JP3358471B2 - Mounting device for conductive balls - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークに導電性ボ
ールを搭載する導電性ボールの搭載装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive ball mounting apparatus for mounting a conductive ball on a work.

【０００２】[0002]

【従来の技術】フリップチップなどのバンプ付きワーク
を製造する方法として、導電性ボールを用いる方法が知
られている。この方法は、搭載ヘッドに複数個の導電性
ボールを保持し、この導電性ボールをチップや基板など
のワークのパッド上に搭載するものであり、１個の搭載
ヘッドで複数個の導電性ボールを一括してワークに搭載
できるという長所を有している。2. Description of the Related Art As a method for manufacturing a bumped work such as a flip chip, a method using conductive balls is known. In this method, a plurality of conductive balls are held on a mounting head, and the conductive balls are mounted on pads of a work such as a chip or a substrate. Have the advantage that they can be mounted on a work at once.

【０００３】導電性ボールは、ワークのパッド上に位置
ずれなく正確に搭載する必要がある。このため従来の導
電性ボールの搭載装置では、カメラなどの認識装置を用
いてワークのパッドや搭載ヘッドに保持された導電性ボ
ールの位置認識を行い、この位置認識結果にしたがって
導電性ボールとパッドの位置合わせをしたうえで、導電
性ボールをパッド上に搭載していた。[0003] The conductive ball needs to be accurately mounted on the pad of the work without displacement. For this reason, in the conventional conductive ball mounting apparatus, the position of the conductive ball held on the work pad or the mounting head is recognized using a recognition device such as a camera, and the conductive ball and the pad are recognized in accordance with the position recognition result. The conductive ball was mounted on the pad after the above-mentioned alignment was performed.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、１個のワーク毎に上記した認識動作・位置合わ
せ動作・搭載動作などを行っていたため、タクトタイム
が長くなり、生産能率がきわめて低いという問題点があ
った。However, in the conventional method, since the above-described recognition operation, positioning operation, mounting operation, and the like are performed for each work, the tact time becomes long and the production efficiency is extremely low. There was a problem.

【０００５】したがって本発明は、複数個のワークに対
して、導電性ボールを位置精度よくかつ高速度で一括し
て搭載できる導電性ボールの搭載装置を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive ball mounting apparatus which can collectively mount conductive balls on a plurality of workpieces with high positional accuracy and at high speed.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の導電性ボールの
搭載装置は、ワークを保持する孔部が複数個形成された
キャリヤと、これらの孔部に保持された複数個のワーク
を下方から支持して持ち上げる持上げ手段と、この持上
げ手段で持ち上げられたワークを前記キャリヤに対して
相対的に移動させることによりワークの側面を孔部の内
側面に押し当ててワークの位置決めを行う移動手段と、
ワークに対応する複数個の吸着部を備え、これらの吸着
部に複数個の導電性ボールを真空吸着して位置決めされ
た複数個のワーク上に導電性ボールを一括して搭載する
搭載ヘッドとを備え、また前記キャリヤを搬送する搬送
路に、搬送されてきた前記キャリヤの前面が当って前記
キャリヤを停止させるストッパを設け、更に前記搬送路
で搬送されてきた前記ワークの特徴部を観察するカメラ
を備え、このカメラにより前記特徴部を認識して前記ワ
ークの位置を検出し、この認識結果に基づいて前記ワー
クを前記キャリヤに対して相対的に移動させることによ
り、前記吸着部に保持された導電性ボールを前記ワーク
のパッドに位置合わせするようにした。According to the present invention, there is provided an apparatus for mounting a conductive ball, comprising: a carrier having a plurality of holes for holding workpieces; and a plurality of workpieces held in the holes. Lifting means for supporting and lifting, and moving means for positioning the work by pressing the side surface of the work against the inner surface of the hole by moving the work lifted by the lifting means relative to the carrier. ,
A plurality of suction parts corresponding to the work are provided, and a plurality of conductive balls are vacuum-sucked to these suction parts, and a mounting head for collectively mounting the conductive balls on the plurality of work pieces positioned. Transport for transporting said carrier
The front of the carrier that has been transported hits the road
A stopper for stopping the carrier is provided.
Camera for observing the characteristic part of the work conveyed by
And the camera recognizes the characteristic portion and
The position of the work is detected, and the work is
The carrier relative to the carrier.
The conductive ball held by the suction portion is
Aligned to the pad .

