JP3076305B2 - 半田ボール搭載装置およびその方法 - Google Patents
半田ボール搭載装置およびその方法Info
- Publication number
- JP3076305B2 JP3076305B2 JP10175728A JP17572898A JP3076305B2 JP 3076305 B2 JP3076305 B2 JP 3076305B2 JP 10175728 A JP10175728 A JP 10175728A JP 17572898 A JP17572898 A JP 17572898A JP 3076305 B2 JP3076305 B2 JP 3076305B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder ball
- solder
- suction
- suction tool
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims description 151
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 19
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
- B23K3/0607—Solder feeding devices
- B23K3/0623—Solder feeding devices for shaped solder piece feeding, e.g. preforms, bumps, balls, pellets, droplets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
- H01L21/4853—Connection or disconnection of other leads to or from a metallisation, e.g. pins, wires, bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0254—High voltage adaptations; Electrical insulation details; Overvoltage or electrostatic discharge protection ; Arrangements for regulating voltages or for using plural voltages
- H05K1/0257—Overvoltage protection
- H05K1/0259—Electrostatic discharge [ESD] protection
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/03—Metal processing
- H05K2203/0338—Transferring metal or conductive material other than a circuit pattern, e.g. bump, solder, printed component
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
- H05K2203/041—Solder preforms in the shape of solder balls
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/08—Treatments involving gases
- H05K2203/081—Blowing of gas, e.g. for cooling or for providing heat during solder reflowing
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/08—Treatments involving gases
- H05K2203/082—Suction, e.g. for holding solder balls or components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/09—Treatments involving charged particles
- H05K2203/095—Plasma, e.g. for treating a substrate to improve adhesion with a conductor or for cleaning holes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は基板のパッドに半田
ボ−ルを搭載する半田ボ−ル搭載装置およびその方法に
関する。
ボ−ルを搭載する半田ボ−ル搭載装置およびその方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】表面実装型半導体装置の一つであるボ−
ル・グリット・アレイでは、基板にあるパッドに半田バ
ンプを形成している。この半田バンプ形成方法は、ボ−
ル状の半田塊を別途製作しておき、基板のパッドにフラ
ックスを塗布し、その上に半田ボ−ルを載せ再溶解して
形成していた。しかしながら、狭いピッチで基板上に並
べ配置されたパッドに多数の半田ボ−ルを搭載させるに
は、半田ボ−ルのパッドへの位置決めや半田ボ−ルの保
持方法など種々の問題があり、それを解消するのに多く
の改善が提案されてきた。
ル・グリット・アレイでは、基板にあるパッドに半田バ
ンプを形成している。この半田バンプ形成方法は、ボ−
ル状の半田塊を別途製作しておき、基板のパッドにフラ
ックスを塗布し、その上に半田ボ−ルを載せ再溶解して
形成していた。しかしながら、狭いピッチで基板上に並
べ配置されたパッドに多数の半田ボ−ルを搭載させるに
は、半田ボ−ルのパッドへの位置決めや半田ボ−ルの保
