JP2001511314A - ソルダボール配置装置 - Google Patents

ソルダボール配置装置

Info

Publication number
JP2001511314A
JP2001511314A JP53473998A JP53473998A JP2001511314A JP 2001511314 A JP2001511314 A JP 2001511314A JP 53473998 A JP53473998 A JP 53473998A JP 53473998 A JP53473998 A JP 53473998A JP 2001511314 A JP2001511314 A JP 2001511314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier plate
pattern
plate
ball
solder balls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP53473998A
Other languages
English (en)
Inventor
フールケ,リチャード・エフ
フールケ,リチャード・エフ,ジュニア
オーレンブシュ,コード・ダブリュー
Original Assignee
スピードライン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by スピードライン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド filed Critical スピードライン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
Publication of JP2001511314A publication Critical patent/JP2001511314A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67138Apparatus for wiring semiconductor or solid state device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0607Solder feeding devices
    • B23K3/0623Solder feeding devices for shaped solder piece feeding, e.g. preforms, bumps, balls, pellets, droplets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0646Solder baths
    • B23K3/0669Solder baths with dipping means
    • B23K3/0676Conveyors therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4846Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/4853Connection or disconnection of other leads to or from a metallisation, e.g. pins, wires, bumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/40Semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 基板10上にソルダボールの配列を配置するための装置は、貫通する孔82の配列80を有するキャリアプレート18を含む。各孔82は、ソルダボール102を保持できる。ピン108の配列を有するボール配置ヘッダ126は、キャリアプレート18により保持されたソルダボール102の所望のパターン81と整合する。ピン108の配列は、ソルダボール102のパターンを押し、キャリアプレート18の孔82を貫通させて基板10上へともってくる。

Description

【発明の詳細な説明】 ソルダボール配置装置 背景 半導体装置を製造する際、小さなソルダボール(はんだの玉)を半導体装置の 基板上にボールグリッド(格子)配列状態に配置し、それからオーブンの中でソ ルダボールをリフローさせることにより、基板上に一連の電気接続を与えること が普通に行われている。現在、ソルダボールを配置して半導体および他の電気装 置上にボールグリッド配列を形成するための、いくつかの異なるアプローチが提 案されている。 一つのアプローチは、ソルダボールの配列を真空ヘッドで拾い上げて乗せるこ とである。各ソルダボールは、真空ヘッドの個別の真空ノズルによって保持され る。それから真空ヘッドはソルダボールを半導体基板の上に位置づけ、該基板上 でソルダボールを解放する。別のアプローチでは、半導体基板の上方にマスクが 位置づけられる。マスクには、基板上の電気結合部分の所望のパターンに対応す るような開口の配列が貫通して形成されている。ある量のソルダボールがエアナ イフまたはスクイージーを用いてマスク全体に広げられる。ソルダボールのいく つかはマスクの開口内に落ちてこれに捕捉される。それによって、ソルダボール は基板上に所望のパターンでの位置決めされる。 さらに別のアプローチによれば、基板上の電気結合部の所望のパターンに対応 するような凹凸(ギザギザ)の配列が、搬送基板に形成されている。凹凸の配列 は、ソルダボールで満たされる。半導体基板は、表を下向きにされて、搬送基板 上に並んだソルダボールの配列と接触せしめられる。ソルダボールは、それから リフローされ、冶金術的に半導体基板に結合される。 発明の概要 ある適用例においては、直径約0.020インチないし0.030インチのソ ルダボールが、半導体基板の約4平方インチの面積の中に1000個も配置され る。その結果、小さなサイズのソルダボールを大量に扱うことになるので、半導 体基板上にソルダボールを所望の配列となるように一貫して漏れなく位置づける のが、現在の機械技術では難しくなることがある。 本発明は、半導体基板上にソルダボールの配列を位置づけるための装置を提供 する。本発明の装置は、従来のアプローチのものに比べ、ソルダボールの配置に 関して、より信頼性がある。本発明の装置は、一連の貫通する孔を有するキャリ アプレートを含む。各孔は、一つのソルダボールを保持することができる。ボー ル配置ヘッド上の第1のパターンの突起の少なくとも一部が、キャリアプレート によって保持された第1のパターンのソルダボールと整合する。突起は、第1の パターンのソルダボールを、キャリアプレートの孔を通して基板上へと押す。 望ましい実施例においては、ソルダボール供給装置が、キャリアプレートをソ ルダボールで埋める。供給装置は、キャリアプレートから余計なソルダボールを 一掃するための弾力性のあるワイパー要素を含んでいる。パターンヘッド上の第 2のパターンの突起が、キャリアプレートによって保持されたソルダボールのい くつかと整合し、キャリアプレートから第2のパターンのソルダボールを押すよ うになされている。このように押すとき、第1のパターンのソルダボールだけが キャリアプレートによて保持されて残るようにする。ボール配置ヘッドおよびパ ターンヘッド上のそれぞれの突起は、キャリアプレートの対応する孔に対して自 己整合性を有するピンである。 第1の感知システムが、ソルダボール供給装置によってキャリアプレートの孔 が埋められたあとに所要のすべての孔がソルダボールを収容しているかどうかを 感知する。第1の感知システムは、視覚装置と、キャリアプレートの背後に位置 づけられて該キャリアプレートを後ろから照らすためのライトとを含んでいる。 第2の感知システムが、パターンヘッドが第2のパターンのソルダボールをキャ リアプレートから押し出したのちにキャリアプレートが第1のパターンのソルダ ボールだけを収容しているかどうかを感知する。第2の感知システムは、視覚装 置と、キャリアプレートの背後に位置づけられて該キャリアプレートを後ろから 照らし、キャリアプレートが第1のパターンのソルダボールを保持しているかど うかを検知するためのライトと、キャリアプレートの前方に位置づけられて該キ ャリアプレートを前から照らし、場所から外れたソルダボールがキャリアプレー トの上部にないか検知するためのライトと、を含んでいる。 一つの望ましい実施例におけるキャリアプレートは、第1のプレート部分と第 2のプレート部分との間にサンドイッチされたフィルムを含んでいる。キャリア プレートに設けた一連の孔は、第1のプレート部分と、フィルムと、第2のプレ ー尾t部分とを貫通している。第1および第2のプレート部分における孔は、そ こをソルダボールが通過することができる寸法とされているが、フィルムを貫通 する孔は、ソルダボールが、重力によっては通過することができないが、ボール 配置ヘッドにより押されたときには通過することができる寸法とされている。第 1の感知システム、パターンヘッド、第2の感知システムおよびボール配置ヘッ ドは、それぞれ、第1の感知ステーション、パターンヘッドステーション、第2 の感知ステーションおよびボール配置ステーションへと、円形経路に沿って配置 されている。キャリアプレートを支持するための支持フィンガを有する回転式の コンベアが、キャリアプレートをそれぞれのステーションへと搬送する。回転式 のコンベアは、各ステーションで同時に操作ができることを可能にする。これは 、高い効率を与えることになる。 図面の簡単な説明 本発明の前述した目的および他の目的、ならびに、特徴および利点は、図中に 示す望ましい実施例について後述する詳細な説明において明らかになろう。図面 では、図が異なっていても、同様の部分を示すのに同様の参照符号を用いている 。図面は、本発明の原理を説明するためのものであり、縮尺などを正確に表して いるとは限らない。 図1は、本発明によるソルダボール配置装置の平面図。 図2は、本発明による装置に用いられるキャリアプレートの平面図。 図3は、キャリアプレートの端面図。 図4は、キャリアプレートの一部の側断面図であり、キャリアプレートを貫通 する一つの孔を示す。 図5は、全部配列されたソルダボールを収容するキャリアプレートの平面図。 図6は、パターンヘッドにより必要でないソルダボール除去された後、ソルダ ボールが所望のパターンの部分配列で収容されているキャリアプレートを示す平 面図。 図7は、キャリアプレートの上方に位置づけられたボール供給装置の部分断面 図。 図8は、ソルダボールをキャリアプレート上へと給送するボール供給装置を示 す部分断面図。 図9は、第1の感知システムの模式的側面図。 図10は、キャリアプレートの上方に位置づけられたパターンヘッドの部分側 断面図。 図11は、パターンヘッド/ボール配置ヘッドピンの側面図。 図12は、パターンヘッド組立体の端面図であり、キャリアプレートが側部エ ッジでパターンヘッドグリッパにより保持されている状態を示す。 図13は、パターンヘッドグリッパにより側部エッジを把持されたキャリアプ レートの平面図。 図14、図15および図16は、キャリアプレートを通してソルダボールを押 す一本のパターンヘッドピンを示す図。 図17は、第2の感知システムの模式的な側面図。 図18は、キャリアプレートの上方に位置づけられたボール配置ヘッドの部分 側断面図。 図19は、ボール配置ヘッド組立体の端面図であり、キャリアプレートが側部 エッジにてボール配置ヘッドグリッパによって保持されており、ボール配置のた めに半導体基板が真空チャックによって位置づけられている状態を示す。 図20、図21、図22および図23は、ソルダボールをキャリアプレートか ら半導体基板上へと押す一本のボール配置ヘッドピンを示す。 図24は、別の望ましいキャリアプレートの一部の側断面図。 図25は、図24のキャリアプレートの一部の底面図。 図26は、さらに別の望ましいキャリアプレートの一部の底面図。 望ましい実施例の詳細な説明 図1を参照する。ソルダボール配置装置10は、位置割り出しができる回転式 コンベア(indexing carousel)14を含んでいる。該回転式コンベア14は、 テーブルトップ12の上方に位置づけられている。回転式コンベア14は、回転 中心11aの回りを回転する中央ハブ11から外方に延びる10本のアーム14 aを有している。アーム14aは、ばね負荷された10対の支持フィンガ16a および16bを支持している。支持フィンガ16a,16bは、ピン17によっ て10個のキャリアプレート18を支持する。各キャリアプレート18は、該プ レートを貫通して形成された孔82の配列80を含んでいる。該孔82は、ソル ダボール102を半導体基板部品72上へと配置させるために、該ボール102 を支持する(図5)。回転式コンベア14は、矢印8の方向(時計方向)に漸進 回転することにより、円形配置された10カ所の異なるワークステーション間に 10個のキャリアプレート18を搬送させる。 装置10は、ロード/アンロード(荷積み/荷下ろし)ステーション20を含 んでいる。そこではキャリアプレート18が装架されたり、取り外されたりする 。5つのボール供給ステーション22,24,26,28および30が、ロード /アンロードステーション20の後ろに位置づけられ、キャリアプレート18の 孔82の配列80をソルダボール102で順次埋めてゆく。第1の感知ステーシ ョン32が、ボール供給ステーション30の後ろに位置づけられ、キャリアプレ ート18の必要なすべての孔82の配列80がソルダボール102で埋められて いるかどうかを判断する。パターンヘッドステーション34が第1の感知ステー ション32の後ろに位置づけられ、孔82の配列80から不必要なソルダボール 102のパターン83を取り除くことにより、ソルダボール102の所望のパタ ーンを作り出す。第2の感知ステーション36が、パターンヘッドステーション 34の後ろに位置づけられ、所望のソルダボール102のパターン81が得られ たかどうかを判断する。ボール配置ステーション38が、第2の感知ステーショ ン34の後ろに位置づけられ、ソルダボール102のパターン81を、キャリア プレート18から部品72へと配置する。X−Yテーブル66が、ボール配置ス テーション38に隣接して位置づけられ、JEDEC(電子素子技術連合評議会 )のコンパチブルトレー70内に保持された部品72の配列を、ボール配置ステ ーション内に平行移動する。 作動時に、装置10は最初に、少なくとも一つから10個までのキャリアプレ ート18を装架されねばならない(図2)。このことは、支持フィンガ16a/ 16b間で且つピン17の上部にあるロード/アンロードステーション20にキ ャリアプレート18を配置することにより達成される。回転式コンベア14は、 一つの増分だけ位置割り出しが行われ、その手順が望ましくは9回以上繰り返さ れる。 一つのキャリアプレート18が回転式コンベア14によって位置割り出しをさ れながら、該キャリアプレート18にソルダボール102が装填され該プレート 18からソルダボール102がディスペンスされる作業の流れについて、以下に 説明する。キャリアプレート18は、ロード/アンロードステーション20にて 支持フィンガ16a,16bによって支持され、回転式コンベア14によってボ ール供給ステーション22へと位置割り出しされる。ボール供給装置40がある のソルダボール102をキャリアプレート18上へ落とし、孔82の配列80を ソルダボール102で埋める。ボール供給ステーション22は、配列80におけ る孔82の大部分を埋める。キャリアプレート18は、それからボール供給ステ ーション24へと位置割り出しされる。キャリアプレート18が位置割り出しさ れるとき、ワイパー要素44が、キャリアプレート18から孔82内に落ちなか ったキャリアプレート18の上のソルダボール102を一掃する。所望であれば 、ボール供給ステーション24,26,28および30が、ボール供給ステーシ ョン22により行われたボール供給手順を繰り返し、配列80において埋められ ないままに残されている孔82を累進的に埋めてゆく。回転式コンベア14は、 キャリアプレート18を各ステーションへと位置割り出しする。 キャリアプレート18は、ボール供給ステーション30から、第1の感知ステ ーション32へと位置割り出しされる。第1の感知ステーション32は、望まし くは、ソルダボール102で完全に埋められているものとする(図5)。キャリ アプレート18は、光源46によって下から照らされている。カメラ50が、キ ャリアプレート18上の配列80をミラー48を介して視ている。もし、孔82 の配列80が、ソルダボール102によって所望のようには完全に埋められてい なかったとすると、キャリアプレート18は、残りの作業を省略し、ボール供給 ステーション22に戻る。もし、配列80がソルダボール102によって所望の ように完全に埋められているなら、キャリアプレート18はパターンヘッドステ ーション34へと位置割り出しされる。配列80は、ソルダボール102で埋め られてはいないが所望のパターン81の一部でもない孔82を有することができ る(後述する)。 パターンヘッドステーション34が、パターンヘッド組立体52を含んでいる 。パターンヘッド組立体52は、パターンヘッド104と、パターンヘッドグリ ッパ74a/74bとを有している。パターンヘッドステーション34において 、パターンヘッドグリッパ74a/74bがキャリアプレート18を把持する。 パターンヘッドグリッパ74a/74bは、それからキャリアプレート18を支 持フィンガ16a/16bのピン17から離すように持ち上げ、該キャリアプレ ート18をパターンヘッド104に押しつけるように上方へ移動させる。パター ンヘッド104は、不必要なソルダボール102の所定のパターン83を、キャ リアプレート18の配列80から押す。このとき、一連のピン108(図10お よび図11)は、図6に示すように、望ましいパターン81の背後から移動する 。キャリアプレート18は、光源46によって下方から照らされ、また、光源5 4によって上方から照らされる。光源46は、配列80内のソルダボール102 が所望のパターン内にあるかどうかを、カメラ50によって視られるようにする 。光源54は、キャリアプレート18の上部に、散らばった行きどころのないソ ルダボール102があるかどうかを、カメラ50によって視られるようにする。 あれば、そのソルダボール102は、例えば空気ジェットまたはワイパーによっ て、取り除かれる。もし、配列80内のソルダボール102のパターン81が適 正であれば、キャリアプレート18はボール配置ステーション38へと位置割り 出しされる。フォトセンサ78aおよび78bが、キャリアプレート18がボー ル配置ステーション38へと正しく位置割り出しされることを確実にする。 ボール配置ステーション38は、ボール配置ヘッド126とボール配置グリッ パ127a/127bとを有するボール配置ヘッド組立体56を含む。ボール配 置ステーション38において、キャリアプレート18は、ボール配置グリッパ1 27a/127bによって把持される。