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】上記構成の本発明によれば、キャ
リヤに保持された複数個のワークを同時に孔部の内側面
に押し当てることにより、複数個のワークを一括して正
確に位置決めし、ワークのパッド上に導電性ボールを位
置精度よく搭載することができる。According to the present invention having the above-described structure, a plurality of workpieces held by a carrier are simultaneously pressed against the inner side surface of a hole to accurately and collectively position a plurality of workpieces. In addition, the conductive ball can be mounted on the work pad with high positional accuracy.

【０００８】以下、本発明の一実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は、本発明の一実施の形態の導電性
ボールの搭載装置の側面図、図２は同キャリヤの部分平
面図である。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a conductive ball mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial plan view of the carrier.

【０００９】図１および図２において、１はワーク、２
はキャリヤである。キャリヤ２はプレート形であって、
平面視して４角形の孔部３がマトリクス状に複数形成さ
れており、ワーク１は孔部３内に収納されている。図２
に示すように、ワーク１の上面には回路パターンのパッ
ド４が多数形成されている。1 and 2, reference numeral 1 denotes a work, 2
Is a carrier. The carrier 2 is plate-shaped,
A plurality of rectangular holes 3 in a plan view are formed in a matrix, and the work 1 is housed in the holes 3. FIG.
As shown in FIG. 1, a large number of circuit pattern pads 4 are formed on the upper surface of the work 1.

【００１０】図１において、キャリヤ２はコンベヤ５に
より搬送される。コンベヤ５はベルトコンベヤであっ
て、、プーリ６、７に調帯されている。８はコンベヤ５
を駆動するモータである。各々のワーク１はテーブル形
の支持部１０でそれぞれ下方から支持されている。支持
部１０は支柱１１の上端部に支持されている。支柱１１
は可動板１２上に立設されている。また可動板１２は上
下動手段としてのシリンダ１３のロッド１４に支持され
ている。したがってシリンダ１３のロッド１４が突没す
ると、可動板１２は上下動し、支持部１０上のワーク１
も上下動する。すなわち、符号１０〜１４を付した要素
は、ワーク１の持上げ手段となっている。In FIG. 1, a carrier 2 is transported by a conveyor 5. The conveyor 5 is a belt conveyor and is tuned to pulleys 6 and 7. 8 is a conveyor 5
Is a motor for driving the motor. Each work 1 is supported from below by a table-shaped support portion 10. The support part 10 is supported by the upper end of the support 11. Prop 11
Is erected on the movable plate 12. The movable plate 12 is supported by a rod 14 of a cylinder 13 serving as a vertical movement means. Therefore, when the rod 14 of the cylinder 13 protrudes and retracts, the movable plate 12 moves up and down, and the work 1
Also move up and down. That is, the elements denoted by reference numerals 10 to 14 are the lifting means of the work 1.

【００１１】シリンダ１３はブラケット１５上に設置さ
れている。ブラケット１５には水平なＸ方向の送りねじ
１６が螺入している。モータ１７が駆動して送りねじ１
６が回転すると、ブラケット１５は送りねじ１５に沿っ
てＸ方向へ水平移動し、これにより可動板１２や可動板
１２上のテーブル１０、ワーク１もＸ方向へ水平移動す
る。The cylinder 13 is mounted on a bracket 15. A horizontal X-direction feed screw 16 is screwed into the bracket 15. The motor 17 is driven and the feed screw 1
When the bracket 6 rotates, the bracket 15 horizontally moves in the X direction along the feed screw 15, whereby the movable plate 12, the table 10 on the movable plate 12, and the work 1 also horizontally move in the X direction.

