JP4170335B2 - ペースト塗布装置及びそれを用いたＰｏＰ用自動実装装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ペースト塗布装置及びそれを用いたＰｏＰ(Package on Package)用自動実装装置に関し、さらに詳しくは、ＢＧＡ(Ball Grid Array)、ＣＳＰ(Chip Scale Package)、フリップチップ等の半導体パッケージのボール電極にはんだペーストを塗布するペースト塗布装置、及び半導体パッケージを別の半導体パッケージ上に積み重ねて実装するＰｏＰ用自動実装装置に関する。
ＢＧＡ等の半導体パッケージには、多数のボール電極がアレイ状に突設されている。半導体パッケージをプリント配線板に表面実装するためには、はんだペーストを半導体パッケージのボール電極やプリント配線板の配線パターンにあらかじめ塗布しておく必要がある。はんだペーストの塗布方法として、従来、ディスクスキージ方式、ペーストスクリーン印刷方式、これらの併用方式などが知られている。
ディスクスキージ方式は、はんだペーストを載せたディスクを回転させることによりはんだペーストをスキージで平滑した後、はんだペーストにボール電極を浸漬することによりはんだペーストをボール電極に塗布するものであるが、次のような問題がある。すなわち、回転するディスクの平面度を調整・維持することは困難であり、また、ディスクを着脱するたびに平面度が狂うので、全てのボール電極にはんだペーストを均一に塗布することはできない。特に半導体パッケージに反りがある場合、ボール電極が部分的に浮いてしまい、はんだペーストの塗布量にばらつきが生じやすくなる。一方、ボール電極を半分まではんだペーストに浸漬すると、今度はブリッジが生じやすくなる。
ペーストスクリーン印刷方式は、プリント配線板の配線パターンに半導体パッケージの搭載前にはんだペーストをスクリーン印刷で塗布するものであるが、次のような問題がある。すなわち、配線パターンのピッチが０．３ｍｍ以下の場合には対応が困難である。また、はんだペーストの塗布量を余り多くできないので、半導体パッケージの反りによるボール電極の浮きを吸収しきれない。また、既にＳＭＣ(Surface Mount Component)が搭載されている場合には対応が困難である。特にＰｏＰモジュールのように、部品搭載側の配線パターンにはんだペーストを塗布する必要がある場合には対応が困難である。
ディスクスキージ方式とペーストスクリーン印刷方式の併用方式によれば、はんだペーストの塗布量を増やすことはできるが、コストアップは避けられない。
また、半導体パッケージの小型化・薄型化に伴い、ボール電極のピッチはますます狭くされている。これに伴い、ボール電極の径は０．４〜０．２ｍｍ程度まで微小化されているので、安定して塗布可能なはんだペーストの量は少なくなっている。
さらに、ボール電極の高さには製造上±０．１ｍｍのばらつきが生じ、かつ半導体パッケージの反りが原因で中央部と周辺部とでは±０．１ｍｍの高低差が生じる。そのため、はんだペーストの量が少なくなると、はんだペーストを全く塗布できないボール電極が部分的に生じてしまう。しかしながら、大量のはんだペーストを塗布しようとすると、今度はブリッジが生じたり、はんだペーストが基板表面に接触したりしてしまうことがある。そのため、上述した従来の方式ではんだペーストを塗布する場合は、はんだペーストの塗布後にボール電極をＸ線や目視で検査する必要がある。
これに対し、特開平１０−４１３３９号公報（特許文献１）には、フリップチップの導電性ボールにフラックスなどのペーストを転写するペースト転写装置が記載されている。このペースト転写装置は、転写エリアにおける周速度が一定となるように一定方向に循環移動する円筒状のドラムと、ペーストを貯溜しドラムにペーストを接液させる貯溜部と、転写エリアにおいてドラム上のペーストの液厚が一定になるようにドラム上のペーストの液厚を調整する板と、導電性ボールが転写エリアを横切る際、導電性ボールの移動速度とドラムの周速度とが等しくなるように導電性ボールを移動させるヘッドとを備えている。
このペースト転写装置は転写エリア内の導電性ボールだけにペーストを転写するようになっているが、上述したように導電性ボールのピッチが狭くなり、かつ径が小さくなってきた場合の対策については全く考慮されていない。
また、特開２０００−２２３９４号公報（特許文献２）の段落［００２２］には、スクレーパを水平方向に移動させてクリアランスを調整することにより、ローラの下面に付着してローラの上面まで移動するフラックスの膜厚を調整することができる旨が記載されているが、このスクレーパは容器に固定されているので、導電性ボールのピッチや径に応じて最適に調整することはできない。
特開平１０−４１３３９号公報 特開２０００−２２３９４号公報 特開２００５−１１６９１７号公報 特開昭６３−２７３４００号公報 特開平５−１３１６１０号公報 特開２０００−１９５８９７号公報 特開２０００−２２８５７５号公報 特開２００２−１８５１１７号公報
本発明の目的は、狭ピッチでかつ小径のバンプ電極であっても十分な量のはんだペーストを塗布することの可能なペースト塗布装置及びそれを用いたＰｏＰ用自動実装装置を提供することである。
課題を解決するための手段及び発明の効果
本発明によるペースト塗布装置は、半導体パッケージにアレイ状に突設されたバンプ電極（ボール電極、スタッド電極など）にはんだペーストを塗布する装置であって、筐体と、転写ローラと、ローラ駆動機構と、ペースト貯留器と、スキージと、スキージホルダと、隙間調節機構とを備える。転写ローラは、筐体に回転可能かつ水平に支持される。ローラ駆動機構は、転写ローラを回転させる。ペースト貯留器は、転写ローラの表面に供給されるべきペーストを貯留する。スキージは、転写ローラの回転軸と平行な先端縁を有し、転写ローラの表面と先端縁との間に隙間を空けて設けられる。スキージホルダは、隙間が広がる方向及び狭まる方向の一方にスキージを付勢しながら支持する。隙間調節機構は、隙間が広がる方向及び狭まる方向の他方にスキージを押動する。
このペースト塗布装置によれば、隙間調整機構により転写ローラに付着するはんだペーストの膜厚を精密に調整できるので、狭ピッチでかつ小径のバンプ電極であっても十分な量のはんだペーストを塗布することができる。
好ましくは、ペースト塗布装置はさらに、スライド機構と、コントローラとを備える。スライド機構は、転写ローラの回転軸に対して垂直方向に筐体を移動させる。コントローラは、転写ローラの表面上の接線速度が筐体の移動速度よりも遅くなるようにローラ駆動機構及び／又はスライド機構を制御する。
この場合、転写ローラによってはんだペーストがバンプ電極にしごき付けられるので、より大量のはんだペーストをバンプ電極に塗布することができる。
本発明によるＰｏＰ用自動実装装置は、第１の半導体パッケージ上にバンプ電極を有する第２の半導体パッケージを積み重ねて実装する装置であって、第１のトレイと、第２のトレイと、ペースト塗布装置と、パッケージ搬送手段とを備える。第１のトレイ上には、第１の半導体パッケージが複数並べられる。第２のトレイ上には、第２の半導体パッケージが複数並べられる。ペースト塗布装置は、第２の半導体パッケージのバンプ電極にはんだペーストを塗布する。パッケージ搬送手段は、第１の半導体パッケージを第１のトレイ上でピックアップしかつ所定の位置に載置し、第２の半導体パッケージを第２のトレイ上でピックアップしてペースト塗布装置まで搬送し、ペースト塗布装置によるはんだペーストの塗布後、所定の位置に載置された第１のパッケージ上に載置する。
ＰｏＰ用自動実装装置によれば、第２の半導体パッケージのバンプ電極にはんだペーストが塗布され、その第２の半導体パッケージが第１の半導体パッケージ上に載置されるので、２枚の半導体パッケージを効率的に積み重ねて実装することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
［ＰｏＰ用自動実装装置］
図１を参照して、本発明の実施の形態によるＰｏＰ用自動実装装置１０は、ＢＧＡ、ＣＳＰ、フリップチップ等の半導体パッケージを別の半導体パッケージ上に積み重ねて実装するもので、上段トレイ１１と、下段トレイ１２と、吸着ノズル１３〜１５と、ノズル搬送機構１６〜１８と、位置補正ユニット１９と、ペースト塗布装置（スライド機構を含む）２０と、反転取出ユニット２１と、位置決め用照明及び上下同視野カメラ光学系２２と、位置合わせ用カラーモニタ２３と、コントローラ２４とを備える。
上段トレイ１１には、上側の半導体パッケージ２５が複数並べられる。下段トレイ１２には、下側の半導体パッケージ２６が複数並べられる。吸着ノズル１３は、１つの半導体パッケージ２５の上面を吸着することにより、その半導体パッケージ２５を上段トレイ１１からピックアップして保持する。吸着ノズル１４は、１つの半導体パッケージ２６の上面を吸着することにより、その半導体パッケージ２６を下段トレイ１２からピックアップして保持する。
ノズル搬送機構１６は、吸着ノズル１３を位置補正ユニット１９まで搬送する。ノズル搬送機構１７は、吸着ノズル１４を反転取出ユニット２１まで搬送する。ノズル搬送機構１８は、吸着ノズル１５を位置補正ユニット１９から反転取出ユニット２１まで搬送する。
位置補正ユニット１９は、上側の半導体パッケージ２５をセンタリングする。位置補正ユニット１９は逆台形状のポケットを有し、ポケットの前後左右には位置決め用のテーパが形成される。前後のテーパと左右のテーパとは独立して移動できるように構成される。ペースト塗布装置２０は、上側の半導体パッケージ２５の下面にアレイ状に形成されているボール電極にはんだペーストを塗布する。
反転取出ユニット２１上では、まず下側の半導体パッケージ２６が載置され、次にその下側の半導体パッケージ２６の上に上側の半導体パッケージ２５が載置される。積み重ねられた２枚の半導体パッケージ２５，２６をアルミ板上で位置決めし、さらにその上を別のアルミ板で覆い、２枚の半導体パッケージ２５，２６を２枚のアルミ板で挟んだ状態で１８０度反転させる。
ＰｏＰ用自動実装装置１０を使用して２枚の半導体パッケージ２５，２６を積み重ねるためには、吸着ノズル１３が上側の半導体パッケージ２５を上段トレイ１１から１つピックアップした後、ノズル搬送機構１６が吸着ノズル１３を位置補正ユニット１９の上方まで搬送する。吸着ノズル１３は位置補正ユニット１９の上方で上側の半導体パッケージ２５を解放し、位置補正ユニット１９のポケット内に落下する。これにより、上側の半導体パッケージ２５は所定位置にセンタリングされる。
一方、吸着ノズル１４が下側の半導体パッケージ２６を上段トレイ１１から１つピックアップした後、ノズル搬送機構１７が吸着ノズル１４を反転取出ユニット２１の上方まで搬送する。吸着ノズル１４は反転取出ユニット２１の上方で下側の半導体パッケージ２６を解放し、反転取出ユニット２１上の所定位置に載置する。
次に、吸着ノズル１５が上側の半導体パッケージ２５を位置補正ユニット１９から再ピックアップした後、ノズル搬送機構１８が吸着ノズル１５をペースト塗布装置２０の上方まで搬送する。
吸着ノズル１５がペースト塗布装置２０の上方の所定位置で上側の半導体パッケージ２５を保持している間に、ペースト塗布装置２０は上側の半導体パッケージ２５のボール電極にはんだペーストを塗布する。詳細は後述する。
はんだペーストの塗布後、吸着ノズル１５が位置決め用照明及び上下同視野カメラ光学系２２の真上に移動し、下側の半導体パッケージ２６に対する上側の半導体パッケージ２６の位置決めを行う。その後、吸着ノズル１５が下降し、反転取出ユニット２１の上方で上側の半導体パッケージ２５を解放することにより、反転取出ユニット２１上に既に載置されている下側の半導体パッケージ２６の上に上側の半導体パッケージ２５を積み重ねる。これにより、上側の半導体パッケージ２５を下側の半導体パッケージ２６上に実装することができる。
ノズル搬送機構１６は、吸着ノズル１３を位置補正ユニット１９の上方まで搬送した後、元の位置に向けて搬送する。ノズル搬送機構１７も同様に、吸着ノズル１４を反転取出ユニット２１の上方まで搬送した後、元の位置に向けて搬送する。このとき、次にピックアップすべき半導体パッケージ２５，２６の上方の所定位置に吸着ノズル１３，１４を位置決めする必要があるが、この位置決め方法について説明する。以下では、吸着ノズル１３の位置決め方法を説明するが、吸着ノズル１４の位置決め方法も同じである。
