JPH10242209A - 導電性ボールの搭載装置および搭載方法 - Google Patents

導電性ボールの搭載装置および搭載方法

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JPH10242209A
JPH10242209A JP4751797A JP4751797A JPH10242209A JP H10242209 A JPH10242209 A JP H10242209A JP 4751797 A JP4751797 A JP 4751797A JP 4751797 A JP4751797 A JP 4751797A JP H10242209 A JPH10242209 A JP H10242209A
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JP
Japan
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light
conductive ball
suction head
mounting
suction
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Pending
Application number
JP4751797A
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English (en)
Inventor
Kazuo Arikado
一雄 有門
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP4751797A priority Critical patent/JPH10242209A/ja
Publication of JPH10242209A publication Critical patent/JPH10242209A/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

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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着ヘッドの吸着孔に真空吸着された導電性
ボールをワークに搭載した後、搭載ミスによって吸着ヘ
ッドの下面に付着したままの微小な導電性ボールを簡単
確実に検出できる導電性ボールの搭載装置および搭載方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 吸着ヘッド12の移動路の側方の光照射
器21から吸着ヘッド12の下面に沿うビーム光Lを照
射する。導電性ボール1は光沢のある球状の鏡面である
ので、照射されたビーム光Lは導電性ボール1により下
方へ反射される。この反射された光dを光ファイバ29
に入射させ、さらにミラー25で反射させて受光部26
に入射させる。したがって吸着ヘッド12の下面に搭載
ミスにより付着したままの導電性ボール1の有無を正確
に検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ボールをワ
ークに搭載する導電性ボールの搭載装置および搭載方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フリップチップやBGA(Ball G
rid Array)などのバンプ付き電子部品を製造
する方法として、半田ボールなどの導電性ボールを用い
る方法が知られている。また導電性ボールをチップや基
板などのワークに搭載する方法として、吸着ヘッドを用
いる方法が知られている。
【0003】この方法は、容器などに貯溜された導電性
ボールを、吸着ヘッドの下面に多数形成された吸着孔に
真空吸着してピックアップし、吸着ヘッドをワークの上
方へ移動させて、これらの導電性ボールをワークのパッ
ド上に搭載するものであり、多数個の導電性ボールを一
括してワークに搭載できるので作業性がよいという利点
がある。
【0004】ところが吸着ヘッドを用いて導電性ボール
をワークに搭載する方法では、ピックアップミスや搭載
ミスが発生しやすいという問題点がある。そこで本出願
人は、先きにピックアップミスや搭載ミスを検出する方
法を提案した(特開平8−97218号)。この方法
は、同公報の図2および図3に示されるように、吸着ヘ
ッド(ピックアップヘッド)の吸着孔の漏光によりピッ
クアップミスを検出するものである。また同公報の図5
に示されるように、吸着ヘッドの移動路をはさむように
発光素子と受光素子を設け、発光素子から吸着ヘッドの
下面に沿うように照射された光を受光素子が受光するか
否かにより、吸着ヘッドの下面の導電性ボールの有無を
検出するものであり、若し導電性ボールが検出されたな
らば、搭載ミスがあったものと判断するようになってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法では、導電性ボールが小さくなると、発光素子か
ら照射される光のビーム径を絞り切れないため、導電性
ボールは光を完全に遮光できず、したがって導電性ボー
ルの有無を正確に判断できなくなるという問題点があっ
た。
【0006】また吸着ヘッドのサイズが大きくなると、
発光素子と受光素子の距離が大きくなり、したがって発
光素子から照射された光は拡散するので、導電性ボール
は光を完全に遮光できず、やはり導電性ボールの有無を
正確に判断できなくなるという問題点があった。この問
題点を解消するためには、パワーの大きいレーザ光を用
いることが考えられるが、パワーの大きいレーザ光では
装置コストが高くなるだけでなく、その安全対策を講じ
なければならなくなるという新たな問題が発生する。
【0007】したがって本発明は、搭載ミスによって吸
着ヘッドの下面に付着したままの微小な導電性ボールを
簡単確実に検出できる導電性ボールの搭載装置および搭
