JP3931215B2 - Conductive ball mounting device - Google Patents

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JP3931215B2
JP3931215B2 JP2002156213A JP2002156213A JP3931215B2 JP 3931215 B2 JP3931215 B2 JP 3931215B2 JP 2002156213 A JP2002156213 A JP 2002156213A JP 2002156213 A JP2002156213 A JP 2002156213A JP 3931215 B2 JP3931215 B2 JP 3931215B2
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mounting head
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誠 岩田
圭 池田
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性ボール搭載装置の改良に関するもので、主として搭載ヘッドの導電性ボール保持面に保持された不要な導電性ボールを除去する装置を主眼に開発されたものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より導電性ボール搭載装置において、搭載前の搭載ヘッドに吸着保持された不要導電性ボール(エキストラボール、ダブルボール等)を検出手段で検査して除去する方法や、導電性ボールを被搭載物に搭載した後の搭載ヘッドに残された不要導電性ボール(リメインボール等)を検出して除去する方法は存在した。
【0003】
しかし、搭載前の不要導電性ボールの検出にしても、又、搭載後の不要導電性ボールの検出にしても、不要導電性ボールの有無に関する検出のみであって、その位置を検出して除去するものは存在しなかった。
【0004】
又、不要導電性ボールの除去手段もいくつか開示されているが、搭載ヘッド全体を対象に吸引、振動付与、真空破壊、圧縮空気の吹き出し等の除去手段を作用させるものに過ぎなかった。その上、これらの除去手段では、適正吸着の導電性ボールに影響を与えないようにするため、不要導電性ボールに作用させる除去力が、搭載ヘッドの不要導電性ボールの保持力を上回ることができず、不要導電性ボールのみを確実に除去できなかった。更に、リメインボールにあっては、導電性ボールが搭載ヘッドの吸着孔に嵌り込んでいるため、上記従来の除去手段では取り除くことができなかった。従って、導電性ボール搭載装置を停止させ人手による除去作業が必要であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、検出手段に、供給部で導電性ボールを吸着保持した搭載ヘッドに余分に保持されている不要な導電性ボールの保持面上の位置、若しくは搭載部で被搭載物に導電性ボールを搭載した後の搭載ヘッドに搭載されずに保持されている不要な導電性ボールの保持面上の位置を検出させるとともに、除去手段も部分的除去手段とすることにより、検出手段にて検出された不要な導電性ボールの位置に部分的に作用して除去するものとし、導電性ボール搭載装置を停止することなく、正確、確実に不要導電性ボールを除去することが可能な導電性ボール搭載装置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】
本発明は、上記課題を解決するため、導電性ボール搭載装置に次の手段を採用する。
第1に、導電性ボールの供給部と、複数の吸着孔に導電性ボールを吸着保持する保持面を有する搭載ヘッドと、導電性ボールが搭載される被搭載物を支持する搭載部と、供給部と搭載部の間で搭載ヘッドを相対的に移動させる移動機構とを備えたものとする。
第2に、搭載ヘッドにより供給部にて保持した導電性ボールを搭載部の被搭載物に搭載する導電性ボール搭載装置とする。
第3に、保持面上の不要な導電性ボールの位置を検出する検出手段を設ける。
第4に、検出手段にて検出された位置に部分的に作用して、不要な導電性ボールを除去する部分除去手段を設ける。
第5に上記検出手段及び部分除去手段を、供給部と搭載部の間の搭載ヘッドの相対的移動経路中に設ける。
第6に、上記部分除去手段は、吸引力または噴射圧を作用させるノズルと、該ノズルを搭載ヘッドに対し相対的に横移動させる移動機構とを備える。
第7に、導電性ボール搭載前は、吸引力または噴射圧を作用させて不要な導電性ボールを除去し、導電性ボール搭載後は、上記移動機構により不要な導電性ボールに上記ノズルを当接させて除去する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図1は、半田ボール搭載装置1の全体を示す概略説明図であり、実施例では、本発明における導電性ボールとして、直径0.1mmの半田ボール2が用いられている。勿論、本発明における導電性ボールが上記半田ボール2に限定されるものではない。又、実施例では被搭載物としてウエハ31を使用しているが、他にBGA基板などのプリント配線基板であっても良いことは勿論である。