持方法など種々の問題があり、それを解消するのに多く
の改善が提案されてきた。
【0003】例えば、その一つの方法として特開平07
−283521号公報に開示されている。この方法は、
複数の仕切りもつ保持機構を帯電させ、その静電力によ
り半田ボ−ルを持ち上げ仕切り内に入れて保持し、保持
機構を基板上に移動させて静電気供給を停止し、イオン
ブローにて半田ボールを引き離し落下させパッドに半田
ボ−ルを搭載することを特徴としている。
−283521号公報に開示されている。この方法は、
複数の仕切りもつ保持機構を帯電させ、その静電力によ
り半田ボ−ルを持ち上げ仕切り内に入れて保持し、保持
機構を基板上に移動させて静電気供給を停止し、イオン
ブローにて半田ボールを引き離し落下させパッドに半田
ボ−ルを搭載することを特徴としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した搭載方法で
は、静電気を保持機構に必要以上に帯電させ、余分な半
田ボールが保持機構に付着される懸念がある。例えば、
仕切りの部分に引き寄せられ、隣接する半田ボ−ルと接
触した状態で保持機構に付着する。また、その後のイオ
ンブローにより除電し基板に搭載するものであるが、イ
オンブロ−しても必ずしも保持機構の全面を一様に除電
することは難しく、除電状態のバラツキやそれによる半
田ボ−ルの落下の遅延が起き、半田ボ−ルの搭載位置ズ
レの問題が生じる。いずれにしろ静電気を発生させる機
構を使用して半田ボ−ルの保持および搭載の制御が困難
である。
は、静電気を保持機構に必要以上に帯電させ、余分な半
田ボールが保持機構に付着される懸念がある。例えば、
仕切りの部分に引き寄せられ、隣接する半田ボ−ルと接
触した状態で保持機構に付着する。また、その後のイオ
ンブローにより除電し基板に搭載するものであるが、イ
オンブロ−しても必ずしも保持機構の全面を一様に除電
することは難しく、除電状態のバラツキやそれによる半
田ボ−ルの落下の遅延が起き、半田ボ−ルの搭載位置ズ
レの問題が生じる。いずれにしろ静電気を発生させる機
構を使用して半田ボ−ルの保持および搭載の制御が困難
である。
【0005】従って、本発明の目的は、制御が困難な静
電力を使用することなく確実に基板のパッドに半田ボ−
ルの搭載ができる半田ボ−ル搭載装置およびその方法を
提供することにある。
電力を使用することなく確実に基板のパッドに半田ボ−
ルの搭載ができる半田ボ−ル搭載装置およびその方法を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半田ボ
ールの複数が充填されている半田ボール槽と、この半田
ボール槽内の前記半田ボールにイオンを含むガスを吹き
付ける第1のイオナイズドエアブローと、この第1のイ
オナイズドエアブローにより除電された前記半田ボール
を真空吸着する孔の複数が開けられた吸着ツールと、該
吸着ツールの孔の面に帯電する電荷を測定する測定手段
と、前記半田ボールを真空吸着する前に前記孔が形成さ
れる前記吸着ツールの面にイオンを含むガスを吹き付け
る第2のイオナイズドエアブローと、前記吸着ツールを
取付け前記半田ボール槽に前記吸着ツールを入れ前記半
田ボールを真空吸着し、しかる後半田ボールを保持しな
がら移動し前記半田ボールを移載すべき基板上に前記吸
着ツールを位置決めしかつ下降させ前記基板のパッドの
それぞれに前記半田ボールを移載する搭載ヘッドとを備
える半田ボール搭載装置である。また、前記半田ボール
を吸着保持し前記基板上に位置決めされた前記吸着ツー
ルと前記基板面との距離を測定する例えばレーザ干渉計
のような測定手段を備えることが望ましい。前記半田ボ
ールを吸着保持する前記吸着ツールを下降させ該半田ボ
ールを前記パッドに近接して停止し電圧を印加させ前記
半田ボールを前記基板に押し付ける電歪素子を備えるこ
とである。なお、必要に応じて、前記半田ボール槽の底
のメッシュを介してイオンを含むガスを吹き付ける第3
のイオナイズドエアブローを備えることである。
ールの複数が充填されている半田ボール槽と、この半田
ボール槽内の前記半田ボールにイオンを含むガスを吹き
付ける第1のイオナイズドエアブローと、この第1のイ
オナイズドエアブローにより除電された前記半田ボール
を真空吸着する孔の複数が開けられた吸着ツールと、該
吸着ツールの孔の面に帯電する電荷を測定する測定手段
と、前記半田ボールを真空吸着する前に前記孔が形成さ
れる前記吸着ツールの面にイオンを含むガスを吹き付け
る第2のイオナイズドエアブローと、前記吸着ツールを
取付け前記半田ボール槽に前記吸着ツールを入れ前記半
田ボールを真空吸着し、しかる後半田ボールを保持しな
がら移動し前記半田ボールを移載すべき基板上に前記吸
着ツールを位置決めしかつ下降させ前記基板のパッドの
それぞれに前記半田ボールを移載する搭載ヘッドとを備
える半田ボール搭載装置である。また、前記半田ボール
を吸着保持し前記基板上に位置決めされた前記吸着ツー
ルと前記基板面との距離を測定する例えばレーザ干渉計
のような測定手段を備えることが望ましい。前記半田ボ
ールを吸着保持する前記吸着ツールを下降させ該半田ボ
ールを前記パッドに近接して停止し電圧を印加させ前記
半田ボールを前記基板に押し付ける電歪素子を備えるこ
とである。なお、必要に応じて、前記半田ボール槽の底
のメッシュを介してイオンを含むガスを吹き付ける第3
のイオナイズドエアブローを備えることである。
【0007】本発明の他の特徴は、半田ボールの複数が
充填されている半田ボール槽と、この半田ボール槽内の
前記半田ボールにイオンを含むガスを吹き付ける第1の
イオナイズドエアブローと、この第1のイオナイズドエ
アブローにより除電された前記半田ボールを真空吸着す
る孔の複数が開けられた吸着ツールと、該吸着ツールの
孔の面に帯電する電荷を測定する測定手段と、前記半田
ボールを真空吸着する前に前記孔が形成される前記吸着
ツールの面にイオンを含むガスを吹き付ける第2のイオ
ナイズドエアブローと、前記吸着ツールを取付け前記半
田ボール槽に前記吸着ツールを入れ前記半田ボールを真
空吸着し、しかる後半田ボールを保持しながら移動し前
記半田ボールを移載すべき基板上に前記吸着ツールを位
置決めしかつ下降させ前記基板のパッドのそれぞれに前
記半田ボールを移載する搭載ヘッドとを備える半田ボー
ル搭載装置において、前記半田ボール槽内の前記半田ボ
ールに前記第1のイオナイズドエアブローによりイオン
を含むガスを吹き付け、さらに、前記吸着ツールの該孔
の形成面に前記第2のイオナイズドエアブローでイオン
を含むガスを吹き付け、しかる後、前記半田ボール槽内
に前記吸着ツールを入れ前記半田ボール槽内に乾燥ガス
を送給し前記半田ボールを前記孔に真空吸着する工程を
含む半田ボール搭載方法である。
充填されている半田ボール槽と、この半田ボール槽内の
前記半田ボールにイオンを含むガスを吹き付ける第1の
イオナイズドエアブローと、この第1のイオナイズドエ
アブローにより除電された前記半田ボールを真空吸着す
る孔の複数が開けられた吸着ツールと、該吸着ツールの
孔の面に帯電する電荷を測定する測定手段と、前記半田
ボールを真空吸着する前に前記孔が形成される前記吸着
ツールの面にイオンを含むガスを吹き付ける第2のイオ
ナイズドエアブローと、前記吸着ツールを取付け前記半
田ボール槽に前記吸着ツールを入れ前記半田ボールを真
空吸着し、しかる後半田ボールを保持しながら移動し前
記半田ボールを移載すべき基板上に前記吸着ツールを位
置決めしかつ下降させ前記基板のパッドのそれぞれに前
記半田ボールを移載する搭載ヘッドとを備える半田ボー
ル搭載装置において、前記半田ボール槽内の前記半田ボ
ールに前記第1のイオナイズドエアブローによりイオン
を含むガスを吹き付け、さらに、前記吸着ツールの該孔
の形成面に前記第2のイオナイズドエアブローでイオン
を含むガスを吹き付け、しかる後、前記半田ボール槽内
に前記吸着ツールを入れ前記半田ボール槽内に乾燥ガス
を送給し前記半田ボールを前記孔に真空吸着する工程を
含む半田ボール搭載方法である。
【0008】また、前記半田ボール槽内の前記半田ボー
ルと前記吸着ツールの該孔の形成面に電荷が有るか否か
を前記測定手段で検査する工程を含むことが望ましい。
さらに、前記搭載ヘッドを下降させ真空吸着された前記
半田ボールが前記パッドのフラックス面に埋設してから
真空吸着を解除し前記半田ボールを該パッドに移載する
工程を含むことが望ましい。
ルと前記吸着ツールの該孔の形成面に電荷が有るか否か
を前記測定手段で検査する工程を含むことが望ましい。
さらに、前記搭載ヘッドを下降させ真空吸着された前記
半田ボールが前記パッドのフラックス面に埋設してから
真空吸着を解除し前記半田ボールを該パッドに移載する
工程を含むことが望ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0010】図1(a)および(b)は本発明の一実施
の形態における半田ボ−ル搭載装置を説明するための図
である。半田ボ−ル13を真空吸着する複数の吸着孔1
0をもつ吸着ツ−ル2と、この吸着ツ−ル2を装填しX
およびYならびにZ方向に移動する搭載ヘッド1と、半
田ボ−ル13を半田ボ−ル槽3から拾う前に吸着ツ−ル
2の保持面と半田ボ−ル槽3の半田ボ−ル13とにイオ
ンブロ−するイオナイズドエアブロ−4およびイオン発
生機12とを備えている。
の形態における半田ボ−ル搭載装置を説明するための図
である。半田ボ−ル13を真空吸着する複数の吸着孔1
0をもつ吸着ツ−ル2と、この吸着ツ−ル2を装填しX
およびYならびにZ方向に移動する搭載ヘッド1と、半
田ボ−ル13を半田ボ−ル槽3から拾う前に吸着ツ−ル
2の保持面と半田ボ−ル槽3の半田ボ−ル13とにイオ
ンブロ−するイオナイズドエアブロ−4およびイオン発
生機12とを備えている。
【0011】また、吸着ツ−ル2の半田ボ−ル13の保
持面および半田ボ−ル13が帯電しているか否かを検査
する静電容量測定用のプロ−ブ5を設けることが望まし
い。このプロ−ブ5は市販のプロ−ブであって、プロ−
ブの電極と被測定物との間の静電容量を測定することに
よって帯電しているか否かを判定している。このように
事前に電荷量を測定し、僅かでも有れば、事前にイオン
ブロ−し電荷を消滅してしまえば、残留電荷による半田
ボ−ル13の他部材への被着による不具合の問題は解消
する。
持面および半田ボ−ル13が帯電しているか否かを検査
する静電容量測定用のプロ−ブ5を設けることが望まし
い。このプロ−ブ5は市販のプロ−ブであって、プロ−
ブの電極と被測定物との間の静電容量を測定することに
よって帯電しているか否かを判定している。このように
事前に電荷量を測定し、僅かでも有れば、事前にイオン
ブロ−し電荷を消滅してしまえば、残留電荷による半田
ボ−ル13の他部材への被着による不具合の問題は解消
する。
【0012】なお、吸着ツ−ル2は、図1(b)に示す
ように、箱状のチャンバ2aであって、半田ボ−ル13
の保持面に基板14のパッドと対応する位置に複数の吸
着孔10が形成されている。また、吸着孔10と半田ボ
−ル13との接触する面取り面11は半田ボ−ル13の
半径と同じア−ル面に形成することが望ましい。また、
チャンバ2aには真空ポンプと接続するバルブ8と、乾
燥窒素ガスボンベと接続するバルブ9とが設けられてい
る。また、チャンバ2aの底部である保持面部は、カ−
ボンを含む導電性樹脂で製作されることが望ましい。
ように、箱状のチャンバ2aであって、半田ボ−ル13
の保持面に基板14のパッドと対応する位置に複数の吸
着孔10が形成されている。また、吸着孔10と半田ボ
−ル13との接触する面取り面11は半田ボ−ル13の
半径と同じア−ル面に形成することが望ましい。また、
チャンバ2aには真空ポンプと接続するバルブ8と、乾
燥窒素ガスボンベと接続するバルブ9とが設けられてい
る。また、チャンバ2aの底部である保持面部は、カ−
ボンを含む導電性樹脂で製作されることが望ましい。
【0013】図2(a)および(b)は図1の半田ボ−
ル搭載装置を使用して半田ボ−ルを保持する方法を説明
するための図である。次に、半田ボ−ルを保持する方法
を説明する。まず、プロ−ブ5を吸着ツ−ルの保持面と
半田ボ−ル槽3内の半田ボ−ル13上を走査し帯電して
いるか否かを検査し、もし、帯電していたら、イオナイ
ズドエアブロ−4により吸着ツ−ル2の保持面と半田ボ
−ル13にイオンを含むガスを吹き付ける。所定の時間
吹き付け後、再びプロ−ブ5を走査させ電荷が消滅した
か否かを判定する。
ル搭載装置を使用して半田ボ−ルを保持する方法を説明
するための図である。次に、半田ボ−ルを保持する方法
を説明する。まず、プロ−ブ5を吸着ツ−ルの保持面と
半田ボ−ル槽3内の半田ボ−ル13上を走査し帯電して
いるか否かを検査し、もし、帯電していたら、イオナイ
ズドエアブロ−4により吸着ツ−ル2の保持面と半田ボ
−ル13にイオンを含むガスを吹き付ける。所定の時間
吹き付け後、再びプロ−ブ5を走査させ電荷が消滅した
か否かを判定する。
【0014】次に、搭載ヘッド1を下降させ半田ボ−ル
槽3に入り込み、半田ボ−ル槽3の底のメッシュ3aか
ら乾燥窒素を吹き上げると同時にバルブ8を開き、図2
(b)に示すように、半田ボ−ル13を吸着孔10に吹
付ける。半田ボ−ル13面取り面に当接し安定した状態
で保持される。また、吸着ツ−ル2の保持面および半田
ボ−ル13は完全に電荷が除去されているので、半田ボ
−ル13と半田ボ−ルとの間に半田ボ−ルが付着するこ
とがない。なお、乾燥窒素の代わりにイオンを含むエア
ブロ−で吹き付けることが望ましい。
槽3に入り込み、半田ボ−ル槽3の底のメッシュ3aか
ら乾燥窒素を吹き上げると同時にバルブ8を開き、図2
(b)に示すように、半田ボ−ル13を吸着孔10に吹
付ける。半田ボ−ル13面取り面に当接し安定した状態
で保持される。また、吸着ツ−ル2の保持面および半田
ボ−ル13は完全に電荷が除去されているので、半田ボ
−ル13と半田ボ−ルとの間に半田ボ−ルが付着するこ
とがない。なお、乾燥窒素の代わりにイオンを含むエア
ブロ−で吹き付けることが望ましい。
【0015】図3(a)および(b)は図1の半田ボ−
ル搭載装置を使用して半田ボ−ルを基板に搭載する方法
を説明するための図である。そして、チャンバ2aの真
空度が安定したら所望の数の半田ボ−ル13を保持した
と判定し、搭載ヘッド1は上昇し移動し、スキ−ジユニ
ット6によりフラックスが塗布されたフラックスステ−
ジ7上の基板14の上に位置決めされる。
ル搭載装置を使用して半田ボ−ルを基板に搭載する方法
を説明するための図である。そして、チャンバ2aの真
空度が安定したら所望の数の半田ボ−ル13を保持した
と判定し、搭載ヘッド1は上昇し移動し、スキ−ジユニ
ット6によりフラックスが塗布されたフラックスステ−
ジ7上の基板14の上に位置決めされる。
【0016】次に、搭載ヘッド1に取り付けられたレ−
ザ干渉計16がタ−ゲット15までの距離を測定する。
このことは搭載ヘッド1が下降し精密に位置決めするた
めである。すなわち、レ−ザ干渉計16の測定値からタ
−ゲット15の上面とパッド17の面からフラックスの
厚さを足した距離を差し引いた距離を停止位置として、
Z軸パルスモ−タに指令し搭載ヘッド1を下降させ半田
ボ−ル13が停止位置に至るように位置決めする。
ザ干渉計16がタ−ゲット15までの距離を測定する。
このことは搭載ヘッド1が下降し精密に位置決めするた
めである。すなわち、レ−ザ干渉計16の測定値からタ
−ゲット15の上面とパッド17の面からフラックスの
厚さを足した距離を差し引いた距離を停止位置として、
Z軸パルスモ−タに指令し搭載ヘッド1を下降させ半田
ボ−ル13が停止位置に至るように位置決めする。
【0017】この停止位置は、パッド17の上面からδ
だけ上の位置である。このδは、塗布されるフラクッス
の最大許容厚みに設定することが望ましい。例えば、厚
さ200ミクロンメ−タであれば、200ミクロンメ−
タに設定する。そして、電歪素子1aに200ミクロン
メ−タに対応する電圧を印可すると、図2(b)に示す
ように、2点鎖線で示す半田ボ−ル13がフラックス1
8に埋設される。
だけ上の位置である。このδは、塗布されるフラクッス
の最大許容厚みに設定することが望ましい。例えば、厚
さ200ミクロンメ−タであれば、200ミクロンメ−
タに設定する。そして、電歪素子1aに200ミクロン
メ−タに対応する電圧を印可すると、図2(b)に示す
ように、2点鎖線で示す半田ボ−ル13がフラックス1
8に埋設される。
【0018】次に、バルブ8を閉じバルブ9を開け、乾
燥窒素をチャンバ2aに導入しチャンバ2a内を1気圧
から1.1気圧程度上昇させた後バルブ9を閉じる。チ
ャンバ2aの圧力が安定したら、電歪素子1aに印可し
ていた電圧を解除する。このことにより搭載ヘッド1は
δだけ上昇し、半田ボ−ル13と吸着ツ−ル2の保持面
とは離間し、半田ボ−ル13はフラックス18の粘着力
に保持され正確な位置に位置決めされる。
燥窒素をチャンバ2aに導入しチャンバ2a内を1気圧
から1.1気圧程度上昇させた後バルブ9を閉じる。チ
ャンバ2aの圧力が安定したら、電歪素子1aに印可し
ていた電圧を解除する。このことにより搭載ヘッド1は
δだけ上昇し、半田ボ−ル13と吸着ツ−ル2の保持面
とは離間し、半田ボ−ル13はフラックス18の粘着力
に保持され正確な位置に位置決めされる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、静電気を
除電する機構を設けることによって、自然帯電した微電
荷をも半田ボ−ルを保持する前に除電するこができ、余
分な半田ボールの付着は発生せず確実に必要な数の半田
ボ−ルを保持し搬送できる。また、真空吸着された半田
ボ−ルをパッドのフラックス面に接触するまで近づけて
から、真空吸着保持を保ちながら半田ボ−ルをパッドに
押し付け、粘着力のあるフラックスに半田ボ−ルを埋設
させ保持させてから、半田ボ−ルの真空吸着を解放する
ことによって、自然落下で起きていた位置ズレが全くな
く正確な位置に半田ボ−ルの搭載ができ、その後の工程
