JP3082595B2 - 半田ボールの搭載装置および搭載方法 - Google Patents

半田ボールの搭載装置および搭載方法

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JP3082595B2
JP3082595B2 JP06251897A JP25189794A JP3082595B2 JP 3082595 B2 JP3082595 B2 JP 3082595B2 JP 06251897 A JP06251897 A JP 06251897A JP 25189794 A JP25189794 A JP 25189794A JP 3082595 B2 JP3082595 B2 JP 3082595B2
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真一 中里
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バンプを形成するため
の半田ボールを基板などのワークに搭載するための半田
ボールの搭載装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】基板やチップなどのワークの電極にバン
プ(突出電極)を形成する手段として、半田ボールをワ
ークに搭載した後、半田ボールを加熱して溶融固化させ
る方法が知られている。一般に、ワークには多数個のバ
ンプが形成されるものであり、したがって半田ボールは
ワークに多数個搭載される。以下、半田ボールをワーク
に一括して多数個搭載するための従来の半田ボールの搭
載装置について説明する。
【0003】図3は従来の半田ボールの搭載装置の側面
図である。1は半田ボールの供給部であって、以下のよ
うに構成されている。2は容器であって、半田ボール3
が貯溜されている。4は容器2の支柱である。容器2の
下面には振動器5が装着されている。振動器5が駆動す
ると容器2は振動し、内部の半田ボール3は流動化す
る。
【0004】6は基板の位置決め部としての可動テーブ
ルであって、基板7を位置決めしている。可動テーブル
6が駆動して基板7を水平方向に移動させることによ
り、基板7の位置調整を行う。11はヘッドであって、
昇降板12の下部に保持されている。13はブロックで
あり、垂直なボールねじ22とボールねじ22を回転さ
せるモータ23が設けられている。昇降板12にはナッ
ト24が結合さており、ボールねじ22はナット24に
螺入している。したがってモータ23が正逆駆動してボ
ールねじ22が正逆回転すると、昇降板12はボールね
じ22に沿って上下動し、これと一体のヘッド11も上
下動する。
【0005】14は横長の移動テーブルであって、供給
部1と可動テーブル6の間に架設されている。移動テー
ブル14には水平な送りねじ15が備えられている。ブ
ロック13の背面に設けられたナット16は送りねじ1
5に螺合している。したがってモータ17が駆動して送
りねじ15が回転すると、ブロック13やヘッド11は
移動テーブル14に沿って横方向に移動する。18はバ
キューム装置であって、チューブ19を介してヘッド1
1に接続されている。図示しないが、ヘッド11の下面
には半田ボール3の吸着孔が開孔されており、バキュー
ム装置18が駆動することにより、吸着孔に半田ボール
3を真空吸着する。25は半田ボール3の補給部であっ
て、容器2内の半田ボール3の量が少なくなれば、容器
2に半田ボール3を補給する。
【0006】この従来の半田ボールの搭載装置は上記の
ように構成されており、次に動作を説明する。モータ1
7を駆動してヘッド11を容器2の上方へ移動させる。
次にモータ23を駆動してヘッド11を下降・上昇させ
ることによりヘッド11の下面に半田ボール3を真空吸
着する。このとき、振動器5を駆動して容器2を振動さ
せることにより、容器2内の半田ボール3を流動させれ
ば、ヘッド11の下面の吸着孔に半田ボール3を真空吸
着しやすい。
【0007】ヘッド11が半田ボール3を真空吸着して
ピックアップしたならば、モータ17を駆動してヘッド
11を基板7の上方へ移動させる。次にヘッド11を下
降させてその下面の半田ボール3を基板7の上面に着地
させ、そこでバキューム装置18による半田ボール3の
真空吸着状態を解除する。次にヘッド11を上昇させれ
ば、半田ボール3は吸着孔から脱落して基板7に搭載さ
れる。次にヘッド11は容器2の上方へ移動し、上述し
た動作が繰り返される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、この種
の半田ボールの搭載装置は、ヘッド11を容器2の上方
で下降・上昇させることにより半田ボールをヘッド11
の下面の吸着孔に真空吸着してピックアップするもので
ある。
【0009】しかしながら上記従来の構成では、ヘッド
11の下降量は一定であって、容器2内の半田ボール3
の量が減少してその上面の高さがわずかでも低下する
と、ヘッド11の下面に半田ボール3を真空吸着できな
いので、補給部25から容器2へ頻繁に半田ボール3を
補給しなければならないという問題点があった。またヘ
ッド11はその下面が半田ボール3の上面すれすれにな
るレベルまで下降して半田ボールを真空吸着するが、こ
のレベルではすべての吸着孔に確実に半田ボールを真空
吸着しにくく、ピックアップミスが発生しやすいという
問題点があった。
【0010】そこで本発明は、半田ボールの供給部への
半田ボールの補給頻度を低減できる半田ボールの搭載装
置を提供することを第1の目的とする。またヘッドの下
面のすべての吸着孔に供給部の半田ボールを確実に真空
吸着してピックアップできる半田ボールの搭載装置を提
供することを第2の目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、ヘ
ッドに高さ検出センサを設け、この高さ検出センサによ
り供給部に備えられた半田ボールの上面までの高さを検
出し、この検出結果に基づいてヘッドの下降量を決定す
るようにしたものである。
【0012】
【作用】上記構成によれば、高さ検出センサの検出結果
に基づいて、ヘッドの下面が半田ボールの上面以下に沈
み込むまでヘッドを下降させて吸着孔に半田ボールを真
空吸着した後、ヘッドを上昇させることにより、半田ボ
ールを確実に真空吸着してピックアップできる。また、
半田ボールの上面までの高さを検出して、ヘッドの下面
がこの上面以下に沈み込むようにヘッドの下降量を決定
することにより、供給部の半田ボールの量が大幅に低減
しても、ヘッドの下面に半田ボールを真空吸着できるこ
ととなり、したがって供給部の半田ボールの量が大幅に
減少するまで半田ボールの補給を行う必要がないので、
半田ボールの補給頻度を大幅に減らすことができる。
【0013】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図1は本発明の一実施例の半田ボールの搭載
装置の側面図、図2は同半田ボールをピックアップ中の
ヘッドと容器の側面図である。図1および図2におい
て、図3に示す従来例と同一のものには同一符号を付す
ことにより、説明は省略する。
【0014】図1および図2において、ヘッド11には
高さ検出センサ30が一体的に設けられている。この高
さ検出センサ30は、容器2内の半田ボール3の上面ま
での高さを検出する。検出結果は制御部31に入力され
る。制御部31は、上記各モータ17,23などを制御
する。図2において、21はヘッド11の下面に形成さ
れた吸着孔である。
【0015】この半田ボールの搭載装置は上記のように
構成されており、次に動作を説明する。モータ17を駆
動してヘッド11を容器2の上方へ移動させる。次にモ
ータ23を駆動してヘッド11を下降させるが、このと
き、振動器5を駆動して容器2を振動させることによ
り、容器2内の半田ボール3を流動させている。なお容
器内の半田ボール3を流動化させる手段としては、容器
内にガスを圧送する手段も知られている。
【0016】さて、ヘッド11が下降するとき、高さ検
出センサ30は半田ボール3の上面までの高さHを測定
している。そして、高さ検出センサ30が予め設定され
た半田ボール3の上面からヘッド11の下面までの高さ
H1を検出したならば、制御部31はヘッド11の下面
が所定深さH2だけヘッド11の下面が半田ボール3の
上面以下に沈み込むまでヘッド11が下降するように、
モータ23を駆動する。なお高さ検出センサ30とヘッ
ド11の下面の高低差H0は既知であり、したがって高
さ検出センサ30が半田ボール3の上面までの高さHを
検出すれば、ヘッド11の下面の高さH1も判明する。
なお高さH1は例えば20〜30mm、深さH2は5m
m程度である。
【0017】このようにヘッド11を半田ボール3の上
面以下まで沈み込ませれば、半田ボール3をより確実に
吸着孔21に真空吸着でき、また容器2内の半田ボール
3の量が大幅に減少しても半田ボール3を真空吸着する
ことができる。次にモータ23を逆駆動してヘッド11
を上昇させることにより、半田ボール3をピックアップ
する。次にモータ17を駆動してヘッド11を基板7の
上方へ移動させる。次にヘッド11を下降させてその下
面の半田ボール3を基板7の上面に着地させ、そこでバ
キューム装置18による半田ボール3の真空吸着状態を
解除する。次にヘッド11を上昇させれば、半田ボール
3は吸着孔から脱落して基板7に搭載される。次にヘッ
ド11は容器2の上方へ移動し、上述した動作が繰り返
される。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ヘッドに
高さ検出センサを設け、この高さ検出センサにより供給
部に備えられた半田ボールの上面までの高さを検出し、
この検出結果に基づいてヘッドの下降量を決定するよう
にしているので、容器内の半田ボールの量が大幅に減少
してもヘッドの下面に真空吸着でき、したがって供給部
の半田ボールの量が大幅に減少するまで半田ボールの補
給を行う必要がないので、半田ボールの補給頻度を大幅
に減らすことができる。また、半田ボールの上面までの
高さを検出してヘッドの下面がこの上面以下に沈み込む
ようにヘッドの下降量を決定することにより、ヘッドの
吸着孔により確実に半田ボールを真空吸着できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の半田ボールの搭載装置の側
面図
【図2】本発明の一実施例の半田ボールをピックアップ
中のヘッドと容器の側面図
【図3】従来の半田ボールの搭載装置の側面図
【符号の説明】
1 半田ボールの供給部 3 半田ボール 6 可動テーブル(基板の位置決め部) 7 基板(ワーク) 11 ヘッド 14 移動テーブル(移動手段) 21 吸着孔 30 高さ検出センサ 31 制御部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半田ボールの供給部と、この供給部の半田
    ボールを流動化させる流動化手段と、ワークの位置決め
    部と、半田ボールを真空吸着する吸着孔が下面に形成さ
    れたヘッドと、このヘッドに上下動作を行わせる上下動
    手段と、このヘッドを前記供給部と前記位置決め部の間
    を移動させる移動手段とを備え、前記供給部の半田ボー
    ルを前記ヘッドの吸着孔に真空吸着して前記ヘッドを前
    記位置決め部に位置決めされたワークの上方へ移動さ
    せ、そこで半田ボールの真空吸着状態を解除することに
    より半田ボールを前記ワークに搭載するようにした半田
    ボールの搭載装置であって、前記ヘッドに高さ検出セン
    サを設け、この高さ検出センサにより前記供給部に備え
    られた半田ボールの上面までの高さを検出し、この検出
    結果に基づいて前記ヘッドの下降量を決定することを特
    徴とする半田ボールの搭載装置。
  2. 【請求項2】供給部に備えられた半田ボールに対してヘ
    ッドを下降・上昇させることによりこのヘッドの下面に
    形成された吸着孔に半田ボールを真空吸着してピックア
    ップし、次にこのヘッドをワークの上方へ移動させてそ
    こで再度下降・上昇させることにより、ピックアップし
    た半田ボールをワークに搭載するようにした半田ボール
    の搭載方法であって、高さ検出センサにより前記ヘッド
    の前記供給部に備えられた半田ボールの上面に対する高
    さを検出し、この検出結果に基づいて、前記ヘッドの下
    面が前記半田ボールの上面以下に沈み込むまでヘッドを
    下降させて前記吸着孔に半田ボールを真空吸着した後、
    前記ヘッドを上昇させることにより半田ボールをピック
    アップすることを特徴とする半田ボールの搭載方法。
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