JP2925534B1 - Metal ball arrangement method and arrangement device - Google Patents
Metal ball arrangement method and arrangement deviceInfo
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Abstract
【要約】
【課題】 金属球を金属球配列対象に配列するための方
法及び装置に関し、余剰吸着や吸着不足のような吸着異
常の発生を防止し、金属球吸着所要時間を短縮し、直径
規格下限外れ金属球やゴミを排除できる金属球配列方法
及び配列装置を提供する。
【解決手段】 金属球吸着孔を配置した金属球配列治具
の該金属球吸着孔に金属球を吸着し、次いで該吸着した
金属球群を配列対象に転写して金属球を配列対象に一括
搭載する金属球配列方法において、金属球を保持する保
持孔を有する仮配列板を該金属球を保持する面を上にし
て配置し、金属球供給装置から前記仮配列板上に金属球
を連続的に供給しつつ前記金属球供給装置を横移動して
前記仮配列板の保持孔に金属球を仮配列し、次いで該仮
配列板に仮配列した金属球を前記金属球配列治具の金属
球吸着孔に吸着することを特徴とする金属球配列方法及
び装置。The present invention relates to a method and an apparatus for arranging metal spheres on a metal sphere arrangement object, to prevent the occurrence of abnormal adsorption such as excessive adsorption or insufficient adsorption, to reduce the time required for metal sphere adsorption, and to adjust the diameter of the metal sphere. Provided are a method and an apparatus for arranging metal spheres that can eliminate metal spheres and dust deviating from the lower limit. SOLUTION: A metal sphere is adsorbed to the metal sphere adsorbing hole of a metal sphere arrangement jig having a metal sphere adsorbing hole, and then the group of adsorbed metal spheres is transferred to an arrangement object, and the metal spheres are collectively arranged. In the metal ball arranging method to be mounted, a temporary arrangement plate having a holding hole for holding the metal sphere is arranged with the surface holding the metal sphere up, and the metal sphere is continuously arranged on the temporary arrangement plate from the metal sphere supply device. The metal sphere supply device is laterally moved while temporarily supplying the metal spheres to the holding holes of the temporary arranging plate to temporarily arrange the metal spheres, and then the metal spheres temporarily arranged to the temporary arranging plate are metallized by the metal sphere arrangement jig. A method and apparatus for arranging metal spheres, wherein the metal spheres are adsorbed to sphere adsorption holes.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属球を金属球配
列対象に配列するための方法及び装置に関し、特に半導
体チップ上の電極、半導体実装基板上の電極あるいは半
導体素子電極にボールバンプとしての微細金属球を配列
するための方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for arranging metal spheres on a metal ball arrangement object, and more particularly to an electrode on a semiconductor chip, an electrode on a semiconductor mounting substrate or a semiconductor element electrode as a ball bump. The present invention relates to a method and an apparatus for arranging fine metal spheres.
【０００２】[0002]
【従来の技術】金属球を対象物に一括して配列し固定す
るための手段として、対象物に金属球を配列する位置に
対応した位置に金属球吸着孔を配置した金属球配列治具
を用意し、金属球吸着孔に金属球を吸着し一括して対象
物に金属球を転写する技術が知られている。特に、半導
体チップの電極と外部回路との接合媒体となるバンプ、
あるいはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）のバンプとし
て、微細金属球を半導体基板や半導体チップ等に転写し
てバンプを形成する技術が重要になってきている。半導
体チップ等の電極と対応する位置に金属球吸着孔を有す
る金属球配列治具を用意し、バンプを形成すべき微細金
属球を予め該吸着孔に吸着し、該金属球配列治具を転写
台まで搬送して転写台上の半導体チップ等の電極の金属
球接合位置に金属球を転写するもである。2. Description of the Related Art As means for arranging and fixing metal balls collectively on an object, a metal ball arrangement jig having metal ball suction holes arranged at positions corresponding to positions where the metal balls are arranged on the object is used. 2. Description of the Related Art There is known a technique of preparing a metal sphere, adsorbing the metal sphere to a metal sphere suction hole, and simultaneously transferring the metal sphere to an object. In particular, bumps that serve as bonding media between electrodes of the semiconductor chip and external circuits,
Alternatively, as a bump of a ball grid array (BGA), a technique of forming a bump by transferring a fine metal sphere to a semiconductor substrate, a semiconductor chip, or the like has become important. A metal ball array jig having a metal ball suction hole at a position corresponding to an electrode of a semiconductor chip or the like is prepared, and a fine metal ball on which a bump is to be formed is previously sucked into the suction hole, and the metal ball array jig is transferred. The metal sphere is transferred to a transfer table and transferred to a metal sphere joining position of an electrode such as a semiconductor chip on a transfer table.
【０００３】最近の半導体素子の高集積化に伴い、半導
体１個の電極の数も増大している。電極数１００〜３０
０個が一般的になり、更に最近は５００〜１０００個の
電極を備える半導体素子も出現している。金属球をバン
プとして転写する上記技術においても、半導体１個の電
極の数と同等の数の金属球を一括して転写する。With the recent increase in the degree of integration of semiconductor elements, the number of electrodes per semiconductor has been increasing. Number of electrodes 100 to 30
The number is generally zero, and more recently, a semiconductor device having 500 to 1000 electrodes has also appeared. In the above-described technique of transferring metal spheres as bumps, the same number of metal spheres as the number of electrodes of one semiconductor are simultaneously transferred.
【０００４】前記の公知の技術では、大きさの揃った微
細金属球を容器の中に多数準備し、金属球配列治具の金
属球を吸着孔する面を該容器内の微細金属球に向けて容
器に近づけ、該金属球吸着孔の背面を減圧して空気を吸
引することにより金属球吸着孔に微細金属球を吸着させ
ていた。吸着に際して金属球容器に振動を与え、あるい
は金属球容器の底面を通してエアブローを行うことによ
って金属球を容器内で跳躍させることにより、より容易
に吸着を行うための手段がとられていた。According to the above-mentioned known technique, a large number of fine metal spheres having a uniform size are prepared in a container, and a surface of the metal sphere arrangement jig for adsorbing the metal spheres is directed toward the fine metal sphere in the container. Then, the fine metal spheres are adsorbed to the metal sphere adsorption holes by sucking air by reducing the pressure on the back surface of the metal sphere adsorption holes. Means have been taken to more easily perform suction by applying vibration to the metal ball container during suction or by blowing air through the bottom surface of the metal ball container to cause the metal ball to jump in the container.
【０００５】金属球配列治具に付着した余剰の金属球を
除去するためには、金属球を吸着した後にエアーブロー
やブラシで余剰の金属球を排除する方法、特開平８−６
４９４４号公報に記載されたように金属球配列治具と金
属球の容器とを相対移動させる方法などが提案されてい
る。In order to remove excess metal spheres adhering to a metal sphere arrangement jig, a method of removing excess metal spheres by air blow or brush after adsorbing metal spheres is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-6.
As described in Japanese Patent No. 4944, a method of relatively moving a metal ball arrangement jig and a metal ball container has been proposed.
【０００６】金属球配列治具の金属球吸着孔の直径は、
吸引する金属球の直径の０．５倍程度の大きさが採用さ
れていた。金属球吸着孔の直径が大きすぎると、金属球
を配列対象に転写する際の圧力により、金属球が該金属
球吸着孔に食い込んでしまうためである。金ボールを転
写する場合は熱圧着を採用するために圧力が大きく、半
田ボールを転写する場合は転写圧力は大きくないものの
半田ボールが変形しやすいため、いずれも金属球の食い
込みを防止するために金属球吸着孔の直径を上記のよう
に小さい径とする必要がある。金属球を吸着する力は吸
着孔の断面積に比例するため、吸着孔の直径が小さいと
必然的に吸着力も小さくなる。[0006] The diameter of the metal ball suction hole of the metal ball array jig is:
A size about 0.5 times the diameter of the metal sphere to be sucked has been employed. This is because if the diameter of the metal sphere suction hole is too large, the metal sphere will bite into the metal sphere suction hole due to the pressure at which the metal sphere is transferred to the arrangement target. When transferring gold balls, the pressure is large due to the use of thermocompression bonding.When transferring solder balls, the transfer pressure is not large, but the solder balls are easily deformed. It is necessary to make the diameter of the metal ball adsorption hole small as described above. Since the force for adsorbing the metal sphere is proportional to the cross-sectional area of the adsorption hole, if the diameter of the adsorption hole is small, the adsorption force is necessarily reduced.
【０００７】金属球配列治具の金属球吸着孔に金属球を
吸着した後、通常は金属球配列対象への転写の前に金属
球吸着異常発見のための検査を行う。検査は一般的に光
学的な検出手段を用いて行われる。例えば、金属球配列
治具の正面からＩＴＶを用いて観察する方法、あるいは
特開平８−１５３９６０号公報に示されるように金属球
吸着孔を通過する光線の有無を検出する方法が一般的で
ある。吸着異常のうち、吸着すべき位置に金属球が吸着
されていない金属球欠損異常は光学的手段によって確実
に把握することができる。一方、余剰の金属球が吸着し
た異常は、余剰金属球が正常な金属球の真下に付着して
いるような場合、あるいは余剰金属球が正常吸着金属球
に密着して付着している場合には、上記ＩＴＶを用いた
光学的手段では異常を検出できないことがある。After the metal spheres are sucked into the metal sphere suction holes of the metal sphere arraying jig, an inspection for detecting a metal sphere suction abnormality is usually performed before transfer to the metal sphere arraying object. Inspection is generally performed using optical detection means. For example, a method of observing from the front of a metal ball arrangement jig using an ITV, or a method of detecting the presence or absence of a light beam passing through a metal ball suction hole as shown in JP-A-8-153960 is generally used. . Among the adsorption abnormalities, the metal sphere defect abnormality in which the metal sphere is not adsorbed at the position to be adsorbed can be reliably grasped by optical means. On the other hand, the abnormality in which the excess metal sphere is adsorbed occurs when the excess metal sphere is attached immediately below the normal metal sphere, or when the excess metal sphere is adhered to the normally adsorbed metal sphere. In some cases, an abnormality cannot be detected by optical means using the ITV.
【０００８】金属球として半田ボールを用いる場合は、
金属球を配列対象に転写する前に、通常は配列対象の転
写位置あるいは半田ボールにフラックスの転写を行う。
余剰金属球が付着したままで気づかずに転写を行うと、
余剰金属球を通じてフラックスが金属球配列治具に付着
するというトラブルが発生する原因となる。このような
場合、余剰金属球を転写した１個の半導体素子が不良と
なるのみならず、フラックスが付着した金属球配列治具
を洗浄しない限り次の作業を再開することができず、装
置の生産性を著しく低下させることとなる。そのため、
余剰金属球付着異常の発生を防止する必要がある。When solder balls are used as metal balls,
Before transferring the metal ball to the arrangement target, the flux is usually transferred to the transfer position of the arrangement target or the solder ball.
If you perform transfer without noticing with the extra metal sphere attached,
This causes a problem that the flux adheres to the metal ball arrangement jig through the surplus metal balls. In such a case, not only one semiconductor element to which the excess metal sphere is transferred becomes defective, but the next operation cannot be resumed unless the metal sphere array jig to which the flux has adhered is cleaned. Productivity will be significantly reduced. for that reason,
It is necessary to prevent the occurrence of extra metal ball adhesion abnormality.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来の、金属球容器内
で跳躍浮遊している金属球を金属球配列治具の金属球吸
着孔に吸着させる方法においては、各金属球吸着孔毎に
１個の金属球が吸着されなければならないところ、１個
の金属球吸着孔に複数の金属球が吸着される場合、金属
球配列治具上の金属球吸着孔以外の場所に金属球が付着
する場合、更に金属球が吸着されない金属球吸着孔が発
生する場合などが生じることがある。In a conventional method of adsorbing metal balls jumping and floating in a metal ball container into metal ball suction holes of a metal ball arraying jig, one metal ball suction hole is provided for each metal ball suction hole. When a plurality of metal spheres are adsorbed in one metal sphere adsorption hole where the metal spheres must be adsorbed, the metal spheres adhere to places other than the metal sphere adsorption holes on the metal sphere arrangement jig. In this case, there may be a case where a metal sphere adsorption hole in which the metal sphere is not adsorbed is generated.
【００１０】金属球と金属球配列治具との間には吸引力
が働く場合が有り、金属球吸着孔のように真空吸引して
いる場所以外の場所においても金属球が吸着する場合が
ある。エアーブローあるいはブラシによってこれら余剰
の金属球を排除するためには、該余剰金属球に所定の大
きな力を付与する必要がある。一方、金属球吸着孔への
金属球の吸引力は吸着孔の断面積及び吸引圧力に比例す
るところ、金属球吸着孔の直径は前記のように金属球直
径の０．５倍程度しかないため、金属球の吸着孔への吸
着力は十分ではなく、余剰金属球を排除するのに十分な
力のエアーブローあるいはブラシ清掃を行うと、正しく
金属球吸着孔に吸着された金属球まで排除してしまうと
いう問題が生じる。There is a case where a suction force acts between the metal ball and the metal ball arrangement jig, and the metal ball may be sucked at a place other than the place where vacuum suction is performed, such as a metal ball suction hole. . In order to remove these extra metal spheres by air blow or brush, it is necessary to apply a predetermined large force to the extra metal spheres. On the other hand, the suction force of the metal sphere to the metal sphere suction hole is proportional to the cross-sectional area of the suction hole and the suction pressure, but the diameter of the metal sphere suction hole is only about 0.5 times the metal sphere diameter as described above. However, the suction force of the metal spheres to the suction holes is not enough.If air blow or brush cleaning is performed with sufficient force to eliminate the excess metal spheres, the metal spheres that are correctly sucked into the metal sphere suction holes are also removed. Problem arises.
