JP6395876B2 - はんだボールマウンタのガイドボード - Google Patents

Description

本発明は、特にガイド溝を備えた、はんだボールマウンタのガイドボードに関するものである。

半導体パッケージは、電気製品の小型化を図るために、既存の電気接続のリードをより精密にしなければならない。即ち、既存の半導体パッケージの技術においては通常、基板の上面にはんだボールを格子状に配列させて固定することによって、半導体パッケージを行うＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）の技術を用い、そのＢＧＡ技術によれば、電気接続の面積を減少できると共に、電気接続の長度もリードよりも短くできることから、電気製品の小型化を現実できる。

既存のＢＧＡにおけるはんだボールの配置方法には、はんだプリント技術及びはんだボールの配列技術を利用した、ピックアンドプレイス配置方法（Ｐｉｃｋ ａｎｄ Ｐｌａｃｅ）や、はんだボールプリント配置方法などがある。それらの配置方法は共に、複数のはんだボールを基板に配置して電気接続を行う技術である。
図９に示すように、そのピックアンドプレイス配置方法におけるはんだボールマウンタ９０は、ボールボックス９１を備え、該ボールボックス９１の底部に複数の穴９２が形成されると共に、内部に複数のはんだボール９３を入れ、該ボールボックス９１を水平方向に往復揺動させことにより、はんだボール９３をそれぞれの穴９２に嵌め込ませ、そして、吸盤によりはんだボール９３を吸着させて基板の受け座に移動させ、吸盤からの吸引力を止め、はんだボール９３を基板の受け座に落下させ、はんだボール９３を基板に配置するものである。

一方、図１０の実施例においては、ピックアンドプレイス配置方法におけるはんだボールマウンタ８０が、吸盤８１と、ボールボックス８３と、配置プレート８４を備え、そのうち、吸盤８１に複数の吸着穴８２が形成され、該ボールボックス８３の内部に複数のはんだボール８７が入れられ、該配置プレート８４がボールボックス８３と接触するように水平方向に配置されると共に、該配置プレート８４の上面に複数の球孔８５が形成され、該各球孔８５の上部に、より大径の拡大孔８６が形成される構成であることから、ボールボックス８３を配置プレート８４に対して水平移動させると、はんだボール８７が球孔８５に落下し、吸盤８１の吸着穴８２がはんだボール８７を吸着して基板の受け座に移動させ、その後、吸盤８１からの吸引力を止めて、はんだボール８７を基板の受け座に落下させて基板に配置する。

図１１及び図１２に示す実施例は、はんだボールプリント配置方法におけるはんだボールマウンタ７０であり、ボールボックス７１と、マスク７２と、基板７３を備え、そのうち、ボールボックス７１の底部に落下口７４が形成され、該マスク７２は、ボールボックス７１の底部と接触するように水平方向に配置されると共に、複数の孔７５を備え、該基板７３は、マスク７２の下方に設置されると共に、該孔７５と対応する箇所にそれぞれ受け座７６が設けられる。この構成によれば、操作する時、複数の同一サイズのはんだボール７７をボールボックス７１の内部に入れ、ボールボックス７１をマスク７２に対して水平移動させると、はんだボール７７が、ボールボックス７１の落下口７４からマスク７２の孔７５を通過して基板７３の受け座７６に落下し、その後、マスク７２を取り外せば、はんだボール７７を受け座７６に配置することができる。

さらに、既存のはんだボールプリント配置方法の中には、それ以外にも、はんだボールを基板に配置する方法があり、例えば、ブラシを用いてはんだボールをガイドプレートの穴に配置させてから基板の受け座に配置してもよく、風圧を用いてはんだボールをガイドプレートに配置させてもよい。
一方、ピックアンドプレイス配置方法と同様に、複数のはんだボールを、重力により斜めにしたり、水平方向に揺動させたりすることによって、ガイドプレートに配置する方法もある。

中国特許公告第ＣＮ１０１２７６７５９Ｂ号 台湾特許公開第２０１４１２２１２Ａ号

上述したはんだボールの配置方法によれば、複数のはんだボールをそれぞれ基板の受け座に配置することはできるが、はんだボールプリンタ配置方法において、ボールボックスを移動または揺動させて、はんだボールをマスクの孔に落下させる方法は、確率によって行うことから、はんだボールがマスクの孔に落下しない場合もあるので、基板の受け座にはんだボールが配置されない場合があるという問題があった。
また、ピックアンドプレイス配置方法においては、吸盤によるはんだボールの吸着も確率によって行うことから、吸盤がはんだボールを吸着しない場合もあるので、基板の受け座にはんだボールを配置できない場合があるという問題があった。
さらに、はんだボールの、配置プレートの拡大孔から球孔への落下は、確率によって行うことから、はんだボールが球孔に落下しない場合もあるので、基板の受け座にはんだボールを配置できない場合があるとの問題があった。

本発明に係るはんだボールマウンタのガイドボードは、板体の上面に落下区域が形成され、該落下区域に複数のガイド溝が間隔をおいて並ぶように形成され、該各ガイド溝の底面に複数の収容孔が間隔をおいて並ぶように形成され、該収容孔が板体の底面まで達するものである。

本発明に係るはんだボールマウンタのガイドボードは、ガイド溝を有することから、はんだボールをガイド溝に集めると共に、はんだボールをガイド溝に沿って収容孔に落下させて嵌め込むことができる。この構成によれば、はんだボールをガイド溝で案内して収容孔に落下させることから、はんだボールを正しく配置させる確率を大幅に高めることができる。
また、はんだボールプリント配置方法でも、収容孔にはんだボールが配置されない確率を下げることができる。
更に、ピックアンドプレイス配置方法でも、吸盤にはんだボールが吸着しない確率も大幅に低下させることができる。

本発明の実施例の斜視図である。 本発明の実施例の平面図である。 本発明の実施例の側面視の部分拡大断面図である。 本発明の他の実施例の側面視の部分拡大断面図である。 本発明の実施例の部分拡大断面斜視図である。 本発明の実施例の操作状態を示す部分拡大平面図である。 本発明の実施例の操作状態を示す部分拡大側面断面図である。 本発明の実施例の他の操作状態を示す部分拡大側面断面図である。 既存のピックアンドプレイス配置方法の操作状態を示す説明図である。 既存のピックアンドプレイス配置方法の操作状態を示す他の説明図である。 既存のはんだボールマウンタの操作状態を示す部分拡大図である。 既存のマスクの平面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の適切な実施の形態を詳細に説明する。

図１乃至図３に示すように、本発明に係るはんだボールマウンタのガイドボードは、板体１０を有し、該板体１０の上面に落下区域１１が形成され、該落下区域１１に複数のガイド溝１２が間隔をおいて並ぶように形成されると共に、該各ガイド溝１２の溝底面に複数の収容孔１３が間隔をおいて並ぶように形成され、更に、該収容孔１３が板体１０の底面まで達する構成である。

前記板体１０の上面における落下区域１１の前端近傍に集合区域１４が形成され、該集合区域１４に複数の集合溝１５が間隔をおいて並ぶように形成され、それらの集合溝１５がそれぞれ対応するガイド溝１２と連通している。

前記ガイド溝１２の底面から板体１０の底面までの距離は、板体１０の上面から底面までの距離よりも短い設定となっている。

図４に示すように、前記板体１０の上面に複数の突起部１６が間隔をおいて凸設され、その隣り合う２本の突起部１６の間に前記ガイド溝１２が形成される。尚、該ガイド溝１２の長手方向の断面が、円弧状やＵ字形、Ｖ字形、逆台形を呈することが好ましい。

前記板体１０の上面における落下区域１１の後端近傍に回収区域１７が形成され、該回収区域１７に複数の回収穴１８が形成され、該回収穴１８は板体１０を貫通する貫通穴である。

図５乃至図７に示すように、本発明に係るはんだボールマウンタのガイドボードを、はんだボールプリント配置方法に利用する時は、複数のはんだボール２０をボールボックスに放置し、そのボールボックスをガイドボードと接触するように水平移動可能に配置し、その後、はんだボール２０をボールボックスの底部の落下口からガイドボードに落下させ、はんだボール２０を、ガイドボードの集合区域１４から集合溝１５に案内して集める。そして、ボールボックスをガイドボードに対して水平移動させ、それらのはんだボール２０を集合溝１５に沿ってガイド溝１２に進入させる。尚、ガイド溝１２の収容孔１３はそれぞれ、基板２１の受け座２２に対応すると共に、それらの収容孔１３の内径は、はんだボール２０の外径よりも大きいことから、はんだボール２０は収容孔１３を通過することができる。
その集合溝１５はそれぞれ、対応するガイド溝１２と連通すると共に、それらの収容孔１３は、ガイド溝１２の溝底面に形成されることから、複数のはんだボール２０を収納しているボールボックスがガイドボードに対して移動する時、はんだボール２０が収容孔１３に落下する確率が高まる。
一方、本発明に係るはんだボールマウンタのガイドボードを、はんだボールプリント配置方法に利用してもよく、例えば、ブラシを用いてはんだボールを配置させることや、風圧を用いてはんだボールを配置させること、ボールボックスを傾斜してはんだボールを重力によって配置させるなどの技術手段を応用しても、はんだボールの配置確率を高めることができる。

図１に示すように、各収容孔１３にはんだボールを配置した後、余分なはんだボール２０はボールボックスの内部に残って回収区域１７へ移動し、回収区域１７の回収穴１８から回収される。

図１、図６、図８に示すように、本発明に係るはんだボールマウンタのガイドボードを、ピックアンドプレイス配置方法に利用する時は、複数のはんだボール２０をボールボックスに入れ、そして、吸盤（図示せず）をボールボックスまで伸ばしてはんだボール２０を吸着させる。この時、本発明に係るはんだボールマウンタのガイドボードが、ボールボックスと接触するようにその下方に配置され、複数のはんだボール２０を、をボールボックスの底部の落下口からガイドボードに落下させ、そして、はんだボール２０をガイドボードの集合区域１４を介して集合溝１５に案内して集める。
その後、ボールボックスをガイドボードに対して水平移動させ、それらのはんだボール２０を集合溝１５に沿ってガイド溝１２に進入させる。また、この構成によれば、ガイド溝１２の収容孔１３がそれぞれ吸盤と対応すると共に、それらの収容孔１３の内径がはんだボール２０の外径よりも小さいことから、はんだボール２０が収容孔１３に落下した時、収容孔１３を通過することはない。更に、はんだボール２０を収容孔１３に落下させて配置させると、吸盤が収容孔１３内のはんだボール２０を吸着する。故に、はんだボール２０を収容孔１３に配置させる確率が高まるので、吸盤がはんだボール２０の吸着に失敗する状況を大幅に減少できる。

上述したピックアンドプレイス配置方法において、吸盤を用いてガイドボードに配置しているはんだボール２０を吸着させて基板へ搬送し、ガイドボードの収容孔１３にはんだボール２０がなくなると、ボールボックスがガイド溝１２に対して逆方向へ水平移動し、その内部に残っているはんだボール２０を収容孔１３に落下させるので、再度吸盤を用いてガイドボードのはんだボール２０を吸着して搬送することができる。

本発明に係るはんだボールマウンタのガイドボードは、ガイド溝１２を有することから、はんだボール２０がガイド溝１２に集ると共に、はんだボール２０をガイド溝１２に沿って収容孔１３に落下させて配置することができる。
この構成によれば、はんだボール２０をガイド溝１２で案内して収容孔１３に落下させることから、はんだボール２０を正しく配置させる確率を大幅に高めるので、はんだボールプリント配置方法においては、収容孔１３にはんだボール２０が配置されない確率を減少させ、一方、ピックアンドプレイス配置方法においては、吸盤によりはんだボールを吸着できない確率を大幅に減少させることができる。

１０ 板体
１１ 落下区域
１２ ガイド溝
１３ 収容孔
１４ 集合区域
１５ 集合溝
１６ 突起部
１７ 回収区域
１８ 回収穴
２０ はんだボール
２１ 基板
２２ 受け座
９０ はんだボールマウンタ
９１ ボールボックス
９２ 穴
９３ はんだボール
８０ はんだボールマウンタ
８１ 吸盤
８２ 吸着穴
８３ ボールボックス
８４ 配置プレート
８５ 球孔
８６ 拡大孔
８７ はんだボール
７０ はんだボールマウンタ
７１ ボールボックス
７２ マスク
７３ 基板
７４ 落下口
７５ 孔
７６ 受け座
７７ はんだボール

Claims (5)

1. 板体の上面に落下区域が形成され、
   該落下区域に複数のガイド溝が間隔をおいて並ぶように形成され、
   該各ガイド溝の底面に複数の収容孔が間隔をおいて並ぶように形成され、
   該収容孔が板体の底面まで達し、
   前記板体の上面における落下区域の前端近傍に集合区域が形成され、該集合区域に複数の集合溝が間隔をおいて並ぶように形成され、それらの集合溝がそれぞれ対応するガイド溝と連通することを特徴とする、
   はんだボールマウンタのガイドボード。
2. 前記ガイド溝の底面から板体の底面までの距離が、板体の上面から底面までの距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のはんだボールマウンタのガイドボード。
3. 前記板体の上面に複数の突起部が間隔をおいて凸設され、その隣り合う２本の突起部の間に前記ガイド溝が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のはんだボールマウンタのガイドボード。
4. 前記ガイド溝の長手方向の断面が円弧状またはＵ字形またはＶ字形または逆台形を呈することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のはんだボールマウンタのガイドボード。
5. 前記板体の上面における落下区域の後端近傍に、複数の回収穴を有する回収区域が形成され、該回収穴は、貫通穴であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のはんだボールマウンタのガイドボード。

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