JP3951117B2

JP3951117B2 - Conductive ball mounting device

Info

Publication number: JP3951117B2
Application number: JP2002156214A
Authority: JP
Inventors: 英児橋野; 信二石川; 良久梶井
Original assignee: Nippon Steel Materials Co Ltd; Shibuya Corp
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd; Shibuya Corp
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2022-05-29
Also published as: JP2003340570A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性ボール搭載装置における吸着ヘッドの導電性ボール保持面に保持された不要な導電性ボールを除去する装置を備えた導電性ボール搭載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より導電性ボール搭載装置における吸着ヘッドの導電性ボール保持面に保持された余剰ボール等の不要な導電性ボールを、除去する手段として吸引ノズルで除去する装置が存在した。しかし、吸着ヘッドの導電性ボールの保持面は必ずしも水平ではなく、Ｘ軸方向（前後方向）、Ｙ軸方向（左右方向）、Ｚ軸方向（上下方向）及びこれらの複合方向に傾いている場合がある。
【０００３】
そこで、不要な導電性ボールを除去するため、ボール除去装置の吸引ノズルの傾きを吸着ヘッドのボール保持面の傾きと合致させる必要が生じる。これには事前に上記吸引ノズル又は吸着ヘッドを機械的に調整するという方法で対応していた。
【０００４】
しかし、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及び複合方向に傾いた吸着ヘッドのボール保持面の傾きに合わせて、ボール除去装置の吸引ノズルを機械的に調整することや、吸着ヘッドの保持面の機械的調整は困難で面倒な作業であった。又、導電性ボールが微小、例えば直径０．１ｍｍ程度の半田ボールの場合には、吸着ヘッドのボール保持面とボール除去装置の吸引ノズルの間隔が広くなると、ボール保持面に存在する不要な半田ボールの除去ができない場合が生じてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向又はこれらの複合方向に傾いた吸着ヘッドのボール保持面に対してもボール除去装置における吸引ノズルのような除去手段を一定の間隔を保って移動させることにより、ボール保持面の不要な導電性ボールを確実に除去することのできる導電性ボール除去装置を備えた導電性ボール搭載装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記課題を解決するため、導電性ボール搭載装置に次の手段を採用する。
第１に、導電性ボールが多数貯留されているボール供給装置と、複数の導電性ボールを吸着保持するボール保持面を下面に有する吸着ヘッドと、該吸着ヘッドの左右への移動装置と、導電性ボールが搭載されるウエハが載置されるテーブルと、ボール保持面上の不要な導電性ボールに作用して取り除く横長な吸引ノズルと、ボール保持面と吸引ノズルを相対的に移動させて接近隔離させる移動機構を設ける。
第２に、吸引ノズルを支持部材に傾斜角度変化可能に支持させる。
第３に、吸引ノズルよりも上方へ突出し、吸着ヘッドのボール保持面に当接する複数の当接部材を吸引ノズルの両側端部に一体的に装着する。
第４に、移動装置によってボール供給装置からテーブルへ吸着ヘッドが移動する間に、移動機構により吸着ヘッドのボール保持面と吸引ノズルを接近させ、当接部材をボール保持面に当接させて、吸引ノズルをボール保持面の傾きに倣わせ、移動装置により吸着ヘッドを横移動させて導電性ボールを除去した後、テーブルの上方へ移動する。
【０００７】
第２の発明は、前記課題を解決するため、導電性ボール搭載装置に次の手段を採用する。
第１に、導電性ボールが多数貯留されているボール供給装置と、複数の導電性ボールを吸着保持するボール保持面を下面に有する吸着ヘッドと、該吸着ヘッドの左右への移動装置と、導電性ボールが搭載されるウエハが載置されるテーブルと、ボール保持面上の不要な導電性ボールに作用して取り除く横長な吸引ノズルと、ボール保持面と吸引ノズルを相対的に移動させて接近隔離させる移動機構を設ける。
第２に、吸着ヘッドを傾斜角度変化可能に支持する。
第３に、吸引ノズルよりも上方へ突出し、吸着ヘッドのボール保持面に当接する複数の当接部材を吸引ノズルの両側端部に一体的に装着する。
第４に、移動装置によってボール供給装置からテーブルへ吸着ヘッドが移動する間に、移動機構により吸着ヘッドのボール保持面と吸引ノズルを接近させ、当接部材をボール保持面に当接させて、吸引ノズルにボール保持面を倣わせ、移動装置により吸着ヘッドを横移動させて導電性ボールを除去した後、テーブルの上方へ移動する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図１は、半田ボール搭載装置１の全体を示す概略説明図であり、第１実施例では、本発明における導電性ボールとして、直径０．１ｍｍの半田ボール２が用いられている。勿論、本発明における導電性ボールが上記半田ボール２に限定されるものではない。
【０００９】
該半田ボール搭載装置１は、図１中左方より、半田ボール２が多数貯留されているボール供給装置３と、半田ボール２を真空吸引して保持する吸着ヘッド４と、不要な半田ボール２を除去するボール除去装置５と、吸着ヘッド４のＸ軸移動装置６（図１中左右への移動装置）と、吸着ヘッド４のＺ軸移動装置７（図１中上下方向への移動装置）と、半田ボール２が搭載されるウエハが載置されるＸ−Ｙテーブル８とが設けられている。
