JP4118283B2

JP4118283B2 - Solder ball mounting method and solder ball mounting apparatus

Info

Publication number: JP4118283B2
Application number: JP2005190496A
Authority: JP
Inventors: 篤紀住田; 洋一郎川村; 茂樹澤; 克彦丹野; 勇雄土屋; 義之馬渕; 治木村
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2025-06-29
Also published as: JP2006073999A

Description

本発明は、半田バンプとなる半田ボールをプリント配線板に搭載するための半田ボール搭載方法及び半田ボール搭載装置に関するものである。 The present invention relates to a solder ball mounting method and a solder ball mounting apparatus for mounting solder balls to be solder bumps on a printed wiring board.

パッケージ基板とＩＣチップとの電気接続のために半田バンプが用いられている。半田バンプは、以下の工程により形成されている。
（１）パッケージ基板に形成された接続パッドにフラックスを印刷する工程。
（２）フラックスの印刷された接続パッドに、半田ボールを搭載する工程。
（３）リフローを行い半田ボールから半田バンプを形成する工程。 Solder bumps are used for electrical connection between the package substrate and the IC chip. The solder bump is formed by the following process.
(1) A step of printing flux on connection pads formed on the package substrate.
(2) A step of mounting solder balls on connection pads on which flux is printed.
(3) A step of reflowing to form solder bumps from the solder balls.

上述した半田ボールを接続パッドに搭載する工程では、例えば、特許文献１に示されている印刷技術が用いられている。この印刷技術では、図１２（Ａ）に示すようにプリント配線板３０上に接続パッド７５と対向した位置に開口１１６ａの設けられたボール整列用マスク１１６を載置し、スキージ１２４で半田ボール７８ｓを接続パッド７５上に落下させていた。
特開２００１−２６７７３１号 In the process of mounting the solder balls on the connection pads described above, for example, the printing technique disclosed in Patent Document 1 is used. In this printing technique, as shown in FIG. 12A, a ball alignment mask 116 provided with an opening 116a is placed on the printed wiring board 30 at a position facing the connection pad 75, and a squeegee 124 is used to solder the solder balls 78s. Was dropped on the connection pad 75.
JP 2001-267331 A

ＩＣの高集積化に伴い、パッケージ基板の半田バンプは更に小径化、狭ピッチ化が求められている。このため、半田ボールは直径２００μｍΦ未満の砂粒よりも小径となり、上述したボール整列用マスクとスキージを併用する方法では、半田バンプの高さのばらつきがでて品質が低下していた。 As ICs are highly integrated, the solder bumps on the package substrate are required to be further reduced in diameter and pitch. For this reason, the solder balls have a smaller diameter than sand grains having a diameter of less than 200 μmΦ, and the method of using the above-described ball alignment mask and squeegee together causes variations in the height of the solder bumps, resulting in a reduction in quality.

即ち、半田ボールが小径化すると、表面積に対する重量比が小さくなり、分子間力による半田ボールの吸着現象が生じる。従来技術では、凝集しやすい半田ボールをスキージを接触させて送るため、半田ボールを傷つけ一部に欠けが生じる。半田ボールの一部が欠けると、各接続パッド上で半田バンプの体積が異なるようになるので、上述したように半田バンプの高さにばらつきが生じる。体積の小さい半田バンプが存在すると、その半田バンプに熱応力が集中するために、接続信頼性が低下する。 That is, when the diameter of the solder ball is reduced, the weight ratio with respect to the surface area is reduced, and the phenomenon of adsorption of the solder ball due to intermolecular force occurs. In the prior art, solder balls that tend to agglomerate are sent in contact with the squeegee, so that the solder balls are damaged and some of them are chipped. If a part of the solder ball is missing, the volume of the solder bump differs on each connection pad, so that the height of the solder bump varies as described above. If there is a solder bump having a small volume, thermal stress concentrates on the solder bump, resulting in a decrease in connection reliability.

また、プリント配線板の表面は平坦ではない。特に、ビルドアップ多層配線板では表面の凹凸が大きい。プリント配線板にボール整列用マスクを載置すると、プリント配線板の凹凸に沿って、ボール整列用マスクにも窪んだ部分ができる。直径２００μｍΦ未満の半田ボールを扱う際には、図１２（Ｂ）に示すように窪んだ部分ができたボール整列用マスク１１６上では、スキージ１２４が窪みに追従できずに半田ボール７８ｓを上から押すようになって潰してしまい、搬送が困難になる。この対策のためにスキージを柔らかい材質で構成したとしても、図１２（Ｃ）に示すように、スキージ１２４の先端部分が曲がり、その部分に半田ボール７８ｓが入り込み潰れてしまう。このようにスキージを用いる方法では、直径２００μｍΦ未満の半田ボールを接続パッド上に正常な半田ボリュームで搭載することが困難になった。 Further, the surface of the printed wiring board is not flat. In particular, the build-up multilayer wiring board has large surface irregularities. When the ball alignment mask is placed on the printed wiring board, a recessed portion is formed in the ball alignment mask along the unevenness of the printed wiring board. When a solder ball having a diameter of less than 200 μmΦ is handled, the squeegee 124 cannot follow the depression on the ball alignment mask 116 having a depression as shown in FIG. It will be pushed and crushed, making it difficult to carry. Even if the squeegee is made of a soft material for this measure, as shown in FIG. 12C, the tip portion of the squeegee 124 is bent, and the solder ball 78s enters and is crushed. Thus, with the method using a squeegee, it has become difficult to mount a solder ball having a diameter of less than 200 μmΦ on the connection pad with a normal solder volume.

本発明の目的は、直径２００μｍΦ未満の半田ボールを接続パッドへ確実に搭載することができる半田ボール搭載方法及び半田ボール搭載装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a solder ball mounting method and a solder ball mounting device capable of reliably mounting a solder ball having a diameter of less than 200 μmΦ on a connection pad.

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、プリント配線板の接続パッドに対応する複数の開口を備えるボール整列用マスクを用い、半田バンプとなる半田ボールをプリント配線板の接続パッドに搭載するための半田ボール搭載方法であって、
ボール整列用マスクの上方に、該ボール整列用マスクに対向する開口部を備える筒部材を位置させ、該筒部材で空気を吸引することで、当該筒部材直下のボール整列用マスク上に半田ボールを集合させ、
前記筒部材を水平方向に移動させることで、前記ボール整列用マスクの上に集合させた半田ボールを移動させ、ボール整列用マスクの開口を介して、半田ボールをプリント配線板の接続パッドへ落下させることを技術的特徴とする。 To achieve the above object, the invention of claim 1 uses a ball alignment mask having a plurality of openings corresponding to connection pads of a printed wiring board, and mounts solder balls to be solder bumps on the connection pads of the printed wiring board. A solder ball mounting method for
A cylindrical member having an opening facing the ball alignment mask is positioned above the ball alignment mask, and air is sucked by the cylindrical member, whereby a solder ball is placed on the ball alignment mask immediately below the cylindrical member. Collect
By moving the cylindrical member in the horizontal direction, the solder balls assembled on the ball alignment mask are moved, and the solder balls are dropped onto the connection pads of the printed wiring board through the openings of the ball alignment mask. Is a technical feature.

請求項２の発明は、半田バンプとなる半田ボールをプリント配線板の接続パッドに搭載する半田ボール搭載装置であって、
プリント配線板の接続パッドに対応する複数の開口を備えるボール整列用マスクと、
ボール整列用マスクの上方に位置し、開口部から空気を吸引することで開口部直下に半田ボールを集合させる筒部材と、
前記筒部材を水平方向に移動させる移動機構であって、該筒部材を移動させることで前記ボール整列用マスクの上に集合させた半田ボールを移動させ、ボール整列用マスクの開口を介して、半田ボールをプリント配線板の接続パッドへ落下させる移動機構と、を備えることを技術的特徴とする。 The invention of claim 2 is a solder ball mounting device for mounting a solder ball to be a solder bump on a connection pad of a printed wiring board,
A ball alignment mask having a plurality of openings corresponding to connection pads of the printed wiring board;
A cylindrical member that is located above the ball alignment mask and collects solder balls directly under the opening by sucking air from the opening;
A moving mechanism for moving the cylindrical member in a horizontal direction, and moving the solder ball assembled on the ball alignment mask by moving the cylindrical member, through the opening of the ball alignment mask, And a moving mechanism for dropping the solder ball onto the connection pad of the printed wiring board.

請求項３の発明は、半田バンプとなる半田ボールをプリント配線板の接続パッドに搭載する半田ボール搭載装置であって、
プリント配線板の接続パッドに対応する複数の開口を備えるボール整列用マスクと、
ボール整列用マスクの上方に位置し、開口部から空気を吸引することで開口部直下に半田ボールを集合させる筒部材と、
前記筒部材を水平方向に移動させる移動機構であって、該筒部材を移動させることで前記ボール整列用マスクの上に集合させた半田ボールを移動させ、ボール整列用マスクの開口を介して、半田ボールをプリント配線板の接続パッドへ落下させる移動機構と、を備え、前記筒部材の開口部下端と前記ボール整列用マスクとの間のクリアランスを、前記筒部材の移動方向に対する前後方向と左右方向とで異ならしたことを技術的特徴とする。 The invention of claim 3 is a solder ball mounting device for mounting a solder ball to be a solder bump on a connection pad of a printed wiring board,
A ball alignment mask having a plurality of openings corresponding to connection pads of the printed wiring board;
A cylindrical member that is located above the ball alignment mask and collects solder balls directly under the opening by sucking air from the opening;
A moving mechanism for moving the cylindrical member in a horizontal direction, and moving the solder ball assembled on the ball alignment mask by moving the cylindrical member, through the opening of the ball alignment mask, A moving mechanism for dropping the solder ball onto the connection pad of the printed wiring board, and the clearance between the lower end of the opening of the cylindrical member and the ball alignment mask is set to the front-rear direction and the left-right direction with respect to the moving direction of the cylindrical member. The technical feature is that the direction is different.

