JP3013528U - ボール・グリッド・アレイ供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】はんだボールをホッパの一往復動作により整列
させ、搭載ヘッドに確実に受け渡すことが可能な、ボー
ル・グリッド・アレイ供給装置を実現することである。 【構成】本考案によるボール・グリッド・アレイ供給装
置は、整列の時はマスク上面とはんだボール頂点の間に
すきまを設けてあり、整列装置に空気経路があって真空
によりはんだボールを吸引し、搭載ツールへの移し代え
の時は加圧空気を送るとともに、整列装置にアクチュエ
ータにより振動を与えてはんだボールを移動させ、ホッ
パの一往復動作による整列と、搭載ツールへ空気の流れ
と振動とによる移し代えを行うことを特徴とするもので
ある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＩＣ実装技術において、チップの電極から外部リードへはんだボー ルを用いて接続するＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）接続技術におけるボー ル・グリッド・アレイ供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の技術としては、図４に示すように、はんだボールを入れたホッパーを手 で移動させ、充填の完了が目視により確認出来るまで、繰り返し往復して整列さ せる作業を行っていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来の数回の往復を繰り返す方法ではマスクの孔の入り口ではんだボ ールが傷つけられ、変形して公差に収まらない形状となり、廃棄されるものが多 く出ていた。変形したはんだボールが増えると往復させる回数も増し、作業性が 悪くなる。 次に、はんだボールの受け渡しに際しては、真空吸引のみをおこなっていたの で、マスクの上面・下面がともに負圧になり、はんだボールを吸引できず、はん だボールのマスクへの残留が多発した。 また、この作業をそのまま自動化すれば、目視確認に代わる手段が必要となり 、画像認識装置など高度かつ高価な装置が必要になる。 本考案は、これらを解決するために、ホッパの一往復で確実に整列が行え、は んだボールを傷つけず、確実にはんだボールを受け渡すことが出来、自動化に対 応可能なボール・グリッド・アレイ供給装置を実現することを目的とするもので ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案のボール・グリッド・アレイ供給装置は、マスクの個々の孔に空気経路 を導き、はんだボールを真空吸引して孔へ引き込むようにし、マスク上面とはん だボール頂点の間にすきまを設定した。また、搭載ツールへの受け渡しに際して は、マスクの空気経路に低圧の加圧空気を送り、搭載ツールの孔を真空吸引し、 さらに、整列ベースの下方にアクチュエータを設置し、整列ベースに固定された マスクを振動させる機構をもつことを特徴とする。

【０００５】

【作用】

本考案によれば、マスク上面とはんだボール頂点の間にすきまを設定したので 、マスクの個々の孔を真空吸引することにより、はんだボールが吸引力を受けて マスクの孔へ容易に移動でき、マスクへのはんだボールの整列が確実に行える。 また、搭載ツールへの受け渡しのとき、マスクに低圧の加圧空気を送り、搭載 ツールの孔を真空吸引することにより空気の流れを作ってはんだボールを移動さ せ、同時に整列ベースをアクチュエータにより振動させるので、マスクの孔に残 留するはんだボールも振動を受けて孔から離れ、搭載ツールへ移動する。

