JP3397106B2 - Apparatus and method for transferring conductive balls - Google Patents
Apparatus and method for transferring conductive ballsInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ボールをワ
ークに移載する導電性ボールの移載装置および移載方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive ball transfer device and method for transferring conductive balls onto a work.
【0002】[0002]
【従来の技術】フリップチップやBGA(Ball G
rid Array)などのバンプ付きの電子部品を製
造する方法として、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チップや
基板などのワークに移載する方法として、吸着ヘッドを
用いる方法が広く実施されている。2. Description of the Related Art Flip chips and BGA (Ball G)
A method using conductive balls such as solder balls is known as a method of manufacturing an electronic component with bumps such as a grid array. Further, as a method of transferring the conductive balls to a work such as a chip or a substrate, a method using a suction head is widely practiced.
【0003】この方法は、容器などに貯溜された導電性
ボールを、吸着ヘッドの下面に多数形成された吸着孔に
真空吸着してピックアップし、吸着ヘッドをワークの上
方に移動させてこれらの導電性ボールをワークの電極上
に移載するものであり、多数の導電性ボールを一括して
ワークに移載できるので作業性がよいという利点があ
る。According to this method, conductive balls stored in a container or the like are vacuum-sucked and picked up in a large number of suction holes formed on the lower surface of the suction head, and the suction head is moved above the work to conduct these conductive balls. Since the conductive balls are transferred onto the electrodes of the work and a large number of conductive balls can be transferred onto the work all at once, there is an advantage that workability is good.
【0004】ところが、吸着ヘッドを用いて導電性ボー
ルをワークに移載する方法では、導電性ボールを真空吸
着する際に、以下に説明するようなピックアップミスや
プレースミスが発生しやすい。すなわち、吸着ヘッドに
導電性ボールを真空吸着させるに際しては、多数の導電
性ボールが積層して貯溜された導電性ボールの供給部内
に吸着ヘッドを下降させるが、このときに吸着ヘッドの
各吸着孔に対して1つの導電性ボールが確実に真空吸着
されるとは限らない。例えば、1つの吸着孔に複数の導
電性ボールが真空吸着され、吸着ヘッドの下面に多数個
の導電性ボールが連なって付着する場合や、吸着孔以外
の位置に導電性ボールが付着したままで吸着ヘッドが上
昇することもある。However, in the method of transferring the conductive balls to the work by using the suction head, a pickup error or a placement error as described below tends to occur when the conductive balls are vacuum-sucked. That is, when the conductive balls are vacuum-sucked by the suction head, the suction head is lowered into the supply portion of the conductive balls accumulated by stacking a large number of conductive balls. However, one conductive ball is not always vacuum-adsorbed. For example, when a plurality of conductive balls are vacuum-sucked to one suction hole and a large number of conductive balls are continuously attached to the lower surface of the suction head, or when the conductive balls remain attached to positions other than the suction hole. The suction head may rise.
【0005】また、吸着ヘッドをワークの上に下降さ
せ、導電性ボールをワークに移載するために真空吸着を
解除する際にも、すべての導電性ボールが吸着孔から完
全に離脱するとは限らず、吸着ヘッドを上昇させた後に
も吸着ヘッドの下面に導電性ボールが付着したままで残
留していることがある。Further, when the suction head is lowered onto the work and the vacuum suction is released to transfer the conductive balls to the work, all the conductive balls are not always completely removed from the suction holes. Instead, the conductive balls may remain attached to the lower surface of the suction head even after the suction head is raised.
