JPH09260417A - 導電性ボールの接合方法及び導電性ボールの接合装置 - Google Patents

導電性ボールの接合方法及び導電性ボールの接合装置

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JPH09260417A
JPH09260417A JP8062350A JP6235096A JPH09260417A JP H09260417 A JPH09260417 A JP H09260417A JP 8062350 A JP8062350 A JP 8062350A JP 6235096 A JP6235096 A JP 6235096A JP H09260417 A JPH09260417 A JP H09260417A
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conductive
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宏 土師
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速に導電性ボールを移載できる導電性ボー
ルの接合方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ツール１３をボール６へ下降させて、ボ
ールの上部にツールの下部を食い込ませてこのツール１
３の下部にボール６を保持し、次にツール１３を回路パ
ターン２へ下降させてボールが食い込みによってツール
１３に保持される力よりも大きな接合力でこのツール１
３の下部に保持されたボールを回路パターンに接合さ
せ、次にツール１３を回路パターン２から離反する方向
へ移動させて回路パターン２に接合されたボール６から
分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ボールを用
いた導電性ボールの接合方法及び導電性ボールの接合装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】基板の回路パターンにバンプ（突出電
極）を比較的に安価に形成できる工法として、ワイヤバ
ンプ法が知られている。この工法は、金属細線からなる
ワイヤの先端部にスパークを飛ばしてボールを形成し、
このボールを回路パターンに押し付けて接合させ、その
後ワイヤをクランパで保持して上昇させて回路パターン
に接合したボールからワイヤを引きちぎってボールのみ
を回路パターンに残し、残ったボールをバンプとして使
用するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この工
法では、ボールを回路パターンへ接合する一連の工程の
中でボール形成やワイヤを引きちぎる際に行うクランパ
の開閉動作を行うのでタクトタイムが長くなりがちであ
るという問題点があった。
【０００４】そこで本発明は、高速に導電性ボールを接
合できる導電性ボールの接合方法を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の導電性ボールの
接合方法は、ツールをボール供給部のボールへ下降させ
てボールの上部にツールの下部を食い込ませてこのツー
ルの下部にボールを保持、次にツールを回路パターンへ
下降させてボールが食い込みによってツールに保持され
る力よりも大きな接合力でボールを回路パターンに接合
させ、次にツールを前記回路パターンから離反する方向
へ移動させて回路パターンに接合されたボールからこの
ツールを分離するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】請求項１記載の導電性ボールの接
合方法は、ツールでボールをピックアップする際、ボー
ルの上部にツールの下部を食い込ませ、ボールを回路パ
ターン上へ接合する際、ボールが食い込みによってツー
ルに保持される力よりも大きな接合力でボールを回路パ
ターンに接合させ、次にツールを前記回路パターンから
離反する方向へ移動させて回路パターンに接合されたボ
ールからこのツールを分離するものであり、ボールのピ
ックアップは単にボールをツールに食い込ませるだけで
完了し、またボールの接合は単にツールに食い込んだボ
ールを回路パターンに圧着させた後ツールを回路パター
ンから離反させるだけで完了する。即ち、ボール形成や
ワイヤ引きちぎりの際のクランパ開閉動作等時間のかか
る動作が含まれていないので、高速な接合を行うことが
できる。
【０００７】次に、図面を参照しながら本発明の実施の
形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態
における導電性ボールの接合装置の斜視図である。
【０００８】図１において、１はその表面に複数の回路
パターン２が形成された基板、３は回路パターン２上に
形成されたバンプ、４は基板１を位置決めする位置決め
テーブルである。
【０００９】５は位置決めテーブル４に隣接して配置さ
れたボール供給部であり、６はボール供給部５が供給す
る導電性のボールである。このボール６としては、金ボ
ール、半田ボールなど種々のものを使用できる。
【００１０】７はＸモータＭＸ，ＹモータＭＹによって
ＸＹ方向に移動できる移動手段としての移動テーブル、
８は移動テーブル７上に設けられ略Ｕ字状をなすフレー
ム、９はフレーム８の上部に揺動自在に軸支されたブロ
