JP3254644B2 - 半田ボール供給装置 - Google Patents
半田ボール供給装置Info
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- solder
- solder balls
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- 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
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半田ボール供給装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気、電子部品の高性能化に伴い半導体
装置の高集積化および高密度化が強く望まれており、こ
れに対応して、多ピン用の半導体装置のパッケージ構造
は、チップの二辺にボンディングパッドを有する構造か
ら、四辺のすべてにボンディングパッドを有する構造へ
と変化してきた。
装置の高集積化および高密度化が強く望まれており、こ
れに対応して、多ピン用の半導体装置のパッケージ構造
は、チップの二辺にボンディングパッドを有する構造か
ら、四辺のすべてにボンディングパッドを有する構造へ
と変化してきた。
【０００３】さらに、多ピン化対策として、プリント基
板等の外部装置との電気的接続をとるために、半導体チ
ップの表面（機能面側）にエラストマ層を介して、配線
パターンを形成した絶縁性フィルムを配置し、さらに絶
縁性フィルムの表面に複数の半田ボールを格子状に配置
したＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）と指称される半導
体装置が提案されている。
板等の外部装置との電気的接続をとるために、半導体チ
ップの表面（機能面側）にエラストマ層を介して、配線
パターンを形成した絶縁性フィルムを配置し、さらに絶
縁性フィルムの表面に複数の半田ボールを格子状に配置
したＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）と指称される半導
体装置が提案されている。
【０００４】通常このＢＧＡ型半導体装置は、複数の配
線パターンを格子状に形成した、１枚の絶縁フィルムを
もとに形成されるため、この絶縁フィルム上にそれぞれ
エラストマ層を介して複数のチップを実装し、樹脂封止
工程を完了した後に、個別製品とするための分断作業を
行うという方法がとられている。
線パターンを格子状に形成した、１枚の絶縁フィルムを
もとに形成されるため、この絶縁フィルム上にそれぞれ
エラストマ層を介して複数のチップを実装し、樹脂封止
工程を完了した後に、個別製品とするための分断作業を
行うという方法がとられている。
【０００５】ところで、この半田ボールをこの絶縁性フ
ィルムに搭載するに際しては、図５に示すように、半田
ボールを自動的に供給する半田ボール供給装置が用いら
れている。従来の半田ボール供給装置では、半田ボール
貯留部６内に半田ボール１のピックアップヘッド２が下
降して半田ボールを吸着し、所定数の半田ボールを吸着
した後に、半導体装置が待機する位置までピックアップ
ヘッドが移動して、吸着した半田ボールを半導体装置に
固着する構造となっている。
ィルムに搭載するに際しては、図５に示すように、半田
ボールを自動的に供給する半田ボール供給装置が用いら
れている。従来の半田ボール供給装置では、半田ボール
貯留部６内に半田ボール１のピックアップヘッド２が下
降して半田ボールを吸着し、所定数の半田ボールを吸着
した後に、半導体装置が待機する位置までピックアップ
ヘッドが移動して、吸着した半田ボールを半導体装置に
固着する構造となっている。
【０００６】このような半田ボール供給装置では、ピッ
クアップヘッドが所定数の半田ボールを吸着したかどう
かを検査するために、作業者が目視によって検査する以
外に、ピックアップヘッド内部に光源を設けて、半田ボ
ールが吸着されなかった部分から漏出する光をピックア
ップヘッド外部の受光素子で検出する装置が提案されて
いる。
クアップヘッドが所定数の半田ボールを吸着したかどう
かを検査するために、作業者が目視によって検査する以
外に、ピックアップヘッド内部に光源を設けて、半田ボ
ールが吸着されなかった部分から漏出する光をピックア
ップヘッド外部の受光素子で検出する装置が提案されて
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構造では、半田ボール貯留部に無造作に貯留された半
田ボールをピックアップヘッドが吸着するまで、ピック
アップヘッドの移動は行われず、当然ながら半導体装置
に対する半田ボールの固着作業は行われないことにな
る。
な構造では、半田ボール貯留部に無造作に貯留された半
田ボールをピックアップヘッドが吸着するまで、ピック
アップヘッドの移動は行われず、当然ながら半導体装置
に対する半田ボールの固着作業は行われないことにな
る。
【０００８】このように、無造作に貯留された半田ボー
ルの吸着に時間がかかるため、作業性の低下が問題とな
っていた。
ルの吸着に時間がかかるため、作業性の低下が問題とな
っていた。
【０００９】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、作業効率を向上し、確実に半田ボールを供給するこ
とのできる半田ボール供給装置を提供することを目的と
する。
で、作業効率を向上し、確実に半田ボールを供給するこ
とのできる半田ボール供給装置を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、半導
体装置の外部電極として使用される半田ボールを貯留す
る半田ボール貯留部と、半田ボールの外径に対応した大
きさの複数の半田ボール搭載用の凹部を所定の間隔で複
数個配列するとともに、前記半田ボール貯留部から所要
数の半田ボールをこの凹部内に整列して取り出す整列ブ
ロックと、前記凹部毎に配設せしめられ、前記凹部内で
の前記半田ボールの存在の有無を検出する半田ボール検
出手段とを具備し、前記整列ブロックに、半田ボールが
正常に供給されているかいなかを検知するようにしたこ
とを特徴とする。
体装置の外部電極として使用される半田ボールを貯留す
る半田ボール貯留部と、半田ボールの外径に対応した大
きさの複数の半田ボール搭載用の凹部を所定の間隔で複
数個配列するとともに、前記半田ボール貯留部から所要
数の半田ボールをこの凹部内に整列して取り出す整列ブ
ロックと、前記凹部毎に配設せしめられ、前記凹部内で
の前記半田ボールの存在の有無を検出する半田ボール検
出手段とを具備し、前記整列ブロックに、半田ボールが
正常に供給されているかいなかを検知するようにしたこ
とを特徴とする。
【００１１】上記構成によれば、整列ブロックに設けた
半田ボール搭載用の凹部に半田ボールが存在しているか
否かを判断する検出手段を設けているため、半田ボール
が搭載されているかどうかを確実に検査することがで
き、確実な装着が可能となる。
半田ボール搭載用の凹部に半田ボールが存在しているか
否かを判断する検出手段を設けているため、半田ボール
が搭載されているかどうかを確実に検査することがで
き、確実な装着が可能となる。
【００１２】またこの検出手段として光学的検出手段を
用いるようにすれば、非接触で効率よく検出可能であ
る。
用いるようにすれば、非接触で効率よく検出可能であ
る。
【００１３】また光ファイバーを用いることにより、半
田ボールが搭載されているかどうかを簡単な構成で効率
よく検査することができる。
田ボールが搭載されているかどうかを簡単な構成で効率
よく検査することができる。
【００１４】また、整列ブロックを、半田ボール貯留部
の下方からピックアップヘッドに向かって上下動するよ
うにすれば、ピックアップヘッドが半田ボールを半導体
装置に固着している時間を利用して、次に搬送する所定
数の半田ボールを整列し待機させることができる。
の下方からピックアップヘッドに向かって上下動するよ
うにすれば、ピックアップヘッドが半田ボールを半導体
装置に固着している時間を利用して、次に搬送する所定
数の半田ボールを整列し待機させることができる。
【００１５】また、ピックアップヘッドが整列ブロック
上に移動してきたときには、すでに所定数の半田ボール
が整列されているため、短時間内で確実に半田ボールを
吸着することができ、作業性が格段に向上する。
上に移動してきたときには、すでに所定数の半田ボール
が整列されているため、短時間内で確実に半田ボールを
吸着することができ、作業性が格段に向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の半田ボール
供給装置は、図１に要部説明図、図２に全体概念図、図
３に動作説明図を示すように、半導体装置の外部電極と
して使用される半田ボール１を整列してピックアップヘ
ッド２に供給する整列ブロック３に、半田ボールの外径
に対応した大きさの半田ボール搭載用の凹部４を、所定
の間隔で配列するとともに、前記凹部４毎に、半田ボー
ル検出手段を具備し、これにより半田ボールの有無を検
知するようにしたことを特徴とする。この半田ボール検
出手段は、前記凹部４毎にこの底部に設けられた光ファ
イバー５から構成され、この光ファイバー５が半田ボー
ル１が存在しない場合のみ、整列ブロック３の上方に設
けられた光源（図示せず）からの光を検出するように構
成されている。
図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の半田ボール
供給装置は、図１に要部説明図、図２に全体概念図、図
３に動作説明図を示すように、半導体装置の外部電極と
して使用される半田ボール１を整列してピックアップヘ
ッド２に供給する整列ブロック３に、半田ボールの外径
に対応した大きさの半田ボール搭載用の凹部４を、所定
の間隔で配列するとともに、前記凹部４毎に、半田ボー
ル検出手段を具備し、これにより半田ボールの有無を検
知するようにしたことを特徴とする。この半田ボール検
出手段は、前記凹部４毎にこの底部に設けられた光ファ
イバー５から構成され、この光ファイバー５が半田ボー
ル１が存在しない場合のみ、整列ブロック３の上方に設
けられた光源（図示せず）からの光を検出するように構
成されている。
【００１７】すなわち、半田ボール供給装置は、半田ボ
ール１を貯留する半田ボール貯留部６と、半田ボール貯
留部６から上方に所望の高さまで上昇可能に構成され、
所要数の半田ボール１を整列して取り出す整列ブロック
３とを具備し、ピックアップヘッド２に半田ボール１を
整列状態で供給するようにしたものである。
ール１を貯留する半田ボール貯留部６と、半田ボール貯
留部６から上方に所望の高さまで上昇可能に構成され、
所要数の半田ボール１を整列して取り出す整列ブロック
３とを具備し、ピックアップヘッド２に半田ボール１を
整列状態で供給するようにしたものである。
【００１８】ピックアップヘッド２は、半田ボール１を
ピックアップして、支持台８上に装着された半導体基板
７上あるいはＴＡＢテープ上まで、搬送し、この上に一
括して装着する。
ピックアップして、支持台８上に装着された半導体基板
７上あるいはＴＡＢテープ上まで、搬送し、この上に一
括して装着する。
【００１９】ここで、ピックアップヘッド２は駆動機構
９によって水平方向および上下方向に移動可能に構成さ
れており、吸引口Ｏを介して半田ボール１を真空吸引し
て保持し半導体基板７上まで搬送し、半導体基板上に固
着したのち、半田ボール１から離間する。一方整列ブロ
ックは、ピックアップヘッドが、半導体基板への半田ボ
ールの固着作業を行っている間に、次に搬送される半田
ボールを整列して待機する。
９によって水平方向および上下方向に移動可能に構成さ
れており、吸引口Ｏを介して半田ボール１を真空吸引し
て保持し半導体基板７上まで搬送し、半導体基板上に固
着したのち、半田ボール１から離間する。一方整列ブロ
ックは、ピックアップヘッドが、半導体基板への半田ボ
ールの固着作業を行っている間に、次に搬送される半田
ボールを整列して待機する。
【００２０】次に、この整列ブロックの動作について説
明する。
明する。
【００２１】整列ブロック３は図３(a)に示すように、
半田ボール貯留部６の底部に支持されており、図３(b)
に示すように上昇するに従って凹部４に半田ボール１が
整列せしめられる。
半田ボール貯留部６の底部に支持されており、図３(b)
に示すように上昇するに従って凹部４に半田ボール１が
整列せしめられる。
【００２２】この状態で、半田ボール貯留部６の上方の
所望のレベルに到達したとき、光ファイバからの信号を
検出し、半田ボールがすべての凹部に存在しているか否
かの判断がなされる。そして、半田ボールが存在しない
凹部がある場合は、再び整列ブロックを下降せしめ半田
ボール貯留部６内の半田ボールを供給し、再度上昇せし
める。そして未充填の凹部が存在するときは、これをく
り返す。
所望のレベルに到達したとき、光ファイバからの信号を
検出し、半田ボールがすべての凹部に存在しているか否
かの判断がなされる。そして、半田ボールが存在しない
凹部がある場合は、再び整列ブロックを下降せしめ半田
ボール貯留部６内の半田ボールを供給し、再度上昇せし
める。そして未充填の凹部が存在するときは、これをく
り返す。
【００２３】そして、未充填の凹部が存在しなくなる
と、図３(ｃ)に示すように駆動機構９によって搬送され
てきたピックアップヘッド２と面接触するように整列ブ
ロックを上昇させ、半田ボールをピックアップヘッド２
に移す。
と、図３(ｃ)に示すように駆動機構９によって搬送され
てきたピックアップヘッド２と面接触するように整列ブ
ロックを上昇させ、半田ボールをピックアップヘッド２
に移す。
【００２４】この後ピックアップヘッド２は駆動機構９
によって水平移動せしめられ、半導体基板５上まで搬送
されて、下降し、半導体基板５上に半田ボールを一括で
固着する。
によって水平移動せしめられ、半導体基板５上まで搬送
されて、下降し、半導体基板５上に半田ボールを一括で
固着する。
【００２５】一方、この間に整列ブロック３は、再び半
田ボール貯留部６内まで下降し、凹部４に半田ボールを
供給され、再度上昇する。そして未充填の凹部が存在す
るか否かの判断を行う。以上の操作を繰り返すことによ
って自動的に半田ボールの整列供給が実行されていく。
このようにして、光学的検出手段は、半田ボール搭載用
の凹部４の上方の光源からの光を、半田ボール搭載用の
凹部の底部に埋設された光ファイバーがとらえるか否か
によって、極めて容易にかつ確実に半田ボールの有無を
検知することができ、早期に異常を検出することができ
る。
田ボール貯留部６内まで下降し、凹部４に半田ボールを
供給され、再度上昇する。そして未充填の凹部が存在す
るか否かの判断を行う。以上の操作を繰り返すことによ
って自動的に半田ボールの整列供給が実行されていく。
このようにして、光学的検出手段は、半田ボール搭載用
の凹部４の上方の光源からの光を、半田ボール搭載用の
凹部の底部に埋設された光ファイバーがとらえるか否か
によって、極めて容易にかつ確実に半田ボールの有無を
検知することができ、早期に異常を検出することができ
る。
【００２６】また、半田ボール貯留部の下方からピック
アップヘッドに向かって上下動する整列ブロックを設け
たので、ピックアップヘッドが半田ボールを半導体装置
に固着している時間を利用して、次に搬送する所定数の
半田ボールを整列し待機させることができる。
アップヘッドに向かって上下動する整列ブロックを設け
たので、ピックアップヘッドが半田ボールを半導体装置
に固着している時間を利用して、次に搬送する所定数の
半田ボールを整列し待機させることができる。
【００２７】さらにまた、ピックアップヘッドが整列ブ
ロック上に移動してきたときには、すでに所定数の半田
ボールが整列されているため、短時間内で確実に半田ボ
ールを吸着することができ、作業性が格段に向上する。
ロック上に移動してきたときには、すでに所定数の半田
ボールが整列されているため、短時間内で確実に半田ボ
ールを吸着することができ、作業性が格段に向上する。
【００２８】なお、前記実施例では、ボンディングおよ
びコーティングが終了した半導体装置に、半田ボールを
形成するようにしたが、半導体チップ搭載前の絶縁性フ
ィルム（ＴＡＢ基板）に半田ボールを形成する場合にも
適用可能である。
びコーティングが終了した半導体装置に、半田ボールを
形成するようにしたが、半導体チップ搭載前の絶縁性フ
ィルム（ＴＡＢ基板）に半田ボールを形成する場合にも
適用可能である。
【００２９】また、前記実施例では半田ボール検出用の
光源を設けたが、特別に光源を設けなくてもよい。
光源を設けたが、特別に光源を設けなくてもよい。
【００３０】図４にこの装置を用いて形成した半導体装
置を示す。ここで、半田ボール１２は、格子状をなすよ
うに全面に形成され、また半導体チップ１１と半田ボー
ル１２との接続は、ボンディングワイヤ１３およびこの
ボンディングワイヤに接続される導体パターン１４を介
して達成される。この導体パターンはポリイミドフィル
ム１５表面に形成された銅箔をパターニングすることに
よって形成され、半田ボールとの接続領域以外の裏面は
絶縁膜１６によって被覆されている。そしてこのポリイ
ミドフィルム１５は、凹部を有する金属板１７に絶縁性
樹脂１８を介して貼着されている。このようにして低コ
ストで信頼性の高い半導体装置が形成される。
置を示す。ここで、半田ボール１２は、格子状をなすよ
うに全面に形成され、また半導体チップ１１と半田ボー
ル１２との接続は、ボンディングワイヤ１３およびこの
ボンディングワイヤに接続される導体パターン１４を介
して達成される。この導体パターンはポリイミドフィル
ム１５表面に形成された銅箔をパターニングすることに
よって形成され、半田ボールとの接続領域以外の裏面は
絶縁膜１６によって被覆されている。そしてこのポリイ
ミドフィルム１５は、凹部を有する金属板１７に絶縁性
樹脂１８を介して貼着されている。このようにして低コ
ストで信頼性の高い半導体装置が形成される。
【００３１】また、前記実施例では、光学的検出手段に
よって半田ボールの有無を検出するようにしたが、凹部
の底部に感圧センサを設けたり、接触センサを設けたり
してもよい。
よって半田ボールの有無を検出するようにしたが、凹部
の底部に感圧センサを設けたり、接触センサを設けたり
してもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、整
列ブロックに設けた半田ボール搭載用の凹部に半田ボー
ルの存在の有無を検出する検出手段を設けているため、
半田ボールが搭載されているかどうかを確実に検査する
ことができる。そして、ピックアップヘッドが整列ブロ
ック上に移動してきたときには、すでに所定数の半田ボ
ールが整列されているため、短時間内で確実に半田ボー
ルを吸着することができ、作業性が格段に向上する。
列ブロックに設けた半田ボール搭載用の凹部に半田ボー
ルの存在の有無を検出する検出手段を設けているため、
半田ボールが搭載されているかどうかを確実に検査する
ことができる。そして、ピックアップヘッドが整列ブロ
ック上に移動してきたときには、すでに所定数の半田ボ
ールが整列されているため、短時間内で確実に半田ボー
ルを吸着することができ、作業性が格段に向上する。
【図１】本発明実施例の半田ボール供給装置の整列ブロ
ックの要部説明図
ックの要部説明図
【図２】本発明実施例の半田ボール供給装置の全体概要
図
図
【図３】本発明実施例の半田ボール供給装置のを用いた
整列工程を示す工程説明図。
整列工程を示す工程説明図。
【図４】本発明の方法で形成された半導体装置の一例を
示す図
示す図
【図５】従来例の半田ボール供給装置の全体概要図
１ 半田ボール ２ ピックアップヘッド ３ 整列ブロック ４ 凹部 ５ 光ファイバー ６ 半田ボール貯留部 ７ 半導体基板 ８ 支持台 ９ 駆動機構 １１ 半導体チップ １２ 半田ボール １３ ボンディングワイヤ １４ 導体パターン １５ ポリイミドフィルム １６ 絶縁膜 １７ 金属板 １８ 絶縁性樹脂
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/34 B23K 3/06
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体装置の外部電極として使用される
半田ボールを貯留する半田ボール貯留部と、半田ボール
の外径に対応した大きさの複数の半田ボール搭載用の凹
部を所定の間隔で複数個配列するとともに、前記半田ボ
ール貯留部から所要数の半田ボールをこの凹部内に整列
して取り出す整列ブロックと前記凹部毎に配設せしめら
れ、前記凹部内での前記半田ボールの存在の有無を検出
する半田ボール検出手段とを具備し、前記整列ブロック
に、半田ボールが正常に供給されているかいなかを検知
するようにしたことを特徴とする半田ボール供給装置。 - 【請求項２】 前記半田ボール検出手段は、光学的検出
手段であることを特徴とする請求項１記載の半田ボール
供給装置。 - 【請求項３】 前記光学的検出手段は、半田ボール搭載
用の凹部の底部に埋設された光ファイバーからなり、前
記光ファイバーが所定の光量を検出するか否かによっ
て、半田ボールの有無を検知するようにしたことを特徴
とする請求項２記載の半田ボール供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31787296A JP3254644B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 半田ボール供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31787296A JP3254644B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 半田ボール供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163613A JPH10163613A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3254644B2 true JP3254644B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=18093007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31787296A Expired - Fee Related JP3254644B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 半田ボール供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3254644B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1524060A3 (en) * | 2000-11-10 | 2006-02-01 | Unitive Electronics, Inc. | Methods of positioning components using liquid prime movers and related structures |
| KR101278331B1 (ko) * | 2010-10-07 | 2013-06-25 | 삼성전기주식회사 | 솔더 볼 흡착용 지그 |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP31787296A patent/JP3254644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10163613A (ja) | 1998-06-19 |
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