JPH09148723A - 半田ボール転写治具 - Google Patents

半田ボール転写治具

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JPH09148723A
JPH09148723A JP29961495A JP29961495A JPH09148723A JP H09148723 A JPH09148723 A JP H09148723A JP 29961495 A JP29961495 A JP 29961495A JP 29961495 A JP29961495 A JP 29961495A JP H09148723 A JPH09148723 A JP H09148723A
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solder ball
solder
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solder balls
ball transfer
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Kenichi Otake
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板パッドに半田バンプを形成する際、半田
ボール転写マスクの孔に供給した半田ボールが全て確実
に基板パッドに転写できるように図る。 【解決手段】 半田ボール転写マスク1には、孔6が設
けられ、その中に弾性体5が入っており、弾性体5の上
部には上面の中央部が窪んだ円板4が取り付けられてい
る。半田ボールを基板パッドに転写する際には、半田ボ
ールを孔6に入れ、弾性体5の下から板2に設けられた
突起3を当て弾性体5を押すことにより、半田ボールを
持ち上げ、基板パッドに押しつける。基板パッドは、半
田ボールに対し、位置決めされており、さらにフラック
スが塗布されている。全ての半田ボールは、弾性体5が
変形することで基板パッドに押しつけられ、フラックス
の粘着性で基板パッドに転写される。その後、基板を反
転し、リフローを行うことで基板パッドに半田バンプを
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明、基板上のパッドに、
半田バンプを形成する際の半田ボールを転写する治具の
構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の基板パッドへの半田バンプ形成方
法として、図4の特開平4−65130号公報に示す方
法がある。
【0003】その概要を説明すると、次のとおりであ
る。半田ボールキャリア14は、真空室(減圧室)16
の下部開口面をマスク20、網板19及び吸気板18に
より覆って構成される。半田ボール9の直径より薄いス
テンレス等の金属板からなるマスク20には、半田ボー
ル9がかん合する透光21を設ける。ステンレスワイヤ
等からなる網板19は、透孔21内に複数の網目が露呈
するメッシュとする。ステンレス等の金属板からなる吸
気板18には、網目19を挟んで透孔21に対向する吸
気孔17を設ける。
【0004】図4の状態の半田ボールキャリア14及び
半田ボール容器(図示せず)の上下の位置を反対にし
て、マスク20上に多数の半田ボール9を上から乗せ、
半田ボールキャリア14及び半田ボール容器を振動させ
て透孔21の内部に半田ボール9をかん合させる。
【0005】吸気用の口金15に接続した真空装置を駆
動し、真空室16を減圧すると、透孔21にかん合した
半田ボール9は、吸気孔17及び網板19を通る吸気力
によって透孔21内に保持される。
【0006】再度、半田ボールキャリア14及び半田ボ
ール容器の上下の位置を反対にして図4の状態に戻す
と、余分な半田ボール9を落下させ、必要な半田ボール
9のみを透孔21内に残す。次に、フラックスを塗布し
た基板パッド部に位置合わせ後、半田ボール9を接触さ
せ、その粘着性を利用し、半田ボール9を転写する。そ
の後リフローを行い、基板パッドに半田バンプを形成す
る。
【0007】他の方法として、図5に示すように半田ボ
ール転写マスク1に設けられた不貫通孔22に半田ボー
ル9を入れ、その上に基板パッド11にフラックス12
を塗布した基板10を位置合わせ後、基板10を乗せ、
フラックス12の粘着性を用いて半田ボール9を転写す
る方法があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】特開平4−65130
号公報のように半田ボールキャリアを用いて、半田ボー
ルを基板パッドに供給する方法では、半田ボール径のば
らつきや孔径のばらつきにより、空気漏れが生じ半田ボ
ールの固定力が弱くなり、半田ボールキャリアを反転す
る際、半田ボールが落下し、基板パッドに半田ボールの
供給ができない欠点がある。
【0009】また、図5に示すような固定した半田ボー
ルを基板パッドに転写する際、半田ボール径や半田ボー
ル転写マスクの不貫通孔の深さのばらつきにより、基板
パッド上のフラックスに半田ボールが接触しなかった
り、半田ボールが不貫通孔角へ食い込むことにより、基
板パッドに半田ボールが転写できず、基板パッドへの半
田ボール供給ができない欠点がある。
【0010】さらに半田ボール転写治具と基板を同時に
裏返して、基板パッドに半田ボールを落とす方法がある
か、半田ボール転写マスクと基板の反りにより、両者間
に隙間が生じ、裏返す際に半田ボールが移動してしま
い、位置ずれを起こす欠点がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、半田ボール転
写治具に関し、マスクの孔に挿入された弾性体とその上
部に設置された円板に対し、鉛直下から板を当て、板に
設けられた突起が弾性体と円板を押し上げることによ
り、弾性体と円板は孔の側面に対し、鉛直方向に移動
し、治具の上部に設置された基板に当たり、フラックス
を塗布された基板パッドに接する。その際、基板や半田
ボール転写治具の反り、半田ボール径のばらつきにより
基板パッドに接しない箇所も生じるが、さらに力を加え
ることで、図2に示すように、すでに基板パッドに接し
た箇所の弾性体は横方向に潰れ、変形する。全ての半田
ボールが接する力を加えることにより、全ての半田ボー
ルが確実に基板パッドに接し、基板パッドに転写できる
構造になっている。また、マスクの孔の底部に弾性体落
下防止突起を設ける。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施形態に
ついて、図面を参照して説明する。
【0013】図1は、本発明の一実施形態による半田ボ
ール転写治具の断面構造を示す図である。本実施形態で
は、半田ボール転写マスク1に孔6を設けてあり、その
中に弾性体5が入っており、さらにその上には円板4が
取り付けられている。円板4は、表面が中央部で凹形状
になっている。半田ボール転写マスク1は、反りを押さ
えるため、厚さ1mm以上の金属板を用いる。
【0014】半田ボール転写治具に半田ボール9を供給
するには、形成する半田バンプ数の約10倍の数の半田
ボールを半田ボール転写マスク1の上に載せた後、揺動
と振動を加える。半田ボール9は、揺動や振動の際、半
田ボール転写マスク1の端に設けた枠8により、半田ボ
ール転写マスク1の外に漏れることを防止される。揺動
は、半田ボール転写治具の長軸方向に1秒間に1回程度
の速さで5回以上行い、揺動と同時に半田ボール転写マ
スク1の短方向に振動を300Hz〜500Hzで加え
る。この振動数にすることで、弾性体5、及び円板4が
孔6から飛び出すことはない。半田ボール転写マスク1
に設ける孔6の直径は、半田ボール9に対し、140μ
m〜200μm大きくし、孔6の深さは、半田ボールの
半径よりも、70μm〜100μm大きくする。例え
ば、使用する半田ボール直径が、800μmである場
合、孔の径は、940μm〜1000μmとし、孔の深
さは、470μm〜500μmにする。このようにする
ことで、孔6には必ず1ケの半田ボール9が入り、一度
孔6に入った半田ボール6は、揺動や振動によって孔6
から飛び出すことはない。また、孔6に入った半田ボー
ル9は、円板4が表面中央で凹形状となっているため
に、円板4中央に位置している。なお、半田ボール転写
マスク1の孔6の底部に弾性体5の落下を防止するた
め、弾性体落下防止突起7を設ける。
【0015】基板10に半田ボール9を転写する方法を
示す。基板10に対し、基板パッド11の部分が開い
た、150μm〜200μm厚のメタルマスクを重ね、
その上から印刷でフラックス12を供給する。
【0016】次に図2に示すように基板10と半田ボー
ル転写マスク1の位置合わせを行い、半田ボール転写マ
スク1の下から突起3を有した板2を押しつける。基板
10と半田ボール転写マスク1の位置合わせは、基板1
0に設けられた3点の位置合わせ用穴と半田ボール転写
マスク1に設けられた位置合わせ用マークによって行
う。突起3で弾性体5と円板4を垂直方向に押し上げ基
板パッド11に半田ボール9を押しつける。この突起3
の径は、孔6の径に対し、50%であり、孔6の直径
が、1000μmである場合、突起3の直径は、500
μmする。また、突起3の長さは、1mm〜2mmとす
る。基板10や半田ボール転写マスク1の反り、半田ボ
ール9の径のばらつきにより、半田ボール9が基板パッ
ド11に押しつけられないものもあるが、鉛直下から押
す力を強めることで、すでに基板パッド11に届いた半
田ボール9を支えている弾性体5が変形し、基板パッド
11に届かなかった半田ボール9も力圧が強くなるにつ
れて、基板パッド11に届くようになり、全ての半田ボ
ール9が基板パッド11に押しつけられる。弾性体5の
材質は、小さい力で変形するゴムやシリコーン樹脂であ
るから、基板パッド11に押しつけられた半田ボール9
は、フラックス12の粘着性により、基板パッド11に
転写される。その後、基板10を反転し、リフローを行
うことで、図3に示す半田バンプ13を基板パッド11
の上に形成する。
【0017】
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、フラッ
クスを塗布された基板パッドに対し、半田ボール転写マ
スクの孔に供給された全ての半田ボールを転写できる治
具の構造を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の半田ボール転写治具の断
面図である。
【図2】本発明の一実施形態の半田ボール転写治具の使
用状態を示す断面図である。
【図3】本発明の一実施形態の半田ボール転写治具によ
り半田ボールを基板パッドに転写し、リフロー後に基板
パッド上に形成された半田バンプの断面図である。
【図4】従来の半田ボール転写治具の断面図である。
【図5】従来の他の半田ボール転写治具の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 半田ボール転写マスク 2 板 3 突起 4 円板 5 弾性体 6 孔 7 弾性体落下防止突起 8 枠 9 半田ボール 10 基板 11 基板パッド 12 フラックス 13 半田バンプ 14 半田ボールキャリア 15 口金 16 真空室 17 吸気孔 18 吸気板 19 網板 20 マスク 21 透孔 22 不貫通孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上のパッドに半田バンプを形成する
    際、弾性体がマスクの孔に挿入されており、その上に中
    央部が窪んだ円板が設置され、円板に半田ボールを乗
    せ、弾性体の下から力を加えることで半田ボールを持ち
    上げて、マスク上部に設置された基板のフラックスが付
    いたパッドに供給することを特徴とする半田ボール転写
    治具。
  2. 【請求項2】 前記マスクの孔の底部に弾性体落下防止
    突起を設けたことを特徴とする請求項1記載の半田ボー
    ル転写治具。
  3. 【請求項3】 前記弾性体の下から力を加える部材が板
    に設けられた突起であることを特徴とする請求項1記載
    の半田ボール転写治具。
JP7299614A 1995-11-17 1995-11-17 半田ボール転写治具 Expired - Lifetime JP2746286B2 (ja)

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