JPH11150210A - Ｂｇａデバイス用のボール整列システム - Google Patents
Ｂｇａデバイス用のボール整列システムInfo
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- JPH11150210A JPH11150210A JP10254816A JP25481698A JPH11150210A JP H11150210 A JPH11150210 A JP H11150210A JP 10254816 A JP10254816 A JP 10254816A JP 25481698 A JP25481698 A JP 25481698A JP H11150210 A JPH11150210 A JP H11150210A
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- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
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- H01L23/49816—Spherical bumps on the substrate for external connection, e.g. ball grid arrays [BGA]
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- B23K3/0638—Solder feeding devices for viscous material feeding, e.g. solder paste feeding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】バキュームを使わずに自由落下を利用して整列
用グリッドからボールを落とすボール整列システムの不
具合を解消する。 【解決手段】相対動する第一及び第二のプレート１，２
と、プレート１表面を底面として移動する装填手段４と
を備えるようにし、プレート１，２は、ＢＧＡデバイス
上でのボール整列状態に応じたホールのアレイを有する
有孔区域１ａ，２ａが設けられ、その各有孔区域のホー
ルが互いにずれている状態から、プレート１のホールに
収容されたボールがプレート２のホールを通って落下で
きる状態へ移動することが可能とされ、装填手段４は、
多数のボールをストックし、プレート１の有孔区域１ａ
外と有孔区域１ａ上との間を移動可能とされ、有孔区域
１ａ上へ移動したときに当該有孔区域の各ホールへボー
ルを供給する容器状である。
用グリッドからボールを落とすボール整列システムの不
具合を解消する。 【解決手段】相対動する第一及び第二のプレート１，２
と、プレート１表面を底面として移動する装填手段４と
を備えるようにし、プレート１，２は、ＢＧＡデバイス
上でのボール整列状態に応じたホールのアレイを有する
有孔区域１ａ，２ａが設けられ、その各有孔区域のホー
ルが互いにずれている状態から、プレート１のホールに
収容されたボールがプレート２のホールを通って落下で
きる状態へ移動することが可能とされ、装填手段４は、
多数のボールをストックし、プレート１の有孔区域１ａ
外と有孔区域１ａ上との間を移動可能とされ、有孔区域
１ａ上へ移動したときに当該有孔区域の各ホールへボー
ルを供給する容器状である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路の製造方
法に関し、より詳細には、集積回路のＢＧＡ（ボールグ
リッドアレイ）パッケージを製造するのに用いられる方
法および装置に関する。
法に関し、より詳細には、集積回路のＢＧＡ（ボールグ
リッドアレイ）パッケージを製造するのに用いられる方
法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子システムのサイズ縮小に対しますま
す高まる要求に従い、できるだけ小さい基板面積でより
多数の接続を可能にするために、周辺配置ピンパッケー
ジよりも効率的なパッケージの開発が望まれている。
す高まる要求に従い、できるだけ小さい基板面積でより
多数の接続を可能にするために、周辺配置ピンパッケー
ジよりも効率的なパッケージの開発が望まれている。
【０００３】ＢＧＡパッケージは、集積回路の下面にア
レイ状配列された共融鉛／スズはんだ合金のボールを有
している。このパッケージ構造は、今までのＩ／Ｏピン
数制限を解消し、パッケージサイズの縮小を可能にす
る。このようなＢＧＡの実装技術は、今までのプラスチ
ックパッケージの技術とは大きく異なっており、実際に
は、元来ＰＣＢ産業のために開発されたいくつかの処理
工程を使用する。
レイ状配列された共融鉛／スズはんだ合金のボールを有
