JP5453636B2 - Conductive ball mounting device - Google Patents

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Description

本発明は、被搭載物上に所定のパターンで形成されている搭載箇所に合わせて貫通孔が設けられた配列マスクを用いて、導電性ボールを被搭載物の搭載箇所に搭載する導電性ボールの搭載装置に関するものである。   The present invention relates to a conductive ball for mounting a conductive ball on a mounting position of the mounted object by using an array mask provided with through holes in accordance with the mounting position formed in a predetermined pattern on the mounted object. It is related with the mounting apparatus.

従来、特許文献１に記載されるように、内部にボール吸着体を有するボールカップを備えた導電性ボールの搭載装置では、ボール径やマスク配置等の同一の搭載条件下で装置を運転する場合、１つのウエハに対する導電性ボールの搭載が終了した後、吸引状態のボールカップを、ボール配列マスク上面に沿って移動させることにより、ボールカップから漏れ出て、マスク上に散乱している導電性ボールを除去していた（特許文献１項目００２４）。ボールカップとマスクの間には、搭載動作及び移動時の噛み込み防止のため、ボール径以上の隙間があるため、かかる除去動作は必須であった。   Conventionally, as described in Patent Document 1, in a conductive ball mounting device including a ball cup having a ball adsorber therein, the device is operated under the same mounting conditions such as a ball diameter and a mask arrangement. After the mounting of the conductive balls on one wafer is completed, the conductive balls that have been sucked out are moved along the upper surface of the ball array mask to leak out of the ball cups and scattered on the mask. The ball was removed (patent document 1, item 0024). Since there is a gap larger than the ball diameter between the ball cup and the mask in order to prevent biting during the mounting operation and movement, such removal operation is essential.

除去動作の後、次の搭載対象であるウエハが搬送されて搭載動作が始まるまでの間、ボールカップは吸引状態を維持したまま配列マスク上の所定位置で待機していた。しかし、搭載する導電性ボールの径が変更された場合には、ボールカップへ除去した導電性ボールを別の場所に回収する必要があった。又、配列パターンの変更のためにマスクを交換する際にも、装置のランニングコスト等の問題から、ボールカップの吸引状態を解除することが望ましく、その場合にも、導電性ボールの回収が必要であった。   After the removal operation, the ball cup waits at a predetermined position on the array mask while maintaining the suction state until the wafer to be mounted next is transferred and the mounting operation is started. However, when the diameter of the conductive ball to be mounted is changed, it is necessary to collect the conductive ball removed to the ball cup in another place. In addition, when replacing the mask for changing the arrangement pattern, it is desirable to release the suction state of the ball cup because of problems such as the running cost of the device. In such a case, it is necessary to collect the conductive balls. Met.

このような場合、導電性ボール搭載装置の使用者が、トレイ等を装置外部から、所定位置に移動させたボールカップの下方に差し出した後、吸引状態を解除することにより、導電性ボールを回収していた。しかし、このような作業は、使用者の負担を増やすばかりか、手元が狂って導電性ボールを装置内部にこぼしてしまうといった問題があった。   In such a case, after the user of the conductive ball mounting device inserts the tray or the like from the outside of the ball cup to the predetermined position, the conductive ball is recovered by releasing the suction state. Was. However, such a work not only increases the burden on the user, but also causes problems such as losing the hand and spilling the conductive ball into the apparatus.

又、従来、導電性ボールの搭載装置における上記のような導電性ボールの除去及び回収は、例えば、特許文献３に示すように別途回収ユニットを設けるものや、特許文献２に示すようにエアブローによりホッパから導電性ボールを払い出し、こぼれ落ちる導電性ボールをトレイで受けるものが開示されていた。しかし、回収した導電性ボールを再利用するにあたっては、導電性ボールの循環機構を設けなければならず、装置のコストアップに繋がるという問題があった。   Conventionally, the removal and collection of the conductive balls as described above in the conductive ball mounting apparatus can be performed by, for example, providing a separate collection unit as shown in Patent Document 3 or by air blowing as shown in Patent Document 2. There has been disclosed a method in which a conductive ball is discharged from a hopper and the conductive ball spilled is received by a tray. However, when the collected conductive balls are reused, a conductive ball circulation mechanism must be provided, leading to an increase in the cost of the apparatus.

特開２００８−１５３３３６号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-153336 特開平１１−３１２６９９号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-312699 特許第４１３０５２６号特許公報Japanese Patent No. 4130526

本発明は上記問題点を解決するため、除去手段の移動可能な範囲に導電性ボールを貯溜するボール貯溜手段を設け、ボール搭載手段が吸着保持する導電性ボールをボール貯溜手段へ回収したり、ボール貯溜手段からボール搭載手段へ導電性ボールを供給したりすることができるものとし、導電性ボールの回収や供給が容易な導電性ボールの搭載装置を提供するものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides ball storage means for storing conductive balls in a movable range of the removal means, and collects the conductive balls attracted and held by the ball mounting means to the ball storage means, A conductive ball can be supplied from the ball storage means to the ball mounting means, and a conductive ball mounting device that can easily collect and supply the conductive balls is provided.