【０００６】

【実施例】

本考案における実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、実施例のシステム構成を示す概要図である。 図において、１ははんだボールを整列させる整列装置、２は整列したはんだボ ールを受け取る搭載ツール、３は搭載ツールから整列したはんだボールの供給を 受ける搭載ステージ、４は搭載ツールにピック・アンド・プレース動作を与える 搬送装置であり、本考案による実施例ではスカラ型ロボットを使用した。 図２は、本考案による実施例である整列装置と搭載ツールの正面図である。 図において、アクチュエータ８を備えた枠体１５と、枠体に載置されるベース 板１４とベース板に保持される整列ベース１２と、整列ベースに設けられマスク ７を有するノズル板１０と、ノズル板に設けられ空気経路５に接続するマニホル ド１１とマスク上を移動しはんだボール９を整列させるホッパ６と、真空経路１ ６を持ちはんだボールを吸着する搭載ツール２により構成される。 空気経路５を真空吸引しながらホッパ６を往復動作させると、はんだボール９ がノズル板１０、マニホルド１１を経由する真空吸引によりマスク７に整列され る。ついで、ホッパ６を待避させ、搭載ツール２が下降してはんだボール９を受 け渡す。このとき、搭載ツール２の真空経路１６を真空吸引し、供給装置１の空 気経路に低圧の加圧空気を供給する。さらに、アクチュエータ８でアンビル１３ を叩き、整列ベース１２に振動を与える。空気の流れと振動の二つの作用により 、はんだボール９の完全な整列と受け渡しが可能になった。 アクチュエータ８は直動ソレノイドを用いたが、空気圧シリンダ・電動バイブ レータも使用できる。１４は整列ベースを固定するベース板、１５はこれを支え る枠体である。 図３に、受け渡し時の拡大模式図を示す。完全な整列を得るには、図に示すマ スク上面とはんだボール頂点のすきまである（ａ）寸法の設定が重要で、実験に より、はんだボール直径の１／１０〜１／４の範囲で最適値を得た。図に記入し た矢印は空気の流れを示し、マスクの孔に残留するはんだボールがあっても、振 動を加えれば空気の流れにより移動できる。 これらの操作により、はんだボールのマスクへの整列と搭載ツールへの受け渡 しが確実に安定して行え、ハンドリングの自動化が可能になった。

【０００７】

【考案の効果】

上述した本考案による供給装置によれば、はんだボールを真空吸引し、マスク 上面とはんだボール頂点の間にすきまを設定することにより、完全なはんだボー ルの整列を得ることができる。 また、受け渡しに際して、ノズル板から低圧の加圧空気を送り、搭載ツールを 真空吸引するとともに、整列ベースにアクチュエータにより振動を与え、これら を同時に作用させることにより、完全な受け渡しが可能となった。 はんだボールの整列と受け渡しが安定して行えるようになった結果、自動化装 置の開発が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のシステムを示す概要図である。

【図２】本考案による実施例を示す整列装置の正面図。

【図３】本考案による実施例の、受け渡し時の要部を示
す拡大模式図。

【図４】従来例を示す構成図。

【符号の説明】

１・・・整列装置 ２・・・搭戴ツール ３・・・搭載ステージ ４・・・搬送装置 ５・・・空気経路 ６・・・ホッパ ７・・・マスク ８・・・アクチュエータ ９・・・はんだボール １０・・・ノズル板 １１・・・マニホルド １２、２２・・・整列ベース １３・・・アンビル １４、２４・・・ベース板 １５、２５・・・枠体 １６・・・真空経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/321 23/12

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】本考案は、アクチュエータ（８）を備えた
   枠体（１５）と、枠体に載置されるベース板（１４）
   と、ベース板に保持される整列ベース（１２）と、整列
   ベースに設けられマスク（７）を有するノズル板（１
   ０）と、ノズル板に設けられ空気経路（５）に接続する
   マニホルド（１１）と、マスク上を移動しはんだボール
   （９）を整列させるホッパ（６）と、真空経路（１６）
   を備えてはんだボールを吸着する搭載ツール（２）から
   なり、マスクの板厚によりマスクの上面とはんだボール
   の頂点との間にすきまを設定し、ホッパの一往復動作に
   よりはんだボール（９）の整列を得ることを特徴とする
   ボール・グリッド・アレイ供給装置。
2. 【請求項２】はんだボール（９）を整列装置（１）から
   搭載ツール（２）へ受け渡す時に、空気経路（５）から
   加圧空気を供給し、真空経路（１６）から真空を供給す
   ると同時に、アクチュエータ（８）により振動を加えな
   がら受け渡しを行うことを特徴とするボール・グリッド
   ・アレイ供給装置。