載方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の導電性ボールの
搭載装置は、導電性ボールの供給部と、下面に導電性ボ
ールの吸着孔が複数個形成された吸着ヘッドと、ワーク
の位置決め部と、吸着ヘッドを導電性ボールの供給部と
ワークの位置決め部の間を移動させる移動テーブルと、
吸着ヘッドの移動路にあって吸着ヘッドの側方から吸着
ヘッドの下面に沿う光を照射する光照射器と、吸着ヘッ
ドの下方にあって吸着孔に吸着された導電性ボールの球
状の鏡面によって下方へ反射された光を受光する受光部
とを備えた。
【0009】また本発明の導電性ボールの搭載方法は、
導電性ボールの供給部に備えられた導電性ボールを吸着
ヘッドがその下面の複数個の吸着孔に真空吸着してピッ
クアップする工程と、吸着ヘッドが位置決め部に位置決
めされたワークの上方へ移動し導電性ボールをワークに
搭載する工程と、この搭載を行った後に、吸着ヘッドの
側方の光照射器から吸着ヘッドの下面に沿う光を照射
し、吸着ヘッドの下方に設けられた受光部が反射光を受
光するか否かにより導電性ボールの有無を判定する工程
と、を含む。
【0010】
【発明の実施の形態】上記構成の各発明によれば、導電
性ボールの表面は半田ボールなどの光沢のある球状の鏡
面であることから、光照射器から吸着ヘッドの下面に沿
うように照射された光は、導電性ボールの球状の鏡面に
より下方へ反射されるので、下方の受光部により反射光
を確実に検出し、導電性ボールの有無を正確に判断する
ことができる。
【0011】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の一実施の形態の導電性ボ
ールの搭載装置の正面図、図2および図3は同吸着ヘッ
ドと光学系の側面図である。
【0012】まず、図1を参照して、導電性ボールの搭
載装置の全体構造を説明する。1は導電性ボールであっ
て、容器から成る供給部2に大量に貯溜されている。3
は供給部の支持台である。
【0013】供給部2の側方にはワーク4を位置決めす
る位置決め部5が設けられている。位置決め部5は、X
テーブル6とYテーブル7とワークホルダ8を重ねて構
成されており、ワークホルダ8にワーク4が保持されて
いる。X軸モータ9とY軸モータ10が駆動すると、ワ
ーク4はX方向やY方向へ水平移動し、その位置調整が
なされる。
【0014】12は吸着ヘッドであって、その下面には
導電性ボール1を真空吸着する吸着孔13が多数形成さ
れている(図2も参照)。吸着ヘッド12はシャフト1
4の下端部に結合されており、シャフト14はケース1
5に装着されている。ケース15の内部には、吸着ヘッ
ド12に上下動作を行わせる上下動手段が内蔵されてい
る。
【0015】ケース15は水平な移動テーブル16に装
着されており、モータ17が駆動すると、ケース15お
よび吸着ヘッド12は移動テーブル16に沿って導電性
ボールの供給部2とワーク4の間を水平移動する。なお
吸着ヘッド12は、真空吸引系(図示せず)に接続され
ており、真空吸引系が作動することにより、吸着孔13
に導電性ボール1を真空吸着し、また真空吸着状態を解
除する。導電性ボールの供給部2とワーク4の位置決め
部5の間の吸着ヘッド12の移動路の下方には、光学系
20が設置されている。次に、図2および図3を参照し
て光学系20について説明する。
【0016】図2および図3において、21は光照射器
である。光照射器21は吸着ヘッド12の移動路の側方
に配設されており、吸着ヘッド12の下面に沿うように
この下面と平行なビーム光Lを照射する。このビーム光
Lはレーザ光である。
【0017】吸着ヘッド12の移動路の下方には、入光
部を兼ねた射光部22と、光源ユニット23が配設され
ている。光源ユニット23は、ハロゲンランプである光
源24と、光源24の前方に設けられたミラー25と、
ミラー25の下方に設けられた受光部26を備えてい
る。ミラー25はピン27を中心に回転する。
【0018】射光部22と光源ユニット23は光ケーブ
ル28で接続されている。光ケーブル28には多数本の
光ファイバ29が収納されている。光ケーブル28の先
端部から導出した光ファイバ29は、射光部22の内部
において吸着ヘッド12の移動方向と直交する方向(ビ
ーム光Lの照射方向)にライン状に並べられている。し
たがってミラー25を図2に示すように倒伏させた状態
では、光源24から照射された光は光ケーブル28内に
入り、光ファイバ29の上端部から上方へ照射される
(図2の矢印a,b参照)。また吸着ヘッド12の内部
には、吸着孔13から漏光した光cを検出する光検出セ
ンサ30が設けられている。
【0019】この導電性ボールの搭載装置は上記のよう
な構成より成り、次にその動作を説明する。図1におい
て、吸着ヘッド12は供給部2の上方で上下動作を行
い、その下面の吸着孔13に導電性ボール1を真空吸着
してピックアップする。次に吸着ヘッド12はワーク4
へ向って移動し、その途中で光学系20の射光部22の
上方を通過するが、その際、ピックアップミスの有無の
検査が行われる。
【0020】図2は、このピックアップミスの有無の検
査の様子を示している。このとき、ミラー25は倒伏し
ており、光源24を点灯すると、その光は光ケーブル2
8に入り(矢印a)、射光部22内の光ファイバ29の
上端部から上方へ照射される(矢印b)。ここで、吸着
孔13がピックアップミスをして導電性ボール1を真空
吸着していない場合には、光は矢印cで示すように吸着
孔13を通って光検出センサ30に入射するので、これ
によりピックアップミスがあったことが判明する。なお
このピックアップミスの有無の判断等は、光検出センサ
30に接続されたコンピュータのCPU(図示せず)な
どが行う。そしてピックアップミスがあった場合には、
吸着ヘッド12は供給部2の上方へ戻り、再度ピックア
ップ動作を行う。
【0021】さて、ピックアップミスが無かった場合に
は、吸着ヘッド12はワーク4の上方へ移動する。そこ
で吸着ヘッド12は下降して吸着孔13に真空吸着され
た導電性ボール1をワーク4のパッド(図示せず)上に
着地させ、次いで真空吸着状態を解除して上昇すること
により、導電性ボール1はワーク4のパッド上に搭載さ
れる。なおパッド4上には、フラックスが予め塗布され
ている。
【0022】次に吸着ヘッド12は供給部2の上方へ戻
るが、その途中、光学系20の上方を通過し、搭載ミス
の有無の検査が行われる。図3は、搭載ミスの有無の検
査の様子を示している。このときミラー25は傾斜姿勢
となっており、また光源24は消灯している。さて、吸
着ヘッド12が光照射器21の側方を通過するとき、光
照射器21から吸着ヘッド12の下面に沿うビーム光L
が照射される。吸着孔13に導電性ボール1が付着して
いる場合には、ビーム光Lは光沢のある導電性ボール1
の球状の鏡面により下方へ強く反射され(矢印d)、射
光部を兼ねた入光部22の光ファイバ29に入射する。
そして光ケーブル28内を通ってミラー25に反射さ
れ、受光部26に入射する(矢印e)。これにより、導
電性ボール1が吸着ヘッド12の下面に付着しているこ
とが判明する。
【0023】この場合、要は光照射器21から照射され
たビーム光Lの一部を導電性ボール1により下方へ反射
させればよいので(すなわち従来方法のようにビーム光
を導電性ボールで完全に遮光する必要はないので)、ビ
ーム光Lをそれ程絞る必要はなく、またビーム光Lが多
少拡散してもよいものである。なおこの導電性ボール1
の有無の判断も、受光部26に接続されたコンピュータ
のCPUなどが行う。図3に示す例では、左側から2番
目の吸着孔13に導電性ボール1が付着しているが、こ
れはワーク4に搭載ミスして吸着ヘッド12の下面に付
着したままになったものである。
【0024】以上のように上記光学系20によれば、ピ
ックアップミスと搭載ミスを共に検出できる。しかも、
光ファイバ29をライン状に並べて成る光学素子を、ピ
ックアップミス検出時の射光部22と、搭載ミス検出時
の入光部22として兼用し、かつ光ファイバ29やミラ
ー25などの素子をピックアップミスの検出手段と搭載
ミスの検出手段として共用できるので、光学系を簡単化
し、かつ小型コンパクト化できる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、導電性ボールは光沢の
ある球状の鏡面であることを利用して、吸着ヘッドの側
方から光を照射し、下方へ反射させるというきわめて簡
単な構成により、導電性ボールの搭載ミスの有無を正確
に検査できるものであり、殊に導電性ボールで光を完全
に遮断する必要はないので、直径の小さい微小な導電性
ボールであっても、その有無を正確に検査することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の正面図
【図2】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の吸着ヘッドと光学系の側面図
【図3】本発明の一実施の形態の導電性ボールの搭載装
置の吸着ヘッドと光学系の側面図
【符号の説明】
1 導電性ボール 2 導電性ボールの供給部 4 ワーク 5 ワークの位置決め部 12 吸着ヘッド 13 吸着孔 16 移動テーブル 20 光学系 21 光照射器 22 射光部(入光部) 26 受光部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性ボールの供給部と、下面に導電性ボ
    ールの吸着孔が複数個形成された吸着ヘッドと、ワーク
    の位置決め部と、吸着ヘッドを導電性ボールの供給部と
    ワークの位置決め部の間を移動させる移動テーブルと、
    吸着ヘッドの移動路にあって吸着ヘッドの側方から吸着
    ヘッドの下面に沿う光を照射する光照射器と、吸着ヘッ
    ドの下方にあって吸着孔に吸着された導電性ボールの球
    状の鏡面によって下方へ反射された光を受光する受光部
    とを備えたことを特徴とする導電性ボールの搭載装置。
  2. 【請求項2】導電性ボールの供給部に備えられた導電性
    ボールを吸着ヘッドがその下面の複数個の吸着孔に真空
    吸着してピックアップする工程と、吸着ヘッドが位置決
    め部に位置決めされたワークの上方へ移動し導電性ボー
    ルをワークに搭載する工程と、この搭載を行った後に、
    吸着ヘッドの側方の光照射器から吸着ヘッドの下面に沿
    う光を照射し、吸着ヘッドの下方に設けられた受光部が
    反射光を受光するか否かにより導電性ボールの有無を判
    定する工程と、を含むことを特徴とする導電性ボールの
    搭載方法。
JP4751797A 1997-03-03 1997-03-03 導電性ボールの搭載装置および搭載方法 Pending JPH10242209A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7066377B2 (en) 1999-06-24 2006-06-27 Athlete Fa Corporation Ball mounting method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7066377B2 (en) 1999-06-24 2006-06-27 Athlete Fa Corporation Ball mounting method
US7077305B1 (en) 1999-06-24 2006-07-18 Athlete Fa Corporation Ball loading apparatus
US7240822B2 (en) 1999-06-24 2007-07-10 Athlete Fa Corporation Ball mounting method

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