TWI414391B - Solder ball printing device - Google Patents

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TWI414391B
TWI414391B TW099111809A TW99111809A TWI414391B TW I414391 B TWI414391 B TW I414391B TW 099111809 A TW099111809 A TW 099111809A TW 99111809 A TW99111809 A TW 99111809A TW I414391 B TWI414391 B TW I414391B
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Noriaki Mukai
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Naoaki Hashimoto
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Description

錫球印刷裝置
本發明係關於一種根據印刷法用以在半導體等基板的電極上形成焊錫之印刷裝置，尤其是關於使用錫球加以印刷之錫球印刷裝置。
在習知的錫球印刷裝置中，提出在半導體等基板上搭載印刷錫球之遮罩，並將錫球供給至該遮罩，使被供給的錫球從設置在遮罩的開口部壓入半導體等基板面上所用之各種構成。
例如，如記載於專利文獻1所示，揭示將錫球供給至遮罩面上之錫球供給部、及用以將被供給至遮罩面上的錫球從設置於遮罩的開口部壓入基板面上，一邊將設置在抖入具之複數條線狀構件朝遮罩面按壓，一邊朝水平方向移動的構成之印刷裝置。
又該在印刷裝置中，記載了在遮罩的左端具備錫球吸引口，藉此吸引除去殘留在遮罩上面的錫球。
又在專利文獻2中，針對一邊使刮板頭旋轉一邊使其水平移動而將錫球抖入遮罩開口部者，揭示了從設置在刮板頭上部之計量部將特定量的錫球供給到刮板頭之旋轉軸部，使錫球從旋轉軸供給至遮罩面上。
在上述專利文獻1的構成中，將遮罩載置於平台上時，於遮罩之搬入側的入口設置錫球供給裝置，一邊從供給裝置將錫球供給到遮罩面一邊在平台上移動遮罩。
藉此，在遮罩面上均勻分散配置錫球。其後，水平移動抖入具而將錫球供給到遮罩開口部者。在該方式中，將錫球分散配置到遮罩上時，根據遮罩之移動側的變動或遮罩停止時的振動，於已分散配置的錫球恐怕會發生偏移。
又由於在將遮罩設置於印刷裝置前供給錫球，在每一次印刷都必須移動遮罩，而有接觸時間延長的課題。
又沒被用於印刷之錫球雖然是利用與錫球供給頭不同之另外設置的吸引口加以吸引，但是在該情況下，於線狀之抖入具的前面線材保持不完的情形，利用後方線材加以保持而將剩餘的錫球搬送到吸引口附近，但是會有發生後方線材的所保持的錫球與先前被供給的錫球重疊而被供給至遮罩開口部的情形之可能性。
又如引用文獻2所示，在從旋轉軸部將錫球供給到遮罩面的方式中，用以伴隨刮板頭的旋轉而在遮罩面分散配置錫球，不一定能夠均勻分散配置錫球而發生印刷缺陷，形成所謂修理工程不可或缺的課題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-101502號公報
[專利文獻2]日本特開2008-142775號公報
如上述所示，在遮罩上分散配置錫球時，根據遮罩之移動側的變動或遮罩停止時的振動，於已分散配置的錫球恐怕會產生偏移，以及用以伴隨刮板頭的旋轉而在遮罩面分散配置錫球，無法均勻分散配置錫球，在構成面及印刷方法形成課題。
因此，本發明之第1目的係為提供使錫球均勻，精確度佳印刷錫球之錫球印刷裝置。
本發明之第2目的係為提供縮減錫球印刷的接觸時間之錫球印刷裝置。
第發明之第3目的係為提供利用簡潔的構成，使裝置為小型之錫球印刷裝置。
