JP4933131B2 - Ball mounting apparatus and method - Google Patents
Ball mounting apparatus and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4933131B2 JP4933131B2 JP2006112860A JP2006112860A JP4933131B2 JP 4933131 B2 JP4933131 B2 JP 4933131B2 JP 2006112860 A JP2006112860 A JP 2006112860A JP 2006112860 A JP2006112860 A JP 2006112860A JP 4933131 B2 JP4933131 B2 JP 4933131B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- ball
- substrate
- head
- moving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、たとえば直径が1mm以下の微小ボールを基板の所定の位置に搭載するための装置および方法に関し、特に、半導体デバイス、光学デバイス、集積回路装置、あるいは表示装置などを製造する際に、基板上に導電性の微小ボールを搭載するのに好適な装置および方法に関するものである。 The present invention relates to an apparatus and method for mounting a micro ball having a diameter of, for example, 1 mm or less at a predetermined position on a substrate, and in particular, when manufacturing a semiconductor device, an optical device, an integrated circuit device, a display device, or the like. The present invention relates to an apparatus and a method suitable for mounting a conductive minute ball on a substrate.
導電性の微小ボールを半導体ウエハ上または電子回路基板上に搭載する方法としては、微小粒子が貫通する程度の開口部が形成されたマスクを用いる方法が知られている。特許文献1には、規則的に配置された複数の半導体チップから構成されているウエハに、所定の配列パターンで導電性ボールを配列するための軟磁性を有するマスクが開示されている。
As a method for mounting conductive microballs on a semiconductor wafer or an electronic circuit board, a method using a mask in which an opening enough to penetrate microparticles is used.
このマスクは、導電性ボールが挿通可能な開口部と、それらの周囲の非開口部とを備えている。開口部は、基板(ウエハ)の電極の配列パターンに対応し形成されている。ウエハには、電極と導電性ボールとを後にリフロー処理により固定化するためのフラックスが塗布されている。したがって、フラックスがマスクに付着することは導電不良あるいは短絡などの不具合の発生の要因となる可能性がある。このため、マスクの非開口部の下面(ウエハ側となる面)には、マスクをウエハに重ね合わせたときに、このマスクにフラックスが付着し難い逃げ(凹部)を形成するように、その凹部からウエハ側に突き出た凸部が形成されている。凸部は、ウエハに含まれる各半導体チップに複数の導電性ボールを配置するための複数の開口部が密に配置された領域の域外(所定の配列パターンを構成する1つのユニットとなる複数の開口部を包含する領域の周囲)に枠状(格子状)に形成されている。 The mask includes an opening through which a conductive ball can be inserted and a non-opening around the opening. The opening is formed corresponding to the electrode arrangement pattern of the substrate (wafer). The wafer is coated with a flux for fixing the electrodes and the conductive balls later by reflow processing. Therefore, adhesion of the flux to the mask may cause a failure such as poor conductivity or short circuit. For this reason, the concave portion is formed on the lower surface (surface on the wafer side) of the non-opening portion of the mask so as to form a relief (concave portion) on which the flux hardly adheres to the mask when the mask is superimposed on the wafer. A protrusion protruding from the wafer toward the wafer is formed. The convex portion is outside a region where a plurality of openings for arranging a plurality of conductive balls on each semiconductor chip included in the wafer are densely arranged (a plurality of units constituting one unit constituting a predetermined array pattern). It is formed in a frame shape (lattice shape) around the area including the opening.
このマスクは、ウエハの載置部の下方に永久磁石を備えるような配列装置に用いられる。すなわち、この配列装置は、真空ポンプを動作させて、載置部にウエハを固定し、マスクとウエハとを位置決めした状態で、永久磁石の磁力により、マスクをウエハに密着固定した状態で使用する。
ところで、半導体デバイス、光学デバイス、集積回路装置、あるいは表示装置などの精密なデバイスを製造する際に、ウエハなどの基板の所定の位置に導電性の微小ボールを搭載する目的で使用されるボール搭載装置(配列装置)では、できるだけ高い確率で、基板の所定の位置にのみ導電性の微小ボールを搭載することが求められる。これは、基板の不要な位置に微小ボールが搭載されると、リペアなどの後工程に時間がかかるだけでなく、万一、微小ボールがそのまま基板に残ると、それだけで全工程を経て製造されたデバイスの価値がなくなる(不良品となる)ためである。 By the way, when manufacturing precision devices such as semiconductor devices, optical devices, integrated circuit devices, or display devices, ball mounting is used for the purpose of mounting conductive micro-balls at predetermined positions on a substrate such as a wafer. In an apparatus (array apparatus), it is required to mount conductive microballs only at predetermined positions on the substrate with the highest possible probability. This is because not only does it take time for subsequent processes such as repairs when microballs are mounted at unnecessary positions on the board, but if the microballs remain on the board as they are, they are manufactured through the entire process. This is because the value of the device is lost (becomes defective).
マスクを用いて基板に微小ボールを搭載するボール搭載装置では、マスクと基板とを重ね合わせ、マスクに形成された複数の孔を介して、基板に微小ボールを搭載(配置)する。この際、電気的あるいは物理的な吸着作用などにより、マスクの下面(基板側となる面)に、不要なボール(迷いボール)が吸着される場合がある。迷いボールがマスクの下面に吸着されている状態で、このマスクを次の基板に重ね合わせると、基板の不要な位置に微小ボールが搭載される可能性がある。また、マスクの下面にフラックスが付着していると、ボールが吸着したり、ウエハの不要な位置にフラックスを転写し、導電性能を低下させる可能性がある。したがって、ボール搭載装置では、1つの基板にボールを搭載すると、マスクの基板側となる下面を拭いてから、次の基板にボールを搭載するなどの対応がとられている。 In a ball mounting apparatus that mounts microballs on a substrate using a mask, the mask and the substrate are overlapped, and microballs are mounted (arranged) on the substrate through a plurality of holes formed in the mask. At this time, an unnecessary ball (stray ball) may be adsorbed on the lower surface (surface on the substrate side) of the mask due to an electric or physical adsorption action. If this mask is superimposed on the next substrate in a state where the stray ball is attracted to the lower surface of the mask, there is a possibility that a minute ball is mounted at an unnecessary position on the substrate. Further, if the flux adheres to the lower surface of the mask, there is a possibility that the ball is attracted or the flux is transferred to an unnecessary position on the wafer, thereby lowering the conductive performance. Therefore, in the ball mounting apparatus, when the ball is mounted on one substrate, the lower surface on the substrate side of the mask is wiped and then the ball is mounted on the next substrate.
特許文献1に記載のマスクは、その下面に、ウエハを構成する複数のチップに対応するように互いに直交する2方向に延びる(2次元的に形成されている)凸部を備えている。このため、凸部が交差する部分などがデッドスペースとなり、マスクの下面を拭いたとしても、迷いボールが下面に残留したり、フラックスが残留する可能性を排除し難い。すなわち、特許文献1に記載のマスクの下面を拭いた場合、迷いボールは、凸部により形成された枠状(格子状)の領域内においては移動するかもしれないが、凸部の縁に接触した段階で、この凸部の縁に引っ掛かって、この領域内に留まってしまう。
The mask described in
本発明の一つの形態はボール搭載装置であり、このボール搭載装置は、複数の孔を備え、それら複数の孔を介して微小ボールを基板に搭載するためのマスクと、このマスクを基板に重ねた状態で、マスクの基板側とは反対側となる一方の面の上に微小ボールを供給するためのボール供給ユニットとを有するボール搭載装置であって、マスクは、その基板側となる他方の面に、複数の孔を避けて第1の方向にのみ直線的に延びる複数の細長凸部を備えている。このボール搭載装置は、さらに、マスクの他方の面を拭浄するためのクリーニングユニットであって、マスクを基板から離した状態で、マスクの他方の面に接しながら第1の方向に動くクリーニングユニットを有する。 One embodiment of the present invention is a ball mounting device, which includes a plurality of holes, a mask for mounting a micro ball on the substrate through the plurality of holes, and the mask overlaid on the substrate. In this state, the ball mounting apparatus has a ball supply unit for supplying microballs on one surface opposite to the substrate side of the mask, and the mask is on the other side on the substrate side. The surface is provided with a plurality of elongated protrusions extending linearly only in the first direction while avoiding the plurality of holes. The ball mounting apparatus further includes a cleaning unit for wiping the other surface of the mask, the cleaning unit moving in a first direction while being in contact with the other surface of the mask while the mask is separated from the substrate. Have
複数の細長凸部が、基板側となる他方の面に、複数の孔を避けて第1の方向にのみ直線的に延びているマスクであれば、これら複数の細長凸部が延びる第1の方向に沿って上記他方の面を拭くことにより、これら複数の細長凸部は、上記他方の面の拭浄の妨げになり難い。すなわち、他方の面に、複数の孔を避けて第1の方向にのみ直線的に延びる複数の細長凸部を備えているということは、上記他方の面は、第1の方向以外に、拭浄の妨げになるような突起を有していないことを意味する。したがって、上記他方の面に微小ボールが静電気などにより吸着されて迷いボールとなったとしても、これら複数の細長凸部が延びる第1の方向に沿って上記他方の面を拭くことにより、迷いボールを第1の方向に移動させながら(滑らせながら)、マスク外に排除することができる。 If the plurality of elongated projections are masks that extend linearly only in the first direction while avoiding the plurality of holes on the other surface on the substrate side, the first plurality of elongated projections extend. By wiping the other surface along the direction, the plurality of elongated protrusions are unlikely to obstruct wiping of the other surface. In other words, the fact that the other surface is provided with a plurality of elongated protrusions that extend linearly only in the first direction while avoiding the plurality of holes means that the other surface is wiped in the direction other than the first direction. It means that there are no protrusions that would impede purification. Therefore, even if a minute ball is attracted to the other surface by static electricity or the like and becomes a lost ball, the lost ball is wiped along the first direction in which the plurality of elongated protrusions extend, thereby Can be removed out of the mask while moving (sliding) in the first direction.