における歩留まりが向上するという効果がある。
除電する機構を設けることによって、自然帯電した微電
荷をも半田ボ−ルを保持する前に除電するこができ、余
分な半田ボールの付着は発生せず確実に必要な数の半田
ボ−ルを保持し搬送できる。また、真空吸着された半田
ボ−ルをパッドのフラックス面に接触するまで近づけて
から、真空吸着保持を保ちながら半田ボ−ルをパッドに
押し付け、粘着力のあるフラックスに半田ボ−ルを埋設
させ保持させてから、半田ボ−ルの真空吸着を解放する
ことによって、自然落下で起きていた位置ズレが全くな
く正確な位置に半田ボ−ルの搭載ができ、その後の工程
における歩留まりが向上するという効果がある。
【図1】本発明の一実施の形態における半田ボ−ル搭載
装置を説明するための図である。
装置を説明するための図である。
【図2】図1の半田ボ−ル搭載装置を使用して半田ボ−
ルを保持する方法を説明する図1の半田ボ−ル搭載装置
を使用して半田ボ−ルを基板に搭載する方法を説明する
ための図である。ための図である。
ルを保持する方法を説明する図1の半田ボ−ル搭載装置
を使用して半田ボ−ルを基板に搭載する方法を説明する
ための図である。ための図である。
【図3】半田ボ−ル搭載装置を使用して半田ボ−ルを基
板に搭載する方法を説明するための図である。
板に搭載する方法を説明するための図である。
1 搭載ヘッド 1a 電歪素子 2 吸着ツ−ル 2a チャンバ 3 半田ボ−ル槽 3a メッシュ 4 イオナイズドエアブロ− 5 プロ−ブ 6 スキ−ジユニット 7 フラクッスステ−ジ 8,9 バルブ 10 吸着孔 11 面取り面 12 イオン発生機 13 半田ボ−ル 14 基板 15 タ−ゲット 16 レ−ザ干渉計 17 パッド 18 フラックス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H05K 3/34 505 H01L 21/92 604H 604Z (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/12 B25J 15/06 B25J 19/02 H01L 21/60 H05K 3/34 505
Claims (8)
- 【請求項1】 半田ボールの複数が充填されている半田
ボール槽と、この半田ボール槽内の前記半田ボールにイ
オンを含むガスを吹き付ける第1のイオナイズドエアブ
ローと、この第1のイオナイズドエアブローにより除電
された前記半田ボールを真空吸着する孔の複数が開けら
れた吸着ツールと、該吸着ツールの孔の面に帯電する電
荷を測定する測定手段と、前記半田ボールを真空吸着す
る前に前記孔が形成される前記吸着ツールの面にイオン
を含むガスを吹き付ける第2のイオナイズドエアブロー
と、前記吸着ツールを取付け前記半田ボール槽に前記吸
着ツールを入れ前記半田ボールを真空吸着し、しかる後
半田ボールを保持しながら移動し前記半田ボールを移載
すべき基板上に前記吸着ツールを位置決めしかつ下降さ
せ前記基板のパッドのそれぞれに前記半田ボールを移載
する搭載ヘッドとを備えることを特徴とする半田ボール
搭載装置。 - 【請求項2】 前記半田ボールを吸着保持し前記基板上
に位置決めされた前記吸着ツールと前記基板面との距離
を測定する測定手段を備えることを特徴とする請求項1
記載の半田ボール搭載装置。 - 【請求項3】 前記測定手段がレーザ干渉計であること
を特徴とする請求項2記載の半田ボール搭載装置。 - 【請求項4】 前記半田ボールを吸着保持する前記吸着
ツールを下降させ該半田ボールを前記パッドに近接して
停止し電圧を印加させ前記半田ボールを前記基板に押し
付ける電歪素子を備えることを特徴とする請求項1、請
求項2または請求項4記載の半田ボール搭載装置。 - 【請求項5】 前記半田ボール槽の底のメッシュを介し
てイオンを含むガスを吹き付ける第3のイオナイズドエ
アブローを備えることを特徴とする請求項1、請求項
2、請求項4または請求項5記載の半田ボール搭載装
置。 - 【請求項6】 半田ボールの複数が充填されている半田
ボール槽と、この半田ボール槽内の前記半田ボールにイ
オンを含むガスを吹き付ける第1のイオナイズドエアブ
ローと、この第1のイオナイズドエアブローにより除電
された前記半田ボールを真空吸着する孔の複数が開けら
れた吸着ツールと、該吸着ツールの孔の面に帯電する電
荷を測定する測定手段と、前記半田ボールを真空吸着す
る前に 前記孔が形成される前記吸着ツールの面にイオン
を含むガスを吹き付ける第2のイオナイズドエアブロー
と、前記吸着ツールを取付け前記半田ボール槽に前記吸
着ツールを入れ前記半田ボールを真空吸着し、しかる後
半田ボールを保持しながら移動し前記半田ボールを移載
すべき基板上に前記吸着ツールを位置決めしかつ下降さ
せ前記基板のパッドのそれぞれに前記半田ボールを移載
する搭載ヘッドとを備える半田ボール搭載装置におい
て、前記半田ボール槽内の前記半田ボールに前記第1の
イオナイズドエアブローによりイオンを含むガスを吹き
付け、さらに、前記吸着ツールの該孔の形成面に前記第
2のイオナイズドエアブローでイオンを含むガスを吹き
付け、しかる後、前記半田ボール槽内に前記吸着ツール
を入れ前記半田ボール槽内に乾燥ガスを送給し前記半田
ボールを前記孔に真空吸着する工程を含むことを特徴と
する半田ボール搭載方法。 - 【請求項7】 前記半田ボール槽内の前記半田ボールと
前記吸着ツールの該孔の形成面に電荷が有るか否かを前
記測定手段で検査する工程を含むことを特徴とする請求
項7記載の半田ボール搭載方法。 - 【請求項8】 前記搭載ヘッドを下降させ真空吸着され
た前記半田ボールが前記パッドのフラックス面に埋設し
てから真空吸着を解除し前記半田ボールを該パッドに移
載する工程を含むことを特徴とする請求項6または請求
項7記載の半田ボール搭載方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10175728A JP3076305B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 半田ボール搭載装置およびその方法 |
KR1019990023209A KR100335331B1 (ko) | 1998-06-23 | 1999-06-21 | 솔더볼 탑재장치 및 그 방법 |
US09/337,247 US6158649A (en) | 1998-06-23 | 1999-06-22 | Solder ball mounting apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10175728A JP3076305B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 半田ボール搭載装置およびその方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000012729A JP2000012729A (ja) | 2000-01-14 |
JP3076305B2 true JP3076305B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=16001208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10175728A Expired - Fee Related JP3076305B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 半田ボール搭載装置およびその方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6158649A (ja) |
JP (1) | JP3076305B2 (ja) |
KR (1) | KR100335331B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8230816B2 (en) | 2004-11-24 | 2012-07-31 | Richell U.S.A., Inc. | Freestanding pet barrier |
US8528257B2 (en) | 2011-03-04 | 2013-09-10 | Richell Corporation | Convertible pet barrier with a connection member |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6268275B1 (en) * | 1998-10-08 | 2001-07-31 | Micron Technology, Inc. | Method of locating conductive spheres utilizing screen and hopper of solder balls |
US6325272B1 (en) * | 1998-10-09 | 2001-12-04 | Robotic Vision Systems, Inc. | Apparatus and method for filling a ball grid array |
KR100535182B1 (ko) * | 1999-02-25 | 2005-12-09 | 삼성전자주식회사 | 솔더 볼 부착 장치 |
JP3654135B2 (ja) * | 1999-06-14 | 2005-06-02 | セイコーエプソン株式会社 | 導電部材の吸着器、搭載装置、吸着方法及び搭載方法並びに半導体装置の製造方法 |
US6540127B2 (en) * | 2000-06-22 | 2003-04-01 | The Regents Of The University Of California | Electrostatic methods and apparatus for mounting and demounting particles from a surface having an array of tacky and non-tacky areas |
US6578755B1 (en) * | 2000-09-22 | 2003-06-17 | Flip Chip Technologies, L.L.C. | Polymer collar for solder bumps |
US6607118B2 (en) | 2001-04-30 | 2003-08-19 | Asm Assembly Automation Limited | Apparatus and method for ball release |
US6739498B2 (en) * | 2001-05-17 | 2004-05-25 | Intel Corporation | Solder ball attachment system |
KR20010070629A (ko) * | 2001-05-28 | 2001-07-27 | 김건규 | 솔더볼 고정핀을 갖는 솔더볼 공급장치 |
KR100430726B1 (ko) * | 2002-04-17 | 2004-05-10 | 주식회사 칩팩코리아 | 티비지에이 반도체 패키지의 제조 방법 |
CA2451951A1 (en) * | 2003-12-03 | 2005-06-03 | Ibm Canada Limited-Ibm Canada Limitee | Apparatus for mounting columns for grid array electronic packages |
US7392924B2 (en) * | 2004-06-18 | 2008-07-01 | Integrated Device Technology, Inc. | Automated ball mounting process and system with solder ball testing |
