JP2001144422A - 導電性ボール搭載装置におけるフラックス供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フラックス槽内に落下したはんだボールに影響
されることなく、確実にフラックスを供給することがで
きるようにしたフラックス供給装置を提供する。 【解決手段】導電性ボール搭載装置におけるフラックス
供給装置において、回転可能に支持されたフラックス槽
６と、前記フラックス槽６の回転により所定の厚さのフ
ラックス４の膜を形成するスキージ１２と、前記フラッ
クス槽６の回転により、フラックス槽６とスキージ１２
の間から流出するフラックス４の流れの下流側の所定の
位置に、下流側の端部がフラックス槽６に底面と接触
し、上流側にフラックス槽６の底面との間に前記導電性
ボールの直径より大きい間隙が形成され、フラックス４
中に混入してくる導電性ボールを捕捉する捕捉板１７を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅ
Ｐａｃｋｇｅ または、Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａ
ｃｋａｇｅ）など、導電性ボールを実装基板との接続材
として用いるパッケージにはんだボールを整列搭載する
ためのはんだボール搭載装置におけるフラックス供給装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、パッケージ１の下面
（図では上面）に形成された接続端子２に、はんだボー
ルに代表される導電性ボール（以下はんだボールとい
う）３をフラックス４の粘着力により保持し搭載する装
置として、たとえば、図６に示すようなはんだボール搭
載装置が提案されている。

【０００３】このはんだボール搭載装置は、容器５内に
貯留した複数個のはんだボール３を圧縮ガスを吹き上げ
て浮遊させるようにしたはんだボール供給部Ａと、フラ
ックス槽６内で所定の厚さに掻き均されたフラックス４
を供給するフラックス供給部Ｂと、はんだボール３を搭
載すべきパッケージ１を位置決めする搭載部Ｃと、前記
パッケージ１のはんだボール３を搭載する接続端子２の
配列と同じ配列で複数の吸着穴が形成され、配管７を介
して真空源８に接続された整列マスク９と、この整列マ
スク９を前記ボール供給部Ａ、フラックス供給部Ｂおよ
び搭載部Ｃの順に順次移動させる搬送装置Ｄとを備えて
いる。

【０００４】搬送装置Ｄにより、図７に示すように、整
列マスク９をボール供給部Ａ上に位置決めした状態で、
真空源８から配管７を通して整列マスク９に真空圧を供
給するとともに、容器５の底部から圧縮ガスを吹き出さ
せて内部のはんだボール３を整列マスク９に向けて吹き
上げて浮遊させ、整列マスク９の吸着穴９ａにはんだボ
ール３を吸着させる。

【０００５】整列マスク９に所定数のはんだボール３が
吸着されると、搬送装置Ｄは、図８に示すように、整列
マスク９をフラックス供給部Ｂの上方に移動させた後、
図９に示すように、整列マスク９を下降させ、整列マス
ク９に吸着されたはんだボール３の下端部をフラックス
４に浸漬させ、はんだボール３にフラックス４を塗布さ
せる。

【０００６】はんだボール３にフラックス４が塗布され
ると、搬送装置Ｄは、図１０に示すように、整列マスク
９を搭載部Ｃの上方に、はんだボール３がパッケージ１
の接続端子２と対向するように移動させた後、はんだボ
ール３をパッケージ１の接続端子２に押し付ける。

【０００７】そして、整列マスク９に供給されている真
空圧を遮断し、整列マスク９からはんだボール３を解放
してパッケージ１にはんだボール３を搭載する。このと
き、前記図５に示すように、はんだボール３は、フラッ
クス４の粘着力によりパッケージ１の接続端子２に保持
される。

【０００８】はんだボール３を保持したパッケージ１を
加熱（リフロー）することにより、はんだボール３を溶
かし、たとえば、１００〜３０００個のはんだバンプ
（接続用突起）を一度に形成する。

【０００９】このようなはんだボール搭載装置に使用さ
れるフラックス供給装置として、たとえば、図１１に示
すようなフラックス供給装置が提案されている。

【００１０】回転可能に配置されたフラックス槽６は、
モータ１０により間欠回転される。スタンド１１に移動
可能に支持されたスキージ１２は、マイクロメータヘッ
ド１３の設定によりスラックス槽６の底面との間隙が設
定される。