ックであり、１０はブロック９を揺動させるモータであ
る。このモータ１０は、後述するツールの上下動手段を
構成している。
【００１１】そして、ブロック９にはアーム１１の後部
が装着されており、１２はアーム１１の後端部に装着さ
れた超音波振動子、１３はアーム１１の先端部に保持さ
れたツールである。
【００１２】次に図２、図３を参照しながら、第１の実
施の形態について説明する。本形態では、ツール１３の
下部に円錐状の凹部１３ａを形成し、この凹部１３ａと
同軸的に針１３ｂを配置すると共に、針１３ｂの先端部
を凹部１３ａから下方へ突出させている。
【００１３】次に動作を説明する。まず、ＸモータＭ
Ｘ，ＹモータＭＹを駆動してツール１３をボール供給部
５上のボール６の真上に移動する。そして、図２（ａ）
に示すように、モータ１０を駆動してアーム１１を下向
きに揺動させることにより、針１３ｂをボール６へ向け
て下降させる。
【００１４】そして図２（ｂ）に示すように、ボール６
の上部へ針１３ｂを突き刺しツール１３にボール６を食
い込ませる。次に、図２（ｃ）で示すように、ツール１
３を上昇（矢印Ｎ２）させてボール６をピックアップす
る。このように、ボール６をピックアップする際には、
単にツール１３を上下に往復動させるだけでよい。
【００１５】次に、ＸモータＭＸ，ＹモータＭＹを駆動
して、ツール１３を回路パターン２上へ移動させる。そ
して、図２（ｄ）で示すように、モータ１０を駆動して
ツール１３を下降（矢印Ｎ３）させ、図２（ｅ）で示す
ように、ボール６の下部を回路パターン２へ圧着する。
この圧着時には、超音波振動子１２を駆動して、ボール
６が食い込みによってツール１３に保持される力よりも
十分大きな接合力で、ボール６と回路パターン２とが接
合するようにする。因みに、超音波振動子１２を用いれ
ば、このように大きな接合力を簡単に得ることができ
る。
【００１６】そして圧着が終了したら、図２（ｆ）で示
すようにツール１３を回路パターン２から離反する方向
へ上昇（矢印Ｎ４）させボール６を回路パターン２上へ
残しバンプ３とする。なおこのとき接合力はボール６が
食い込みによってツール１３に保持される力に対して十
分大きいので、ボール６がツール１３と一緒に上昇して
回路パターン２から外れてしまうことはない。このよう
に、ボール６を接合させる際にも、従来のようにクラン
パの開閉といった時間のかかる動作は不要であるから、
それだけボール６の接合におけるタクトタイムを短縮す
ることができる。
【００１７】ところで、上述したようにボール６として
は、金ボールや半田ボールなど種々の導電性を有するボ
ールを用いることができる。そして、本形態によると、
バンプ３の上部に針１３ｂで突き刺した跡（即ち穴）が
残る。しかしながら、この穴が残っても次に述べるよう
に別段支障を生じない。
【００１８】まず金ボールを用いた場合には、バンプ３
が形成された後に、バンプ３や基板１が実装されるモジ
ュール２０の電極２１等には、導電性熱硬化接着剤２２
（例えば銀ペーストなど）が塗布される（図３
（ａ））。
【００１９】そして図３（ｂ）に示すように、導電性熱
硬化接着剤２２を硬化させることにより、基板１をモジ
ュール２０に固着する。このとき、バンプ３に穴が開い
ていても、この穴に上記接着剤２２が入り込み支障なく
固着できる。むしろ、穴がある方が、多い量の上記接着
剤２２がバンプ３と電極２１との間に存在するので好都
合なのである。
【００２０】また、ボール６に半田ボールを用いる場合
（図３（ｃ））、半田ボールによる固着は、半田を溶融
させた後固化させることにより行われるので、一旦半田
が溶融する際に、溶けた半田がその表面張力で丸くなり
自然と穴がなくなってしまう（図３（ｄ））ので、この
場合も何ら支障なく後工程を行えるのである。
【００２１】次に、本発明の第２の実施の形態につい
て、図４を参照しながら説明する。第２の実施の形態で
は、ツール１３の下部に、ボール６よりもやや小径の凹
部１３ｃを形成し、この凹部１３ｃに無理やりボール６
を押込むことで、ツール１３にボール６を食い込ませる
ものである。
【００２２】即ち、ピックアップ時には、ツール１３を
下降して（図４（ａ））、凹部１３ｃにボール６を食い
込ませ（図４（ｂ））、ツール１３を上昇させる（図４
（ｃ））。
【００２３】また接合時には、ツール１３を下降して
（図４（ｄ））、超音波振動子１２による振動を与えて
ボール６の下部を回路パターン２に接合し（図４
（ｅ））、ボール６を残してツール１３を上昇させ（図
４（ｆ））、バンプ３を形成する。
【００２４】第２の実施の形態においても、接合力を食
い込みによってツールに保持される力より十分大きくす
ることは容易であり、ピックアップ時及び接合時のいず
れにおいても、従来のクランパ開閉というような時間の
かかる動作が不要であって、タクトタイムを短縮でき
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明の導電性ボールの接合方法は、ツ
ールでボールをピックアップする際、ボールの上部にツ
ールの下部を食い込ませ、ボールを回路パターン上へ接
合する際ボールがツールに食い込むよりも大きな接合力
でボールを回路パターンに接合させるものであるので、
タクトタイムを短縮して高速な接合を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における導電性ボールの
接合装置の斜視図
【図２】（ａ）本発明の第１の実施の形態における導電