している。このパッケージ構造は、今までのＩ／Ｏピン
数制限を解消し、パッケージサイズの縮小を可能にす
る。このようなＢＧＡの実装技術は、今までのプラスチ
ックパッケージの技術とは大きく異なっており、実際に
は、元来ＰＣＢ産業のために開発されたいくつかの処理
工程を使用する。
【０００４】その主要工程の一つに、直径が一般に０．
３〜１．０mmの範囲である鉛／スズ共融はんだ合金のは
ボールを形成し、これらをカードの各電気接続パッドに
付着させる工程がある。
３〜１．０mmの範囲である鉛／スズ共融はんだ合金のは
ボールを形成し、これらをカードの各電気接続パッドに
付着させる工程がある。
【０００５】Ｐｂ−Ｓｎの共融はんだ合金の小球を形成
する方法は、パッド上に配置した予備成形はんだボール
をパッドに接続する手法、または、各パッド上に少量の
はんだ合金を付着させた後に共融合金を再流動化させる
熱処理を行い、その表面張力を利用して少なくとも部分
的に球である形（小球形）を形成することによってボー
ルを製造する手法をベースとする。
する方法は、パッド上に配置した予備成形はんだボール
をパッドに接続する手法、または、各パッド上に少量の
はんだ合金を付着させた後に共融合金を再流動化させる
熱処理を行い、その表面張力を利用して少なくとも部分
的に球である形（小球形）を形成することによってボー
ルを製造する手法をベースとする。
【０００６】パッド上に配置した共融はんだ合金の予備
成形ボールをパッドに接合する方法は、融剤ペーストの
層を電気接続パッドに付着させ、その上に共融はんだ合
金の予備成形ボールを配置するようにしている。合金の
流動化温度にあるオーブン中での最終的な熱処理によ
り、はんだ合金の実質的な小球形状を表面張力で維持し
ながら、合金ボールが各パッドに接合される。
成形ボールをパッドに接合する方法は、融剤ペーストの
層を電気接続パッドに付着させ、その上に共融はんだ合
金の予備成形ボールを配置するようにしている。合金の
流動化温度にあるオーブン中での最終的な熱処理によ
り、はんだ合金の実質的な小球形状を表面張力で維持し
ながら、合金ボールが各パッドに接合される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】共融はんだ合金の予備
成形ボールを、ＢＧＡデバイスの支持体および接続カー
ドの表面部分に画定された電気接続用の各パッド上に配
置するためのシステムは、ほとんどのものが図１ａ〜ｃ
に示す作業スキームにしたがうような、整列させたボー
ルの組を取り扱う真空ピックアップを用いる。この公知
技術にしたがえば、Ｓｎ−Ｐｂ共融はんだ合金ボールの
ディスペンサ１０は、たとえば揺動する引出しのように
構成され、デバイス表面上に転送すべくボール１３の整
列アレイを提供する。
成形ボールを、ＢＧＡデバイスの支持体および接続カー
ドの表面部分に画定された電気接続用の各パッド上に配
置するためのシステムは、ほとんどのものが図１ａ〜ｃ
に示す作業スキームにしたがうような、整列させたボー
ルの組を取り扱う真空ピックアップを用いる。この公知
技術にしたがえば、Ｓｎ−Ｐｂ共融はんだ合金ボールの
ディスペンサ１０は、たとえば揺動する引出しのように
構成され、デバイス表面上に転送すべくボール１３の整
列アレイを提供する。
【０００８】すなわち、ディスペンサ１０を揺動させる
と、その表面１０ｂに提供されているキャビティの整列
アレイに１ずつボールが収容され保持される。そして、
その事前に整列させたボール１３のアレイが、該ボール
アレイ上方に位置合わせしてある真空吸引ピックアップ
ヘッド１２により取り出される。ピックアップヘッド１
２によって持ち上げられたボール１３は、そのボールア
レイと幾何学的に一致する電気接続パッドの対応アレイ
があるデバイス表面１４に移される。ヘッド１２が整列
状態でデバイス表面１４まで降ろされると吸引解除さ
れ、これによりボール１３は、融剤ペーストの層が通常
はスクリーン印刷によってすでに設けられている各電気
接続パッドの上に正確に落とされる。
と、その表面１０ｂに提供されているキャビティの整列
アレイに１ずつボールが収容され保持される。そして、
その事前に整列させたボール１３のアレイが、該ボール
アレイ上方に位置合わせしてある真空吸引ピックアップ
ヘッド１２により取り出される。ピックアップヘッド１
２によって持ち上げられたボール１３は、そのボールア
レイと幾何学的に一致する電気接続パッドの対応アレイ
があるデバイス表面１４に移される。ヘッド１２が整列
状態でデバイス表面１４まで降ろされると吸引解除さ
れ、これによりボール１３は、融剤ペーストの層が通常
はスクリーン印刷によってすでに設けられている各電気
接続パッドの上に正確に落とされる。
【０００９】この技術にはいくつかの改善点がある。す
なわち、ボールディスペンサ１０における各キャビティ
内にボールを１ずつ確実に保持するため、キャビティに