本發明之第4目的係為提供利用錫球旋轉回收機構回收沒有被填充到遮罩開口部的錫球，並可再利用之錫球印刷裝置。
本發明之第5目的係為提供從錫球貯留部將錫球供給到錫球抖出部時，防止錫球的飛散，確實達到將錫球供給到錫球抖出部之錫球印刷裝置。
本發明之第6目的係為提供縮短錫球曝露於大氣的時間，而防止氧化之錫球印刷裝置。
本發明之錫球印刷裝置，係針對介由遮罩在基板、與前述基板上的電極印刷錫球之錫球印刷裝置，其係具備：貯留前述錫球之錫球貯留部；位於前述錫球貯留部的下方，並由前述錫球貯留部收受特定量的錫球，將已收受的錫球供給到位於前述基板之上的前述遮罩面上之錫球抖出部；順著前述基板移動前述錫球抖出部之移動機構部；及在前述錫球抖出部施加特定振動之加振手段，其特徵為，前述錫球抖出部係具有：用以收受來自前述錫球貯留部的錫球之長方形漏斗狀的錫球收受部；及用以將錫球供給到位於前述基板之上的前述遮罩面上而分散已收受的錫球之凸狀線材，該線材係具有以特定間隔配列複數條線材的構造，各自位於前述凸狀線材的前後方部，將未利用前述凸狀線材填充而被分散的錫球收集到前述凸狀線材附近之錫球旋轉回收機構。
又，前述錫球抖出部係以覆蓋前述凸狀線材與前述錫球旋轉回收機構的方式，利用頭頂板與蓋板形成密閉型頭構造，成為在前述頭頂板安裝前述長方形漏斗狀之前述錫球收受部的寬開口側之構成。
又在上述構成中，前述錫球抖出部係以覆蓋前述錫球填充構件與前述錫球旋轉回收機構的方式，利用頭頂板與蓋板形成密閉型頭構造，成為在前述頭頂板安裝前述長方形漏斗狀之前述錫球收受部的寬開口側之構成。
又在上述構成中，前述移動機構部係進一步具備：上下移動錫球抖出部之上下驅動機構，利用前述上下驅動機構作用將設置在錫球抖出部的前述凸狀線材朝前述遮罩面按壓之按壓力，而以特定的按壓力使前述凸狀線材對於錫球抖出部的移動方向接觸。
又在上述構成中，前述凸狀線材係利用特定間隔的複數條線材構成，該線材係為厚度0.05~0.1mm程度的鋼板，前述線材的寬幅係以0.1mm，線材間隔以0.1mm~0.3mm構成，前述線材係對於與前述錫球抖出部之行進方向為直角的方向以約5度~35度的傾斜加以設置。
又在上述構成中，將設置在前述錫球抖出部之複數個前述錫球填充構件的線材之傾斜方向成為相互反方向加以設置。
又在上述構成中，進一步具備：固定前述基板之印刷平台；用以辨識前述基板上的電極圖案與前述遮罩的電極圖案之上下前述印刷平台的2視野攝影機；根據利用前述2視野攝影機辨識的結果用以驅動前述印刷平台進行定位之驅動裝置；及以前述基板與前述遮罩接觸的方式上昇前述印刷平台之驅動機構。
本發明係可以將錫球均勻供給到遮罩上，而且錫球的供給也可以利用觀看錫球貯留部之錫球殘留量進行錫球貯留部的更換或是朝錫球貯留部之來自外部的供給加以完成，而有不必因為錫球過與不足而中斷作業等效果。
又由於配置設置在錫球抖出口之半裸線狀線材或凸狀線材，因為可以在利用半裸線狀線材或凸狀線材所形成的空間，根據振動而在錫球施加旋轉力，因此有能夠均勻分散錫球，也可以順利填充到遮罩開口部的特徵。又殘留在遮罩面上之剩餘錫球係由於根據錫球旋轉回收機構而在半裸線狀線材或凸狀線材附近被回收使用，具有有效利用錫球的效果。
使用以下圖面說明本發明。以下記載的實施例係為一態樣，在同業者易於想到的範圍內，可以進行修正、變形。
[實施例1]
使用第1及2圖說明關於本發明之錫球印刷裝置的一實施例。第1圖係為顯示本發明之錫球印刷裝置用錫球供給頭的一實施例之概略構成圖面。第1(A)圖係為顯示錫球印刷裝置用錫球供給頭的一實施例之側面概略構成圖面。第1(B)圖係為顯示從第1(A)圖之錫球印刷裝置用錫球供給頭中的線B-B所視之平面圖概略圖面。第2圖係為顯示設置錫球印刷用頭之錫球印刷裝置的一實施例之概略構成圖面。第2(A)圖係為用以說明進行遮罩與基板之定位狀態的圖面，第2(B)圖係為顯示用以說明在基板上印刷錫球狀態的圖面。
