CN101621019A - 焊球检查修理装置以及焊球检查修理方法 - Google Patents

焊球检查修理装置以及焊球检查修理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在将焊球供给到基板面上后,通过检查检测出了缺陷的情况下,能够以低成本有效切实地进行缺陷的修复的焊球检查修理装置。本发明中,一种焊球检查修理装置,所述焊球检查修理装置具备检查基板的电极极板上所搭载的焊球的状态,向检测出了缺陷的电极极板供给焊球的修复用分配器,修复用分配器(87)设置有保持焊球(24)的吸附嘴(90)、形成在吸附嘴(90)内的贯通孔(92)、在吸附嘴(90)的贯通孔(92)的内部移动自由的心轴(91)、在心轴(91)的端部将焊球(24)向电极极板(120)推压的状态下,使吸附嘴(90)向离开焊球(24)的方向移动的驱动机构。

Description

焊球检查修理装置以及焊球检查修理方法
技术领域
本发明涉及在使用于半导体装置等的丝网印刷装置,特别是在用于将焊球印刷在基板面上的焊球印刷装置中,检查印刷在基板上的焊球,对缺陷部分进行修补(修理)的装置以及方法。
背景技术
近年,半导体装置的电连接采用使用了焊球的凸点形成技术。例如,存在使用高精度丝网印刷装置,印刷焊糊,并回流,以此,以180~150μm间距,形成直径80~100μm的球凸点的印刷法。
作为公知的丝网印刷装置的一个例子,具备基板运入传送器、基板运出传送器、具备升降机构的工作台部、具有作为转印图案的开口部的掩模(丝网)、刮板、具备刮板的升降机构和水平方向移动机构的刮板头以及控制这些机构的控制装置。
作为其主要的动作,首先将基板从运入传送器部运入装置内,将基板定位在印刷工作台部并临时固定。然后,通过照相机识别具有与回路图案对应的开口部的掩模的标记和基板的标记,对双方的偏移量进行位置校正。将基板和掩模对位,以两者接触的方式,使印刷工作台上升。通过刮板,一面使掩模接触基板,一面向掩模的开口部填充焊糊等浆料。接着,若通过下降工作台,将基板和掩模分离,则浆料从掩模转印到基板上,据此,进行印刷。最后,将基板从装置运出。
另外,将焊球转移到高精度地加工有细微的孔的夹具,以规定的间距排列,一面直接向基板上传递,一面进行回流,据此,形成焊料凸点的球转移法已被广泛公知。
具体地说,如特开2000-49183号公报所示,存在从空气嘴向掩模上供给焊球,一面使掩模摆动以及振动,一面向规定的开口部填充焊球,进而在通过刷子、刮板的并进运动进行填充后,加热的方法。
但是,并非是所有的焊球都被正确地搭载于各凸点形成位置,有时,也存在产生搭载不良的情况。因此,在特开2003-309139号公报中,公开了下述技术,即,设置焊球的修理装置,在用管部件吸引不良焊球,除去之后,使管部件吸附新的好的焊球后,向存在缺陷的部分运送以及再次搭载,通过激光照射部,从管部件的内侧照射激光,使焊球熔融,临时固定。
由于基于焊糊的印刷法设备成本低廉,能够批量形成大量的凸点,所以,存在能够以低成本实现高产量的优点。
但是,在焊糊印刷法中,难以确保被转印的凸点量的均匀性,有必要进行在回流后冲压焊料凸点,使高度平滑化的压平处理,存在工序数增加,制造成本昂贵的问题点。另外,伴随着装置的高密度化,例如在精细化进展到150~120μm间距的情况下,产生印刷合格率恶化,生产性降低的问题。
另一方面,焊球转移法通过确保焊球的分级精度,能够进行使高低均匀的凸点形成。但是,因为使用高精度的焊球吸附夹具,通过自动机批量搭载焊球,所以,存在精细化的情况下的生产周期增长,以及由于使用高价的夹具·设备机器导致凸点形成成本增大的问题点。
另外,在特开2000-49183号公报的使掩模摆动或者振动,向开口部填充焊球,进而通过刷子、刮板的并进运动填充的方法中,伴随着焊球粒子的小型化,产生由于粒子间的范德瓦耳斯力造成的紧贴现象、由于静电导致的吸附现象,存在不能将所有的焊球正确地填充到掩模开口部的情况。
再有,在特开2003-309139号公报的方法中,存在在修理后残存的助焊剂的量减少的可能性,在回流时,焊料的润湿性恶化的情况下,存在产生在焊球融化时针对电极极板部的焊接不完全这样的润湿不良的可能性。
另外,在相邻的焊球间的距离接近的情况下,若吸附焊球的管部件带有静电,则存在即使想要将管部件从供给到基板上的焊球分离,焊球也被静电吸附在管部件,没有离开管部件的情况。因此,伴随着修补的合格率降低,生产性恶化。
虽然在特开2003-309139号公报的方法中,作为上述的对策,有通过激光照射部从管部件的内侧照射激光,使焊球熔融,临时固定,但是,由于设置激光照射装置,成本明显上升,用于此的管部件的结构以及材质等也有必要使用不发热的材料等,受到了限制。
发明内容
本发明是着眼于上述课题的发明,其目的是提供一种在将焊球供给到基板面上后,通过检查发现了缺陷的情况下,能够以低成本有效切实地进行缺陷的修复的焊球检查修理装置。
为了解决上述课题,本发明是一种焊球检查修理装置,所述焊球检查修理装置具备检查基板的电极极板上所搭载的焊球的状态,向检测出了缺陷的电极极板供给焊球的修复用分配器,其特征在于,上述修复用分配器具备保持上述焊球的吸附嘴、形成在上述吸附嘴内的贯通孔、在上述吸附嘴的上述贯通孔的内部移动自由的心轴、在上述心轴的端部将上述焊球向上述电极极板推压的状态下,使上述吸附嘴向离开上述焊球的方向移动的驱动机构。
另外,本发明的焊球检查修理装置的特征在于,通过上述驱动机构,上述心轴沿上述吸附嘴的轴方向移动,上述心轴的端部能够从上述吸附嘴的前端部突出。
另外,本发明的焊球检查修理装置的特征在于,通过上述驱动机构,上述心轴穿过在上述吸附嘴内形成的上述贯通孔移动,上述心轴堵塞上述贯通孔的开口端部,使上述贯通孔内的间隙为狭窄状态。
另外,本发明的焊球检查修理装置的特征在于,对上述焊球进行吸附的上述吸附嘴的前端部被形成为锥槽状。
另外,本发明是一种焊球检查修理装置,是具备除去用分配器和修复用分配器的焊球检查修理装置,所述除去用分配器在运入在电极极板上搭载了焊球的基板,检查上述电极极板上的焊球的状态,检测出缺陷的情况下,为了修复缺陷,而将不良焊球清除;所述修复用分配器向有缺陷的电极极板供给新的焊球,其特征在于,上述修复用分配器具备进行真空吸附的吸附嘴和在上述吸附嘴内部上下移动的心轴,是在上述心轴将新的焊球向下方推压的状态下,使上述吸附嘴上升的结构。
另外,本发明是一种焊球检查修理方法,所述焊球检查修理方法是运入在预先进行了助焊剂印刷的多个电极极板上搭载了焊球的基板,检查上述基板上的焊球的状态,在发现了缺陷时,修复上述缺陷,其特征在于,在上述缺陷为焊球的位置偏移或者双焊球时,除去上述焊球,用修复用分配器的吸附嘴吸附新的焊球,使助焊剂附着在上述被吸附的焊球,向缺陷部分运送,在搭载于缺陷部分后,一面用内置于上述修复用分配器的心轴,将搭载焊球向电极部推压,一面使吸附嘴从焊球分离。
另外,本发明是一种焊球检查修理方法,是检查在基板的电极极板上所搭载的焊球的状态,修复缺陷的焊球检查修理方法,其特征在于,具备从除去用分配器的嘴部向缺陷部分供给助焊剂的工序、用修复用分配器的吸附嘴吸附保持焊球的工序、将上述焊球向缺陷部位的电极极板上运送进行载置的工序、使在上述吸附嘴内移动的心轴的端部抵接上述焊球的工序、在上述心轴的端部抵接上述焊球,将上述焊球向上述电极极板推压的状态下,使上述吸附嘴向离开上述焊球的方向移动的工序。
附图说明
图1是表示有关本发明的实施例的助焊剂印刷以及焊球搭载·印刷工序的概略图。
图2是说明从助焊剂印刷到焊球检查修理的工序的概略图。
图3是表示凸点形成的工序的流程图。
图4是表示焊球供给头的整体结构的侧视图。
图5是说明焊球搭载·印刷动作的概略图。
图6是表示焊球搭载·印刷后的基板的状态的例子的俯视图。
图7是表示焊球搭载·印刷后的代表性的缺陷的例子的概略图。
图8是对焊球搭载·印刷后的修理作业进行说明的概略图。
图9是对检查修理装置的概略结构进行说明的俯视图。
图10是表示修复用分配器的结构的侧视图。
图11是说明修复用分配器的前端部的焊球的吸附分离动作的放大图。