【0006】このように余分に吸着された導電性ボール
や、ワークへの移載後もなお残留して吸着ヘッドの下面
に付着している導電性ボールを検出する方法として、レ
ーザ光などを利用した光センサを用いる方法が知られて
いる。この方法は、光センサの投光部から発射された光
を受光部によって受け、光の経路上に導電性ボールが存
在している場合には光が遮光されて受光量が変化するこ
とを利用して導電性ボールの有無を検出するものであ
る。光の種類としては、指向性の良いレーザ光が用いら
れ、投光部からある大きさを有する円形のスポット光と
して発射される。そして受光部がレーザ光を受光する範
囲も、このスポットの径に対応した大きさとなってい
る。Laser light or the like is used as a method for detecting the excessively attracted conductive balls and the conductive balls remaining on the lower surface of the suction head after the transfer onto the work. There is known a method of using the above optical sensor. This method uses the fact that the light emitted from the light emitting part of the optical sensor is received by the light receiving part, and when the conductive ball exists on the path of the light, the light is blocked and the amount of light received changes. Then, the presence or absence of the conductive ball is detected. As the type of light, laser light with good directivity is used, and the light is emitted as a circular spot light having a certain size from the light projecting unit. The range where the light receiving section receives the laser light is also a size corresponding to the diameter of this spot.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導電性
ボールの小径化にともない、検出対象である導電性ボー
ルの大きさが、検出手段であるレーザセンサの受光部の
大きさよりも小さくなったことにより、以下に説明する
ような問題が生じている。図7(a),(b)は従来の
導電性ボールの移載装置の吸着ヘッドの部分拡大図であ
り、図7(a)は吸着ヘッド1が導電性ボールの供給部
より導電性ボール2をピックアップした後の状態を、図
7(b)はワークに導線性ボール2を移載した後に、吸
着ヘッド1が上昇した状態をそれぞれ示している。図7
(a)において、吸着ヘッド1の下面には導電性ボール
2が余分に付着している。このような状態で、余分に付
着した導電性ボール2、あるいは移載後に残留している
導電性ボール2の有無を検出するため、吸着ヘッド1を
レーザセンサを備えた検査部に対して下降させる。図7
(a),(b)に示す破線の円3はレーザセンサの受光
部が受光するレーザ光のスポット径であり、実線で示す
導電性ボール2の径よりはるかに大きいものとなってい
る。However, as the diameter of the conductive balls becomes smaller, the size of the conductive balls to be detected becomes smaller than the size of the light receiving portion of the laser sensor which is the detecting means. However, there are problems as described below. 7A and 7B are partially enlarged views of the suction head of the conventional conductive ball transfer device, and FIG. 7A shows that the suction head 1 has the conductive balls 2 from the conductive ball supply portion. 7B shows the state after the pickup head is picked up, and FIG. 7B shows the state where the suction head 1 is lifted after the conductive ball 2 is transferred onto the work. Figure 7
In (a), the conductive balls 2 are additionally attached to the lower surface of the suction head 1. In such a state, in order to detect the presence or absence of the conductive balls 2 that are excessively attached or the conductive balls 2 that remain after the transfer, the suction head 1 is moved down with respect to the inspection unit including the laser sensor. . Figure 7
The dashed circle 3 shown in (a) and (b) is the spot diameter of the laser light received by the light receiving portion of the laser sensor, which is much larger than the diameter of the conductive ball 2 shown by the solid line.
【0008】図7(a)に示すように、吸着ヘッド1の
下面に余分な導電性ボール2が1個付着していても、こ
の余分な導電性ボール2によって遮光される光の量が受
光部が受光する光量全体に対して占める割合は小さく、
従って余分な導電性ボール2がある場合と正常な場合の
間で受光量において明瞭な差がないため、導電性ボール
2の検出精度は低い。As shown in FIG. 7A, even if one extra conductive ball 2 is attached to the lower surface of the suction head 1, the amount of light shielded by the extra conductive ball 2 is received. The ratio to the total amount of light received by the part is small,
Therefore, there is no clear difference in the amount of light received between the case where there is an extra conductive ball 2 and the case where it is normal, so the detection accuracy of the conductive ball 2 is low.
【0009】また、図7(b)に示す例では、(1)と
(2)を対比すれば受光量に明らかに差があり、この2
つの場合を判別することは可能であるが、(2)と
(3)を対比した場合には受光量は等しく、この2つの
場合を判別することができない。したがって(3)の場
合には残留した導電性ボール2があるにも拘わらず、
(2)と同様の状態と判断され導電性ボール2は検出す
ることができない。Further, in the example shown in FIG. 7B, there is a clear difference in the amount of light received when comparing (1) and (2).
It is possible to distinguish between the two cases, but when (2) and (3) are compared, the light receiving amounts are equal, and these two cases cannot be distinguished. Therefore, in the case of (3), despite the remaining conductive balls 2,
The conductive ball 2 cannot be detected because it is determined to be in the same state as (2).
【0010】上述の問題点は、レーザ光のスポット径が
検出対象の導電性ボール径よりも大きいことに起因して
いる。しかし、光センサのレーザ光のスポット径を更に
小さくすることは技術的に困難であり、スポット径の小
さな光センサほど光量を安定的に調整することが難しい
など、レーザ光のスポット径を小さくすることで上記問
題点に対応することは非常に困難である。The above-mentioned problems result from the fact that the spot diameter of the laser beam is larger than the diameter of the conductive ball to be detected. However, it is technically difficult to further reduce the spot diameter of the laser light of the optical sensor, and it is difficult to stably adjust the light amount for an optical sensor having a smaller spot diameter. Therefore, it is very difficult to address the above problems.
【0011】このように、光センサを導電性ボールの検
出用の検査部に用いた従来の導電性ボールの移載装置で
は、吸着ヘッドの下面に導電性ボールが余分に付着する
ピックアップミスや、移載後にもなお吸着ヘッドの下面
に導電性ボールが残留するプレースミスを確実に検知で
きないという問題点があった。As described above, in the conventional conductive ball transfer device in which the optical sensor is used as the inspection unit for detecting the conductive balls, there is a pickup error in which the conductive balls are excessively attached to the lower surface of the suction head, There is a problem in that it is not possible to reliably detect a misplacement in which conductive balls remain on the lower surface of the suction head even after the transfer.
【0012】そこで本発明は、導電性ボールのピックア
ップミスやプレースミスを確実に検知し、導電性ボール
をワークの電極上に正しく移載することができる導電性
ボールの移載装置および移載方法を提供することを目的
とする。Therefore, the present invention is capable of reliably detecting a pick-up mistake or a place mistake of a conductive ball and correctly transferring the conductive ball onto the electrode of the work, and a conductive ball transfer device and transfer method. The purpose is to provide.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の導電性ボ
ールの移載装置は、下面に導電性ボールを吸着する複数
の吸着孔が形成された吸着ヘッドと、導電性ボールを供
給するボール供給部と、ワークを位置決めする位置決め
部と、前記吸着ヘッドを上下動させる上下動手段と、前
記吸着ヘッドをボール供給部と位置決め部の間を移動さ
せる移動手段と、投光部と受光部より成る遮光型の光セ
ンサを有し前記投光部と前記受光部の間を水平方向に移
動する前記吸着ヘッドの下面に付着した導電性ボールの
有無を検査する検査部を備え、この光センサの前記受光
部に前記投光部からの光を受光する範囲を調整する縦方
向のスリットを備え、前記スリットの幅を導電性ボール
の径と等しくした。According to a first aspect of the present invention, there is provided a conductive ball transfer device having a suction head having a plurality of suction holes for sucking the conductive balls formed on a lower surface thereof, and a ball supplying the conductive balls. A supply unit, a positioning unit for positioning the work, a vertical movement unit for moving the suction head up and down, a moving unit for moving the suction head between the ball supply unit and the positioning unit, and a light projecting unit and a light receiving unit. Light-shielding type optical sensor
Sensor and has a horizontal movement between the light emitter and the light receiver.
Vertical direction to adjust the range in which the presence or absence of the conductive ball adhered to the lower surface of the suction head for movement with the test unit for inspection, receiving light from the light projecting unit to the light receiving portion of the optical sensor
Equipped with a slit facing the width of the conductive ball
Equal to the diameter of .
【0014】請求項2記載の導電性ボールの移載装置
は、前記スリットの幅が前記投光部から照射されるレー
ザ光のスポット径よりも小さい。According to a second aspect of the present invention , there is provided a conductive ball transfer device in which the width of the slit is irradiated from the light projecting portion.
It is smaller than the spot diameter of the light .
【0015】請求項3記載の導電性ボールの移載方法
は、下面に導電性ボールを吸着する複数の吸着孔が形成
された吸着ヘッドによりボール供給部の導電性ボールを
ワークに移載する導電性ボールの移載方法であって、前
記吸着ヘッドの下面に付着した導電性ボールの有無を検
査する検査部に対するこの吸着ヘッドの相対的な高さを
調整する高さ調整の工程と、この検査部に設けられ受光
部に投光部からの光を受光する範囲を調整する縦方向の
スリットであって導電性ボールの径と等しい幅のスリッ
トを備えた遮光型の光センサに対して前記吸着ヘッドを
相対的に水平移動させて前記吸着ヘッドの下面に余分に
付着した導電性ボールおよびまたは導電性ボールの移載
後に前記吸着ヘッドの下面に残留して付着している導電
性ボールの有無を検査する工程とを含む。According to a third aspect of the present invention, there is provided a conductive ball transfer method for transferring conductive balls in a ball supply section onto a work by a suction head having a plurality of suction holes for sucking the conductive balls formed on a lower surface thereof. A method of transferring a conductive ball, the step of adjusting the height of the suction head relative to an inspection unit for inspecting the presence or absence of conductive balls attached to the lower surface of the suction head, and the inspection. Of the vertical direction that adjusts the range of light received from the light emitting unit to the light receiving unit
A slit that has a width equal to the diameter of the conductive ball.
Said suction head is relatively horizontally moved with respect to the light blocking type optical sensor having a preparative lower surface of the suction head after transfer of extra deposited conductive balls and or conductive balls on the lower surface of the suction head And the step of inspecting the presence or absence of conductive balls remaining and adhered to.
