JP3180591B2 - 半田ボールの搭載装置 - Google Patents

半田ボールの搭載装置

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JP3180591B2 JP29953294A JP29953294A JP3180591B2 JP 3180591 B2 JP3180591 B2 JP 3180591B2 JP 29953294 A JP29953294 A JP 29953294A JP 29953294 A JP29953294 A JP 29953294A JP 3180591 B2 JP3180591 B2 JP 3180591B2
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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

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

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
載装置に用いられる半田ボールの供給部について説明す
る。
【0003】図5は従来の半田ボールの搭載装置に備え
られた半田ボールの供給部の断面図である。1は半田ボ
ールであり、容器2に貯留されている。容器2の下面に
は振動器3が装着されている。容器2は振動が可能なよ
うに、弾性部材4を介して支持部5に支持されている。
7はヘッドであり、その下面には半田ボール1を真空吸
着する吸着孔8が形成されている。
【0004】振動器3を駆動して容器2を振動させるこ
とにより、ヘッド7が多数個の吸着孔8に半田ボール1
を真空吸着しやすいように半田ボール1を流動化させ、
その状態でヘッド7を下降・上昇させることにより、吸
着孔8に半田ボール1を真空吸着してピックアップす
る。次いでヘッド7は基板などのワーク(図外)の上方
へ移動し、半田ボール1をワークに搭載する。
【0005】図6は他の従来の半田ボールの搭載装置に
備えられた半田ボールの供給部の断面図である。容器6
内には半田ボール1が貯溜されている。容器6にはチュ
ーブ9が接続されており、このチューブ9からエアを吹
き出し、容器6の底部の孔部6aから吹き上げることに
より(矢印参照)、ヘッドが半田ボール1を真空吸着し
やすいように半田ボール1を流動化させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図5に示
す従来例では、半田ボール1を十分に流動化させるため
には、振動器3で強く半田ボール1を振動させる必要が
あるが、半田ボール1を強く振動させると、半田ボール
1は互いに強く衝突して傷つきやすく、傷ついた箇所か
ら酸化が進行して半田ボール1の材質が劣化しやすいと
いう問題点があった。また半田ボール1同士が互いに強
くこすり合う結果、金属粉が発生し、この金属粉がヘッ
ド7の吸着孔8に付着して吸着孔8が詰まりやすいとい
う問題点があった。
【0007】また図6に示す従来例では、半田ボール1
を十分に流動化させるためには、チューブ9から大量の
エアを吹き出さねばならず、エアの消費量が甚大になる
という問題点があった。しかも半田ボールの搭載装置が
設置される工場内には、半田ボールの搭載装置以外にも
エアを消費する諸装置が設置されることが多く、これら
の諸装置と半田ボールの搭載装置は共用のエア供給装置
からエアが供給されることが多いため、半田ボールの搭
載装置が大量のエアを消費すると、他の諸装置はエア不
足になってしまいやすいという問題点があった。
【0008】そこで本発明は、上記従来例の問題点を解
消し、半田ボールを傷つけることなく十分に流動化させ
ることができ、またエアの消費量も少なくて済む半田ボ
ールの供給部を有する半田ボールの搭載装置を提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、半
田ボールの供給部を、半田ボールが貯溜される容器の内
部にエアを吹き出すエア吹出手段と、この容器に斜め方
向の振動を付与する振動付与手段とから構成し、この振
動付与手段が振動器と傾斜姿勢の複数のばね材から成る
ものである。また望ましくは、前記容器の平面形状は4
角形であり、また前記ばね材は4個あり、これらの4個
のばね材は前記容器の4つの辺に対応して設けられてい
るものである。
【0010】
【作用】上記構成によれば、振動付与手段で比較的弱く
半田ボールを振動させながら、容器内に比較的少量のエ
アを吹き出すことにより、半田ボールを十分に流動化さ
せることができる。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
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は同半田ボールの搭載装置に備えら
れた半田ボールの供給部の断面図、図3は同平面図、図
4は同ヘッドの部分断面図である。
【0012】図1において、11は半田ボールの供給部
であり、図2および図3を参照しながら詳細に説明す
る。12は容器であり、半田ボール1が貯溜されてい
る。10は容器12の下部に設けられたエア吹出部であ
って、チューブ13を介してガス供給装置20(図1)
に接続されている。容器12の内部には上下2段のメッ
シュ21,22が設けられている。半田ボール1は上方
のメッシュ22上に貯溜されている。また下方のメッシ
ュ21は、エア吹出部10から吹き出されて吹き上げる
エアの流れを均一化させる。
【0013】14は台板である。台板14上と容器12
の下面には止具15,16が取り付けられている。台板
14上の止具15と容器12の下面の止具16には板ば
ねから成るばね材17の上下両端部がビス18で固着さ
れている。ばね材17は4個あり、それぞれ傾斜姿勢で
止具15,16に固着されている。図3に示すように、
4個のばね材17は、平面形状が4角形の容器12の4
つの辺に対応するように設けられている。また容器12
の下面中央には振動器19が装着されている。
【0014】図2において、振動器19が振動すると、
ばね材17はその長さ方向と直交する斜め方向N1に振
動し、ばね材17に結合された容器12も同じ斜め方向
に振動する。この斜め方向N1は上下方向N2と水平方
向N3の成分を有しており、したがって容器12の振動
方向も上下方向N2の成分と水平方向N3の成分を含
む。したがって容器12に貯留された半田ボール1は上
下方向N2だけでなく、水平方向N3にも振動する。
【0015】ここで、上下方向N2の振動は、図5に示
すように半田ボール1の上面を波打たせるように作用す
るが、水平方向N3の振動は、この波打ちを分散させる
ように作用するので、振動器19を駆動して容器12を
振動させることにより半田ボール1を流動化させると、
半田ボール1の上面はほぼ水平面を保持する。また4個
のばね材17は容器12の中央部から見て同一方向に傾
斜しており、したがって水平方向N3の振動成分のため
に、容器12内の半田ボール1は、図3において矢印Q
で示すように、全体として同一方向に回動する。
【0016】図1において、供給部11の側方にはワー
クの位置決め部としての可動テーブル25が設置されて
いる。可動テーブル25上にはクランパ26が設けられ
ており、基板27がクランパ26にクランプされて位置
決めされている。可動テーブル25が駆動すると、基板
27は水平方向に移動し、その位置が調整される。
【0017】図1において、30はヘッドであり、シャ
フト31を介してブロック32に保持されている。図示
しないが、ブロック32はヘッド30を上下動させるた
めの上下動手段を備えている。図2において、29はヘ
ッド30の下面に形成された吸着孔である。33は移動
テーブルであって、供給部11と可動テーブル25の間
に架設されている。移動テーブル33には水平な送りね
じ34が設けられている。ブロック32の背面に設けら
れたナット35は送りねじ34に螺合している。モータ
36が駆動して送りねじが回転すると、ブロック32や
ヘッド30は送りねじ34に沿って横方向へ移動する。
ヘッド30はチューブ37を介してバキューム装置38
に接続されている。
【0018】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および図3
において、ヘッド30はボックス12へ向かって下降
し、バキューム装置38の吸引力によって、容器21内
に貯溜された半田ボール1をその吸着孔29に真空吸着
する。次にヘッド30は上昇した後、モータ36が駆動
して送りねじ34は回転し、ヘッド30は基板27の上
方へ移動する。そこでヘッド30は下降して、その下面
に真空吸着された半田ボール1を基板27に搭載し、真
空吸着状態を解除したうえで、ヘッド30は上昇する。
次いでモータ36が駆動することによりヘッドは容器1
2の上方へ移動し、上述した動作が繰り返される。
【0019】図2において、ヘッド30が下降して容器
12内の半田ボール1を真空吸着するときは、真空吸着
しやすいように、エア吹出部10からエアを容器12内
に吹き出すとともに、振動器19を駆動して容器12を
振動させることにより半田ボール1を流動化させる。こ
の場合、上述したように容器12の振動方向には上下方
向N2の成分だけでなく水平方向N3の成分もあるの
で、半田ボール1の上面はほぼ水平面を保持し、したが
ってすべての吸着孔29に半田ボール1を確実に真空吸
着してピックアップできる。
【0020】また図4に示すように、吸着孔7には複数
個の半田ボール1が真空吸着されやすいが、半田ボール
1は水平方向N3にも振動するので、吸着孔29に直接
強く真空吸着された半田ボール(黒塗りしている)1以
外の付随した余分の半田ボール1は、真空吸着力は小さ
いので、水平方向N3の振動によってふり落とされる。
したがって1つの吸着孔29に複数個の半田ボール1が
真空吸着されることはなく、吸着孔29に直接真空吸着
された1個の半田ボール1のみがピックアップされて基
板27に搭載される。さらに本実施例では、容器12内
の半田ボール1を水平方向(図3矢印Q)へ移動させて
いるので吸着孔29に直接吸着されず付随する半田ボー
ル1をふり落す効果を一層高めている。
【0021】また半田ボール1は、エア吹出部10から
吹き出されるエアの圧力と、振動器19の振動力の2つ
の力の合力により流動化させるので、エアの圧力と振動
器19の振動力は比較的弱くてよい。すなわち振動器1
9の振動力は図5に示す従来例の場合よりも弱くてよ
く、したがって半田ボール1同士が強く衝突して傷つい
たり、強くこすり合って金属粉を発生することはない。
またエアの消費量は図6に示す従来例よりも少なくてよ
く、比較的少量のエアを吹き出せばよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
動手段で比較的弱く半田ボールを振動させながら、容器
内に比較的少量のエアを吹き出すことにより、半田ボー
ルを十分に流動化させて、ヘッドの吸着孔に真空吸着し
てピックアップできる。また容器に上下方向と水平方向
の成分を有する振動を付与することにより、余分の半田
ボールはふり落として、1つの吸着孔に1個の半田ボー
ルを真空吸着し、ワークに搭載できる。
【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の搭載装置に備
えられた半田ボールの供給部の断面図
【図3】本発明の一実施例の半田ボールの搭載装置に備
えられた半田ボールの供給部の平面図
【図4】本発明の一実施例の半田ボールの搭載装置に備
えられたヘッドの部分断面図
【図5】従来の半田ボールの搭載装置に備えられた半田
ボールの供給部の断面図
【図6】他の従来の半田ボールの搭載装置に備えられた
半田ボールの供給部の断面図
【符号の説明】
1 半田ボール 10 エア吹出部 11 供給部 12 容器 17 ばね材 19 振動器 25 可動テーブル(位置決め部) 27 基板(ワーク) 29 吸着孔 30 ヘッド 33 移動テーブル

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、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複数個
    形成されたヘッドと、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た半田ボー
    ルの搭載装置であって、 前記供給部が、半田ボールを貯溜する容器と、この容器
    の内部にエアを吹き出すエア吹出手段と、この容器に
    め方向の振動を付与する振動付与手段とを備え、この振
    動付与手段が振動器と傾斜姿勢の複数のばね材から成る
    ことを特徴とする半田ボールの搭載装置。
  2. 【請求項2】前記容器の平面形状は4角形であり、また
    前記ばね材は4個あり、これらの4個のばね材は前記容
    器の4つの辺に対応して設けられていることを特徴とす
    る請求項1記載の半田ボールの搭載装置。
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KR100326524B1 (ko) * 1999-05-13 2002-03-12 김종기 볼그리드어레이 반도체칩 제조용 볼 공급장치
JP5018062B2 (ja) * 2006-12-15 2012-09-05 株式会社日立プラントテクノロジー ハンダボール印刷装置
KR20220014399A (ko) * 2020-07-24 2022-02-07 삼성전자주식회사 볼 점핑 장치 및 이를 이용한 볼 흡착 방법

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