JP2010010520A - Ball mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被搭載物上に所定のパターンで形成されている搭載箇所に合わせて挿入部が設けられた配列マスクを用いて微小ボールを被搭載物の搭載箇所に搭載する装置の改良に関するものであって、特に、配列マスク下面に回り込んで付着した微小ボールを配列マスクから取り除くボール除去手段に主眼をおいたボール搭載装置である。 The present invention relates to an improvement in an apparatus for mounting a minute ball on a mounting position of a mounting object using an array mask provided with an insertion portion in accordance with the mounting position formed in a predetermined pattern on the mounting object. In particular, the ball mounting device focuses on ball removing means that removes from the array mask the fine balls that have wrapped around and adhered to the lower surface of the array mask.
被搭載物上に所定のパターンで形成されている搭載箇所に合わせて挿入孔が設けられた配列マスクを用いて導電性の微小ボールを被搭載物の搭載箇所に搭載する装置や方法は、従来より知られている。例えば、特許文献1に示されるように多数の導電性ボールを収容するボールカップが、配列マスク上を移動することにより導電性の微小ボールを配列する装置が存在した。
Conventional devices and methods for mounting conductive micro-balls on the mounting location of the mounting object using an array mask provided with insertion holes in accordance with the mounting location formed in a predetermined pattern on the mounting object are conventionally used. More known. For example, as disclosed in
しかし、この種の導電性ボール搭載装置では、配列マスク上にボールカップから逸脱した余剰の導電性ボールが残存してしまうことがあった。このような余剰ボールは、挿入孔に落ち込んでダブルボールになるおそれがあった。そこで、特許文献1に示されるようにブラシにより除去する手段やエアで吸引したり吹き飛ばしたりして除去する手段が採用されてきた。しかし、これらの手段は、効果はあるもののボール溜まりから逸脱したボールを取り除くには、除去動作を繰り返し行う必要があり、時間のかかるものである上、完全に除去できない場合も多かった。
However, in this type of conductive ball mounting apparatus, excessive conductive balls deviating from the ball cup may remain on the array mask. Such extra balls may fall into the insertion hole and become double balls. Therefore, as shown in
この問題を解決するため、既に本件特許出願人により特願2007ー216604号にかかる導電性ボールの搭載装置が提案されている。この発明は、配列マスク上面に沿って移動して導電性ボールを外周面に付着可能な回転ローラと、回転ローラの付着力より強力な力で回転ローラに付着した導電性ボールを回転ローラから除去するローラ付着ボール除去手段とを有する逸脱ボール除去手段を採用することにより、逸脱ボールを確実に配列マスク上より除去できる逸脱ボール除去手段を備えた導電性ボールの搭載装置に関するものである。 In order to solve this problem, a conductive ball mounting apparatus according to Japanese Patent Application No. 2007-216604 has already been proposed by the present patent applicant. The present invention removes, from the rotating roller, the rotating roller that moves along the upper surface of the arrangement mask and attaches the conductive ball to the outer peripheral surface, and the conductive ball that adheres to the rotating roller with a force stronger than that of the rotating roller. The present invention relates to a conductive ball mounting device including a deviation ball removing unit that can reliably remove a deviation ball from an array mask by employing a deviation ball removing unit having a roller adhering ball removing unit.
しかし、上記特許出願にかかる発明では、配列マスク下面に回り込んで付着した微小ボールや配列マスクの微小ボールの挿入部(貫通孔)内に残存した微小ボールを除去することはできなかった。 However, in the invention according to the above-mentioned patent application, it was not possible to remove the minute balls that wrap around and adhered to the lower surface of the arrangement mask or the minute balls remaining in the insertion portion (through hole) of the minute balls of the arrangement mask.
