JP2012084854A - はんだボール吸着用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、はんだボール吸着用治具に関する。
【解決手段】本発明は、治具（Ｊｉｇ）に伝導性薄膜を内装させて電気的センサー構造を適用することにより、電気的な検知により、ミシングボール（Ｍｉｓｓｉｎｇ ｂａｌｌ）の発生可否は勿論、非正常なはんだボール（Ｒａｒｇｅ ｂａｌｌ／Ｓｍａｌｌ ｂａｌｌ／Ｂａｌｌ Ｓｉｚｅ）の吸着可否も一々画像(Ｖｉｓｉｏｎ)で確認する必要がないため、電気的な検知が可能となり、作業時間を短縮させ、作業性を向上させることができるはんだボール吸着用治具に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、はんだボール吸着用治具に関する。

フリップチップ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）方式の印刷回路基板の製造において、特徴的な工程の一つがバンピング（Ｂｕｍｐｉｎｇ）工程である。このようなバンピング工程は、通常プリンティング（Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）方式により行われているが、フリップチップのためのバンプ（Ｂｕｍｐ）を製作する際、基板の用途、デザインなどの制約事項などにより、別途の取付具（Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）を用いて球形のはんだボール（Ｒｏｕｎｄ Ｓｏｌｄｅｒ ｂａｌｌ）を直接パッド（Pａｄ）上に取り付ける方式も用いている。

ここで、前記はんだボールをパッドの上に取り付けるための取付具は、治具（Ｊｉｇ）を含んでおり、通常、真空方式を用いて前記治具がはんだボールを吸着した後、パッド上に取り付ける方式によりバンピング工程を行っている。

このような治具を含む取付具を用いたバンピング工程について簡略に説明すると次のとおりである。先ず、フラットなプレートまたはケースなどに散在している球形のはんだボールに治具を隣接させた状態で、真空ポンプを稼動して前記はんだボールを吸着する。

次に、前記はんだボールを吸着している治具をフラックス（Ｆｌｕｘ）が塗布されている基板の上部に移動させた後、真空ポンプの稼動を中断して吸着したはんだボールをパッド上に落下する。

従って、前記パッド上に落下した前記はんだボールは、フラックスにより取り付けられ、このような一連の過程を経てフリップチップ方式の印刷回路基板が製造される。

一方、このようなバンピング工程は、はんだボールの吸着とともに前記はんだボールの吸着可否を確認するための検知段階を含んでおり、これに関連して通常、画像（Ｖｉｓｉｏｎ）を用いている。

特許文献１は、前記のように、はんだボールの吸着可否を画像を用して検知するための技術であって、はんだボールを吸着した治具をカメラが設けられている場所に移動させて全数の吸着可否を確認している。

即ち、画像を通じて、はんだボールが正常に吸着されていると確認された場合、治具を基板上に移動させ、万が一、はんだボールが吸着されていない（Ｍｉｓｓｉｎｇ ｂａｌｌ）と確認された場合には、初期位置に移動してはんだボールを再吸着した後、全数の吸着可否を再確認している。

従って、前記特許文献１は、治具をカメラまでに移動した後、はんだボールの吸着可否を確認しなければならないため、不要な動作が発生し、そのため検知するために長い時間がかかるという問題点がある。

このような問題点により、特許文献２及び特許文献３が提案されており、これを簡略に説明すると次のとおりである。即ち、前記特許文献２及び特許文献３は、はんだボール伝達ダイと記載されている治具の表面に、電気パターンを形成した後、電気的に通電させている。

従って、前記電気パターンの通電可否により、はんだボールの吸着可否を検知することができるため、画像を利用する必要がない。

韓国公開特許第１０−２００３−００２１８９７号公報 韓国公開特許第１０−２００６−０１３３２８２号公報 韓国公開特許第１０−２００６−０１３２４０４号公報

しかし、前記特許文献２及び特許文献３は、前記のように、電気パターンが伝達ダイの表面にのみ形成されているため、前記伝達ダイに形成された収容溝にはんだボールが正常に接着されたかに対する検知及び判断のみが可能である。

即ち、はんだボールの吸着可否に対する検知機能は確保しているが、非正常なはんだボールが前記収容溝に吸着されたかに対する検知機能は確保していないため、これを確認するためには、特許文献１のように画像を通じてのみその可否を確認しなければならないという問題点がある。

従って、本発明は、前記特許文献２及び特許文献３において検知することができなかった非正常なはんだボールの吸着可否を、電気的な検知により、画像チェックのための不要な時間消費及び作業上の不便さを解決するためのものである。

本発明の目的は、はんだボールの吸着可否とともにはんだボールの不良可否も電気的に検知できるようにしたはんだボール吸着用治具を提供することにある。

前記目的を果たすため、本発明は、絶縁体からなり、真空方式を用いてはんだボールを吸着することができるように吸着用ホールが形成された本体と、前記本体に備えられた伝導性薄膜を含み、前記本体には、収容空間が形成され、はんだボールとの接点となる前記収容空間上に露出されるように、伝導性薄膜が本体に内装されたことを特徴とする。

また、本発明による前記伝導性薄膜は、収容空間の端部と同一線上をあるように加工形成されたことを特徴とする。

本発明によると、はんだボールの吸着可否は言うまでもなく、電気的な検知により、非正常なはんだボールの吸着可否を電気的に検知することができる。そのため、画像チェックを排除することで工程が単純化し、これによる作業時間の短縮により作業性が向上される効果がある。

即ち、特許文献２及び特許文献３による従来方式では、はんだボールの吸着可否のみを検知することができるが、本発明は、非正常なはんだボールの吸着可否も電気的に検知することができるため、強いて画像チェックを行う必要がなく、そのため、工程及び作業時間を顕著に短縮でき、これにより作業性が大きく向上される。

また、はんだボールが吸着される収容空間と伝導性薄膜が同一線上にあるように加工形成されることで、前記はんだボールの検知及びはんだボール正常可否の判断を誤差なく精密に行うことができるため、作業効率が向上される効果がある。

本発明によるはんだボール吸着用治具を切断して内部構造を示した断面図である。 本発明による伝導性薄膜の配置状態を示した概路図である。 本発明によるはんだボール吸着用治具を切断してはんだボールの吸着状態を示した断面図である。 本発明による伝導性薄膜を通じてはんだボールを検知することを示した概路図である。

以下、添付された図面に基づき、本発明の好ましい実施例を詳細に説明すると次のとおりである。

本発明によるはんだボール吸着用治具１は、図１に示したように、真空方式を用いてはんだボール２が吸着できるように吸着用ホール１１が形成された本体１０を含む。

前記本体１０は、通常の樹脂系からなる絶縁体で形成されており、内部に形成された吸着用ホール１１が真空ポンプ（不図示）などと連結されているため、真空方式を用いてはんだボール２を吸着する。

一方、本発明による治具１は、伝導性薄膜２０を含む。前記伝導性薄膜２０は、はんだボール２の吸着可否が検知できるように、本体１０に備えられており、特に、吸着用ホール１１の間に伝導性薄膜２０を配置する。

これにより、前記吸着用ホール１１を通じて、はんだボール２を吸着した状態で治具１に電流が流れるようにして抵抗値を測定すると、はんだボール２が吸着されている場合、通電により電流経路（Ｃｕｒｒｅｎｔ ｐａｔｈ）が形成され、抵抗値が測定される。

一方、前記吸着用ホール１１にはんだボール２が吸着されていない場合、通電されないため、電流経路が断たれて抵抗値が測定されず、これにより、ミシングボール（Ｍｉｓｓｉｎｇ ｂａｌｌ）の発生可否を容易に検知することができる。