図１及び図２を参照して、吸着ノズル１３はノズル搬送用ユニット１６１に支持され、ノズル搬送用ユニット１６１はガイドレール１６２に沿って移動する。ノズル搬送用ユニット１６１にはレバー１６３が回動可能に支持される。レバー１６３の先端部にはローラ１６４が回動可能に支持される。レバー１６３は直立するようにばね等により付勢されているので、ノズル搬送用ユニット１６１（つまり吸着ノズル１３）がノズル位置決め用ユニット１６５から解放されているときレバー１６３は直立する（図３（ａ）参照）が、ノズル搬送用ユニット１６１がノズル位置決め用ユニット１６５に拘束されているときレバー１６３は水平に横たわる（図３（ｄ）参照）。
ノズル位置決め用ユニット１６５には、ノズル搬送用ユニット１６１のローラ１６４を案内するための案内溝１６６が形成される。案内溝１６６は鉛直方向に形成され、かつ側面にローラ１６４を受け入れるための開口部１６７が形成される。ノズル位置決め用ユニット１６５は、ラックアンドピニオン機構１６８によりＸ方向に手動で移動できるように構成される。
ノズル位置決め用ユニット１６５を手動で移動して所望の位置に固定し、この状態でノズル搬送用ユニット１６１が戻ってくると、ノズル搬送用ユニット１６１のローラ１６４がノズル位置決め用ユニット１６５の開口部１６７に入る（図３（ｂ）参照）。ノズル搬送用ユニット１６１がさらに移動し続けると、ローラ１６４は案内溝１６６に沿って下降し、これによりレバー１６３が回動して倒れる（図３（ｃ）参照）。レバー１６３が９０度回動して水平に横たわると（図３（ｄ）参照）、ノズル搬送用ユニット１６１はノズル位置決め用ユニット１６５に対して移動方向に押し付けられ、位置決めされる。
そして、次にピックアップすべき半導体パッケージ２５の上方の所定位置に吸着ノズル１３が来るように、調整ノブ２７，２８を手で回すことにより上段トレイ１１をＸＹ方向に移動させる。ノズル搬送用ユニット１６１がノズル位置決め用ユニット１６５に拘束された状態で、ノズル位置決め用ユニット１６５を手動で移動させれば、ノズル搬送用ユニット１６１も一緒に移動するので、吸着ノズル１３の位置を手動で変更することができる。
このＰｏＰ用自動実装装置１０によれば、吸着ノズル１３，１４は半導体パッケージ２５，２６を載置すべき位置までは自動で搬送されるが、半導体パッケージ２５，２６をピックアップすべき位置までは手動で吸着ノズル１３，１４を搬送できるので、半導体パッケージ２５，２６をピックアップすべき位置（座標データ）をあらかじめ入力したり、半導体パッケージの品種ごとに制御プログラムを変更したりする必要がない。
［ペースト塗布装置］
図４〜図７を参照して、ペースト塗布装置２０は、筐体３０と、転写ローラ３２と、ローラ駆動機構３４と、ペースト貯留器３６と、スキージ３８と、スキージホルダ４０と、隙間調節機構４２とを備える。
転写ローラ３２は、筐体３０に回転可能かつ水平に支持される。ローラ駆動機構３４は、転写ローラ３２を矢印の方向に回転させるために、ギヤヘッド付きモータ４４と、モータ４４の駆動軸に固定された駆動プーリ４６と、転写ローラ３２の一方側に固定された駆動プーリ４８と、駆動プーリ４６及び４８に張架された動力伝達ベルト５０とを備える。
転写ローラ３２の他方側には従動プーリ５２が固定され、その下方に別の従動プーリ５４が筐体３０に回転可能に支持され、従動プーリ５２及び５４に動力伝達ベルト５６が張架される。駆動プーリ４８，４６及び動力伝達ベルト５０は転写ローラ３２の回転軸の一方側をその回転軸と直交する下方向に引っ張って加圧し、かつ、従動プーリ５２，５４及び動力伝達ベルト５６は転写ローラ３２の回転軸の他方側を一方側と同じ下方向に引っ張って加圧することにより、転写ローラ３２のがたつきを抑える。
ペースト貯留器３６は、転写ローラ３２の表面に供給されるべきはんだペーストを貯留する。ペースト貯留器３６は、はんだペーストが広がって漏れるのを防止するために、平面形状が概略コの字状のペースト溜めガイド５８をスキージ３８上に重ね、ボルトで固定することにより形成される。ペースト溜めガイド５８の内壁には転写ローラ３２の方に向かって降下するテーパが形成され、はんだペーストが最後まで転写ローラ３２の方に流れるようになっている。
スキージ３８は、転写ローラ３２の表面に付着したはんだペーストの膜厚を一定にするために、転写ローラ３２の回転軸と平行な先端縁を有し、転写ローラ３２の表面と先端縁との間に隙間を空けて設けられる。
スキージホルダ４０は、転写ローラ３２の表面とスキージ３８の先端縁との間の隙間が広がる方向（下方向）にスキージ３８を付勢しながら支持するために、筐体３０に固定された固定片６０と、断面形状が概略Ｌ字状の可動片６２と、断面形状が概略コの字状をなすように折り曲げられた板ばね６４とを備える。ペースト貯留器３６及びスキージ３８は、可動片６２の先端部上に載置される。板ばね６４の一方側は固定片６０にボルトで固定され、他方側は可動片６２にボルトで固定される。したがって、可動片６２は板ばね６４を支点とする片持ち梁をなし、その先端部は下方向に付勢される。
隙間調節機構４２は、転写ローラ３２の表面とスキージ３８の先端縁との間の隙間が狭まる方向にスキージ３８を押動するために、筐体３０に螺着された調整ねじ６６と、調整ねじ６６の頭部に突設された押動体６８とを備える。調整ねじ６６を緩める方向に回動すると、押動体６８が可動片６２を押し上げ、転写ローラ３２の表面とスキージ３８の先端縁との間の隙間が狭くなる。逆に、調整ねじ６６を締める方向に回動すると、押動体６８が下方に退き、板ばね６４の付勢力により可動片６２がこれに追随し、転写ローラ３２の表面とスキージ３８の先端縁との間の隙間が広くなる。
［ペースト塗布装置用のスライド機構］
また、ペースト塗布装置２０用のスライド機構２９は、固定ベース板７０と、固定ベース板７０上に敷設された２本のリニアガイドレール７２と、リニアガイドレール７２上をスライド可能な移動ベース板７４と、移動ベース板７４をスライドさせるベース板駆動機構７６とを備える。ペースト塗布装置は移動ベース板７４上に載置される。
ベース板駆動機構７６は、移動ベース板７４上にペースト塗布装置と一緒に載置されたステッピングモータ７８と、ステッピングモータ７８の駆動軸に固定された巻回ドラム８０と、固定ベース板７０の上方に架設された牽引ワイヤ８２と、移動ベース板７４がスライドしてどちらかの端まで到達したことを検出する両端検出ユニット（８８Ｒ，８８Ｌ，９０）とを備える。
牽引ワイヤ８２は途中で巻回ドラム８０に数回巻き付けられ、リニアガイドレール７２に沿って張設される。牽引ワイヤ８２の両端は、固定ベース板７０上に立設されたワイヤ架設金具８６に固定される。
ステッピングモータ７８が巻回ドラム８０を時計回り（図４上）に回動させると、それよりも右方（図４又は図５上）の牽引ワイヤ８２を巻き取ることにより、移動ベース板７４を右方向（図４又は図５上）にスライドさせる。これにより、移動ベース板７４上に載置されたペースト塗布装置も右方向に移動する。逆に、ステッピングモータ７８が巻回ドラム８０を反時計回りに（図４上）回動させると、それよりも左方（図４又は図５上）の牽引ワイヤ８２を巻き取ることにより、移動ベース板７４を左方向（図４又は図５上）にスライドさせる。これにより、移動ベース板７４上に載置されたペースト塗布装置も左方向に移動する。
両端検出ユニットは、フォトインタラプタ等の光センサ８８Ｒ及び８８Ｌと、各光センサ８８Ｒ，８８Ｌの隙間に抜き差しされる遮光板９０とを備える。光センサ８８Ｒ及び８８Ｌは、固定ベース板７０上に立設されたセンサ取付金具９２の両端にそれぞれ固定される。遮光板９０は、モータ４４を取り付けるためのモータ取付金具９４と一体的に形成される。
移動ベース板７４が左端（図４又は図５上）まで移動すると、遮光板９０が光センサ８８Ｌの隙間に入って光を遮断するので、光センサ８８Ｌは移動ベース板７４が左端まで移動したことを検出する。逆に、移動ベース板７４が右端（図４又は図５上）まで移動すると、遮光板９０が光センサ８８Ｒの隙間に入って光を遮断するので、光センサ８８Ｒは移動ベース板７４が右端まで移動したことを検出する。
吸着ノズル１５がペースト塗布装置２０の上方の所定位置で半導体パッケージ２５を固定すると、転写ローラ３２が回転しながらペースト塗布装置２０はスライド機構２９により移動される。このとき、図８に示すように、コントローラ２４は、転写ローラ３２の表面上の接線速度Ｖｒが筐体３０（つまり転写ローラ３２）の移動速度Ｖｘよりも遅くなるようにローラ駆動機構３４及びスライド機構２９を制御する。
本例ではローラ駆動機構３４及びスライド機構２９の両方を制御しているが、転写ローラ３２を一定速度で回転させ、スライド機構２９だけを制御したり、ペースト塗布装置２０を一定速度で移動させ、ローラ駆動機構３４だけを制御したりしてもよい。
転写ローラ３２の接線速度Ｖｒを転写ローラの移動速度Ｖｘと同じにするのではなく、少し遅くすることにより、はんだペーストＰをボール電極２５１にしごき付け、下流側に少し多めのはんだペーストＰを溜めて大量のはんだペーストＰをボール電極２５１に塗布することができる。
転写ローラ３２の直径はボール電極２５１のピッチの２〜２０倍程度が好ましい。この場合、数列（具体的には３〜８列程度）のボール電極２５１だけが転写ローラ３２に付着したはんだペーストＰにディップされる。転写ローラ３２に付着したはんだペーストＰの膜厚は０．２ｍｍ程度が好ましい。はんだペーストＰの膜厚は、調整ねじ６６を手動で回動させることにより転写ローラ３２の表面とスキージ３８の先端縁との間の隙間を広狭させれば、極めて精密に調整することができる。
また、転写ローラ３２の接線速度Ｖｒと転写ローラの移動速度Ｖｘとの間の速度差を増減させたり、吸着ノズル１５の高さ（つまりボール電極２５１のディップ量）を調整したりすることにより、ボール電極２５１に塗布されるはんだペーストＰの量を調整することができる。具体的には、ボール電極２５１を３分の２までディップしてもブリッジは形成されないであろう。
また、はんだペーストの粘度、チキソ比、はんだボールとフラックス成分の混合比、粒径の異なるはんだボールの混合比といった物理的特性の違いに応じて速度Ｖｒ≒Ｖｘを１０〜１００ｍｍ／秒の範囲で変化させて塗布条件を最適化することにより、塗布量の増減を制御することが可能となる。相乗効果として、はんだペーストの基板表面への付着やブリッジを防止することができる。一般に、速度が速いほどブリッジ防止効果は大きくなる。
ボール電極２５１のピッチが転写ローラ３２の直径に近い場合は、互いに隣接する２列のボール電極２５１の間に転写ローラ３２がはまり込んでしまう可能性がある。これを防止するためには、転写ローラ３２に対してボール電極２５１の列が斜めになるように半導体パッケージ２５を移動させてもよい。
また、転写ローラ３２の表面にスポンジ等の弾性材料を用いてもよい。この場合、ボール電極２５１の高低差を吸収し、適量のはんだペーストを安定して塗布することができる。
上記実施の形態ではペースト塗布装置２０を移動させているが、代わりに吸着ノズル１５（つまり半導体パッケージ２５）を移動させてもよい。この場合、ノズル搬送機構１８は、転写ローラ３２の回転軸に対して垂直方向に吸着ノズル１５を移動させる。コントローラ２４は、転写ローラ３２の表面上の接線速度Ｖｒが吸着ノズル１５の移動速度Ｖｘよりも遅くなるようにローラ駆動機構３４及びノズル搬送機構１８を制御する。本例ではローラ駆動機構３４及びノズル搬送機構１８の両方を制御しているが、上記と同様に一方だけを制御してもよい。
また、ペースト塗布装置２０及び吸着ノズル１５の両方を移動させてもよい。コントローラ２４は、ローラ駆動機構３４、スライド機構２９及びノズル搬送機構１８を制御する。要するに、半導体パッケージ２５に対する転写ローラ３２の相対的な移動速度Ｖｘを転写ローラ３２の接線速度Ｖｒよりも速くすればよい。
また、上記実施の形態ではスキージ３８及びペースト貯留器３６は２つの部材で構成されているが、スキージに貯留器となる凹部を形成することにより、スキージ及び貯留器を一体的に形成してもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
本発明の実施の形態によるＰｏＰ用自動実装装置の全体構成を示す斜視図である。 図１に示したＰｏＰ用自動実装装置に用いられるノズル搬送機構の正面図である。 図２に示したノズル搬送機構の動作を示す遷移図である。 図１に示したＰｏＰ用自動実装装置に用いられるペースト塗布装置及びそのスライド機構の正面図である。 図４に示したペースト塗布装置及びそのスライド機構の平面図である。 図４に示したペースト塗布装置及びそのスライド機構の左側面図である。 図５中のＡ−Ａ線に沿った一部断面図である。 図７に示したペースト塗布装置によるはんだペースト塗布中の転写ローラ及び半導体パッケージの拡大図である。
符号の説明
１０ ＰｏＰ用自動実装装置
１１ 上段トレイ
１２ 下段トレイ
１３〜１５ 吸着ノズル
１６〜１８ ノズル搬送機構
２０ ペースト塗布装置
２４ コントローラ
２５，２６ 半導体パッケージ
２９ スライド機構
３０ 筐体
３２ 転写ローラ
３４ ローラ駆動機構
３６ ペースト貯留器
３８ スキージ
４０ スキージホルダ
４２ 隙間調節機構
６２ 可動片
６８ 押動体
２５１ ボール電極

Claims (9)

  1. 半導体パッケージにアレイ状に突設されたバンプ電極にはんだペーストを塗布するペースト塗布装置であって、
    筐体と、
    前記筐体に回転可能かつ水平に支持される転写ローラと、
    前記転写ローラを回転させるローラ駆動機構と、
    前記転写ローラの表面に供給されるべきペーストを貯留するペースト貯留器と、
    前記転写ローラの回転軸と平行な先端縁を有し、前記転写ローラの表面と前記先端縁との間に隙間を空けて設けられるスキージと、
    前記筐体に固定される一方端部と揺動可能な他方端部とを有し、断面形状がコの字状をなすように折り曲げられた板ばねと、断面形状がＬ字状の可動片であって、一方端部に前記スキージが載置され、他方端部が前記板ばねの他方端部に固定されることによって前記板ばねを支点とする片持ち梁をなす可動片とを含んで構成され、前記隙間が広がる方向に前記スキージを付勢しながら支持するスキージホルダと、
    前記筐体に螺着されるねじと、前記ねじの頭部上に突設され、前記可動片に当接する押動体とを含んで構成され、前記隙間が狭まる方向に前記スキージを押動する隙間調節機構と、
    前記転写ローラの回転軸に対して垂直方向に前記筐体を移動させるスライド機構とを備え、
    前記転写ローラの表面上の接線速度が前記筐体の移動速度よりも遅くなるように前記ローラ駆動機構及び前記スライド機構の少なくとも１つを制御するコントローラとを備えた
    ことを特徴とするペースト塗布装置。
  2. 請求項１に記載のペースト塗布装置であって、
    前記スキージはその先端縁が前記転写ローラの下半分の表面に対向するように水平に支持され、
    前記ペースト貯留器は前記スキージ上に設置されることを特徴とするペースト塗布装置。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のペースト塗布装置であって、
    前記コントローラは、前記転写ローラの表面上の接線速度と前記筐体の移動速度との差を増減させることを特徴とするペースト塗布装置。
  4. 第１の半導体パッケージ上にバンプ電極を有する第２の半導体パッケージを積み重ねて実装するＰｏＰ用自動実装装置であって、
    前記第１の半導体パッケージが複数並べられる第１のトレイと、
    前記第２の半導体パッケージが複数並べられる第２のトレイと、
    前記第２の半導体パッケージのバンプ電極にはんだペーストを塗布するペースト塗布装置と、
    前記第１の半導体パッケージを前記第１のトレイ上でピックアップしかつ所定の位置に載置し、前記第２の半導体パッケージを前記第２のトレイ上でピックアップして前記ペースト塗布装置まで搬送し、前記ペースト塗布装置によるはんだペーストの塗布後、前記所定の位置に載置された第１のパッケージ上に載置するパッケージ搬送手段とを備え、
