JPH10163614A - 半田ボール供給装置 - Google Patents

半田ボール供給装置

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Publication number
JPH10163614A
JPH10163614A JP31787396A JP31787396A JPH10163614A JP H10163614 A JPH10163614 A JP H10163614A JP 31787396 A JP31787396 A JP 31787396A JP 31787396 A JP31787396 A JP 31787396A JP H10163614 A JPH10163614 A JP H10163614A
Authority
JP
Japan
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solder ball
solder
solder balls
pickup head
alignment block
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Pending
Application number
JP31787396A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuharu Matsuda
光晴 松田
Tokuhide Inoue
徳秀 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui High Tec Inc
Original Assignee
Mitsui High Tec Inc
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Publication date
Application filed by Mitsui High Tec Inc filed Critical Mitsui High Tec Inc
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Publication of JPH10163614A publication Critical patent/JPH10163614A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業効率を向上し、生産性の高い半田ボール
供給装置を提供する 【解決手段】 そこで本発明の特徴は、半導体装置の外
部電極として使用される半田ボールを貯留する半田ボー
ル貯留部6と、前記半田ボール貯留部内から所要数の半
田ボールを整列して固着位置まで搬送し固着するピック
アップヘッド2と、半田ボールの外径に対応した大きさ
の複数の半田ボール搭載用の凹部4を所定の間隔で複数
個配列するとともに、前記半田ボール貯留部から所要数
の半田ボールをこの凹部内に整列して取り出す整列ブロ
ック3とを備え、前記整列ブロックは半田ボール貯留部
内から上方のピックアップヘッド待機位置まで上下動可
能に支持され、ピックアップヘッドが半田ボールの固着
作業を行っている間に、所定数の半田ボールを整列保持
するように構成したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半田ボール供給装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気、電子部品の高性能化に伴い半導体
装置の高集積化および高密度化が強く望まれており、こ
れに対応して、多ピン用の半導体装置のパッケージ構造
は、チップの二辺にボンディングパッドを有する構造か
ら、四辺のすべてにボンディングパッドを有する構造へ
と変化してきた。
【0003】さらに、多ピン化対策として、プリント基
板等の外部装置との電気的接続をとるために、半導体チ
ップの表面(機能面側)にエラストマ層を介して、配線
パターンを形成した絶縁性フィルムを配置し、さらに絶
縁性フィルムの表面に複数の半田ボールを格子状に配置
したBGA(ボールグリッドアレイ)と指称される半導
体装置が提案されている。
【0004】通常このBGA型半導体装置は、複数の配
線パターンを格子状に形成した、1枚の絶縁フィルムを
もとに形成されるため、この絶縁フィルム上にそれぞれ
エラストマ層を介して複数のチップを実装し、樹脂封止
工程を完了した後に、個別製品とするための分断作業を
行うという方法がとられている。
【0005】ところでこの半田ボールをこの絶縁性フィ
ルムに搭載するに際しては、図5に示すように、半田ボ
ールを自動的に供給する半田ボール供給装置が用いられ
ている。このような従来の半田ボール供給装置では、半
田ボール貯留部6内に半田ボールのピックアップヘッド
2が下降して半田ボール1を吸着し、所定数の半田ボー
ルを吸着した後に、半導体装置7が待機する位置までピ
ックアップヘッド2が移動して、吸着した半田ボールを
半導体装置7に固着する構造となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構造では、半田ボール貯留部に無造作に貯留された半
田ボールをピックアップヘッドが吸着するまで、ピック
アップヘッドの移動は行われず、当然ながら半導体装置
に対する半田ボールの固着作業は行われないことにな
る。
【0007】このように、無造作に貯留された半田ボー
ルの吸着に時間がかかるため、作業性が悪いことが問題
となっていた。
【0008】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、作業効率を向上し、生産性の高い半田ボール供給装
置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の特徴は、
半導体装置の外部電極として使用される半田ボールを貯
留する半田ボール貯留部と、前記半田ボール貯留部内か
ら所要数の半田ボールを整列して固着位置まで搬送し固
着するピックアップヘッドと、半田ボールの外径に対応
した大きさの複数の半田ボール搭載用の凹部を所定の間
隔で複数個配列するとともに、前記半田ボール貯留部か
ら所要数の半田ボールをこの凹部内に整列して取り出す
整列ブロックとを備え、前記整列ブロックは半田ボール
貯留部内から上方のピックアップヘッド待機位置まで上
下動可能に支持され、ピックアップヘッドが半田ボール
の固着作業を行っている間に、所定数の半田ボールを整
列保持するように構成したことにある。
【0010】望ましくは、この凹部毎に前記半田ボール
の存在の有無を検出する半田ボール検出手段を具備し、
これにより半田ボールの有無を検知するようにしてもよ
い。望ましくは、前記半田ボール検出手段は、光学的検
出手段であることを特徴とする。
【0011】また望ましくは、前記光学的検出手段は、
半田ボール搭載用の凹部の底部に埋設された光ファイバ
ーを有し、前記光ファイバーが所定の光量をとらえるか
否かによって、半田ボールの有無を検知するようにした
ことを特徴とする。
【0012】上記構成によれば、半田ボール貯留部の下
方からピックアップヘッドに向かって上下動する整列ブ
ロックを設けたので、ピックアップヘッドが半田ボール
を半導体装置に固着している時間を利用して、整列ブロ
ック上に、次に搬送する所定数の半田ボールを整列して
待機させることができる。
【0013】従って、作業時間を大幅に短縮することが
でき、生産性の向上をはかることができる。また整列ブ
ロックに設けた半田ボール搭載用の凹部に半田ボールが
存在しているか否かを判断する検出手段を設けるように
すれば、半田ボールが搭載されているかどうかを確実に
検査することができ、確実な装着が可能となる。
【0014】またこの検出手段として光学的検出手段を
用いるようにすれば、非接触で効率よく検出可能であ
る。
【0015】また光ファイバーを用いることにより、半
田ボールが搭載されているかどうかを簡単な構成で効率
よく検査することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の半田ボール
供給装置は、図1に要部説明図、図2にこの装置で用い
られる整列ブロックの斜視図、図3に動作説明図を示す
ように、半田ボール1を貯留する半田ボール貯留部6
と、半田ボール貯留部6から上方に所望の高さまで上昇
可能に構成され、所要数の半田ボール1を整列して取り
出す整列ブロック3とを具備し、ピックアップヘッド2
に半田ボール1を整列状態で供給するようにしたもので
ある。すなわち、半導体装置の外部電極として使用され
る半田ボール1を整列してピックアップヘッド2に供給
する整列ブロック3に、半田ボールの外径に対応した大
きさの半田ボール搭載用の凹部4を、所定の間隔で配列
するとともに、前記凹部4毎に、半田ボール検出手段を
具備し、これにより半田ボールの有無を検知するように
し、ピックアップヘッドが半田ボールの固着作業を行っ
ている間に、この整列ブロック3が半田ボール貯留部6
内から上方のピックアップヘッド待機位置まで上昇し、
所定数の半田ボールを整列するように構成する。
【0017】また、この半田ボール検出手段は、前記凹
部4毎にこの底部に設けられた光ファイバー5から構成
され、この光ファイバー5は、半田ボール1が存在しな
い場合のみ、整列ブロック3の上方に設けられた光源
(図示せず)からの光を検出する。
【0018】すなわち、ピックアップヘッド2は、半田
ボール1をピックアップして、支持台8上に装着された
半導体基板7上あるいはTABテープ上等まで、搬送
し、この上に一括して装着する。
【0019】ここで、ピックアップヘッド2は駆動機構
9によって水平方向および上下方向に移動可能に構成さ
れており、吸引口Oを介して半田ボール1を真空吸引し
て保持し半導体基板7上まで搬送し、半導体基板上に固
着したのち、半田ボール1から離間する。一方整列ブロ
ックは、ピックアップヘッドが、半導体基板への半田ボ
ールの固着作業を行っている間に、次に搬送される半田
ボールを整列して待機する。
【0020】次に、この整列ブロックの動作について説
明する。
【0021】整列ブロック3は図3(a)に示すように、
半田ボール貯留部6の底部に支持されており、図3(b)
に示すように上昇するに従って凹部4に半田ボール1が
整列せしめられる。
【0022】この状態で、半田ボール貯留部6の上方の
所望のレベルに到達したとき、光ファイバからの信号を
検出し、半田ボールがすべての凹部に存在しているか否
かの判断がなされる。そして、半田ボールが存在しない
凹部がある場合は、再び整列ブロックを下降せしめ半田
ボール貯留部6内の半田ボールを供給し、再度上昇せし
める。そして未充填の凹部が存在するときは、これをく
り返す。
【0023】そして、未充填の凹部が存在しなくなる
と、図3(c)に示すように駆動機構9によって搬送され
てきたピックアップヘッド2と面接触するように整列ブ
ロックを上昇させ、半田ボールをピックアップヘッド2
に移す。
【0024】この後ピックアップヘッド2は駆動機構9
によって水平移動せしめられ、半導体基板5上まで搬送
されて、下降し、半導体基板5上に半田ボールを一括で
固着する。
【0025】一方、この間に整列ブロック3は、再び半
田ボール貯留部6内まで下降し、凹部4に半田ボールを
供給され、再度上昇する。そして未充填の凹部が存在す
るか否かの判断を行う。以上の操作を繰り返すことによ
って自動的に半田ボールの整列供給が実行されていく。
このようにして、半田ボール貯留部の下方からピックア
ップヘッドに向かって上下動する整列ブロックを設けた
ので、ピックアップヘッドが半田ボールを半導体装置に
固着している時間を利用して、次に搬送する所定数の半
田ボールを整列し待機させることができる。
【0026】また、光学的検出手段は、半田ボール搭載
用の凹部4の上方の光源からの光を、半田ボール搭載用
の凹部の底部に埋設された光ファイバーがとらえるか否
かによって、極めて容易にかつ確実に半田ボールの有無
を検知することができ、早期に異常を検出することがで
きる。
【0027】さらにまた、ピックアップヘッドが整列ブ
ロック上に移動してきたときには、すでに所定数の半田
ボールが整列されているため、短時間内で確実に半田ボ
ールを吸着することができ、作業性が格段に向上する。
【0028】なお、前記実施例では、ボンディングおよ
びコーティングが終了した半導体装置に、半田ボールを
形成するようにしたが、半導体チップ搭載前の絶縁性フ
ィルム(TAB基板)に半田ボールを形成する場合にも
適用可能である。
【0029】図4にこの装置を用いて形成した半導体装
置を示す。ここで、半田ボール12は、格子状をなすよ
うに全面に形成され、また半導体チップ11と半田ボー
ル12との接続は、ボンディングワイヤ13およびこの
ボンディングワイヤに接続される導体パターン14を介
して達成される。この導体パターンはポリイミドフィル
ム15表面に形成された銅箔をパターニングすることに
よって形成され、半田ボールとの接続領域以外の裏面は
絶縁膜16によって被覆されている。そしてこのポリイ
ミドフィルム15は、凹部を有する金属板17に絶縁性
樹脂18を介して貼着されている。このようにして低コ
ストで信頼性の高い半導体装置が形成される。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
田ボール貯留部の下方からピックアップヘッドに向かっ
て上下動する整列ブロックを具備しているため、ピック
アップヘッドが半田ボールを半導体装置に固着している
時間を利用して、整列ブロック上に、次に搬送する所定
数の半田ボールを整列して待機させることができる。
【0031】これにより、作業時間を大幅に短縮するこ
とができ、生産性の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の半田ボール供給装置を示す図
【図2】本発明実施例の半田ボール供給装置の整列ブロ
ックの要部説明図
【図3】本発明実施例の半田ボール供給装置を用いた整
列工程を示す工程説明図。
【図4】本発明の方法で形成された半導体装置の一例を
示す図
【図5】従来例の半田ボール供給装置を示す図
【符号の説明】 1 半田ボール 2 ピックアップヘッド 3 整列ブロック 4 凹部 5 光ファイバー 6 半田ボール貯留部 7 半導体基板 8 支持台 9 駆動機構 11 半導体チップ 12 半田ボール 13 ボンディングワイヤ 14 導体パターン 15 ポリイミドフィルム 16 絶縁膜 17 金属板 18 絶縁性樹脂

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置の外部電極として使用される
    半田ボールを貯留する半田ボール貯留部と、前記半田ボ
    ール貯留部内から所要数の半田ボールを整列して固着位
    置まで搬送し固着するピックアップヘッドと、半田ボー
    ルの外径に対応した大きさの複数の半田ボール搭載用の
    凹部を所定の間隔で複数個配列するとともに、前記半田
    ボール貯留部から所要数の半田ボールをこの凹部内に整
    列して取り出す整列ブロックとを備え、前記整列ブロッ
    クは半田ボール貯留部内から上方のピックアップヘッド
    待機位置まで上下動可能に支持され、ピックアップヘッ
    ドが半田ボールの固着作業を行っている間に、所定数の
    半田ボールを整列保持するように構成したことを特徴と
    する半田ボール供給装置。
JP31787396A 1996-11-28 1996-11-28 半田ボール供給装置 Pending JPH10163614A (ja)

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JP31787396A JPH10163614A (ja) 1996-11-28 1996-11-28 半田ボール供給装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100532256B1 (ko) * 1999-08-04 2005-11-29 시부야 코교 가부시키가이샤 볼장착장치 및 장착방법
US20120085810A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Jig for round solder ball attachment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100532256B1 (ko) * 1999-08-04 2005-11-29 시부야 코교 가부시키가이샤 볼장착장치 및 장착방법
US20120085810A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Jig for round solder ball attachment
US8286851B2 (en) * 2010-10-07 2012-10-16 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Jig for round solder ball attachment

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