また、複数の細長凸部は、複数の孔を避けて設けられている。このため、これら細長凸部は、基板への微小ボールの搭載の邪魔にならない。さらに、基板とマスクとを重ねたときには、複数の孔を避けて形成されている細長凸部がマスクの脚としての役割を果たす。したがって、複数の孔と対応するように、基板にフラックスを塗布し、その上に微小ボールを搭載するような場合であっても、マスクを基板に重ねたときに、マスクにフラックスが付着し難い。しかも、マスクの下面にフラックスが付着するようなことがあっても、これら複数の細長凸部が延びる第1の方向に沿ってその他方の面を拭くことにより、細長凸部の縁にフラックスを残留させることなく、フラックスを良好に除去する(拭き取る)ことが可能である。 Further, the plurality of elongated protrusions are provided avoiding the plurality of holes. For this reason, these elongate convex parts do not interfere with the mounting of the minute balls on the substrate. Further, when the substrate and the mask are overlapped, the elongated protrusions formed so as to avoid a plurality of holes serve as the legs of the mask. Therefore, even when a flux is applied to the substrate so as to correspond to a plurality of holes and a fine ball is mounted thereon, the flux is difficult to adhere to the mask when the mask is stacked on the substrate. . Moreover, even if the flux adheres to the lower surface of the mask, the flux is applied to the edges of the elongated projections by wiping the other surface along the first direction in which the plurality of elongated projections extend. It is possible to remove (wipe off) the flux satisfactorily without leaving it.
したがって、上記の装置には、基板の所定の位置に微小ボールを搭載するためのマスクであって、基板の所定の位置と対応するように設けられた複数の孔と、複数の孔を避けて第1の方向にのみ直線的に延びる複数の細長凸部とを有するマスクが好ましい。 Therefore, the above apparatus is a mask for mounting microballs at a predetermined position on the substrate, and avoids a plurality of holes provided so as to correspond to the predetermined position on the substrate, and the plurality of holes. A mask having a plurality of elongated protrusions extending linearly only in the first direction is preferable .
クリーニングユニットとしては、マスクの他方の面に接しながら第1の方向に動くクリーニング媒体を備えているものがさらに好ましい。クリーニング媒体の一例は、不織布などのクロスである。マスクの他方の面には、第1の方向にのみ延びた細長凸部が設けられているだけなので、第1の方向に動くクリーニングユニットによりマスクの他方の面を効率良くクリーニングでき、簡易な構成で、高いクリーニング効果を備えたボール搭載装置を提供できる。 More preferably, the cleaning unit includes a cleaning medium that moves in the first direction while contacting the other surface of the mask. An example of the cleaning medium is a cloth such as a nonwoven fabric. Since the other surface of the mask is only provided with an elongated protrusion extending only in the first direction, the other surface of the mask can be efficiently cleaned by the cleaning unit moving in the first direction, and the simple configuration Thus, a ball mounting device having a high cleaning effect can be provided.
また、ボール搭載装置としては、たとえば、基板を支持するステージと、ステージを移送(搬送)するステージ移送装置とを有するものが挙げられる。複数の細長凸部が延びる第1の方向と基板の移送方向とが直交するようにマスクを配置し、基板の移送方向と直交する方向にクリーニングユニットを移動させるものは、本発明の一形態にかかるボール搭載装置の好ましい形態の一つである。 Examples of the ball mounting device include a device having a stage for supporting a substrate and a stage transfer device for transferring (carrying) the stage. An embodiment in which a mask is arranged so that a first direction in which a plurality of elongated protrusions extend and a substrate transfer direction are orthogonal to each other and the cleaning unit is moved in a direction orthogonal to the substrate transfer direction is an embodiment of the present invention. This is one preferred form of such a ball mounting device.
さらに、本発明の一形態にかかるボール搭載装置において、ボール供給ユニットは、マスクの一方の面の一部に微小ボールの集団を保持可能なヘッドと、ヘッドをマスクの一方の面に沿って移動させる移動手段とを備えることが好ましい。また、ヘッドによりマスクの一方の面上に微小ボールの集団が保持されている動区域を、移動手段により、動区域の軌跡の一部が重複するように移動させることを含む制御を行うための制御ユニットをさらに有することが好ましい。制御ユニットは、ボール供給ユニット(ヘッドおよび移動手段)を制御するものであってもよく、ボール搭載装置全体を制御するものであってもよい。 Furthermore, in the ball mounting apparatus according to one aspect of the present invention, the ball supply unit includes a head capable of holding a group of minute balls on a part of one surface of the mask, and the head moves along the one surface of the mask. It is preferable to provide a moving means. In addition, the moving area in which a group of microballs is held on one surface of the mask by the head is used to perform control including moving the moving area so that a part of the locus of the moving area overlaps. It is preferable to further have a control unit. The control unit may control the ball supply unit (head and moving means) or may control the entire ball mounting apparatus.
本発明に含まれるマスクは、他方の面に第1の方向にのみ延びた細長凸部を備え、他方の面に、四方に等方的ではなく、方向性のある、1次元的あるいは異方性の高い構成を採用している。そして、方向性の高い構成を採用することにより、その方向にユニットを動かすクリーニング方法により、簡易な構成で効率良く、マスクの他方の面をクリーニングできる。加えて、マスクの一方の面の一部を占める仮想的な領域である動区域に微小ボールが保持され、この動区域は、適当な面積があり、広がりがある。このため、微小ボール自身による荷重および微小ボールを動区域に保持するための圧力あるいは荷重は、マスクの一部の適当な面積を備えた範囲に印加され、その範囲は、複数の細長凸部を跨ぐ程度の、等方的な、あるいは2次元的な広がりを持つ。このため、第1の方向にのみ延びた細長凸部により、微小ボールを動区域に保持するために発生するマスクに対する圧力あるいは荷重を支持させることができ、そのような圧力あるいは荷重によりマスクに撓みが発生するのを抑制できる。マスクの一方の面の一部を占める程度の面積の動区域を形成でき、さらに、その動区域を2次元のいずれの方向にも移動できる好適な手段は、微小ボールが逸散しないようにマスクの一方の面の一部に微小ボールの集団を保持可能なヘッドである。 The mask included in the present invention is provided with an elongated convex portion extending only in the first direction on the other surface, and is one-dimensional or anisotropic having a directionality on the other surface, not isotropic in all directions. Adopts a highly configurable structure. By adopting a highly directional configuration, the other surface of the mask can be efficiently cleaned with a simple configuration by a cleaning method that moves the unit in that direction. In addition, the microball is held in a moving area, which is a virtual area that occupies a part of one surface of the mask, and the moving area has an appropriate area and is wide. Therefore, the load by the microball itself and the pressure or load for holding the microball in the moving area are applied to a range having an appropriate area of a part of the mask, and the range includes a plurality of elongated protrusions. It is isotropic or has a two-dimensional spread. For this reason, the elongated protrusions extending only in the first direction can support the pressure or load applied to the mask to hold the minute ball in the moving area, and the mask is bent by such pressure or load. Can be prevented from occurring. A suitable means capable of forming a moving area that occupies a part of one side of the mask and moving the moving area in any two-dimensional direction is to prevent the microballs from escaping. This is a head capable of holding a group of minute balls on a part of one surface of the head.
さらに、微小ボールの集団が保持されてなる動区域を形成することにより、比較的少ない数の微小ボールであっても、動区域内における微小ボールの密度を高くすることができる。このため、動区域が通過する部分のマスクの孔に対し、効率良く微小ボールを充填することができ、マスクの上に供給する微小ボールの総数を減らすことができる。そして、動区域を、その軌跡の一部が重複するように動かすことにより、マスク全体あるいは少なくともボールを振り込む領域を漏れなくカバーできるため、基板に対する微小ボールの充填ミスの発生率を極めて低く抑えることができる。 Furthermore, by forming a moving area in which a group of minute balls is held, the density of the minute balls in the moving area can be increased even with a relatively small number of minute balls. For this reason, the microballs can be efficiently filled into the holes of the mask through which the moving area passes, and the total number of microballs supplied on the mask can be reduced. By moving the moving area so that part of its trajectory overlaps, the entire mask or at least the area where the ball is transferred can be covered without omission, so the occurrence rate of minute ball filling mistakes on the substrate is extremely low. Can do.
動区域を構成するためのヘッドの好ましい形態の1つとしては、マスクの一方の面の動区域の周囲を掃いて微小ボールを動区域に集める手段、たとえば、当該ヘッドから突き出た部材、または、気体を吹き出す口を備えているものを挙げることができる。ヘッドから突き出た部材の1つの形態は、マスクの一方の面を掃く効果が得られるスキージと称されるものである。微小ボールを集める円形の動区域の接線方向に延びたスキージは、直線状の簡易な形状のスキージの1つである。 One preferred form of head for constructing the moving area includes means for sweeping around the moving area on one side of the mask to collect the microballs into the moving area, eg, a member protruding from the head, or The thing which is equipped with the opening which blows off gas can be mentioned. One form of the member protruding from the head is a so-called squeegee that provides an effect of sweeping one surface of the mask. A squeegee extending in a tangential direction of a circular moving area for collecting minute balls is one of simple straight squeegees.
ヘッドから突き出た部材、または、気体を吹き出す口を備えるヘッドを用いることにより、ヘッドから突き出た部材または気体の吹き出しにより、動区域から微小ボールが逸散することを抑制すると共に、マスクの一方の面のうちの動区域の周囲を加圧できる。すなわち、ヘッドから突き出た部材または気体の吹き出す口は、動区域の周囲のマスクを基板に対して押さえる機能も有する。そして、その圧力は、動区域の周囲に分散されるので、上述したように、マスクの他方の面に設けられた一方向にのみ延びた細長凸部により支持し易い。また、動区域の周辺のマスクを押さえ込むことにより、動区域内におけるマスクの反りあるいは歪みなどによるマスクの撓みを抑制でき、迷いボールの発生を抑制できる。 By using a member protruding from the head or a head provided with a gas outlet, it is possible to prevent the microball from escaping from the moving area due to the member protruding from the head or the gas blowout, and one of the masks. The area around the moving area of the surface can be pressurized. That is, the member protruding from the head or the gas outlet has a function of pressing the mask around the moving area against the substrate. Then, since the pressure is distributed around the moving area, as described above, it is easy to support the elongated projections extending in only one direction provided on the other surface of the mask. Further, by pressing the mask around the moving area, it is possible to suppress the bending of the mask due to the warp or distortion of the mask in the moving area, and it is possible to suppress the generation of a stray ball.