在第2圖所示之錫球印刷裝置1中，錫球供給頭3係介由頭移動平台2可自由移動安裝在錫球印刷裝置1的安裝框架6與滾球螺桿2b，並藉由馬達2g的控制旋轉滾球螺桿2b而構成為錫球供給頭3朝箭頭所示方向移動。又錫球印刷裝置1的詳細係於後面加以敘述。
首先，針對錫球供給頭3的一實施例，使用第1圖加以說明。在第1(A)圖所示之錫球供給頭3係由錫球抖出部64；移動錫球抖出部64之移動機構部8；及用以連接錫球抖出部64及移動機構部8之連接構件72加以構成。又，針對錫球供給頭3，在頭移動平台2係設置安裝錫球貯留部60之錫球供給平台61。再者，將用以供給錫球至遮罩面的錫球抖出部64以對於錫球貯留部60位於下側的方式加以配置。又遮罩20面的位置、錫球供給頭3之錫球抖出部64的位置關係則形成為如第1(B)圖的平面圖所示。又錫球抖出部64係形成為與遮罩20之寛幅(對於頭行進方向為直角方向)約略相同長度或是稍微短。在第1(B)圖之平面圖中則是形成為短。錫球抖出部64的尺寸係例如第1(B)圖所示，頭行進方向之長度W：約100mm，對於頭行進方向為直角的方向之寬幅D：約450mm。
錫球抖出部64係如第1圖(在第3圖顯示擴大圖。)所示，成為利用蓋板73c-1、73c-2、73c-3、73c-4與頭頂板73b所包圍的構造。再者，在該錫球抖出部64的內部係具有：收受來自錫球貯留部60所供給的錫球24之錫球收受部64a；錫球抖入部支撐構件64b；將來自錫球收受部64a所供給的錫球24供給至遮罩20面上的同時，且填 充至設置在遮罩20的開口部之半裸線狀或凸狀的線材62(針對此點於後面加以敘述。)；支撐錫球抖出部64之頭支撐構件73a；開關蓋82；錫球旋轉回收機構75-1、75-2(在代表錫球旋轉回收機構75-1、75-2的情況，稱為錫球旋轉回收機構75)；及用以區隔錫球旋轉回收機構75與半裸線狀或凸狀的線材62之間的區隔蓋74-1、74-2。
錫球收受部64a係利用螺栓鎖緊安裝在頭頂板73b的內側。又在頭支撐構件73a與頭頂板73b係以能夠供給來自錫球貯留部60的錫球24的方式設置開口部81-2、81-1。該錫球收受部64a係如第1(B)圖及第3圖所示，形成為長方形的漏斗狀。換言之，形成上部為與頭頂板73b的開口部81-1大小大致相等，順著往下部使錫球抖出部64的行進方向長度變窄之所謂長方形的漏斗狀。
該錫球收受部64a係利用螺栓鎖緊將寬開口側安裝在頭頂板73b，窄開口部側係與設置在錫球抖入支撐構件64b的開口部84連接。藉由將錫球收受部64a成為這樣的長方形漏斗狀形狀，使從與錫球抖出部64上部分離而設置的錫球貯留部60所供給的錫球24不會飛散到錫球抖出部64的周圍，而可以確實收受。
該錫球收受部64a之窄開口及設置在錫球抖入部支撐構件64b的開口84係在頭行進方向(箭頭所示方向)形成為比1個錫球的大小稍微大，在頭橫方向(對於頭行進方向為直角的方向)係形成為具有比錫球抖出部64的寬幅D更短長度之開口。再者，設置在該錫球抖入部支撐構件64b的開口部84之頭行進方向的開口大小係成為無法同時供給2個以上的錫球24。例如，若是錫球24的大小為50μm，則設定為比其稍微大之70μm程度的開口。
半裸線狀或凸狀的線材62係以覆蓋設置在錫球抖入部支撐構件64b之開口部84的方式設置。該半裸線狀或凸狀的線材62係根據後述的加振將錫球24均勻抖落到遮罩20面，達到用以填充到遮罩開口部的作用。
又在上述開口部81-2的上部係設置開關蓋82，除了在將錫球24供給到錫球抖出部64的時候以外，都是關閉開關蓋82，再者，在錫球抖出部64之半裸線狀或凸狀的線材62與遮罩20接觸時，形成將錫球抖出部64內成為密閉狀態之所謂密閉型的頭構成。如此一來，藉由將錫球抖出部64的內部成為密閉狀態，可以防止錫球24根據空氣而氧化的情況。又更進一步，為了防止氧化，在錫球抖出部64的內部設置氮氣供給口77-1、77-2，藉由將氮氣導入錫球抖出部64的內部，防止錫球的氧化，也可以減低錫球24的連接不良。