【0008】
該半田ボール搭載装置1は、図1中左方より、半田ボール2が多数貯留されているボール供給装置3と、半田ボール2を真空吸引して保持する搭載ヘッド4と、多数の半田ボール2が保持されている搭載ヘッド4の下面全体を範囲として全体的に作用して、不要な半田ボール22,23を除去する全面除去装置5と、搭載ヘッド4のX軸移動装置6(図1中左右への移動装置)と、搭載ヘッド4のZ軸移動装置7(図1中上下方向への移動装置)と、不要半田ボール22,23の位置を検出する検査カメラ8と、不要半田ボール22,23に直接的に作用して全面除去装置5より高い除去作用を発揮する部分除去装置9と、Y−Θ軸方向に移動するウエハ31が載置されるYーΘテーブル32とが設けられている。
【0009】
搭載ヘッド4のX軸移動装置6(図1中左右への移動装置)と、搭載ヘッド4のZ軸移動装置7(図1中上下方向への移動装置)とが、本発明における供給部、すなわちボール供給装置3と、搭載部、すなわちYーΘテーブル32との間で搭載ヘッド4を相対的に移動させる移動機構となる。勿論、相対的に移動可能であれば良いので、YーΘテーブル32等が移動するものであっても、両者が移動するものであっても良い。
【0010】
X軸移動装置6及びZ軸移動装置7での搭載ヘッド4の移動は、ボール供給装置3上方への移動、ボール吸着のための上下移動及びYーΘテーブル32上方への移動、ボール搭載動作のための上下移動がある。
【0011】
YーΘテーブル32は、Y軸駆動テーブル上にΘ軸駆動部が設置されており、Y軸方向(図中前後方向)及びΘ軸方向(回転方向)に平面移動可能に構成されており、搭載の際の位置合わせに用いられる。
【0012】
搭載ヘッド4は、半田ボール2を吸着保持する吸着孔15が複数マトリックス状に整列して形成されたボール保持面11が、搭載ヘッド4の下面に形成されている。搭載ヘッド4は、図示されていないバキューム源と接続されており、バキューム源からの負圧によりボール保持面11に多数形成された吸着孔15に半田ボール2を吸着保持する。
【0013】
全面除去装置5は、搭載ヘッド4のボール保持面11の不要な半田ボール22を吸引して取り除く吸引ノズルが設けられたもので、吸引ノズルは、図1前後方向にボール保持面11の幅に対応する横長なノズルで構成されたものである。尚、実施例では該吸引ノズルの吸引開口の寸法はボール保持面11の幅の長さ、具体的にはウエハ31が8インチである場合220mmの長さであり、開口幅は2mmである。
【0014】
全面除去装置5には図示されていない昇降装置が装備されている。該昇降装置による全面除去装置5の上昇と搭載ヘッド4の下降により、両者は相対的に接近し、該全面除去装置5の上方を搭載ヘッド4が、吸引ノズルの長尺方向と交差する方向に横移動することにより、搭載ヘッド4のボール保持面11に全面に存在する不要半田ボール22に作用し、不要半田ボール22を除去しようとするものである。
【0015】
尚、実施例では、全面除去装置5によるボール除去動作中の搭載ヘッド4の横移動の速度は30mm/秒であって、幅2mmの吸引ノズルが1個の不要半田ボール22に直接作用できる時間が概ね0.07秒である。この条件での吸引で、実施例では、全面除去装置5の吸引力が吸着孔15の吸引力を上回ることはなく、適正に吸着孔15に吸着された半田ボール2を除去することはない。
【0016】
検査カメラ8は、不要半田ボール22の位置を検出するもので、正確には、ボール供給装置3で半田ボール2を吸着保持した搭載ヘッド4に余分に保持されている不要な半田ボール22のボール保持面11上の位置、若しくは搭載部でウエハ31に半田ボール2を搭載した後の搭載ヘッド4に搭載されずに保持されている不要な半田ボール23のボール保持面11上の位置を検出するものである。
【0017】
すなわち、検査カメラ8による不要半田ボール22,23の検出は、搭載ヘッド4の往路(ボール搭載前の移動経路)及び復路(ボール搭載後の移動経路)の両方で行われる。図4(A)は、往路での検査カメラ8での検出した検査画像であり、適正に吸着保持された半田ボール2と余剰ボールである不要な半田ボール22がボール保持面11上に検出されている。他方図4(B)は、復路での検査カメラ8での検出した検査画像であり、搭載されなかった残存ボールが不要な半田ボール23としてボール保持面11上に検出されている。尚、図中符号15は、吸着孔である。
【0018】
ボール保持面11上の不要な半田ボール22,23の位置を対象として部分的に作用する部分除去装置9は、上面に円形の吸引口を開口した円筒形状の部分吸引ノズル10を有し、該部分吸引ノズル10は、吸引通路16を介して図示されていないバキューム源と接続されている。部分吸引ノズル10の吸引開口径は0.8mmであって、不要半田ボール22を取り囲むように位置することで不要半田ボール22のほぼ全周から流入する外気が作用するので、全面除去装置5の吸引ノズルのように短尺方向から外気が流入する場合と比較して強い除去力を得ることができる。従って、停止した状態で全面除去装置5より長く(1秒以上)吸引を行うことにより、全面除去装置5の吸引ノズルと比較して吸引開口が小さいこともあって、全面除去装置5の吸引ノズルより高い吸引力で除去でき、全面除去装置5より高い除去作用を発揮する。
