JP3211802B2 - エキストラボールの検出方法 - Google Patents

エキストラボールの検出方法

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JP3211802B2 JP3402499A JP3402499A JP3211802B2 JP 3211802 B2 JP3211802 B2 JP 3211802B2 JP 3402499 A JP3402499 A JP 3402499A JP 3402499 A JP3402499 A JP 3402499A JP 3211802 B2 JP3211802 B2 JP 3211802B2
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップや基板など
のワークの電極上にバンプを形成するための導電性ボー
ルを搭載する際のエキストラボールの検出方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】フリップチップなどのバンプ付きワーク
の製造工程において、ワークの電極にバンプ(突出電
極)を形成する方法として、半田ボールなどの導電性ボ
ールを用いる方法が知られている。また導電性ボールを
用いる方法として、搭載ヘッドを導電性ボールの供給部
の上方で上下動作を行わせることにより、搭載ヘッドで
多数個の導電性ボールをピックアップし、次いでこの搭
載ヘッドをワークの上方で上下動作を行わせて、多数個
の導電性ボールをワークの電極に一括して搭載する方法
が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法では、搭載ヘッドは、導電性ボールの供給部にお
いて余分な導電性ボール(本発明では、この余分なボー
ルのことを「エキストラボール」と称する)をピックア
ップしやすく、ワークにはこのエキストラボールも誤っ
て搭載されることとなって、不良ワークが生産されてし
まうという問題点があった。
【0004】したがって本発明は、エキストラボールが
誤ってワークに搭載されるのを解消できるエキストラボ
ールの検出方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、導電性ボール
の供給部に備えられた導電性ボールを搭載ヘッドの下面
に形成された吸着孔に吸着してピックアップした後、前
記吸着孔に正常に吸着されてこの吸着孔の凹部に収容
れた導電性ボールと前記凹部に収容されずに前記下面に
付着するエキストラボールの高低差を利用し、レーザユ
ニットにより前記搭載ヘッドの下面のレベル分布をスキ
ャンニングしてエキストラボールを検出するようにし
た。
【0006】また好ましくは、前記凹部は吸着孔に正常
に吸着された導電性ボールを1個だけ収容可能であり、
前記凹部によって正常に吸着された導電性ボールとエキ
ストラボールの高低差を確保するようにした。
【0007】本発明によれば、レーザユニットにより搭
載ヘッドの下面のレベル分布をスキャンニングすること
により、搭載ヘッドに誤って余分に付着したエキストラ
ボールを検出し、エキストラボールが検出されなかった
搭載ヘッドの導電性ボールのみをワークに搭載できる。
この場合、吸着孔に導電性ボールを1個だけ吸着可能な
凹部を形成することにより、正常に吸着された導電性ボ
ールとエキストラボールの高低差を確保することによ
り、エキストラボールを確実に検出できる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態の導
電性ボールの搭載装置の側面図、図2は同部分側面図、
図3は同搭載ヘッドの下部の部分拡大断面図である。
【0009】図1において、1は導電性ボールとしての
半田ボールであり、容器2に貯溜されている。3は容器
2を載置する基台である。基台3の内部には、容器2内
の半田ボール1を流動化させるために、容器2を振動さ
せる振動手段や、容器2の内部へガスを送り込むガス供
給手段が内蔵されている。容器2や基台3は、半田ボー
ル1の供給部を構成している。
【0010】図1において、10はワークであり、クラ
ンパ11にクランプして位置決めされている。クランパ
11は台部12に立設された支柱13に支持されてい
る。クランパ11と台部12と支柱13は、ワーク10
の位置決め部となっている。容器2とワーク10の間に
は、レーザユニット32が設けられている。レーザユニ
ット32からレーザスポット光を照射し、このレーザス
ポット光を搭載ヘッド22の下面全面にスキャンニング
させてその反射光を受光すれば、搭載ヘッド22の下面
のレベル分布を検出できる。エキストラボール1Aは正
常な半田ボール1よりも下方へ突出しているので、この
レベル分布を周知解析技術で解析することにより、エキ
ストラボール1Aの有無を簡単に確認できる。
【0011】図1において、22は搭載ヘッドである。
搭載ヘッド22はボックス23の下部に保持されてい
る。ボックス23の上部にはモータ24が設けられてい
る。ボックス23の内部には、モータ24に駆動される
送りねじなどの上下動手段が内蔵されており、モータ2
4が駆動すると、搭載ヘッド22は上下動作を行う。図
3に示すように、搭載ヘッド22の下部には吸着孔25
が多数開孔されている。搭載ヘッド22は空気圧ユニッ
ト(図外)に接続されており、空気圧ユニットが駆動す
ることにより、吸着孔25に半田ボール1を真空吸着し
て保持し、また真空吸着状態を解除することにより半田
ボール1を落下させる。
【0012】図3において、吸着孔25には、半田ボー
ル1を1個だけ吸着可能なテーパ状の凹部25aが形成
されており、半田ボール1が正常に吸着されるとこの凹
部25aに収容される。一方、エキストラボール1Aは
凹部に収容されずに搭載ヘッド22の下面22aに付着
するので、正常に吸着された半田ボール1との間に高低
差が確保される。この実施の形態では、正常な半田ボー
ル1とエキストラボール1Aとの高低差を利用すること
により、レーザユニット32で搭載ヘッド22の下面の
レベル分布をスキャンニングして、エキストラボール1
Aを正常に吸着された半田ボール1と区別して検出する
ようにしている。
【0013】図1において、ボックス23は移動手段と
しての横長の移動テーブル26に保持されている。移動
テーブル26には送りねじ機構が内蔵されており、モー
タ27が駆動して送りねじ機構が作動すると、搭載ヘッ
ド22は容器2、レーザユニット32、ワーク10の間
を水平方向へ移動する。
【0014】この導電性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22は容器2の上方へ移動し、そこで下
降・上昇動作を行うことにより、その下部の吸着孔25
に半田ボール1を真空吸着してピックアップする。図3
は、半田ボール1をピックアップした搭載ヘッド22の
下部を示している。図示するように、各吸着孔25に
は、それぞれ1個の半田ボール1が真空吸着されている
が、この図3では、1個の余分な導電性ボール(エキス
トラボール)1Aが付着している。このエキストラボー
ル1Aをワーク10に搭載すると、ワーク10は不良品
になるので、エキストラボール1Aはワーク10に搭載
してはならない。なおエキストラボール1Aの発生原因
は、静電気による半田ボール同士の付着や吸着孔25の
真空漏れなどである。
【0015】さて、図1において、半田ボール1をピッ
クアップした搭載ヘッド22は、ワーク10へ向って右
方へ移動するが、その途中で、図2に示すようにレーザ
ユニット32で搭載ヘッド22の下面をスキャンニング
し、正常な半田ボール1よりも下方へ突出するエキスト
ラボール1Aを検出する。エキストラボール1Aが検出
された場合には、様々な対応方法があり、次にそのいく
つかを説明する。まず第1の方法は、空気圧ユニット
(図外)を逆方向に作動させることにより、吸着孔25
からエアを吹き出すか、あるいは真空吸着状態を解除す
ることにより、搭載ヘッド22が保持するすべての半田
ボール1とエキストラボール1Aを落下させて回収す
る。そして搭載ヘッド22を容器2の上方へ復帰させ、
ピックアップ動作をやり直す。
【0016】第2の方法は、搭載ヘッド22を容器2の
上方へ戻し、そこで搭載ヘッド22を下降させて搭載ヘ
ッド22の下面を容器2に大量に貯溜された半田ボール
1の層中に突入させ、その状態でモータ27を正逆駆動
することにより搭載ヘッド22を横方向にスクラブ動作
させることにより、エキストラボール1Aを強制的に振
り落す。以上のように、エキストラボール1Aは様々な
方法で除去できる。
【0017】さて、エキストラボール1Aが除去された
搭載ヘッド22は、図1においてワーク10の上方へ移
動する。そこで搭載ヘッド22は下降して半田ボール1
をワーク10の電極上に着地させる。次に半田ボール1
の真空吸着状態を解除して搭載ヘッド22を上昇させれ
ば、半田ボール1はワーク10の電極上に搭載される。
半田ボール1が搭載されたワーク10は、加熱炉(図
外)へ送られ、半田ボール1を加熱溶融固化させてバン
プが形成される。なお半田ボール1を加熱溶融するため
には、フラックスが必要である。フラックスは図示しな
い手段により、搭載ヘッド22の下面に保持された半田
ボール1の下面若しくはワーク10の電極上に塗布され
る。以上のようにして搭載ヘッド22はワーク10に半
田ボール1を搭載したならば、搭載ヘッド22は容器2
の上方へ復帰する。
【0018】本発明は様々な設計変更が可能であって、
導電性ボールとしては、半田ボール以外にも、金ボール
なども使用できる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、搭載ヘッドに誤って付
着したエキストラボールを検出し、正常な導電性ボール
のみをワークに搭載できる。また導電性ボールをワーク
に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の側面図
【図2】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の部分側面図
【図3】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の導電性ボールの搭載ヘッドの下部の部分拡大断面図
【符号の説明】
1 半田ボール 1A エキストラボール 1B 残存ボール 2 容器 3 基台 10 ワーク 11 クランパ 22 搭載ヘッド 25 吸着孔 26 移動テーブル 32 レーザユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 H01L 21/66

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性ボールの供給部に備えられた導電性
    ボールを搭載ヘッドの下面に形成された吸着孔に吸着し
    てピックアップした後、前記吸着孔に正常に吸着されて
    この吸着孔の凹部に収容された導電性ボールと前記凹部
    に収容されずに前記下面に付着するエキストラボールの
    高低差を利用し、レーザユニットにより前記搭載ヘッド
    の下面のレベル分布をスキャンニングしてエキストラボ
    ールを検出することを特徴とするエキストラボールの検
    出方法。
  2. 【請求項2】前記凹部は吸着孔に正常に吸着された導電
    性ボールを1個だけ収容可能であり、前記凹部によって
    正常に吸着された導電性ボールとエキストラボールの高
    低差を確保することを特徴とする請求項1記載のエキス
    トラボールの検出方法。
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