JP2000294676A - Solder ball mounting method and device thereof - Google Patents

Solder ball mounting method and device thereof

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JP2000294676A JP9664399A JP9664399A JP2000294676A JP 2000294676 A JP2000294676 A JP 2000294676A JP 9664399 A JP9664399 A JP 9664399A JP 9664399 A JP9664399 A JP 9664399A JP 2000294676 A JP2000294676 A JP 2000294676A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solder ball mounting method and a device thereof by which tens of thousands of solder balls can be mounted on a work at a time. SOLUTION: A device for mounting solder balls is provided with a tilt table 4 which can swing, a table fixed on the tilt table 4, a mask jig 15 in which several rectangular though holes corresponding to the solder ball mounting area of a work 14 are formed and which is slidably supported by the tilt table 4, a mask 20 in which several through holes of diameter slightly larger than that of solder balls 19 and which is fixed to the mask jig 15, and a squeegee 34 which is slidably mounded on the mask jig 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板や半
導体ウエハなどの表面に形成された接続用のパッドには
んだボールを搭載するはんだボールの搭載方法およびそ
の装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for mounting a solder ball on a connection pad formed on a surface of a printed circuit board or a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリント基板や半導体素子(以下、ワー
クという)の電気的な接続を行うためのボールグリッド
アレイ(以下、BGAという)を形成する方法の一つ
に、ワークに形成された接続用のパッドに搭載したはん
だボールを溶融させて形成するものがある。
2. Description of the Related Art One of the methods of forming a ball grid array (hereinafter, referred to as BGA) for electrically connecting a printed circuit board or a semiconductor element (hereinafter, referred to as a work) is a method for forming a ball grid array. Some are formed by melting a solder ball mounted on a pad.

【0003】このようなBGAの形成方法においては、
ワークの表面に形成されたパッドの位置に対応させて、
搭載するはんだボールよりも小径の複数の穴を形成した
マスクにはんだボールを吸着させ、マスクにはんだボー
ルを吸着させた状態で、はんだボールの下端部をフラッ
クス槽に浸けることによりはんだボールの表面にフラッ
クスを塗布した後、ワーク上に位置決めし押し付けるこ
とにより、フラックスの粘着力によりはんだボールをワ
ークに搭載している。
[0003] In such a method of forming a BGA,
According to the position of the pad formed on the surface of the work,
Solder balls are adsorbed on a mask that has multiple holes smaller in diameter than the solder balls to be mounted, and the lower end of the solder balls is immersed in a flux bath with the solder balls adsorbed on the mask. After the flux is applied, the solder ball is mounted on the work by positioning and pressing the work on the work and by the adhesive force of the flux.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、はんだボール
の外径にはばらつきがあるため、使用されるはんだボー
ルの平均径を基準としてフラックスを塗布した場合、径
の小さなはんだボールではフラックスの塗布量が不足し
て、ワークに搭載したときの粘着力が不足してはんだボ
ールの位置が移動するなど不具合が発生する。
However, since the outer diameter of the solder balls varies, when the flux is applied based on the average diameter of the solder balls used, the amount of the applied flux is smaller for the smaller diameter solder balls. Insufficient adhesive strength when mounted on a work causes a problem such that the position of a solder ball moves.

【0005】また、小さいはんだボールを基準としてフ
ラックスを塗布した場合、はんだボールを吸着するマス
クの穴にフラックスが付着して、マスクによるはんだボ
ールの吸着を解除しても、穴に付着したフラックスの粘
着力によってはんだボールがマスクから離れず、はんだ
ボールをワークに搭載できないことがある。
Further, when the flux is applied on the basis of a small solder ball, the flux adheres to the hole of the mask for attracting the solder ball, and even if the suction of the solder ball by the mask is released, the flux adhered to the hole is removed. In some cases, the solder ball does not separate from the mask due to the adhesive force, and the solder ball cannot be mounted on the work.

【0006】このような現象は、一度に搭載するはんだ
ボールの数が多くなるほど発生しやすくなるため、一度
に搭載できるはんだボールの数は、通常数100個であ
り、多くても1000個程度が限度であった。
[0006] Such a phenomenon is more likely to occur as the number of solder balls mounted at a time increases, so that the number of solder balls that can be mounted at one time is usually several hundred, and at most about 1,000. It was a limit.

