JP3164109B2 - 半田ボールの搭載装置および搭載方法 - Google Patents
半田ボールの搭載装置および搭載方法Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
などのワークに搭載するための半田ボールの搭載装置お
よび搭載方法に関するものである。
出電極)を形成する手段として、半田材料により形成さ
れた半田ボールをワークに搭載し、この半田ボールを加
熱して溶融固化させることにより、バンプを形成するこ
とが知られている。半田ボールをワークに搭載する半田
ボールの搭載装置は、半田ボールをヘッドの吸着孔に真
空吸着してピックアップし、次いでヘッドをワークの上
方へ移動させて、半田ボールをワークに移載するように
なっている。
ックアップ時の要部断面図である。1は半田ボールであ
り、容器2に貯溜されている。3は容器2の受台であ
り、コンプレッサ4からエアが圧送される。容器2の下
面には孔部5が開孔されており、受部3内に圧送された
エアがこの孔部5から容器2内に吹き上がることによ
り、容器2内の半田ボール1は流動化する。6はヘッド
であって、その下面には半田ボール1を真空吸着する吸
着孔7が多数個形成されている。ヘッド6はバキューム
装置(図外)に接続されており、バキューム装置が駆動
することにより、吸着孔7に半田ボール1を真空吸着す
る。またヘッド6は移動手段(図示せず)に保持されて
おり、移動手段が駆動することにより、半田ボール1の
貯溜部である容器2と、位置決め部(図外)に位置決め
されたワークである基板の間を往復移動する。
上げることにより、半田ボール1を容器2内で流動させ
る。そこでヘッド6を下降・上昇させることにより、吸
着孔7に半田ボール1を真空吸着してピックアップし、
続いてヘッドはワークの上方へ移動し、そこで再度下降
・上昇動作をすることにより、吸着孔7に真空吸着した
半田ボール1をワークに搭載する。
器2にエアを吹き上げさせて半田ボール1を流動化させ
ることにより、多数個の吸着孔7に半田ボール1を真空
吸着しやすくしている。ところが上記従来装置では、吸
着孔7以外のヘッド6の下面にも半田ボールが付着しや
すいものであった(符号1’で示す半田ボールを参
照)。このようにヘッド6の下面に不要な半田ボール
1’が吸着されると、この半田ボール1’もワークに搭
載されてしまうという問題点があった。また単に半田ボ
ール1を流動化させるだけでは、すべての吸着孔7に半
田ボール1を真空吸着しにくく、半田ボール1が欠落し
た吸着孔7が発生しやすいなど、半田ボール1のピック
アップミスが多発しやすいものであった。
動作をし、そこで半田ボール1の真空吸着状態を解除す
ることにより、半田ボール1をワークに搭載するが、そ
の際、すべての半田ボール1はワークに搭載されず、一
部の半田ボール1がヘッド6に付着したままになるとい
う搭載ミスを発生しやすいものであった。
アを消費するため、設置工場内におけるこの半田ボール
の搭載装置以外の諸設備におけるエア不足を生じやす
く、さらには容器2内にエアを圧入するため、半田ボー
ル1は酸化されやすく、その結果不良バンプが生成され
やすいという問題点があった。
プミスや搭載ミスを解消し、またエアの圧送を不要にで
きる半田ボールの搭載装置および搭載方法を提供するこ
とを目的とする。
れた半田ボールをヘッドの下面に複数個形成された吸着
孔に真空吸着してワークに搭載するようにした半田ボー
ルの搭載装置であって、前記容器が弾性部材に支持され
ており、かつこの容器を振動させる第1の振動手段を設
け、また前記ヘッドに前記第1の振動手段よりも振動周
波数の高い第2の振動手段を設け、前記第1の振動手段
を駆動して前記容器を振動させながら、この振動により
前記容器内で流動化した半田ボールを前記吸着孔に真空
吸着するようにしたものである。
性部材に支持された容器を第1の振動手段により振動さ
せることによりこの容器に貯溜された半田ボールを流動
化させ、流動化した半田ボールをヘッドの下面に複数個
形成された吸着孔に真空吸着してピックアップし、次い
でピックアップした半田ボールをワークに搭載するとき
は、第2の振動手段によりヘッドを振動させて半田ボー
ルを吸着孔から脱落させるようにしたものである。
ピックアップするときは、第1の振動手段を駆動して容
器内の半田ボールを流動化させ、流動化した半田ボール
をヘッドの吸着孔に真空吸着する。この場合、望ましく