其次，針對錫球旋轉回收機構75加以說明。錫球旋轉回收機構75-1係設置在利用蓋板73c-1、73c-3、73c-4與區隔蓋74-1所包圍的空間，又錫球旋轉回收機構75-2係設置在利用蓋板73c-2、73c-3、73c-4與區隔蓋74-2所包圍的空間。再者，錫球旋轉回收機構75-1、75-2係各自利用旋轉軸75j-1、75j-2；挾持此等旋轉軸所安裝之刷毛安裝構件75c-1、75c-2；設置在此等刷毛安裝構件之一對刷毛75b-1、75b-2加以構成。又在代表蓋板73c-1、73c-2、73c-3、73c-4；錫球旋轉回收機構75-1、75-2；旋轉軸75j-1、75j-2；安裝構件75c-1、75c-2；刷毛75b-1、75b-2；區隔蓋74-1、74-2的情況，各自稱為蓋板73c；錫球旋轉回收機構75；旋轉軸75j；安裝構件75c；刷毛75b；區隔蓋74。
又，錫球旋轉回收機構75係以如箭頭所示方向旋轉的方式加以構成。再者，雖然從半裸線狀或凸狀的線材62抖出的錫球24分散在遮罩20上而變得廣泛，但是藉由旋轉錫球旋轉回收機構75，將錫球24收集到半裸線狀或凸狀的線材62的周圍，而有效印刷到遮罩20的遮罩開口部94。
又，根據上述之區隔蓋74，使錫球旋轉回收機構75的刷毛75b由遮罩20面上所刮起的錫球24不會飛散，而能夠確實刮集在半裸線狀或凸狀的線材62側。又，雖然未圖示，旋轉驅動旋轉軸75j的驅動源係為各自安裝在頭支撐構件73a的長度方向兩側端部側的上部之驅動用馬達。該驅動用馬達軸與旋轉軸75j間係藉由用以傳達驅動力之由傳動輪與輸送帶構成之帶式機構加以構成。藉由該刷毛75b所刮集的錫球24係停留在半裸線狀或凸狀的線材62周邊部，根據錫球抖出部64朝箭頭所示方向移動，而用來作為填充用錫球。
其次，針對移動機構部8加以說明。移動機構部8係利用安裝在連接構件72之頭安裝框架71；頭移動平台2；頭上下移動機構4；及與頭移動平台2結合之錫球供給平台61及錫球貯留部60構成。頭上下移動機構4係由缸筒及活塞構成，並被安裝在頭移動平台2。再者，在上下移動機構4之活塞軸安裝頭安裝框架71。因此，根據活塞軸的上下，使介由頭安裝框架71及連接構件72連接之錫球抖出部64構成為朝上下移動。此係為在介由遮罩20將錫球印刷在基板上的情形，形成在錫球抖出部64與遮罩20接觸的情況下朝下方移動，在印刷結束回到原來位置(例如起始位置)的情況下朝上方移動的作用。又頭移動平台2係如先前說明所示，與設置在裝置本體側之由馬達2g與滾球螺桿2b構成的水平方向移動機構之滾球螺桿部連接，藉由驅動馬達2g而朝水平方向移動。
又在頭移動平台2中係設置安裝錫球貯留部60之錫球供給平台61。錫球貯留部60係以對於錫球供給平台61可朝箭頭所示方向旋轉的方式安裝。再者，錫球貯留部60係根據線性驅動部76而成為可朝上下移動。此係為在將錫球24供給至錫球抖出部64時，錫球貯留部60係朝下方移動的同時，且使錫球貯留部60之開口部旋轉為向下，介由頭頂板73b的開口部81-1、頭支撐構件73a的開口部81-2，將錫球24從構成錫球貯留部60的容器(缸筒)內抖落到錫球收受部64a內。
又安裝錫球貯留部60之錫球供給平台61係根據線性驅動部76而形成為朝向與錫球抖出部64之行進方向為直角的方向(稱為長度方向。)移動，在將錫球24供給到錫球收受部64a的情形，使錫球貯留部60在長度方向移動，而達到在錫球收受部64a的長度方向也可以使錫球24均勻供給。
又在錫球抖出部64之錫球收受部64a中係根據預先初期供給提供1次份的錫球。換言之，錫球抖出部64係如第1(A)圖所示朝箭頭所示方向移動，因應移動而將錫球24抖出至遮罩20上，但是例如利用第2圖之錫球印刷裝置，將錫球供給頭3從右端到左端的移動設定為1行程時，必須將利用該1行程僅供給充分的錫球24至遮罩20上之錫球24供給至錫球收受部64a。此係例如為1次份的錫球供給。在此，所謂該1次份的錫球，可以說是在將錫球供給到遮罩面時之1行程所必要的錫球量，意指預先預測該量並供給至錫球收受部64a。然而，因為要正確預測該量係為困難的，因此在錫球量不足的情況下，係從錫球貯留部60適量補充不足份的錫球，在量過多的情況下，回收剩餘錫球。