又、本発明は、除去手段が除去した導電性ボールをボール貯溜手段に回収し、ボール径変更やマスク交換等の段取り換えの際の導電性ボールの回収が容易に行えるものとし、段取り換え作業の効率を高めることができる導電性ボールの搭載装置を提供するものである。   Further, the present invention collects the conductive balls removed by the removing means in the ball storage means, and makes it possible to easily collect the conductive balls when changing the ball diameter, changing the mask, etc. It is an object of the present invention to provide a conductive ball mounting apparatus capable of improving the efficiency of the above.

更に、導電性ボールの除去手段とボール搭載手段を兼用することで装置の簡素化を図るとともに、回収した導電性ボールを再びボール貯溜手段からボール搭載手段に供給することで、導電性ボールを再利用することができるような導電性ボールの搭載装置を提供するものである。   Furthermore, the device is simplified by combining the removal means of the conductive balls and the ball mounting means, and the collected conductive balls are supplied again from the ball storage means to the ball mounting means, so that the conductive balls can be reused. A conductive ball mounting apparatus that can be used is provided.

第１の発明は，上記課題を解決するため，次の手段を採用する。
第１に、被搭載物上に所定のパターンで形成されている搭載箇所に合わせて貫通孔が設けられた配列マスクと、前記配列マスク上方を移動可能に設けられ、該配列マスク上に導電性ボールを供給するボール搭載手段とを備える。
第２に、前記ボール搭載手段を前記配列マスク上方に位置させ、前記ボール搭載手段が保持する導電性ボールを前記配列マスク上に供給することにより、前記配列マスクの貫通孔を介して被搭載物の搭載箇所に搭載する導電性ボールの搭載装置とする。
第３に、前記配列マスク上方を移動可能に設けられ、前記ボール搭載手段により前記配列マスクに供給された導電性ボールのうち、該配列マスク上に残存する導電性ボールを真空源と接続されるケーシングの下面に設けられるボール吸着体に吸着して該配列マスク上から除去する除去手段と、前記配列マスク上方を移動可能とする除去手段の移動手段と、該移動手段の移動可能な範囲に導電性ボールを貯溜するとともに、貯留した導電性ボールを前記ボール搭載手段に供給するボール貯溜手段とを設ける。
第４に、前記除去手段を前記ボール貯溜手段上に移動させ、前記除去手段が除去した導電性ボールを落下させることにより該導電性ボールを回収することを特徴とする導電性ボールの搭載装置とする。
The first invention employs the following means in order to solve the above problems.
First, an array mask provided with through-holes in accordance with a mounting position formed in a predetermined pattern on the mounted object, and provided above the array mask so as to be movable, and conductive on the array mask. Ball mounting means for supplying a ball.
Second, by placing the ball mounting means above the array mask and supplying the conductive balls held by the ball mounting means onto the array mask, an object to be mounted through the through holes of the array mask. A conductive ball mounting device to be mounted at the mounting location of
Thirdly, among the conductive balls provided to the array mask by the ball mounting means so as to be movable above the array mask, the conductive balls remaining on the array mask are connected to a vacuum source. Removing means for adsorbing to a ball adsorber provided on the lower surface of the casing and removing it from the arrangement mask; movement means for the removal means that is movable above the arrangement mask; and conduction within a movable range of the movement means And a ball storage means for storing the conductive balls and supplying the stored conductive balls to the ball mounting means .
Fourthly, the conductive ball mounting apparatus, wherein the removal means is moved onto the ball storage means, and the conductive ball is recovered by dropping the conductive ball removed by the removal means; To do.

第２の発明は、第１の発明に、次の手段を付加した導電性ボールの搭載装置とする。
上記除去手段を、上記配列マスク上で上記ケーシングと真空源との接続を解除して、上記ボール吸着体に吸着した上記導電性ボールを前記配列マスクに落下させて上記被搭載物上の搭載箇所に導電性ボールを搭載することによりボール搭載手段と兼用したこと。 The second invention is a conductive ball mounting apparatus in which the following means are added to the first invention.
The removing means releases the connection between the casing and the vacuum source on the array mask, drops the conductive balls adsorbed on the ball adsorber onto the array mask, and mounts on the mounted object. It is also used as a ball mounting means by mounting a conductive ball on.

第３の発明は、第２の発明に、上記ボール搭載手段に対し、上記ボール貯溜手段上で上記ケーシングと真空源を接続することにより、前記ボール搭載手段に導電性ボールを吸着させて導電性ボールを供給することを付加した導電性ボールの搭載装置とする。
According to a third invention , in the second invention, the ball mounting means is connected to the casing and a vacuum source on the ball storage means, so that the conductive balls are adsorbed on the ball mounting means and are made conductive. A conductive ball mounting apparatus to which supply of a ball is added.