勿論、配列マスク下面に回り込んで付着した微小ボールを除去しようとして、特許文献2に記載のように、クロスで拭き取る技術が考えられている。この技術は、配列マスクの下面に、静電気などにより付着している迷いボールを、排除するものであるが、クロスでの拭き取りの際に、迷いボールが配列マスクの貫通孔に逃げてしまったり、クロスから落下してしまったりして確実性に欠けるものであった。更に、拭き取りに使用するクロスは使い捨てであり、不経済でもあった。
Needless to say, a technique of wiping with a cloth as described in
本発明は、上記問題点を解決するため、ボール配列マスク下面や、該マスクの挿入孔に付着した逸脱微小ボールを確実に除去可能とするボール除去手段を有するボール搭載装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has an object to provide a ball mounting apparatus having a ball removing means that can reliably remove the deviating minute balls attached to the bottom surface of the ball arrangement mask and the insertion hole of the mask. And
第1の発明は、上記課題を解決するため、ボール搭載装置に次の手段を採用する。
第1に、微小ボールが搭載される被搭載物を支持する被搭載物支持手段と、微小ボールの挿入部が所定の配列パターンに形成された配列マスクと、被搭載物の上方に配列マスクを支持するマスク支持手段と、前記配列マスクの挿入部に微小ボールを落とし入れるボール挿入手段と、を備え、前記被搭載物上に微小ボールを搭載するボール搭載装置とする。
In order to solve the above problems, the first invention employs the following means in the ball mounting apparatus.
1stly, the to-be-mounted object support means which supports the to-be-mounted object in which a micro ball is mounted, the array mask in which the insertion part of the micro ball was formed in the predetermined array pattern, and an array mask above the to-be-mounted object A ball mounting device that includes a mask support unit for supporting and a ball insertion unit that drops a microball into an insertion portion of the array mask, and mounts the microball on the mounted object.
第2に、前記配列マスクを被搭載物から離した後、配列マスクの下面に沿って移動して、配列マスクに付着した微小ボールを、外周面に付着可能な第1のローラと、該第1のローラの付着力より強力な力で、前記第1のローラに付着した微小ボールを前記第1のローラから除去する付着ボール除去手段を有するものとする。 Second, after separating the array mask from the object to be mounted, the first roller moves along the bottom surface of the array mask and attaches the microballs attached to the array mask to the outer peripheral surface; and It is assumed that there is an adhering ball removing means for removing from the first roller the fine ball adhering to the first roller with a force stronger than the adhering force of the first roller.
第2の発明は、第1の発明における第1のローラを、表面に粘着力を有するものとする点を付加したボール搭載装置であり、第3の発明は、第2の発明に、前記付着ボール除去手段は、第1のローラの粘着力より強力な粘着力を有する第2のローラであることを付加したボール搭載装置である。 The second invention is a ball mounting device in which the first roller according to the first invention is added with a point having an adhesive force on the surface, and the third invention is attached to the second invention with the attachment described above. The ball removing means is a ball mounting device to which a second roller having an adhesive force stronger than that of the first roller is added.
第4の発明は、第1乃至第3の発明の内いずれか1つの発明に、微小ボールを外周面に付着可能で、前記配列マスクを挟んで前記第1のローラと共に移動する第3のローラを設けた点を付加したボール搭載装置である。更に、第5の発明は、第1乃至第4の発明の内いずれか1つの発明に、前記第1のローラは、弾力性を有するものである点を付加したボール搭載装置である。 A fourth invention is the third roller according to any one of the first to third inventions, wherein a minute ball can be attached to the outer peripheral surface and moves together with the first roller with the arrangement mask interposed therebetween. This is a ball mounting device to which a point provided is added. Further, a fifth invention is a ball mounting apparatus according to any one of the first to fourth inventions, wherein the first roller is added with elasticity.
本発明は、配列マスク下面に沿って移動して微小ボールを外周面に付着可能な第1の回転ローラと、第1の回転ローラの付着力より強力な力で第1の回転ローラに付着した微小ボールを第1の回転ローラから除去する付着ボール除去手段とを採用することにより、配列マスク下面に付着したり、挿入孔より配列マスク下面に一部を突出させた逸脱ボールを確実に配列マスクより除去できるボール搭載装置となった。 According to the present invention, the first rotating roller that can move along the lower surface of the arrangement mask and attach the minute ball to the outer peripheral surface, and the first rotating roller is attached to the first rotating roller with a force stronger than the adhesion force of the first rotating roller. Adhering ball removing means for removing the minute balls from the first rotating roller ensures that the deviating ball that adheres to the lower surface of the array mask or partially protrudes from the insertion hole to the lower surface of the array mask. The ball mounting device can be removed more.
第4の発明の効果ではあるが、微小ボールが付着可能な第1のローラと第3のローラを設け、配列マスクを挟んで両ローラを共に移動するようにしたため、配列マスクの上面や下面に付着したり、挿入孔より配列マスクの上面や下面に一部を突出させた逸脱ボールを確実に配列マスク下面より除去できるボール搭載装置となった。 As an effect of the fourth invention, the first roller and the third roller to which a minute ball can be attached are provided, and both the rollers are moved with the arrangement mask interposed therebetween. The ball mounting device can reliably remove the deviating balls that have adhered or partly protruded from the insertion hole to the upper and lower surfaces of the array mask from the lower surface of the array mask.