【0019】
部分吸引ノズル10での、不要半田ボール22,23の除去作業は次のように行われる。往路におけるエキストラボールやダブルボール等の不要半田ボール22に対しては吸引除去が行われ、復路のリメインボール等の不要半田ボール23に対しては部分吸引ノズル10を当接させて除去する。尚、部分除去装置9には、部分吸引ノズル10の昇降のためのエアーシリンダ12と、図2中前後方向への移動のためのY軸移動機構13とが装備されている。
【0020】
図3(A)は、ボール搭載前の部分吸引ノズル10での除去動作を示す図である。同図に示されるように部分吸引ノズル10の先端は不要半田ボール22の下方を取り囲むよう位置し、吸着孔15に正規に保持されている半田ボール2のボール突出量が直径100ミクロンの半田ボール2で90ミクロン程度であるので、部分吸引ノズル10も先端を、これに干渉しない程度にできるだけボール保持面11に近づけて吸引することにより、部分吸引ノズル10先端周囲からの外気の流入速度を高めることにより確実に不要半田ボール22を除去しようとする。勿論、吸着孔15に正規に保持されている半田ボール2を除去しないため、部分吸引ノズル10の除去力は、吸着孔15の吸引力より弱くなるように設定されている。
【0021】
図3(B)は、ボール搭載後の部分吸引ノズル10での除去動作を示す図であり、ボール保持面11から突出している不要半田ボール23の上下方向において、ボール径の直径が最大となる高さ以上(ボール保持面11に当接しても良い。)に部分吸引ノズル10のノズル先端を上昇させ、部分吸引ノズル10の吸引開口の内縁で不要半田ボール23を取り囲み、吸引開口の直径分の距離を相対的に横移動させ、部分吸引ノズル10内縁に不要半田ボール23を当接させて除去する。
【0022】
実施例では、全面除去装置5、検査カメラ8、部分除去装置9は、ボール供給装置3とYーΘテーブル32の間で、搭載ヘッド4の移動経路中に設けられている。但し、本発明においては、上記移動経路は相対的なもので良い。
【0023】
次に、半田ボール搭載装置1の動作と共に部分除去装置の動作について説明する。先ず、X軸移動装置6が作動し、搭載ヘッド4はボール供給装置3上方に移動する。次に、Z軸移動装置7の作動により、搭載ヘッド4は下降し、ボール供給装置3より半田ボール2を搭載ヘッド4のボール保持面11に設けられた吸着孔15に吸着し、半田ボール2を吸着したら、再びZ軸移動装置7により上昇する。
【0024】
上昇後、搭載ヘッド4は、X軸移動装置6により、図1中右方への移動を開始し、全面除去装置5上方に至る。ここで全面除去装置5の昇降装置が作動して、搭載ヘッド4下面に接近し、ボール保持面11全面を対象とした不要な半田ボール22の除去が行われる。
【0025】
全面除去装置5の除去動作の後、搭載ヘッド4は、X軸移動装置6により、更に図1中右方への移動を継続し、検査カメラ8の上方に至る。ここで、検査カメラ8は、ボール保持面11を撮影し、、撮影データに基づく画像処理によって、ボール供給装置3で半田ボール2を吸着保持した搭載ヘッド4に余分に保持されれている不要半田ボール22のボール保持面11上の位置を認識し、検出する。
【0026】
かようにして全面除去装置5で除去できなかった不要半田ボール22が発見されると、搭載ヘッド4は部分除去装置9の上方に至り、部分除去装置9による不要半田ボール22のボール保持面11に対する部分的な除去作業が行われる。具体的には検査カメラ8の検出結果より、X軸移動装置6により搭載ヘッド4を移動させ、Y軸移動機構13により部分吸引ノズル10を移動させることで、不要半田ボール22の下方に部分吸引ノズル10を位置合わせし、部分吸引ノズル10を、エアーシリンダ12により上昇させ、不要半田ボール22に近づけ吸引力を作用させて除去するのである。
【0027】
不要半田ボール22を除去した後、搭載ヘッド4は、更に図中右方へ移動し、YーΘテーブル32のボール搭載位置上方に移動する。次に、Z軸移動装置7により搭載ヘッド4を下降させてウエハ31上にボール搭載動作を行うのである。
【0028】
ボール搭載動作の後、搭載ヘッド4はボール供給装置3へ向かう復路に入るが、復路中、検査カメラ8上方に至ったとき、検査カメラ8で認識し、搭載ヘッド4に残存する不要半田ボール23のボール保持面11上の位置を検出する。ここで、残存する不要半田ボール23が検出された場合、搭載ヘッド4が部分除去装置9上方へ移動し、部分除去装置9による不要半田ボール23のボール保持面11に対する部分的な除去作業が行われる。具体的には検査カメラ8の検出結果により、往路で行ったのと同様の動作により不要半田ボール23の位置の下方に部分吸引ノズル10を位置合わせし、エアーシリンダ12により上昇させ、残存する不要半田ボール23をその先端開口で取り囲み、X軸移動装置6により搭載ヘッド4を移動させることで、部分吸引ノズル10を残存する不要半田ボール23に当接させて除去するのである。
