JP2002299808A - Method of controlling amount of solder ball and solder ball feeder - Google Patents

Method of controlling amount of solder ball and solder ball feeder

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JP2002299808A
JP2002299808A JP2001105493A JP2001105493A JP2002299808A JP 2002299808 A JP2002299808 A JP 2002299808A JP 2001105493 A JP2001105493 A JP 2001105493A JP 2001105493 A JP2001105493 A JP 2001105493A JP 2002299808 A JP2002299808 A JP 2002299808A
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JP
Japan
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solder ball
solder
ball tray
solder balls
balls
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Application number
JP2001105493A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Fujimori
義晴 藤森
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Original Assignee
Athlete FA Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To keep solder balls in a solder ball tray proper in amount always and to enable a pickup head to always carry out a solder ball suction operation stably. SOLUTION: A solder ball tray 2 is vibrated by a vibration generator 6, solder balls 1 (amount of solder balls is so set as to cover 50% or so of the area of the bottom of the tray 2) residing in the solder ball tray 2 are nearly uniformly scattered on the bottom, the density of solder balls 1 residing in a prescribed region in the solder ball tray 2 is detected in this state by a solder ball sensor 7, the amount of solder balls in the solder ball tray 2 is estimated, and a solder ball replenishing command signal is outputted to a solder ball replenishing mechanism 8 when it is judged that the solder balls are required to be replenished.

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、半田ボールを貯留
する半田ボールトレイ内の半田ボール量を検出して、当
該半田ボールトレイ内の半田ボール量を適量に保持する
ための制御を行う半田ボール量制御方法およびこの半田
ボール量制御方法が適用された半田ボール供給装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solder ball for detecting the amount of solder balls in a solder ball tray for storing solder balls and performing control for maintaining an appropriate amount of solder balls in the solder ball tray. The present invention relates to an amount control method and a solder ball supply device to which the solder ball amount control method is applied.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、半導体チップ、フィルムキャ
リアのインナーリードの電極パットやその他の回路基板
等に微小のボール状の半田をマウントさせるために、当
該微小の半田ボールをマウント部分に供給する装置が知
られている。この種の半田ボール供給装置は、半田ボー
ルトレイに貯留された半田ボールをピックアップヘッド
が1回の吸着動作ごとに所定量の半田ボールを吸着し
て、それを次の工程に移送するといった動作を繰り返し
行う。したがって、半田ボールトレイ内には常に適量の
半田ボールが存在していることが重要となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to mount a minute ball-shaped solder on a semiconductor chip, an electrode pad of an inner lead of a film carrier, or another circuit board, an apparatus for supplying the minute solder ball to a mounting portion. It has been known. This type of solder ball supply device performs an operation of picking up a predetermined amount of solder balls each time a pickup operation is performed by a pickup head and transferring the solder balls stored in a solder ball tray to the next process. Repeat. Therefore, it is important that an appropriate amount of solder balls always exist in the solder ball tray.

【0003】そこで、ピックアップヘッドによるボール
トレイ内の半田ボールの毎回の吸着動作に対応できるよ
うに、何らかの方法で、半田ボールトレイ内に半田ボー
ルを補充させることが必要となる。たとえば、半田ボー
ルトレイには数万個の半田ボールが貯留されていて、ピ
ックアップヘッドによる1回の吸着動作で、仮に、50
00個の半田ボールが吸着されるとすれば、1回の吸着
動作ごとに5000個づつ新たに半田ボールを自動供給
して行けば、半田ボールトレイ内には常に同じ数の半田
ボール量が保持されることになる。
Therefore, it is necessary to replenish the solder balls in the solder ball tray by some method so that the pickup head can cope with each suction operation of the solder balls in the ball tray. For example, tens of thousands of solder balls are stored in a solder ball tray.
Assuming that 00 solder balls are adsorbed, the same number of solder balls are always held in the solder ball tray if 5000 new solder balls are automatically supplied for each adsorption operation. Will be done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来、半田ボールを半
田ボールトレイから吸着した後、吸着された半田ボール
の数に相当する数を半田ボールトレイに種々の方法で補
充していた。しかし、ピックアップヘッドに吸着されて
減少する半田ボールの数は、半田ボールが半田ボール吸
着孔以外の場所に付着することもあるため必ずしも毎回
一定ではない。さらに、1回に補充される半田ボールの
数は、静電気による半田ボール同士の付着(クラスタ)
等が発生するため正確に計数できない。これらのため、
ピックアップヘッドに吸着されて減少した数に相当する
半田ボールを正確に供給することはできない。
Conventionally, after a solder ball is sucked from a solder ball tray, a number corresponding to the number of the sucked solder balls is replenished to the solder ball tray by various methods. However, the number of solder balls that are reduced by being attracted to the pickup head is not necessarily constant each time because the solder balls may adhere to places other than the solder ball suction holes. Furthermore, the number of solder balls to be replenished at one time is determined by the adhesion of solder balls due to static electricity (cluster).
Can not be counted correctly because For these,
It is impossible to accurately supply the solder balls corresponding to the number reduced by being attracted to the pickup head.

【0005】このようなことから、従来の方法で半田ボ
ールの吸着・補充を繰り返すと、遅かれ早かれ、半田ボ
ールトレイ内の半田ボールの数は適正範囲から外れる。
半田ボールトレイ内の半田ボールの数が適正でなくなる
と、ピックアップヘッドに吸着される半田ボールに過不
足が生じ易くなる。
For this reason, when the suction and replenishment of the solder balls are repeated by the conventional method, sooner or later the number of solder balls in the solder ball tray will be out of the proper range.
If the number of solder balls in the solder ball tray is not appropriate, the number of solder balls adsorbed on the pickup head tends to be excessive or insufficient.

【0006】これを解決するために、半田ボールトレイ
内の半田ボールの数が規定値より少なくなった場合、半
田ボールを補充する装置が開発されている(特開200
0−191125号公報参照)。この装置は、半田ボー
ル数の計測精度を高めるため半田ボールトレイを傾けて
ボールを半田ボールトレイの1隅に集めた後、半田ボー
ルトレイ内に残留する半田ボールの数を計測している。
In order to solve this problem, an apparatus has been developed for refilling the solder balls when the number of solder balls in the solder ball tray becomes smaller than a specified value (Japanese Patent Laid-Open No. 200/200).
0-191125). This device measures the number of solder balls remaining in the solder ball tray after collecting the balls at one corner of the solder ball tray by tilting the solder ball tray in order to improve the measurement accuracy of the number of solder balls.

【0007】このような半田ボールトレイを傾ける方法
は、余分な傾斜装置が必要なほか、余分な工程を増やす
重大な欠点がある。さらに、このような装置では、半田
ボールトレイ内に何層にも堆積しているボールを下方か
らのエアで吹き飛ばす方式を採用しているため、半田ボ
ールトレイ内に供給された半田ボールの大半が吸着され
ずに長時間エアに晒されるので、半田ボール表面の酸化
が加速される欠点もある。
[0007] Such a method of tilting the solder ball tray has a serious disadvantage that an extra tilting device is required and an extra step is required. Furthermore, such a device employs a method in which balls accumulated in multiple layers in the solder ball tray are blown off by air from below, so that most of the solder balls supplied into the solder ball tray are removed. Since it is exposed to air for a long time without being adsorbed, there is a disadvantage that oxidation of the solder ball surface is accelerated.