対しても真空吸引を要する場合がある。また、確実に全
キャビティに装填するため、ディスペンサ１０の揺動を
何回も繰り返し実施する必要がある。あるいは、静電気
現象によってボールがキャビティのある有孔面１０ｂに
くっついてしまうと、ヘッド１２によるボール持ち上げ
工程に支障をきたすこともある。そして、融剤ペースト
で事前に被覆されたパッド上へボールを解放する際に、
静電荷の蓄積による影響が考えられないこともない。さ
らに、このようなシステムはほこりに対して非常に敏感
である。
なわち、ボールディスペンサ１０における各キャビティ
内にボールを１ずつ確実に保持するため、キャビティに
対しても真空吸引を要する場合がある。また、確実に全
キャビティに装填するため、ディスペンサ１０の揺動を
何回も繰り返し実施する必要がある。あるいは、静電気
現象によってボールがキャビティのある有孔面１０ｂに
くっついてしまうと、ヘッド１２によるボール持ち上げ
工程に支障をきたすこともある。そして、融剤ペースト
で事前に被覆されたパッド上へボールを解放する際に、
静電荷の蓄積による影響が考えられないこともない。さ
らに、このようなシステムはほこりに対して非常に敏感
である。
【００１０】もう一つの公知システムを図２ａ，ｂに示
す。このシステムは３個の有孔プレート（グリッド）２
０，２１，２２を含み、そのうち中間の１個（２１）が
他のプレートに対して往復動することが可能にしてあ
る。３個のプレートはすべて、デバイスのベースプレー
トに配置されるボールの所定アレイ形状を幾何学的に複
製したホールのアレイを有している。
す。このシステムは３個の有孔プレート（グリッド）２
０，２１，２２を含み、そのうち中間の１個（２１）が
他のプレートに対して往復動することが可能にしてあ
る。３個のプレートはすべて、デバイスのベースプレー
トに配置されるボールの所定アレイ形状を幾何学的に複
製したホールのアレイを有している。
【００１１】中間プレート２１は、ボール２３の最大直
径よりもわずかに厚い。ボール２３は、上部プレート２
０の送りホールおよび該送りホールと整列している中間
プレート２１のホールをほぼ完全に満たすことになる。
この状態から、中間プレート２１を、そのホールが下部
プレート２２に整列する状態まで移動させると、プレー
ト２１とともに移動するボール２３は、当該３プレート
型分配システムの下方に整列させたデバイスのベースプ
レートにある受け面２４に自由落下する。
径よりもわずかに厚い。ボール２３は、上部プレート２
０の送りホールおよび該送りホールと整列している中間
プレート２１のホールをほぼ完全に満たすことになる。
この状態から、中間プレート２１を、そのホールが下部
プレート２２に整列する状態まで移動させると、プレー
ト２１とともに移動するボール２３は、当該３プレート
型分配システムの下方に整列させたデバイスのベースプ
レートにある受け面２４に自由落下する。
【００１２】この公知装置にも改善点がある。まず、上
部プレート２０への装填が簡単ではなく、上部プレート
の送りホールすべてが確実にボールで満されるように保
証するため、強い振動を与える必要が頻繁にある。ま
た、構造上、ボールが中間プレート２１の往復動を詰ま
らせる傾向をもつため、その往復動に際して損傷を受け
やすい。これは、上部プレート２０の送りホール中に柱
状にならんだボールが、中間プレート２１の対応するホ
ール中のボールを押すように作用するために起こる。上
部プレート２０のボール装填数が少なすぎると中間プレ
ート２１の装填不完全を引き起こすため、上部プレート
２０内のボール数を減らすことはできない。
部プレート２０への装填が簡単ではなく、上部プレート
の送りホールすべてが確実にボールで満されるように保
証するため、強い振動を与える必要が頻繁にある。ま
た、構造上、ボールが中間プレート２１の往復動を詰ま
らせる傾向をもつため、その往復動に際して損傷を受け
やすい。これは、上部プレート２０の送りホール中に柱
状にならんだボールが、中間プレート２１の対応するホ
ール中のボールを押すように作用するために起こる。上
部プレート２０のボール装填数が少なすぎると中間プレ
ート２１の装填不完全を引き起こすため、上部プレート
２０内のボール数を減らすことはできない。
【００１３】中間プレート２１の動きを妨害したボール
は当然損傷するが、これに起因してホール中にはんだ残
渣が蓄積する。これによりホールが閉塞してしまった場
合、その故障（ボール詰まり）を生じさせた残渣を取り
除くには、完全解体するなど細心の注意を払わなければ
ならない。また、ボールを放出する段階にも注意を要
し、機構中にほこりおよびはんだ残渣が蓄積すると悪影
響を受ける。
は当然損傷するが、これに起因してホール中にはんだ残
渣が蓄積する。これによりホールが閉塞してしまった場
合、その故障（ボール詰まり）を生じさせた残渣を取り
