JP3402172B2 - 導電性ボールの搭載装置および搭載方法 - Google Patents

導電性ボールの搭載装置および搭載方法

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JP3402172B2 JP00013498A JP13498A JP3402172B2 JP 3402172 B2 JP3402172 B2 JP 3402172B2 JP 00013498 A JP00013498 A JP 00013498A JP 13498 A JP13498 A JP 13498A JP 3402172 B2 JP3402172 B2 JP 3402172B2
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    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4846Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークに導電性ボ
ールを搭載する導電性ボールの搭載装置および搭載方法
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チップを
製造する方法として、導電性ボールを用いる方法が知ら
れている。この方法は、搭載ヘッドに複数個の導電性ボ
ールを保持し、この導電性ボールをチップや基板などの
ワークの電極上に搭載するものである。この導電性ボー
ルの搭載工程を含め、電子部品の製造工程でのワークを
搬送する方法として、ワークを保持する凹部が多数設け
られたトレーによる方法が広く用いられている。この方
法は多数のワークを一括して搬送することができるの
で、効率的な取り扱いができるという利点がある。
【0003】ところで導電性ボールは、ワークの電極上
に位置ずれなく正確に搭載する必要があるため、カメラ
などの認識装置を用いてワークの電極や搭載ヘッドに保
持された導電性ボールの位置認識を行い、この位置認識
結果に基づいて導電性ボールと電極の位置合せをしたう
えで導電性ボールを電極上に搭載する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のトレ
ーは主に搬送用のものであるため寸法精度が悪く、ワー
クがトレーに保持された状態では凹部とワークの間には
導電性ボール搭載時の位置決め精度の許容値を大きく超
える隙間が存在する。このため、従来の導電性ボールの
搭載装置では、ワークの位置を個別に認識し位置合せ動
作および搭載動作も個別に行う必要があり、タクトタイ
ムが長くなり生産能率がきわめて低いという問題点があ
った。
【0005】そこで本発明は、複数個のワークに対して
導電性ボールを位置精度よくかつ効率よく一括して搭載
することができる導電性ボールの搭載装置および搭載方
法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の導電性ボ
ールの搭載装置は、ワークを保持する凹部が複数個形成
されたトレーと、このトレーを搬送する搬送手段と、前
記凹部に保持されたワークをこの凹部の中央部に形成さ
れた貫通孔を通って下方から持ち上げる持ち上げ手段
と、この持ち上げ手段により持ち上げられたワークの位
置決めを行う位置決め部と、位置決めされた複数個のワ
ーク上に導電性ボールを一括して搭載する搭載ヘッドと
を備え、前記位置決め部が、前記トレーの凹部に対応し
て孔部が複数個形成された相接する上下2枚のマスクプ
レートを有し、この2枚のマスクプレートを移動手段に
より前記孔部の対角線方向に相対的に水平移動させてこ
の孔部内に位置する前記ワークを前記上下2枚のマスク
プレートの孔部の内側面ではさみ込むことにより前記ワ
ークの位置決めを行うようにした。
【0007】請求項2記載の導電性ボールの搭載方法
は、トレーに形成された複数の凹部内に保持された複数
個のワーク上に搭載ヘッドにより導電性ボールを一括し
て搭載する導電性ボールの搭載方法であって、前記凹部
に保持されたワークを持ち上げ手段によって凹部の中央
部に形成された貫通孔を通って下方から持ち上げて、相
接する上下2枚のマスクプレートの前記トレーの孔部に
対応して形成された孔部内に位置させ、この上下2枚の
マスクプレートを移動手段により前記孔部の対角線方向
に相対的に水平移動させて、前記ワークを前記上下2枚
のマスクプレートの孔部の内側面ではさみ込むことによ
り前記ワークの位置決めを行い、搭載ヘッドによって少
なくとも2個以上のワークに対して同時に導電性ボール
を搭載するようにした。
【0008】本発明によれば、トレーの凹部に保持され
たワークを上方に持ち上げて相互にスライド可能な相接
する上下2枚のマスクプレートの孔部内に位置させ、マ
スクプレートを孔部の対角線方向に相対的に水平移動さ
せてこのワークを上下2枚のマスクプレートの孔部の内
側面ではさみ込むことにより、複数個のワークを同時に
位置決めすることができる。
【0009】
【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
性ボールの搭載装置の斜視図、図2、図3、図4は同導
電性ボールの搭載装置の断面図、図5は同導電性ボール
の搭載装置のマスクプレートの平面図、図6、図7は同
導電性ボールの搭載装置の断面図である。
【0010】まず図1を参照して導電性ボールの搭載装
置の構造を説明する。図1において、1対のベルトコン
ベア1にはワーク3のトレー2が載置されている。ベル
トコンベア1のベルト1aが走行することにより、トレ
ー2はベルト1a上を搬送される。したがってベルトコ
ンベア1はトレー2の搬送手段となっている。トレー2
には、複数個の凹部2aが形成されており、凹部2a内
にはワーク3が周囲に隙間がある状態で保持されてい
る。ワーク3の上面には、多数の電極3aが設けられて
おり、電極3a上には導電性ボールが搭載される。
【0011】ベルトコンベア1上にはワーク3の位置決
め部10が設けられている。以下、図1、図2を参照し
て位置決め部10について説明する。図1、図2におい
て、ベルトコンベア1の両側にはベース部材11,12
が配設されている。ベース部材11,12上にはそれぞ
れガイドレール13が配設されており、ガイドレール1
3にはスライダ14が水平方向にスライド自在に装着さ
れている。
【0012】スライダ14の上面には下部マスクプレー
ト15の両端部が固着されており、下部マスクプレート
15はベルトコンベア1の上方をまたぐ形で配設されて
いる。下部マスクプレート15には、トレー2の凹部2
aに対応して孔部15aが設けられている(図1も参
照)。ベース部材11上にはシリンダ16が配設されて
おり、シリンダ16のロッド16aは下部マスクプレー
ト15に結合されている。したがってシリンダ16のロ
ッド16aが突没することにより、下部マスクプレート
15は水平移動する。
【0013】図2において、ベース部材12上にはガイ
ドレール17が配設されており、ガイドレール17には
スライダ18が水平方向にスライド自在に装着されてい
る。スライダ18の上面にはプレート19が固着されて
おり、プレート19の上面にはローラ22がブラケット
21を介して配設されている。ローラ22は上部マスク
プレート24の端部に固着されたストッパブロック23
の側面に当接している。
【0014】図1において、上部マスクプレート24の
各隅部には、斜行溝25が設けられている。斜行溝25
は上部マスクプレート24に設けられた孔部24aの対
角線方向(矢印aと平行方向)に設けられており、斜行
溝25内には下部マスクプレート15に立設されたピン
26が嵌入している。
【0015】ベース部材12上にはシリンダ20が配設
されており、シリンダ20のロッド20aはプレート1
9に固着されている。したがってシリンダ20のロッド
20aが突出することにより、ローラ22はストッパブ
ロック23をX方向に押し進める。これにより、上部マ
スクプレート24は斜行溝25とピン26によってガイ
ドされ、図1に示す矢印a方向に移動する。このとき、
ローラ22はストッパブロック23の側面上で転動する
ので、上部マスクプレート24のY方向の動きが妨げら
れることがない。またシリンダ20のロッド20aが没
入すると、上部マスクプレート24はスプリング27に
より引き戻されて、矢印aの反対方向に戻る。
【0016】図2において、ベルトコンベア1の間に
は、ワーク3の持ち上げ手段であるバックアップ部材3
0が配設されている。バックアップ部材30は上下駆動
機構(図外)により上下し、バックアップ部材30の上
面にはトレー2の凹部2a内に設けられた貫通孔2bに
対応した位置に凸部31が設けられている。バックアッ
プ部材30が上昇することにより、凸部31は貫通孔2
bを通って下方からワーク3を持ち上げる。凸部31の
上面にはワーク3の吸着孔32が形成されており、吸着
孔32は吸引孔33と連通している。バックアップ部材
30が上昇し凸部31の上面がワーク3の下面に当接し
た状態で吸引孔33から真空吸引することにより、ワー
ク3は凸部31上で吸引されて固定される。
【0017】図2において、位置決め部10の上方には
搭載ヘッド35が配設されている。搭載ヘッド35はト
レー2に保持された複数個のワーク3に導電性ボール4
を一括して搭載する。搭載ヘッド35にはカメラ36が
設けられており、位置決めされたワーク3の位置をカメ
ラ36で認識することにより、搭載ヘッド35のXY方
向の位置合せを行う。
【0018】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。まず図1にお
いて、それぞれの凹部2aにワーク3を保持したトレー
2はベルトコンベア1により位置決め部10まで搬送さ
れ、ストッパ(図外)によって所定位置で停止する。こ
の後、図3に示すようにバックアップ部材30を上昇さ
せ(矢印c参照)、凸部31の上面をワーク3の下面に
当接させてワーク3を持ち上げる。この結果、ワーク3
は上部マスクプレート15、下部マスクプレート24の
それぞれの孔部15a,24aの内部に位置する。この
とき、バックアップ部材30の吸引孔33から真空吸引
することにより(矢印d参照)、ワーク3の下面は凸部
31の上面に吸着されて保持される。
【0019】次に図4に示すように、シリンダ16を駆
動して下部マスクプレート15を矢印e方向に移動させ
るとともに、シリンダ20を駆動して上部マスクプレー
ト24を矢印f方向に移動させる。このときの状態を図
5を参照して説明する。図5において下部マスクプレー
ト15を矢印g方向に、また上部マスクプレート24を
矢印h方向に移動させることにより、ワーク3(ハッチ
ング部にて示す)は下部マスクプレート15の孔部15
aの内側面Aおよび上部マスクプレート24の孔部24
aの内側面Bによってはさみ込まれて位置が固定され
る。
【0020】このとき、各孔部は搭載ヘッド35の導電
性ボールの吸着孔の配置に対応して配置されており、各
孔部相互の位置精度および各孔部の内側面A,Bの加工
精度は、必要な導電性ボールの位置決め精度が確保でき
るような精度となっている。したがって、マスクプレー
トの15、24の孔部15a,24aをワーク3の位置
決め基準として用いることができ、複数個のワーク3を
同一の位置基準で搭載ヘッド35に対して位置決めする
ことができる。
【0021】次に、このようにして位置決めされたワー
ク3に対して下面の吸着孔に導電性ボール4を保持した
搭載ヘッド35を位置合せする。図6に示すように、カ
メラ36でトレー2に保持されたワーク3の何れかの位
置を認識し、この認識結果に基づいて搭載ヘッド35を
駆動手段(図外)によって移動させ、ワーク3に位置合
せする。この後、搭載ヘッド35を下降させ、導電性ボ
ール4の真空吸着を解除することにより導電性ボール4
をワーク3上に搭載する。このとき、各ワーク3は上部
マスクプレート24と下部マスクプレート15によっ
て、搭載ヘッド35のそれぞれ対応する吸着孔に対して
確実に位置決めされている。このため、少なくとも2個
以上の複数個のワーク3もしくは位置決めされた全ての
ワーク3に導電性ボール4を同時に一括して精度よく搭
載することができる。
【0022】次に図7に示すように上面に導電性ボール
4が搭載されたワーク3は、下部マスクプレート15を
矢印i方向に、上部マスクプレート24を矢印j方向に
移動させることにより位置決めが解除される。次いで吸
引孔33からの真空吸引を解除してバックアップ部材3
0を下降させる(矢印k参照)ことにより、ワーク3は
再びトレー2の凹部2a内に保持される。この後、トレ
ー2はベルトコンベア1により次工程に搬送される。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、トレーの凹部に保持さ
れたワークを上方に持ち上げて相互にスライド可能な上
下2枚のマスクプレートの孔部内に持ち上げ、マスクプ
レートを孔部の対角線方向に相対的に移動させてこのワ
ークをマスクプレートの内側面ではさみ込むようにして
いるので、上下各マスクプレートの加工精度を確保する
ことにより、簡単な機構を使用して複数個のワークを精
度よく確実に位置決めすることができ、導電性ボールを
一括して効率よく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
置の斜視図
【図2】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の断面図
【図3】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の断面図
【図4】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の断面図
【図5】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置のマスクプレートの平面図
【図6】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の断面図
【図7】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の断面図
【符号の説明】
1 ベルトコンベア 2 トレー 2a 凹部 3 ワーク 4 導電性ボール 10 位置決め部 15 下部マスクプレート 15a 孔部 24 上部マスクプレート 24a 孔部 30 バックアップ部材 36 カメラ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワークを保持する凹部が複数個形成された
    トレーと、このトレーを搬送する搬送手段と、前記凹部
    に保持されたワークをこの凹部の中央部に形成された貫
    通孔を通って下方から持ち上げる持ち上げ手段と、この
    持ち上げ手段により持ち上げられたワークの位置決めを
    行う位置決め部と、位置決めされた複数個のワーク上に
    導電性ボールを一括して搭載する搭載ヘッドとを備え、
    前記位置決め部が、前記トレーの凹部に対応して孔部が
    複数個形成された相接する上下2枚のマスクプレートを
    有し、この2枚のマスクプレートを移動手段により前記
    孔部の対角線方向に相対的に水平移動させてこの孔部内
    に位置する前記ワークを前記上下2枚のマスクプレート
    の孔部の内側面ではさみ込むことにより前記ワークの位
    置決めを行うことを特徴とする導電性ボールの搭載装
    置。
  2. 【請求項2】トレーに形成された複数の凹部内に保持さ
    れた複数個のワーク上に搭載ヘッドにより導電性ボール
    を一括して搭載する導電性ボールの搭載方法であって、
    前記凹部に保持されたワークを持ち上げ手段によって凹
    部の中央部に形成された貫通孔を通って下方から持ち上
    げて、相接する上下2枚のマスクプレートの前記トレー
    の孔部に対応して形成された孔部内に位置させ、この上
    下2枚のマスクプレートを移動手段により前記孔部の対
    角線方向に相対的に水平移動させて、前記ワークを前記
    上下2枚のマスクプレートの孔部の内側面ではさみ込む
    ことにより前記ワークの位置決めを行い、搭載ヘッドに
    よって少なくとも2個以上のワークに対して同時に導電
    性ボールを搭載することを特徴とする導電性ボールの搭
    載方法。
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