は、容器は共振状態で振動させる。また半田ボールをワ
ークに搭載するときは、第2の振動手段を駆動すること
により、半田ボールをヘッドの吸着孔から確実に脱落さ
せてワークに搭載する。この場合、望ましくは、第2の
振動手段でヘッドを高周波数で超音波振動させる。
実施の形態1の半田ボールの搭載装置の側面図、図2
(a)(b)は同ピックアップ時の要部断面図、図3は
同ヘッドの吸着孔の部分拡大断面図、図4は同搭載時の
要部正面図である。
2が設置されている。受台12には半田ボール1の貯溜
部としての容器13が設けられている。容器13の下面
には第1の振動器14が結合されており、またその側面
はゴムやスプリングなどの弾性部材15で支持されてい
る。したがって第1の振動器14が駆動すると容器13
は振動し、容器13内の半田ボール1は振動によって容
器13内を流動する。
ブル21、Yテーブル22を段積して構成されている。
23,24はXテーブル21とYテーブル22の駆動用
モータである。Yテーブル22上にはクランパ25が設
けられている。クランパ25は基板26を左右からクラ
ンプして固定している。したがってXテーブル21とY
テーブル22が駆動すると、基板26はX方向やY方向
へ水平移動し、その位置が調整される。
に弾性シート32をはさんで吸着パッド部33を装着し
て構成されている(図2(a)も参照)。吸着パッド部
33の右端部は右方へ延出しており、その上面には第2
の振動器34が設けられている。また吸着パッド部33
の下面には半田ボール1を真空吸着する吸着孔35(図
3)が多数個マトリクス状に開孔されている。
を介してブロック37に保持されている。38は支持フ
レームであって、その前面には垂直なガイドレール39
が設けられている。ブロック37はガイドレール39に
昇降自在に装着されている。ブロック37にはナット4
0が結合されている。ナット40には垂直な送りねじ4
1が螺合している。モータ42が駆動して送りねじ41
が回転すると、ブロック37はガイドレール39に沿っ
て昇降し、ヘッド30も昇降する。43はバキューム装
置であって、チューブ44を介してヘッド30に接続さ
れている。バキューム装置43が駆動することにより、
吸着孔35に半田ボール1を真空吸着する。
には水平なボールねじ51が設けられている。支持フレ
ーム38の背面に設けられたナット(図示せず)はこの
ボールねじ51に螺合している。モータ52が駆動して
ボールねじ51が回転すると、支持フレーム38はボー
ルねじ51に沿ってX方向に水平移動し、これによりヘ
ッド30は容器13と基板26の間を往復移動する。す
なわち、ボールねじ51やモータ52はヘッド30を水
平移動させる移動手段を構成している。
構成より成り、次に全体の動作を説明する。図1に示す
ように、ヘッド30を容器13の上方に位置させ、モー
タ42を正駆動する。すると送りねじ41は正回転し、
ヘッド30は下降する。図2(a)において、このとき
第1の振動器14は駆動して容器13は振動しており、
この振動のために容器13内の半田ボール1は流動して
いる。その状態でヘッド30が容器13内まで下降する
と、半田ボール1は吸着孔35に真空吸着される。図3
は半田ボール1が吸着孔35に真空吸着される様子を示
すものであり、半田ボール1は流動していることによ
り、吸着孔35のテーパ面35aに導かれて吸着孔35
に確実に真空吸着される。なお、容器13が低周波数で
共振している状態で半田ボール1は流動化しやすいの
で、容器13は共振状態で振動させることが望ましい。
共振周波数は容器13の寸法・形状・材質などによって
異なるが、一般には500Hz〜30Hzの範囲で共振
しやすい。
4は駆動を停止し、モータ42は逆駆動してヘッド30
は上昇し、半田ボール1をピックアップする。
し、ボールねじ51は正回転して、ヘッド30は基板2
6に上方へ移動する。そこでモータ42は正駆動してヘ
ッド30を下降させ、半田ボール1を基板26の電極上
に着地させた後、バキューム装置43による半田ボール
1の真空吸着状態を解除し、続いてモータ42を逆駆動
してヘッド30を上昇させ、半田ボール1を基板26に
搭載する。図4は、このときの状態を示しており、半田
ボール1を基板26の電極27に搭載するときには、第
2の振動器34を駆動してヘッド30の吸着パッド部3
3を振動させれば、半田ボール1を吸着孔35から確実
に脱落させて電極27上に搭載できる。この場合、吸着
パッド部33を20KHz程度の高い周波数で超音波振
動させれば、半田ボール1を吸着孔35から確実に脱落
させることができる。このようにして半田ボール1を基
板26に搭載したならば、第2の振動器34の駆動を停
止し、ヘッド30を図1に示す容器13の上方へ復帰さ
せ、以下、上述した動作を繰り返す。
は、容器13内の半田ボール1を真空吸着するときは、
第1の振動器14により容器13を振動させて半田ボー
ル1を流動化させることにより、すべての吸着孔35に
半田ボール1を確実に真空吸着してピックアップでき
る。また半田ボール1を基板26に搭載するときは、第
2の振動器34によりヘッド30を振動させることによ
り、ヘッド30の下面に真空吸着された半田ボール1を
ヘッド30の下面から脱落させて、確実に基板26に移
載できる。
態2の半田ボールの搭載装置のヘッドとその駆動手段の
ブロック図、図6(a)(b)(c)は同ピックアップ
時の要部断面図である。図5において、第2の振動器3
4は、制御部61、発振器62、アンプ63から成る駆
動回路に接続されている。制御部61は振動周波数を切
り替える機能を有しており、ピックアップ時には500
Hz以下の低周波に設定し、また搭載時には20KHz
程度の超音波振動に設定する。この実施の形態2の半田
ボールの搭載装置の全体構成は、図1に示す実施の形態
1と同様であるが、容器13を振動させるための第1の
振動器14はなくてもよい。
動作を示すものである。まず図6(a)に示すように、
第2の振動器34を駆動して吸着パッド部33を500
Hz程度の低い周波数で振動させながら、ヘッド30を
下降させる。図6(b)に示すように吸着パッド33の
下面が容器13内の半田ボール1に接触すると、吸着パ
ッド部33は振動しているので図3の場合と同様に半田
ボール1はテーパ面35aに沿って吸着孔35に導か
れ、吸着孔35に確実に真空吸着される。次に図6
(c)に示すようにヘッド30は上昇し、半田ボール1
をピックアップする。
0は基板26の上方へ移動し、そこでヘッド30は下降
して半田ボール1を基板26の電極27上に移載する。
このときの動作は図4に示す実施の形態1と同様である
が、この場合には吸着パッド部33の振動周波数は20
KHz以上の超音波振動に切り替える。この実施の形態
2のようにヘッド30の振動周波数の切り替え手段を設
ければ、容器13を振動させる第1の振動器14を不要
にできるが、この場合も、第1の振動器14を設けて、
ピックアップ時には容器13を振動させてもよいもので
ある。なお本発明によれば、半田ボールの貯溜部(容
器)において半田ボールを流動させるためのエアを不要
にすることができるが、エアの吹き出しを禁止するもの
ではない。
ッドで半田ボールを真空吸着してピックアップする際に
は、第1の振動手段により容器を振動させることによ
り、この場合望ましくは低周波数で共振させることによ
り、流動化した半田ボールを確実に吸着孔に真空吸着し
てピックアップできる。また半田ボールをワークに搭載
するときは、第2の振動手段によりヘッドを振動させる
ことにより、この場合望ましくは高周波数で超音波振動
させることにより、半田ボールを吸着孔から確実に脱落
させてワークに搭載することができる。さらには、半田
ボールの貯溜部である容器において半田ボールを流動さ
せるためのエアを不要にすることもできる。
の側面図
載装置のピックアップ時の要部断面図(b)本発明の実
施の形態1の半田ボールの搭載装置のピックアップ時の
要部断面図
のヘッドの吸着孔の部分拡大断面図
の搭載時の要部正面図
のヘッドとその駆動手段のブロック図
載装置のピックアップ時の要部断面図(b)本発明の実
施の形態2の半田ボールの搭載装置のピックアップ時の
要部断面図(c)本発明の実施の形態2の半田ボールの
搭載装置のピックアップ時の要部断面図
の要部断面図
Claims (7)
- 【請求項1】容器に貯溜された半田ボールをヘッドの下
面に複数個形成された吸着孔に真空吸着してワークに搭
載するようにした半田ボールの搭載装置であって、前記
容器が弾性部材に支持されており、かつこの容器を振動
させる第1の振動手段を設け、また前記ヘッドに前記第
1の振動手段よりも振動周波数の高い第2の振動手段を
設け、前記第1の振動手段を駆動して前記容器を振動さ
せながら、この振動により前記容器内で流動化した半田
ボールを前記吸着孔に真空吸着するようにしたことを特
徴とする半田ボールの搭載装置。 - 【請求項2】前記ヘッドの下部に吸着パッドが設けら
れ、この吸着パッドに前記吸着孔が形成され、かつ前記
第2の振動手段はこの吸着パッドを振動させることを特
徴とする請求項1記載の半田ボールの搭載装置。 - 【請求項3】前記第2の振動手段は超音波振動すること
を特徴とする請求項1または2記載の半田ボールの搭載
装置。 - 【請求項4】前記第1の振動手段は、前記容器を共振状
態で振動させることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かに記載の半田ボールの搭載装置。 - 【請求項5】弾性部材に支持された容器を第1の振動手
段により振動させることによりこの容器に貯溜された半
田ボールを流動化させ、流動化した半田ボールをヘッド
の下面に複数個形成された吸着孔に真空吸着してピック
アップし、次いでピックアップした半田ボールをワーク
に搭載するときは、第2の振動手段によりヘッドを振動
させて半田ボールを吸着孔から脱落させるようにしたこ
とを特徴とする半田ボールの搭載方法。 - 【請求項6】前記第1の振動手段で前記容器を低周波数
の共振状態で振動させて半田ボールを流動化させること
を特徴とする請求項5記載の半田ボールの搭載方法。 - 【請求項7】前記第2の振動手段で前記ヘッドを高周波
数で超音波振動させて半田ボールを吸着孔から脱落させ
るようにしたことを特徴とする請求項5記載の半田ボー
ルの搭載方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20594199A JP3164109B2 (ja) | 1994-10-06 | 1999-07-21 | 半田ボールの搭載装置および搭載方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20594199A JP3164109B2 (ja) | 1994-10-06 | 1999-07-21 | 半田ボールの搭載装置および搭載方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06242780A Division JP3132301B2 (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 半田ボールの搭載装置および搭載方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000082874A JP2000082874A (ja) | 2000-03-21 |
JP3164109B2 true JP3164109B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=16515263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20594199A Expired - Lifetime JP3164109B2 (ja) | 1994-10-06 | 1999-07-21 | 半田ボールの搭載装置および搭載方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3164109B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007027291A1 (de) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh | Transfervorrichtung zur Aufnahme und Übergabe einer Lotkugelanordnung |
CN115223899A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-10-21 | 深圳市芯岛智能装备有限公司 | 通用型自动植球机 |
-
1999
- 1999-07-21 JP JP20594199A patent/JP3164109B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000082874A (ja) | 2000-03-21 |
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