請求項８の発明は、プリント配線板の接続パッド領域の接続パッドに対応する複数の開口を備えるボール整列用マスクを用い、半田バンプとなる半田ボールをプリント配線板の接続パッドに搭載するための半田ボール搭載方法であって、
前記ボール整列用マスクとの間のクリアランスが移動方向に対する前後方向と左右方向とで異なる開口部下端を備える筒部材を、ボール整列用マスクの上方に位置させ、該筒部材で空気を吸引することで、当該筒部材直下のボール整列用マスク上に半田ボールを集合させ、前記筒部材を水平方向に移動させることで、前記ボール整列用マスクの上に集合させた半田ボールを移動させ、ボール整列用マスクの開口を介して、半田ボールをプリント配線板の接続パッドへ落下させることを技術的特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a ball alignment mask having a plurality of openings corresponding to connection pads in a connection pad area of a printed wiring board, and mounting solder balls to be solder bumps on the connection pads of the printed wiring board. A solder ball mounting method,
A cylindrical member having a lower end of an opening whose clearance with the ball alignment mask is different in the front-rear direction and the left-right direction with respect to the moving direction is positioned above the ball alignment mask, and air is sucked by the cylindrical member. The solder balls are assembled on the ball alignment mask immediately below the cylindrical member, and the solder balls assembled on the ball alignment mask are moved by moving the cylindrical member in the horizontal direction, thereby aligning the balls. The technical feature is that the solder ball is dropped onto the connection pad of the printed wiring board through the opening of the mask for use.

請求項１の半田ボール搭載方法、請求項２の半田ボール搭載装置、請求項８の半田ボール搭載方法によれば、ボール整列用マスクの上方に筒部材を位置させ、該筒部材の開口部から空気を吸引することで半田ボールを集合させ、筒部材を水平方向に移動させることで、集合させた半田ボールをボール整列用マスクの上を移動させ、ボール整列用マスクの開口を介して、半田ボールをプリント配線板の接続パッドへ落下させる。このため、微細な半田ボールを確実にプリント配線板の全ての接続パッドに搭載させることができる。また、半田ボールを非接触で移動させるため、スキージを用いる場合とは異なり、半田ボールに傷を付けることなく接続パッドに搭載でき、半田バンプの高さを均一にすることができる。更に、ビルドアップ多層配線板の様に、表面に起伏の多いプリント配線板でも半田ボールを接続パッドに適切に載置させることができる。また、非接触のため、半田ボールの凝集が起こり難いので、接続パッド上に確実に１個の半田ボールを搭載できる。 According to the solder ball mounting method of claim 1, the solder ball mounting device of claim 2, and the solder ball mounting method of claim 8, the cylindrical member is positioned above the ball alignment mask, and from the opening of the cylindrical member Solder balls are gathered by sucking air, and the cylindrical member is moved in the horizontal direction, so that the gathered solder balls are moved on the ball alignment mask, and solder is passed through the openings of the ball alignment mask. Drop the ball onto the connection pad on the printed circuit board. For this reason, a fine solder ball can be reliably mounted on all the connection pads of the printed wiring board. Further, since the solder ball is moved in a non-contact manner, unlike the case of using a squeegee, it can be mounted on the connection pad without damaging the solder ball, and the height of the solder bump can be made uniform. Furthermore, a solder ball can be appropriately placed on a connection pad even on a printed wiring board having a large undulation on the surface, such as a build-up multilayer wiring board. In addition, since the solder balls do not aggregate due to non-contact, one solder ball can be reliably mounted on the connection pad.

請求項３の半田ボール搭載装置、請求項８の半田ボール搭載方法では、筒部材下端の開口部とボール整列用マスクとの間のクリアランスは、筒部材の移動方向に対して前後方向と左右方向で異なっているため、クリアランスを介して流れ込む気流により４方向（前後、左右）から半田ボールへ加わる力が不均一になる。そのため、気流により集合させられる筒部材内で、半田ボール相互の衝突頻度が下がり、半田ボールがボール整列用マスクの開口内へ落下し易くなる。その他、半田ボールの欠けが減少し、半田バンプボリュームが安定しやすい。 The solder ball mounting apparatus according to claim 3 and the solder ball mounting method according to claim 8, wherein the clearance between the opening at the lower end of the cylindrical member and the ball alignment mask is in the front-rear direction and the horizontal direction with respect to the moving direction of the cylindrical member. Therefore, the force applied to the solder ball from four directions (front and rear, left and right) is uneven due to the airflow flowing through the clearance. For this reason, the collision frequency between the solder balls decreases in the cylindrical member assembled by the air flow, and the solder balls easily fall into the opening of the ball alignment mask. In addition, chipping of solder balls is reduced and the solder bump volume is likely to be stable.

請求項４の半田ボール搭載装置では、筒部材下端の開口部とボール整列用マスクとの間のクリアランスは、筒部材の移動方向に対する前後のクリアランスが左右のクリアランスに対して広いため、半田ボールを、筒部材の移動に伴い進行方向に向かって前後に動かすことができる。即ち、筒部材の移動に伴って半田ボールが移動するが、筒部材が静止状態から移動状態になると、先ず、半田ボールは、筒部材の中央位置よりも後側へ相対位置が一旦変わった後、後方からの気流によって中央位置を追い越して前側へ来る。その後、前方からの気流によって後側へ向かう。即ち、筒部材の移動に伴い、半田ボールが、筒部材の中央位置から進行方向に向かって前後、前後に動くことになり、ボール整列用マスクの開口内に落下し易くなる。 In the solder ball mounting device according to claim 4, the clearance between the opening at the lower end of the cylindrical member and the ball alignment mask is wider than the clearance on the left and right in the moving direction of the cylindrical member. As the cylinder member moves, it can be moved back and forth in the direction of travel. That is, the solder ball moves with the movement of the cylindrical member, but when the cylindrical member changes from the stationary state to the moving state, first, the solder ball is once after the relative position is changed to the rear side from the central position of the cylindrical member. The airflow from the rear overtakes the center position and comes to the front. Then, it goes to the rear side by the airflow from the front. That is, as the cylindrical member moves, the solder ball moves back and forth and back and forth in the direction of travel from the central position of the cylindrical member, and easily falls into the opening of the ball alignment mask.

請求項５の半田ボール搭載装置では、筒部材の開口部を略矩形としてあるため、半田ボールを矩形状に集合させ、略矩形形状の接続パッド領域内の接続パッドに半田ボールを効率的に搭載することができる。 In the solder ball mounting device according to claim 5, since the opening of the cylindrical member is substantially rectangular, the solder balls are assembled into a rectangular shape, and the solder ball is efficiently mounted on the connection pad in the connection pad region having a substantially rectangular shape. can do.

請求項６の半田ボール搭載装置では、筒部材をプリント配線板の幅に対応させて複数並べてあるため、複数の筒部材を、列方向に対して垂直方向へ送るだけで、半田ボールを確実にプリント配線板の全ての接続パッドに搭載させることができる。ここで、接続パッド領域は、図８（Ａ）中の７５Ａの領域であって、最外周に位置する接続パッドを含み、その面積が最小となる矩形領域を言う。なお、図８（Ｂ）に示すように接続パッド７５が矩形状に配置されていない場合のx、yは、最外周の接続パッドを含み接続パッド領域７５Aの矩形面積が最小となるように設定する。 In the solder ball mounting device according to the sixth aspect, since the plurality of cylindrical members are arranged in correspondence with the width of the printed wiring board, the solder balls can be reliably secured only by feeding the plurality of cylindrical members in the direction perpendicular to the column direction. It can be mounted on all connection pads on the printed wiring board. Here, the connection pad region is a region of 75A in FIG. 8A and includes a connection pad located on the outermost periphery, and is a rectangular region having the smallest area. As shown in FIG. 8B, x and y in the case where the connection pads 75 are not arranged in a rectangular shape are set so that the rectangular area of the connection pad region 75A is minimized including the outermost connection pads. To do.

請求項７の半田ボール搭載装置では、吸引筒によりボール整列用マスク上に残った半田ボールを回収できるので、余剰の半田ボールが残り、故障等の障害の原因となることがない。 In the solder ball mounting device according to the seventh aspect, since the solder balls remaining on the ball alignment mask can be collected by the suction cylinder, the surplus solder balls remain and do not cause troubles such as failure.

先ず、本発明の実施例に係る半田ボール搭載方法及び搭載装置を用いて製造する多層プリント配線板１０の構成について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、該多層プリント配線板１０の断面図を、図７は、図６に示す多層プリント配線板１０にＩＣチップ９０を取り付け、ドータボード９４へ載置した状態を示している。図６に示すように多層プリント配線板１０では、コア基板３０の両面に導体回路３４が形成されている。コア基板３０の上面と裏面とはスルーホール３６を介して接続されている。 First, the structure of the multilayer printed wiring board 10 manufactured using the solder ball mounting method and mounting apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 shows a cross-sectional view of the multilayer printed wiring board 10 and FIG. 7 shows a state in which the IC chip 90 is attached to the multilayer printed wiring board 10 shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the multilayer printed wiring board 10, conductor circuits 34 are formed on both surfaces of the core substrate 30. The top surface and the back surface of the core substrate 30 are connected via a through hole 36.

更に、コア基板３０の導体回路３４の上に層間樹脂絶縁層５０を介して導体回路層を形成する導体回路５８が形成されている。導体回路５８は、バイアホール６０を介して導体回路３４と接続されている。導体回路５８の上に層間樹脂絶縁層１５０を介して導体回路１５８が形成されている。導体回路１５８は、層間樹脂絶縁層１５０に形成されたバイアホール１６０を介して導体回路５８に接続されている。 Furthermore, a conductor circuit 58 for forming a conductor circuit layer is formed on the conductor circuit 34 of the core substrate 30 via an interlayer resin insulating layer 50. The conductor circuit 58 is connected to the conductor circuit 34 via the via hole 60. A conductor circuit 158 is formed on the conductor circuit 58 via an interlayer resin insulation layer 150. Conductor circuit 158 is connected to conductor circuit 58 via via hole 160 formed in interlayer resin insulation layer 150.

バイアホール１６０、導体回路１５８の上層にはソルダーレジスト層７０が形成されており、該ソルダーレジスト層７０の開口７１にニッケルめっき層７２及び金めっき層７４を設けることで、接続パッド７５が形成されている。上面の接続パッド７５上には半田バンプ７８Ｕが、下面の接続パッド７５上にはＢＧＡ（ボールグリッドアレー）７８Ｄが形成されている。 A solder resist layer 70 is formed above the via hole 160 and the conductor circuit 158. By providing the nickel plating layer 72 and the gold plating layer 74 in the opening 71 of the solder resist layer 70, the connection pad 75 is formed. ing. A solder bump 78U is formed on the upper connection pad 75, and a BGA (ball grid array) 78D is formed on the lower connection pad 75.

図７中に示すように、多層プリント配線板１０の上面側の半田バンプ７８Ｕは、ＩＣチップ９０のランド９２へ接続される。一方、下側のＢＧＡ７８Ｄは、ドータボード９４のランド９６へ接続されている。 As shown in FIG. 7, the solder bumps 78 </ b> U on the upper surface side of the multilayer printed wiring board 10 are connected to the lands 92 of the IC chip 90. On the other hand, the lower BGA 78D is connected to the land 96 of the daughter board 94.