除くには、完全解体するなど細心の注意を払わなければ
ならない。また、ボールを放出する段階にも注意を要
し、機構中にほこりおよびはんだ残渣が蓄積すると悪影
響を受ける。
【００１４】さらにこのシステムでは、プレート２０内
においてグリッド上にボールストックが多数あるため、
上部プレート２０の全ホールが完全に充填されているか
どうか直視やカメラによる監視ができない。
においてグリッド上にボールストックが多数あるため、
上部プレート２０の全ホールが完全に充填されているか
どうか直視やカメラによる監視ができない。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記従来技術に鑑みて本
発明では、バキュームを使わずに自由落下を利用して整
列用グリッドからボールを落とすシステムで、上記課題
を解消する確実なシステムを提供する。
発明では、バキュームを使わずに自由落下を利用して整
列用グリッドからボールを落とすシステムで、上記課題
を解消する確実なシステムを提供する。
【００１６】すなわち、はんだ合金のボールを整列させ
てＢＧＡデバイスのベースプレート表面に供給するため
のボール整列システムにおいて、相対動する第一及び第
二のプレートと、その第一のプレート表面を底面として
移動する装填手段と、を備えるようにし、前記第一及び
第二のプレートは、ＢＧＡデバイス上でのボール整列状
態に応じたホールのアレイを有する有孔区域が設けら
れ、その各有孔区域のホールが互いにずれている状態か
ら、前記第一のプレートのホールに収容されたボールが
前記第二のプレートのホールを通って落下できる状態へ
移動することが可能とされ、前記装填手段は、多数のボ
ールをストックし、前記第一のプレートの有孔区域外と
該有孔区域上との間を移動可能とされ、その有孔区域上
へ移動したときに当該有孔区域の各ホールへボールを供
給する容器状であることを特徴とする。
てＢＧＡデバイスのベースプレート表面に供給するため
のボール整列システムにおいて、相対動する第一及び第
二のプレートと、その第一のプレート表面を底面として
移動する装填手段と、を備えるようにし、前記第一及び
第二のプレートは、ＢＧＡデバイス上でのボール整列状
態に応じたホールのアレイを有する有孔区域が設けら
れ、その各有孔区域のホールが互いにずれている状態か
ら、前記第一のプレートのホールに収容されたボールが
前記第二のプレートのホールを通って落下できる状態へ
移動することが可能とされ、前記装填手段は、多数のボ
ールをストックし、前記第一のプレートの有孔区域外と
該有孔区域上との間を移動可能とされ、その有孔区域上
へ移動したときに当該有孔区域の各ホールへボールを供
給する容器状であることを特徴とする。
【００１７】本発明のシステムによると、ボールストッ
ク部分のボールディスペンサグリッド（ホール）がなく
なり、扱われるボールの直径に応じた厚さを有する第一
のプレート（グリッドプレート）の収容ホールアレイへ
の個々のボール配分は、滑らかなボールの集団で満たさ
れた底なしの引出し型容器とした装填手段を使用するこ
とによって達成される。この引出し型容器にストックさ
れたボールは、引出し型容器の移動とともに第一のグリ
ッドプレートの表面上をスライドして、第一のグリッド
プレートの有孔区域に重なる位置まで移動する。最終的
に有孔区域の真上に重なると、一番下のボールが第一の
グリッドプレートにあけたホールに入り込む。第一のグ
リッドプレート内に移ったボールは、該第一のグリッド
プレートを移動させてこのプレート下方に配置した第二
のグリッドプレートのアレイと整列させることにより、
整列状態としたボールが解放され自由落下する。
ク部分のボールディスペンサグリッド（ホール）がなく
なり、扱われるボールの直径に応じた厚さを有する第一
のプレート（グリッドプレート）の収容ホールアレイへ
の個々のボール配分は、滑らかなボールの集団で満たさ
れた底なしの引出し型容器とした装填手段を使用するこ
とによって達成される。この引出し型容器にストックさ
れたボールは、引出し型容器の移動とともに第一のグリ
ッドプレートの表面上をスライドして、第一のグリッド
プレートの有孔区域に重なる位置まで移動する。最終的
に有孔区域の真上に重なると、一番下のボールが第一の
グリッドプレートにあけたホールに入り込む。第一のグ
リッドプレート内に移ったボールは、該第一のグリッド
プレートを移動させてこのプレート下方に配置した第二
のグリッドプレートのアレイと整列させることにより、
整列状態としたボールが解放され自由落下する。
【００１８】第一のグリッドプレートにあるすべてのホ
ールへの各１個のボール装填完了は、上方にストックが
ないために、目視により予防確認したり、ビデオカメラ
により点検することができる。そして、１個ずつ分配さ
れたボールを解放する段階では、プレートの相対移動が