性ボールの接合方法の工程説明図 （ｂ）本発明の第１の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｃ）本発明の第１の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｄ）本発明の第１の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｅ）本発明の第１の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｆ）本発明の第１の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図
【図３】（ａ）本発明の第１の実施の形態における導電
性ボールの接合方法の工程説明図 （ｂ）本発明の第１の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｃ）本発明の第１の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｄ）本発明の第１の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図
【図４】（ａ）本発明の第２の実施の形態における導電
性ボールの接合方法の工程説明図 （ｂ）本発明の第２の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｃ）本発明の第２の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｄ）本発明の第２の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｅ）本発明の第２の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図 （ｆ）本発明の第２の実施の形態における導電性ボール
の接合方法の工程説明図
【符号の説明】
２ 回路パターン ６ ボール １３ ツール １３ｂ 針

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ボール供給部からツールでボールをピック
    アップし、ピックアップしたボールを回路パターン上へ
    接合する導電性ボールの接合方法であって、ツールをボ
    ール供給部のボールへ下降させてボールの上部に前記ツ
    ールの下部を食い込ませてこのツールの下部にボールを
    保持し、次に前記ツールを回路パターンへ下降させてボ
    ールが食い込みによってツールに保持される力よりも大
    きな接合力でこのツールの下部に保持されたボールを回
    路パターンに接合させ、次に前記ツールを前記回路パタ
    ーンから離反する方向へ移動させて回路パターンに接合
    されたボールからこのツールを分離することを特徴とす
    る導電性ボールの接合方法。
  2. 【請求項２】ボールを供給するボール供給部と、回路パ
    ターンを有する基板を位置決めする位置決めテーブル
    と、下部がボールの上部に食い込ませ得るように形成さ
    れたツールと、前記ツールに食い込んだボールを回路パ
    ターン上に押し付けてボールが食い込みによってツール
    に保持される力よりも大きな接合力で回路パターンに接
    合するように、前記ツールに上下動作を行わせる上下動
    手段とを備えたことを特徴とする導電性ボールの接合装
    置。
  3. 【請求項３】前記ツールは、ボールに突き刺さる針を有
    することを特徴とする請求項２記載の導電性ボールの接
    合装置。
  4. 【請求項４】前記ツールは、ボールの上部に噛み込む凹
    部を有することを特徴とする請求項２記載の導電性ボー
    ルの接合装置。
JP8062350A 1996-03-19 1996-03-19 導電性ボールの接合方法及び導電性ボールの接合装置 Pending JPH09260417A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6555764B1 (en) 1998-03-12 2003-04-29 Fujitsu Limited Integrated circuit contactor, and method and apparatus for production of integrated circuit contactor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6555764B1 (en) 1998-03-12 2003-04-29 Fujitsu Limited Integrated circuit contactor, and method and apparatus for production of integrated circuit contactor
US7174629B2 (en) 1998-03-12 2007-02-13 Fujitsu Limited Integrated circuit contactor, and method and apparatus for production of integrated circuit contactor

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