JP3271472B2 - 金属ボールの搭載方法 - Google Patents
金属ボールの搭載方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属ボールを用いた金
属ボールの搭載方法に関するものである。
属ボールの搭載方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】基板やあるいは電子部品の電極に半田の
プリコートあるいはバンプを形成するために、近年直径
１ミリメートル以下の小径の金属ボールとしての半田ボ
ールを用いる工法が実施されるにいたっている。また、
同様に電極に金属ボールとしての金ボールを搭載するこ
ともある。
プリコートあるいはバンプを形成するために、近年直径
１ミリメートル以下の小径の金属ボールとしての半田ボ
ールを用いる工法が実施されるにいたっている。また、
同様に電極に金属ボールとしての金ボールを搭載するこ
ともある。
【０００３】ところが、回路構成あるいは電子部品自体
の集積度が向上するに伴い、電極が緻密化し、金属ボー
ル自体の直径が小さくなる傾向にある。このように、金
属ボールが微少化するに伴って、次のような問題点が顕
著になってきている。
の集積度が向上するに伴い、電極が緻密化し、金属ボー
ル自体の直径が小さくなる傾向にある。このように、金
属ボールが微少化するに伴って、次のような問題点が顕
著になってきている。
【０００４】即ち、金属ボールを電極に移載する具体的
方法として、吸着ヘッドに多数の小さな穴をあけ、この
穴に金属ボールを吸着して転写する技術が一般的であ
る。
方法として、吸着ヘッドに多数の小さな穴をあけ、この
穴に金属ボールを吸着して転写する技術が一般的であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この技
術によると、上述したように、金属ボールが微少化する
につれ、吸着ヘッドにさらに細かな穴をあける加工が必
要になる。ここで、ドリル等の工具を用いて多数の細か
な穴を精度よくあける加工は、実際のところ非常に難し
く、最近この工法では、金属ボールの微少化に対応でき
なくなっている。
術によると、上述したように、金属ボールが微少化する
につれ、吸着ヘッドにさらに細かな穴をあける加工が必
要になる。ここで、ドリル等の工具を用いて多数の細か
な穴を精度よくあける加工は、実際のところ非常に難し
く、最近この工法では、金属ボールの微少化に対応でき
なくなっている。
【０００６】また細かな穴には、ゴミ等が吸引されてつ
まりやすく、このため吸着ミスが多発して生産性を悪化
させるといった問題があった。そこで本発明は、加工が
難しい吸着ヘッドを使用しないで金属ボールを移載する
ことができる金属ボールの搭載方法を提供することを目
的とする。また本発明は微少な金属ボールであっても、
生産性よく電極に搭載できる金属ボールの搭載方法を提
供することを目的とする。
まりやすく、このため吸着ミスが多発して生産性を悪化
させるといった問題があった。そこで本発明は、加工が
難しい吸着ヘッドを使用しないで金属ボールを移載する
ことができる金属ボールの搭載方法を提供することを目
的とする。また本発明は微少な金属ボールであっても、
生産性よく電極に搭載できる金属ボールの搭載方法を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の金属ボールの搭
載方法は、基板又は電子部品の複数の電極に複数の金属
ボールを搭載する金属ボールの搭載方法であって、マス
クに形成された複数の貫通孔から露呈する粘着シートの
粘着面に金属ボールを接着するステップと、金属ボール
と電極とを位置合わせするステップと、粘着シートをマ
スクから剥離することにより金属ボールをこの電極に搭
載するステップを含む。
載方法は、基板又は電子部品の複数の電極に複数の金属
ボールを搭載する金属ボールの搭載方法であって、マス
クに形成された複数の貫通孔から露呈する粘着シートの
粘着面に金属ボールを接着するステップと、金属ボール
と電極とを位置合わせするステップと、粘着シートをマ
スクから剥離することにより金属ボールをこの電極に搭
載するステップを含む。
【０００８】
【作用】マスクの貫通孔に位置決めされた金属ボール
は、この貫通孔から露呈する粘着シートの粘着面に接着
する。粘着シートに接着した金属ボールは電極に位置合
わせされ、この状態でマスクから粘着シートを剥離する
と、金属ボールは貫通孔を通過できないので粘着シート
から外れ、電極に搭載される。
は、この貫通孔から露呈する粘着シートの粘着面に接着
する。粘着シートに接着した金属ボールは電極に位置合
わせされ、この状態でマスクから粘着シートを剥離する
と、金属ボールは貫通孔を通過できないので粘着シート