あっても、ボールと互いに移動するグリッドプレートと
の間の潜在的な干渉の危険は実質的に回避される。
ールへの各１個のボール装填完了は、上方にストックが
ないために、目視により予防確認したり、ビデオカメラ
により点検することができる。そして、１個ずつ分配さ
れたボールを解放する段階では、プレートの相対移動が
あっても、ボールと互いに移動するグリッドプレートと
の間の潜在的な干渉の危険は実質的に回避される。
【００１９】第一のグリッドプレートの収容ホールへの
ボール装填は、引出し型容器の往復運動や円運動、ある
いは他の方法によって実行される。引出し型容器によっ
て運ばれる（引きずられる）ボールは滑らかに動くの
で、上部グリッドである第一のプレートによって構成さ
れる底面上における引出し型容器及びボールの移動はス
ムーズである。
ボール装填は、引出し型容器の往復運動や円運動、ある
いは他の方法によって実行される。引出し型容器によっ
て運ばれる（引きずられる）ボールは滑らかに動くの
で、上部グリッドである第一のプレートによって構成さ
れる底面上における引出し型容器及びボールの移動はス
ムーズである。
【００２０】本発明の種々の態様および利点は、以下の
実施形態の説明を参照することにより、さらに明確に理
解されよう。
実施形態の説明を参照することにより、さらに明確に理
解されよう。
【００２１】
【発明の実施の形態】図３および図４を参照すると、本
発明に係るシステムは、第一の（上部）グリッドプレー
ト１および第二の（下部）グリッドプレート２を備え、
第一のプレート１が第二のプレート２の上に重なって相
互に移動可能にしてある。これら各グリッドプレート
１，２は、ＢＧＡデバイスのベースプレートに配置され
る共融鉛／スズはんだボール３の整列アレイに対応させ
て設けたホールを有する有孔区域１ａ，２ａをそれぞれ
もっている。
発明に係るシステムは、第一の（上部）グリッドプレー
ト１および第二の（下部）グリッドプレート２を備え、
第一のプレート１が第二のプレート２の上に重なって相
互に移動可能にしてある。これら各グリッドプレート
１，２は、ＢＧＡデバイスのベースプレートに配置され
る共融鉛／スズはんだボール３の整列アレイに対応させ
て設けたホールを有する有孔区域１ａ，２ａをそれぞれ
もっている。
【００２２】プレート１，２のホール径は、ボールをス
ムーズに通過させるため、合金ボール３の直径に対し余
裕をもった大きさのものとする。一般に、共融鉛／スズ
合金はんだボール３は、０．３mm〜１．０mmの範囲で用
途に応じた同一径を有するように予備成形され、選別さ
れる。そして、２個のプレート１，２の有孔区域１ａ，
２ａのホールは、ボール径の１０％〜３０％の割合だけ
大きい直径を有するようにする。
ムーズに通過させるため、合金ボール３の直径に対し余
裕をもった大きさのものとする。一般に、共融鉛／スズ
合金はんだボール３は、０．３mm〜１．０mmの範囲で用
途に応じた同一径を有するように予備成形され、選別さ
れる。そして、２個のプレート１，２の有孔区域１ａ，
２ａのホールは、ボール径の１０％〜３０％の割合だけ
大きい直径を有するようにする。
【００２３】このようなプレート１，２の有孔区域１
ａ，２ａの各ホールは、第一のプレート１のホール内に
収容されたボールがこぼれ落ちるのを防ぐのに十分なオ
フセットをもって互いにずれている。このオフセット
は、ボール直径の半分ほどでもよいし、各列のホールと
ホールとの間隔ほどでもよい（ホール径の数分の１）。
ａ，２ａの各ホールは、第一のプレート１のホール内に
収容されたボールがこぼれ落ちるのを防ぐのに十分なオ
フセットをもって互いにずれている。このオフセット
は、ボール直径の半分ほどでもよいし、各列のホールと
ホールとの間隔ほどでもよい（ホール径の数分の１）。
【００２４】引出し型容器４は、該容器４の底面を構成
する第一のグリッドプレート１の上面にのせてあり、滑
らかに動くボール３をストックしている。この引出し型
容器４は、第一のプレート１の有孔区域１ａに幾何学的
に隣接する位置から有孔区域１ａに幾何学的に重なる位
置まで、またその逆に動くことができる。
する第一のグリッドプレート１の上面にのせてあり、滑
らかに動くボール３をストックしている。この引出し型
容器４は、第一のプレート１の有孔区域１ａに幾何学的
に隣接する位置から有孔区域１ａに幾何学的に重なる位
置まで、またその逆に動くことができる。
【００２５】ボールの事前配列は、ボール径の半分ほ
ど、好ましくはボール径の５０％〜１０％ほどボール径
よりも厚くした第一のプレート１において、そのホール
の整列アレイにしたがって実施される。このグリッドプ
レート１の厚さは、ボールの直径に等しいか、わずかに
小さくてもよいが、この場合には、引出し型容器４をプ
レート１の表面から離して保持し、プレート１の整列ホ
ールに収容されたボールとの干渉を避けるのに十分適切
な隙間をあけておく。
ど、好ましくはボール径の５０％〜１０％ほどボール径
よりも厚くした第一のプレート１において、そのホール
の整列アレイにしたがって実施される。このグリッドプ
レート１の厚さは、ボールの直径に等しいか、わずかに
小さくてもよいが、この場合には、引出し型容器４をプ
レート１の表面から離して保持し、プレート１の整列ホ
ールに収容されたボールとの干渉を避けるのに十分適切
な隙間をあけておく。
【００２６】引出し型容器４を移動させると、その中に
ストックされたボール３の集団が第一のプレート１の表
面上を動き、最終的に有孔区域１ａを覆うまで移動す
る。この結果、有孔区域１ａに存在するすべてのホール
にボールが１個ずつ収容される。これは、滑らかに動く
ボールの集団が有孔区域１ａ上を移動するとともに起こ
り、また、その後に引出し型容器４が有孔区域１ａから
離れるときにも起こり得る。
ストックされたボール３の集団が第一のプレート１の表
面上を動き、最終的に有孔区域１ａを覆うまで移動す
る。この結果、有孔区域１ａに存在するすべてのホール
にボールが１個ずつ収容される。これは、滑らかに動く
ボールの集団が有孔区域１ａ上を移動するとともに起こ
り、また、その後に引出し型容器４が有孔区域１ａから
離れるときにも起こり得る。
【００２７】本例では、プレート１の表面上で引出し型
容器４を往復動させるシステムを示すが、この他にも、
たとえば円形や他の形状に有孔区域１ａの上および無孔
区域の上を順に通過するように、所定の閉じた往復経路
（閉ループ経路）に沿って引出し型容器４が移動する各
種形態が可能である。このような場合、２個のプレート
１，２は円形であってもよく、互いに往復回動すること
によって有孔区域の各ホールどうしを間欠的に整列させ
るシステムとすることもできる。
容器４を往復動させるシステムを示すが、この他にも、
たとえば円形や他の形状に有孔区域１ａの上および無孔
区域の上を順に通過するように、所定の閉じた往復経路
（閉ループ経路）に沿って引出し型容器４が移動する各
種形態が可能である。このような場合、２個のプレート
１，２は円形であってもよく、互いに往復回動すること
によって有孔区域の各ホールどうしを間欠的に整列させ
るシステムとすることもできる。
【００２８】引出し型容器４はボール装填後に元の位置
（有孔区域外）へ戻るので、引出し型容器４を有孔区域
１ａ上に移動させた後のプレート１の全ホール装填（ス
トックされたボール３の集団による）を、オペレータが
目視検査したり、あるいはカメラを使用した専用の自動
監視手段によって確認することができる。したがって、
第二のグリッドプレート２における有孔区域２ａの下に
整列させたデバイスのベースプレート上に落とされるべ
き共融鉛／スズボールの完全なアレイ整列を確認するこ
とができる。そして、装填が不完全な結果であった場合
には、成功するまで引出し型容器４の動作を繰り返すこ
とができる。
（有孔区域外）へ戻るので、引出し型容器４を有孔区域
１ａ上に移動させた後のプレート１の全ホール装填（ス
トックされたボール３の集団による）を、オペレータが
目視検査したり、あるいはカメラを使用した専用の自動
監視手段によって確認することができる。したがって、
第二のグリッドプレート２における有孔区域２ａの下に
整列させたデバイスのベースプレート上に落とされるべ
き共融鉛／スズボールの完全なアレイ整列を確認するこ
とができる。そして、装填が不完全な結果であった場合
には、成功するまで引出し型容器４の動作を繰り返すこ
とができる。
【００２９】第一のプレート１の有孔区域１ａのホール
グリッドに事前配列されたはんだボールは、オフセット
分の距離だけプレート１を動かして２個のプレート１，
２の各有孔区域１ａ，２ａのホールどうしを整列させる
ことにより解放され、落下する。これにより、第二のプ
レート２における有孔区域２ａのホールを設けた垂直突
部に対し整列させたＢＧＡデバイスの電気接続ベースプ
レートカードの表面へボールを落とす連続段階が実施さ
れる。ボールは、重力により上部プレート１の有孔区域
１ａのホールを抜け、下部プレート２の有孔区域２ａの
ホールを通過し、そしてＢＧＡデバイスのベースプレー
ト表面に画定された電気接続の各パッド上に落ちること
ができる。このときのパッドは、落ちてきたボールを受
け止めて付着状態で保持できるような粘着性および流動
学的特性を有する融剤ペーストの層で予め被覆されてい
る。
グリッドに事前配列されたはんだボールは、オフセット
分の距離だけプレート１を動かして２個のプレート１，
２の各有孔区域１ａ，２ａのホールどうしを整列させる
ことにより解放され、落下する。これにより、第二のプ
レート２における有孔区域２ａのホールを設けた垂直突
部に対し整列させたＢＧＡデバイスの電気接続ベースプ
レートカードの表面へボールを落とす連続段階が実施さ
れる。ボールは、重力により上部プレート１の有孔区域
１ａのホールを抜け、下部プレート２の有孔区域２ａの
ホールを通過し、そしてＢＧＡデバイスのベースプレー
ト表面に画定された電気接続の各パッド上に落ちること
ができる。このときのパッドは、落ちてきたボールを受
け止めて付着状態で保持できるような粘着性および流動
学的特性を有する融剤ペーストの層で予め被覆されてい
る。
【００３０】この後には、ＢＧＡデバイスを、共融はん
だ合金ボールの予備成形アレイとともに共融Ｐｂ−Ｓｎ
合金の融解温度までオーブン中で熱処理し、はんだを、
その小球形状は表面張力によって維持しながら、各電気
接続パッドの金属にはんだ付けする。
だ合金ボールの予備成形アレイとともに共融Ｐｂ−Ｓｎ
合金の融解温度までオーブン中で熱処理し、はんだを、
その小球形状は表面張力によって維持しながら、各電気
接続パッドの金属にはんだ付けする。
【００３１】第一のグリッドプレート１の表面上を往復
動する交互線形動を示す引出し型容器４を用い、第二の
プレート２上での第一のプレート１の往復動を利用して
各有孔区域１ａ，２ａのホールどうしを整列させる本実
施形態に関し、その動作過程を図５〜９に示す。
動する交互線形動を示す引出し型容器４を用い、第二の
プレート２上での第一のプレート１の往復動を利用して
各有孔区域１ａ，２ａのホールどうしを整列させる本実
施形態に関し、その動作過程を図５〜９に示す。
【００３２】本発明の装置は、第一のプレート１を固定
状態とする一方、第二のプレート２をオフセット距離だ
け動かせて、第一のプレート１のホール内に収容された
ボールを落下させる手法で実現することも可能である。
この場合、ボールを受けるＢＧＡデバイスは、固定プレ
ート１のホールと整列させるようにする。
状態とする一方、第二のプレート２をオフセット距離だ
け動かせて、第一のプレート１のホール内に収容された
ボールを落下させる手法で実現することも可能である。
この場合、ボールを受けるＢＧＡデバイスは、固定プレ
ート１のホールと整列させるようにする。
【００３３】２個の重なって相対移動可能なグリッドプ
レート１，２および引出し型容器４を構成可能な材料
は、鋼、青銅、真鍮などや比較的低い摩擦係数を有する
金属材料である。また、非金属材料、たとえばナイロ
ン、ＰＴＦＥ、セラミック、サーメット混成物などを用
いてもよい。
レート１，２および引出し型容器４を構成可能な材料
は、鋼、青銅、真鍮などや比較的低い摩擦係数を有する
金属材料である。また、非金属材料、たとえばナイロ
ン、ＰＴＦＥ、セラミック、サーメット混成物などを用
いてもよい。
【図１】真空ピックアップヘッドを用いる従来のボール
整列システムを側面から示した説明図。
整列システムを側面から示した説明図。
【図２】ボールの自由落下を利用した従来のボール整列
システムを側部断面で示した説明図。
システムを側部断面で示した説明図。
【図３】本発明によるボール整列システムの主要部分を
側部断面で示した説明図。
側部断面で示した説明図。
【図４】本発明によるボール整列システムの主要部分を
上方から示した説明図。
上方から示した説明図。
【図５】本発明によるボール整列システムの動作を工程
順に示す説明図。
順に示す説明図。
【図６】本発明によるボール整列システムの動作を工程
順に示す説明図。
順に示す説明図。
【図７】本発明によるボール整列システムの動作を工程
順に示す説明図。
順に示す説明図。
【図８】本発明によるボール整列システムの動作を工程
順に示す説明図。
順に示す説明図。
【図９】本発明によるボール整列システムの動作を工程
順に示す説明図。
順に示す説明図。
フロントページの続き (72)発明者 チガダ アンドレア ジオヴァンニ イタリア 20155 ミラノ ヴィアモンテ セネリ 58
Claims (7)
- 【請求項１】 はんだ合金のボールを整列させてＢＧＡ
デバイスのベースプレート表面に供給するためのボール
整列システムにおいて、 相対動する第一及び第二のプレートと、その第一のプレ
ート表面を底面として移動する装填手段と、を備え、 前記第一及び第二のプレートは、ＢＧＡデバイス上での
ボール整列状態に応じたホールのアレイを有する有孔区
域が設けられ、その各有孔区域のホールが互いにずれて
いる状態から、前記第一のプレートのホールに収容され
たボールが前記第二のプレートのホールを通って落下で
きる状態へ移動することが可能とされ、 前記装填手段は、多数のボールをストックし、前記第一
のプレートの有孔区域外と該有孔区域上との間を移動可
能とされ、その有孔区域上へ移動したときに当該有孔区
域の各ホールへボールを供給する容器状であることを特
徴とするボール整列システム。 - 【請求項２】 第一のプレートは、ボール径よりもボー
ル径の半分以下分厚くされ、装填手段は、該第一のプレ
ート表面に接触して滑動する請求項１記載のボール整列