【0007】上記の事情に鑑み、本発明の目的は、一度
に数万個のはんだボールをワークに搭載することができ
るはんだボールの搭載方法およびその装置を提供するこ
とにある。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a solder ball mounting method and apparatus capable of mounting tens of thousands of solder balls on a work at a time.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本出願の請求項1に記載の発明は、予め所定の複数
の位置にフラックスが塗布されたワークの表面に、前記
フラックスの塗布位置と対向するはんだボールの径より
若干大径の複数の穴が形成されたマスクを配置し、前記
マスクの穴を通してワークのフラックスの塗布位置には
んだボールを搭載するはんだボールの搭載方法であっ
て、前記マスクと相対移動可能で、前記マスクの穴形成
領域外の位置で待機するスキージによって仕切られた空
間に予め複数のはんだボールを供給し、ワークの表面に
マスクを位置決めし、ワークとマスクの相対位置を保持
した状態でワークとマスクを前記スキージの待機位置が
高くなるように所定の角度傾斜させ、前記スキージを前
記マスクに沿って往復移動させ、前記スキージによって
支えられたはんだボールを前記マスクに沿って往復移動
させた後、前記ワークとマスクを水平状態に戻し、前記
マスクをワークから離間させ、ワークを搬出するように
した。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in claim 1 of the present application provides a method of applying the flux to a surface of a work in which the flux is previously applied to a plurality of predetermined positions. A method of mounting a solder ball, comprising disposing a mask having a plurality of holes slightly larger in diameter than the diameter of the solder ball facing the position, and mounting the solder ball at the position where the flux of the work is applied through the hole of the mask. A plurality of solder balls are supplied in advance to a space which is relatively movable with respect to the mask and is separated by a squeegee waiting at a position outside the hole forming region of the mask, and positions the mask on the surface of the work; While maintaining the relative position, the workpiece and the mask are inclined at a predetermined angle so that the standby position of the squeegee is higher, and the squeegee is moved along the mask. The moved, after reciprocating the solder balls supported by the squeegee along the mask, returning the workpiece and the mask in a horizontal state, it is separated the mask from the workpiece, and so as to unload the workpiece.

【0009】また、請求項2に記載の発明は、水平軸を
中心として揺動可能なチルトテーブルと、クランク機構
を介して前記チルトテーブルを揺動させるチルトテーブ
ルの揺動手段と、ワークの位置決め手段とワークの固定
手段とを備え、前記チルトテーブルに支持されたテーブ
ルと、前記ワークのはんだボール搭載領域と対応する複
数の矩形の貫通穴が形成され、前記チルトテーブルに摺
動可能に支持されたマスク治具と、所定の間隔で形成さ
れワーク表面に接触する複数のリブの間に、前記ワーク
のはんだボール搭載位置に対応するはんだボールの径よ
り若干大径の複数の貫通穴が形成され、前記マスク治具
の前記ワークとの対向面に固定されたマスクと、前記チ
ルトテーブルを一辺とする平行四辺形リンクを備え、こ
の平行四辺形リンクで前記マスク治具を移動させるマス
ク治具移動手段と、前記マスク治具に摺動可能に支持さ
れたスキージホルダと、一端が前記スキージホルダに固
定され、その下端が前記マスクの貫通穴に落下したはん
だボールに接触しない位置まで前記マスク治具の各貫通
穴に摺動可能に挿入された複数のスキージとを設けた。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a tilt table swingable about a horizontal axis, a tilt table swing means for swinging the tilt table via a crank mechanism, and positioning of a work. Means, and a table supported by the tilt table, and a plurality of rectangular through holes corresponding to the solder ball mounting area of the work are formed, and slidably supported by the tilt table. A plurality of through holes each having a diameter slightly larger than the diameter of the solder ball corresponding to the solder ball mounting position of the work are formed between the mask jig and the plurality of ribs formed at predetermined intervals and in contact with the work surface. A mask fixed to a surface of the mask jig opposed to the workpiece, and a parallelogram link having the tilt table as one side, wherein the parallelogram link is provided. A mask jig moving means for moving the mask jig, a squeegee holder slidably supported by the mask jig, and one end fixed to the squeegee holder, the lower end of which falls into a through hole of the mask. And a plurality of squeegees slidably inserted into the respective through holes of the mask jig up to positions where the squeegees do not come into contact with the solder balls.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1ないし図11は、本発明の実
施の形態を示すもので、図1は、はんだボール搭載装置
の平面図、図2は、図1のAーA断面図、図3は、図1
におけるチルトテーブルの駆動機構を示す側面図、図4
は、図3の駆動機構部を示す正面図、図5は、図2にお
けるB部の拡大図、図6は、図1におけるワークとマス
クおよびマスク治具の関係を示す拡大図、図7は、図2
におけるCーC断面図、図8は、はんだボールの搭載工
程の開始時をを示す工程図、図9は、はんだボールの搭
載工程における搭載状態を示す工程図、図10は、はん
だボールの搭載工程におけるスキージの移動端を示す工
程図、図11は、はんだボールの搭載工程の終了状態を
示す工程図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 11 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of a solder ball mounting device, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is a side view showing a drive mechanism of the tilt table in FIG.
3 is a front view showing the drive mechanism unit of FIG. 3, FIG. 5 is an enlarged view of a part B in FIG. 2, FIG. 6 is an enlarged view showing the relationship between the work, the mask and the mask jig in FIG. , FIG. 2
, FIG. 8 is a process diagram showing the start of the solder ball mounting process, FIG. 9 is a process diagram showing the mounting state in the solder ball mounting process, and FIG. 10 is a solder ball mounting process. FIG. 11 is a process diagram showing a moving end of the squeegee in the process, and FIG. 11 is a process diagram showing a finished state of the solder ball mounting process.

【0011】図1ないし図3において、1はブラケット
で、図示しないベースに所定の間隔で固定されている。
2は軸受けで、ブラケット1に支持されている。3はチ
ルトピンで、軸受け2に回転可能に支持されている。4
はチルトテーブルで、チルトピン3間に固定されてい
る。したがって、チルトテーブル4は、チルトピン3の
軸心を中心として回転可能に支持されている。
1 to 3, reference numeral 1 denotes a bracket fixed to a base (not shown) at predetermined intervals.
A bearing 2 is supported by the bracket 1. A tilt pin 3 is rotatably supported by the bearing 2. 4
Is a tilt table fixed between the tilt pins 3. Therefore, the tilt table 4 is supported rotatably about the axis of the tilt pin 3.

【0012】図1,図3および図4において、5はブラ
ケットで、前記ベースに固定されている。6はチルトモ
ータで、ブラケット5に固定されている。7はフランジ
で、チルトモータ6の回転軸に固定されている。8はク
ランクピンで、フランジ7の偏心位置に固定されてい
る。9はクランクプレートで、クランクピン8に回転可
能に支持されている。10はクランクピンで、チルトテ
ーブル4とクランクプレート9を結合している。
1, 3 and 4, reference numeral 5 denotes a bracket fixed to the base. Reference numeral 6 denotes a tilt motor, which is fixed to the bracket 5. Reference numeral 7 denotes a flange fixed to the rotation shaft of the tilt motor 6. Reference numeral 8 denotes a crank pin fixed to an eccentric position of the flange 7. Reference numeral 9 denotes a crank plate which is rotatably supported by the crank pin 8. Reference numeral 10 denotes a crank pin, which connects the tilt table 4 and the crank plate 9.

【0013】したがって、クランクピン8が下端位置に
ある状態から、チルトモータ6によりフランジ7が18
0度回転するとクランクピン8、クランクプレート9お
よびクランクピン10を介してチルトテーブル4の一方
が押し上げられ、チルトピン3の軸心を中心として回動
し、チルトテーブル4が傾斜する。また、この状態から
さらにフランジ7が180度回転すると、クランクピン
8、クランクプレート9およびクランクピン10を介し
てチルトテーブル4の一方が引き下げられてチルトテー
ブル4は水平な状態に戻される。
Therefore, when the crank pin 8 is at the lower end position, the tilt motor 6 moves the flange 7 to 18 degrees.
When rotated by 0 degrees, one of the tilt tables 4 is pushed up via the crank pins 8, the crank plates 9, and the crank pins 10, and the tilt table 4 rotates about the axis of the tilt pins 3 to tilt the tilt table 4. Further, when the flange 7 further rotates 180 degrees from this state, one of the tilt tables 4 is pulled down via the crank pins 8, the crank plates 9 and the crank pins 10, and the tilt tables 4 are returned to the horizontal state.

【0014】チルトテーブル4の傾斜させる角度θは、
後述するマスク上をはんだボールがその自重で転がり落
ち、しかも、マスクに形成された貫通穴に落下しやすい
角度(たとえば、20度ないし30度程度)に設定する
ことが望ましい。
The tilt angle θ of the tilt table 4 is
It is desirable to set an angle (for example, about 20 ° to 30 °) at which the solder ball rolls down on a mask described later by its own weight and easily falls into a through hole formed in the mask.

【0015】このような構成とすることにより、チルト
テーブル4を傾斜させるとき、あるいは水平状態に戻す
とき、その始動時と停止時における加減速を円滑に行う
ことができ、ワーク14に不要な振動を与えることがな
い。
With such a structure, when the tilt table 4 is tilted or returned to a horizontal state, acceleration and deceleration can be smoothly performed at the time of starting and stopping, and unnecessary vibration of the work 14 can be achieved. Never give.

【0016】図1ないし図7において、11はテーブル
で、チルトテーブル4に支持されている。12は真空吸
着ポケットで、テーブル11の上面に形成され真空吸着
回路13を介して真空供給源に接続されている。14は
ワークで、テーブル11に真空吸着により固定される。
1 to 7, reference numeral 11 denotes a table which is supported by the tilt table 4. A vacuum suction pocket 12 is formed on the upper surface of the table 11 and connected to a vacuum supply source via a vacuum suction circuit 13. Reference numeral 14 denotes a work, which is fixed to the table 11 by vacuum suction.

【0017】なお、前記テーブル11の上面には、ワー
ク14の外形を拘束して水平方向の位置決めを行うため
の溝や、ワーク14に形成された切り欠きなどの特徴点
を利用して回転方向に位置決めを行う位置決め手段(図
示せず)を設けることもできる。
The upper surface of the table 11 is provided with a groove for restraining the outer shape of the work 14 for horizontal positioning and a notch formed in the work 14 in a rotational direction. Positioning means (not shown) for positioning may be provided.

【0018】15はマスク治具で、複数の矩形の貫通穴
16が平行に形成され、その間はリブ17となってい
る。18はガイドピンで、前記チルトテーブル4に形成
されたガイド穴を摺動可能に貫通し、その一端はマスク
治具15の下面に固定されている。
Reference numeral 15 denotes a mask jig, in which a plurality of rectangular through holes 16 are formed in parallel, and a rib 17 is formed between the holes. A guide pin 18 slidably penetrates a guide hole formed in the tilt table 4, and one end thereof is fixed to the lower surface of the mask jig 15.

【0019】19ははんだボール。20はマスクで、ワ
ーク14のはんだボール搭載位置と対応する位置に、は
んだボール19の径より若干大径の複数の貫通穴21
と、ワーク14のはんだボール19の非搭載領域でワー
クに接触し、ワーク14のはんだボール19を搭載する
領域とマスク20の接触を防止するリブ22が形成さ
れ、前記マスク治具15に固定されている。
19 is a solder ball. Reference numeral 20 denotes a mask, and a plurality of through holes 21 having a diameter slightly larger than the diameter of the solder ball 19 is provided at a position corresponding to the solder ball mounting position of the work 14.
Then, a rib 22 is formed which contacts the work in the area where the solder ball 19 of the work 14 is not mounted, and prevents the contact between the area where the solder ball 19 of the work 14 is mounted and the mask 20, and is fixed to the mask jig 15. ing.

【0020】このマスク20は、金属板で形成すること
ができる。また、たとえば、片面銅張積層板に貫通穴2
1の穴あけを行った後、貫通穴21が形成された領域の
銅箔をエッチングにより除去する事によって形成するこ
ともできる。
This mask 20 can be formed of a metal plate. Also, for example, a through hole 2 is formed in a single-sided copper clad laminate.
After the first hole is formed, the copper foil in the region where the through hole 21 is formed may be removed by etching.

【0021】図7において、23はアームピンで、前記
チルトテーブル4に固定されている。24はリンクアー
ムで、アームピン23に回転可能に支持されている。2
5はアームロッドで、リンクアーム24に固定されてい
る、26は平行リンクで、アームロッド25に回転可能
に支持されている。そして、チルトテーブル4とリンク
アーム24および平行リンク26で平行四辺形リンクを
構成し、平行リンク26は、その移動領域の下端にある
とき、前記ガイドピン18の下端と若干の隙間を持って
対向している。
In FIG. 7, reference numeral 23 denotes an arm pin fixed to the tilt table 4. A link arm 24 is rotatably supported by the arm pin 23. 2
Reference numeral 5 denotes an arm rod, which is fixed to a link arm 24. Reference numeral 26 denotes a parallel link, which is rotatably supported by an arm rod 25. The tilt table 4, the link arm 24, and the parallel link 26 form a parallelogram link. When the parallel link 26 is at the lower end of the moving area, the parallel link 26 faces the lower end of the guide pin 18 with a slight gap. are doing.

【0022】27はブラケットで、前記ベースに固定さ
れている。28はシリンダで、ブラケット27に固定さ
れ、そのロッド29がアームロッド25と対向してい
る。
A bracket 27 is fixed to the base. Reference numeral 28 denotes a cylinder fixed to the bracket 27, and a rod 29 thereof is opposed to the arm rod 25.

【0023】したがって、シリンダ28の作動によりロ
ッド29がアームロッド25を押すと、リンクアーム2
4が揺動して平行リンク26の高さがhだけ高くなり、
ガイドピン18を介してマスク治具15を高さだけ押し
上げることができる。
Therefore, when the rod 29 pushes the arm rod 25 by the operation of the cylinder 28, the link arm 2
4 swings and the height of the parallel link 26 increases by h,
The mask jig 15 can be pushed up by the height via the guide pins 18.

【0024】また、シリンダ28の作動によりロッド2
9がアームロッド25から後退すると、マスク治具15
およびマスク治具15に搭載された他の部材の重量でマ
スク治具15が下降する。
The operation of the cylinder 28 causes the rod 2
9 moves back from the arm rod 25, the mask jig 15
The mask jig 15 is lowered by the weight of another member mounted on the mask jig 15.

【0025】マスク治具15の移動量hは、テーブル1
1の上面とマスク20の下面の間に、手動もしくは自動
搬送手段でワークの搬出入が可能な間隔(たとえば、6
mmから10mm程度)に設定することが望ましい。
The movement amount h of the mask jig 15 is
1 between the upper surface of the mask 1 and the lower surface of the mask 20 (for example, 6.
(about 10 mm to about 10 mm).

【0026】このような構成とすることにより、ワーク
14にマスク20を接触させる際、あるいはワーク14
からマスク20を離間させる際に、マスク20の移動速
度を小さくすることができるので、はんだボール19と
マスク20の貫通穴21の内周面が接触していても、は
んだボール19とマスク20の離間させる際にはんだボ
ール19を移動させることなく確実にマスク20を離間
させることができ、かつ、ワーク14に不要な衝撃を与
えることがない。
With such a configuration, when the mask 20 is brought into contact with the work 14 or when the work 14
When the mask 20 is moved away from the mask 20, the moving speed of the mask 20 can be reduced. Therefore, even if the solder ball 19 and the inner peripheral surface of the through hole 21 of the mask 20 are in contact with each other, the solder ball 19 and the mask 20 can be separated. The mask 20 can be surely separated without moving the solder ball 19 when separating, and an unnecessary impact is not given to the work 14.

【0027】図1,図2および図5において、30はガ
イドレールで、前記マスク治具15に固定されている。
31は直動軸受で、ガイドレール30に摺動可能に支持
されている。32はホルダで、その側面に溝33が形成
され、直動軸受31に固定されている。34はスキージ
で、その下部が前記マスク治具15の貫通穴16内に摺
動可能に挿入されホルダ32に固定されている。
In FIGS. 1, 2 and 5, a guide rail 30 is fixed to the mask jig 15.
A linear motion bearing 31 is slidably supported by the guide rail 30. A holder 32 has a groove 33 formed in a side surface thereof, and is fixed to the linear motion bearing 31. Reference numeral 34 denotes a squeegee whose lower part is slidably inserted into the through hole 16 of the mask jig 15 and is fixed to the holder 32.

【0028】このスキージ34の下端と前記マスク20
の上面との間隔は、マスク20上に供給されたはんだボ
ール19の半径より小さく、かつ、マスク20の貫通穴
21に落ち込んだはんだボール19の頭頂部にスキージ
34が接触しない大きさに設定されている。また、リブ
17とスキージ34の間の隙間もはんだボール19の半
径より小さく設定する。
The lower end of the squeegee 34 and the mask 20
Is set to a size smaller than the radius of the solder ball 19 supplied on the mask 20 and the squeegee 34 does not contact the top of the solder ball 19 dropped into the through hole 21 of the mask 20. ing. Also, the gap between the rib 17 and the squeegee 34 is set smaller than the radius of the solder ball 19.

【0029】35はガイドレールで、前記ガイドレール
30と平行に前記チルトテーブル4に固定されている。
36は直動軸受で、ガイドレール35に摺動可能に支持
されている。37はドライビングフックで、前記ホルダ
32の溝33と着脱可能に嵌合するように直動軸受36
に固定されている。
A guide rail 35 is fixed to the tilt table 4 in parallel with the guide rail 30.
A linear motion bearing 36 is slidably supported by the guide rail 35. A driving hook 37 is a linear motion bearing 36 so as to be detachably fitted into the groove 33 of the holder 32.
It is fixed to.

【0030】このドライビングフック37は、ベルト駆
動手段(図示せず)で駆動され、ガイドレール35に沿
って所定の速度で移動する。そして、ホルダ32を介し
てスキージ34を移動させる。
The driving hook 37 is driven by belt driving means (not shown) and moves at a predetermined speed along the guide rail 35. Then, the squeegee 34 is moved via the holder 32.

【0031】スキージ34を移動させる速度は、マスク
20上を転がり落ちるはんだボール19がマスク20の
穴21内に確実に落下し得る速度を適宜選択して設定す
る。たとえば、チルトテーブル4の傾斜角度が25度
で、はんだボール19の直径が0.4mmの場合、スキ
ージ34の移動速度は、10から30mm/秒程度に設
定することができる。
The speed at which the squeegee 34 is moved is set by appropriately selecting a speed at which the solder balls 19 rolling down on the mask 20 can surely fall into the holes 21 of the mask 20. For example, when the tilt angle of the tilt table 4 is 25 degrees and the diameter of the solder ball 19 is 0.4 mm, the moving speed of the squeegee 34 can be set to about 10 to 30 mm / sec.

【0032】このような構成で、予めマスク治具15の
貫通穴16の一端と待機位置に設定されたスキージ34
との間に形成された空間に、マスク20を通してワーク
14に供給する数の2ないし3倍の数のはんだボール1
9を供給する。
With such a configuration, one end of the through hole 16 of the mask jig 15 and the squeegee 34 set at the standby position in advance
2 to 3 times the number of solder balls 1 supplied to the work 14 through the mask 20 in the space formed between
9 is supplied.

【0033】チルトテーブル4が水平な状態でシリンダ
28を作動させ、ロッド29を突出させてアームロッド
25を押すことにより、マスク治具15を上昇させてテ
ーブル11とマスク20の間に所要の間隔を形成する。
When the cylinder 28 is operated while the tilt table 4 is horizontal, the rod 29 is protruded and the arm rod 25 is pushed, so that the mask jig 15 is raised and the required space between the table 11 and the mask 20 is increased. To form

【0034】この間隔を通して、ワーク14をテーブル
11上に供給して位置決めし、真空供給手段からテーブ
ル11の真空吸着ポケット12に真空圧を供給して、ワ
ーク14をテーブル11に固定する。
Through this interval, the work 14 is supplied and positioned on the table 11, and a vacuum pressure is supplied to the vacuum suction pocket 12 of the table 11 from the vacuum supply means to fix the work 14 to the table 11.

【0035】シリンダ28を作動させてロッド29を後
退させることにより、マスク治具15を下降させ、マス
ク20のリブ22をワーク14の上面に接触させる。
By operating the cylinder 28 to retract the rod 29, the mask jig 15 is lowered, and the rib 22 of the mask 20 is brought into contact with the upper surface of the work 14.

【0036】この状態で、チルトモータ6を作動させ、
図8に示すように、チルトテーブル4を角度θに傾斜さ
せる。このとき、テーブル11とマスク治具15も同時
に傾斜する。このとき、はんだボール19は、スキージ
34に支えられているため、自重によって落下すること
はない。
In this state, the tilt motor 6 is operated,
As shown in FIG. 8, the tilt table 4 is inclined at an angle θ. At this time, the table 11 and the mask jig 15 are also inclined at the same time. At this time, since the solder ball 19 is supported by the squeegee 34, it does not fall by its own weight.

【0037】なお、図において、Fはワーク14のはん
だボール搭載位置に塗布されたフラックスである。
In the drawing, F is a flux applied to the solder ball mounting position of the work 14.

【0038】この状態で、図示しない駆動手段からドラ
イビングフック37を介して、スキージ34を下方に向
けて移動させる。すると、図9に示すように、スキージ
34の移動に連れてはんだボール19が自重によりマス
ク20上を転がり落ちる。
In this state, the squeegee 34 is moved downward from driving means (not shown) via the driving hook 37. Then, as shown in FIG. 9, the solder ball 19 rolls down on the mask 20 by its own weight as the squeegee 34 moves.

【0039】このとき、スキージ34の近傍のはんだボ
ール19は図示したように重なり合った状態で転がり落
ちていくが、その後側は貫通穴16内に一面に広がり1
層の状態で転がり落ちていく。したがって、スキージ3
4の移動速度を適当に設定することによりはんだボール
19を確実に貫通穴21に落下させることができる。
At this time, the solder balls 19 in the vicinity of the squeegee 34 roll down in an overlapping state as shown in the figure, but the rear side spreads into the through-hole 16 and extends over the entire surface.
It rolls down in the state of a layer. Therefore, squeegee 3
By appropriately setting the moving speed of 4, the solder ball 19 can be reliably dropped into the through hole 21.

【0040】このようにして、マスク20の貫通穴21
上を通過するはんだボール19は、貫通穴21を通して
貫通穴21の下に配置されたワーク14に塗布されたフ
ラックスF上に落下する。一つの貫通穴21に一つのは
んだボール19が入ると、後続のはんだボール19は、
貫通穴21に入っているはんだボール19を乗り越えて
転がり落ちていく。
Thus, the through-hole 21 of the mask 20
The solder ball 19 passing above falls through the through hole 21 onto the flux F applied to the work 14 arranged below the through hole 21. When one solder ball 19 enters one through hole 21, the subsequent solder ball 19 becomes
The ball rolls over the solder ball 19 in the through hole 21.

【0041】図10に示すように、スキージ34が下降
端まで移動すると、マスク20に形成された全ての貫通
穴21にそれぞれ一つのはんだボール19が落ち込み、
フラックスFの粘着力によって保持されワーク14上に
搭載される。
As shown in FIG. 10, when the squeegee 34 moves to the lower end, one solder ball 19 falls into all the through holes 21 formed in the mask 20, and
It is held by the adhesive force of the flux F and mounted on the work 14.

【0042】この状態で、スキージ34をその待機位置
へ戻すことにより、スキージ34とともに下方に移動し
た余剰のはんだボール19が、スキージ34に押されて
待機位置へ戻される際に、貫通穴21内に落ち込んだは
んだボール19のうえを乗り越えて行くため、貫通穴2
1内に落ち込んだはんだボール19をフレックスFに押
し込むことになり、フラックスFによるはんだボール1
9の保持が確実になる。
In this state, by returning the squeegee 34 to its standby position, the surplus solder balls 19 that have moved downward together with the squeegee 34 are pushed by the squeegee 34 and returned to the standby position. To get over the solder ball 19 that has fallen into the
1 is pushed into the flex F, and the solder ball 1
9 is ensured.

【0043】この状態で、チルトモータ6を作動させ、
図11に示すように、チルトテーブル4を水平な状態に
戻す。そして、シリンダ28によりマスク治具15を上
昇させ、ワーク14を取り出す。
In this state, the tilt motor 6 is operated,
As shown in FIG. 11, the tilt table 4 is returned to a horizontal state. Then, the mask jig 15 is raised by the cylinder 28 and the work 14 is taken out.

【0044】なお、上記の実施の形態によれば、チルト
テーブル側とマスク治具側とをホルダ32とドライビン
グフック37の間で切り離すことができるので、ワーク
の種類の合わせてマスク治具側を複数種準備しておくこ
とにより、複数品種のワークにも容易に適応することが
できる。
According to the above embodiment, the tilt table side and the mask jig side can be separated between the holder 32 and the driving hook 37, so that the mask jig side can be adjusted according to the type of work. By preparing a plurality of types, works of a plurality of types can be easily adapted.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、搭
載すべきはんだボールの数が数万個以上であっても、一
度の作業で確実に必要な数のはんだボールを搭載するこ
とができる。また、簡単な操作で作業できるので、作業
が容易で作業能率を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, even if the number of solder balls to be mounted is tens of thousands or more, the required number of solder balls can be reliably mounted in one operation. Can be. Further, since the operation can be performed by a simple operation, the operation is easy and the operation efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるはんだボール搭載装置の平面図。FIG. 1 is a plan view of a solder ball mounting device according to the present invention.

【図2】図1のAーA断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1におけるチルトテーブルの駆動機構を示す
側面図。
FIG. 3 is a side view showing a drive mechanism of the tilt table in FIG. 1;

【図4】図3の駆動機構部を示す正面図。FIG. 4 is a front view showing the drive mechanism of FIG. 3;

【図5】図2におけるB部の拡大図。FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in FIG. 2;

【図6】図1におけるワークとマスクおよびマスク治具
の関係を示す拡大図。
FIG. 6 is an enlarged view showing a relationship between a work, a mask, and a mask jig in FIG. 1;

【図7】図2におけるCーC断面図。FIG. 7 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 2;

【図8】はんだボールの搭載工程の開始時をを示す工程
図。
FIG. 8 is a process diagram showing a start time of a solder ball mounting process.

【図9】はんだボールの搭載工程における搭載状態を示
す工程図。
FIG. 9 is a process diagram showing a mounting state in a solder ball mounting process.

【図10】はんだボールの搭載工程におけるスキージの
移動端を示す工程図。
FIG. 10 is a process diagram showing a moving end of a squeegee in a solder ball mounting process.

