JP2008093730A - Electrically conductive member feeding apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微小な電子部品の電極間で電気的な接合をするために用いられる微小導電性部材を、一個ずつ接合装置に供給する導電性部材供給装置及び導電性部材供給方法に関する。 The present invention relates to a conductive member supply device and a conductive member supply method for supplying a minute conductive member used for electrical bonding between electrodes of a minute electronic component to a joining device one by one.
磁気ヘッド等の製造工程において、磁気ヘッドスライダの電極とフレキシャの電極との接合は、導電性部材を用いて電気的接合をすることにより行われている。具体的には、両電極が90度の角度を挟んで配置され、これらの電極間に微小の半田ボールを一個配置し、当該半田ボールを熱線等により溶融してこれらの電極間の電気的接合を行う。以下に、半田ボール供給装置を備える従来の半田付け装置について図面を参照して説明する。 In the manufacturing process of a magnetic head or the like, the electrode of the magnetic head slider and the electrode of the flexure are joined by electrical joining using a conductive member. Specifically, both electrodes are arranged at an angle of 90 degrees, one small solder ball is arranged between these electrodes, and the solder ball is melted by heat rays or the like to be electrically connected between these electrodes. I do. A conventional soldering apparatus provided with a solder ball supply device will be described below with reference to the drawings.
図25は、従来の半田付け装置501の部分断面図である。この半田付け装置501は、半田ボール515を溶融するためのレーザ発振器等の光学系システム503と、半田ボール515を個別に供給する半田ボール供給部505と、固体状の半田ボール515を保持するためのノズル先端部507と、ノズル先端部507内に窒素ガスを供給するガス供給部511と、を備える。
FIG. 25 is a partial cross-sectional view of a
ここで、半田ボール供給部505は、回転可能な円盤状の半田ボール移動盤513を有する。半田ボール移動盤513の外周部には、複数のボール収納孔517が設けられ、各ボール収容孔517は一個の半田ボール515を収容する。ボール収納孔517が、ボール貯蔵部519の底部に設けられた不図示の孔と一致すると、ボール貯留部519から一つの半田ボール515がボール収納孔517内に収納される。
Here, the solder
半田ボール移動盤513が回転し、ボール収納孔517が通気経路521に一致すると、半田ボールが通気経路521を介して先端部507に落下し、半田ボール515が先端部507の開口509近傍に保持される。
先端部507の開口509近傍に保持された半田ボール515に対して光学系システム503のレーザを照射し、半田ボール515を溶融して、磁気ヘッドスライダ523の電極525とフレキシャ527の電極529との間で半田付けが行われる(特許文献1参照)。
When the solder
The
また、別の構成として、取り外し可能な半田供給部を有する半田付け装置であって、半田供給部が、半田貯留部の半田ボールを吸着保持し、半田付け装置に半田ボールを供給する構成が、特許文献2に開示されている。
特許文献1の半田付け装置501では、半田ボール貯留部519に貯留されている複数の半田ボール515から、一つの半田ボールを分離して、先端部507へ搬送するために、半田ボール移動盤513を利用している。しかしながら、最近の電子部品の微小化に伴い、電極間を接続するための導電性部材の寸法も非常に微小になってきている。従って、半田ボール移動盤513のように一個の半田ボールを機械的に分離し、先端部507に搬送することが困難になりつつある。たとえば、半田ボール移動盤513と、半田ボール移動盤513が装着された半田ボール装置本体との間の可動すきま内に半田ボール515が詰まったり、挟まれ半田ボールが変形若しくは破損する恐れがある。
In the
また、特許文献2の半田吸引部により吸引する構成では、導電性部材の寸法が微小化すると、従来無視し得た微弱な静電気によっても影響を受け、単に導電性部材を吸引保持するだけでは、確実に一つの導電性部材を吸引することは困難になることが予想される。
Moreover, in the structure attracted | sucked by the solder suction part of
さらに、特許文献1では、半田ボールを確実に一個のみを収容するように、高い寸法精度で半田ボール移動盤513のボール収納孔517を形成すると、装置自体の製造費用が嵩む恐れがある。また、構造的に複雑となり、装置の製造コストを抑えることが困難になりつつある。
Furthermore, in
そこで、本発明は、微小電子部品に利用される微小な導電性部材を、安定かつ高速に一個、接合装置に供給できる導電性部材供給装置及び導電性部材供給方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive member supply device and a conductive member supply method capable of supplying a single small conductive member used for a small electronic component stably and at high speed to a bonding apparatus. .
上記課題を解決するために、本発明のノズルを有する接合装置へ導電性部材を一個ずつ供給する導電性部材供給装置の第1の態様は、前記導電性部材が貯留される内部空間と、前記内部空間に連通する第1の通気口と、を有する貯留部と、前記導電性部材を一列状に整列させ、前記内部空間と連通する整列路と、前記整列路に連通する第2の通気口と、を有する整列部と、前記整列路を遮断/開放する第1のストッパと、前記第1の通気口から前記内部空間を介して前記整列路へのエアを供給する第1のエア供給手段と、前記接合装置の前記ノズルの内部と前記整列部の整列路とを連通する移送路を有する導電性部材移送部と、前記第2の通気口から、前記整列路内にエアを供給する第2のエア供給手段と、前記ストッパを閉じた状態で、前記第1のエア供給手段を動作させエアを供給することにより、前記導電性部材を前記整列路に導入し、前記第2のエア供給手段を動作させて前記整列路にエアを供給するように制御する制御手段と、を備え、前記第2の通気口と前記第1のストッパとの前記整列する方向における距離が、前記導電性部材の一個分乃至一個半分の寸法にほぼ等しく、前記整列路内の前記導電性部材が、前記第1のエア供給手段若しくは第2のエア供給手段からのエアにより、前記移送路を介して前記ノズルの内部へ供給される。 In order to solve the above problems, a first aspect of a conductive member supply device that supplies conductive members one by one to a joining device having a nozzle according to the present invention includes: an internal space in which the conductive member is stored; A storage portion having a first vent communicating with the internal space, an alignment path communicating with the internal space by aligning the conductive members in a line, and a second vent communicating with the alignment path A first stopper for blocking / opening the alignment path, and a first air supply means for supplying air from the first vent to the alignment path via the internal space A conductive member transfer section having a transfer path that communicates the inside of the nozzle of the joining device and the alignment path of the alignment section, and a second air supply that supplies air into the alignment path from the second vent hole. 2 with the air supply means and the stopper closed. By controlling the first air supply means to operate and supply air, the conductive member is introduced into the alignment path, and the second air supply means is operated to supply air to the alignment path. Control means, and a distance in the alignment direction between the second vent and the first stopper is substantially equal to a dimension of one to one half of the conductive member, and is within the alignment path. The conductive member is supplied to the inside of the nozzle through the transfer path by the air from the first air supply means or the second air supply means.
また、本発明の導電性部材供給装置の第2の態様によれば、前記第2のエア供給手段により前記第2の通気口から前記整列路内にエアを供給することにより、前記一列状に整列させた導電性部材の内、前記第1のストッパに接する列先頭の一つ目の導電性部材と、それに連なる二つ目の導電性部材と、を離間させる。
さらに、本発明の導電性部材供給装置の第3の態様によれば、前記移送部は、前記移送路に連通する第3の通気口を有し、前記第3の通気口を介して前記移送路へ、エアを供給する第3のエア供給手段若しくは吸引力を付与する第3の吸引手段を備える。
According to the second aspect of the conductive member supply device of the present invention, the second air supply means supplies the air from the second vent into the alignment path, thereby forming the one-row shape. Among the aligned conductive members, the first conductive member at the head of the row in contact with the first stopper and the second conductive member connected to the first conductive member are separated from each other.
Furthermore, according to the 3rd aspect of the electroconductive member supply apparatus of this invention, the said transfer part has a 3rd vent hole connected to the said transfer path, and the said transfer is carried out via the said 3rd vent hole. A third air supply means for supplying air to the road or a third suction means for applying a suction force is provided.
本発明の導電性部材供給装置の第4の態様によれば、前記導電性部材供給部は、前記移送路を開放/遮断するための第2のストッパを有する。 According to the 4th aspect of the electroconductive member supply apparatus of this invention, the said electroconductive member supply part has a 2nd stopper for opening / blocking the said transfer path.
上記課題を解決するために、本発明の貯留部の内部空間に貯留された導電性部材を、前記内部空間に連通する整列部の整列路から一個ずつ接合装置のノズル内へ供給する導電性部材供給方法の第1の態様は、第1のストッパにより整列路を遮断した状態で、前記内部空間に貯留された前記導電性部材に対して、前記内部空間に連通する前記第1の通気口からエアを供給し、前記整列部の前記整列路内に前記導電性部材を一列状に整列させる整列工程と、前記整列工程で整列した前記導電性部材に、前記整列路に連通し、前記第1のストッパからの前記導電性部材が整列する方向における距離が、導電性部材一個分乃至一個半分の寸法である第2の通気口からエアを供給し一個の導電性部材を分離する分離工程と、前記第1のストッパを開放し、前記第2の通気口からエアを供給することにより、前記整列路及び前記整列路に連通する移送部の移送路を介して接合装置のノズル内に前記一個の導電性部材を供給する供給工程と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problem, the conductive member which supplies the conductive member stored in the internal space of the storage portion of the present invention one by one from the alignment path of the alignment portion communicating with the internal space into the nozzle of the joining device. In a first aspect of the supply method, the conductive member stored in the internal space is connected to the internal space from the first vent hole in a state where the alignment path is blocked by the first stopper. An alignment step of supplying air and aligning the conductive members in the alignment path of the alignment portion in a line; the conductive members aligned in the alignment step communicated with the alignment path; A separation step of separating one conductive member by supplying air from a second vent having a distance in the direction in which the conductive members are aligned from the stopper of the second vent having a size of one conductive member to one half of the conductive member; Open the first stopper A supply step of supplying the one conductive member into the nozzle of the joining device through the transfer path of the transfer unit communicating with the alignment path and the alignment path by supplying air from the second vent; .
さらに、本発明の導電性部材供給方法の第2の態様によれば、前記供給工程は、前記移送路に連通する第3の通気口から前記移送路内に吸引力を付与する工程を含む。 Furthermore, according to the 2nd aspect of the electroconductive member supply method of this invention, the said supply process includes the process of providing attraction | suction force in the said transfer path from the 3rd ventilation hole connected to the said transfer path.
本発明の導電性部材供給方法の第3の態様によれば、さらに、前記供給工程は、前記一個の導電性部材を前記移送路に設けた第2のストッパにより係止する工程を含み、前記第3の通気口から付与される吸引力により第2のストッパまで前記導電性部材を移送する。 According to a third aspect of the conductive member supply method of the present invention, the supply step further includes a step of locking the one conductive member by a second stopper provided in the transfer path, The conductive member is transferred to the second stopper by the suction force applied from the third vent.
また、本発明の導電性部材供給方法の第4の態様によれば、前記供給工程は、前記移送路に連通する第3の通気口から前記移送路内にエアを供給する工程を含む。 Moreover, according to the 4th aspect of the electroconductive member supply method of this invention, the said supply process includes the process of supplying air in the said transfer path from the 3rd ventilation hole connected to the said transfer path.
本発明の導電性部材供給方法の第5の態様によれば、さらに、前記供給工程は、前記一個の導電性部材を前記移送路に設けた第2のストッパにより係止する工程を含み、前記第3の通気口から供給されるエアにより第2のストッパまで前記導電性部材を移送する。 According to a fifth aspect of the conductive member supply method of the present invention, the supply step further includes a step of locking the one conductive member by a second stopper provided in the transfer path, The conductive member is transferred to the second stopper by air supplied from the third vent.
また、本発明の導電性部材供給方法の第6の態様によれば、前記供給工程は、前記一個の導電性部材を前記移送路に設けた第2のストッパにより係止する工程を含み、前記第2の通気口から供給されるエアにより第2のストッパまで前記導電性部材を移送する。 According to a sixth aspect of the conductive member supply method of the present invention, the supplying step includes a step of locking the one conductive member by a second stopper provided in the transfer path, The conductive member is transferred to the second stopper by air supplied from the second vent.
エア供給手段により供給されるエアとしては、導電性部材の酸化を防止することを目的として、窒素混合気体等を用いることが望ましい。 As the air supplied by the air supply means, it is desirable to use a nitrogen mixed gas or the like for the purpose of preventing oxidation of the conductive member.
さらに、本明細書において、導電性部材とは、半田、金などの金属材料あるいは合金などの、接合する対象である部材同士を電気的に接続できる部材を意味する。また、導電性部材の形状は、球状に限らず、立方体形状、円錐体形状等をも含むものである。 Furthermore, in this specification, a conductive member means a member that can electrically connect members to be joined, such as a metal material or an alloy such as solder or gold. The shape of the conductive member is not limited to a spherical shape, but includes a cubic shape, a cone shape, and the like.
接合装置とは、熱によって融解させた導電性部材を、接合する部材の間に塗布し、それを冷却し固化させることにより部材間を電気的に接続するための装置を意味する。 A joining apparatus means the apparatus for electrically connecting between the members by apply | coating the electroconductive member fuse | melted with the heat | fever between the members to join, and cooling and solidifying it.
一列に整列させた導電性部材から、エアを用いて一個の導電性部材を分離し移送する構成であり、機械的に導電性部材を供給する構成ではないので、導電性部材が変形したり、破損することを防止できる。結果として、導電性部材の寸法に拘わらず、確実かつ容易に一個の導電性部材を接合装置に供給できる。 It is a configuration in which one conductive member is separated and transferred from the conductive members arranged in a row using air, and since the conductive member is not mechanically supplied, the conductive member is deformed, It can be prevented from being damaged. As a result, one conductive member can be reliably and easily supplied to the joining apparatus regardless of the size of the conductive member.
以下、本発明による導電性部材供給装置及び導電性部材供給方法の実施の形態及び実施例について図面を参照しつつ説明する。なお、図面において同一部分は同一符号で示してある。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments and examples of a conductive member supply apparatus and a conductive member supply method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.
(実施形態1)
実施形態1は、導電性部材供給装置を、半田ボール供給装置に適用した例である。図1(A)〜図1(E)は、本発明の第1の実施形態の半田ボール供給装置の一個の半田ボールを他の半田ボールから分離し供給する工程を示す一部断面図である。なお、図面の明瞭化の観点から、図1(A)のみに半田ボール供給装置の構成要素を記載し、図1(B)〜(E)では省略した。図2は、図1の半田ボール供給装置を用いた半田ボール供給方法の工程を示す図である。
(Embodiment 1)
The first embodiment is an example in which the conductive member supply device is applied to a solder ball supply device. FIG. 1A to FIG. 1E are partial cross-sectional views illustrating a process of separating and supplying one solder ball from another solder ball according to the first embodiment of the present invention. . In addition, from the viewpoint of clarifying the drawing, the components of the solder ball supply device are described only in FIG. 1A, and are omitted in FIGS. 1B to 1E. FIG. 2 is a diagram illustrating a process of a solder ball supply method using the solder ball supply apparatus of FIG.
図1(A)に示されるよう、半田ボール供給装置1は、球状の導電性部材である半田ボール3を収容する内部空間5が設けられた貯留部4及び内部空間5と連通する整列路9が設けられた整列部8を有する装置本体7と、整列路9を開放及び遮断するためのストッパ11と、後述する底部ブロック23により形成される第1の通気口(第1の通気路)にエアを供給する第1のエア供給部19(第1のエア供給手段)と、装置本体7に設けられ、整列路9と連通する第2の通気口15内にエアを供給する第2のエア供給部17(第2のエア供給手段)と、第1のエア供給部19及び第2のエア供給部17を所定のタイミングで駆動するための制御部21(制御手段)と、を備える。さらに、本実施形態では、本発明の必須要素ではないが、整列路9を開放若しくは遮断するストッパ11を駆動するための駆動部13を備え、制御部21の指令により駆動部13がストッパ11を動作する構成である。
As shown in FIG. 1A, the solder
以下に、半田ボール供給装置1の各要素の詳細について説明する。貯留部4は、略円筒形状の装置本体7の下方部分であり、その内周面により画成される内部空間5に半田ボール3が貯留される。また、整列部8は、装置本体7の上方部分であり、その内周面により画成され、内部空間5と連通する整列路9を有する。
Below, the detail of each element of the solder
貯留部4の内部空間5の内径は、整列部8の整列路9の内径より大きく、内部空間5と整列路9は、テーパ部25により連結される。整列路9の他端は、装置本体7の外部への開口27を構成する。整列路9の内径は、半田ボール3の外径より僅かに大きく寸法付けされている。従って、複数の半田ボール3が整列路9内に進入すると、その長手方向(以下、半田ボールが整列する整列方向とも称す)にそって半田ボール3が一列に整列する。なお、本実施形態では、ストッパ11を閉鎖すると、整列路9内には、半田ボール(3a、3b)が一列に並ぶことができるようになっている。
The inner diameter of the
さらに、装置本体7の整列路9の略垂直方向には孔、すなわちストッパ収容路29が刻設されている。ストッパ収容路29にストッパ11を収容し、ストッパ11が摺動する。ストッパ収容路29の一端は整列路9に連通し、他端は装置外部へ連通する開口を形成する。
Further, a hole, that is, a
さらに、整列方向において装置本体7のストッパ収容路29の下方であって、整列路9には第2の通気口15が設けられている。第2の通気口15には、整列路9に伸びる第2のエア通気路16が設けられ、第2のエア通気路16の一端部は、整列路9に連通し、他端部は、装置本体7外部への開口を構成する。第2のエア通気路16は、整列路9が延在する方向に対して、略直交するように延在している。
Further, a
装置本体7のストッパ収容孔29には、その中で摺動可能に寸法付けされた棒状のストッパ11が収容されている。ストッパ11の先端部11aは、整列路9内に進入し、整列路9を遮断する。なお、先端部11aが整列路9を遮断する閉鎖位置(図1(A)、(B)参照)では、半田ボール3の移動を遮断することができるような寸法関係を満足すればよい。なお、本実施形態では、整列路9の断面を略円形としたので、ストッパ11を整列路9内に突出し整列路9が遮断された状態であっても、エアは整列路9内を通ることができる。
The
さらに、ストッパ11には、ストッパ11を駆動する公知のモータ、ピエゾアクチュエータ等の駆動部13が連結されている。ストッパ11は、駆動部13により図1中の左右方向に移動し、整列路9の遮断/開放を行う。
Further, the
また、断面略円形の第2の通気路16の中心線Cと、ストッパ11の下端11bを通り、中心線Cに平行な線C’との間の最小長さKが、半田ボール3の一個分乃至一個半分の直径の長さとなるように寸法づけることが好ましい。
Further, the minimum length K between the center line C of the
第2のエア通気路16には、圧縮エアを供給する第2のエア供給部17が連結している。上記したように、第2のエア通気路16とストッパ11との位置関係を有することにより、圧縮エアにより、ストッパ11に係止されている半田ボール3aを他の半田ボール3bから分離させることを確実にできる。
A second
さらに、装置本体の図1中の下方の端部に装着されている底部ブロック23は、焼結金属等からなる多孔質体から形成されている。多孔質体の微細通孔が、第1のエア通気路を構成する。底部ブロック23には、第1のエア供給部19が連結されている。従って、第1のエア供給部19からのエアが、底部ブロック23を介して内部空間5内に供給される。
Further, the
さらに、半田ボール供給装置1は、制御部21を備えている。制御部21は、駆動部13、第1のエア供給部19、第2のエア供給部17に接続している。制御部21からの駆動信号が駆動部13、第2のエア供給部17、第1のエア供給部19に付与され、それぞれが所定の動作タイミングで駆動できる。
Furthermore, the solder
以下に、上記構成の半田ボール供給装置の動作について説明する。まず、半田ボール供給装置1の内部空間5内に不図示の半田ボール装填孔(図8の符号314の部材参照)から複数の半田ボール3を装填する(図1(A))。なお、ストッパ11は、整列路9を遮断した状態である(図2のS1)。
The operation of the solder ball supply device having the above configuration will be described below. First, a plurality of
次は、半田ボールを整列する工程である。制御部21からの駆動信号を受けた第1のエア供給部19を駆動し、エアを底部ブロック23を介して内部空間5内に供給する(図2のS2)。エアは、底部ブロック23から上方への流れ、半田ボール3が上方へと浮遊し整列路9内へと導かれる。整列路9内に導かれた半田ボール3はストッパ11により係止され、整列路9内に整列される(図1(B)、図2のS3)。なお、内部空間5と整列路9との間に設けられたテーパ部25により、内部空間5内にある半田ボール3を整列路9内へ効率的に導くことができる。
The next step is to align the solder balls. The first
さらに、半田ボールを分離する工程が続く。制御部21からの駆動信号を受けた第2のエア供給部17が駆動し(図2のS4)、第2の通気口15から整列路9内へエア31が供給される。このエア31は、整列路9内で図1(C)中で上方向へ流れるエア33と、下方向へ流れるエア35とに分岐する。このエア31により、整列路9内で隣接する半田ボール3a、3bとが互いに分離される。すなわち、ストッパ11に接する列先頭の一つ目の半田ボール3aと、それに連なる二つ目の半田ボール3bと、が離間する。さらに、上方向へのエア33により、隣接している半田ボール3の上側の半田ボール3aは、ストッパ11に当接した状態が維持される。他方、下側の半田ボール3bは、下方向へのエア35により、内部空間5内へと戻される。結果として、整列路9内では、単一の半田ボール3aが分離保持される。
Furthermore, the process of separating the solder balls continues. The second
次は、図1(D)に示す、ストッパを開放し半田ボールを排出する工程である。この工程では、第2のエア供給部17からのエア31の供給を維持した状態で、制御部21からの信号により、第1のエア供給部19の駆動を停止し(図2のS5)、底部ブロック23側からのエアの供給を止める。次に、制御部21から駆動信号を駆動部13へ付与することにより、ストッパ11を図1(D)の右方(矢印37)へ移動させ、整列路9を開放する(図2のS7)。この時、整列路9内の上方向へのエア33により、半田ボール3aが整列路9の開口27方向へと移動し次の工程へと搬送される。他方、半田ボール3bを含め内部空間5内にある半田ボールは、整列路9内を流れる下方向へのエア35により内部空間5内に保持されているので、整列路9を通り、半田ボール供給装置1の外部へ誤って排出されることはない。
Next, as shown in FIG. 1D, the stopper is opened and the solder balls are discharged. In this step, in a state where the supply of the
最後は、図1(E)に示すストッパを閉鎖する工程である。制御部21からの駆動信号を駆動部13に付与し、ストッパ11を左方向(矢印39)へ移動させ、整列路9を遮断する(図2のS8)。遮断した後、若しくは遮断と同時に、制御部21からの停止信号により第2のエア供給部17の作動を停止しエアの供給を止める(図2のS8)。そして、S2の工程から再度、順に繰り返すことにより、残りの半田ボール3について半田ボールの供給がなされる。
The last is a step of closing the stopper shown in FIG. A drive signal from the
(実施形態2)
本発明の導電性部材供給装置の第2実施形態は、第1実施形態の半田ボール供給装置に、さらに吸引部(吸引手段)を設けた半田ボール供給装置の構成である。図3は、第2の実施形態の半田ボール供給装置101の一部断面図である。図4は、図3の半田ボール供給装置を用いて半田ボールを供給する工程を示す工程図である。半田ボール供給装置101の構成は、図1の半田ボール供給装置1と類似するので、異なる部分についてのみ説明する。したがって、特に説明のない部分については、実施形態1と同様の構成である。
(Embodiment 2)
The second embodiment of the conductive member supply device of the present invention is a configuration of a solder ball supply device in which a suction part (suction means) is further provided in the solder ball supply device of the first embodiment. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the solder
本実施形態では、装置本体7の底部ブロック23に連結されているのは、第1の吸引部41である。不図示の吸引源を有する第1の吸引部41は、底部ブロック23を介して吸引力を内部空間5内に付与するためのものである。また、第1の吸引部41は、制御部121に連結され、制御部121からの駆動信号を受けると、第1の吸引部41が作動し、吸引力を内部空間5内に付与する構成となっている。
In the present embodiment, the
また、制御部121は、図1の導電性部材供給装置1の制御部21と同様に、第1及び第2のエア供給部17、19、駆動部13にも連結されている。よって、所定の動作タイミングで、各要素を駆動することができる。
The
次に、第2実施形態の半田ボール供給装置101の動作について説明する。第1実施形態の図1(A)、(B)と同様に、半田ボール装填工程、半田ボールの整列する整列工程が行われる(図4のS1〜S3)。
Next, the operation of the solder
第1のエア供給部19を停止し、内部空間5へのエア供給を停止する。図3に示されるように、次の半田ボール分離工程が、第1実施形態と異なる。第2実施形態の半田ボール分離工程では、制御部121から駆動信号を第2のエア供給部17に送り、エア31を供給する(図4のS4)。さらに、制御部121を介して、第1のエア供給部19を停止する(図4のS9)とともに、第1の吸引部41を動作させ、内部空間5内に吸引力を作用する(図4のS9)。この構成により、エア31は、整列路9内で下方向へのエア35と、上方向へのエア33とに分岐するのに加え、第1の吸引部41による吸引力によりエアフロー43が形成される。従って、半田ボール3bが内部空間5内へと戻される一方、整列路9内では、一個の半田ボール3aが分離保持される。この構成によれば、第1の実施形態と比較し、半田ボール3aを除いて内部空間5内でのエアフロー43が確実に形成され、半田ボール分離工程の高速化を実現できる。
The first
次は、半田ボールを排出する工程(図1(D)参照。)である。この工程では、第1の吸引部41の動作を停止する(図4のS10)。そして、第2のエア供給部17からのエア31の供給を維持し、ストッパ11を右方へ移動させ(図4のS7)、整列路9を開放する(図1(D)参照)。この時、整列路9内の上方向へのエア33により、半田ボール3aが整列路9の開口27方向へと移動し次の工程へと搬送される。他方、半田ボール3bを含め内部空間5内にある半田ボール3は、整列路9内を流れる下方向へのエア35により内部空間5内に保持されているので、半田ボール3が整列路9を通り、半田ボール供給装置1の外部へ誤って排出されることはない。
Next is a step of discharging the solder balls (see FIG. 1D). In this step, the operation of the
最後は、ストッパによる遮断工程(図1(E)参照)である。制御部121からの駆動信号を駆動部13に付与し、ストッパ11を左方向へ移動させ、整列路9を遮断する(図4のS8)。遮断した後若しくは遮断と同時に、制御部121からの停止信号により第2のエア供給部17の作動を停止(図4のS8)しエアの供給を止める。
The last is a blocking process using a stopper (see FIG. 1E). A drive signal from the
(実施形態3)
本発明の導電性部材供給装置の第3実施形態は、第2実施形態の半田ボール供給装置101に、さらに別の吸引部(吸引手段)を設けた半田ボール供給装置の構成である。図5は、第3の実施形態の半田ボール供給装置201の一部断面図である。図6は、図5の半田ボール供給装置を用いた半田ボール供給する方法の工程図である。半田ボール供給装置201の構成は、図3の半田ボール供給装置101と類似するので、異なる部分についてのみ説明する。したがって、特に説明のない部分については、実施形態2と同様の構成である。
(Embodiment 3)
The third embodiment of the conductive member supply device of the present invention is a configuration of a solder ball supply device in which another solder part (suction means) is provided in the solder
本実施形態で、新たに装置本体7の第2の通気路16に連結されるのは、第2の吸引部45である。第2の吸引部45は、第2の通気路16、第2の通気口15を介して整列路9内に吸引力を付与するためのものである。また、第2の吸引部45は、制御部221に連結され、制御部221からの駆動信号を受けると、第2の吸引部45が作動し、吸引力を第2の通気口15内に付与する構成である。
In the present embodiment, the
また、図3の導電性部材供給装置101の制御部121と同様に、第3実施形態における導電性部材供給装置201の制御部221は、第1及び第2のエア供給部17、19、第1の吸引部41、駆動部13に連結されている。よって、所定のタイミングで、各要素を駆動することができる。
Further, like the
次に、第3実施形態の半田ボール供給装置201の動作について説明する。第1実施形態の図1(A)と同様に、まず、ストッパ11で整列路9を遮断した状態で半田ボールの装填が行われる(図6のS1)。
Next, the operation of the solder
次の半田ボール配列工程は、図5に示すように上記第1及び第2の実施形態と異なる。制御部221からの駆動信号により、第1のエア供給部19と第2の吸引部45とを作動させる(図6のS11)。半田ボール装置201内部には、底部ブロック23、内部空間5、整列路9、そして開口27を通り半田ボール装置201の外部へのエアフロー51が形成され、半田ボール3が整列する(図6のS3)。さらに、第2通気口15へは第2の吸引部45により吸引力が付与されているので、内部空間5を通過し整列路9内に到達したエアの一部は、第2の通気路16内へのエアフロー(矢印49)が形成される。よって、半田ボール3の整列路9内への移動を迅速かつ確実に行うことができる。また、この構成によれば、第2の吸引部45を利用しない第1及び第2の実施形態に比較して、整列路9内への半田ボールの導入を迅速にできる。
The next solder ball arranging step is different from the first and second embodiments as shown in FIG. The first
次は、半田ボール分離工程である。この工程では、第2の吸引部45の動作を停止するとともに、第2のエア供給部17を動作させる(図6のS4)。そして、第2の実施形態と同様に、制御部221により第1のエア供給部19を停止するとともに第1の吸引部41を作動させ(図6のS9)、エア31(図3参照)を供給するともに、内部空間5内に吸引力を作用する。この構成により、エア31が整列路9で分岐した下方向へのエア(図3の符号35参照)と、第1の吸引部による吸引力により、エアフロー43(図3参照)が形成され、半田ボール3aを除いた半田ボール3が内部空間5内へと戻される。結果として、整列路9内では、単一の半田ボール3aが分離保持される。
Next is a solder ball separation step. In this step, the operation of the
次は、ストッパの開放し半田ボールを排出する工程(図1(D)参照。)である。この工程では、第2のエア供給部17からのエア31の供給を維持した状態で、第1の吸引部41の動作を停止し(図6のS10)底部ブロック23側からの吸引を止める。さらに、制御部221から駆動信号を駆動部13へ付与することにより、ストッパ11を右方へ移動させ、整列路9を開放する(図5に破線で示す)。この時、整列路9内の上方向へのエア(図3の符号33参照)により、半田ボール3aが整列路9の開口27方向へと移動し次の工程へと排出される。他方、半田ボール3bを含め内部空間5内にある半田ボールは、整列路9内を流れる下方向へのエア(図3の符号35参照)により内部空間5内に保持されているので、整列路9を通り、半田ボール供給装置1の外部へ誤って排出されることはない。
Next is a step of opening the stopper and discharging the solder ball (see FIG. 1D). In this step, the operation of the
最後は、ストッパによる遮断工程(図1(D)参照)である。制御部221からの駆動信号を駆動部13に付与し、ストッパ11を左方向へ移動させ、整列路9を遮断する(図6のS8)。遮断した後もしくは遮断と同時に、制御部221からの停止信号により第2のエア供給部17の作動を停止しエアの供給を止める(図6のS8)。
The last is a blocking process using a stopper (see FIG. 1D). A drive signal from the control unit 221 is applied to the
なお、上記の第2実施形態〜第3実施形態において、第1若しくは第2の吸引部をそれぞれ第1及び第2の通気口を介して吸引力を付与する構成としたが、第1及び第2の吸引部それぞれに対応して、吸引口を設ける構成にしてもよいことは言うまでもない。 In addition, in said 2nd Embodiment-3rd Embodiment, although it was set as the structure which provides a suction force through the 1st and 2nd ventilation port, respectively, the 1st or 2nd suction part, It goes without saying that a suction port may be provided corresponding to each of the two suction portions.
以下に、本発明の導電性部材供給装置を半田付け装置に適用した実施例について説明する。図7は、半田付け装置の模式図であり、図8は、半田ボール供給部とノズルを示した部分断面図であり、図9は、図8のIX部の拡大図である。 Below, the Example which applied the electroconductive member supply apparatus of this invention to the soldering apparatus is described. 7 is a schematic diagram of a soldering apparatus, FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a solder ball supply unit and a nozzle, and FIG. 9 is an enlarged view of a part IX in FIG.
半田付け装置351は、架台353と、架台353の作業面353a上に配置される、球状の半田ボールを溶融するためのレーザ照射部355と、半田ボールを吸着保持する吸着部357と、架台353の作業面353a上に配置されるx方向移動可能なx軸方向移動ステージ365及びy軸方向移動可能なy軸方向移動ステージ361と、x軸方向移動ステージ365の上面に固定されるワーク359を搬送するワークトレー367と、y軸方向移動ステージ361上に固定されるz軸方向移動可能なz軸方向移動ステージ363とを備える。
The
吸着部357は、アーム369を介してz軸方向移動ステージ363に固定され、ノズルアーム369が図7中の上下方向を移動する構成である。また、レーザ照射部355も、吸着部357と同様に、照射部支持部材371を介してz軸方向移動ステージ363に接続されている。従って、吸着部357及びレーザ照射部355は、図7の上下方向に移動可能となっている。
The
さらに、z軸方向移動ステージ363が、y軸方向移動ステージ361に固定されているので、z軸方向移動ステージ363がy軸方向(図7の左右方向)に移動可能であり、レーザ照射部355及び吸着部357がy軸方向に移動可能である。
Further, since the z-axis
他方、レーザ照射部355及び吸着部357のx軸方向(図7の紙面の表裏方向)への移動は、x軸方向ステージ365に固定されているワークトレー367を移動することにより行う。
On the other hand, the
ワークトレー367のワーク載置面368は、鉛直方向に対して傾斜しており、載置面368上にワーク359が載置され、電極間の接合がなされる。なお、本実施例では、ワーク359に、ハードディスクに用いられる電子部品を用い、具体的には磁気ヘッドスライダ370が装着されたフレキシャ372である。磁気ヘッドスライダの電極とフレキシャの電極との接合は、半田ボールを用いて半田付けにより行われる。ここで、両電極は90度の角度を挟んで配置され、これらの電極が形成する角部に半田ボールを配置し、当該ボールを熱線等により溶融してこれらの電極間の電気的接合が行われる。
The
半田ボール供給装置301は、架台353の上面353aに固定されている。半田ボール供給装置301の詳細については、図8、9を用いて説明する。図8は、半田ボール供給部とノズルを示した部分断面図、図9は、図8のIX部の拡大図である。
The solder
実施形態2に類似する構成の半田ボール供給装置301は、装置本体307と、第1のエア供給部319と、第1の吸引部341と、第2のエア供給部342と、ストッパを構成するノズル373と、制御部321と、を備える。なお、半田ボール供給装置301の構成は、特に明記しない限り実施形態2と同様の構成及び動作方法(図4)である。
A solder
装置本体307は、略直方体状で中央ブロック308と、その厚さ方向の上面及び下面にそれぞれ装着される板状の上部ブロック310と、底部ブロック312とを備える。中央ブロック308は、半田ボール303を貯留する内部空間305を画成する貫通孔を有し、その貫通孔は、厚さ方向下方に向かい拡開する。また、中央ブロック308の略水平方向に延在し、内部空間305と外部を連通する半田補充孔314が設けられている。この半田補充孔314を介して半田ボール303を内部空間305内へ装填する。なお、半田ボールの装填時以外は、半田補充孔314を閉じる補充孔フタ316が中央ブロック314にねじ止めされている。
The apparatus
さらに、中央ブロック308には、第2の通気構成路318が設けられている。第2の通気構成路318は、中央ブロック308の側面から図面の表裏方向に延在し、さらに厚さ方向の上面側に屈曲して伸び、上面で開口する。
Further, the
また、中央ブロック308の上面に装着される上部ブロック310は、後述するノズル373の先端部を挿入するノズル収容孔375と、ノズル収容孔375に連続し、図8中の左方向に延びる溝377と、を有する。上部ブロック310を中央ブロック308に装着すると、この溝377と中央ブロック308の上面により右方向への水平通路が形成される。この水平通路と、前述の第2の通気構成路318とが、第2の通気路を構成する。従って、第2のエア供給部342からのエアが第2の通気路を通りノズル収容孔375へと供給される。
Further, the
さらに、中央ブロック308の下面に装着される底部ブロック312は、焼結体(多孔質体)から構成される。底部ブロック312には、第1のエア供給部319及び第1の吸引部341がチューブ323を介して連結されている。上記構成により、第1のエア供給部319からのエアや第1の吸引部341からの吸引力が、底板ブロック312の微細孔である第1の通気口を介して内部空間305へ付与される。
Further, the
半田ボール303が吸着保持されるノズル373は、先細り形状であり、半田ボール供給装置301のストッパとして機能する。ノズル373は、半田ボール保持部373aとノズル本体373bとを有する。ノズル373の先端部を構成する半田ボール保持部373aは、ノズル373の開口373dを画成し、半田ボール303の半径方向の位置決めを行う周壁部373fと、半田ボールが軸方向上方への位置決めを行う当接部373cと、を備える。ここで、周壁部373f(開口)の内径は、半田ボール303aの外径より僅かに大きく寸法づけされている。さらに、ノズル373を直立させた状態で、開口373dから当接部373cまでの鉛直方向距離は、半田ボール303aの外径とほぼ同じ大きさに寸法付けされている。従って、半田ボール保持部373aには、一つのみの半田ボール303aを収容できるように寸法付けされている。すなわち、半田ボール保持部373aが半田供給装置301のストッパの機能を果たす。
The
ノズル本体373bには、半田ボール保持部373aの当接部373cを貫通し、吸引力を付与するための吸着エア供給路373eが設けられれている。吸着エア供給路373eには、不図示の吸引ポンプが連結され、吸引力が吸着エア供給路373eを介して半田ボール保持部373aに供給され半田ボールを吸着保持する。なお、本実施例では、ノズル373をノズル収容孔375に挿入した状態では、ノズル373、ノズル収容孔375、内部空間305の中心軸線が略一致する構成である。
The nozzle
上記構成の半田付け装置351の動作について簡単に説明する。まず、ワークトレー367にワーク359を供給する。なお、図7中、ワーク359は一つのみ記載しているが、複数のワークを載置する構成でもよいことは言うまでもない。すなわち、ワークの数と、ノズル373の数を合わせ、一度にすべてのワーク359の半田付け作業を行ったり、単一のノズル373で各ワークに対し半田付け作業を繰り返す構成としてもよい。
The operation of the
次に半田ボール供給装置301を用いて吸着部357のノズル373に半田ボール303を供給する半田ボール供給工程である。半田ボール供給工程では、まず、駆動部379からの指令により、不図示のx軸方向移動ステージと、y軸方向移動ステージ361と、z軸方向移動ステージ363と、を使用してノズル373が移動し、装置本体307のノズル収容孔375内に挿入される。その後は、図4に示す実施形態2のフローチャート同様に半田ボールが半田ボール保持部373a内に収容される。すなわち、ノズル収容孔375内にノズル373が挿入された状態が実施形態2におけるストッパが閉じた状態に対応する。また、ノズル保持部373aが整列路に対応する。なお、上部ブロック310の断面略円形状の溝377の中心線Cと、半田ボール保持部373aの、半田ボール303aとの接点を通り中心線Cに平行な線C’との間の最小長さKは、半田ボール303aの1個乃至1個半分の直径の長さとなるように寸法付けすることが好ましい。
Next, a solder ball supplying step of supplying the
第1のエア供給部319からエアが内部空間305内に供給され、複数の半田ボール303が浮遊し、半田ボール303が半田ボール保持部373a内に導入される。
Air is supplied from the first
次に、半田ボール303aを他の半田ボールから分離するためのエアーが第2のエア供給部342からノズル373の開口373d近傍に水平方向に供給される。このエアにより、一つの半田ボール303aが他の半田ボール303から分離される。さらに、第2のエア供給部342の作動と同時もしくは、その前に、第1のエアー供給部319を不作動にするとともに第1の吸引部341を作動させ、吸引力を内部空間305内に付与する。この時、第2のエア供給部342から供給されたエアの一部が分岐し、内部空間305内において、底部ブロック312側へのダウンフローが形成される。よって、半田ボール303aから、他の半田ボール303が分離され、内部空間305内へ戻される。
Next, air for separating the
さらに、制御部321の指令により第1の吸引部341の動作を停止し、ノズル373の吸引ポンプ(不図示)を動作させ、吸着エアーを半田ボール303aに付与し半田ボール保持部373a内に吸着する。
Further, the operation of the
次は、半田ボール303aをワーク359に搬送する搬送工程である。具体的には、ノズル373をノズル収容孔375から図中上方へ移動し、第2のエア供給部342を停止する。ノズル373をノズル収容孔375から移動した後に、第2のエア供給部342を停止するのは、第2のエア供給部342により内部空間305の下方へのエアを維持することにより、他の半田ボールがノズルに吸着されることを防止するためである。
Next, a transfer process for transferring the
そして、ノズル373をフレキシャ372の電極とヘッドスライダ370の電極により形成される角部に、y軸方向移動ステージ361、z軸方向移動ステージ363、x軸方向移動ステージ365を適宜移動し、位置決めする。
The
最後は、ボンディング工程である。レーザ照射部355から、吸着部357の半田ボール保持部373aに保持されている半田ボール303aにレーザ光を照射し、半田ボール303aを溶融し、フレキシャ372の電極とヘッドスライダ370の電極との半田付けを行う。
The last is a bonding process. The
実施例2は、実施例1と同様に、本発明の導電性部材供給装置を半田付け装置に適用した例である。図10は、半田ボール供給部とノズルを示した部分断面図であり、図11は、図10のXI部の拡大図である。 The second embodiment is an example in which the conductive member supply device of the present invention is applied to a soldering device, as in the first embodiment. FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the solder ball supply unit and the nozzle, and FIG. 11 is an enlarged view of the XI portion of FIG.
実施例2の構成については、実施例1と異なる部分についてのみ説明する。したがって、特に明記していない構成及び動作は、実施例1と同じである。 Regarding the configuration of the second embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described. Therefore, configurations and operations not particularly specified are the same as those in the first embodiment.
半田ボール供給装置401は、装置本体407と、第1のエア供給部419と、第1の吸引部441と、第2のエア供給部420と、ストッパを構成する吸着部(図7の符号357参照)のノズル473と、制御部421を備える。
The solder
装置本体407は、略直方体状の中央ブロック408と、その厚さ方向の下面に装着される板状の底部ブロック412とを備える。すなわち、実施例1と異なり、上部ブロックが設けられていない。
The apparatus
中央ブロック408には、第2の通気路418が設けられている。第2の通気路418は、中央ブロック408の側面から図面の表裏方向に延在し、さらに厚さ方向の上面側に伸び、上面で開口する第2の通気構成路418aと、上面408aに刻設され、内部空間405に連続する溝418bから構成される。
The
半田ボール403を吸着保持するノズル473は、先細り形状であり、半田ボール供給装置401のストッパ及び整列路として機能する。ノズル473は、半田ボール保持部473aとノズル本体473bとを有する。ノズル473の先端部を構成する半田ボール保持部473aは、ノズル473の開口473dを画成し、半田ボール403aの半径方向の位置決めを行う周壁部473fと、ノズル473の軸方向上方への半田ボールの位置決めを行う当接部473cと、を備える。実施例1と異なるのは、ノズル473の外周面に傾斜面473gを形成し、傾斜面473gに接続し、周壁部473fの切り欠き473hを設けたことである。この傾斜面473gを中央部ブロック408aの溝418bに当接させ、第2の通気路418を構成する。従って、ノズル473の中心軸線X1と内部空間405の中心軸線X2とが斜めに交差するような関係でノズル473が配置される。また、第2の通気路418は、ノズル473と中央ブロック408とが接合することにより完成し、第2のエア供給部420からのエアが内部空間403へと供給される。
さらに、半田ボール保持部473aは、実施例1と同様に一つの半田ボールの403aのみを収容できるように寸法付けされている。すなわち、半田ボール保持部473aが半田供給装置401の整列路の機能を果たす。また、当接部473cと周壁部473fとによって半田装置401のストッパの機能を果たす。なお、断面略矩形状の溝418bの中心線Cと、半田ボール403aの上端を通り中心線Cに平行な線C’との最小長さKが、半田ボール1個分乃至1個半分の直径の長さになるように寸法付けすることが好ましい。
The
Further, the solder
上記構成の半田付け装置401の動作は、実施例1と同様であるので説明を割愛する。
Since the operation of the
実施例3は、実施形態3の半田ボール供給装置の変形例である。図12は、半田ボール供給装置の要部断面図である。図13は、第1の動作タイミングを示すタイミングチャートであり、図14は、第2の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 Example 3 is a modification of the solder ball supply device of the third embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part of the solder ball supply device. FIG. 13 is a timing chart showing the first operation timing, and FIG. 14 is a timing chart showing the second operation timing.
実施例3の半田ボール供給装置501は、図5の半田ボール供給装置201に類似する構成である。異なるのは、第2の吸引部545が、半田ボールが進んでいく方向に関しストッパ511より下流側に配置されている点である。さらに、第2の通気口515と、第2の吸引口516とが、整列路509に対して別の箇所に設けられ、第2の吸引口516が、整列路509の延在する方向に複数等間隔に設けられている点である。
The solder
実験条件は、以下の通りである。半田ボール503は、約100μmの径である。第1及び第2のエア供給部519、517から供給される気体は、窒素ガスである。半田ボール供給装置501が配置された環境は、室温が25.3〜26.4°Cで、湿度が48.3〜51.7%であった。さらに、第1のエア供給部から供給されるエアのエア圧は、約50〜80kPaを使用し、第2のエア供給部から供給されるエアのエア圧は約50〜60kPaである。また、半田ボールの帯電対策として、第1のエア供給部519及び第2のエア供給部517から、ガスの流量を調節する不図示のレギュレータの前にイオナイザを挿入し、供給する窒素ガスを除電している。さらに、内部空間505を画成する貯留部504には、アースを接続した。
The experimental conditions are as follows. The
動作タイミングは、図13、14に示す通り、2通りのタイミングで半田ボールの分離の成否を実験した。図13、14中において、縦軸のSVは、第2の吸引部545の動作を示し、CBは、第2のエア供給部517の動作を示し、BBは第1のエア供給部519の動作を示し、BVは第1の吸引部541の動作を示し、ストッパは、ストッパ511の動作を示す。また、横軸は、時間(T)を示す。
As shown in FIGS. 13 and 14, the operation timing was tested for success or failure of the separation of the solder balls at two timings. 13 and 14, SV on the vertical axis indicates the operation of the
図13のタイミングチャートに示す通り、制御部521により各要素を作動する。まず、t1で第2の吸引部545を作動させる。そしてt2において第1のエア供給部519を作動させ、半田ボール503を整列路509内に導入する。なお、初期状態では、ストッパ511は閉じているので、半田ボール503がストッパ511に係止された状態となる。次に、t3において、第2のエア供給部517を作動させて、半田ボール503aと他の半田ボール503を分離する。t3では、さらに、第1のエア供給部519を停止し、第1の吸引部541を作動させる。これにより、第2の通気口515から内部空間505へのエアフローが形成され、半田ボール503aを除く半田ボール503が内部空間505へと戻される。さらに、t4では、第2の吸引部545と第1の吸引部541の作動を停止する一方、第2のエア供給部517の作動は維持され、そのエアにより半田ボール503aは整列路509内に維持される。そして、t5でストッパ511を開放し、半田ボール503aは、矢印x方向へと送られる。そしてt6でストッパ511を遮断し、最後に第2のエア供給部517を停止する。ストッパ511の開放中に誤って他の半田ボール503がストッパ511を通過することを防止するためである。この動作パターンを一工程行うのに、約0.45秒を要した。
As shown in the timing chart of FIG. 13, each element is operated by the
図14に示す第2の動作パターンは、t1、t2での動作は図13と同じである。t3において、第2の吸引部545を停止するとともに、第2のエア供給部517を作動し、整列路509内に整列している半田ボール503aと他の半田ボール503を分離する。t4では、第1のエア供給部519を停止するとともに、第1の吸引部541を作動し、半田ボール503aを除く半田ボール503を内部空間505内に戻す。t5において第1の吸引部541を停止して、t6においてストッパ511を開放し、第2のエア供給部517からのエアにより、ストッパ511を越えてx方向に送られる。そして、t7において、第2のエア供給部517を停止し、ストッパ511で整列路509を遮断して、一工程が終わる。この動作タイミングによれば、一の供給工程に要した時間は、約0.41秒であった。
In the second operation pattern shown in FIG. 14, the operations at t1 and t2 are the same as those in FIG. At t3, the
本発明の実施例によれば、いずれのタイミングチャートを用いても、背景技術に示した構成に比べて、確実に単一の半田ボールを供給できるとともに、供給作業の所要時間も十分満足できるものとなった。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to reliably supply a single solder ball and sufficiently satisfy the time required for the supply work as compared with the configuration shown in the background art, regardless of which timing chart is used. It became.
実施例4は、本発明の導電性部材供給装置を半田付け装置に適用した構成である。図15は、半田ボール供給部とノズルを示した部分断面図である。図16は、実施例4における半田ボールを供給する工程を示す工程図である。なお、上記の実施例1、2、3と異なり、実施例4の半田付け装置は、ノズル内部に供給された半田ボールを吐出する構成である。 In Example 4, the conductive member supply device of the present invention is applied to a soldering device. FIG. 15 is a partial cross-sectional view showing a solder ball supply unit and a nozzle. FIG. 16 is a process diagram illustrating a process of supplying solder balls in the fourth embodiment. Note that, unlike the first, second, and third embodiments, the soldering apparatus according to the fourth embodiment is configured to discharge the solder balls supplied into the nozzle.
実施形態2に類似する構成の半田ボール供給装置601は、固定されており、装置本体607と、第1のエア供給部619と、第1の吸引部641と、第2のエア供給部617と、ストッパ611と、制御部621と、装置本体607と後述する半田付け装置602とを連結する導電性部材移送部すなわち、半田移送チューブ681と、を備える。なお、半田ボール供給装置601の構成は、特に明記しない限り実施形態2と同様の構成(図3)及び動作方法(図4)である。
A solder
装置本体607は、略直方体状の中央ブロック608と、その厚さ方向の下面に装着される板状の底部ブロック612とを備える。中央ブロック608は、半田ボール603を貯留する内部空間605と、内部空間605に連続する整列路609と、を画成する貫通孔を有し、その貫通孔は、厚さ方向下方に向かい拡開する。なお、整列路609の上端、すなわち、装置本体608の上端の開口627には、中空の半田移送チューブ681の一端部が装着されている。半田移送チューブ681は、図15では符号681a、681b、681cで示され、各々分断された部材として示されているが、これらは連続した部材である。後述する他の実施例についても同様である。
The apparatus
さらに、中央ブロック608に、整列路609を遮断及び開放する棒状部材であるストッパ611が配置されている。後述する断面略円形状の第2の通気口615の中心線Cから、ストッパ611の下端を通り、中心線Cに平行な線C’までの整列路609の鉛直方向長さKは、半田ボール603の一個分乃至一個半分の直径とほぼ等しくなるように寸法付けされている。また、整列路609は、ストッパ611を閉じた状態で整列路609内に整列する半田ボールの内、ストッパ611に当接するのは単一の半田ボール603aとなるように、整列路の内径が寸法付けされている。
Further, the
また、中央ブロック608の略水平方向に延在し、内部空間605と外部を連通する半田補充孔614が設けられている。この半田補充孔614を介して半田ボール603が内部空間605内へ装填される。なお、半田ボールの装填時以外は、半田補充孔614を閉じる補充孔フタ616が中央ブロック608にねじ止めされている。
In addition, a
さらに、中央ブロック608に設けられている第2の通気路618は、中央ブロック608の側面から図面の表裏方向に延在し、図中の水平方向右方である内部空間605側に屈曲して伸び、整列路609の開口である第2の通気口615を介して内部空間605と連通する。
Further, the
また、中央ブロック608の下面に装着される底部ブロック612は、焼結体(多孔質体)から構成される。底部ブロック612には、第1のエア供給部619及び第1の吸引部641がチューブ623を介して連結されている。上記構成により、第1のエア供給部619からのエアや第1の吸引部641からの吸引力が、底板ブロック612の微細孔である第1の通気口を介して内部空間605へ付与される。
The
次に、半田ボール供給装置601に連結されている半田付け装置602のノズル673について説明する。なお、本実施例の移動可能の半田付け装置は、図7に示した半田付け装置と同様の構成であるので、異なる部分についてのみ説明する。
Next, the
半田付け装置602のノズルは673は、ノズル先端部673aと、ノズル本体673bと、を有する。
The
ノズル本体673bの内部には、半田収容空間683が設けられ、半田収容空間683と連通する半田導入口673iが外部に開口している。半田導入口673iと、中央ブロック608の開口627は、半田移送チューブ681により連結されている。
A
ノズル先端部673aには、ノズル先端部673aの軸方向に延びるノズル吐出路673eと、ノズル吐出路673eに連通し外部に開口する吐出口673fとが、設けられている。
The
半田移送チューブ681を介して、半田ボール供給装置601からノズル673の半田収容空間683に移送される半田ボール603は、ノズル吐出路673eを通り、ノズル673の外部へ吐出される。
The
上記構成のように、半田付け装置601が移動可能な構成であって、半田ボール供給装置602が固定されている場合には、可撓性を有する半田移送チューブ681を、ノズルの可動域内の動作を妨げない長さとすることにより、半田付け作業の自由度を向上することができる。
When the
半田ボールを半田付け装置602の半田収容空間683内に移送するには、例えば、特願2005−124607に開示されるように、内部空間605から半田収容空間683内に供給するための機構が必要となる。しかし、本実施例によれば、半田ボール供給装置601が備える第2のエア供給部617からのエアを用いることにより、半田ボール供給装置601から排出された半田ボール603は、半田付け装置602の半田収容空間683内に移送させることができる。結果として、半田ボール移送のために必要な構成を簡易にすることが可能となる。
In order to transfer the solder balls into the
上記構成の半田付け装置602の動作について簡単に説明する。図16に示すように、半田ボール603をノズル673に供給する工程は、半田供給装置の各要素の形状は図3と異なるものの、図4に示した工程図とほぼ同じである。すなわち、半田供給装置から半田ボールを排出する工程までは同じである。ただ、半田ボール供給装置601から排出された半田ボール603は、半田移送チューブ681を介して、半田付け装置602の半田収容空間683内に移送される(図16のS12)。
The operation of the
そして、最後に、ストッパ611による整列路609の遮断工程である(図16のS8)。上記工程が、一つの半田ボール603が半田ボール供給装置601から半田付け装置602に供給する一工程である。
And finally, it is the block process of the
実施例5は、実施例4の変形例である。すなわち、半田移送チューブに第3の吸引部を設ける構成である。以下、本発明の導電性供給装置の実施例5について、実施例4と異なる部分について説明する。従って、特に説明しない限り、実施例4と同様の構成及び動作を行う。 The fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment. That is, the third suction portion is provided in the solder transfer tube. Hereinafter, a different part from Example 4 is demonstrated about Example 5 of the electroconductive supply apparatus of this invention. Therefore, unless otherwise specified, the same configuration and operation as in the fourth embodiment are performed.
図17は、半田ボール供給部とノズルを示した部分断面図である。図18は、実施例5による半田ボール供給方法の工程を示す工程図である。 FIG. 17 is a partial cross-sectional view showing a solder ball supply unit and a nozzle. FIG. 18 is a process diagram illustrating a process of the solder ball supply method according to the fifth embodiment.
半田ボール供給装置701と半田付け装置702とを連結する半田移送用チューブ781bには、略直方体状の半田移送部787が装着されている。半田移送部787は、下板移送ブロック787aと、下板移送ブロック787aの図中において上面に固定された上板移送ブロック787bと、を備える。下板移送ブロック787aの上面には、長手方向に溝787cが刻設されている。従って、溝787cと上板移送ブロック787bの下面とにより、半田移送路791が形成される。
A
また、上板移送ブロック787bは、焼結体(多孔質体)から構成されている。さらに、上板移送ブロック787bには、第3の吸引部789が、上板移送ブロック787bの図中の上面に対して略垂直方向に連結されている。従って、第3の吸引部789(第3の吸引手段)からの吸引力は、上板移送ブロック781bの微細孔である第3の通気口を介して半田ボール移送路791へ付与される。第3の吸引部789は、制御部721に接続され、制御部721からの駆動信号を受けると駆動する。従って、第3の吸引部789も、他のエア供給部や吸引部、ストッパ等の駆動タイミングに対して所定の駆動タイミングで駆動させることができる。
The upper
上記構成の半田ボール供給装置の動作について説明する。排出工程における第1の吸引部741を停止する(図18のS10)手順までは実施例4(図16)と同じである。
The operation of the solder ball supply apparatus having the above configuration will be described. The procedure up to the procedure of stopping the
実施例5では、次にストッパ711を開き、整列路を開放するとともに、第3の吸引部789を駆動する(図18のS13)。第3の吸引部789を駆動させると、吸引力が半田移送路791に付与される。第2のエア供給部717からの圧縮エアにより、ストッパ711を超えて移動する半田ボール703cに対して、半田移送部787への付勢力を補助的に付与する。すなわち、半田ボール供給装置701と半田付け装置702との間が、第2のエア供給部717から圧縮エアだけでは、半田ボール703cを移送するのに十分な付勢力が得られないような距離離れていても、半田ボール703cに対して吸引力からなる付勢力を補助的に付与できる。結果として、半田移送チューブ781a〜781c内で半田ボール703cが止まってしまうことを防止して、確実にノズル783の半田収容空間783内に半田ボール703を供給できる(図18のS12)。
In the fifth embodiment, the stopper 711 is then opened, the alignment path is opened, and the
排出工程では、さらに、半田ボール703cがストッパ711を通過した後、ストッパ711を閉鎖する。次いで、半田ボールが半田収容空間783に達した後第2のエア供給部717を停止し、半田ボールが半田移送路791を通過する直前に第3の吸引部789を停止する(図18のS14)。
In the discharging process, after the
実施例6は、実施例5の変形例であり、半田移送チューブに、第3の吸引部の代わりに第3のエア供給部を設ける構成である。以下、本発明の導電性供給装置の実施例6について、実施例5と異なる部分について説明する。従って、特に説明しない限り、実施例5と同様の構成及び動作を行う。 The sixth embodiment is a modification of the fifth embodiment, and has a configuration in which a third air supply unit is provided in the solder transfer tube instead of the third suction unit. Hereinafter, a different part from Example 5 is demonstrated about Example 6 of the electroconductive supply apparatus of this invention. Therefore, unless otherwise specified, the same configuration and operation as in the fifth embodiment are performed.
図19は、半田ボール供給部とノズルを示した部分断面図である。半田移送部は、半田ボール供給装置801と半田付け装置802とを連結する半田移送チューブ881と、半田移送チューブ881の途中に装着される半田移送ブロック887とから構成される。半田移送ブロック887には、その長手方向に貫通する貫通孔であり、半田ボールが通る半田移送構成路891が刻設されている。また、半田移送構成路891の両端が半田移送チューブ881に連結され、半田移送チューブ881と半田移送構成路891とが、半田供給装置801から半田付け装置802の半田収容空間883までの半田ボールの移送路を構成する。
FIG. 19 is a partial cross-sectional view showing a solder ball supply unit and a nozzle. The solder transfer unit includes a
さらに、半田移送部887には、第3の通気路892が設けられている。第3の通気路892は、半田移送構成路891に対して傾斜して延在し、第3の通気口893を介して半田移送構成路891に連通する。
Furthermore, a
第3の通気路892には、第3のエア供給部889(第3のエア供給手段)が連結されている。第3のエア供給部889からの圧縮エアは、半田移送構成路891内で、半田ボール803を移送する方向(矢印895)に流れるエアに沿った方向の流れを形成する。すなわち、第3のエア供給部889は、第2のエア供給部817からの付勢力を補助する手段として機能するため、半田移送構成路891と第3のエア供給路893との間のなす角度αが、鋭角であることが好ましい。
A third air supply unit 889 (third air supply means) is connected to the
このように、第3のエア供給部889からの圧縮エアは、第3のエア供給路892を通り、半田移送部887の第3の通気口893を介して半田移送構成路891内へ付与される。第3のエア供給部889は、制御部821に接続され、制御部821からの駆動信号により第3のエア供給部889が駆動する。従って、第3のエア供給部889も、他のエア供給部や吸引部、ストッパ等に対して所定の駆動タイミングで駆動させることができる。その他の構成は、実施例5と同様であるので、詳細を割愛する。
As described above, the compressed air from the third
上記構成の半田ボール供給装置の動作について簡単に説明する。実施例5と異なるのは、排出工程である。排出工程における第1の吸引部841を停止する(図18のS10参照)手順までは同じである。次に、ストッパ811を開き、整列路809を開放するとともに、第3のエア供給部889(図18のS13に相当)を駆動する。第3のエア供給部889を駆動させると、圧縮空気が半田移送路891内に供給され、ストッパ811を越えて移動する半田ボール803cに対して半田付け装置802への付勢力を追加的に加えることができる。すなわち、第3のエア供給部889を設けることにより、半田ボール供給装置801と半田付け装置802との間の距離を長くとる必要がある場合であっても、半田ボール803cに対して圧縮エアにより付勢力を付与することができる。結果として、半田移送チューブ881内で半田ボール803が止まることを防止して、確実にノズル873の半田収容空間883内に半田ボール803を供給できる(図18のS12参照)。
The operation of the solder ball supply apparatus having the above configuration will be briefly described. What is different from the fifth embodiment is a discharge process. The procedure is the same up to the procedure of stopping the
このように、第2のエア供給部817からの圧縮エアにより、少なくとも半田移送部887まで半田ボール803を供給することができれば、半田移送部887から半田付け装置802までの移送は、第3のエア供給部889からの圧縮エアにより行うことができる。
As described above, if the
このように、第2のエア供給部817からの圧縮エアの付勢力が十分でないときには、第3のエア供給部889を半田移送チューブ881の途中に設けることで、確実に半田ボール803を半田付け装置802に供給することができる。
As described above, when the urging force of the compressed air from the second air supply unit 817 is not sufficient, the
排出工程では、さらに、半田ボール803cがストッパ811を通過した後、ストッパ811を閉鎖するとともに、第2のエア供給部817及び第3のエア供給部889を停止する(図18のS14に相当)。
In the discharging process, after the solder ball 803c passes through the stopper 811, the stopper 811 is closed and the second air supply unit 817 and the third
実施例7は、実施例4(図15)に第2のストッパを設けた構成である。以下に、実施例7について図面を参照しつつ説明する。図20は、半田ボール供給部とノズルを示した部分断面図である。図21は、実施例7による半田ボール供給方法の工程を示す工程図である。 In the seventh embodiment, the second stopper is provided in the fourth embodiment (FIG. 15). Hereinafter, Example 7 will be described with reference to the drawings. FIG. 20 is a partial cross-sectional view showing a solder ball supply unit and a nozzle. FIG. 21 is a process diagram illustrating the process of the solder ball supply method according to the seventh embodiment.
第2のストッパ997は、半田ボール供給装置901と半田付け装置902とを連結する半田移送用チューブ981であって、半田付け装置902の近傍に装着され、半田移送チューブ981を開放/遮断する。第2のストッパ997は、半田移送用チューブ981に固定される第2のストッパ本体998と、半田移送用チューブ981のストッパ用孔998aを介して、半田移送チューブ981内部(すなわち、半田ボールが移送される経路)に進入し半田移送チューブ981を開放/遮断する棒状の第2のストッパ999と、を有する。さらに、第2のストッパ999は、第2の駆動部994に連結されている。第2の駆動部994により、第2のストッパ999が、矢印996方向に移動し半田移送チューブ981の内部を開放若しくは遮断する。
The
また、第2の駆動部994は、制御部921に連結されているので、制御部921からの駆動信号を受けるとストッパ999が駆動し、半田移送チューブ981内部を遮断/開放する。このように制御部921には、ノズル駆動部913、エア供給部、吸引部等が連結されているので、各要素は、互いに所定の駆動タイミングで駆動することができる。その他の構成は、実施例4と同様であるので、詳細を割愛する。
In addition, since the
上記構成の半田ボール供給装置の動作について説明する。まず、第1のストッパ911及び第2のストッパ999を閉める(図21のS1)。単一の半田ボールを排出する排出工程は、実施例4に関連して説明した通り(図16)、第1のストッパ911を開放する。半田ボール903cは、第2のストッパ999へ移送される(S15)。
The operation of the solder ball supply apparatus having the above configuration will be described. First, the
次に、第1のストッパ911を閉じるとともに、第2のエア供給部917を停止する(S16)。
Next, the
次に、第1のエア供給部919を駆動させる(S2)とともに、第2のストッパ999を開く(S17)。第2のストッパ999に到達した半田ボール903dは、第1のエア供給部919からの圧縮エアにより、半田ボール903dが半田付け装置902の半田収容空間983内に導入される。その後、第2のストッパ999を閉鎖する(S18)。
Next, the first
他方、第1のエア供給部919からの圧縮空気により、内部空間905内から次に移送される半田ボール903が、整列路909内に整列する(S3)。そして、先と同様に、第2のエア供給部からのエアにより分離され(S4)、第2のストッパへと(S15)へと移送される。
On the other hand, the
このように、第2のストッパ999の開放と、第1のエア供給部919とを同期させている。結果として、第2のストッパ999に到達した最初の半田ボール903を、半田付け装置902内に移送させるとともに、内部空間903にある次の半田ボールを903を整列路909内に導入させることができる。すなわち、前述した実施形態や実施例では、第2のエア供給部からの圧縮空気により半田ボールを移送したが、本実施例(及び後述の実施例9)では、第2のストッパ999の位置からの半田ボール903dの移送は第1のエア供給部919からの圧縮空気により行われる。
In this way, the opening of the
上記構成によれば、実施例4〜6の半田ボール供給装置に比べ、半田移送チューブ981の長さが長尺化した場合であっても、ノズル973の半田収容空間983に的確なタイミングで半田導入することができる。
According to the above configuration, even when the length of the
実施例8は、実施例7の変形例である。図22は、半田ボール供給装置と半田付け装置とを備える半田システムの断面図である。実施例7は、半田ボール供給部と半田付け装置とが別体とした構成であったが、実施例8は、半田ボール供給装置と半田付け装置とが一体的に形成された構成である。なお、実施例8の構成の装置を移動させる機構を図示していないが、図7と同様の駆動機構を設けることにより位置決めを行うことが可能である。 The eighth embodiment is a modification of the seventh embodiment. FIG. 22 is a cross-sectional view of a solder system including a solder ball supply device and a soldering device. In the seventh embodiment, the solder ball supply unit and the soldering device are separated from each other, but in the eighth embodiment, the solder ball supply device and the soldering device are integrally formed. Although a mechanism for moving the apparatus having the configuration of the eighth embodiment is not shown, positioning can be performed by providing a drive mechanism similar to that shown in FIG.
半田ボール供給装置1001は、後述する半田付け装置1102の側部に装着されている。半田ボール供給装置1001は、一辺が開口し略直方体形状の装置本体1002と、装置本体1002の開口を塞ぐ端板1123と、を備える。さらに、装置本体1002は、貯留部1004と、整列部1008と、移送部1081と、を備える。
The solder
装置本体1002の貯留部1004は、端板1123と装置本体1002内部に設けられた凹部により画成され、半田ボール1003を貯留するための内部空間1005を備える。貯留部1004に連続する整列部1008は、内部空間1005に連通する整列路1009が設けられている。さらに、整列部1008に連続するのは移送部1081である。移送部1081内には、整列路1009に連通する移送路1091が設けられている。また、移送部1081は、ノズル本体1105に固定されている。移送部1081は、半田付け装置1102の半田収容空間1109に連通する。すなわち、内部空間1005から半田収容空間1109までは連通する構成である。なお、本実施例では、整列路1009及び移送路1091は、装置本体1002の短手方向であって内部空間1005から直線状に延び、その径は、半田ボール1003より若干大きく寸法付けされている。
The
さらに、端板1123には、内部空間1005に連通する第1の通気口1124が設けられている。第1の通気口1124は、前述した実施例と同様に焼結金属等からなる多孔質体から形成されている。なお、図22の明瞭化のため、端板1123のハッチングは割愛し、第1の通気口1124のハッチングは、多孔質体を示す(後述する図24も同様である)。
Further, the
さらに、整列部1008には、第2のエア供給路1015が設けられている。第2の通気路1015は、第2の通気口1016を介して整列路1009に連通している。
Further, the
また、整列路1009と移送路1091の境界領域には、整列路1009に連通し、第1のストッパ1011を挿脱可能に収容する第1のストッパ収容路1029が設けられている。さらに、移送部1081には、移送路1091と連通し、第2のストッパ1099を挿脱可能に収容する第2のストッパ収容路1121が設けられている。第1のストッパ1011及び第2のストッパ1099を挿脱することにより、整列路1009及び移送路1091を開放/遮断する。
In addition, a boundary region between the
次に、半田付け装置1102について説明する。半田付け装置1102は、半田部材を吐出するためのノズル1107と、ノズル1107を保持するためのノズル本体1105と、を備える。ノズル本体1105は略円錐筒形状であり、その内部には先細りの半田導入空間1183を有する。
Next, the
ノズル本体1105の側面には、半田導入口1103aが設けられている。半田導入口1103aは、前述の半田移送路1091に連通している。したがって、半田ボール1003は、半田移送路1091から半田導入口1103aを介してノズル本体1105の半田導入空間1183へと導入される。
A
ノズル本体1105の上面には、蓋部1110が不図示のOリング等を介して装着されている。なお、不図示のレーザ照射部(図7の355参照。)からのレーザ光が蓋部1110を透過して、ノズル本体1105の半田導入空間1183に進入する。よって、ノズル本体1105の半田導入空間1183は、レーザ経路としても機能する。
A
ノズル本体1105の下端に固定されているノズル1107は、先細りの円筒状の部材であり、その内部に半田収容空間1109を備えノズル本体1105の半田導入空間1183に連通する。ノズル1107の下側端部は、半田ボール1003をノズル外部へ射出するための開口部1115を構成する。
The
ノズル1107の半田収容空間1109の内径および開口部1115の径は、少なくとも半田ボール1003の外径より若干大きく、半田収容空間1109内を半田ボール1003が自由に移動できる構成である。
The inner diameter of the
さらに、開口部1115の近傍には、開口部1115の開閉を行うL字状ストッパ1117が配置されている。L字状ストッパ1117は公知のピエゾ素子等の駆動手段により矢印1119方向(左右方向)に移動することで、開口部1115の開閉を行う。
Further, an L-shaped
なお、半田ボール供給装置本体1002の端板1124から、半田付け装置1102のノズル1107の開口部1115までの距離(L)は、適宜変更できることは言うまでもない。
Needless to say, the distance (L) from the end plate 1124 of the solder ball supply apparatus main body 1002 to the
また、前述した他の実施例と同様に、エア供給部、吸引部、制御部、駆動部等を備えている。 Further, similarly to the other embodiments described above, an air supply unit, a suction unit, a control unit, a drive unit, and the like are provided.
次に、上記構成のシステムにおける半田供給方法について図面を参照しつつ簡単に説明する。慨して、実施例8は、実施例7と同様の動作を行う。なお、図22(A)は、すでに、最初の半田ボール1003bが第2のストッパ1099に到達した状態にある。すなわち、S1からS16までの工程を経た状態を示している。なお、第1、第2のストッパ1029、1099は、閉じた状態となっている。
Next, a solder supply method in the system configured as described above will be briefly described with reference to the drawings. Accordingly, the eighth embodiment performs the same operation as that of the seventh embodiment. In FIG. 22A, the
次に、図22(B)に示されるように、第1のエア供給部1019からの圧縮エアにより(S2)、半田ボール1003が整列路1009内に一列に整列される(S3)。また、第1のエア供給部1019を駆動させるとほぼ同時に、第2のストッパ1099を開き、移送路1091を開放し、最初の半田ボール1003bが半田収容空間1109内に導入する(S17)。
Next, as shown in FIG. 22B, the
そして、第2のエア供給部1017を動作させて圧縮空気が第2のエア供給路1015を介して整列路1009内に供給される(S4)。その結果、半田ボール1003bと、その他の半田ボール1003は、分離される。
Then, the second
次に、第1のエア供給部1019を停止させるとともに、第1の吸引部1041を動作させる(S9)。その結果として、半田ボール1003cを除く他の半田ボール1003は内部空間1005内に引き戻される(図22(C))。
Next, the first
次に、第1の吸引部1041を停止し(S10)、第1のストッパ1011を開き(S7)、整列路1009を開放する。第2のエア供給部1017からの圧縮エアにより半田ボール1003cが第2のストッパ1099に到達し係止される(S15、図22(D))。
Next, the
他方、ノズル1107内に位置する半田ボール1003bは、所定のタイミングでL字状ストッパ1117が開口部1115を開放することにより、ノズル1107の外部へ吐出される(図22(D))。すなわち、半田ボール1003cが第2のストッパ1099に係止された状態で、半田ボール1003bを吐出することになる。
On the other hand, the
次に、第1のストッパ1011を閉めることにより整列路1009を遮断する(S16)。また、L字状ストッパ1117により開口部1115を閉鎖し、図22(A)に示す状態となる。
Next, the
上記のように、連続する複数の半田ボールの最初の半田ボールを吐出する際には、第2番目の半田ボールが第2のストッパ1121に到達している。よって、全体として、半田ボール供給工程の一サイクルに要する時間を短縮化することができる。 As described above, when the first solder ball of a plurality of continuous solder balls is discharged, the second solder ball reaches the second stopper 1121. Therefore, as a whole, the time required for one cycle of the solder ball supplying process can be shortened.
発明者等は、上記構成の半田ボール供給装置を用いて半田付け装置に半田ボールを供給する工程の一サイクルが、約400ms/個であるとの知見を得た。従って、従来の構成に比べ半田ボール供給工程に要する時間の短縮化を実現できた。 The inventors have found that one cycle of supplying a solder ball to a soldering apparatus using the solder ball supply apparatus having the above configuration is about 400 ms / piece. Accordingly, the time required for the solder ball supplying process can be shortened as compared with the conventional configuration.
実施例9は、実施例8の変形例である。図23は、フローチャートを示し、図24(A)〜(D)は、半田ボール供給装置と半田付け装置とレーザ照射部と制御部とを備える半田システムの各工程を示す断面図である。実施例8の半田ボール供給装置は、2つのストッパを備える構成であったが、実施例9は、単一のストッパを備える構成である。なお、実施例9の半田システムを移動させる機構を図示していないが、図7と同様の駆動機構を設けることにより位置決めを行うことが可能である。 The ninth embodiment is a modification of the eighth embodiment. FIG. 23 is a flowchart, and FIGS. 24A to 24D are cross-sectional views illustrating steps of a solder system including a solder ball supply device, a soldering device, a laser irradiation unit, and a control unit. The solder ball supply device according to the eighth embodiment has a configuration including two stoppers, but the ninth embodiment has a configuration including a single stopper. Although a mechanism for moving the solder system of the ninth embodiment is not shown, positioning can be performed by providing a drive mechanism similar to that shown in FIG.
半田ボール供給装置2001は、後述する半田付け装置2102の側部に装着されている。半田ボール供給装置2001は、一辺が開口し略直方体形状の装置本体2002と、装置本体2002の開口を塞ぐ端板2123と、を備える。さらに、装置本体2002は、貯留部2004と、整列部2008と、移送部2081と、を備える。
The solder
装置本体2002の貯留部2004は、端板2123と装置本体2002内部に設けられた凹部により画成され、半田ボール2003を貯留するための内部空間2005を備える。貯留部2004に連続する整列部2008は、内部空間2005に連通する整列路2009が設けられている。さらに、整列部2008に連続するのは移送部2081である。移送部2081内には、整列路2009に連通する移送路2091が設けられている。また、移送部2081は、ノズル本体2105に固定されている。移送部2081は、半田付け装置2102の半田収容空間2109に連通する。すなわち、内部空間2005から半田収容空間2109までは連通する構成である。なお、本実施例では、整列路2009及び移送路2091は、装置本体2002の短手方向であって内部空間2005から直線状に延び、その径は、半田ボール2003より若干大きく寸法付けされている。
The storage portion 2004 of the apparatus
さらに、端板2123には、内部空間2005に連通する第1の通気口2124が設けられている。第1の通気口2124は、前述した実施例と同様に焼結金属等からなる多孔質体から形成されている。
Further, the
さらに、整列部2008には、第2のエア供給部2017が設けられている。第2の通気路2015は、第2の通気口2016を介して整列路2009に連通している。通気路2015は、整列路2009に延在する方向に対して略直交するように延在する。なお、断面略円形の第2の通気路2015の中心線Cと、ストッパ2011の端面2011aを通り、中心線Cに平行な線C’との最小長さKは、半田ボール2003の1個分乃至1個半分の直径の長さとすることが好ましい(図24(b))。
Further, the alignment unit 2008 is provided with a second
また、整列路2009と移送路2091の境界領域には、整列路2009に連通し、第1のストッパ2011を挿脱可能に収容する第1のストッパ収容路2029が設けられている。第1のストッパ2011を挿脱することにより、整列路2009と移送路2091との間を開放若しくは遮断する。
In addition, a first
次に、半田付け装置2102について説明する。半田付け装置2102は、半田部材を吐出するためのノズル2107と、ノズル2107を保持するためのノズル本体2105と、を備える。ノズル本体2105は略円錐筒形状であり、その内部には先細りの半田導入空間2183を有する。
Next, the
ノズル本体2105の側面には、半田導入口2103aが設けられている。半田導入口2103aは、前述の半田移送路2091に連通している。したがって、半田ボール2003は、半田移送路2091から半田導入口2103aを介してノズル本体2105の半田導入空間2183へと導入される。
A
ノズル本体2105の上面には、蓋部2110が不図示のOリング等を介して装着されている。なお、蓋部2110には、レーザ照射部2355が装着されレーザ光が蓋部2110を透過して、ノズル本体2105の半田導入空間2183に進入する。よって、ノズル本体2105の半田導入空間2183は、レーザ経路としても機能する。
A
ノズル本体2105の下端に固定されているノズル2107は、先細りの円筒状の部材であり、その内部に半田収容空間2109を備える。半田収容空間2109は、ノズル本体2105の半田導入空間2183に連通する。ノズル2107の下側端部は、半田ボール2003をノズル外部へ射出するための開口部2115を構成する。
The
ノズル2107の半田収容空間2109の内径および開口部2115の径は、少なくとも半田ボール2003の外径より若干大きく、半田収容空間2109内を半田ボール2003が自由に移動できる構成である。
The inner diameter of the
さらに、開口部2115の近傍には、開口部2115の開閉を行うL字状ストッパ2117が配置されている。L字状ストッパ2117は公知のピエゾ素子等の駆動手段により矢印2119方向(左右方向)に移動することで、開口部2115の開閉を行う。
Further, an L-shaped
なお、半田ボール供給装置本体2002の端板2124から、半田付け装置2102のノズル2107の開口部2115までの距離(L)は、適宜変更できることは言うまでもない。
Needless to say, the distance (L) from the
また、前述した他の実施例と同様に、エア供給部2019、2017、吸引部2041、制御部2121、駆動部2013等を備えている。
Further, similarly to the other embodiments described above,
次に、上記構成の半田システムにおける半田供給方法について図面を参照しつつ簡単に説明する。慨して、実施例9は、実施例8と同様の動作を行う。なお、図24(A)は、すでに、最初の半田ボール2003bが半田収容空間2109内に到達しL字状ストッパ2117に支持された状態にある。すなわち、S1からS8までの工程を経た状態を示している。なお、ストッパ2011は、閉じた状態とする(S1)。
Next, a solder supply method in the solder system having the above configuration will be briefly described with reference to the drawings. Accordingly, the ninth embodiment performs the same operation as that of the eighth embodiment. In FIG. 24A, the
次に、図24(B)に示されるように、第1のエア供給部2019からの圧縮エアにより(S2)、半田ボール2003が整列路2009内に一列に整列される(S3)。
Next, as shown in FIG. 24B, the
そして、第2のエア供給部2017を動作させて圧縮空気が第2のエア供給路2015を介して整列路2009内に供給される(S4)。その結果、半田ボール2003cと、その他の半田ボール2003との間に第2のエア供給部2017からエアが供給される。なお、第2のエア供給部2017を駆動する際、併せて、L字状ストッパ2117を開放し、半田収容空間2109内の最初の半田ボール2003bがノズル2107の外部へ吐出される。半田ボール2003bを吐出した後、即座にL字状ストッパ2117は、開口部2115を閉じる。
And the 2nd
S4の次に、第1のエア供給部2019を停止させるとともに、第1の吸引部2041を動作させる(S9)。その結果として、半田ボール2003cを除く他の半田ボール2003は内部空間2005内に引き戻される(図24(C))。
Next to S4, the first
次に、第1の吸引部2041を停止し(S10)、第1のストッパ2011を開き(S7)、整列路2009を開放する。第2のエア供給部2017からの圧縮エアにより半田ボール2003cが半田収容空間2109内に導入される(S8、図24(D))。
Next, the
次に、ストッパ2011を閉めることにより整列路2009を遮断(S8)し、図24(A)に示す状態となる。
Next, by closing the
上記のように、複数の半田ボールの最初のものを吐出する際には、第2番目の半田ボールがストッパ2011に到達している。よって、実施例8と比較すると、全体として、半田ボール供給工程の一サイクルに要する時間を短縮化することができる。
As described above, when the first of the plurality of solder balls is discharged, the second solder ball reaches the
なお、実施例4〜9の半田ボール供給装置は、図3に示した実施形態2の構成を適用したが、実施形態1若しくは3の構成を適用できることは言うまでもない。
In addition, although the structure of
本実施形態及び実施例におけるエア供給部としては、公知の加圧気体を付与する圧力源を用い、吸引部としては、空気を吸引できる真空源を用いることができる。また、エア供給部と吸引部とを兼用した正圧と負圧とで切り替え可能な圧力源を使用することも可能である。
さらに、上記実施形態及び実施例では、整列路に整列させた半田ボールに対して、略直交する方向から通気口を介して圧縮エアを供給し、単一の半田ボールと、その他の半田ボールを分離する構成としたが、必ずしも整列路と通気路とは、直交させる必要はない。半田ボール同士を分離できるように、整列路に対する傾斜角を有する方向から圧縮エアを供給できる構成であればよい。
In the present embodiment and examples, a pressure source that applies a known pressurized gas can be used as the air supply unit, and a vacuum source that can suck air can be used as the suction unit. It is also possible to use a pressure source that can be switched between a positive pressure and a negative pressure that serve both as an air supply unit and a suction unit.
Further, in the above-described embodiment and examples, compressed air is supplied to the solder balls aligned in the alignment path from the direction substantially orthogonal through the vents, and a single solder ball and other solder balls are supplied. However, the alignment path and the ventilation path are not necessarily orthogonal to each other. Any configuration may be used as long as compressed air can be supplied from a direction having an inclination angle with respect to the alignment path so that the solder balls can be separated from each other.
ストッパの形状、位置等は上記実施形態及び実施例の形状に限定されることはない。 The shape, position, etc. of the stopper are not limited to the shapes of the above-described embodiment and examples.
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。 The present invention can be embodied in many forms without departing from its essential characteristics. Therefore, it is needless to say that the above-described embodiment is exclusively for description and does not limit the present invention.
1 半田ボール供給装置
3 半田ボール
5 内部空間
9 整列路
11 ストッパ
13 駆動部
15 第2の通気口
17 第2のエア供給部
19 第1のエア供給部
21 制御部
681 移送部
789 第3の吸引部
791 移送路
889 第3のエア供給部
999、1121 第2のストッパ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記導電性部材が貯留される内部空間と、前記内部空間に連通する第1の通気口と、を有する貯留部と、
前記導電性部材を一列状に整列させ、前記内部空間と連通する整列路と、前記整列路に連通する第2の通気口と、を有する整列部と、
前記整列路を遮断/開放する第1のストッパと、
前記第1の通気口から前記内部空間を介して前記整列路へのエアを供給する第1のエア供給手段と、
前記接合装置の前記ノズルの内部と前記整列部の整列路とを連通する移送路を有する導電性部材移送部と、
前記第2の通気口から、前記整列路内にエアを供給する第2のエア供給手段と、
前記ストッパを閉じた状態で、前記第1のエア供給手段を動作させエアを供給することにより、前記導電性部材を前記整列路に導入し、前記第2のエア供給手段を動作させて前記整列路にエアを供給するように制御する制御手段と、を備え、
前記第2の通気口と前記第1のストッパとの前記整列する方向における距離が、前記導電性部材の一個分乃至一個半分の寸法にほぼ等しく、
前記整列路内の前記導電性部材が、前記第1のエア供給手段若しくは第2のエア供給手段からのエアにより、前記移送路を介して前記ノズルの内部へ供給される導電性部材供給装置。 A conductive member supply device for supplying conductive members one by one to a joining device having a nozzle,
A storage section having an internal space in which the conductive member is stored, and a first vent communicating with the internal space;
An alignment portion having the conductive members aligned in a line and having an alignment path communicating with the internal space and a second vent opening communicating with the alignment path;
A first stopper for blocking / opening the alignment path;
First air supply means for supplying air from the first vent to the alignment path through the internal space;
A conductive member transfer section having a transfer path that communicates the inside of the nozzle of the joining apparatus and the alignment path of the alignment section;
Second air supply means for supplying air into the alignment path from the second vent;
With the stopper closed, the first air supply means is operated to supply air, whereby the conductive member is introduced into the alignment path, and the second air supply means is operated to operate the alignment. Control means for controlling to supply air to the road,
A distance between the second vent hole and the first stopper in the alignment direction is substantially equal to a size of one to one half of the conductive member;
The conductive member supply device in which the conductive member in the alignment path is supplied to the inside of the nozzle through the transfer path by the air from the first air supply unit or the second air supply unit.
第1のストッパにより整列路を遮断した状態で、前記内部空間に貯留された前記導電性部材に対して、前記内部空間に連通する前記第1の通気口からエアを供給し、前記整列部の前記整列路内に前記導電性部材を一列状に整列させる整列工程と、
前記整列工程で整列した前記導電性部材に、前記整列路に連通し、前記第1のストッパからの前記導電性部材が整列する方向における距離が、導電性部材一個分乃至一個半分の寸法である第2の通気口からエアを供給し一個の導電性部材を分離する分離工程と、
前記第1のストッパを開放し、前記第2の通気口からエアを供給することにより、前記整列路及び前記整列路に連通する移送部の移送路を介して接合装置のノズル内に前記一個の導電性部材を供給する供給工程と、を備える導電性部材供給方法。 A conductive member supply method for supplying the conductive members stored in the internal space of the storage portion one by one from the alignment path of the alignment portion communicating with the internal space into the nozzle of the joining device,
In a state where the alignment path is blocked by the first stopper, air is supplied to the conductive member stored in the internal space from the first vent hole communicating with the internal space, and Aligning the conductive members in a line in the alignment path;
A distance in a direction in which the conductive member aligned in the alignment step communicates with the alignment path and the conductive member is aligned from the first stopper is a size of one conductive member to one half. A separation step of supplying air from the second vent and separating one conductive member;
By opening the first stopper and supplying air from the second vent hole, the one stopper is inserted into the nozzle of the joining apparatus via the alignment path and the transfer path of the transfer portion communicating with the alignment path. A conductive member supply method comprising: a supply step of supplying a conductive member.
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