更に、第5の発明の効果であるが、第1のローラを、弾力性を有するものとすることにより、挿入孔より配列マスクの上面や下面に突出する部分がない逸脱ボールをも確実に除去することが可能である。 Further, as an effect of the fifth invention, by making the first roller elastic, it is possible to surely remove a deviation ball that does not protrude from the insertion hole to the upper and lower surfaces of the arrangement mask. Is possible.
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。本発明において、微小ボールには半田ボールなどの導電性ボールがあり、微小ボールの被搭載物としては、電子回路基板や、セラミック基板などがあり、これらの基板には、微小ボールである導電性ボール搭載箇所としての電極が形成されている。勿論、半導体ウエハも被搭載物に含まれる。実施例は、微小ボールとして、導電性ボールである半田ボール1、被搭載物として基板2とする半田ボールマウンタである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings. In the present invention, the fine balls include conductive balls such as solder balls, and the mounted objects of the fine balls include electronic circuit boards, ceramic boards, and the like. An electrode as a ball mounting location is formed. Of course, the semiconductor wafer is also included in the mounted object. The embodiment is a solder ball mounter in which a
半田ボールマウンタは、一般的に搬入用の基板受渡部、フラックス印刷部、ボール搭載部、搬出用の基板受渡部を有しているが、本発明にかかるボール搭載装置は、ボール搭載部に関するものである。 A solder ball mounter generally has a board delivery section for loading, a flux printing section, a ball mounting section, and a board delivery section for unloading. The ball mounting apparatus according to the present invention relates to a ball mounting section. It is.
実施例のボール搭載部には、図1及び図4に示されるように、基板2上の電極のパターンに合わせて配列された挿入孔31(図2や図3等に示される)が形成されたボール配列マスク3と、半田ボール1(図2や図3等に示される)を挿入孔31に落とし込むためのボール挿入装置5と、半田ボール供給装置4と、ボール配列マスク3の下面に沿って移動する逸脱ボール除去装置7(図4に示される)と、ボール除去装置7の駆動機構71とが備えられている。
In the ball mounting portion of the embodiment, as shown in FIGS. 1 and 4, insertion holes 31 (shown in FIG. 2, FIG. 3, etc.) arranged in accordance with the electrode pattern on the
図5に示されるように、ボール配列マスク3の厚みは、実施例では供給される半田ボール1の径と略同等であり、挿入孔31の径は半田ボール1の径より若干大きく形成してある。但し、挿入孔31は、ボール配列マスク3に、基板2に印刷されたフラックスが付着しないように、下部の開口径を上部の開口径よりも拡大している。この開口径の拡大のかわりに、図6に示されるようにボール配列マスク3と基板2との間に、フラックス付着防止間隙を設けてもよい。尚、ボール配列マスク3は、型枠33(図1に示される)に張り付けられ、フレームなどの固定部に保持されている。
As shown in FIG. 5, the thickness of the
ボール挿入装置5は、ボールカップ50とボールカップ50の駆動機構を備えている。ボールカップ50は、図2や図3に示されるように、内部が空間で、下端面が開口部51とされ、内部空間が、ボール吸着体52により上部空間53と下部空間54とに仕切られている。このためボールカップ50のボール吸着体52の取り付け位置より上部が、ボール吸着体52のケーシングとなっている。ボール吸着体52は、半田ボール1が通過せず、気体が通過可能なステンレスメッシュ等の金網で製作されている。
The
