JP5462712B2

JP5462712B2 - マイクロバンプ形成装置

Info

Publication number: JP5462712B2
Application number: JP2010118426A
Authority: JP
Inventors: 範昭向井; 猪佐雄阿部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-05-24
Also published as: TWI478253B; US8302838B2; JP2011249409A; US20110284618A1; TW201209944A; KR101209322B1; KR20110128737A

Description

本発明は半導体基板の電極上にはんだを印刷法により形成するための印刷装置に係り、特に微小なハンダボールを用いて印刷するマイクロバンプ形成装置に関する。

従来のハンダボール印刷機においては、特許文献１に記載されているように、基板面上の電極部にスクリーン印刷法によりフラックスを塗布し、その上にスクリーン印刷法によりハンダボールを配置し、ついでリフローによりハンダボールを溶融して電極上に固着することが記載されている。

また、特許文献２に記載のように、スキージヘッドを回転させながら水平移動させてハンダボールをマスク開口部に振り込むものにおいて、スキージヘッド上部に設けた計量部からスキージヘッドの回転シャフト部に所定量のハンダボールを供給し、回転シャフトからマスク面上にハンダボールを供給するものが開示されている。さらに特許文献３には、マスクをフィルムで形成してペースト状半田を印刷する構成が開示されている。

特開２００４−１８６２８６号公報特開２００８−１４２７７５号公報特開平４−１８６７９１号公報

最近、印刷する電極の大きさが小さくなってきており、印刷に使用するハンダボールも従来の８０μｍ〜１５０μｍから１０μｍ〜７０μｍと小さくなってきている。それに伴って、ハンダボールを基板に供給するマスクの開口を小さくする必要があるが、従来の金属マスクでは小さな開口部を設けることができない。そのため、大きな開口でハンダボールを印刷すると、電極に対してボール中心が外れた位置に印刷されることが多く、印刷不良と判断されるケースが増加している。特に、文献１のように、電極にフラックスを塗布した後でハンダボールを搭載すると、フラックスの接着力により位置ズレしたボールの修復が不可能になり、印刷不良が増加する要因となっている。

また、特許文献２のように回転シャフト部からハンダボールをマスク面に供給する方式では、スキージヘッドの回転に伴ってハンダボールをマスク面に分散配置するために、必ずしもハンダボールを均一に分散配置することができず、印刷欠陥が発生するという課題がある。さらに、特許文献３のフィルムマスクを用いてペースト半田を印刷するものでは、フィルム厚みも１０μｍと薄いもので、ボール径が１０μｍ〜７０μｍのものには適用することができない。

そこで、本発明の目的は上記課題を解決して、装置の小型化を図ると共に、精度良くハンダボールを印刷する構成としたハンダバンプ形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、基板上に貼り付けたフィルムの開口部にハンダボールを充填し、加熱してハンダバンプを形成するマイクロバンプ形成装置において、
基板面上にフィルムを貼り付けるフィルム貼付機構と、基板に形成されている電極部上のフィルムに開口部を設ける露光・現像機構と、前記開口部にハンダボールを充填するハンダボール充填機構と、ハンダボールの充填された前記開口部にフラックスを印刷するフラックス印刷機構と、ハンダボールを加熱して半田バンプを形成するリフロー部と、前記基板面から前記フィルムを剥がすためのフィルム剥離機構と、上記各機構に動作を制御する制御手段を備え、
前記ハンダボール充填機構はハンダボールの充填ヘッドと充填状況を検査するセンサを有し、前記ハンダボール充填機構の制御手段は、前記充填ヘッドがハンダボールをフィルム開口部に充填後、前記センサを動作させてハンダボールの充填状態を検査して、検査結果で再度ハンダボールの充填を行うか否かを判断することを特徴とする。

また、上記に記載のマイクロバンプ形成装置において、前記ハンダボール充填機構は充填テーブルと印刷する基板を載置する基板載置部とを備え、前記充填テーブル面に対して前記基板載置部の載置面が高く形成されており、前記充填テーブル面と前記基板載置面を覆うマスクを備え、ハンダボール充填ヘッドに設けた分散スキージが前記マスク面上と基板面のフィルム面上を所定の押付力で押付ながら移動することで、ハンダボールをフィルム開口部に充填することを特徴とする。

また、上記に記載のマイクロバンプ形成装置において、前記マスクの前記充填テーブル面と前記基板載置部面との間に複数の開口部を設けて、前記開口部に正圧を供給する供給管を接続し、前記制御手段は前記フィルム開口部にハンダボールを充填後、前記供給管に正圧を供給して基板周囲に残留するハンダボールをマスク側に移動させることを特徴とする。

また、上記に記載のマイクロバンプ形成装置において、前記充填テーブルの上部に前記充填テーブル及び基板載置面全体を覆う印刷カバーを設け、前記印刷カバーに前記ハンダボール充填機構、検査用センサ、及びエアースプレーノズルを水平方向に移動する駆動モータとボールネジからなる駆動機構を介して設け、前記カバーの天井部にカバー内を一定の環境状態とするための排気ポンプに連結した排気孔を設けたことを特徴とする。

また、上記に記載のマイクロバンプ形成装置おいて、前記ハンダボールの径が１０μｍ〜７０μｍであることを特徴とする。

また、上記に記載のマイクロバンプ形成装置において、前記フラックス印刷機構はハンダボールが充填された基板を載置するための加熱ヒータ付の基板載置部と基板にフラックスを印刷するスキージを備え、前記前記フラックス印刷機構の制御手段は、加熱ヒータを制御して温度を所定の温度に保ちながら所定の押付力で前記スキージを前記基板に押付ながら水平に移動させてフラックスを印刷することを特徴とする。

また、上記に記載のマイクロバンプ形成装置において、前記ハンダボール充填機構は、充填テーブルと印刷する基板を載置する基板載置部とを別体で設け、前記充填テーブルにボール受け溝を設けて、フィルム開口にハンダボールを充填した後に前記充填テーブルを遥動して前記充填テーブル上の残留ハンダボールを前記ボール受け溝に集めることを特徴とする。

上記構成とすることで、径が１０μｍ〜７０μｍの微小な径のハンダボールを用いてハンダバンプを形成することが可能となり、かつ印刷に使われなかった余剰ハンダボールを、次のハンダボールの印刷時に使用可能となり材料費の低減をはかることが可能となる。

本発明実施例のハンダバンプ形成装置の構成と各工程の動作を示す図である。同じくハンダボール充填機構の一例を示す構成図である。同じくフラックス印刷機構の一例を示す構成図である。ハンダボール充填機構の他の実施例を示す構成図である。

以下図面を用いて本発明を説明する。図１に本発明の実施例のハンダバンプ形成装置の全体の構成と工程を示す。図１（１）はハンダバンプ形成装置を構成する各機構と、各機構でのハンダバンプ形成の各工程を説明する図であり、図１（２）は各工程での基板の状態を示す図であり、図１（３）は図１（２）の基板の状態を断面方向から見た図である。

本ハンダバンプ形成装置は、基板１の搬送方向に配置されたフィルム貼付機構１０、露光機構１１、現像機構１２、ハンダボール充填機構１３、フラックス印刷機構１４、リフロー部１５及びフィルム剥離機構１６とから構成されている。そして、上記各機構には動作を制御する制御手段Ｃが設けられており、各制御手段Ｃを統括制御する制御部Ｂが設けられている。

本実施例では、ハンダボール印刷に従来のメタルマスクを用いた方式に代え、フィルムを用いて基板上にフィルムを貼り付けた後に、基板に形成されている電極部の部分上のフィルムに開口部を設け、この開口部にハンダボールを充填した後に、フラックスを充填し、その後ハンダボールを加熱固着し、その後フィルムを剥がすことでハンダバンプを形成するものである。本実施例で使用するハンダボールは１０μｍ〜７０μｍと微小なものである。なお一例として、使用するフィルムは、径が約２５μｍのハンダボールを用いる場合は約３０μｍの厚みのものを用いている。ハンダボールの径よりフィルムの厚みを若干大きめにすることで、ハンダボールを開口部に確実に保持すると共にフラックスの充填スペースを確保している。

次に、図１を用いて大まかなハンダバンプ形成の手順を説明する。まず、フィルム貼付機構１０で、ハンダバンプを形成する基板１の電極形成面側に、フィルム２を貼り付ける。フィルム２が貼り付けられた基板１は、フィルム貼付機構１０から露光機構１１に搬送されテーブル上に載置される。ここで、基板１に貼り付けられたフィルム２の全面を露光する。次に、基板１に形成されている電極部７に相当する箇所のフィルム２を現像する現像機構１２に搬送される。

現像機構１２では、基板の電極部７に相当する位置をレーザ光にて現像することで、現像された部分のフィルムを除去して開口部３を形成して、基板を洗浄する。この開口部３は、基板１に貼り付けられたフィルム２の電極部７に相当する位置を現像するので、電極部７との位置ずれがなく、また露光時間やレーザ光の大きさを制御することで任意の開口寸法に設定できる。次に、ハンダボール充填機構１３に基板１が搬送され、充填テーブル上にフィルム２が貼られている面を上向きにして載置される。ここでハンダボール（以下マイクロボールと言う場合も有る）４を振り込み充填する充填ヘッドが動作して、充填ヘッド内及びマスク（後述）面上のマイクロボール４がフィルム２に設けられた開口部３に充填され、基板上の電極７上に載せられる。

電極７上へのマイクロボール４の充填が終了すると、充填の状態を検査するラインセンサを稼動して充填の状態を検査する。充填がされていない開口部があると再度充填ヘッドを動作させて充填作業を行う。そして、再度充填状況の検査を行う。全ての開口部３に確実にマイクロボール４が充填されるまでこの工程を繰り返す。そして、全ての開口部にマイクロボール４の充填されたことを確認されると、マイクロボール４の充填工程を終了する。なお、充填工程の詳細は後述する。

マイクロボール４の充填工程が終了すると、次にフラックス印刷機構１４にてフラックス印刷工程を実施する。従来では、この工程はハンダボール充填工程の前に行っている。しかし、フラックス５を印刷した後で、ボール径が約４０μｍと小さなマイクロボール４を充填すると、マイクロボール４の位置ずれなどにより、リペアしようとしてマイクロボール４を吸引して電極部７分から剥がそうとしても、フラックスから剥がすことが困難である。また、約４０μｍと微小なマイクロボール４を取り扱うこともかなり困難であり、専用の治具が必要となる。その為、本実施例ではフラックス５の印刷をマイクロボール充填工程の後に持ってきている。

フラックス印刷工程では、先ず、フラックス５を印刷ヘッド側に設けてあるスキージを用いて開口部３に押し込む。このとき、開口部３に確実にフラックスを供給するために、フラックス５を温めて流動性を上げると共に、フラックス５を塗布しながら負圧を加えることで、気泡を含まない状態で確実にフラックス５をマイクロボール４の充填された開口部３に押し込むことができる。なおこの時、負圧を大きくするとマイクロボール４を吸上げてしまうために、マイクロボール４が移動しない圧力に調整する。スキージヘッドの構造等に関しては後述する。フラックス５の印刷終了後その状態をラインセンサにより検査して確実に印刷されたことを確認して次のリフロー部１５に搬送する。

リフロー部１５に送られた基板は、熱風を当てられてマイクロボール４が融かされて固化され、ハンダバンプ６が形成される。ハンダバンプの形成が終了すると、基板１を剥離部１６に送り、ここで、基板１面に溶剤を散布した後に、乾燥空気を吹付けて基板面からフィルム２を剥がす。これによって、電極部７にハンダバンプ６が形成された基板１が出来上がる。上記動作は、各機構の動作を制御する制御手段Ａと、各制御手段Ａを統括制御する制御部Ｃによって制御される。

前述のように、基板１面にフィルム２を貼り付けて、露光・現像工程１１，１２でフィルムに基板面の電極部７相当箇所に開口部３を作成し、マイクロボール４を開口部３に充填し、その充填状態を確認後に、フラックス５を開口部に印刷する工程としたために、マイクロボール４の位置ずれ等の欠陥の発生を防止できる。

図２にマイクロボール充填機構１３の断面図を示す。マイクロボール充填機構１３には充填テーブル２０上に一体に設けられた基板載置部２１が設けてある。充填テーブル２０及び基板載置部２１の面上には、マイクロボール４を基板面に形成したフィルム開口部３に充填しやすく、かつ、充填ヘッド２８の分散コイルスキージ２８ｓを所定の押付圧で移動させた時に、マイクロボール４が移動し易いようにマスク２２で覆っている。このマスク２２の取付部２３は磁性部材で形成され、充填テーブル２０側に設けた磁石２４によって固定できるようになっている。

充填テーブル２０は、マイクロボール４をマスク２２面上に分散させるために、図示していない遥動機構又は振動機構が設けてある。また、図示していないがこの充填テーブル２０を上下移動させるための昇降機構が設けてある。さらに、基板載置部２１及びマスク２２には、基板１をマスク２２面上に保持するために負圧を供給するための負圧供給孔３３が、充填テーブル２０を貫通して設けてある。なお、この負圧供給孔３３は図示していない真空ポンプに接続されている。さらに、基板１を図示しないロボットハンド等から受取るために、図示しない駆動装置により上下動する昇降ピン３２が設けてある。

なお、基板載置部２１は充填テーブル２０に対して一段高く設けてある。すなわち、充填テーブル面と基板載置部２１との間には段差Ａがある。この段差部Ａのマスク２２は複数の穴２２ａ（径が約５μｍの穴）が設けてあり、基板載置部２１の周辺部分からマイクロボール４を除去するために、加圧空気を導入する通気管３４が設けてある。なお、この通気管３４には図示していないが圧縮空気を送り出すポンプが接続されている。このように、基板載置部２１と充填テーブル２０との間に段差を設けることで、基板１周囲に残留するマイクロボールを無くし、マイクロボールをマスク２２面上に集めることができる。

また充填テーブル２０上部には、充填テーブル２０上面全体を覆う印刷カバー２５が設けてある。この印刷カバー２５内の中央部には充填ヘッド２８や検査用カメラ２９やエアースプレーノズル２７をＸ軸方向に移動するための駆動モータ２６とボールネジ３１とが設けてある。この印刷カバー２５は基板を出し入れできるように開閉可能に構成されている。充填ヘッド２８はマイクロボールを収納する収納部と、収納されているマイクロボールを振り出す振出部と振り出されたマイクロボールをフィルム開口部に充填する分散コイルスキージ２８ｓとで構成されている。なお、ラインセンサ２９の取付部３６にはラインセンサをＹ軸方向に移動させるための、駆動機構３７が設けてある。

また、エアースプレーノズル２７はノズルから空気をフィルム面に吹きつけて、フィルム面上に残留するマイクロボールを除去するために設けたもので、先端部が回転できるように回転機構が設けてある。さらに、印刷カバー２５の上部の中央付近にはマイクロボール４の静電気を除去するためのイオナイザ３０が設けてある。このイオナイザ３０は図示しない駆動機構により、スイングして充填テーブル２１面上全体を照射できるように構成されている。さらに、印刷カバー２５には排気口３５が設けてある。この排出口３５は図示していない排出ポンプを備えた配管が接続されている。特に、印刷カバー２５内の湿度を一定に保持することで、マイクロボール４に水分が付着してボール同士がくっつくことを防止できる。

充填ヘッド２８のフィルム面と接触する部分は、線材をコイル状に形成した分散コイルスキージ２８ｓが設けてある。充填テーブル２０を上昇させることで、この充填ヘッド２８をフィルム２の面上に所定の圧力で押し付けて、充填ヘッド２８を駆動モータ２６をＸ方向に移動させることで、フィルム面に設けた開口部にマイクロボール４を押し込む構成となっている。なお、図示していないが充填ヘッド２８も上下動できるように昇降機構が設けてある。

マイクロボール充填機構１３は制御部１３Ｃによって動作制御され、以下、図２を用いてマイクロボール充填動作を説明する。

先ず、ロボットハンドにより基板１を基板載置部２１上に搭載する。この時、事前にマスク２２が充填テーブル２０上面と基板載置部２１を覆うように設置されている。基板載置部２１側はロボットハンドから基板１を受取るために昇降ピン３２が基板載置部２１面（マスク２２面）より突出した状態にセットされている。ロボットハンドにより搬入された基板１は昇降ピン３２上に受け渡される。その後、昇降ピン３２を降下させて基板載置部上のマスク２２面上に載置される。次に、負圧供給口３３から負圧を送り基板１をマスク２２面上に固定する。基板１の固定が終了すると、次に、マスク面上にあるハンダボールの静電気を除電するためにイオナイザ３０を駆動する。これは静電気によりハンダボール同士がくっついて固まりになっているものを分離するためである。除電が終了すると、印刷テーブル２０を上昇させ、充填ヘッド２８の分散コイルスキージ２８ｓをマスク２２面上に押し付ける。

次に、駆動モータ２６を駆動させ、マイクロボール４を振り出しながら、充填ヘッド２８をＸ軸方向に移動させる。充填ヘッド２８が段差で高くなっている基板載置部２１に至ると、充填ヘッド２８の昇降機構を駆動して押付力が大きすぎないように一定なるように制御しながら移動動作を続け、基板１面に設けたフィルム２の開口部３にマイクロボール４を充填する。充填が終了すると、充填ヘッド２８を一時退避させ、検査用のラインセンサ２９を移動させならフィルム２の開口部３にマイクロボール４が正常に充填されているかどうかを検査する。この検査の結果充填されない開口部等があると再度充填と判断して再度充填と検査の動作を繰り返し、検査の結果充填されていれば充填終了と判断する。

充填作業が終了すると、まず、通気管３４から正圧の空気を噴出すと同時に、エアースプレーノズル２７を動作させてフィルム面上のマイクロボールを清掃する共に、マスク面上に残留するマイクロボールを１箇所に集める。その後、基板１を保持している負圧供給孔３３への負圧の供給を停止すると共に、昇降ピン３２を動作させて基板１をマスク２２面より上方に持ち上げる。ロボットハンドにて基板を充填機構１３からフラックス印刷機構１４に移動する。

図３にフラックス印刷機構１４の断面図を示す。本装置も先のマイクロボール充填機構１３と略類似の構成になっている。すなわち、フラックス印刷テーブル３８と基板載置部３９が設けてある。フラックス印刷テーブル３８には図示していない昇降機構が設けてあり、フラックス印刷テーブル３８を上下に移動することができる。このフラックス印刷テーブル３８と基板載置部３９とを覆うようにマスク４０が設けてある。このマスク４０はマスク取付部４１がフラックス印刷テーブル３８に設けたマグネット４２に吸着保持される。フラックス印刷テーブル３８と基板載置部３９、及び基板載置部３９を覆うマスク４０には基板を吸着するための負圧供給孔４９が連通して設けてある。さらに基板１を受取り基板載置部３９に載置するための昇降ピン４８が設けてある。

また、基板載置部３９にはフラックス５の粘度を下げて開口部３に入り易くすると共に、空気の巻き込みを無くすために、基板を所定温度に保持する加熱ヒータ３９ａが設けられている。さらに、フラックス印刷テーブル３８の上部にはテーブル面全体を覆うようにフラックス印刷カバー４３が設けてある。このフラックス印刷カバー４３にはフラックス５を印刷するためのスキージヘッド４５と検査用のラインセンサ４４を移動するための駆動モータ４７とボールネジ５０が設けてある。本図では説明していないが検査用のラインセンサ４４は図２と同様にＹ軸方向にも移動可能に構成されている。

さらに、スキージヘッド４５は上下に移動できるように図示しない昇降機構を備えている。また、スキージヘッド４５はフラックス５を押し込むため密閉型スキージ構造としてあり、スキージヘッド内を負圧にするために図示していない負圧供給ポンプに接続されている。

上記のように構成されるフラックス印刷機構１４は制御部１４Ｃによって動作制御され、以下、図３におけるフラックス印刷動作を説明する。

まず、マイクロボール４を充填した基板１をフラックス印刷テーブル３８の基板載置部３９に受取るために昇降ピン４８を基板載置部３９のマスク４０面より上に上昇させる。ロボットハンドにより搬入された基板１は上昇ピン４８上に受渡される。その後、ロボットハンドを退避させ、上昇ピン４８を降下させることで基板１を基板載置部３９のマスク４０上に搭載する。次に、負圧供給孔４９に負圧を供給して基板１を基板載置部３９上のマスク４０面に保持する。フラックス印刷カバー４３を閉じる。この時、フラックス印刷テーブル３８に設けた加熱ヒータ３８ａも動作させて基板１面を一定の温度に保持する。

次にフラックス印刷テーブル３８を上昇させ、スキージヘッド４５のスキージ４６に所定の押付圧を発生させる。また、スキージヘッド内が負圧になるように負圧供給ポンプを動作させる。その後、駆動モータ４７を動作させてスキージヘッド４５をＸ方向に移動する。スキージヘッド４５が基板載置部３９の位置に到達すると、基板載置部３９とフラックス印刷テーブル３８とでは高さが異なり段差があるため、スキージ４６をそのままの押付力で移動すると、押付力が大きくなりすぎる。そこでスキージヘッド４５を上下動する昇降機構を動作させて段差分スキージヘッド４５を上昇させることで、スキージ４６の押付力を一定に保つようにしている。その状態で、Ｘ軸方向に移動させることで基板１面に設けたフィルム２の開口部３にフラックス５を押し込む。この時、スキージヘッド内は負圧状態としてあるのでフラックス５に空気が巻き込まれて残留することが防止できる。

基板１面上を移動してフラックス５の印刷が終了すると次に、検査用ラインセンサ４４を動作させてフラックス５の印刷状況を検査する。検査の結果、フラックス５の印刷の不十分箇所があれば、再度同じようにスキージヘッド４５を動作させて印刷を行い、全ての開口部にフラックス５が十分印刷されていれば印刷を終了する。フラックス５の印刷が終了すると基板を保持している負圧供給孔への負圧の供給を止め、昇降ピン４８を上昇させて基板をマスク面から離間させ、ロボットハンドが差し込めるようにする。次に、フラックス印刷カバー４３を開けてロボットハンドにて基板を受取りリフロー炉に搬送する。以上が、フラックス印刷の動作である。

次に、マイクロボール充填機構の他の実施例を、図４を用いて説明する。図４の構成は図２の構成と略同じであり、図２の部品と同じものは同じ符号をつける。図４において、図２では充填テーブル２０と基板載置部２１が略一体となっているが、本実施例では別体構造となっている。即ち、基板載置部（以後、基板テーブルと言う場合もある）２１に上下に移動するために昇降機構を設けてある。また、図２では充填テーブル２０と基板載置部２１の上面を覆うようにマスク２２を設けているが、図４ではこのマスク２２を設けていない。さらに、図４では充填テーブル２０にマイクロボール４を貯めるボール受け溝５１を設けてある。本構成では、充填テーブル２０は上下に移動しないが、基板テーブル２１が上下に移動できるように構成されている。なお充填テーブル２０は昇降機構と充填テーブルを遥動する遥動機構または振動機構が設けてある。また、充填テーブル２０及び基板テーブル３２はＸＹ方向に移動可能に水平移動機構を備えている。

なお、本図ではエアースプレーノズル２７を記載していないが、必要に応じて設けることはできる。その他の構成は図２と略同じである。本構成ではマイクロボールを貯留するボール受け溝５１を充填テーブル２０に設けることで、充填テーブル２０を遥動するか又は振動を与えることでこのボール受け溝５１にマイクロボールを集めることが可能となり、無駄なマイクロボールの発生を極力最小限に抑えることが可能となる。本装置における印刷動作は図２で説明した動作と基本的に同じ動作である。異なる点は、基板を基板テーブル２１上に載置し、負圧保持した後で、基板テーブル２１を上昇させる点と、ハンダボール充填後に充填テーブル２０を遥動してボール受け溝に余剰のマイクロボールを回収して集める点である。

以上のように本実施例では、余剰のマイクロボールを効率よく収集して、次の充填に使用できるようにしたものでマイクロボールの消費量を削減できる。

１…基板、２…フィルム、３…開口部、４…ハンダボール（マイクロボール）、５…フラックス、６…ハンダバンプ、７…電極、１０…フィルム貼付機構、１１…露光機構、１２…現像機構、１１、２１…露光・現像機構、１３…ハンダボール充填機構、１４…フラックス印刷機構、１５…リフロー部、１６…フィルム剥離機構、２０…充填テーブル、２１…基板載置部、２２…マスク、２３…取付部、２４…磁石、２５…印刷カバー、２６…駆動モータ、２７…エアースプレーノズル、２８…充填ヘッド、２８ｓ…分散コイルスキージ、２９…ラインセンサ、３０…イオナイザ、３１…ボールネジ、３２…昇降ピン、３３…負圧供給孔、３４…通気管、３５…排気口、３９…基板裁置部、３９ａ…加熱ヒータ、４６…スキージ、５１…ボール受け溝。

Claims

基板上に貼り付けたフィルムの開口部にハンダボールを充填し、加熱してハンダバンプを形成するマイクロバンプ形成装置において、
基板面上にフィルムを貼り付けるフィルム貼付機構と、基板に形成されている電極部上のフィルムに開口部を設ける露光・現像機構と、前記開口部にハンダボールを充填するハンダボール充填機構と、ハンダボールの充填された前記開口部にフラックスを印刷するフラックス印刷機構と、ハンダボールを加熱して半田バンプを形成するリフロー部と、前記基板面から前記フィルムを剥がすためのフィルム剥離機構と、上記各機構に動作を制御する制御手段を備え、
前記ハンダボール充填機構は充填テーブルと印刷する基板を載置する基板載置部とを備え、前記充填テーブル面に対して前記基板載置部の載置面が高く形成されており、前記充填テーブル面と前記基板載置面を覆うマスクを備え、ハンダボール充填ヘッドに設けた分散スキージが前記マスク面上と基板面のフィルム面上を所定の押付力で押付ながら移動することで、ハンダボールをフィルム開口部に充填し、且つ前記ハンダボール充填機構にはハンダボールの充填ヘッドと充填状況を検査するセンサを有し、前記ハンダボール充填機構の制御手段は、前記充填ヘッドがハンダボールをフィルム開口部に充填後、前記センサを動作させてハンダボールの充填状態を検査して、検査結果で再度ハンダボールの充填を行うか否かを判断することを特徴とするマイクロバンプ形成装置。
請求項１に記載のマイクロバンプ形成装置において、
前記マスクの前記充填テーブル面と前記基板載置部面との間に複数の開口部を設けて、前記開口部に正圧を供給する供給管を接続し、前記制御手段は前記フィルム開口部にハンダボールを充填後、前記供給管に正圧を供給して基板周囲に残留するハンダボールをマスク側に移動させることを特徴とするマイクロバンプ形成装置。
請求項１または２に記載のマイクロバンプ形成装置において、
前記充填テーブルの上部に前記充填テーブル及び基板載置面全体を覆う印刷カバーを設け、前記印刷カバーに前記ハンダボール充填機構、検査用センサ、及びエアースプレーノズルを水平方向に移動する駆動モータとボールネジからなる駆動機構を介して設け、前記カバーの天井部にカバー内を一定の環境状態とするための排気ポンプに連結した排気孔を設けたことを特徴とするマイクロバンプ形成装置。
請求項１〜３のいずれかに記載のマイクロバンプ形成装置おいて、
前記ハンダボールの径が１０μｍ〜７０μｍであることを特徴とするマイクロバンプ形成装置。
請求項１〜４のいずれかに記載のマイクロバンプ形成装置において、
前記フラックス印刷機構はハンダボールが充填された基板を載置するための加熱ヒータ付の基板載置部と基板にフラックスを印刷するスキージを備え、前記前記フラックス印刷機構の制御手段は、加熱ヒータを制御して温度を所定の温度に保ちながら所定の押付力で前記スキージを前記基板に押付ながら水平に移動させてフラックスを印刷することを特徴とするマイクロバンプ形成装置。
請求項１に記載のマイクロバンプ形成装置において、
前記ハンダボール充填機構は、充填テーブルと印刷する基板を載置する基板載置部とを別体で設け、前記充填テーブルにボール受け溝を設けて、フィルム開口にハンダボールを充填した後に前記充填テーブルを遥動して前記充填テーブル上の残留ハンダボールを前記ボール受け溝に集めることを特徴とするマイクロバンプ形成装置。