グリッパ68で部品72のトレー70を 保持しているX−Yテーブル66が、キャリアプレート18の配列80の下方へ と、部品72を整合させる。部品72の下方に位置づけられた真空チャック76 が上方に移動し、その上の部品72を真空ノズル76aによって固定する。真空 チャック76は、部品72をそのトレー70上の休止位置からわずか上方に持ち 上げる。フィンガアクチュエータ62が支持フィンガ16a/16bを開く。ボ ール配置グリッパ127a/127bがキャリアプレートを下方に移動させ、部 品72のすぐ上の位置(部品72の上方約0.020インチ)へともってくる。 ボール配置ヘッド126は、それからキャリアプレート18に対して下方に移動 し、所望のパターン81(図6)のソルダボール102を、配列されたピン10 8(図18)によってキャリアプレート18から部品72上まで押す。ソルダボ ール102は、小塊となったフラックス72a(図20)の上に位置づけられる 。なお、フラックスの小塊72aは、ピン搬送工程またはスクリーニング工程に よって部品72上に置かれる。次いで、ボール配置ヘッド126が上方に移動す る。ボール配置グリッパ127a/127bもまた、キャリアプレート18を上 方ヘ移動させ、また、支持フィンガ16a/16bはフィンガアクチュエータ6 2によって閉じられ、キャリアプレートを支持する。真空チャック76が下方に 移動し、部品72をトレー70へ戻す。ボール配置グリッパ127a/127b は、キャリアプレート18を解放し、該キャリアプレート18は、それからロー ド/アンロードステーション20へと位置割り出しされ、このサイクルが繰り返 される。 各ステーション22,24,26,28,30,32,34,36および38 によって行われる作業は、回転式コンベア14が漸進的に刻みながら回転する間 に、同時に行われる。X−Yテーブル66は、所望のパターン81のソルダボー ル102がすべての部品72の上に位置づけられるまで、ボール配置ヘッド12 6の下方でトレー70内の各部品72を移動させる。いったん、この作業が完了 すると、部品72の新たなトレー70がX−Yテーブル66に装架される。 もし、キャリアプレート18のひとつが第1の感知ステーション32または第 2の感知ステーション36にて一度以上拒絶されたならば、装置10は、マシン オペレータに知らせるようプログラミングすることができる。このような場合、 キャリアプレート18は、欠陥があるものとみなされ、ロード/アンロードステ ーション20にて新たなキャリアプレート18と交換される。 装置10の構成要素の更に詳しい説明をする。回転式コンベア14上の各アー ム14aは、二つのフィンガ16a、16bを支持する。これらのフィンガは、 はさみのような配置構成で、回転式コンベアのアーム14aに枢動可能に装架さ れる。この、はさみ配置構成は、ばね組立体13によって、ばね付勢されている 。回転式コンベアの一つのアーム14a上のフィンガ16aは、隣接する回転式 コンベアのアーム14a上に装架された対向するフィンガ16bと、カム15に よって連結されている。それぞれの対向するフィンガ16a/16bは、二つの 水平方向ピン17を備えている。該ピン17は、互いの方を向いており、キャリ アプレート18の凹所88(図2および図3)に係合する。それにより、キャリ アプレート18は適所に支持される。回転式コンベア14は、減速ギヤ装置に連 結されたサーボモータによって、位置割り出しを行われる。ボール障壁9が回転 式コンベア14の下方に位置づけられており、ボール供給ステーション22,2 3,26,28および30をステーション32,34,36,38および20か ら分離している。これにより、散らばったソルダボール102がステーション3 2,34,36,38および20を汚すことが避けられる。 図2、図3および図4を参照する。キャリアプレート18は、例えばプリント 回路基板材料からなる2枚のプレート92,100の間にKapton(商標) のような弾力性のあるプラスチックのフィルム98をラミネートすることにより 形成される。望ましくは、上側プレート92は約0.020インチの厚さ、フィ ルム98は約0.0005インチの厚さ、下側プレート100は約0.125イ ンチの厚さとする。上側プレート92,フィルム98および下側プレート100 は、約0.0005インチの厚さの2枚の接着剤層96を用いて一体にラミネー トされている。プレート92,100の外面は、金張り(gold plated)とされ ており、その結果、キャリアプレート18は接地することにより静電気を防止で き、部品72に対するダメージを防ぐこともできる。金張りはまた、表面を容易 に清掃することを可能にする。キャリアプレート18は、望ましくは、約5イン チの長さと2.5インチの幅を有する。 配列80内の各孔82は、上側プレート92内の第1の部分82a(図4)を 含んでいる。この第1の部分82aは、直径が約0.036インチで、約0.0 30インチの直径を有するソルダボールを保持する。各孔82はまた、漏斗形部 分を下側プレート100内に備えている。この漏斗形部分は、広い入口82bと 、狭い出口82cとを有している。出口82cは、約0.032インチの直径を 有しており、ソルダボールを正確に配置する。孔82は、望ましくは、約0.0 50インチだけ互いに離れている。フィルム98は、該フィルム98にスリット を入れて形成された開口98aを有している。二つのスリットが互いに直角に交 差している。フィルム98は、ソルダボール102が自身の重量では開口98a を通過できない程度の剛性を有しているが、ソルダボール102をパターンヘッ ド104およびボール配置ヘッドのピン108(図11)で押したときには該ソ ルダボール102が通過できる程度の柔軟性ないし可撓性を有している。 キャリアプレート18は、対向する両端に二つの整合用孔90を備えている。 該整合用孔90は、約0.125インチの直径を有している。整合用孔90は、 整合用ピン90a(図10および図18)と補完的であり、キャリアプレート1 8をパターンヘッド104およびボール配置ヘッド128と整合させる。約0. 191インチの直径を有する4つの孔86が、キャリアプレート18のコーナー に位置づけられている。孔86は、パターンヘッド104およびボール配置ヘッ ド126から突出して延びるねじ頭に対するクリアランスを与える。キャリアプ レート18の端部における凹所88は、支持フィンガ16a,16bからのピン 17を受ける。キャリアプレート18の側部に沿って位置づけられた凹所84は 、パターンヘッドグリッパ74a/74bおよびボール配置グリッパ127a/ 127bからの突起71(図13)を受ける。フィルム98は望ましくはKap ton(商標)からなるが、例えばMylar(商標)のような他の適当な剛性 プラスチックフィルムを使用することもできる。さらに、金属フォイルや金属フ ィルムも使用できる。またさらに、上側プレート92は、プリント回路基板材料 の代わりに、金属で作ることもできる。かかる場合には、金属製上側プレート9 2を貫通する孔82はエッチングにより形成しても良い。また、配列80の大き さは、部品72上に配置するのに必要なソルダボールの最大数に依存して変わる 。例えば、図2に図示した配列は、441個の孔を有しているが、別の普通の配 列は1089個の孔を有する。実際には、配列80はキャリアプレート18のほ とんどを覆うことができる。マルチプル部品72のために、キャリアプレート1 8 内にマルチプル配列80を形成することも可能である。最後に、キャリアプレー ト18の寸法は、適用の態様によって異なるが、例えば、マルチプル部品に対し て使用するのなら、より大きくされるであろう。 図1、図7および図8を参照する。各ボール供給装置40は、該供給装置40 にソルダボール102を送るための給送用チューブ42を含んでいる。ソルダボ ール102は、重力によって、供給部材41の内側室49内まで下方に移動する 。内側室49を取り囲む壁45aは、開口45bを有している。該開口45bは 、ソルダボール102を外側室47へと抜け出させる。外側室47を取り囲む壁 43aは、開口45bから90度の角度位置に位置づけられた開口43bを有し ている。供給部材41が回転せしめられて開口43bを移動させ、該開口43b をキャリアプレート18の方に向けさせると、外側室47内に保持されたある量 のソルダボール102がキャリアプレート18上にこぼれ、孔82の配列80を 覆う。その間、開口45bは側部まで回転せしめられる。このとき、ソルダボー ル102は、内側室49内に集められる。各ボール供給装置40は、該装置40 を取り囲む包囲体58を含む。該包囲体58は、孔82の配列80を覆うソルダ ボール102のほとんどを収容するのに十分なほど、キャリアプレート18に近 づけて位置づけられる。次いで、ボール供給装置40に45度の角度で隣接して 位置づけられたワイパー要素44が、キャリアプレート18が回転式コンベア1 4によって位置割り出しをされるときに、該キャリアプレート18から過剰なソ ルダボール102を一掃する。望ましくは、ワイパー要素44は、柔らかく弾力 性のある透明なプラスチックで作られるが、あるいはまた、ゴムや、例えばアル ミニウム、真鍮、鋼などの金属から作ることもできる。ホイール44aが、ワイ パー要素44とキャリアプレート18との間に適正な間隔を与えている。別の実 施例においては、空気ジェットを利用して過剰なソルダボール102を除去した り、キャリアプレート18を傾けたりすることもできる。ボール供給ステーショ ンは、望ましくは、累積的にキャリアプレート18をソルダボール102で埋め てゆくが、ボール供給ステーションに着く前にキャリアプレート18が既に必要 なソルダボール102で埋められている場合には、装置10は、キャリアプレー ト18が各ボール供給ステーションを離れるときに該キャリアプレート18を検 査して、 もしキャリアプレート18がソルダボール102で適正に埋められているならば 、該キャリアプレート18が残りのボール供給ステーションをバイパスできるよ うにプログラミングしてもよい。 図9を参照する。第1の感知ステーション32は、平坦な光源46を備えてい る。該光源46は、キャリアプレート18の下方に位置づけられ、キャリアプレ ート18を後ろから照らしている。光源46は、テーブル上部12に位置づけら れた平坦なブロック47上に装架されている。カメラ50は、望ましくはCCD カメラとされ、キャリアプレート18の上方に水平に装架されている。ミラー( 鏡)48が、キャリアプレート18に対して45度の角度で該キャリアプレート 18の上方にてブラケット49に装架されている。光源46は、カメラ50が配 列80を視ることができるのに十分な長さの光のパルスを与える。カメラ50は 望ましくは水平に位置づけられるが、あるいはまた、カメラ50をキャリアプレ ート18の上方にて垂直に位置づけてもよい。この場合、ミラー48は省略でき る。 図10、図11、図12および図18を参照する。パターンヘッド組立体52 は、該パターンヘッド組立体52の下方端124に装架されたパターンヘッド1 04を含む。パターンヘッド104は、図6に示すように、キャリアプレート1 8から不必要なパターン83のソルダボール102を押すための、垂直に位置づ けられたピン108のパターンを有する。このパターンヘッド104におけるピ ン108のパターンは、パターン83に対応するように配置されている。ピン1 08は、端108aおよび丸められた先端107が下方を向くように方向づけら れている。ピン108は、プレート110,112および114によって適所に 保持されている。これらプレートは、金張りのプリント回路基板材料から作られ ている。プレート110,112および114は、端片116間に装架されてお り、キャリアプレート18上の孔82の配列80に対応する貫通孔82の配列8 0を含む。プレート110および112は、二つのスペーサ113によって、プ レート114から間隔をあけられている。ピン108の肩部105が、スペーサ 113間のキャビティ内のプレート112の上方に位置づけられ、ピン108が 上下に移動できる量を制限している。ピン108の端部108bは、硬いゴム1 18とシムストック(shim stock)120とフォーム(foam)122とから形 成されたサンドイッチ構造に対して当接するように着座している。このサンドイ ッチ構造は、各ピン108がキャリアプレート18内の対応する孔82と自己整 合するのに十分な動きを与えるようになされている。ばね負荷を受けたストリッ パプレート106が、ピン108の先端107の上方に位置づけられ、ピン10 8を保護するとともに、該ピン108を適正な整合状態に維持している。ストリ ッパプレート106はまた、キャリアプレート18の孔に対応する孔82の配列 80を含んでいる。ストリッパプレート106は、キャリアプレート18がパタ ーンヘッドグリッパ74a/74bによってストリッパプレート106に抗して 上方に押されるとき、矢印103の方向に沿ってプレート110に抗して上方に 移動する。ストリッパプレート106は、キャリアプレート18をピン108に 対して垂直に維持し、ピン108がキャリアプレート18内で引っかかって動か なくならないようにしている。プレート106,110,112および114は 、金張りとされ、それによって、これらのプレートは電気的に接地され、静電気 を減じるとともに、部品72へのダメージを防ぐことができる。プレート106 ,110,112および114は、二つの整合用ピン90aに沿って装架されて おり、このとき、これらプレートの孔82の配列80が互いに整合するようにな されている。 グリッパ74a/74bは、それぞれピボット点75a、75bの回りを枢動 し、グリッパ74a/74bが矢印77で示すようにキャリアプレート18を把 持したり解放したりできるようになされている。グリッパ74a/74bは、キ ャリアプレート18をグリッパ74a/74b内に整合させるための凹所84と 係合する突起71(図13)を有している。底部73a、73bが、底からキャ リアプレート18を支持している。グリッパ74a/74bは、パターンヘッド 104に対して上下にスライドし、且つ、クランクスライダ機構によって駆動さ れる。該クランクスライダ機構は、減速ギヤ装置を介して連結されたブラシ無し サーボモータによって駆動される。 キャリアプレート18の孔82の配列80から不必要なソルダボール102の パターンを除去するために、キャリアプレート18は、グリッパ74a/74b によって、矢印101の方向に沿って上方にもってこられる。キャリアプレート 18は、ストリッパプレート106と係合し、且つ、該ストリッパプレート10 6を矢印103の方向に沿って上方に押す。このとき、ピン108がストリッパ プレート106を貫通して突出するようにする。ピン108のパターンが、キャ リアプレート18を通して、不必要なソルダボール102の対応するパターン8 3を押す。これにより、図6に示すように、配列80内の所望のソルダボール1 02のパターン81だけが背後に残る。 図14、図15および図16は、一つのソルダボール102がキャリアプレー ト18を貫通して押される状態を示している。図14を参照する。ソルダボール 102は、フィルム98によって、孔82の第1の部分82a内に支持されてい る。ピン108の先端107が、ソルダボール102と係合しはじめている。図 5において、ピン108はソルダボール102を孔82の第2の部分82b内に 押す。ピン108の力は、フィルム98を下方に撓ませ、ソルダボール102を 開口98aを貫通するように押す。図16において、ソルダボール102は、ピ ン108によって孔82の第3の部分82cを貫通するように押され、キャリア プレート18から出される。 パターンヘッド104のプレート110,112および114内の孔82の配 列80のすべてを含めることにより、パターンヘッド104におけるピン108 の配置形状は、異なる部品72に適合するように変えることができる。こうする ことの利点は、手元におくべき特殊な工具を多くの在庫として所持しておく必要 なく、大幅に広い種類の部品72を処理することができることである。もし、部 品72の迅速な変更が所望であれば、第2のパターンヘッド104を手元におい ておき、異なる部品を処理するのに必要なことが、パターンヘッド組立体52上 のパターンヘッド104のボルトを外して交換するだけでいいようにする。 図17を参照する。第2の感知ステーション36は、キャリアプレート18の バックライトとなるために該キャリアプレート18の下方に位置づけられた平坦 な光源46を含んでいる。光源46は、ブロック47に装架されている。カメラ 50が、キャリアプレート18の上方にて水平に装架されている。ミラー48が 、キャリアプレート18の上方にてブラケット49に45度の角度で装架されて い る。光発生要素54aを有する第2の光源54が、キャリアプレート18を前方 から照らすため、該キャリアプレート18の上方かつ該キャリアプレート18の 側部から離れた位置で、ブロック47a上に装架されている。光源46でキャリ アプレート18を後方から照らすことにより、カメラ50は、キャリアプレート 18の孔82の配列80内のソルダボール102が所望のパターン81(図6) になっているかどうか、視ることができる。光源54でキャリアプレート18を 前方から照らすことにより、カメラ50は、キャリアプレート18の上部に散ら ばった行きどころのないソルダボール102があるかどうか、視ることができ、 それによって、散らばった行きどころのないソルダボール102があったなら、 それらを空気ジェットまたはワイパーによって取り除くことができる。光源54 および46は、カメラ50がキャリアプレート18を視るのに十分なだけ長い光 パルスを与える。 図18および図19を参照する。ボール配置ヘッド126が、ボール配置ヘッ ド組立体56の下方部分128に装架されている。ボール配置ヘッド126は、 キャリアプレート18における孔82の配列80に対応するピン108の配列を 含む。ピンの端部108bおよび先端109は、下方に位置づけられている。先 端109(図11)は、ソルダボール102をより正確に配置するために、カッ プ形状をしている。p108は、パターンヘッド104のプレート110,11 2および114と同様のプレート132,134および138によって適所に保 持されている。硬いゴム118とシムストック120とフォーム122とからな るサンドイッチ構造が、ピン108の上方に位置づけられ、ピンが自己整合でき 且つ垂直方向に弾力性を有するようになされている。二つのスペーサ136が、 プレート138をプレート132および134から分離させている。プレート1 32,134および138は、端片140間に装架されている。整合用ピン90 aが、キャリアプレート18を、ボール配置ヘッド126と適正に整合させるよ うにさせている。ばね負荷をかけられたストリッパプレート130が、ピン10 8の先端109を保護し且つこれと整合する。ストリッパプレート130は、ス トリッパプレート106(図10)と同様である。ボール配置ヘッド組立体56 は、キャリアプレート18を把持し且つキャリアプレート18を部品72の上方 まで下げるためのグリッパ127a/127bを含む。グリッパ127a/12 7bは、ピボット点75aおよび75bの回りを枢動する。ボール配置ヘッド1 26とグリッパ127a/127bとは、ボール配置ヘッド組立体56に対して 上方にスライドし、パターンヘッド組立体52上のクランクスライダ機構と同様 のクランクスライダ機構によってそれぞれ駆動される。さらに、ボール配置ヘッ ド組立体56の下方に位置づけられた真空チャック76もまた、クランクスライ ダ機構によって駆動される。 作動において、グリッパ127a/127bがキャリアプレート18を部品7 2上に下げたのち、ボール配置ヘッド126がキャリアプレート18に対して下 方に移動する。ストリッパプレート130がキャリアプレート18に係合すると ストリッパプレート130は上方に押され、それによって、ピン108を露出さ せる。ピン108の先端109がソルダボール102のパターン81に係合し、 該ボール102を、キャリアプレート18を通過して部品72上に達するように 下方に押す。ピン108は垂直方向に関して弾力性があるので、ピン108は部 品72の表面が平らでなかったりわずかに傾いていたりしても、これを補償する ことができる。ソルダボール102がいったん適所におさまると、キャリアプレ ート18およびボール配置ヘッド126は、上方に移動せしめられる。 図20,図21,図22および図23は、一つのソルダボール102がキャリ アプレート18を通過して部品72上へと押される状態を示す。図20を参照す る。キャリアプレート18は部品72の上方に位置づけられる。フラックス72 aの小塊が孔82の下方に位置づけられる。ソルダボール102は、フィルム9 8によって、孔82の第1の部分82a内に支持される。ピン108の先端10 9が、ソルダボール102に係合しはじめる。図21において、ピン108が、 ソルダボール102を、フィルム98の開口98aを通過させて孔82の第2の 部分82b内へと押す。図22において、ソルダボール102は、孔82の第3 の部分82cを通過して部品72上のフラックス72aの小塊上へと押される。 フラックス72aは、ソルダボール102を部品72にくっつける。図23にお いて、ピン108およびキャリアプレート18は、部品72から離れるように上 方へと移動する。フラックスが必要でない状況においては、不活性材料の小塊を 用いてソルダボール102を部品72にくっつけるようにしてもよい。 キャリアプレート18とボール配置ヘッド126との双方は、望ましくは、亜 案82の包括的な配列80と、パターンヘッド104の使用を必要とするピン1 08とを含み、ソルダボール102の所望のパターンを作り出しているが、これ とは別のものとして、キャリアプレート18およびボール配置ヘッド126が、 孔82の配列とピン108とを含んでおり、これらが、部品72上に位置づけら れるべきソルダボール102の正確かつ所望のパターンに対応するようにしても よい。この場合、感知ステーション32およびパターンヘッドステーション34 は省略できる。しかしながら、異なる部品に適合するためには、それぞれの異な る部品に対する正確な形状を有するキャリアプレートおよびボール配置ヘッドを 手元に用意しておく必要がある。 図24および図25を参照する。キャリアプレート142は、もう一つの望ま しいキャリアプレートである。キャリアプレート142は、一つの材料で作られ ている点で、キャリアプレート18と異なる。孔144の配列が、キャリアプレ ート142を貫通するようにして形成されている。各孔144は、ソルダボール 102を捕捉するための第1の部分144aを有している。第1の部分144a よりも小さい径の第2の部分144bが、ピン108によってソルダボール10 2が第2の部分144b内へと押されると、弾力性をもってソルダボール102 を保持することができる。これにより、キャリアプレート142は、ボール配置 機械とは別個の機械にて、ソルダボール102を予め装填されることができる。 なぜなら、キャリアプレート142は、搬送され且つソルダボール102を落と してなくさないようにして上下逆に保持されることができるからである。装置1 0の作業を二つの異なる機械に分けることにより、ソルダボール102が部品7 2上に配置される際の作業速度を増すことができる。キャリアプレート142の 底における同心状のスロット146が、第2の部分144bおよび第3の部分1 44cを取り囲む薄い壁148を形成している。これにより、ソルダボール10 2が第2の部分144b内へと押されたとき、該第2の部分144bが拡張する ことができる。第3の部分144cは、第2の部分144bよりも小さい径を有 しており、且つ、ピン108によってソルダボール102が押し込まれたとき、 弾力性をもって拡張し、該ボール102を通過させる。キャリアプレート142 は、望ましくは、プラスチックによって形成されるが、それとは別に、金属で作 っても良く、また、ラミネーション(積層部材)によって形成してもよい。 図26を参照する。キャリアプレート150は、もう一つの望ましいキャリア プレートであるが、キャリアプレート142と異なる点は、キャリアプレート1 50の底が、孔144の第2の部分144bと第3の部分144cとの回りの薄 い壁部分154を形成する十文字のスロット152を有していることである。該 スロット152は、望ましくは、キャリアプレート150内にモールド成形され たものとされるが、鋸で切断して形成してもよい。もう一つの望ましい実施例に おいては、孔144の第2の部分144bは省略され、ソルダボールは静電気に よってキャリアプレート150内に保持される。 均等物 本発明を望ましい実施例に関連して図示し且つ説明してきたが、添付の請求の 範囲における発明の実質を逸脱することなく、本発明の多くのさまざまな変形例 が形状その他の詳細に関して実現されることが当業者には理解されよう。 例えば、装置10の他の望ましい実施例においては、ボール供給ステーション は5つ以下の数であってもよい。この場合、省略されたボール供給ステーション は、付加的なパターンヘッドステーションに置き換えてもよく、それによって、 機構的な変更を行うことなく、ソルダボール102のさまざまな異なるパターン を、さまざまな異なる半導体基板の部品上に配置できる。支持フィンガ16a/ 16bはまた、固定し、且つ、ボール配置ヘッド126が下方に移動して通過す るのに十分な大きさの開口によって互いに分離されるようにしてもよい。この構 成の場合、キャリアプレート18は5枚だけ使用される。また、装置10におけ るステーションは、円形に配置されたものとして示したが、これらのステーショ ンを直線的に配置してもよい。この場合、リニアアクチュエータがキャリアプレ ート18を移動させることになる。さらに、装置10は、個々の部品72上にソ ルダボール102を置くものとして説明してきたが、装置10はまた、ストリッ プまたはパネル上にソルダボール102を置くために使用してもよい。部品72 を保持するための他の容器、例えばAuer(商標)ボートのようなものを使用 してもよい。最後に、前述した寸法とは異なる寸法を有するソルダボールを部品 72上に置くようにすることもできる。この場合、装置10の構成要素の寸法は 、対応して変えるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZW (72)発明者 オーレンブシュ,コード・ダブリュー アメリカ合衆国マサチューセッツ州01810, アンドーバー,スミスシャイアー・エステ イツ 15

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ソルダボールを基板に接触させるように配置するための装置であって、 各孔が一つのソルダボールを保持するようになされた、一連の貫通する孔を備 えるキャリアプレートと、 第1のパターンの突起を有するボール配置ヘッドと、 を備えており、 前記第1のパターンの突起の少なくとも一部が、前記キャリアプレートの前記 孔から前記第1のパターンの前記ソルダボールを押してこれを前記基板に接触さ せるべく、前記キャリアプレートによって保持された第1のパターンのソルダボ ールに整合されている、ソルダボール配置装置。 2.第2のパターンの突起を有するパターンヘッドをさらに備えた、請求項1 に記載の装置であって、前記第2のパターンの突起は、前記キャリアプレートか ら第2のパターンのソルダボールを押すことによって前記第1のパターンのソル ダボールのみが前記キャリアプレートに保持されて残るようにすべく、前記キャ リアプレートにより保持されるソルダボールのいくつかと整合するようになされ ている、ソルダボール配置装置。 3.前記ボール配置ヘッドおよび前記パターンヘッド上のそれぞれの突起が、 前記キャリアプレートの対応する孔と自己整合するようになされている、請求項 2に記載の装置。 4.前記突起がピンである、請求項2に記載の装置。 5.前記キャリアプレートの所望のすべての孔にソルダボールが収容されてい るかどうかを感知するための第1の感知システムをさらに備えている、請求項1 に記載の装置。 6.前記第1の感知システムが、 前記キャリアプレートの所望のすべての孔にソルダボールが収容されているか どうかを検出するための視覚装置と、 前記キャリアプレートの背後に位置づけられて前記キャリアプレートを後方か ら照らすための光源と、 を備えている、請求項5に記載の装置。 7.前記キャリアプレートが、第1のパターンにおいてのみソルダボールを収 容しているかどうかを感知するための第2の感知システムをさらに備えている、 請求項1に記載の装置。 8.前記第2の感知システムが、 前記キャリアプレートが、第1のパターンにおいてのみソルダボールを収容し ているかどうかを検出するための視覚装置と、 前記キャリアプレートの背後に位置づけられて前記キャリアプレートを後方か ら照らすための光源と、 前記キャリアプレートの前方に位置づけられて前記キャリアプレートを前方か ら照らすための光源と、 を備えている、請求項7に記載の装置。 9.前記キャリアプレートが、第1のプレート部分と第2のプレート部分との 間にサンドイッチされたフィルムを含んでおり、前記キャリアプレート内の前記 一連の孔が、前記第1のプレート部分と、前記フィルムと、前記第2のプレート 部分とを貫通しており、前記第1のプレート部分と前記第2のプレート部分とに おける孔は、ソルダボールが通過することを許されるように寸法決めされており 、一方、前記フィルムを通る孔は、ソルダボールが重力では通過することはでき ないが、前記ボール配置ヘッドの前記突起によって押されたときにはソルダボー ルが通過できるように寸法決めされている、請求項1に記載の装置。 10.前記第1の感知システムが位置づけられるところの第1の感知ステーショ ンと、 前記パターンヘッドが位置づけられるところのパターンヘッドステーションと 、 前記第2の感知システムが位置づけられるところの第2の感知ステーションと 、 前記ソルダボールが前記基板上に配置されるところのボール配置ステーション と、 をさらに備える、請求項5に記載の装置。 11.前記ステーションが円形の経路に沿って配列されている、請求項10に記 載の装置であって、 前記キャリアプレートを各ステーションへと搬送するための回転式コンベアを さらに備えている、装置。 12.前記回転式コンベアが、前記キャリアプレートを支持するための支持フィ ンガを備えている、請求項11に記載の装置。 13.ソルダボールを基板に接触させるように配置する方法であって、 貫通する一連の孔にして、各孔が一つのソルダボールを保持するようになされ た一連の孔を有するキャリアプレートを提供する段階と、 ボール配置ヘッドによって、前記キャリアプレートの孔から第1のパターンの ソルダボールを押して前記基板と接触させる段階と、 を備え、 前記ボール配置ヘッドが、第1のパターンの突起を有しており、該第1のパタ ーンの突起の少なくとも一部が、前記キャリアプレートによって保持された第1 のパターンのソルダボールと整合するようになされている、配置方法。 14.前記キャリアプレートを前記基板の隣に位置づける段階をさらに備える、 請求項13に記載の方法。 15.パターンヘッド上の第2のパターンの突起により、前記キャリアプレート から第2のパターンのソルダボールを押すことによって、前記第1のパターンの ソルダボールのみが前記キャリアプレートに保持されて残るようにする段階をさ らに含む、請求項13に記載の方法。 16.前記キャリアプレートの所望のすべての孔にソルダボールが収容されてい るかどうかを第1の感知システムによって感知する段階をさらに含む、請求項1 5に記載の方法。 17.前記第1の感知システムによって感知する方法が、 前記キャリアプレートの背後に位置づけられた光源によって該キャリアプレー トを後方から照らす段階と、 前記キャリアプレートの所望のすべての孔にソルダボールが収容されているか どうかを検出する段階と、 を備えている、請求項16に記載の配置方法。 18.前記キャリアプレートが第1のパターンでソルダボールを収容しているか どうかを第2の感知システムによって感知する段階をさらに含む、請求項16に 記載の方法。 19.前記第2の感知システムによって感知する方法が、 前記キャリアプレートの背後に位置づけられた光源によって前記キャリアプレ ートを後方から照らす段階と、 前記キャリアプレートの前方に位置づけられた光源によって前記キャリアプレ ートを前方から照らす段階と、 前記キャリアプレートがソルダボールを第1のパターンにおいてのみ収容して いるかどうかを視覚装置によって検出する段階と、 を備えている、請求項18に記載の方法。 20.第1のプレート部分と第2のプレート部分との間にフィルムをラミネート することにより前記キャリアプレートを形成し、前記一連の孔が、前記第1のプ レート部分と、前記フィルムと、前記第2のプレート部分とを貫通しするように する段階と、 前記第1および第2のプレート部分における孔の寸法を、ソルダボールが通過 できるものとする段階と、 前記フィルムにおける孔の寸法を、ソルダボールが重力では通過することはで きないが、前記ボール配置ヘッドによって押されたときにはソルダボールが通過 できるものとする段階と、 をさらに含む、請求項13に記載の方法。 21.前記第1の感知システムを第1の感知ステーションに位置づける段階と、 前記パターンヘッドをパターンヘッドステーションに位置づける段階と、 前記第2の感知システムを第2の感知ステーションに位置づける段階と、 ソルダボールが前記基板上に配置されるところのボール配置ステーションを提 供する段階と、 をさらに含む、請求項18に記載の方法。 22.前記ステーションを円形の経路に沿って配置する段階と、 回転式コンベアによって前記ステーションのそれぞれへと前記キャリアプレー トを搬送する段階と、 をさらに含む、請求項21に記載の方法。 23.前記回転式コンベア上の支持フィンガによって前記キャリアプレートを支 持する段階をさらに含む、請求項22に記載の方法。
JP53473998A 1997-02-06 1998-01-28 ソルダボール配置装置 Pending JP2001511314A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/795,543 US6427903B1 (en) 1997-02-06 1997-02-06 Solder ball placement apparatus
US08/795,543 1997-02-06
PCT/US1998/001308 WO1998034749A1 (en) 1997-02-06 1998-01-28 Solder ball placement apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001511314A true JP2001511314A (ja) 2001-08-07

Family

ID=25165789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53473998A Pending JP2001511314A (ja) 1997-02-06 1998-01-28 ソルダボール配置装置

Country Status (8)

Country Link
US (2) US6427903B1 (ja)
EP (1) EP1015159A1 (ja)
JP (1) JP2001511314A (ja)
KR (1) KR20000070857A (ja)
AU (1) AU6316898A (ja)
CA (1) CA2280505A1 (ja)
TW (1) TW400628B (ja)
WO (1) WO1998034749A1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6202918B1 (en) 1997-01-28 2001-03-20 Eric Hertz Method and apparatus for placing conductive preforms
US6230963B1 (en) 1997-01-28 2001-05-15 Eric L. Hertz Method and apparatus using colored foils for placing conductive preforms
US6412685B2 (en) 1997-01-28 2002-07-02 Galahad, Co. Method and apparatus for release and optional inspection for conductive preforms placement apparatus
US6641030B1 (en) * 1997-02-06 2003-11-04 Speedline Technologies, Inc. Method and apparatus for placing solder balls on a substrate
US6056190A (en) * 1997-02-06 2000-05-02 Speedline Technologies, Inc. Solder ball placement apparatus
US7021517B2 (en) * 2000-10-06 2006-04-04 Pac Tec - Packaging Technologies Gmbh Method and device for applying pieces of material to a workpiece
US6607118B2 (en) 2001-04-30 2003-08-19 Asm Assembly Automation Limited Apparatus and method for ball release
DE10258324B4 (de) * 2002-12-13 2008-03-27 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von Garnituren für das Mahlen von wasserhaltigem Papierfaserstoff
US6830175B2 (en) * 2003-02-05 2004-12-14 Carl T. Ito Solder ball dispenser
JP4258759B2 (ja) * 2003-06-26 2009-04-30 澁谷工業株式会社 半田ボール搭載方法及び装置
JP2005064205A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Niigata Seimitsu Kk 回路基板の移載装置および移載方法、半田ボール搭載方法
JP2007194434A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Fujitsu Ltd 実装材整列基板、実装装置、実装方法及び回路基板製造方法
JP2007194435A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Fujitsu Ltd 実装材整列基板、実装装置、実装方法及び回路基板製造方法
JP4503053B2 (ja) * 2007-07-24 2010-07-14 新光電気工業株式会社 導電性ボールの搭載装置および搭載方法
US9411779B2 (en) 2012-09-28 2016-08-09 Illinois Tool Works Inc. Method of dispensing material based on edge detection
US9475078B2 (en) 2012-10-29 2016-10-25 Illinois Tool Works Inc. Automated multiple head cleaner for a dispensing system and related method
US9057642B2 (en) 2012-12-03 2015-06-16 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for calibrating a dispenser
US9227260B2 (en) 2013-02-14 2016-01-05 HGST Netherlands B.V. High-speed transportation mechanism for micro solder balls
US9144818B2 (en) 2013-03-13 2015-09-29 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for dispensing a viscous material on a substrate
US9374905B2 (en) 2013-09-30 2016-06-21 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for automatically adjusting dispensing units of a dispenser
US9357686B2 (en) 2013-11-14 2016-05-31 Illinois Tool Works Inc. Dispensing apparatus having substrate inverter system and clamping system, and method for dispensing a viscous material on a substrate
US9662675B2 (en) 2014-07-31 2017-05-30 Illinois Tool Works Inc. External inverter system for variable substrate thickness and method for rotating a substrate

Family Cites Families (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6613526A (ja) 1966-09-26 1968-03-27
US3589000A (en) 1969-01-13 1971-06-29 Du Pont Method for attaching integrated circuit chips to thick film circuitry
US4209893A (en) 1978-10-24 1980-07-01 The Bendix Corporation Solder pack and method of manufacture thereof
US4216350A (en) 1978-11-01 1980-08-05 Burroughs Corporation Multiple solder pre-form with non-fusible web
JPS5599795A (en) 1979-01-25 1980-07-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Device for mounting electronic part
US4705205A (en) 1983-06-30 1987-11-10 Raychem Corporation Chip carrier mounting device
US4733823A (en) 1984-10-15 1988-03-29 At&T Teletype Corporation Silicon nozzle structures and method of manufacture
US4684055A (en) 1985-09-09 1987-08-04 Harris Corporation Method of selectively soldering the underside of a substrate having leads
US4712721A (en) 1986-03-17 1987-12-15 Raychem Corp. Solder delivery systems
CA1257401A (en) * 1986-09-03 1989-07-11 Stanley D. Entwistle Multi-point solder paste application
US4722470A (en) 1986-12-01 1988-02-02 International Business Machines Corporation Method and transfer plate for applying solder to component leads
US5159535A (en) * 1987-03-11 1992-10-27 International Business Machines Corporation Method and apparatus for mounting a flexible film semiconductor chip carrier on a circuitized substrate
JPS63304636A (ja) 1987-06-05 1988-12-12 Hitachi Ltd はんだキヤリア及びその製法並びにこれを用いた半導体装置の実装方法
US5029748A (en) 1987-07-10 1991-07-09 Amp Incorporated Solder preforms in a cast array
US4872261A (en) 1987-12-11 1989-10-10 Digital Equipment Corporation Method of and apparatus for surface mounting electronic components onto a printed wiring board
US4842184A (en) 1988-06-23 1989-06-27 Ltv Aerospace & Defense Company Method and apparatus for applying solder preforms
US4903889A (en) 1988-11-14 1990-02-27 Raychem Corporation Connection to a component for use in an electronics assembly
US4898320A (en) 1988-11-21 1990-02-06 Honeywell, Inc. Method of manufacturing a high-yield solder bumped semiconductor wafer
US5048747A (en) 1989-06-27 1991-09-17 At&T Bell Laboratories Solder assembly of components
JPH0810196B2 (ja) 1989-11-17 1996-01-31 松下電器産業株式会社 はんだ外観検査装置
US5118584A (en) 1990-06-01 1992-06-02 Eastman Kodak Company Method of producing microbump circuits for flip chip mounting
JP2629435B2 (ja) 1990-10-17 1997-07-09 日本電気株式会社 アレイ状光素子用サブ基板の作製方法
DE59009928D1 (de) 1990-11-30 1996-01-11 Siemens Ag Verfahren zum Beloten von Leiterplatten.
US5220200A (en) 1990-12-10 1993-06-15 Delco Electronics Corporation Provision of substrate pillars to maintain chip standoff
US5118027A (en) 1991-04-24 1992-06-02 International Business Machines Corporation Method of aligning and mounting solder balls to a substrate
US5108024A (en) 1991-06-03 1992-04-28 Motorola, Inc. Method of inspecting solder joints
US5219117A (en) 1991-11-01 1993-06-15 Motorola, Inc. Method of transferring solder balls onto a semiconductor device
JPH05175280A (ja) 1991-12-20 1993-07-13 Rohm Co Ltd 半導体装置の実装構造および実装方法
US5205896A (en) 1992-02-03 1993-04-27 Hughes Aircraft Company Component and solder preform placement device and method of placement
US5289631A (en) 1992-03-04 1994-03-01 Mcnc Method for testing, burn-in, and/or programming of integrated circuit chips
EP0560072A3 (en) 1992-03-13 1993-10-06 Nitto Denko Corporation Anisotropic electrically conductive adhesive film and connection structure using the same
FI98137C (fi) 1992-03-30 1997-04-25 Uponor Bv Menetelmä ja laite muoviputken orientoimiseksi sekä menetelmällä aikaansaatu orientoitu ripalaippamuoviputki
GB2269335A (en) 1992-08-04 1994-02-09 Ibm Solder particle deposition
US5211328A (en) 1992-05-22 1993-05-18 International Business Machines Method of applying solder
US5261593A (en) 1992-08-19 1993-11-16 Sheldahl, Inc. Direct application of unpackaged integrated circuit to flexible printed circuit
US5284287A (en) 1992-08-31 1994-02-08 Motorola, Inc. Method for attaching conductive balls to a substrate
US5254362A (en) 1992-10-23 1993-10-19 Motorola, Inc. Method and apparatus for deposition of solder paste on a printed wiring board
KR100245257B1 (ko) 1993-01-13 2000-02-15 윤종용 웨이퍼 수준의 반도체 패키지의 제조방법
KR0179404B1 (ko) 1993-02-02 1999-05-15 모리시타 요이찌 세라믹기판과 그 제조방법
JPH06310515A (ja) 1993-04-22 1994-11-04 Hitachi Ltd 微小球体整列搭載方法
US5323947A (en) 1993-05-03 1994-06-28 Motorola, Inc. Method and apparatus for use in forming pre-positioned solder bumps on a pad arrangement
KR100343520B1 (ko) * 1993-05-31 2002-11-23 시티즌 도케이 가부시키가이샤 땜납볼공급장치
US5356658A (en) 1993-07-19 1994-10-18 Motorola, Inc. Flexible high speed liquid dispenser
DE69322775T2 (de) 1993-08-12 1999-07-22 Ibm Verfahren zur Inspektion vom Verbindungskugel-Satz eines intergrierten Schaltungsmoduls
US5388327A (en) 1993-09-15 1995-02-14 Lsi Logic Corporation Fabrication of a dissolvable film carrier containing conductive bump contacts for placement on a semiconductor device package
US5373984A (en) 1993-09-27 1994-12-20 Sundstrand Corporation Reflow process for mixed technology on a printed wiring board
JP2887053B2 (ja) 1993-09-30 1999-04-26 日本碍子株式会社 間隙の寸法及び内部状況検出装置
US5442852A (en) 1993-10-26 1995-08-22 Pacific Microelectronics Corporation Method of fabricating solder ball array
US5643831A (en) 1994-01-20 1997-07-01 Fujitsu Limited Process for forming solder balls on a plate having apertures using solder paste and transferring the solder balls to semiconductor device
US5431332A (en) 1994-02-07 1995-07-11 Motorola, Inc. Method and apparatus for solder sphere placement using an air knife
US5511306A (en) 1994-04-05 1996-04-30 Compaq Computer Corporation Masking of circuit board vias to reduce heat-induced board and chip carrier package warp during wavesolder process
US5680984A (en) 1994-05-13 1997-10-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for mounting soldering balls onto surfaces of electronic components
JP2833996B2 (ja) * 1994-05-25 1998-12-09 日本電気株式会社 フレキシブルフィルム及びこれを有する半導体装置
JPH088523A (ja) 1994-06-20 1996-01-12 Mitsubishi Electric Corp 整列装置
US5540377A (en) 1994-07-15 1996-07-30 Ito; Carl T. Solder ball placement machine
JP3528264B2 (ja) * 1994-08-19 2004-05-17 ソニー株式会社 ソルダーボールのマウント装置
JP3211613B2 (ja) 1994-08-25 2001-09-25 松下電器産業株式会社 半田ボールの移載方法
US5657528A (en) 1994-08-25 1997-08-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of transferring conductive balls
US5655704A (en) 1994-08-30 1997-08-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for mounting soldering balls onto electrodes of a substrate or a comparable electronic component
US5492266A (en) 1994-08-31 1996-02-20 International Business Machines Corporation Fine pitch solder deposits on printed circuit board process and product
US5497938A (en) * 1994-09-01 1996-03-12 Intel Corporation Tape with solder forms and methods for transferring solder to chip assemblies
US5519580A (en) 1994-09-09 1996-05-21 Intel Corporation Method of controlling solder ball size of BGA IC components
CA2135508C (en) 1994-11-09 1998-11-03 Robert J. Lyn Method for forming solder balls on a semiconductor substrate
US5551216A (en) 1994-09-14 1996-09-03 Vanguard Automation, Inc. Method and apparatus for filling a ball grid array
US5499487A (en) * 1994-09-14 1996-03-19 Vanguard Automation, Inc. Method and apparatus for filling a ball grid array
JP3079921B2 (ja) 1994-11-28 2000-08-21 松下電器産業株式会社 半田ボールの搭載装置および搭載方法
JP3134686B2 (ja) 1994-11-28 2001-02-13 松下電器産業株式会社 半田ボールの搭載装置および搭載方法
JP2590762B2 (ja) 1994-11-28 1997-03-12 日本電気株式会社 半田ディスクの構造と半田ボール形成方法
JP3180590B2 (ja) 1994-12-02 2001-06-25 松下電器産業株式会社 半田ボールの搭載装置
JP3123370B2 (ja) 1994-12-02 2001-01-09 松下電器産業株式会社 半田ボールの搭載装置
US5620129A (en) 1995-02-17 1997-04-15 Rogren; Philip E. Device and method for forming and attaching an array of conductive balls
JPH08236916A (ja) 1995-03-01 1996-09-13 Fujitsu Ltd 半田ボール搭載方法及び装置
JP3724003B2 (ja) 1995-03-06 2005-12-07 セイコーエプソン株式会社 半田ボール搭載装置およびその半田ボール供給装置
JP2926308B2 (ja) 1995-03-24 1999-07-28 澁谷工業株式会社 ハンダボール供給方法
US5607099A (en) 1995-04-24 1997-03-04 Delco Electronics Corporation Solder bump transfer device for flip chip integrated circuit devices
US5620927A (en) 1995-05-25 1997-04-15 National Semiconductor Corporation Solder ball attachment machine for semiconductor packages
US5685477A (en) * 1995-06-28 1997-11-11 Intel Corporation Method for attaching and handling conductive spheres to a substrate
US5765744A (en) 1995-07-11 1998-06-16 Nippon Steel Corporation Production of small metal bumps
US5938102A (en) * 1995-09-25 1999-08-17 Muntz; Eric Phillip High speed jet soldering system
JPH09191027A (ja) 1996-01-09 1997-07-22 Casio Comput Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP3261963B2 (ja) 1996-02-16 2002-03-04 松下電器産業株式会社 導電性ボールの搭載方法
US5704536A (en) 1996-03-12 1998-01-06 Industrial Technology Research Institute Automatic ball placing device
JP3067632B2 (ja) 1996-03-12 2000-07-17 松下電器産業株式会社 導電性ボールの搭載装置および搭載方法
US6202918B1 (en) 1997-01-28 2001-03-20 Eric Hertz Method and apparatus for placing conductive preforms
US6230963B1 (en) 1997-01-28 2001-05-15 Eric L. Hertz Method and apparatus using colored foils for placing conductive preforms
JPH09186165A (ja) 1997-01-31 1997-07-15 Hitachi Ltd 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000070857A (ko) 2000-11-25
US6170737B1 (en) 2001-01-09
EP1015159A1 (en) 2000-07-05
TW400628B (en) 2000-08-01
WO1998034749A1 (en) 1998-08-13
CA2280505A1 (en) 1998-08-13
AU6316898A (en) 1998-08-26
US6427903B1 (en) 2002-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001511314A (ja) ソルダボール配置装置
US6056190A (en) Solder ball placement apparatus
CA1164635A (en) Device for mounting chip-type electronic components on a substrate
EP1789998B1 (en) Supply mechanism for the chuck of an integrated circuit dicing device
JP3132353B2 (ja) チップの搭載装置および搭載方法
US5499487A (en) Method and apparatus for filling a ball grid array
US20050224186A1 (en) Method for processing electrical parts, particularly for processing semiconductor chips and electrical components, and device for carrying out said method
JP2004182293A (ja) 半導体装置のテーピング装置
JPH03119798A (ja) 電子部品のテーピング自動機、フォーミング手段およびテーピング方法
US6739035B2 (en) Component placing and transferring apparatus
JP3255065B2 (ja) チップの搭載装置
CN109801869B (zh) 一种高效的电子标签封装工艺及设备
JP3592924B2 (ja) Icチップの供給方法、供給装置、及びそれに使用する短冊テープ状支持体
EP1051893B1 (en) Component placement apparatus
JP4301393B2 (ja) 半導体装置の製造装置
JP3789837B2 (ja) ワーク処理装置
JPH0897267A (ja) Icパッケージ供給準備装置
JPH10510396A (ja) 構成部品の取付け機において基板を移動、特に置換する方法および装置
JPH0446693B2 (ja)
JP2004115087A (ja) テーピング装置
JPH08285922A (ja) ラジアルリード型電子部品の特性検査装置
JPH09298398A (ja) ワーク挿入装置
JPH09298266A (ja) Icパッケージの半田ヒゲ・クズ除去方法及びその除去装置
JPH04113500U (ja) チツプ状電子部品マウント装置