尚、ボールカップ50は図示の実施例では1個の矩形のものであるが、その数や形状及び大きさは被搭載物である基板2などの被搭載物の形状や搭載効率を考慮して決められる。例えば、ウエハなどを被搭載物とした場合には下端の開口部51を円形にしたり、その他ボール吸着体52を備えたボールカップ50を複数個設けるなどしてもよい。
In the illustrated embodiment, the
ボールカップ50の上部空間53は、真空切り換え手段としての電磁開閉弁57と気体の圧力や流量を調節可能なレギュレータ58を介して吸引通路55により真空源59に接続されており、ボール配列マスク3との間で図2中矢印で示すような気体流通路を形成している。尚、真空源によるボールカップ50内の吸引状態のON及びOFFを切り換える真空切り換え手段としての電磁開閉弁57を開くことで、ボールカップ50内の吸引状態をONにしてボールカップ50下方に存在する半田ボール1を図2に示されるようにボール吸着体52に吸着させた後、電磁開閉弁57を閉じることでボールカップ50内の吸引状態をOFFにしてボール吸着体52に吸着していた半田ボール1を図3に示されるように落下させることにより、半田ボール1を基板2に搭載する。
The
ボールカップ50及びボール吸着体52は導電性材料から構成され、図2又は図3に示されるようにアース60により接地されている。これにより静電気を帯びた半田ボール1がボールカップ50の内面やボール吸着体52に付着することを防止している。更に、ボールカップ50の外側には微小な振動をボールカップ50に付与するバイブレータ61が取り付けられており、少なくともボールカップ50内の吸引状態がOFFのときに振動し、ボールカップ50に取り付けられているボール吸着体52に振動を伝え、半田ボール1の落下を促進するようになっている。
The
ボールカップ50は、X軸方向及びY軸方向に移動して、基板2の全面をカバーする。このボールカップ50の水平面での移動手段となる移動ユニット10は、図1に示すようにX軸駆動機構及びY軸駆動機構を備えており、X軸の駆動モータ13で回転するボールねじ14によりX軸ガイド11に沿ってX軸方向に移動し、X軸駆動機構と共にY軸の駆動モータ15で回転するボールねじ16によりY軸ガイド12に沿ってY軸方向に移動する。
The
ボールカップ50の昇降装置18は、移動ユニット10に装備されたZ軸の駆動モータ17により回転するボールねじに、ボールカップ50が装着された昇降ベース8を、ナット部材を介して取り付け、該昇降ベース8が、ナット部材と並行して設けられたガイドレールに沿って上下動することによりボールカップ50を上下動させる。尚、ボールカップ50の下端とボール配列マスク3の上面とはボール吸着動作時に所定の気体流が得られるような間隙であれば半田ボール1の径より大きくてもよい。
The elevating
半田ボール供給装置4は、多数の半田ボール1を貯留したボールホッパからボールカップ50へボール供給路56を介して供給する。尚、ボールホッパは、半田ボール1のサイズと材料により交換される。半田ボール供給装置4は、ボールカップ50と一体に移動し、ボールカップ50内に半田ボール1を供給するようになっているが、ボールカップ50とは別に設けてもよく、更に、ボールカップ50の外側のボール配列マスク3上に半田ボール1を一旦供給し、その半田ボール1をボール吸着体52で吸着しながらボールカップ50を移動することにより半田ボール1を搭載位置に供給することも可能である。
The solder
逸脱ボール除去装置7の第1実施例は、図4に示されるように、ボール配列マスク3下面に沿って移動し、ボールカップ50から逸脱しボール配列マスク3下面に付着した逸脱半田ボール1A(図7Aに示される)及び半田ボールの一部を挿入孔31より突出させた逸脱半田ボール1A(図7Bに示される)を、外周面に付着する第1回転ローラ19と、第1回転ローラ19に付着した逸脱半田ボール1Aを外周面に付着させて除去する第2回転ローラ20と、両ローラ19,20を昇降させるエアシリンダ21と、ボール配列マスク3下面に沿って移動する移動装置22よりなる。両ローラ19,20の長さは、ボール配列マスク3の挿入孔形成領域より長く形成されている。
As shown in FIG. 4, the first embodiment of the deviation
第1実施例での第1回転ローラ19は、逸脱半田ボール1Aを表面に付着可能な粘着力を有する粘着ゴムなどの弾性部材からなり、押圧されると、突起物があれば窪み、挿入孔31のような凹部があれば入り込むように変形できるようになっている。第2回転ローラ20は、第1回転ローラ19より強力な付着力を有する粘着ゴムなどの弾性部材よりなる。図4に示されるように第1回転ローラ19は第2回転ローラ20より上方に配置され、両ローラ19,20は接触している。
The first
両ローラ19,20の回転は、第1回転ローラ19が、ボール配列マスク3に接触した状態であれば、ボールカップ50のX軸駆動機構により図4中右方へ移動すると、第1回転ローラ19は、摩擦力で時計回りに回転する。第1回転ローラ19の回転力は、接触による摩擦力で第2回転ローラ20に伝達され、第2回転ローラ20も回転するようにされている。尚、図4はボール配列マスク3に対して逸脱ボール除去装置7が左方へ除去のため移動する直前の状態を示し、図8はボール配列マスク3上の逸脱半田ボール1Aを除去するときの状態を示している。
If both the