図８（Ａ）は、多数個取り用の多層プリント配線板１０Ａの平面図である。多層プリント配線板１０Ａは、接続パッド領域７５Ａを備える個々の多層プリント配線板１０を、図中の一点鎖線で切断することで切り分ける。図５は、多数個取り用の多層プリント配線板１０Ａに半田バンプを形成する工程の説明図であり、図８（Ａ）中のＹ１−Ｙ１断面図に相当する。図５（Ａ）に示すように表面のソルダーレジスト層７０の開口７１に接続パッド７５を形成した多層プリント配線板１０Ａの表面にフラックス８０を印刷する。図５（Ｂ）に示すように多層プリント配線板１０Ａの上側の接続パッド７５上に後述する半田ボール搭載装置を用いて微少な半田ボール７８ｓ（例えば日立金属社製、タムラ社製、直径４０μｍΦ以上、２００μｍ未満）を搭載する。ファイン化対応のため直径２００μｍΦ未満の半田ボールが望ましい。直径４０μｍΦ未満では半田ボールが軽すぎるため接続パッド上に落下しない。一方、直径２００μｍΦを越えると逆に重すぎるため筒部材内に半田ボールを集合させることができず、半田ボールが載っていない接続パッドが存在するようになる。本発明では、直径４０μｍΦ〜直径２００μｍΦ未満の半田ボールを使う意義が高い。この範囲ではファイン化に有利である。また、吸着ヘッドで半田ボールを吸着して接続パッド上に半田ボールを搭載する方法では、半田ボールが小さいので吸着するのが困難になるため、実施例の方法の優位性が明らかになる。 FIG. 8A is a plan view of a multi-layer printed wiring board 10A for multi-cavity. The multilayer printed wiring board 10A is separated by cutting the individual multilayer printed wiring board 10 including the connection pad region 75A along a dashed line in the drawing. FIG. 5 is an explanatory diagram of the process of forming solder bumps on the multi-layer printed wiring board 10A for multi-cavity, and corresponds to the Y1-Y1 cross-sectional view in FIG. As shown in FIG. 5A, the flux 80 is printed on the surface of the multilayer printed wiring board 10A in which the connection pads 75 are formed in the openings 71 of the solder resist layer 70 on the surface. As shown in FIG. 5B, a small solder ball 78s (for example, manufactured by Hitachi Metals, Tamura, diameter 40 μmΦ or more is used on a connection pad 75 on the upper side of the multilayer printed wiring board 10A by using a solder ball mounting device described later. , Less than 200 μm). Solder balls with a diameter of less than 200 μm are desirable for finer processing. If the diameter is less than 40 μmΦ, the solder ball is too light and does not fall on the connection pad. On the other hand, if the diameter exceeds 200 μmΦ, the solder balls cannot be assembled in the cylindrical member because they are too heavy, and there are connection pads on which the solder balls are not placed. In the present invention, it is highly significant to use a solder ball having a diameter of 40 μmΦ to less than 200 μmΦ. In this range, it is advantageous for refinement. Further, in the method in which the solder ball is sucked by the suction head and the solder ball is mounted on the connection pad, since the solder ball is small and difficult to be sucked, the superiority of the method of the embodiment becomes clear.

その後、図５（Ｃ）に示すように多層プリント配線板１０Ａの下側の接続パッド７５上に、従来技術（例えば、特許１９７５４２９号）に係る吸着ヘッドで通常径（直径２５０μｍ）の半田ボール７８Ｌを吸着して載置する。その後、リフロー炉で過熱し、図６に示すように多層プリント配線板１０Ａの上側に６０μｍ以上２００μｍ未満のピッチで半田バンプ７８Ｕを、例えば５００個〜３００００個（接続パッド数に相当）、下側に２mmピッチでＢＧＡ７８Ｄを、例えば２５０個形成する。特に接続パッド数が２０００以上になると、接続パッド領域が大きくなるため、本発明の方法を適用する意義が高い。これは、非接触のためバンプの高さが安定し、高さの低い半田バンプが発生し難いので、接続信頼性の高いプリント配線板にすることができる。なお、６０μｍピッチ未満となると、そのピッチに適した半田ボールを製造するのが困難になる。２００μｍピッチ以上となると、本方法においても何ら問題なく製造できるが、従来技術の方法でも製造可能である。更に、図７に示すように、多数個取り用の多層プリント配線板１０Ａを個片の多層プリント配線板１０に切り分けてから、リフローにより半田バンプ７８Ｕを介してＩＣチップ９０を搭載させた後、ＩＣチップ９０を搭載した多層プリント配線板１０を、ＢＧＡ７８Ｄを介してドータボード９４へ取り付ける。 Thereafter, as shown in FIG. 5C, a solder ball 78L having a normal diameter (diameter: 250 μm) is formed on the connection pad 75 on the lower side of the multilayer printed wiring board 10A by a suction head according to a conventional technique (for example, Japanese Patent No. 1975429). Is adsorbed and placed. Thereafter, it is heated in a reflow furnace, and as shown in FIG. 6, for example, 500 to 30000 solder bumps 78U with a pitch of 60 μm or more and less than 200 μm on the upper side of the multilayer printed wiring board 10A (corresponding to the number of connection pads), lower side For example, 250 BGAs 78D are formed at a pitch of 2 mm. In particular, when the number of connection pads is 2000 or more, the connection pad area becomes large, and therefore, the significance of applying the method of the present invention is high. This is because the bump height is stable due to non-contact, and solder bumps with low height are unlikely to be generated, so that a printed wiring board with high connection reliability can be obtained. When the pitch is less than 60 μm, it becomes difficult to manufacture solder balls suitable for the pitch. When the pitch is 200 μm or more, the present method can be produced without any problem, but it can also be produced by a conventional method. Further, as shown in FIG. 7, after the multi-layer multilayer printed wiring board 10A is cut into individual multilayer printed wiring boards 10, the IC chip 90 is mounted via the solder bumps 78U by reflow. The multilayer printed wiring board 10 on which the IC chip 90 is mounted is attached to the daughter board 94 via the BGA 78D.

図５（Ｂ）を参照して上述した多層プリント配線板の接続パッド上に微少（直径２００μｍΦ未満）な半田ボール７８ｓを搭載する半田ボール搭載装置について、図１を参照して説明する。
図１（Ａ）は、本発明の一実施例に係る半田ボール搭載装置の構成を示す構成図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の半田ボール搭載装置を矢印Ｂ側から見た矢視図である。 With reference to FIG. 5, a solder ball mounting apparatus for mounting a small (less than 200 μm diameter) solder ball 78s on the connection pad of the multilayer printed wiring board described above with reference to FIG.
FIG. 1A is a configuration diagram showing a configuration of a solder ball mounting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram illustrating the solder ball mounting device of FIG. FIG.

半田ボール搭載装置２０は、多層プリント配線板１０Ａを位置決め保持するＸＹθ吸引テーブル１４と、該ＸＹθ吸引テーブル１４を昇降する上下移動軸１２と、多層プリント配線板の接続パッド７５に対応する開口を備えるボール整列用マスク１６と、ボール整列用マスク１６上を移動する半田ボールを誘導する搭載筒（筒部材）２４と、搭載筒２４に負圧を与える吸引ボックス２６と、余剰の半田ボールを回収するための吸着ボール除去筒６１と、該吸着ボール除去筒６１に負圧を与える吸引ボックス６６と、回収した半田ボールを保持する吸着ボール除去吸引装置６８と、ボール整列用マスク１６をクランプするマスククランプ４４と、搭載筒２４及び吸着ボール除去筒６１をＸ方向へ送るＸ方向移動軸４０と、Ｘ方向移動軸４０を支持する移動軸支持ガイド４２と、多層プリント配線板１０を撮像するためのアライメントカメラ４６と、搭載筒２４下にある半田ボールの残量を検出する残量検出センサ１８と、残量検出センサ１８により検出された残量に基づき半田ボールを搭載筒２４側へ供給する半田ボール供給装置２２と、を備える。図１に示す半田ボール搭載装置２０では、搭載筒２４及び吸着ボール除去筒６１をＸ方向へ送るＸ方向移動軸４０のみ示したが、Ｙ方向へ送る移動機構を備えることも可能である。 The solder ball mounting device 20 includes an XYθ suction table 14 that positions and holds the multilayer printed wiring board 10A, a vertical movement shaft 12 that raises and lowers the XYθ suction table 14, and an opening that corresponds to the connection pad 75 of the multilayer printed wiring board. A ball alignment mask 16, a mounting cylinder (cylinder member) 24 for guiding a solder ball moving on the ball alignment mask 16, a suction box 26 for applying a negative pressure to the mounting cylinder 24, and excess solder balls are collected. A suction ball removing cylinder 61, a suction box 66 for applying a negative pressure to the suction ball removing cylinder 61, a suction ball removing suction device 68 for holding the collected solder balls, and a mask clamp for clamping the ball alignment mask 16 44, an X direction moving shaft 40 for sending the mounting cylinder 24 and the suction ball removing cylinder 61 in the X direction, and an X direction moving shaft 40 are supported. A moving shaft support guide 42, an alignment camera 46 for imaging the multilayer printed wiring board 10, a remaining amount detection sensor 18 for detecting the remaining amount of solder balls under the mounting cylinder 24, and a remaining amount detection sensor 18. A solder ball supply device 22 for supplying the solder balls to the mounting cylinder 24 based on the detected remaining amount. In the solder ball mounting apparatus 20 shown in FIG. 1, only the X-direction moving shaft 40 for sending the mounting cylinder 24 and the suction ball removing cylinder 61 in the X direction is shown, but a moving mechanism for sending in the Y direction can also be provided.

図８（Ａ）の平面図に示すように多数個取り用の多層プリント配線板１０Ａの上に、半田ボール搭載装置２０の搭載筒２４及び吸着ボール除去筒６１は、個々の接続パッド領域７５Ａに対応させてＹ方向へ複数並べてある。なお、ここでは、１の接続パッド領域７５Ａに１の搭載筒２４を対応させたが、搭載筒２４を複数の接続パッド領域７５Ａに対応した大きさにしてもよい。ここで、Ｙ方向は便宜的であり、Ｘ方向に並べても良い。ＸＹθ吸引テーブル１４は、半田ボールの搭載される多層プリント配線板１０を位置決め、吸着、保持、補正する。アライメントカメラ４６は、ＸＹθ吸引テーブル１４上の多層プリント配線板１０のアライメントマークを検出し、検出された位置に基づき、多層プリント配線板１０とボール整列用マスク１６との位置が調整される。残量検出センサ１８は光学的な手法により半田ボールの残量を検出する。 As shown in the plan view of FIG. 8 (A), the mounting cylinder 24 and the suction ball removing cylinder 61 of the solder ball mounting apparatus 20 are placed on the individual connection pad regions 75A on the multi-layer printed wiring board 10A for multi-piece taking. A plurality of them are arranged in the Y direction in correspondence. Here, one mounting cylinder 24 corresponds to one connection pad area 75A, but the mounting cylinder 24 may be sized to correspond to a plurality of connection pad areas 75A. Here, the Y direction is convenient and may be arranged in the X direction. The XYθ suction table 14 positions, sucks, holds, and corrects the multilayer printed wiring board 10 on which the solder balls are mounted. The alignment camera 46 detects the alignment mark of the multilayer printed wiring board 10 on the XYθ suction table 14, and the positions of the multilayer printed wiring board 10 and the ball alignment mask 16 are adjusted based on the detected position. The remaining amount detection sensor 18 detects the remaining amount of solder balls by an optical method.

引き続き、半田ボール搭載装置２０による半田ボールの搭載工程について図２〜図４を参照して説明する。
（１）多層プリント配線板の位置認識、補正
図２（Ａ）に示すように多数個取り用の多層プリント配線板１０Ａのアライメントマーク３４Ｍをアライメントカメラ４６により認識し、ボール整列用マスク１６に対して多層プリント配線板１０Ａの位置をＸＹθ吸引テーブル１４によって補正する。即ち、ボール整列用マスク１６の開口１６ａがそれぞれ多層プリント配線板１０Ａの接続パッド７５に対応するように位置調整する。 Next, a solder ball mounting process by the solder ball mounting apparatus 20 will be described with reference to FIGS.
(1) Position Recognition and Correction of Multilayer Printed Wiring Board As shown in FIG. 2 (A), the alignment mark 34M of the multi-layer printed wiring board 10A for picking multiple pieces is recognized by the alignment camera 46, and the ball alignment mask 16 is detected. Then, the position of the multilayer printed wiring board 10A is corrected by the XYθ suction table 14. That is, the positions of the openings 16a of the ball alignment mask 16 are adjusted so as to correspond to the connection pads 75 of the multilayer printed wiring board 10A.

（２）半田ボール供給
図２（Ｂ）に示すように半田ボール供給装置２２から半田ボール７８ｓを搭載筒２４側へ定量供給する。なお、予め搭載筒内に供給しておいても良い。 (2) Solder Ball Supply As shown in FIG. 2B, the solder ball 78s is quantitatively supplied from the solder ball supply device 22 to the mounting cylinder 24 side. In addition, you may supply in a mounting cylinder previously.

（３）半田ボール搭載
図３（Ａ）に示すように、ボール整列用マスク１６の上方に、該ボール整列用マスクとの所定のクリアランス（例えば、ボール径の０．５〜４倍）を保ち搭載筒２４を位置させ、吸引部２４ｂから空気を吸引することで、搭載筒とプリント配線板間の隙間の流速を５m/sec〜３５m/secにして、当該搭載筒２４の開口部２４Ａ直下のボール整列用マスク１６上に半田ボール７８ｓを集合させた。 (3) Solder ball mounting As shown in FIG. 3A, a predetermined clearance (for example, 0.5 to 4 times the ball diameter) with the ball alignment mask is maintained above the ball alignment mask 16. By positioning the mounting cylinder 24 and sucking air from the suction part 24b, the flow velocity of the gap between the mounting cylinder and the printed wiring board is set to 5 m / sec to 35 m / sec, and the mounting cylinder 24 is directly below the opening 24A. Solder balls 78 s were assembled on the ball alignment mask 16.

その後、図３（Ｂ）、図４（Ａ）及び図８（Ａ）に示すように、図１（Ｂ）及び図１（Ａ）に示す多層プリント配線板１０ＡのＹ軸沿って並べられた搭載筒２４を、Ｘ方向移動軸４０を介してＸ軸に沿って水平方向へ送る。これにより、ボール整列用マスク１６の上に集合させた半田ボール７８ｓを搭載筒２４の移送に伴い移動させ、ボール整列用マスク１６の開口１６ａを介して、半田ボール７８ｓを多層プリント配線板１０Ａの接続パッド７５へ落下、搭載させて行く。これにより、半田ボール７８ｓが多層プリント配線板１０Ａ側の全接続パッド上に順次整列される。 Thereafter, as shown in FIGS. 3 (B), 4 (A), and 8 (A), the multilayer printed wiring boards 10A shown in FIGS. 1 (B) and 1 (A) are arranged along the Y-axis. The mounting cylinder 24 is sent in the horizontal direction along the X axis via the X direction moving shaft 40. As a result, the solder balls 78s assembled on the ball alignment mask 16 are moved along with the transfer of the mounting cylinder 24, and the solder balls 78s are moved through the openings 16a of the ball alignment mask 16 to the multilayer printed wiring board 10A. Drop and mount on the connection pad 75. Thereby, the solder balls 78s are sequentially aligned on all the connection pads on the multilayer printed wiring board 10A side.

（４）付着半田ボール除去
図４（Ｂ）に示すように、搭載筒２４により余剰の半田ボール７８ｓをボール整列用マスク１６上に開口１６ａの無い位置まで誘導した後、吸着ボール除去筒６１により吸引除去する。 (4) Removal of Adhering Solder Balls As shown in FIG. 4B, after the surplus solder balls 78s are guided to the position without the openings 16a on the ball alignment mask 16 by the mounting cylinder 24, the suction ball removing cylinder 61 is used. Remove by suction.

（５）基板取り出し
ＸＹθ吸引テーブル１４から多層プリント配線板１０Ａを取り外す。 (5) Removing the multilayer printed wiring board 10A from the XYθ suction table 14 for removing the board.

本実施例の半田ボール搭載方法、半田ボール搭載装置２０によれば、ボール整列用マスク１６の上方に搭載筒２４を位置させ、該搭載筒２４の吸引部２４Ｂから空気を吸引することで半田ボール７８ｓを集合させ、搭載筒２４を水平方向に送ることで、集合させた半田ボール７８ｓをボール整列用マスク１６の上を移動させ、ボール整列用マスク１６の開口１６ａを介して、半田ボール７８ｓを多層プリント配線板１０Ａの接続パッド７５へ落下させる。このため、微細な半田ボール７８ｓを確実に多層プリント配線板１０Ａの全ての接続パッド７５に搭載させることができる。また、半田ボール７８ｓを非接触で移動させるため、スキージを用いる場合とは異なり、半田ボールを傷を付けることなく接続パッド７５に搭載でき、半田バンプ７８Ｕの高さを均一にすることができる。このため、ＩＣ等の電子部品の実装性、実装後のヒートサイクル試験、高温・高湿試験等の耐環境試験に優れる。更に、製品の平面度に依存しないので、表面に起伏の多いプリント配線板でも半田ボールを接続パッドに適切に載置させることができる。また、微少な半田ボールを確実に接続パッド上に載置することができるので、接続パッドピッチが６０〜１５０μｍピッチでソルダーレジストの開口径が４０〜１００μｍのプリント配線板においても全てのバンプにおいてバンプ高さが安定した半田バンプとすることができる。 According to the solder ball mounting method and the solder ball mounting apparatus 20 of the present embodiment, the mounting cylinder 24 is positioned above the ball alignment mask 16 and air is sucked from the suction portion 24B of the mounting cylinder 24, thereby solder balls. 78s are assembled and the mounting cylinder 24 is sent in the horizontal direction, so that the assembled solder balls 78s are moved on the ball alignment mask 16, and the solder balls 78s are moved through the openings 16a of the ball alignment mask 16. It is dropped onto the connection pad 75 of the multilayer printed wiring board 10A. For this reason, the fine solder balls 78s can be surely mounted on all the connection pads 75 of the multilayer printed wiring board 10A. Further, since the solder ball 78s is moved in a non-contact manner, unlike the case of using a squeegee, the solder ball can be mounted on the connection pad 75 without scratching, and the height of the solder bump 78U can be made uniform. For this reason, it is excellent in environmental resistance tests such as mountability of electronic components such as IC, heat cycle test after mounting, and high temperature / high humidity test. Furthermore, since it does not depend on the flatness of the product, it is possible to appropriately place the solder balls on the connection pads even on a printed wiring board having many undulations on the surface. In addition, since a small solder ball can be surely placed on a connection pad, even in a printed wiring board having a connection pad pitch of 60 to 150 μm and a solder resist opening diameter of 40 to 100 μm, all bumps are bumps. A solder bump having a stable height can be obtained.

更に、吸引力により半田ボールを誘導するため、半田ボールの凝集、付着を防止することができる。更に、搭載筒２４の数を調整することで、種々の大きさのワーク（ワークシートサイズの多層プリント配線板）に対応することができるので、多品種、少量生産にも柔軟に適用することが可能である。 Further, since the solder balls are guided by the suction force, the solder balls can be prevented from aggregating and adhering. Furthermore, by adjusting the number of mounting cylinders 24, it is possible to cope with workpieces of various sizes (worksheet-sized multilayer printed wiring boards), so that it can be flexibly applied to various types and small-scale production. Is possible.

本実施例の半田ボール搭載装置では、図１（Ｂ）に示すように搭載筒２４をワーク（ワークシートサイズの多層プリント配線板）の幅に対応させてＹ方向へ複数並べてあるため、複数の搭載筒２４を、列方向に対して垂直方向（Ｘ方向）へ送るだけで、半田ボールを確実に多層プリント配線板１０Ａの全ての接続パッド７５に搭載させることができる。 In the solder ball mounting apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 1B, a plurality of mounting cylinders 24 are arranged in the Y direction corresponding to the width of the work (multilayer printed wiring board having a work sheet size). By only sending the mounting cylinder 24 in the direction perpendicular to the row direction (X direction), the solder balls can be reliably mounted on all the connection pads 75 of the multilayer printed wiring board 10A.

更に、吸着ボール除去筒６１によりボール整列用マスク１６上に残った半田ボール７８ｓを回収できるので、余剰の半田ボールが残り、故障等の障害の原因となることがない。 Further, since the solder ball 78s remaining on the ball alignment mask 16 can be collected by the suction ball removing cylinder 61, an excessive solder ball remains and does not cause a failure such as a failure.

[実施例１]
（１）プリント配線板の作製
出発材料として両面銅張積層板（例えば、日立化成工業株式会社製ＭＣＬ−Ｅ−６７）を用い、この基板に周知の方法でスルーホール導体及び導体回路を形成した。その後、周知の方法（例えば、２０００年６月２０日日刊工業新聞社発行の「ビルドアップ多層プリント配線板」（高木清著）で層間絶縁層と導体回路層とを交互に積層し、最外層の導体回路層において、ＩＣと電気的に接続するための１２０μｍΦ、１５０μｍピッチ、５０×５０個（格子状配置）からなる接続パッド領域を形成した。その上に市販のソルダーレジストを形成し、接続パッド上に、写真法でΦ９０μｍの開口を形成した。ここで、バイアホールから成る接続パッド（バイアホールの直上に半田バンプを形成）は、フィルドビアが好ましく、その凹み量、凸量（図１３参照）は、導体回路１５８の導体厚さに対し、−５〜５μｍの範囲が望ましい。フィルドビアの凹み量が５μｍを越える（−５μｍ）と、半田ボールとフィルドビアからなる接続パッドの接点が少なくなるので、半田バンプとするとき濡れ性が悪くなり、半田内にボイドを巻き込んだり、未搭載（ミッシングバンプ）になりやすい。一方、５μｍを越えると導体回路１５８の厚みが厚くなるので、ファイン化に向かない。
その上に市販のソルダーレジストを形成し（膜厚２０μｍ）、接続パッドを露出させるため、接続パッド上のソルダーレジストに、写真法で９０μｍΦの開口を形成した。 [Example 1]
(1) Preparation of printed wiring board A double-sided copper-clad laminate (for example, MCL-E-67 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was used as a starting material, and through-hole conductors and conductor circuits were formed on this substrate by a well-known method. . Thereafter, interlayer insulation layers and conductor circuit layers are alternately laminated by a well-known method (for example, “Build-Up Multilayer Printed Wiring Board” published by Nikkan Kogyo Shimbun on June 20, 2000). In the conductor circuit layer, a connection pad area consisting of 120 μmφ, 150 μm pitch, 50 × 50 (lattice arrangement) for electrical connection with the IC was formed, and a commercially available solder resist was formed on the connection pad region. An opening of Φ90 μm was formed on the pad by a photographic method, where the connection pad made of a via hole (a solder bump is formed immediately above the via hole) is preferably a filled via, and the amount of depression and projection (see FIG. 13). ) Is preferably in the range of −5 to 5 μm with respect to the conductor thickness of the conductor circuit 158. If the recessed amount of the filled via exceeds 5 μm (−5 μm), the solder ball and the filled Since the number of contact points of the connection pad made of solder is reduced, the wettability is deteriorated when the solder bump is formed, and a void is easily caught in the solder or is not mounted (missing bump). Since the thickness of the is increased, it is not suitable for finer.
A commercially available solder resist was formed thereon (film thickness 20 μm), and an opening of 90 μmφ was formed in the solder resist on the connection pad by photographic method in order to expose the connection pad.

（２）半田ボール搭載
（１）で作製したプリント配線板の表面（ＩＣ実装面）に市販のロジン系フラックスを塗布した。その後上述した本願発明の半田ボール搭載装置の吸着テーブルに搭載し、プリント配線板およびボール整列用マスクのアライメントマークをＣＣＤカメラを用いて認識し、プリント配線板とボール整列用マスクを位置合わせした。ここで、ボール整列用マスクは、プリント配線板の接続パッドに対応した位置に１１０μｍφの開口を有するＮｉ製のメタルマスクを用いた。メタルマスクの厚みは、半田ボールの１／４〜３／４が好ましい。ここでは、Ｎｉ製のメタルマスクを用いたが、ＳＵＳ製やポリイミド製のボール整列用マスクを用いることも可能である。尚、ボール整列用マスクに形成する開口径は、使用するボールの径に対して１．１〜１．５倍が好ましい。次に、接続パッド領域に対応した大きさ（接続パッドが形成されている領域に対して１．１〜４倍）で、高さ２００ｍｍのＳＵＳ製の搭載筒を半田ボール径の０．５〜４倍のクリアランスを保ってメタルマスク（ボール整列用マスク）上に位置させ、その周囲近辺のボール整列用マスク上にボール直径８０μｍΦのＳｎ６３Ｐｂ３７半田ボール（日立金属社製）を載せた。 (2) Solder ball mounting (1) A commercially available rosin flux was applied to the surface (IC mounting surface) of the printed wiring board. Thereafter, the printed circuit board was mounted on the suction table of the solder ball mounting apparatus of the present invention described above, the alignment marks of the printed wiring board and the ball alignment mask were recognized using a CCD camera, and the printed wiring board and the ball alignment mask were aligned. Here, as the ball alignment mask, a Ni metal mask having an opening of 110 μmφ at a position corresponding to the connection pad of the printed wiring board was used. The thickness of the metal mask is preferably 1/4 to 3/4 of the solder ball. Although a Ni metal mask is used here, a ball alignment mask made of SUS or polyimide can also be used. The opening diameter formed in the ball alignment mask is preferably 1.1 to 1.5 times the diameter of the ball used. Next, a mounting tube made of SUS having a size corresponding to the connection pad region (1.1 to 4 times the region where the connection pad is formed) and a height of 200 mm is 0.5 to 0.5 times the solder ball diameter. A Sn63Pb37 solder ball (manufactured by Hitachi Metals Co., Ltd.) having a ball diameter of 80 μm was placed on the ball alignment mask in the vicinity of the periphery of the metal mask (ball alignment mask) while maintaining a 4-fold clearance.

実施例１では、半田ボールにＳｎ／Ｐｂ半田を用いたが、ＳｎとＡｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｚｎ等の群から選ばれるＰｂフリー半田であってもよい。そして、搭載筒上部より空気を吸引して、搭載筒とプリント配線板間の隙間の流速を５〜３５ｍ／ｓｅｃに調整して、搭載筒内に集合させた。その後、搭載筒を移動速度１０〜４０ｍｍ／ｓｅｃで送って半田ボールを移動させ、ボール整列用マスクの開口部から半田ボールを落下させて接続パッド上に半田ボールを搭載した。次に、ボール整列用マスクの余分な半田ボールを除去した後、半田ボール整列用マスクとプリント配線板を半田ボール搭載装置から別個に取り外した。最後に、前記（２）で半田ボールを搭載したプリント配線板を２３０度に設定してあるリフローに投入して半田バンプとした。 In the first embodiment, Sn / Pb solder is used for the solder balls, but Pb-free solder selected from the group of Sn and Ag, Cu, In, Bi, Zn, or the like may be used. And air was attracted | sucked from the mounting cylinder upper part, the flow rate of the clearance gap between a mounting cylinder and a printed wiring board was adjusted to 5-35 m / sec, and it aggregated in the mounting cylinder. Thereafter, the mounting ball was sent at a moving speed of 10 to 40 mm / sec to move the solder ball, and the solder ball was dropped from the opening of the ball alignment mask to mount the solder ball on the connection pad. Next, after removing excess solder balls from the ball alignment mask, the solder ball alignment mask and the printed wiring board were separately removed from the solder ball mounting apparatus. Finally, the printed wiring board on which the solder balls were mounted in the above (2) was put into a reflow set at 230 degrees to form solder bumps.

[実施例２]
引き続き、実施例２について図９及び図１０を参照して説明する。上述した実施例１では、搭載筒２４の下端開口部２４Ｏと整列用マスク１６とのクリアランス（ギャップ）は一定に形成されていた。これに対して、実施例２では、クリアランスが搭載筒２４の移動方向に対して、前後方向と左右方向で異なっている。図９（Ａ）は搭載筒２４を進行方向側から見た正面図であり、図９（Ｂ）は側面図であり、図９（Ｃ）は搭載筒２４を上方から見た平面図である。搭載筒２４は立法形状に構成され、進行方向前面側の前壁２４Ｆ、及び、後壁２４Ｒと、ボール整列用マスク１６との間のＧａｐ１は、進行方向左右の右壁２４ｒ、及び、左壁２４ｌとボール整列用マスク１６との間のＧａｐ２よりも大きくなるように構成されている。即ち、右壁２４ｒ及び左壁２４ｌが、前壁２４Ｆ及び後壁２４Ｒよりも下方へ延在するように構成されている。 [Example 2]
Next, Example 2 will be described with reference to FIGS. In the first embodiment described above, the clearance (gap) between the lower end opening 24O of the mounting cylinder 24 and the alignment mask 16 is formed constant. On the other hand, in the second embodiment, the clearance differs between the front-rear direction and the left-right direction with respect to the moving direction of the mounting cylinder 24. 9A is a front view of the mounting cylinder 24 as viewed from the direction of travel, FIG. 9B is a side view, and FIG. 9C is a plan view of the mounting cylinder 24 as viewed from above. . The mounting cylinder 24 is configured in a cubic shape, and Gap1 between the front wall 24F and the rear wall 24R on the front side in the traveling direction and the ball alignment mask 16 has a right wall 24r and a left wall on the left and right in the traveling direction. It is configured to be larger than Gap2 between 24l and the ball alignment mask 16. That is, the right wall 24r and the left wall 24l are configured to extend below the front wall 24F and the rear wall 24R.

図１０（Ａ）は、搭載筒のクリアランスが前後、左右で等しい場合の半田ボールの動きを説明する模式図である。図１０（Ａ）に示すように搭載筒のクリアランスが前後、左右で等しい場合には、クリアランスを介して流れ込む気流により４方向（前後、左右）から半田ボール群７８Ｇへ加わる力が均一になり、気流により集合させられる搭載筒２４内、特に中央位置で、半田ボール相互の衝突頻度が高まり、マスクの開口１６ａ内に落下し難くなる。 FIG. 10A is a schematic diagram for explaining the movement of the solder ball when the clearance of the mounting cylinder is the same in the front-rear and left-right directions. As shown in FIG. 10 (A), when the clearance of the mounting cylinder is the same in the front and rear, right and left, the force applied to the solder ball group 78G from four directions (front and rear, left and right) by the airflow flowing through the clearance becomes uniform. The frequency of collision between the solder balls is increased in the mounting cylinder 24 gathered by the airflow, particularly at the center position, and it is difficult to fall into the mask opening 16a.

図１０（Ｂ）は、実施例２での搭載筒のクリアランスが前後、左右で異なる際の半田ボールの動きを説明する模式図である。クリアランスが前後方向と左右方向で異なっていれば、クリアランスを介して流れ込む気流により４方向（前後、左右）から半田ボール群７８Ｇへ加わる力が不均一になり、気流により集合させられる搭載筒２４内で、半田ボール相互の衝突頻度が下がり、マスクの開口１６ａ内に落下し易くなる。なお、前後のクリアランスを介して流入する風速と、左右のクリアランスを介して流入する風速とは測定の結果、ほとんど変わらないことが分かった。即ち、クリアランスに依っては、ほとんど風速は変わらないが、風量が変わり、仕事量が変化することが分かった。 FIG. 10B is a schematic diagram for explaining the movement of the solder ball when the clearance of the mounting cylinder in the second embodiment is different between front and rear and left and right. If the clearance is different in the front-rear direction and the left-right direction, the force applied to the solder ball group 78G from four directions (front-rear, left-right) due to the airflow flowing through the clearance becomes non-uniform, and the inside of the mounting cylinder 24 gathered by the airflow As a result, the frequency of collision between the solder balls decreases, and the solder balls easily fall into the mask openings 16a. As a result of the measurement, it was found that the wind speed flowing in through the front and rear clearances and the wind speed flowing in through the left and right clearances hardly change. In other words, depending on the clearance, the wind speed hardly changed, but the air volume changed and the work volume changed.

図９（Ｃ）に示すように搭載筒２４の前後のクリアランスは左右のクリアランスに対して広い方がよい。前後クリアランスが左右に対して広い場合には、半田ボールを、搭載筒２４の移動に伴い搭載筒２４内において、進行方向に対して前後に動かすことができる。即ち、図９（Ｃ１）に示すように搭載筒２４が静止していると、搭載筒内の中央部に半田ボールは集合しているが、搭載筒２４を図中左側へ移動させると、搭載筒２４の移動に遅れて半田ボール群７８Ｇが移動するため、先ず、図１０（Ｃ２）に示すように半田ボール群７８Ｇは、搭載筒２４の中央位置よりも後側へ相対位置が一旦変わる。その後、半田ボール群７８Ｇは、後方からの気流によって中央位置を追い越して前側へ来る（図１０（Ｃ３））。更にそれから、前方からの気流によって後側へ向かう。即ち、搭載筒２４の移動に伴い、半田ボール群７８Ｇが、搭載筒２４の中央位置から進行方向に向かって前後、前後と動くことになり、マスクの開口１６ａ内に落下し易くなる。 As shown in FIG. 9C, the front and rear clearances of the mounting cylinder 24 should be wider than the left and right clearances. When the front-rear clearance is wide with respect to the left and right, the solder ball can be moved back and forth with respect to the traveling direction in the mounting cylinder 24 as the mounting cylinder 24 moves. That is, as shown in FIG. 9 (C1), when the mounting cylinder 24 is stationary, the solder balls are gathered at the center of the mounting cylinder, but when the mounting cylinder 24 is moved to the left in the figure, the mounting cylinder 24 is mounted. Since the solder ball group 78G moves behind the movement of the cylinder 24, first, the relative position of the solder ball group 78G temporarily changes from the center position of the mounting cylinder 24 to the rear side as shown in FIG. Thereafter, the solder ball group 78G passes the center position by the airflow from the rear and comes to the front side (FIG. 10 (C3)). Furthermore, it goes to the rear side by the airflow from the front. That is, as the mounting cylinder 24 moves, the solder ball group 78G moves back and forth and back and forth from the center position of the mounting cylinder 24 in the traveling direction, and easily falls into the opening 16a of the mask.

実施例２の半田ボール搭載装置では、搭載筒２４の開口部を略矩形としてあるため、図１０（Ｃ１）に示すように半田ボールを略矩形状の半田ボール群７８Ｇとして集合させ、図８（Ａ）中に示す略矩形形状の接続パッド領域７５Ａ内の個々の接続パッド７５に半田ボールを効率的に搭載することができる。なお、実施例２の半田ボール搭載装置２０では、搭載筒２４の開口部を略矩形に形成したが、円筒形状、楕円形状で、前後のクリアランスと左右のクリアランスとを異ならしめることも可能である。 In the solder ball mounting apparatus of the second embodiment, since the opening of the mounting cylinder 24 has a substantially rectangular shape, the solder balls are assembled as a substantially rectangular solder ball group 78G as shown in FIG. A) A solder ball can be efficiently mounted on each connection pad 75 in the substantially rectangular connection pad region 75A shown in FIG. In addition, in the solder ball mounting apparatus 20 of the second embodiment, the opening of the mounting cylinder 24 is formed in a substantially rectangular shape. However, the front and rear clearances and the left and right clearances can be made different in a cylindrical shape or an elliptical shape. .

[実施例１の評価試験]
以下、上述した搭載筒２４の前後、左右のクリアランスの等しい実施例１の半田ボール搭載方法により製造した半田バンプと、従来技術の方法により製造した半田バンプ（比較例１）との比較試験を行った結果について説明する。
[比較例]
比較例においては、半田ボールを接続パッドに供給する方法を変更させた以外は実施例１と同様である。
つまり、従来技術の方法を用い、スキージを用いて半田ボールを送って、ボール搭載用の開口部から半田ボールを落下させて接続パッドに半田ボールを搭載した。 [Evaluation test of Example 1]
Hereinafter, a comparison test is performed between the solder bump manufactured by the solder ball mounting method of the first embodiment having the same clearance between the front and rear and the left and right of the mounting cylinder 24 and the solder bump manufactured by the conventional method (Comparative Example 1). The results will be described.
[Comparative example]
The comparative example is the same as that of Example 1 except that the method of supplying the solder balls to the connection pads is changed.
That is, a solder ball was sent using a squeegee using a conventional method, and the solder ball was dropped from an opening for mounting the ball, and the solder ball was mounted on the connection pad.

[評価試験]
リフロー後において、ソルダーレジスト上からのバンプ高さをランダムに５０個、ＫＥＹＥＮＣＥ社製レーザー顕微鏡ＶＸ−８５００により測定した。尚、比較例では接続パッド上にバンプが搭載されていない接続パッド（ミッシングバンプ）があった。ミッシングバンプは測定対象から除外した。 [Evaluation test]
After the reflow, 50 bump heights on the solder resist were randomly measured with a laser microscope VX-8500 manufactured by KEYENCE Corporation. In the comparative example, there was a connection pad (missing bump) in which no bump was mounted on the connection pad. Missing bumps were excluded from the measurement.

[結果]
バンプ高さバンプ高さバラツキ
実施例１３５．２２μｍ１．２６
比較例３２．６４μｍ４．１８
この結果から、同じ半田ボールを用いても、本願発明の実施例１ではバンプ高さが高く、バンプ高さのバラツキが小さいことが分る。これは、実施例１では、半田ボールがスキージ等で削られることがないので、初期の半田ボールそのままのボリュームを維持して接続パッドに搭載されるからである。 [result]
Bump height Bump height variation Example 1 35.22 μm 1.26
Comparative Example 32.64 μm 4.18
From this result, it can be seen that even when the same solder balls are used, the bump height is high and the variation in bump height is small in Example 1 of the present invention. This is because in the first embodiment, since the solder ball is not scraped off by a squeegee or the like, the volume of the initial solder ball is maintained and mounted on the connection pad.

また、実施例１及び比較例で得られたプリント配線板を５００個準備しＩＣを搭載した。ＩＣ搭載基板の導通チェックを行ない、その実装歩留りを求めた。その結果は、実施例１のプリント配線板では９０％であったのに対して、比較例では３％であった。その後良品からサンプルを各１０個ランダムに取りだし、−５５×５分⇔１２５×５分のヒートサイクル試験を１０００回行ない、プリント配線板の裏面（ＩＣ実装面とは反対面）からＩＣを介して再びプリント配線板の裏面に繋がっている特定回路の接続抵抗の変化量を測定した。接続抵抗の変化量は、（（ヒートサイクル後の接続抵抗−初期値の接続抵抗）／初期値の接続抵抗）×１００である。この値が１０％を越えると不良となる。
不良の個数良品率
実施例１０１００％
比較例１００％
この結果より、実施例１では、バンプ高さのバラツキが小さいため、バンプにおける接続信頼性が高いことがわかる。それに対して、比較例の方法では信頼性を保証できる良品は０％である。 In addition, 500 printed wiring boards obtained in Example 1 and the comparative example were prepared and an IC was mounted. The continuity check of the IC mounting substrate was performed and the mounting yield was determined. The result was 90% for the printed wiring board of Example 1 and 3% for the comparative example. After that, 10 samples from each non-defective product are taken at random, and a heat cycle test of −55 × 5 minutes × 125 × 5 minutes is performed 1000 times, from the back side of the printed wiring board (opposite side to the IC mounting side) through the IC. The amount of change in connection resistance of a specific circuit connected to the back surface of the printed wiring board was measured again. The amount of change in the connection resistance is ((connection resistance after heat cycle−initial connection resistance) / initial connection resistance) × 100. When this value exceeds 10%, it becomes defective.
Number of defects Non-defective product example 1 0 100%
Comparative Example 100%
From this result, in Example 1, since the variation in bump height is small, it can be seen that the connection reliability in the bump is high. On the other hand, in the method of the comparative example, the non-defective product that can guarantee the reliability is 0%.

[実施例２の評価試験]
以下、図９、図１０を参照して上述した搭載筒２４の前後、左右のクリアランスの異なる実施例２の半田ボール搭載方法と、上記クリアランスの等しい実施例１の半田ボール搭載方法と、従来技術の方法により製造した半田バンプ（前述した比較例）との比較試験を行った結果について説明する。 [Evaluation test of Example 2]
Hereinafter, the solder ball mounting method of the second embodiment having different clearances before and after the mounting cylinder 24 described above with reference to FIGS. 9 and 10, the solder ball mounting method of the first embodiment having the same clearance, and the prior art The results of a comparison test with the solder bump manufactured by the above method (comparative example described above) will be described.

［実施例１−１］
実施例１−１においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．１５ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．１５ｍｍ（Ｇａｐ１＝Ｇａｐ２）とし、実施例１に準じ作成した。ここで、前、後、右、左は搭載筒の進行方向に対しての前後、左右である。 [Example 1-1]
In Example 1-1, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 1 with Gap1 before = Gap1 after = 0.15 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.15 mm (Gap1 = Gap2). Here, front, rear, right, and left are front and rear and left and right with respect to the traveling direction of the mounting cylinder.

［実施例１−２］
実施例１−２においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．２ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．２ｍｍ（Ｇａｐ１＝Ｇａｐ２）とし、実施例１に準じ作成した。 [Example 1-2]
In Example 1-2, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 1 with Gap1 before = Gap1 after = 0.2 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.2 mm (Gap1 = Gap2).

［実施例２−１］
実施例２−１においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．１８ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．１５ｍｍ（Ｇａｐ１＝１．２×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-1]
In Example 2-1, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 0.18 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.15 mm (Gap1 = 1.2 × Gap2).

［実施例２−２］
実施例２−２においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．２２５ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．１５ｍｍ（Ｇａｐ１＝１．５×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-2]
In Example 2-2, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 0.225 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.15 mm (Gap1 = 1.5 × Gap2).

［実施例２−３］
実施例２−３においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．３ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．１５ｍｍ（Ｇａｐ１＝２×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-3]
In Example 2-3, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 0.3 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.15 mm (Gap1 = 2 × Gap2).

［実施例２−４］
実施例２−４においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．６ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．１５ｍｍ（Ｇａｐ１＝４×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-4]
In Example 2-4, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 0.6 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.15 mm (Gap1 = 4 × Gap2).

［実施例２−５］
実施例２−５においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．２４ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．２ｍｍ（Ｇａｐ１＝１．２×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-5]
In Example 2-5, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 0.24 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.2 mm (Gap1 = 1.2 × Gap2).

［実施例２−６］
実施例２−６においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．４ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．２ｍｍ（Ｇａｐ１＝２×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-6]
In Example 2-6, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 0.4 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.2 mm (Gap1 = 2 × Gap2).

［実施例２−７］
実施例２−７においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．７５ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．２５ｍｍ（Ｇａｐ１＝３×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-7]
In Example 2-7, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 0.75 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.25 mm (Gap1 = 3 × Gap2).

［実施例２−８］
実施例２−８においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝１．２ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．３ｍｍ（Ｇａｐ１＝４×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-8]
In Example 2-8, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 1.2 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.3 mm (Gap1 = 4 × Gap2).

［実施例２−９］
実施例２−９においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝０．１８ｍｍ、Ｇａｐ１後＝０．２ｍｍ、Ｇａｐ２右＝０．１５ｍｍ、Ｇａｐ２左＝０．１４ｍｍとし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-9]
In Example 2-9, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = 0.18 mm, Gap1 after = 0.2 mm, Gap2 right = 0.15 mm, and Gap2 left = 0.14 mm.

［実施例２−１０］
実施例２−１０においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝０．４ｍｍ、Ｇａｐ１後＝０．４５ｍｍ、Ｇａｐ２右＝０．２ｍｍ、Ｇａｐ２左＝０．１５ｍｍとし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-10]
In Example 2-10, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = 0.4 mm, Gap1 after = 0.45 mm, Gap2 right = 0.2 mm, and Gap2 left = 0.15 mm.

［実施例２−１１］
実施例２−１１においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．０６ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．０４ｍｍ（Ｇａｐ１＝１．５×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-11]
In Example 2-11, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 = 0.06 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.04 mm (Gap1 = 1.5 × Gap2).

［実施例２−１２］
実施例２−１２においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．１ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．０８ｍｍ（Ｇａｐ１＝１．２５×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-12]
In Example 2-12, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 0.1 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.08 mm (Gap1 = 1.25 × Gap2).

［実施例２−１３］
実施例２−１２においては、搭載筒２４のＧａｐ１前＝Ｇａｐ１後＝０．０８ｍｍ、Ｇａｐ２右＝Ｇａｐ２左＝０．１ｍｍ（Ｇａｐ１＝０．８×Ｇａｐ２）とし、実施例２に準じ作成した。 [Example 2-13]
In Example 2-12, the mounting cylinder 24 was prepared according to Example 2 with Gap1 before = Gap1 after = 0.08 mm and Gap2 right = Gap2 left = 0.1 mm (Gap1 = 0.8 × Gap2).

（評価試験１）
各実施例の半田ボール付きプリント配線板を５００個作成し、ＩＣを搭載した。ＩＣ搭載基板の導通チェックを行い、その実装歩留まりを求めた。この結果を図１１中の図表中に示す。比較例では、３％しか良品を得ることができなかった。この結果から、搭載筒２４の前後のクリアランスと、左右のクリアランスとを異ならしめることで、収率を高めることができ、特に前後のクリアランスを左右のクリアランスよりも大きくすることで、収率を１００％まで高め得ることが分かった。 (Evaluation Test 1)
500 printed wiring boards with solder balls of each example were prepared and an IC was mounted. The continuity check of the IC mounting substrate was performed, and the mounting yield was obtained. The results are shown in the chart in FIG. In the comparative example, only 3% of good products could be obtained. From this result, it is possible to increase the yield by making the front and rear clearances of the mounting cylinder 24 different from the left and right clearances. In particular, by making the front and rear clearances larger than the left and right clearances, the yield can be increased to 100. It was found that it can be increased up to%.

（評価試験２）
また、導通チェック試験で良品であった実施例１及び実施例２、比較例で得られたプリント配線板（Ｎ＝１０）に対して−５５×５分⇔１２５×５分のヒートサイクル試験を１０００回行ない、プリント配線板の裏面（ＩＣ実装面とは反対面）からＩＣを介して再びプリント配線板の裏面に繋がっている特定回路の接続抵抗の変化量を測定した。接続抵抗の変化量は、（（ヒートサイクル後の接続抵抗−初期値の接続抵抗）／初期値の接続抵抗）×１００である。この値が±３％未満を良品（図１１中：○）、３％〜１０％または−３％〜−１０％を合格品（図１１中：△）、それ以外（１０％を越え、あるいは−１０％未満）を不良（図１１中：×）とした。この結果から、搭載筒２４の前後左右のクリアランスの少なくとも１つを異ならせることで、電気特性を改善できることが明らかになった。これは、半田ボールの衝突頻度が減少することで、半田ボールの欠けが減少し、半田バンプのボリュームが安定したからではないかと推測している。また、Ｇａｐ１／Ｇａｐ３が３以下の範囲では、風量が適切であるため、半田ボール同士の衝突による欠けが小さくなり、電気特性（接続信頼性）を改善できるのではないかと推測している。 (Evaluation test 2)
In addition, a heat cycle test of −55 × 5 minutes × 125 × 5 minutes was performed on the printed wiring board (N = 10) obtained in Example 1 and Example 2 and Comparative Example, which were non-defective products in the continuity check test. The measurement was performed 1000 times, and the amount of change in connection resistance of a specific circuit connected from the back surface of the printed wiring board (the surface opposite to the IC mounting surface) to the back surface of the printed wiring board through the IC was measured. The amount of change in the connection resistance is ((connection resistance after heat cycle−initial connection resistance) / initial connection resistance) × 100. If this value is less than ± 3%, it is a non-defective product (in FIG. 11: ◯), 3% to 10% or −3% to −10% is an acceptable product (in FIG. 11: Δ), and other than that (over 10%, or (Less than −10%) was defined as defective (in FIG. 11: x). From this result, it has been clarified that the electrical characteristics can be improved by making at least one of the front, rear, left and right clearances of the mounting cylinder 24 different. It is presumed that this is because the solder ball chipping is reduced and the solder bump volume is stabilized by reducing the collision frequency of the solder balls. In addition, when Gap1 / Gap3 is 3 or less, the air volume is appropriate, so that chipping due to collision between solder balls is reduced, and it is estimated that electrical characteristics (connection reliability) can be improved.

[比較例２]
比較例２では、実施例１において、半田ボールの代わりに半田ペーストを用いて半田バンプを形成した。 [Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, solder bumps were formed using solder paste instead of solder balls in Example 1.

実施例１と比較例２の半田バンプの高さ（ソルダーレジストから突出している高さ）をビーコ社製WYKO「NT2000」で５００測定し、そのバラツキ（σ）を算出した。その結果は以下の通りであった。
σ
実施例１１．２６
比較例２２．８４ The height of the solder bumps of Example 1 and Comparative Example 2 (height protruding from the solder resist) was measured with a WYKO “NT2000” manufactured by Beco Co., Ltd., and the variation (σ) was calculated. The results were as follows.
σ
Example 1 1.26
Comparative Example 2 2.84

また、実施例１と比較例２のプリント配線板にＩＣを実装し、ＩＣとプリント配線板間にアンダーフィルを充填してＩＣ搭載プリント配線板とした。その後、ＩＣ搭載プリント配線板の裏面（ＩＣ実装面とは反対側）からＩＣを介して再びＩＣ搭載プリント配線板の裏面に繋がっている特定回路の接続抵抗を測定し初期値とした。初期値測定後、８５℃×８０％の雰囲気中に１５hr放置したのち、−５５℃×５分⇔１２５℃×５分を１サイクルとするヒートサイクル試験を１０００回継続して行い、再度接続抵抗を測定して接続信頼性を調べた。なお、接続抵抗の変化量は、（（ヒートサイクル後の接続抵抗値−初期値の接続抵抗値）／初期値の接続抵抗値）×１００で表され、その値が±１０％以内なら合格、それを越えると不良である。結果は、実施例１が「合格」、比較例２が「不良」であった。 Further, an IC was mounted on the printed wiring boards of Example 1 and Comparative Example 2, and an underfill was filled between the IC and the printed wiring board to obtain an IC-mounted printed wiring board. Thereafter, the connection resistance of a specific circuit connected to the back surface of the IC-mounted printed wiring board from the back surface (the side opposite to the IC mounting surface) of the IC-mounted printed wiring board was measured again as an initial value. After the initial value measurement, the sample was left in an atmosphere of 85 ° C. × 80% for 15 hours, and then a heat cycle test with one cycle of −55 ° C. × 5 minutes to 125 ° C. × 5 minutes was repeated 1000 times, and the connection resistance was measured again. We measured the connection reliability. The amount of change in connection resistance is represented by ((connection resistance value after heat cycle−initial connection resistance value) / initial connection resistance value) × 100, and if the value is within ± 10%, it is acceptable. Beyond that, it is bad. As a result, Example 1 was “pass” and Comparative Example 2 was “bad”.

図１（Ａ）は、本発明の一実施例に係る半田ボール搭載装置の構成を示す構成図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の半田ボール搭載装置を矢印Ｂ側から見た矢視図である。FIG. 1A is a configuration diagram showing a configuration of a solder ball mounting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram illustrating the solder ball mounting device of FIG. FIG. 図２（Ａ）は多層プリント配線板の位置決めの説明図であり、図２（Ｂ）は搭載筒への半田ボールの供給の説明図である。FIG. 2A is an explanatory diagram of positioning of the multilayer printed wiring board, and FIG. 2B is an explanatory diagram of supply of solder balls to the mounting cylinder. 図３（Ａ）は搭載筒による半田ボールの集合の説明図であり、図３（Ｂ）は搭載筒による半田ボールの集合、誘導の説明図である。FIG. 3A is an explanatory diagram of a set of solder balls by a mounting cylinder, and FIG. 3B is an explanatory diagram of a set of solder balls by a mounting cylinder and guidance. 図４（Ａ）は半田ボールの接続パッドへの落下の説明図であり、図Ｂ（Ｂ）は吸着ボール除去筒による半田ボールの除去の説明図である。FIG. 4A is an explanatory view of the dropping of the solder ball onto the connection pad, and FIG. BB is an explanatory view of the removal of the solder ball by the suction ball removing cylinder. 図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）は多層プリント配線板の製造工程の説明図である。5 (A), 5 (B), and 5 (C) are explanatory diagrams of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board. 多層プリント配線板の断面図である。It is sectional drawing of a multilayer printed wiring board. 図６に示す多層プリント配線板にＩＣチップを取り付け、ドータボードへ載置した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which attached the IC chip to the multilayer printed wiring board shown in FIG. 6, and mounted in the daughter board. 図８（Ａ）は多数個取り用の多層プリント配線板の平面図であり、図８（Ｂ）は接続パッド領域の別例の平面図である。FIG. 8A is a plan view of a multi-layer multilayer printed wiring board, and FIG. 8B is a plan view of another example of the connection pad region. 図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）は、実施例２での搭載筒と整列用マスクとの間のクリアランスの説明図である。FIG. 9A, FIG. 9B, and FIG. 9C are explanatory views of the clearance between the mounting cylinder and the alignment mask in the second embodiment. 図１０（Ａ）は、搭載筒のクリアランスが前後、左右で等しい際の半田ボールの動きを説明する模式図であり、図１０（Ｂ）は、実施例２での搭載筒のクリアランスが前後、左右で異なる際の半田ボールの動きを説明する模式図であり、図１０（Ｃ１）〜（Ｃ３）は、搭載筒の前後クリアランス、左右クリアランスよりも大きい際の半田ボールの動きを説明する模式図である。FIG. 10A is a schematic diagram for explaining the movement of the solder ball when the clearance of the mounting cylinder is equal between the front and rear and the left and right, and FIG. 10B is the front and rear clearances of the mounting cylinder in Example 2. FIGS. 10C to 10C are schematic diagrams for explaining the movement of the solder ball when the mounting cylinder is larger than the front-rear clearance and the left-right clearance. It is. 実施例２と比較例との評価結果を示す図表である。It is a graph which shows the evaluation result of Example 2 and a comparative example. 図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）は、従来技術のボール整列用マスクを用いる半田ボールの搭載を示す模式図である。12 (A), 12 (B), and 12 (C) are schematic views showing mounting of solder balls using a conventional ball alignment mask. フィルドビアの凹凸量の説明図である。It is explanatory drawing of the uneven | corrugated amount of a filled via.

符号の説明Explanation of symbols

１０プリント配線板
１２上下移動軸
１４ＸＹθ吸引テーブル
１６ボール整列用マスク
１６ａ開口
２０半田ボール搭載装置
２２半田ボール供給装置
２４搭載筒（筒部材）
２６吸引ボックス
４０Ｘ方向移動軸
４２移動軸支持ガイド
４６アライメントカメラ
６１吸着ボール除去筒
６６吸引ボックス
６８吸着ボール除去吸引装置
７５接続パッド
７８ｓ半田ボール
８０フラックス
Ｇａｐ１前後のクリアランス
Ｇａｐ２左右のクリアランス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Printed wiring board 12 Vertical moving shaft 14 XY (theta) suction table 16 Ball alignment mask 16a Opening 20 Solder ball mounting apparatus 22 Solder ball supply apparatus 24 Mounting cylinder (cylinder member)
26 Suction box 40 X direction moving shaft 42 Moving shaft support guide 46 Alignment camera 61 Suction ball removal cylinder 66 Suction box 68 Suction ball removal suction device 75 Connection pad 78s Solder ball 80 Flux Gap1 Front and rear clearance Gap2 Left and right clearance

Claims

プリント配線板の接続パッドに対応する複数の開口を備えるボール整列用マスクを用い、半田バンプとなる半田ボールをプリント配線板の接続パッドに搭載するための半田ボール搭載方法であって、
ボール整列用マスクの上方に、該ボール整列用マスクに対向する開口部を備える筒部材を位置させ、該筒部材で空気を吸引することで、当該筒部材直下のボール整列用マスク上に半田ボールを集合させ、
前記筒部材を水平方向に移動させることで、前記ボール整列用マスクの上に集合させた半田ボールを移動させ、ボール整列用マスクの開口を介して、半田ボールをプリント配線板の接続パッドへ落下させることを特徴とする半田ボール搭載方法。 A solder ball mounting method for mounting a solder ball to be a solder bump on a connection pad of a printed wiring board using a ball alignment mask having a plurality of openings corresponding to the connection pads of the printed wiring board,
A cylindrical member having an opening facing the ball alignment mask is positioned above the ball alignment mask, and air is sucked by the cylindrical member, whereby a solder ball is placed on the ball alignment mask immediately below the cylindrical member. Collect
By moving the cylindrical member in the horizontal direction, the solder balls assembled on the ball alignment mask are moved, and the solder balls are dropped onto the connection pads of the printed wiring board through the openings of the ball alignment mask. A solder ball mounting method characterized by comprising:

半田バンプとなる半田ボールをプリント配線板の接続パッドに搭載する半田ボール搭載装置であって、
プリント配線板の接続パッドに対応する複数の開口を備えるボール整列用マスクと、
ボール整列用マスクの上方に位置し、開口部から空気を吸引することで開口部直下に半田ボールを集合させる筒部材と、
前記筒部材を水平方向に移動させる移動機構であって、該筒部材を移動させることで前記ボール整列用マスクの上に集合させた半田ボールを移動させ、ボール整列用マスクの開口を介して、半田ボールをプリント配線板の接続パッドへ落下させる移動機構と、を備えることを特徴とする半田ボール搭載装置。 A solder ball mounting device for mounting a solder ball to be a solder bump on a connection pad of a printed wiring board,
A ball alignment mask having a plurality of openings corresponding to connection pads of the printed wiring board;
A cylindrical member that is located above the ball alignment mask and collects solder balls directly under the opening by sucking air from the opening;
A moving mechanism for moving the cylindrical member in a horizontal direction, and moving the solder ball assembled on the ball alignment mask by moving the cylindrical member, through the opening of the ball alignment mask, And a moving mechanism for dropping the solder ball onto the connection pad of the printed wiring board.

半田バンプとなる半田ボールをプリント配線板の接続パッドに搭載する半田ボール搭載装置であって、
プリント配線板の接続パッドに対応する複数の開口を備えるボール整列用マスクと、
ボール整列用マスクの上方に位置し、開口部から空気を吸引することで開口部直下に半田ボールを集合させる筒部材と、
前記筒部材を水平方向に移動させる移動機構であって、該筒部材を移動させることで前記ボール整列用マスクの上に集合させた半田ボールを移動させ、ボール整列用マスクの開口を介して、半田ボールをプリント配線板の接続パッドへ落下させる移動機構と、を備え、前記筒部材の開口部下端と前記ボール整列用マスクとの間のクリアランスを、前記筒部材の移動方向に対する前後方向と左右方向とで異ならしたことを特徴とする半田ボール搭載装置。 A solder ball mounting device for mounting a solder ball to be a solder bump on a connection pad of a printed wiring board,
A ball alignment mask having a plurality of openings corresponding to connection pads of the printed wiring board;
A cylindrical member that is located above the ball alignment mask and collects solder balls directly under the opening by sucking air from the opening;
A moving mechanism for moving the cylindrical member in a horizontal direction, and moving the solder ball assembled on the ball alignment mask by moving the cylindrical member, through the opening of the ball alignment mask, A moving mechanism for dropping the solder ball onto the connection pad of the printed wiring board, and the clearance between the lower end of the opening of the cylindrical member and the ball alignment mask is set to the front-rear direction and the left-right direction with respect to the moving direction of the cylindrical member. Solder ball mounting device, characterized in that it differs depending on the direction.

前記筒部材の開口部の移動方向に対する前記前後方向のクリアランスを前記左右方向のクリアランスよりも大きくしたことを特徴とする請求項３の半田ボール搭載装置。 4. The solder ball mounting device according to claim 3, wherein the clearance in the front-rear direction with respect to the moving direction of the opening of the cylindrical member is made larger than the clearance in the left-right direction.

前記筒部材の開口部を略矩形としたことを特徴とする請求項３又は請求項４の半田ボール搭載装置。 The solder ball mounting device according to claim 3 or 4, wherein the opening of the cylindrical member has a substantially rectangular shape.

前記筒部材をプリント配線板の幅に対応させて複数並べたことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１の半田ボール搭載装置。 6. The solder ball mounting device according to claim 2, wherein a plurality of the cylindrical members are arranged corresponding to the width of the printed wiring board.

前記ボール整列用マスク上に残った半田ボールを回収するための吸引筒を備えることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１の半田ボール搭載装置。 7. The solder ball mounting apparatus according to claim 2, further comprising a suction cylinder for collecting the solder balls remaining on the ball alignment mask.

プリント配線板の接続パッド領域の接続パッドに対応する複数の開口を備えるボール整列用マスクを用い、半田バンプとなる半田ボールをプリント配線板の接続パッドに搭載するための半田ボール搭載方法であって、
前記ボール整列用マスクとの間のクリアランスが移動方向に対する前後方向と左右方向とで異なる開口部下端を備える筒部材を、ボール整列用マスクの上方に位置させ、該筒部材で空気を吸引することで、当該筒部材直下のボール整列用マスク上に半田ボールを集合させ、前記筒部材を水平方向に移動させることで、前記ボール整列用マスクの上に集合させた半田ボールを移動させ、ボール整列用マスクの開口を介して、半田ボールをプリント配線板の接続パッドへ落下させることを特徴とする半田ボール搭載方法。 A solder ball mounting method for mounting a solder ball to be a solder bump on a connection pad of a printed wiring board using a ball alignment mask having a plurality of openings corresponding to the connection pads in the connection pad area of the printed wiring board ,
A cylindrical member having a lower end of an opening whose clearance with the ball alignment mask is different in the front-rear direction and the left-right direction with respect to the moving direction is positioned above the ball alignment mask, and air is sucked by the cylindrical member. The solder balls are assembled on the ball alignment mask immediately below the cylindrical member, and the solder balls assembled on the ball alignment mask are moved by moving the cylindrical member in the horizontal direction, thereby aligning the balls. A solder ball mounting method comprising dropping a solder ball onto a connection pad of a printed wiring board through an opening of a mask for use.