【００１１】以上のような状況であるので、従来の金属
球配列方法においては、余剰金属球の付着異常発生率が
高く、また余剰金属球付着異常の検出能力は十分ではな
いので、検査手段で異常が検出されずにそのまま金属球
配列対象に転写を行ってしまうトラブルを皆無にするこ
とは困難であった。[0011] Under the circumstances described above, in the conventional method for arranging metal spheres, the occurrence rate of abnormal adhesion of excess metal spheres is high and the ability to detect abnormal adhesion of excess metal spheres is not sufficient. It has been difficult to eliminate the trouble of transferring data to a metal ball array object without any abnormality being detected.
【００１２】また、従来の、金属球容器内で跳躍浮遊し
ている金属球を金属球配列治具の金属球吸着孔に吸着さ
せる方法においては、多数の金属球を一度に吸着する場
合、すべての金属球吸着孔に吸着を完了するまでに要す
る時間が非常に長くなるという問題を有していた。特
に、吸着する金属球の数が１０００個になると、吸着に
要する時間が８〜１５秒という長時間を必要としてい
た。Further, in the conventional method of adsorbing metal balls jumping and floating in a metal ball container into the metal ball adsorption holes of the metal ball array jig, when a large number of metal balls are adsorbed at once, all However, there is a problem that the time required to complete the adsorption to the metal sphere adsorption hole becomes extremely long. In particular, when the number of metal spheres to be adsorbed becomes 1,000, a long time required for the adsorption is required to be 8 to 15 seconds.
【００１３】金属球容器内に供給される微細金属球は、
ごく僅かであるが直径が規格上下限を外れた金属球が混
在することがある。規格上限を外れる直径の大きな金属
球については、金属球の製造段階での排除が容易である
が、規格下限を外れる直径の小さな金属球の排除が十分
ではない場合が発生する。また、大量の金属球を金属球
容器に供給し、必要によって容器内の金属球を跳躍させ
る目的で容器に振動を加えるため、周囲から容器内への
ゴミの混入が避けられない。金属球容器内にはゴミが大
量の金属球と混在するため、ゴミだけを除去することは
不可能である。このゴミが金属球のかわりに金属球配列
治具の金属球吸着孔に吸着されると金属球配列に失敗す
ることとなる。The fine metal sphere supplied into the metal sphere container is
Although very small, metal spheres whose diameters are out of the upper and lower limits of the standard may be mixed. A metal sphere having a large diameter outside the upper limit of the specification can be easily removed at the stage of manufacturing the metal sphere, but a small metal sphere having a diameter outside the lower limit of the specification may not be sufficiently removed. Further, a large amount of metal balls are supplied to the metal ball container, and vibration is applied to the container for jumping the metal balls in the container, if necessary. Therefore, it is inevitable that dust enters the container from the surroundings. Since dust is mixed with a large amount of metal balls in the metal ball container, it is impossible to remove only dust. If this dust is sucked into the metal ball suction holes of the metal ball array jig instead of the metal balls, the metal ball array will fail.
【００１４】本発明はこれら問題を解決し、余剰吸着や
吸着不足のような吸着異常の発生を防止し、金属球吸着
所要時間を短縮し、直径規格下限外れ金属球やゴミを排
除できる金属球配列方法及び配列装置を提供することを
目的とする。The present invention solves these problems, prevents the occurrence of abnormal adsorption such as excessive adsorption or insufficient adsorption, shortens the time required for metal ball adsorption, and eliminates metal balls or dust that fall outside the lower limit of the diameter specification. It is an object to provide an arrangement method and an arrangement device.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨とす
るところは以下のとおりである。 （１）金属球吸着孔を配置した金属球配列治具の該金属
球吸着孔に金属球を吸着し、次いで該吸着した金属球群
を配列対象に転写して金属球を配列対象に一括搭載する
金属球配列方法において、前記金属球配列治具の金属球
吸着孔に対応する位置に金属球を保持する保持孔を有す
る仮配列板を該金属球を保持する面を上にして配置し、
金属球供給口を通して金属球を連続的に供給する金属球
供給装置から前記仮配列板上に金属球を連続的に供給し
つつ前記金属球供給装置を横移動して前記仮配列板の保
持孔に金属球を仮配列し、次いで該仮配列板に仮配列し
た金属球を前記金属球配列治具の金属球吸着孔に吸着す
ることを特徴とする金属球配列方法。 （２）金属球供給装置の金属球供給口下端と仮配列板と
の間隔を金属球直径の１．２〜５．０倍として金属球を
連続的に供給しつつ金属球供給装置を横移動して仮配列
板上の保持孔に金属球を仮配列することを特徴とする上
記（１）に記載の金属球配列方法。 （３）仮配列板の上を移動するノズルから吹き出すガス
により、余分の金属球を仮配列板の外に掃き出すことを
特徴とする上記（１）に記載の金属球配列方法。 （４）仮配列板の保持孔は、保持孔の直径が金属球の直
径より大きくかつ金属球の直径の１．６倍以下であり、
かつ保持孔の深さが、保持孔に保持された金属球の頂部
が仮配列板表面より奥側にあり、該頂部は仮配列板表面
から金属球の直径の０．４倍以下の深さにあることを特
徴とする上記（１）乃至（３）に記載の金属球配列方
法。 （５）仮配列板の保持孔の底面に金属球の直径よりも細
い直径の貫通孔を有することを特徴とする上記（４）に
記載の金属球配列方法。 （６）金属球供給装置により金属球を仮配列板上に供給
して保持孔に金属球を仮配列するに際し、及び／又は、
余分の金属球をガス流で仮配列板の外に掃き出すに際
し、仮配列板の保持孔の底面の貫通孔から真空吸引を行
って保持孔内に保持された金属球を吸引することを特徴
とする上記（５）に記載の金属球配列方法。 （７）真空エジェクターの真空発生側から金属球を吸引
し、真空エジェクターの排気側を金属球供給装置に配置
することにより該金属球供給装置に金属球を配給して、
仮配列板の上に金属球を供給することを特徴とする上記
（１）に記載の金属球配列方法。 （８）仮配列板上から掃き出した余分の金属球を集める
溝を仮配列板の少なくとも２辺に設けたことを特徴とす
る上記（１）に記載の金属球配列方法。 （９）金属球を集める溝に傾斜を設け、該金属球を金属
球を貯留するトレーに自然落下させ、該トレー内に貯留
した金属球を真空エジェクターの真空発生側から吸引
し、真空エジェクターの排気側を金属球供給装置に配置
することにより該金属球供給装置に金属球を配給して、
仮配列板の上に金属球を供給することを特徴とする上記
（８）に記載の金属球配列方法。 （１０）仮配列板に仮配列した金属球を前記金属球配列
治具の金属球吸着孔に吸着するに際し、金属球配列治具
を仮配列板に密着させることを特徴とする上記（５）に
記載の金属球配列方法。 （１１）仮配列板の保持孔に仮配列した金属球を金属球
配列治具の金属球吸着孔に吸着するに際し、仮配列板の
貫通孔に正圧を付与することを特徴とする上記（５）、
（６）又は（１０）に記載の金属球配列方法。 （１２）正圧付与に際して貫通孔に供給する正圧気体中
にイオナイザーによってイオンを付加することを特徴と
する上記（１１）に記載の金属球配列方法。 （１３）プラスチック製の仮配列板を用いることを特徴
とする上記（１）に記載の金属球配列方法。 （１４）電気伝導性プラスチック製の仮配列板を用いる
ことを特徴とする上記（１３）に記載の金属球配列方
法。 （１５）ロックウェル硬度１１０−Ｍ以上のプラスチッ
ク製の仮配列板を用いることを特徴とする上記（１３）
又は（１４）に記載の金属球配列方法。 （１６）貫通孔の断面形状が、径小規格外れ金属球が通
過可能な形状であり、径小規格外れ金属球を貫通孔を通
して仮配列板上から排除することを特徴とする上記
（５）又は（６）に記載の金属球配列方法。That is, the gist of the present invention is as follows. (1) Metal balls are sucked into the metal ball suction holes of the metal ball arraying jig having the metal ball suction holes arranged thereon, and then the group of the sucked metal balls are transferred to the array object and the metal balls are collectively mounted on the array object. In the metal ball arraying method, a temporary array plate having a holding hole for holding the metal ball at a position corresponding to the metal ball suction hole of the metal ball arraying jig is arranged with the surface holding the metal ball facing up,
While continuously supplying the metal spheres onto the temporary arrangement plate from the metal sphere supply device that continuously supplies the metal spheres through the metal sphere supply port, the metal sphere supply device is laterally moved to hold the temporary arrangement plate holding holes. A metal ball that is temporarily arranged on the temporary arrangement plate, and then the metal ball temporarily arranged on the temporary arrangement plate is sucked into a metal ball suction hole of the metal ball arrangement jig. (2) The metal ball supply device is laterally moved while continuously supplying metal balls with the distance between the lower end of the metal ball supply port of the metal ball supply device and the temporary arrangement plate being 1.2 to 5.0 times the metal ball diameter. The metal ball arrangement method according to the above (1), wherein the metal balls are provisionally arranged in the holding holes on the temporary arrangement plate. (3) The metal ball arranging method according to the above (1), wherein extra metal spheres are swept out of the temporary arranging plate by a gas blown from a nozzle moving on the temporary arranging plate. (4) The holding hole of the temporary array plate has a diameter of the holding hole larger than the diameter of the metal sphere and 1.6 times or less the diameter of the metal sphere,
And the depth of the holding hole is such that the top of the metal ball held in the holding hole is deeper than the surface of the temporary arrangement plate, and the top is 0.4 times or less the diameter of the metal ball from the surface of the temporary arrangement plate. The metal sphere arrangement method according to any one of the above (1) to (3), wherein (5) The metal ball arranging method according to the above (4), wherein a through hole having a diameter smaller than the diameter of the metal sphere is provided on the bottom surface of the holding hole of the temporary array plate. (6) When the metal balls are supplied onto the temporary arrangement plate by the metal ball supply device to temporarily arrange the metal balls in the holding holes, and / or
When sweeping extra metal balls out of the temporary arrangement plate with a gas flow, vacuum suction is performed from the through hole on the bottom surface of the holding hole of the temporary arrangement plate to suck the metal balls held in the holding hole. The method for arranging metal spheres according to the above (5). (7) The metal balls are sucked from the vacuum generating side of the vacuum ejector, and the metal balls are distributed to the metal ball supply device by disposing the exhaust side of the vacuum ejector in the metal ball supply device.
The method for arranging metal spheres according to the above (1), wherein metal spheres are supplied on the temporary arrangement plate. (8) The metal ball arranging method according to the above (1), wherein grooves for collecting extra metal spheres swept out from the temporary arranging plate are provided on at least two sides of the temporary arranging plate. (9) The groove for collecting the metal spheres is provided with an inclination, the metal spheres are naturally dropped on a tray for storing the metal spheres, and the metal spheres stored in the tray are sucked from the vacuum generating side of the vacuum ejector, and Distributing metal balls to the metal ball supply device by disposing the exhaust side in the metal ball supply device,
(8) The method for arranging metal spheres according to the above (8), wherein metal spheres are supplied on the temporary arrangement plate. (10) The metal sphere arrangement jig is brought into close contact with the temporary arrangement plate when the metal spheres provisionally arranged on the temporary arrangement plate are attracted to the metal sphere suction holes of the metal sphere arrangement jig. 3. The method for arranging metal spheres according to 1.). (11) When the metal balls temporarily arranged in the holding holes of the temporary arrangement plate are attracted to the metal ball suction holes of the metal ball arrangement jig, a positive pressure is applied to the through holes of the temporary arrangement plate. 5),
(6) The method for arranging metal spheres according to (10). (12) The method for arranging metal spheres according to the above (11), wherein ions are added to the positive pressure gas supplied to the through holes when applying a positive pressure by using an ionizer. (13) The method for arranging metal spheres according to (1), wherein a temporary arrangement plate made of plastic is used. (14) The method for arranging metal balls according to the above (13), wherein a temporary arrangement plate made of an electrically conductive plastic is used. (15) The above-mentioned (13), wherein a plastic temporary arrangement plate having a Rockwell hardness of 110-M or more is used.
Or the metal sphere arrangement method according to (14). (16) The above-mentioned (5), wherein the cross-sectional shape of the through hole is a shape through which the small-diameter out-of-spec metal sphere can pass, and the small-diameter out-of-spec metal sphere is removed from the temporary arrangement plate through the through hole. Or the metal sphere arrangement method according to (6).