から外れ、電極に搭載される。
【０００９】
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例における金属ボー
ルの搭載装置の正面図である。図１中、１は金属ボール
（本実施例では半田ボール）を流動状態で供給する金属
ボール供給部、２は金属ボール供給部１から離れた位置
に配置される電子部品、３は電子部品２の基板、４は基
板３の表面に形成された電極である。５は電子部品２を
保持するホルダ、６はホルダ５をＸ方向に移動させるＸ
テーブル、７はＸテーブル６をＹ方向に移動させるＹテ
ーブルである。
ルの搭載装置の正面図である。図１中、１は金属ボール
（本実施例では半田ボール）を流動状態で供給する金属
ボール供給部、２は金属ボール供給部１から離れた位置
に配置される電子部品、３は電子部品２の基板、４は基
板３の表面に形成された電極である。５は電子部品２を
保持するホルダ、６はホルダ５をＸ方向に移動させるＸ
テーブル、７はＸテーブル６をＹ方向に移動させるＹテ
ーブルである。
【００１１】また、８は金属ボール供給部１と電子部品
２の上部にわたって回転自在に軸支させる送りネジ、９
は送りネジ８を回転させるモータ、１０は送りネジ８に
螺合し、移動テーブル１１の上部に連結された送りナッ
トである。１２は移動テーブル１１に対して昇降可能に
支持される移載部、１３は移載部１２を昇降させるＺモ
ータである。
２の上部にわたって回転自在に軸支させる送りネジ、９
は送りネジ８を回転させるモータ、１０は送りネジ８に
螺合し、移動テーブル１１の上部に連結された送りナッ
トである。１２は移動テーブル１１に対して昇降可能に
支持される移載部、１３は移載部１２を昇降させるＺモ
ータである。
【００１２】次に図２を参照しながら、金属ボール供給
部１について説明する。金属ボール供給部１は、外筒１
４と、外筒１４の上部に内嵌される内筒１５とを備え
る。また、１７は外筒１４の下部に装着される下段メッ
シュ、１８は内筒１５の下端部に装着される上段メッシ
ュであり、外筒１５の下端部には、圧縮空気を吹き出す
吹き出し口１６が開口している。そして、多数の金属ボ
ール１９が上段メッシュ１８上に載置され、吹き出し口
１６から圧縮空気が吹き出されることにより、金属ボー
ル１９は流動する状態で保持されており、金属ボール１
９は、外部より圧力を受けると比較的自由に内筒１５内
を移動することができるようになっている。
部１について説明する。金属ボール供給部１は、外筒１
４と、外筒１４の上部に内嵌される内筒１５とを備え
る。また、１７は外筒１４の下部に装着される下段メッ
シュ、１８は内筒１５の下端部に装着される上段メッシ
ュであり、外筒１５の下端部には、圧縮空気を吹き出す
吹き出し口１６が開口している。そして、多数の金属ボ
ール１９が上段メッシュ１８上に載置され、吹き出し口
１６から圧縮空気が吹き出されることにより、金属ボー
ル１９は流動する状態で保持されており、金属ボール１
９は、外部より圧力を受けると比較的自由に内筒１５内
を移動することができるようになっている。
【００１３】次に図３から図５を参照しながら、移載部
１２について説明する。図３に示すように、移載部１２
の内部には、繰り出しリール２０と巻き取りリール２１
とが回転自在に軸支され、巻き取りリール２１は駆動モ
ータＭにより回転力を与えられるようになっている。繰
り出しリール２０から巻き取りリール２１に向けて下面
側が粘着面となっている粘着シート２３が調帯されてい
る。繰り出しリール２０は、張力付与機構（図示せず）
に装着されており粘着シート２３を繰り出す方向とは逆
方向の力を繰り出しリールに加えることにより粘着シー
ト２３に張力付与している。
１２について説明する。図３に示すように、移載部１２
の内部には、繰り出しリール２０と巻き取りリール２１
とが回転自在に軸支され、巻き取りリール２１は駆動モ
ータＭにより回転力を与えられるようになっている。繰
り出しリール２０から巻き取りリール２１に向けて下面
側が粘着面となっている粘着シート２３が調帯されてい
る。繰り出しリール２０は、張力付与機構（図示せず）
に装着されており粘着シート２３を繰り出す方向とは逆
方向の力を繰り出しリールに加えることにより粘着シー
ト２３に張力付与している。
【００１４】２４は移載部１２の中央にした向きに固定
されるシリンダであり、そのロッド２５の先端部には、
第１アーム２７、第２アーム２８の基端部が、軸支部２
６により揺動自在に軸支されている。また第１アーム２
７、第２アーム２８の先端部には、粘着シート２３の上
面側（粘着面の反対側）に周接する第１ローラ３０、第
２ローラ３１が、それぞれ枢着されている。なお、２９
はロッド２５と第１アーム２７、第２アーム２８に設け
られるスプリングであって、スプリング２９は常時第１
アーム２７、第２アーム２８の先端部が閉じる方向にバ
ネ力を作用する。
されるシリンダであり、そのロッド２５の先端部には、
第１アーム２７、第２アーム２８の基端部が、軸支部２
６により揺動自在に軸支されている。また第１アーム２
７、第２アーム２８の先端部には、粘着シート２３の上
面側（粘着面の反対側）に周接する第１ローラ３０、第
２ローラ３１が、それぞれ枢着されている。なお、２９
はロッド２５と第１アーム２７、第２アーム２８に設け
られるスプリングであって、スプリング２９は常時第１
アーム２７、第２アーム２８の先端部が閉じる方向にバ
ネ力を作用する。
【００１５】移載部１２の下面は、マスク３３により閉
鎖されている。マスク３３には基板３の電極４の位置に
合わせて位置決め孔（貫通孔）３４が開設されている。
マスク３３の厚さは、金属ボール１９の直径よりも小さ
く、位置決め孔３４は金属ボール１９がこの位置決め孔
３４を通過できない形状でかつ１個の金属ボール１９だ
け、この位置決め孔３４から露呈する粘着シート２３の
粘着面に接着させることができる形状になっている。
鎖されている。マスク３３には基板３の電極４の位置に
合わせて位置決め孔（貫通孔）３４が開設されている。
マスク３３の厚さは、金属ボール１９の直径よりも小さ
く、位置決め孔３４は金属ボール１９がこの位置決め孔
３４を通過できない形状でかつ１個の金属ボール１９だ
け、この位置決め孔３４から露呈する粘着シート２３の
粘着面に接着させることができる形状になっている。
【００１６】さて、図３に示すように、粘着シート２３
を矢印方向に送る際には、シリンダ２４のロッド２５を
引き込ませて、ロッド２５が引き込まれていることによ
り、第１ローラ３０、第２ローラ３１よりも上方に位置
する。そして、スプリング２９のバネ力によって、第１
アーム２７、第２アーム２８は閉じた状態にあり、第１
ローラ３０、第２ローラ３１は、近接した状態にある。
つまり、粘着シート２３は、マスク３３に接触すること
なく、繰り出しリール２０から巻き取りリール２１に及
ぶ。なお、粘着シート２３の粘着面に対面するマスク３
３の上面には、予め離型剤を塗っておく。これにより、
後述するように粘着シート２３をマスク３３の上面から
剥離する際に、スムーズな動作を行うことができる。
を矢印方向に送る際には、シリンダ２４のロッド２５を
引き込ませて、ロッド２５が引き込まれていることによ
り、第１ローラ３０、第２ローラ３１よりも上方に位置
する。そして、スプリング２９のバネ力によって、第１
アーム２７、第２アーム２８は閉じた状態にあり、第１
ローラ３０、第２ローラ３１は、近接した状態にある。
つまり、粘着シート２３は、マスク３３に接触すること
なく、繰り出しリール２０から巻き取りリール２１に及
ぶ。なお、粘着シート２３の粘着面に対面するマスク３
３の上面には、予め離型剤を塗っておく。これにより、
後述するように粘着シート２３をマスク３３の上面から
剥離する際に、スムーズな動作を行うことができる。
【００１７】また、粘着シート２３をマスク３３に押し
つける際には、シリンダ２４を駆動してロッド２５を突
出させる。これにより、第１ローラ３０、第２ローラ３
１に周接している粘着シート２３の粘着面がマスク３３
の上面に接触する。そして、さらにロッド２５を突出さ
せると、スプリング２９のバネ力に抗して、第１アーム
２７、第２アーム２８が押し広げられ、その結果図４に
示すように、第１ローラ３０と第２ローラ３１との間隔
が広がって、これらのローラ３０、３１間の粘着シート
２３が、マスク３３の上面に接触することになる。この
とき、図５に示すように、粘着シート２３の下部には位
置決め孔３４が位置することになる。
つける際には、シリンダ２４を駆動してロッド２５を突
出させる。これにより、第１ローラ３０、第２ローラ３
１に周接している粘着シート２３の粘着面がマスク３３
の上面に接触する。そして、さらにロッド２５を突出さ
せると、スプリング２９のバネ力に抗して、第１アーム
２７、第２アーム２８が押し広げられ、その結果図４に
示すように、第１ローラ３０と第２ローラ３１との間隔
が広がって、これらのローラ３０、３１間の粘着シート
２３が、マスク３３の上面に接触することになる。この
とき、図５に示すように、粘着シート２３の下部には位
置決め孔３４が位置することになる。
【００１８】図６を参照しながら、本実施例における金
属ボールの搭載方法の各工程について説明する。
属ボールの搭載方法の各工程について説明する。
【００１９】まずモータ９を駆動して、移載部１２を金
属ボール供給部１の上方に移動させ、Ｚモータ１３を駆
動して、移載部１２を下降させることにより、金属ボー
ル供給部１内において流動状態にある金属ボール１９に
移載部１２を接触させる。なお、図５を参照しながら上
述したように、あらかじめロッド２５を突出させ、マス