又在本實施例中，印刷的錫球直徑係可以使用與遮罩開口的尺寸約略相等，20μm~80μm的範圍者。例如，遮罩20的開口為50μm，印刷的錫球直徑係使用比50μm更小的錫球。又在本實施例中，雖然將錫球直徑成為20μm~80μm的範圍者加以說明，但本發明不限於此。
又後述之第5圖所示的遮罩開口部94係為了收納錫球24，而成為比錫球24的直徑稍微大。又錫球抖出口84也成為與遮罩開口部94約略相等，並且比錫球24的直徑稍微大。此係為以錫球24不會一次大量地從錫球抖出口84放出的方式成為約略相等、或是稍微大。
在此，針對錫球抖出部64更加詳細說明。錫球抖出部64係以將錫球24均勻抖出到遮罩20上的方式，而作為能夠施加特定振動的加振機構。針對該加振構造詳細說明。連接構件72係安裝在加振框架70。在加振框架70中係設置以高頻加振，例如約220~250Hz的頻率在錫球抖出部64移動方向的前後方向加振錫球抖出部64之加振器65。又在加振框架70的上部係設置滑動件67M。該滑動件67M係安裝在設置於加振框架上部之設置在頭安裝框架71的直線導軌67R。在加振框架70的一端部係設置凸輪66，藉由根據設置在頭安裝框架71之凸輪軸驅動馬達68旋轉驅動，形成以比先前所述之加振器65的頻率更低之頻率，例如約1~10Hz程度的頻率在水平方向(直線導軌方向)搖動加振框架70的構成。
如此一來，藉由設置2種不同的加振手段，將振動錫球抖出部64之頻率的選擇寬幅變寬廣，形成能夠將根據振動從設置為覆蓋錫球抖出口84之半裸線狀或是凸狀的線材62抖出的錫球從錫球收受部64a有效地供給至遮罩面的構造。
又在錫球抖入部支撐構件64b的錫球抖出口84係設置閥(未圖示)，使剩餘的錫球24不會掉落到半裸線狀或凸狀的線材62。該閥係例如為利用緩衝機構藉由90度旋轉蓋狀態(閘門)而進行開關者。
第5圖係為顯示錫球抖出部64之一部份的擴大圖。使用該第5圖詳細說明印刷錫球24的狀態。
針對第5圖，在基板21上的電極部23中係事先印刷焊劑22。再者，在遮罩20的開口部94附近的內面側係設置微小突起20a，以遮罩20不會直接與焊劑等接觸的方式構成。設置薄膜等的微小段差來取代微小突起20a亦可。又如第5圖所示，在錫球抖出部64之錫球抖出口84的附近係以覆蓋錫球抖出口84的方式安裝半裸線狀或凸狀的線材62。
該半裸線狀或凸狀的線材62係因為根據上下移動機構4被壓接為使錫球抖出部64以特定的按壓與遮罩20接觸的程度，因此以稍微變形的狀態與遮罩20接觸。在此，將半裸線狀或凸狀的線材62稍微變形的狀態稱為大約螺旋形(或是大約半圓形)的狀態。又該大約螺旋形(或是大約半圓形)的狀態係事先使本發明之錫球印刷裝置實驗性動作，以錫球24能夠從錫球收受部64a的開口部84大致均勻抖出到遮罩20上的方式調節按壓，又當然是選定加振的頻率。
其次，針對用以將錫球24從錫球收受部64a的開口部84大致均勻抖出到遮罩20上之動作加以說明。設置在錫球收受部64a之錫球抖出口84附近的半裸線狀或凸狀的線材62係在上下方向形成大約螺旋形(或是大約半圓形)的空間，在該空間內，如圖面所示因應頭的行進方向而在錫球24產生旋轉力。雖然錫球24的旋轉力也會產生與半裸線狀或凸狀的線材62及遮罩20雙方的摩擦力，但是如上述所示，加振錫球抖出部64的搖動動作係能夠有效產生旋轉力。又如第1圖所示之加振器65係將微振動施加到錫球，回避根據錫球分散與凡得瓦爾力之錫球間的附著而具有將錫球24有效抖入到遮罩20上的效果。藉此，使錫球24分散，形成在1個遮罩開口部94供給1個錫球24。
又針對半裸線狀或凸狀的線材62的詳細，雖然在後面敘述，但是構成半裸線狀或凸狀的線材62之線材的線間隔係比使用的錫球24直徑更小，形成為縮小例如約5μm程度的構造。如此一來，藉由將線間隔比使用的錫球24直徑更縮小約5μm，具有防止多餘的錫球一次掉落到遮罩上的效果，可以將錫球24均勻抖落到遮罩20上。又，即使將構成半裸線狀或凸狀的線材62之線材的線間隔比錫球24的直徑更縮小約5μm程度，因為使錫球24旋轉，因此可以穿過線材的間隔而供給到遮罩20上。
其次，使用第2圖更詳細說明錫球印刷裝置之一實施例。如第2(A)圖所示，在錫球印刷裝置1中係具備：搭載印刷錫球24的基板21之印刷平台10；以能夠上下移動該印刷平台10的方式驅動之驅動部11。使用攝影機15，並驅動未圖示之設置在印刷平台10下側的水平方向移動機構之XY平台，將搭載於該印刷平台10之基板21與遮罩20面進行定位。換言之，攝影機15係例如同時照像設置在基板21的定位標記與設置在遮罩20的定位標記，以各自的影像標記一致的方式移動XY平台，進行定位。
其後，將定位用的攝影機15退避，如第2(B)圖所示，上昇印刷平台10，使設置在平台上部之遮罩20面與基板21面接觸，驅動頭上下驅動機構4，上下移動錫球供給頭3而使錫球供給用之半裸線狀或凸狀的線材62與遮罩面接觸。如此一來，根據頭上下驅動機構4，產生以在線材62產生按壓力而將錫球24壓入遮罩開口部94之所謂的印壓。
再者，藉由驅動頭驅動部2g使滾球螺桿2b旋轉，而使錫球供給頭3朝水平方向(箭頭所示方向)移動。在錫球供給頭3移動時，根據加振器65在水平方向(頭移動方向)振動錫球抖出部64的同時，且藉由驅動凸輪軸驅動馬達68也使凸輪66旋轉而在水平方向振動，將半裸線狀或凸狀的線材62內的錫球24有效抖出。
又在本實施例中，在錫球24的抖出雖然是以同時驅動加振器65及凸輪66加以說明，但是藉由驅動任何一方進行錫球抖出亦可。又，在錫球抖出的同時，根據錫球抖出部64之半裸線狀或凸狀的線材62，將錫球填充到設置在遮罩20的開口部者。
又在本裝置中係在攝影機移動框架設置用以清掃遮罩內面之清掃機構45，與攝影機15相同，一邊朝水平方向移動一邊進行遮罩清掃。該清掃機構45係藉由將介由捲軸式清潔刮刷器之吸引噴嘴與遮罩內面接觸移動，實行清掃。
其次，針對設置在錫球收受部64a之錫球抖出口84附近的半裸線狀或凸狀之線材62，使用第4圖詳細說明。又針對半裸線狀或凸狀之線材62，雖然在第4圖中是針對例如半裸線狀線材62加以詳細說明，但是類似此的構成係也可以利用凸狀的線材加以構成。
第4(A)圖係為顯示將半裸線狀線材62安裝在錫球抖出部64之支撐構件64b前的平面圖，第4(B)圖係為顯示第4(A)圖之B-B剖面的圖面，第4(C)圖係為第4(A)圖之B部的擴大圖。第4(D)圖係為將半裸線狀線材62彎曲為凸狀，安裝在錫球收受部64a之錫球抖出口84附近的狀態之剖面圖。
在第4(A)圖中，半裸線狀線材62係如圖面所示，利用平行設置之具有特定間隔(在本實施例中為約35mm)的2個安裝部62P-1、62P-2(安裝部寬幅約為5mm)(在代表安裝部的情況下，稱為安裝部62P。)；及在上述安裝部62P之間，對於安裝部62P具有特定角度之複數條線材62L加以構成。當更詳細敘述時，如第4(C)圖所示，半裸線狀線材62係由安裝部62P、及對於安裝部62P具有特定角度θ，例如約5度~35度，較佳為約10度的複數條線材62L加以構成，線材62L的粗度係例如約為0.1mm，以特定的間隔62S，例如約為0.1mm~0.3mm間隔形成將該線材62L者。又在此所示的各尺寸係為一實施例，並不限於此。例如，特定間隔62S的寬幅約為0.1mm係根據錫球的直徑有所變更。但是，間隔62S的寬幅約為0.1mm係對於20~80μm大小的錫球為可共用則是實驗性確定的。
又在本實施例中，雖然作為半裸線狀線材62加以說明，但是此係由於如第4(A)圖所示，當將平面狀的半裸線狀線材62如第4(D)圖所示加以彎曲並安裝在錫球抖出部64的支撐構件64b時，使該線材62L的形狀成為半裸線狀而作為半裸線狀線材62加以說明。然而，不限定於半裸線狀線材62，也可以成為凸狀線材62。因此，在此，包含半裸線狀的線材62而稱為凸狀的線材62。
其次，針對半裸線狀線材62的製作方法加以說明。半裸線狀線材62係根據蝕刻介由特定形狀的遮罩在厚度為0.1mm的鋼板加工，形成如第4(A)圖所示的形狀者。
因此，半裸線狀線材62的長度係成為與錫球供給頭3的寬幅長度大約相等或是稍微短的長度。以跨越該錫球抖出部64之錫球抖出口84的形狀安裝半裸線狀線材62。換言之，在安裝時係成為像是在錫球供給頭之上下方向切除螺旋形線圈上半部的安裝形狀。此係作為一例，如第4(D)圖所示加以彎曲形成者。
又頭安裝框架71係利用驅動手段之馬達4而成為可以上下移動。又在本實施例中，雖然記載為以利用馬達4進行頭安裝框架71的上下驅動，但是取代馬達4使用空壓氣缸亦可。
其次，使用第6圖說明錫球印刷的一連貫動作。
首先，將已在電極部23印刷焊劑22之基板21，例如半導體晶圓21(在以下的說明中係以基板21作為說明。)搬入到錫球印刷裝置，並載置在印刷平台10上(步驟S101)。在印刷平台10中係設置複數個供給負壓的吸附口，藉由在此供給負壓而使基板21不會在印刷平台面上移動的方式加以保持。
其次，使用定位用的攝影機15照像設置在基板21面的定位標記、與設置在遮罩20的定位標記。將照像的資料傳送到未圖示的控制部，利用該處進行影像處理，求出位置偏移量。根據該結果，利用未圖示之水平方向移動機構朝補正偏移的方向移動印刷平台(步驟S102)。
當結束定位時，上昇印刷平台10而將晶圓21的印刷面與遮罩20內面接觸(步驟S103)。
其次，將錫球供給頭3水平移動到印刷開始位置，其後，將特定的印壓(按壓力)作用於遮罩面之方式將錫球供給頭3下降到遮罩面上。其次，從氮氣供給口77供給氮氣至頭內，而使頭內成為氮氣環境(步驟S104)。又，利用本印刷方法，在不供給氮氣的情況下，則不要步驟S104。其後，檢查錫球供給部64內的錫球量，在沒有達到印刷所必要的量之情況下，使錫球貯留部60動作，將必要量的錫球供給至錫球供給部64(步驟S105)。
其後，驅動加振器65及凸輪軸驅動馬達68，將收納在錫球收受部64a的錫球24介由凸狀的線材62從設置在錫球抖入部支撐構件64b的錫球抖出口84供給至遮罩面。
一邊在水平方向移動錫球供給頭3，一邊利用凸狀線材62將從線材62抖出的錫球24壓入遮罩開口部94，而與基板21上之焊劑22附著(步驟S106)。此時，在錫球旋轉回收機構75中，利用旋轉軸75j驅動錫球旋轉回收機構部75的刷毛75b，並藉由將沒被壓入遮罩開口部94的錫球24，也就是剩餘的錫球朝線材62的方向刮集，再次壓入遮罩開口部94，而使錫球24不會從錫球抖出部64內洩出到外面。
當錫球供給頭3在遮罩面上移動結束時，使一端停止，回收剩餘的錫球24(步驟S107)。其次，將錫球供給頭3從遮罩20面分離的方式而使其上昇，其後將錫球供給頭3回到原點位置(起始位置)。
其次，將印刷平台10下降，使遮罩從印刷平台分離。利用攝影機10照像已印刷的基板21之印刷狀態，調查缺陷的有無。再者，若是有缺陷的話，則將基板搬送到修理部，在該處修復缺陷部。在缺陷部修復後將基板21搬送到廻焊部，熔融錫球24，使其與電極部23固定接著。
以上，雖然闡述了大致的錫球印刷方法之工程，但是關於上述步驟S107以後之缺陷部的修理方法或是缺陷部修復後的廻焊方法係因為是習知就已悉知的方法，在此則是省略詳細的說明。
如以上詳細敘述所示，藉由使用本發明之錫球印刷裝置，可以將一個個微小粒徑的錫球確實從遮罩開口部供給到基板的焊劑上。
以上，雖然針對本實施例詳細說明，但是本發明係不限於在此所記載的錫球印刷裝置及錫球印刷方法的實施例，當然也易於適用於其他的錫球印刷裝置及錫球印刷方法。
1．．．錫球印刷裝置
2．．．頭移動框架(頭移動平台)
3．．．錫球供給頭
4．．．頭上下移動機構
10．．．印刷平台
11．．．驅動部(印刷平台上昇機構)
15．．．攝影機
20．．．網版(遮罩)
21．．．晶圓(基板)
24．．．錫球
45．．．清掃機構
60．．．錫球貯留部