【0008】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたもので、半田ボールトレイ内の半田ボールの
量を的確に検出し、半田ボールトレイ内の半田ボールの
量を常に適量とするような制御を行うことで、半田ボー
ルの酸化を防ぐとともに、ピックアップヘッドによる半
田ボールの吸着の安定化を図ることが可能な半田ボール
量制御方法および半田ボール供給装置を提供することを
目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and accurately detects the amount of solder balls in a solder ball tray and always makes the amount of solder balls in a solder ball tray an appropriate amount. It is an object of the present invention to provide a solder ball amount control method and a solder ball supply device capable of preventing the solder balls from being oxidized by performing such control and stabilizing the suction of the solder balls by the pickup head. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の半田ボール量制御方法は、ピックアップヘ
ッドの吸着動作に対応可能な適量の半田ボールを貯留す
る半田ボールトレイ内の半田ボール量を検出して、当該
半田ボールトレイ内の半田ボール量を適量に保持するた
めの制御を行う半田ボール量制御方法であって、半田ボ
ールトレイを振動させることで半田ボールトレイ内に存
在する半田ボールを当該半田ボールトレイ内の底面にほ
ぼ均一に散らばせた状態とし、この半田ボールがほぼ均
一に散らばった状態で、半田ボールの補充が必要か否か
を検出し、半田ボールの補充が必要であることが検出さ
れた場合には、半田ボールの補充を行うようにしてい
る。
In order to achieve the above object, a method of controlling the amount of solder balls according to the present invention is to provide a method of controlling the amount of solder balls in a solder ball tray for storing an appropriate amount of solder balls capable of coping with a pickup head suction operation. And controlling the solder ball amount in the solder ball tray by controlling the amount of the solder ball in the solder ball tray. Are spread almost uniformly on the bottom surface in the solder ball tray, and in a state where the solder balls are almost evenly distributed, it is detected whether or not the solder ball needs to be replenished, and the solder ball needs to be replenished. Is detected, the solder balls are replenished.

【0010】このように、半田ボールトレイを振動させ
ることで当該半田ボールトレイ内に存在する半田ボール
を半田ボールトレイ内にほぼ均一に散らばせた状態とし
て、半田ボールトレイへの半田ボールの補充が必要か否
かを検出しているので、半田ボールの補充が必要か否か
を的確に検出することができる。そして、この検出結果
に基づき、半田ボールの補充が必要であれば、半田ボー
ルの補充を行うようにしているので、半田ボールトレイ
内の半田ボール量を常に適量に保持することができ、そ
れによって、半田ボールの酸化を防ぐとともに、ピック
アップヘッドによる半田ボールの吸着の安定化を図るこ
とができる。
As described above, by vibrating the solder ball tray, the solder balls existing in the solder ball tray are scattered almost uniformly in the solder ball tray, and the solder balls are replenished to the solder ball tray. Is detected, it is possible to accurately detect whether or not the solder ball needs to be replenished. Then, based on this detection result, if the solder balls need to be replenished, the solder balls are replenished, so that the amount of the solder balls in the solder ball tray can always be kept at an appropriate amount, thereby. In addition, it is possible to prevent the solder balls from being oxidized and to stabilize the suction of the solder balls by the pickup head.

【0011】また、半田ボールを半田ボールトレイ内に
ほぼ均一に散らばせた状態としては、半田ボールトレイ
内の底面の面積の30〜70%を占める量の半田ボール
がその底面の全面にほぼ均一に散らばった状態とするの
が好ましい。
[0011] Further, in a state where the solder balls are almost uniformly scattered in the solder ball tray, the amount of the solder balls occupying 30 to 70% of the area of the bottom surface in the solder ball tray is almost entirely over the bottom surface. It is preferable to make the state scattered uniformly.

【0012】このように、半田ボールトレイ内の半田ボ
ール量を、半田ボールトレイ内の底面の面積のほぼ5割
を占める量としているのは、半田ボールトレイに振動を
与えて半田ボールを跳躍させる動作を行う際、半田ボー
ルが均一に跳躍し易いためであり、半田ボール量がそれ
以上多いと、半田ボールトレイに振動を与えても半田ボ
ール同志が互いに干渉し合って重なり合いが生じたり、
部分的に接近しすぎたりして、跳躍具合が不均一になり
やすく、また逆に、半田ボール量がそれ以上少ないと、
ピックアップヘッドによる半田ボールの吸着の過不足が
生じやすいなどの理由からである。
As described above, the amount of the solder balls in the solder ball tray is set to an amount occupying approximately 50% of the area of the bottom surface in the solder ball tray. This is because when performing the operation, the solder balls are likely to jump uniformly, and if the amount of the solder balls is larger than that, even if the solder ball tray is vibrated, the solder balls interfere with each other and may overlap,
If the parts are too close, the jumping condition tends to be uneven, and conversely, if the amount of solder balls is smaller than that,
This is because it is easy for the pickup head to be excessively or insufficiently attracted to the solder ball.

【0013】また、半田ボールトレイへの半田ボールの
補充が必要か否かの検出は、半田ボールトレイ内の所定
部分における半田ボール密度を検出し、検出された密度
に基づいて補充が必要か否かを判定するようにするのが
好ましい。
The detection of whether or not the solder ball tray needs to be replenished with solder balls is performed by detecting the density of solder balls at a predetermined portion in the solder ball tray and determining whether or not the solder ball tray needs replenishment based on the detected density. It is preferable to determine whether

【0014】このように、半田ボールトレイ内の所定部
分における半田ボール密度を検出することで、半田ボー
ルトレイ内へ半田ボールの補充が必要か否かを判定して
いるので、半田ボール量を簡単かつ的確に判定すること
ができる。
As described above, by detecting the solder ball density at a predetermined portion in the solder ball tray, it is determined whether or not it is necessary to refill the solder ball into the solder ball tray. And it can be determined accurately.

【0015】また、半田ボールトレイ内において半田ボ
ール密度を検出する位置は、少なくとも、半田ボールト
レイ内への半田ボール補充部付近およびピックアップヘ
ッドによる半田ボール吸着範囲を避けた位置とするのが
好ましい。
It is preferable that the position where the solder ball density is detected in the solder ball tray is at least a position near a solder ball replenishing portion in the solder ball tray and a position avoiding a solder ball suction range by the pickup head.

【0016】これによって、半田ボールの密度の検出を
より高精度に行うことができる。すなわち、場合によっ
ては、半田ボール補充部付近は補充された半田ボールが
留まりやすく、その部分で検出される密度は、半田ボー
ルトレイ全体の密度を表す値としての信頼性が低く、ま
た、ピックアップヘッドの吸着範囲はピックアップヘッ
ドの吸着動作に影響され、この場合も、その部分で検出
される密度は、半田ボールトレイ全体の密度を表す値と
しての信頼性が低いものとなるからである。
Thus, the density of the solder balls can be detected with higher accuracy. That is, in some cases, the replenished solder balls tend to stay near the solder ball replenishing portion, and the density detected at that portion has low reliability as a value representing the density of the entire solder ball tray. Is affected by the suction operation of the pickup head, and also in this case, the density detected at that portion has low reliability as a value representing the density of the entire solder ball tray.

【0017】また、半田ボールトレイに半田ボールの補
充を行う際は、補充量を時間で管理し、予め定めた時間
であってピックアップヘッドによる1回の吸着量と同数
またはわずかに少ない量の半田ボールの補充動作を行う
ようにしている。
Further, when replenishing the solder balls to the solder ball tray, the replenishment amount is controlled by time, and the amount of solder which is equal to or slightly smaller than one suction amount by the pickup head for a predetermined time is controlled. A ball refill operation is performed.

【0018】このように、補充量を時間で管理すると補
充制御を行うための動作プログラムやそれを実行するた
めの制御機構を簡単なものとすることができる。また、
その補充量を1回の吸着量と同数またはわずかに少ない
量とすることで、仮に、半田ボールセンサが故障した場
合でも半田ボール量が減る方向となるので、半田ボール
が溜まりすぎて半田ボールトレイからあふれ出てしまっ
たり、吸着が不十分となる等の不具合が生じないものと
なる。
As described above, when the replenishment amount is managed by time, an operation program for performing replenishment control and a control mechanism for executing the replenishment control can be simplified. Also,
By setting the replenishing amount to be equal to or slightly smaller than the amount of one suction, even if the solder ball sensor fails, the amount of the solder ball tends to decrease. This does not cause problems such as overflow from the surface or insufficient adsorption.

【0019】また、本発明の半田ボール供給装置は、半
田ボールを貯留する半田ボールトレイと、この半田ボー
ルトレイに半田ボールを補充する半田ボール補充機構部
と、半田ボールトレイ内に貯留された半田ボールを1回
の吸着動作ごとに所定量吸着してその半田ボールを次工
程に移送するピックアップヘッドと、半田ボールトレイ
が振動可能となるように当該半田ボールトレイを支持す
る筺体と、半田ボールトレイに振動力を与える振動発生
器と、半田ボールトレイ内に存在する半田ボールの補充
が必要であると判断した場合には、半田ボール補充機構
部に対し補充指令信号を出力する半田ボールセンサとを
有し、振動発生器により半田ボールトレイを振動させる
ことで、当該半田ボールトレイ内に存在する半田ボール
をこの半田ボールトレイ内の底面にほぼ均一に散らばせ
た状態とし、この半田ボールがほぼ均一に散らばった状
態で、半田ボールセンサが半田ボールトレイ内に存在す
る半田ボールの補充が必要か否かを検出し、半田ボール
の補充が必要であることが検出された場合には、半田ボ
ール補充機構部に対し補充指令信号を出力するようにし
ている。
Further, the solder ball supply device of the present invention comprises a solder ball tray for storing solder balls, a solder ball replenishment mechanism for replenishing the solder balls to the solder ball tray, and a solder ball stored in the solder ball tray. A pickup head for adsorbing a predetermined amount of the ball for each suction operation and transferring the solder ball to the next step; a housing for supporting the solder ball tray so that the solder ball tray can vibrate; and a solder ball tray And a solder ball sensor that outputs a replenishment command signal to the solder ball replenishment mechanism when it is determined that replenishment of the solder balls present in the solder ball tray is necessary. By vibrating the solder ball tray with a vibration generator, the solder balls existing in the solder ball tray are replaced with the solder balls. With the solder balls scattered almost uniformly on the bottom surface in the ray, and with the solder balls scattered almost uniformly, the solder ball sensor detects whether or not it is necessary to replenish the solder balls existing in the solder ball tray. When it is detected that the solder ball needs to be replenished, a replenishment command signal is output to the solder ball replenishment mechanism.

【0020】このように、半田ボールトレイを振動させ
ることで当該半田ボールトレイ内に存在する半田ボール
を半田ボールトレイ内にほぼ均一に散らばせた状態とし
て、ボールトレイ内に存在する半田ボールの補充が必要
か否かを検出しているので、半田ボールの補充が必要か
否かを的確に検出することができる。そして、この検出
結果に基づき、半田ボールの補充が必要であれば、半田
ボールの補充を行うようにしているので、半田ボールト
レイ内の半田ボール量を常に適量に保持することがで
き、それによって、半田ボールの酸化を防ぐとともに、
ピックアップヘッドによる半田ボールの吸着の安定化を
図ることができる。
As described above, by vibrating the solder ball tray, the solder balls existing in the solder ball tray are almost uniformly scattered in the solder ball tray. Since it is detected whether or not the replenishment is necessary, it is possible to accurately detect whether or not the replenishment of the solder ball is necessary. Then, based on this detection result, if the solder balls need to be replenished, the solder balls are replenished, so that the amount of the solder balls in the solder ball tray can always be kept at an appropriate amount, thereby. , While preventing oxidation of the solder balls,
It is possible to stabilize the suction of the solder ball by the pickup head.

【0021】また、他の発明は、上述の半田ボール供給
装置に加え、半田ボールセンサは、半田ボールトレイ内
の所定部分における半田ボールの密度を測定する密度検
出手段及び測定された密度データに基づいて半田ボール
の補充が必要か否かを判断する演算制御手段からなるよ
うにしている。
According to another aspect of the present invention, in addition to the above-described solder ball supply device, a solder ball sensor is provided based on density detection means for measuring the density of solder balls at a predetermined portion in a solder ball tray, and the measured density data. And arithmetic operation control means for determining whether or not solder ball replenishment is necessary.

【0022】このように、密度測定手段によって半田ボ
ールトレイ内の所定部分における半田ボール密度を検出
し、その密度に基づいて演算制御手段が半田ボールの補
充が必要か否かを判定しているので、簡単な構成で半田
ボールの補充の要否を簡単かつ的確に判定することがで
きる。
As described above, the density measuring means detects the solder ball density at a predetermined portion in the solder ball tray, and the arithmetic and control means determines whether or not solder ball replenishment is necessary based on the density. The necessity of replenishment of the solder balls can be easily and accurately determined with a simple configuration.

【0023】さらに他の発明は、上述の発明の半田ボー
ル供給装置に加え、密度検出手段を近接センサとしてい
る。
According to still another aspect of the present invention, in addition to the solder ball supply device of the above-mentioned invention, the density detecting means is a proximity sensor.

【0024】このように、近接センサを半田ボールの密
度検出手段としているので、半田ボールトレイの底面に
この近接センサを配置することが可能となる。また、近
接センサのセンサ面を半田ボールトレイの底面と面一に
することも容易となる。
As described above, since the proximity sensor is used as the means for detecting the density of the solder balls, it is possible to arrange the proximity sensor on the bottom surface of the solder ball tray. Further, it is easy to make the sensor surface of the proximity sensor flush with the bottom surface of the solder ball tray.

【0025】また、半田ボールセンサの半田ボールトレ
イ内における半田ボール密度の検出位置は、少なくと
も、半田ボールトレイ内への半田ボール補充部付近およ
びピックアップヘッドによる半田ボール吸着範囲を避け
た位置とするのが好ましい。
Further, the detection position of the solder ball density in the solder ball tray of the solder ball sensor should be at least a position near the solder ball replenishing portion in the solder ball tray and a position avoiding the solder ball suction range by the pickup head. Is preferred.

【0026】これによって、半田ボールの密度検出をよ
り高精度に行うことができる。すなわち、半田ボール補
充部付近は補充された半田ボールが留まりやすく、その
部分で検出される密度は、半田ボールトレイ全体の密度
を表す値としての信頼性が低く、また、ピックアップヘ
ッドの吸着範囲はピックアップヘッドの吸着動作に影響
され、この場合も、その部分で検出される密度は、半田
ボールトレイ全体の密度を表す値としての信頼性が低い
ものとなるからである。
Thus, the density of the solder balls can be detected with higher accuracy. That is, in the vicinity of the solder ball replenishing portion, the replenished solder ball tends to stay, and the density detected in that portion is low in reliability as a value representing the density of the entire solder ball tray, and the pickup range of the pickup head is This is because the pickup head is affected by the suction operation, and also in this case, the density detected at that portion has low reliability as a value representing the density of the entire solder ball tray.

【0027】また、他の発明は、上述の各発明の半田ボ
ール供給装置に加え、半田ボール補充機構が半田ボール
トレイに半田ボールの補充を行う際は、その補充量を時
間で管理し、予め定めた時間であってピックアップヘッ
ドによる1回の吸着量よりわずかに少ない量の半田ボー
ルの補充動作を行うようにしている。
In another invention, in addition to the solder ball supply device of each of the above-mentioned inventions, when the solder ball replenishing mechanism replenishes the solder balls to the solder ball tray, the replenishment amount is managed by time, and The replenishing operation of the solder ball is performed for a predetermined time and slightly less than the amount of one suction by the pickup head.

【0028】このように、補充量を時間で管理すると補
充制御を行うための動作プログラムやそれを実行するた
めの制御機構を簡単なものとすることができる。また、
その補充量を1回の吸着量より少ない量とすることで、
仮に、半田ボールセンサが故障した場合でも半田ボール
量が減る方向となるので、半田ボールが溜まりすぎて半
田ボールトレイからあふれ出てしまったり、吸着が不十
分となる等の不具合が生じないものとなる。
As described above, when the replenishment amount is managed by time, an operation program for performing replenishment control and a control mechanism for executing the replenishment control can be simplified. Also,
By making the replenishment amount smaller than the amount of one adsorption,
Even if the solder ball sensor breaks down, the amount of solder balls will decrease, so there will be no problems such as excessive accumulation of solder balls, overflowing the solder ball tray, or insufficient suction. Become.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半田ボール供
給装置および半田ボール量制御方法についての実施の形
態の例を図1から図4を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a solder ball supply apparatus and a solder ball amount control method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0030】図1は、本発明の半田ボール供給装置の実
施の形態を説明する構成図であるが、この図1では本発
明を説明する上で必要な部分のみが示されている。本発
明の実施の形態の半田ボール供給装置は、概略的には、
半田ボール1をその底面2aに貯留するステンレス製の
半田ボールトレイ(以下、ボールトレイという)2と、
このボールトレイ2の端辺を板バネなどの弾性部材3で
支持するボールトレイ支持筺体4と、ボールトレイ2上
において水平方向及び垂直方向に移動可能となってい
て、ボールトレイ2上の所定位置において、ボールトレ
イ2の底面2aに対して、垂直方向に移動してボールト
レイ2内に貯留された半田ボール1を吸着する機構を有
するピックアップヘッド5と、ボールトレイ支持筺体4
内に設置されてボールトレイ2に振動力を与える振動発
生器6と、ボールトレイ2の底面2aに設けられた半田
ボールセンサ7と、ボールトレイ2に対し半田ボール1
の自動補充が可能な半田ボール補充機構8とを有してい
る。
FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of a solder ball supply device according to the present invention. In FIG. 1, only parts necessary for explaining the present invention are shown. The solder ball supply device according to the embodiment of the present invention is, roughly,
A solder ball tray (hereinafter referred to as a ball tray) 2 made of stainless steel for storing the solder ball 1 on its bottom surface 2a;
A ball tray support housing 4 that supports an end of the ball tray 2 with an elastic member 3 such as a leaf spring; and a movable member that is movable on the ball tray 2 in the horizontal and vertical directions. , A pickup head 5 having a mechanism for vertically moving with respect to the bottom surface 2a of the ball tray 2 and adsorbing the solder balls 1 stored in the ball tray 2, and a ball tray support housing 4
A vibration generator 6 installed in the ball tray 2 to apply a vibration force to the ball tray 2, a solder ball sensor 7 provided on the bottom surface 2a of the ball tray 2, and a solder ball 1
And a solder ball replenishing mechanism 8 capable of automatically replenishing the solder balls.