また、第1回転ローラ19が、図9に示されるように、ボール配列マスク3から半田ボール径未満の距離だけ離しても逸脱ボール除去効果は得られる。このようにボール配列マスク3に接触せずに逸脱半田ボールを付着させる場合には、第2回転ローラ20に図示されていない駆動モータを接続して回転させるようにする。この場合、第2回転ローラ20の駆動モータによる回転力が接触による摩擦力で第1回転ローラ19に伝達され、第1回転ローラ19も回転させるようにする。逆に第1回転ローラ19を駆動モータと接続し、第2回転ローラ20を第1回転ローラ19に従動させるものであってもよい。
In addition, as shown in FIG. 9, even if the first
上記の例では、第1回転ローラ19と駆動モータと接続された第2回転ローラ20が、接触していることにより第1回転ローラ19に回転力を付与していたが、第1回転ローラ19と駆動モータと接続された第2回転ローラ20を、第1回転ローラ19に付着した逸脱半田ボール1Aが第2回転ローラ20の外周面に接触する程度に離し、両ローラ19,20をタイミングベルトなどで連動して、第1回転ローラ19を回転させるようにしてもよい。尚、第1回転ローラ19及び第2回転ローラ20の回転方向は左回りでも右回りでもよい。
In the above example, the first
また以上の第1実施例では、第1回転ローラ19が逸脱半田ボール1Aを付着するのに、第1回転ローラ19の粘着力を利用しているが、第1回転ローラ19が、逸脱半田ボール1Aを付着するためには、エア吸引による吸着力や、静電気の付着力を利用することもできる。
In the first embodiment described above, the adhesive force of the first
エア吸引による吸着の例としては、第1回転ローラ19を、中空の軸に連通孔を設け、その外側に連泡スポンジを設けた吸着ローラとすることが考えられる。このとき第2回転ローラ20は、粘着力を利用したものでもよいし、第1回転ローラ19と同様の吸着ローラとしてもよい。
As an example of suction by air suction, it is conceivable that the first
静電気による付着の例としては、第1回転ローラ19をシリコンで構成する。逸脱半田ボール1Aが、シリコン(第1回転ローラ19)と接触すると静電気が発生し、静電気の付着力で第1回転ローラ19に付着する。尚、第1回転ローラ19をシリコンで構成した場合、第2回転ローラ20を同様のシリコンで構成することはできず、第2回転ローラ20は、粘着ローラ又はエア吸引による吸着ローラとする。また、第1回転ローラ19から付着している半田ボールを除去する付着ボール除去手段として、第2回転ローラ20に換えてスキージで掻き取るようなものでもよい。尚、第2回転ローラ20に付着している半田ボール1Aは、第2回転ローラ20の付着力よりさらに強力な粘着力を有する使い捨ての粘着シート(図示されていない)に押しつけることによって、容易に除去できるようになっている。
As an example of adhesion due to static electricity, the first
以下、実施例の動作について説明する。先ず、基板2が、ボール搭載部に移送される前工程として、フラックス印刷部にて基板2上のボール搭載箇所には予めフラックスが塗布されている。
The operation of the embodiment will be described below. First, as a pre-process for transferring the
基板2がボール搭載部に移送されると、図4に示されているように、基板載置ステージ6に基板2が載置され、該基板2上にボール配列マスク3が配置される。尚、実施例ではボール配列マスク3の挿入孔31の形状によりフラックスがボール配列マスク3に付着しないようにされているので、ボール配列マスク3と基板2は接しているが、図6に示されるように、フラックス付着防止を上下間の間隙で行おうとする場合は両者は接触しない。
When the
次に真空切り換え手段としての電磁開閉弁57を開いてボールカップ50内の吸引状態をONにしてから、移動ユニット10によりボールカップ50を最初の搭載位置に移動させる。ボールカップ50内の吸引状態をONにすることによりボールカップ50とボール配列マスク3との間には図2内の矢印で示される気体流通路が形成される。この吸引力によりボールカップ50下方に存在する半田ボール1は、浮上しボール吸着体52に吸着する。この状態が、ボールカップ50の移動可能状態である。吸引状態がOFFの状態では、ボールカップ50を移動させない。
Next, after opening the electromagnetic on-off
ボールカップ50が、最初の搭載位置に移動した後、電磁開閉弁57を閉じてボールカップ50内の吸引状態をOFFにすると共にバイブレータ61を振動させる。吸引が停止すると、ボールカップ50は大気開放されるため、図3に示すようにボール吸着体52に付着していた半田ボール1が落下し、ボール配列マスク3の挿入孔31に入り込み、基板2に搭載される。
After the
挿入孔31への半田ボール1の落とし込み、すなわち基板2への搭載を確実なものにするため複数回吸引状態ON(吸引)とOFF(停止)を繰り返すと共に、バイブレータ61は電磁開閉弁57の開閉に合わせて振動の停止と発生を繰り返す。尚、ボール吸着体52はボール配列マスク3の上方に配置してあるため、吸着された半田ボール1は位置エネルギを有することになり、半田ボール1がフラックス上に落下したときに電極と密着することになる。
In order to ensure that the
搭載完了後、真空切り換え手段により、ボールカップ50内の吸引状態をONにし、再度吸引を行う。基板2に搭載された半田ボール1はフラックスと接触して粘着力が生じることにより上昇せず、フラックスに接触していない半田ボール1は吸い上げられ、浮上し、ボール吸着体52に吸着することになる。
After the mounting is completed, the suction state in the
次に、ボールカップ50は、次の搭載位置に移動し、上述した動作と同様にボール搭載を行い、この動作を順次繰り返すことで全てのボール搭載を行う。全てのボール搭載が完了すると、昇降装置18によりボールカップ50が上昇し、基板載置テーブル6が下降する。その際、ボール配列マスク3の挿入孔31内面やボール配列マスク3下面に逸脱半田ボール1Aが残存する場合がある。そこで、ボール配列マスク3が被搭載物である基板2から離れた後、エアシリンダ21が作動し、逸脱ボール除去装置7は、退避位置より、図4に示されるように上昇し、第1回転ローラ19が、ボール配列マスク3下面に接する。勿論、第2回転ローラ20に駆動モータが接続されているような場合には、第1回転ローラ19が、逸脱半田ボール1Aに接触できる高さまで上昇すれば足りる。上昇は、エアシリンダ21によって行われる。
Next, the
この状態で第1実施例の逸脱ボール除去装置7を移動させる。すなわち、移動装置22よりX軸方向(図4中左右方向)に移動する。移動の範囲は、逸脱半田ボール1Aはボール配列マスク3の挿入孔形成領域から大きく離れた位置に付着することはないことから、第1回転ローラ19が挿入孔形成領域より少し広い範囲で移動するよう制御されている。この移動によりボール配列マスク3に接していた第1回転ローラ19は、ボール配列マスク3上を転がりながら移動し、第1回転ローラ19の外周に逸脱半田ボール1Aを付着させる。同時に第2回転ローラ20も摩擦により回転しているので、第1回転ローラ19に付着した逸脱半田ボール1Aは、第2回転ローラ20に接触し、より強い付着力により第2回転ローラ20に付着する。このようにして、ボール配列マスク3の挿入孔形成領域下面の全面をカバーするように逸脱ボール除去装置7を移動し、逸脱半田ボール1Aを除去していく。この逸脱ボールの除去は、一枚の基板2へのボール搭載が終了したら、その都度行う。そして、第2回転ローラ20に溜まった逸脱ボールの除去は、複数回のボール搭載後や品種切換時など適宜な使用間隔で行われる。
In this state, the deviation
以上、逸脱半田ボール1Aが、ボール配列マスク3下面に付着したり、下面から突出する部分がある場合の逸脱ボール除去装置について説明したが、図7Cに示されるように、逸脱半田ボール1Bが、ボール配列マスク3下面に突出する部分がなく挿入孔31内に残存付着した場合、第1実施例での逸脱ボール除去装置7では第1回転ローラ19の弾性力により、第1回転ローラ19の表面が変形して、挿入孔31内に入り込み、逸脱半田ボール1Bを付着させ、引き出し除去するのであるが、完全に除去することが難しい。この点を解決するため、第2実施例として図10乃至図13に示す逸脱ボール除去装置を、上部逸脱ボール除去装置7Bと下部逸脱ボール除去装置7Aとで構成した。
As described above, the deviation ball removing apparatus has been described in the case where the
下部逸脱ボール除去装置7Aは、第1実施例における逸脱ボール除去装置7と同じであり、上部逸脱ボール除去装置7Bも、天地が逆であるが、ほぼ同様の構成となる。下部逸脱ボール除去装置7Aは、前記第1実施例で説明済みであるので、以下上部逸脱ボール除去装置7Bについて説明する。
The lower departure ball removal device 7A is the same as the departure
上部逸脱ボール除去装置7Bは、ボール配列マスク3上面に沿って移動し、ボールカップ50から逸脱した逸脱半田ボール1Aを外周面に付着する第3回転ローラ29と、第3回転ローラ29に付着した逸脱半田ボール1Aを外周面に付着させて除去する第4回転ローラ30と、両ローラ29,30を昇降させるエアシリンダ9よりなり、ボールカップ50と一体的に水平方向移動するよう昇降ベース8に取り付けられている。これによりボール配列マスク3は、第1回転ローラ19と第3回転ローラ29で挟まれた状態となる。
The upper deviating
第3回転ローラ29の材質は、第1回転ローラ19と同じであり、第4回転ローラ30の素材もは、第2回転ローラ20と同じである。尚、第3回転ローラ29は第4回転ローラ30より下方に配置され、両ローラ29,30は接触している。
The material of the third
両ローラ29,30の回転は、第3回転ローラ29が、ボール配列マスク3に接触した状態であれば、ボールカップ50のY軸駆動機構により右方へ移動すると、第3回転ローラ29は、摩擦力で反時計回りに回転する。第3回転ローラ29の回転力は、接触による摩擦力で第4回転ローラ30に伝達され、第4回転ローラ30も回転するようにされている。
If the third
また、第3回転ローラ29が、ボール配列マスク3に接触せずに逸脱半田ボールを付着させる場合には、第4回転ローラ30に図示されていない駆動モータに接続されて回転する。この場合、第4回転ローラ30の駆動モータによる回転力が接触による摩擦力で第3回転ローラ29に伝達され、第3回転ローラ29も回転させるようにする。逆に第3回転ローラ29を駆動モータと接続し、第4回転ローラ30を第3回転ローラ29に従動させるものであってもよい。
Further, when the third
更に、第3回転ローラ29と駆動モータと接続された第4回転ローラ30を、第3回転ローラ29に付着した逸脱半田ボール1Aが第4回転ローラ30の外周面に接触する程度に離し、両ローラ29,30をタイミングベルトなどで連動して、第3回転ローラ29を回転させるようにしてもよい。尚、第3回転ローラ29及び第4回転ローラ30の回転方向は左回りでも右回りでもよい。また、第3回転ローラ29や第4回転ローラ30が、逸脱半田ボール1Aを付着するのに、エア吸引による吸着力や、静電気の付着力を利用することができる点も第1実施例と同様である。
Further, the third
以下、第2実施例の動作について説明する。先ず、ボール搭載の完了までの動作は第1実施例において説明した点と同様である。ボール搭載完了時に、ボール配列マスク3の下面などに逸脱半田ボール1A、挿入孔31内に逸脱半田ボール1Bが残存する場合がある。そこで、昇降装置18によりボールカップ50が上昇し、基板載置テーブル6が下降し、ボール配列マスク3が、ボールカップ50や被搭載物である基板2から離れた後、エアシリンダ21が作動し、第1回転ローラ19が、ボール配列マスク3下面に接する。上昇は、エアシリンダ21によって行われる。このとき第3回転ローラも29も、エアシリンダ9の作動により下降し、ボール配列マスク3上面に接する。
The operation of the second embodiment will be described below. First, the operation until the completion of ball mounting is the same as that described in the first embodiment. When the ball mounting is completed, the deviating
この状態で逸脱ボール除去装置7A,7Bを移動する。すなわち、下部逸脱ボール除去装置7Aは、移動装置22よりX軸方向(図10中左右方向)に移動する。他方、上部逸脱ボール除去装置7Bは、ボールカップ50のX軸駆動装置によりX軸方向に移動する。移動の範囲は、第1回転ローラ19及び第3回転ローラ29が挿入孔形成領域より少し広い範囲で移動するよう制御されている。
In this state, the deviation
この移動によりボール配列マスク3に接していた第1回転ローラ19と第3回転ローラ29は、ボール配列マスク3上面及び下面を転がりながら移動し、両ローラ19,29の外周に逸脱半田ボール1Aを付着させる。同時に第2回転ローラ20と第4回転ローラ30も摩擦により回転しており、第1回転ローラ19及び第3回転ローラ29に付着した逸脱半田ボール1Aは、第2回転ローラ20及び第4回転ローラ30に接触し、より強い付着力により両ローラ20、30に付着する。
Due to this movement, the first
このようにして、ボール配列マスク3の挿入孔形成領域下面の全面をカバーするように逸脱ボール除去装置7A、7Bを移動し、逸脱半田ボール1Aを除去していく。尚、第2回転ローラ20や第3回転ローラ30に溜まった逸脱半田ボール1Aは適当な時期に除去される。
In this way, the deviation
尚、図7Cに示されるように、逸脱半田ボール1Bが、ボール配列マスク3上面及び下面に突出する部分がなく挿入孔31内に残存付着した場合、第1回転ローラ19及び第3回転ローラ29の弾性力により、両ローラ19,29の表面が変形して、挿入孔31内に入り込み、いずれかのローラ19又は29が逸脱半田ボール1Bを付着させ、引き出し除去する。
As shown in FIG. 7C, when the
更に、第1回転ローラ19及び第3回転ローラ29がゴム製で弾力性を有していると、両ローラ19,29のいずれかを挿入孔31の上部に少し食い込ませると、そのローラの当接部分が、挿入孔31内に押し込まれ、逸脱半田ボール1Bを下方又は上方へと押し出し、挿入孔31上方又は下方に位置する第1回転ローラ19又は第3回転ローラ29に付着し、容易に除去することが可能である。
Further, if the first
尚、実施例では、ボール挿入手段として、矩形のカップ状のものを利用する場合について説明したが、ボール挿入手段は、半田ボール1を配列マスクの各挿入部に落とし入れることができるものであれば良く、カップ状のボールカップを利用するものに限定はされない。例えば、特許文献1に示されるようなブラシやワイヤなどからなるスキージによるものも含まれる。
In the embodiment, the case where a rectangular cup-shaped member is used as the ball insertion means has been described. However, the ball insertion means is capable of dropping the
1・・・半田ボール
1A,1B・・・逸脱半田ボール
2・・・基板
3・・・ボール配列マスク
4・・・半田ボール供給装置
5・・・ボール挿入装置
6・・・基板載置ステージ
7・・・逸脱ボール除去装置
8・・・昇降ベース
9・・・エアシリンダ
10・・・移動ユニット
11・・・X軸ガイド
12・・・Y軸ガイド
13,15,17・・・駆動モータ
14,16・・・ボールねじ
18・・・昇降装置
19・・・第1回転ローラ
20・・・第2回転ローラ
21・・・エアシリンダ
22・・・移動装置
29・・・.第3回転ローラ
30・・・第4回転ローラ
31・・・挿入孔
33・・・型枠
50・・・ボールカップ
51・・・開口部
52・・・ボール吸着体
53・・・上部空間
54・・・下部空間
55・・・吸引通路
56・・・ボール供給路
57・・・電磁開閉弁
58・・・レギュレータ
59・・・真空源
60・・・アース
61・・・バイブレータ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記配列マスクを被搭載物から離した後、配列マスクの下面に沿って移動して、配列マスクに付着した微小ボールを、外周面に付着可能な第1のローラと、該第1のローラの付着力より強力な力で、前記第1のローラに付着した微小ボールを前記第1のローラから除去する付着ボール除去手段を有することを特徴とするボール搭載装置。
Mounted object support means for supporting a mounted object on which microballs are mounted, an array mask in which microball insertion portions are formed in a predetermined array pattern, and a mask support for supporting the array mask above the mounted object A ball mounting device for mounting a microball on the mounted object, and a ball insertion unit for dropping a microball into the insertion portion of the array mask,
After the array mask is separated from the object to be mounted, the first mask can move along the lower surface of the array mask, and the microballs attached to the array mask can adhere to the outer peripheral surface, and the first roller An apparatus for mounting a ball, comprising: attached ball removing means for removing a minute ball attached to the first roller from the first roller with a force stronger than an attached force.
The ball mounting apparatus according to claim 1, wherein the first roller has an adhesive force on a surface thereof.
The ball mounting apparatus according to claim 2, wherein the attached ball removing unit is a second roller having an adhesive force stronger than that of the first roller.
4. The ball mounting device according to claim 1, further comprising a third roller capable of adhering a minute ball to an outer peripheral surface and moving together with the first roller with the arrangement mask interposed therebetween.
The ball mounting apparatus according to claim 1, wherein the first roller has elasticity.
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