JP3536070B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微小球体の装着装置に
関し、特に、半導体素子の接続パットにはんだボールを
接合するときにおいて、パットと同配列ではんだボール
が入るべき穴があいている治具に、はんだボールを供給
装着する半導体装置の製造方法及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、はんだボールを所定の位置に供給
・整列させる方法として、特開昭６０-５２０４５号公
報に記載のものがある。

【０００３】それを図３９に示す。この方法は、（ａ）
基板９００１の電極パット９００２と対応する位置に、
はんだ等の粒体９０００を入れる挿入穴９００３を有す
る位置決め９００４を、前記電極パット９００２の真上
に、前記挿入穴９００３と合致させて位置決めする。そ
の後、（ｂ）位置決め板９００４に粒体９０００を供給
し、振動を加える、（ｃ）その振動により挿入穴９００
３に粒体９０００を入れる、（ｄ）余った粒体９０００
は、位置決め板９００４と基板９００１を同時に傾け排
除するようにしたものある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、まず
位置決め板に粒体が入っても、粒体を保持するものがな
いため、位置決め板の振動、傾けた時に粒体が穴から飛
び出すため装着成功率が低い点、次に粒体及び位置決め
板に静電気が滞電することがあり、粒体が互いに付着し
合ったり、位置決め板に付着してしまうことがあり、所
望の量及び位置に装着することが困難であるという点、
更に位置決め板を傾けるため機構的に複雑となるという
点、、最後に余った粒体がバラバラに流れてくるために
それを集めて回収することが困難であるという課題があ
った。

【０００５】本発明の目的は、はんだボール等の導電性
粒体を高速かつ確実に半導体装置に移載する半導体装置
の製造方法及び装置を提供するものである。

【０００６】本発明の他の目的は、粒体に損傷を与える
ことなく自動的にはんだボールの装着及び回収を行なえ
る半導体装置の製造方法及び装置を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、導電性粒体を収納した容器と、前記容器内
の導電性粒体を空気又は不活性ガス流で撹拌する撹拌手
段と、前記導電性粒体を装着する装着治具とを具備した
ことを特徴とする。

【０００８】また前記装着治具に装着された導電性粒体
の有無を又は位置を検査する手段を備えたことを特徴と
する。

【０００９】また導電性粒体を収納した容器と、前記容
器内の導電性粒体を空気又は不活性ガス流で撹拌する撹
拌手段と、前記導電性粒体を装着する装着治具と、半導
体装置のパッドの位置を検出する手段と、前記導電性粒
体を半導体装置のパッド上に移載する手段とを具備する
ことを特徴とする。

【００１０】また、容器内の余剰の導電性粒体を回収す
る回収手段を有することを特徴とする。

【００１１】また導電性粒体を収納した容器と装着治具
と導電性粒体に静電気を除去する静電気除去装置を通し
た空気又は不活性ガス流を供給することを特徴とする。

【００１２】

【作用】このように、本発明は、流体を利用し、多数の
微小粒体をこの流体の乱流により撹乱することにより保
持具に保持させるため、粒体同士の強い接触による静電
気の発生が防止され所望の量及び位置に粒体を装着させ
ることができるものである。

【００１３】また、保持具に保持されなかった残りの微
小粒体を、再び前記閉空間内に流体を送り込むようにし
たことにより、高速かつ粒体に損傷を与えることなく自
動で回収できるものである。

【００１４】また、一回の装着に必要な粒体は、粒体を
多数貯蔵してある貯蔵庫の内部で先端に凹部を有するボ
ール押し上げ軸を上下させることにより取り出され、流
体と共に閉空間へ送り込まれるために長時間自動で供給
動作を行うことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。

【００１６】まず、本発明の主要部の概要を説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施例の概要を示すもの
である。図２から図１５及び図１８により、本発明のは
んだボール供給・整列方法について説明する。図１８に
示すようにガラス治具は、はんだボール３が入る穴と、
はんだボール３を吸引するために設けた小さい穴を重ね
もち、これらの各穴は、半導体素子１の接続パッドの配
列と合うように設けられている。図１に示すように数時
間分のはんだボールが入るストッカー５３０１から、上
記ガラス治具のはんだボールが入る全穴に入るために必
要な数量分だけに分ける分離部と、ガラス治具の上部
（はんだボールが入る面）面に密着を可能にする機構と
一定の容積をもつホッパー（Ａ）５００１を有する振り
込みヘッド部５００と、上記ガラス治具の穴に入り余っ
たはんだボールを回収するために吸引手段と接続してい
る容器５１００を有する回収部５６０と、各部に使用さ
れる圧縮エア圧をコントロールする手段と、各部の各動
作を電気的にコントロールする制御系で構成している。

【００１８】以上によって、ガラス治具４をはんだボー
ルを吸引出来る様に固定し、（はんだボールが入る）穴
を上面に（２）、ガラス治具４の上面から前記振込みヘ
ッド５００のホッパー（Ａ）５００１をのせ、ホッパー
（Ａ）５００１へ前記分離部によって、必要数だけ分け
られたはんだボールを圧縮エア（Ａ）で送る。この時圧
縮エア（Ａ）の空気はホッパー（Ａ）５００１の下部と
ガラス治具とに設けている隙間から排除されるため、は
んだボールは、ホッパー５００１に設けられているホー
ス（Ｂ）５０２１や５０１９には行かずホッパー５００
１内にためられる。次に、圧縮エア（Ａ）をとめ、ホー
ス５０１９から圧縮エア（Ｂ）を所定圧力送り、はんだ
ボールをホッパー（Ａ）５００１内で撹乱させる。この
撹乱によりガラス治具の穴（はんだボールの入る）へ圧
縮エアの流速ではんだボールが送り込まれる。そのため
非常に短時間で繰返し送りこまれるため、穴への挿入率
は極めて高い。又、この撹乱を圧縮エア（Ｂ）を送った
り停止させたり、つまり撹乱と撹乱をやめてはんだボー
ルを一旦静止状態を繰返しても同様な効果が得られ全て
の穴に装着される時間が短縮される。次に、ガラス治具
に入れられ穴に入ったはんだボールは上記した吸引手段
によりガラス治具に吸着され、余ったものはガラス治具
の上面（但し、ホッパー５００１内）に残っている。

【００１９】この残ったはんだボールはホッパー５００
１に圧縮エア（Ｂ）でホース５０１９を通り回収容器５
１００へ回収する。

【００２０】次に本発明の主要部を含む装置全体の概要
を図１６について説明する。基台１０の上面にパレット
（図１９）を段積みしているマガジン２１を固定し、こ
のマガジン２１を上下動かして、パレットを１枚ずつ送
り出すパレット供給部２２、送り出されたパレット２０
を位置決め固定し、Ｘ及びＹ方向に移動するＸＹテーブ
ル部２３、上記パレット２０に入っている半導体素子１
を１ヶずつ取り出し、ターンテーブル部（Ａ）２６に供
給する半導体素子供給部２４、空になったパレット２０
を収納するパレット排出部２５、半導体素子１を吸着す
るためのヘッドをもつと供に所定角度ずつ間欠回転する
ターンテーブル部（Ａ）２６、と、はんだボールの入っ
ているガラス治具４を吸引と反転を可能としたヘッドを
もつと供に、所定角度ずつ間欠回転するターンテーブル
部（Ｂ）３８、前記ガラス治具４を段積み収納するガラ
スマガジン３０８を固定し、上下と間欠回転するテーブ
ルと、前記ガラスマガジン３０８からガラス治具４を１
ヶずつ取り出し、と、取り出されたガラス治具４を前記
ターンテーブル部（Ｂ）へ供給と排出を行う。ガラス治
具供給・排出部３０、前記ガラス治具４へはんだボール
を供給するはんだボール供給部５０、このガラス治具４
に入ったはんだボールと、上述した半導体素子１のパッ
トと、後述する方法により相対位置を合せた後、レーザ
によりはんだボールを溶融して、パット面に接合する位
置合せ部６０、はんだボールの接合された半導体素子１
を前記ターンテーブル部（Ｂ）から取り出し、パレット
２１へ入れる半導体排出部８０を載置している。

【００２１】また本発明の対象ワークである半導体素子
１は、半導体素子本体２ａ（半導体モジュール）とはん
だボールを接合させるパッド２ｂをピッチ０．３〜０．
５mmで数百個配列して構成している。本発明の装置は図
１７（ｂ）は前記パットに接続される直径０．１〜０．
５mmのはんだボール３を対象とし、本発明で使用される
ガラス治具４は図１８（ａ）（ｂ）に示すように、透明
なガラス本体５に、図１７（ｂ）に示した前記はんだボ
ール３が入る大きな装着穴５ａと、前記はんだボール３
を吸引するための小さな吸引穴５ｂを同心に重ね貫通穴
としたものである。かつ前記パット２と同配列に設けた
ガラス治具４である。なお、前記装着穴５ａの深さは前
記はんだボール３が入った時に、ガラス本体５より所定
量（接合の条件により決められる）とびだす様にしてい
る。

【００２２】次に、本発明の主要部であるはんだボール
の供給部、振込み部、検査部、回収部を図１から図１５
により詳細に説明する。図１及び図２（ａ），（ｂ）に
示すように、はんだボール供給部５０は、前述したター
ンテーブル部（Ｂ）３８の四角柱本体３８０１（ヘッド
部３８０の構成部品）に吸引固定されているガラス治具
４の穴５ａへ前記はんだボール３を送りこむ、振り込み
ヘッド部５００と、この振り込みヘッド部５００へ所定
量の前記はんだボール３を送るための供給部５３０と、
前記ガラス治具４の穴５a全部にはんだボール３を入れ
余ったものを回収するための回収部５６０と、前記各部
を固定し、水平に往復する水平駆動部５８０と、前記ガ
ラス治具４の穴５aに全て入っているかを検査する認識
部６１０圧縮エアの圧力をコントロールするエアコント
ロール部で構成されている。

【００２３】振り込みヘッド部５００は、図２（ａ），
（ｂ）ないし、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面である図３
（ａ）、図３（ａ）の下面図である図３（ｂ）、Ａ−Ａ
矢視図の図４（ｂ），図１（ｂ）の上面図（ａ）に示
す。

【００２４】図３（ａ）に示すように、前記ヘッド部３
８０に吸着されているガラス治具４の上面に対向して、
ガラス治具４に形成されている穴５ａ（はんだボール３
の入る）全てを充分に囲む大きさの閉空間５００９をも
つ四角体のホッパー（Ａ）５００１を閉空間形成手段と
している。前記ホッパー（Ａ）５００１の一部に円柱体
５００８を形成し、その円柱体５００８に嵌合い外形を
円錐形状とした円錐体５００７をネジ５００６で固定し
ている。この円錐体５００７の傾斜部とは、ホッパー取
付台５００４と同じ傾斜部をもたせて嵌合せている。な
お、前記ホッパー（Ａ）５００１に、前記円柱体５００
７の外周に同半径上で、円周を３等分割した位置に圧縮
バネ５００３の入る穴５００２と、これと対向して前記
ホッパー取付台５００４に穴５０１４を設け、この穴５
００２と５０１４間に前記圧縮バネ５００３を入れる。
これにより、前記ホッパー（Ａ）５００１は、通常圧縮
バネ５００３の反発力により前記ホッパー取付台５００
４の傾斜部と、円錐体５００７の傾斜部が一定の力で密
着させられている。上記において、ホッパー（Ａ）５０
０１が前記ホッパー取付台５００４より持ち上げられる
と、前記円錐体５００７の傾斜部とホッパー取付台５０
０４の傾斜部は離れて、圧縮バネだけで保持されるだけ
で自在に傾ける。よって、前記ガラス治具４の表面が傾
いていても、前記ホッパー（Ａ）５００１を持ち上げれ
ば、前記ホッパー（Ａ）５００１の底面は、前記ガラス
治具の傾斜面にならい全面が密着（一定の押力もある）
させることができる。なお、ホッパー（Ａ）５００１の
下部には、前記ガラス治具４の表面と密着した時に、圧
縮エアのみを逃がすため（はんだボールが通らない）の
溝５０２５を４ヶ所（図３（ａ），（ｂ））と、回転方
向を一定量に規制するためピン５００５を固定し、前記
ホッパー取付台５００４に設けた穴（ホッパー（Ａ）５
００１が所定量傾いても干渉しない大きさ）に入れてい
る。なお、このホッパー取付台５００５は、図４（ｂ）
及び（ａ）に示す様に、市販の上下に摺動するスライド
ユニット５２０２と、このスライドユニット５２０２の
スライドテーブル５２０７を上下させるためのエアシリ
ンダ−５２０５を支示台５２０１（前記水平駆動部５８
０に固定）に固定している。以上により、前記ホッパー
（Ａ）５００１は、通常一定の位置で保持（円錐体５０
０７の傾斜部とホッパー取付台５００４の傾斜部が嵌合
い）している。次に、これを下降させて、ガラス治具４
の上面に接触させ、更に下降させると、前記ホッパー
（Ａ）５００１は自在に傾いて、もしガラス治具４の表
面が傾いていても密着させることができる。又、この密
着は上記圧縮バネで一定の押力も持っている。

【００２５】なお、前記ホッパー（Ａ）５００１には、
前記供給部５３０からはんだボール３を前記開口部５０
０９に入れるために、ジョイント（Ａ）５０１０を設
け、ホース（Ａ）５０１８で供給部５３０と、前記閉空
間５００９からはんだボールを送り出すためにジョイン
ト（Ｂ）５０２２を設け、ホース（Ｂ）５０２１で圧縮
空気源（図１０に示す）と、はんだボールを通すために
前記閉空間５００９と接触しジョイント（Ｃ）５０１１
を設けホース（Ｃ）５０１９で前記回収部５６０とそれ
ぞれ接触している。

【００２６】以上により、振り込みヘッド部５００は、
前記ガラス治具４（吸引手段と接続）の上面に前記ホッ
パー（Ａ）５００１をのせ（一定の押力でならわせ
て）、そのホッパー（Ａ）５００１にはんだボール３が
供給されると、前記ガラス治具４の穴５ａに入る。この
時前記ホース（Ｂ）５０２１から所定量の空気圧を送る
と、はんだボール３においては、前記穴５ａに入ったも
のは吸着されるが、入らないものは、その空気圧によ
り、前記ホッパー（Ａ）５００１内ではね返ったり、又
は前後左右に動いたり、お互いに衝突したり（これを撹
乱と呼ぶ）して、はんだボールの入っていない穴に何回
もはんだボールを送ることができる。又、圧縮エアは入
れたり止めたりすることもできる。

【００２７】次に、供給部５３０は、図２（ｂ）及び図
２（ａ）のＣ−Ｃ断面図を図５に、図２（ａ）のＤ−Ｄ
矢視図を図６（ｂ）、図６（ｂ）上面図図６（ａ）に示
す。

【００２８】はんだボール３が数十万入るストッカー５
５０１（この容積は、はんだボールの大きさ、１回の補
給でどれ位の時間を持たせるかで決められる。）におい
て、はんだボール３を入れる所を円錐状とし、その中央
には、先端部に円錐を形成し上下動するボール押し上げ
軸５３０６と、外周の１ヶ所にバイブレータ５３０２を
備え、前記水平駆動部５８０に固定している。

【００２９】前記ボール押し上げ軸５３０６は、図６
（ａ）ないし（ｂ）に示す様に、支持台５３００に市販
のスライドユニット５４０２と、このスライドユニット
５４０２の上下に動く側であるスライドテーブル５４０
３を上下動させるためのエアシリンダー５４０６を固定
している。このエアシリンダー５４０６のロッド５４０
５を前記スライドテーブル５４０３と固定し、上下軸５
３０６を上下動させる。

【００３０】以上により、ストッカー５５０１に入って
いるはんだボール３は、上述した様にボール押し上げ軸
が最下降した位置から、上昇させると、ボール押し上げ
５３０６軸の先端の円錐の中へはんだボールが乗せられ
（これがはんだボールの１個分の供給量）て持ち上げら
れる。このボール押し上げ軸の上下動が前記エアシリン
ダー５４０６への動作指令（図示せず）により繰返し行
なわれる。なお、ボール押し上げ軸が最下端に下った時
に前記バイブレータ５３０２を働かせ、ストッカー５５
０１内のはんだボール３に振動を加え、はんだボール上
面がストッカーの中でほぼ平らになるようにしている。

【００３１】次に、前記ボール押し上げ軸５３０６が上
昇した時に、先端部を包みこむホッパー（Ｂ）５５０７
を前記支持台５３００に固定している。ホッパー（Ｂ）
５５０７は、前記ボール押し上げ軸５３０６の入る開口
部５５０３と、この開口部５５０３と接続（穴５５０
８）しているジョイント（Ｄ）５５０７と、前記振り込
みヘッド部５００からのホース（Ｄ）５０１８を接続し
て、はんだボールを前記開口部５５０３から、前記振り
込みヘッド部５００へ送れる様にしている。一方、前記
上下軸５３０６の先端に乗せられたはんだボールを、前
記振り込みヘッド部５００へ送るための圧縮エアを供給
するためのホース（Ｅ）５５１０と接続しているジョイ
ント（Ｅ）５００９を取付けている。以上により、上下
軸５３０６に乗せられた１回に必要な量のはんだボール
は、ホッパー（ｂ）内５５０７に入り、圧縮エアで振り
込みヘッドへ送られる。上述した動作は全て図示しない
指令により連続的に行うようにしている。

【００３２】次に、回収部５６０は、図１６及び詳細図
図７に示す。一方の口をふさぎ、一方の口にはネジを切
った円筒形状で形成している容器５１００を、前記水平
駆動部５８０に固定し、この容器５１００の一方のネジ
とかみ合う５１０６をねじこんである。このフタ５１０
６には、図示しない吸引手段とホース（Ｆ）５１２６で
接続しているジョイント（Ｆ）５１０１と、前記振り込
みヘッド部５００のジョイント（Ｃ）５０１１とホース
（Ｃ）５０１９で接続しているジョイント（Ｇ）５１０
２で構成している。前記ジョイント（Ｆ）５１０１の前
記容器５１００内に入っている所には、網５１０４が巻
きつけられており、はんだボール３が前記ジョイント
（Ｆ）５１０１を通り吸引手段に流れないようにしてい
る。

【００３３】以上により、前記振り込みヘッド部５００
から、上述した様に、圧縮エアによりはんだボールを送
ると同時に、前記図示しない吸引手段と接続しているジ
ョイント（Ｇ）５１０２から真空吸引を行い、はんだボ
ール３を前記容器５１００内に回収する。なお、回収し
たはんだボール３は、前記フタ５１０６をはずして、再
び前記ストッカー５５０１へ戻され再び使用する。

【００３４】この回収されたボール３を前記容器５１０
０内から前記ストッカー５５０１内への搬送を、前記ホ
ッパー５００１（ｂ）から、前記容器５１００から回収
する場合のように圧縮エアによって行なわせることもで
きる。

【００３５】水平駆動部５８０は、図２（ａ），（ｂ）
及び図２（ｂ）のＥ−Ｅ矢視図である図８（ｂ）の平面
図である図８（ａ）で示す。図２（ａ）の前記供給部５
３０のストッカー５５０１と、ホッパー（Ｂ）５５０７
を固定している支持台５３００と、その支持台５３００
を固定している固定台５３０１と、この固定台５３０１
を支え、台板５６１１に固定している防振ゴム５６１０
（４ヶ所）と、前記台板５６１１を水平に摺動させるた
めに、取付台５６１５（基台１０に固定）にガイドレー
ル５６１２を固定し、このガイドレール５６１２に摺動
可能にかみ合っている、スライド台５６１６を２ヶ取付
けている。この台板５６１１の摺動は、前記取付台５６
１５に固定している。エアシリンダー５６１３のロット
５６１４と前記台板５６１１を固定し、エアシリング−
５６１３への動作指令でロッド５６１４を動かして、前
記台板５６１１を摺動させる。

【００３６】以上により、上述した水平駆動部５８０は
前記振り込みヘッド部５００と供給部５３０と回収部５
６０を固定し、水平に移動し、上述したターンテーブル
部（Ｂ）３８が回転する時に、干渉しない様にしてい
る。

【００３７】第２の認識部５９０は、図１６ないし図９
（ｍ）に示す様に、前記ヘッド部３８０のガラス治具４
の真上に、認識用カメラ５９００を支持台５９０３で
（前記基台１０に固定）固定し、前記ヘッド部３８０の
下部には、照明用ランプ５９０１をホルダー５９０４
で、前記基台１０（図示せず）に固定している。以上の
構成で、前記ヘッド部３８０に吸着されたガラス治具４
の穴に、上述したはんだボール供給部５０により、はん
だボール３を入れた後に、前記照明用ランプ５９０１で
証明する。この時、前記ヘッド部３８０の前記四角柱体
３８０１に設けた貫通している。前記角穴（Ａ）３８０
２をはさんで、一方（カメラ５９００側）は前記はんだ
ボール３が入った透明なガラス治具４で、片側（照明光
５９０１側）は、前記平板３８２０に設けた前記角穴
（Ｃ）３８２７をを設け、その角穴（ｃ）３８２７をふ
さぐように接着している透明なガラス３８２９であるた
め照明光は、ヘッド部３８０を通りカメラ５９００へ届
けられる。

【００３８】以上により、前記ガラス治具４に振り込ま
れたはんだボールを透過光を用い、カメラ５９００では
んだボール３のシルエットを検出し、はんだボール３の
有無を判定し、もし、１ヶでも欠けている時は、自動で
再トライするようにしている。

【００３９】前記振り込みヘッド部５００図３でのはん
だボールの撹乱及び、供給部５３０でのはんだボール送
りの圧縮エアの圧力コントロールのための回路図を図１
０に示す。図１０で、コンプレッサー等からの圧縮エア
供給源６００１と、圧縮エアのゴミ等の除去のための市
販のエアフィルター６００２と、圧縮エアの圧力を任意
に変えることが可能な圧力コントロール６００３と、圧
力のコントロールされた圧縮エアを、必要な時に供給又
は停止するためのソレノイドバルブ６００４で、このソ
レノイドバルブ６００４から前記ヘッド部５００及び供
給部５３０へ供給する。

【００４０】以上により、ヘッド部５００及び供給部５
３０への圧縮エアの供給は、所定の一定圧力を必要な時
（図示しない制御からの指令による）に得ることができ
る。

【００４１】上述したはんだボール供給部５０の動作を
主要な構成で図１３乃至図１４の（ｔ）（ア）〜（カ）
に、はんだボールがガラス治具の穴より余ったものが回
収するまでを略図を図１１乃至図１２の（ｕ）（あ）〜
（き）に示した、以下に各々について工程順に説明す
る。

【００４２】第１工程を図１３（ｔ）（ア）に示す様
に、前記ヘッド部３８０が前記ガラス治具４を吸着して
はんだボール供給部５０へ送られてきた所であり、この
時水平駆動部５８０で前記ヘッド３８０とは干渉しない
位置に後退している。又、ボール押し上げ５３０６は上
昇し、前記ホッパー（Ｂ）５５０７にその先端を入れて
いる状態である。一方、この時はんだボール３は（図１
１（ｕ）（あ）に示す様に）多数個入っているストッカ
ー５５０１から、１回に必要な供給量に分けられた状態
である。今回においては、１回に必要な供給量は、前記
ガラス治具４の穴全てにはんだボールが入るのに必要量
の２〜２．５倍が適量であった。

【００４３】第2工程を図１３（ｔ）（イ）に示す様
に、水平駆動５８０で各部が前進させられ、振り込みヘ
ッド部５００が、前記ヘッド部３８０に吸着されている
ガラス治具４の真上に移動し、振り込みヘッド部５００
は下降させられ、ヘッド部５３０のホッパー（Ａ）５０
０１は、前記取付台５００４とはなれ、前記圧縮バネ５
００３のみで押し付けられている。よって、ホッパー
（Ａ）５００１の下面は前記ガラス治具４の上面に密着
し、かつ押し付けられている。上記の状態で、はんだボ
ール３は、供給部５３０のホッパー（Ｂ）５５０７へホ
ース（Ｄ）５５１０から圧縮エア（ａ）が供給されて、
ホース（Ｅ）５０１８を通り前記振り込みヘッド部５０
０へ送られ（図１１（ｕ）（い）から（う））る。この
時の圧縮エア（ａ）は、はんだボールが送られる最低限
の圧力（本発明においては０．１〜０．４kgｆ／cm2の
圧力）でよく、この圧縮エア（ａ）の流れは、図１１
（ｕ）（う）に（ａ）で示したように、前記ホッパー
（Ａ）５００１の下部に流路として、形成した溝５００
２（四方向）から逃げるようにし、はんだボール３が、
前記ホース（Ｃ）５０１９及びホース（Ｂ）５０２１の
方向へ流れないようにしている。１回の供給量である全
てのはんだボールが送られると、ホース（Ｅ）５５１０
からの圧縮エア（ａ）は止められる。

【００４４】第３工程では、図１３（ｔ）（ウ）に示す
様に前記ボール押し上げ軸５３０６が下げられた状態で
その他は上記第２工程と同じである。この状態で、ホー
ス（Ｂ）５０２１から圧縮エア（ｂ）をホッパー（Ａ）
５００１内に送る。この時のエアの圧力ははんだボール
３は、ホッパー（Ａ）５００１内で、ガラス治具４から
浮き上がる程度とし、はんだボールが互いに干渉し、ホ
ッパー（Ａ）５００１の側壁に当たり落る。つまりはん
だボールが、ホッパー（Ａ）５００１内で撹乱され、前
記ガラス治具４の穴５ａへ次々に入れられる。（図１２
（ｕ）（お））。このはんだボール３の撹乱は、圧縮エ
アとほぼ同じ流速で行なわれるため、ガラス治具４の穴
へは短時間に何回も繰返しはんだボール３が送りこまれ
ることになる。よって、はんだボール３の装着成功率は
極めて高い。なお、上記、圧縮エアの供給と停止を繰返
し、はんだボール３の撹乱状態を変えることと、はんだ
ボール３を前記治具４の穴５ａへ入れるのに、上述した
ように、はんだボール３を撹乱し続けて装着させるより
も、一停止状態を作り装着させた方が（図１２（ｕ）
（お）と図１４（ｔ）（カ）の繰返し）、装着完了時間
が短いことが判った。

【００４５】又、これを繰返して行うと更に短時間の装
着が終了した。

【００４６】なお、この時も圧縮エアは、前記ホッパー
（Ａ）５００１に形成した溝５００２から逃げているた
め、他のホースからはんだボールが流れない。流れても
極わずかである。以上で、前記ガラス治具４の穴全てに
はんだボールが入り、上述したヘッド部３８０の吸引手
段により吸着されている。余ったものはガラス治具４の
表面に残されている。

【００４７】第４工程では、第３工程と同じく図１４
（ｔ）（エ）の状態ある。一方はんだボール３は、第３
工程でガラス治具４の穴に全て入れられると、ホース
（Ｂ）５０２１からの圧縮エア（ｂ）は止められる。
（この時ホース（Ｅ）からの圧縮エア（ａ）も止められ
ている）。次に、図１２（ｕ）（き）に示す様に、吸引
手段に接続しているホース（Ｆ）５１２６から吸引し
（容器５１００内へ）、同時にホース（Ｂ）５０２１か
ら圧縮エア（ｂ）を送る。これにより、圧縮エア（ｂ）
は、ホース（Ｃ）５０１９を通った後、容器５１００内
を通り、ホース（Ｆ）５１２６から吸引手段へと流れ
る。そのため前記はんだボール３は、この圧縮エア
（ｂ）の流れにそって送られ、容器５１００に送りこま
れる。よって、ガラス治具４の上に余っているはんだボ
ール３は全て容器５１００に回収される。上記で、圧縮
エア（ｂ）を上述した第３工程での使用圧力と変えても
よいし、又、別の圧縮エア回路を設けて供給しても良
い。いずれにしても、上述した圧縮エア（ｂ）の流れを
上述した様な回路で流れにする様に、吸引手段の排気流
量を決めれば目的は達成される。上記により、全てのは
んだボール３が回収されると、前記圧縮エア（ｂ）止め
られる。

【００４８】第５工程では、図１４（ｔ）（オ）に示す
様に、振り込みヘッド部５００が持ち上げられ、水平駆
動部５８０により後退し、前記ヘッド部３８０と干渉し
ない位置となる。この時、はんだボール３は、ガラス治
具４の穴に入ったものは、ガラス治具４に吸着されてお
り、前記ストッカー５５０１に入っているものはバイブ
レータ５３０２で振動を掛けられ、前記ストッカー５５
０１内でほぼ平らに揃えられる。

【００４９】第６工程では、図１４（ｔ）（カ）に示す
様に、機構的動作は第５工程と同じで、前記ヘッド部３
８０に、はんだボール３を吸着しているガラス治具４に
おいて、前記ガラス治具４のはんだボール３が入るべき
穴全てについて、装着されているかを、前記カメラ５９
００で上方からみて、もし１ヶでも入っていなかった
ら、図示しない指令により、第１工程から繰返して行
う。本発明では繰返しは装着成功率が高いため１回のみ
とし、それ以上は他の原因（ガラス治具にゴミがある）
として処置するようにしている。

【００５０】上述したように、はんだボール供給部５０
は、はんだボールを多量にストッカー５５０１に入れて
おくと、１回に必要な量にわけ、それを圧縮エアではん
だボールを入れるガラス治具の所へ送り込み、そのはん
だボールを圧縮エア（ａ）で撹乱して、ガラス治具の全
ての穴へ短時間に装着させることができる。又、このガ
ラス治具４の穴へ入って余ったはんだボール３は、圧縮
エア（ｂ）と吸引手段とにより、回収して再度使用する
ようにしている。もし、ガラス治具の穴５（ａ）に１ヶ
でもはんだボールが入っていない時は、検出してそれを
補うようになっている。以上の一連の動作は制御用コン
トロールにより、全て自動で行う。