62．．．線材
64．．．錫球抖出部
65．．．加振器
66．．．凸輪
73c-1、73c-2．．．蓋板
74-1、74-2．．．區隔板
75-1、75-2．．．旋轉回收機構
75b-1、75b-2．．．刷毛
75c-1、75c-2．．．安裝構件
75j-1、75j-2．．．旋轉軸
第1圖係為顯示錫球印刷機用錫球供給頭之一實施例的概略構成圖面。
第2圖係為用以印刷錫球之錫球印刷機的概略構成圖。
第3圖係為顯示錫球印刷機用錫球供給頭之其他實施例的概略構成圖面。
第4圖係為顯示使用於錫球供給部之半裸線狀線材的一實施例之圖面。
第5圖係為說明錫球填充動作之圖面。
第6圖係為顯示錫球印刷方法之一實施例的圖面。
2．．．頭移動框架(頭移動平台)
3．．．錫球供給頭
4．．．頭上下移動機構
6．．．安裝框架
8．．．移動機構部
20．．．網版(遮罩)
24．．．錫球
60．．．錫球貯留部
61．．．錫球供給平台
62．．．線材
64．．．錫球抖出部
64a．．．錫球收受部
64b．．．錫球抖入部支撐構件
65．．．加振器
66．．．凸輪
67M．．．滑動件
67R．．．直線導軌
68．．．凸輪軸驅動馬達
70．．．加振框架
71．．．頭安裝框架
72．．．連接構件
73a．．．頭支撐構件
73b．．．頭頂板
73c-1、73c-2．．．蓋板
75-1、75-2．．．旋轉回收機構
76．．．線性驅動部
77-1、77-2．．．氮氣供給口
81-1、81-2．．．開口部
82．．．開關蓋
84．．．錫球抖出口(開口部)

Claims (5)

  1. 一種錫球印刷裝置，係針對介由遮罩在基板、與前述基板上的電極印刷錫球之錫球印刷裝置，其係具備：貯留前述錫球之錫球貯留部；位於前述錫球貯留部的下方，並由前述錫球貯留部收受特定量的錫球，將已收受的前述錫球供給到位於前述基板之上的前述遮罩面上之錫球抖出部；順著前述基板移動前述錫球抖出部之移動機構部；及對前述錫球抖出部施加特定振動之2個不同的加振手段，其特徵為，前述錫球抖出部係具有：用以收受來自前述錫球貯留部的錫球之長方形漏斗狀的錫球收受部；及用以將錫球供給到位於前述基板之上的前述遮罩面上而分散已收受的前述錫球之凸狀線材，該線材係具有以特定間隔配列複數條線材的構造，各自位於前述凸狀線材的前後方部，將未利用前述凸狀線材填充而被分散的錫球收集到前述凸狀線材附近之錫球旋轉回收機構，前述2個不同的加振手段個別之加振方向及加振頻率係不同。
  2. 如申請專利範圍第1項之錫球印刷裝置，其中，前述錫球抖出部係為以覆蓋前述凸狀線材與前述錫球旋轉回收機構的方式，利用頭頂板與蓋板形成密閉型頭構造，成為在前述頭頂板安裝前述長方形漏斗狀之前述錫球收受部的寬開口側之構成。
  3. 如申請專利範圍第2項之錫球印刷裝置，其中，前 述移動機構部係進一步具備：上下移動錫球抖出部之上下驅動機構，利用前述上下驅動機構作用將設置在錫球抖出部的前述凸狀線材朝前述遮罩面按壓之按壓力，以特定的按壓力使前述凸狀線材對於錫球抖出部的移動方向加以接觸。
  4. 如申請專利範圍第1項之錫球印刷裝置，其中，前述凸狀線材係利用特定間隔的複數條線材構成，該線材係為厚度0.05~0.1mm的鋼板，前述線材的寬幅係以0.1mm，線材間隔以0.1mm~0.3mm構成，前述線材係對於與前述錫球抖出部之行進方向為直角的方向以約5度~35度的傾斜加以設置。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之錫球印刷裝置，其中，進一步具備：固定前述基板之印刷平台；用以辨識前述基板上的電極圖案與前述遮罩的電極圖案之上下前述印刷平台的2視野攝影機；根據利用前述2視野攝影機辨識的結果用以驅動前述印刷平台進行定位之驅動裝置；及以前述基板與前述遮罩接觸的方式上昇前述印刷平台之驅動機構。
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