【００１０】
尚、Ｘ軸移動装置６及びＺ軸移動装置７は、吸着ヘッド４のボール供給装置３上方への移動、ボール吸着のための下降及びＸ−Ｙテーブル８上方への移動、ボール搭載動作のための下降の駆動力となっている。
【００１１】
Ｘ−Ｙテーブル８は、Ｘ軸駆動テーブル９及びＹ軸駆動テーブル１０上に設置されており、平面移動可能に構成されており、搭載の際の位置合わせに用いられる。
【００１２】
吸着ヘッド４は、複数の半田ボール２を吸着保持するボール保持面１１が、吸着ヘッド４の下面に形成されている。吸着ヘッド４は、図示されていないバキューム源と接続されており、バキューム源からの負圧によりボール保持面１１に半田ボール２を吸着保持する。図２が、半田ボール２を吸着保持した状態を示す吸着ヘッド４の下面を示す底面説明図である。
【００１３】
図２中、中央の円形部分が吸着ヘッド４下面に形成された吸着プレート１２であり、吸着プレート１２の外側が吸着ヘッド４下面のフレーム１３である。第１実施例は、フレーム１３と吸着プレート１２とで、本発明のボール保持面１１を構成している。後述するローラ２１は上記フレーム１３に当接し、吸着ヘッド４の移動に従って回転することになる。
【００１４】
尚、図２には、適正に吸着保持された半田ボール２と余剰ボールである不要な半田ボール２２が示されている。
【００１５】
図３は、ボール除去装置５の１実施例を示す側面説明図であり、図４が、同正面断面説明図である。図３及び図４に示されるように、本第１実施例では本発明における除去手段として吸引ノズル１４を用いる。ボール除去装置５は、吸着ヘッド４のボール保持面１１の不要な半田ボール２２を吸引して取り除く吸引ノズル１４が設けられている。吸引ノズル１４は、図３中左右方向に吸着プレート１２の幅に対応する横長なノズルで、上端部に横長の吸引スリット２５が形成され、内部に図示されていない真空源と接続された空部２６が形成されたものである。
【００１６】
吸引ノズル１４は、支持部材２７に傾斜角度変化可能に支持される。具体的に説明すると、吸引ノズル１４は、ホルダ１５に固定ねじ１６にて固定され、該ホルダ１５を、エアーシリンダ１７のロッド１８の先端に設けられた支点軸１９に、支点軸１９を支点として揺動可能に装着したものである。尚、支点軸１９は、吸引ノズル１４の長手方向中央の下方に設けられている。従って、吸引ノズル１４もホルダ１５と共に支点軸１９を支点として揺動する。
【００１７】
支点軸１９には、揺動範囲を限定するためのストッパーブロック２０が設けられており、該ストッパーブロック２０に吸引ノズル１４の底面が当接するまで揺動可能とされている。
【００１８】
尚、該エアーシリンダ１７は、押し付けバネ的機能を持たせるものである。従って、この押し付けバネ的機能を吸着ヘッド４側に、もたせれば、支持部材２７側に設ける必要はない。
【００１９】
吸引ノズル１４の両側端部には、吸引ノズル１４よりも上方へ突出し、吸着ヘッド４のボール保持面１１に当接するローラ２１が、吸引ノズル１４に一体的に装着されている。該ローラ２１が、本発明における当接部材に相当する。ローラ２１は、吸着ヘッド４のボール保持面１１と吸引ノズル１４が接近した際に、ローラ２１が保持面１１に当接し、吸引ノズル１４をボール保持面１１の傾きに倣わせる役割を有する。
【００２０】
ローラ２１は、回転支軸２３に回転自在に取り付けられている。尚、この回転支軸２３自体は回転しない。ローラ２１は、吸引ノズル１４に固定軸２４により、高さ位置調整可能に装着されている。この高さ位置の調整は、固定軸２４をローラ２１の回転支軸２３側面に偏心させて装着し、回転支軸２３を偏心回動させることでローラ２１の高さを調整するという方法を採用している。この方法により不要な半田ボール２２除去のための吸着ヘッド４のボール保持面１１と吸引ノズル１４の最適間隔に調整する。
【００２１】
次に、半田ボール搭載装置１の動作と共に第１実施例のボール除去装置の動作について説明する。先ず、Ｘ軸移動装置６が作動し、吸着ヘッド４はボール供給装置３上方に移動する。次に、Ｚ軸移動装置７の作動により、吸着ヘッド４は下降し、ボール供給装置３より半田ボール２を吸着プレート１２に設けられた吸着孔に吸着し、半田ボール２を吸着したら、再びＺ軸移動装置７により上昇する。
【００２２】
上昇後、吸着ヘッド４は、Ｘ軸移動装置６により、図１中右方への移動を開始し、ボール除去装置５上方に至り、横移動を一旦停止する。ここでボール除去装置５のエアーシリンダ１７が作動して、吸引ノズル１４は、吸着ヘッド４のボール保持面１１に向かって上昇し押し付けられる。
【００２３】
押し付けられると、吸引ノズル１４の両側には、吸引ノズル１４よりも上方へ突出したローラ２１が装着されているため、該ローラ２１が、ボール保持面１１に当接する。
【００２４】
このときボール保持面１１が傾斜していると、一方のローラ２１はボール保持面１１に当接するが、他方のローラ２１は、ボール保持面１１と離れた状態となっている。この状態で更にエアーシリンダ１７の押し付けが継続すると、吸引ノズル１４は支点軸１９に揺動可能、すなわち傾斜角度を変化できる状態で装着されているため、揺動し、他方のローラ２１もボール保持面１１に当接する。
【００２５】
この位置関係で、吸着ヘッド４がＸ軸移動装置６により横移動すると、吸引ノズル１４はボール保持面１１の傾きに倣うので、ボール保持面１１と吸引ノズル１４は、何れの位置でも等間隔となり適正に不要な半田ボール２２の除去が行われる。実施例では吸着ヘッド４を横移動させているが、吸引ノズル１４が横移動するものであっても良い。
【００２６】
不要なボールを除去した後、吸着ヘッド４は、更に図中右方へ移動し、Ｘ−Ｙテーブル８のボール搭載位置上方に移動する。次に、Ｚ軸移動装置７により吸着ヘッド４を下降させてボール搭載動作を行うのである。尚、上記動作説明におけるボール除去装置５は、ボール搭載装置１がボール搭載前に動作する場合について説明したが、ボール搭載後にボール保持面１１に保持されたままとなっている搭載ミスボール（持ち帰り半田ボール２）の除去に対しても用いることができるこは当然である。
【００２７】
次に、図５に示す半田ボール除去の第２実施例ついて説明する。第２実施例の基本的構成は、第１実施例と共通するが、第２実施例は、第１実施例とは逆に、ボール除去装置５の吸引ノズル１４は傾斜角度変化機能を有さず固定されており、吸着ヘッド４が傾斜角度変化可能に支持されている点で異なる。
【００２８】
すなわち、Ｚ軸移動装置７に取り付けられた支持部材２７の下方部に球体軸受け２８を形成し、該球体軸軸受け２８に継ぎ手２９の球体３０を摺動及び固定自在に嵌合し、該継ぎ手２９に吸着ヘッド４が取り付けられている。従って、球面軸受け２８の固定解除時に吸着ヘッド４が傾斜角度変化可能となる。
【００２９】
この第２実施例でのボール除去動作について説明すれば、以下の通りである。吸着ヘッド４が、Ｘ軸移動装置６により、図１中右方への移動を開始し、ボール除去装置５上方に至り、横移動を一旦停止する。ここで吸着ヘッド４は、Ｚ軸移動装置７により、吸引ノズル１４に向かって下降し、吸引ノズル１４に、吸着ヘッド４のボール保持面１１を押し付ける。勿論、第１実施例のように吸引ノズル１４が上昇して押し付ける方法でも良い。このとき、吸引ノズル１４の両側には、吸引ノズル１４よりも上方へ突出したローラ２１が装着されているため、該ローラ２１が、ボール保持面１１に当接する。
【００３０】
吸着ヘッド４のボール保持面１１が傾斜していると、一方のローラ２１はボール保持面１１に当接するが、他方のローラ２１は、ボール保持面１１と離れた状態となっている。この状態で更に押し付けを継続すると、吸着ヘッド４の球面軸受け２８は固定が解除され、揺動し、他方のローラ２１もボール保持面１１に当接する。
【００３１】
この位置関係で、吸着ヘッド４がＸ軸移動装置６により横移動すると、吸引ノズル１４に吸着ヘッド４のボール保持面１１が倣って角度変化しながら移動するので、ボール保持面１１と吸引ノズル１４は、何れの位置でも等間隔となり適正に不要な半田ボール２２の除去が行われる。実施例では吸着ヘッド４を横移動させているが、吸引ノズル１４が横移動するものであっても良い。尚、第２実施例でもボール供給動作及びボール搭載動作は第１実施例と同様である。
【００３２】
尚、第２実施例に示されたように、吸着ヘッド４のＺ軸移動装置７（図１中上下方向への移動装置）が、ボール保持面１１と吸引ノズル１４を相対的に移動させて接近隔離させる移動機構となる場合もある。勿論、第１実施例に示されるように相対的に移動可能であれば良いので、エアシリンダ１７が吸引ノズル１４をボール保持面１１に接近隔離させる移動機構となって、ボール除去装置５が上昇移動するものであっても、両者が移動するものであっても良い。
【００３３】
以上、第１実施例及び第２実施例とも、ボール除去装置５の例として、吸引して取り除く吸引ノズル１４を２を用いる場合を示したが、本発明では、不要な導電性ボールを取り除くボール除去装置として、不要導電性ボールに噴射圧を作用させて取り除く噴射ノズルを用いる場合や、不要な導電性ボールに直接作用させて取り除く接触部材を用いる場合にも利用できるものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、吸引ノズルを支持部材に傾斜変化可能に支持させると共に、吸引ノズルよりも上方へ突出し、吸着ヘッドのボール保持面に当接する複数の当接部材を吸引ノズルの両側端部に一体的に装着し、移動装置によってボール供給装置からテーブルへ吸着ヘッドが移動する間に、移動機構により吸着ヘッドのボール保持面と吸引ノズルを接近させ、当接部材をボール保持面に当接させて、吸引ノズルを該保持面の傾きに倣わせ、移動装置により吸着ヘッドを横移動させて導電性ボールを除去した後、テーブルの上方へ移動することを特徴とする導電性ボールの除去装置としたので、吸着ヘッドのボール保持面が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向又はこれらの複合方向に傾いていても、微妙な調整を必要とせず、吸着ヘッドのボール保持面に対してボール搭載装置の吸引ノズルを一定の間隔を保って移動させることができ、ボール保持面の不要な導電性ボールを確実に除去することのできるものとなった。
【００３５】
請求項２の発明の効果ではあるが、吸着ヘッドを傾斜角度変化可能に支持し、吸着ヘッドのボール保持面と吸引ノズルを接近させ、当接部材をボール保持面に当接させて、吸引ノズルにボール保持面を倣わせ、移動装置により吸着ヘッドを横移動させて導電性ボールを除去した後、テーブルの上方へ移動する導電性ボール搭載装置としたので、吸着ヘッドのボール保持面に対してボール搭載装置の吸引ノズルが一定の間隔を保って移動させることができ、ボール保持面の不要な導電性ボールを確実に除去することのできるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る半田ボール搭載装置の全体を示す概略説明図
【図２】吸着ヘッド下面を示す底面説明図
【図３】ボール除去装置の第１実施例を示す側面説明図
【図４】同正面断面説明図
【図５】角度調整可能な吸着ヘッド利用の第２実施例を示す概略説明図
【符号の説明】
１．．．．．．半田ボール搭載装置
２．．．．．．半田ボール
３．．．．．．ボール供給装置
４．．．．．．吸着ヘッド
５．．．．．．ボール除去装置
６．．．．．．Ｘ軸移動装置
７．．．．．．Ｚ軸移動装置
８．．．．．．Ｘ−Ｙテーブル
９．．．．．．Ｘ軸駆動テーブル
１０．．．．．Ｙ軸駆動テーブル
１１．．．．．ボール保持面
１２．．．．．吸着プレート
１３．．．．．フレーム
１４．．．．．吸引ノズル
１５．．．．．ホルダ
１６．．．．．固定ねじ
１７．．．．．エアーシリンダ
１８．．．．．ロッド
１９．．．．．支点軸
２０．．．．．ストッパーブロック
２１．．．．．ローラ
２２．．．．．不要半田ボール
２３．．．．．回転支軸
２４．．．．．固定軸
２５．．．．．吸引スリット
２６．．．．．空部
２７．．．．．支持部材
２８．．．．．球面軸受け
２９．．．．．継ぎ手