【００１６】（１６）金属球吸着孔を配置した金属球配
列治具の該金属球吸着孔に金属球を吸着し、次いで該吸
着した金属球群を配列対象に転写して金属球を配列対象
に一括搭載するための金属球配列装置であって、前記金
属球配列治具の金属球吸着孔に対応する位置に金属球を
保持する保持孔を有する仮配列板と、前記仮配列板の上
において横移動しつつ金属球供給口を通して金属球を連
続的に供給する金属球供給装置と、前記仮配列板の保持
孔に仮配列した金属球を吸着する金属球吸着孔を有する
金属球配列治具と、前記金属球配列治具の金属球吸着孔
に吸着した金属球を金属球配列対象に転写するために金
属球配列対象を載せる転写台とを有し、前記金属球供給
装置が前記仮配列板の上において横移動する際の金属球
供給装置の金属球供給口下端と仮配列板との間隔を金属
球直径の１．２〜５．０倍とすることを特徴とする金属
球配列装置。 （１７）余分の金属球を仮配列板の外に掃き出すため
に、仮配列板の上を移動しつつガスを吹き出すノズルを
有することを特徴とする上記（１６）に記載の金属球配
列装置。 （１８）仮配列板の保持孔は、保持孔の直径が金属球の
直径より大きくかつ金属球の直径の１．６倍以下であ
り、かつ保持孔の深さが、保持孔に保持された金属球の
頂部が仮配列板表面より奥側にあり、該頂部は仮配列板
表面から金属球の直径の０．４倍以下の深さにあること
を特徴とする上記（１６）又は（１７）に記載の金属球
配列装置。 （１９）仮配列板の保持孔の底面に金属球の直径よりも
細い直径の貫通孔を有することを特徴とする上記（１
８）に記載の金属球配列装置。 （２０）仮配列板の背後から貫通孔を通して金属球を吸
引するための吸引手段を有することを特徴とする上記
（１９）に記載の金属球配列装置。 （２１）金属球を移送する真空エジェクターであって、
前記真空エジェクターの真空吸引側が金属球貯留トレー
に配置され、排気側が金属球供給装置に配置された真空
エジェクターを有することを特徴とする上記（１６）に
記載の金属球配列装置。 （２２）仮配列板上から掃き出した余分の金属球を集め
る溝を仮配列板の少なくとも２辺に設けたことを特徴と
する上記（１６）に記載の金属球配列装置。 （２３）金属球を集める溝に傾斜を設け、金属球を溝か
ら受けて貯留するトレーを有し、更に、金属球を移送す
る真空エジェクターであって、前記真空エジェクターの
真空吸引側が前記金属球貯留トレーに配置され、排気側
が金属球供給装置に配置された真空エジェクターを有す
ることを特徴とする上記（２２）に記載の金属球配列装
置。 （２４）仮配列板に仮配列した金属球を前記金属球配列
治具の金属球吸着孔に吸着するに際し、金属球配列治具
を仮配列板に密着可能であることを特徴とする上記（１
９）に記載の金属球配列装置。 （２５）仮配列板の貫通孔を通して仮配列板の背後から
保持孔に正圧を付与する手段を有することを特徴とする
上記（１９）、（２０）又は（２４）に記載の金属球配
列装置。 （２６）正圧付与に際して貫通孔に供給する正圧気体中
にイオンを付加するためのイオナイザーを有することを
特徴とする上記（２５）に記載の金属球配列装置。 （２７）仮配列板がプラスチック製であることを特徴と
する上記（１６）に記載の金属球配列装置。 （２８）仮配列板が電気伝導性プラスチック製であるこ
とを特徴とする上記（２７）に記載の金属球配列装置。 （２９）仮配列板がロックウェル硬度１１０−Ｍ以上の
プラスチック製であることを特徴とする上記（２７）又
は（２８）に記載の金属球配列装置。 （３０）貫通孔の断面形状が、径小規格外れ金属球が通
過可能な形状であることを特徴とする上記（１９）又は
（２０）に記載の金属球配列装置。(16) A metal sphere is sucked into the metal sphere suction hole of the metal sphere arrangement jig having the metal sphere suction hole arranged thereon, and then the attracted metal sphere group is transferred to an array object to arrange the metal sphere. A metal ball arranging apparatus for mounting the metal spheres on the temporary arranging plate, the metal ball arranging jig having a holding hole for holding a metal sphere at a position corresponding to the metal sphere suction hole; A metal sphere supply device for continuously supplying metal spheres through a metal sphere supply port while moving laterally, and a metal sphere arrangement hole having a metal sphere adsorption hole for adsorbing the metal spheres temporarily arranged in the holding holes of the temporary arrangement plate. possess a tool, a transfer stand adsorbed metal sphere metal ball suction holes of the metallic ball aligning jig mounting the metal ball sequence subject to transfer to the metal ball array object, said metal ball supplied
Metal ball when the device moves laterally on the temporary arrangement plate
Set the distance between the lower end of the metal ball supply port of the
A metal ball arrangement device having a ball diameter of 1.2 to 5.0 times . (17) The metal ball arrangement device according to (16) , further including a nozzle that blows gas while moving on the temporary arrangement plate in order to sweep extra metal balls out of the temporary arrangement plate. (18) The holding hole of the temporary array plate has a diameter of the holding hole larger than a diameter of the metal ball and 1.6 times or less of a diameter of the metal ball, and a depth of the holding hole is held by the holding hole. (16) or (17) , wherein the top of the metal sphere is deeper than the surface of the temporary arrangement plate, and the top is at a depth of 0.4 times or less the diameter of the metal sphere from the surface of the temporary arrangement plate. A) a metal ball arraying device according to item 1 ) . (19) above and having a through-hole of a thin diameter than the diameter of the metal ball on the bottom surface of the holding hole of the dummy array plate (1
8) The metal ball arrangement device according to 8) . (20) The method as described above, further comprising a suction unit for sucking a metal ball through the through hole from behind the temporary arrangement plate.
(19) The metal ball arrangement device according to (19) . (21) a vacuum ejector for transferring a metal ball,
The metal ball arrangement device according to (16) , wherein the vacuum ejector has a vacuum ejector arranged on a metal ball storage tray on a vacuum suction side and a vacuum ejector arranged on a metal ball supply device on an exhaust side. (22) The metal ball arranging device according to the above (16) , wherein grooves for collecting extra metal spheres swept out from the temporary arranging plate are provided on at least two sides of the temporary arranging plate. (23) A vacuum ejector for providing a slope in a groove for collecting metal spheres, receiving a metal sphere from the groove and storing the metal sphere, and further transferring the metal sphere, wherein a vacuum suction side of the vacuum ejector is the metal sphere. The metal ball arrangement device according to the above (22) , further comprising a vacuum ejector arranged on the storage tray and having an exhaust side arranged on the metal ball supply device. (24) Upon the dummy array metal balls in the temporary array plate is adsorbed to the metal ball suction holes of the metallic ball aligning jig, above, characterized in that the metal ball aligning jig can be brought into close contact with dummy array plate ( 1
The metal ball arrangement device according to 9) . (25) The metal ball arrangement according to (19) , (20) or (24) , further comprising means for applying a positive pressure to the holding hole from behind the temporary arrangement plate through the through hole of the temporary arrangement plate. apparatus. (26) The metal ball arrangement device according to (25) , further including an ionizer for adding ions to the positive pressure gas supplied to the through hole when applying a positive pressure. (27) The metal ball arrangement device according to (16) , wherein the temporary arrangement plate is made of plastic. (28) The metal ball arrangement device according to (27) , wherein the temporary arrangement plate is made of an electrically conductive plastic. (29) The metal ball arrangement device according to (27) or (28) , wherein the temporary arrangement plate is made of plastic having a Rockwell hardness of 110-M or more. (30) The above (19) or the above (19) , wherein the cross-sectional shape of the through hole is a shape through which a metal sphere out of a small diameter standard can pass.
(20) The metal ball arrangement device according to (20) .
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨とす
るところは以下のとおりである。 （１）金属球吸着孔を配置した金属球配列治具の該金属
球吸着孔に金属球を吸着し、次いで該吸着した金属球群
を配列対象に転写して金属球を配列対象に一括搭載する
金属球配列方法において、前記金属球配列治具の金属球
吸着孔に対応する位置に金属球を保持する保持孔を有す
る仮配列板を該金属球を保持する面を上にして配置し、
金属球供給口を通して金属球を連続的に供給する金属球
供給装置から前記仮配列板上に金属球を連続的に供給し
つつ前記金属球供給装置を横移動して前記仮配列板の保
持孔に金属球を仮配列し、前記金属球供給装置を横移動
する際の金属球供給装置の金属球供給口下端と前記仮配
列板との間隔を金属球直径の１．２〜５．０倍とし、次
いで該仮配列板に仮配列した金属球を前記金属球配列治
具の金属球吸着孔に吸着することを特徴とする金属球配
列方法。 （２）仮配列板の上を移動するノズルから吹き出すガス
により、余分の金属球を仮配列板の外に掃き出すことを
特徴とする上記（１）に記載の金属球配列方法。 （３）仮配列板の保持孔は、保持孔の直径が金属球の直
径より大きくかつ金属球の直径の１．６倍以下であり、
かつ保持孔の深さが、保持孔に保持された金属球の頂部
が仮配列板表面より奥側にあり、該頂部は仮配列板表面
から金属球の直径の０．４倍以下の深さにあることを特
徴とする上記（１）又は（２）に記載の金属球配列方
法。 （４）仮配列板の保持孔の底面に金属球の直径よりも細
い直径の貫通孔を有することを特徴とする上記（３）に
記載の金属球配列方法。 （５）金属球供給装置により金属球を仮配列板上に供給
して保持孔に金属球を仮配列するに際し、及び／又は、
余分の金属球をガス流で仮配列板の外に掃き出すに際
し、仮配列板の保持孔の底面の貫通孔から真空吸引を行
って保持孔内に保持された金属球を吸引することを特徴
とする上記（４）に記載の金属球配列方法。 （６）真空エジェクターの真空発生側から金属球を吸引
し、真空エジェクターの排気側を金属球供給装置に配置
することにより該金属球供給装置に金属球を配給して、
仮配列板の上に金属球を供給することを特徴とする上記
（１）に記載の金属球配列方法。 （７）仮配列板上から掃き出した余分の金属球を集める
溝を仮配列板の少なくとも２辺に設けたことを特徴とす
る上記（１）に記載の金属球配列方法。 （８）金属球を集める溝に傾斜を設け、該金属球を金属
球を貯留するトレーに自然落下させ、該トレー内に貯留
した金属球を真空エジェクターの真空発生側から吸引
し、真空エジェクターの排気側を金属球供給装置に配置
することにより該金属球供給装置に金属球を配給して、
仮配列板の上に金属球を供給することを特徴とする上記
（７）に記載の金属球配列方法。 （９）仮配列板に仮配列した金属球を前記金属球配列治
具の金属球吸着孔に吸着するに際し、金属球配列治具を
仮配列板に密着させることを特徴とする上記（４）に記
載の金属球配列方法。 （１０）仮配列板の保持孔に仮配列した金属球を金属球
配列治具の金属球吸着孔に吸着するに際し、仮配列板の
貫通孔に正圧を付与することを特徴とする上記（４）、
（５）又は（９）に記載の金属球配列方法。 （１１）正圧付与に際して貫通孔に供給する正圧気体中
にイオナイザーによってイオンを付加することを特徴と
する上記（１０）に記載の金属球配列方法。 （１２）プラスチック製の仮配列板を用いることを特徴
とする上記（１）に記載の金属球配列方法。 （１３）電気伝導性プラスチック製の仮配列板を用いる
ことを特徴とする上記（１２）に記載の金属球配列方
法。 （１４）ロックウェル硬度１１０−Ｍ以上のプラスチッ
ク製の仮配列板を用いることを特徴とする上記（１２）
又は（１３）に記載の金属球配列方法。 （１５）貫通孔の断面形状が、径小規格外れ金属球が通
過可能な形状であり、径小規格外れ金属球を貫通孔を通
して仮配列板上から排除することを特徴とする上記
（４）又は（５）に記載の金属球配列方法。That is, the gist of the present invention is as follows. (1) Metal balls are sucked into the metal ball suction holes of the metal ball arraying jig having the metal ball suction holes arranged thereon, and then the group of the sucked metal balls are transferred to the array object and the metal balls are collectively mounted on the array object. In the metal ball arraying method, a temporary array plate having a holding hole for holding the metal ball at a position corresponding to the metal ball suction hole of the metal ball arraying jig is arranged with the surface holding the metal ball facing up,
While continuously supplying the metal spheres onto the temporary arrangement plate from the metal sphere supply device that continuously supplies the metal spheres through the metal sphere supply port, the metal sphere supply device is laterally moved to hold the temporary arrangement plate holding holes. Temporarily arrange metal spheres on the screen and move the metal sphere feeder sideways
The lower end of the metal ball supply port of the metal ball supply device and the provisional arrangement
The distance from the row plate is set to 1.2 to 5.0 times the diameter of the metal ball, and then the metal balls temporarily arranged on the temporary array plate are sucked into the metal ball suction holes of the metal ball array jig. Metal ball arrangement method. (2) The metal ball arranging method according to the above (1), wherein extra metal spheres are swept out of the temporary arranging plate by a gas blown from a nozzle moving on the temporary arranging plate. (3) The holding hole of the temporary array plate has a diameter of the holding hole larger than the diameter of the metal ball and not more than 1.6 times the diameter of the metal ball.
And the depth of the holding hole is such that the top of the metal ball held in the holding hole is deeper than the surface of the temporary arrangement plate, and the top is 0.4 times or less the diameter of the metal ball from the surface of the temporary arrangement plate. The method for arranging metal spheres according to the above (1) or (2) , wherein (4) The method for arranging metal spheres according to the above (3) , wherein a through hole having a diameter smaller than the diameter of the metal sphere is provided on the bottom surface of the holding hole of the temporary arrangement plate. (5) When the metal balls are supplied to the temporary arrangement plate by the metal ball supply device to temporarily arrange the metal balls in the holding holes, and / or
When sweeping extra metal balls out of the temporary arrangement plate with a gas flow, vacuum suction is performed from the through hole on the bottom surface of the holding hole of the temporary arrangement plate to suck the metal balls held in the holding hole. (4) The method for arranging metal spheres according to the above (4) . (6) The metal sphere is sucked from the vacuum generation side of the vacuum ejector, and the metal sphere is supplied to the metal sphere supply device by disposing the exhaust side of the vacuum ejector in the metal sphere supply device.
The method for arranging metal spheres according to the above (1), wherein metal spheres are supplied on the temporary arrangement plate. (7) The metal ball arranging method according to the above (1), wherein grooves for collecting extra metal spheres swept out from the temporary arranging plate are provided on at least two sides of the temporary arranging plate. (8) The groove for collecting the metal spheres is provided with an inclination, the metal spheres are naturally dropped on a tray for storing the metal spheres, and the metal spheres stored in the tray are sucked from the vacuum generating side of the vacuum ejector, and Distributing metal balls to the metal ball supply device by disposing the exhaust side in the metal ball supply device,
A metal ball is supplied on the temporary arrangement plate.
The method for arranging metal spheres according to (7) . (9) Upon the dummy array metal balls in the temporary array plate is adsorbed to the metal ball suction holes of the metallic ball aligning jig, above, characterized in that for adhering the metal ball aligning jig on the temporary array plate (4) 3. The method for arranging metal spheres according to 1.). (10) provisional in SEQ plate holding hole of upon a tentative sequence metal balls adsorbed on metal ball suction holes in the metal ball aligning jig, characterized by applying a positive pressure to the through holes of the dummy array plate above ( 4) ,
(5) The method for arranging metal spheres according to (9) . (11) The method for arranging metal spheres according to the above (10) , wherein ions are added to the positive pressure gas supplied to the through holes when applying a positive pressure by using an ionizer. (12) The metal ball arranging method according to the above (1), wherein a temporary arranging plate made of plastic is used. (13) The method for arranging metal spheres according to (12) , wherein a temporary arrangement plate made of an electrically conductive plastic is used. (14) The above-mentioned (12), wherein a plastic temporary arrangement plate having a Rockwell hardness of 110-M or more is used.
Or the metal sphere arrangement method according to (13) . (15) The cross-sectional shape of the through hole is a shape through which a small-diameter out-of-spec metal ball can pass, and the small-diameter out-of-spec metal ball is removed from the temporary arrangement plate through the through hole.
(4) The method for arranging metal spheres according to (5) .
【００１８】従来の金属球配列方法においては、金属球
配列治具は金属球を吸着する機能を有するとともに金属
球を配列対象に転写する機能をも有するため、金属球吸
着孔周辺の形状は転写において必要とする機能に拘束さ
れていた。一方、本発明の仮配列板を使用する場合にお
いては、仮配列板の金属球保持部位の形状は、金属球を
保持すべき部位に確実に１個の金属球を保持し、その他
の部位には金属球を保持しないための最適な形状を選択
することが可能になる。具体的には、金属球保持部位に
金属球保持孔を設け、該保持孔は１個の金属球を確実に
保持可能な形状とする。仮配列板上に余剰に付着した金
属球を排除するために強力にエアーブローを行い、ある
いはブラシで掃き出しを行う場合においても、正常に保
持孔に保持された金属球は該掃き出しによっては排除さ
れないため、余剰の金属球のみを確実に排除することが
できる。In the conventional method for arranging metal spheres, the jig for arranging metal spheres has a function of attracting metal spheres and a function of transferring metal spheres to an arrangement object. Was restricted by the functions required. On the other hand, in the case of using the temporary array plate of the present invention, the shape of the metal ball holding portion of the temporary array plate is such that one metal ball is securely held at the portion where the metal ball is to be held, and Makes it possible to select an optimal shape for not holding the metal sphere. Specifically, a metal ball holding hole is provided in the metal ball holding portion, and the holding hole has a shape capable of securely holding one metal ball. Even when air blowing is performed strongly to remove excess metal spheres on the temporary array plate, or when sweeping out with a brush, the metal spheres normally held in the holding holes are not eliminated by the sweeping. Therefore, only the surplus metal sphere can be reliably removed.
【００１９】本発明の仮配列板を使用する金属球の配列
においては、金属球欠損異常はほんの僅か発生があるも
のの、余剰金属球付着発生はほぼ完璧に撲滅することが
できる。そのため、通常用いられる検査手段によって
も、検査で異常を見逃す頻度が極めて少なくなるという
効果を得ることができる。また、余剰金属球の発生がな
いので、フラックスを塗布して半田ボールを転写する場
合においても、金属球配列治具へのフラックスの付着に
よる生産性の低下を防止することが可能になる。In the arrangement of metal spheres using the temporary arrangement plate of the present invention, although there is only a slight abnormality in metal sphere deficiency, the occurrence of excessive metal sphere adhesion can be almost completely eliminated. For this reason, the effect that the frequency of overlooking the abnormality in the inspection can be extremely reduced even with the commonly used inspection means can be obtained. Also, since there is no generation of excess metal spheres, it is possible to prevent a decrease in productivity due to the adhesion of the flux to the metal sphere arrangement jig even when the flux is applied and the solder balls are transferred.
【００２０】本発明の第２の特徴は、仮配列板を該金属
球を保持する面を上にして配置し、金属球供給口を通し
て金属球を連続的に供給する金属球供給装置から仮配列
板上に金属球を連続的に供給しつつ金属球供給装置を横
移動して仮配列板の保持孔に金属球を仮配列するところ
にある。A second feature of the present invention is that a temporary arrangement plate is disposed with the surface holding the metal spheres facing upward, and a temporary arrangement plate is provided from a metal sphere supply device which continuously supplies metal spheres through a metal sphere supply port. The metal sphere supply device is laterally moved while continuously supplying the metal spheres onto the plate to temporarily arrange the metal spheres in the holding holes of the temporary arrangement plate.
【００２１】仮配列板の上方から金属供給口を通して多
量の金属球を連続的に供給することが可能となり、金属
球を連続的に供給しながら金属球供給装置を横移動する
ことにより、短時間に仮配列板上のすべての保持孔に金
属球を供給することができる。金属球供給口の断面長手
方向の幅が仮配列板上の金属球を配列すべき幅に匹敵す
る幅を有する場合は、金属球供給口の長手方向と直角の
方向に金属球供給装置を横移動することにより、１回の
横移動で仮配列板上のすべての保持孔に金属球の供給を
完了することができる。A large amount of metal spheres can be continuously supplied from above the temporary arrangement plate through the metal supply port. By continuously moving the metal sphere supply device while continuously supplying the metal spheres, a short time can be obtained. The metal balls can be supplied to all the holding holes on the temporary arrangement plate. If the width of the metal ball supply port in the cross-section longitudinal direction has a width comparable to the width on which the metal balls on the temporary arrangement plate are to be arranged, traverse the metal ball supply device in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the metal ball supply port. By moving, the supply of the metal balls to all the holding holes on the temporary arrangement plate can be completed by one horizontal movement.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】本発明は、半導体チップの電極と
外部回路との接合媒体となるバンプ、あるいはボールグ
リッドアレイ（ＢＧＡ）のバンプとして、微細金属球を
半導体基板や半導体チップ等に転写してバンプを形成す
る方法及び装置として特に有用である。この場合、配列
対象２は微細金属球を転写する半導体基板や半導体チッ
プであり、金属球４はバンプとしての金ボールや半田ボ
ールである。本発明を適用する金属球としては、直径が
４０μｍから８００μｍの微細金属球において特に有効
である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a method for transferring fine metal spheres to a semiconductor substrate, a semiconductor chip, or the like as a bump serving as a bonding medium between an electrode of a semiconductor chip and an external circuit or a bump of a ball grid array (BGA). The present invention is particularly useful as a method and an apparatus for forming bumps by using the method. In this case, the arrangement target 2 is a semiconductor substrate or a semiconductor chip for transferring a fine metal sphere, and the metal sphere 4 is a gold ball or a solder ball as a bump. As metal spheres to which the present invention is applied, fine metal spheres having a diameter of 40 μm to 800 μm are particularly effective.
【００２３】仮配列板５は、図１（ａ）に示すように表
面に金属球４の保持孔７を有する平板である。保持孔７
の位置は、金属球配列治具１の金属球吸着孔６と対応す
る位置に設けられる。仮配列板５への金属球の仮配列に
おいては、図１（ｂ）に示すように仮配列板５の保持孔
７を有する面を上に向けて配置し、金属球供給装置８か
ら連続的に金属球４を供給しつつ該金属球供給装置８を
仮配列板５上で横移動させる。図１（ｃ）に示すよう
に、金属球供給装置先端の金属球供給口９の下端を仮配
列板５の表面に接近させる。金属球供給口９を通して連
続的に供給された金属球４が仮配列板上の保持孔７に保
持され、短時間で多数の保持孔への金属球の保持が完了
する。The temporary arrangement plate 5 is a flat plate having a holding hole 7 for the metal ball 4 on the surface as shown in FIG. Holding hole 7
Are provided at positions corresponding to the metal ball suction holes 6 of the metal ball array jig 1. In the provisional arrangement of the metal balls on the provisional arrangement plate 5, as shown in FIG. 1B, the surface having the holding holes 7 of the provisional arrangement plate 5 is arranged facing upward, and the metal balls are continuously supplied from the metal ball supply device 8. The metal sphere supply device 8 is laterally moved on the temporary arrangement plate 5 while supplying the metal spheres 4. As shown in FIG. 1C, the lower end of the metal ball supply port 9 at the tip of the metal ball supply device is brought closer to the surface of the temporary array plate 5. The metal balls 4 continuously supplied through the metal ball supply ports 9 are held in the holding holes 7 on the temporary array plate, and the holding of the metal balls in the large number of holding holes is completed in a short time.
【００２４】金属球配列治具１は、図１（ｆ）に示すよ
うに、表面に貫通した金属球吸着孔６を有する平板であ
り、背面から真空吸引して金属球吸着孔６を負圧とし、
金属球４を吸引することができる。図１（ｄ）に示すよ
うに金属球の保持が完了した仮配列板５に、図１（ｅ）
に示すように金属球配列治具１を接近させ、各保持孔７
と各金属球吸着孔６とを対面させた上、金属球吸着孔６
の背面から真空吸引を行って図１（ｆ）に示すように金
属球吸着孔に金属球の吸着を行う。As shown in FIG. 1 (f), the metal sphere array jig 1 is a flat plate having a metal sphere suction hole 6 penetrating the surface thereof. age,
The metal ball 4 can be sucked. As shown in FIG. 1D, the temporary arrangement plate 5 in which the holding of the metal spheres is completed is put on the temporary arrangement plate 5 shown in FIG.
The metal ball array jig 1 is approached as shown in FIG.
And the metal sphere suction holes 6 face each other, and the metal sphere suction holes 6
Vacuum suction is performed from the back surface of the metal sphere to suck the metal sphere into the metal sphere suction hole as shown in FIG.
【００２５】金属球吸着孔６は、金属球４を転写すべき
配列対象２の半導体チップ等の電極位置に対応して配置
されている。図１（ｇ）に示すように、転写台３に配列
対象２を載置し、予めすべての金属球吸着孔に金属球を
吸着した金属球配列治具１を転写台３上の配列対象２に
密接させ、金属球４を配列対象２に転写する。The metal ball suction holes 6 are arranged corresponding to the positions of the electrodes of the semiconductor chip or the like of the arrangement target 2 to which the metal balls 4 are to be transferred. As shown in FIG. 1 (g), the arrangement target 2 is placed on the transfer table 3, and the metal sphere arrangement jig 1 in which the metal spheres have been previously adsorbed to all the metal sphere suction holes is placed on the transfer table 3. Then, the metal sphere 4 is transferred to the arrangement target 2.
【００２６】金属球が金ボールである場合は、予め転写
台上の配列対象を熱しておき、配列対象の上の電極と金
ボールとの間を熱圧着によって圧着する。金属球が半田
ボールである場合は、転写台上の配列対象の電極位置に
フラックスを印刷塗布するか、あるいは金属球配列治具
に吸着された半田ボールの先端にフラックスを塗布した
上で半田ボールを配列対象に接触させて転写を行う。When the metal ball is a gold ball, the arrangement target on the transfer table is heated in advance, and the electrode on the arrangement target and the gold ball are pressed by thermocompression. If the metal ball is a solder ball, apply flux to the position of the electrode to be arranged on the transfer table by printing or apply flux to the tip of the solder ball adsorbed by the metal ball arrangement jig, and then apply the solder ball. Is transferred to the object to be arrayed.
【００２７】金属球供給装置８における金属球供給口９
の下端は、金属球供給時において該下端と仮配列板５と
の間が一定間隔に保たれる形状を有していることが好ま
しい。更に、該下端と仮配列板との間隔が金属球直径の
１．２〜５倍の範囲にあることがより好ましい。金属球
供給装置内を落下して供給された金属球は、金属球供給
口の下端と仮配列板との間の狭い間隙を通って排出され
る過程で速度が低下し、仮配列板上の保持孔に確実にか
つ短時間に金属球が保持される。金属球供給口下端と仮
配列板との間隔が金属球直径の１．２倍未満であると、
該間隙に金属球が詰まって供給不良が発生することがあ
るので好ましくない。また、該間隙が金属球直径の５倍
を超えると、金属球が速やかに放出されるために金属球
の落下速度が十分に低下せず、確実に保持孔に保持でき
ない場合が生ずるので好ましくない。Metal ball supply port 9 in metal ball supply device 8
It is preferable that the lower end has a shape such that the space between the lower end and the temporary arrangement plate 5 is kept at a constant interval when the metal balls are supplied. Further, it is more preferable that the distance between the lower end and the temporary arrangement plate is in the range of 1.2 to 5 times the diameter of the metal sphere. The metal spheres supplied by dropping inside the metal sphere supply device decrease in speed in the process of being discharged through a narrow gap between the lower end of the metal sphere supply port and the temporary arrangement plate, and the speed on the temporary arrangement plate is reduced. The metal sphere is securely held in the holding hole in a short time. When the distance between the lower end of the metal ball supply port and the temporary arrangement plate is less than 1.2 times the metal ball diameter,
The gap is clogged with metal balls, which may cause a supply failure, which is not preferable. On the other hand, if the gap exceeds 5 times the diameter of the metal sphere, the metal sphere is rapidly released, so that the falling speed of the metal sphere does not sufficiently decrease and the case where the metal sphere cannot be reliably held in the holding hole occurs. .
【００２８】金属球供給装置によって金属球を供給した
後には、仮配列板上に余剰の金属球が存在する。これら
余剰の金属球を確実に掃き出すためには、図２に示すよ
うに、仮配列板上をガスブローして金属球を掃き出すた
めのノズル１０を配置し、仮配列板上においてこのノズ
ル１０を横移動することにより、余分の金属球を仮配列
板の外に掃き出すことができる。図２に示すように、ガ
ス吹き出し口が仮配列板の幅と概略等しい幅を有するノ
ズル１０を使用すれば、ノズルを１回横移動することに
よって余剰金属球の掃き出しを完了することができる。After the metal balls are supplied by the metal ball supply device, there are surplus metal balls on the temporary arrangement plate. In order to reliably sweep out these surplus metal spheres, as shown in FIG. 2, a nozzle 10 for blowing out the metal spheres by gas blowing on the temporary arrangement plate is arranged, and the nozzle 10 is horizontally moved on the temporary arrangement plate. By moving, extra metal balls can be swept out of the temporary array plate. As shown in FIG. 2, if the nozzle 10 having a gas outlet having a width substantially equal to the width of the temporary arrangement plate is used, the sweeping of the surplus metal sphere can be completed by moving the nozzle once laterally.
【００２９】保持孔７の形状は、その直径が金属球の直
径より大きく、金属球の直径の１．６倍よりも小さい範
囲にあることが好ましい。保持孔の直径が金属球の直径
の１．６倍よりも大きいと、保持孔内に１個の金属球を
保持した上で更に別の金属球が拘束される可能性が発生
するためである。また、金属球の直径はばらつきを有し
ているので、保持孔の直径は金属球の規格直径の１．１
倍よりも大きいことが望ましい。保持孔７の開口部形状
は、円形とは限らず、矩形を採用してもよい。The shape of the holding hole 7 is preferably such that its diameter is larger than the diameter of the metal sphere and smaller than 1.6 times the diameter of the metal sphere. If the diameter of the holding hole is larger than 1.6 times the diameter of the metal sphere, there is a possibility that one metal sphere is held in the holding hole and another metal sphere is restrained. . Further, since the diameter of the metal sphere varies, the diameter of the holding hole is 1.1 times the standard diameter of the metal sphere.
Desirably greater than twice. The shape of the opening of the holding hole 7 is not limited to a circle, but may be a rectangle.
【００３０】保持孔の深さが、保持孔に保持された金属
球の頂部が仮配列板表面より奥側にあり、該頂部は金属
球の直径の０．４倍以下の深さにあることが好ましい。
仮配列板上の余剰金属球を排除するためにエアーブロー
あるいはブラシで外力を与えた場合に、正規に保持孔に
保持された金属球までも排除される可能性を皆無にでき
るとともに、金属球を保持孔に保持した後に金属球配列
治具を仮配列板に密着することが可能になるからであ
る。また、仮配列板表面から金属球頂部までの深さ（図
３のｈ）は金属球の直径の０．４倍以下の範囲となる深
さが好ましい。この範囲を超えると、保持孔内に１個の
金属球を保持した上で更に別の金属球が拘束される可能
性が発生するためである。The depth of the holding hole is such that the top of the metal ball held in the holding hole is deeper than the surface of the temporary array plate, and the top is at a depth of 0.4 times or less the diameter of the metal ball. Is preferred.
When an external force is applied with an air blow or a brush to remove the excess metal balls on the temporary array plate, there is no possibility that even the metal balls held in the holding holes can be eliminated, and the metal balls can be eliminated. This is because the metal ball arrangement jig can be brought into close contact with the temporary arrangement plate after holding the metal ball in the holding hole. Further, the depth (h in FIG. 3) from the surface of the temporary arrangement plate to the top of the metal sphere is preferably a depth which is 0.4 times or less the diameter of the metal sphere. If the thickness exceeds this range, there is a possibility that one metal ball is held in the holding hole and another metal ball is restrained.
【００３１】図４に示すように、仮配列板５の保持孔７
の底面に金属球の直径よりも細い直径の貫通孔１１を有
し、仮配列板の保持孔に金属球を仮配列するに際して前
記貫通孔を通して仮配列板の下面から真空吸引すること
により、より確実に保持孔に金属球を仮配列することが
できる。本発明においては、仮配列板上に保持孔を有す
ることで金属球を確実に保持することが可能になった
が、更に前記貫通孔を通しての真空吸引により、金属球
の仮配列に際して金属球はより迅速かつ確実に保持孔内
に取り込まれ、更にエアーブローによって余剰金属球を
排除する際にも取り込まれた金属球が排除されるのを防
止する上で役立つ。金属球配列治具１の金属球吸着孔６
の直径は前記したように金属球の直径の０．５倍程度の
大きさに制約されるが、該仮配列板５の貫通孔１１につ
いてはそのような制約がないので、保持孔内の金属球を
吸着するのに十分な吸着力を発揮できる貫通孔の直径を
選択することが可能である。As shown in FIG. 4, the holding holes 7
Has a through hole 11 having a diameter smaller than the diameter of the metal ball on the bottom surface of the metal ball, and when the metal ball is temporarily arranged in the holding hole of the temporary arrangement plate, the vacuum suction is performed from the lower surface of the temporary arrangement plate through the through hole. Metal balls can be provisionally arranged in the holding holes reliably. In the present invention, it is possible to securely hold the metal sphere by having the holding hole on the temporary arrangement plate, but further, by vacuum suction through the through hole, the metal sphere is temporarily arranged during the provisional arrangement of the metal sphere. It is more quickly and surely taken into the holding hole, and also helps to prevent the taken-in metal sphere from being removed when the excess metal sphere is removed by air blow. Metal ball suction hole 6 of metal ball array jig 1
Is limited to about 0.5 times the diameter of the metal sphere as described above, but there is no such restriction on the through-hole 11 of the temporary arrangement plate 5, so the metal in the holding hole is not limited. It is possible to select a diameter of the through-hole that can exert a sufficient suction force to suck the sphere.
【００３２】前記貫通孔１１の断面形状を径小規格外れ
金属球４が通過可能な形状とすることにより、径小規格
外れ金属球を貫通孔１１を通して仮配列板上から排除す
ることが可能になる。もちろん、貫通孔１１の断面形状
は直径が規格内にある金属球は通過不可能な形状とする
ことは当然である。具体的には、貫通孔１１の断面形状
を円形とし、貫通孔の直径を金属球の規格下限直径と等
しくすることによって上記機能を満たすことができる。
また、貫通孔１１の断面形状を矩形とし、矩形の１辺の
長さを金属球の規格下限直径と等しくすることもでき
る。断面形状が矩形の方が金属球が通過しやすいからで
ある。これにより、金属球の中に含まれる径小規格外れ
金属球及びゴミを金属球吸着治具に吸着する前に除去す
ることが可能になる。貫通孔から真空吸引を行って金属
球を吸引すれば、これら径小規格外れ金属球及びゴミは
より確実に除去される。The cross-sectional shape of the through hole 11 is such that the small-diameter out-of-spec metal spheres 4 can pass through, so that the small-diameter out-of-spec metal spheres can be removed from the temporary arrangement plate through the through-holes 11. Become. Of course, the cross-sectional shape of the through-hole 11 is, of course, a shape in which a metal sphere having a diameter within the standard cannot pass. Specifically, the above function can be satisfied by making the cross-sectional shape of the through-hole 11 circular and making the diameter of the through-hole equal to the standard lower limit diameter of the metal sphere.
Alternatively, the cross-sectional shape of the through hole 11 may be rectangular, and the length of one side of the rectangle may be equal to the standard lower limit diameter of the metal sphere. This is because the metal sphere is easier to pass when the cross section is rectangular. Accordingly, it is possible to remove the metal spheres and dusts having a small diameter out of the standard included in the metal spheres before the metal spheres are attracted to the metal sphere attracting jig. If the metal spheres are sucked by performing vacuum suction from the through-holes, the metal spheres with small diameter irregularities and dust are more reliably removed.
【００３３】金属球供給装置８への金属球の補給方法と
しては、金属球供給装置よりも高い位置に配置した金属
球トレーから傾斜を利用して供給する方法、金属球トレ
ーから圧縮空気を利用して圧送する方法等から選択して
採用することができる。本発明においては、真空エジェ
クター１５を利用し、真空エジェクターの真空発生側１
６から金属球４を吸引し、排気側１７を金属球供給装置
８に配置して該金属球を移送させて、仮配列板５の上に
金属球４を供給する方法を採用することができる。真空
エジェクター１５は、管の途中に絞り部を設け、この絞
り部においてノズルから気体又は液体を放出することに
よって放出流の背後を減圧して「真空発生側」とし、放
出流の向かう方向を「排気側」として、金属球の吸引を
可能にするものである。この真空発生側１６の管端を金
属球トレー１４内に配置することにより、金属球４を管
内に吸引し、金属球は真空エジェクター１５の絞り部を
通過して排気側１７に排出される。排気側１７の管端を
金属球供給装置８の上部に配置することによって金属球
を補給することができる。As a method of replenishing the metal ball supply device 8 with the metal balls, a method of supplying the metal balls from the metal ball tray arranged at a higher position than the metal ball supply device by using an inclination, and a method of using compressed air from the metal ball tray are used. And pressure-feeding method. In the present invention, the vacuum ejector 15 is used, and the vacuum generating side 1 of the vacuum ejector is used.
A method of sucking the metal spheres 4 from 6, disposing the exhaust side 17 in the metal sphere supply device 8, transferring the metal spheres, and supplying the metal spheres 4 onto the temporary arrangement plate 5 can be adopted. . The vacuum ejector 15 is provided with a throttle in the middle of the tube, and discharges gas or liquid from the nozzle at the throttle to reduce the pressure behind the discharge flow to “vacuum generation side”. The “exhaust side” enables the suction of metal balls. By arranging the tube end of the vacuum generating side 16 in the metal ball tray 14, the metal ball 4 is sucked into the tube, and the metal ball passes through the throttle portion of the vacuum ejector 15 and is discharged to the exhaust side 17. By disposing the pipe end of the exhaust side 17 above the metal ball supply device 8, metal balls can be supplied.
【００３４】金属球の吸引装置としては各種機械ポンプ
やブロアも存在するが、機械ポンプ等ではポンプ部分に
おいて吸引された金属球の破壊を免れることができず、
本発明においては採用が不可能である。これに対し、真
空エジェクターにおいては機械的稼動部分が存在せず、
金属球を全く損傷せずに吸引し排出することが可能にな
る。There are various types of mechanical pumps and blowers as suction devices for metal spheres. However, mechanical pumps and the like cannot avoid destruction of metal spheres sucked in the pump portion.
It cannot be adopted in the present invention. On the other hand, there is no mechanical working part in the vacuum ejector,
The metal ball can be sucked and discharged without any damage.
【００３５】金属球供給装置８から仮配列板上に供給さ
れた金属球は、保持孔７に保持された金属球以外は余剰
金属球として仮配列板上から掃き出される。この掃き出
された余分の金属球を、仮配列板の少なくとも２辺に配
置した溝１３に集めることにより、余分の金属球は速や
かに集められ、再度金属球供給装置に移送して補給する
ことが可能になる。The metal balls supplied from the metal ball supply device 8 onto the temporary arrangement plate are swept out of the temporary arrangement plate as surplus metal balls except for the metal balls held in the holding holes 7. The extra metal spheres that have been swept out are collected in the grooves 13 arranged on at least two sides of the temporary array plate, so that the extra metal spheres are quickly collected and transported again to the metal sphere supply device for replenishment. Becomes possible.
【００３６】図５に示すように、前記金属球を集める溝
１３に傾斜を設け、該金属球を貯留するトレー１４に自
然落下させることによって余分の金属球を金属球トレー
１４に集めることができる。ここで前記真空エジェクタ
ー１５の真空発生側１６の管端をトレー１４内に配置
し、排気側１７を金属球供給装置８に配置することによ
り、余分の金属球は速やかに真空エジェクターによって
吸引され、金属球供給装置の供給口９に移送することが
できる。これによって、本発明の金属球供給装置からの
連続的な金属球の供給がコンパクトな装置によって実現
できた。As shown in FIG. 5, the grooves 13 for collecting the metal spheres are provided with an inclination, and the metal balls are naturally dropped on a tray 14 for storing the metal spheres, so that extra metal spheres can be collected on the metal sphere tray 14. . Here, by arranging the tube end of the vacuum generating side 16 of the vacuum ejector 15 in the tray 14 and arranging the exhaust side 17 in the metal sphere supply device 8, extra metal spheres are quickly sucked by the vacuum ejector, It can be transferred to the supply port 9 of the metal ball supply device. As a result, continuous supply of metal balls from the metal ball supply device of the present invention can be realized by a compact device.
【００３７】仮配列板の保持孔に金属球の保持を完了し
た後、金属球配列治具１を仮配列板に面して密接させ
る。仮配列板の各保持孔７と金属球配列治具の各金属球
吸着孔６が１対１に対応して対面し、金属球吸着孔６を
通して真空吸引することによって金属球が該金属球吸着
孔に吸引される。After the holding of the metal balls in the holding holes of the temporary arrangement plate is completed, the metal ball arrangement jig 1 is brought into close contact with the temporary arrangement plate. Each holding hole 7 of the temporary arrangement plate and each metal sphere suction hole 6 of the metal sphere arrangement jig face each other in a one-to-one correspondence, and the metal sphere is attracted by vacuum suction through the metal sphere suction hole 6. Sucked in the hole.
【００３８】金属球を仮配列した仮配列板に金属球配列
治具を接近させ、金属球を金属球吸着孔に吸着するに際
し、金属球吸着孔の背後から真空吸引を行う。金属球と
金属球吸着孔の間が離れているうちは、周辺の空気も金
属球吸着孔から吸引されるため、金属球を吸引する十分
な吸引力を発揮することができない。また、仮配列板保
持孔の貫通孔から正圧を付与して吸着を助ける場合、仮
配列板と金属球配列治具との間に隙間が存在すると、正
圧に押された金属球が金属球吸着孔に吸着せずに仮配列
板と金属球配列治具との間の隙間に入り込む異常も僅か
ではあるが発生し得る。The metal ball arrangement jig is brought close to the temporary arrangement plate on which the metal balls are temporarily arranged, and when the metal balls are adsorbed to the metal ball adsorption holes, vacuum suction is performed from behind the metal ball adsorption holes. While the metal sphere and the metal sphere suction hole are separated, the surrounding air is also sucked from the metal sphere suction hole, so that a sufficient suction force for sucking the metal sphere cannot be exerted. When a positive pressure is applied from the through hole of the temporary array plate holding hole to assist suction, if there is a gap between the temporary array plate and the metal ball array jig, the metal ball pressed by the positive pressure will Anomalies that enter into the gap between the temporary arrangement plate and the metal sphere arrangement jig without being adsorbed by the sphere adsorption holes may occur, though slightly.
【００３９】本発明は、図７に示すように、保持孔７内
において金属球４頂部は仮配列板表面よりも奥側に有る
ように構成し、仮配列板に仮配列した金属球を前記金属
球配列治具の金属球吸着孔に吸着するに際し、金属球配
列治具１を仮配列板５に密着させることによって上記問
題を解決することができる。金属球配列治具と仮配列板
が密着しているため、金属球吸着孔からの真空吸引によ
って金属球吸着孔と金属球との間の間隙は負圧となり、
大きな吸着力を発揮することができる。また、金属球が
保持孔から飛び出す異常の発生も防止することができ
る。As shown in FIG. 7, the present invention is configured such that the top of the metal sphere 4 is located deeper than the surface of the temporary arrangement plate in the holding hole 7, and The above problem can be solved by bringing the metal ball array jig 1 into close contact with the temporary array plate 5 when the metal ball array jig is attracted to the metal ball suction holes. Since the metal ball arrangement jig and the temporary arrangement plate are in close contact with each other, the vacuum between the metal ball suction holes and the metal balls becomes negative pressure due to vacuum suction from the metal ball suction holes,
A large suction force can be exhibited. In addition, it is possible to prevent the metal ball from jumping out of the holding hole.
【００４０】金属球吸着孔６の直径は前記した理由によ
り金属球の直径の０．７倍よりも小さいことが通常なの
で、金属球を吸引する力は大きくはない。そのため、仮
配列板と金属球との間の吸着力等によって、金属球を吸
引できない場合があった。保持孔７の底面に貫通孔１１
を有する本発明においては、金属球吸着孔への金属球の
吸着に際し、貫通孔１１に面する金属球の部分は常圧の
圧力を受けているので、金属球がこの常圧の圧力に押さ
れて吸着孔６への吸着を有利に進めることができる。更
に、貫通孔１１から常圧よりも高い正圧を付与すること
により、金属球の吸着をより円滑に行うことができる。
金属球は、金属球吸着孔の吸引力と貫通孔からの正圧の
相乗作用で金属球配列治具に押し付けられ、吸着不良の
発生を低減することができる。Since the diameter of the metal ball suction hole 6 is usually smaller than 0.7 times the diameter of the metal ball for the above-described reason, the force for attracting the metal ball is not large. For this reason, the metal balls may not be able to be sucked due to the attraction force between the temporary arrangement plate and the metal balls. A through hole 11 is provided at the bottom of the holding hole 7.
In the present invention having the above, the metal sphere facing the through-hole 11 is subjected to normal pressure when the metal sphere is attracted to the metal sphere suction hole, so that the metal sphere is pressed to this normal pressure. Thus, the suction into the suction holes 6 can be advantageously promoted. Further, by applying a positive pressure higher than the normal pressure from the through hole 11, the metal sphere can be more smoothly adsorbed.
The metal sphere is pressed against the metal sphere arrangement jig by the synergistic effect of the suction force of the metal sphere suction hole and the positive pressure from the through hole, and the occurrence of poor suction can be reduced.
【００４１】貫通孔１１に付与する正圧としては、０．
２〜１．５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの範囲が好ましい。０．２ｋ
ｇ／ｃｍ2 Ｇ未満では常圧と同等の効果しか得られず、
１．５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇを超えると仮配列板５に密着させ
た金属球配列治具１が浮いてしまい、保持孔７から金属
球４が隙間に飛び出す場合があるからである。The positive pressure applied to the through-hole 11 is set to 0.
The range of 2 to 1.5 kg / cm 2 G is preferred. 0.2k
At less than g / cm 2 G, only an effect equivalent to normal pressure is obtained.
If it exceeds 1.5 kg / cm 2 G, the metal ball arrangement jig 1 closely attached to the temporary arrangement plate 5 will float, and the metal balls 4 may jump out of the holding holes 7 into the gap.
【００４２】金属球４や仮配列板５が有する静電気は、
金属球と仮配列板との間の吸着力として働いて金属球配
列治具１への吸引を妨げたり、あるいは金属球と金属球
配列治具との間の吸着力として働いて金属球配列対象２
への転写を妨げる原因となる。本発明においては、前記
正圧を付与するに際し、図６に示す手段により、正圧を
与えるための気体にイオナイザー２０によってイオンを
付加することができる。イオンを付加された気体は貫通
孔から放出する際に金属球から静電気を除去する機能を
有するため、金属球の静電気が除去され、前記の問題点
を解消して金属球の円滑な吸引、円滑な転写を実現する
ことができた。The static electricity of the metal ball 4 and the temporary arrangement plate 5 is
It acts as an attraction force between the metal spheres and the temporary arrangement plate to prevent suction to the metal sphere arrangement jig 1, or acts as an attraction force between the metal spheres and the metal sphere arrangement jig to form a metal sphere arrangement object 2
It may be a factor that hinders the transfer to In the present invention, when applying the positive pressure, ions can be added to the gas for applying the positive pressure by the ionizer 20 by means shown in FIG. The gas to which ions have been added has a function of removing static electricity from the metal sphere when it is released from the through-hole, so that the static electricity of the metal sphere is eliminated, and the above-mentioned problems are solved, and the smooth suction and smoothness of the metal sphere are eliminated. Transfer was realized.
【００４３】仮配列板への余剰の金属球の吸着、あるい
は仮配列板から金属球配列治具への金属球の移動不良の
発生は、金属球と仮配列板との間の吸着力が原因であ
る。この吸着力は仮配列板が金属板である場合に大きい
ことが明らかになった。更に、本発明者らは、仮配列板
５としてプラスチック製の仮配列板を用いることによっ
て金属球との吸着力を大幅に低減できることを明らかに
した。仮配列板材質と吸着力との関係についての明確な
メカニズムは不明であるが、アンカー効果力、ファンデ
ルワールス力が吸着力の原因であり、金属球とプラスチ
ックとの間ではこれら吸着力が少ないためであろうと考
えられる。Adsorption of excess metal spheres to the temporary arrangement plate or poor movement of the metal spheres from the temporary arrangement plate to the metal sphere arrangement jig is caused by the attraction force between the metal balls and the temporary arrangement plate. It is. It became clear that this adsorbing force was large when the temporary array plate was a metal plate. Furthermore, the present inventors have clarified that the use of a plastic temporary arrangement plate as the temporary arrangement plate 5 can significantly reduce the attraction force with metal balls. The clear mechanism of the relationship between the temporary arrangement plate material and the adsorption force is unknown, but the anchor effect force and Van der Waals force are the causes of the adsorption force, and these adsorption forces are small between the metal ball and the plastic It is thought that it is.
【００４４】更に、静電気も吸着力の原因となるが、前
記プラスチック製仮配列板を電気伝導性プラスチックで
構成することにより、静電気を有効に排除して吸着力を
低減することを可能にした。電気伝導性プラスチックと
して効果を発揮させる上では、プラスチックにカーボン
グラファイト等を添加し、体積抵抗率１０ＭΩ・ｃｍ程
度の導電性を持たせることによって実現することができ
る。Furthermore, although static electricity also causes an attractive force, the provisional plastic arrangement plate made of an electrically conductive plastic makes it possible to effectively eliminate static electricity and reduce the attractive force. In order to exhibit the effect as an electrically conductive plastic, it can be realized by adding carbon graphite or the like to the plastic and giving it a conductivity of about 10 MΩ · cm in volume resistivity.
【００４５】仮配列板として、硬度の低いプラスチック
を使用すると仮配列板の耐久性を損なうこととなる。本
発明においては、プラスチックとしてロックウェル硬度
１１０−Ｍ以上のものを採用することにより、仮配列板
の耐久性を実用上十分に保つことができる。このような
硬度を保有するプラスチックとして、ＰＥＥＫ（ポリエ
ーテルケトン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＩ（ポリエ
ーテルイミド）等のスーパーエンプラが有効である。If a plastic having a low hardness is used as the temporary arrangement plate, the durability of the temporary arrangement plate is impaired. In the present invention, by employing a plastic having a Rockwell hardness of 110-M or more, the durability of the temporary array plate can be sufficiently maintained for practical use. As a plastic having such hardness, a super engineering plastic such as PEEK (polyetherketone), PI (polyimide), and PEI (polyetherimide) is effective.
【００４６】金属球配列治具１の金属球吸着孔６に金属
球４を吸着した後、通常は配列対象２への転写の前に金
属球吸着異常発見のための検査を行う。検査は一般的に
光学的な検出手段を用いて行われる。例えば、金属球配
列治具の正面からＩＴＶを用いて観察する方法が一般的
である。吸着異常のうち、吸着すべき位置に金属球が吸
着されていない金属球欠損異常は光学的手段によって確
実に把握することができる。一方、余剰の金属球が吸着
した異常は、余剰金属球が正常な金属球の真上に付着し
ているような場合には、上記ＩＴＶを用いた光学的手段
では検出が困難である。After the metal spheres 4 are sucked into the metal sphere suction holes 6 of the metal sphere arrangement jig 1, an inspection for finding a metal sphere suction abnormality is usually performed before transfer to the array target 2. Inspection is generally performed using optical detection means. For example, a method of observing from the front of a metal ball array jig using an ITV is common. Among the adsorption abnormalities, the metal sphere defect abnormality in which the metal sphere is not adsorbed at the position to be adsorbed can be reliably grasped by optical means. On the other hand, the abnormality in which the excess metal sphere is adsorbed is difficult to detect by the optical means using the ITV when the excess metal sphere is attached directly above the normal metal sphere.
【００４７】本発明の仮配列板を使用する金属球の配列
においては、金属球欠損異常はほんの僅か発生があるも
のの、余剰金属球発生はほぼ完璧に撲滅することができ
た。そのため、上記通常用いられる検査手段によって
も、検査で異常を見逃す頻度が極めて少なくなるという
効果を得ることができた。In the arrangement of metal spheres using the temporary arrangement plate of the present invention, although there were only a few abnormalities of metal sphere defects, the generation of excess metal spheres could be almost completely eliminated. Therefore, even with the above-described commonly used inspection means, an effect that the frequency of overlooking the abnormality in the inspection is extremely reduced can be obtained.
【００４８】金属球として半田ボールを用いる場合は、
金属球を配列対象に転写する前に、通常は配列対象の転
写位置あるいは半田ボールにフラックスの転写を行う。
余剰金属球が付着したままで気づかずに転写を行うと、
余剰金属球を通じてフラックスが金属球配列治具に付着
するというトラブルが発生する原因となる。このような
場合、余剰金属球を転写した１個の半導体素子が不良と
なるのみならず、フラックスが付着した金属球配列治具
を洗浄しない限り次の作業を再開することができず、装
置の生産性を著しく低下させることとなる。When using solder balls as metal balls,
Before transferring the metal ball to the arrangement target, the flux is usually transferred to the transfer position of the arrangement target or the solder ball.
If you perform transfer without noticing with the extra metal sphere attached,
This causes a problem that the flux adheres to the metal ball arrangement jig through the surplus metal balls. In such a case, not only one semiconductor element to which the excess metal sphere is transferred becomes defective, but the next operation cannot be resumed unless the metal sphere array jig to which the flux has adhered is cleaned. Productivity will be significantly reduced.
【００４９】本発明の仮配列板を使用する金属球の配列
においては、上記のように余剰金属球の発生がほとんど
ないので、金属球配列治具へのフラックスの付着による
生産性の低下を防止することが可能になった。In the arrangement of metal balls using the temporary arrangement plate of the present invention, since there is almost no generation of excess metal balls as described above, a decrease in productivity due to the attachment of flux to the metal ball arrangement jig is prevented. It became possible to do.
【００５０】[0050]
【実施例】第１の実施例として、大きさ３０×３０ｍｍ
の半導体基板の表面の電極上に、直径０．６ｍｍの半田
ボールを５００個転写する金属球の配列に本発明の方法
及び装置を用いた。金属球配列治具１としてＰＥＥＫを
用いたスーパーエンプラプラスチック製のものを用い、
金属球吸着孔６は直径０．３５ｍｍとした。仮配列板５
には金属球配列治具１と同じ材質のものを用い、保持孔
７は直径０．６８ｍｍ、底面までの深さ０．７ｍｍの円
形の孔とし、直径０．５ｍｍの貫通孔を有する。保持孔
内に保持された金属球の頂部は、仮配列板の表面から
０．２４ｍｍの深さに位置する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a first embodiment, the size is 30 × 30 mm.
The method and apparatus of the present invention were used for the arrangement of metal spheres for transferring 500 solder balls having a diameter of 0.6 mm onto the electrodes on the surface of the semiconductor substrate. A metal ball array jig 1 made of super engineering plastic using PEEK,
The metal ball suction hole 6 had a diameter of 0.35 mm. Temporary arrangement plate 5
The holding hole 7 is a circular hole having a diameter of 0.68 mm and a depth of 0.7 mm to the bottom surface, and has a through hole having a diameter of 0.5 mm. The top of the metal sphere held in the holding hole is located at a depth of 0.24 mm from the surface of the temporary array plate.
【００５１】金属球供給装置８は、図１（ｃ）に示すよ
うに、その下端に２０ｍｍ×５ｍｍの開口部大きさを有
する金属球供給口９を有し、供給時には金属球供給口下
端と仮配列板との間の間隔を４ｍｍとし、連続的に金属
球を供給しながら仮配列板上を横移動する。その後、図
２に示すような空気を吹き出すノズル１０を横移動さ
せ、余分の金属球を仮配列板の外に掃き出させる。金属
球の供給に際し、図４に示すように、保持孔底部の貫通
孔１１は背後から真空吸引を行う。As shown in FIG. 1C, the metal sphere supply device 8 has a metal sphere supply port 9 having an opening size of 20 mm × 5 mm at the lower end thereof. The space between the temporary arrangement plate and the temporary arrangement plate is set to 4 mm, and the lateral movement is performed on the temporary arrangement plate while continuously supplying metal balls. Thereafter, the nozzle 10 for blowing air as shown in FIG. 2 is moved laterally, and an extra metal ball is swept out of the temporary arrangement plate. When supplying the metal balls, as shown in FIG. 4, vacuum suction is performed from the back of the through hole 11 at the bottom of the holding hole.
【００５２】金属球供給装置８が横移動する両側には、
図５に示すように、余剰の金属球を集める溝１３を配置
し、溝は傾斜を有し、金属球を自然落下させ金属球トレ
ー１４に集めることができる。トレーに集められた金属
球は真空エジェクター１５を用いて吸引し金属球供給装
置８に配給した。真空エジェクターは圧縮空気の供給に
よって作動する。On both sides of the lateral movement of the metal ball supply device 8,
As shown in FIG. 5, a groove 13 for collecting excess metal spheres is arranged, and the groove has an inclination. The metal spheres can be naturally dropped and collected on a metal sphere tray 14. The metal balls collected in the tray were suctioned using the vacuum ejector 15 and distributed to the metal ball supply device 8. The vacuum ejector is operated by supplying compressed air.
【００５３】仮配列板への仮配列完了後、金属球配列治
具１を仮配列板５に密着し、各保持孔７と金属球吸着孔
６とを対面させる。金属球吸着孔６の背後から真空吸引
を行うと同時に、保持孔底部の貫通孔１１はそれまでの
真空吸引を止めて正圧付与を開始する。正圧としての圧
力は０．４ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとした。正圧付与のための圧
縮空気にはイオナイザー２０によってイオンを付加し
た。After the provisional arrangement on the provisional arrangement plate is completed, the metal ball arrangement jig 1 is brought into close contact with the provisional arrangement plate 5 so that the holding holes 7 and the metal ball suction holes 6 face each other. At the same time as performing vacuum suction from behind the metal ball suction hole 6, the through-hole 11 at the bottom of the holding hole stops the vacuum suction and starts applying a positive pressure. The pressure as the positive pressure was 0.4 kg / cm 2 G. Ions were added to the compressed air for applying a positive pressure by the ionizer 20.
【００５４】配列対象２の半導体基板について、予め金
属球を転写する位置にはフラックスを印刷塗布してお
く。この半導体基板を金属球を転写する面を上にして転
写台３上に水平に配置し、金属球を吸着した金属球配列
治具をこの半導体基板に対面して配置し、半田ボールを
半導体基板に密着させる。ここで金属球吸着孔の真空吸
引を止め、逆に正圧を付与することによって金属球の半
導体基板への転写を完了する。On the semiconductor substrate to be arrayed 2, a flux is printed and applied in advance to the position where the metal sphere is transferred. The semiconductor substrate is horizontally arranged on the transfer table 3 with the surface to which the metal spheres are transferred facing up, and a metal sphere array jig on which the metal spheres are adsorbed is arranged facing the semiconductor substrate. In close contact. Here, the vacuum suction of the metal ball suction holes is stopped, and conversely, a positive pressure is applied to complete the transfer of the metal balls to the semiconductor substrate.
【００５５】本発明法で金属球の配列を行ったところ、
１枚の仮配列板への金属球の配列は２．５秒で完了する
ことができた。また、金属球欠損異常の発生率は０．０
５％であり、途中工程の検査ですべて発見し、再処理を
行うことができた。金属球余剰付着異常の発生はなかっ
た。When the metal spheres were arranged by the method of the present invention,
Arrangement of metal balls on one temporary arrangement plate could be completed in 2.5 seconds. In addition, the incidence rate of metal ball defect abnormality is 0.0
5%, all of which were found during the inspection in the middle of the process and could be reprocessed. There was no occurrence of excessive adhesion of metal balls.
【００５６】比較例として、本発明例と同じ半導体基板
に同じ半田ボールを転写する作業を、図８に示すように
金属球トレー２２中で振動によって跳躍浮遊させた半田
ボールを金属球配列治具１の金属球吸着孔６に吸着させ
る方法で配列を行った。As a comparative example, the operation of transferring the same solder ball to the same semiconductor substrate as the example of the present invention was carried out by using a solder ball that was jumped and floated by vibration in a metal ball tray 22 as shown in FIG. Arrangement was carried out by a method of causing one metal ball adsorption hole 6 to adsorb.
【００５７】１枚の金属球配列治具への金属球の配列に
は２〜３秒を要した。配列異常発生率は、金属球欠損異
常が０．１％、金属球余剰付着異常が４％発生した。金
属球余剰付着異常のうち、検査で検出できずに半導体基
板への転写を行った頻度が０ｚ５％発生し、当該半導体
基板を降格品とするとともに、金属球配列治具表面に付
着したフラックスを洗浄するために設備稼動の休止を余
儀なくされた。Arrangement of metal balls on one metal ball arrangement jig took 2-3 seconds. Regarding the occurrence rate of array abnormality, 0.1% of the metal sphere was defective and 4% of the metal sphere was excessively attached. Of the metal ball surplus adhesion abnormalities, the frequency of transfer to the semiconductor substrate that could not be detected by the inspection occurred 0z5%, the semiconductor substrate was demoted, and the flux adhering to the metal ball array jig surface was removed. The equipment had to be stopped for cleaning.
【００５８】第２の実施例として、半田ボール直径を
０．３ｍｍ、金属球吸着孔直径を０．１８ｍｍ、保持孔
は直径を０．３５ｍｍ、底面までの深さ０．３２ｍｍ、
貫通孔直径を０．２８ｍｍ、他の条件は第１の実施例と
同等とした金属球の配列を行った。その結果、配列所要
時間、配列異常発生率について、上記の実施例とほぼ同
等の結果を得ることができた。As a second embodiment, the diameter of the solder ball is 0.3 mm, the diameter of the metal ball suction hole is 0.18 mm, the diameter of the holding hole is 0.35 mm, and the depth to the bottom is 0.32 mm.
Arrangement of metal spheres having a through-hole diameter of 0.28 mm and other conditions equivalent to those of the first example was performed. As a result, it was possible to obtain substantially the same results as those of the above-described examples in the required sequence time and the occurrence rate of sequence abnormality.
【００５９】第１の実施例において、配列する金属球の
個数を５００個から１０００個に増大して金属球の配列
を行った。本発明例の吸引時間は金属球５００個のとき
と同様に２．５秒で吸引を完了したが、比較例において
は、８〜１５秒の時間を要した。従来技術においては、
配列する金属球の個数の増大と共に吸引所要時間が急速
に増加するのに対し、本発明例は吸引時間の増加は見ら
れなかった。In the first embodiment, the number of metal spheres to be arranged was increased from 500 to 1000 to arrange the metal spheres. The suction time was 2.5 seconds in the same manner as in the case of 500 metal balls in the present invention, but it took 8 to 15 seconds in the comparative example. In the prior art,
While the required suction time rapidly increases with the number of metal balls arranged, the present invention example did not show an increase in the suction time.
【００６０】[0060]
【発明の効果】本発明により、金属球配列治具への金属
球欠損異常・金属球余剰付着異常等の吸着異常の発生を
防止し、また吸着所要時間を短縮することができた。更
に、金属球の径小不合格品や混入したゴミの除去が可能
になった。According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of abnormal adsorption such as abnormal metal sphere defect and abnormal abnormal adhesion of metal spheres to the metal sphere arrangement jig, and to shorten the required adsorption time. Further, it has become possible to remove rejects of small metal balls and mixed dust.
【図１】本発明の金属球配列方法及び装置を示す概略図
であり、（ａ）は仮配列板の斜視図、（ｂ）は金属球供
給装置から仮配列板に金属球を供給する状況を示す斜視
図、（ｃ）は（ｂ）の断面図、（ｄ）は金属球の仮配列
を終わった仮配列板の斜視図、（ｅ）は仮配列板から金
属球配列治具への金属球の吸着を示す断面図、（ｆ）は
金属球配列治具に吸着された金属球を示す断面図、
（ｇ）は転写台上の金属球配列対象に金属球配列治具か
ら金属球を転写する状況を示す断面図である。FIG. 1 is a schematic view showing a method and an apparatus for arranging metal balls of the present invention, wherein (a) is a perspective view of a temporary arrangement plate, and (b) is a state in which metal balls are supplied from a metal ball supply device to the temporary arrangement plate. , (C) is a cross-sectional view of (b), (d) is a perspective view of the temporary array plate after the temporary array of metal spheres, (e) is a view from the temporary array plate to the metal ball array jig. FIG. 3F is a cross-sectional view showing the adsorption of metal spheres, FIG.
(G) is sectional drawing which shows the situation which transfers a metal ball from a metal ball arrangement jig to a metal ball arrangement object on a transfer stand.
【図２】ガスを吹き出すノズルによって仮配列板上の余
剰金属球を掃き出す状況を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a situation in which a surplus metal sphere on a temporary arrangement plate is swept out by a nozzle that blows out gas.
【図３】保持孔に保持された金属球の状況を示す部分断
面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating a state of a metal ball held in a holding hole.
【図４】貫通孔を有する保持孔の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a holding hole having a through hole.
【図５】真空エジェクターによって金属球の補給を行う
状況を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a situation in which a metal ball is supplied by a vacuum ejector.
【図６】保持孔の真空吸引と保持孔への正圧付与を行う
仮配列板を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a temporary arrangement plate for performing vacuum suction of a holding hole and applying a positive pressure to the holding hole.
【図７】保持孔から金属球吸着孔への金属球の吸着に際
し、金属球配列治具を仮配列板に密着させる状況を示す
断面図であり、（ａ）は密着した状況、（ｂ）は密着後
に金属球吸着孔を真空吸引し、貫通孔に正圧を付与した
状況を示す図である。FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views showing a state in which a metal sphere arrangement jig is brought into close contact with a temporary arrangement plate when a metal sphere is attracted from a holding hole to a metal sphere adsorption hole, where FIG. FIG. 4 is a diagram showing a state in which a metal ball suction hole is vacuum-sucked after contact and a positive pressure is applied to the through-hole.
【図８】従来の金属球トレーから金属球配列治具に金属
球を吸着させる状況を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which metal balls are sucked from a conventional metal ball tray to a metal ball array jig.
１ 金属球配列治具 ２ 配列対象 ３ 転写台 ４ 金属球 ５ 仮配列板 ６ 金属球吸着孔 ７ 保持孔 ８ 金属球供給装置 ９ 供給口 １０ ノズル １１ 貫通孔 １２ 仮配列板ヘッド １３ 溝 １４ トレー １５ 真空エジェクター １６ 真空発生側 １７ 排気側 １８ 真空吸引手段 １９ 正圧発生手段 ２０ イオナイザー ２１ 切替スイッチ ２２ トレー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal ball arrangement jig 2 Arrangement object 3 Transfer stand 4 Metal ball 5 Temporary arrangement plate 6 Metal ball adsorption hole 7 Holding hole 8 Metal ball supply device 9 Supply port 10 Nozzle 11 Through hole 12 Temporary arrangement plate head 13 Groove 14 Tray 15 Vacuum ejector 16 Vacuum generation side 17 Exhaust side 18 Vacuum suction means 19 Positive pressure generation means 20 Ionizer 21 Changeover switch 22 Tray
Claims (30)
の該金属球吸着孔に金属球を吸着し、次いで該吸着した
金属球群を配列対象に転写して金属球を配列対象に一括
搭載する金属球配列方法において、前記金属球配列治具
の金属球吸着孔に対応する位置に金属球を保持する保持
孔を有する仮配列板を該金属球を保持する面を上にして
配置し、金属球供給口を通して金属球を連続的に供給す
る金属球供給装置から前記仮配列板上に金属球を連続的
に供給しつつ前記金属球供給装置を横移動して前記仮配
列板の保持孔に金属球を仮配列し、前記金属球供給装置
を横移動する際の金属球供給装置の金属球供給口下端と
前記仮配列板との間隔を金属球直径の１．２〜５．０倍
とし、次いで該仮配列板に仮配列した金属球を前記金属
球配列治具の金属球吸着孔に吸着することを特徴とする
金属球配列方法。1. A metal sphere arrangement jig having a metal sphere arrangement hole, in which a metal sphere is adsorbed to the metal sphere adsorption hole, and then the attracted metal sphere group is transferred to an arrangement object to make the metal sphere an arrangement object. In the method of arranging the metal spheres to be mounted collectively, a temporary arrangement plate having a holding hole for holding the metal sphere at a position corresponding to the metal sphere suction hole of the metal sphere arrangement jig is arranged with the surface for holding the metal sphere up. Then, while continuously supplying the metal spheres onto the temporary arrangement plate from the metal sphere supply device that continuously supplies the metal spheres through the metal sphere supply port, the metal sphere supply device is laterally moved to move the temporary arrangement plate. The metal balls are temporarily arranged in the holding holes, and the metal ball supply device is provided.
And the lower end of the metal ball supply port of the metal ball supply device when moving laterally
The distance from the temporary arrangement plate is 1.2 to 5.0 times the metal ball diameter.
And then adsorbing the metal balls provisionally arranged on the temporary arrangement plate to the metal ball adsorption holes of the metal ball arrangement jig.
出すガスにより、余分の金属球を仮配列板の外に掃き出
すことを特徴とする請求項１に記載の金属球配列方法。2. The metal ball arranging method according to claim 1, wherein extra metal spheres are swept out of the temporary arranging plate by a gas blown from a nozzle moving on the temporary arranging plate.
属球の直径より大きくかつ金属球の直径の１．６倍以下
であり、かつ保持孔の深さが、保持孔に保持された金属
球の頂部が仮配列板表面より奥側にあり、該頂部は仮配
列板表面から金属球の直径の０．４倍以下の深さにある
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の金属球配列方
法。3. The holding hole of the temporary arrangement plate has a diameter of the holding hole larger than a diameter of the metal sphere and 1.6 times or less of a diameter of the metal sphere, and a depth of the holding hole is held by the holding hole. has been top of the metal ball is located more to the rear side dummy array plate surface, said top the claims 1 or 2, characterized in that 0.4 times the depth of the diameter of the metal ball from the temporary array plate surface 3. The method for arranging metal spheres according to 1.).
よりも細い直径の貫通孔を有することを特徴とする請求
項３に記載の金属球配列方法。4. The metal ball arrangement method according to claim 3 , wherein a through hole having a diameter smaller than the diameter of the metal ball is provided on the bottom surface of the holding hole of the temporary arrangement plate.
上に供給して保持孔に金属球を仮配列するに際し、及び
／又は、余分の金属球をガス流で仮配列板の外に掃き出
すに際し、仮配列板の保持孔の底面の貫通孔から真空吸
引を行って保持孔内に保持された金属球を吸引すること
を特徴とする請求項４に記載の金属球配列方法。5. When the metal balls are supplied onto the temporary arrangement plate by the metal ball supply device to temporarily arrange the metal balls in the holding holes, and / or extra metal balls are moved out of the temporary arrangement plate by a gas flow. 5. The metal ball arrangement method according to claim 4 , wherein, when sweeping out, the metal balls held in the holding holes are sucked by performing vacuum suction from the through holes at the bottom of the holding holes of the temporary array plate.
球を吸引し、真空エジェクターの排気側を金属球供給装
置に配置することにより該金属球供給装置に金属球を配
給して、仮配列板の上に金属球を供給することを特徴と
する請求項１に記載の金属球配列方法。6. A metal ball is sucked from a vacuum generating side of a vacuum ejector, and an exhaust side of the vacuum ejector is arranged in a metal ball supply device, thereby distributing the metal ball to the metal ball supply device, and The method according to claim 1, wherein a metal sphere is supplied on the metal sphere.
を集める溝を仮配列板の少なくとも２辺に設けたことを
特徴とする請求項１に記載の金属球配列方法。7. The metal ball arrangement method according to claim 1, wherein grooves for collecting extra metal balls swept from the temporary arrangement plate are provided on at least two sides of the temporary arrangement plate.
球を金属球を貯留するトレーに自然落下させ、該トレー
内に貯留した金属球を真空エジェクターの真空発生側か
ら吸引し、真空エジェクターの排気側を金属球供給装置
に配置することにより該金属球供給装置に金属球を配給
して、仮配列板の上に金属球を供給することを特徴とす
る請求項７に記載の金属球配列方法。8. A groove for collecting metal spheres is provided with an inclination, the metal spheres are naturally dropped on a tray for storing metal spheres, and the metal spheres stored in the tray are sucked from a vacuum generating side of a vacuum ejector, The metal ball according to claim 7 , wherein the metal ball is supplied to the metal ball supply device by disposing the exhaust side of the ejector in the metal ball supply device, and the metal ball is supplied onto the temporary arrangement plate. Ball array method.
球配列治具の金属球吸着孔に吸着するに際し、金属球配
列治具を仮配列板に密着させることを特徴とする請求項
４に記載の金属球配列方法。9. A metal ball arrangement jig is brought into close contact with the temporary arrangement plate when the metal balls temporarily arranged on the temporary arrangement plate are attracted to the metal ball suction holes of the metal ball arrangement jig.
5. The method for arranging metal spheres according to 4 .
を金属球配列治具の金属球吸着孔に吸着するに際し、仮
配列板の貫通孔に正圧を付与することを特徴とする請求
項４、５又は９に記載の金属球配列方法。10. A positive pressure is applied to the through holes of the temporary arrangement plate when the metal balls provisionally arranged in the holding holes of the temporary arrangement plate are attracted to the metal ball suction holes of the metal ball arrangement jig. The method for arranging metal spheres according to claim 4, 5 or 9 .
圧気体中にイオナイザーによってイオンを付加すること
を特徴とする請求項１０に記載の金属球配列方法。11. The metal ball arrangement method according to claim 10 , wherein ions are added to the positive pressure gas supplied to the through holes when applying a positive pressure by using an ionizer.
とを特徴とする請求項１に記載の金属球配列方法。12. The metal ball arrangement method according to claim 1, wherein a temporary arrangement plate made of plastic is used.
を用いることを特徴とする請求項１２に記載の金属球配
列方法。13. The method according to claim 12 , wherein a temporary arrangement plate made of an electrically conductive plastic is used.
ラスチック製の仮配列板を用いることを特徴とする請求
項１２又は１３に記載の金属球配列方法。14. Metal ball sequence method according to claim 12 or 13, characterized by using a Rockwell hardness 110-M or plastic dummy array plate.
属球が通過可能な形状であり、径小規格外れ金属球を貫
通孔を通して仮配列板上から排除することを特徴とする
請求項４又は５に記載の金属球配列方法。15. The cross-sectional shape of the through-hole is such that a small-diameter out-of-spec metal ball can pass through, and the small-diameter out-of-spec metal ball is removed from the temporary arrangement plate through the through hole. 6. The method for arranging metal spheres according to 4 or 5 .
具の該金属球吸着孔に金属球を吸着し、次いで該吸着し
た金属球群を配列対象に転写して金属球を配列対象に一
括搭載するための金属球配列装置であって、前記金属球
配列治具の金属球吸着孔に対応する位置に金属球を保持
する保持孔を有する仮配列板と、前記仮配列板の上にお
いて横移動しつつ金属球供給口を通して金属球を連続的
に供給する金属球供給装置と、前記仮配列板の保持孔に
仮配列した金属球を吸着する金属球吸着孔を有する金属
球配列治具と、前記金属球配列治具の金属球吸着孔に吸
着した金属球を金属球配列対象に転写するために金属球
配列対象を載せる転写台とを有し、前記金属球供給装置
が前記仮配列板の上において横移動する際の金属球供給
装置の金属球供給口下端と仮配列板との間隔を金属球直
径の１．２〜５．０倍とすることを特徴とする金属球配
列装置。16. A metal sphere is attracted to the metal sphere attracting hole of the metal ball arranging jig in which the metal ball attracting hole is arranged, and then the attracted metal sphere group is transferred to an arrangement object to make the metal sphere become an arrangement object. A metal ball arraying device for batch mounting, wherein a temporary array plate having a holding hole for holding a metal ball at a position corresponding to the metal ball suction hole of the metal ball array jig, and on the temporary array plate A metal sphere supply device for continuously supplying metal spheres through a metal sphere supply port while moving laterally, and a metal sphere arrangement jig having a metal sphere suction hole for sucking the metal spheres temporarily arranged in the holding holes of the temporary arrangement plate When, the adsorbed metal sphere metal ball suction holes of the metallic ball aligning jig possess a transfer table for placing a metal ball sequence subject to transfer to the metal ball array object, said metal ball supply device
Supply of metal spheres when the traverse moves on the temporary array plate
Adjust the distance between the lower end of the metal ball supply port of the device and the temporary
A metal ball arrangement device having a diameter of 1.2 to 5.0 times the diameter .
すために、仮配列板の上を移動しつつガスを吹き出すノ
ズルを有することを特徴とする請求項１６に記載の金属
球配列装置。17. The metal ball arrangement device according to claim 16 , further comprising a nozzle that blows gas while moving on the temporary arrangement plate in order to sweep extra metal balls out of the temporary arrangement plate. .
金属球の直径より大きくかつ金属球の直径の１．６倍以
下であり、かつ保持孔の深さが、保持孔に保持された金
属球の頂部が仮配列板表面より奥側にあり、該頂部は仮
配列板表面から金属球の直径の０．４倍以下の深さにあ
ることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の金属球
配列装置。18. The holding hole of the temporary arrangement plate, the diameter of the holding hole is larger than the diameter of the metal sphere and 1.6 times or less the diameter of the metal sphere, and the depth of the holding hole is set in the holding hole. There from the back side has been top of the metal ball is temporary array plate surface, according to claim 16 or 17, characterized in that said top is in the 0.4 times or less of the depth of the diameter of the metal ball from the temporary array plate surface The metal ball arrangement device according to any one of the above.
径よりも細い直径の貫通孔を有することを特徴とする請
求項１８に記載の金属球配列装置。19. The metal ball arrangement device according to claim 18 , wherein a through hole having a diameter smaller than the diameter of the metal ball is provided on the bottom surface of the holding hole of the temporary arrangement plate.
属球を吸引するための吸引手段を有することを特徴とす
る請求項１９に記載の金属球配列装置。20. The metal ball arrangement device according to claim 19 , further comprising suction means for sucking the metal balls from behind the temporary arrangement plate through the through holes.
あって、前記真空エジェクターの真空吸引側が金属球貯
留トレーに配置され、排気側が金属球供給装置に配置さ
れた真空エジェクターを有することを特徴とする請求項
１６に記載の金属球配列装置。21. A vacuum ejector for transferring metal balls, wherein a vacuum suction side of the vacuum ejector is disposed on a metal ball storage tray and an exhaust side is disposed on a metal ball supply device. Claim
17. The metal ball arrangement device according to item 16 .
球を集める溝を仮配列板の少なくとも２辺に設けたこと
を特徴とする請求項１６に記載の金属球配列装置。22. The metal ball arrangement device according to claim 16 , wherein grooves for collecting extra metal balls swept out from the temporary arrangement plate are provided on at least two sides of the temporary arrangement plate.
球を溝から受けて貯留するトレーを有し、更に、金属球
を移送する真空エジェクターであって、前記真空エジェ
クターの真空吸引側が前記金属球貯留トレーに配置さ
れ、排気側が金属球供給装置に配置された真空エジェク
ターを有することを特徴とする請求項２２に記載の金属
球配列装置。23. A groove for collecting metal spheres, a slope for receiving the metal spheres from the groove, a tray for receiving and storing the metal spheres, and a vacuum ejector for transferring the metal spheres, wherein a vacuum suction side of the vacuum ejector is the vacuum suction side. 23. The metal ball arrangement device according to claim 22 , further comprising a vacuum ejector disposed on the metal ball storage tray and having an exhaust side disposed on the metal ball supply device.
属球配列治具の金属球吸着孔に吸着するに際し、金属球
配列治具を仮配列板に密着可能であることを特徴とする
請求項１９に記載の金属球配列装置。24. A metal ball arrangement jig can be closely attached to a temporary arrangement plate when a metal ball temporarily arranged on a temporary arrangement plate is attracted to a metal ball suction hole of the metal ball arrangement jig. The metal ball arrangement device according to claim 19 .
背後から保持孔に正圧を付与する手段を有することを特
徴とする請求項１９、２０又は２４に記載の金属球配列
装置。25. Metal ball array apparatus according to claim 19, 20 or 24, characterized in that it comprises means for applying a positive pressure to the holding hole from the back of the temporary array plate through the through holes of the dummy array plate.
圧気体中にイオンを付加するためのイオナイザーを有す
ることを特徴とする請求項２５に記載の金属球配列装
置。26. The metal ball arrangement device according to claim 25 , further comprising an ionizer for adding ions to a positive pressure gas supplied to the through hole when applying a positive pressure.
を特徴とする請求項１６に記載の金属球配列装置。27. The metal ball arrangement device according to claim 16 , wherein the temporary arrangement plate is made of plastic.
であることを特徴とする請求項２７に記載の金属球配列
装置。28. The metal ball arrangement device according to claim 27 , wherein the temporary arrangement plate is made of an electrically conductive plastic.
Ｍ以上のプラスチック製であることを特徴とする請求項
２７又は２８に記載の金属球配列装置。29. The temporary arrangement plate has a Rockwell hardness of 110-
Claims: It is made of M or more plastic.
29. The metal ball arrangement device according to 27 or 28 .
属球が通過可能な形状であることを特徴とする請求項１
９又は２０に記載の金属球配列装置。Sectional shape of 30. through hole, according to claim 1, wherein the reduced diameter off-specification metal ball is passable shape
21. The metal ball arrangement device according to 9 or 20 .
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112259478A (en) * | 2020-10-23 | 2021-01-22 | 技感半导体设备(南通)有限公司 | Ball scraping and spreading device and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11312699A (en) | 1999-11-09 |
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