JP3264268B2 - ボール搭載治具およびボール搭載方法 - Google Patents
ボール搭載治具およびボール搭載方法Info
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
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- Manipulator (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボール搭載治具お
よびボール搭載方法に関し、特に、反りがある基板上に
も位置ずれやボール欠落などのない正確，確実なボール
搭載を行うためのボール搭載治具およびボール搭載方法
に関する。
よびボール搭載方法に関し、特に、反りがある基板上に
も位置ずれやボール欠落などのない正確，確実なボール
搭載を行うためのボール搭載治具およびボール搭載方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体装置の高性能化，高集積
化にともない、半導体装置の入出力端子数が増加する傾
向にあり、その端子数の増加に対応するためパッケージ
の四方向に外部端子リードを配置したＱＦＰ（Ｑｕａｄ
Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）が使用されてきた。しか
し、四方向に引き出す方法では端子数増加にも限界があ
り、さらなる端子数の増加に対応するため、はんだバン
プをパッケージ裏面全体に配置したＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージが使用されるように
なってきた。
化にともない、半導体装置の入出力端子数が増加する傾
向にあり、その端子数の増加に対応するためパッケージ
の四方向に外部端子リードを配置したＱＦＰ（Ｑｕａｄ
Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）が使用されてきた。しか
し、四方向に引き出す方法では端子数増加にも限界があ
り、さらなる端子数の増加に対応するため、はんだバン
プをパッケージ裏面全体に配置したＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージが使用されるように
なってきた。
【０００３】上述したＢＧＡをパッケージの裏面や基板
上に形成する方法には、はんだペーストを印刷した後に
加熱溶融を行って形成する方法や球状のはんだボールを
パッケージの裏面や基板のパッド上にあらかじめ塗布し
たフラックス，はんだペースト等の粘着力を利用して搭
載した後に加熱溶融を行い形成する方法等が用いられて
いる。
上に形成する方法には、はんだペーストを印刷した後に
加熱溶融を行って形成する方法や球状のはんだボールを
パッケージの裏面や基板のパッド上にあらかじめ塗布し
たフラックス，はんだペースト等の粘着力を利用して搭
載した後に加熱溶融を行い形成する方法等が用いられて
いる。
【０００４】図１７は、上述した従来のボール吸着治具
によりボールを搭載する方法を示す断面図である。この
ボール吸着治具は、はんだボールを用いた吸着方式によ
るＢＧＡ形成に使用している。ボール吸着部９は、金
属、ガラス等から作られており、ボール搭載を行うパッ
ケージや基板に形成するＢＧＡの配置に合わせて穴があ
けられている。この穴を用いてはんだボールを真空吸引
し、あらかじめフラックスやはんだペーストを塗布した
パッケージや基板５上のパッド６と吸着されたはんだボ
ール４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの位置を合わせてから真空
吸引を停止して、はんだボールをパッド６上にフラック
ス，はんだペースト等の粘着力を用いて搭載する。この
とき、図１７に示すように基板５が反っていると、治具
の端部に近いはんだボール４ａ，４ｄはパッド６に接触
しないため、パッド６上に載らずに転がって位置ずれを
起こすことがある。仮に、接触しないでパッド６から離
れているはんだボール４ａ，４ｄをパッド６に接触させ
るためにボール吸着部９を下降させた場合には、すでに
パッド６と接触していたはんだボール４ｂ，４ｃに過剰
な力が加わり、はんだボール４ｂ，４ｃがつぶれたり、
ボール吸着部９のはんだボール吸着用の穴にくい込んで
しまう。そのため、ボール吸着部９を上昇させた後もは
んだボール４ｂ，４ｃが基板５のパッド６に搭載されず
に、ボール吸着部９側に残ってしまいボール搭載不良が
発生することがある。
によりボールを搭載する方法を示す断面図である。この
ボール吸着治具は、はんだボールを用いた吸着方式によ
るＢＧＡ形成に使用している。ボール吸着部９は、金
属、ガラス等から作られており、ボール搭載を行うパッ
ケージや基板に形成するＢＧＡの配置に合わせて穴があ
けられている。この穴を用いてはんだボールを真空吸引
し、あらかじめフラックスやはんだペーストを塗布した
パッケージや基板５上のパッド６と吸着されたはんだボ