【0031】なお、この半田ボール補充機構8は、ボー
ルトレイ2に対して複数箇所設けられる場合もあるが、
この実施の形態では1箇所としている。また、振動発生
器6は、電磁ソレノイドとなっており、外周のコイル部
6a中の鉄心6bを磁石化してボールトレイ2の下部に
設けられた円板状の鉄材2bを吸着、非吸着とすること
で、ボールトレイ2に振動を与えている。
The solder ball replenishing mechanism 8 may be provided at a plurality of positions on the ball tray 2 in some cases.
In this embodiment, the number is one. Further, the vibration generator 6 is an electromagnetic solenoid, and magnetizes the iron core 6b in the coil part 6a on the outer periphery to adsorb and non-adsorb the disc-shaped iron material 2b provided below the ball tray 2. Thus, the ball tray 2 is vibrated.

【0032】これらの構成要素の他、ピックアップヘッ
ド5を水平方向及び垂直方向に移動可能なピックアップ
ヘッドテーブル9、ピックアップヘッド5に半田ボール
1を吸着させる吸着力を与える真空ポンプ10などが設
けられている。なお、半田ボール1を吸着したピックア
ップヘッド5は、ピックアップヘッドテーブル9によっ
って図示しない基板載置テーブル上の半導体チップ等の
電極パット上に載置され、半田ボール1をその電極パッ
ト上にマウントすることとなる。
In addition to these components, there are provided a pickup head table 9 capable of moving the pickup head 5 in the horizontal direction and the vertical direction, a vacuum pump 10 for applying a suction force to the pickup head 5 for sucking the solder balls 1 and the like. I have. The pickup head 5 that has absorbed the solder ball 1 is mounted on an electrode pad such as a semiconductor chip on a substrate mounting table (not shown) by a pickup head table 9, and the solder ball 1 is placed on the electrode pad. Will be mounted.

【0033】また、ボールトレイ2の周囲には、ボール
トレイ2内に窒素などの酸化防止用の気体を図示外のタ
ンクから供給するノズル(図示省略)が配設されてお
り、これによりボールトレイ2内の半田ボール1の酸化
を抑制することができる。
Around the ball tray 2, a nozzle (not shown) for supplying a gas for preventing oxidation such as nitrogen from a tank (not shown) into the ball tray 2 is provided. Oxidation of the solder balls 1 in 2 can be suppressed.

【0034】図2は、図1中のピックアップヘッド5の
構成を示す一部切り欠き断面図である。
FIG. 2 is a partially cutaway sectional view showing the structure of the pickup head 5 in FIG.

【0035】ピックアップヘッド5は、略長方体形状の
ヘッドハウジング17と、このヘッドハウジング17の
内部に開設された中空部18と、ヘッドハウジング17
の底板において、当該中空部18に貫通するように開設
された半田ボール吸着孔19と、中空部18内へ図示外
のタンクから酸化防止用の気体を供給したり、半田ボー
ル1を吸着するため中空部18内の空気を排出するノズ
ル20と、ヘッドハウジング17の上板に開設された貫
通穴に配設された検出部材としての受光素子21と、ヘ
ッドハウジング17に取り付けられ、ソレノイドコイ
ル、モータなどの動作に基づいて振動を発生するヘッド
振動発生部材22と、を備える。なお、受光素子21
は、半田ボール吸着孔19が配設されている領域に対応
する中空部18の上面に、複数個で構成される受光素子
群である。
The pickup head 5 has a substantially rectangular head housing 17, a hollow portion 18 formed inside the head housing 17, and a head housing 17.
In the bottom plate, a solder ball suction hole 19 formed to penetrate the hollow portion 18 and a gas for preventing oxidation from being supplied into the hollow portion 18 from a tank (not shown) or to suck the solder ball 1. A nozzle 20 for discharging air from the hollow portion 18, a light receiving element 21 as a detecting member disposed in a through hole formed in an upper plate of the head housing 17, a solenoid coil and a motor attached to the head housing 17. A head vibration generating member 22 that generates vibration based on operations such as the above. The light receiving element 21
Are a plurality of light receiving element groups formed on the upper surface of the hollow portion 18 corresponding to the area where the solder ball suction holes 19 are provided.

【0036】なお、図2においては、各半田ボール吸着
孔19それぞれに半田ボール1が吸着されている状態を
図示している。また、この半田ボール吸着孔19により
構成される半田ボール1の吸着パターンは、当該半田ボ
ール1を最終的に搭載する半導体チップ等におけるコン
タクトパターンと一致するように、ヘッドハウジング1
7に開設されている。
FIG. 2 shows a state in which the solder balls 1 are sucked into the respective solder ball suction holes 19. Also, the head housing 1 is formed so that the suction pattern of the solder ball 1 formed by the solder ball suction hole 19 matches the contact pattern of a semiconductor chip or the like on which the solder ball 1 is finally mounted.
7

【0037】受光素子21は、ピックアップヘッド5の
下方に配設された発光素子(図示省略)からの光の有無
を検出するもので、受光素子21に光が届くときは、半
田ボール吸着孔19に半田ボール1が吸着されていない
ことを示し、受光素子21に光が届いていないときは、
すべての半田ボール吸着孔19に半田ボール1が吸着さ
れていることとなる。
The light receiving element 21 detects the presence or absence of light from a light emitting element (not shown) disposed below the pickup head 5. When the light reaches the light receiving element 21, the solder ball suction holes 19 are provided. Indicates that the solder ball 1 has not been adsorbed, and when light has not reached the light receiving element 21,
This means that the solder balls 1 are sucked in all the solder ball suction holes 19.

【0038】半田ボールセンサ7は、磁気的な近接セン
サで図3に示すように直径φが約8mm程度の円盤状の検
知部7aを有し、この検知部7aの表面がボールトレイ
2の底面2aと同一平面上に設けられている。この半田
ボールセンサ7は、その検知部7a上に存在する半田ボ
ール1の数から半田ボール1の密度を検出する密度検出
手段と、それによって、ボールトレイ2内全体の半田ボ
ール量を推定し、ボールトレイ2内全体の半田ボール量
が予め定めた値(たとえば3万個)以下であると判断し
た場合には、上述の半田ボール補充機構8に対して補充
指令信号を送る演算制御手段とを有している。
The solder ball sensor 7 is a magnetic proximity sensor and has a disk-shaped detecting portion 7a having a diameter φ of about 8 mm as shown in FIG. It is provided on the same plane as 2a. The solder ball sensor 7 detects the density of the solder balls 1 from the number of the solder balls 1 existing on the detecting portion 7a, and estimates the amount of solder balls in the entire ball tray 2 by using the density detecting means. If it is determined that the total amount of solder balls in the ball tray 2 is equal to or less than a predetermined value (for example, 30,000), an arithmetic control unit that sends a replenishment command signal to the solder ball replenishment mechanism 8 is provided. Have.

【0039】この半田ボールセンサ7の具体的な動作例
としては、この実施の形態の場合、検出した密度が予め
定めた値(これをth1とする)以上である場合は、ボ
ールトレイ2内全体の半田ボール量が適量(この例で
は、3万個〜3万5千個)であると判断し、この場合は
半田ボールセンサ7はオン状態を保持し、また、検出し
た密度が値th1未満である場合は、ボールトレイ2内
全体の半田ボール量が適量より少ないと判断し、半田ボ
ールセンサ7がオフするようになっている。したがっ
て、半田ボールセンサ7がオン状態からオフ状態になっ
たとき、そのオフ信号が補充指令信号として半田ボール
補充機構8に出力される。
As a specific operation example of the solder ball sensor 7, in the case of this embodiment, when the detected density is equal to or more than a predetermined value (this is referred to as th1), Is determined to be an appropriate amount (30,000 to 35,000 in this example). In this case, the solder ball sensor 7 is kept on, and the detected density is less than the value th1. In the case of (1), it is determined that the total amount of solder balls in the ball tray 2 is smaller than an appropriate amount, and the solder ball sensor 7 is turned off. Therefore, when the solder ball sensor 7 changes from the on state to the off state, the off signal is output to the solder ball replenishing mechanism 8 as a replenishment command signal.

【0040】また、検知部7aのボールトレイ2におけ
る設置位置は、図3で示されるように、半田ボール補充
機構8からの半田ボール補充部Aにあまり近くない位置
で、かつ、ピックアップヘッド5の吸着動作範囲(図3
における破線Lで囲った部分)から外れた位置とする。
これは、ボールトレイ2内の半田ボール補充部A付近は
補充された半田ボール1が留まりやすい場合もあり、そ
の部分で検出された密度は、ボールトレイ2全体の密度
を表す値としての信頼性が低く、また、ピックアップヘ
ッド5の吸着動作範囲はピックアップヘッド5の吸着動
作に影響され、この場合も、その部分で検出された密度
は、ボールトレイ2全体の密度を表す値としての信頼性
が低いからである。
As shown in FIG. 3, the position of the detection unit 7a in the ball tray 2 is not very close to the solder ball replenishment unit A from the solder ball replenishment mechanism 8 and the position of the pickup head 5 Suction operation range (Fig. 3
(A portion surrounded by a broken line L).
This is because the replenished solder balls 1 may easily stay around the solder ball replenishing portion A in the ball tray 2, and the density detected at that portion is a reliability that represents the density of the entire ball tray 2. Is low, and the suction operation range of the pickup head 5 is affected by the suction operation of the pickup head 5. Also in this case, the density detected at that portion is not reliable as a value representing the density of the entire ball tray 2. Because it is low.

【0041】また、半田ボール補充機構8は、半田ボー
ルセンサ7からのオフ信号(補充指令信号)を受け取る
と、半田ボール1を蓄積しているホッパ(図示せず)か
ら予め定めた適量の半田ボール1をボールトレイ2内に
供給する。また、半田ボール1の供給方式は、カップに
充填した半田ボール1を供給する方法でも、振動によっ
て半田ボール1を供給するパーツフィーダ方式による供
給方法でも良い。
When receiving an off signal (replenishment command signal) from the solder ball sensor 7, the solder ball replenishing mechanism 8 receives a predetermined amount of solder from a hopper (not shown) storing the solder balls 1. A ball 1 is supplied into a ball tray 2. The solder balls 1 may be supplied by a method of supplying the solder balls 1 filled in the cup or by a parts feeder method of supplying the solder balls 1 by vibration.

【0042】なお、この予め定めた適量の半田ボール1
をボールトレイ2内に供給させる際の補充量制御は、こ
の実施の形態では、補充時間で管理する。つまり、半田
ボールセンサ7からのオフ信号(補充指令信号)を受け
取ると、予め決められた時間(たとえば5秒間)だけ半
田ボール1の補充を行う。これによって、1回の補充動
作によってほぼ一定量の半田ボール1がボールトレイ2
内に補充される。
The predetermined appropriate amount of solder balls 1
In the present embodiment, the replenishment amount control when supplying to the ball tray 2 is controlled by the replenishment time. That is, when the off signal (replenishment command signal) is received from the solder ball sensor 7, the replenishment of the solder balls 1 is performed for a predetermined time (for example, 5 seconds). As a result, a substantially constant amount of solder balls 1 can be transferred to the ball tray 2 by one replenishing operation.
Will be replenished within.

【0043】この補充時間は、毎秒あたりどの程度の量
の半田ボール1が補充されるかを調べ、また、1回に補
充すべき半田ボール量をどの程度とすればよいかによっ
て、予め設定することができる。なお、この実施の形態
では、1回の補充動作で約5000個程度(実際には吸
着数である5千個より少ない場合も存在する)の半田ボ
ール1が補充されるような設定としている。
The replenishment time is set in advance by checking how much solder ball 1 is replenished per second and by what amount of solder ball should be replenished at one time. be able to. In this embodiment, the setting is such that about 5,000 solder balls 1 (actually, there are cases where the number of suction balls is less than 5,000) are replenished by one replenishing operation.

【0044】このような構成においてその動作を図4を
用いて説明する。
The operation of such a configuration will be described with reference to FIG.

【0045】ここでは、ピックアップヘッド5によるあ
る1回の吸着動作終了した以降の動作について説明す
る。まず、ある1回の半田ボール吸着動作(ボール吸着
〜半導体チップ等の電極パットへのマウント)(動作手
順S1)を行って、その吸着動作が終了すると、半田ボ
ールセンサ7がその検知部7a上に存在する半田ボール
1の数から半田ボール密度を検出し、その検出結果(密
度)に基づいてボールトレイ2内の半田ボール量を推定
する(動作手順S2)。すなわち、半田ボールセンサ7
は、検出した密度が予め定めた値th1以上であればオ
ン状態を保持し、検出した密度が値th1未満と判定さ
れると、オフ状態となって、半田ボール補充機構8に対
して補充指令信号を出力する。
Here, the operation after the end of one suction operation by the pickup head 5 will be described. First, a certain solder ball suction operation (ball suction to mounting of a semiconductor chip or the like on an electrode pad) (operation procedure S1) is performed. Then, the solder ball density is detected from the number of solder balls 1 existing in the device, and the amount of solder balls in the ball tray 2 is estimated based on the detection result (density) (operation procedure S2). That is, the solder ball sensor 7
When the detected density is equal to or greater than the predetermined value th1, the on state is maintained, and when the detected density is determined to be less than the value th1, the state is turned off, and the replenishment command to the solder ball replenishment mechanism 8 Output a signal.

【0046】ここで、検出された密度がth1未満であ
ったとすると、半田ボールセンサ7はオフし、半田ボー
ル補充機構8に対して補充指令信号が出力される。この
補充指令信号を受けた半田ボール補充機構8は、予め定
めた時間(たとえば5秒間)だけ半田ボール1の補充動
作を行う(動作手順S3)。これによって、ボールトレ
イ2内には5秒間だけ半田ボール1が補充され、この場
合、約5000個に近い半田ボール1が補充されること
になる。
Here, if the detected density is less than th1, the solder ball sensor 7 is turned off and a replenishment command signal is output to the solder ball replenishment mechanism 8. The solder ball replenishing mechanism 8 receiving the replenishment command signal performs the replenishing operation of the solder ball 1 for a predetermined time (for example, 5 seconds) (operation procedure S3). As a result, the solder balls 1 are refilled in the ball tray 2 for only 5 seconds. In this case, nearly 5000 solder balls 1 are refilled.

【0047】このような半田ボール1の補充動作が終わ
ると、振動発生器6が動作し、ボールトレイ2に振動を
与える(動作手順S4)。なお、このボールトレイ2
は、その端辺部が板バネなどの弾性部材3でボールトレ
イ支持筺体4に支持されているので、振動発生器6によ
って底面2aに振動が与えられると、ボールトレイ2は
振動する。この振動は1秒から2秒程度でよい。
When the replenishing operation of the solder balls 1 is completed, the vibration generator 6 operates to apply vibration to the ball tray 2 (operation step S4). In addition, this ball tray 2
Since the end portion is supported on the ball tray support housing 4 by an elastic member 3 such as a leaf spring, the ball tray 2 vibrates when a vibration is applied to the bottom surface 2 a by the vibration generator 6. This vibration may be about 1 to 2 seconds.

【0048】このように、ボールトレイ2が振動する
と、ボールトレイ2内に存在する半田ボール1は上下方
向の重なりがなく全体的にほぼ均一に散らばった状態と
なる。なお、このときのボールトレイ2内における半田
ボール1の状態は、上下方向の重なりがなく、全体的に
ほぼ均一に散らばった状態であることは勿論、ボールト
レイ2内の底面2aの全体の面積において、半田ボール
1の量が5割程度となるような散らばり方が望ましい。
As described above, when the ball tray 2 vibrates, the solder balls 1 existing in the ball tray 2 are almost uniformly scattered as a whole without overlapping in the vertical direction. At this time, the state of the solder balls 1 in the ball tray 2 is not overlapped in the vertical direction and is almost uniformly scattered as a whole, and of course, the entire area of the bottom surface 2a in the ball tray 2 In this case, it is desirable that the amount of the solder balls 1 is about 50%.

【0049】これは、半田ボール1の量が少な過ぎて、
散らばりの密度が低すぎると、ピックアップヘッド5の
吸着率が低下して、半田ボールを所定時間内に吸着孔1
9の全てに吸着できないという吸着不足の現象が発生す
るからである。また、逆に散らばりの密度が高すぎる
と、ボールトレイ2が振動したとき、半田ボール1同士
が互いに干渉し合って、十分な高さまで均一に跳躍しな
くなるためである。このような状況を表1に示す。表1
中の記号について説明すると、◎印は優れていること、
○印は良好であること、△印は不可ではないが実用には
問題があること、そしてX印は実用に適さないことを表
している。この表1から分かるように、半田ボール1の
散らばり方(ボール密度)は、底面2aの全体の面積に
対して半田ボール1の量が30〜70%であれば実用上
問題が無く、さらに40〜60%であれば、最も優れた
結果を生み出す。
This is because the amount of the solder ball 1 is too small,
If the density of the scatter is too low, the suction rate of the pickup head 5 decreases, and the solder ball is moved to the suction hole 1 within a predetermined time.
This is because a phenomenon of insufficient adsorption occurs in which all of No. 9 cannot be adsorbed. On the other hand, if the density of the scattering is too high, when the ball tray 2 vibrates, the solder balls 1 interfere with each other and do not jump uniformly to a sufficient height. Table 1 shows such a situation. Table 1
To explain the symbols inside, the ◎ mark is excellent,
A mark indicates good, a mark indicates that there is a problem in practical use, and a mark indicates that it is not suitable for practical use. As can be seen from Table 1, there is no practical problem if the amount of the solder balls 1 is 30 to 70% with respect to the entire area of the bottom surface 2a. 〜60% produces the best results.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】そして、このようにボールトレイ2に振動
を与えることで、ボールトレイ2内の半田ボール1を上
下方向の重なりがなく、全体的にほぼ均一に散らばせた
状態としたら、再度、半田ボールセンサ7によって密度
検出を行い(動作手順S5)、密度が予め定めた値th
1以上であれば、半田ボールセンサ7はオン状態に復帰
するが、密度が予め定めた値th1未満である場合は、
再度、半田ボール補充機構8によって半田ボール1の補
充動作が行われる(動作手順S6)。
By applying the vibration to the ball tray 2 in this way, if the solder balls 1 in the ball tray 2 are not overlapped in the vertical direction and are almost uniformly scattered as a whole, The density is detected by the solder ball sensor 7 (operation procedure S5), and the density is determined to be a predetermined value th.
If the value is 1 or more, the solder ball sensor 7 returns to the on state, but if the density is less than the predetermined value th1,
The refilling operation of the solder balls 1 is performed again by the solder ball replenishing mechanism 8 (operation procedure S6).

【0052】そして、半田ボールセンサ7の検出密度が
予め定めた値th1以上となると、半田ボールセンサ7
はオン状態となり、半田ボール補充機構8は動作を停止
し、ピックアップヘッド5による次の回の吸着動作が可
能となり、上述した動作手順S1以降を繰り返す。な
お、吸着動作に際しては、ボールトレイ2は振動発生器
6によって振動させられ、半田ボール1が底面2aから
離れたり着いたりし、その上下動によって半田ボール1
が浮いた状態のときにピックアップヘッド5の吸着面
(半田ボール1の直径よりわずかに小さい直径の円形穴
となる半田ボール吸着孔19が多数配置されている)に
多数の半田ボール1が吸着される。その後、フィルムキ
ャリアのインナーリードの電極パット等への半田ボール
1のマウントが行われる。
When the detection density of the solder ball sensor 7 exceeds a predetermined value th1, the solder ball sensor 7
Is turned on, the operation of the solder ball replenishing mechanism 8 is stopped, the next suction operation by the pickup head 5 becomes possible, and the above-described operation procedure S1 and subsequent steps are repeated. At the time of the suction operation, the ball tray 2 is vibrated by the vibration generator 6, and the solder ball 1 moves away from or arrives at the bottom surface 2a.
In the floating state, a large number of solder balls 1 are sucked on the suction surface of the pickup head 5 (a large number of solder ball suction holes 19 each having a circular hole slightly smaller in diameter than the diameter of the solder ball 1 are arranged). You. Thereafter, the solder balls 1 are mounted on the electrode pads of the inner leads of the film carrier.

【0053】なお、一度、半田ボール1の補充動作(図
4における動作手順S3)を行った後、ボールトレイ2
を振動させて(図4における動作手順S4)、再度、半
田ボールセンサ7による密度検出(図4における動作手
順S5)を行うのは、1回の半田ボール補充は、この実
施の形態では約5000個程度としているが、実際には
それよりも少な目の場合もあるため、ピックアップヘッ
ド5による吸着動作が繰り返し行われると(この実施の
形態では1回の吸着動作によって約5000個の半田ボ
ール1が吸着されるとしている)、ボールトレイ2内の
半田ボール1は徐々に減少して行く傾向にあるからであ
る。
It should be noted that once the solder ball 1 replenishment operation (operation procedure S3 in FIG. 4) is performed, the ball tray 2
Is vibrated (operation procedure S4 in FIG. 4), and density detection by the solder ball sensor 7 (operation procedure S5 in FIG. 4) is performed again. One refill of the solder ball is about 5000 in this embodiment. The number of the solder balls 1 may be smaller than the number of the solder balls. However, in some cases, when the suction operation is repeatedly performed by the pickup head 5 (in this embodiment, about 5000 solder balls 1 are formed by one suction operation). This is because the solder balls 1 in the ball tray 2 tend to gradually decrease.

【0054】すなわち、ピックアップヘッド5による吸
着動作が繰り返し行われると、ボールヘッド2内に1回
の半田ボール補充を行っても、まだ、適量の半田ボール
量とならない場合もあり、これに対処するために、1回
の半田ボール補充を行ったあと、ボールトレイ2を振動
させて半田ボール1を均一に散らばせたあと、半田ボー
ルセンサ7によって再度、密度を検出し、半田ボールセ
ンサ7がオンするまで(密度が予め定めた値th1以上
となるまで)、半田ボール1の補充動作を繰り返す。
That is, if the suction operation by the pickup head 5 is repeated, even if the solder ball is replenished once into the ball head 2, the appropriate amount of solder ball may not be obtained yet. For this reason, after one solder ball replenishment is performed, the ball tray 2 is vibrated to spread the solder balls 1 uniformly, and then the density is detected again by the solder ball sensor 7. The replenishing operation of the solder ball 1 is repeated until it is turned on (until the density becomes equal to or more than the predetermined value th1).

【0055】以上のような動作を行うことによって、ボ
ールトレイ2内には、常に適量あるいはそれより少し多
い程度(この実施の形態の場合、3万個〜3万5千個程
度)の半田ボール1が上下方向に重なり合うことなく均
一に散らばって存在する状態となる。これによって、ピ
ックアップヘッド5による半田ボール1の吸着動作は、
その都度、安定した量の半田ボール1を吸着することが
できる。また、ボールトレイ2内には半田ボール量が常
に適量あるいはそれより少し多い程度だけ存在すること
によって、半田ボール1の酸化を防止することもでき
る。
By performing the above-described operations, a proper amount or a little more (about 30,000 to 35,000 solder balls in this embodiment) is always contained in the ball tray 2. 1 are uniformly scattered without overlapping in the vertical direction. Thereby, the suction operation of the solder ball 1 by the pickup head 5 is
In each case, a stable amount of the solder ball 1 can be sucked. In addition, since the solder balls are always present in the ball tray 2 in an appropriate amount or slightly more, the oxidation of the solder balls 1 can be prevented.

【0056】なお、上述の実施の形態は、本発明の好適
な実施の形態の例であるが、これに限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変
形実施可能である。たとえば、前述の実施の形態では、
半田ボールセンサ7は1箇所としたが、複数箇所に設け
て、それぞれの半田ボールセンサ7から得られたそれぞ
れの密度の平均を求めるなどの処理を行うようにしても
よい。なお、半田ボールセンサ7を複数箇所に設ける場
合も、それぞれの検知部7aの設置場所は前述した条件
(半田ボール補充部付近やピックアップヘッド5の吸着
範囲は避けるなど)を満たすことが望ましい。
Although the above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. is there. For example, in the above embodiment,
Although the solder ball sensor 7 is provided at one position, the solder ball sensor 7 may be provided at a plurality of positions, and processing such as obtaining an average of respective densities obtained from the respective solder ball sensors 7 may be performed. Even when the solder ball sensors 7 are provided at a plurality of locations, it is desirable that the installation locations of the respective detection units 7a satisfy the above-described conditions (such as avoiding the vicinity of the solder ball replenishment unit and the suction range of the pickup head 5).

【0057】また、半田ボールセンサ7を、センサ部分
と判定部分の2つで構成し、センサ部分で半田ボール1
の個数を検出し、判定部分でその個数を所定値と比較
し、所定値以上であれば、判定部分からオン信号を出力
し、所定値未満であれば判定部分からオフ信号を出力す
るようにしても良い。このように、半田ボールセンサ7
の構成を異ならせたり、半田ボール1の全体量を推定す
る工程を省き、密度の代わりに個数を代用し、その個数
によって半田ボール1の補充の要否を判断するようにし
ても良い。
The solder ball sensor 7 is composed of two parts, a sensor part and a judgment part.
The number is compared with a predetermined value in the determination part, and if the number is greater than or equal to the predetermined value, an on signal is output from the determination part, and if less than the predetermined value, an off signal is output from the determination part. May be. Thus, the solder ball sensor 7
Or the step of estimating the total amount of the solder balls 1 may be omitted, the number may be used instead of the density, and the necessity of replenishment of the solder balls 1 may be determined based on the number.

【0058】また、前述の実施の形態では、ボールトレ
イ2に半田ボール1を補充する際、1箇所で半田ボール
補充を行うようにしているが、これも、1箇所に限られ
るものではなく、ボールトレイ2の大きさによっては2
箇所以上としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, when refilling the solder balls 1 into the ball tray 2, the replenishment of the solder balls is performed at one place. However, this is not limited to one place. 2 depending on the size of the ball tray 2
It may be more than the number of places.

【0059】さらに、半田ボール1の補充量Xをピック
アップヘッド5の吸着量Yに対し、上述の実施の形態の
ように、X=Y(全体傾向としてはX<Y)とせずに、
X>YやX=Y(全体傾向としてはX>Y)としたり、
さらには全体傾向としても実質的にX=Yとなるように
しても良い。このように、種々の方法が採用できるの
は、半田ボールセンサ7が存在するため、半田ボール1
が少なくなり過ぎたり、多くなり過ぎることを防止でき
るためである。
Further, the replenishment amount X of the solder ball 1 is not set to X = Y (X <Y as a whole tendency) as compared with the suction amount Y of the pickup head 5 as in the above-described embodiment.
X> Y or X = Y (X> Y as an overall trend)
Furthermore, the overall tendency may be substantially such that X = Y. As described above, various methods can be adopted because the solder ball sensor 7 exists,
This is because it is possible to prevent the number of pieces from becoming too small or too large.

【0060】また、前述の実施の形態では、半田ボール
センサ7で検出された密度が予め定めた値th1以下で
ある場合には、ある一定量(前述の例では5000個弱
程度)を補充するような制御であったが、たとえば、予
め定めた値をth1,th2,th3,・・・というよ
うに複数段階に設定し、それぞれの段階に応じた半田ボ
ール量を補充するというように、密度の大きさに応じて
補充する半田ボール量を変えるといった制御を行うこと
もできる。
In the above-described embodiment, when the density detected by the solder ball sensor 7 is equal to or less than the predetermined value th1, a certain amount (about 5,000 in the above example) is replenished. However, for example, a predetermined value is set in a plurality of steps such as th1, th2, th3,..., And the density of the solder ball is replenished according to each step. It is also possible to control such that the amount of the refilled solder ball is changed according to the size of the solder ball.

【0061】また、振動発生器6は、ソレノイドによっ
てボールトレイ2を吸着させる方式ではなく、ボールト
レイ2をたたく方式としたり、ボールトレイ2を振動発
生器6上に載置し、全体を上下動させるようにしても良
い。また、ボールトレイ2の底面2aの全面積に対し、
ピックアップヘッド5の吸着面の面積を10〜80%に
すると、半田ボール1の検知、装置の小型化、半田ボー
ル1の吸着作業性等の面で好ましいものとなり、30〜
70%とすると一層好ましいものとなり、40〜60%
とすると最も好ましいものとなる。さらに、半田ボール
センサ7を磁気式の近接センサとしているが、画像を取
り込んで半田ボール1の数を検出する光学式等、他の方
式のセンサとしても良い。
The vibration generator 6 is not a system in which the ball tray 2 is sucked by a solenoid, but is a system in which the ball tray 2 is hit, or the ball tray 2 is placed on the vibration generator 6 and the whole is vertically moved. You may make it do. Further, with respect to the entire area of the bottom surface 2a of the ball tray 2,
When the area of the suction surface of the pickup head 5 is set to 10 to 80%, it becomes preferable in terms of the detection of the solder ball 1, the miniaturization of the device, the workability of the suction of the solder ball 1, and the like.
70% is more preferable, and 40-60%
Is the most preferable. Further, although the solder ball sensor 7 is a magnetic proximity sensor, other types of sensors, such as an optical sensor for detecting the number of solder balls 1 by capturing an image, may be used.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半田ボールトレイを振動させることで当該半田ボールト
レイ内に存在する半田ボールを半田ボールトレイ内にほ
ぼ均一に散らばせた状態として、半田ボールの補充の要
否を判定しているので、半田ボールの補充の要否を的確
に判定することができる。そして、その判定結果に基づ
き、半田ボールの補充が必要であれば、半田ボールの補
充を行うようにしているので、半田ボールトレイ内の半
田ボール量を常に適量に保持することができ、それによ
って、半田ボールの酸化を防ぐとともに、ピックアップ
ヘッドによる半田ボールの吸着の安定化を図ることがで
きる。
As described above, according to the present invention,
By oscillating the solder ball tray, the solder balls existing in the solder ball tray are scattered almost uniformly in the solder ball tray, and it is determined whether or not it is necessary to refill the solder balls. The necessity of replenishment can be accurately determined. Then, based on the result of the determination, if the solder balls need to be replenished, the solder balls are replenished, so that the amount of the solder balls in the solder ball tray can always be kept at an appropriate amount. In addition, it is possible to prevent the solder balls from being oxidized and to stabilize the suction of the solder balls by the pickup head.

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

【図1】本発明の半田ボール供給装置の実施の形態を説
明する構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an embodiment of a solder ball supply device of the present invention.

【図2】図1で示した半田ボール供給装置に使用されて
いるピックアップヘッドの構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure of a pickup head used in the solder ball supply device shown in FIG.

【図3】図1で示した半田ボール供給装置における半田
ボールセンサの検知部のボールトレイ上での設置状態を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state where a detection unit of a solder ball sensor in the solder ball supply device illustrated in FIG. 1 is installed on a ball tray;

【図4】本発明の実施の形態における半田ボール量制御
方法の動作手順を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation procedure of a solder ball amount control method according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半田ボール 2 ボールトレイ(半田ボールトレイ) 2a ボールトレイの底面 3 弾性部材 4 ボールトレイ支持筺体 5 ピックアップヘッド 6 振動発生器 7 半田ボールセンサ 7a 半田ボールセンサの検知部 8 半田ボール補充機構 REFERENCE SIGNS LIST 1 solder ball 2 ball tray (solder ball tray) 2 a bottom surface of ball tray 3 elastic member 4 ball tray support housing 5 pickup head 6 vibration generator 7 solder ball sensor 7 a detection unit of solder ball sensor 8 solder ball replenishing mechanism

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピックアップヘッドの吸着動作に対応可
能な適量の半田ボールを貯留する半田ボールトレイ内の
半田ボール量を検出して、当該半田ボールトレイ内の半
田ボール量を適量に保持するための制御を行う半田ボー
ル量制御方法であって、 上記半田ボールトレイを振動させることで上記半田ボー
ルトレイ内に存在する半田ボールを当該半田ボールトレ
イ内の底面にほぼ均一に散らばせた状態とし、この半田
ボールがほぼ均一に散らばった状態で、半田ボールの補
充が必要か否かを検出し、半田ボールの補充が必要であ
ることが検出された場合には、半田ボールの補充を行う
ことを特徴とする半田ボール量制御方法。
1. An apparatus for detecting an amount of solder balls in a solder ball tray for storing an appropriate amount of solder balls capable of coping with a suction operation of a pickup head, and holding an appropriate amount of solder balls in the solder ball tray. A method of controlling the amount of solder balls for controlling, wherein the solder balls existing in the solder ball tray are scattered almost uniformly on the bottom surface of the solder ball tray by vibrating the solder ball tray, In a state where the solder balls are scattered almost uniformly, it is detected whether or not the solder balls need to be replenished.If it is detected that the solder balls need to be replenished, it is necessary to replenish the solder balls. Characteristic solder ball amount control method.
【請求項2】 前記半田ボールを前記半田ボールトレイ
内にほぼ均一に散らばせた状態とは、前記半田ボールト
レイ内の底面の面積の30〜70%を占める量の半田ボ
ールがその底面の全面にほぼ均一に散らばった状態であ
ることを特徴とする請求項1記載の半田ボール量制御方
法。
2. The condition where the solder balls are scattered almost uniformly in the solder ball tray means that the solder balls having an amount occupying 30 to 70% of the area of the bottom surface in the solder ball tray are formed on the bottom surface. 2. The method according to claim 1, wherein the solder balls are scattered almost uniformly over the entire surface.
【請求項3】 前記半田ボールトレイ内への半田ボール
の補充が必要か否かの検出は、前記半田ボールトレイ内
の所定部分における半田ボール密度を検出し、検出され
た密度に基づいて補充が必要か否かを判定することを特
徴とする請求項1または2記載の半田ボール量制御方
法。
3. A method of detecting whether it is necessary to replenish solder balls in the solder ball tray is performed by detecting a solder ball density in a predetermined portion in the solder ball tray, and replenishing the solder balls based on the detected density. 3. The method according to claim 1, wherein whether or not it is necessary is determined.
【請求項4】 前記半田ボールトレイ内において半田ボ
ール密度を検出する位置は、少なくとも、前記半田ボー
ルトレイ内への半田ボール補充部付近および前記ピック
アップヘッドによる半田ボール吸着範囲を避けた位置と
することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に
記載の半田ボール量制御方法。
4. A position where the solder ball density is detected in the solder ball tray is at least a position near a solder ball replenishing portion in the solder ball tray and a position avoiding a solder ball suction range by the pickup head. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】 前記半田ボールトレイに半田ボールの補
充を行う際は、その補充量を時間で管理し、予め定めた
時間であって前記ピックアップヘッドによる1回の吸着
量と同数またはわずかに少ない量の半田ボールの補充動
作を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか1
項に記載の半田ボール量制御方法。
5. When replenishing solder balls to the solder ball tray, the replenishment amount is managed by time, and is equal to or slightly less than a single suction amount by the pickup head for a predetermined time. 5. A replenishing operation of an amount of solder balls is performed.
Item 14. A method for controlling the amount of solder balls according to the above item.
【請求項6】 半田ボールを貯留する半田ボールトレイ
と、この半田ボールトレイに半田ボールを補充する半田
ボール補充機構部と、上記半田ボールトレイ内に貯留さ
れた半田ボールを1回の吸着動作ごとに所定量吸着して
その半田ボールを次工程に移送するピックアップヘッド
と、上記半田ボールトレイが振動可能となるように当該
半田ボールトレイを支持する筺体と、上記半田ボールト
レイに振動力を与える振動発生器と、上記半田ボールト
レイ内に存在する半田ボールの補充が必要であると判断
した場合には、上記半田ボール補充機構部に対し補充指
令信号を出力する半田ボールセンサとを有し、 上記振動発生器により上記半田ボールトレイを振動させ
ることで、当該半田ボールトレイ内に存在する半田ボー
ルをこの半田ボールトレイ内の底面にほぼ均一に散らば
せた状態とし、この半田ボールがほぼ均一に散らばった
状態で、上記半田ボールセンサが半田ボールトレイ内に
存在する半田ボールの補充が必要か否かを検出し、半田
ボールの補充が必要であることが検出された場合には、
上記半田ボール補充機構部に対し補充指令信号を出力す
ることを特徴とする半田ボール供給装置。
6. A solder ball tray for storing solder balls, a solder ball replenishing mechanism for replenishing the solder balls to the solder ball tray, and a solder ball stored in the solder ball tray for each suction operation. A pickup head that sucks a predetermined amount of the solder ball and transfers the solder ball to the next step; a housing that supports the solder ball tray so that the solder ball tray can vibrate; and a vibration that applies a vibration force to the solder ball tray. A generator and a solder ball sensor that outputs a replenishment command signal to the solder ball replenishment mechanism when it is determined that replenishment of the solder balls present in the solder ball tray is necessary; By vibrating the solder ball tray by a vibration generator, the solder balls existing in the solder ball tray are removed from the solder ball tray. In the state where the solder balls are scattered almost uniformly on the bottom surface of the solder ball, and in a state where the solder balls are scattered almost uniformly, the solder ball sensor detects whether or not it is necessary to replenish the solder balls present in the solder ball tray, If it is detected that the solder ball needs to be refilled,
A solder ball supply device which outputs a replenishment command signal to the solder ball replenishment mechanism.
【請求項7】 前記半田ボールセンサは、前記半田ボー
ルトレイ内の所定部分における前記半田ボールの密度を
測定する密度検出手段及び測定された密度データに基づ
いて前記半田ボールの補充が必要か否かを判断する演算
制御手段からなることを特徴とする請求項6記載の半田
ボール供給装置。
7. A solder ball sensor comprising: a density detecting means for measuring a density of the solder ball in a predetermined portion in the solder ball tray; and whether or not the solder ball needs to be replenished based on the measured density data. 7. The solder ball supply device according to claim 6, comprising arithmetic control means for judging the condition.
【請求項8】 前記密度検出手段を近接センサとしたこ
とを特徴とする請求項7記載の半田ボール供給装置。
8. The solder ball supply device according to claim 7, wherein said density detecting means is a proximity sensor.
【請求項9】 前記半田ボールセンサの前記半田ボール
トレイ内における半田ボール密度の検出位置は、少なく
とも、前記半田ボールトレイ内への半田ボール補充部付
近および前記ピックアップヘッドによる半田ボール吸着
範囲を避けた位置とすることを特徴とする請求項6から
8のいずれか1項に記載の半田ボール供給装置。
9. The detection position of the solder ball density in the solder ball tray of the solder ball sensor at least avoids a vicinity of a solder ball replenishing portion in the solder ball tray and a solder ball suction range by the pickup head. The solder ball supply device according to claim 6, wherein the position is a position.
【請求項10】 前記半田ボール補充機構が前記半田ボ
ールトレイに半田ボールの補充を行う際は、その補充量
を時間で管理し、予め定めた時間であって前記ピックア
ップヘッドによる1回の吸着量よりわずかに少ない量の
半田ボールの補充動作を行うことを特徴とする請求項6
から9のいずれか1項に記載の半田ボール供給装置。
10. When the solder ball replenishing mechanism replenishes the solder ball to the solder ball tray, the replenishing amount is managed by time, and the amount of one suction by the pickup head is determined for a predetermined time. 7. A refilling operation of a slightly smaller amount of solder balls is performed.
10. The solder ball supply device according to any one of items 1 to 9.
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