【0016】上記構成の本発明によれば、吸着ヘッドの
下面に付着した導電性ボールの有無を、投光部と受光部
より成る遮光型の光センサによって検査する検査部を備
え、この光センサの受光部に投光部からの光を受光する
範囲を調整する受光範囲調整手段を備えることにより、
小径の導電性ボールであってもピックアップミスやプレ
ースミスを確実に検知することができる。According to the present invention having the above-described structure, an inspection section is provided for inspecting the presence or absence of the conductive balls attached to the lower surface of the suction head by a light-shielding type optical sensor including a light projecting section and a light receiving section. By providing the light receiving part of the light receiving range adjusting means for adjusting the range of receiving the light from the light emitting part,
Even a small-diameter conductive ball can reliably detect a pickup error or a placement error.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の導電
性ボールの移載装置の正面図、図2は同導電性ボールの
移載装置の検査部の断面図、図3は同導電性ボールの移
載装置の光センサの斜視図、図4(a),(b)は同導
電性ボールの移載装置の吸着ヘッドの部分拡大図、図5
は同導電性ボールの移載装置のボール供給部の部分断面
図、図6は同導電性ボールの移載装置の位置決めテーブ
ルの部分正面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a conductive ball transfer device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of an inspection portion of the conductive ball transfer device, and FIG. 3 is a conductive ball transfer device. 5 is a perspective view of an optical sensor of the apparatus, FIGS. 4A and 4B are partially enlarged views of a suction head of the conductive ball transfer apparatus, and FIG.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a ball supply portion of the conductive ball transfer device, and FIG. 6 is a partial front view of a positioning table of the conductive ball transfer device.
【0018】まず、図1を参照して導電性ボールの移載
装置の全体構造を説明する。図1において、基台4上に
は位置決めテーブル5が設けられている。位置決めテー
ブル5はYテーブル6、Xテーブル7から構成される。
Xテーブル7上にはホルダ8が設けられており、ホルダ
8はワーク9を保持する。したがって位置決めテーブル
5を駆動することにより、ワーク9が所定位置に位置決
めされる。First, the overall structure of the conductive ball transfer device will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a positioning table 5 is provided on the base 4. The positioning table 5 is composed of a Y table 6 and an X table 7.
A holder 8 is provided on the X table 7, and the holder 8 holds the work 9. Therefore, the work 9 is positioned at a predetermined position by driving the positioning table 5.
【0019】また基台4上の位置決めテーブル5の反対
側の端部には、導電性ボール2のボール供給部10が配
設されている。ボール供給部10はボール槽11より成
り、ボール槽11の内部には複数層のメッシュプレート
12が水平に展張されている。メッシュプレート12は
導電性ボール2が通過できない大きさの開孔を無数に設
けたものである。最上層のメッシュプレート12上には
導電性ボール2が貯溜される。ボール槽11の底部には
ノズル14が配設されており、ノズル14はガス供給源
(図外)に接続されている。ノズル14にガスを供給す
ることにより、ノズル14から上方に吹き出されたガス
はメッシュプレート12の開孔を通過して導電性ボール
2の層に吹き込まれ、導電性ボール2を流動化させる。A ball supply unit 10 for the conductive balls 2 is arranged at the end of the base 4 opposite to the positioning table 5. The ball supply unit 10 includes a ball tank 11, and a plurality of layers of mesh plates 12 are horizontally spread inside the ball tank 11. The mesh plate 12 is provided with an innumerable number of openings of sizes that the conductive balls 2 cannot pass through. The conductive balls 2 are stored on the uppermost mesh plate 12. A nozzle 14 is arranged at the bottom of the ball tank 11, and the nozzle 14 is connected to a gas supply source (not shown). By supplying the gas to the nozzle 14, the gas blown upward from the nozzle 14 passes through the openings of the mesh plate 12 and is blown into the layer of the conductive balls 2 to fluidize the conductive balls 2.
【0020】次に導電性ボール2を移載する吸着ヘッド
31について説明する。図1に示す20は、吸着ヘッド
31をボール供給部10と位置決めテープル5との間を
移動させる移動手段である。吸着ヘッド31は、ブロッ
ク30に保持されており、吸着ヘッド31の下面には複
数の吸着孔31aが設けられている。ブロック30はブ
ラケット24の前面に設けられた垂直なガイドレール2
5に上下動自在に装着されている。ブロック30には、
ナット28が一体的に設けられており、ナット28には
垂直の送りねじ26が螺合している。したがってZ軸モ
ータ27が正逆駆動して送りねじ26が正逆回転する
と、吸着ヘッド31はガイドレール25に案内されて上
下動する。したがって、Z軸モータ27および送りねじ
26は吸着ヘッド31を上下させる上下動手段となって
いる。Next, the suction head 31 for transferring the conductive balls 2 will be described. Reference numeral 20 shown in FIG. 1 is a moving means for moving the suction head 31 between the ball supply unit 10 and the positioning table 5. The suction head 31 is held by the block 30, and a plurality of suction holes 31 a are provided on the lower surface of the suction head 31. The block 30 is a vertical guide rail 2 provided on the front surface of the bracket 24.
It is attached to 5 so that it can move up and down. In block 30,
A nut 28 is integrally provided, and a vertical feed screw 26 is screwed into the nut 28. Therefore, when the Z-axis motor 27 is driven forward and backward and the feed screw 26 rotates forward and backward, the suction head 31 is guided by the guide rail 25 and moves up and down. Therefore, the Z-axis motor 27 and the feed screw 26 are vertical moving means for moving the suction head 31 up and down.