CN100457365C (zh) * | 2004-06-18 | 2009-02-04 | 集成装置技术有限公司 | 具有焊球测试的自动化球安装工艺和系统 |
DE102004051983B3 (de) * | 2004-10-25 | 2006-04-27 | Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Transfer einer Lotdepotanordnung |
EP1688992B1 (en) * | 2004-11-04 | 2011-01-12 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Column suction head |
JP2006303341A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 導電性ボール配列装置 |
KR100643908B1 (ko) * | 2005-09-16 | 2006-11-10 | 한국기계연구원 | 진공 솔더볼 흡착장치 및 이를 이용해 솔더볼을 기판 상에융착시키기 위한 방법 |
KR100777789B1 (ko) * | 2006-10-11 | 2007-11-22 | 한미반도체 주식회사 | 반도체 패키지 제조용 볼마운트 헤드 |
KR100742975B1 (ko) | 2007-03-15 | 2007-07-26 | 주식회사 고려반도체시스템 | 땜납볼 어태치 머신 및 그 방법 |
JP4503053B2 (ja) * | 2007-07-24 | 2010-07-14 | 新光電気工業株式会社 | 導電性ボールの搭載装置および搭載方法 |
US8813350B2 (en) * | 2011-06-03 | 2014-08-26 | Seagate Technology Llc | Solder ball pattern forming |
JP5865294B2 (ja) * | 2013-05-09 | 2016-02-17 | アスリートFa株式会社 | ボール搭載装置およびボール搭載方法 |
CN107006131A (zh) * | 2014-07-28 | 2017-08-01 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于增强的粘合剂结合的系统和方法 |
JP2018030194A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社日清製粉グループ本社 | 吸着パッド |
KR102509642B1 (ko) | 2018-09-27 | 2023-03-16 | 삼성전자주식회사 | 도전성 볼 부착 장치 |
DE102019212234A1 (de) * | 2019-08-15 | 2021-02-18 | Robert Bosch Gmbh | Positioniervorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks auf einer Fläche und Verfahren zum Positionieren eines Werkstücks auf einer Fläche |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02278831A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-15 | Fujitsu Ltd | はんだバンプの形成方法 |
US5386623A (en) * | 1990-11-15 | 1995-02-07 | Hitachi, Ltd. | Process for manufacturing a multi-chip module |
JPH06310515A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-04 | Hitachi Ltd | 微小球体整列搭載方法 |
JPH07283521A (ja) * | 1994-04-06 | 1995-10-27 | Fujitsu Ltd | 成形ハンダ搭載方法 |
US5415679A (en) * | 1994-06-20 | 1995-05-16 | Microfab Technologies, Inc. | Methods and apparatus for forming microdroplets of liquids at elevated temperatures |
JP3528264B2 (ja) * | 1994-08-19 | 2004-05-17 | ソニー株式会社 | ソルダーボールのマウント装置 |
JP3125599B2 (ja) * | 1994-10-18 | 2001-01-22 | 松下電器産業株式会社 | 半田ボールの搭載装置 |
JP3079921B2 (ja) * | 1994-11-28 | 2000-08-21 | 松下電器産業株式会社 | 半田ボールの搭載装置および搭載方法 |
JP3158966B2 (ja) * | 1995-06-19 | 2001-04-23 | 松下電器産業株式会社 | バンプ付電子部品の製造装置および製造方法 |
JP3196584B2 (ja) * | 1995-08-25 | 2001-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 導電性ボールの搭載装置および搭載方法 |
JP3397051B2 (ja) * | 1996-08-20 | 2003-04-14 | 松下電器産業株式会社 | 導電性ボールの搭載装置および搭載方法 |
US5902495A (en) * | 1996-10-22 | 1999-05-11 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for establishing a solder bond to a solder ball grid array |
JP2933065B2 (ja) * | 1997-06-18 | 1999-08-09 | 日本電気株式会社 | 微小金属ボールの配列方法 |
-
1998
- 1998-06-23 JP JP10175728A patent/JP3076305B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-21 KR KR1019990023209A patent/KR100335331B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-06-22 US US09/337,247 patent/US6158649A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8230816B2 (en) | 2004-11-24 | 2012-07-31 | Richell U.S.A., Inc. | Freestanding pet barrier |
US8528257B2 (en) | 2011-03-04 | 2013-09-10 | Richell Corporation | Convertible pet barrier with a connection member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100335331B1 (ko) | 2002-05-06 |
US6158649A (en) | 2000-12-12 |
JP2000012729A (ja) | 2000-01-14 |
KR20000006320A (ko) | 2000-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3076305B2 (ja) | 半田ボール搭載装置およびその方法 | |
US4871110A (en) | Method and apparatus for aligning solder balls | |
JP3528264B2 (ja) | ソルダーボールのマウント装置 | |
US6533159B1 (en) | Apparatus for attaching solder balls to BGA package utilizing a tool to pick and dip the solder ball in flux | |
KR100615024B1 (ko) | 범프가 형성된 반도체 구성부품을 시험하기 위한 캐리어 및 시스템 | |
US5442852A (en) | Method of fabricating solder ball array | |
US4462534A (en) | Method of bonding connecting pins to the eyelets of conductors formed on a ceramic substrate | |
US8062928B2 (en) | Semiconductor device having a semiconductor chip, and method for the production thereof | |
US7780063B2 (en) | Techniques for arranging solder balls and forming bumps | |
US7218003B2 (en) | Methods for wafer-level packaging of microelectronic devices and microelectronic devices formed by such methods | |
US6723629B2 (en) | Method and apparatus for attaching solder members to a substrate | |
KR840002470B1 (ko) | 요업체회로기판(窯業體回路基板) 제조방법 | |
US20010000650A1 (en) | Test system having alignment member for aligning semiconductor components | |
JPH1079362A (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置製造用金型及び半導体装置及びその実装方法 | |
JP2933065B2 (ja) | 微小金属ボールの配列方法 | |
KR20120031140A (ko) | 마이크로스프링 접점을 갖는 인터포저 및 그 제조 및 사용 방법 | |
US7900807B2 (en) | Conductive ball mounting apparatus and conductive ball mounting method | |
JPH07212023A (ja) | 半田ボール供給方法及びその半田ボール供給方法に用いる半田ボール供給治具 | |
JP4080635B2 (ja) | 導電性ボール搭載装置における導電性ボールの吸着方法 | |
US20230189446A1 (en) | Topography-based deposition height adjustment | |
JP2002110723A (ja) | ハンダボール搭載方法 | |
KR20060074086A (ko) | 3차원 스택 패키지의 제조방법 | |
JP2001007152A (ja) | 導電性ボール搭載装置におけるフラックス塗布装置 | |
JPH07240418A (ja) | バンプ形成方法及び半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000516 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |