JP6475030B2 - 基板処理システム及び基板処理方法 - Google Patents
基板処理システム及び基板処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6475030B2 JP6475030B2 JP2015016413A JP2015016413A JP6475030B2 JP 6475030 B2 JP6475030 B2 JP 6475030B2 JP 2015016413 A JP2015016413 A JP 2015016413A JP 2015016413 A JP2015016413 A JP 2015016413A JP 6475030 B2 JP6475030 B2 JP 6475030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- electrode
- solder ball
- inspection
- substrate
- 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.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 176
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 80
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 487
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 292
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 261
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 201
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 71
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 55
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 40
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 26
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 14
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 12
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
特許文献1,2には、基板(ワーク、被供給体)の各電極に半田ボールを搭載するための技術については開示されているが、基板の各電極にフラックスを適切に塗布するための技術については開示されていない。
<基板処理システムの構成>
図1は、本実施形態に係る基板処理システムS1の構成図である。なお、図1に示す実線矢印は、基板Bが搬送される向きを示している。
基板処理システムS1は、基板Bの各電極にフラックスを塗布し、さらに半田ボールを搭載してバンプ(突起状の端子)を形成するシステムである。なお、基板Bは、電子部品が搭載される板状部材であり、その表面には多数の電極が設けられている。
図1に示すように、下流側に向かって順に、フラックス印刷装置1、フラックス検査装置2、フラックスリペア装置3、半田ボール搭載装置4、及びボール検査・リペア装置5が配置されている。そして、コンベア6a〜6kによって基板Bを搬送し、前記した各装置によって順次、基板Bを処理するようになっている。
フラックス印刷装置1(フラックス塗布手段)は、フラックス塗布用のマスク11に形成された多数の孔を介して、このマスク11の下方に配置された基板Bの各電極にフラックスを塗布する装置である。前記した「フラックス」は、その粘性によって半田ボールを基板Bに付着させたり、半田ボールの溶融時の酸化等を防止したりするための液体である。
版枠12は、平面視で四角枠状を呈する枠体であり、この版枠12にマスク11の周縁部が固定されている。なお、図2に示す例において、版枠12のz方向の位置は固定されている。
なお、基板Bにフラックスを塗布する際には、カメラ13及びマスク清掃装置17が退避した状態で、基板Bとマスク11との距離(z方向)を所定のスクリーンギャップまで接近させるように印刷テーブル14が上昇する。
具体的には、スクレーパ15aを下降させた後、マスク11の上面にスクレーパ15aを押し当てながら紙面左向きに移動させる。その後、スクレーパ15aを上昇させてスキージ15bを下降させ、このスキージ15bを紙面右向きに移動させる。このように、スキージヘッド15が移動する向きに応じてスクレーパ15aとスキージ15bを交互に用いるようになっている。
マスク清掃装置17は、マスク11の裏面(下面)を清掃する装置であり、マスク11の下方に配置されている。マスク清掃装置17は、一対のローラ17a,17bを備え、x,z方向で移動可能に構成されている。マスク11の裏面を清掃する際には、ローラ17a,17bの回転によってペーパHの巻出し・巻取りが行われ、さらに、ペーパHをマスク11の裏面に押し付けた状態でマスク清掃装置17がx方向に移動するようになっている。
なお、マスク11の清掃を行うか否かの条件は、スキージ15bの印刷回数やマスク11の状態(例えば、フラックスの付着)等に基づいて適宜設定される。
図1に示すフラックス検査装置2(フラックス検査手段)は、フラックス印刷装置1によってフラックスが塗布(印刷)された基板Bについて、フラックスが不足しているか否かを各電極のそれぞれについて検査する装置である。フラックス検査装置2は、カメラ21と、計測手段22と、検査手段23(図3参照)と、を備えている。
計測手段22は、例えば、白色干渉法によって基板Bの表面の状態を三次元的に計測するものである。その構成の一例を挙げると、計測手段22は、光源22aと、ビームスプリッタ22bと、センサ22cと、を備えている。
検査手段23は、基板Bの各電極に塗布されたフラックスが不足しているか否かを各電極について検査するものである。検査手段23は、例えば、マイクロコンピュータであり、図示はしないが、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び各種インタフェース等の電子回路(図示せず)を含んで構成される。そして、ROMに記憶されたプログラムを読み出してRAMに展開し、CPUが各種処理を実行するようになっている。
記憶部231には、電極識別情報231aと、電極位置情報231bと、閾値情報231cと、を含むデータが格納されている。電極識別情報231aとは、基板Bの各電極に割り当てられた識別情報である。通常、基板Bには、電極が密集している電極群が複数設けられ、各電極群において電極が行方向・列方向で並んで点在している。したがって、例えば、各電極群に割り当てられた番号と、電極群における各電極の行番号・列番号を組み合わせることで、電極識別情報231aが設定されている。
閾値情報231cとは、基板Bの各電極に塗布されたフラックスが不足しているか否かの判定基準となる閾値の情報である。本実施形態では、一例として、基板Bの電極ごとにフラックスの体積を算出し、閾値情報231cに基づいてフラックスが不足しているか否かを判定する場合について説明する。
判定処理部233は、記憶部231に格納されている閾値情報231cに基づいて、フラックスが不足しているか否かを基板Bの各電極について判定する機能を有している。なお、判定処理部233は、フラックス不足の電極が存在する場合、この電極の電極識別情報をフラックスリペア装置3(図1参照)の制御手段34に出力するようになっている。
図1に示すフラックスリペア装置3(リペア手段)は、フラックス検査装置2によってフラックス不足の電極が存在すると判定された場合、その電極にフラックスを塗布する(リペア処理を行う)装置である。フラックスリペア装置3は、カメラ31と、リペアノズル32と、移動手段33と、制御手段34(図4参照)と、を備えている。
リペアノズル32は、基板Bにおいてフラックスが不足している電極にフラックスを塗布するためのノズルである。なお、フラックスの塗布は、基板Bの面方向に作用する表面張力を利用し、リペアノズル32の先端を基板Bの電極上に接近させることで行われる。
移動手段33は、リペアノズル制御部342(図4参照)からの指令に応じて、リペアノズル32のx,y,z方向の位置を調整するものである。
制御手段34は、リペアノズル32の位置等を調整する機能を有し、図示はしないが、CPU、ROM、RAM、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成される。図4に示すように、制御手段34は、記憶部341と、リペアノズル制御部342と、を備えている。
図1に示す半田ボール搭載装置4(半田ボール搭載手段)は、フラックスが塗布された基板Bの各電極に半田ボールを搭載する装置である。
図5は、半田ボール搭載装置4の模式的な縦断面図である。半田ボール搭載装置4は、基板Bの各電極に対応する複数の孔が設けられたマスク41と、マスク41を固定する版枠42と、基板Bの位置合わせを行うためのカメラ43と、基板Bが載置される搭載用テーブル44と、半田ボールを搭載する搭載ヘッド45と、マスク41の裏面を清掃するマスク清掃装置46と、を備えている。
搭載ヘッド45は、マスク41に設けられた多数の孔を介して半田ボールを落とし込み、フラックスが塗布された基板Bの各電極に半田ボールを搭載する装置である。なお、半田ボールの搭載は、搭載用テーブル44を上昇させて、基板Bの上面をマスク41の裏面に密着させた状態で行われる。
図1に示すボール検査・リペア装置5は、基板Bの各電極に半田ボールが搭載されているか否かを検査し、さらに、半田ボールが搭載されていない電極が存在する場合には、その電極に半田ボールを搭載(リペア)する装置である。
ボール検査・リペア装置5は、基板Bの位置合わせに用いられるカメラ51と、半田ボールの搭載に用いるリペアノズル52と、リペアノズル52を移動させる移動手段53と、移動手段53を制御する制御手段(図示せず)と、を備えている。
前記した制御手段は、カメラ51から入力される画像情報に基づき、基板Bの各電極に半田ボールが搭載されているか否かを検査し、半田ボールが搭載されていない電極に、リペアノズル52によって半田ボールを搭載するようになっている。
次に、図1に示すフラックス検査装置2が実行する処理と、フラックスリペア装置3が実行する処理と、について順に説明する。なお、図1に示すフラックス印刷装置1、半田ボール搭載装置4、及びボール検査・リペア装置5が実行する処理については、説明を省略する。また、通常、基板Bには複数群の電極が設けられているが、以下では、M行(行番号m=1,2,…,M)、N列(列番号n=1,2,…,N)の一群の電極が基板Bに設けられているものとする。
ステップS101においてフラックス検査装置2は、m=1,n=1とし、1行1列目の電極に関する検査を開始する。なお、m,nの組合せが、基板Bの各電極に割り当てられた電極識別情報231a(図3参照)に対応している。
前記したように、基板Bに白色光が照射されると、フラックスの表面で反射した光と、基板Bの表面で反射した光と、が干渉し、干渉した光が計測手段22のセンサ22cに入射する。フラックス量算出部232は、センサ22cから入力される電気信号に基づき、基板Bの各電極それぞれに塗布されたフラックス(平面視で円状)の径や厚さを算出し、さらに、その体積Vを1つ1つの電極について算出する。
また、フラックスの体積Vが所定閾値V1よりも大きい場合(S103:No)、フラックス検査装置2の処理はステップS105に進む。この場合、対象とする電極にはフラックスが十分に塗布されている。
ステップS106においてフラックス検査装置2は、検査結果をフラックスリペア装置3(図1参照)の制御手段34(図4参照)に出力する。この検査結果には、フラックス不足である電極の電極識別情報が含まれている。
図7(b)は、フラックス不足の電極が存在する基板Bの説明図(平面図)である。図7(b)に示すように、フラックスが不足している電極(2行1列目、3行1列目:符号Kを参照)や、フラックスが塗布されていない電極(3行2列目:符号Lを参照)が存在する場合、これらの電極の電極識別情報がフラックスリペア装置3に出力される(S106:図6参照)。
ステップS201においてフラックスリペア装置3は、フラックス検査装置2によるフラックス検査の結果を読み込む。
ステップS202においてフラックスリペア装置3は、ステップS201で読み込んだ情報に基づき、フラックス不足の電極が存在するか否かを判定する。
ステップS204においてフラックスリペア装置3は、ステップS203で特定した位置に、リペアノズル32(図1参照)を用いてフラックスを塗布する。これによって、フラックス印刷装置1では十分な量のフラックスが塗布されなかった電極に、フラックスが塗布される。
本実施形態によれば、フラックス検査装置2によって基板Bの各電極に塗布されたフラックスが不足しているか否かが検査され、フラックスリペア装置3によってフラックス不足の電極にフラックスが塗布される。したがって、半田ボールの位置ずれや溶融時の酸化が起きにくくなり、基板Bにバンプを形成する際の歩留まりを高めることができる。
また、基板Bの表面の状態を、例えば、白色干渉法によって三次元的に計測することで、各電極に塗布された透明のフラックスの体積を正確に算出することができる。
第2実施形態に係る基板処理システムS2(図9参照)は、第1実施形態で説明した基板処理システムS1(図1参照)からフラックスリペア装置3(図1参照)を省略し、検査・リペア装置7(図9参照)においてフラックスのリペア(フラックス付きの半田ボールの搭載)を行う構成になっている。また、第2実施形態は、フラックスに関する検査の結果を反映させて、フラックス印刷装置1(図9参照)においてマスク11の清掃等を行う点が第1実施形態とは異なっている。したがって、第1実施形態とは異なる部分(フラックス印刷装置1が備える制御手段18、及び検査・リペア装置7)について説明し、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。
図9は、第2実施形態に係る基板処理システムS2の構成図である。
基板処理システムS2は、フラックス印刷装置1と、フラックス検査装置2と、半田ボール搭載装置4と、検査・リペア装置7と、を備えている。
図9に示すように、下流側に向かって順に、フラックス印刷装置1、フラックス検査装置2、半田ボール搭載装置4、及び検査・リペア装置7が配置されている。
制御手段18(検査結果反映手段)は、フラックス印刷装置1が備えるスキージヘッド15(図2参照)、シリンダ16(図2参照)、マスク清掃装置17(図2参照)等を制御するものであり、図示はしないが、CPU、ROM、RAM、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成される。
図10に示すように、制御手段18は、記憶部181と、制御部182と、を備えている。記憶部181には、清掃条件情報181aと、フラックス供給条件情報181bと、スキージ制御情報181cと、を含むデータが格納されている。
ここでマスク11の「目詰まり」とは、マスク11に設けられた孔にフラックスが詰まることである。マスク11の「滲み」とは、マスク11の裏面において孔の周りにフラックスが付着することである。このようなマスク11の目詰まりや滲みが解消(又は抑制)されるように、予め「清掃条件」が設定されている。
なお、マスク11に設けられた複数の孔のうち、s行t列の孔が目詰まりしている場合、フラックス検査装置2(図9参照)によって「s行t列の電極がフラックス不足である」と判定されることが多い。
また、マスク11に設けられた複数の孔のうちs行t列の孔の周りで滲みが生じている場合、フラックス検査装置2によって「s行t列の電極でフラックスが通常よりも広範囲に塗布されている」と判定されることが多い。
このような検査結果が、次々と処理される基板Bについてフラックス検査装置2から頻繁に(所定回数連続して、又は、所定値以上の頻度で)出力された場合には「清掃条件」が成立したとして、通常よりも早期にマスク11の清掃が行われる。
シリンダ制御部182bは、前記した「フラックス供給条件」が成立している場合に、シリンダ16(図2参照)によってマスク11上にフラックスを供給する機能を有している。
スキージ制御部182cは、前記した「設定変更条件」が成立している場合に、スクレーパ15a又はスキージ15bに関する設定値を変更し、スキージヘッド15(図2参照)を駆動する機能を有している。
なお、清掃制御部182a、シリンダ制御部182b、及びスキージ制御部182cが実行する処理については後記する。
図11に示すように、検査・リペア装置7は、テーブル71と、カメラ72と、移動手段73,78と、リペアノズル74と、不要ボール容器75と、半田ボール容器76と、フラックス貯留容器77と、制御手段79(図12参照)と、を備えている。
テーブル71は、基板Bが載置されるテーブルであり、コンベア6gから搬入された基板Bを受け取り、半田ボールやフラックスのリペア処理が施された基板Bをコンベア6iに搬出するようになっている。
制御手段79は、カメラ72から入力される画像情報に基づいて、リペアノズル74(図11参照)の位置や、リペアノズル74からのフラックスの供給を制御するものである。制御手段79は、図示はしないが、CPU、ROM、RAM、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成される。
記憶部791には、基板Bの各電極に割り当てられた電極識別情報791aと、各電極の位置を示す電極位置情報791bと、が格納されている。なお、電極識別情報791a及び電極位置情報791bは、フラックス検査装置2(図9参照)の記憶部(図示せず)に格納されている電極識別情報及び電極位置情報と同様である。
半田ボール検査部792aは、カメラ72から入力される画像情報に基づき、基板Bの各電極に半田ボールが搭載されているかを検査する機能を有している。
リペアノズル制御部792bは、フラックス検査装置2(図9参照)の検査手段23から入力される検査結果と、半田ボール検査部792aの検査結果と、に基づいて、リペアノズル74を制御する機能を有している。なお、リペアノズル制御部792bが実行する処理については後記する。
図13は、フラックス印刷装置1が実行する処理を示すフローチャートである。
フラックス印刷装置1(図9参照)は、次々と搬送されてくる基板Bの各電極にフラックスを塗布するとともに、以下で説明するように、下流側に配置されたフラックス検査装置2(図9参照)の検査結果を反映させる処理を行う。なお、図13に示すフローチャートでは、フラックスを塗布する際の基板Bの位置調整や、スクレーパ15a又はスキージ15b(図2参照)の移動等に関する処理については省略している。
また、ステップS302で清掃条件が成立していない場合(S302:No)、フラックス印刷装置1の処理はステップS304に進む。
また、ステップS304でフラックス供給条件が成立していない場合(S304:No)、フラックス印刷装置1の処理はステップS306に進む。
なお、スクレーパ15a又はスキージ15bの押圧力の上昇と、その移動速度の低下のうち、一方のみを行ってもよいし、両方を行うようにしてもよい。
ステップS307の処理を行った後、フラックス印刷装置1の処理は「START」に戻る(RETURN)。つまり、フラックス印刷装置1は、下流側のフラックス検査装置2によって一又は複数の基板が処理されるたびに、その検査結果を反映させる処理を行う。
なお、検査・リペア装置7(図9参照)よりも上流側に配置されている半田ボール搭載装置4(図9参照)では、フラックス不足の電極の有無に関わらず、基板Bの全ての電極に半田ボールが搭載されるものとする。
ステップS405において検査・リペア装置7は、ステップS401の半田ボール検査の結果に基づき、フラックス不足の電極に半田ボールが搭載されているか否かを判定する。半田ボールが搭載されている場合(S405:Yes)、検査・リペア装置7の処理はステップS406に進む。一方、半田ボールが搭載されていない場合(S405:No)、検査・リペア装置7の処理はステップS407に進む。
図15は、リペアノズル74によって半田ボールを除去し、さらに、フラックス付きの半田ボールを搭載する過程を示す説明図である。図15(a)に示すように、検査・リペア装置7は、フラックス不足の電極Q1に搭載された半田ボールをリペアノズル74によって吸引し、この半田ボールを電極Q1から取り除く。ちなみに、半田ボールにフラックスが付着するため、半田ボールを取り除いた後の電極Q1にはフラックスがほとんど残っていない。そして、図15(b)に示すように、検査・リペア装置7は、リペアノズル74によって吸引した半田ボールを不要ボール容器75に落とす。
なお、不要な半田ボールを除去するためのリペアノズルと、半田ボールを新たに搭載するためのリペアノズルと、を別々に設けるようにしてもよい。
半田ボールが搭載されていない電極が存在する場合(S410:Yes)、検査・リペア装置7の処理はステップS411に進む。一方、全ての電極に半田ボールが搭載されている場合(S410:No)、検査・リペア装置7は処理を終了する(END)。
ステップS412において検査・リペア装置7は、ステップS411で位置を特定した電極に、フラックスを付けていない半田ボールを搭載する。
ステップS413において検査・リペア装置7は、他に半田ボールが搭載されていない電極が存在するか否かを判定する。半田ボールが搭載されていない電極が存在する場合(S413:Yes)、検査・リペア装置7の処理はステップS411に進む。一方、全ての電極に半田ボールが搭載されている場合(S413:No)、検査・リペア装置7は処理を終了する(END)。
本実施形態によれば、マスク11の目詰まりや滲みが生じている(マスク清掃条件が成立している)場合、通常よりも早期にマスク11の清掃を行うことで、マスク11の目詰まり等を解消できる。したがって、次回からのフラックスの塗布を適切に行うことができる。
また、基板Bへのフラックスの塗布量が全体的に不足している(フラックス供給条件及び/又は設定変更条件が成立している)場合、通常よりも早期にフラックスを供給したり、スクレーパ15a又はスキージ15bの押圧力等を変更したりすることで、フラックスの塗布量を増加させることができる。
このように、フラックス検査装置2の検査結果をフラックス印刷装置1に反映させることで、半田ボールの位置ずれや溶融時の酸化を防止し、ひいては基板Bにバンプを形成する際の歩留まりを向上させることができる。
このようにフラックス検査の結果に応じて、フラックス付き/フラックスなしの半田ボールを選択的に搭載するため、各電極に適量のフラックスを塗布できる。したがって、基板Bにバンプを形成する際の歩留まりを従来よりも大幅に高めることができる。
第3実施形態に係る基板処理システムS3(図16参照)は、第2実施形態の構成からフラックス検査装置2(図9参照)を省略し、検査・リペア装置7A(図16参照)においてフラックスの検査も行う構成になっている。また、第3実施形態は、第2実施形態のように全ての電極についてフラックス検査を行うのではなく、半田ボールが搭載されていない電極についてのみ部分的にフラックス検査を行う点が異なっている。したがって、第2実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図16は、第3実施形態に係る基板処理システムS3の構成図である。
基板処理システムS3は、フラックス印刷装置1と、半田ボール搭載装置4と、検査・リペア装置7Aと、を備えている。図16に示すように、下流側に向かって順に、フラックス印刷装置1、半田ボール搭載装置4、及び検査・リペア装置7Aが配置されている。
制御手段81は、各電極について半田ボール検査を行い、さらに、半田ボールが搭載されていない電極について部分的にフラックス検査を行う機能を有している。また、制御手段81は、リペアノズル74(図16参照)の位置等を制御する機能を有し、図示はしないが、CPU、ROM、RAM、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成される。
半田ボール検査部812aは、カメラ72から入力される画像情報に基づき、半田ボールが搭載されているか否かを基板Bの各電極について検査する機能を有している。
フラックス検査部812bは、計測手段80(図16参照)のセンサ80aから入力される情報に基づいて、半田ボールが搭載されていない電極に適量のフラックスが塗布されているか否かを検査する機能を有している。
リペアノズル制御部812cは、半田ボール検査部812aの検査結果と、フラックス検査部812bの検査結果と、に基づいて、リペアノズル74(図16参照)を制御する機能を有している。
なお、図18に示す「START」時には、フラックス印刷装置1(図16参照)によって各電極にフラックスが塗布され、さらに、半田ボール搭載装置4(図16参照)によって各電極に半田ボールが搭載された基板Bが、検査・リペア装置7Aのテーブルに位置合わせした状態で載置されているものとする。
ステップS502において検査・リペア装置7Aは、ステップS501の半田ボール検査の結果に基づき、半田ボールが搭載されていない電極が存在するか否かを判定する。全ての電極に半田ボールが搭載されている場合(S502:No)、検査・リペア装置7Aは処理を終了する(END)。一方、半田ボールが搭載されていない電極が存在する場合(S502:Yes)、検査・リペア装置7Aの処理はステップS503に進む。
ステップS504において検査・リペア装置7Aは、ステップS503で位置を特定した電極について、フラックスの体積Vを算出する。つまり、検査・リペア装置7Aは、半田ボールが搭載されていない電極について、計測手段80のセンサ80aから入力される情報に基づき、この電極に塗布されているフラックスの量を算出する。
ステップS506において検査・リペア装置7Aは、リペアノズル74(図16参照9によって半田ボール容器(図示せず)から半田ボールを吸引し、さらに、この半田ボールにフラックスを付ける。
ステップS507において検査・リペア装置7Aは、対象とする電極にフラックス付きの半田ボールを搭載する。つまり、検査・リペア装置7Aは、半田ボールが搭載されておらず(S502:Yes)、かつ、フラックス不足である電極に(S505:Yes)、フラックス付きの半田ボールを搭載する。これによって、この電極に十分な量のフラックスが塗布され、さらに半田ボールを搭載できる。
ステップS508において検査・リペア装置7Aは、対象とする電極に半田ボールを搭載する。つまり、検査・リペア装置7Aは、半田ボールは搭載されていないが(S502:Yes)、フラックスは十分に塗布されている電極には(S505:No)、フラックスを付けていない半田ボールを搭載する。これによって、電極に多量のフラックスが塗布されることを防止し、ひいては、フラックス残渣の発生を抑制できる。
本実施形態によれば、半田ボールのリペアを行う際、その電極がフラックス不足である場合にはフラックス付きの半田ボールが搭載され(S507)、十分な量のフラックスが塗布されている電極には、フラックスを付けていない半田ボールが搭載される(S508)。
このようにフラックス検査の結果に応じて、フラックス付き/フラックスなしの半田ボールを選択的に搭載するため、各電極に適量のフラックスを塗布できる。したがって、基板Bにバンプを形成する際の歩留まりを従来よりも高めることができる。
以上、本発明に係る基板処理システムS1,S2,S3について説明したが、本発明は、これらの各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更できる。
例えば、各実施形態では、基板Bの各電極に塗布されたフラックスの体積に基づいて、フラックスが不足しているか否かを判定する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、計測手段22(図1参照)のセンサ22cから入力される情報に基づいてフラックスの面積を算出し、その面積が所定閾値以下である場合に「フラックスが不足している」と判定するようにしてもよい。
また、基板Bの各電極に塗布されたフラックスの径、面積、高さ、及び体積のうち少なくとも一つ(例えば、フラックスの径と高さ)に基づいて、フラックスが不足しているか否かを検査するようにしてもよい。
前記した構成において、検査・リペア装置7Aは、半田ボール検査によって「半田ボールあり」と判定された電極のうち、上流側のフラックス検査装置2の検査結果として「フラックス不足である」と判定された電極が存在する場合、この電極に搭載されている半田ボールを取り除いた後、この電極にフラックス付きの半田ボールを搭載する。これによって、フラックス不足のまま半田ボールが溶融(リフロー)されることを防止できる。
また、前記した構成において、検査・リペア装置7Aは、半田ボール検査によって「半田ボールなし」と判定された電極については、検査・リペア装置7Aによって部分的なフラックス検査を行う。つまり、「半田ボールなし」である電極については、フラックス検査装置2及び検査・リペア装置7Aによって、フラックス検査を1回ずつ(合計2回)行う。
これは、基板Bの電極に十分な量のフラックスが塗布されている場合でも、振動等によって、その電極に搭載された半田ボールが転げ落ちる可能性があるからである。なお、半田ボールが転げ落ちると、その電極に塗布されていたフラックスの大部分が半田ボールに付着して除去される。つまり、上流側のフラックス検査装置2によって「フラックスが十分に塗布されている」と判定された電極に関しても、その後にフラックス不足になることがある。したがって、半田ボール搭載装置4によりも下流側の検査・リペア装置7Aにおいて「半田ボールなし」と判定された電極については再度の検査を行うようにしている。
そして、前記した「半田ボールなし」の電極に関して、検査・リペア装置7Aによって「フラックスが十分に塗布されている」と判定された場合、この電極には、フラックスを付けていない半田ボールが搭載される。これによって、電極に多量のフラックスが塗布されることを防止し、ひいてはフラックス残渣の発生を抑制できる。
また、「半田ボールなし」の電極に関して、検査・リペア装置7Aによって「フラックス不足である」と判定された場合、この電極には、フラックス付きの半田ボールが搭載される。これによって、フラックス不足のまま半田ボールが溶融(リフロー)されることを防止できる。
このように、半田ボール搭載装置4よりも上流側で全体的なフラックス検査を行い、半田ボール搭載装置4よりも下流側で「半田ボールなし」の電極に限った部分的なフラックス検査を行うことで、全ての電極に適量のフラックスを塗布し、かつ、半田ボールを搭載できる。
なお、前記した構成において、フラックス検査装置2の検査結果を反映させて、マスク清掃処理(S303:図13参照)、フラックス供給処理(S305)、及び設定変更処理(S307)のうち少なくとも一つを実行するようにしてもよい。
なお、半田ペーストが不足しているか否かの検査は、レーザセンサ等を用いた三次元的な計測結果に基づいて行ってもよいし、カメラの撮像によって得られる画像情報に基づいて行ってもよい。また、印刷検査装置の検査結果を半田ペースト印刷装置に反映させ、必要に応じてマスクの清掃等を行うようにしもよい。
また、第3実施形態では、検査・リペア装置7Aによって半田ボール検査、フラックス検査、及び半田ボール等のリペアを行う場合について説明したが、これらのうち一つ又は複数の処理を別の装置で行うようにしてもよい。
また、各実施形態では、基板Bにおいて各電極が格子状に設けられている場合について説明したが、各電極の配置は、これに限定されない。
また、各実施形態で説明した基板Bは、プリント基板であってもよいし、半導体ウェハ等、他の回路部品であってもよい。
また、前記した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
1 フラックス印刷装置(フラックス塗布手段)
11 マスク
15 スキージヘッド
15a スクレーパ
15b スキージ
16 シリンダ
17 マスク清掃装置
18 制御手段(検査結果反映手段)
182a 清掃制御部(検査結果反映手段)
182b シリンダ制御部(検査結果反映手段)
182c スキージ制御部(検査結果反映手段)
2 フラックス検査装置(フラックス検査手段)
3 フラックスリペア装置(リペア手段)
4 半田ボール搭載装置(半田ボール搭載手段)
5 ボール検査・リペア装置
7 検査・リペア装置(半田ボール検査手段、リペア手段)
7A 検査・リペア装置(半田ボール検査手段、第1フラックス検査手段、リペア手段)
B 基板
Claims (7)
- 基板の各電極にフラックスを塗布するフラックス塗布手段と、
前記フラックス塗布手段によって前記各電極に塗布されたフラックスの径、面積、高さ、及び体積のうち少なくとも一つに基づいて、フラックスが不足しているか否かを前記各電極について検査するフラックス検査手段と、
前記フラックス検査手段によってフラックス不足の電極が存在すると判定された場合、当該電極にフラックスを塗布するためのリペア処理を行うリペア手段と、
フラックスが塗布された前記各電極に半田ボールを搭載する半田ボール搭載手段と、
前記半田ボール搭載手段によって半田ボールが搭載された基板について、前記各電極に半田ボールが搭載されているか否かを検査する半田ボール検査手段と、を備え、
前記リペア手段は、
前記フラックス検査手段によってフラックス不足の電極が存在すると判定された場合において、
前記半田ボール検査手段によって、当該電極に半田ボールが存在すると判定されたときには、前記リペア処理として、当該半田ボールを除去してフラックス付きの新たな半田ボールを当該電極に搭載し、
前記半田ボール検査手段によって、当該電極に半田ボールが存在しないと判定されたときには、前記リペア処理として、フラックス付きの半田ボールを当該電極に搭載すること
を特徴とする基板処理システム。 - 前記フラックス検査手段の検査結果を反映させる処理を行う検査結果反映手段を備え、
前記検査結果反映手段は、前記処理として、
前記検査結果に基づいて、フラックス塗布用のマスクで目詰まり又は滲みが生じていると判定した場合に前記マスクを清掃するマスク清掃処理と、
前記検査結果に基づいて、前記マスク上のフラックスが不足していると判定した場合に前記マスク上にフラックスを供給するフラックス供給処理と、
前記検査結果に基づいて、フラックスの塗布量が不足していると判定した場合に前記マスク上で往復するスキージの押圧力の上昇、及び/又は、前記スキージの移動速度の低下を行う設定変更処理と、のうち少なくとも一つを実行すること
を特徴とする請求項1に記載の基板処理システム。 - 基板の各電極にフラックスを塗布するフラックス塗布手段と、
前記フラックス塗布手段によってフラックスが塗布された前記各電極に半田ボールを搭載する半田ボール搭載手段と、
前記半田ボール搭載手段によって半田ボールが搭載された前記各電極について、半田ボールが搭載されているか否かを検査する半田ボール検査手段と、
前記半田ボール検査手段によって半田ボールが搭載されていない電極が存在すると判定された場合、当該電極について、フラックスの径、面積、高さ、及び体積のうち少なくとも一つに基づいてフラックスが不足しているか否かを検査する第1フラックス検査手段と、
基板の前記各電極のうちフラックス不足の電極にフラックスを塗布するためのリペア処理を行うリペア手段と、を備え、
前記リペア手段は、前記リペア処理として、
半田ボールが搭載されていない前記電極に関して、フラックス不足であると前記第1フラックス検査手段によって判定された場合、当該電極にフラックス付きの半田ボールを搭載し、
半田ボールが搭載されていない前記電極に関して、フラックス不足でないと前記第1フラックス検査手段によって判定された場合、当該電極に半田ボールを搭載すること
を特徴とする基板処理システム。 - 前記フラックス塗布手段によって前記各電極に塗布されたフラックスの径、面積、高さ、及び体積のうち少なくとも一つに基づいて、フラックスが不足しているか否かを前記各電極について検査し、検査後の基板を前記半田ボール搭載手段に搬出する第2フラックス検査手段を備え、
前記リペア手段は、前記リペア処理として、
前記半田ボール検査手段によって半田ボールが搭載されていると判定された電極のうち、前記第2フラックス検査手段によってフラックス不足であると判定された電極が存在する場合、当該電極に搭載されている半田ボールを取り除いた後、当該電極にフラックス付きの半田ボールを搭載すること
を特徴とする請求項3に記載の基板処理システム。 - 前記第1フラックス検査手段の検査結果を反映させる処理を行う検査結果反映手段を備え、
前記検査結果反映手段は、前記処理として、
前記検査結果に基づいて、フラックス塗布用のマスクで目詰まり又は滲みが生じていると判定した場合に前記マスクを清掃するマスク清掃処理と、
前記検査結果に基づいて、前記マスク上のフラックスが不足していると判定した場合に前記マスク上にフラックスを供給するフラックス供給処理と、
前記検査結果に基づいて、フラックスの塗布量が不足していると判定した場合に前記マスク上で往復するスキージの押圧力の上昇、及び/又は、前記スキージの移動速度の低下を行う設定変更処理と、のうち少なくとも一つを実行すること
を特徴とする請求項3又は請求項4に記載の基板処理システム。 - 基板の各電極にフラックスを塗布するフラックス塗布処理と、
前記フラックス塗布処理によって前記各電極に塗布されたフラックスの径、面積、高さ、及び体積のうち少なくとも一つに基づいて、フラックスが不足しているか否かを前記各電極について検査するフラックス検査処理と、
前記フラックス検査処理によってフラックス不足の電極が存在すると判定された場合、当該電極にフラックスを塗布するリペア処理と、
フラックスが塗布された前記各電極に半田ボールを搭載する半田ボール搭載処理と、
前記半田ボール搭載処理によって半田ボールが搭載された基板について、前記各電極に半田ボールが搭載されているか否かを検査する半田ボール検査処理と、を含み、
前記リペア処理では、
前記フラックス検査処理によってフラックス不足の電極が存在すると判定された場合において、
前記半田ボール検査処理によって、当該電極に半田ボールが存在すると判定されたときには、前記リペア処理として、当該半田ボールを除去してフラックス付きの新たな半田ボールを当該電極に搭載し、
前記半田ボール検査処理によって、当該電極に半田ボールが存在しないと判定されたときには、前記リペア処理として、フラックス付きの半田ボールを当該電極に搭載すること
を特徴とする基板処理方法。 - 基板の各電極にフラックスを塗布するフラックス塗布処理と、
前記フラックス塗布処理によってフラックスが塗布された前記各電極に半田ボールを搭載する半田ボール搭載処理と、
前記半田ボール搭載処理によって半田ボールが搭載された前記各電極について、半田ボールが搭載されているか否かを検査する半田ボール検査処理と、
前記半田ボール検査処理によって半田ボールが搭載されていない電極が存在すると判定された場合、当該電極について、フラックスの径、面積、高さ、及び体積のうち少なくとも一つに基づいてフラックスが不足しているか否かを検査するフラックス検査処理と、
基板の前記各電極のうちフラックス不足の電極にフラックスを塗布するリペア処理と、を含み、
前記リペア処理において、
半田ボールが搭載されていない前記電極にフラックスが塗布されていると前記フラックス検査処理によって判定された場合、当該電極に半田ボールを搭載し、
半田ボールが搭載されていない前記電極にフラックスが塗布されていないと前記フラックス検査処理によって判定された場合、当該電極にフラックス付きの半田ボールを搭載すること
を特徴とする基板処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015016413A JP6475030B2 (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 基板処理システム及び基板処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015016413A JP6475030B2 (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 基板処理システム及び基板処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016143690A JP2016143690A (ja) | 2016-08-08 |
JP6475030B2 true JP6475030B2 (ja) | 2019-02-27 |
Family
ID=56568902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015016413A Active JP6475030B2 (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 基板処理システム及び基板処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6475030B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102602512B1 (ko) * | 2017-01-06 | 2023-11-14 | 한화정밀기계 주식회사 | 플립 칩의 플럭스 젖음 검출 장치 |
TWI630669B (zh) * | 2017-01-20 | 2018-07-21 | 萬潤科技股份有限公司 | 液體檢測裝置 |
JP7468943B1 (ja) | 2023-01-30 | 2024-04-16 | アスリートFa株式会社 | ボール搭載装置及びボール搭載方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3134703B2 (ja) * | 1995-03-07 | 2001-02-13 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品の半田付け用フラックスの塗布装置および塗布方法 |
US6258612B1 (en) * | 2000-06-28 | 2001-07-10 | Advanced Micro Devices, Inc. | Determination of flux prior to package assembly |
JP5076922B2 (ja) * | 2008-01-25 | 2012-11-21 | 株式会社日立プラントテクノロジー | ハンダボール印刷装置 |
-
2015
- 2015-01-30 JP JP2015016413A patent/JP6475030B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016143690A (ja) | 2016-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4550909B2 (ja) | 半田印刷検査装置及び部品実装システム | |
KR101369700B1 (ko) | 박막패턴 형성장치, 박막패턴 형성방법, 및 장치의 조정방법 | |
JP6567290B2 (ja) | 基板処理装置、基板処理システム、及び基板処理方法 | |
JP5820424B2 (ja) | 半田印刷検査装置 | |
US8754938B2 (en) | Solder printing inspection apparatus and solder printing system | |
JP2001047600A (ja) | マスク印刷方法およびマスク印刷装置 | |
JP2017213792A (ja) | 印刷装置および半田管理システム | |
JP6475030B2 (ja) | 基板処理システム及び基板処理方法 | |
JP6244551B2 (ja) | 部品実装ライン及び部品実装方法 | |
JP2001116528A (ja) | 3次元データ取得方法および3次元データ取得装置 | |
JP2006108200A (ja) | はんだ印刷システム | |
JP2017092342A (ja) | 導電性ボールを搭載するシステム | |
JP6236073B2 (ja) | 検査装置、検査方法、および、制御装置 | |
JP6748844B2 (ja) | スクリーン印刷方法 | |
JP2007289901A (ja) | 塗布方法及び検査機能付き塗布装置 | |
JP2014041892A (ja) | スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法 | |
CN111093996B (zh) | 丝网印刷机 | |
TW201731594A (zh) | 膜圖案描繪方法、塗布膜基材、及塗布裝置 | |
JP5990775B2 (ja) | 電子部品実装システムおよび電子部品実装装置ならびに電子部品実装方法 | |
JP7072919B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP7489140B2 (ja) | 検査・リペア装置 | |
WO2018179315A1 (ja) | 電子部品装着機及び装着方法 | |
JP5185806B2 (ja) | スクリーン印刷機 | |
JP6271580B2 (ja) | 検査装置 | |
JP2010125716A (ja) | スクリーン印刷機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20161121 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20161221 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181016 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181023 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181218 |
|
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: 20190108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190131 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6475030 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |