JP3622616B2 - 導電性ボール搭載用キャリア及び導電性ボールの搭載方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に導電性ボールを搭載するための導電性ボール搭載用キャリア及び導電性ボールの搭載方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
CSP(Chip Size Package)などの小形の基板は、サイズが小さく取り扱いにくいことから、大形のキャリアに保持させて製造ラインを搬送することが行われている。一般に1つのキャリアについて複数の基板を保持させた状態で各工程での作業や工程間の搬送を行うようになっている。導電性ボールが移載される小型の基板には、従来より複数の基板を単に保持するのみのトレイ状のキャリアが用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記トレイ状の基板を用いる場合には、導電性ボールの搭載に際し各基板自体を個別に位置決めする必要があった。このため、キャリアを搬送する搬送機構や基板を個別に位置決めする位置決め機構が複雑になり、設備コストが増大すると共に、搬送動作や位置決め時に動作不具合が生じやすいという問題点があった。
【0004】
そこで本発明は、上記問題点を解消し、簡略な機構で複数の基板に対して効率よく導電性ボールを搭載することができる導電性ボール搭載用キャリア及び導電性ボールの搭載方法を提供することを目的とする。
【0005】
【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搭載用キャリアは、金属薄板に開口部及び認識マークを形成するとともに、切り欠き部が形成されたブリッジを形成し、前記開口部の直交部は導電性ボールが搭載される基板の第1の角部を受け、この第1の角部の対角線上の第2の角部はこの対角線方向に弾性変形自在な前記ブリッジの前記切り欠き部によって前記第1の角部側へ押し付けるようにしたものである。
請求項2記載の導電性ボールの搭載方法は、キャリアに保持された複数の基板の電極に導電性ボールを搭載する導電性ボールの搭載方法であって、キャリアに開口された開口部の直交部に基板の第1の角部を受け、この第1の角部の対角線上の第2の角部はこの対角線方向に弾性変形自在に設けられたブリッジの切り欠き部によって前記第1の角部側へ押し付けることにより複数の各基板を前記キャリアに対して個別に位置決めした状態で保持させ、複数の基板分の導電性ボールを保持した搭載ヘッドを前記キャリアに形成された認識マークを認識することによりキャリアに対して相対的に位置決めし、前記複数の基板に対して搭載ヘッドにより導電性ボールを一括して搭載するようにした。
【0006】
本発明によれば、ブリッジによって基板の第1の角部を開口部の直交部に押し付けることにより基板をキャリアに対して個別に位置決めした状態で保持させ、複数の基板分の導電性ボールを保持した搭載ヘッドをキャリアに形成された認識マークを認識することによりキャリアに対して相対的に位置決めし、前記複数の基板に対して搭載ヘッドにより導電性ボールを一括して搭載することにより、導電性ボール搭載時に基板を個別に位置決めする必要がなく、簡略な機構で複数の基板に対して導電性ボールを効率よく良好な精度で搭載することができる。
【0007】
【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(a)は本発明の一実施の形態のキャリアの斜視図、図2(b)は本発明の一実施の形態のキャリアの部分平面図、図3は本発明の一実施の形態のキャリアの平面図である。
【0008】
まず図1を参照して、導電性ボールの搭載装置について説明する。図1において、搬送部10には左右1対の搬送レール11が相対して配設されている。搬送レール11上面にはベルト12が図示しない駆動手段により走行自在に装着されている。ベルト12上には導電性ボールが搭載される対象の複数の基板6を保持したキャリア1が載置される。ベルト12が走行することによりキャリア1は搬送レール11上で搬送され、導電性ボール搭載位置で位置決めされる。各基板6には、図2(b)に示すように多数の導電性ボール8が、格子状の配列パターンで搭載される。
【0009】
搬送レール11の導電性ボール搭載位置の下方には、基板の下受け部13が配設されている。下受け部13にはシリンダ14によって上下動する下受けブロック15が配設されており、下受けブロック15には吸着保持部15aがキャリア1での基板6の位置に対応して形成されている。キャリア1が搭載位置に位置決めされた状態で、下受けブロック15を上昇させることにより、吸着保持部15aは基板6の下面に当接し、真空吸着によって基板6の位置を保持する。
【0010】
搬送レール11の上方には、搭載ヘッド16が図示しない移動手段によって移動可能に配設されている。搭載ヘッド16の下面には吸着ツール17が装着されており、吸着ツール17の下面はキャリア1に保持された状態の複数の基板6の位置および導電性ボールの配列パターンに対応して、導電性ボール8を真空吸着する吸着孔が形成された吸着面となっている。すなわち、搭載ヘッド16は複数の基板6を対象とした多連型となっている。
【0011】
搬送レール11の側方には、ボール供給部18が配設されており、ボール供給部18には多数の導電性ボール8が貯溜されている。ボール供給部18に対して搭載ヘッド16を下降させて吸着孔から真空吸引することにより、各吸着孔には導電性ボール8が真空吸着される。これにより、搭載ヘッド16はキャリア1に保持された複数の基板分の導電性ボール8を真空吸着により保持する。
【0012】
そして導電性ボール8を保持した搭載ヘッド16をキャリア1の上方に移動させ、搭載ヘッド16をキャリア1に対して下降させて真空吸着を解除することにより、キャリア1に保持された状態の複数の基板6に、導電性ボール8を同時に一括して搭載する。搭載ヘッド16には、搭載ヘッド16と一体的に移動するカメラ19が装着されている。カメラ19によってキャリア1を撮像することにより、キャリア1の位置を認識する。この位置認識結果に基づいて、搭載ヘッド16の移動手段を駆動することにより、搭載ヘッド16をキャリア1に対してXY方向およびθ方向に位置決めすることができる。
【0013】
次に、図2を参照してキャリア1について説明する。図2において、キャリア1は、細長形状の金属薄板により製作されている。キャリア1には複数個の開口部2がピッチをおいて形成されており、キャリア1の両端部には複数の認識マーク1a,1bが形成されている。このキャリア1が有する開口部2は、矩形状の開口の対角線上に帯状のブリッジ3を渡したものである。この認識マーク1a,1bを搭載ヘッド16と一体的に移動するカメラ19によって認識することにより、キャリア1の位置が認識される。
【0014】
ブリッジ3の中央部には、円形部4が設けられており、円形部4にはピン穴5および略90度の切り欠き部4aが形成されている。クランプ状態では、開口部2の直交部2aは基板6の第1の角部6aを受けており、基板6の第1の角部6aの対角線上の第2の角部6bは、基板6の対角線方向(矢印a方向)に弾性変形自在な押しつけ片であるブリッジ3の切り欠き部4aによって第1の角部6a側へ押しつけられる。ピンをピン穴5に差し込んでブリッジ3を矢印a方向に強制的に弾性変形させることにより、基板6はクランプ状態を解除される。7は、開口部2に沿って設けられたスリットである。
【0015】
ここで開口部2の辺A,B(ハッチングで示す)は、基板6の位置決めの基準となる基準辺であり、基板6を直交部2aと切り欠き部4aにより対角線方向から弾性的にクランプして辺A,Bに基板6を押し当てた状態で保持することにより、基板6は正しく位置決めされる。
【0016】
図3は、キャリア1に保持された複数の基板6に対して導電性ボール8を搭載する際の位置合わせ基準を説明するものである。前述のように、キャリア1の2つの認識マーク1a,1bと各開口部2の基準辺A,Bとの相対位置を示す寸法d1,d2,d3、p1,p2,p3は、全て所定公差内に収まるようにキャリア1が製作されている。このため、キャリア1に基板6が正しく保持された状態では、各基板6は認識マーク1a,1bに対して許容誤差以内に位置決めされる。
【0017】
ここで、各基板6の外形と基板に形成された導電性ボール搭載用の電極位置との相対位置関係について説明する。導電性ボール搭載用の電極位置は必ずしも均一な位置精度で形成されているとは限らず、図3に示すように3つの基板6(1),6(2),6(3)のそれぞれのコーナ部の電極位置を示す寸法dx1,dy1、dx2,dy2、dx3,dy3は一般にばらついている。従来このような導電性ボール8が搭載される基板6の位置決め基準としては、コーナ部の電極位置が多用され、単一の基板に個別に導電性ボール8を搭載する場合には、上記ばらつきは通常導電性ボール8の位置ずれの許容範囲内に収まっており、特に問題とはされていなかった。
【0018】
しかしながら、複数の基板6に多連型の搭載ヘッド16によって同時に導電性ボールを搭載する際の位置決め基準として、特定基板(例えば両端に位置する基板)のコーナ部の電極位置を用いると、各基板毎の電極位置のばらつきによって位置ずれが重畳し、基板6によっては電極の位置ずれが許容範囲外となるおそれがある。
【0019】
そこで本実施の形態では、このようなキャリアに保持された状態の複数の基板6に多連型の搭載ヘッド16によって導電性ボール8を同時一括する際の位置決め方法として、キャリア1に形成された認識マーク1a,1bを用いる。すなわち、認識マーク1a,1bの位置をカメラ19によって認識し、この認識結果に基づいて搭載ヘッド16を位置決めする。
【0020】
これにより、搭載ヘッド16に装着された吸着ツール17の吸着孔を複数の基板6のそれぞれに所定精度範囲内で位置合わせすることができる。換言すれば、キャリア1が所定精度で製作され、キャリア1の認識マーク1a,1bの位置認識が所定精度で行われていれば、複数の基板6に対して導電性ボール8の搭載を許容範囲内の位置ずれ精度で行うことができる。
【0021】
キャリア1の製作精度の確保および認識マーク1a,1bの認識精度を所定範囲内に収めることは、既存技術によって容易に実現が可能であることから、上記方法を採用することにより、簡略な機構によって妥当な精度範囲内で、複数の基板6に対して導電性ボールを一括して効率よく搭載することが可能となる。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、ブリッジによって基板の第1の角部を開口部の直交部に押し付けることにより基板をキャリアに対して個別に位置決めした状態で保持させ、複数の基板分の導電性ボールを保持した搭載ヘッドをキャリアに形成された認識マークを認識することによりキャリアに対して相対的に位置決めし、複数の基板に対して搭載ヘッドにより導電性ボールを一括して搭載するようにしたので、導電性ボール搭載時に基板を個別に位置決めする必要がなく、簡略な機構で複数の基板に対して導電性ボールを効率よく良好な位置精度で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】(a)本発明の一実施の形態のキャリアの斜視図
(b)本発明の一実施の形態のキャリアの部分平面図
【図3】本発明の一実施の形態のキャリアの平面図
【符号の説明】
1 キャリア
1a,1b 認識マーク
6 基板
8 導電性ボール
16 搭載ヘッド
19 カメラ
Claims (2)
- 金属薄板に開口部及び認識マークを形成するとともに、切り欠き部が形成されたブリッジを形成し、前記開口部の直交部は導電性ボールが搭載される基板の第1の角部を受け、この第1の角部の対角線上の第2の角部はこの対角線方向に弾性変形自在な前記ブリッジの前記切り欠き部によって前記第1の角部側へ押し付けるようにしたことを特徴とする導電性ボール搭載用キャリア。
- キャリアに保持された複数の基板の電極に導電性ボールを搭載する導電性ボールの搭載方法であって、キャリアに開口された開口部の直交部に基板の第1の角部を受け、この第1の角部の対角線上の第2の角部はこの対角線方向に弾性変形自在に設けられたブリッジの切り欠き部によって前記第1の角部側へ押し付けることにより複数の各基板を前記キャリアに対して個別に位置決めした状態で保持させ、複数の基板分の導電性ボールを保持した搭載ヘッドを前記キャリアに形成された認識マークを認識することによりキャリアに対して相対的に位置決めし、前記複数の基板に対して搭載ヘッドにより導電性ボールを一括して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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