【0021】ブラケット24の背面に設けられたナット
(図示せず)は、水平な送りねじ22に螺合している。
21は送りねじ22の保持テーブルである。したがって
X軸モータ23が正逆回転すると、送りねじ22は正逆
回転し、ブラケット24に保持された吸着ヘッド31は
位置決めテーブル5とボール供給部10の間を水平移動
する。A nut (not shown) provided on the back surface of the bracket 24 is screwed into the horizontal feed screw 22.
Reference numeral 21 is a holding table for the feed screw 22. Therefore, when the X-axis motor 23 rotates forward and backward, the feed screw 22 rotates forward and backward, and the suction head 31 held by the bracket 24 horizontally moves between the positioning table 5 and the ball supply unit 10.
【0022】図1において、基台1上のボール供給部1
0の側方には、検査部40が配設されている。検査部4
0は、吸着ヘッド31の下面に余分に吸着された導電性
ボール2の有無を検査する。以下、図2を参照して検査
部40について説明する。図2において、基台41上に
はセンサ取り付け用のブラケット42が固着されてい
る。ブラケット42は2つの先端部が立設された形状と
なっており、それぞれの先端部には、光センサの投光部
43aと、受光部43bが装着されている。受光部43
bの前面には、受光範囲調節手段としてのスリット板4
4が装着されている。投光部43aから発射されたレー
ザ光(光軸aで示す)をスリット板44を介して受光部
43bで受光し、その受光強度を測定することにより光
軸a上の導電性ボール2の有無やを検出することができ
る。In FIG. 1, a ball supply unit 1 on a base 1
An inspection unit 40 is arranged on the side of 0. Inspection unit 4
In the case of 0, the presence or absence of the conductive ball 2 excessively adsorbed on the lower surface of the adsorption head 31 is inspected. The inspection unit 40 will be described below with reference to FIG. In FIG. 2, a sensor mounting bracket 42 is fixedly mounted on a base 41. The bracket 42 has a shape in which two tip portions are provided upright, and a light projecting portion 43a and a light receiving portion 43b of an optical sensor are attached to each tip portion. Light receiving section 43
On the front surface of b, there is a slit plate 4 as a light receiving range adjusting means.
4 is installed. The presence or absence of the conductive ball 2 on the optical axis a is measured by receiving the laser beam (shown by the optical axis a) emitted from the light projecting section 43a at the light receiving section 43b through the slit plate 44 and measuring the received light intensity. Can detect or.
【0023】次に、図3を参照して受光部43bの表面
に装着されるスリット板44について説明する。図3に
示すように、受光部43bの前面の受光素子を覆うよう
にして、受光範囲調整手段であるスリット板44が装着
される。スリット板44には、縦方向にスリット44a
が設けられている。スリット44aの幅はレーザ光のス
ポット径よりも小さいものとなっており、導電性ボール
2の径とほぼ等しく設定されている。Next, the slit plate 44 mounted on the surface of the light receiving portion 43b will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, a slit plate 44, which is a light receiving range adjusting means, is attached so as to cover the light receiving element on the front surface of the light receiving section 43b. The slit plate 44 has a slit 44a in the vertical direction.
Is provided. The width of the slit 44a is smaller than the spot diameter of the laser light, and is set to be substantially equal to the diameter of the conductive ball 2.
【0024】以下、スリット板44による受光範囲調整
について図4を参照して説明する。図4(a),(b)
は、スリット板44を装着した状態で導電性ボール2が
光軸a上のある場合の、スリット44aと導電性ボール
2およびスポット径の位置関係を示したものであり、そ
れぞれ前述の図7(a),(b)に示す導電性ボール2
の付着態様と対応している。The adjustment of the light receiving range by the slit plate 44 will be described below with reference to FIG. 4 (a), (b)
6 shows the positional relationship between the slit 44a, the conductive ball 2 and the spot diameter when the conductive ball 2 is on the optical axis a with the slit plate 44 attached. Conductive balls 2 shown in a) and (b)
This corresponds to the attachment mode of.
【0025】図4(a)に示すように、スリット板44
を装着することにより、投光部43aから発射されるレ
ーザ光のスポット3のうち、受光部43bが受光するレ
ーザ光の範囲はスリット44aによって調整され、導電
性ボール2の径に対応した幅部分のみのレーザ光が受光
部43bに受光される。したがって、導電性ボール2が
光軸a上に存在する場合と存在しない場合の受光量の差
は明瞭となり、導電性ボール2を確実に検出することが
できる。また、図4(b)に示す例においては、スリッ
ト44aによって受光範囲が制限されているため(1)
と(3)は等しく受光され、(2)の場合との受光量の
差が明瞭であるため、同様に導電性ボール2の有無を確
実に検出することができる。As shown in FIG. 4A, the slit plate 44
By mounting, the range of the laser light received by the light receiving portion 43b in the spot 3 of the laser light emitted from the light projecting portion 43a is adjusted by the slit 44a, and the width portion corresponding to the diameter of the conductive ball 2 is adjusted. Only the laser light is received by the light receiving portion 43b. Therefore, the difference in the amount of light received when the conductive ball 2 is present on the optical axis a and when it is not present is clear, and the conductive ball 2 can be reliably detected. Further, in the example shown in FIG. 4B, the light receiving range is limited by the slit 44a (1)
Since (3) and (3) receive light equally, and the difference in the amount of light received from (2) is clear, the presence or absence of the conductive ball 2 can be surely detected.
【0026】この導電性ボールの移載装置は上記のよう
な構成より成り、次に動作を説明する。まず、図1にお
いて、X軸モータ23を駆動して吸着ヘッド31をボー
ル供給部10の上方へ移動させる。そこで、Z軸モータ
27を駆動して吸着ヘッド31を下降させ、吸着ヘッド
31の下面を導電性ボール2の層に幾分沈み込ませる。
このとき、ボール槽11のノズル14よりガスが上方に
向って吹き出されており(矢印a参照)、導電性ボール
2はこのガスの流れによって流動化している。このため
導電性ボール2は上方に吹き上げられ、吸着ヘッド31
の吸着孔31aに真空吸着される。This conductive ball transfer device has the above-described structure, and its operation will be described below. First, in FIG. 1, the X-axis motor 23 is driven to move the suction head 31 above the ball supply unit 10. Therefore, the Z-axis motor 27 is driven to lower the suction head 31, and the lower surface of the suction head 31 is slightly submerged in the layer of the conductive balls 2.
At this time, gas is blown upward from the nozzle 14 of the ball tank 11 (see arrow a), and the conductive balls 2 are fluidized by the flow of this gas. Therefore, the conductive ball 2 is blown upward, and the suction head 31
It is vacuum-sucked to the suction holes 31a.
【0027】このとき、図5に示すように、吸着ヘッド
31の下面の吸着孔31a以外の位置に余分な導電性ボ
ール2が付着したまま吸着ヘッド31が上昇することが
ある。このように余分な導電性ボール2が付着したまま
吸着ヘッド31がワーク9への移載動作に移行すること
がないように、検査部40にて余分に付着した導電性ボ
ール2の有無が検出される。まず、導電性ボール2を吸
着した吸着ヘッド31を検査部40の上方に移動させ、
次いで吸着ヘッド31を下降させて吸着ヘッド31の検
査部40に対する相対的な高さを調整し、吸着ヘッド3
1の下面の導電性ボール2の高さ位置を図2に示す光軸
aの高さに一致させる。At this time, as shown in FIG. 5, the suction head 31 may ascend while the extra conductive balls 2 are attached to positions other than the suction holes 31a on the lower surface of the suction head 31. In this way, the presence or absence of the extra conductive balls 2 attached is detected by the inspection unit 40 so that the suction head 31 does not transfer to the work 9 while the extra conductive balls 2 are attached. To be done. First, the suction head 31 that has sucked the conductive balls 2 is moved above the inspection unit 40,
Next, the suction head 31 is lowered to adjust the relative height of the suction head 31 with respect to the inspection unit 40.
The height position of the conductive ball 2 on the lower surface of 1 is matched with the height of the optical axis a shown in FIG.
【0028】この状態で吸着ヘッド31を一定速度で水
平方向に移動させながら投光部43aからレーザ光を発
射すると、受光部43bで受光されるレーザ光の受光量
は、導電性ボール2の有無により変化する。すなわち、
吸着ヘッド31の下面にはマトリクス状に多数の導電性
ボール2が吸着されているため、光軸a上に導電性ボー
ル2が位置したときはレーザ光は遮光されて受光量は少
なくなり、それ以外のときと明瞭に判別することができ
る。In this state, when the laser beam is emitted from the light projecting section 43a while moving the suction head 31 in the horizontal direction at a constant speed, the amount of the laser beam received by the light receiving section 43b depends on whether the conductive ball 2 is present or not. It changes with. That is,
Since a large number of conductive balls 2 are adsorbed in a matrix on the lower surface of the adsorption head 31, when the conductive balls 2 are located on the optical axis a, the laser light is blocked and the amount of light received decreases. It can be clearly distinguished from other cases.
【0029】したがって、吸着ヘッド31下面の吸着孔
の配列ピッチに対応した周期で受光量が変化することに
なる。すなわち、この配列ピッチに対応した周期外で、
受光量の小さい部分が検出されたならば、吸着孔位置以
外に余分な導電性ボール2が付着していると判断するこ
とができる。このようにして、吸着ヘッド31の下面の
全範囲について、余分な導電性ボール2の付着の有無を
検査することができる。Therefore, the amount of received light changes in a cycle corresponding to the arrangement pitch of the suction holes on the lower surface of the suction head 31. That is, outside the period corresponding to this array pitch,
If a portion with a small amount of received light is detected, it can be determined that extra conductive balls 2 are attached at positions other than the positions of the suction holes. In this way, it is possible to inspect the entire area of the lower surface of the suction head 31 for the presence or absence of extra conductive balls 2.
【0030】そして吸着ヘッド31の下面に余分な導電
性ボール2が検出された場合には、移載装置の動作を停
止し、その旨をオペレータに報知する。オペレータは、
余分に吸着された導電性ボール2を除去する処置を行う
か、または吸着ヘッド31をボール供給部10に戻して
真空吸着を解除した後再吸着動作を行わせるなどの処置
を行う。When an extra conductive ball 2 is detected on the lower surface of the suction head 31, the operation of the transfer device is stopped and the operator is informed accordingly. The operator
A treatment for removing the excessively attracted conductive balls 2 is performed, or a procedure such as returning the suction head 31 to the ball supply unit 10 to release vacuum suction and then performing a re-suction operation is performed.
【0031】余分に付着した導電性ボール2が除去さ
れ、全ての吸着孔31aに1個づつ正しく導電性ボール
2を真空吸着してピックアップした吸着ヘッド31は、
位置決めテーブル5の上方に水平移動する。次いで吸着
ヘッド31はホルダ8に保持されたワーク9上に下降
し、真空吸着を解除することにより図6に示すように電
極9a上に導電性ボール2を移載した後上昇し、導電性
ボール2の移載を完了する。The conductive heads 2 that have been excessively adhered are removed, and the conductive heads 2 are correctly vacuum-sucked and picked up one by one in all the suction holes 31a.
It moves horizontally above the positioning table 5. Next, the suction head 31 descends onto the work 9 held by the holder 8, and by releasing the vacuum suction, the conductive ball 2 is transferred onto the electrode 9a as shown in FIG. Transfer of 2 is completed.
【0032】この後、吸着ヘッド31は再び検査部40
に移動し、余分に付着した導電性ボール2の検査と同様
の方法で、ワーク9への移載動作後に下面に残留する導
電性ボール2の有無が検査される。この検査により導電
性ボール2の残留が検出されたならば、プレースミスが
報知され、当該ワークについてはリペアを行うなどの処
置がなされる。Then, the suction head 31 is again inspected by the inspection unit 40.
Then, the presence or absence of the conductive balls 2 remaining on the lower surface after the transfer operation to the work 9 is inspected by the same method as the inspection of the extraly attached conductive balls 2. If the inspection detects that the conductive balls 2 remain, a place mistake is notified, and the work is repaired.
【0033】本発明は、上記実施の形態に限定されない
のであって、例えば上記実施の形態では導電性ボールの
検査部40を固定し、検査部40に対して吸着ヘッド3
1を下降させるようにしているが、検査部40を可動な
ものとし、ボール供給部10上で静止した吸着ヘッド3
1に対して検査部40を移動させて余分な導電性ボール
2の有無を検出するようにしてもよいものである。The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, the conductive ball inspection unit 40 is fixed, and the suction head 3 is attached to the inspection unit 40.
1, the inspection unit 40 is movable, and the suction head 3 is stationary on the ball supply unit 10.
It is also possible to move the inspection unit 40 with respect to 1 and detect the presence or absence of the extra conductive ball 2.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明によれば、受光部が受光するレー
ザ光の範囲を検出対象の導電性ボールの大きさに適合し
た範囲に調整して限定することができ、小径の導電性ボ
ールであっても吸着ヘッド下面に付着した導電性ボール
を精度よく検出して、ピックアップミスやプレースミス
を確実に検知することができる。According to the present invention, it is possible to receive light portion is limited by adjusting the range adapted to the size of the conductive ball of the detection target range of the laser light received, the small diameter of the conductive ball Even in this case, the conductive ball attached to the lower surface of the suction head can be accurately detected, and a pickup error or a placement error can be reliably detected.
【図1】本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装
置の正面図FIG. 1 is a front view of a conductive ball transfer device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装
置の検査部の断面図FIG. 2 is a sectional view of an inspection portion of the conductive ball transfer device according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装
置の光センサの斜視図FIG. 3 is a perspective view of an optical sensor of a conductive ball transfer device according to an embodiment of the present invention.
【図4】(a)本発明の一実施の形態の導電性ボールの
移載装置の吸着ヘッドの部分拡大図
(b)本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装置
の吸着ヘッドの部分拡大図FIG. 4A is a partially enlarged view of a suction head of a conductive ball transfer device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4B is a suction head of a conductive ball transfer device according to an embodiment of the present invention. Partial enlarged view of
【図5】本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装
置のボール供給部の部分断面図FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a ball supply unit of the conductive ball transfer device according to the embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装
置の位置決めテーブルの部分正面図FIG. 6 is a partial front view of a positioning table of the conductive ball transfer device according to the embodiment of the present invention.
【図7】(a)従来の導電性ボールの移載装置の吸着ヘ
ッドの部分拡大図
(b)従来の導電性ボールの移載装置の吸着ヘッドの部
分拡大図7A is a partially enlarged view of a suction head of a conventional conductive ball transfer device, and FIG. 7B is a partially enlarged view of a suction head of a conventional conductive ball transfer device.
2 導電性ボール 4 基台 5 位置決めテーブル 9 ワーク 10 ボール供給部 11 ボール槽 23 X軸モータ 27 Z軸モータ 31 吸着ヘッド 31a 吸着孔 40 検査部 43a 投光部 43b 受光部 44 スリット板 44a スリット 2 conductive balls 4 bases 5 Positioning table 9 work 10-ball feeder 11 ball tank 23 X-axis motor 27 Z-axis motor 31 Suction head 31a adsorption hole 40 Inspection Department 43a Projector 43b Light receiving part 44 slit plate 44a slit
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/12 H05K 3/34 505 B23K 3/06 B23P 21/00 305 B25J 15/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/60 H01L 23/12 H05K 3/34 505 B23K 3/06 B23P 21/00 305 B25J 15/06
Claims (4)
孔が形成された吸着ヘッドと、導電性ボールを供給する
ボール供給部と、ワークを位置決めする位置決め部と、
前記吸着ヘッドを上下動させる上下動手段と、前記吸着
ヘッドをボール供給部と位置決め部の間を移動させる移
動手段と、投光部と受光部より成る遮光型の光センサを
有し前記投光部と前記受光部の間を水平方向に移動する
前記吸着ヘッドの下面に付着した導電性ボールの有無を
検査する検査部を備え、この光センサの前記受光部に前
記投光部からの光を受光する範囲を調整する縦方向のス
リットを備え、前記スリットの幅を導電性ボールの径と
等しくしたことを特徴とする導電性ボールの移載装置。1. A suction head having a plurality of suction holes for sucking conductive balls formed on a lower surface thereof, a ball supply unit for supplying the conductive balls, and a positioning unit for positioning a work.
A vertical movement means for moving the suction head up and down, a moving means for moving the suction head between a ball supply portion and a positioning portion, and a light-shielding type optical sensor including a light projecting portion and a light receiving portion.
The presence or absence of conductive balls attached to the lower surface of <br/> the suction head to move between the light receiving portion and the light projecting section in the horizontal direction has
Comprising a test unit for inspection, prior to the light receiving portion of the optical sensor
Vertical scan to adjust the range for receiving light from the serial light projecting portion
A slit, and the width of the slit is the diameter of the conductive ball.
A conductive ball transfer device characterized by equalization .
れるレーザ光のスポット径よりも小さいことを特徴とす
る請求項1記載の導電性ボールの移載装置。2. The width of the slit is radiated from the light projecting portion.
2. The conductive ball transfer device according to claim 1 , wherein the spot diameter is smaller than the spot diameter of the laser beam .
孔が形成された吸着ヘッドによりボール供給部の導電性
ボールをワークに移載する導電性ボールの移載方法であ
って、前記吸着ヘッドの下面に付着した導電性ボールの
有無を検査する検査部に対するこの吸着ヘッドの相対的
な高さを調整する高さ調整の工程と、この検査部に設け
られ受光部に投光部からの光を受光する範囲を調整する
縦方向のスリットであって導電性ボールの径と等しい幅
のスリットを備えた遮光型の光センサに対して前記吸着
ヘッドを相対的に水平移動させて前記吸着ヘッドの下面
に余分に付着した導電性ボールおよびまたは導電性ボー
ルの移載後に前記吸着ヘッドの下面に残留して付着して
いる導電性ボールの有無を検査する工程とを含むことを
特徴とする導電性ボールの移載方法。3. A conductive ball transfer method for transferring a conductive ball of a ball supply section onto a work by a suction head having a plurality of suction holes for sucking conductive balls formed on a lower surface thereof. The height adjustment process of adjusting the relative height of the suction head with respect to the inspection unit for inspecting the presence or absence of the conductive balls attached to the lower surface of the head, and the light receiving unit provided in the inspection unit from the light emitting unit. Adjust the light receiving range
A slit in the vertical direction that has a width equal to the diameter of the conductive ball
Of the suction head after the transfer of the conductive balls and / or the conductive balls that are excessively attached to the lower surface of the suction head by horizontally moving the suction head relative to the light-shielding type optical sensor having the slit. And a step of inspecting the presence or absence of conductive balls remaining and attached to the lower surface.
れるレーザ光のスポット径よりも小さいことを特徴とすCharacterized by being smaller than the spot diameter of the laser beam
る請求項3記載の導電性ボールの移載方法。The method for transferring conductive balls according to claim 3,
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