３０．．．．．球体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive ball mounting apparatus including a device for removing unnecessary conductive balls held on a conductive ball holding surface of a suction head in the conductive ball mounting apparatus .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been a device for removing unnecessary conductive balls such as surplus balls held on the conductive ball holding surface of the suction head in the conductive ball mounting device by means of a suction nozzle as means for removing them. However, the conductive ball holding surface of the suction head is not necessarily horizontal, and is inclined in the X-axis direction (front-rear direction), the Y-axis direction (left-right direction), the Z-axis direction (up-down direction), and a compound direction thereof. There is.
[0003]
Therefore, in order to remove unnecessary conductive balls, it is necessary to match the inclination of the suction nozzle of the ball removing device with the inclination of the ball holding surface of the suction head. This has been dealt with by a method of mechanically adjusting the suction nozzle or the suction head in advance.
[0004]
However, the suction nozzle of the ball removing device can be mechanically adjusted according to the inclination of the ball holding surface of the suction head inclined in the X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction and compound direction, and the suction head can be held. Mechanical adjustment of the surface was a difficult and troublesome task. In addition, when the conductive ball is a minute, for example, a solder ball having a diameter of about 0.1 mm, an unnecessary solder existing on the ball holding surface is increased if the distance between the ball holding surface of the suction head and the suction nozzle of the ball removing device is increased. In some cases, the ball cannot be removed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of this, the present invention provides a removal means such as a suction nozzle in the ball removing device at a constant interval even with respect to the ball holding surface of the suction head inclined in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, or a composite direction thereof. It is an object of the present invention to provide a conductive ball mounting device provided with a conductive ball removing device that can reliably remove unnecessary conductive balls on the ball holding surface by holding and moving.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the first invention employs the following means in the conductive ball mounting apparatus.
First, a ball supply device in which a large number of conductive balls are stored, a suction head having a ball holding surface for sucking and holding a plurality of conductive balls, a device for moving the suction head to the left and right, A table on which a wafer on which a conductive ball is mounted is placed, a horizontally long suction nozzle that acts on an unnecessary conductive ball on the ball holding surface to remove it, and the ball holding surface and the suction nozzle are moved relatively to approach each other. A moving mechanism for isolating is provided.
Second , the suction nozzle is supported by the support member so that the inclination angle can be changed.
Third, protrude upward from the suction nozzle, integrally mounted on both ends of the plurality of suction nozzles the contact member in contact with the ball holding surface of the suction head.
Fourth , while the suction head moves from the ball supply device to the table by the moving device, the ball holding surface of the suction head and the suction nozzle are brought closer by the moving mechanism , and the contact member is brought into contact with the ball holding surface, The suction nozzle is made to follow the inclination of the ball holding surface, and the suction head is moved laterally by the moving device to remove the conductive ball, and then moved upward of the table.
[0007]
In order to solve the above problems, the second invention employs the following means for the conductive ball mounting apparatus.
First, a ball supply device in which a large number of conductive balls are stored, a suction head having a ball holding surface for sucking and holding a plurality of conductive balls, a device for moving the suction head to the left and right, A table on which a wafer on which a conductive ball is mounted is placed, a horizontally long suction nozzle that acts on an unnecessary conductive ball on the ball holding surface to remove it, and the ball holding surface and the suction nozzle are moved relatively to approach each other. A moving mechanism for isolating is provided.
Second , the suction head is supported so that the tilt angle can be changed.
Third, protrude upward from the suction nozzle, integrally mounted on both ends of the plurality of suction nozzles the contact member in contact with the ball holding surface of the suction head.
Fourth, while the suction head moves from the ball supply device to the table by the moving device, the ball holding surface of the suction head and the suction nozzle are brought closer by the moving mechanism , and the contact member is brought into contact with the ball holding surface, The ball holding surface is made to follow the suction nozzle, and the suction head is moved laterally by the moving device to remove the conductive ball, and then moved upward of the table.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing the entire solder ball mounting apparatus 1. In the first embodiment, a solder ball 2 having a diameter of 0.1 mm is used as a conductive ball in the present invention. Of course, the conductive ball in the present invention is not limited to the solder ball 2.
[0009]
The solder ball mounting device 1 includes, from the left in FIG. 1, a ball supply device 3 in which a large number of solder balls 2 are stored, a suction head 4 that holds the solder balls 2 by vacuum suction, and unnecessary solder balls 2. , The X-axis moving device 6 of the suction head 4 (moving device to the left and right in FIG. 1), and the Z-axis moving device 7 of the suction head 4 (moving device in the vertical direction in FIG. 1). And an XY table 8 on which a wafer on which the solder balls 2 are mounted is placed.
[0010]
The X-axis moving device 6 and the Z-axis moving device 7 are used for the movement of the suction head 4 to the upper side of the ball supply device 3, the lowering for the ball suction and the upper movement of the XY table 8, and the ball mounting operation. The driving force of descent.
[0011]
The XY table 8 is installed on the X-axis drive table 9 and the Y-axis drive table 10 and is configured to be movable on the plane, and is used for positioning at the time of mounting.
[0012]
In the suction head 4, a ball holding surface 11 for sucking and holding a plurality of solder balls 2 is formed on the lower surface of the suction head 4. The suction head 4 is connected to a vacuum source (not shown), and sucks and holds the solder ball 2 on the ball holding surface 11 by a negative pressure from the vacuum source. FIG. 2 is an explanatory bottom view showing the lower surface of the suction head 4 showing a state where the solder ball 2 is sucked and held.
[0013]
In FIG. 2, the central circular portion is the suction plate 12 formed on the lower surface of the suction head 4, and the outside of the suction plate 12 is the frame 13 on the lower surface of the suction head 4. In the first embodiment, the frame 13 and the suction plate 12 constitute the ball holding surface 11 of the present invention. A roller 21 described later comes into contact with the frame 13 and rotates as the suction head 4 moves.
[0014]
FIG. 2 shows a solder ball 2 properly attracted and held and an unnecessary solder ball 22 which is a surplus ball.
[0015]
FIG. 3 is an explanatory side view showing one embodiment of the ball removing device 5, and FIG. 4 is an explanatory front sectional view thereof. As shown in FIGS. 3 and 4, in the first embodiment, the suction nozzle 14 is used as the removing means in the present invention. The ball removing device 5 is provided with a suction nozzle 14 for sucking and removing unnecessary solder balls 22 on the ball holding surface 11 of the suction head 4. The suction nozzle 14 is a horizontally long nozzle corresponding to the width of the suction plate 12 in the left-right direction in FIG. 3. A horizontally long suction slit 25 is formed at the upper end portion, and a hollow portion connected to a vacuum source (not shown) inside. 26 is formed.
[0016]
The suction nozzle 14 is supported by the support member 27 so that the inclination angle can be changed. More specifically, the suction nozzle 14 is fixed to a holder 15 with a fixing screw 16, and the holder 15 is supported on a fulcrum shaft 19 provided at the tip of a rod 18 of the air cylinder 17, and the fulcrum shaft 19 is used as a fulcrum. It is mounted so that it can swing. The fulcrum shaft 19 is provided below the center of the suction nozzle 14 in the longitudinal direction. Accordingly, the suction nozzle 14 swings together with the holder 15 around the fulcrum shaft 19 as a fulcrum.
[0017]
The fulcrum shaft 19 is provided with a stopper block 20 for limiting the swing range. The stopper block 20 can swing until the bottom surface of the suction nozzle 14 comes into contact with the stopper block 20.
[0018]
The air cylinder 17 has a pressing spring function. Therefore, if this pressing spring function is provided on the suction head 4 side, it is not necessary to provide it on the support member 27 side.
[0019]
Rollers 21 that protrude upward from the suction nozzle 14 and come into contact with the ball holding surface 11 of the suction head 4 are integrally mounted on the suction nozzle 14 at both end portions of the suction nozzle 14. The roller 21 corresponds to the contact member in the present invention. When the ball holding surface 11 of the suction head 4 and the suction nozzle 14 approach each other, the roller 21 comes into contact with the holding surface 11 and has a role of causing the suction nozzle 14 to follow the inclination of the ball holding surface 11.
[0020]
The roller 21 is rotatably attached to the rotation support shaft 23. In addition, this rotation spindle 23 itself does not rotate. The roller 21 is attached to the suction nozzle 14 by a fixed shaft 24 so that the height position can be adjusted. The height position is adjusted by attaching the fixed shaft 24 eccentrically to the side surface of the rotation support shaft 23 of the roller 21 and adjusting the height of the roller 21 by rotating the rotation support shaft 23 eccentrically. is doing. By this method, the optimum distance between the ball holding surface 11 of the suction head 4 and the suction nozzle 14 is adjusted to remove unnecessary solder balls 22.
[0021]
Next, the operation of the ball removing apparatus according to the first embodiment will be described together with the operation of the solder ball mounting apparatus 1. First, the X-axis moving device 6 is operated, and the suction head 4 is moved above the ball supply device 3. Next, when the Z-axis moving device 7 is actuated, the suction head 4 is lowered, and the ball supply device 3 sucks the solder ball 2 into the suction hole provided in the suction plate 12, and when the solder ball 2 is sucked, the Z-axis moving device 7 again returns to Z. Ascending by the shaft moving device 7.
[0022]
After rising, the suction head 4 starts moving rightward in FIG. 1 by the X-axis moving device 6, reaches the upper side of the ball removing device 5, and temporarily stops lateral movement. Here, the air cylinder 17 of the ball removing device 5 is activated, and the suction nozzle 14 is raised and pressed toward the ball holding surface 11 of the suction head 4.
[0023]
When pressed, rollers 21 protruding upward from the suction nozzle 14 are mounted on both sides of the suction nozzle 14, so that the roller 21 contacts the ball holding surface 11.
[0024]
If the ball holding surface 11 is inclined at this time, one roller 21 comes into contact with the ball holding surface 11, but the other roller 21 is separated from the ball holding surface 11. If the air cylinder 17 is further pressed in this state, the suction nozzle 14 swings on the fulcrum shaft 19, that is, is mounted in a state in which the inclination angle can be changed, so that the other roller 21 holds the ball. Abuts against the surface 11.
[0025]
When the suction head 4 is laterally moved by the X-axis moving device 6 in this positional relationship, the suction nozzle 14 follows the inclination of the ball holding surface 11, so that the ball holding surface 11 and the suction nozzle 14 are equally spaced at any position. The unnecessary solder balls 22 are properly removed. In the embodiment, the suction head 4 is laterally moved, but the suction nozzle 14 may be laterally moved.
[0026]
After removing unnecessary balls, the suction head 4 further moves to the right in the drawing and moves above the ball mounting position of the XY table 8. Next, the suction head 4 is lowered by the Z-axis moving device 7 to perform the ball mounting operation. In the above description of the operation, the ball removing device 5 has been described with respect to the case where the ball mounting device 1 operates before mounting the ball. However, the mounting miss ball (take-away) that is held on the ball holding surface 11 after the ball is mounted. Of course, it can also be used for the removal of the solder balls 2).
[0027]
Next, a second embodiment of solder ball removal shown in FIG. 5 will be described. The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. However, in the second embodiment, the suction nozzle 14 of the ball removing device 5 has a function of changing the inclination angle, contrary to the first embodiment. The suction head 4 is fixed so that the inclination angle can be changed.
[0028]
That is, a spherical bearing 28 is formed below the support member 27 attached to the Z-axis moving device 7, and the spherical body 30 of the joint 29 is slidably and fixedly fitted to the spherical bearing 28. The suction head 4 is attached to the head. Therefore, the suction head 4 can change the inclination angle when the spherical bearing 28 is unfixed.
[0029]
The ball removing operation in the second embodiment will be described as follows. The suction head 4 starts to move rightward in FIG. 1 by the X-axis moving device 6, reaches the upper side of the ball removing device 5, and temporarily stops the lateral movement. Here, the suction head 4 is lowered toward the suction nozzle 14 by the Z-axis moving device 7 and presses the ball holding surface 11 of the suction head 4 against the suction nozzle 14. Of course, the suction nozzle 14 may be raised and pressed as in the first embodiment. At this time, since the rollers 21 protruding upward from the suction nozzle 14 are mounted on both sides of the suction nozzle 14, the roller 21 contacts the ball holding surface 11.
[0030]
When the ball holding surface 11 of the suction head 4 is inclined, one roller 21 comes into contact with the ball holding surface 11, but the other roller 21 is separated from the ball holding surface 11. When the pressing is further continued in this state, the spherical bearing 28 of the suction head 4 is released from the fixed state and swings, and the other roller 21 also comes into contact with the ball holding surface 11.
[0031]
When the suction head 4 is moved laterally by the X-axis moving device 6 in this positional relationship, the ball holding surface 11 of the suction head 4 moves along the suction nozzle 14 while changing the angle, so that the ball holding surface 11 and the suction nozzle 14 are moved. The solder balls 22 are appropriately removed at equal intervals at any position. In the embodiment, the suction head 4 is laterally moved, but the suction nozzle 14 may be laterally moved. In the second embodiment, the ball supply operation and the ball mounting operation are the same as those in the first embodiment.
[0032]
As shown in the second embodiment, the Z-axis moving device 7 (moving device in the vertical direction in FIG. 1) of the suction head 4 moves the ball holding surface 11 and the suction nozzle 14 relatively. In some cases, it may be a moving mechanism that makes it approach and isolate. Of course, as long as it is relatively movable as shown in the first embodiment, the air cylinder 17 becomes a moving mechanism for moving the suction nozzle 14 close to and away from the ball holding surface 11, and the ball removing device 5 is raised. Even if it moves, both may move.
[0033]
As described above, in both the first and second embodiments, as an example of the ball removing device 5, the case where the suction nozzle 14 that is removed by suction is used 2 is shown. However, in the present invention, a ball that removes unnecessary conductive balls is used. The removal device can also be used when using a spray nozzle that removes unnecessary conductive balls by applying a spray pressure, or when using a contact member that removes them by directly acting on unnecessary conductive balls.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, the suction nozzle is supported by the support member so that the inclination of the suction nozzle can be changed, and a plurality of contact members that protrude upward from the suction nozzle and contact the ball holding surface of the suction head are integrally formed on both side ends of the suction nozzle. While the suction head is moved from the ball supply device to the table by the moving device, the ball holding surface of the suction head and the suction nozzle are brought closer to each other by the moving mechanism , and the contact member is brought into contact with the ball holding surface, Since the suction nozzle is made to follow the inclination of the holding surface, the suction head is moved laterally by the moving device to remove the conductive ball, and then the conductive ball removing device is moved above the table . Even if the ball holding surface of the suction head is inclined in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, or a composite direction thereof, no fine adjustment is required and the ball holding surface of the suction head Ball suction nozzle of the mounting device can be moved while maintaining a predetermined interval, it has become that unnecessary conductive ball of the ball holding surface can be reliably removed.
[0035]
Albeit the effect of the invention of claim 2, and a suction head inclination angle changes rotatably supported to approximate the suction nozzle and the ball holding surface of the suction head, is brought into contact with the contact member to the ball holding surface, the suction nozzle to thereby modeled after the ball holding surface, after removing the conductive balls by traversing the suction head by the moving device, since the conductive ball mounting apparatus which moves upward in the table, relative to the ball holding surface of the suction head The suction nozzle of the ball mounting apparatus can be moved at a constant interval, and unnecessary conductive balls on the ball holding surface can be reliably removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing the entire solder ball mounting apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a bottom explanatory view showing a lower surface of the suction head. FIG. 3 is a side explanatory view showing a first embodiment of the ball removing apparatus. FIG. 4 is a front cross-sectional explanatory view. FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a second embodiment using a suction head with adjustable angle.
1. . . . . . 1. Solder ball mounting device . . . . . 2. Solder balls . . . . . 3. Ball supply device . . . . . 4. Suction head . . . . . Ball removal device 6. . . . . . X-axis moving device 7. . . . . . Z-axis moving device 8. . . . . . X-Y table9. . . . . . X-axis drive table 10. . . . . Y-axis drive table 11. . . . . Ball holding surface 12. . . . . Suction plate 13. . . . . Frame 14. . . . . Suction nozzle 15. . . . . Holder 16. . . . . Fixing screw 17. . . . . Air cylinder 18. . . . . Rod 19. . . . . Fulcrum shaft 20. . . . . Stopper block 21. . . . . Roller 22. . . . . Unnecessary solder balls 23. . . . . Rotating spindle 24. . . . . Fixed shaft 25. . . . . Suction slit 26. . . . . Empty part 27. . . . . Support member 28. . . . . Spherical bearing 29. . . . . Joint 30. . . . . sphere

Claims

導電性ボールが多数貯留されているボール供給装置と、複数の導電性ボールを吸着保持するボール保持面を下面に有する吸着ヘッドと、該吸着ヘッドの左右への移動装置と、導電性ボールが搭載されるウエハが載置されるテーブルと、ボール保持面上の不要な導電性ボールに作用して取り除く横長な吸引ノズルと、ボール保持面と吸引ノズルを相対的に移動させて接近隔離させる移動機構とを有する導電性ボール搭載装置において、吸引ノズルを支持部材に傾斜角度変化可能に支持させると共に、吸引ノズルよりも上方へ突出し、吸着ヘッドのボール保持面に当接する複数の当接部材を吸引ノズルの両側端部に一体的に装着し、移動装置によってボール供給装置からテーブルへ吸着ヘッドが移動する間に、移動機構により吸着ヘッドのボール保持面と吸引ノズルを接近させ、当接部材をボール保持面に当接させて、吸引ノズルをボール保持面の傾きに倣わせ、移動装置により吸着ヘッドを横移動させて導電性ボールを除去した後、テーブルの上方へ移動することを特徴とする導電性ボール搭載装置。 Mounted with a ball supply device storing a large number of conductive balls, a suction head having a ball holding surface on the lower surface for sucking and holding a plurality of conductive balls , a device for moving the suction head to the left and right, and a conductive ball A table on which the wafer to be placed is placed, a horizontally long suction nozzle that acts on an unnecessary conductive ball on the ball holding surface to remove it, and a moving mechanism that moves the ball holding surface and the suction nozzle relatively close to each other in the conductive ball mounting apparatus having the bets, the tilting angle change supporting the suction nozzle to the support member protrudes upward from the suction nozzle, the suction nozzle a plurality of contact members in contact with the ball holding surface of the suction head ball integrally mounted on both ends, while the suction head from the ball supply device to the table is moved by the moving device, the moving mechanism of the suction head The di surface suction nozzle is brought close, the contact member is brought into contact with the ball holding surface, the suction nozzle was modeled after the inclination of the ball holding surface to remove conductive balls by traversing the suction head by the moving device After that, the conductive ball mounting apparatus is moved to the upper side of the table .

導電性ボールが多数貯留されているボール供給装置と、複数の導電性ボールを吸着保持するボール保持面を下面に有する吸着ヘッドと、該吸着ヘッドの左右への移動装置と、導電性ボールが搭載されるウエハが載置されるテーブルと、ボール保持面上の不要な導電性ボールに作用して取り除く横長な吸引ノズルと、ボール保持面と吸引ノズルを相対的に移動させて接近隔離させる移動機構とを有する導電性ボール搭載装置において、吸着ヘッドを傾斜角度変化可能に支持させると共に、吸引ノズルよりも上方へ突出し、吸着ヘッドのボール保持面に当接する複数の当接部材を吸引ノズルの両側端部に一体的に装着し、移動装置によってボール供給装置からテーブルへ吸着ヘッドが移動する間に、移動機構により吸着ヘッドのボール保持面と吸引ノズルを接近させ、当接部材をボール保持面に当接させて、吸引ノズルにボール保持面を倣わせ、移動装置により吸着ヘッドを横移動させて導電性ボールを除去した後、テーブルの上方へ移動することを特徴とする導電性ボール搭載装置。 Mounted with a ball supply device storing a large number of conductive balls, a suction head having a ball holding surface on the lower surface for sucking and holding a plurality of conductive balls , a device for moving the suction head to the left and right, and a conductive ball A table on which the wafer to be placed is placed, a horizontally long suction nozzle that acts on an unnecessary conductive ball on the ball holding surface to remove it, and a moving mechanism that moves the ball holding surface and the suction nozzle relatively close to each other in the conductive ball mounting apparatus having the bets, the tilting angle change supporting the suction head, projecting upward from the suction nozzle, both side ends of the suction nozzle a plurality of contact members in contact with the ball holding surface of the suction head part integrally mounted on, while the suction head from the ball supply device to the table is moved by the moving device, suction and the ball holding surface of the suction head by a moving mechanism To approximate the nozzle, the contact member is brought into contact with the ball retaining surface causes modeled after the ball holding surface to the suction nozzle, after removing the conductive balls by traversing the suction head by the moving device, to a position above the table A conductive ball mounting device characterized by moving .