    前記ペースト塗布装置は、
    筐体と、
    前記筐体に回転可能かつ水平に支持される転写ローラと、
    前記転写ローラを回転させるローラ駆動機構と、
    前記転写ローラの表面に供給されるべきペーストを貯留するペースト貯留器と、
    前記転写ローラの回転軸と平行な先端縁を有し、前記転写ローラの表面と前記先端縁との間に隙間を空けて設けられるスキージと、
    前記筐体に固定される一方端部と揺動可能な他方端部とを有し、断面形状がコの字状をなすように折り曲げられた板ばねと、断面形状がＬ字状の可動片であって、一方端部に前記スキージが載置され、他方端部が前記板ばねの他方端部に固定されることによって前記板ばねを支点とする片持ち梁をなす可動片とを含んで構成され、前記隙間が広がる方向に前記スキージを付勢しながら支持するスキージホルダと、
    前記筐体に螺着されるねじと、前記ねじの頭部上に突設され、前記可動片に当接する押動体とを含んで構成され、前記隙間が狭まる方向に前記スキージを押動する隙間調節機構と、
    前記転写ローラの回転軸に対して垂直方向に前記筐体を移動させるスライド機構とを備え、
    前記転写ローラの表面上の接線速度が前記筐体の移動速度よりも遅くなるように前記ローラ駆動機構及び前記スライド機構の少なくとも１つを制御するコントローラとを備えた
    ことを特徴とするＰｏＰ用自動実装装置。
  5. 請求項４に記載のＰｏＰ用自動実装装置であって、
    前記スキージはその先端縁が前記転写ローラの下半分の表面に対向するように水平に支持され、
    前記ペースト貯留器は前記スキージ上に設置されることを特徴とするＰｏＰ用自動実装装置。
  6. 請求項４又は請求項５に記載のペースト塗布装置であって、
    前記コントローラは、前記転写ローラの表面上の接線速度と前記筐体の移動速度との差を増減させることを特徴とするＰｏＰ用自動実装装置。
  7. 請求項４又は請求項５に記載のＰｏＰ用自動実装装置であって、
    前記パッケージ搬送手段は、
    前記第２の半導体パッケージを吸着して保持する吸着ノズルと、
    前記転写ローラの回転軸に対して垂直方向に前記吸着ノズルを移動させるノズル搬送機構とを含み、
    前記コントローラは、
    前記転写ローラの表面上の接線速度が前記吸着ノズルに対する前記転写ローラの相対速度よりも遅くなるように前記ローラ駆動機構、前記スライド機構及び前記ノズル搬送機構のうち少なくとも１つを制御する
    ことを特徴とするＰｏＰ用自動実装装置。
  8. 請求項４〜請求項７のいずれか１項に記載のＰｏＰ用自動実装装置であって、
    前記パッケージ搬送手段は、
    前記第１の半導体パッケージを吸着して保持する第１の吸着ノズルと、
    前記第１の吸着ノズルを所定の位置まで搬送しかつ元の位置に向けて搬送する第１のノズル搬送用ユニットと、
    前記第１のノズル搬送用ユニットにより元の位置に向けて搬送されてきた第１の吸着ノズルを拘束しかつ拘束した第１の吸着ノズルを手動で所望の位置まで搬送する第１のノズル位置決め用ユニットとを含むことを特徴とするＰｏＰ用自動実装装置。
  9. 請求項４〜請求項８のいずれか１項に記載のＰｏＰ用自動実装装置であって、
    前記パッケージ搬送手段は、
    前記第２の半導体パッケージを吸着して保持する第２の吸着ノズルと、
    前記第２の吸着ノズルを所定の位置まで搬送しかつ元の位置に向けて搬送する第２のノズル搬送用ユニットと、
    前記第２のノズル搬送用ユニットにより元の位置に向けて搬送されてきた第２の吸着ノズルを拘束しかつ拘束した第２の吸着ノズルを手動で所望の位置まで搬送する第２のノズル位置決め用ユニットとを含むことを特徴とするＰｏＰ用自動実装装置。
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