他の実施例は、図２に示したように、抵抗値が異なる伝導性薄膜２０を本体１０に配置するものであり、この場合の抵抗値は相対的な概念である。本発明を容易に説明するために、抵抗値が低い伝導性薄膜２０を第１薄膜２０ａとし、相対的に抵抗値が高い伝導性薄膜２０を第２薄膜２０ｂとすることを予め説明する。

即ち、第１薄膜２０ａを吸着用ホール１１の間に配置して低い抵抗領域（Ｌｏｗ Ｒ）を形成し、第２薄膜２０ｂを前記吸着用ホール１１がない本体１０に配置して高い抵抗領域（Ｈｉｇｈ Ｒ）を形成した後、治具１に電流が流れるようにして抵抗値を測定すると、はんだボール２が吸着されている場合、電流経路は低い抵抗領域（Ｌｏｗ Ｒ）を通るため、低い抵抗値が測定される。

その反面、はんだボール２が吸着されていない場合、電流経路は比較的に高い抵抗領域（Ｈｉｇｈ Ｒ）を通るため、高い抵抗値が測定され、前記はんだボール２の吸着可否を電気的に検知することができる。

一方、本発明はこのようなはんだボール２の吸着可否とともに、非正常なはんだボール（Ｒａｒｇｅ ｂａｌｌ／Ｓｍａｌｌ ｂａｌｌ／Ｂａｌｌ Ｓｉｚｅ）の吸着可否を検知することも可能である。このために、図１または図３に示すように、本体１０に収容空間１２を形成し、伝導性薄膜２０を前記本体１０の一定深さに内装する。

この際、前記収容空間１２は、吸着用ホール１１の端部を拡張加工して形成し、球形のはんだボール２との接点となる収容空間１２上には伝導性薄膜２０の端部が外部に露出されるように配置される。

従って、実施例によると、図４に示すように、前記伝導性薄膜２０の厚さｄと収容空間１２の傾斜角（Ｔｈｅｔａ）を用いた数学式

を通じてはんだボール２の中心値ｒを導出し、これを正常な中心値Ｒと比較して前記はんだボール２の不良可否を容易に検知することができる。

即ち、本体１０に内装された伝導性薄膜２０を用いて収容空間１２に吸着された非正常なはんだボール２をフィルタリング（Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）することができるため、原料の全数調査により、不良の事前防止が可能になる。

このようなはんだボール２の認識が誤差なく精密になされるためには、前記収容空間１２と伝導性薄膜２０が同一線上にあるように加工形成することがより好ましい。

さらに、前記伝導性薄膜２０の厚さｄにより、はんだボール２の認識の程度が異なることがあるが、収容空間１２の傾斜角（Ｔｈｅｔａ）と伝導性薄膜２０の厚さを調節すると、はんだボール２のサイズを制御することも可能である。

その実施例として、前記収容空間１２の傾斜角を４５゜に加工し、伝導性薄膜の厚さｄを２０μｍにすると、はんだボール２の半径は前記数学式に基づき、中心値前後１４μｍに管理され、その他のはんだボール２は不良と自動認識するようになる。

従って、前記はんだボール２の不良可否を確認するにあたり、強いて別途の画像（Ｖｉｓｉｏｎ）を用いなくても本体１０に内装された伝導性薄膜２０を通じてサイズ及び形態の検知が可能となり、作業性が向上される。

１ 治具
２ はんだボール
１０ 本体
１１ 吸着用ホール
１２ 収容空間
２０ 伝導性薄膜
２０ａ 第１薄膜
２０ｂ 第２薄膜

Claims (2)

1. 絶縁体からなり、真空方式を用いてはんだボールを吸着することができるように吸着用ホールが形成された本体と、
   前記本体に備えられた伝導性薄膜を含み、
   前記本体には、収容空間が形成され、はんだボールとの接点となる前記収容空間上に露出されるように、伝導性薄膜が本体に内装されたことを特徴とするはんだボール吸着用治具。
2. 前記伝導性薄膜は、収容空間の端部と同一線上をあるように加工形成されたことを特徴とする請求項１に記載のはんだボール吸着用治具。

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