【００５１】上述したはんだボール供給方法は、以下の
方法でも達成が可能である。

【００５２】（１）上述した、はんだボール供給部５３
０及び振り込み部５００への圧縮エアの供給方法を、図
１０（ｂ）のように、図１０（ａ）において、圧縮エア
供給源６００１とエアフィルター６００２の間に、ドラ
イエアユニット７００２を取付ける（その後の回路は同
じ）。これにより、はんだボールの水分を除去するた
め、接合の信頼性の向上を画ることができる。又、図１
０（ｃ）に示すように、図１０（ｃ）の前記ドライエア
ユニット７００２の後に、ヒーター７００４を入れ積極
的に乾燥する方法でも同様である。

【００５３】（２）次に、図１０（ａ），（ｂ），
（ｃ）において、圧力コントロール６００３の後へ、静
電気除去装置７００３を入れることにより、はんだボー
ル３への静電気の滞電を防止し、はんだボール３の各部
への付着を防止することを達成できる。

【００５４】（３）その他、上述した、ドライエアー手
段、ヒーター手段、静電気除去手段は、上述した箇所で
なく各手段の目的が達成出来る所であればよく、又、各
手段の組合せも同様であるのは明らかである。

【００５５】（４）次に、はんだボールの溶融時間を短
くするために、上述したヒーターを乾燥手段としてだけ
でなく、加熱手段として使用し、一定の温度に上昇させ
る、又、加熱手段をストッカーに設けるか、予め加熱し
ておいたはんだボールをストッカーに入れ、はんだボー
ルの溶融時間を短縮する方法。

【００５６】（５）上述した圧縮エア供給源６００１を
圧縮エアでなく、Ｎ２ガス等の不活性ガスを用いて（他
は同様）はんだボールの酸化を防止したもので、上述し
た（ハ)〜（４）に用いた方法。

【００５７】（６）前記ヘッド部３８０は、ガラス治具
４をはんだボールが入る穴を上向きにして、前記穴の上
からはんだボールを装着させる方法について述べた、し
かし、この装着方法について、図１５に示す様に、前記
ヘッド部３８０を１８０度反転、つまり、ガラス治具４
をヘッド部３８０の下面に吸着し、はんだボールの入べ
き穴を下向きとして、はんだボールを下から、ガラス治
具に吹きつけ装着させる方法も可能である。以下にその
一実施例を示す。

【００５８】その方法は、前述した振り込みヘッド部５
００、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面である図３（ａ）、図３
（ａ）の下面図である図３（ｂ）、Ａ−Ａ矢視図の図４
（ｂ）、図４（ｂ）の上面図を図４（ａ）に示すものと
同構成で、動作についてもほぼ同じで、以下の点が相異
している。

【００５９】（イ）前記ヘッド部３８０及び振り込みヘ
ッド部５００を合せて、前記ヘッド部３８０の回転軸３
８３０を１８０度回転し、ヘッド部３８０を位置決め固
定した状態である。

【００６０】（ロ）前記供給部５３０からのはんだボー
ルが、ホッパー（Ｂ）５００１に入ってくる入口が、図
１２でａで示す様に、ガラス治具４に近い所（はんだボ
ール３が落下する様に）としていること。

【００６１】（ハ）撹乱用と回収用の圧縮エアの入口が
反対である。つまり、撹乱用の圧縮エアの入口が、従来
のｂが撹乱用で（ｄ）が回収用である。但し、撹乱用の
圧縮エア（ｄで示す）の前記ホッパー（Ｂ）５００１の
入口は、はんだボール３がホース（Ｃ）５０１９に入ら
ない様に、図１（Ｚ）に示す様に、網５００１ｂをリン
グ５００１ａで固定している。

【００６２】（二）はんだボールの回収時に使用する圧
縮エア（（ｂ）で示す）の入口を前記回収用（ｃで示
す）の前記ジョイント（Ｂ）５０２１と対向した位置と
している。よって、はんだボールを回収する時には、
（ｂ）から所定の液体を送り、同時に、（ｃ）から前記
回収容器５１００に回収する。

【００６３】（ホ）前記撹乱用の圧縮エア（ｄ）は、前
記ホース（ｃ）５０１９から、はんだボールが前記ガラ
ス治具４に充分に衝突する圧力としている。

【００６４】以上で説明した様に、前記供給部５３０か
ら送られてきたはんだボール（１回に必要量）を、前記
撹乱用エア（ｄ）で、前記ガラス治具に吹き上げ、ガラ
ス治具へはんだボールを吸着し、全ての穴に装着させる
方法である。その他においてはんだボールを送る手段、
回収する手段、認識手段とは今まで説明した方法と全く
同じ方法である。

【００６５】以下、本発明の主要部による半導体素子上
にバンプが自動かつ連続で行なえるようにした装置の説
明を図１９（ａ）（ｂ）から図３７により説明する。

【００６６】図１９（ａ）（ｂ）は前記半導体素子１を
所定のピッチで収納できる様に、半導体素子１が入る角
溝２０２を、所定のピッチで、かつ半導体素子１を入れ
た時に半導体素子をつかんで着脱できる深さで、平板２
０１に形成したパレット２０である。

【００６７】図２０は、前記パレット２０の両端を出し
入れ出来る溝２１０２を等ピッチで、多段に設けてい
る。又、両端の溝２１０２ａ，２１０２ｂ間は開口部を
設け、前記パレット２０に収納された半導体素子１が干
渉しないように開口部をもつとともに、外形を立方体と
したケース２１０１で構成したマガジン２１である。

【００６８】次に、パレット供給部２２は、図２１に示
す様に前記基台１０に固定している固定台２２１０に、
市販の上下動するスライドユニット２２００を取付け、
このスライドユニット２２００のスライドテーブル２２
０４に、前記マガジン２１を所定の位置に案内するガイ
ド２２０６と着脱可能に保持するマガジンホルダー２２
０５を固定している。なお、前記スライドテーブル２２
０４は、パルスモータ２２０１で、ボールネジを回転し
て、上下動（パルスモータへの回転指令で）するもので
ある。以上により、前記スライドテーブル２２０４に前
記パルスモータ２２０１に所定回転を与え上下動させる
と、前記マガジン２１を所定量上下動を行うことが出来
る。この上下動は、前記マガジン２１の中に収納されて
いるパレット２０を取り出すのに必要な量（前記マガジ
ン２１の溝２１０２（ａ），２１０２（ｂ）のピッチ）
である。

【００６９】前記マガジン２１内のパレット２０の取り
出しは、前記基台１０に固定している支持台２２２４
に、ガイドレール２３２５とエアシリンダ２２２２を固
定し、このエアシリンダ２２２２で、前記ガイドレール
２３２５と摺動可能にかみ合っているスライダ２３２１
を水平移動するようにしている。このスライダ２３２１
には前記パレット２０を押し出すための押出し板２２２
０を固定している。

【００７０】以上により、前記マガジン２１に収納され
ているパレット２０は、前記パルスモータ２２０１に回
転指令を与えることで上下動し、前記押し出板２２２０
と同じ高さにして、パレット２０（半導体素子１）がＸ
Ｙテーブル部２３で必要な時に、エアシリンダ２２２２
で前記押し出板２２２０を前進させ（点線で示す）て供
給する。次のパレット２０が必要な時は、前記パルスモ
ータ２２０１でマガジン２１をパレット２０がある位置
まで上下に移動（前記押し出板２２２０の位置と合せ）
し、前記エアシリンダ２２２２で押し出して前記ＸＹテ
ーブル部２３へ供給する。したがって、半導体１が多数
個入っているパレット２０はマガジン２１に多段階に積
まれており、これを上述した方法で、パレット２０が必
要な時（ＸＹテーブル部２３内のパッレト内に半導体素
子が全部なくなった時）順次自動で供給する様にしてい
るため、長時間連続的に半導体素子を供給することがで
きる。

【００７１】ＸＹテーブル部２３は、図２２（ａ）から
（ｃ）に示す様に、前記基台１０に固定している台数２
３００に、パルスモータでボールネジを回転させて、Ｘ
方向及びＹ方向にそれぞれ水平に所定量移動できる市販
のＸ・Ｙテーブル２３０を固定している。このＸ・Ｙテ
ーブル２３０の一方のＹテーブル２３１の移動テーブル
２３０１に、前記パレット２０が摺動可能に入る溝２３
１６をもつパレット受け台２３１５と、２本のガイド軸
をもって水平動するエアシリンダユニット２３３０を固
定している。このエアシリンダユニット２３３０の水平
動するスライダー２３１０には、水平板２３０５を固定
してあり、この水平板２３０５と上下動可能に嵌合って
いる軸２３３６と、中央にエアシリンダ２３３４（水平
板２３０５に固定）のロッド２３３５と接続している当
板２３３７を設けている。以上より当板２３３７は上下
とＹ方向はそれぞれのエアシリンダーを動かして行なわ
れる。この時上下動する量は、上昇した時に前記パレッ
ト受け台２３１５の上面２３３８に前記パレット２０が
上述したパレット供給部２２より送られてきた時に、前
記当板２３３７にパレット２０が干渉しない位置で、下
がった時は、前記パレット受け台２３１５の上面２３３
８と水平動する時に干渉しない高さとし、水平動は前記
当板２３３５が前記エアシリンダユニット２３３０でＹ
方向動し、パレット排出部２５へ受渡すことができる距
離である。

【００７２】なお、前記パレット２０は、前記パッレト
供給部２２から送られパレット受け台２３１５に乗せら
れた時に図示しない方法で一定の位置で固定される。

【００７３】以上により、パレット２０は、前記パレッ
ト供給部２２から送られ、前記Ｘ・Ｙテーブル部２３の
パレット受け台２３１５の溝２３１６に入り位置決め固
定される。次に上述したＸ・Ｙテーブル２３０でＸ方向
及びＹ方向に所定量（パレット２０に入っている半導体
素子の位置）送られる。これはＸＹテーブル部２３上に
あるパレット２０の半導体素子を１個ずつ取り出しタン
ーンテーブル部（Ａ）２６に供給する半導体素子供給部
２４を一定位置に固定し、ＸＹテーブル部２３でパレッ
ト２０を動かして、パレット内の半導体素子を取り出せ
る様にするためである。これにより、パレット２０の半
導体素子１は前記半導体素子供給部２４により１ヶずつ
取り出される。

【００７４】このパレット２０内の半導体素子１が全部
なくなると、エアシリンダユニット２３３０を作動さ
せ、当板２３３５（下降して）でパレット排出部２５へ
送り出され、新しいパレット２０（半導体素子の入っ
た）が前記パレット供給部から送りこまれる。

【００７５】なお、前記パレット排出部２５は、図１６
に示す様に機構的には、図２１に示したパレット供給部
２２とほぼ同じ（パレット２０を送り出す機構がない）
ものである。つまり、前記パレット２０の入るマガジン
２１を着脱可能に保持し、上下動する前記スライドユニ
ット２２００をパルモータで上下させ、前記ＸＹテーブ
ル部２３から送られてきたパレット２０を、前記マガジ
ン２１の溝２１０１（ａ）（ｂ）に１段ずつ入れるよう
にしたものである。

【００７６】これにより、ＸＹテーブル部２３で空（半
導体素子供給部２４により、半導体素子が取り出され
て）になったパレット２０をマガジン２１に自動で（図
示しない指令により）上下動し収納される。

【００７７】半導体素子供給部２４は、図２３（ａ）
（ｂ）に示す様に、水平に移動する水平移動部２４０
と、上下動する上下動部２４１と、２本の角柱２４００
で支えている固定台２５２０（基台１０に固定）とで構
成している。前記水平移動部２４０は、前記固定台２５
２０にガイドルール２４０１とエアシリンダー２４０３
をほぼ平行に固定している。このガイドレール２４０１
に水平に摺動可能にはめあっているスライドテーブル２
４０２と前記エアシリンダ２４０３の摺動体２５１７は
固定している。これにより、スライドテーブル２４０２
は、エアシリンダ２４０３への移動指令（図示せず）に
より、ガイドレール２４０１にそって水平に動作する。

【００７８】一方、上下動部２４１は、前記スライドテ
ーブル２４６２に取付られている。

【００７９】前記スライドテーブル２４０２にガイドレ
ール（Ａ）２４１８を垂直に固定し、このガイドレール
２４１８と垂直動可能にはめている上下テーブル２５１
９に市販のエアチェック２４１１が固定されている。こ
のエアチャック２４１１は、市販品で圧縮エアの供、排
気で開閉するもので、先端に開閉爪２４１２（ａ），２
４１２（ｂ）が開閉し、前記半導体素子１の外周をチャ
ック可能としている。なお、このエアチャック２４１１
は、前記スライドテーブル２４０２に固定している上下
用エアシリンダー２４１０のロッド２４１５に接続され
ている。

【００８０】以上により、半導体素子１をチャックする
前記エアチャック２４１１は上下と水平移動が可能であ
る。

【００８１】この水平動の一方は、前記Ｘ・Ｙテーブル
部２３のパレット２０に収納されている半導体素子１の
上であり、他方端は、ターンテーブル部（Ａ）２６のヘ
ッド部２６５の前記半導体素子１を供給する位置であ
る。この動きを前記エアシリンダー２４０３に動作指令
（図示せず）により動かすことができる。又、前記エア
シリンダー２４１０で、前記エアチャック２４１１を上
下するので、半導体素子１は、上述したＸ・Ｙテーブル
部２３から、エアチャック２４１１でつかんで持ち上
げ、ターンテーブル部２６まで運び下降させてチャック
を開いてヘッド部２６５へ供給することができる。

【００８２】ターンテーブル部（Ａ）２６は、図１６な
いし図２５に示す様に、前記基台１０に固定している回
転駆動部２６０と、回転テーブル部２６１と、ヘッド部
２６５で構成している。

【００８３】図２４（ａ）に示す回転駆動部２６０は、
市販されている４割出しのインデックスユニット２６０
０と、このインデックスユニット２６００の入力軸２６
０２及びモータ２６０１の回転軸２６０９にそれぞれタ
イミングプーリー２６０３（ａ），２６０３（ｂ）を固
定（図示せず）し、タイミングベルト２６０４で継いで
いる。したがって、モータ２６０１に図示しない方法で
回転指令を与え、図１０（ｂ）前記インデックスユニッ
ト２６００の入力軸２６０２を１回転させると、前記イ
ンデックスユニット２６００の出力軸２６０７は９０度
回転する。このモータ２６０１への回転指令と停止指令
の繰返しにより、前記インデックスユニット２６００の
出力軸２６０７は９０度ずつ間欠回転させることができ
る。又、この回転及停止指令を任意の時間に設定出来る
様にモータの制御（図示せず）が出来るため、前記出力
軸２６０７の間欠回転の回転と停止は任意に設定出来
る。

【００８４】図２５（ｂ）のヘッド部２６５は、ヘッド
本体２６５５に半球状の穴２６５９を半球体２６５１を
入れた時に密着（半球状の穴に半球体を入れすり合せ）
する様に設け、前記半球状の穴２６５９の一部に溝２６
５４を設け吸引口２６５６（ａ）（吸引手段と接続）と
接続し、吸引口２６５６に吸引手段を働かせると半球体
２６５１は、ヘッド本体２６５５に吸引される。

【００８５】一方前記半球体２６５１の中央には、貫通
穴２６５６を通し吸引口２６５６（ｂ）（吸引手段に接
続）と接続し、吸引口２６５６（ｂ）に吸引手段を働か
せると吸引力が生じる。ここには、前記半導体素子供給
部２４から前記半導体素子１がのせられ吸着される様に
なっている。

【００８６】これにより、半導体素子１を半球体２６５
１に乗せると吸引手段により吸着保持され、又その半導
体素子１に外部から偏荷重を掛けると、半球体２６５１
は傾き、偏荷重を除去すると、半球体２６５１は傾いた
まゝ前吸引力（吸引手段により発生した）で本体２６５
５に保持される。

【００８７】なお、前記本体２６５５の下部２６５７の
形状は、前記回転テーブル（Ａ）２６１９の軸心を対角
線として設けている四角形の穴（ａ）２６１２に図２５
（ａ）に点線で示すような形で合う様に形成されてお
り、前記軸２６１６で図２５（ｂ）で示すように、本体
２６５５の切欠穴２６５９に入り、前記圧縮バネ２６２
２で前記本体２６５５の下部２６５７を穴（ａ）２６１
２の、一方向に押し付け位置決めされる。なお、このヘ
ッド部２６５は、回転テーブル部２６１から着脱する時
は前記軸２６１６を図示しない方法で動作（圧縮バネを
縮めるように）本体２６５５の最下部２６６０をつかん
で持ち上げで行なう。

【００８８】以上に示したようにターンテーブル部
（Ａ）２６は、半導体素子１を上述した半導体素子供給
部２４から受取り、吸引保持され、（但し、外力により
半導体素子１を自由な角度に傾けるとそのまゝの状態で
維持）所定の時間９０°ずつ間欠回転と停止を行なうこ
とが出来る。

【００８９】つぎに、図２４（ｂ）の回転テーブル部２
６１は、前記インデックスユニット２６００の出力軸２
６０７に回転テーブル（Ａ）２６１９を図示しない方法
で強固に固定し、上述したように間欠回転する。この回
転テーブル（Ａ）２６１９の円周４等分した位置に、ヘ
ッド取付台２６１８を取付けている。

【００９０】このヘッド取付台２６１８には、回転テー
ブル（Ａ）２６１９の軸心を対角線としヘッド部２６５
が入る死角形の穴（ａ）２６１２と（図２５（ａ）参
照）、前記穴（ａ）２６１２と同軸心で９０度傾けた四
角形の穴（ｂ）２６１４と、切欠口２６２０を形成し、
前記回転テーブル（Ａ）２６１９の軸心に前記各穴
（ａ）２６１２，穴（ｂ）２６１４と切欠口２６２０を
貫通した貫通穴２６２１を設け、この貫通穴２６２１に
つば２６１５を持つ軸２６１６を通し、この軸２６１６
に圧縮バネ２６２２を入れ前記軸２６１６が、前記回転
テーブル（Ａ）２６１９の外周方向に押し付けている。

【００９１】又前記回転テーブル（Ａ）２６１９の中央
には、真空吸引手段（図示せず）と接続している分器弁
２６２３を設け、各々のヘッド部２６５へ吸引力を供給
する様にしている。以上により、前記ヘッド２６５は、
一定の位置に保持され、前記インデックスユニット２６
００で、９０°度ずつ間欠回転し各部に半導体素子１を
搬送する。

【００９２】ガラス供給、排出部３０は、図１６、図２
６、図２７、図２８又は図２９に示す様に、排出部３０
１，ハンドリング部３０４，供給部３０７，ガラスマガ
ジン３０８で構成している。

【００９３】前記ガラスマガジン３０８は、図２９に示
す様に、前記ガラス治具４の両端が入り、かつスライド
可能な巾で設けている溝３０８１（ａ），３０８１
（ｂ）を所定のピッチで数十段階に設けている治具本体
３０８０で構成している。なお、本体３０８０の前記溝
３０８１（ａ），３０８１（ｂ）間に開口部３０８２を
設け、前記ガラス治具４の出し入れ可能な大きさとし、
外形寸法は、ガラス治具４の外形寸法より若干大きくし
ている。

【００９４】排出部３０１は、図２６、図２７、図２８
に示す様に、パルスモータへの回転指令（図示しない方
法で）により、ボールネジを回して上下動するスライド
台３０２１をもつ市販のスライドユニット３０２０を、
前記基台１０に支持台３０２２で固定している。更に、
前記スライド台３０２１は、市販のインデックスユニッ
ト３０３を固定台３０１３で固定している。このインデ
ックスユニット３０３は、図示されていないモータへの
回転及び停止指令で、前記インデックスユニット３０３
の回転軸３０１１を回転（今回の場合６０度）と停止を
間欠的に行うことができる。この回転軸３０１１を中心
とした同心円上に同角度で６ヶ所に、前記ガラスマガジ
ン３０８を着脱可能に入る案内版３０１５をもつ、回転
テーブル３０１２を前記回転軸３０１１に固定し、間欠
回転するようにしている。

【００９５】以上により、回転テーブル３０１２の６ヶ
所に着脱可能に保持されているガラスマガジン３０８
を、所定のピッチ（ガラスマガジンのガラス治具の入っ
ている間隔で）ずつの上下と、回転角６０度ずつの回転
と停止を、順次繰返し自動（図示しない方法で）で行
う。

【００９６】上記した排出部３０１の前記ガラスマガジ
ン３０８へ前記ガラス治具４を入れる時は、前記ハード
リング部３０４により（ターンテーブル（Ｂ）３８より
取り出された）運ばれてきたガラス治具４は、ガラス治
具４が水平動出来る巾で設けているガイド３０３０
（ａ），３０３０（ｂ）を両側にもつガラスマガジン乗
せ台３０１９（前記基台１０に固定）に乗せられ、エア
シリンダー３０１６によって、前記ガイド３０３０
（ａ），３０３０（ｂ）の中央を摺動する押板３０１８
により、前記排出部３０１へ押込まれる（ガラスマガジ
ン３０８の溝３０８１（a），３０８１（b）内へ）。

【００９７】以上により排出３０１は、ターンテーブル
（Ｂ）３８からハンドリング部３０４により運ばれてき
た、ガラス治具４を、ガラスマガジン３０８へ１枚ずつ
押しこまれる。この時、ガラスマガジン３０８には、１
枚のガラス治具４が入ると、前記スライドユニット３０
２０を作動させてガラスマガジン３０８を下降し、順次
前記ガラスマガジン３０８の溝３０８１（a），３０８
１（b）へ入れられる。

【００９８】もし、この溝全部に入ると、全記インデッ
クスユニット３０３が１インデックス回転する。これを
６回行う。このようにして、長時間連続的にガラス治具
４を収納出来るようにしている。以上の動作は図示しな
い方法で全て連続的に行うようにしている。

【００９９】図２６（ａ）の供給部３０７は、排出部３
０１とほぼ同構造としており、前記ガラスマガジン３０
８上下動と間欠回転する回転テーブル３０１２を持って
いる。但し、ガラスマガジン３０８には、ガラス治具４
（交換用治具）が全て収納されている。

【０１００】前記ガラス治具４は、前記回転テーブル３
０１２の中央附近に、基台１０に固定している支持台３
０７１にエアシリンダー３０７２を固定し、このエアシ
リンダー３０７２のロット３０７３を水平動させて、前
記ガラスマガジン３０８内のガラス治具４をガラスマガ
ジン３０８より外へ送り出す。送り出されたガラス治具
４は、前記ロット３０７３と対向している位置に設けて
いる案内台３０７５（基台１０に固定）の溝３０７６に
入るように設定している。この様にガラス治具４は、ガ
ラスマガジン３０８より１ヶ取り出されると、上述した
ような方法で前記回転テーブル３０１２を動作させ、次
のガラス治具を取り出せる位置に移動する。１ヶのガラ
スマガジン３０８から全てのガラス治具が引き出される
と回転テーブル３０１２が１インデックス回転し、次の
ガラスマガジンへ移動し、回転テーブルにセットされて
いる全てのガラス治具がなくなるまで自動で行なえるよ
うになっている。

【０１０１】なお、ハンドリング部３０４の２本のアー
ムの停止位置は、一方のアームは当初前記ターンテーブ
ル部（Ｂ）３８のガラス治具４の取り出せる位置の真上
と、他方のアームは、前記供給部３０７の前記案内台３
０７５に送り出されているガラス治具４の真上に所定の
高さに位置し、その後の図示しない指令により、前記ア
ームが下降し２本のアーム３０４２（ａ），（ｂ）に設
けている吸着パット３０４５でガラス治具４を吸着し上
昇し、アーム３０４２を揺動，下降し、一方のガラス治
具は、前記ターンテーブル部（Ｂ）３８へ、他方は排出
部３０１へ送りこまれる。これによりガラス治具は交換
される、これを繰返し行うことが出来る。

【０１０２】次に、ハンドリング部３０４は、圧縮エア
により上下動と、９０度の揺動を繰返し行える軸３０４
０をもつ市販のピックフンドプレースユニット３０４１
で、前記軸３０４０には、９０度の開き角をもつ２本の
アーム３０４２（ａ），３０４２（ｂ）をもつ揺動アー
ム３０４３を固定し、このアーム３０４２（ａ），３０
４２（ｂ）の先端には、前記軸３０４０から同センター
に吸引手段（図示せず）と接続している。吸着パット３
０４５が取付けてある。この吸着パット３０４５で吸引
手段と接続し前記ガラス治具４の中央を吸引し、前記揺
動アーム３０４３で持ち上げ、揺動（９０度）、下降を
行い吸引手段と図示しない方法で切り離して、吸引力を
除去（ガラス治具が離れる）する。これを自動（図示し
ない）で繰返し行なわれる。

【０１０３】以上示したようにガラス供給・排出部３０
は、前記ターンテーブル部（Ｂ）３８より、前記ガラス
治具４を取り出し（１回ないし数回使用されたもの），
新しいものと交換するものである。もし、ガラス治具４
が前記半導体素子１のバンプ形成時等による汚れ等がな
い時は、ガラス供給・排出部３０を使用しなくてもよい
のは明らかである。

【０１０４】ターンテーブル部（Ｂ）３８は、図１６、
図３０，図３１、図３２及び図３３に示す様に、ヘッド
部３８０，真空切り替え部４００，回転テーブル部４２
０で構成している。

【０１０５】ヘッド部３８０は、図３０（ｃ）に示す様
に四角柱体３８０１に、貫通した角穴（Ａ）３８０２
と、この角穴（Ａ）３８０２を囲んで四角柱体３８０１
の所定の深さで溝３８０２及び溝３８０３には吸引手段
（図示せず）と流路（Ａ）３８０６，流路（Ｂ）３８０
７で連給している。なお、角穴（Ａ）３８０２の大きさ
は、前記ガラス治具４より小さく前記ガラス治具４に入
っているはんだボール３の配列されている面積より大き
く溝３８０３のコの字状の大きさは、角穴（Ａ）３８０
２より大きく、前記ガラス治具４の外径より小さくなる
ようそれぞれ形成している。

【０１０６】次に前記流路（Ｂ）３８０７の特定の位置
に、流路３８０７をはさんで上下にＯリング３８１３
と、そのＯリング３８１３をフランジ３８１５，３２１
６で固定し上下動可能に、真空切替え用軸３８１２を設
けている。この軸３８１２を動かすことにより、前記角
穴（Ａ）３８０２及び前記溝３８０３への吸引手段との
遮断と接続の切替えを行う、例えば図３０の状態では、
前記軸３８１２の小穴３８１７と流路（Ｂ）３８０７で
角穴（Ａ）３８０２及び流路Ａ３８０６で溝３８０３の
両方ともに穴３８３１で吸引手段と接続している状態で
あり、これを下げると前記軸３８１２の小穴３８１７が
防がれ角穴（Ａ）３８０２吸引手段と遮断され、溝３８
０３は吸引手段と遮断された状態となる。

【０１０７】次に図３０に示すように前記四角柱体３８
０１の一方面３８０１（ａ）（コの字状の溝３８０３を
切ってある（ａ）面）は平面とし、これと平行な反対面
３８０１（ｂ）・（ｂ）面は、前記角穴（Ａ）３８０２
と同じ大きさで角穴（Ｂ）３８２３（ａ）と角穴（ｃ）
３８２３（ｂ）（図３１、図３２参照）を所定のピッチ
で設け、一方の角穴（ｃ）３８２３（ｂ）は透明なガラ
ス３８２７を接着している平板３８２０をのせており、
この平板３８２０を、摺動出来るようにガイドするガイ
ド版３８２１と、この平板３８２０を一方向に引張るた
めの、引張りバネ３８２５と、このバネ３８２５を掛け
るためのバネ掛け３８２６（ａ），３８２６（ｂ）と前
記平板３８２０を摺動する時に使用されるピン３８２２
で構成している。なお、この平板３８２０は、通常は前
記引張バネ３８２５により、透明なガラス３８２７を接
着している角穴（ｃ）３８２３（ｂ）が前記四角柱体３
８０１の角穴（Ａ）３８０２と合致している。これによ
り、前記平面３８０１（ａ）にはんだボール３を入れた
ガラス治具４をのせ、吸引手段と図３０の流路３８０
６、３８０７を接続すると、前記角穴（Ａ）３８０２内
は真空状態となり、前記ガラス治具４ないしはんだボー
ル３ともに吸引される。一方、図３３の平板３８２０を
後述する真空切替え部４００で前記ピン３８２２を動か
して、角穴（ｃ）３８２３（ｂ）が角穴（Ａ）３８０２
と同じ位置とすれば、四角柱体３８０１の角穴（Ａ）３
８０２内は外気と触れ解放となる。更に、前記図３１の
四角柱体３８０１の両面３８０１（ａ）及び３８０１
（ｂ）には、中央に位置決め溝３８２１をもった位置決
めガイドが設けてあり、真空切替え部４００の位置決め
ピン３８８２がはめあった時に、前記四角柱体３８０１
（ａ），３８０１（ｂ）の平面を常時一定の面となるよ
うにしている。又、この四角柱体３８０１は、中央に吸
引手段に接続している穴３８３１をもつ回転軸３８３０
に図示しない方法で軸受３８３４（前記回転テーブル部
４２０に固定されている）に回転自在に固定されてい
る。

【０１０８】なお、この回転軸３８３０は図示しない方
法で、前記四角柱体３８０１の平面３８０１（ａ），３
８０１（ｂ）を所定の位置でかつ一定の保持力で保つよ
うにしてあり、保持力以上の力を外から得ると１８０度
回転するようにしている。

【０１０９】真空切替え部４００は、水平に移動する水
平移動台４００１を固定している市販のスライドテーブ
ル４００２と、上方向に前記水平移動台４００１をロッ
ト４００３で動かすためのエアシリンダ４００４とを支
持台４０００（基台１０に固定されている）に固定して
いる。前記水平移動台４００１には、上下駆動用エアシ
リンダ４００６と上下用スライドテーブル４０１０を固
定し、このスライドテーブル４０１０のスライド側と上
下台４００８を前記エアシリンダ４００６のロット４０
０７で継いでいる。よって、前記上下台４００８は、エ
アシリンダーで前後と上下動を行うようになっており、
図３１の位置上下台４００８は後退した位置から前進し
た時は、前記真空切替え用軸３８１２の真上（この時上
下台４００８は上昇している）となり、下降指令によ
り、前記真空切替え用軸３８１２は下り上述したよう
に、角穴（Ａ）３８０２の真空吸引手段とは遮断され
る。

【０１１０】更に、前記上下台４００８には、上述した
ヘッド部３８０の平板３８２０を動かすためのエアシリ
ンダー３８４０を固定してあり図１５（ｄ）参照、この
エアシリンダー３８４０のロット３８４２に固定してい
る開閉ブロック３８４５に設けた穴３８４６に、前記平
板３８２０に固定しているピン３８２２を入れ、（この
状態は、上下台４００８が前進し下降した時）前記エア
シリンダー３８４０を動作させて、前記平板３８２０を
移動させる（前記角穴（Ａ）３８０２を外気と開放させ
る）。

【０１１１】図３０に示す回転テーブル駆動部４２０
は、基台１０に市販のモータへの回転及び停止指令（図
示せず）により、間欠回転を行う６割出し（１インデッ
クｓ回転角６０度）のインデックスユニット４２０１
と、このインデックスユニットの出力軸４２０２に固定
し、上面には、出力軸４２０２から回転テーブル４２１
０を６等分割した位置に前記ヘッド部３８０が取付ける
ことにより構成している。

【０１１２】よって、回転テーブル駆動部４２０は、前
記回転テーブル４２１０に固定されているヘッド部３８
０を、６０度ずつ回転と停止を繰返し行うことが出来
る。

【０１１３】以上により、ターンテーブル部（Ｂ）は、
前記ガラス治具４（はんだボール３も含む）の前記ヘッ
ド部３８０への吸着及び、真空切替え部４００での前記
角穴（Ａ）３８０２内の吸引手段との遮断及び外気との
開放、及びヘッド部３８０の位置決めを行う。又、前記
インデックスユニット４２０１で、前記ヘッド部３８０
を６０度ずつの回転と停止を行い、ガラス治具を順次、
次工程へ送ることができる。

【０１１４】なお、ターンテーブル部（Ｂ）３８のヘッ
ド部３８０の位置は、ヘッド部３８０はガラス治具４を
吸着し、ガラス治具４へ吸着された（はんだボール下向
きとした状態）はんだボールの配列と、前記ターンテー
ブル部（Ａ）２６のヘッド部３８０へ半導体素子が吸着
された半導体素子１のバンプの配列とが、位置合せ部６
０へ運ばれてきた時に、ＸＹ方向及びθ方向ともに後述
する方法で合うように配置される。

【０１１５】以上より、ターンテーブル部（Ｂ）３８
は、ヘッド部３８０で、一方面ではガラス治具４（はん
だボール３も含む）を吸着し、他方面にはスライドする
透明なガラスをもつ平板３８３５で構成して、真空切替
え部４００で前記吸着の切替え及び、外気開放とを行
い、はんだボール３を半導体素子１のバンプ面に接合す
る時には、上記はんだボールの吸着（ガラス治具から）
をとき、又、平板３８３５を切替えて接合する時の煙り
及び水分を外気に開放し、はんだボール３をガラス治具
４に入れて搬送する時（前記回転テーブル部４２０は吸
着する）位置合わせ部６０は、図３４，図３５（ａ），
（ｂ）及び図３６に示すようにレザー光をファイバー６
００１を通し、鏡筒６００２に送り前記ヘッド３８０へ
照射する照射部６００と前記ガラス治具４に吸着されて
いるはんだボール３の配列と前記半導体１のバンプの配
列との位置ズレ量を測定する認識部６１０と、上述した
ターンテーブル部（Ａ）２６のヘッド部２６５をつかむ
チャック部６２０と、前期チャック部６２０をθ方向
（水平方向）に回転させるθ回転部６３０，カムにより
上下動させる上下駆動部（Ａ）６４０，エアシリンダー
で上下動させる上下駆動部（Ｂ）６５０，Ｘ及びＹ方向
に動かすＸＹ駆動部６６０で構成している。

【０１１６】なお、この位置合せ部６０は、ターンテー
ブル部（Ａ）２６の半導体素子１と、ターンテーブル部
（Ｂ）３８のガラス治具４が交わる位置で、かつターン
テーブル部（Ａ）２６の下方に位置している（図１
６）。

【０１１７】照射部６００は、図３４及び図３５（ａ）
〜（ｂ）と、原理図を図３６に示す様に、図示しないレ
ーザ発振器（今回はＹＡＧレーザ使用）よりレーザ光を
ファイバー６００１を通し、鏡筒６００２に送り、前記
ヘッド３８０の角穴（Ａ）３８０２の大きさ（全てのは
んだボールを溶融可能な大きさ）としている。この鏡筒
６００２は、基台１０に固定している門型形状の台６０
１０に固定している。

【０１１８】認識部６１０は、前記ガラス治具４に吸着
されているはんだボール３の配列と前記半導体素子１の
バンプの配列されている位置のズレ量をμm単位で計測
するものである。その原理図を図１（ｃ）に示す様に、
前記ガラス治具４に吸着されているはんだボール３は前
記ヘッド部３８０で下向き（図示しない方法で反映され
てくる）で、ヘッド部３８０の上部は上述したように、
平板３８２０の角穴（Ｂ）３８２３の上に設けた透明ガ
ラス３８２７をはりつけているので、ガラス治具４に吸
着されているはんだボール３の位置は、光源６１０３の
照明光を鏡６００３で屈折してガラス治具４へ当て、そ
の光の通過状況（透明であるガラスは通過しはんだボー
ルは影となる）を平面鏡６１０２で屈折し、カメラ６１
０１で見て、それを電気的に処理し位置を計測する。

【０１１９】一方、前記ヘッド部２６５に吸着されてき
た半導体素子１のバンプ位置は、光源６１０４の照明光
を直接当て（特定の角度），バンプの表面から反射され
る陰影を平面鏡６１０２で屈折し、カメラ６１０５で見
てそれを電気的に処理し位置を計測する。

【０１２０】以上により、はんだボールの位置とバンプ
位置のズレ量をＸ・Ｙ・θそれぞれの方向について算出
（図示せず）し、以下に示す方法でそのズレを計測す
る。

【０１２１】図３５に示すように前記カメラ６１０１，
６１０５参照を両端に固定し、前記ミラー６１０２を上
述した原理にかなう位置に、前記平面鏡６１０２を配置
した角柱６１０６と、この角柱６１０６を水平動させる
ためのガイド６０１１（前記台６０１０に固定）にはめ
合せているスライドテーブル６０１２に固定し、エアシ
リンダー６０２２（前記台６０１０に固定）のロット６
０２３と接続して、シリンダー６０２２を動作させて前
記角柱６１０６を動かす。又、前記光源６１０３、６１
０１及び鏡６００３は上述した原理を達成する位置にそ
れぞれ台６０１０に固定している。

【０１２２】以上上述した様に、はんだボール３及び半
導体素子１が所定の位置に運ばれ停止された時に、前記
エアシリンダーで、カメラ６１０１，６１０５及び平面
鏡６１０２が計測位置まで移動し計測する。この計測結
果は、はんだボールの位置に対し、半導体素子１のバン
プ位置がどれ位ズレているかＸ，Ｙ，θそれぞれの方向
について、１μｍ単位で算出し後述する方法で、半導体
素子をそれぞれのズレている量について修正する。

【０１２３】図３４に示すチャック部６２０は、前記タ
ーンテーブル部（Ａ）のヘッド部２６５の下部をつかむ
ように、圧縮エアで開閉する爪（図示せず）を有するエ
アチャック６２０１に、前記チャック部２６５の下部２
６６０を挟持出来る形状で形成したアーム６２０２
（a），６２０２（b）を、前記エアチャック６２０１の
爪に固定している。よって、チャック部６２０は、半導
体素子１を吸着しているヘッド部２６５を挟持したり、
離したりすることができる。

【０１２４】θ駆動部６３０は、図３７に示すように市
販品で外周に数ヶ所の溝をもつスプライン軸６３０１
と、このスプライン軸６３０１の溝とかみ合って、（上
下可能に）いるナット６３０２と、このナット６３０２
の外周を回転しないようにはめ合っているハウジング６
３０３と、このハウジング６３０３の上下にあって、こ
のハウジング６３０３を回転自在に保持する軸受台６３
０５（上下台（Ａ）６３００に固定）で構成している。

【０１２５】一方、前記ハウジング６３０３には、ギヤ
（Ａ）６３０６を固定し、パルスモータ６３１０の回転
軸６３１０に固定されているギヤ（Ｂ）６３０７とかみ
合っている。このパルスモータ６３１０はモータブラケ
ット６３１３（前記回転軸６３１０も回転自在に保持）
で、前記上下台（Ａ）６３００に固定されている。但
し、上記ギヤ（Ａ）６３０６とギヤ（Ｂ）６３０７のギ
ヤ比を大きくとり、パルスモータの１パルス当りの回転
角を小さくし、１μｍ単位で位置を合わせられるように
している。

【０１２６】以上により、θ駆動部６３０では、前記ス
プライン軸６３０３（前記チャック部６２０を固定）
は、上下動可能で、かつパルスモータ６３１０への回転
指令により、１μｍ単位で回転を行うことができる。

【０１２７】次に、上下駆動部（Ａ）６４０は、前記上
下台（Ａ）６３００にスライドユニット（Ａ）６４０８
を、このスライドユニット（Ａ）６４０８の摺動する側
をスライド台６４０６に固定している。このスライド台
６４０６は、上方に前記スプライン軸６３０３の下部を
回転と上下自在に保持し、下方にはカムフォロ６４０９
を固定し、バネ掛け図示しない間に、引張りバネ６４１
２を設け、前記スライド台６４０６を持ち上げている。
又、このカムフォロ６４０９には、所定の曲線（今回は
変形台形曲線）で形成したカム６４０５が接触してい
る。このカム６４０５は、回転軸６４１０に固定され、
両側には回転自在に軸受け（前記スライド台６４０６の
固定）で保持され、かつモータのモータ回線軸と、ジョ
イントで接続している。以上により、モータに回転を与
えると、カム６４０５が回転し、前記チャック部６１０
がカム曲線のよって、上下動するために極めてゆるやか
な上下動が可能である。また、上記スプライン軸６３０
３は、前記引張バネ６４１２で持ち上げ手いるので、前
記ヘッド部３８０のガラス治具４に半導体素子１が接触
後も一定の押力で押し付けられている。

【０１２８】上下駆動部（Ｂ）６５０は、前記θ回転部
６３０及びチャック部６２０，上下駆動部（Ａ）６４０
が固定されている上下台（Ａ）６３００を上下に摺動す
るスライド台６４０６に固定し、支持台６５００に固定
しているガイドレール６４１５とかみ合っている。前記
上下台（Ａ）６３００は、エアシリンダ６５０６のロッ
ト６５０８と連結板６５０９接続しているため、このエ
アシリンダ６５０６（前記支持台６５００に固定）によ
り上下動することができる。なお、前記エアシリンダ６
５０６は２段階のストロークが取れるシリンダーであ
る。

【０１２９】次に、ＸＹ駆動部６６０は、市販されてい
るＸＹテーブルユニット６６００であり、パルスモータ
への回転指令でボールネジを回転し、テーブル６６０１
（前記支持台６５００を固定）をＸＹ方向に動かすもの
である。本発明においては、１μｍ単位でＸＹ方向にそ
れぞれ動かせるようにしている。

【０１３０】以上この位置合せ部６０は、上述したよう
に、ターンテーブル（Ａ）２６によって運ばれてきた半
導体素子１を受取り、Ｘ・Ｙ・θ方向に移動可能とする
ものである。このＸ・Ｙ・θ方向の移動は、図示しない
方法で、前記ターンテーブル（Ｂ）３８０に吸引されて
きたはんだボール（ガラス治具に吸着され、かつ、図示
しない方法で反転され下向きとなっている）の位置（Ｘ
・Ｙ・θ方向）と、ターンテーブル部（Ａ）２６によっ
て運ばれてきた半導体素子のパット位置（Ｘ・Ｙ・θ方
向）とのズレ量を測定し（前記はんだボールの位置を基
準として）てそのズレた量を、この位置合せ部６０で上
昇した方法で動かしている。次に、位置合せ後上昇し、
ガラス治具のはんだボールと半導体素子を密着させる。

【０１３１】以上により位置合せ密着された状態で、図
２に示したレーザユニットで照射するが、この時、前記
ヘッド部３８０の四角柱体３８０１に吸着されたガラス
治具は下向き（はんだボールも同じ）で、四角柱体３８
０１の角穴（Ａ）３８０２内は吸引手段とは遮断（但し
溝３８０３は吸引状態）され、かつ、前記平板３８２０
は摺動し、角穴（Ａ）３８０２内は外気と開放状態とし
てレーザ照射により溶融されたはんだボールが、吸引力
のない状態で半導体素子のパット面に接合するようにし
ている。このようにして、パット面にはんだボールが接
合されると、位置合せ部のチャックが下降し、（カム及
びエアシリンダーのより）半導体素子はガラス治具面４
から離れ、前記ターンテーブル（Ａ）２６へ戻される。
一方、はんだボールのないガラス治具は、ターンテーブ
ル（Ｂ）で次工程へ送られる。

【０１３２】次に、半導体排出部８０は、図１６に示す
様に、上述した、半導体素子供給部２４（図２３）と、
パレット供給部２２（図２１）と、ＸＹテーブル部２３
（図２２）と、パレット２０を受けとるパレット受け台
９００で構成している。よって、前記ターンテーブル
（Ａ）２６で運ばれてきた半導体素子は、前記半導体素
子供給部２４でＸＹテーブル部２３のパレット２０（但
しパレット供給部２２内のマガジン２１内へのパレット
はなにも入っていないものが収納されている）内に１ヶ
ずつ収納され、パレット２０の角溝２０２の全てに入る
と、前記パレット受け台９００に自動で送られる。

【０１３３】以上説明したように、本発明の微小粒体装
着装置によれば、半導体モジュールの１つの面上に高密
度でバンプを形成できるので、本発明の装置により生産
されたフリップチップ方式による半導体モジュールは、
大型計算機、通信機（電子交換機）及び高速電機信号測
定装置内等の基板上に搭載され、それぞれの処理能力を
向上させることができる。

【０１３４】

【発明の効果】本発明の装置によれば、（１）治具への
穴への装着時、圧縮エアの乱流ではんだボールを撹乱さ
せ、装着させたい方へはんだボールの供給（振り込み）
を短時間に繰返し行うために極めて装着成功率が高い、
（２）はんだボールの供給及び回収が圧縮エアと吸引手
段とによる気体の流れで行うため、極めて高速に行うこ
とができる。又、はんだボールに機械的力を加えないた
めに、はんだボールへの損傷もない。（３）数時間分を
ストッカーに入れて、それを１回に必要な数量に分け
て、供給するため、長時間連続運転ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるはんだボール装着装置
のはんだボール供給部、振り込み部、回収部を示した簡
略図。

【図２】（ａ）は、はんだボール供給部の上面図、
（ｂ）は、同じく主面図。

【図３】（ａ）は、振込みヘッド部の断面図、（ｂ）
は、同じくその下面図。

【図４】（ａ）は、図２の矢印Ａから見た場合の上面
図、（ｂ）は、同じく図２の矢印Ａから見た正面図。

【図５】供給部断面図。

【図６】図２（ａ）のＤ−Ｄ矢視図。

【図７】回収部の断面図。

【図８】（ａ）は、水平駆動部の平面図、（ｂ）は同じ
く図２（ｂ）のＥ−Ｅ矢視図。

【図９】第２の認識部を示す図。

【図１０】はんだボールの撹乱、供給部の圧縮空気の圧
力を制御するための回路図。

【図１１】（ｕ）（あ）〜（え）は、はんだボールを供
給し、回収するまでの略図。

【図１２】（ｕ）（お）〜（か）は、はんだボールを供
給し、回収するまでの略図。

【図１３】（ｔ）（ア）〜（ウ）は、はんだボールの供
給部の主要な構成を示す図。

【図１４】（ｔ）（エ）〜（カ）は、はんだボールの供
給部の主要な構成を示す図。

【図１５】図３に示した振込み部を上下逆に示した図、
図１３は、本発明を使用した装置の全体図。

【図１６】本発明を使用した装置の全体図。

【図１７】（ａ），（ｂ）は、本発明を対象としたワー
クを示した図。

【図１８】（ａ），（ｂ）は、本発明の対象部品の装着
用治具を示した図。

【図１９】（ａ），（ｂ）は、対象ワークを入れるパレ
ットを示した図。

【図２０】前記パレットを収納するマガジンを示した
図。

【図２１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、前記パレットを
供給する供給部を示した図。

【図２２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、前記パレットを
ｘ，ｙ方向に動かすｘ、ｙテーブル部を示した図。

【図２３】（ａ），（ｂ）は、対象ワークを搬送する半
導体素子供給部を示した図。

【図２４】（ａ），（ｂ）は、対象ワークを吸着搬送す
るターンテーブル部（Ａ）を示した図。

【図２５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、前記ターンテー
ブル部（Ａ）のヘッド部の詳細図。

【図２６】前記装着用ガラス治具を交換するためのガラ
ス治具供給、排出部を示したその正面図。

【図２７】図２６の側面図。

【図２８】図２６のＢ矢視図。

【図２９】ガラス治具供給、排出部のガラス治具用マガ
ジンを示した斜視図。

【図３０】（ａ）は、前記ガラス治具を吸着搬送するタ
ーンテーブル部（Ｂ）を示した側面図、（ｂ）は、同じ
くその上面図。

【図３１】前記ターンテーブル（Ｂ）に装着され前記ガ
ラス治具を吸着しているヘッド部の詳細図。

【図３２】前記ターンテーブル（Ｂ）に装着され前記ガ
ラス治具を吸着しているヘッド部の詳細図。

【図３３】（ａ）は、ヘッド部の上面図、（ｂ）は、同
じくその下面図。

【図３４】接合する駆動部を示した図。

【図３５】（ａ），（ｂ）は、ガラス治具のはんだボー
ルの配列と半導体モジュールの接続パッドの配列との位
置ズレを検出する視覚用カメラを示した図。

【図３６】はんだボールの配列と半導体モジュールの接
続パッドの配列との位置ズレを測定する原理図。

【図３７】（ａ），（ｂ）は、接合する駆動部を示した
図。

【図３８】本発明の装着方法を用いて作られるフリップ
チップ方式のよる半導体モジュールの斜視図。

【図３９】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、従来技
術によるはんだボール整列方法を示した図である。

【符号の説明】

３…はんだボール、 ４…ガラス治具、 10…
基台、20…パレット、 21…マガジン、 22…
パレット供給部、24…ＸＹテーブル部、 25…半導
体供給部、２…パレット排出部、 26…ターンテー
ブル部（Ａ）、30…ガラス供給，排出部、 38…タ
ーンテーブル部（Ｂ）、50…はんだボール供給部、
60…位置合せ部、80…半導体排出部、 380…ヘ
ッド部、500…振り込みヘッド部、 530…供給部、
560…回収部、 590…認識部２、 600…照射
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深澤 秀幸 神奈川県秦野市堀山下１番 株式会社日 立製作所神奈川工場内 (56)参考文献 特開 昭62−25435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−242759（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−129446（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−295186（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−102538（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 21/60 311 H05K 3/34

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】はんだボールを乾燥し、 乾燥したはんだボールを装着治具に装着し、 装着したはんだボールをパッド上に搭載することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】はんだボールの水分を除去し、 水分を除去したはんだボールを装着治具に装着し、 装着したはんだボールをパッド上に搭載することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】はんだボールにドライエアをあて、 ドライエアをあてたはんだボールを装着治具に装着し、 装着したはんだボールをパッド上に搭載することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】請求項１から３のいずれかにおいて、 前記はんだボールを装着治具に装着する前に加熱するこ
   とを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】加熱されたはんだボールを装着治具に装着
   し、 装着したはんだボールをパッド上に搭載することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】請求項５において、 前記はんだボールへの加熱は、装着治具に装着する前に
   ヒータを通過させたエアをあてることによりなすか、ス
   トッカーに設けられたヒーターによりなすか、ストッカ
   ーに入れる前に加熱しておくことによりなすことを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】請求項１から６のいずれかにおいて、 前記はんだボールをパッド上に搭載した後、該はんだボ
   ールを溶融することを特徴とする半導体装置の製造方
   法。