【００１２】ブラケット１５の下面にはガイドレール１
８が設けられている。ガイドレール１８にはスライダ１
９がスライド自在に嵌合している。このガイドレール１
８とスライダ１９は、ブラケット１５がＸ方向へ移動す
るのを案内する。スライダ１９はナット２０に支持され
ており、ナット２０にはＹ方向の送りねじ２１が螺入し
ている。モータ２２が駆動して送りねじ２１が回転する
と、ナット２０は送りねじ２１に沿ってＹ方向へ水平移
動し、これによりブラケット１５およびブラケット１５
上の可動板１２などの諸要素はＹ方向へ水平移動する。
以上のように、符号１５へ２２を付した要素は、ワーク
１をＸ方向やＹ方向へ水平移動させる移動手段を構成し
ている。The guide rail 1 is provided on the lower surface of the bracket 15.
8 are provided. Slider 1 is mounted on guide rail 18
9 is slidably fitted. This guide rail 1
The slider 8 and the slider 19 guide the movement of the bracket 15 in the X direction. The slider 19 is supported by a nut 20, into which a feed screw 21 in the Y direction is screwed. When the motor 22 is driven to rotate the feed screw 21, the nut 20 moves horizontally in the Y direction along the feed screw 21, whereby the bracket 15 and the bracket 15 are moved.
Various elements such as the upper movable plate 12 move horizontally in the Y direction.
As described above, the elements denoted by reference numerals 15 and 22 constitute moving means for horizontally moving the work 1 in the X direction and the Y direction.

【００１３】図１において、コンベヤ５によるキャリヤ
２の搬送路には、シリンダ２３が設けられている。シリ
ンダ２３のロッド２４がコンベヤ５の上方へ突出した状
態で（鎖線で示すロッド２４を参照）、コンベヤ５によ
り右方向へ搬送されてきたキャリヤ２の前面はロッド２
４に当り、キャリヤ２は停止する。すなわちシリンダ２
３は、キャリヤ２のストッパとなっている。このように
キャリヤ２が停止した状態で、キャリヤ２の両側方に設
けられたクランプ手段としてのシリンダ２５のロッド２
６は図２に示すように突出し、キャリヤ２をクランプし
て所定の位置に固定する。In FIG. 1, a cylinder 23 is provided in a conveying path of the carrier 2 by the conveyor 5. With the rod 24 of the cylinder 23 protruding above the conveyor 5 (see the rod 24 shown by a chain line), the front surface of the carrier 2 conveyed rightward by the conveyor 5 is the rod 2
At 4, the carrier 2 stops. That is, cylinder 2
3 is a stopper for the carrier 2. With the carrier 2 stopped in this way, the rod 2 of the cylinder 25 as a clamping means provided on both sides of the carrier 2
Numeral 6 projects as shown in FIG. 2, and clamps the carrier 2 to fix it at a predetermined position.

【００１４】図１において、３０は搭載ヘッドである。
搭載ヘッド３０の下部には吸着部３１が設けられてい
る。吸着部３１はその下面に形成された吸着孔（図示せ
ず）に導電性ボール３２を真空吸着する。吸着部３１
は、キャリヤ２に保持されたワーク１に対応して複数個
設けられている。また吸着部３１は、ワーク１のパッド
４に対応して複数個の導電性ボール３２を真空吸着す
る。搭載ヘッド３０は、図示しない手段によりＸ方向や
Ｙ方向へ水平移動し、また上下動する。搭載ヘッド３０
の側部には、認識用のカメラ３３が装着されている。In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a mounting head.
A suction section 31 is provided below the mounting head 30. The suction part 31 vacuum-adsorbs the conductive ball 32 to a suction hole (not shown) formed on the lower surface thereof. Suction unit 31
Are provided corresponding to the work 1 held by the carrier 2. The suction unit 31 vacuum-suctions a plurality of conductive balls 32 corresponding to the pads 4 of the work 1. The mounting head 30 horizontally moves in the X and Y directions and moves up and down by means (not shown). Mounting head 30
A recognition camera 33 is attached to the side of the camera.

【００１５】この導電性ボールの搭載装置は上記のよう
な構成より成り、次に全体の動作を説明する。図１にお
いて、ワーク１を載せたキャリヤ２は、コンベヤ５で右
方向へ搬送され、シリンダ２３のロッド２４に当って進
行を停止するとともに、シリンダ２５（図２）のロッド
２６でクランプして固定される。なおこのとき、支持部
１０はコンベヤ２の下方へ退去している。This conductive ball mounting apparatus has the above-described configuration, and the entire operation will be described next. In FIG. 1, a carrier 2 on which a work 1 is placed is conveyed rightward by a conveyor 5 and stops on a rod 24 of a cylinder 23, and is clamped and fixed by a rod 26 of a cylinder 25 (FIG. 2). Is done. At this time, the support portion 10 has retreated below the conveyor 2.

【００１６】次にシリンダ１３のロッド１４が突出して
支持部１０は上昇し、ワーク１を下方から持ち上げる
（図１において、鎖線で示すワーク１を参照）。その状
態で、モータ１７を駆動して支持部１０をＸ方向へ移動
させ、これにより、図２に示すようにワーク１の側面Ａ
を孔部３の内側面ａに当接させる。次にモータ２２を駆
動して支持部１０をＹ方向へ移動させ、これによりワー
ク１の側面Ｂを孔部３の内側面ｂに当接させる（図２に
おいて、鎖線で示すワーク１を参照）。以上のように、
ワーク１の直交する２つの側面Ａ、Ｂを孔部３の直交す
る２つの内側面ａ、ｂに押し当てることにより、ワーク
１のＸ方向とＹ方向の位置決めをなす。この方法によれ
ば、キャリヤ２の孔部３の２つの内側面ａ、ｂの加工精
度を確保しておけば、キャリヤ２に保持された多数のワ
ーク１のＸ方向とＹ方向の位置決めを一括して精度よく
行うことができる。また各孔部３の内側面ａ、ｂの配列
を吸着部３１の配列ピッチと同じにしておくことによ
り、各ワーク１を吸着部３１の配列に一致させて位置決
めできる。これにより複数のワーク１に対する導電性ボ
ール３２の一括搭載が可能となる。Next, the rod 14 of the cylinder 13 protrudes, and the support portion 10 rises to lift the work 1 from below (see the work 1 shown by a chain line in FIG. 1). In this state, the motor 17 is driven to move the support portion 10 in the X direction, thereby, as shown in FIG.
Is brought into contact with the inner surface a of the hole 3. Next, the motor 22 is driven to move the support portion 10 in the Y direction, thereby bringing the side surface B of the work 1 into contact with the inner side surface b of the hole 3 (see the work 1 shown by a chain line in FIG. 2). . As mentioned above,
By pressing two orthogonal side surfaces A and B of the work 1 against two orthogonal inner side surfaces a and b of the hole 3, the work 1 is positioned in the X and Y directions. According to this method, if the machining accuracy of the two inner surfaces a and b of the hole 3 of the carrier 2 is ensured, the positioning of a large number of works 1 held on the carrier 2 in the X and Y directions can be performed at once. And can be performed with high accuracy. In addition, by setting the arrangement of the inner side surfaces a and b of each hole 3 to be the same as the arrangement pitch of the suction portions 31, each work 1 can be positioned in accordance with the arrangement of the suction portions 31. Thereby, the conductive balls 32 can be mounted on the plurality of works 1 at a time.

【００１７】次にカメラ３３を何れかのワーク１の上方
へ移動させ、ワーク１の特徴部（例えばパッド４）を認
識することにより、ワーク１の位置を検出する。そして
この認識結果にしたがって搭載ヘッド３０をＸ方向やＹ
方向へ移動させることにより、吸着部３１に保持された
導電性ボール３２をワーク１のパッド４に位置合わせす
る。次に吸着部３１を下降させて導電性ボール３２をパ
ッド４上着地させ、そこで導電性ボール３２の真空吸着
状態を解除したうえで、吸着部３１を上昇させれば、導
電性ボール３２はパッド４上に搭載される。なお認識動
作は複数のワーク１に対して行ってもよい。Next, the position of the work 1 is detected by moving the camera 33 above any of the works 1 and recognizing a characteristic portion (for example, the pad 4) of the work 1. Then, according to the recognition result, the mounting head 30 is moved in the X direction or Y direction.
The conductive ball 32 held by the suction unit 31 is aligned with the pad 4 of the work 1 by moving the suction ball 31 in the direction. Next, the suction part 31 is lowered to land the conductive ball 32 on the pad 4. Then, the vacuum suction state of the conductive ball 32 is released, and then the suction part 31 is raised. 4 mounted. The recognition operation may be performed on a plurality of works 1.

【００１８】以上にようにして導電性ボール３２をワー
ク１に搭載したならば、シリンダ１３のロッド１４を引
き込ませて支持部１０をキャリヤ２の下方へ退去させる
ことによりワーク１を孔部３内に載せ、またシリンダ２
５によるキャリヤ２のクランプ状態を解除するととも
に、シリンダ２３のロッド２４を下方へ引き込ませ、キ
ャリヤ２を次の工程へ搬送する。After the conductive balls 32 are mounted on the work 1 as described above, the rods 14 of the cylinders 13 are retracted and the support portions 10 are retreated below the carrier 2 to move the work 1 into the holes 3. And cylinder 2
5, the carrier 2 is released from the clamp state, and the rod 24 of the cylinder 23 is retracted downward to convey the carrier 2 to the next step.

【００１９】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、キャリヤに保持された
複数個のワークを同時に孔部の内側面に押し当てること
により、複数個のワークを一括して正確に位置決めし、
ワークのパッド上に導電性ボールを位置精度よく搭載す
ることができる。According to the present invention, a plurality of workpieces held by a carrier are simultaneously pressed against the inner side surface of the hole, whereby the plurality of workpieces are collectively and accurately positioned.
The conductive ball can be mounted on the work pad with high positional accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の側面図FIG. 1 is a side view of a conductive ball mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置のキャリヤの部分平面図FIG. 2 is a partial plan view of a carrier of the conductive ball mounting apparatus according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ワーク ２ キャリヤ ３ 孔部 ４ パッド ５ コンベヤ １０ 支持部 １２ 可動板 １３ シリンダ １６、２１ 送りねじ １７、２２ モータ ２３ シリンダ ３０ 搭載ヘッド ３１ 吸着部 ３２ 導電性ボール 1 Work 2 Carrier 3 Hole 4 Pad 5 Conveyor 10 Support 12 Movable Plate 13 Cylinder 16, 21 Feed Screw 17, 22 Motor 23 Cylinder 30 Mounting Head 31 Suction Part 32 Conductive Ball

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】ワークを保持する孔部が複数個形成された
キャリヤと、これらの孔部に保持された複数個のワーク
を下方から支持して持ち上げる持上げ手段と、この持上
げ手段で持ち上げられたワークを前記キャリヤに対して
相対的に移動させることによりワークの側面を孔部の内
側面に押し当ててワークの位置決めを行う移動手段と、
ワークに対応する複数個の吸着部を備え、これらの吸着
部に複数個の導電性ボールを真空吸着して位置決めされ
た複数個のワーク上に導電性ボールを一括して搭載する
搭載ヘッドとを備え、また前記キャリヤを搬送する搬送
路に、搬送されてきた前記キャリヤの前面が当って前記
キャリヤを停止させるストッパを設け、更に前記搬送路
で搬送されてきた前記ワークの特徴部を観察するカメラ
を備え、このカメラにより前記特徴部を認識して前記ワ
ークの位置を検出し、この認識結果に基づいて前記ワー
クを前記キャリヤに対して相対的に移動させることによ
り、前記吸着部に保持された導電性ボールを前記ワーク
のパッドに位置合わせすることを特徴とする導電性ボー
ルの搭載装置。1. A carrier having a plurality of holes for holding a workpiece, lifting means for supporting and lifting a plurality of workpieces held in the holes from below, and lifting means for lifting the workpiece. Moving means for positioning the work by pressing the side surface of the work against the inner surface of the hole by moving the work relative to the carrier;
A plurality of suction parts corresponding to the work are provided, and a plurality of conductive balls are vacuum-sucked to these suction parts, and a mounting head for collectively mounting the conductive balls on the plurality of work pieces positioned. Transport for transporting said carrier
The front of the carrier that has been transported hits the road
A stopper for stopping the carrier is provided.
Camera for observing the characteristic part of the work conveyed by
And the camera recognizes the characteristic portion and
The position of the work is detected, and the work is
The carrier relative to the carrier.
The conductive ball held by the suction portion is
A conductive ball mounting device, wherein the conductive ball is mounted on a pad . 【請求項２】前記複数個の各孔部の前記内側面の配列
を、前記吸着部の配列と同じにしたことを特徴とする請
求項１に記載の導電性ボールの搭載装置。Wherein the sequence of said inner surface of said plurality of respective holes, mounting apparatus of the conductive ball according to claim 1, characterized in that the same as the sequence of the suction unit.