ール４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの位置を合わせてから真空
吸引を停止して、はんだボールをパッド６上にフラック
ス，はんだペースト等の粘着力を用いて搭載する。この
とき、図１７に示すように基板５が反っていると、治具
の端部に近いはんだボール４ａ，４ｄはパッド６に接触
しないため、パッド６上に載らずに転がって位置ずれを
起こすことがある。仮に、接触しないでパッド６から離
れているはんだボール４ａ，４ｄをパッド６に接触させ
るためにボール吸着部９を下降させた場合には、すでに
パッド６と接触していたはんだボール４ｂ，４ｃに過剰
な力が加わり、はんだボール４ｂ，４ｃがつぶれたり、
ボール吸着部９のはんだボール吸着用の穴にくい込んで
しまう。そのため、ボール吸着部９を上昇させた後もは
んだボール４ｂ，４ｃが基板５のパッド６に搭載されず
に、ボール吸着部９側に残ってしまいボール搭載不良が
発生することがある。
【０００５】また、ボールを吸着部９から離す際に、吸
着を停止しても、静電気等の影響ではんだボールが吸着
穴から離れない場合もあり、そのような場合にはパッド
に接触するまではんだボールを押し付ける必要があっ
た。この解決策として、真空吸引とは逆に少量の空気を
吸着穴から吹き出すことではんだボールを吸着治具から
離す方法もあるが、吹き出しが強すぎるとはんだボール
が所定の位置に落ちずに飛び散ってしまうためコントロ
ールが難しいという問題がある。
着を停止しても、静電気等の影響ではんだボールが吸着
穴から離れない場合もあり、そのような場合にはパッド
に接触するまではんだボールを押し付ける必要があっ
た。この解決策として、真空吸引とは逆に少量の空気を
吸着穴から吹き出すことではんだボールを吸着治具から
離す方法もあるが、吹き出しが強すぎるとはんだボール
が所定の位置に落ちずに飛び散ってしまうためコントロ
ールが難しいという問題がある。
【０００６】また、ボール搭載治具のなかには治具から
のボールの離れを良くするために、図１８に示すように
ボール吸着部９の吸着穴の内部にボール押し出しピン１
０を設けてはんだボールがボール吸着部９から容易に離
れるようにしたボール吸着治具も存在する。しかし、こ
のタイプのボール吸着治具においても基板が反っていた
場合には、はんだボールが基板のパッドから浮いた位置
でボール吸着治具から離れるため、はんだボールの位置
ずれが発生することがある。また、離れているはんだボ
ールをパッド６に接触するまで押し付けるとボール押し
出しピン１０にはんだボールが食い込んで搭載不良が発
生したり、ボール押し出しピンが折れるといった問題が
起きることがある。さらに、治具が複雑になるため微少
ピッチのＢＧＡに対応することが難しく、また治具の価
格も高くなってしまうという問題があった。
のボールの離れを良くするために、図１８に示すように
ボール吸着部９の吸着穴の内部にボール押し出しピン１
０を設けてはんだボールがボール吸着部９から容易に離
れるようにしたボール吸着治具も存在する。しかし、こ
のタイプのボール吸着治具においても基板が反っていた
場合には、はんだボールが基板のパッドから浮いた位置
でボール吸着治具から離れるため、はんだボールの位置
ずれが発生することがある。また、離れているはんだボ
ールをパッド６に接触するまで押し付けるとボール押し
出しピン１０にはんだボールが食い込んで搭載不良が発
生したり、ボール押し出しピンが折れるといった問題が
起きることがある。さらに、治具が複雑になるため微少
ピッチのＢＧＡに対応することが難しく、また治具の価
格も高くなってしまうという問題があった。
【０００７】これらの問題は基板の反りが図１７，図１
８に示したように中央部が凸型になっている場合だけで
なく、凹型になっている場合、凸と凹の組合わさった複
雑な場合も同様である。
８に示したように中央部が凸型になっている場合だけで
なく、凹型になっている場合、凸と凹の組合わさった複
雑な場合も同様である。
【０００８】そのため、基板に反りがあっても確実には
んだボールを搭載することができるボール搭載治具およ
びボール搭載方法が望まれていた。
んだボールを搭載することができるボール搭載治具およ
びボール搭載方法が望まれていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
例では、はんだボールを所定の位置に確実に搭載するこ
とが困難であるという問題があった。
例では、はんだボールを所定の位置に確実に搭載するこ
とが困難であるという問題があった。
【００１０】そこで、本発明の目的は、上記問題を解決
するために、基板が反っていても確実にはんだボールを
搭載することができるはんだボール搭載治具およびはん
だボール搭載方法を提供することにある。
するために、基板が反っていても確実にはんだボールを
搭載することができるはんだボール搭載治具およびはん
だボール搭載方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のボール搭載治具は、はんだボールを基板な
どの上に搭載するボール搭載治具において、はんだボー
ルを吸着する面に取り付けられた弾性材料を備え、基板