【0029】
その後、ボール供給装置3に搭載ヘッド4が戻り、半田ボール搭載装置1の一連の動作が完了する。一連の動作中、実施例では検査カメラ8による不要半田ボール22,23の検出を往路及び復路の2度行うものであったが、本発明は、目的に応じ何れか一方を選択しても良い。又、全面除去装置5を利用した除去動作を省略したものであっても良い。
【0030】
以上、部分除去装置9の実施例として、吸引して取り除く部分吸引ノズル10を用いる場合を示したが、本発明では、不要な導電性ボール22,23を取り除く部分除去装置9として、不要導電性ボール22,23に噴射圧を作用させて取り除く噴射ノズルを用いる場合や、不要な導電性ボール22,23に直接作用させて取り除く吸着部材や把持部材を用いる場合にも利用できるものである。
【0031】
【発明の効果】
本発明は、検出手段に、供給部で導電性ボールを吸着保持した搭載ヘッドに余分に保持されれている不要な導電性ボールの保持面上の位置、若しくは搭載部で被搭載物に導電性ボールを搭載した後の搭載ヘッドに搭載されずに保持されている不要な導電性ボールの保持面上の位置を検出させるので、部分除去手段を直接作用させることができるものとなった。
【0032】
不要導電性ボールの除去手段として部分的除去手段を採用できたので、検出手段にて検出された導電性ボールの位置に部分的に作用させることができ、導電性ボール搭載装置を停止することなく、正確、確実に不要導電性ボールを除去することが可能な導電性ボール搭載装置となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る半田ボール搭載装置の全体を示す概略説明図
【図2】部分除去装置を示す正面説明図
【図3】不要半田ボールと部分吸引ノズルとの関係を示す説明図で、(A)はボール搭載前の状態での除去動作を示し、(B)は、搭載後の除去動作を示す図である。
【図4】検出カメラでの検査画像を示す平面説明図で、(A)はボール搭載前の検査画像を示す図であり、(B)は、搭載後の検査画像を示す図である。
【符号の説明】
1......半田ボール搭載装置
2......半田ボール
3......ボール供給装置
4......搭載ヘッド
5......全面除去装置
6......X軸移動装置
7......Z軸移動装置
8.......検査カメラ
9......部分除去装置
10.....部分吸引ノズル
11.....ボール保持面
12.....エアーシリンダ
13.....Y軸移動機構
14.....吸引通路
15.....吸着孔
16.....吸引通路
22、23..不要半田ボール
31......ウエハ
32......YーΘテーブル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a conductive ball mounting apparatus, and was developed mainly for an apparatus for removing unnecessary conductive balls held on a conductive ball holding surface of a mounting head.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a conductive ball mounting device, a method for inspecting and removing unnecessary conductive balls (extra balls, double balls, etc.) adsorbed and held by the mounting head before mounting with a detecting means, or a conductive ball mounted object There has been a method of detecting and removing unnecessary conductive balls (remain balls, etc.) left on the mounting head after being mounted on.
[0003]
However, whether detecting an unnecessary conductive ball before mounting or detecting an unnecessary conductive ball after mounting, only the detection of the presence or absence of the unnecessary conductive ball is detected and the position is detected and removed. There was nothing to do.
[0004]
Several means for removing unnecessary conductive balls have also been disclosed, but they have only been used to apply removal means such as suction, application of vibration, vacuum breakage, and blowing of compressed air to the entire mounting head. In addition, in these removing means, the removal force that acts on the unnecessary conductive balls may exceed the holding force of the unnecessary conductive balls of the mounting head so as not to affect the properly attracted conductive balls. It was not possible to remove only the unnecessary conductive balls. Further, in the re-main ball, since the conductive ball is fitted in the suction hole of the mounting head, it cannot be removed by the conventional removing means. Accordingly, it is necessary to manually remove the conductive ball mounting device.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of this, the present invention provides the detection means with a position on the holding surface of an unnecessary conductive ball that is excessively held by the mounting head that holds the conductive ball by suction at the supply portion, or the mounting portion is conductive to the object to be mounted. The detection means detects the position on the holding surface of the unnecessary conductive ball held without being mounted on the mounting head after the ball is mounted, and the removal means is also a partial removal means. Conductive ball that can be removed by acting partially on the position of the unnecessary conductive ball, and can remove the unnecessary conductive ball accurately and reliably without stopping the conductive ball mounting device An object is to provide a mounting device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means for the conductive ball mounting apparatus.
1stly, the supply part of an electroconductive ball, the mounting head which has a holding surface which adsorbs and hold | maintains an electroconductive ball to a some adsorption | suction hole, the mounting part which supports the to-be-mounted object in which an electroconductive ball is mounted, supply And a moving mechanism that relatively moves the mounting head between the mounting portion and the mounting portion.
Secondly, a conductive ball mounting apparatus for mounting a conductive ball held in a supply unit by a mounting head on an object to be mounted in the mounting unit.
Third, a detecting means for detecting the position of an unnecessary conductive ball on the holding surface is provided.
Fourthly, a partial removal means is provided that partially acts on the position detected by the detection means to remove unnecessary conductive balls.
Fifth, the detection means and the partial removal means are provided in the relative movement path of the mounting head between the supply section and the mounting section.
Sixth, the partial removal means includes a nozzle that applies a suction force or an injection pressure, and a moving mechanism that moves the nozzle relatively laterally with respect to the mounting head.
Seventh, before mounting the conductive ball, the suction force or spray pressure is applied to remove the unnecessary conductive ball. After mounting the conductive ball, the nozzle is applied to the unnecessary conductive ball by the moving mechanism. Remove by touching.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing the entire solder ball mounting apparatus 1. In the embodiment, a solder ball 2 having a diameter of 0.1 mm is used as a conductive ball in the present invention. Of course, the conductive ball in the present invention is not limited to the solder ball 2. In the embodiment, the wafer 31 is used as an object to be mounted. However, it is a matter of course that a printed wiring board such as a BGA board may be used.
[0008]
The solder ball mounting device 1 includes, from the left in FIG. 1, a ball supply device 3 in which a large number of solder balls 2 are stored, a mounting head 4 that holds the solder balls 2 by vacuum suction, and a large number of solder balls 2. And the entire lower surface of the mounting head 4 that holds the entire surface, and the entire surface removing device 5 that removes unnecessary solder balls 22 and 23 and the X-axis moving device 6 of the mounting head 4 (in FIG. 1). (Moving device to the left and right), Z-axis moving device 7 for the mounting head 4 (moving device for the up and down direction in FIG. 1), inspection camera 8 for detecting the positions of unnecessary solder balls 22 and 23, and unnecessary solder balls 22 , 23 and a partial removal device 9 that exerts a higher removal action than the entire surface removal device 5 and a Y-Θ table 32 on which a wafer 31 moving in the Y-Θ axis direction is placed. ing.
[0009]
The X-axis moving device 6 (moving device to the left and right in FIG. 1) of the mounting head 4 and the Z-axis moving device 7 (moving device in the vertical direction in FIG. 1) of the mounting head 4 are the supply unit in the present invention. That is, the moving mechanism moves the mounting head 4 relatively between the ball supply device 3 and the mounting portion, that is, the Y-Θ table 32. Of course, it suffices if it is relatively movable, so that the Y-Θ table 32 or the like may move, or both of them may move.
[0010]
The movement of the mounting head 4 in the X-axis moving device 6 and the Z-axis moving device 7 is as follows: the upward movement of the ball supply device 3; the vertical movement for attracting the ball; the upward movement of the Y-Θ table 32; There is up and down movement for.
[0011]
The Y-Θ table 32 has a Θ-axis drive unit installed on the Y-axis drive table, and is configured to be movable in the Y-axis direction (front-rear direction in the figure) and Θ-axis direction (rotation direction). Used for alignment when mounting.
[0012]
In the mounting head 4, a ball holding surface 11 in which a plurality of suction holes 15 for sucking and holding the solder balls 2 are arranged in a matrix is formed on the lower surface of the mounting head 4. The mounting head 4 is connected to a vacuum source (not shown), and sucks and holds the solder balls 2 in the suction holes 15 formed in the ball holding surface 11 by the negative pressure from the vacuum source.
[0013]
The entire surface removal device 5 is provided with a suction nozzle that sucks and removes unnecessary solder balls 22 on the ball holding surface 11 of the mounting head 4. The suction nozzle has the width of the ball holding surface 11 in the front-rear direction of FIG. It is composed of a corresponding horizontally long nozzle. In the embodiment, the size of the suction opening of the suction nozzle is the length of the ball holding surface 11, specifically, the length of 220 mm when the wafer 31 is 8 inches, and the opening width is 2 mm.
[0014]
The entire surface removal device 5 is equipped with a lifting device (not shown). As the entire surface removing device 5 is lifted by the lifting device and the mounting head 4 is lowered, the two are relatively close to each other, and the mounting head 4 is above the entire surface removing device 5 in a direction intersecting the longitudinal direction of the suction nozzle. By moving laterally, the unnecessary solder balls 22 that act on the entire surface of the ball holding surface 11 of the mounting head 4 act on the unnecessary solder balls 22 and try to remove the unnecessary solder balls 22.
[0015]
In the embodiment, the speed of the lateral movement of the mounting head 4 during the ball removing operation by the entire surface removing device 5 is 30 mm / second, and the time during which the suction nozzle having a width of 2 mm can directly act on one unnecessary solder ball 22. Is approximately 0.07 seconds. In this embodiment, suction under this condition does not cause the suction force of the entire surface removing device 5 to exceed the suction force of the suction holes 15 and does not remove the solder balls 2 that have been properly sucked into the suction holes 15.
[0016]
The inspection camera 8 detects the position of the unnecessary solder ball 22. To be precise, the ball of the unnecessary solder ball 22 held excessively by the mounting head 4 that holds the solder ball 2 by suction with the ball supply device 3. The position on the holding surface 11 or the position on the ball holding surface 11 of the unnecessary solder ball 23 held without being mounted on the mounting head 4 after mounting the solder ball 2 on the wafer 31 at the mounting portion is detected. Is.
[0017]
That is, the detection of the unnecessary solder balls 22 and 23 by the inspection camera 8 is performed both on the forward path (movement path before mounting the ball) and the return path (movement path after mounting the ball) of the mounting head 4. FIG. 4A is an inspection image detected by the inspection camera 8 in the forward path. The solder ball 2 that is properly attracted and held and the unnecessary solder ball 22 that is a surplus ball are detected on the ball holding surface 11. ing. On the other hand, FIG. 4B is an inspection image detected by the inspection camera 8 on the return path, and the remaining balls that have not been mounted are detected on the ball holding surface 11 as unnecessary solder balls 23. In the figure, reference numeral 15 denotes an adsorption hole.
[0018]
The partial removal device 9 that partially acts on the positions of unnecessary solder balls 22 and 23 on the ball holding surface 11 includes a cylindrical partial suction nozzle 10 having a circular suction port opened on the upper surface, The partial suction nozzle 10 is connected to a vacuum source (not shown) via a suction passage 16. The suction opening diameter of the partial suction nozzle 10 is 0.8 mm, and the outside air flowing from almost the entire circumference of the unnecessary solder ball 22 acts by being positioned so as to surround the unnecessary solder ball 22. Compared with the case where outside air flows in from the short direction like a suction nozzle, a stronger removal force can be obtained. Accordingly, when the suction is stopped for longer (1 second or longer) than the entire surface removal device 5, the suction opening may be smaller than the suction nozzle of the entire surface removal device 5, and the suction nozzle of the entire surface removal device 5 It can be removed with a higher suction force and exhibits a higher removing action than the entire surface removing device 5.
[0019]
The removal operation of the unnecessary solder balls 22 and 23 by the partial suction nozzle 10 is performed as follows. Unnecessary solder balls 22 such as extra balls and double balls in the forward path are sucked and removed, and unnecessary solder balls 23 such as return balls in the backward path are removed by bringing the partial suction nozzle 10 into contact therewith. The partial removing device 9 is equipped with an air cylinder 12 for raising and lowering the partial suction nozzle 10 and a Y-axis moving mechanism 13 for moving in the front-rear direction in FIG.
[0020]
FIG. 3A is a diagram showing a removing operation at the partial suction nozzle 10 before mounting the ball. As shown in the figure, the tip of the partial suction nozzle 10 is positioned so as to surround the lower part of the unnecessary solder ball 22, and the solder ball 2 that is normally held in the suction hole 15 has a ball protrusion amount of 100 microns in diameter. 2 is about 90 microns, so that the suction speed of the external suction from the periphery of the tip of the partial suction nozzle 10 is increased by sucking the tip of the partial suction nozzle 10 as close to the ball holding surface 11 as possible without interfering with the tip. Thus, the unnecessary solder balls 22 are surely removed. Of course, the removal force of the partial suction nozzle 10 is set to be weaker than the suction force of the suction hole 15 in order not to remove the solder ball 2 normally held in the suction hole 15.
[0021]
FIG. 3B is a diagram showing the removal operation by the partial suction nozzle 10 after the ball is mounted, and the diameter of the ball diameter becomes maximum in the vertical direction of the unnecessary solder ball 23 protruding from the ball holding surface 11. The tip of the partial suction nozzle 10 is raised above the height (it may contact the ball holding surface 11), and the unnecessary solder ball 23 is surrounded by the inner edge of the suction opening of the partial suction nozzle 10 to the diameter of the suction opening. And the unnecessary solder ball 23 is removed from contact with the inner edge of the partial suction nozzle 10.
[0022]
In the embodiment, the entire surface removal device 5, the inspection camera 8, and the partial removal device 9 are provided in the movement path of the mounting head 4 between the ball supply device 3 and the Y-Θ table 32. However, in the present invention, the moving route may be a relative one.
[0023]
Next, the operation of the partial removal apparatus as well as the operation of the solder ball mounting apparatus 1 will be described. First, the X-axis moving device 6 is operated, and the mounting head 4 is moved above the ball supply device 3. Next, the mounting head 4 is lowered by the operation of the Z-axis moving device 7, and the solder ball 2 is adsorbed from the ball supply device 3 to the adsorption hole 15 provided in the ball holding surface 11 of the mounting head 4, and the solder ball 2. Is lifted by the Z-axis moving device 7 again.
[0024]
After the ascent, the mounting head 4 starts moving rightward in FIG. 1 by the X-axis moving device 6 and reaches above the entire surface removing device 5. Here, the lifting / lowering device of the entire surface removing device 5 is operated to approach the lower surface of the mounting head 4 and the unnecessary solder balls 22 are removed from the entire surface of the ball holding surface 11.
[0025]
After the removing operation of the entire surface removing device 5, the mounting head 4 continues to move further to the right in FIG. 1 by the X-axis moving device 6 and reaches above the inspection camera 8. Here, the inspection camera 8 takes an image of the ball holding surface 11 and unnecessary solder held by the mounting head 4 that holds the solder ball 2 by suction with the ball supply device 3 by image processing based on the shooting data. The position of the ball 22 on the ball holding surface 11 is recognized and detected.
[0026]
Thus, when the unnecessary solder ball 22 that cannot be removed by the entire surface removing device 5 is found, the mounting head 4 reaches above the partial removing device 9 and the ball holding surface 11 of the unnecessary solder ball 22 by the partial removing device 9. A partial removal operation is performed on. Specifically, based on the detection result of the inspection camera 8, the mounting head 4 is moved by the X-axis moving device 6, and the partial suction nozzle 10 is moved by the Y-axis moving mechanism 13, so that partial suction is performed below the unnecessary solder balls 22. The nozzle 10 is aligned, and the partial suction nozzle 10 is lifted by the air cylinder 12 and is removed by applying a suction force close to the unnecessary solder ball 22.
[0027]
After the unnecessary solder ball 22 is removed, the mounting head 4 further moves to the right in the drawing and moves above the ball mounting position of the Y-Θ table 32. Next, the mounting head 4 is lowered by the Z-axis moving device 7 to perform a ball mounting operation on the wafer 31.
[0028]
After the ball mounting operation, the mounting head 4 enters the return path toward the ball supply device 3, but when it reaches the upper side of the inspection camera 8 during the return path, the unnecessary solder ball 23 remaining on the mounting head 4 is recognized by the inspection camera 8. The position on the ball holding surface 11 is detected. Here, when the remaining unnecessary solder balls 23 are detected, the mounting head 4 moves upwardly of the partial removal device 9 and the partial removal device 9 performs a partial removal operation on the ball holding surface 11. Is called. Specifically, according to the detection result of the inspection camera 8, the partial suction nozzle 10 is aligned below the position of the unnecessary solder ball 23 by the same operation as that performed in the outward path, and is lifted by the air cylinder 12 and remains unnecessary. The solder ball 23 is surrounded by its tip opening, and the mounting head 4 is moved by the X-axis moving device 6 so that the partial suction nozzle 10 is brought into contact with the remaining unnecessary solder ball 23 and removed.
[0029]
Thereafter, the mounting head 4 returns to the ball supply device 3 and a series of operations of the solder ball mounting device 1 is completed. During the series of operations, in the embodiment, the unnecessary solder balls 22 and 23 are detected twice by the inspection camera 8 in the forward path and the backward path. However, in the present invention, either one may be selected according to the purpose. . Further, the removal operation using the entire surface removal device 5 may be omitted.
[0030]
As described above, the case of using the partial suction nozzle 10 that is removed by suction has been described as an example of the partial removal device 9. However, in the present invention, the unnecessary conductivity is removed as the partial removal device 9 that removes the unnecessary conductive balls 22 and 23. The present invention can also be used when using an injection nozzle that removes the balls 22 and 23 by applying an injection pressure, or when using an adsorption member or a gripping member that removes the balls 22 and 23 by directly acting on the unnecessary conductive balls 22 and 23.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, the detecting means is electrically conductive to the object to be mounted at the position on the holding surface of the unnecessary conductive ball held excessively by the mounting head that holds the conductive ball by suction at the supply portion, or at the mounting portion. Since the position on the holding surface of the unnecessary conductive ball held without being mounted on the mounting head after mounting the ball is detected, the partial removal means can be directly operated.
[0032]
Since the partial removal means can be adopted as the unnecessary conductive ball removal means, the position of the conductive ball detected by the detection means can be partially acted on without stopping the conductive ball mounting device. Thus, a conductive ball mounting apparatus capable of accurately and reliably removing unnecessary conductive balls is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing the entire solder ball mounting apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a front explanatory view showing a partial removing apparatus. FIG. 3 is an explanatory view showing the relationship between unnecessary solder balls and partial suction nozzles. (A) shows the removing operation before the ball is mounted, and (B) is a diagram showing the removing operation after the mounting.
FIGS. 4A and 4B are plan explanatory views showing inspection images with a detection camera, where FIG. 4A is a view showing an inspection image before mounting a ball, and FIG. 4B is a view showing an inspection image after mounting;
[Explanation of symbols]
1. . . . . . 1. Solder ball mounting device . . . . . 2. Solder balls . . . . . 3. Ball supply device . . . . . 4. Installation head . . . . . 5. Whole surface removal device . . . . . X-axis moving device 7. . . . . . Z-axis moving device 8. . . . . . . Inspection camera9. . . . . . Partial removal apparatus 10. . . . . Partial suction nozzle 11. . . . . Ball holding surface 12. . . . . Air cylinder 13. . . . . Y-axis moving mechanism 14. . . . . Suction passage 15. . . . . Adsorption hole 16. . . . . Suction passages 22, 23. . Unnecessary solder balls 31. . . . . . Wafer 32. . . . . . Y-Θ table

Claims (1)

導電性ボールの供給部と、複数の吸着孔に導電性ボールを吸着保持する保持面を有する搭載ヘッドと、導電性ボールが搭載される被搭載物を支持する搭載部と、供給部と搭載部の間で搭載ヘッドを相対的に移動させる移動機構とを備え、搭載ヘッドにより供給部にて保持した導電性ボールを搭載部の被搭載物に搭載する導電性ボール搭載装置において、保持面上の不要な導電性ボールの位置を検出する検出手段と、検出手段にて検出された位置に部分的に作用して、不要な導電性ボールを除去する部分除去手段とを、供給部と搭載部の間の搭載ヘッドの相対的移動経路中に設け、上記部分除去手段は、吸引力または噴射圧を作用させるノズルと、該ノズルを搭載ヘッドに対し相対的に横移動させる移動機構とを備え、導電性ボール搭載前は、吸引力または噴射圧を作用させて不要な導電性ボールを除去し、導電性ボール搭載後は、上記移動機構により不要な導電性ボールに上記ノズルを当接させて除去することを特徴とする導電性ボール搭載装置。  A conductive ball supply unit, a mounting head having a holding surface for sucking and holding the conductive ball in a plurality of suction holes, a mounting unit for supporting an object on which the conductive ball is mounted, a supply unit and a mounting unit In a conductive ball mounting device for mounting a conductive ball held by a mounting head on a mounting object on a mounting object, a moving mechanism for relatively moving the mounting head between Detection means for detecting the position of the unnecessary conductive ball, and partial removal means for partially removing the unnecessary conductive ball by acting on the position detected by the detection means, The partial removal means is provided in a relative movement path of the mounting head between the nozzle for applying a suction force or an injection pressure and a moving mechanism for moving the nozzle relatively to the mounting head. Before mounting the sex balls, An unnecessary conductive ball is removed by applying an attractive force or an injection pressure, and after the conductive ball is mounted, the nozzle is brought into contact with the unnecessary conductive ball and removed by the moving mechanism. Ball mounting device.
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