JP4883508B2 - Conductive ball mounting device - Google Patents

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Description

本発明は、導電性ボール搭載装置の改良に関するもので、詳しくは、被搭載物の搭載箇所に対応してボール挿入用の挿入孔が形成された配列マスクを用いて導電性ボールを搭載する装置において、配列マスクに振動を付与して、導電性ボールを挿入部に落としやすくした導電性ボール搭載装置に関する。   The present invention relates to an improvement of a conductive ball mounting device, and more specifically, a device for mounting a conductive ball using an array mask in which an insertion hole for inserting a ball is formed corresponding to a mounting position of an object to be mounted. The present invention relates to a conductive ball mounting apparatus in which vibration is applied to an array mask to make it easier to drop a conductive ball onto an insertion portion.

配列マスクの上面に沿って多数の導電性ボールを収容したボールカップを移動させることによって、導電性ボールを配列マスクの挿入部に落とし込んで、被搭載物上に搭載する導電性ボールの搭載装置において、ボールカップ内の導電性ボール(半田ボール1)は、図6に示されるように、ボールカップ5の進行方向後側に集まってしまい、導電性ボール(半田ボール1)の挿入部への落とし込みがスムーズに行われないことがあった。   In a conductive ball mounting apparatus that drops a conductive ball into an insertion portion of an array mask by moving a ball cup containing a large number of conductive balls along the upper surface of the array mask, and mounts it on an object to be mounted. As shown in FIG. 6, the conductive balls (solder balls 1) in the ball cup gather at the rear side in the traveling direction of the ball cup 5 and drop into the insertion portion of the conductive balls (solder balls 1). May not be done smoothly.

そこで、配列マスクを用いた導電性ボールを落とし込み方式の導電性ボール搭載装置においては、従来より導電性ボールを配列マスクの挿入部に落としやすくするため、特許文献1に示されるように配列マスクに加振器(振動源)を設けていた例があった。配列マスクに振動を付与すると、図7に示すように導電性ボール(半田ボール1)は、ボールカップ5内で分散し、挿入部への落とし込みがスムーズになっていた。   Therefore, in a conductive ball mounting apparatus using a method of dropping conductive balls using an array mask, in order to make it easier to drop the conductive balls to the insertion portion of the array mask than in the past, as shown in Patent Document 1, an array mask is used. There was an example in which a vibrator (vibration source) was provided. When vibration was applied to the array mask, the conductive balls (solder balls 1) were dispersed in the ball cup 5 as shown in FIG. 7, and the dropping into the insertion portion was smooth.

しかし、導電性ボール搭載装置において、被搭載物である半導体ウエハの種類が変更された場合には、導電性ボールが搭載される電極の配列が変わり、導電性ボールの径も変わるため、配列マスクを交換する必要がある。このような場合、特許文献1記載のような導電性ボール搭載装置では、配列マスクに加振器(振動源)を直接取り付けているので、加振器を配列マスク毎に用意するか、配列マスク交換毎に加振器の取り外しと取り付けとを行うかする必要があった。更に、振動源として、単に圧電素子を配列マスクに接触させただけでは、たとえ配列マスクに張力をかけても、配列マスクは撓む性質を有するため配列マスクに振動が適正に伝わらないことがあった。   However, in the conductive ball mounting apparatus, when the type of the semiconductor wafer that is the object to be mounted is changed, the arrangement of the electrodes on which the conductive balls are mounted changes, and the diameter of the conductive balls also changes. Need to be replaced. In such a case, in the conductive ball mounting apparatus as described in Patent Document 1, a vibrator (vibration source) is directly attached to the array mask, so that a vibrator is prepared for each array mask or the array mask. It was necessary to remove and install the vibrator every time it was replaced. Furthermore, if the piezoelectric element is simply brought into contact with the array mask as a vibration source, even if tension is applied to the array mask, the array mask has the property of bending, so vibration may not be properly transmitted to the array mask. It was.

特開2002−231752号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-231752

本発明は、振動手段によって、配列マスクをしっかりと吸着保持して、振動手段の振動を配列マスクに確実に伝達させることにより、ボールカップ内の片側などに導電性ボールが集まることを防止し、ボールカップの移動によって、導電性ボールを配列マスクの挿入部に確実に落とし込み、ミッシングボールの発生やボールカップと配列マスクの間隙で導電性ボールを噛み込むことを防止することのできる導電性ボール搭載装置を提供することを目的とする。   The present invention firmly attracts and holds the arrangement mask by the vibration means, and reliably transmits the vibration of the vibration means to the arrangement mask, thereby preventing the conductive balls from collecting on one side in the ball cup, Conductive ball mounting that can prevent the conductive ball from dropping into the insertion part of the array mask by moving the ball cup, and preventing the occurrence of missing balls and biting of the conductive ball in the gap between the ball cup and the array mask An object is to provide an apparatus.

第1の発明は、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、導電性ボールの挿入部が搭載領域に所定の配列パターンで形成された配列マスクと被搭載物の上方に配列マスクを支持するマスク支持手段と配列マスクに振動を付与する振動手段とを備え、振動手段による配列マスクの振動中に、配列マスクの上面に沿って多数の導電性ボールを収容したボールカップを移動させることによって導電性ボールを配列マスクの挿入部に落とし込んで被搭載物上に搭載する導電性ボールの搭載装置とする。
第2に、上記振動手段は、振動源と、振動源が連結されるとともに吸引口が設けられた当接面とを備え、当接面に配列マスクを吸着させて振動源の振動を当接面を介して配列マスクに伝達することを特徴とする導電性ボール搭載装置とする。
In order to solve the above problems, the first invention employs the following means in the conductive ball mounting apparatus.
1stly, the arrangement | positioning mask in which the insertion part of the electroconductive ball was formed with the predetermined | prescribed arrangement pattern in the mounting area | region, the mask support means which supports an arrangement | positioning mask above a to-be-mounted object, and the vibration means which gives a vibration to an arrangement | positioning mask The conductive ball is dropped into the insertion portion of the array mask by moving a ball cup containing a large number of conductive balls along the upper surface of the array mask during vibration of the array mask by the vibration means. A conductive ball mounting device is mounted on the top.
Secondly, the vibration means includes a vibration source and a contact surface to which the vibration source is connected and a suction port is provided, and the arrangement mask is attracted to the contact surface to contact the vibration of the vibration source. The conductive ball mounting apparatus is characterized in that the conductive ball is transmitted to the array mask through a surface.

第2の発明は、第1の発明に、上記当接面は、配列マスクの挿入部の形成されていない非搭載領域に当接するものであるという限定を加えた導電性ボール搭載装置であり、第3の発明は、第1の発明または第2の発明に、前記当接面は、配列マスクの挿入部が形成された搭載領域を囲むように設けられたものであるという限定を加えた導電性ボール搭載装置である。   A second invention is the conductive ball mounting device according to the first invention, wherein the contact surface is a contact with a non-mounting area where the insertion portion of the arrangement mask is not formed, In a third aspect of the present invention, in addition to the first aspect or the second aspect, the contact surface is provided so as to surround a mounting region in which an insertion portion of the array mask is formed. The ball mounting device.

第4の発明は、第1乃至第3の発明のうちのいずれかに、前記マスク支持手段は、配列マスクとの当接面に吸引口を設け、該吸引口からの吸引力により配列マスクを支持するものであって、マスク支持手段の当接面が振動手段の当接面を兼ねたものであるという限定を加えた導電性ボール搭載装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the mask support means provides a suction port on a contact surface with the array mask, and the array mask is attached by a suction force from the suction port. This is a conductive ball mounting device to which a limitation is imposed that the contact surface of the mask support means also serves as the contact surface of the vibration means.

本発明では、振動手段が、振動源と、振動源が連結されるとともに吸引口が設けられた当接面とを備え、当接面に配列マスクを吸着させて振動源の振動を当接面を介して配列マスクに伝達することを特徴とするものであるので、振動手段が、配列マスクをしっかりと吸着保持し、振動手段の振動を確実に配列マスクに伝達させることができるものとなった。   In the present invention, the vibration means includes a vibration source and a contact surface to which the vibration source is connected and a suction port is provided, and the vibration of the vibration source is caused to adhere to the contact surface by adsorbing the array mask. Therefore, the vibration means can firmly hold the arrangement mask and can transmit the vibration of the vibration means to the arrangement mask with certainty. .

第4の発明の効果ではあるが、マスク支持手段は、配列マスクとの当接面に吸引口を設け、該吸引口からの吸引力により配列マスクを支持するものであって、マスク支持手段の当接面が振動手段の当接面を兼ねたものとしたので配列マスクへの装着物を減らすことができ、装置の簡素化に役立つことができた。   According to the fourth aspect of the invention, the mask support means is provided with a suction port on the contact surface with the array mask, and supports the array mask by the suction force from the suction port. Since the abutment surface also serves as the abutment surface of the vibration means, the number of items attached to the array mask can be reduced, which can help simplify the apparatus.

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。
実施例は、半田ボール搭載装置に関するものである。勿論、本発明は、搭載対象物上に所定の配列パターンで形成された各電極に、導電性ボールを搭載するその他の導電性ボール搭載装置においても利用可能である。また、本発明において、ボールには、半田ボール等の導電性ボール、ボールの搭載対象物には、半導体ウエハ(以後、単にウエハと表記する)や、電子回路基板や、セラミックス基板などがあるが、実施例ではボールとして半田ボール1、ボールの搭載対象物としてウエハ2を用いている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings.
The embodiment relates to a solder ball mounting apparatus. Of course, the present invention can also be used in other conductive ball mounting apparatuses in which conductive balls are mounted on the respective electrodes formed in a predetermined array pattern on the mounting target. In the present invention, the ball includes a conductive ball such as a solder ball, and the ball mounting object includes a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer), an electronic circuit substrate, a ceramic substrate, and the like. In this embodiment, a solder ball 1 is used as a ball, and a wafer 2 is used as a ball mounting object.

通常、半田ボール搭載装置は、搬入用のウエハ受渡部、フラックス印刷部、ボール搭載部、搬出用のウエハ受渡部を有するものであるが、本発明にかかる導電性ボール搭載装置は、ボール搭載部に特徴を有するものである。このボール搭載部には、ウエハ2上の電極のパターンに合わせて配列された挿入孔3が形成された配列マスク4、半田ボール供給装置、ウエハ2を吸着保持して上下動可能であるウエハ載置テーブル6とが配備されている。   Usually, the solder ball mounting device has a carry-in wafer delivery unit, a flux printing unit, a ball mounting unit, and a carry-out wafer delivery unit. However, the conductive ball mounting device according to the present invention includes a ball mounting unit. It has the characteristics. In this ball mounting portion, an arrangement mask 4 in which insertion holes 3 arranged in accordance with the pattern of the electrodes on the wafer 2 are formed, a solder ball supply device, and a wafer mounting that can move up and down by sucking and holding the wafer 2. A table 6 is provided.

半田ボール供給装置は、図1に示されるように、多数の半田ボール1を貯留したボールホッパ7と、配列マスク4の挿入孔3内に落とし込む半田ボール1を収容したボールカップ5と、ボールカップ5をY軸方向に移動させるY軸移動装置8を有しており、配列マスク4上を、ボールカップ5が移動して、配列マスク4の挿入孔3に半田ボール1を落として、ウエハ2上の搭載箇所にある電極に半田ボール1を搭載する。ボールカップ5が半田ボール1を挿入孔3へ落とし込むための進行方向は、図1においては図中上下方向で、図3においては図中前後方向である。   As shown in FIG. 1, the solder ball supply device includes a ball hopper 7 storing a large number of solder balls 1, a ball cup 5 containing a solder ball 1 dropped into the insertion hole 3 of the array mask 4, and a ball cup And a Y-axis moving device 8 for moving 5 in the Y-axis direction. The ball cup 5 moves on the array mask 4 to drop the solder ball 1 into the insertion hole 3 of the array mask 4, and the wafer 2. The solder ball 1 is mounted on the electrode at the upper mounting location. The advancing direction for the ball cup 5 to drop the solder ball 1 into the insertion hole 3 is the vertical direction in FIG. 1 and the front-rear direction in FIG.

配列マスク4には、図4に示されるように、ウエハ2の搭載箇所に対応してボール挿入用の挿入孔3が設けられている。この挿入孔3は、ウエハ2に形成された搭載箇所の所定の配列パターンに対応している。図1や図5で、中央に現れた多数の矩形図形はダイサイズ領域10を誇張して図示したもので、該ダイサイズ領域10内に多数の挿入孔3が存在する。   As shown in FIG. 4, the array mask 4 is provided with insertion holes 3 for ball insertion corresponding to the mounting locations of the wafers 2. The insertion holes 3 correspond to a predetermined arrangement pattern of mounting positions formed on the wafer 2. In FIG. 1 and FIG. 5, a large number of rectangular figures appearing in the center are illustrated by exaggerating the die size region 10, and a large number of insertion holes 3 exist in the die size region 10.

図1で点線で示した符号11が、挿入孔3が形成される搭載領域であり、配列マスク4には、搭載領域11、及び、その搭載領域11を囲む非搭載領域12が存在する。搭載領域11の配列マスク4の裏面側(ウエハ2との対面側)は、該搭載領域11の全域を包含する凹部13として厚さが薄く形成され、該凹部13に上記挿入孔3が設けられている。配列マスク4の挿入孔3の径は、半田ボール1の径より若干大きく形成してある。   A reference numeral 11 indicated by a dotted line in FIG. 1 is a mounting area where the insertion hole 3 is formed, and the array mask 4 includes a mounting area 11 and a non-mounting area 12 surrounding the mounting area 11. The back surface side of the mounting mask 11 in the mounting area 11 (the side facing the wafer 2) is formed thin as a recess 13 that covers the entire mounting area 11, and the insertion hole 3 is provided in the recess 13. ing. The diameter of the insertion hole 3 of the array mask 4 is slightly larger than the diameter of the solder ball 1.

この搭載領域11に形成された凹部13は全体として、ウエハ2の外形より若干大きく、凹部13全体の外周形状は略円状に形成されている。配列マスク4を矩形のマスクフレーム16に張力をかけて貼り付けた場合、配列マスク4は左右前後方向(図1及び2中上下左右方向)に引っ張られるが、配列マスク4の凹部13全体の外周形状を略円状に形成してあるため、左右前後方向への張力が円形外方向への平均的張力に変換され、張力による歪みが発生し難くなった。   The concave portion 13 formed in the mounting region 11 is slightly larger than the outer shape of the wafer 2 as a whole, and the outer peripheral shape of the entire concave portion 13 is formed in a substantially circular shape. When the array mask 4 is attached to the rectangular mask frame 16 with tension, the array mask 4 is pulled in the left-right front-rear direction (up, down, left-right direction in FIGS. 1 and 2), but the outer periphery of the entire recess 13 of the array mask 4 Since the shape is formed in a substantially circular shape, the tension in the left / right / front / rear direction is converted into an average tension in the circular outer direction, and distortion due to the tension hardly occurs.

凹部13の凹み量は、使用される半田ボール1の径により異なる。実施例では、約100ミクロメートルの半田ボール1を用いているので、80ミクロメートルの板厚の配列マスク4に20〜40ミクロメートルの凹部13を形成している。   The amount of the recess 13 differs depending on the diameter of the solder ball 1 used. In the embodiment, since the solder ball 1 having a thickness of about 100 micrometers is used, the concave portion 13 having a thickness of 20 to 40 micrometers is formed in the array mask 4 having a thickness of 80 micrometers.

また、凹部13には、図3及び図5に示されるように手前側の非搭載領域12から他方側の非搭載領域12まで連続する凸部14が設けられている。すなわち、凸部14は、形成する方向の凹部13の前後の縁部と接続されている。該凸部14は、ウエハ2の一方向へのダイシングライン上に対応する位置で、ボールカップ5が半田ボール1を挿入孔3へ落とし込むための進行方向と同方向に形成されている。ここでボールカップ5の進行方向は、図3においては図中前後方向、図1及び図2においては図中上下方向を意味する。尚、凸部14は配列マスク4と同質材料で形成されている。この凸部14を設けることにより、薄くなった配列マスク4の強度を上げることができ、配列マスク4が撓み難くなった。また、配列マスク4の厚みに関しては、凹部13が形成された搭載領域11の板厚と凸部14の突出厚を合わせた総厚みが使用する半田ボール1の径より薄くされている。尚、配列マスク4の厚みは、凹部13が形成された搭載領域11の板厚と凸部14の突出厚の和と等しくてもよいし、この和より厚いものであってもよい。   Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the concave portion 13 is provided with a convex portion 14 that continues from the non-mounting region 12 on the near side to the non-mounting region 12 on the other side. That is, the convex part 14 is connected to the front and rear edge parts of the concave part 13 in the forming direction. The convex portion 14 is formed at the position corresponding to the dicing line in one direction of the wafer 2 and in the same direction as the moving direction for the ball cup 5 to drop the solder ball 1 into the insertion hole 3. Here, the advancing direction of the ball cup 5 means the front-rear direction in the drawing in FIG. 3, and the up-down direction in the drawing in FIGS. The convex portion 14 is formed of the same material as the arrangement mask 4. By providing the convex portion 14, the strength of the thinned array mask 4 can be increased, and the array mask 4 is difficult to bend. Further, regarding the thickness of the array mask 4, the total thickness of the plate thickness of the mounting region 11 in which the concave portion 13 is formed and the protruding thickness of the convex portion 14 is made thinner than the diameter of the solder ball 1 to be used. Note that the thickness of the array mask 4 may be equal to or greater than the sum of the plate thickness of the mounting region 11 where the recesses 13 are formed and the protrusion thickness of the protrusions 14.

実施例での配列マスク4の裏面には、図5に示されるように、配列マスク4の搭載領域11相当部分が空部に形成された補強用薄板22が接着されている。これにより配列マスク4の強度をより向上でき歪みや撓みを抑制できるものとなっている。尚、補強用薄板22には適宜開口穴が形成されており、接着時の気泡や余分な接着剤が除去できるようになっている。   As shown in FIG. 5, a reinforcing thin plate 22 in which a portion corresponding to the mounting region 11 of the array mask 4 is formed in an empty portion is bonded to the back surface of the array mask 4 in the embodiment. Thereby, the intensity | strength of the arrangement | sequence mask 4 can be improved more and distortion and bending can be suppressed. The reinforcing thin plate 22 is appropriately formed with an opening hole so that bubbles and excess adhesive during bonding can be removed.

配列マスク4は、可撓性のある樹脂製シートであるコンビネーション15に貼り付けられた上、矩形状のマスクフレーム16に張力を加えられて貼り付けられており、マスクフレーム16は、クランプ用エアシリンダ17により装置のボール搭載部構成枠等に固定されている。尚、固定箇所は数カ所に及ぶ。   The array mask 4 is affixed to a combination 15 which is a flexible resin sheet, and is attached to a rectangular mask frame 16 by applying tension. The mask frame 16 is a clamp air. The cylinder 17 is fixed to the ball mounting portion constituting frame of the apparatus. There are several fixed points.

本発明のマスク支持手段に相当する配列マスク4の支持装置は、超音波振動子9が取り付けられたマスク押さえプレート31と、マスク押さえプレート保持具32と、マスク押さえプレート31を上下動させるエアシリンダ33と図示されていない吸引装置及び配列マスク4の支持部材21とによりなる。支持部材21は、マスク押さえプレート31の当接面18の下方に配置され、配列マスク4は、支持部材21上に配列マスク4の補強用薄板22下面が当接した状態で載置され、上方より上面がマスク押さえプレート31により吸着保持されている。このとき、配列マスク4は、搭載領域11の凹部13内に形成された凸部14がウエハ2の表面に接触しない状態で、マスク押さえプレート31に支持されている。   The support device for the array mask 4 corresponding to the mask support means of the present invention includes a mask pressing plate 31 to which an ultrasonic transducer 9 is attached, a mask pressing plate holder 32, and an air cylinder that moves the mask pressing plate 31 up and down. 33 and a suction device (not shown) and the support member 21 of the arrangement mask 4. The support member 21 is disposed below the contact surface 18 of the mask pressing plate 31, and the array mask 4 is placed on the support member 21 with the lower surface of the reinforcing thin plate 22 of the array mask 4 in contact with the upper surface. The upper surface is sucked and held by the mask pressing plate 31. At this time, the array mask 4 is supported by the mask pressing plate 31 in a state where the convex portion 14 formed in the concave portion 13 of the mounting region 11 does not contact the surface of the wafer 2.

マスク押さえプレート31は、中央が配列マスク4の搭載領域11に相応する大きさの矩形状中空部とされた矩形枠状体である。マスク押さえプレート31の枠の下面は、配列マスク4の搭載領域11を囲む非搭載領域12への当接面18とされ、平坦面に形成されている。この当接面18には配列マスク4を吸着するための吸着溝19が形成されている。吸着溝19が、本発明における吸引口となる。更に、この吸着溝19は、吸引パイプ20により図示されていない外部吸引装置と連結されている。この吸着溝19からの吸引力により配列マスク4を吸着支持する。   The mask pressing plate 31 is a rectangular frame-shaped body whose center is a rectangular hollow portion having a size corresponding to the mounting region 11 of the array mask 4. The lower surface of the frame of the mask pressing plate 31 is a contact surface 18 to the non-mounting region 12 surrounding the mounting region 11 of the array mask 4 and is formed on a flat surface. A suction groove 19 for sucking the array mask 4 is formed on the contact surface 18. The suction groove 19 serves as a suction port in the present invention. Further, the suction groove 19 is connected to an external suction device (not shown) by a suction pipe 20. The array mask 4 is suction supported by the suction force from the suction groove 19.

尚、マスク押さえプレート31は、左右の複数箇所に設置されたマスク押さえプレート保持具32を介して上下用のエアシリンダ33に保持され、マスク押さえプレート31の中空部が配列マスク4の搭載領域11に対応し、マスク押さえプレート31の当接面18が、搭載領域11の全域を囲む非搭載領域12上面に当接するよう配置されている。このマスク押さえプレート31の当接面18に吸着支持された配列マスク4は、少なくとも当接面18の内側において歪みのない状態となる。   The mask holding plate 31 is held by the vertical air cylinder 33 via mask holding plate holders 32 installed at a plurality of left and right positions, and the hollow portion of the mask holding plate 31 is mounted on the mounting area 11 of the array mask 4. The contact surface 18 of the mask pressing plate 31 is disposed so as to contact the upper surface of the non-mounting region 12 surrounding the entire mounting region 11. The array mask 4 adsorbed and supported on the contact surface 18 of the mask pressing plate 31 is in a state free from distortion at least inside the contact surface 18.

ボールカップ5の進行方向前後のマスク押さえプレート31には、本発明における振動手段の振動源となる超音波振動子9が装着されている。振動源としては超音波振動子9に限定されるものではなく、マスク押さえプレート31に振動を付与できるものであればよい。超音波振動子9は、図1及び図2に示されるように、進行方向前方のマスク押さえプレート31の枠材31Aの上面左右に所定間隔離れて2個装着され、且つ、進行方向後方のマスク押さえプレート31の枠材31Bの上面で枠材31Aに装着された超音波振動子9との向かい合った位置に2個装着されている。   An ultrasonic vibrator 9 serving as a vibration source of the vibration means in the present invention is attached to the mask holding plates 31 before and after the ball cup 5 in the traveling direction. The vibration source is not limited to the ultrasonic vibrator 9, and any vibration source can be used as long as it can apply vibration to the mask pressing plate 31. As shown in FIGS. 1 and 2, two ultrasonic transducers 9 are mounted on the upper and left sides of the upper surface of the frame member 31 </ b> A of the mask holding plate 31 forward in the traveling direction at a predetermined interval, and the mask in the rearward direction of the traveling direction. Two pieces are mounted on the upper surface of the frame member 31B of the holding plate 31 at positions facing the ultrasonic transducer 9 mounted on the frame member 31A.

超音波振動子9は、ボールカップ5の進行方向後側の超音波振動子9を動作させて、マスク押さえプレート31の当接面18を介して、配列マスク4に対して、ボールカップ5の進行方向に向けて超音波振動を付与する。勿論、前後の超音波振動子9を同時に超音波振動させてもよい。配列マスク4が超音波振動子9の振動を受けることにより、ボールカップ5内の半田ボール1は、特定箇所に集まることなく、図7に示すように分散した状態を保つことになる。   The ultrasonic vibrator 9 operates the ultrasonic vibrator 9 on the rear side in the traveling direction of the ball cup 5, and moves the ball cup 5 against the array mask 4 via the contact surface 18 of the mask holding plate 31. Apply ultrasonic vibrations in the direction of travel. Of course, the front and rear ultrasonic transducers 9 may be ultrasonically vibrated simultaneously. When the array mask 4 receives the vibration of the ultrasonic vibrator 9, the solder balls 1 in the ball cup 5 are kept in a dispersed state as shown in FIG.

尚、超音波振動子9に印加する電気エネルギを大きくすると振動エネルギも大きくなる。半田ボール1の径に応じて振動エネルギを調整する必要がある。半田ボール1の径が大きい場合には振動エネルギも大きくする。半田ボール1の径が小さくて振動エネルギを大きくすると半田ボール1が、ボールカップ5内で、はねすぎて挿入孔3に落ちてこないことがあり、逆に、半田ボール1の径が大きいのに振動エネルギを小さくすると半田ボール1が振動せず、ボールカップ5の片側に集まってしまった半田ボールの塊が分散できないこととなる。   Note that when the electrical energy applied to the ultrasonic vibrator 9 is increased, the vibration energy is also increased. It is necessary to adjust the vibration energy according to the diameter of the solder ball 1. When the diameter of the solder ball 1 is large, the vibration energy is also increased. If the diameter of the solder ball 1 is small and the vibration energy is increased, the solder ball 1 may splash too much in the ball cup 5 and do not fall into the insertion hole 3. Conversely, the diameter of the solder ball 1 is large. If the vibration energy is reduced, the solder ball 1 does not vibrate, and the solder ball lump collected on one side of the ball cup 5 cannot be dispersed.

更に、超音波振動子9の発振周波数は、半田ボール1の径及び配列マスク4の厚みにより決定される。実施例では100ミクロメートルの径の半田ボール1の場合、15kHzの周波数で、200ミクロメートルの径の半田ボールの場合は、24kHzの周波数を用いている。   Further, the oscillation frequency of the ultrasonic vibrator 9 is determined by the diameter of the solder ball 1 and the thickness of the array mask 4. In the embodiment, a solder ball 1 having a diameter of 100 micrometers uses a frequency of 15 kHz, and a solder ball having a diameter of 200 micrometers uses a frequency of 24 kHz.

以上の実施例では、マスク支持手段たる支持装置30は、その主たる構成であるマスク押さえプレート31の配列マスク4との当接面18に吸引口たる吸着溝19を設け、該吸着溝19の吸引力により配列マスク4を支持するものであって、マスク押さえプレート31の当接面18が、振動手段の当接面を兼ねたものであるが、マスク押さえプレート31の当接面18とは別に振動手段独自の当接面を形成することもできる。   In the embodiment described above, the support device 30 serving as the mask support means is provided with the suction groove 19 serving as a suction port on the contact surface 18 of the mask holding plate 31 which is the main structure with the arrangement mask 4, and the suction groove 19 is suctioned. The arrangement mask 4 is supported by force, and the contact surface 18 of the mask pressing plate 31 also serves as the contact surface of the vibration means, but separately from the contact surface 18 of the mask pressing plate 31. An abutment surface unique to the vibration means can also be formed.

本実施例にかかる半田ボール搭載装置におけるボール搭載部の平面説明図Plane explanatory drawing of the ball mounting part in the solder ball mounting apparatus concerning a present Example 同要部平面説明図Plan view of the main part ボールカップと配列マスクと振動源を有する支持装置の関係を示す正面説明図Front explanatory view showing the relationship between a support device having a ball cup, an array mask, and a vibration source 同要部正面説明図Front view of the main part マスク支持手段の当接面と配列マスクの関係を示す分解斜視説明図Exploded perspective view showing the relationship between the contact surface of the mask support means and the array mask 振動付与なしの状態のボールカップ内の半田ボールの平面説明図Plane explanatory diagram of the solder balls in the ball cup without vibration 振動付与ありの状態のボールカップ内の半田ボールの平面説明図Plane explanatory diagram of the solder balls in the ball cup with vibration applied

符号の説明Explanation of symbols

1......半田ボール
2......ウエハ
3......挿入孔
4......配列マスク
5......ボールカップ
6......ウエハ載置テーブル
7......ボールホッパ
8......Y軸移動装置
9......超音波振動子
10.....ダイサイズ領域
11.....搭載領域
12.....非搭載領域
13.....凹部
14.....凸部
15.....コンビネーション
16.....マスクフレーム
17.....クランプ用エアシリンダ
18.....当接面
19.....吸着溝
20.....吸引パイプ
21.....支持部材
22.....補強用薄板
30.....支持装置
31.....マスク押さえプレート
32.....マスク押さえプレート保持具
33.....エアシリンダ
1. . . . . . Solder balls . . . . . Wafer 3. . . . . . Insertion hole 4. . . . . . 4. Array mask . . . . . Ball cup 6. . . . . . 6. Wafer mounting table . . . . . Ball hopper 8. . . . . . Y axis moving device 9. . . . . . Ultrasonic vibrator 10. . . . . Die size area 11. . . . . Mounting area 12. . . . . Non-mounting area 13. . . . . Concave part 14. . . . . Convex part 15. . . . . Combination 16. . . . . Mask frame 17. . . . . Air cylinder for clamping 18. . . . . Contact surface 19. . . . . Adsorption groove 20. . . . . Suction pipe 21. . . . . Support member 22. . . . . Reinforcing sheet 30. . . . . Support device 31. . . . . Mask holding plate 32. . . . . Mask holding plate holder 33. . . . . Air cylinder

Claims (4)

導電性ボールの挿入部が搭載領域に所定の配列パターンで形成された配列マスクと被搭載物の上方に配列マスクを支持するマスク支持手段と配列マスクに振動を付与する振動手段とを備え、
振動手段による配列マスクの振動中に、配列マスクの上面に沿って多数の導電性ボールを収容したボールカップを移動させることによって導電性ボールを配列マスクの挿入部に落とし込んで被搭載物上に搭載する導電性ボールの搭載装置において、
前記振動手段は、振動源と、振動源が連結されるとともに吸引口が設けられた当接面とを備え、当接面に配列マスクを吸着させて振動源の振動を当接面を介して配列マスクに伝達することを特徴とする導電性ボール搭載装置。
The conductive ball insertion portion includes an arrangement mask formed in a predetermined arrangement pattern in the mounting area, a mask support means for supporting the arrangement mask above the mounted object, and a vibration means for applying vibration to the arrangement mask,
While the array mask is vibrated by the vibration means, the ball cup containing a large number of conductive balls is moved along the upper surface of the array mask to drop the conductive ball into the insertion portion of the array mask and mount it on the mounted object. In the conductive ball mounting device,
The vibration means includes a vibration source and a contact surface connected to the vibration source and provided with a suction port. The arrangement mask is adsorbed to the contact surface to cause vibration of the vibration source through the contact surface. A conductive ball mounting device characterized by transmitting to an array mask.
上記当接面は、配列マスクの挿入部の形成されていない非搭載領域に当接するものである請求項1記載の導電性ボール搭載装置。
2. The conductive ball mounting device according to claim 1, wherein the contact surface is in contact with a non-mounting area where the insertion portion of the array mask is not formed.
上記当接面は、配列マスクの挿入部が形成された搭載領域を囲むように設けられたものである請求項1または2記載の導電性ボール搭載装置。
The conductive ball mounting device according to claim 1, wherein the contact surface is provided so as to surround a mounting region where an insertion portion of an array mask is formed.
上記マスク支持手段は、配列マスクとの当接面に吸引口を設け、該吸引口からの吸引力により配列マスクを支持するものであって、マスク支持手段の当接面が振動手段の当接面を兼ねたものである請求項1乃至3のいずれかに記載の導電性ボール搭載装置。   The mask support means is provided with a suction port on the contact surface with the array mask, and supports the array mask by the suction force from the suction port. The contact surface of the mask support means is the contact surface of the vibration means. The conductive ball mounting device according to claim 1, which also serves as a surface.
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