JP2001015898A - Mount head - Google Patents

Mount head

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JP2001015898A
JP2001015898A JP11186091A JP18609199A JP2001015898A JP 2001015898 A JP2001015898 A JP 2001015898A JP 11186091 A JP11186091 A JP 11186091A JP 18609199 A JP18609199 A JP 18609199A JP 2001015898 A JP2001015898 A JP 2001015898A
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vacuum plate
plate
suction
mount
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Tatsuharu Kobayashi
樹治 小林
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Shibuya Kogyo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the mounting head of a ball mounting device which is capable of mounting a large number of balls accurately on a work by a method wherein the work and a vacuum plate are ensured of parallelism. SOLUTION: A vacuum plate 40 provided with a large number of suction holes 46 to suck up balls is provided in the mounting head 26 of a ball mounting device so as to ensure a work and a vacuum plate 40 of parallelism. Furthermore, a support plate 41 which is equipped with gas communicating paths 51 that are not corresponding to the chucking holes 4 of the vacuum plate 40 and supports the vacuum plate 40 from an external force. A gas-permeable gas communicating member which includes a vacuum plate chucking region is arranged between the vacuum plate and the support plate.

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、ウエハや基板に半
田ボールや半田バンプ等をマウントするボールマウント
装置において利用されるマウントヘッドの改良に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a mounting head used in a ball mounting apparatus for mounting a solder ball, a solder bump, or the like on a wafer or a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半田ボールマウント装置における
半田ボールを吸引、吸着するマウントヘッドは、下面に
位置するバキュームプレートに半田ボールを吸着するた
めの多数の吸着孔を設け、マウントヘッド内をバキュー
ム手段で減圧することにより、半田ボールを吸着孔に吸
引、吸着し、ワーク上に移動して半田ボールをワークに
マウントするものであった。
2. Description of the Related Art In a conventional solder ball mounting apparatus, a mounting head for sucking and sucking solder balls is provided with a plurality of suction holes for sucking solder balls on a vacuum plate located on a lower surface, and the inside of the mounting head is vacuumed. Then, the solder ball is sucked and sucked into the suction hole, moved onto the work, and mounted on the work.

【0003】マウントヘッドにて半田ボール等をワーク
にマウントする際、バキュームプレートとワークの平行
度を正しく保つことが正確な半田ボール等のマウントに
は欠かせない条件であった。特に大量の半田ボール等を
ワークにマウントする場合には、この平行度の確保は重
要であった。しかし、バキュームプレートの薄肉化等に
より、バキュームプレートの歪みも多くなり、バキュー
ムプレートとワークの平行度を正しく保つことが困難に
なってきた。
When a solder ball or the like is mounted on a work with a mount head, maintaining the parallelism between the vacuum plate and the work correctly has been an essential condition for accurate mounting of the solder ball and the like. In particular, when mounting a large amount of solder balls or the like on a work, it is important to secure the parallelism. However, due to the thinning of the vacuum plate and the like, the distortion of the vacuum plate has increased, and it has become difficult to maintain the parallelism between the vacuum plate and the work correctly.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ワークとバ
キュームプレートの平行度を確保することにより、大量
の半田ボールを正確にワークにマウントすることのでき
るボールマウント装置のマウントヘッドを提供すること
を目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mounting head of a ball mounting apparatus capable of accurately mounting a large amount of solder balls on a work by ensuring parallelism between the work and a vacuum plate. It is intended for.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、ワークと
バキュームプレートの平行度を確保する手段として、バ
キュームプレート側の強度を確保しようとするものであ
り、ボールを吸着するための多数の吸着孔を具備するバ
キュームプレートと、バキュームプレートの吸着孔に対
応しない気体導通路を有し該バキュームプレートを外力
から支持する支持プレートと、バキュームプレートと支
持プレートとの間のバキュームプレートの吸着領域に配
置した通気性ある気体導通部材とを具備することを特徴
とするボールマウント装置におけるマウントヘッドを提
供するものである。
A first aspect of the present invention is to secure the strength of the vacuum plate side as means for securing the parallelism between the workpiece and the vacuum plate. A vacuum plate having suction holes, a support plate having a gas passage not corresponding to the suction holes of the vacuum plate and supporting the vacuum plate from an external force, and a suction area of the vacuum plate between the vacuum plate and the support plate. The present invention provides a mount head in a ball mount device, comprising: a gas-permeable member having gas permeability disposed therein.

【0006】第2の発明は、ワークとバキュームプレー
トの平行度を確保する手段として、バキュームプレート
へのワークからの影響の排除やワークの歪みへの対応に
着目したもので、バキュームプレートの吸着領域外に、
吸着ボールの径に応じた厚さのスペーサをマウントヘッ
ド下方に向かって突出形成したことを特徴とするボール
マウント装置におけるマウントヘッドを提供するもので
ある。
The second invention focuses on eliminating the influence of the work on the vacuum plate and coping with distortion of the work as means for securing the parallelism between the work and the vacuum plate. outside,
It is an object of the present invention to provide a mount head in a ball mount device, wherein a spacer having a thickness corresponding to the diameter of a suction ball is formed so as to protrude downward from the mount head.

【0007】第3の発明は、第1の発明と第2の発明を
合体させたもので、より完全なワークとバキュームプレ
ートの平行度の確保が可能なボールマウント装置におけ
るマウントヘッドを提供しようとするものである。
A third invention is a combination of the first invention and the second invention, and aims to provide a mount head in a ball mount device capable of ensuring a more complete parallelism between a work and a vacuum plate. Is what you do.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面に従って、実施例と共
に本発明の実施の形態について説明する。図1は、一実
施例に示す半田ボールマウント装置の平面図である。該
半田ボールマウント装置は、ウエハ供給部1と、フラッ
クス転写部2と、ボールマウント部3と、ワーク駆動機
構4とで構成される。本発明にかかるマウントヘッド2
5は、ボールマウント部3に存在する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a solder ball mounting device shown in one embodiment. The solder ball mounting device includes a wafer supply unit 1, a flux transfer unit 2, a ball mount unit 3, and a work driving mechanism 4. Mount head 2 according to the present invention
5 is present in the ball mount 3.

【0009】ウエハ供給部1は、供給用のウエハカセッ
ト5と、搬出用のウエハカセット6と、不良用のウエハ
カセット7との各ウエハカセットと、ウエハ49の搬送
を行うクリーンルーム用スカラー型ロボット9と、ワー
ク駆動機構4上のウエハ位置決め位置8とでなる。
The wafer supply unit 1 includes a wafer cassette 5 for supply, a wafer cassette 6 for unloading, a wafer cassette 7 for defective wafers, and a scalar robot 9 for clean room for transferring wafers 49. And the wafer positioning position 8 on the work drive mechanism 4.

【0010】ウエハ位置決め位置8の上方には、図2に
示されるように、CCDカメラ31が図面上前後に重な
り合うように2台配置されており(図面上は前方の1台
のみが表れている)、その下方には、ウエハ49上に向
いた照明器32が配備されている。CCDカメラ31
は、ワーク駆動機構4上のウエハ位置決め位置8上方
で、ワーク駆動機構4と平行な方向(X軸方向)にモー
タ33により移動可能とされている。
As shown in FIG. 2, two CCD cameras 31 are arranged above the wafer positioning position 8 so as to overlap each other in the drawing (only one front camera is shown in the drawing). ), An illuminator 32 facing the wafer 49 is provided below the illuminator 32. CCD camera 31
Is movable by a motor 33 in a direction (X-axis direction) parallel to the work drive mechanism 4 above the wafer positioning position 8 on the work drive mechanism 4.

【0011】ワーク駆動機構4には、ウエハステージ3
0が設けられており、ウエハステージ30を駆動させる
X軸(図1中左右方向)とΘ軸(回転方向)の2軸の駆
動機構が設けられる。Θ軸の駆動機構は、位置決めを主
たる役割として採用された駆動機構であるが、X軸の駆
動機構は、ワーク移動の役割と位置決めの役割を有す
る。
The work drive mechanism 4 includes a wafer stage 3
0 is provided, and a two-axis drive mechanism for driving the wafer stage 30 is provided, that is, an X-axis (left-right direction in FIG. 1) and a Θ-axis (rotation direction). The Θ-axis drive mechanism is a drive mechanism whose main role is positioning, while the X-axis drive mechanism has a role of moving the work and a role of positioning.

【0012】ウエハステージ30は、X軸駆動機構によ
り、ウエハ位置決め位置8と、フラックス転写位置11
と、ボールマウント位置20の間を移動停止可能とされ
ている。尚、ウエハステージ30には転写ヘッド13と
マウントヘッド25を観察するための2台のCCDカメ
ラ23、23′が配備されている。
The wafer stage 30 is moved by an X-axis drive mechanism to a wafer positioning position 8 and a flux transfer position 11.
And the movement between the ball mounting positions 20 can be stopped. The wafer stage 30 is provided with two CCD cameras 23 and 23 'for observing the transfer head 13 and the mount head 25.

【0013】フラックス転写部2は、転写ヘッド13及
びその駆動機構と、フラックス供給装置10と、ワーク
駆動機構4上のフラックス転写位置11とからなり、転
写ヘッド13の移動路に転写ヘッド13のクリーニング
部12が設けられている。
The flux transfer section 2 includes a transfer head 13 and a drive mechanism thereof, a flux supply device 10, and a flux transfer position 11 on a work drive mechanism 4. A part 12 is provided.

【0014】フラックス供給装置10の転写ヘッド13
には、図3に示されるように、フラックス供給装置10
とワーク駆動機構4上のフラックス転写位置11との間
を往復するY軸と、Z軸(昇降軸)の2軸の駆動機構が
設けられている。図中34は、転写ヘッド13のZ軸駆
動モータであり、図中34′は、Y軸駆動モータであ
る。ここにおけるY軸の駆動機構は、転写ヘッド13の
移動の役割とともに、転写ヘッド13とワークの位置決
めにおいても利用される。
The transfer head 13 of the flux supply device 10
As shown in FIG. 3, the flux supply device 10
There is provided a two-axis drive mechanism of a Y-axis and a Z-axis (elevation axis) which reciprocate between the flux transfer position 11 on the work drive mechanism 4 and the flux transfer position 11. In the figure, reference numeral 34 denotes a Z-axis drive motor of the transfer head 13, and reference numeral 34 'denotes a Y-axis drive motor. The Y-axis driving mechanism here is used for positioning the transfer head 13 and the work together with the role of the transfer head 13 to move.