【図11】はんだボールの搭載工程の終了状態を示す工
程図。
FIG. 11 is a process diagram showing an end state of a solder ball mounting process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…チルトテーブル、6…チルトモータ、7…フラン
ジ、8…クランクピン、9…クランクプレート、10…
クランクピン、11…テーブル、14…ワーク、15…
マスク治具、16…貫通穴、17…リブ、18…ガイド
ピン、19…はんだボール、20…マスク、21…貫通
穴、24…リンクアーム、25…アームロッド、26…
平行リンク、30…ガイドレール、32…ホルダ、34
スキージ、
4 ... Tilt table, 6 ... Tilt motor, 7 ... Flange, 8 ... Crank pin, 9 ... Crank plate, 10 ...
Crank pin, 11 ... Table, 14 ... Work, 15 ...
Mask jig, 16 through hole, 17 rib, 18 guide pin, 19 solder ball, 20 mask, 21 through hole, 24 link arm, 25 arm rod, 26
Parallel link, 30: guide rail, 32: holder, 34
Squeegee,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】予め所定の複数の位置にフラックスが塗布
されたワークの表面に、前記フラックスの塗布位置と対
向するはんだボールの径より若干大径の複数の穴が形成
されたマスクを配置し、前記マスクの穴を通してワーク
のフラックスの塗布位置にはんだボールを搭載するはん
だボールの搭載方法であって、前記マスクと相対移動可
能で、前記マスクの穴形成領域外の位置で待機するスキ
ージによって仕切られた空間に予め複数のはんだボール
を供給し、ワークの表面にマスクを位置決めし、ワーク
とマスクの相対位置を保持した状態でワークとマスクを
前記スキージの待機位置が高くなるように所定の角度傾
斜させ、前記スキージを前記マスクに沿って往復移動さ
せ、前記スキージによって支えられたはんだボールを前
記マスクに沿って往復移動させた後、前記ワークとマス
クを水平状態に戻し、前記マスクをワークから離間さ
せ、ワークを搬出することを特徴とするはんだボールの
搭載方法。
1. A mask having a plurality of holes slightly larger than the diameter of a solder ball opposed to a position where the flux is applied is disposed on the surface of the work to which the flux is applied at a plurality of predetermined positions in advance. A solder ball mounting method for mounting a solder ball at a flux application position of a work through a hole of the mask, wherein the squeegee is movable relative to the mask, and stands by at a position outside a hole forming region of the mask. A plurality of solder balls are supplied in advance to the space provided, the mask is positioned on the surface of the work, and the work and the mask are held at a predetermined angle so that the standby position of the squeegee is raised while maintaining the relative position of the work and the mask. Tilt, reciprocate the squeegee along the mask, and move the solder balls supported by the squeegee along the mask. After backward movement, returning the workpiece and the mask in the horizontal state, the mask is separated from the workpiece, the method for mounting solder balls, which comprises carrying out the work.
【請求項2】水平軸を中心として揺動可能なチルトテー
ブルと、クランク機構を介して前記チルトテーブルを揺
動させるチルトテーブルの揺動手段と、ワークの位置決
め手段とワークの固定手段とを備え、前記チルトテーブ
ルに支持されたテーブルと、前記ワークのはんだボール
搭載領域と対応する複数の矩形の貫通穴が形成され、前
記チルトテーブルに摺動可能に支持されたマスク治具
と、所定の間隔で形成されワーク表面に接触する複数の
リブの間に、前記ワークのはんだボール搭載位置に対応
するはんだボールの径より若干大径の複数の貫通穴が形
成され、前記マスク治具の前記ワークとの対向面に固定
されたマスクと、前記チルトテーブルを一辺とする平行
四辺形リンクを備え、この平行四辺形リンクで前記マス
ク治具を移動させるマスク治具移動手段と、前記マスク
治具に摺動可能に支持されたスキージホルダと、一端が
前記スキージホルダに固定され、その下端が前記マスク
の貫通穴に落下したはんだボールに接触しない位置まで
前記マスク治具の各貫通穴に摺動可能に挿入された複数
のスキージとを設けたことを特徴とするはんだボール搭
載装置。
A tilt table swingable about a horizontal axis; a tilt table swing means for swinging the tilt table via a crank mechanism; a work positioning means and a work fixing means. A table supported by the tilt table, a plurality of rectangular through holes corresponding to the solder ball mounting area of the work, and a mask jig slidably supported by the tilt table; A plurality of through holes each having a diameter slightly larger than the diameter of the solder ball corresponding to the solder ball mounting position of the work are formed between the plurality of ribs formed in contact with the surface of the work, and And a parallelogram link having the tilt table as one side, and the mask jig is moved by the parallelogram link. Squeegee moving means, a squeegee holder slidably supported by the mask jig, and a position where one end is fixed to the squeegee holder and the lower end of the squeegee holder does not come into contact with the solder ball dropped into the through hole of the mask. A solder ball mounting device, comprising: a plurality of squeegees slidably inserted into respective through holes of the mask jig.
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