【００１１】そして、フラックス槽６を回転させること
により、スキージ１２でフラックス槽６内のフラックス
４を掻き均し、所要の厚さでフラックス４の膜を形成す
るようになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記のようなはんだボ
ール搭載装置では、希に、整列マスク９に支持されたは
んだボール３が、その搬送時の振動あるいはフラックス
４の粘着力などによってフラックス槽６内に落下するこ
とがある。

【００１３】フラックス槽６内に落下したはんだボール
３は、フラックス槽６の回転によりフラックス４ととも
に移動するため、スキージ１２まで移動してスキージ１
２の先端に引っ掛かりあるいは、貼り付いたりすること
がある。すると、スキージ１２で掻き均されるフラック
ス４の表面にはんだボール３による溝が形成される。

【００１４】フラックス４の表面に溝が形成されると、
図９に示すように、整列マスク９に保持されたはんだボ
ールの下端部を浸漬した場合、フラックス４が付着しな
いあるいは付着量が少ないはんだボール３が発生する。
はんだボール３に対するフラックス４の付着量が少ない
と、パッケージ１に搭載されたとき、フラックス４の粘
着力によるはんだボール３の保持力が小さくなり、はん
だボール３の保持が不安定になるだけでなく、リフロー
工程におけるはんだ表面の酸化物の除去が不完全とな
り、はんだ付け不良が発生する。

【００１５】上記の事情に鑑み、本発明の目的は、フラ
ックス槽内にはんだボールが落下しても、落下したはん
だボールに影響されることなく、確実にフラックスを供
給することができるようにしたはんだボール搭載装置に
おけるフラックス供給装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本出願の発明は、回転可能に支持され、ゲル状のフ
ラックスを収容するフラックス槽と、フラックス槽の底
面と所定の間隔で配置され、前記フラックス槽の回転に
より所定の厚さのフラックス膜を形成するスキージとを
備え、パッケージに形成された接続端子に導電性ボール
を搭載する際にフラックスを供給するようにしたはんだ
ボール搭載装置におけるフラックス供給装置において、
前記フラックス槽の回転により、フラックス槽とスキー
ジの間から流出するフラックスの流れの下流側の所定の
位置に、下流側の端部がフラックス槽に底面と接触し、
上流側にフラックス槽の底面との間に前記はんだボール
の直径より大きい間隙が形成され、フラックス中に混入
してくるはんだボールを捕捉する捕捉手段を設けた。

【００１７】

【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４は、本発明の実施
の形態を示すもので、図１は、本発明によるフラックス
塗布装置の斜視図、図２は、図１における捕捉手段の側
面図、図３は、図１におけるフラックスの流れを示す平
面図、図４は、図１における捕捉手段の要部を示す側面
断面である。

【００１８】図１ないし図４において、図１１と同じも
のは同じ符号を付けて示してある。１４はブロックで、
スタンド１１に固定されている。１５はシャフトで、ブ
ロック１４に固定されたブッシュ１６に摺動可能に貫通
している。１７は捕捉板で、シャフト１５の下端に固定
されている。１８はばねで、ブロック１４と捕捉板１７
の間に位置するようにシャフト１５に装着され、捕捉板
１７をフラックス槽６の底面に押し付ける。

【００１９】前記捕捉板１７は、図３に示すように、フ
ラックス槽６とスキージ１２の間から流出するフラック
ス４の流れの下流側に、スキージ１２との角度αの線か
ら距離ａだけ離れた位置に配置される。たとえば、フラ
ックス槽６の直径が３５０ｍｍの場合、前記角度αを２
００度±１０度、前記距離ａを６０ｍｍ±１０ｍｍ程度
に設定することができる。

【００２０】また、捕捉板１７のフラックス槽６との対
向面は、図４に示すように、その上流側の間隙ｇがパッ
ケージに搭載するはんだボール３の直径の数倍になるよ
うに、角度θ、長さｌに形成されている。たとえば、は
んだボール３の直径が０．３ｍｍの場合、前記角度θを
２５度程度、前記長さｌを１０ないし１５ｍｍ程度の設
定することができる。

【００２１】さらに、捕捉板１７の下流側は、１平方ｍ
ｍ当たり０．１ｋｇ程度の圧力でフラックス槽６の底面
に接触している。

【００２２】このような構成で、フラックス槽６が矢印
方向に回転すると、フラックス槽６に供給されたフラッ
クス４は、スキージ１２により所要の厚さの膜状に掻き
均されて、フラックス槽６とスキージ１２の間から流出
する。

【００２３】フラックス槽６の回転により、フラックス
槽６の底面とスキージ１２の間から流出したフラックス
４が捕捉板１７に達すると、フラックス４は捕捉板１７
で堰き止められる。そして、順次捕捉板１７に送り込ま
れるフラックス４により、図４に示すように、フラック
ス４は対流しながらスキージ１２へと戻される。

【００２４】このとき、図２に示すように、フラックス
４上に落下したはんだボール３が捕捉板１７に送り込ま
れると、フラックス４の対流によりはんだボール３はフ
ラックス４の中に沈み込み、やがてフラックス槽６と捕
捉板１７の間の狭い隙間に入り込み捕捉される。

【００２５】フラックス４は、使用している間にその物
理的性質が変化するため、通常は１日ないし２０日（使
用するフラックスの種類、管理状況により異なる）ごと
に、交換する。このとき、フラックス槽６と捕捉板１７
の間に捕捉されたはんだボール３を廃棄するフラックス
４とともに取り出すことができる。

【００２６】前記はんだボール搭載装置の整列マスクか
らフラックス４上に落下するはんだボールの３数は、１
日１０個以下である。したがって、前記フラックス槽６
と捕捉板１７の間の狭い隙間であっても十分はんだボー
ルを捕捉しておくことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、回
転可能に支持され、ゲル状のフラックスを収容するフラ
ックス槽と、フラックスと所定の間隔で配置され、前記
フラックス槽の回転により所定の厚さのフラックス膜を
形成するスキージとを備え、パッケージに形成された接
続端子に導電性ボールを搭載する際にフラックスを供給
するようにした導電性ボール搭載装置におけるフラック
ス供給装置において、前記フラックス槽の回転により、
フラックス槽とスキージの間から流出するフラックスの
流れの下流側の所定の位置に、下流側の端部がフラック
ス槽に底面と接触し、上流側にフラックス槽の底面との
間に前記導電性ボールの直径より大きい間隙が形成さ
れ、フラックス中に混入してくる導電性ボールを捕捉す
る捕捉手段を設けたので、フラックス内へのはんだボー
ルの混入によるフラックスの未供給や供給不足を未然に
防止することができる。したがって、フラックスの不足
によるバンプの形成不良をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフラックス塗布装置の斜視図。

【図２】図１における捕捉手段の側面図。

【図３】図１におけるフラックスの流れを示す平面図。

【図４】図１における捕捉手段の要部を示す側面断面。

【図５】パッケージにはんだボールを搭載した状態を示
す拡大図。

【図６】従来のはんだボール搭載装置の構成を示す構成
図。

【図７】はんだボール搭載装置におけるはんだボールの
搭載工程を示す工程図。

【図８】はんだボール搭載装置におけるはんだボールの
搭載工程を示す工程図。

【図９】はんだボール搭載装置におけるはんだボールの
搭載工程を示す工程図。

【図１０】はんだボール搭載装置におけるはんだボール
の搭載工程を示す工程図。

【図１１】従来のはんだボール搭載装置に使用されるフ
ラックス供給装置の斜視図。

【符号の説明】

１…パッケージ、２…接続端子、３…はんだボール、４
…フラックス、６…フラックス槽、１２…スキージ、１
７…捕捉板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能に支持され、ゲル状のフラックス
   を収容するフラックス槽と、フラックス槽の底面と所定
   の間隔で配置され、前記フラックス槽の回転により所定
   の厚さのフラックス膜を形成するスキージとを備え、パ
   ッケージに形成された接続端子に導電性ボールを搭載す
   る際にフラックスを供給するようにした導電性ボール搭
   載装置におけるフラックス供給装置において、前記フラ
   ックス槽の回転により、フラックス槽とスキージの間か
   ら流出するフラックスの流れの下流側の所定の位置に、
   下流側の端部がフラックス槽の底面と接触し、上流側に
   フラックス槽の底面との間に前記導電性ボールの直径よ
   り大きい間隙が形成され、フラックス中に混入してくる
   導電性ボールを捕捉する捕捉手段を設けたことを特徴と
   する導電性ボール搭載装置におけるフラックス供給装
   置。