ク３３に粘着シート２３を接触させておく。すると、図
６（ａ）に示すように、流動状態になっている金属ボー
ル１９のうち、位置決め孔３４の付近にあるものが、位
置決め孔３４により整列させられながら、粘着シート２
３の粘着面に粘着する。
属ボール供給部１の上方に移動させ、Ｚモータ１３を駆
動して、移載部１２を下降させることにより、金属ボー
ル供給部１内において流動状態にある金属ボール１９に
移載部１２を接触させる。なお、図５を参照しながら上
述したように、あらかじめロッド２５を突出させ、マス
ク３３に粘着シート２３を接触させておく。すると、図
６（ａ）に示すように、流動状態になっている金属ボー
ル１９のうち、位置決め孔３４の付近にあるものが、位
置決め孔３４により整列させられながら、粘着シート２
３の粘着面に粘着する。
【００２０】次いで、Ｚモータ１３を駆動して移載部１
２を上昇させ、さらにモータ９を駆動して移載部１２と
ともに粘着シート２３に粘着している金属ボール１９を
電子部品２の上方へ移動させる。そして、Ｚモータ１３
を駆動して、移載部１２を下降させる。これにより、図
６（ｂ）に示すように、電極４上に金属ボール１９を位
置合わせする。なお、図６（ｂ）において、３５はあら
かじめ電極４に塗布されているフラックスである。
２を上昇させ、さらにモータ９を駆動して移載部１２と
ともに粘着シート２３に粘着している金属ボール１９を
電子部品２の上方へ移動させる。そして、Ｚモータ１３
を駆動して、移載部１２を下降させる。これにより、図
６（ｂ）に示すように、電極４上に金属ボール１９を位
置合わせする。なお、図６（ｂ）において、３５はあら
かじめ電極４に塗布されているフラックスである。
【００２１】次に、図５に示した状態から、ロッド２５
を引き込ませ、図６（ｃ）の矢印Ｎで示すように、粘着
シート２３をマスク３３から剥離する。ここで、上述し
たように、位置決め孔３４の直径は、金属ボール１９の
直径よりも小さいので、剥離された粘着シート２３に伴
って、位置合わせされた金属ボール１９が位置決め孔３
４を通過して電極４上から外れてしまうことはない。な
お、金属ボール１９はフラックス３５の粘着力によって
も、電極４に付着している。
を引き込ませ、図６（ｃ）の矢印Ｎで示すように、粘着
シート２３をマスク３３から剥離する。ここで、上述し
たように、位置決め孔３４の直径は、金属ボール１９の
直径よりも小さいので、剥離された粘着シート２３に伴
って、位置合わせされた金属ボール１９が位置決め孔３
４を通過して電極４上から外れてしまうことはない。な
お、金属ボール１９はフラックス３５の粘着力によって
も、電極４に付着している。
【００２２】そして、Ｚモータ１３を駆動し移載部１２
を上昇させることにより、金属ボール１９を電極４上に
搭載することができる。
を上昇させることにより、金属ボール１９を電極４上に
搭載することができる。
【００２３】その後、駆動モータＭを駆動して巻き取り
リール２１に粘着シート２３を巻き取って、粘着シート
２３の未使用部分が位置決め孔３４の上方にくるように
する。尚、粘着シート２３の粘着力が十分残っている場
合は、巻き取らずに次に金属ボールの搭載を行なっても
よい。
リール２１に粘着シート２３を巻き取って、粘着シート
２３の未使用部分が位置決め孔３４の上方にくるように
する。尚、粘着シート２３の粘着力が十分残っている場
合は、巻き取らずに次に金属ボールの搭載を行なっても
よい。
【００２４】
【発明の効果】本発明の金属ボールの搭載方法は、電極
の位置に合わせて整列させながら、金属ボールの上部に
粘着シートを接触させ、粘着シートに金属ボールを転写
するステップと、粘着シートに転写された金属ボールを
電極上に移載するステップと、粘着シートを電極上の金
属ボールから剥がして金属ボールを電極上に残存させる
ステップとを含むので、吸着ツールを使用せずに金属ボ
ールを電極に搭載することができる。また吸着ミスの心
配がないので生産性よく金属ボールの搭載作業を行なう
ことができる。
の位置に合わせて整列させながら、金属ボールの上部に
粘着シートを接触させ、粘着シートに金属ボールを転写
するステップと、粘着シートに転写された金属ボールを
電極上に移載するステップと、粘着シートを電極上の金
属ボールから剥がして金属ボールを電極上に残存させる
ステップとを含むので、吸着ツールを使用せずに金属ボ
ールを電極に搭載することができる。また吸着ミスの心
配がないので生産性よく金属ボールの搭載作業を行なう
ことができる。
【図１】本発明の一実施例における金属ボールの搭載装
置の正面図
置の正面図
【図２】本発明の一実施例における金属ボール供給部の
断面図
断面図
【図３】本発明の一実施例における移載部の動作説明図
【図４】本発明の一実施例における移載部の動作説明図
【図５】本発明の一実施例における移載部の動作説明図
【図６】（ａ）本発明の一実施例における金属ボールの
搭載方法の工程説明図 （ｂ）本発明の一実施例における金属ボールの搭載方法
の工程説明図 （ｃ）本発明の一実施例における金属ボールの搭載方法
の工程説明図 （ｄ）本発明の一実施例における金属ボールの搭載方法
の工程説明図
搭載方法の工程説明図 （ｂ）本発明の一実施例における金属ボールの搭載方法
の工程説明図 （ｃ）本発明の一実施例における金属ボールの搭載方法
の工程説明図 （ｄ）本発明の一実施例における金属ボールの搭載方法
の工程説明図
４ 電極 １９ 金属ボール ２３ 粘着シート ３３ マスク ３４ 位置決め孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−153957（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−266895（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−181192（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−78422（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−295186（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−336034（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−315405（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 3/06 B23P 19/00 H01L 21/60
Claims (2)
- 【請求項１】基板又は電子部品の複数の電極に複数の金
属ボールを搭載する金属ボールの搭載方法であって、マ
スクに形成された複数の貫通孔から露呈する粘着シート
の粘着面に金属ボールを接着するステップと、前記金属
ボールと前記電極とを位置合わせするステップと、前記
粘着シートを前記マスクから剥離することにより前記金
属ボールをこの電極に搭載するステップを含むことを特
徴とする金属ボールの搭載方法。 - 【請求項２】前記貫通孔は、金属ボールが通過できない
形状でかつ１個の金属ボールだけ前記粘着シートの粘着
面に接着させる形状であることを特徴とする請求項１記
載の金属ボールの搭載方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11289395A JP3271472B2 (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 金属ボールの搭載方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11289395A JP3271472B2 (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 金属ボールの搭載方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08309523A JPH08309523A (ja) | 1996-11-26 |
| JP3271472B2 true JP3271472B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=14598152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11289395A Expired - Fee Related JP3271472B2 (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 金属ボールの搭載方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271472B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020106832A1 (en) * | 1996-11-26 | 2002-08-08 | Gregory B. Hotchkiss | Method and apparatus for attaching solder members to a substrate |
| CN1477703A (zh) | 2002-08-02 | 2004-02-25 | 千住金属工业株式会社 | 焊球组件及其生产方法，形成焊块的方法 |
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