JP3132351B2 - 導電性ボールの搭載装置および搭載方法 - Google Patents

導電性ボールの搭載装置および搭載方法

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JP3132351B2 JP07210279A JP21027995A JP3132351B2 JP 3132351 B2 JP3132351 B2 JP 3132351B2 JP 07210279 A JP07210279 A JP 07210279A JP 21027995 A JP21027995 A JP 21027995A JP 3132351 B2 JP3132351 B2 JP 3132351B2
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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
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    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、キャリアに保持されて
搬送されるワークの電極にバンプを形成するための導電
性ボールを搭載する導電性ボールの搭載装置および搭載
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ワークの電極にバンプ(突出電極)を形
成する方法として、電極上に導電性ボールとしての半田
ボールを搭載して加熱溶融固化させる方法が知られてい
る。またワークの電極に半田ボールを搭載する方法とし
ては、半田ボールを搭載ヘッドに複数個保持し、これら
の半田ボールをワークの複数個の電極に一括して搭載す
る方法が知られている。また小型のワークは単独ではラ
インの搬送路を搬送しにくいので、ワークを複数個キャ
リアに保持させ、キャリアを搬送路を搬送することが知
られている。
【0003】図3は、従来の搬送路を搬送中のキャリア
の断面図、図4(a)(b)は同半田ボールをワークの
電極に搭載中の搭載ヘッドとキャリアの断面図である。
図3において、キャリア1には複数個のワーク2が保持
されている。キャリア1はその両端部をコンベア3に支
持されて搬送路を搬送される。また図4(a)(b)に
示すように、ワーク2の電極4上には、搭載ヘッド5に
より半田ボール6が搭載される。搭載ヘッド5は箱型で
あって、その内部を真空吸引することにより、その下面
に開孔された吸着孔7に半田ボール6を真空吸着してい
る。また半田ボール6の下面には、前工程においてフラ
ックス8が付着されている。搭載ヘッド5は図4(a)
に示す上昇位置から図4(b)に示す下降位置へ下降
し、そこで真空吸引状態を解除して上昇位置へ復帰する
ことにより、半田ボール6を電極4上に搭載する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ワーク2の電極4に半
田ボール6が搭載されたキャリア1は、加熱炉へ送ら
れ、そこで半田ボール6を加熱溶融固化させることによ
り、電極4上にバンプが形成される。加熱炉の内部は半
田ボール6の溶融温度(一般に200°C以上)に加熱
されており、加熱炉においてはキャリア1も加熱され
る。このため、厚さの薄いプレート状のキャリア1は図
3に示すように熱変形して屈曲しやすい。
【0005】図4(a)(b)は、このように屈曲した
キャリア1に保持されたワーク2に半田ボール6を搭載
している様子を示している。図示するように、キャリア
1は屈曲しているので、ワーク2の上面は水平面Lに対
して傾斜している。このため、図4(b)に示すように
すべての半田ボール6は電極4上に着地できず、着地で
きなかった半田ボール6は電極4上に自然落下して転動
し、電極4から脱落しやすく、その結果電極4上にバン
プを形成できなくなりやすいという問題点があった。
【0006】したがって本発明は、キャリアが屈曲して
いる場合でも、ワークの電極上に半田ボールなどの導電
性ボールを確実に搭載できる導電性ボールの搭載装置お
よび搭載方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、
数個のワークを保持するキャリアと、このキャリアを位
置決めする位置決め部と、導電性ボールの供給部と、こ
の導電性ボールの供給部の導電性ボールをピックアップ
して前記キャリアに保持されたワークの電極上に搭載す
る搭載ヘッドとを備えた導電性ボールの搭載装置であっ
て、前記キャリアが前記ワークを上下方向へ揺動自在に
弾支する弾性部材を備え、導電性ボールをワークの電極
上に搭載するときには、前記キャリアと前記ワークの間
に前記弾性部材をはさむようにしたものである。
【0008】
【作用】上記構成において、搭載ヘッドを下降させて導
電性ボールをキャリアの弾性部材に支持されたワークの
電極に着地させると、ワークは導電性ボールに押圧され
ワークとキャリアの間にはさまれた弾性部材を圧縮
し、上下方向に揺動して水平な姿勢となり、すべての導
電性ボールを電極に着地させて搭載できる。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の一実施例の導電性ボールの搭載装
置の平面図、図2(a)(b)は同導電性ボールをワー
クの電極に搭載中の搭載ヘッドとキャリアの断面図であ
る。
【0010】図1において、10は基台であり、その上
面には以下に述べる要素が設けられている。11は基台
10の上面中央に設けられたキャリアの位置決め部であ
るガイドレールであり、ワーク2が搭載されたキャリア
12はこのガイドレール11にクランプして位置決めさ
れる。ガイドレール11の側方には導電性ボールとして
の半田ボール6の供給部13とフラックス8が貯溜され
た容器14が設置されている。容器14上にはスキージ
15を備えた台板16が設けられている。台板16はモ
ータ17に駆動されて回転するボールねじ18に沿って
摺動し、スキージ15によりフラックス8の液面を平滑
する。
【0011】基台10上には、第1のボールねじ21と
第2のボールねじ22が互いに直交して配設されてい
る。23は搭載ヘッドであって、ナット24が結合され
ている。ナット24は第1のボールねじ21に螺合して
おり、モータ25に駆動されて第1のボールねじ21が
回転すると、搭載ヘッド23は第1のボールねじ21に
沿って移動する。26は第1のボールねじ21と平行に
配設されたガイドレールであって、ナット24の移動を
案内する。
【0012】第1のボールねじ21とガイドレール26
は台板27上に設置されている。台板27の端部下面に
は第2のボールねじ22に螺合するナット(図示せず)
が設けられており、モータ30に駆動されて第2のボー
ルねじ22が回転すると、台板27は第2のボールねじ
22に沿って移動する。これにより、搭載ヘッド23は
水平方向に自由に移動することができる。31、32は
台板27の移動を案内するガイドレールである。
【0013】供給部13と容器14の間には、第1の光
学ユニット33が設けられている。第1の光学ユニット
33は、その上方を通過する搭載ヘッド23の下面に形
成されたすべての吸着孔に、半田ボール6が正しく真空
吸着されているか否かを検査するためのものである。ま
た容器14とガイドレール11の間には、イオナイザー
34と第2の光学ユニット35が設けられている。イオ
ナイザー34は、その上方を通過する搭載ヘッド23の
下面に保持された半田ボール6にイオンを吹き付け、半
田ボール6の静電気を除去する。また第2の光学ユニッ
ト35は、その上方を通過する搭載ヘッド23の吸着孔
から半田ボール6が落下していないかどうかを検査す
る。
【0014】供給部13の手前には、搭載ヘッド23の
移動路をはさんで発光部36と受光部37が対向して設
けられている。発光部36は、その上方を通過する搭載
ヘッド23の下面に沿うように光を照射し、受光部37
がその光を受光するか否かによって、搭載ヘッド23の
下面に半田ボール6が残存付着していないか否か、すな
わちワーク2に対する半田ボール6の搭載ミスがなかっ
たか否かを検査する。またガイドレール11の他側部に
は、半田ボール6の回収用ボックス38が設置されてい
る。必要な動作に失敗した搭載ヘッド23は回収用ボッ
クス38の上方へ移動し、その下面に保持する半田ボー
ル6を回収用ボックス38に落下させて回収する。
【0015】図2(a)において、キャリア12の上面
には凹部40が形成されている。凹部40の内部にはゴ
ムなどの弾性部材41が配設されており、ワーク2は弾
性部材41に上下方向へ揺動自在に弾支されている。半
田ボール6は、搭載ヘッド23の下面に多数開孔された
吸着孔28に真空吸着されている。また半田ボール6の
下面には、フラックス8が塗布されている。また上述し
た理由により、図示するようにキャリア12は屈曲して
おり、したがって図2(a)において、キャリア12に
保持されたワーク2は傾斜している。
【0016】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。図1において、
搭載ヘッド23は供給部13の上方へ移動し、そこで上
下動作を行って、下面の吸着孔28に半田ボール6を真
空吸着してピックアップする。次に搭載ヘッド23は容
器14の上方へ移動し、そこで上下動作を行うことによ
り半田ボール6の下面にフラックス8を付着させる。な
お搭載ヘッド23が第1の光学ユニット33の上方を通
過する際に、ピックアップミスの有無の検査が行われ、
ピックアップミスがあった場合には、搭載ヘッド23を
供給部13の上方へ戻して、ピックアップが再度行われ
る。
【0017】次に、搭載ヘッド23は容器14からキャ
リア12の上方へ移動する。その際、イオナイザー34
からイオンが吹き付けられて半田ボール6は除電され、
また半田ボール6が落下していないか否かを第2の光学
ユニット35により検査する。半田ボール6が落下して
いることが検出されたならば、搭載ヘッド23は回収用
ボックス38の上方へ移動し、その下面に残存する半田
ボール6を落下させて回収する。
【0018】半田ボール6の落下がなかった場合には、
搭載ヘッド23はキャリア12の上方へ移動し、半田ボ
ール6をワーク2の電極4上に搭載する。図2(a)
(b)は半田ボール6の搭載動作を示している。まず図
2(a)に示すように搭載ヘッド23をワーク2の上方
で停止させる。次に搭載ヘッド23を下降させて半田ボ
ール6をワーク2の電極4に着地させる。するとワーク
2は、ワーク2とキャリア12の間にはさまれた弾性部
材41を圧縮させながら揺動して水平な姿勢となり、す
べての半田ボール6は電極4に着地する。そこで真空吸
着状態を解除したうえで、搭載ヘッド23を上昇させれ
ば、半田ボール6は電極4上に搭載される。なお搭載ヘ
ッド23が上昇すると、ワーク2は再び図2(a)に示
す傾斜姿勢になるが、半田ボール6はフラックス8によ
り電極4に接着されているので、半田ボール6が電極4
上から転動して脱落することはない。
【0019】以上の動作を繰り返すことにより、キャリ
ア12上のすべてのワーク2に半田ボール6を搭載した
ならば、キャリア12は加熱炉へ送られ、そこで半田ボ
ール6は加熱溶融固化されてバンプが形成される。
【0020】本発明は上記実施例に限定されないのであ
って、例えば導電性ボールは半田ボールに限られるもの
ではなく、またフラックスは導電性ボールの下面に付着
させずに、ディスペンサなどの塗布手段によってワーク
の電極に塗布してもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、キャリアが屈曲変形し
てワークの上面が傾斜していても、搭載ヘッドが導電性
ボールをワークに搭載するときには、キャリアとワーク
の間にはさまれた弾性部材が圧縮変形することにより、
ワークは水平な姿勢となり、搭載ヘッドに保持されたす
べての導電性ボールを確実にワークの電極に搭載するこ
とができ、不良品の発生を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の導電性ボールの搭載装置の
平面図
【図2】(a)本発明の一実施例の導電性ボールをワー
クの電極に搭載中の搭載ヘッドとキャリアの断面図 (b)本発明の一実施例の導電性ボールをワークの電極
に搭載中の搭載ヘッドとキャリアの断面図
【図3】従来の搬送路を搬送中のキャリアの断面図
【図4】(a)従来の半田ボールをワークの電極に搭載
中の搭載ヘッドとキャリアの断面図 (b)従来の半田ボールをワークの電極に搭載中の搭載
ヘッドとキャリアの断面図
【符号の説明】
2 ワーク 4 電極 6 半田ボール(導電性ボール) 8 フラックス 11 ガイドレール 12 キャリア 13 半田ボールの供給部 23 搭載ヘッド 41 弾性部材

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数個のワークを保持するキャリアと、こ
    のキャリアを位置決めする位置決め部と、導電性ボール
    の供給部と、この導電性ボールの供給部の導電性ボール
    をピックアップして前記キャリアに保持されたワークの
    電極上に搭載する搭載ヘッドとを備えた導電性ボールの
    搭載装置であって、前記キャリアが前記ワークを上下方
    向へ揺動自在に弾支する弾性部材を備え、導電性ボール
    をワークの電極上に搭載するときには、前記キャリアと
    前記ワークの間に前記弾性部材をはさむようにしたこと
    を特徴とする導電性ボールの搭載装置。
  2. 【請求項2】導電性ボールの供給部の導電性ボールを搭
    載ヘッドによりピックアップする工程と、キャリア上に
    弾性部材により上下方向へ揺動自在に弾支されたワーク
    の上方へ前記搭載ヘッドを移動させ、そこで搭載ヘッド
    に下降させて前記導電性ボールを前記ワークの電極に着
    地させることにより、前記弾性部材を前記キャリアと前
    記ワークの間にはさんで前記ワークを水平な姿勢とし、
    次いで搭載ヘッドを上昇させることにより前記導電性ボ
    ールを前記電極に搭載する工程と、を含むことを特徴と
    する導電性ボールの搭載方法。
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KR101946719B1 (ko) * 2017-08-04 2019-05-08 주식회사 프로텍 솔더 볼 또는 솔더 페이스트 탑재 장치

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