などに反りがあっても、弾性材料の変形により反りを吸
収してはんだボールをボール欠落することなく正確かつ
確実に搭載できることを特徴とする。
に、本発明のボール搭載治具は、はんだボールを基板な
どの上に搭載するボール搭載治具において、はんだボー
ルを吸着する面に取り付けられた弾性材料を備え、基板
などに反りがあっても、弾性材料の変形により反りを吸
収してはんだボールをボール欠落することなく正確かつ
確実に搭載できることを特徴とする。
【００１２】また、本発明のボール搭載治具の他の形態
は、はんだボールを基板などの上に搭載するボール搭載
治具において、はんだボールを吸着する面に接触させる
ように治具外部に取り付けられた弾性材料を備え、基板
などに反りがあっても、弾性材料の変形により反りを吸
収してはんだボールをボール欠落することなく正確かつ
確実に搭載できることを特徴とする。
は、はんだボールを基板などの上に搭載するボール搭載
治具において、はんだボールを吸着する面に接触させる
ように治具外部に取り付けられた弾性材料を備え、基板
などに反りがあっても、弾性材料の変形により反りを吸
収してはんだボールをボール欠落することなく正確かつ
確実に搭載できることを特徴とする。
【００１３】また、弾性材料は、はんだボールを吸着す
る面に設けられたはんだボールを真空吸着するための吸
着穴とほぼ同径の穴を有するのが好ましい。
る面に設けられたはんだボールを真空吸着するための吸
着穴とほぼ同径の穴を有するのが好ましい。
【００１４】さらに、弾性材料は、交換可能であるのが
好ましい。
好ましい。
【００１５】また、本発明のボール搭載方法は、はんだ
ボールを基板などの上に搭載するボール搭載方法におい
て、はんだボールを吸着する面に弾性材料を取り付け、
基板などに反りがあっても、弾性材料の変形により反り
を吸収してはんだボールをボール欠落することなく正確
かつ確実に搭載できることを特徴とする。
ボールを基板などの上に搭載するボール搭載方法におい
て、はんだボールを吸着する面に弾性材料を取り付け、
基板などに反りがあっても、弾性材料の変形により反り
を吸収してはんだボールをボール欠落することなく正確
かつ確実に搭載できることを特徴とする。
【００１６】また、本発明のボール搭載方法の他の形態
は、はんだボールを基板などの上に搭載するボール搭載
方法において、はんだボールを吸着する面に接触させる
ように治具外部に弾性材料を取り付け、基板などに反り
があっても、弾性材料の変形により反りを吸収してはん
だボールをボール欠落することなく正確かつ確実に搭載
できることを特徴とする。
は、はんだボールを基板などの上に搭載するボール搭載
方法において、はんだボールを吸着する面に接触させる
ように治具外部に弾性材料を取り付け、基板などに反り
があっても、弾性材料の変形により反りを吸収してはん
だボールをボール欠落することなく正確かつ確実に搭載
できることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の実施の形態の構成を示す
断面図である。本発明のボール搭載治具並びにボール搭
載方法は、反りがある基板上にも位置ずれ，ボール欠落
等のない正確，確実なボール搭載を行うことを特徴とす
る。図１に示すように、ボール搭載装置のヘッド部１に
固定されたボール吸着治具２のはんだボールを吸着する
部分にシリコーン，ゴム等の弾性材料３が取り付けられ
ている。
断面図である。本発明のボール搭載治具並びにボール搭
載方法は、反りがある基板上にも位置ずれ，ボール欠落
等のない正確，確実なボール搭載を行うことを特徴とす
る。図１に示すように、ボール搭載装置のヘッド部１に
固定されたボール吸着治具２のはんだボールを吸着する
部分にシリコーン，ゴム等の弾性材料３が取り付けられ
ている。
【００１９】次に、図２〜図４を参照して、本発明の実
施の形態の動作について説明する。
施の形態の動作について説明する。
【００２０】図２に示すように、基板５または半導体パ
ッケージのパッド上にはんだボール４ａ〜４ｄを搭載す
る場合に基板が反っている状態で加圧すると、図３に示
すように、一部のはんだボール４ａ，４ｄが基板のパッ
ド６から浮いてしまうため、はんだボールがパッド上に
正確に載らずに位置ずれを起こしてしまうことがある。
しかし、本発明のボール搭載治具では、弾性材料３を介
してはんだボール４ａ〜４ｄを吸着する構造のため、図
４に示すようにはんだボール４を吸着したままの状態で
パッド６に加圧することができる。また、はんだボール
４をパッド６に加圧して押し付けても、弾性材料３が変
形することにより、はんだボールがつぶれたり吸着穴に
食い込むことがなく基板５の反りによるパッド６の高さ
のずれを吸収して正確なボール搭載を行うことができ
る。
ッケージのパッド上にはんだボール４ａ〜４ｄを搭載す
る場合に基板が反っている状態で加圧すると、図３に示
すように、一部のはんだボール４ａ，４ｄが基板のパッ
ド６から浮いてしまうため、はんだボールがパッド上に
正確に載らずに位置ずれを起こしてしまうことがある。
しかし、本発明のボール搭載治具では、弾性材料３を介
してはんだボール４ａ〜４ｄを吸着する構造のため、図
４に示すようにはんだボール４を吸着したままの状態で
パッド６に加圧することができる。また、はんだボール
４をパッド６に加圧して押し付けても、弾性材料３が変
形することにより、はんだボールがつぶれたり吸着穴に
食い込むことがなく基板５の反りによるパッド６の高さ
のずれを吸収して正確なボール搭載を行うことができ
る。
【００２１】また、本発明の他の実施の形態として、図
９に示すように、この弾性材料３をボール搭載治具のボ
ール吸着面側に直接取り付けずに、弾性材料３を搭載治
具の外側で固定して吸着面に接触させる構造にすること
もできる。この場合、基板の反りのためにパッド６から
浮いているはんだボール４ａ，４ｄをパッド６に接触さ
せるために、弾性材料固定部８を下降させて弾性材料３
を吸着部から離すように変形させる。このときの状態を
図１２に示す。このように、弾性材料３が基板の反りに
ならうように変形することで、浮いていたはんだボール
４ａ，４ｄがパッド６に接触して正確なボール搭載を行
うことができる。
９に示すように、この弾性材料３をボール搭載治具のボ
ール吸着面側に直接取り付けずに、弾性材料３を搭載治
具の外側で固定して吸着面に接触させる構造にすること
もできる。この場合、基板の反りのためにパッド６から
浮いているはんだボール４ａ，４ｄをパッド６に接触さ
せるために、弾性材料固定部８を下降させて弾性材料３
を吸着部から離すように変形させる。このときの状態を
図１２に示す。このように、弾性材料３が基板の反りに
ならうように変形することで、浮いていたはんだボール
４ａ，４ｄがパッド６に接触して正確なボール搭載を行
うことができる。
【００２２】
【実施例】次に、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【００２３】図１のボール搭載治具を参照すると、ボー
ル搭載装置のボール吸着治具を取り付ける装置のヘッド
部１に金属あるいはガラス等の材料からなるボール吸着
治具２が固定されている。ボール吸着治具２のヘッド部
１への固定は、ボール吸着治具２の装置ヘッド部１と接
触する部分を真空吸着する方法、ネジ止めにより固定す
る方法、外側から別の治具を用いて固定する方法等どの
ような方法でもかまわないが、様々なボールサイズ，ボ
ール配置に対応できるように、接着剤等による固定では
なく脱着が行える構造が望ましい。また、ボール吸着治
具２の装置ヘッド部１に固定される部分には、装置のヘ
ッド部１に設けられた真空吸引用の穴と接続される真空
吸引用の流路が設けられており、さらに下面には真空吸
引用の流路から連続して接続されているはんだボールを
真空吸着するための穴が設けられている。この穴は、は
んだボールを搭載するパターンに合わせて形成される。
ル搭載装置のボール吸着治具を取り付ける装置のヘッド
部１に金属あるいはガラス等の材料からなるボール吸着
治具２が固定されている。ボール吸着治具２のヘッド部
１への固定は、ボール吸着治具２の装置ヘッド部１と接
触する部分を真空吸着する方法、ネジ止めにより固定す
る方法、外側から別の治具を用いて固定する方法等どの
ような方法でもかまわないが、様々なボールサイズ，ボ
ール配置に対応できるように、接着剤等による固定では
なく脱着が行える構造が望ましい。また、ボール吸着治
具２の装置ヘッド部１に固定される部分には、装置のヘ
ッド部１に設けられた真空吸引用の穴と接続される真空
吸引用の流路が設けられており、さらに下面には真空吸
引用の流路から連続して接続されているはんだボールを
真空吸着するための穴が設けられている。この穴は、は
んだボールを搭載するパターンに合わせて形成される。
【００２４】次に、本発明の実施例の動作について詳細
に説明する。
に説明する。
【００２５】まず、本実施例を用いて基板にはんだボー
ルを搭載する方法について説明する。
ルを搭載する方法について説明する。
【００２６】図２は、本発明のボール搭載治具を用いて
はんだボールの搭載を行う場合に、装置からの真空吸引
によってはんだボールを吸着した状態を示している。搭
載装置から図２の矢印の方向に真空吸引されることによ
り、はんだボール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがボール吸着
治具２を通して弾性材料３に吸着される。また、基板５
は装置のステージ７上に真空吸着あるいは治具により固
定されており、はんだボール４と基板５のパッド６とが
一致するように、基板５上にボール搭載治具が配置され
る。ここで、基板５のパッド６上には、はんだボールを
確実に搭載するためフラックス，はんだペースト等の粘
着力を有する材料を供給しておくことが望ましい（図示
せず）。図２において基板５は反りのある状態を示して
おり、図ではわかりやすくするため反りが大きい場合に
ついて表示している。
はんだボールの搭載を行う場合に、装置からの真空吸引
によってはんだボールを吸着した状態を示している。搭
載装置から図２の矢印の方向に真空吸引されることによ
り、はんだボール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがボール吸着
治具２を通して弾性材料３に吸着される。また、基板５
は装置のステージ７上に真空吸着あるいは治具により固
定されており、はんだボール４と基板５のパッド６とが
一致するように、基板５上にボール搭載治具が配置され
る。ここで、基板５のパッド６上には、はんだボールを
確実に搭載するためフラックス，はんだペースト等の粘
着力を有する材料を供給しておくことが望ましい（図示
せず）。図２において基板５は反りのある状態を示して
おり、図ではわかりやすくするため反りが大きい場合に
ついて表示している。
【００２７】次に、図３に示すように、はんだボール４
がパッド６に接触するまでボール搭載治具を降下させ
る。ボール搭載治具の降下により、はんだボール４ｂ、
４ｃは基板５のパッド６に接触するが、基板５の反りが
大きいため端部のはんだボール４ａ，４ｄがパッド６に
接触せず浮いたままの状態になる。この状態のまま真空
吸引を停止すると、はんだボール４ａ、４ｄがパッド６
から離れた位置から落ちるため、位置ずれを発生する可
能性がある。
がパッド６に接触するまでボール搭載治具を降下させ
る。ボール搭載治具の降下により、はんだボール４ｂ、
４ｃは基板５のパッド６に接触するが、基板５の反りが
大きいため端部のはんだボール４ａ，４ｄがパッド６に
接触せず浮いたままの状態になる。この状態のまま真空
吸引を停止すると、はんだボール４ａ、４ｄがパッド６
から離れた位置から落ちるため、位置ずれを発生する可
能性がある。
【００２８】そこで、位置ずれを防ぐために真空吸引を
保ったままで図４に示すように、はんだボール４ａ，４
ｄがパッド６に接触するまでボール吸着治具をさらに降
下させる。この時、先にパッド６と接触していたはんだ
ボール４ｂ、４ｃには余分な加圧力が加わることになる
が、本実施例においては、ボール吸着治具２の先端に弾
性材料３が取り付けられているため、弾性材料３が変形
することによってはんだボール４ｂ、４ｃがつぶれるこ
となく基板５のパッド６にすべてのはんだボールを接触
させることができ、図５に示すように反りのある基板に
対しても正確，確実なボール搭載を行うことが可能であ
る。
保ったままで図４に示すように、はんだボール４ａ，４
ｄがパッド６に接触するまでボール吸着治具をさらに降
下させる。この時、先にパッド６と接触していたはんだ
ボール４ｂ、４ｃには余分な加圧力が加わることになる
が、本実施例においては、ボール吸着治具２の先端に弾
性材料３が取り付けられているため、弾性材料３が変形
することによってはんだボール４ｂ、４ｃがつぶれるこ
となく基板５のパッド６にすべてのはんだボールを接触
させることができ、図５に示すように反りのある基板に
対しても正確，確実なボール搭載を行うことが可能であ
る。
【００２９】以上においては、凸型の反りを有する基板
に対するはんだボール搭載について説明したが、図６か
ら図８に示すような凹型の反りを有する基板、あるいは
凸と凹の混在した複雑な反りを有する基板においても同
様に正確なはんだボール搭載を行うことができる。ま
た、反りの無い基板に対してもはんだボールを押し付け
て搭載することができるため、正確で確実なはんだボー
ル搭載を行うことができる。
に対するはんだボール搭載について説明したが、図６か
ら図８に示すような凹型の反りを有する基板、あるいは
凸と凹の混在した複雑な反りを有する基板においても同
様に正確なはんだボール搭載を行うことができる。ま
た、反りの無い基板に対してもはんだボールを押し付け
て搭載することができるため、正確で確実なはんだボー
ル搭載を行うことができる。
【００３０】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。
る。
【００３１】図９は、本発明の他の実施例の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【００３２】上述した実施例では、ボール吸着治具の先
端に弾性材料３が取り付けられていたが、ここで説明す
る他の実施例においては、弾性材料３は、装置のボール
吸着治具の外側に取り付けられた弾性材料固定部８に取
り付けられており、ボール吸着治具２には接触する構造
となっている。そのため、弾性材料固定部８を降下させ
てボール吸着治具２から弾性材料３を離すことにより、
はんだボールをボール搭載治具から分離してボール搭載
を行うことができる。また、弾性材料３にはボール吸着
治具２の吸着穴と同じ位置に穴が設けられており、装置
からの真空吸引によってはんだボールを吸着できるよう
になっている。
端に弾性材料３が取り付けられていたが、ここで説明す
る他の実施例においては、弾性材料３は、装置のボール
吸着治具の外側に取り付けられた弾性材料固定部８に取
り付けられており、ボール吸着治具２には接触する構造
となっている。そのため、弾性材料固定部８を降下させ
てボール吸着治具２から弾性材料３を離すことにより、
はんだボールをボール搭載治具から分離してボール搭載
を行うことができる。また、弾性材料３にはボール吸着
治具２の吸着穴と同じ位置に穴が設けられており、装置
からの真空吸引によってはんだボールを吸着できるよう
になっている。
【００３３】次に、本発明の他の実施例を用いたボール
搭載方法について説明する。
搭載方法について説明する。
【００３４】図１０において、弾性材料３は弾性材料固
定部８を用いてボール吸着治具２の外側で装置に取り付
けられており、弾性材料３はボール吸着治具のボール吸
着面に接する位置に配置される。そして弾性材料３には
ボール吸着治具２の吸着穴を通して装置からの真空吸引
によってはんだボール４が吸着されている。また、ボー
ル吸着治具の下には、基板５が装置のステージ７上に吸
着等により固定され、はんだボール４が基板５のパッド
６のちょうど真上に位置するようにボール搭載治具が配
置される。ここで、基板５のパッド６には、はんだボー
ルを確実に搭載するためフラックス，はんだペースト等
の粘着力を有する材料を供給しておくことが望ましい
（図示せず）。
定部８を用いてボール吸着治具２の外側で装置に取り付
けられており、弾性材料３はボール吸着治具のボール吸
着面に接する位置に配置される。そして弾性材料３には
ボール吸着治具２の吸着穴を通して装置からの真空吸引
によってはんだボール４が吸着されている。また、ボー
ル吸着治具の下には、基板５が装置のステージ７上に吸
着等により固定され、はんだボール４が基板５のパッド
６のちょうど真上に位置するようにボール搭載治具が配
置される。ここで、基板５のパッド６には、はんだボー
ルを確実に搭載するためフラックス，はんだペースト等
の粘着力を有する材料を供給しておくことが望ましい
（図示せず）。
【００３５】次に、図１１に示すように、ボール吸着治
具全体が降下することにより、はんだボール４が基板５
上のパッド６に接触する。この際、図１１に示したよう
に基板５が反っていた場合には、一部のはんだボール４
ａ，４ｄが基板５のパッド６に接触せずに離れた状態に
なってしまう。
具全体が降下することにより、はんだボール４が基板５
上のパッド６に接触する。この際、図１１に示したよう
に基板５が反っていた場合には、一部のはんだボール４
ａ，４ｄが基板５のパッド６に接触せずに離れた状態に
なってしまう。
【００３６】ここで、はんだボール４ａ，４ｄのパッド
６からの離れ方が少ない場合には、図１２に示したよう
に弾性材料固定部８を降下させて弾性材料３をボール吸
着治具２から離してはんだボール４ａ，４ｄをパッド６
に押し付けて正確で確実なはんだボール搭載を行うこと
ができる。
６からの離れ方が少ない場合には、図１２に示したよう
に弾性材料固定部８を降下させて弾性材料３をボール吸
着治具２から離してはんだボール４ａ，４ｄをパッド６
に押し付けて正確で確実なはんだボール搭載を行うこと
ができる。
【００３７】また、はんだボール４ａ，４ｄがパッド６
から比較的多く離れている場合（基板の反りが大きい場
合）、図１２に示す方法ではパッド６から離れた位置か
らはんだボールが落ちるため位置ずれを起こす可能性が
あり、その場合には図１３に示すように図１に示した実
施例と同様にボール搭載治具全体を降下させることによ
り、はんだボール４をパッド６に押し付けて搭載するこ
とができる。また、その際弾性材料３が変形するため、
はんだボール４がつぶれたり、吸着穴に食い込んだりす
ることはない。
から比較的多く離れている場合（基板の反りが大きい場
合）、図１２に示す方法ではパッド６から離れた位置か
らはんだボールが落ちるため位置ずれを起こす可能性が
あり、その場合には図１３に示すように図１に示した実
施例と同様にボール搭載治具全体を降下させることによ
り、はんだボール４をパッド６に押し付けて搭載するこ
とができる。また、その際弾性材料３が変形するため、
はんだボール４がつぶれたり、吸着穴に食い込んだりす
ることはない。
【００３８】以上説明したように、他の実施例において
も、反りのある基板に対して位置ずれ等のない正確なは
んだボール搭載を行うことが可能である。
も、反りのある基板に対して位置ずれ等のない正確なは
んだボール搭載を行うことが可能である。
【００３９】また、他の実施例は、弾性材料がボール吸
着治具に固定されていないため、弾性材料が劣化した場
合の交換が容易に行えるという利点がある。
着治具に固定されていないため、弾性材料が劣化した場
合の交換が容易に行えるという利点がある。
【００４０】ここで、はんだボールを搭載するパターン
について説明すると、このパターンは、一般に、図１４
に示すような格子パターンや、図１５に示すような周辺
パターン等の規則的なパターンで、例えばパッド６のピ
ッチが０．８ｍｍに対してφ０．５ｍｍのはんだボール
を搭載する場合などが考えられるが、図１６に示すよう
な不規則なパターンでも良い。また、ボール吸着治具２
の下面のはんだボールを吸着する側には、シリコーン，
ゴム等の弾性を有する材料からなる弾性材料３が配置さ
れている。この弾性材料３にはボール吸着治具２に形成
されているはんだボール吸着用の穴とつながって接続さ
れるようにボール吸着用の穴が形成されている。装置に
よる真空吸引を装置のヘッド部１、ボール吸着治具２、
弾性材料３を通して行うことで、弾性材料３にはんだボ
ールを吸着することができる。本発明では、はんだボー
ルが弾性材料３に吸着される構造のため、基板または半
導体パッケージのパッド上にはんだボールを搭載する場
合に基板の反りを吸収するため十分な加圧を行ったとし
ても、弾性材料が変形することによって、はんだボール
が吸着穴に食い込んでボール搭載不良が発生することが
ない。
について説明すると、このパターンは、一般に、図１４
に示すような格子パターンや、図１５に示すような周辺
パターン等の規則的なパターンで、例えばパッド６のピ
ッチが０．８ｍｍに対してφ０．５ｍｍのはんだボール
を搭載する場合などが考えられるが、図１６に示すよう
な不規則なパターンでも良い。また、ボール吸着治具２
の下面のはんだボールを吸着する側には、シリコーン，
ゴム等の弾性を有する材料からなる弾性材料３が配置さ
れている。この弾性材料３にはボール吸着治具２に形成
されているはんだボール吸着用の穴とつながって接続さ
れるようにボール吸着用の穴が形成されている。装置に
よる真空吸引を装置のヘッド部１、ボール吸着治具２、
弾性材料３を通して行うことで、弾性材料３にはんだボ
ールを吸着することができる。本発明では、はんだボー
ルが弾性材料３に吸着される構造のため、基板または半
導体パッケージのパッド上にはんだボールを搭載する場
合に基板の反りを吸収するため十分な加圧を行ったとし
ても、弾性材料が変形することによって、はんだボール
が吸着穴に食い込んでボール搭載不良が発生することが
ない。
【００４１】以上、はんだボールを基板などの上に搭載
する場合について説明してきたが、本発明のボール搭載
治具は、はんだ以外の金，銀，銅など、あらゆるボール
について適用できることは言うまでもない。
する場合について説明してきたが、本発明のボール搭載
治具は、はんだ以外の金，銀，銅など、あらゆるボール
について適用できることは言うまでもない。
【００４２】
【発明の効果】ボール吸着治具の先端に弾性材料を取り
付けることにより、はんだボールを基板のパッドに押し
付けて加圧しても弾性材料が変形して力を吸収するた
め、はんだボールが吸着治具に食い込んだり、はんだボ
ールが変形することなく、基板上に正確、確実にはんだ
ボールを搭載することができる。そのため反りを有する
基板に対しても正確で確実なはんだボール搭載が可能と
なるという効果を奏する。
付けることにより、はんだボールを基板のパッドに押し
付けて加圧しても弾性材料が変形して力を吸収するた
め、はんだボールが吸着治具に食い込んだり、はんだボ
ールが変形することなく、基板上に正確、確実にはんだ
ボールを搭載することができる。そのため反りを有する
基板に対しても正確で確実なはんだボール搭載が可能と
なるという効果を奏する。
【図１】本発明の実施例の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例の動作（加圧前）を示す断面図
である。
である。
【図３】本発明の実施例の動作（加圧後）を示す断面図
である。
である。
【図４】本発明の実施例の動作（加圧完了後）を示す断
面図である。
面図である。
【図５】本発明の実施例を用いて搭載したはんだボール
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例の動作（基板が逆に反っている
場合の加圧前）を示す断面図である。
場合の加圧前）を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例の動作（基板が逆に反っている
場合の加圧後）を示す断面図である。
場合の加圧後）を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例を用いて搭載したはんだボール
（基板が逆に反っている場合）を示す断面図である。
（基板が逆に反っている場合）を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図１０】本発明の他の実施例の動作（加圧前）を示す
断面図である。
断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例の動作（加圧途中）を示
す断面図である。
す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例の動作（加圧後）を示す
断面図である。
断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例の動作（加圧完了後）を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１４】本発明の実施例におけるボール搭載パターン
例（格子パターン）を示す断面図である。
例（格子パターン）を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施例におけるボール搭載パターン
例（規則的パターン）を示す概略図である。
例（規則的パターン）を示す概略図である。
【図１６】本発明の実施例におけるボール搭載パターン
例（不規則パターン）を示す概略図である。
例（不規則パターン）を示す概略図である。
【図１７】従来例を示す断面図である。
【図１８】他の従来例を示す断面図である。
１ ヘッド部 ２ ボール吸着治具 ３ 弾性材料 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ はんだボール ５ 基板 ６ パッド ７ ステージ ８ 弾性材料固定部 ９ ボール吸着部 １０ ボール押し出しピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B25J 15/06 H05K 3/34 H01L 21/60 B23K 3/06
Claims (3)
- 【請求項１】はんだボールを基板などの上に搭載するボ
ール搭載治具であって、 前記はんだボールを吸着する面に接触させるように治具
外部に取り付けられた弾性材料を備えたボール搭載治具
において、前記弾性材料が、治具のはんだボール吸着面から分離，
移動する構造を備え、前記はんだボール搭載時に前記は
んだボールを前記基板などに押し付けることで、 前記基
板などに反りがあっても、前記弾性材料の変形により反
りを吸収して前記はんだボールをボール欠落することな
く正確かつ確実に搭載できることを特徴とするボール搭
載治具。 - 【請求項２】前記弾性材料は、交換可能であることを特
徴とする、請求項１に記載のボール搭載治具。 - 【請求項３】はんだボールを基板などの上に搭載するボ
ール搭載方法であって、 前記はんだボールを吸着する面に接触させるように治具
外部に弾性材料を取り付けるボール搭載方法において、はんだボール搭載時に、前記弾性材料が治具のはんだボ
ール吸着面から分離，移動することにより、 前記基板な
どに反りがあっても、前記弾性材料の移動，変形により
反りを吸収して前記はんだボールを前記基板に押し付け
ることにより、ボール欠落することなく正確かつ確実に
搭載できることを特徴とするボール搭載方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14590799A JP3264268B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | ボール搭載治具およびボール搭載方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14590799A JP3264268B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | ボール搭載治具およびボール搭載方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340935A JP2000340935A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3264268B2 true JP3264268B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=15395835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14590799A Expired - Fee Related JP3264268B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | ボール搭載治具およびボール搭載方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3264268B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112499245A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-16 | 苏州富强科技有限公司 | 包胶吸嘴组件 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102956513A (zh) * | 2011-08-18 | 2013-03-06 | 深南电路有限公司 | 一种球栅阵列器件的植球方法、系统及其夹具 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP14590799A patent/JP3264268B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112499245A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-16 | 苏州富强科技有限公司 | 包胶吸嘴组件 |
| CN112499245B (zh) * | 2020-12-08 | 2022-08-16 | 苏州富强科技有限公司 | 包胶吸嘴组件 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000340935A (ja) | 2000-12-08 |
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