第１の発明によれば、移動手段の移動可能な範囲に導電性ボールを貯溜するボール貯溜手段を設けたことにより、除去手段が吸着保持する導電性ボールをボール貯溜手段へ回収したり、ボール貯溜手段からボール搭載手段へ導電性ボールを供給したりすることで、導電性ボールの回収や供給を容易に行うことができるようになり、ボール径変更やマスク交換等の段取り換えの作業の効率を高めることができ、ひいては装置運用のコストダウンが図れるようになった。   According to the first invention, by providing the ball storage means for storing the conductive balls in the movable range of the moving means, the conductive balls attracted and held by the removing means can be collected into the ball storage means, By supplying the conductive balls from the storage means to the ball mounting means, it becomes possible to easily collect and supply the conductive balls, and the efficiency of setup change work such as ball diameter change and mask exchange As a result, the cost of equipment operation can be reduced.

第２の発明の効果ではあるが、導電性ボールの除去手段とボール搭載手段を兼用することで装置の簡素化を図ることが可能となった。   As an effect of the second invention, it is possible to simplify the apparatus by combining the conductive ball removing means and the ball mounting means.

第３の発明の効果ではあるが、ボール貯溜手段から導電性ボールをボール搭載手段へ適宜供給できるとともに、ボール貯溜手段に回収した導電性ボールを集めて、再びボール貯溜手段からボール搭載手段に導電性ボールを供給でき、導電性ボールを再利用することができるようになった。   Although it is an effect of the third invention, the conductive balls can be appropriately supplied from the ball storage means to the ball mounting means, and the collected conductive balls are collected in the ball storage means, and are again conducted from the ball storage means to the ball mounting means. The conductive ball can be supplied and the conductive ball can be reused.

ボール落とし込み時のボール搭載部の説明図Illustration of the ball mounting part when the ball is dropped ボール除去時のボール搭載部の説明図Explanatory drawing of the ball mounting part when removing the ball ボール回収及び供給時のボール搭載部の説明図Explanatory drawing of the ball mounting part during ball collection and supply ボール搭載部の平面説明図Plane explanatory diagram of the ball mounting part

以下，図面に従って，実施例とともに本発明の実施の形態について説明する。
本発明において、導電性ボールの被搭載物としては、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、セラミック基板などがあり、それらの導電性ボール搭載箇所として電極が形成されている。実施例では導電性ボールは半田ボール１、被搭載物はウエハ２とする半田ボールマウンタを用いる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings.
In the present invention, the conductive ball mounting object includes a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer), an electronic circuit board, a ceramic substrate, and the like, and an electrode is formed as the conductive ball mounting position. ing. In the embodiment, a solder ball mounter is used in which the conductive ball is the solder ball 1 and the mounted object is the wafer 2.

半田ボールマウンタは、一般的に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しているが、本発明にかかる導電性ボールの搭載装置は、ボール搭載部に関するものである。   The solder ball mounter generally has a wafer transfer section for loading, a flux printing section, a ball mounting section, and a wafer transfer section for unloading. The conductive ball mounting apparatus according to the present invention is a ball mounting section. Is related to the department.

実施例でのボール搭載部は、本発明における被搭載物であるウエハ２が載置されるウエハ載置ステージ６と、ウエハ２上に所定のパターンで形成されている搭載箇所に合わせて貫通孔３１が設けられたボール配列マスク３と、本発明におけるボール搭載手段及び除去手段であるボールカップ５と、ボール配列マスク３上でボールカップ５を移動させる移動手段と、半田ボール１のボール貯溜手段となるボール貯溜トレイ４、４’、２４、２４’を備えている。   In the embodiment, the ball mounting portion includes a through-hole in accordance with a wafer mounting stage 6 on which the wafer 2 that is an object to be mounted in the present invention is mounted and a mounting position formed in a predetermined pattern on the wafer 2. Ball arrangement mask 3 provided with 31, ball cup 5 which is a ball mounting means and removal means in the present invention, moving means for moving ball cup 5 on ball arrangement mask 3, and ball storage means for solder ball 1 The ball storage trays 4, 4 ′, 24 and 24 ′ are provided.

ボールカップ５は、内部が空間で、下端面が開口部５１とされ、内部空間に半田ボール１を吸着するボール吸着体５２が設けられ、ボール吸着体５２により上部空間５３と下部空間５４とに仕切られている。このためボールカップ５のボール吸着体５２の取り付け位置より上部が、ボール吸着体５２のケーシングとなっている。ボール吸着体５２は、半田ボール１が通過せず、気体が通過可能なステンレスメッシュ等の金網で製作されている。   The ball cup 5 has a space inside and a lower end surface that is an opening 51, and a ball adsorbing body 52 that adsorbs the solder ball 1 is provided in the internal space, and the ball adsorbing body 52 divides the upper space 53 and the lower space 54. It is partitioned. For this reason, the upper part of the ball cup 5 from the mounting position of the ball adsorber 52 is the casing of the ball adsorber 52. The ball adsorbent 52 is made of a metal mesh such as a stainless mesh that allows the gas to pass therethrough without allowing the solder ball 1 to pass through.

尚、ボールカップ５は実施例では図４に示されるように１個の矩形のものであるが、その数や形状及び大きさは被搭載物であるウエハ２の形状や搭載効率を考慮して決められる。例えば、下端の開口部５１を円形にしたり、ボール吸着体５２を備えたボールカップ５を複数個設けたりしても良い。   In the embodiment, the ball cup 5 has a rectangular shape as shown in FIG. 4. However, the number, shape, and size of the ball cup 5 take into consideration the shape and mounting efficiency of the wafer 2 that is the object to be mounted. It is decided. For example, the opening 51 at the lower end may be circular, or a plurality of ball cups 5 provided with the ball adsorber 52 may be provided.

ボールカップ５の上部空間５３は、真空切り換え手段としての電磁開閉弁５７と気体の圧力や流量を調節可能なレギュレータ５８を介して吸引通路５５により真空源５９に接続されており、ボール配列マスク３との間で図２及び図３中矢印で示すような気体流通路を形成している。   The upper space 53 of the ball cup 5 is connected to a vacuum source 59 by a suction passage 55 via an electromagnetic on-off valve 57 serving as a vacuum switching means and a regulator 58 capable of adjusting the pressure and flow rate of the gas. As shown in FIG. 2 and FIG.

尚、真空源５９によるボールカップ５内の吸引状態のＯＮ及びＯＦＦを切り換える真空切り換え手段としての電磁開閉弁５７を開くことで、ボールカップ５内の吸引状態をＯＮにして半田ボール１をボール吸着体５２に吸着させ、電磁開閉弁５７を閉じることでボールカップ５内の吸引状態をＯＦＦにしてボール吸着体５２に吸着していた半田ボール１を落下させることにより、半田ボール１をボール配列マスク３を通じて、ウエハ載置ステージ６上に載置されたウエハ２の電極上に搭載する。   In addition, by opening the electromagnetic switching valve 57 as a vacuum switching means for switching ON / OFF of the suction state in the ball cup 5 by the vacuum source 59, the suction state in the ball cup 5 is turned ON and the solder ball 1 is attracted to the ball. The solder ball 1 is attracted to the body 52, and the solder on / off valve 57 is closed to turn off the suction state in the ball cup 5 to drop the solder ball 1 that has been adsorbed to the ball adsorber 52, so that the solder ball 1 is removed from the ball array mask. 3 is mounted on the electrode of the wafer 2 placed on the wafer placement stage 6.

尚、ボールカップ５及びボール吸着体５２は導電性材料から構成され、図１に示されるようにアース６０により接地されている。これにより静電気を帯びた半田ボール１が吸引状態ＯＦＦのときにボールカップ５の内面やボール吸着体５２に付着することを防止している。更に、ボールカップ５の外側には微小な振動をボールカップ５に付与するバイブレータ６１が取り付けられており、少なくともボールカップ５内の吸引状態がＯＦＦのときに振動し、ボールカップ５に取り付けられているボール吸着体５２に振動を伝え、半田ボール１の落下を促進するようになっている。   The ball cup 5 and the ball adsorber 52 are made of a conductive material and are grounded by a ground 60 as shown in FIG. This prevents the electrostatically charged solder ball 1 from adhering to the inner surface of the ball cup 5 or the ball adsorber 52 when the suction state is OFF. Further, a vibrator 61 for applying minute vibrations to the ball cup 5 is attached to the outside of the ball cup 5. The vibrator 61 vibrates at least when the suction state in the ball cup 5 is OFF and is attached to the ball cup 5. Vibration is transmitted to the ball adsorbing body 52, and the falling of the solder ball 1 is promoted.

ボールカップ５は、ボールカップ５の水平面での移動手段となるＸ軸駆動機構及びＹ軸駆動機構を備えており、Ｘ軸方向（図４中左右方向）及びＹ軸方向（図４中上下方向）に移動して、ウエハ２の全面をカバーする。ボールカップ５は、Ｘ軸駆動機構の駆動モータ８で回転するボールねじ１３に取り付けられたベース部材１１によってＸ軸方向に移動し、Ｙ軸駆動機構の駆動モータ９で回転するボールねじ１４に取り付けたベース部材１２によってＹ軸方向に移動する。   The ball cup 5 includes an X-axis drive mechanism and a Y-axis drive mechanism that serve as means for moving the ball cup 5 in the horizontal plane, and includes an X-axis direction (left-right direction in FIG. 4) and a Y-axis direction (up-down direction in FIG. 4). ) To cover the entire surface of the wafer 2. The ball cup 5 is moved in the X-axis direction by a base member 11 attached to a ball screw 13 that is rotated by a drive motor 8 of an X-axis drive mechanism, and is attached to a ball screw 14 that is rotated by a drive motor 9 of a Y-axis drive mechanism. The base member 12 moves in the Y-axis direction.

ボールカップ５の昇降は、Ｚ軸の駆動モータ１０により回転するボールねじ１５に、ボールカップ５が装着された昇降ベース１８を取り付け、ベース部材１２のガイドに沿って昇降ベース１８を上下動させることにより、ボールカップ５を上下動させる。尚、ボールカップ５の下端とボール配列マスク３の上面とはボール吸着動作時に所定の気体流がえられるような間隙であれば半田ボール１の径より大きくても良い。   The ball cup 5 is moved up and down by attaching an elevating base 18 with the ball cup 5 mounted to a ball screw 15 rotated by a Z-axis drive motor 10 and moving the elevating base 18 up and down along the guide of the base member 12. Thus, the ball cup 5 is moved up and down. It should be noted that the diameter of the solder ball 1 may be larger than the lower end of the ball cup 5 and the upper surface of the ball arrangement mask 3 as long as a predetermined gas flow can be obtained during the ball suction operation.

ボール貯溜トレイ４、４’、２４、２４’は、ボール配列マスク３の外部側方にベース４０を介して配置されている。ボール貯溜トレイ４、４’、２４、２４’は半田ボール１の回収及び供給に用いられる。ここで、半田ボール１の回収とは、ボールカップ５によりボール配列マスク３上に散乱している半田ボール１を除去した後、該半田ボール１を別の場所に移動させることを意味する。実施例では、図４に示されるように、４個のボール貯溜トレイ４、４’、２４、２４’が配置されている。各々のボール貯溜トレイ４、４’、２４、２４’には、半田ボール供給装置７より、ボール供給路７１を介して各々異なる半田ボール１が適宜自動補給されている。   The ball storage trays 4, 4 ′, 24, 24 ′ are arranged on the outer side of the ball arrangement mask 3 via the base 40. The ball storage trays 4, 4 ′, 24, 24 ′ are used for collecting and supplying the solder balls 1. Here, the collection of the solder balls 1 means that after the solder balls 1 scattered on the ball arrangement mask 3 are removed by the ball cup 5, the solder balls 1 are moved to another place. In the embodiment, as shown in FIG. 4, four ball storage trays 4, 4 ', 24, 24' are arranged. Each of the ball storage trays 4, 4 ′, 24, 24 ′ is automatically automatically supplied with different solder balls 1 from the solder ball supply device 7 via the ball supply path 71.

実施例では、半田ボール１の供給を直接ボールカップ５に行うのではなく、ボール貯溜トレイ４、４’、２４、２４’へ行うものであるので、ボールカップ５は吸着保持可能な所定の半田ボール１のみをボール貯溜トレイ４、４’、２４、２４’の何れからか吸着保持するので、ボールカップ５へ直接、半田ボール１を供給するときのように、ボールカップ５のボール吸着体５２から半田ボール１が落ちる虞がなく、ボール供給時間の短縮（タクトアップ）に繋がった。   In the embodiment, the supply of the solder balls 1 is not performed directly to the ball cup 5, but to the ball storage trays 4, 4 ', 24, 24'. Since only the ball 1 is sucked and held from any of the ball storage trays 4, 4 ′, 24, and 24 ′, the ball adsorber 52 of the ball cup 5 is used as when the solder ball 1 is supplied directly to the ball cup 5. From this, there is no possibility that the solder ball 1 falls, which leads to shortening (tact-up) of the ball supply time.

勿論、従来例のごとく、ボールカップ５に直接半田ボール１を供給する半田ボール供給装置７を備えても良い。この場合、ボール貯溜トレイ４、４’、２４、２４’は、半田ボール１を回収する際にのみ用いられる。   Of course, as in the conventional example, a solder ball supply device 7 for supplying the solder ball 1 directly to the ball cup 5 may be provided. In this case, the ball storage trays 4, 4 ′, 24, 24 ′ are used only when collecting the solder balls 1.

実施例でのボール貯溜トレイ４、４’、２４、２４’は、４個配置されているが、それに限定されるものではない。ボール貯溜トレイ４を１個のみ配置する場合には、ベース４０に着脱自在に設けられることが好ましい。ボール径の変更の場合やボール配列マスク３の交換の場合に、簡単にボール貯溜トレイ４の交換ができるようにするためである。   Four ball storage trays 4, 4 ′, 24, 24 ′ in the embodiment are arranged, but are not limited thereto. When only one ball storage tray 4 is disposed, it is preferable that the ball storage tray 4 is detachably provided on the base 40. This is because the ball storage tray 4 can be easily replaced when the ball diameter is changed or when the ball array mask 3 is replaced.

以下、実施例の動作について説明する。まず、ウエハ２が、ボール搭載部に移送される前工程として、フラックス印刷部にてウエハ２上のボール搭載箇所には予めフラックスが塗布されている。   The operation of the embodiment will be described below. First, as a pre-process for transferring the wafer 2 to the ball mounting portion, the flux is applied to the ball mounting portion on the wafer 2 in advance by the flux printing portion.

ウエハ２がボール搭載部に移送されると、図１に示されるように、ウエハ載置ステージ６にウエハ２が載置され、該ウエハ２上にボール配列マスク３が配置される。尚、実施例ではボール配列マスク３の貫通孔３１の形状によりフラックスがボール配列マスク３に付着しないようにされているので、ボール配列マスク３とウエハ２は接しているが、フラックス付着防止を上下間の間隙で行おうとする場合は両者は接触しない。   When the wafer 2 is transferred to the ball mounting portion, as shown in FIG. 1, the wafer 2 is placed on the wafer placement stage 6, and the ball array mask 3 is placed on the wafer 2. In the embodiment, the flux is prevented from adhering to the ball arrangement mask 3 due to the shape of the through-hole 31 of the ball arrangement mask 3, so that the ball arrangement mask 3 and the wafer 2 are in contact with each other. When it is going to go in the gap between, both do not touch.

次に真空切り換え手段としての電磁開閉弁５７を開いてボールカップ５内の吸引状態をＯＮにしてから、ボールカップ５を所定の半田ボール１が貯溜されているボール貯溜トレイ４に移動させ、更に所定位置まで下降させる。その後、ボールカップ５内の吸引状態をＯＮにすることによりボールカップ５とボール貯溜トレイ４との間には気体流通路が形成される。この吸引力によりボールカップ５下方に存在するボール貯溜トレイ４内の半田ボール１は、浮上しボール吸着体５２に吸着する。この状態が、ボールカップ５の移動可能状態である。吸引状態がＯＦＦの状態では、ボールカップ５を移動させない。   Next, after opening the electromagnetic on-off valve 57 as a vacuum switching means to turn on the suction state in the ball cup 5, the ball cup 5 is moved to the ball storage tray 4 in which the predetermined solder balls 1 are stored. Lower to a predetermined position. Thereafter, the suction state in the ball cup 5 is turned ON, whereby a gas flow path is formed between the ball cup 5 and the ball storage tray 4. Due to this suction force, the solder balls 1 in the ball storage tray 4 existing below the ball cup 5 float and are attracted to the ball adsorber 52. This state is a state in which the ball cup 5 is movable. When the suction state is OFF, the ball cup 5 is not moved.

ボールカップ５を、ボール配列マスク３上方に移動した後、電磁開閉弁５７を閉じてボールカップ５内の吸引状態をＯＦＦにすると共にバイブレータ６１を振動させる。吸引が停止すると、ボールカップ５は大気開放されるため、図１に示すように、ボール吸着体５２に付着していた半田ボール１が落下し、ボール配列マスク３の貫通孔３１に入り込み、ウエハ２に搭載される。貫通孔３１への半田ボール１の落とし込み、すなわちウエハ２への搭載を確実なものにするため複数回吸引状態ＯＮ（吸引）とＯＦＦ（停止）を繰り返すと共に、バイブレータ６１は電磁開閉弁５７の開閉に合わせて振動の停止と発生を繰り返す。又、ボール吸着体５２はボール配列マスク３の上方に配置してあるため、吸着された半田ボール１は位置エネルギを有することになり、半田ボール１がフラックス上に落下したときに電極と密着することになる。   After the ball cup 5 is moved above the ball arrangement mask 3, the electromagnetic on-off valve 57 is closed to turn off the suction state in the ball cup 5 and vibrate the vibrator 61. When the suction is stopped, the ball cup 5 is released to the atmosphere, and as shown in FIG. 1, the solder ball 1 attached to the ball adsorbent 52 falls and enters the through-hole 31 of the ball array mask 3 to form the wafer. 2 is installed. In order to ensure that the solder ball 1 is dropped into the through-hole 31, that is, mounted on the wafer 2, the suction state is repeatedly turned ON (suction) and OFF (stop) several times, and the vibrator 61 opens and closes the electromagnetic on-off valve 57. Repeatedly stop and generate vibration according to. Further, since the ball adsorber 52 is disposed above the ball arrangement mask 3, the adsorbed solder ball 1 has potential energy, and comes into close contact with the electrode when the solder ball 1 falls on the flux. It will be.

尚、上記実施例ではボール吸着体５２の吸引状態のＯＦＦにより、大気開放され、半田ボール１はバイブレータ６１の振動を受けて落下するものであるが、吸引状態をＯＦＦとした後、吸引通路５５を通じて加圧して強制的に半田ボール１を落下させるようにしても良い。   In the above-described embodiment, when the suction state of the ball adsorber 52 is turned off, the air is released to the atmosphere, and the solder ball 1 is dropped due to the vibration of the vibrator 61. The solder ball 1 may be forcibly dropped by pressurizing the solder ball.

搭載完了後、図２に示すように、真空切り換え手段としての電磁開閉弁５７を開いて、ボールカップ５内の吸引状態をＯＮにし、再度吸引を行い、吸引状態のボールカップ５をボール配列マスク３上面に沿って移動させる。ウエハ２に搭載された半田ボール１はフラックスと接触して粘着力が生じることにより上昇せず、フラックスに接触していない半田ボール１は全て吸い上げられ、浮上し、ボール吸着体５２に吸着することになる。このときのボール吸着体５２に吸着された半田ボール１がボール配列マスク３から除去された半田ボール１である。この状態でボールカップ５は、吸引状態をＯＮのまま再び所定の半田ボール１を貯溜しているボール貯溜トレイ４に移動し、不足分の半田ボール１をボール貯溜トレイ４から吸引保持し、次の搭載位置（次のウエハを供給したボール配列マスク３上方位置）に移動する。   After the mounting is completed, as shown in FIG. 2, the electromagnetic on-off valve 57 as a vacuum switching means is opened, the suction state in the ball cup 5 is turned on, suction is performed again, and the ball cup 5 in the suction state is placed in the ball array mask. 3. Move along the top surface. The solder ball 1 mounted on the wafer 2 does not rise due to contact with the flux and generates an adhesive force, and all the solder balls 1 not in contact with the flux are sucked up, floated, and adsorbed on the ball adsorber 52. become. The solder balls 1 adsorbed by the ball adsorbent 52 at this time are the solder balls 1 removed from the ball arrangement mask 3. In this state, the ball cup 5 is moved again to the ball storage tray 4 storing the predetermined solder balls 1 while the suction state is ON, and the insufficient solder balls 1 are sucked and held from the ball storage tray 4. To the mounting position (above the ball array mask 3 to which the next wafer is supplied).

ボール径変更やボール配列マスク３の取り換え等の段取り換えの際には、半田ボール１を回収する必要があるので、ボール配列マスク３上面から半田ボール１を除去したボールカップ５を、それまで用いられていた半田ボール１が貯溜されているボール貯溜トレイ４上に移動させて、電磁開閉弁５７を閉じてボールカップ５内の吸引状態をＯＦＦにして、ボールカップ５が吸着保持している半田ボール１をボール貯溜トレイ４内に落下させる。段取り換え作業が終了した後は、半田ボール供給装置７から新たに搭載されるボール径や材料の半田ボール１をボール供給路７１を介して供給されたボール貯溜トレイ２４にボールカップ５が移動し、新たな半田ボール１を吸引保持し、搭載動作へ移り、搭載動作を繰り返す。   Since the solder balls 1 need to be recovered when changing the ball diameter or changing the arrangement of the ball arrangement mask 3, the ball cup 5 from which the solder balls 1 have been removed from the upper surface of the ball arrangement mask 3 is used. The solder balls 1 that have been stored are moved onto the ball storage tray 4 where they are stored, the electromagnetic on-off valve 57 is closed, the suction state in the ball cup 5 is turned off, and the solder held by the ball cup 5 is held by suction. The ball 1 is dropped into the ball storage tray 4. After the setup change work is completed, the ball cup 5 is moved to the ball storage tray 24 to which the solder ball 1 of the newly mounted ball diameter or material is supplied from the solder ball supply device 7 via the ball supply path 71. Then, a new solder ball 1 is sucked and held, and the operation moves to the mounting operation, and the mounting operation is repeated.

ボール配列マスク３より除去した半田ボール１を一方のボール貯溜トレイ４（回収するボール径や材料の半田ボール１が貯溜されているトレイ）に落下させた後、他のボール貯溜トレイ２４（新たに搭載する半田ボール１が貯溜されたトレイ）上にボールカップ５を移動させ、新たな異なる径や材料の半田ボール１を吸着保持して、次の搭載動作に移り、搭載動作を繰り返すので、使用者は、段取り換え作業においてボール配列マスク３を交換するのみで良く、装置運用効率を高めることができる。   After the solder balls 1 removed from the ball arrangement mask 3 are dropped onto one ball storage tray 4 (a tray in which the collected balls 1 and solder balls 1 of material are stored), another ball storage tray 24 (newly Since the ball cup 5 is moved onto the tray on which the solder balls 1 to be mounted are stored and the solder balls 1 of a new different diameter and material are sucked and held, the next mounting operation is repeated and the mounting operation is repeated. The person only needs to replace the ball array mask 3 in the setup change work, and can improve the operation efficiency of the apparatus.

尚、本実施例ではボールカップ５を除去手段及びボール搭載手段として兼用しているが、該ボールカップ５を除去手段専用とし、これとは別にボール搭載手段を設けることにしても良い。すなわち、除去手段としてのボールカップ５と同じ構造のボールカップをボール搭載手段として用いたり、特開２００６−３１０５９３号公開特許公報に記載されるような導電性ボールを複数貯溜するボール溜まりを配列マスクに沿って移動させるボール搭載手段を用いたりしても良い。勿論、これらは例示であって、この他のボール搭載手段であって、搭載の原理上配列マスク上に導電性ボールが残存するボール搭載手段であれば良い。このように、別にボール搭載手段を設ければ、ボール搭載手段による搭載と残存ボールの回収が略同一工程で行うことができるため、タクトタイムの短縮を図ることができる。   In this embodiment, the ball cup 5 is also used as the removing means and the ball mounting means. However, the ball cup 5 may be dedicated to the removing means, and a ball mounting means may be provided separately. That is, a ball cup having the same structure as the ball cup 5 as the removing means is used as the ball mounting means, or a ball reservoir for storing a plurality of conductive balls as described in JP 2006-310593 A is disclosed as an array mask. It is also possible to use a ball mounting means that moves along Of course, these are merely examples, and any other ball mounting means may be used as long as the conductive balls remain on the arrangement mask on the principle of mounting. In this way, if the ball mounting means is provided separately, the mounting by the ball mounting means and the collection of the remaining balls can be performed in substantially the same process, so that the tact time can be shortened.

１・・・・・・・・・・・・・半田ボール
２・・・・・・・・・・・・・ウエハ
３・・・・・・・・・・・・・ボール配列マスク
４、４’、２４、２４’・・・・ボール貯溜トレイ
５・・・・・・・・・・・・・ボールカップ
６・・・・・・・・・・・・・ウエハ載置ステージ
７・・・・・・・・・・・・・半田ボール供給装置
１１、１２・・・・・・・・・ベース部材
８、９、１０・・・・・・・・駆動モータ
１３、１４、１５・・・・・・ボールねじ
１８・・・・・・・・・・・・昇降ベース
３１・・・・・・・・・・・・貫通孔
４０・・・・・・・・・・・・ベース
５１・・・・・・・・・・・・開口部
５２・・・・・・・・・・・・ボール吸着体
５３・・・・・・・・・・・・上部空間
５４・・・・・・・・・・・・下部空間
５５・・・・・・・・・・・・吸引通路
５７・・・・・・・・・・・・電磁開閉弁
５８・・・・・・・・・・・・レギュレータ
５９・・・・・・・・・・・・真空源
６０・・・・・・・・・・・・アース
６１・・・・・・・・・・・・バイブレータ
７１・・・・・・・・・・・・ボール供給路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ..... Solder ball 2 ...... Wafer 3 ..... Ball arrangement mask 4. 4 ', 24, 24' ··· Ball storage tray 5 ······························· 6 ············· Solder ball supply device 11, 12, ······· Base member 8, 9, 10, ... · · · Drive motor 13, 14, 15 ············································· 18・ Base 51 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Opening 52 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ball adsorber 53 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Upper space 54 ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Lower sky 55 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Suction passage 57 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Electromagnetic on-off valve 58 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Regulator 59 ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Vacuum source 60 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Earth 61 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Vibrator 71 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ Ball supply path

Claims (3)

被搭載物上に所定のパターンで形成されている搭載箇所に合わせて貫通孔が設けられた配列マスクと、
前記配列マスク上方を移動可能に設けられ、該配列マスク上に導電性ボールを供給するボール搭載手段とを備え、
前記ボール搭載手段を前記配列マスク上方に位置させ、前記ボール搭載手段が保持する導電性ボールを前記配列マスク上に供給することにより、前記配列マスクの貫通孔を介して被搭載物の搭載箇所に搭載する導電性ボールの搭載装置において、
前記配列マスク上方を移動可能に設けられ、前記ボール搭載手段により前記配列マスクに供給された導電性ボールのうち、該配列マスク上に残存する導電性ボールを真空源と接続されるケーシングの下面に設けられるボール吸着体に吸着して該配列マスク上から除去する除去手段と、
前記配列マスク上方を移動可能とする除去手段の移動手段と、
該移動手段の移動可能な範囲に導電性ボールを貯溜するとともに、貯留した導電性ボールを前記ボール搭載手段に供給するボール貯溜手段とを設け、
前記除去手段を前記ボール貯溜手段上に移動させ、前記除去手段が除去した導電性ボールを落下させることにより該導電性ボールを回収する
ことを特徴とする導電性ボールの搭載装置。 An array mask provided with through-holes according to the mounting location formed in a predetermined pattern on the mounted object;
A ball mounting means that is movably provided above the alignment mask and that supplies conductive balls on the alignment mask;
The ball mounting means is positioned above the alignment mask, and the conductive balls held by the ball mounting means are supplied onto the alignment mask, so that the mounting place of the object to be mounted is provided through the through holes of the alignment mask. In the conductive ball mounting device to be mounted,
Of the conductive balls provided on the arrangement mask by the ball mounting means so as to be movable above the arrangement mask, the conductive balls remaining on the arrangement mask are placed on the lower surface of the casing connected to the vacuum source. Removing means for adsorbing to the ball adsorber provided and removing it from the array mask;
A moving means of a removing means capable of moving above the arrangement mask;
A conductive ball is stored in a movable range of the moving means, and a ball storage means for supplying the stored conductive ball to the ball mounting means is provided,
An apparatus for mounting a conductive ball, wherein the conductive ball is collected by moving the removal means onto the ball storage means and dropping the conductive ball removed by the removal means. 上記除去手段を、
上記配列マスク上で上記ケーシングと真空源との接続を解除して、上記ボール吸着体に吸着した上記導電性ボールを前記配列マスクに落下させて上記被搭載物上の搭載箇所に導電性ボールを搭載することによりボール搭載手段と兼用した
ことを特徴とする請求項１記載の導電性ボールの搭載装置。 The removing means is
The connection between the casing and the vacuum source is released on the array mask, and the conductive balls adsorbed on the ball adsorber are dropped on the array mask to place the conductive balls on the mounting location on the mounted object. 2. The conductive ball mounting device according to claim 1, wherein the mounting device is also used as a ball mounting means. 上記ボール搭載手段に対し、上記ボール貯溜手段上で上記ケーシングと真空源を接続することにより、前記ボール搭載手段に導電性ボールを吸着させて導電性ボールを供給することを特徴とする請求項２記載の導電性ボールの搭載装置。 3. The conductive ball is supplied to the ball mounting means by adsorbing the conductive ball to the ball mounting means by connecting the casing and a vacuum source on the ball storage means. The conductive ball mounting apparatus described.
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