具体实施方式
下面,参照附图,说明用于将焊球搭载·印刷在基板上,检查被印刷的焊球的缺陷并进行修复的基于本发明的实施例的装置以及方法的适合的实施方式。
图1是表示助焊剂印刷以及焊球搭载·印刷工序的概要。
如图1(a)所示,首先,通过丝网印刷法,将规定量的助焊剂23转印到基板21的电极极板22上。在本实施例中,丝网20为了能够保障高精度的图案位置精度,使用用添加法制作的金属丝网。然后,用照相机15f对载置在工作台上的基板21和在丝网20上预先设置的对位用的标记进行摄像,使基板载置工作台10f在水平方向移动,进行位置偏移的校正。作为刮板3,可以使用方形刮板、剑尖形刮板以及平刮板中的任意一种。首先,设定与助焊剂23的粘度·触变性相应的缝隙、印刷压力以及刮板速度等条件。然后,按照设定的条件,执行助焊剂的印刷。
被印刷的助焊剂23的量由照相机15f观测,判断其量,在助焊剂23的量少的情况下,存在在填充焊球时,不能将焊球附着在电极极板22上的可能性。另外,成为回流时的焊料润湿不良的主要原因,不能形成形状漂亮的凸点,也成为凸点高度不良、焊料连接强度不足的主要原因。
反之,在助焊剂的量过多的情况下,若在焊球搭载·印刷时,富余的助焊剂附着在丝网的开口部,则焊球附着在丝网的开口部,焊球不能转印到基板上。象这样,助焊剂印刷是为了维持在焊球搭载的品质的非常重要的因素。
接着,如图1(b)所示,在印刷了助焊剂23的基板21的电极极板22上搭载·印刷焊球24。在本实施例中,使用直径大约10μm的焊球。在焊球24的搭载中使用的丝网20b为了能够保障高精度的图案位置精度,使用由添加法制作的金属丝网。
丝网20b的材质例如使用镍那样的磁性体材料。据此,丝网20b由设置在平台10上的磁铁10s用磁力吸引,能够使基板21和丝网20b之间的缝隙为零。因此,能够防止焊球24陷入基板21和丝网20b之间,产生剩余的球这样的不良。
另外,在丝网20b的里面的开口部附近设置树脂制或者金属制的微小的支柱20a。据此,构成渗出了助焊剂23的情况下的放出部。因此,能够防止在印刷了助焊剂23的基板21紧贴着丝网20b时,助焊剂23的渗出附着在丝网的开口部内的情况。
在基板21的角的四点设置定位标记(未图示出)。通过照相机15f(参照图2),目视识别基板21上的定位标记和丝网20b侧的定位标记(未图示出),高精度地进行对位。据此,能够高精度地将焊球24供给到规定的电极极板22上。
丝网20b上显示的狭缝状体63是构成用于供给焊球的填充单元(参照图4)的一个要素。通过一面使狭缝状体63摆动,一面使填充单元沿箭头60V方向移动,焊球24被推转,依次向丝网20b的开口部20d填充。
图2是表示从助焊剂印刷到焊球检查修理的工序的一个实施例的概略图。
图2所示的装置是将助焊剂印刷部101、焊球搭载·印刷部103以及检查·修理部104作为一体构成的装置。各部由皮带传送器25连结,通过该皮带传送器25运送基板。在助焊剂印刷部101以及焊球搭载·印刷部103设置用于作业的工作台10f、10b。使该工作台10f、10b上下移动,进行基板的转交和接受。工作台10f、10b还构成为能够沿水平方向(XYθ方向)移动。另外,通过用照相机15f、15b,对丝网20、20b和基板的对位标记(未图示出)进行摄像,能够进行丝网20、20b和基板的对位而构成。再有,用于检查焊球印刷后的基板上的印刷状态(球的搭载状态)的照相机15a设置在检查·修理部104上。另外,虽然未图示出,但是,另行设置用于进行这些动作控制、图像处理、检查判断的控制装置。在本图中,虽然没有将工作台设置于检查·修理部104上,而是在皮带传送器25上进行检查·修理,但是,虽未图示出,基板定位用的机构具有。另外,当然也可以是设置了工作台的结构。另外,在各掩模下部设置用于清扫未图示出的掩模里面的版下清扫装置。
图3是表示本实施例的凸点形成工序的流程图。
首先,将基板运入助焊剂印刷部(步骤1)。然后,进行丝网和基板的对位,使涂抹头降下到丝网上,通过以施加了规定的印刷压力的状态,移动涂抹头,从设置在丝网上的开口部,将规定量的助焊剂印刷到电极极板上(步骤2)。接着,通过照相机15f,对助焊剂印刷后的丝网开口状况进行摄像,对摄像结果进行图像处理,进行检查(步骤3)。在检查的结果NG(不良)的情况下,通过在印刷装置内具备的版下清扫装置,自动地实施丝网清扫,根据需要,供给补充助焊剂。另外,成为了NG的基板为了不实施焊球印刷以后的工序,与NG信号一起在后续工序的传送器上待机,排出到生产线外。也可以通过使用联机的NG基板堆料器等,用送料装置批量地排出。NG基板在生产线以外的工序被实施了清洗后,能够再次用于丝网印刷(步骤4)。
相对好的基板实施焊球搭载·印刷(步骤5)。若焊球搭载·印刷结束,则在离版前,从丝网的上方检查丝网开口内的焊球的填充状况(步骤6)。其结果为,在存在填充不足的部位的情况下,使焊球填充头再次动作,实行焊球搭载·印刷动作(步骤7)。据此,能够提高焊球的填充率。
若通过步骤6的检查为OK,则实施离版(步骤8),通过检查·修理装置,检查焊球的搭载状况(步骤9)。经焊球搭载状况的检查,在为NG的情况下,将焊球吸附保持在修复用分配器,向该焊球供给助焊剂后,再次向不良部位的电极极板部供给焊球(步骤10)。经搭载状况的检查,在为OK的情况下,通过回流装置,将焊球熔融(步骤11),完成焊料凸点。
图4是表示焊球搭载·印刷部的用于将焊球搭载于基板上的焊球供给头(填充单元)的结构的图。
焊球供给头60具备在由框体61和盖64及筛网状体62形成的空间收容焊球24的球箱和在筛网状体62的下方隔开间隔设置的狭缝状体63。筛网状体62为了与作为供给对象的焊球24的直径匹配,由具有网孔状的开口或者连续的长方形状的狭缝部等开口的极薄的金属板形成。在筛网状体62的下方,配置狭缝状体63,狭缝状体63与丝网20b面接触而构成。
另外,能够通过设置在盖64的上方的印刷头升降机构4,微调狭缝状体63相对于丝网20b的接触程度·缝隙。由磁性材料构成的极薄的金属板形成狭缝状体63。通过使用磁性材料,能够通过来自设置了磁铁的平台10的磁力,相对由磁性材料形成的丝网20b吸附狭缝状体63。狭缝状体63为了与作为对象的焊球24的直径以及丝网20b的开口部20d的尺寸匹配,例如具有网孔状的开口或者连续的长方形状的狭缝部。
再有,焊球供给头60具备沿水平方向对设置在球箱的筛网状体62加振的水平振动机构。水平振动机构通过将加振构件65安装在相对于球箱的侧面在平行的位置上形成的部件上,将安装有该部件的支撑部件70设置在盖64的上面而构成。根据该结构,能够通过用加振构件65对球箱从其侧面侧加振,使筛网状体62振动。通过使筛网状体62振动,设置在筛网状体62的狭缝状的开口张开得比焊球24的直径大。据此,收纳在球箱的焊球24从筛网状体62的狭缝部落下到狭缝状体63上。落下到狭缝状体63上的焊球24的数量,即,焊球24的供给量可通过控制加振构件65的加振能来调整。
加振构件65使用气动旋转式振动器,能够通过用数码控制微调压缩空气压力来控制振频。或者也可以控制压缩空气流量,使振频可变。通过加振构件65,筛网状体62以及球箱向收容在球箱内的焊球24施加振动,平衡作用于焊球24之间的范德瓦耳斯力带来的吸引力,使之分散。由于该分散效果,能够防止由于焊球24的材料、生产环境的温度.湿度的影响,焊球供给量变化的情况。因此,能够进行考虑到了生产效率的调整。
另外,在焊球供给头60上设置用于沿水平方向摆动球箱的水平摆动机构。水平摆动机构结构如下。在支撑部件70的上部设置线性引导器67,设置为了线性引导器67能够移动而设置有线性轨道的填充头支撑部件71。在该填充头支撑部件71设置驱动用马达68,在该驱动用马达68的轴上安装偏心凸轮66。是若偏心凸轮66旋转,则支撑部件70沿水平方向移动(摆动)的结构。填充头支撑部件71被马达支撑部件2支撑,是相对于马达支撑部件2不在左右方向移动的结构。
即,水平摆动机构通过由驱动用马达68使偏心凸轮66旋转,能够以任意的形成量,对狭缝状体63沿水平方向施加摆动动作。狭缝状体63因为是在被磁力吸附在丝网20b的状态下进行摆动动作,所以,能够在狭缝状体63和丝网20b之间不空出间隙,切实地使焊球24滚动。另外,由于狭缝状体63的开口尺寸,能够一面将焊球24切实地向狭缝状体63的开口补充,一面效率良好地进行填充动作。丝网20b和摆动动作的循环速度可以通过控制驱动用马达68的速度来任意改变,能够设定考虑了生产线平衡的焊球24的填充节拍。另外,通过调整焊球24的材料的种类、丝网20b的开口以及适合环境条件的循环速度,能够控制填充率。
再有,在焊球供给头60上设置竹片状体69。若在通过焊球供给头60,将焊球24供给到基板21上后,在丝网20b从基板21面离开时,即,实施离版,向基板上转印焊球时,在丝网20b的版面上存在焊球24的残留,则焊球24通过丝网20b的开口部20d落下到基板21上,成为供给过量焊球的原因。因此,在本实施例中,在焊球供给头60的行进方向从球箱开始空开间隔,将竹片状体69设置在与狭缝状体63大致相同的高度。竹片状体69的前端极薄,研磨成平坦精度高的状态,在与丝网20b紧贴的状态下,使焊球24不会溢出到焊球供给头60的外部。
另外,竹片状体69使用磁性体材料,因为与狭缝状体63同样通过磁力紧贴丝网20b,所以,能够防止焊球24溢出到焊球供给头60的外部。另外,也可以是将竹片状体69设置在球箱的外周部整个区域的结构。通过竹片状体69,能够尽量减少丝网20b的版面上的球残留。
但是,还要考虑丝网20b的版面的微小位移带来的球残留的影响。因此,在本实施例中,为了进一步减少过量的焊球造成的不良,在焊球供给头60上设置用于形成气帘的送风机构75。
即,在对印刷头升降机构4进行支撑的马达支撑部件2上设置送风机构75,在填充单元的周围,形成气帘。是从未图示出的压缩空气供给源向该送风机构75供给压缩空气的结构。若使用送风机构75,则在焊球供给头60向基板端面方向移动时,通过压缩空气,将溢出的焊球向焊球供给头60的移动方向侧推转。因此,能够防止版面上的焊球残留。
下面,对将焊球搭载·印刷在基板上的动作进行说明。
图5是说明焊球搭载.印刷动作的概略图。焊球搭载·印刷动作主要使用焊球供给头60和清洁器130。
首先,如(1)所示,焊球供给头60一面向基板21的长度方向移动,一面通过水平振动机构使球箱振动,将焊球向丝网20b的开口部填充。另外,如(2)所示,焊球供给头60也共用水平摆动机构的摆动动作,滚动焊球,一面切实地向开口部填充,一面沿水平方向(箭头A方向)往复移动。
若向丝网开口部的焊球填充动作结束,则焊球供给头60如(3)的箭头B所示上升。此后,如(4)的箭头C所示,在基板21的上方,沿长度方向移动,在返还到原来的位置后,如箭头D所示,下降到与丝网20b接触的位置并停止。
接着,说明清洁器130进行的清洁动作。
清洁器130是用于在上述填充动作后清扫收集无意地残留在丝网上的焊球的部件。在清洁器130的底部如图5所示,形成多个刮板131。刮板131向与清洁器130的动作行进方向的反方向倾斜一定角度地被安装(未图示出细部)。刮板131在丝网上移动,抚过其表面,据此,能够象笤帚那样清扫收集丝网上的焊球。
若焊球供给头60进行的填充动作结束,则如(5)所示,清洁器130在与丝网20b接触的状态下沿箭头E所示的水平方向移动。即,安装在清洁器130的底部的多个刮板131沿丝网20b的上面在水平方向行进。此时,残留在丝网20b上的焊球被清扫收集,落入丝网20b的空的开口部。据此,能够消除后述的图6、7所示那样的无球不良。再有,将丝网20b上的焊球全部清扫出,最终成为在丝网20b上没有残存剩余的焊球的状态。
若清洁器130移动到丝网20b的存在开口部的端部附近,则如箭头F所示,暂时上升。然后,如(6)的箭头G所示,在基板21的上方沿长度方向返回,如箭头H所示,再次下降到接触丝网20b的位置。此后,进一步反复进行同样的清洁动作。该清洁动作实行多次,直至丝网20b上的焊球被完全清除。另外,由于情况不同,如(7)的箭头I所示,也可以一面将限定在丝网20b上的一部分的清洁动作向其他的部分移动,一面连续地实行。
因为通过上述的清洁动作,能够将焊球向空的所有的开口部填充,所以,能够消除无球不良。另外,因为最终丝网20b上的剩余的焊球完全不剩地被清扫出,所以,在将丝网20b从基板21分离时,能够防止剩余的焊球进入丝网20b的开口部。因此,能够消除后述的图6、7所示那样的双球不良。
图6是表示对焊球搭载·印刷后的基板上的焊球填充状态进行摄像的结果的例子。
在用照相机15a对印刷后的基板进行了摄像的情况下,若焊球相对于所有的电极部都很好地填充,则能够观察到(a)所示那样的状态。(b)是表示焊球的一部分的填充不完全的状态(无球不良)。(c)是表示焊球彼此吸附的双球状态以及剩余的焊球从电极部溢出的状态。
图7是表示焊球搭载·印刷后的代表性的缺陷例。如图7所示,作为焊球填充不良的例子,例如可以列举出没有填充焊球的“无球的状态”、接近的焊球彼此重合的“双球的状态”以及焊球从电极部的助焊剂涂抹位置偏移的“球位置偏移的状态”。
若在这些状态下,将基板传送到后工序(回流工序),则产生不合格品。因此,通过检查基板上的填充状况,用上述的填充单元(焊球供给头)重试搭载·印刷动作,能够将不良品修正为良品。该检测可以通过与良品模型进行比较的图案匹配进行判定。在焊球搭载·印刷后,通过安装在填充单元的CCD或者线传感器照相机15b,以区域单位进行批量识别。如果是NG,则再次实行焊球搭载·印刷。若为合格,则实行离版动作,将基板向后工序排出。
图8是对焊球搭载·印刷后的检查·修理部的修理作业进行说明的图。
在检查·修理部,首先,在焊球搭载·印刷结束后,由CCD(ChargeCoupled Device)照相机15a确认基板上的填充状况。然后,若检测出不良,则求出不良部位的位置坐标。在为双球、位置偏移球、过剩球等不良的情况下,如(1)所示,作为除去用分配器的吸引用的真空吸附嘴86向不良焊球24x的位置移动。然后,真空吸附不良焊球24x,向不良球废弃台(未图示出)移动。在不良球废弃台中,通过真空隔断,将球落下·废弃在废弃盒83(参照图9)中。
在检测到没有被供给焊球24的电极极板部的情况下、由真空吸附嘴86清除了不良焊球的情况下,如(2)所示,使用修复用分配器87,通过负压,吸附在焊球收纳部84收纳的正常的焊球24。然后,如(3)所示,吸附了正常的焊球24的修复用分配器87从焊球收纳部84向助焊剂供给部85移动。如(4)所示,将吸附了焊球24的修复用分配器87向存储在助焊剂供给部85的助焊剂23移动,将焊球24浸渍于助焊剂23,据此,向焊球24添加助焊剂23。此后,如(5)所示,将吸附了焊球24的修复用分配器87向基板上有缺陷的部位移动。最后,如(6)所示,向缺陷部供给焊球24。通过上述(1)~(6)的工序,完成修理作业。
在上述工序中,能够将除去用分配器作为助焊剂供给用分配器兼用,在除去了不良焊球后,向缺陷部分供给助焊剂,这样的方法也可以实施。在该情况下,在供给新的焊球时,也可以不进行使助焊剂附着的工序。
另外,在通过上述的检查,除去了位置偏移球等不良球的情况下,可以通过上述的修理作业,将正常的焊球补给到正确位置,修复缺陷。
图9是对检查修理装置的概略结构进行说明的图,是将检查·修理部作为一个独立的装置从上面看的俯视图。如图9所示,若从运入传送器81运入作为检查对象的基板21,则转交到检查部传送器82上,沿箭头J方向运送。在检查部传送器82的上部设有门型框架80。在门型框架80的运入传送器81侧,在相对于基板运送方向(箭头J方向)成直角的方向配置线传感器79。通过该线传感器79,检测在基板21上的电极极板22上印刷的焊球24的状态。另外,在这里,虽然是作为焊球的状态检测器设置了线传感器79的结构,但是,也可以是设置摄像用照相机,沿门型框架80的长度方向移动,对焊球的状态进行摄像,检测缺陷的结构。
在对门型框架80进行支撑的一个腿侧,设置收纳了正常的焊球的焊球收纳部84和助焊剂供给部85。另外,在另一个腿侧,设置废弃盒83。用于吸引除去不良焊球的作为除去用分配器的真空吸附嘴86和用于修补基板上的缺陷的修复用分配器87可通过线性马达沿水平方向(箭头K方向)移动地设置在门型框架80上。
检查部传送器82以能够向箭头J方向及其反方向往复移动的方式构成。是能够与基板21的缺陷位置相应地,使修复用分配器87、真空吸附嘴86的位置与缺陷位置相吻合的结构。结束了检查·修理的基板21由运出传送器88运出,送到回流装置。根据上述的结构,能够通过图8说明的动作进行检查修理。
图10是表示修复用分配器的结构的侧视图,图11是说明修复用分配器的前端部的焊球的吸附分离动作的放大图。
如图10所示,在修复用分配器87上形成用于保持焊球并使之移动的例如塑料制的吸附嘴90(但材质并不限定于塑料制)。吸附嘴90从前端部98朝向上方作成锥状。即,吸附嘴90是从前端部98向基端部99宽度扩大的形状。在吸附嘴90内形成贯通孔92。如图11所示,贯通孔92也(虽然没到吸附嘴90的形状程度)朝向上方形成为锥状。即,贯通孔92以越在上部越粗,越在下部越细的方式形成。另外,详细地说,以在贯通孔92的下端设置的开口端部92a的内径与后述的心轴91的外径大致相同的方式形成贯通孔92。通过未图示出的负压施加机构,向贯通孔92的内部空间施加负压。
吸附嘴90由螺栓等固定在嘴支撑框94。嘴支撑框94与驱动部96连结。因此,吸附嘴90能够与驱动部96一起沿上下方向自由移动。
心轴91隔着密封部件(未图示出)插入吸附嘴90内的贯通孔92,并被保持。心轴91例如是直径大约10μm的圆柱状的金属制的杆,由强度大,难以带电的材质构成(但是,心轴91的形状和材质并不限定于上述)。除贯通孔92的开口端部92a的部分以外,心轴91的外径比贯通孔92的内径小,心轴91能够沿吸附嘴90的轴方向自由地上下移动。心轴91的上端部91a被固定在支撑部件93上。支撑部件93与马达95连结,能够与心轴91一起沿上下方向自由移动。
因为支撑部件93和驱动部96经由线性轨道97连接,所以,支撑部件93和驱动部96能够分别独立地上下移动。即,在支撑部件93上安装的心轴91和与驱动部96连结的吸附嘴90能够分别独立地上下移动。
由上述的支撑部件93、嘴支撑框94、马达95、驱动部96、线性轨道97等构成驱动机构。
若支撑部件93下降或者吸附嘴90上升,则如图10(b)所示,支撑部件93的下端面和吸附嘴90的上端面抵接。在该抵接状态下,心轴91的下端部91b从吸附嘴90的前端部98向下方向突出。为了实现上述功能,将心轴91的全长A构成为比吸附嘴90的全长B长。
另外,如图11放大地表示那样,吸附嘴90的前端部98为了便于保持焊球24,被加工成锥槽的形状。通过将吸附嘴90的前端部98加工成锥槽的形状,在真空吸附了焊球24时,焊球24紧密地很好地匹配在锥槽内,焊球24难以轻易地从前端部98偏移。另外,通过将前端部98的槽部的形状作成与焊球24的形状相同的球状,能够更好地进行吸附。但是,前端部98的形状并不限定于上述。
接着,说明上述那样地构成的修复用分配器进行的焊球的缺陷修理动作。
最初,由修复用分配器87的吸附嘴90吸附用于修补的新的焊球24(直径约30μm)。此时,因为经由贯通孔92向吸附嘴90内供给负压,所以,焊球24被吸附嘴90的前端部98真空吸附。虽然未图示出,但是,作成了负压不会从插入了心轴91的贯通孔92的上部泄漏的结构。另外,此时如图10(a)所示,为心轴91从吸附嘴90的前端部98被拉入内侧(上方)的状态。
在该吸附状态下,将焊球24向缺陷部位的电极极板120上方运送,使修复用分配器87沿电极极板120方向降下,如图11(a)所示,将焊球24载置在电极极板120上的助焊剂121内。
接着,驱动马达95,使心轴91通过吸附嘴90的贯通孔92降下,直至心轴91的下端部91b抵接焊球24。据此,如图11(b)所示,心轴91将焊球24向电极极板120推压。如上所述,因为心轴91的外径和贯通孔92的开口端部92a的内径大致相同,所以,在心轴91的移动过程中,成为心轴91堵塞贯通孔92的开口端部92a的状态。因此,贯通孔92内的间隙成为狭窄状态,即使负压力作用,其产生的真空吸附(负压)力也小,焊球24从吸附嘴90自由分离。
因此,根据上述结构,没有必要另行设置用于隔断负压的真空泵阀,伴随着成本降低。
接着,在如图10(b)所示,用心轴91向电极极板120推压焊球24的状态下,如图11(b)所示,使吸附嘴90上升,从焊球24分离。
最后,驱动马达95,再次使心轴91上升,从焊球24分离。此时,因为心轴91和焊球24的接触面积非常小,所以,因为即使产生静电,也小到可以忽略的程度,因此,心轴91和焊球24的分离可没有问题地顺畅地进行。
象上述这样,基于本发明的实施例的焊球检查修理装置设置能够在修补用分配器87内上下移动的心轴91,在向有缺陷的部分供给焊球24时,通过一面用心轴91将焊球24物理地向电极极板120侧推压,一面将吸附嘴91提升从焊球24拉离,能够高效且切实地将焊球搭载在电极极板上。
另外,因为没有为了焊球搭载而使用例如激光照射装置那样的高价的装置,通过简单的结构实现了上述的功能,所以,能够将装置的制造成本抑制得低。
上面,根据合适的实施方式,说明了基于本发明的实施例的焊球检查修理装置以及焊球检查修理方法,但是,本发明并非是由上述实施的方式进行限定性地解释。即,本发明在不脱离其主旨、主要的特征的范围,能够进行各种变更以及在各种方式下实施。
在本发明的焊球检查修理装置中,在由心轴将供给到基板上的焊球向电极极板推压的状态下,提升吸附嘴,从焊球拉离。据此,能够高效且切实地将焊球搭载在电极极板上。另外,因为没有使用例如激光照射装置那样的高价的装置,通过简单的结构实现了上述功能,所以,能够将装置的制造成本抑制得低。

Claims (7)

1.一种焊球检查修理装置,是具备修复用分配器的焊球检查修理装置,所述修复用分配器设置有检查形成于基板上的电极极板上所搭载的焊球的搭载状态的检查构件,向检测出了缺陷的电极极板供给焊球,
其特征在于,
上述修复用分配器具备
吸附保持上述焊球的吸附嘴、
形成在上述吸附嘴内的贯通孔、
在上述吸附嘴的上述贯通孔的内部移动自由的心轴、
在上述心轴的端部将上述焊球向上述电极极板推压的状态下,使上述吸附嘴向离开上述焊球的方向移动的驱动机构。
2.如权利要求1所述的焊球检查修理装置,其特征在于,通过上述驱动机构,上述心轴沿上述吸附嘴的轴方向移动,上述心轴的端部能够从上述吸附嘴的前端部突出。
3.如权利要求1所述的焊球检查修理装置,其特征在于,通过上述驱动机构,上述心轴穿过在上述吸附嘴内形成的上述贯通孔移动,上述心轴堵塞上述贯通孔的开口端部,使上述贯通孔间隙为狭窄状态。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的焊球检查修理装置,其特征在于,对上述焊球进行吸附的上述吸附嘴的前端部被形成为锥槽状。
5.一种焊球检查修理装置,其特征在于,除上述修复用分配器以外,设置清除不良焊球的除去用分配器,若上述检查构件检测出双焊球、焊球的偏移,则使用上述除去用分配器,将该焊球除去。
6.一种焊球检查修理方法,是检查基板的电极极板上所搭载的焊球的状态,修复缺陷的焊球检查修理方法,
其特征在于,具备
从除去用分配器的嘴部向缺陷部分供给助焊剂的工序、
用修复用分配器的吸附嘴吸附保持焊球的工序、
将上述焊球向缺陷部位的电极极板上运送进行载置的工序、
使在上述吸附嘴内移动的心轴的端部抵接上述焊球的工序、
在上述心轴的端部抵接上述焊球,将上述焊球向上述电极极板推压的状态下,使上述吸附嘴向离开上述焊球的方向移动的工序。
7.如权利要求6所述的焊球检查修理方法,其特征在于,具备在上述缺陷为焊球的位置偏移或者双焊球时,通过上述除去用分配器除去上述焊球的工序、
用上述修复用分配器的吸附嘴吸附新的焊球的工序、
使助焊剂附着在上述被吸附的焊球的工序、
将附着有上述助焊剂的焊球向缺陷部分运送的工序;
在搭载于缺陷部分后,一面用内置于上述修复用分配器的心轴将搭载焊球向电极部推压,一面使吸附嘴从焊球分离。
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