【0015】フラックス供給装置10には、平坦なフラ
ックス均し部が設けられ、スキージ15により一定厚さ
にフラックスを均すことができる。このフラックス均し
部中には、転写ヘッド13のフラックス転写領域に対応
するフラックス供給部16が形成される。
The flux supply device 10 is provided with a flat flux leveling portion, and the squeegee 15 can level the flux to a constant thickness. A flux supply section 16 corresponding to the flux transfer area of the transfer head 13 is formed in the flux leveling section.

【0016】ボールマウント部3は、マウントヘッド2
5及びその駆動機構と、ボール供給装置19と、ワーク
駆動機構4上のボールマウント位置20と、その間に配
置される余剰ボール除去装置21と、ボール吸着ミス検
査装置と、ボール吸着ミス検査装置で余剰ボールが検知
されたときにマウントヘッド25下に侵入するボール排
出装置24とで構成される。
The ball mounting section 3 includes a mounting head 2
5 and its driving mechanism, a ball supply device 19, a ball mounting position 20 on the work driving mechanism 4, an excess ball removing device 21 disposed therebetween, a ball suction error inspection device, and a ball suction error inspection device. And a ball discharge device 24 that enters below the mount head 25 when an excess ball is detected.

【0017】本発明の特徴はマウントヘッド25に表れ
る。本発明にかかるマウントヘッド25、26、26′
は、3種類が存在する。第1のマウントヘッド26は、
図5及び図6に示されるもので、マウントヘッド26下
面に、本発明における支持プレートとなるパンチングメ
タル43と、本発明における気体導通部材となる微細な
網で構成されるサポートプレート41と、半田ボール4
7吸着用の微細な吸着孔46を設けたバキュームプレー
ト40とをプレートホルダ44にて一体的に取り付けら
れたものである。尚、バキュームプレート40とサポー
トプレート41は、プレートホルダ44の間で一定の間
隙を有してフリーな状態で保持されている。
The features of the present invention appear in the mount head 25. Mount heads 25, 26, 26 'according to the present invention
There are three types. The first mount head 26
As shown in FIGS. 5 and 6, on the lower surface of the mount head 26, a punching metal 43 serving as a support plate in the present invention, a support plate 41 formed of a fine mesh serving as a gas conducting member in the present invention, and a solder Ball 4
7, a vacuum plate 40 provided with fine suction holes 46 for suction is integrally attached by a plate holder 44. The vacuum plate 40 and the support plate 41 are held in a free state with a certain gap between the plate holders 44.

【0018】パンチングメタル43は、図5及び図6に
示されるように、バキュームプレート40の吸着孔46
に対応しない気体導通路51を有するものであり、穴径
3.8ミリメートル、ピッチ5ミリメートルの気体導通
路51が形成されている。パンチングメタル43は、サ
ポートプレート41を外力から支持するものであり、半
田ボール47吸着時の負圧によるバキュームプレート4
0のたわみやウエハ49からの反作用力でのバキューム
プレート40のたわみ等を防止する。パンチングメタル
43の代わりにハニカム構造の支持部材を用いても良
い。
As shown in FIGS. 5 and 6, the punching metal 43 is provided with suction holes 46 of the vacuum plate 40.
And a gas passage 51 having a hole diameter of 3.8 mm and a pitch of 5 mm. The punching metal 43 supports the support plate 41 from an external force.
This prevents bending of the vacuum plate 40 due to zero bending and reaction force from the wafer 49. Instead of the punching metal 43, a supporting member having a honeycomb structure may be used.

【0019】バキュームプレート40は、厚さ0.1ミ
リメートルのステンレスにエッチングで半田ボール47
を吸着するための多数の吸着孔46を開けたものを使用
する。実施例では吸着孔46の端部で半田ボール47を
傷つけるのを防止するため、樹脂コーティングを行って
いる。
The vacuum plate 40 is formed by etching solder balls 47 of stainless steel having a thickness of 0.1 mm by etching.
Is used in which a large number of suction holes 46 for opening the suction holes are formed. In the embodiment, resin coating is performed to prevent the solder ball 47 from being damaged at the end of the suction hole 46.

【0020】サポートプレート41は、図5及び図6に
示されるように、バキュームプレート40とパンチング
メタル43の間に配置される。サポートプレート41
は、厚さ0.15ミリメートルのステンレス板の中央を
バキュームプレート40の吸着領域を包含する大きさに
開口した枠材の中央開口部に気体導通部材である高張力
樹脂製網を貼り付けてなるものである。高張力樹脂製網
の代わりに金属網や多孔質材を用いても良い。サポート
プレート41は、パンチングメタル43とバキュームプ
レート40との間に空気の流れる層を作り、バキューム
プレート40の吸着エリア全体で均等なボール吸着状態
を作り出すことを目的としている。
The support plate 41 is disposed between the vacuum plate 40 and the punching metal 43, as shown in FIGS. Support plate 41
Is formed by attaching a high-tensile resin net, which is a gas conducting member, to the center opening of a frame member having a center of a stainless steel plate having a thickness of 0.15 mm and having a size including the suction area of the vacuum plate 40. Things. A metal net or a porous material may be used instead of the high-tensile resin net. The support plate 41 forms a layer in which air flows between the punching metal 43 and the vacuum plate 40, and aims to create a uniform ball suction state over the entire suction area of the vacuum plate 40.

【0021】第2のマウントヘッド26′は、図7に示
されるように、マウントヘッド26′下面に、半田ボー
ル47吸着用の微細な吸着孔46を設けたバキュームプ
レート40と、該バキュームプレート40の半田ボール
47吸着領域の外郭に設けたスペーサ42とをプレート
ホルダ44にて一体的に取り付けたものである。
As shown in FIG. 7, the second mount head 26 'includes a vacuum plate 40 having a fine suction hole 46 for suctioning a solder ball 47 on the lower surface of the mount head 26', and a vacuum plate 40 And a spacer 42 provided on the outer periphery of the suction area of the solder ball 47.

【0022】スペーサ42は、バキュームプレート40
の吸着領域外でマウントヘッドの下方へ突出して設けら
れる。スペーサ42の厚さは、図7に示されるように、
半田ボール47の径に合わせて決められ、マウント時に
半田ボール47が基板とマウントヘッド26′により、
わずかに押し付けられる程度の寸法が好ましい。
The spacer 42 includes a vacuum plate 40
Is provided to protrude below the mount head outside of the suction region of FIG. The thickness of the spacer 42 is, as shown in FIG.
It is determined according to the diameter of the solder ball 47, and at the time of mounting, the solder ball 47 is
A dimension that can be slightly pressed is preferable.

【0023】実施例では、半田ボール47の径0.3ミ
リメートルに対してスペーサ42は厚さ0.25ミリメ
ートルである。スペーサ42は、マウント時の半田ボー
ル47への圧痕を防止する。
In the embodiment, the spacer 42 has a thickness of 0.25 mm with respect to the diameter of the solder ball 47 of 0.3 mm. The spacer 42 prevents indentation on the solder ball 47 during mounting.

【0024】第3のマウントヘッド25は、図8に示さ
れるように、第1のマウントヘッド26と第2のマウン
トヘッド26′の要素合わせ持つものであり、サポート
プレート41とバキュームプレート40とスペーサ42
とを、プレートホルダ44で一体化し、パンチングメタ
ル43の下面に沿わせ、マウントヘッド25下部に取り
付けたものである。
The third mount head 25 has, as shown in FIG. 8, the elements of a first mount head 26 and a second mount head 26 ', and includes a support plate 41, a vacuum plate 40, and a spacer. 42
Are integrated by a plate holder 44, and are attached to the lower part of the mount head 25 along the lower surface of the punching metal 43.

【0025】マウントヘッド25には、図4に示される
ように、ボール供給装置19とワーク駆動機構4上のボ
ールマウント位置20との間を往復するY軸と、Z軸
(昇降軸)の2軸の駆動機構が設けられる。図中35は
Z軸駆動モータであり、図中35′はY軸駆動モータで
ある。ここにおけるY軸の駆動機構は、マウントヘッド
25の移動の役割とともに、マウントヘッド25とワー
クの位置決めにおいても利用される。
As shown in FIG. 4, the mount head 25 has a Y-axis reciprocating between a ball supply device 19 and a ball mounting position 20 on the work drive mechanism 4 and a Z-axis (elevation axis). A drive mechanism for the shaft is provided. In the figure, reference numeral 35 denotes a Z-axis drive motor, and reference numeral 35 'denotes a Y-axis drive motor. The Y-axis driving mechanism here is used for positioning the mount head 25 and the work together with the role of the movement of the mount head 25.

【0026】ボール供給装置19はパーツフィーダのよ
うな構成をしており、マウントヘッド25に半田ボール
47を供給するボールトレイ27には、バイブレータが
取り付けられている。バイブレータの振動により半田ボ
ール47を斜め上方に跳ね上げ、上方からの観察では、
半田ボール47はボールトレイ27内を廻るように移動
する。
The ball supply device 19 has a structure like a parts feeder. A vibrator is attached to a ball tray 27 for supplying solder balls 47 to the mount head 25. Due to the vibration of the vibrator, the solder ball 47 is flipped up obliquely upward.
The solder balls 47 move around the ball tray 27.

【0027】ボールトレイ27の上方にはボールストッ
カ(図示されていない)からボールトレイ27内に半田
ボール47を供給する供給口28が進退自在に配置され
る。供給口28の先端にはボールトレイ27内のボール
残量を検知するセンサ29が取り付けられており、ボー
ル残量不足を検知するとボールストッカより一定量の半
田ボール47を供給する。供給口28は、半田ボール4
7の吸着時にはマウントヘッド25との干渉を避けるた
めボールトレイ27外へ待避する構造となっている。
Above the ball tray 27, a supply port 28 for supplying a solder ball 47 from a ball stocker (not shown) into the ball tray 27 is disposed so as to be able to advance and retreat. A sensor 29 for detecting the remaining amount of balls in the ball tray 27 is attached to the tip of the supply port 28, and when a shortage of remaining balls is detected, a fixed amount of solder balls 47 is supplied from a ball stocker. The supply port 28 is provided with the solder ball 4
At the time of suction, the structure 7 is retracted outside the ball tray 27 to avoid interference with the mount head 25.

【0028】余剰ボール除去装置21は、マウントヘッ
ド25に吸着された余剰ボールを除去するための除去ノ
ズルである。
The surplus ball removing device 21 is a removal nozzle for removing excess balls adsorbed on the mount head 25.

【0029】ボール吸着ミス検査装置は、4台のライン
CCDカメラ22、22′によりミッシングボール、エ
キストラボール(余剰ボール)等の吸着ミスと、搭載ミ
スであるリメインボールとを検知する。
The ball suction error inspection device detects a suction error such as a missing ball or an extra ball (excess ball) and a remaining ball as a mounting error by using four line CCD cameras 22 and 22 '.

【0030】以下、第3のマウントヘッド25を用いた
半田ボールマウント装置の作動手順について説明する。
まず、供給用のウエハカセット5から1枚ずつロボット
9でウエハ49をウエハ位置決め位置8にあるウエハス
テージ30上に供給する。ウエハステージ30では、ウ
エハ49が供給されると図示されていないブロアモータ
を通して、ウエハステージ30上面の穴から真空吸引を
開始し、ウエハ49を保持する。
Hereinafter, an operation procedure of the solder ball mounting apparatus using the third mount head 25 will be described.
First, the robot 49 supplies wafers 49 one by one from the supply wafer cassette 5 onto the wafer stage 30 at the wafer positioning position 8. When the wafer 49 is supplied, the wafer stage 30 starts vacuum suction through a hole on the upper surface of the wafer stage 30 through a blower motor (not shown) to hold the wafer 49.

【0031】保持されたウエハ49は、ウエハ位置決め
位置8の上方に配置された2台のCCDカメラ31によ
りターゲットマーク又は配線パターンが読みとられ、ウ
エハ49のウエハステージ30上の位置が認識され、図
示されていない制御装置へデータが送られる。ウエハ4
9の位置認識が終了したウエハステージ30はフラック
ス転写位置11へ移動する。このとき、ウエハ位置決め
時に記憶したX軸のズレを加味した位置に停止する。
The target mark or the wiring pattern of the held wafer 49 is read by the two CCD cameras 31 arranged above the wafer positioning position 8, and the position of the wafer 49 on the wafer stage 30 is recognized. Data is sent to a control device (not shown). Wafer 4
The wafer stage 30 for which the position recognition of 9 has been completed moves to the flux transfer position 11. At this time, the wafer stops at a position that takes into account the deviation of the X axis stored at the time of wafer positioning.

【0032】次に、フラックス供給装置10では、スキ
ージ15によりフラックス表面を均し、転写ヘッド13
が下降し、転写ヘッド13とフラックス供給部16が接
触し、所定圧力以上の負荷がかかった時点でフラックス
供給の終了と判断し、転写ヘッド13の下降を停止し、
上昇する。
Next, in the flux supply device 10, the flux surface is leveled by the squeegee
When the transfer head 13 comes into contact with the flux supply unit 16 and a load of a predetermined pressure or more is applied, it is determined that the supply of the flux has ended, and the lowering of the transfer head 13 is stopped.
To rise.

【0033】その後、フラックス転写位置11へ移動
し、ウエハステージ30に設けられた2台のCCDカメ
ラ23、23′で転写ヘッド13のアライメントマーク
を認識する。この認識結果に先に認識したウエハ49の
位置データを加味し、転写ヘッド13の1軸(Y軸)と
ウエハステージ30の2軸(X軸、Θ軸)でウエハ49
と転写ヘッド13の位置が整合するように位置合わせを
行う。
Thereafter, the wafer is moved to the flux transfer position 11, and the alignment marks of the transfer head 13 are recognized by the two CCD cameras 23 and 23 'provided on the wafer stage 30. Taking into account the position data of the previously recognized wafer 49 to this recognition result, the wafer 49 is moved by one axis (Y axis) of the transfer head 13 and two axes (X axis,
And the transfer head 13 are aligned.

【0034】位置合わせ後、転写ヘッド13を下降さ
せ、転写ヘッド13のZ軸駆動モータ34への負荷が一
定値に達した時点で転写終了と判断し、転写ヘッド13
を上昇させる。上昇後、転写ヘッド13はフラックス供
給装置10へ戻り、ウエハステージ30はボールマウン
ト位置20へ移動する。
After the alignment, the transfer head 13 is lowered, and when the load on the Z-axis drive motor 34 of the transfer head 13 reaches a certain value, it is determined that the transfer is completed.
To rise. After ascending, the transfer head 13 returns to the flux supply device 10, and the wafer stage 30 moves to the ball mounting position 20.

【0035】他方、マウントヘッド25は、ボール供給
装置19の上方より下降して指定位置で停止する。マウ
ントヘッド25は図示されていないブロアモータによ
り、マウントヘッド25内部が排気口50より排気さ
れ、圧力が低下する。それに従って、バキュームプレー
ト40とサポートプレート41はパンチングメタル43
に密着する。この状態でも、パンチングメタル43には
多数の気体導通路51があいており、バキュームプレー
ト40との間に挟まっているサポートプレート41の高
張力樹脂製網の目の隙間から、図6の矢印に示されるよ
うに吸引され、バキュームプレート40の各吸着孔46
に真空圧を発生する。これにより半田ボール47を各吸
着孔46に吸着させる。
On the other hand, the mount head 25 descends from above the ball supply device 19 and stops at the designated position. The inside of the mount head 25 is exhausted from the exhaust port 50 by a blower motor (not shown), and the pressure is reduced. Accordingly, the vacuum plate 40 and the support plate 41 are
Adhere to Even in this state, the punching metal 43 has a large number of gas conducting paths 51, and the gap in the high tension resin mesh of the support plate 41 sandwiched between the punching metal 43 and the vacuum plate 40, as shown by arrows in FIG. As shown, each suction hole 46 of the vacuum plate 40 is sucked.
A vacuum pressure is generated. As a result, the solder balls 47 are sucked into the suction holes 46.

【0036】マウントヘッド25内圧が所定圧力より低
くなった時点で、吸着完了と判断し、マウントヘッドを
上昇させる。その後、余剰ボール除去装置21で余剰ボ
ールを除去して、ボール吸着ミス検査装置へ移動する。
When the internal pressure of the mount head 25 becomes lower than the predetermined pressure, it is determined that the suction is completed, and the mount head is raised. After that, the surplus balls are removed by the surplus ball removing device 21 and the apparatus moves to the ball suction error inspection device.

【0037】ボール吸着ミスがあった場合、ミッシング
ボールなら再度ボール供給装置19へ移動し、吸着動作
を繰り返す。余剰ボールがあった場合には、ボール排出
装置24がマウントヘッド25下へ侵入し、ボール排出
装置24内へ吸着ボールを全て排出した後、再度ボール
供給装置19へ移動し、吸着動作を繰り返す。
If there is a ball suction error, if the ball is a missing ball, the ball is moved to the ball supply device 19 again and the suction operation is repeated. If there is an excess ball, the ball discharge device 24 enters below the mount head 25, discharges all the suction balls into the ball discharge device 24, moves to the ball supply device 19 again, and repeats the suction operation.

【0038】異常がなかった場合には、ボールマウント
位置20へ移動する。ボールマウント位置20では、ウ
エハステージ30に設けられたCCDカメラ23、2
3′でマウントヘッド25下面のアライメントマークを
認識し、フラックス転写位置同様に位置決めを行う。位
置決め後マウントヘッド25は下降し、マウントヘッド
25下面のスペーサ42がウエハ49に接触し、図示し
ない荷重センサによる検知負荷荷重が予め設定しておい
た設定値に達したときに下降を停止する。
If there is no abnormality, the operation moves to the ball mounting position 20. At the ball mounting position 20, the CCD cameras 23, 2
At 3 ', the alignment mark on the lower surface of the mount head 25 is recognized, and positioning is performed in the same manner as the flux transfer position. After the positioning, the mount head 25 descends, and the spacer 42 on the lower surface of the mount head 25 comes into contact with the wafer 49, and stops descending when a load detected by a load sensor (not shown) reaches a preset value.

【0039】この時点で半田ボール47はマウントヘッ
ド25とウエハ49で挟まれた状態にある。ここでブロ
アモータを停止し、マウントヘッド25内の圧力を大気
圧に解放する。この瞬間サポートプレート41とバキュ
ームプレート40はパンチングメタル43から離れる方
向の力を受ける。この力によりマウントヘッド25から
半田ボール47が確実に離れ、ウエハ49上にマウント
される。マウントヘッド25はその後上昇する。
At this point, the solder balls 47 are sandwiched between the mount head 25 and the wafer 49. Here, the blower motor is stopped, and the pressure in the mount head 25 is released to the atmospheric pressure. At this moment, the support plate 41 and the vacuum plate 40 receive a force in a direction away from the punching metal 43. With this force, the solder balls 47 are surely separated from the mount head 25 and mounted on the wafer 49. The mount head 25 then rises.

【0040】半田ボール47のマウントが終了したウエ
ハステージ30はウエハ位置決め位置8へ戻るが、事前
にボールマウント検査位置へ移動させたCCDカメラ3
1により、ウエハ49上の半田ボール47のマウント状
況を検査する。
After the mounting of the solder balls 47, the wafer stage 30 returns to the wafer positioning position 8, but the CCD camera 3 previously moved to the ball mounting inspection position
In step 1, the mounting status of the solder balls 47 on the wafer 49 is inspected.

【0041】この時、CCDカメラ31は停止してお
り、ウエハステージ30の移動によりCCDカメラ31
で全面をスキャニングする形となる。検査の結果、マウ
ントが良好ならば搬出用のウエハカセット6へ、マウン
トが不良ならば不良用のウエハカセット7へ、ロボット
9により挿入する。
At this time, the CCD camera 31 is stopped, and the movement of the wafer stage 30 causes the CCD camera 31 to move.
Scans the entire surface. As a result of the inspection, if the mount is good, the robot 9 inserts it into the unloading wafer cassette 6 if the mount is not good, and into the defective wafer cassette 7 if the mount is bad.

【0042】[0042]

【発明の効果】通常、ボールの吸着孔を多数設けた従来
のバキュームプレートは、ある程度の剛製を必要とする
ため、厚さのある材料(樹脂、金属等)を用い、吸着孔
はスピンドル等の機械加工により工作していた。しかし
機械加工では、特に孔数が多い場合にはコストが高くな
ってしまうので、バキュームプレートの肉厚を薄くする
ことが試みられていた。その一例として、多孔質材を裏
に当ててマウントヘッドを構成することが提案されてい
た。しかし、多孔質材を用いた場合、圧力損失が大きく
大型の減圧手段が必要であった。又、圧損を小さくする
ため多孔質材の厚さを薄くすると、強度が持たないとい
う問題があった。
Normally, a conventional vacuum plate provided with a large number of suction holes for balls requires a certain degree of rigidity, so that a thick material (resin, metal, etc.) is used, and the suction holes are made of a spindle or the like. I was working by machining. However, in machining, the cost increases particularly when the number of holes is large, so that attempts have been made to reduce the thickness of the vacuum plate. As one example, it has been proposed to constitute a mount head by backing a porous material. However, when a porous material is used, the pressure loss is large and a large pressure reducing means is required. Further, when the thickness of the porous material is reduced to reduce the pressure loss, there is a problem that the strength is not provided.

【0043】しかし、本発明は、ボールを吸着するため
の多数の吸着孔を具備するバキュームプレートと、バキ
ュームプレートの吸着孔に対応しない気体導通路を有し
該バキュームプレートを外力から支持する支持プレート
と、バキュームプレートと支持プレートとの間のバキュ
ームプレートの吸着領域に配置した通気性ある気体導通
部材とを具備するマウントヘッドであるため、バキュー
ムプレートや気体導通部材に薄肉なものを用いても、支
持プレートにより半田ボール吸着時の負圧によるたわみ
を防止でき、ワークとバキュームプレートの平行度を確
保することができた。これにより大量の半田ボールを正
確にワークにマウントすることができるものとなった。
However, the present invention provides a vacuum plate having a large number of suction holes for sucking a ball, and a support plate having a gas passage which does not correspond to the suction holes of the vacuum plate and supporting the vacuum plate from external force. And, since the mount head is provided with a gas-permeable member having air permeability arranged in the suction area of the vacuum plate between the vacuum plate and the support plate, even if a thin material is used for the vacuum plate or the gas-conductive member, The support plate was able to prevent the deflection due to the negative pressure at the time of attracting the solder balls, and was able to secure the parallelism between the workpiece and the vacuum plate. As a result, a large amount of solder balls can be accurately mounted on the work.

【0044】第2に、バキュームプレートに薄肉なもの
を用いることができるため、マウント時にバキュームプ
レートがワーク面にならいマウント精度の良いものとな
り、吸着孔も簡単に形成でき、部品コストを低減するこ
ともできた。更に気体導通部材も薄肉なものを用いるこ
とができるため、大型の減圧手段を必要としなくなっ
た。
Second, since a thin plate can be used for the vacuum plate, the vacuum plate follows the work surface at the time of mounting, so that the mounting accuracy is good, the suction holes can be easily formed, and the cost of parts can be reduced. I could do it. Further, since a thin gas conducting member can be used, a large-sized decompression means is not required.

【0045】第3に、気体導通部材を設けたことによ
り、支持プレートとバキュームプレートとの間に空気の
流れる層を作り、吸着エリア全体で均等なボール吸着状
態を作り出すことができるものとなった。
Third, by providing the gas conducting member, a layer in which air flows is formed between the support plate and the vacuum plate, and a uniform ball suction state can be created over the entire suction area. .

【0046】請求項2及び請求項3の発明の効果である
が、バキュームプレートの吸着領域外に吸着ボールの径
に応じた厚さのスペーサを設けたことにより、マウント
時の半田ボールへの圧痕を防止するすることができるも
のとなった。
According to the second and third aspects of the present invention, since a spacer having a thickness corresponding to the diameter of the suction ball is provided outside the suction area of the vacuum plate, an impression is formed on the solder ball during mounting. Can be prevented.

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

【図1】半田ボールマウント装置の平面図FIG. 1 is a plan view of a solder ball mounting device.

【図2】ウエハ位置決め位置での検査用CCDカメラを
示す説明図
FIG. 2 is an explanatory view showing a CCD camera for inspection at a wafer positioning position.

【図3】フラックス転写部の側面図FIG. 3 is a side view of a flux transfer unit.

【図4】ボールマウント部の側面図FIG. 4 is a side view of a ball mount unit.

【図5】第1のマウントヘッドの使用状態を示す断面図FIG. 5 is a sectional view showing a use state of the first mount head.

【図6】第1のマウントヘッド下部の拡大断面説明図FIG. 6 is an enlarged sectional explanatory view of a lower portion of the first mount head.

【図7】第2のマウントヘッドの使用状態を示す断面図FIG. 7 is a sectional view showing a use state of the second mount head.

【図8】第3のマウントヘッドの使用状態を示す断面図FIG. 8 is a sectional view showing a use state of a third mount head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1........ウエハ供給部 2........フラックス転写部 3........ボールマウント部 4........ワーク駆動機構 5、6、7....ウエハカセット 8........ウエハ位置決め位置 9........ロボット 10.......フラックス供給装置 11.......フラックス転写位置 12.......クリーニング部 13.......転写ヘッド 15.......スキージ 16.......フラックス供給部 19.......ボール供給装置 20.......ボールマウント位置 21.......余剰ボール除去装置 22、22′、23、23′、31...CCDカメラ 24.......ボール排出装置 25、26、26′....マウントヘッド 27.......ボールトレイ 28.......供給口 29.......センサ 30.......ウエハステージ 32.......照明器 33、34、34′、35、35′...モータ 40.......バキュームプレート 41.......サポートプレート 42.......スペーサ 43.......パンチングメタル 44.......プレートホルダ 46.......吸着孔 47.......半田ボール 49.......ウエハ 50.......排気口 51.......気体導通路 1. . . . . . . . 1. Wafer supply unit . . . . . . . Flux transfer unit 3. . . . . . . . Ball mount part 4. . . . . . . . Work drive mechanism 5, 6, 7. . . . 7. Wafer cassette . . . . . . . 8. Wafer positioning position . . . . . . . Robot 10. . . . . . . Flux supply device 11. . . . . . . 11. Flux transfer position . . . . . . Cleaning unit 13. . . . . . . Transfer head 15. . . . . . . Squeegee 16. . . . . . . Flux supply unit 19. . . . . . . Ball supply device 20. . . . . . . Ball mount position 21. . . . . . . Excess ball removing device 22, 22 ', 23, 23', 31. . . CCD camera 24. . . . . . . Ball discharging device 25, 26, 26 '. . . . Mount head 27. . . . . . . Ball tray 28. . . . . . . Supply port 29. . . . . . . Sensor 30. . . . . . . Wafer stage 32. . . . . . . Illuminators 33, 34, 34 ', 35, 35'. . . Motor 40. . . . . . . Vacuum plate 41. . . . . . . Support plate 42. . . . . . . Spacer 43. . . . . . . Punching metal 44. . . . . . . Plate holder 46. . . . . . . Adsorption hole 47. . . . . . . Solder ball 49. . . . . . . Wafer 50. . . . . . . Exhaust port 51. . . . . . . Gas conduction path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 13/04 H01L 23/12 L Fターム(参考) 3F061 AA01 CA01 CB05 CC00 DB03 DB06 5E313 AA11 AA31 CC03 CC04 CC05 CD01 DD02 DD03 DD13 DD21 EE02 EE13 EE16 EE24 EE25 EE33 EE38 FF24 FF26 FF31 FG05 FG06 5E319 BB04 CD25 CD51 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 13/04 H01L 23/12 L F-term (Reference) 3F061 AA01 CA01 CB05 CC00 DB03 DB06 5E313 AA11 AA31 CC03 CC04 CC05 CD01 DD02 DD03 DD13 DD21 EE02 EE13 EE16 EE24 EE25 EE33 EE38 FF24 FF26 FF31 FG05 FG06 5E319 BB04 CD25 CD51

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ボールを吸着するための多数の吸着孔を具
備するバキュームプレートと、バキュームプレートの吸
着孔に対応しない気体導通路を有し該バキュームプレー
トを外力から支持する支持プレートと、バキュームプレ
ートと支持プレートとの間のバキュームプレートの吸着
領域に配置した通気性ある気体導通部材とを具備するこ
とを特徴とするボールマウント装置におけるマウントヘ
ッド。
1. A vacuum plate having a plurality of suction holes for sucking balls, a support plate having a gas conduction path not corresponding to the suction holes of the vacuum plate, supporting the vacuum plate from external force, and a vacuum plate. A mount head in a ball mount device, comprising: a gas-permeable member having gas permeability arranged in a suction area of a vacuum plate between the support plate and the support plate.
【請求項2】バキュームプレートの吸着領域外に、吸着
ボールの径に応じた厚さのスペーサをマウントヘッド下
方に向かって突出形成したことを特徴とするボールマウ
ント装置におけるマウントヘッド。
2. A mounting head in a ball mounting device, wherein a spacer having a thickness corresponding to a diameter of a suction ball is formed to protrude downward from the suction area of a vacuum plate toward a lower portion of the mounting head.
【請求項3】ボールを吸着するための多数の吸着孔を具
備するバキュームプレートと、バキュームプレートの吸
着孔に対応しない気体導通路を有し該バキュームプレー
トを外力から支持する支持プレートと、バキュームプレ
ートと支持プレートとの間のバキュームプレートの吸着
領域に配置した通気性ある気体導通部材とを具備すると
ともに、バキュームプレートの吸着領域外に、吸着ボー
ルの径に応じた厚さのスペーサをマウントヘッド下方に
向かって突出形成したことを特徴とするボールマウント
装置におけるマウントヘッド。
3. A vacuum plate having a plurality of suction holes for sucking balls, a support plate having a gas passageway not corresponding to the suction holes of the vacuum plate, supporting the vacuum plate from external force, and a vacuum plate. And a permeable gas conducting member disposed in the suction area of the vacuum plate between the mounting plate and the support plate, and a spacer having a thickness corresponding to the diameter of the suction ball is provided below the mount head outside the suction area of the vacuum plate. A mount head in a ball mount device, which is formed so as to protrude toward the mount.
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