また、ヘッドの好ましい形態の一つとして、マスクに対して垂直な軸を中心に回転可能であり、この回転により、微小ボールが逸散しないようにマスクの一方の面の一部に微小ボールの集団を保持可能なヘッドを挙げることができる。たとえば、複数のスキージを備えたヘッドを回転させることにより、円形の動区域の周囲にある微小ボールに対して、円形の動区域の方向に力を加えることができる。複数のスキージを、ヘッドの回転によりそれらが移動する方向に多重に配置する形態は、ヘッドの好ましい形態の一つである。このようなヘッドによれば、1つのスキージから微小ボールが漏れても、他のスキージでこの微小ボールを捕らえることができる。結果として、微小ボールを円形の区域の方向に確実に回収できる。 Further, as one preferred form of the head, the head can be rotated around an axis perpendicular to the mask, and the rotation of the microballs on a part of one side of the mask prevents the microballs from escaping. A head that can hold a group can be mentioned. For example, by rotating a head provided with a plurality of squeegees, a force can be applied in the direction of the circular moving area to a minute ball around the circular moving area. A form in which a plurality of squeegees are arranged in multiple directions in the direction in which they move by the rotation of the head is one of the preferred forms of the head. According to such a head, even if a minute ball leaks from one squeegee, the minute ball can be caught by another squeegee. As a result, the microballs can be reliably collected in the direction of the circular area.
微小ボールを搭載する基板が半導体デバイスのウエハあるいはワーク(ワークピース)である場合、基板は大型化する傾向にあり、それに合わせてマスクも大型になる。一方、デバイスの集積化が進むに連れて、電極となる微小ボール(導電性ボール)は小型化する傾向にある。導電性ボールの一例は、直径30〜300μm程度の半田ボール、金ボールまたは銅ボールである。搭載するボールが小径になるほど、微小な隙間にボールが入り込んで迷いボールとなる可能性が高くなる。したがって、ボールを基板に搭載する際に、マスクの歪みや反りにより、基板とマスクとの間に発生する隙間の影響を少なくすることが重要となる。 When the substrate on which the microballs are mounted is a semiconductor device wafer or workpiece (workpiece), the substrate tends to increase in size, and the mask increases in size accordingly. On the other hand, as device integration progresses, microballs (conductive balls) serving as electrodes tend to be miniaturized. An example of the conductive ball is a solder ball, a gold ball or a copper ball having a diameter of about 30 to 300 μm. The smaller the ball to be mounted, the higher the possibility that the ball gets into a minute gap and becomes a lost ball. Therefore, when the ball is mounted on the substrate, it is important to reduce the influence of the gap generated between the substrate and the mask due to the distortion and warpage of the mask.
特許文献1では、磁性体のマスクを用い、ステージに固定した基板との間で位置決めを行った状態で、永久磁石の磁力によりマスクを基板に密着固定する。半導体デバイスの中には、磁界の影響を嫌うものもあり、このようなデバイスの製造には、永久磁石とマスクにより基板を挟み、磁力が基板に直接作用するような密着方法は適当ではない。
In
これに対し、本発明に含まれるボール搭載装置によれば、永久磁石とマスクにより基板を挟み込まなくても、動区域の周囲を押さえることができる。さらに、強力な吸着力によりマスク全体の平坦度(面精度)を改善する代わりに、動区域の平坦度(面精度)を部分的に改善することができるため、強力な吸着力に対抗するようなマスクの構造は不要となる。 On the other hand, according to the ball mounting apparatus included in the present invention, the periphery of the moving area can be pressed without sandwiching the substrate between the permanent magnet and the mask. Furthermore, instead of improving the flatness (surface accuracy) of the entire mask with a strong suction force, it is possible to partially improve the flatness (surface accuracy) of the moving area, so as to counter the strong suction force. A simple mask structure is not required.
上述のようなヘッドを用いる場合、ヘッドから突き出た部材または気体の吹き出しにより加圧される領域の外周の直径は、互いに隣り合う細長凸部の間隔のうちの最大の間隔よりも大きいことが好ましい。ヘッドから突き出た部材または気体の吹き出しにより加圧される領域の外周の直径は、連続して並ぶ3つの細長凸部の最大の間隔よりも大きいことがさらに好ましい。このようにすることにより、ヘッドにより加えられる力(押圧)を、互いに平行に並んだ複数の細長凸部によって支えることができる。 In the case of using the head as described above, it is preferable that the diameter of the outer periphery of the region protruding from the head or the area pressurized by the gas blowing is larger than the maximum interval among the intervals between the elongated protrusions adjacent to each other. . It is more preferable that the diameter of the outer periphery of the member protruding from the head or the region pressurized by the gas blowing is larger than the maximum interval between the three elongated protrusions arranged in succession. By doing in this way, the force (pressing) applied by the head can be supported by a plurality of elongated protrusions arranged in parallel to each other.
本明細書中において、基板とは、微小ボールが搭載される対象を示し、半導体ウエハ、回路基板、およびその他のワークピースを含むものである。これらの基板には、少なくとも互いに交差する2方向に延びるスクライブラインを有し、これらスクライブラインに沿って複数のワークピース(ピース/チップ)に分割可能な基板が含まれる。この場合、マスクが有する複数の細長凸部の延びる第1の方向を、スクライブラインの延びる2方向のうちのいずれか一方の方向とすることが好ましい。すなわち、マスクは、スクライブラインの延びる2方向のうちの一方の方向にのみ直線的に延びる複数の細長凸部を備えていることが好ましい。さらに好ましくは、複数の細長凸部は、2方向に延びるスクライブラインうちの一方の方向に延びるスクライブラインと一致するように設けるとよい。このような構成は、マスクの他方の面に、複数の細長凸部を、複数の孔を避けて第1の方向にのみ直線的に延びるように配置する際の好ましい形態の一つである。 In this specification, a substrate indicates an object on which a minute ball is mounted, and includes a semiconductor wafer, a circuit board, and other workpieces. These substrates include a substrate that has scribe lines extending in at least two directions intersecting each other and that can be divided into a plurality of workpieces (pieces / chips) along the scribe lines. In this case, it is preferable that the first direction in which the plurality of elongated protrusions included in the mask extend is one of the two directions in which the scribe line extends. That is, the mask preferably includes a plurality of elongated protrusions extending linearly only in one of the two directions in which the scribe line extends. More preferably, the plurality of elongated protrusions may be provided so as to coincide with a scribe line extending in one direction of scribe lines extending in two directions. Such a configuration is one of the preferred forms when arranging the plurality of elongated protrusions on the other surface of the mask so as to extend linearly only in the first direction while avoiding the plurality of holes.
本発明のさらに他の形態は、基板の所定の位置に微小ボールを搭載するための複数の孔と、マスクの基板と対峙する下面に、複数の孔を避けて、第1の方向にのみ直線的に設けられた細長凸部とを有するマスクを介して、微小ボールを基板に搭載する方法である。この微小ボールの搭載方法は、以下の工程を含む。
(a)マスクの下面を基板に向けて、マスクと基板とを重ねる。
(b)マスクの上に微小ボールを供給することで、マスクの複数の孔を介して基板の所定の位置に微小ボールを配置(搭載)する。
(c)マスクを基板から外した状態で、クリーニング媒体を第1の方向に動かして、マスクの下面を拭浄する。
According to still another aspect of the present invention, a plurality of holes for mounting microballs at predetermined positions on the substrate and a plurality of holes on the lower surface of the mask facing the substrate are avoided and straight in only the first direction. In this method, a fine ball is mounted on a substrate through a mask having an elongated protrusion provided in a specific manner. This method for mounting microballs includes the following steps.
(A) The mask and the substrate are overlapped with the lower surface of the mask facing the substrate.
(B) By supplying minute balls onto the mask, the minute balls are arranged (mounted) at predetermined positions on the substrate through a plurality of holes in the mask.
(C) With the mask removed from the substrate, the cleaning medium is moved in the first direction to wipe the lower surface of the mask.
このボール搭載方法によれば、1またはいくつかの基板に微小ボールを搭載した後、マスクを基板から外し、クリーニング媒体を第1の方向に動かすことにより、マスクの下面を効率よく拭浄できる。したがって、マスクに迷いボールあるいはフラックスが付着している可能性を低減でき、それらに起因する不具合の発生を未然に抑制できる。 According to this ball mounting method, after the microballs are mounted on one or several substrates, the mask is removed from the substrate, and the cleaning medium is moved in the first direction, whereby the lower surface of the mask can be efficiently wiped. Therefore, it is possible to reduce the possibility that a lost ball or flux is attached to the mask, and it is possible to suppress the occurrence of defects caused by them.
また、上記(b)の微小ボールを配置(搭載)する工程は、以下の工程を含むことが好ましい。
(b1)マスクの上面に微小ボールの集団が保持されている動区域を形成する。
(b2)動区域の軌跡の一部が重複するように動区域を移動させる。
The step (b) of arranging (mounting) the fine balls preferably includes the following steps.
(B1) A moving area in which a group of minute balls is held is formed on the upper surface of the mask.
(B2) The moving area is moved so that a part of the locus of the moving area overlaps.
図1に、マイクロボールマウンタの概略構成を上面図により示してある。図2に、マイクロボールマウンタの概略構成を側面図により示してある。なお、図1では、マスク110に形成された孔111を省略して示してある。このマイクロボールマウンタ1は、たとえば、8インチ(対角線長さまたは直径が約20cm)あるいは12インチ(対角線長さまたは直径が約30cm)程度の基板(ワークピース)の上面の所定の位置に、導電性の微小ボールBを実装(搭載)するためのものである。
FIG. 1 is a top view showing a schematic configuration of a microball mounter. FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the microball mounter. In FIG. 1, the
図3に基板の一例を示してある。図3に示すように、基板100は、たとえば、8インチまたは12インチの平面円形状の半導体ウエハである。この半導体ウエハ100は、マイクロボールマウンタ1により、その上面100aのうちの所定の位置103に、電極として機能する導電性の微小ボールBが搭載(マウント)される。その後、半導体ウエハ100は、X方向に沿う複数のスクライブライン101xおよびY方向に沿う複数のスクライブライン101yに沿って分割(切断)され、複数の半導体デバイス(チップ)102となる。
FIG. 3 shows an example of the substrate. As shown in FIG. 3, the
X方向に沿う複数のスクライブライン101xは、所定のピッチPxとなるように、互いに平行に設けられている。Y方向に沿う複数のスクライブライン101yは、所定のピッチPyとなるように、互いに平行に設けられている。本例では、形成される半導体デバイス102の外形が正方形状であり、ピッチPxはピッチPyと等しい。なお、スクライブラインは、ウエハ100を各半導体デバイス102にカットする(分割する)ための境界線であり、必ずしもウエハ100上に明確な(視認可能な)線を必要とするものではなく、仮想的な線であってもよい。
The plurality of
電極として機能する導電性の微小ボールBとしては、たとえば、直径が1mm以下、具体的には、直径30〜300μm程度の半田ボール(銀(Ag)や銅(Cu)などを含む、主成分が錫(Sn)からなるボール)、金あるいは銅からなる金属性ボール、あるいは、プラスチック製のボールにメッキなどの処理が施された導電性ボールを挙げることができる。本例では、微小ボールBとして、100μm程度の半田ボールを用いている。 The conductive fine ball B functioning as an electrode has, for example, a solder ball (eg, silver (Ag) or copper (Cu)) having a diameter of 1 mm or less, specifically about 30 to 300 μm in diameter. A ball made of tin (Sn)), a metal ball made of gold or copper, or a conductive ball in which a treatment such as plating is applied to a plastic ball. In this example, a solder ball of about 100 μm is used as the minute ball B.
本例のマイクロボールマウンタ1は、吸引などの方法によりウエハ100を水平な状態で支持するXYZθステージ2と、このステージ2に対してウエハ100をロード(供給)/アンロード(収納)するローダ/アンローダ装置3と、ステージ2の位置を微調整するためのプリアライメント装置4と、ウエハ100の反りを矯正するための反り矯正装置5と、ウエハ100にフラックスを塗布するためのフラックス印刷装置6と、ウエハ100にマスク110を介して導電性ボールBを搭載(配列)するためのボール搭載装置7と、これら装置3,4,5,6および7の間でステージ2を移送するためのステージ移送装置8と、ステージ2およびこれら装置3,4,5,6,7および8を制御する制御ユニット9を有している。制御ユニット9の多くは、コンピュータあるいはマイクロコンピュータを用いて構成される。制御用のプログラム(プログラム製品)は、ROMなどの適当な記録媒体に記録して提供される。本例のマイクロボールマウンタ1は、LANなどのコンピュータネットワークを介して制御することも可能であり、プログラムをネットワーク上のサーバなどから提供することも可能である。
The
このボールマウンタ1では、プリアライメント装置4、ローダ/アンローダ装置3、反り矯正装置5、フラックス印刷装置6、ボール搭載装置7が、移送方向(搬送方向)Xに沿って順番に並んで配置されている。ステージ2は、ウエハ100を支持するプラットフォームであり、ウエハ100とほぼ同じ、または若干サイズが異なる円盤状であって、その上面21aがウエハ100の下面100bを支持する支持面となる支持台21と、この支持台21の周囲に設けられたフレーム22とを備えている(図8参照)。支持面21aは、平坦に加工されている。支持台21は、支持面21a上にウエハ100を吸着によって支持するための複数の吸着用の孔23を備えている。この支持台21は、図示しない外部のバキュームジェネレータにより、これら孔23を介して支持面21a近傍を負圧にし、支持面21aにウエハ100の下面100bを密着させるように構成されている。このような支持台21を用いることにより、ウエハ100の上面100aの平坦度を向上させることができる。
In this
フレーム22の上面(上端面)22aは、支持台21の支持面21aの周囲に位置し、ほぼ正方形の外形を有している。フレーム22の上端面22aは、ボール搭載装置7においてボール配列用(ボール振込み用、ボール配置用)マスク110と接し、ウエハ100の外側の領域でボール配列用マスク110を支持する。
An upper surface (upper end surface) 22a of the
また、ステージ2は、図示しないが、支持台21を支持するとともに、この支持台21を上下に移動させる複数のアクチュエータを備えている。これらアクチュエータは、1つまたは複数のモータにより、それぞれが連動してあるいは独立して駆動されるようになっている。すなわち、このステージ2は、アクチュエータを移動機構として駆動することにより、支持面21aを上端面22aに対して上下に移動させることができる。
Although not shown, the
フラックス印刷装置6は、スクリーン印刷装置であって、ウエハ100の上面100aのうちの電極が形成される所定の位置103に、ウエハ100と導電性ボールBとを結合させるための素材(フラックス)を塗布するためのものである。このフラックス印刷装置6は、印刷用マスクをクリーニングするためのユニット61を備えている。このクリーニングユニット61は、1つのウエハ100に対してフラックスの印刷が終了する毎、あるいは印刷用マスクのクリーニングが必要と判断されたときに、印刷用マスクのクリーニングを行なう。
The
図4に、ボール搭載装置7の概略構成を上面図にて示している。図5に、ボール搭載装置7の概略構成を側面図にて示している。なお、図4では、マスク110に形成された孔111を省略して示している。
FIG. 4 shows a schematic configuration of the
ボール搭載装置7は、ウエハ100の上面100aに導電性ボールBを搭載するためのボール配列用マスク110と、このボール配列用マスク110を保持するためのマスク保持機構72(図2参照)と、マスク110の上面110aに複数の導電性ボールBを供給するボール供給ユニット74と、ボール配列用マスク110をクリーニングするためのクリーニングユニット140とを備えている。
The
ボール供給ユニット74は、ボール充填状態にあるボール配列用マスク110上にボールBを供給するためのものである。すなわち、マスク保持機構72にセットされたマスク110と、ウエハ100とが重なるように、ウエハ100を移動させ、マスク110とウエハ100との位置合わせを行った状態で、ボール供給ユニット74によりマスク110上にボールBを供給する。供給されたボールBは、マスク110の複数の孔111を介して、ウエハ100の所定の位置に搭載(配列)される。
The
ボール供給ユニット74は、マスク110に対して垂直な軸121を中心に回転可能なヘッド120と、このヘッド120をマスク110の上面110aに沿って移動させるヘッド移動装置130とを備えている。ヘッド120およびヘッド移動装置130は、上述した制御ユニット9により、その動作が制御されるようになっている。
The
ヘッド移動装置130は、ヘッド120がマスク110に垂直な軸121を中心に回転するように、このヘッド120を支持するモータ131と、Y方向に伸縮可能なアーム132を介してモータ131を支持するキャリッジ133とを備えている。キャリッジ133は、キャリッジシャフト134に沿ってX方向に移動可能である。したがって、アーム132、キャリッジ133、およびキャリッジシャフト134により、ヘッド120は、マスク110上のX−Y方向の任意の方向に移動でき、任意の位置にセットされる。また、制御ユニット9は、ヘッド移動装置を制御するためのプログラム135を格納している。この制御用プログラム135に基づき、制御ユニット9を介して、ヘッド移動装置130の動作を制御することにより、ヘッド120を、マスク110の上面110aに沿って、あるいは上面110aを横断するように、任意の軌跡128を描くように移動させることができる。すなわち、ヘッド120は、X−Y平面において、直線的に、あるいは円を描くように、さらには、楕円を描くように移動可能である。
The
クリーニングユニット140は、ウエハ100がマスク110から外れた状態で、マスク110の下面110bを中心にクリーニングする。
The
図6に、ボール配列用マスク110の一例を示してある。ボール配列用マスク110は、複数の孔(開口)111を備えている。これら複数の孔111は、微小な導電性ボールBが1つずつ挿入されるのに適したサイズに形成されている。マスク110に形成された複数の孔111は、ウエハ100の導電性ボールBが搭載される所定の位置(電極位置)103と対応している。
FIG. 6 shows an example of the
ウエハ100は、複数の半導体デバイス102に分割されるものである。マスク110は、これら半導体デバイス102の所定の位置103に導電性ボールBを配置するため、複数の孔111は、繰り返しのあるデザイン(パターン)で形成される。これらの孔111は、開口、開孔、パターン孔などとも称されている。また、これらの孔111をまとめて、開口パターンなどと称することもある。このマスク110は、ある程度の張力(テンション)が与えられた状態で、マスク枠114に固定され、マスク保持装置72により保持されている。
The
マスク110の下面100bには、複数の孔111を避けて第1の方向にのみ直線的に延びる複数の細長凸部(突条)112が設けられている。本例では、これら細長凸部112は、ウエハ100が搬送されるX方向に対して直交するY方向に延びている。また、このY方向は、ウエハ100のX方向のスクライブライン101xおよびY方向のスクライブライン101yの内の、Y方向と一致する。さらに、これら細長凸部112は、マスク110とウエハ100との位置合わせを行なったときに、ウエハ100のY方向に延びるスクライブライン101yの幅方向の中央部に配設される。すなわち、これら細長凸部112は、ウエハ100のY方向のスクライブライン101yのピッチPyと等しい所定のピッチP1で、互いに平行に配置されている。
The
それぞれの細長凸部112は、Y方向の長さに対してX方向の幅は非常に小さく、全体として細長い形状となっている。さらに、このマスク110に設けられた細長凸部112は、Y方向の長さおよびX方向の幅が揃っており、相互に並列に配置されている。細長凸部112のY方向の長さは、ウエハ100の直径よりも若干長く、マスク110をウエハ100と重ねたときに、各細長凸部112がウエハ100の上面からはみ出す構成となっている。
Each
これら細長凸部112の製造方法の一例は、マスク本体113を構成する樹脂性のフィルムや金属製の薄板などを機械加工あるいはエッチングすることにより細長凸部112を残して他の部分を薄くする方法である。この方法では、細長凸部112をマスク本体113と一体に形成できる。製造方法の他の一例は、樹脂性のフィルムや金属性の薄板などからなるマスク本体113に、(フォト)レジストやめっきなどの方法を用いて、これら細長凸部112を付加することである。この方法は、細長凸部112を後から形成する方法であり、すなわち、マスク本体113の厚みを変えずに細長凸部112の部分を厚くする方法である。これら細長凸部112は、マスク本体113と同じ材料であってもよく、また、別の材料であってもよい。マスク本体113を複数の層で形成することも可能であり、その一つの層を用いた細長凸部112を形成しても良い。細長凸部112は、マスク本体113の反り、歪みの発生を抑制する機能を持たせることが可能である。
An example of a method for manufacturing these elongated
12インチのウエハ100に100μmの導電性ボールBをマウントする場合のマスク110の寸法の一例は、以下の通りである。
マスク本体113の厚さ(膜厚):65μm
細長凸部112(以下、縦桟とも呼ぶ)の高さ:45μm
細長凸部112(縦桟)の幅:40μm
細長凸部112(縦桟)の最短長:12インチ
孔111の直径:115μm
互いに隣り合う孔111の最小ピッチ(互いに隣り合う円形の孔111の中心間距離(最小)):200μm
互いに隣り合う孔111と孔111との間の部分の最小長さ(マスク本体113が残っている部分の長さ/互いに隣り合う円形の孔111の最短距離):85μm
なお、スクライブラインPxおよびPyの幅は、300μmで、縦桟(桟)112と孔111との距離は、孔111間の最短距離より長い。
An example of the dimensions of the
The height of the elongated protrusion 112 (hereinafter also referred to as a vertical beam): 45 μm
Width of elongated projection 112 (vertical beam): 40 μm
The shortest length of the elongated protrusion 112 (vertical beam): 12 inch diameter of the hole 111: 115 μm
Minimum pitch of adjacent holes 111 (distance between centers of adjacent circular holes 111 (minimum)): 200 μm
Minimum length of the portion between the adjacent holes 111 (the length of the portion where the
The width of the scribe lines Px and Py is 300 μm, and the distance between the vertical beam (bar) 112 and the
図7は、ヘッド120の構成を上方から透かして示している。図8は、ボール搭載装置7によってウエハ100に導電性ボールBを搭載されている状態を示す断面図である。図9は、動区域125の軌跡の一例を示している。図10は、動区域125の軌跡の他の例を示している。なお、図7では、マスク110に形成された孔111を便宜上省略して示している。
FIG. 7 shows the configuration of the
図4、図5、図7、および図8に示すように、ヘッド120は、円盤状のサポート122と、このサポート122の下面122aからマスク110の上面110aに向かって突き出た6セットのスキージ123とを備えている。サポート122の中心は、マスク110に対して垂直方向に延びたシャフト(軸)121に繋がっている。ヘッド120は、上記モータ131により、シャフト121を中心とし、上方から見て反時計方向に回転駆動される。このヘッド120においては、上記モータ131は、シャフト121を中心としてサポート122をマスク110の上面110aに沿って回転駆動させる手段であって、シャフト121は、アーム132、キャリッジ133、およびキャリッジシャフト134により、マスク110の上面110aに沿って(X―Y平面上において)任意の方向に動かされる。したがって、このボール供給ユニット74によれば、ヘッド移動装置130によりヘッド120を回転させながら、このヘッド120をマスク110の上面110aに沿って任意の軌跡128を描くように移動させることができる。
As shown in FIGS. 4, 5, 7, and 8, the
また、キャリッジ133には、シャフト121の内部を介して導電性ボールBをマスク110上に補給するためのボール補給装置136が搭載されている。ボール補給装置136から補給されるボールBの量は、上記制御ユニット9により制御されるようになっている。
In addition, a
6セットのスキージ123は、それぞれ、上方から見ると長方形になるように取り付けられた複数のスウィープ部材124を備えている。スウィープ部材124は、スキージ123の進行方向に対して、マスク110の上面110aに当たる先端が後退するようにサポート122に取り付けられている。スウィープ部材124は、マスク110の上面110aに比較的柔らかく接し、マスク110上に乗っている導電性ボールBを掃き集めることができるものであれば良い。また、スウィープ部材124は、一旦マスク110の孔111に挿入されたボールBを掻き出さない程度の弾性を備えたものであることが望ましい。スキージ123の好適な一例としては、マスク110の上面110aに沿って長手方向に延びたワイヤーの両端をU字型に曲げてなるスウィープ部材124をサポート122に取り付けてなるものを挙げることができる。
Each of the six sets of
本実施形態のヘッド120においては、スキージ123は、回転シャフト121と同心円状の内円125の回りに、円周方向に均等なピッチで、内円125の接線方向の反時計方向に、外円126まで直線的に延びるように配置されている。したがって、スキージ123がマスク110の上面110aに接した状態で、サポート122を上方から見て反時計方向に回転させると、スキージ123の進行方向(回転方向)にある導電性ボールBは、図7に矢印A1で示すように、内円125の方向(内円125の領域内)に向けて押し払われる。このため、マスク110の上面110aに残った導電性ボールBは、内円125の方向に移動し、内円125の内部に集められる。
In the
したがって、このヘッド120によれば、マスク110上の導電性ボールBが逸散しないように、このマスク110の上面110aの一部である内円、すなわち動区域125に導電性ボールBの集団Bgを保持され、動区域125がヘッド120とともにマスク110上を移動する。動区域125の移動中も、ヘッド120の回転により、マスク110の上面110aの動区域125の周囲127が掃かれ、導電性ボールBは、これらが逸散しないように、動区域125の周辺127である外円126(外円126の内部のうちの内円125と外円126との間の領域127)から動区域125である内円125に向けて集められる。
Therefore, according to the
なお、図面において、内円125および外円126として示した区域は仮想的なものである。しかしながら、マスク110の上面110aにおいて、ヘッド120をヘッド移動装置130により回転させながら移動させると、内円125と外円126との間の領域127に残った過剰な導電性ボールBは、ヘッド120の中心の方向(内円125の内部)に集められる。
In the drawing, the areas shown as the
ヘッド120の円形の動区域125の回りに配置された複数のスキージ123は、動区域125の周囲127の部分を確実に押さえるのにも適している。すなわち、本例のボール供給ユニット74においては、内円125と外円126との間の領域127がスキージ123により加圧される領域に対応する。動区域125の周囲127が押さえられると、動区域125の平坦度(面精度)が部分的に改善される。したがって、導電性ボールBが充填される限られた領域内、すなわち、動区域125内においては、マスク110の平坦度が改善されるため、迷いボールの発生を未然に防ぐことができる。
A plurality of
さらに、本例のボール供給ユニット74おいては、スキージ123により加圧される領域127の外周の直径、すなわち、外円126の直径R1が、上述したボール配列用マスク110の複数の細長凸部112が並んだ間隔P1よりも大きくなるように、ヘッド120が形成されている。スキージ123により加圧される領域127の外周の直径R1を細長凸部112の間隔P1よりも大きくすると、領域127の直下には、必ず、複数の細長凸部112のうちの少なくとも1つの細長凸部112が存在し、マスク110の撓みを防止できる。また、加圧される領域127は複数の細長凸部112に跨る十分な面積を備えているので、動区域125の進行方向によらず、マスク110の加圧される領域127にヘッド120から加わる力を、直下の複数の細長凸部112により支持できる。
Furthermore, in the
スキージ123は、U字型のワイヤーを使用したものに限定されるものではない。スキージ123としては、この他にも、マスク110の上面110aに接するような形状のゴムプレート、スポンジのような弾性部材、導電性のスポンジ、ポリイミドの薄板をU字状にして複数枚を積層したもの、樹脂製あるいは金属製の極細のワイヤーをブラシの毛のように直線的にサポート122に取り付けたものなどを挙げることができる。スキージ123のさらに他の例としては、方形のサポートと、そのサポートの裏面からマスク110の上面110aに向かって延びた平面視がV字状の2セットのスキージとを備え、V字状の2セットのスキージの間に方形の動区域125が形成されるようなものを挙げることができる。このようなスキージを備えたヘッド120は、振動させることで、導電性ボールBを動区域125の中に保持することができる。いずれの場合にも、スキージのセット数は任意である。
The
これらのスキージを備えたヘッドは、マスク110(マスク本体113)の上面110aに柔軟に接しながら、確実にボールBを掃き集めるのに適している。さらに、ヘッドからの荷重がスポットあるいはラインに集中してマスクに加わることがなく、一方向のみに形成された細長凸部112により支えられているマスク110(マスク本体113)が撓むのを防止できる。
A head equipped with these squeegees is suitable for surely collecting the balls B while flexibly contacting the
図9に、マスク110の上面110aのうちの少なくとも円形のウエハ100に対応する領域をカバーするように、円形の動区域125を移動させるための軌跡128の一例を示している。なお、図9では、マスク110に形成された孔111を省略して示してある。
FIG. 9 shows an example of a
ヘッド120の移動により、導電性ボールBをマスク110の複数の孔111にそれぞれ充填するためには、円形の動区域125を、マスク110の上面110aにおいて、螺旋状または渦巻き状の軌跡128をたどるように移動させるとよい。螺旋状または渦巻き状の軌跡128は、ウエハ100が円形であったり、マスク110が円形であったり、導電性ボールBを充填する全体の領域が円形である場合に適している。
In order to fill the plurality of
また、ヘッド120を自転させながら、このヘッド120を、孔111が設けられている領域の外からマスク110の中心付近へ移動させた後、マスク110の中央部Oから周辺部に向けて螺旋状に移動させる(螺旋状に向かう軌跡128にする)ことにより、マスク110の中央部Oおよびその近傍における導電性ボールBの未充填を少なくすることができる。
Further, while rotating the
なお、図9においては、動区域125の移動の軌跡128を、ヘッド120の回転中心が移動する線で代表して示している。また、分かりやすくするために、ヘッド120と動区域125とをともに同じ円で示しているが、上述したように動区域125はヘッド120と同心円状に形成されるものであり、同じ大きさになるものではない。しかしながら、動区域125はヘッド120と同心円状に構成されるので、それらが移動する際の中心の軌跡128は実質的に一致する。
In FIG. 9, the
動区域125により、マスク110の上面110aのうちの少なくとも円形のウエハ100に対応する領域の全体を漏れなくカバーするために、ヘッド120は、ヘッド移動装置130により、動区域125の軌跡128の一部が重複するように動かされることが好ましい。たとえば、動区域125の直径が40mmである場合、螺旋ピッチは8mm程度とすることが好ましい。この条件では、重複率(1つの軌跡128に対し、次の軌跡128が重複する率)は、80%程度となる。
In order to cover the entire area of the
軌跡128としては、互いに隣接する部分がほぼ50%重複するようなものを選択することもできる。このような軌跡(重複率がほぼ50%の軌跡)128でヘッド120を移動させることにより、結果として、動区域125は、マスク110の上面110aのうちの少なくとも円形のウエハ100に対応する領域のほぼ全体を2回通るように移動する。そして、これにより、導電性ボールBは、マスク110の複数の孔111に充填される。
As the
マスク110の開口パターンへの導電性ボールBの充填漏れを抑制するためには、動区域125は、重複率の高い軌跡128を描くように移動させることが望ましい。一方、動区域125の軌跡128の重複率が高いと、導電性ボールBをウエハ100の全体に配置するために要する処理時間が長くなる。また、動区域125の軌跡128の重複率が高いと、導電性ボールBの単位時間あたりの消費量が低下し、ボールBが長時間にわたり動区域125内に存在することになるため、導電性ボールBが損傷する確率が上がる。したがって、動区域125は、10%〜98%の範囲の重複率の軌跡128を描くように動かすことが好ましい。動区域125は、30%〜95%の範囲の重複率の軌跡128を描くように動かすことがさらに好ましい。重複率が40%〜90%の軌跡128は、動区域125を移動させる際における最適な軌跡である。
In order to suppress filling leakage of the conductive balls B into the opening pattern of the
図8に示すように、スキージ123を回転させながら、動区域125を移動させると、動区域125の内部では、導電性ボールBの集団Bgは、進行方向の後側に三日月状に不均一に分布する。すなわち、動区域125の内部に、導電性ボールBが存在する三日月状の領域125aと、導電性ボールBが存在しない領域125bとが存在する。さらに、導電性ボールBが存在する領域125aと導電性ボールBが存在しない領域125bとの境界部分に、導電性ボールBが一層となる部分125cができる。その部分125cにおいては、導電性ボールBは、自重により、マスク110の孔111に落下し、マスク110の孔111に導電性ボールBが充填され易い。
As shown in FIG. 8, when the moving
ヘッド120の動作(自転および移動)は、以下のような条件を鑑みて決定するとよい。ヘッド120の移動速度が遅すぎると、導電性ボールBをウエハ100の全体に配置するために要する時間が長くなる。一方、ヘッド120の移動速度が速過ぎると、導電性ボールBがマスク110の孔111に落ち込まないうちに動区域125が通過する確率が高くなる。したがって、ヘッド120の移動速度は、2〜60mm/sの範囲が好ましい。ヘッド120の移動速度は、5〜40mm/sの範囲であることがさらに好ましい。
The operation (rotation and movement) of the
さらに、ヘッド120の回転速度が低すぎると、動区域125の内部における導電性ボールBの移動が不十分となり、導電性ボールBが一層の状態で存在する領域125cの面積が減少するおそれがある。この場合、ボールBの充填ミスの発生率が高まる。したがって、ヘッド120の回転速度は、10rpm以上が好ましい。一方、回転速度が速すぎると、ボールBの移動速度が速くなり、導電性ボールBがマスク110の孔111に落ち込まないで通過する確率が高くなる。この場合も、ボールBの充填ミスの発生率が高まる。したがって、ヘッド120の回転速度は、120rpm以下が好ましい。さらに好ましいヘッド120の回転速度の範囲は、30〜90rpmである。
Furthermore, if the rotation speed of the
本例のボール搭載装置7においては、動区域125の直径が40mmとなるようなヘッド120を用い、このヘッド120を、回転数45rpmで回転させ、動区域125の軌跡128が40%〜90%程度で重複するように、移動速度20mm/sで移動させるようにプログラム制御されている。
In the
なお、動区域125の適切な面積は、導電性ボールBの直径、マスク110に形成された複数の孔111の大きさおよび密度などの条件により変わる。導電性ボールBの直径が10〜500μm程度であれば、直径が10〜100mmの円形の動区域125をマスク110上に形成できるヘッド120を用いることが望ましい。円形の動区域125のより好ましい範囲は、20〜60mmである。
Note that the appropriate area of the moving
図10に、円形の動区域125の軌跡128の異なる例を示してある。なお、図10でも、マスク110に形成された孔111を省略して示してある。この例では、動区域125が、ジグザク、サインカーブ、または蛇行するような軌跡128を描くように、ヘッド120を動かすようにしている。そして、ジグザク、サインカーブ、または蛇行するような軌跡128を描く動区域125により、マスク110の上面110aのうちの少なくとも円形のウエハ100に対応する領域の全体をカバーするようにしている。この様な移動方法は、動区域125を往復させる動きと、それに直交する方向に動区域125を進める動きとの組合せである。動区域125を往復させる方向の一例は、細長凸部112の延びた方向(Y方向)と直交する方向(X方向)である。動区域125を細長凸部112の延びたY方向に対して斜めに交差する方向、さらには、Y方向に往復動させても良い。
FIG. 10 shows different examples of the
図11に、クリーニングユニット140の概略構成を断面図により示している。図12に、クリーニングユニット140を、図11中XII-XII線に沿って切断して示している。マスク110は、複数のウエハ100と次々と繰り替えし重ねられ、複数のウエハ100に導電性ボールBを配列するために用いられる。したがって、次のウエハ100と重ねるときにマスク110の下面110bに、導電性ボールBが静電気などにより吸着されていたり、フラックスが付着していることは好ましくない。クリーニングユニット140は、ボール配列用マスク110をウエハ100から外した状態で、マスク110との相対位置を変化させることにより、ボール配列用マスク110の下面110bを拭浄する。クリーニングユニット140は、図1および図11に矢印A2で示すように、複数の細長凸部112が直線的に延びるY方向に移動し、静電気などにより吸着された迷いボールをマスク110外に排除したり、フラックスを除去したりするように構成されている。
FIG. 11 shows a schematic configuration of the
クリーニングユニット140は、マスク110の下面110bに接して拭浄するクリーニング媒体141を備えている。クリーニング媒体141としては、クロスなどを用いることができる。クリーニングユニット140は、さらに、4つのローラ142〜145を備えている。クロス141は、その一端側が送り出し用ローラ142に巻き取られており、その他端側が巻き取り用ローラ143で巻き取られるようになっている。送り出し用ローラ142と巻き取り用ローラ143との間に、方向転換用ローラ144が設けられている。方向転換用ローラ144と巻き取り用ローラ143との間に、このクロス141をマスク110の下面110bに接触させるための接触用ローラ145が設けられている。
The
したがって、クロス141は、送り出し用ローラ142によりY方向に沿って図11に矢印A3で示す方向(図11において右側から左側)に送り出され、方向転換用ローラ144によって方向転換し、Y方向に沿って図11に矢印A4で示す方向(図11において左側から右側)に移動し、巻き取り用ローラ143により巻き取られるようになっている。そして、クロス141は、方向転換用ローラ144により方向転換されてから巻き取り用ローラ143により巻き取られるまでの間において、接触用ローラ145によりマスク110の下面110bに接触し、この下面110bを拭浄する。
Accordingly, the
また、クリーニングユニットは、ローラ143に未使用のクロスが巻かれており、使用済みのクロスがローラ142に巻き取られる構成でも良い。そして、接触用ローラ145は、回転しないスポンジやゴム等の弾性体でも良い。その弾性体の形状は、円筒に限定されず、クロス141を介してマスクに接する部分が楕円状、板状でも良い。他方、マスクをクリーニングする前に、有機溶媒がクロスに施される。クロスは、有機溶媒で湿っている状態でマスクをクリーニングする。この有機溶剤により、クロスのクリーニング能力が格段に高められる。
Further, the cleaning unit may be configured such that an unused cloth is wound around the
クリーニングユニット140は、このクリーニングユニット140自体およびクロス141の双方がY方向に摺動する。細長凸部112はY方向にのみ延びているため、クリーニングユニット140をY方向に移動させると、クリーニングユニット140は細長凸部112に沿って動く。このように、細長凸部112の延びた方向と、クリーニングユニット140の移動方向とを一致させると、接触用ローラ145が細長凸部112を横断あるいは乗り越えるような動きは発生しない。したがって、クロス141がマスク110の下面110bからクリーニング中に離れることが少なく、マスクの下面110bに拭き残りが発生することが少ない。
In the
図13に、ボールBの搭載方法の一例を説明するためのフローチャートを示してある。ステージ2がボール搭載装置7に移動すると、ステップ201において、支持台21の位置が微調整される。ステージ2に支持されたウエハ100とマスク保持機構72に保持されたボール配列用マスク110との位置合せが行われ、ウエハ100とマスク110がセットされる。すなわち、マスク110の下面110bをウエハ100の上面100a側に向けて、マスク110とウエハ100とが重ねられる。
FIG. 13 shows a flowchart for explaining an example of the mounting method of the ball B. When the
ステップ202において、ヘッド120により、マスク110上に、導電性ボールBの集団Bgが保持される動区域125を形成する。ヘッド移動装置130により、動区域125の軌跡128の一部が重複するように、ヘッド120を移動させる。これにより、マスク110上の導電性ボールBの集団Bgは、スキージ123(スウィープ部材124)により押されながら(掃かれながら)移動する。ヘッド120(動区域125)の軌跡128に沿って、導電性ボールBが、マスク110の孔111に充填され(振り込まれ)、ウエハ100の所定の位置103に配列される。マスク110の孔111に充填された導電性ボールBはフラックスに密着し、ウエハ100の所定の位置103に仮固定される。導電性ボールBが配列されたウエハ100は、その後、公知のリフロー過程を経ることにより、ボールBが所定の位置103に固定(搭載)される。
In
ウエハ100への導電性ボールBの充填が終了すると、ステップ203において、ウエハ100を下げてボール配列用マスク110をウエハ100から外す。ステップ204において、クリーニングユニット140を細長凸部112の方向に動かすことにより、マスク110の下面110bをクリーニングする。なお、クリーニングは、1つのウエハ100に対して振込みが終了する毎ではなく、クリーニングが必要と判断されたときに行なうように制御してもよい。クリーニングユニット140およびクロス141は、それぞれ、Y方向に移動しながら、マスク110の下面110bを拭浄する。これにより、マスク110の下面110bに迷いボールやフラックスが付着していたとしても、これらが排除される。以上により、ウエハ100の上面100aへの導電性ボールBの搭載が終了する。
When the filling of the conductive balls B into the
以上のように、このボール搭載装置7は、ウエハ100側となる下面110bに、複数の孔111を避けてY方向にのみ直線的に延びる複数の細長凸部112を備えるマスク110を備えている。このようなマスク110は、下面110bに導電性ボールBが静電気などにより吸着されて迷いボールとなっていたとしても、複数の細長凸部112が延びるY方向に沿って下面110bを拭くことにより、迷いボールをマスク110から排除できる。
As described above, the
また、このボール搭載装置7は、マスク110の上面110aに導電性ボールBの集団Bgが保持されている動区域125を形成可能なヘッド120を備えている。そして、ヘッド移動装置130により、この動区域125を、その軌跡128の一部が重複するように移動させるようにしている。このようなヘッド120およびヘッド移動装置130を備えるボール供給ユニット74を用いることにより、比較的少ない数の導電性ボールBであっても、動区域125内における導電性ボールBの密度を高くすることができる。したがって、その動区域125が通過する部分と対応するマスク110の孔111に対し、効率良く導電性ボールを充填することができる。
In addition, the
しかも、このようなボール供給ユニット74を用いることにより、永久磁石とマスクとによりウエハを挟み、磁力によりボール配列用マスクをウエハに密着固定しなくても良い。マスクのうち、導電性ボールBを振り込む領域だけをヘッドで押さえ込むことにより、平坦度を確保できる。このため、ボール配列用マスクの剛性は、その全面をウエハ側に密着させるための圧力に対抗して撓みを防止するような高いものは不要である。また、マスクは、限られた領域に存在する比較的少ない数の導電性ボールを支えることができるものであればよい。したがって、下面110bに複数の孔111を避けてY方向にのみ直線的に延びる複数の細長凸部112を備えるマスク110により、動区域125内に集められた導電性ボールBの集団Bgを支持できる。
In addition, by using such a
また、サポート122から突き出たスキージ123により、動区域125内においては、マスク110の平坦度が改善されるので、迷いボールの発生を未然に防ぐことができる。さらに、ヘッド120から突き出たスキージ123により加圧される領域127の外周の直径R1は、細長凸部112の間隔P1より大きいため、複数の細長凸部112により、スキージによる荷重を支持でき、マスクの撓みあるいは歪みを防止できる。
Further, the flatness of the
そして、マスクの裏面110bは、複数の細長凸部112が一方向に延びた、方向性の高い構成である。したがって、その方向に沿ってクリーニングユニット140を動かすことにより、マスク110の下面110bを掃いたり、拭いたりすることにより、ボールBあるいはフラックスなどを目詰まりさせることなく、除去できる。
The
なお、本例では、ヘッド120の回転方向(ヘッド120の自転方向)を、上方から見て反時計回りの方向にしているが、ヘッド120の回転方向は、上方から見て時計回りの方向であってもよい。ヘッド120の回転方向を上方から見て時計回りの方向とする場合、スキージ123やスウィープ部材124は、本実施形態の配置に対して鏡像反転させた配置として、ヘッド120に設けるとよい。また、本実施形態では、動区域125の軌跡128が螺旋状の場合、その軌跡128の方向を、上方から見て時計回りの方向にしているが、動区域125の螺旋状の軌跡128の方向は、上方から見て反時計回りの方向であってもよい。
In this example, the rotation direction of the head 120 (the rotation direction of the head 120) is a counterclockwise direction when viewed from above, but the rotation direction of the
また、ボールを配列する対象となる基板は、円形の基板(半導体ウエハ)100に限らず、長方形の電子回路基板(多層基板)であっても良い。また、マスクの形状も、全体が長方形の充填領域を備えたマスクであっても良い。図14ないし図16に、多層基板の一例を示してある。図17および図18に、この多層基板に導電性ボールBを配列させるためのマスクの一例を示してある。図19に、ヘッドにより加圧される領域とマスクに設けられた複数の細長凸部との関係、および、多層基板に導電性ボールBを搭載する際のヘッドにより構成される区域の軌跡の一例を示してある。 Further, the substrate on which the balls are arranged is not limited to the circular substrate (semiconductor wafer) 100 but may be a rectangular electronic circuit substrate (multilayer substrate). Moreover, the mask may be a mask having a filling region that is rectangular as a whole. An example of a multilayer substrate is shown in FIGS. 17 and 18 show an example of a mask for arranging the conductive balls B on this multilayer substrate. FIG. 19 shows an example of the relationship between the area pressed by the head and the plurality of elongated protrusions provided on the mask, and the locus of the area formed by the head when the conductive ball B is mounted on the multilayer substrate. Is shown.
多層基板150の上面(基板本体部分157の上面)150aには、レジスト層153が形成されている。多層基板150の上面150aの導電性ボールBが装着される部分は、エッチングなどによりレジスト層153が除去されている。基板150とマスク160とを、基板のレジスト層153と、マスク160に形成された複数の細長凸部162とが密着するように重ねることにより、マスク160を基板150の上にセットすることができる。そして、マスク160の複数の孔161に導電性ボールBを充填することにより、導電性ボールBが基板150の上面150aの電極の位置156に電気的なコンタクトをもった状態で配列され、その後、リフローなどのプロセスによって固定されることにより、個々の導電性ボールBが接続端子として機能する。
A resist
多層基板150の下面(基板本体部分157の下面)150bには、たとえば4個×2組(計8個)のICチップ154がマウントされている。これらのチップ154は、たとえば4個単位で、樹脂性の保護層155でモールドされている。この多層基板150は、X方向およびY方向に沿う複数のスクライブライン151xおよび151yに沿って切断され、複数(8つ)の半導体デバイス152となる。
For example, 4 × 2 sets (total of 8) of
この基板150では、4個単位で所定の間隔でICチップ154がマウントされ、Y方向に所定の間隔をあけ、再び、4個単位で所定の間隔でICチップ154がマウントされている。したがって、X方向に沿うスクライブライン151xの間隔Pxは一定であるが、Y方向に沿うスクライブライン151yの間隔Pyが一定ではない。このような基板150に導電性ボールBを配列するためのマスク160は、図17に示すように、Y方向に沿うスクライブライン151yと一致するように、スクライブライン151yの間隔Pyで、Y方向に沿った複数の細長凸部162を備えたものが好ましい。なお、図17および図18の符号163はマスク本体、符号164はマスク枠である。
In this
図19に示すように、ヘッド120は、そのヘッド120から突き出たスキージ123により加圧される領域127の外周の直径が、マスク160の下面160bに設けられた複数の細長凸部162が並んだ最大の間隔(互いに隣り合う細長凸部162の間隔P2およびP3のうちの最大の間隔)P3よりも大きいことが好ましい。この例では、スキージ123により加圧される領域127の外周の直径は、複数の細長凸部162が並んだ最大の間隔(互いに隣り合う細長凸部112の間隔のうちの最大の間隔)P3よりも大きい。このヘッド120を動かすことにより、動区域125を、Y方向に沿って形成された複数の細長凸部162と直交するように、X方向の往復運動を含むジグザグ、サインカーブまたは蛇行するような軌跡128を描くように移動させる。動区域125が、マスク160の上面160aのうちの少なくとも多層基板150に対応する領域を覆うように動くことにより、所定の範囲に導電性ボールBを配置できる。この場合も、軌跡128の重複率が10%〜98%の範囲となるように、動区域125を動かすことが好ましい。なお、方形の外周に沿ったルートを描く螺旋状の軌跡128も、方形の充填領域をカバーするのに適した軌跡の1つである。
As shown in FIG. 19, the
なお、また、上記のボール搭載装置7においては、回転ヘッド120を用いているが、ヘッドは、必ずしも、回転するものでなくてもよい。また、上記のボール搭載装置7においては、マスク110の上面110aの動区域125の周囲127を掃いてボールBを動区域125に集めるために、スウィープ部材124を備えたタイプのヘッド120を用いているが、ヘッドは、これに限定されるものではない。ヘッドとしては、空気などの気体を吹き出してボールBを動区域125に集めるタイプのものを用いてもよい。この場合、ヘッドは、回転するものであっても、回転しないものであってもよい。
In the
図20は、異なるヘッド170の構成を示している。このヘッド170は、ボールBを掃き集めるための気体をマスク160の上面160aに吹き付けるエアーノズル171を備えている。このヘッド170も、上述したヘッド120と置換して、ボール搭載装置7のボール供給ユニット74に使用できる。エアーノズル171は、サポート122に取り付けられている。エアーノズル171の一例は、サポート122の裏面122aの内円125の接線方向に外円126まで延びた直線状のノズル端171aを備えたものである。このノズル端171aには、焼結金属製などのフィルタ173が取り付けられており、このフィルタ173を通してエアーがマスク160の上面160aに向かって斜め下方に噴出する。エアーノズル171のエアー吐出部171aは、フィルタ173に代わり、スリットや微小な円柱状の孔の集合により構成しても良い。吹き出されたエアーは、マスク160の上面160aを内円125の方向に向かって流れるため、エアーにより導電性ボールBを内円125の動区域125の方向に吹き払いながら、ヘッド120を移動させることができる。さらに、マスク160の上面160aに吹き付けられるエアーの圧力により、ボールBを充填する動区域125の周囲127を押さえ、マスク160の歪みや反りを矯正できる。
FIG. 20 shows a configuration of a
図21に、エアーを吹出すタイプのヘッド180の異なる例を示してある。このヘッド180は、サポート122と、その裏面122aからマスク160の上面160aに向かって突き出たスキージタイプのノズル181を備えている。ノズル181は、ゴムなどの弾性のある部材により形成されており、マスク160の上面160aに接してマスク160を押さえる。ノズル181は、内側に向いた吹出し口181aを備えており、内側に向かってエアーを放出することにより導電性ボールBを動区域125に集める。このヘッド180も、上述したヘッド120と置換して、ボール搭載装置7(ボール供給ユニット74)に取り付けて使用できる。また、吹き出すエアーにより導電性ボールBを移動できるので、ヘッド120を回転させずに導電性ボールBをはき集めることも可能である。
FIG. 21 shows a different example of a
エアーなどの気体を吹き出すタイプのヘッド170および180においては、エアーの圧力によりボールBを駆動できる。したがって、ボール搭載装置7は、ヘッド移動装置130によりヘッド170および180を任意の方向に動かすだけで、ヘッド170および180を回転させなくても、動区域125にボールBを集めることが可能である。もちろん、ヘッド170および180を回転させて、動区域125にボールBを集合させることも可能である。気体を吹き出すタイプのヘッド170および180を用いたボール搭載装置7は、ヘッド170および180を回転駆動するモータを省くことが可能であるため、ヘッド移動装置130の構成を簡易にできる。また、エアーに代わり、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス、あるいは導電性ボールBの帯電性を制御するためにイオン化した気体を用いることも有効である。
In the
本発明において、導電性ボールBが集められる動区域125の形状は、ヘッド120が回転あるいは振動(揺動)し、さらに、ヘッド120が任意の方向に進むので、ほとんどの場合は、明確な境界をもった幾何学的な図形にならない。しかしながら、ヘッド120を回転させながらボールBを集めるタイプのボール供給ユニット74では、動区域125は略円形ということができる。また、ボール供給ユニット74の他の例としては、ヘッド120を振動させながらボールBを集めるタイプのものが挙げられる。このようなボール供給ユニット74では、動区域125は、スキージ123の形状に依存した円形または円形に外接する多角形となる。ここで、多角形とは、正方形に限定されず、三角形、さらには、5角形以上の多角形を含む。
In the present invention, the shape of the moving
なお、本例では、ボール搭載装置は、ローダ/アンローダ装置、反り矯正装置、フラックス印刷装置を含めたボールマウンタの一部として提供されているが、ボール搭載装置を単独で提供することも可能である。また、本例では、ボールマウンタの配置上、クリーニングユニットはY方向に動くことが望ましく、そのため、マスクはY方向にのみ延びた細長凸部(縦桟)を備えているが、マスクに細長凸部を形成する方向は、クリーニングユニットの移動方向と関連して、任意に選択できる。また、スクライブラインと一致するように配列された細長凸部は、半導体チップ間のスペースを細長凸部として有効利用できる例である。細長凸部は、必ずしも、スクライブラインと一致した位置でなくても良く、平行にシフトして配列しても良く、スクライブラインを1本ないし複数本飛ばすように配列しても良い。また、半導体チップの電極範囲内に適当なスペースが確保できれば、スクライブラインの内側に細長凸部を配置しても良い。 In this example, the ball mounting device is provided as a part of a ball mounter including a loader / unloader device, a warp correction device, and a flux printing device. However, the ball mounting device can be provided alone. is there. In this example, it is desirable that the cleaning unit moves in the Y direction because of the arrangement of the ball mounter. For this reason, the mask is provided with elongated protrusions (vertical bars) extending only in the Y direction. The direction in which the portion is formed can be arbitrarily selected in relation to the moving direction of the cleaning unit. In addition, the elongated protrusions arranged so as to coincide with the scribe lines are examples in which the space between the semiconductor chips can be effectively used as the elongated protrusions. The elongated protrusions do not necessarily have to coincide with the scribe lines, may be arranged in parallel, or may be arranged so that one or more scribe lines are skipped. Further, if a suitable space can be secured in the electrode range of the semiconductor chip, an elongated convex portion may be arranged inside the scribe line.
7 ボール搭載装置、 74 ボール供給ユニット
100、150 基板、
101x、101y、151x、151y スクライブライン
102、152 半導体デバイス(ワークピース、ピース、チップ)
110、160 マスク
110a、160a マスクの上面(一方の面)
110b、160b マスクの下面(他方の面)
111、161 孔、 112、162 細長凸部
120、170、180 ヘッド
121 軸(シャフト)、 123 スキージ
125 動区域、 128 軌跡
130 ヘッド移動装置(移動手段)、 140 クリーニングユニット
B 導電性ボール(半田ボール、微小ボール)
7 ball mounting device, 74
101x, 101y, 151x,
110, 160
110b, 160b The lower surface of the mask (the other surface)
111, 161 hole, 112, 162 Elongated
Claims (6)
このマスクを基板に重ねた状態で、前記マスクの基板側とは反対側となる一方の面の上に微小ボールを供給するためのボール供給ユニットと、
を有するボール搭載装置であって、
前記マスクは、その基板側となる他方の面に、前記複数の孔を避けて第1の方向にのみ直線的に延びる複数の細長凸部を備えており、
さらに、前記マスクの他方の面を拭浄するためのクリーニングユニットであって、前記マスクを前記基板から離した状態で、前記マスクの他方の面に接しながら前記第1の方向に動くクリーニングユニットを有する、ボール搭載装置。 A plurality of holes, and a mask for mounting microballs on the substrate through the plurality of holes;
In a state where this mask is overlaid on the substrate, a ball supply unit for supplying microballs on one surface opposite to the substrate side of the mask;
A ball mounting device comprising:
The mask includes a plurality of elongated protrusions that extend linearly only in the first direction avoiding the plurality of holes on the other surface on the substrate side,
Further, a cleaning unit for wiping the other surface of the mask, the cleaning unit moving in the first direction while contacting the other surface of the mask with the mask being separated from the substrate A ball mounting device.
前記ヘッドを前記マスクの一方の面に沿って移動させるための移動手段とを備えており、
さらに、前記ヘッドにより前記マスクの一方の面上に微小ボールの集団が保持されている動区域を、前記移動手段により、前記動区域の軌跡の一部が重複するように移動させることを含む制御を行うための制御ユニットを有する、ボール搭載装置。 The ball supply unit according to claim 1, wherein the ball supply unit holds a group of minute balls on a part of one surface of the mask;
Moving means for moving the head along one surface of the mask,
Further, the control includes moving the moving area in which a group of microballs is held on one surface of the mask by the head so that a part of the locus of the moving area overlaps by the moving means. A ball mounting device having a control unit for performing
前記ヘッドから突き出た部材または気体の吹き出しにより加圧される領域の外周の直径は、互いに隣り合う細長凸部の間隔のうちの最大の間隔よりも大きい、ボール搭載装置。 3. The head according to claim 2, wherein the head includes a member protruding from the head or a gas blowing port in order to sweep the periphery of the moving area on one surface of the mask and collect the microballs in the moving area. And
The ball mounting apparatus, wherein a member protruding from the head or a diameter of an outer periphery of a region pressurized by blowing a gas is larger than a maximum interval among adjacent elongated protrusions.
前記複数の細長凸部が延びる前記第1の方向は、前記スクライブラインの延びる2方向のいずれか一方の方向であり、
前記複数の細長凸部は、前記一方の方向に延びる前記スクライブラインと一致するように配置されている、ボール搭載装置。 In Claim 1, the substrate has a scribe line extending in at least two directions intersecting each other, and can be divided into a plurality of pieces along the scribe line,
The first direction in which the plurality of elongated protrusions extend is one of two directions in which the scribe line extends,
The ball mounting device, wherein the plurality of elongated protrusions are arranged so as to coincide with the scribe line extending in the one direction.
前記マスクの下面を前記基板に向けて、前記マスクと前記基板とを重ねることと、
前記マスクの上に微小ボールを供給することで、前記マスクの複数の孔を介して前記基板の所定の位置に微小ボールを搭載することと、
前記マスクを前記基板から外した状態で、前記マスクの下面を、クリーニング媒体を前記第1の方向に動かして、拭浄することとを含む、微小ボールの搭載方法。 A plurality of holes for mounting microballs at a predetermined position of the substrate, and an elongated protrusion provided on a lower surface facing the substrate, avoiding the plurality of holes, linearly only in the first direction; A method of mounting microballs on the substrate through a mask having
Stacking the mask and the substrate with the lower surface of the mask facing the substrate;
By supplying the microballs on the mask, mounting the microballs at a predetermined position of the substrate through the plurality of holes of the mask;
A microball mounting method comprising: wiping the lower surface of the mask with the mask removed from the substrate by moving a cleaning medium in the first direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006112860A JP4933131B2 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | Ball mounting apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006112860A JP4933131B2 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | Ball mounting apparatus and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007287893A JP2007287893A (en) | 2007-11-01 |
JP4933131B2 true JP4933131B2 (en) | 2012-05-16 |
Family
ID=38759384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006112860A Expired - Fee Related JP4933131B2 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | Ball mounting apparatus and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4933131B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5181390B2 (en) * | 2008-06-30 | 2013-04-10 | 澁谷工業株式会社 | Ball mounting device |
JP5141521B2 (en) * | 2008-12-03 | 2013-02-13 | 株式会社日立プラントテクノロジー | Solder ball printing machine |
JP5251699B2 (en) * | 2009-04-23 | 2013-07-31 | 株式会社日立プラントテクノロジー | Solder ball printing apparatus and solder ball printing method |
JP5285531B2 (en) * | 2009-07-31 | 2013-09-11 | 日置電機株式会社 | Spherical body mounting device |
JP6506244B2 (en) * | 2016-12-24 | 2019-04-24 | アスリートFa株式会社 | Ball mounting device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4012647B2 (en) * | 1999-04-02 | 2007-11-21 | 日立ビアメカニクス株式会社 | Solder ball mounting method and apparatus |
JP4233190B2 (en) * | 1999-11-30 | 2009-03-04 | 日立ビアメカニクス株式会社 | Solder ball mounting method and apparatus |
JP4232861B2 (en) * | 2000-11-30 | 2009-03-04 | 日立ビアメカニクス株式会社 | Solder ball mounting method |
JP4334985B2 (en) * | 2003-12-02 | 2009-09-30 | アスリートFa株式会社 | Substrate mounting device |
TWI273666B (en) * | 2004-06-30 | 2007-02-11 | Athlete Fa Corp | Method and device for mounting conductive ball |
-
2006
- 2006-04-17 JP JP2006112860A patent/JP4933131B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007287893A (en) | 2007-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4557979B2 (en) | Method and apparatus for mounting conductive ball | |
EP2019422A2 (en) | Apparatus and method for arranging magnetic solder balls | |
JP4933131B2 (en) | Ball mounting apparatus and method | |
JP4993904B2 (en) | Conductive ball mounting method, apparatus, and control method thereof | |
JP5342755B2 (en) | Apparatus and method for filling balls | |
JP4557821B2 (en) | Apparatus and method for arranging fine particles | |
JP2009012410A (en) | Cleaning apparatus for printing mask, and printer | |
JP4255438B2 (en) | Method and apparatus for arranging fine particles | |
JP5299754B2 (en) | Method for mounting conductive balls on a substrate | |
KR101411582B1 (en) | Ball filling device and method | |
JP5813715B2 (en) | Method for mounting conductive balls on a substrate | |
JP2010080783A (en) | Apparatus for mounting conductive ball on substrate | |
JP2019067991A (en) | Ball arranging mask, ball mounting device, and ball mounting method | |
JP5685162B2 (en) | Conductive ball mounting device | |
JP2009071332A (en) | Apparatus for mounting conductive balls | |
JP6346981B2 (en) | Bundling linear member, ball transfer head, ball mounting apparatus and ball mounting method | |
JP5078485B2 (en) | Method for mounting conductive balls on a substrate | |
JP2013034019A (en) | Method of mounting conductive ball on substrate | |
JP5297268B2 (en) | How to arrange fine particles | |
JP2010114124A (en) | Ball mounting apparatus | |
JP2012222286A (en) | Apparatus and method for cleaning electronic component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090327 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111114 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120126 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4933131 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150224 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |