、スキージングを行わず強制循環方式ではんだボールを実装することができるはんだボール実装装置を用いたはんだボール実装方法を提供することにある。

本発明の一実施例によるはんだボール実装装置は、プリント回路基板を上部面に装着し、所定の傾斜角に変換されるテーブルと、前記プリント回路基板の各パッドに対応する開口部を備え、前記プリント回路基板上に前記テーブルに重畳して装着された実装用マスクと、前記実装用マスクの両側端部に係合して前記テーブルの上部に装着され、前記実装用マスクの一側端部で多数のはんだボールを吸入し、前記実装用マスクの他側端部に排出するはんだボール循環器と、を含む。

本発明の一実施例によるはんだボール実装装置において、前記はんだボール循環器は、吸入路を介して前記はんだボールを吸入する吸入端に連結され、エア吸入ポンプに連結された第１吸入口と、前記第１吸入口の前端部分に備えられ、前記はんだボールを選別する第１防止部材と、前記第１防止部材が備えられた第１吸入口部分に一側が連結され、前記第１防止部材によって選別されたはんだボールが移送される移送路と、前記移送路の他側に配置され、前記エア吸入ポンプに連結された第２吸入口と、前記第２吸入口の前端部分に備えられ、前記はんだボールを選別する第２防止部材と、前記第２防止部材が備えられた第２吸入口部分に一側が連結され、前記第２防止部材によって選別されたはんだボールが吐出される排出端を他側に備えた排出路と、を含む。

本発明の一実施例によるはんだボール実装装置は、前記テーブルの下部一側に当接し、前記テーブルを左、右方向に傾ける位置調整部をさらに含む。

本発明の一実施例によるはんだボール実装装置において、前記テーブルは、前記吸入端方向に鋭角に傾斜した状態で備えられる。

本発明の一実施例によるはんだボール実装装置において、前記第１防止部材及び第２防止部材は、金属またはプラスチック材質で形成された網を含む。

本発明の一実施例によるはんだボール実装装置において、前記位置調整部は、シリンダまたはモータを用いて上下軸方向に変位する。

また、本発明の他の実施例によるはんだボール実装システムは、強制循環方式ではんだボールを吸入及び排出し、プリント回路基板に実装するはんだボール実装装置と、前記はんだボール実装装置に連結された制御部と、前記はんだボール実装装置の一側に備えられ、撮像イメージを前記制御部に伝達する撮像部と、前記制御部に連結されたディスプレイ部と、を含む。

本発明の他の実施例によるはんだボール実装システムにおいて、前記はんだボール実装装置は、前記プリント回路基板を上部面に装着し、前記制御部の制御によって所定の傾斜角に変換されるテーブルと、前記プリント回路基板の各パッドに対応する開口部を備え、前記プリント回路基板上に前記テーブルに重畳して装着された実装用マスクと、前記実装用マスクの両側端部に係合して前記テーブルの上部に装着され、前記制御部の制御によって前記実装用マスクの一側端部で多数のはんだボールを吸入し、前記実装用マスクの他側端部に排出するはんだボール循環器と、を含む。

本発明の他の実施例によるはんだボール実装システムは、前記テーブルの下部一側に当接し、前記テーブルを左、右方向に傾ける位置調整部をさらに含む。

本発明の他の実施例によるはんだボール実装システムにおいて、前記はんだボール循環器は、吸入路を介して前記はんだボールを吸入する吸入端に連結され、エア吸入ポンプに連結された第１吸入口と、前記第１吸入口の前端部分に備えられ、前記はんだボールを選別する第１防止部材と、前記第１防止部材が備えられた第１吸入口部分に一側が連結され、前記第１防止部材によって選別されたはんだボールが移送される移送路と、前記移送路の他側に配置され、前記エア吸入ポンプに連結された第２吸入口と、前記第２吸入口の前端部分に備えられ、前記はんだボールを選別する第２防止部材と、前記第２防止部材が備えられた第２吸入口部分に一側が連結され、前記第２防止部材によって選別されたはんだボールが吐出される排出端を他側に備えた排出路と、を含む。

本発明の他の実施例によるはんだボール実装システムにおいて、前記テーブルは、前記吸入端方向に鋭角に傾斜した状態で備えられる。

本発明の他の実施例によるはんだボール実装システムにおいて、前記位置調整部は、シリンダまたはモータを用いて上下軸方向に変位する。

本発明の他の実施例によるはんだボール実装システムにおいて、前記撮像部は、前記実装用マスクに対応して前記移送路の外部の下部面の一側に備えられる。

また、本発明のまた他の実施例によるはんだボール実装方法は、（Ａ）はんだボールを実装するプリント回路基板を用意する段階と、（Ｂ）前記プリント回路基板をはんだボール実装装置のテーブルと実装用マスクとの間に装着する段階と、（Ｃ）制御部の制御によって前記はんだボール実装装置のはんだボール循環器を用いて前記実装用マスクに、多数の前記はんだボールを強制循環させて供給する段階と、（Ｄ）前記制御部が、前記はんだボールそれぞれが前記実装用マスクの開口部に装着完了したかを判断する段階と、（Ｅ）前記判断結果に応じて、前記制御部が前記はんだボール循環器を用いて前記実装用マスクに残っているはんだボールをまた強制循環させ、前記実装用マスクに再供給する段階と、（Ｆ）前記実装用マスクの開口部に充填されたはんだボールに対してリフロー処理を施す段階と、を含む。

本発明のまた他の実施例によるはんだボール実装方法において、前記（Ａ）段階は、（Ａ−１）パッド及び他の回路パターンに対応する開口部を有するドライフィルムパターンを基板に形成する段階と、（Ａ−２）前記ドライフィルムパターンに銅を充填する段階と、（Ａ−３）前記ドライフィルムパターンを剥離する段階と、（Ａ−４）前記パッドそれぞれを包み、前記他の回路パターンを埋め込むＳＲ（ＳｏｌｄｅｒＲｅｓｉｓｔ）パターンを形成する段階と、を含む。

本発明のまた他の実施例によるはんだボール実装方法において、前記（Ｂ）段階は、前記はんだボール循環器の吸入端が前記実装用マスクの上部の一側端部に係合し、前記はんだボール循環器の排出端が前記実装用マスクの上部の他側端部に係合するように備えられる。

本発明のまた他の実施例によるはんだボール実装方法において、前記（Ｃ）段階は、エア吸入によって前記実装用マスクの一側端部で前記はんだボールを吸入して移送し、エア排出によって前記実装用マスクの他側端部に前記移送されたはんだボールを排出する。

本発明のまた他の実施例によるはんだボール実装方法において、前記（Ｃ）段階は、前記制御部の制御によって前記テーブルを前記吸入端方向に鋭角に傾斜した状態で備える。

本発明のまた他の実施例によるはんだボール実装方法において、前記（Ｄ）段階は、前記制御部が前記はんだボール循環器の一側に備えられた撮像部から受信した前記実装用マスクのイメージ情報を分析し、前記はんだボールが装着完了したか否かを判断する。

本発明によるはんだボール実装システムは、強制循環方式で多数のはんだボールを吸入及び排出するはんだボール循環器を用いて多数のはんだボールを損傷することなくプリント回路基板に容易に実装することができる効果を有する。

本発明によるはんだボール実装方法は、従来のスキージングを行わず、はんだボール循環器を用いた強制循環方式で多数のはんだボールを損傷することなくプリント回路基板に容易に実装することができる効果を有する。

本発明の一実施例によるはんだボール実装装置を含むシステムを図示した構成図である。本発明の一実施例によるはんだボール実装装置の断面図である。本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法を説明するための工程断面図である。本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法を説明するための工程断面図である。本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法を説明するための工程断面図である。本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法を説明するための工程断面図である。本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法を説明するための工程断面図である。

本発明の目的、特定の利点及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ相違する図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例によるはんだボール実装装置を含むシステムを図示した構成図であり、図２は、本発明の一実施例によるはんだボール実装装置の断面図である。

図１に図示されたように、本発明の一実施例によるはんだボール実装システムは、強制循環方式ではんだボール２５０を実装することができるはんだボール実装装置と、はんだボール実装装置に連結された制御部５００と、はんだボール実装装置の一側に備えられ、撮像イメージを制御部５００に伝達する撮像部６００と、制御部５００に連結されたディスプレイ部７００と、を含む。

はんだボール実装装置は、強制循環方式ではんだボールをプリント回路基板３００に実装するための装置であって、プリント回路基板３００を上部面に装着し、所定の傾斜角に変換されるテーブル１００と、テーブル１００の両側に当接し、テーブル１００を左右方向に傾ける位置調整部１３１、１３２と、プリント回路基板３００の各パッドに対応するそれぞれの開口部２１０を備え、プリント回路基板３００上にテーブル１００に重畳して装着された実装用マスク２００と、実装用マスク２００の両側端部に係合してテーブル１００の上部に装着され、実装用マスク２００上で多数のはんだボールを吸入及び排出するはんだボール循環器４００と、を含む。

テーブル１００は、上部面にプリント回路基板３００を装着して支持する部材であって、クランプなどの結合手段を用いて実装用マスク２００が重畳して装着され、テーブル１００と実装用マスク２００との間にプリント回路基板３００を固定して介在させ装着することができる。

このようなテーブル１００は、中央に傾斜軸１１０を備え、制御部５００の制御によって動作する位置調整部１３１、１３２により左右方向に傾く。

位置調整部１３１、１３２は、例えば、シリンダ（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）または電動モータを用いてテーブル１００の両側にそれぞれ当接して備えられ、制御部５００の制御によって軸方向に沿って上下に移動させることができ、これにより、テーブル１００を左右方向に鋭角に傾斜した形状に変換する。

実装用マスク２００は、金属、合成樹脂、及びドライフィルム（ｄｒｙｆｉｌｍ）などの材質を一つまたは混用して形成することができ、特に、金属材質の板にドライフィルムをコーティングした形状に形成させることができる。このような実装用マスク２００は、プリント回路基板３００の各パッドに対応するそれぞれの開口部２１０を多数備える。

はんだボール循環器４００は、図２に図示された断面のように、少なくとも一側に外部のエア吸入ポンプまたはエア排出ポンプが連結され、全体的に屈曲断面状に実装用マスク２００の上部面に係合する構造を有する。

このようなはんだボール循環器４００は、制御部５００の制御により、エア吸入力によって実装用マスク２００の一側上に残ったはんだボール２５０を吸入し、エア排出によってはんだボール２５０を実装用マスク２００の他側に伝達し、実装用マスク２００の開口部２１０に、はんだボール２５０を装着することができる。

具体的に、はんだボール循環器４００は、図２に図示されたように、エア吸入ポンプに連結された第１吸入口４２０及び第２吸入口４３０を備え、エア排出ポンプに一側が連結された移送路４３３及び排出路４４０を備える。

第１吸入口４２０の前端及び第２吸入口４３０の前端には、それぞれはんだボール２５０が第１吸入口４２０及び第２吸入口４３０に入ることを防止する第１防止部材４２１及び第２防止部材４３１を備える。ここで、第１防止部材４２１及び第２防止部材４３１は、金属またはプラスチック材質で形成されたメッシュ（ｍｅｓｈ）網で形成され、はんだボール２５０を選別して移送路４３３と排出路４４０に移送することができる。

また、はんだボール循環器４００は、第１吸入口４２０に連結された吸入路４１０と、吸入路４１０の端部として実装用マスク２００の一側に装着される吸入端４１１とを備え、第１吸入口４２０によって吸入端４１１を介して実装用マスク２００上のはんだボール２５０を多数吸入する。

このように吸入された多数のはんだボール２５０は、第１防止部材４２１で選別されて移送路４３３に伝達され、第２吸入口４３０に連結されたエア吸入ポンプの吸入力または移送路４３３の一側に連結されたエア排出ポンプのエア排出によって第２防止部材４３１まで移送されてまた選別される。

その後、第２防止部材４３１で選別されたはんだボール２５０は、排出路４４０に移送され、排出路４４０の一側に連結されたエア排出ポンプのエア排出によって排出端４４１を介して実装用マスク２００の上部面にまた供給することができる。

この際、テーブル１００が位置調整部１３１、１３２によって右側方向、即ち吸入端４１１方向に傾いた状態に変換され、これにより、実装用マスク２００もまた傾いた状態に変換される。

このように傾いた状態の実装用マスク２００に供給されたはんだボール２５０は、自重（ｇｒａｖｉｔｙ）によって傾いた実装用マスク２００の上部面に沿って移動しながら開口部２１０にそれぞれ充填され、余剰のはんだボール２５０は、吸入端４１１の周りに集まって吸入端４１１に吸入される。

このようにはんだボール循環器４００を用いたはんだボール２５０の吸入及び排出過程は、繰り返して行われ、はんだボール２５０が実装用マスク２００の開口部２１０に全て装着されるまで行われる。

ここで、はんだボール２５０が実装用マスク２００の開口部２１０に全て装着された状態であるか否かは、はんだボール循環器４００の一側、例えば、実装用マスク２００に対応する移送路４３３の下部面に備えられた撮像部６００によって検出されたイメージ情報を制御部５００が分析して判断することができる。

制御部５００は、このように撮像部６００から受信した実装用マスク２００に対するイメージ情報を分析し、はんだボール２５０が実装用マスク２００の開口部２１０に全て装着されていない状態であれば、はんだボール循環器４００を用いたはんだボール２５０の吸入及び排出過程を繰り返して行うことができる。

一方、はんだボール２５０が実装用マスク２００の開口部２１０に全て装着された状態であれば、制御部５００は、ディスプレイ部７００を介してはんだボール２５０が実装用マスク２００の開口部２１０に全て装着された状態であることを示すことができる。

その後、制御部５００は、実装用マスク２００の開口部２１０に装着されたはんだボール２５０に対するリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）工程を行い、はんだボール２５０をプリント回路基板３００に実装する。

このように構成された本発明の一実施例によるはんだボール実装システムは、強制循環方式ではんだボール２５０を吸入及び排出するはんだボール循環器４００を用いてはんだボール２５０を損傷することなくプリント回路基板３００に容易に実装することができる。

以下、本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法について、図３Ａから図３Ｅを参照して説明する。

図３Ａから図３Ｅは、本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法を説明するための工程断面図である。

本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法は、図１に図示されたはんだボール実装システムを用いてはんだボール２５０をプリント回路基板３００に実装することを例に挙げて説明する。

先ず、本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法は、図３Ａに図示されたプリント回路基板３００上に多数のパッド３１０の上部面を露出し、他の回路パターンを埋め込むＳＲパターン層３２０を形成する。

具体的に、プリント回路基板３００上に多数のパッド３１０と他の回路パターンを形成するために、パッド３１０と他の回路パターンに該当する開口部を有するドライフィルムパターンをプリント回路基板３００の上部面に形成する。

その後、ドライフィルムパターンに対して、例えば、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＶＤ（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、サブトラクティブ（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）法、無電解銅めっきまたは電解銅めっきを用いるアディティブ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ）法、ＳＡＰ（Ｓｅｍｉ−ＡｄｄｉｔｉｖｅＰｒｏｃｅｓｓ）及びＭＳＡＰ（ＭｏｄｉｆｉｅｄＳｅｍｉ−ＡｄｄｉｔｉｖｅＰｒｏｃｅｓｓ）などの方法で銅を充填することができる。

このようにドライフィルムパターンに銅を充填し、ドライフィルムパターンを剥離すると、プリント回路基板３００に多数のパッド３１０及び他の回路パターンが形成される。

このような多数のパッド３１０及び他の回路パターンを備えたプリント回路基板３００に、はんだレジストを塗布し、塗布されたはんだレジストに対して露光及びエッチング工程を含むパターニング工程によりパッド３１０の上部面を露出し、他の回路パターンを埋め込むＳＲパターン層３２０を形成することができる。

ＳＲパターン層３２０を形成した後、図３Ａに図示されたように、ＳＲパターン層３２０の上部面にパッド３１０の上部面をそれぞれ露出する実装用マスク２００を備え、テーブル１００の上部面と実装用マスク２００の下部面との間にプリント回路基板３００を介在して装着する。

テーブル１００と実装用マスク２００との間にプリント回路基板３００を介在して装着した状態で、図３Ｂに図示されたように、実装用マスク２００の上部面の両側にそれぞれ吸入端４１１と排出端４４１が互いに対応するようにはんだボール循環器４００を実装用マスク２００の上部に装着する。

その後、はんだボール循環器４００を用いた強制循環方式で多数のはんだボール２５０をプリント回路基板３００に実装する。

例えば、テーブル１００と共に、はんだボール循環器４００を、水平面を基準として右側方向、即ち、吸入端４１１の方向に鋭角に傾けた状態で、吸入端４１１の周りに供給された多数のはんだボール２５０は吸入端４１１で吸入され、吸入路４１０、移送路４３３、及び排出路４４０を経て排出端４４１から吐出される。

排出端４４１から吐出された多数のはんだボール２５０は、実装用マスク２００の上部面に沿って移動しながら実装用マスク２００の開口部２１０に充填される。

この際、実装用マスク２００の開口部２１０に充填されず残った余剰のはんだボール２５０は、制御部５００の制御によって吸入端４１１でまた吸入され、吸入路４１０、移送路４３３、及び排出路４４０を経て排出端４４１を介してまた吐出される。

ここで、はんだボール２５０が実装用マスク２００の開口部２１０に全て充填された状態であるか否かは、はんだボール循環器４００の一側、例えば実装用マスク２００に対応する移送路４３３の下部面に備えられた撮像部６００によって検出されたイメージ情報を制御部５００が分析して判断することができる。

従って、制御部５００が撮像部６００から受信した実装用マスク２００に対するイメージ情報を分析し、はんだボール２５０が実装用マスク２００の開口部２１０に全て装着されていない状態であれば、はんだボール循環器４００を用いたはんだボール２５０の吸入及び排出過程を繰り返して行うことができる。

はんだボール２５０が実装用マスク２００の開口部２１０に全て充填された後、図３Ｃに図示されたように、実装用マスク２００の開口部２１０に充填されたはんだボール２５０に対してリフロー工程を行う。

これにより、開口部２１０に充填されたはんだボール２５０は、溶融され、パッド３１０に蓄積されてはんだボールパターン２５１に接着される。

その後、実装用マスク２００を除去し、図３Ｄに図示されたように、プリント回路基板３００の上部面からはんだボールパターン２５１まで同じ高さｔを有する構造を形成する。

次に、図３Ｅに図示されたように、プリント回路基板３００の上部面から同じ高さｔを有するはんだボールパターン２５１に対してはんだ２１を用いてチップ２０を実装する。

これにより、はんだボールパターン２５１を覆うはんだ２１が、プリント回路基板３００上のパッド３１０とチップ２０との間に多数備えられ、電気的に連結する。

このように、本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法は、従来のスキージングを行わず、はんだボール循環器４００を用いた強制循環方式で多数のはんだボール２５０を損傷することなくプリント回路基板３００に容易に実装することができる。

従って、本発明の他の実施例によるはんだボール実装方法は、プリント回路基板３００に損傷なしに実装されたはんだボール２５０を用いてチップ２０を同じ高さで実装し、チップパッケージの信頼性を向上させることができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、はんだボール実装装置、これを含むはんだボール実装システム及びこれを用いたはんだボール実装方法に適用可能である。

２０チップ
２１はんだ
１００テーブル
１１０傾斜軸
１３１、１３２位置調整部
２００実装用マスク
２１０開口部
２５０はんだボール
２５１はんだボールパターン
３００プリント回路基板
３１０パッド
３２０ＳＲパターン層
４００はんだボール循環器
４１０吸入路
４１１吸入端
４２０第１吸入口
４２１第１防止部材
４３０第２吸入口
４３１第２防止部材
４３３移送路
４４０排出路
４４１排出端
５００制御部
６００撮像部
７００ディスプレイ部

また、本発明の他の実施例によるはんだボール実装システムは、強制循環方式ではんだボールを吸入及び排出し、プリント回路基板に実装するはんだボール実装装置と、前記はんだボール実装装置に連結された制御部と、前記はんだボール実装装置の一側に備えられ、撮像イメージを前記制御部に伝達する撮像部と、前記制御部に連結されたディスプレイ部と、を含み、前記はんだボール実装装置は、前記プリント回路基板を上部面に装着し、前記制御部の制御によって所定の傾斜角に変換されるテーブルと、前記プリント回路基板の各パッドに対応する開口部を備え、前記プリント回路基板上に前記テーブルに重畳して装着された実装用マスクと、前記実装用マスクの両側端部に係合して前記テーブルの上部に装着され、前記制御部の制御によって前記実装用マスクの一側端部で多数のはんだボールを吸入し、前記実装用マスクの他側端部に排出するはんだボール循環器と、を含む。

また、本発明のまた他の実施例によるはんだボール実装方法は、（Ａ）はんだボールを実装するプリント回路基板を用意する段階と、（Ｂ）前記プリント回路基板をはんだボール実装装置のテーブルと実装用マスクとの間に装着する段階と、（Ｃ）制御部の制御によって前記はんだボール実装装置のはんだボール循環器を用いて前記実装用マスクに、多数の前記はんだボールを強制循環させて供給する段階と、（Ｄ）前記制御部が、前記はんだボールそれぞれが前記実装用マスクの開口部に装着完了したかを判断する段階と、（Ｅ）前記判断結果に応じて、前記制御部が前記はんだボール循環器を用いて前記実装用マスクに残っているはんだボールをまた強制循環させ、前記実装用マスクに再供給する段階と、（Ｆ）前記実装用マスクの開口部に充填されたはんだボールに対してリフロー処理を施す段階と、を含み、前記（Ｂ）段階は、前記はんだボール循環器の吸入端が前記実装用マスクの上部の一側端部に係合し、前記はんだボール循環器の排出端が前記実装用マスクの上部の他側端部に係合するように備え、前記（Ｃ）段階は、前記制御部の制御によって前記テーブルを前記吸入端方向に鋭角に傾斜した状態で備える。

Claims

プリント回路基板を上部面に装着し、所定の傾斜角に変換されるテーブルと、
前記プリント回路基板の各パッドに対応する開口部を備え、前記プリント回路基板上に前記テーブルに重畳して装着された実装用マスクと、
前記実装用マスクの両側端部に係合して前記テーブルの上部に装着され、前記実装用マスクの一側端部で多数のはんだボールを吸入し、前記実装用マスクの他側端部に排出するはんだボール循環器と、
を含むはんだボール実装装置。
前記はんだボール循環器は、
吸入路を介して前記はんだボールを吸入する吸入端に連結され、エア吸入ポンプに連結された第１吸入口と、
前記第１吸入口の前端部分に備えられ、前記はんだボールを選別する第１防止部材と、
前記第１防止部材が備えられた第１吸入口部分に一側が連結され、前記第１防止部材によって選別されたはんだボールが移送される移送路と、
前記移送路の他側に配置され、前記エア吸入ポンプに連結された第２吸入口と、
前記第２吸入口の前端部分に備えられ、前記はんだボールを選別する第２防止部材と、
前記第２防止部材が備えられた第２吸入口部分に一側が連結され、前記第２防止部材によって選別されたはんだボールが吐出される排出端を他側に備えた排出路と、
を含む請求項１に記載のはんだボール実装装置。
前記テーブルの下部一側に当接し、前記テーブルを左、右方向に傾ける位置調整部をさらに含む請求項１に記載のはんだボール実装装置。
前記テーブルは、前記吸入端方向に鋭角に傾斜した状態で備えられる請求項２に記載のはんだボール実装装置。
前記第１防止部材及び第２防止部材は、金属またはプラスチック材質で形成された網を含む請求項２に記載のはんだボール実装装置。
前記位置調整部は、シリンダまたはモータを用いて上下軸方向に変位する請求項３に記載のはんだボール実装装置。
強制循環方式ではんだボールを吸入及び排出し、プリント回路基板に実装するはんだボール実装装置と、
前記はんだボール実装装置に連結された制御部と、
前記はんだボール実装装置の一側に備えられ、撮像イメージを前記制御部に伝達する撮像部と、
前記制御部に連結されたディスプレイ部と、
を含むはんだボール実装システム。
前記はんだボール実装装置は、
前記プリント回路基板を上部面に装着し、前記制御部の制御によって所定の傾斜角に変換されるテーブルと、
前記プリント回路基板の各パッドに対応する開口部を備え、前記プリント回路基板上に前記テーブルに重畳して装着された実装用マスクと、
前記実装用マスクの両側端部に係合して前記テーブルの上部に装着され、前記制御部の制御によって前記実装用マスクの一側端部で多数のはんだボールを吸入し、前記実装用マスクの他側端部に排出するはんだボール循環器と、
を含む請求項７に記載のはんだボール実装システム。
前記テーブルの下部一側に当接し、前記テーブルを左、右方向に傾ける位置調整部をさらに含む請求項７に記載のはんだボール実装システム。
前記はんだボール循環器は、
吸入路を介して前記はんだボールを吸入する吸入端に連結され、エア吸入ポンプに連結された第１吸入口と、
前記第１吸入口の前端部分に備えられ、前記はんだボールを選別する第１防止部材と、
前記第１防止部材が備えられた第１吸入口部分に一側が連結され、前記第１防止部材によって選別されたはんだボールが移送される移送路と、
前記移送路の他側に配置され、前記エア吸入ポンプに連結された第２吸入口と、
前記第２吸入口の前端部分に備えられ、前記はんだボールを選別する第２防止部材と、
前記第２防止部材が備えられた第２吸入口部分に一側が連結され、前記第２防止部材によって選別されたはんだボールが吐出される排出端を他側に備えた排出路と、
を含む請求項８に記載のはんだボール実装システム。
前記テーブルは、前記吸入端方向に鋭角に傾斜した状態で備えられる請求項８に記載のはんだボール実装システム。
前記位置調整部は、シリンダまたはモータを用いて上下軸方向に変位する請求項９に記載のはんだボール実装システム。
前記第１防止部材及び第２防止部材は、金属またはプラスチック材質で形成された網を含む請求項１０に記載のはんだボール実装システム。
前記撮像部は、前記実装用マスクに対応して前記移送路の外部の下部面の一側に備えられる請求項１０に記載のはんだボール実装システム。
（Ａ）はんだボールを実装するプリント回路基板を用意する段階と、
（Ｂ）前記プリント回路基板をはんだボール実装装置のテーブルと実装用マスクとの間に装着する段階と、
（Ｃ）制御部の制御によって前記はんだボール実装装置のはんだボール循環器を用いて前記実装用マスクに、多数の前記はんだボールを強制循環させて供給する段階と、
（Ｄ）前記制御部が、前記はんだボールそれぞれが前記実装用マスクの開口部に装着完了したかを判断する段階と、
（Ｅ）前記判断結果に応じて、前記制御部が前記はんだボール循環器を用いて前記実装用マスクに残っているはんだボールをまた強制循環させ、前記実装用マスクに再供給する段階と、
（Ｆ）前記実装用マスクの開口部に充填されたはんだボールに対してリフロー処理を施す段階と、
を含むはんだボール実装方法。
前記（Ａ）段階は、
（Ａ−１）パッド及び他の回路パターンに対応する開口部を有するドライフィルムパターンを基板に形成する段階と、
（Ａ−２）前記ドライフィルムパターンに銅を充填する段階と、
（Ａ−３）前記ドライフィルムパターンを剥離する段階と、
（Ａ−４）前記パッドそれぞれを包み、前記他の回路パターンを埋め込むＳＲ（ＳｏｌｄｅｒＲｅｓｉｓｔ）パターンを形成する段階と、
を含む請求項１５に記載のはんだボール実装方法。
前記（Ｂ）段階は、
前記はんだボール循環器の吸入端が前記実装用マスクの上部の一側端部に係合し、前記はんだボール循環器の排出端が前記実装用マスクの上部の他側端部に係合するように備えられる請求項１５に記載のはんだボール実装方法。
前記（Ｃ）段階は、
エア吸入によって前記実装用マスクの一側端部で前記はんだボールを吸入して移送し、エア排出によって前記実装用マスクの他側端部に前記移送されたはんだボールを排出する請求項１５に記載のはんだボール実装方法。
前記（Ｃ）段階は、
前記制御部の制御によって前記テーブルを前記吸入端方向に鋭角に傾斜した状態で備える請求項１７に記載のはんだボール実装方法。
前記（Ｄ）段階は、
前記制御部が前記はんだボール循環器の一側に備えられた撮像部から受信した前記実装用マスクのイメージ情報を分析し、前記はんだボールが装着完了したか否かを判断する請求項１５に記載のはんだボール実装方法。