システム。 - 【請求項３】 装填手段は、有孔区域外と有孔区域上と
の間を直線的に往復動する請求項１又は請求項２記載の
ボール整列システム。 - 【請求項４】 装填手段は、有孔区域外と有孔区域上と
の間を閉ループ経路に沿って移動する請求項１又は請求
項２記載のボール整列システム。 - 【請求項５】 第一及び第二のプレートは、ホール径の
分数だけの距離を往復するように相対動する請求項１〜
４のいずれか１項に記載のボール整列システム。 - 【請求項６】 移動するプレートが第一のプレートであ
る請求項１〜５のいずれか１項に記載のボール整列シス
テム。 - 【請求項７】 移動するプレートが第二のプレートであ
る請求項１〜５のいずれか１項に記載のボール整列シス
テム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT97VA000030A IT1296027B1 (it) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | Sistema di disposizione di uno schieramento ordinato di sfere di lega eutectica di saldatura su una scheda-supporto di un circuito |
| IT97/A/0030 | 1997-09-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11150210A true JPH11150210A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=11423440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10254816A Pending JPH11150210A (ja) | 1997-09-10 | 1998-09-09 | Ｂｇａデバイス用のボール整列システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0902610A1 (ja) |
| JP (1) | JPH11150210A (ja) |
| IT (1) | IT1296027B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008141081A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Minami Kk | ボール供給装置等用マスク |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6641030B1 (en) | 1997-02-06 | 2003-11-04 | Speedline Technologies, Inc. | Method and apparatus for placing solder balls on a substrate |
| DE60020090T2 (de) * | 1999-03-17 | 2006-01-19 | Novatec S.A. | Verfahren und vorrichtung zum auftragen von kugeln in die öffnungen eines kugelbehälters |
| FR2792861B1 (fr) * | 1999-04-30 | 2001-07-06 | Eric Pilat | Procede de realisation de plots de soudure sur un substrat et guide pour la mise en oeuvre du procede |
| US6766938B2 (en) * | 2002-01-08 | 2004-07-27 | Asm Assembly Automation Ltd. | Apparatus and method of placing solder balls onto a substrate |
| CN106028651B (zh) * | 2016-05-05 | 2019-04-30 | 广合科技（广州）有限公司 | 一种pcb上bga位置的背钻孔制作方法 |
| CN112969309B (zh) * | 2020-08-28 | 2022-04-19 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 电路板与发光器件的焊接方法、显示模组、面板及焊料 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0795554B2 (ja) * | 1987-09-14 | 1995-10-11 | 株式会社日立製作所 | はんだ球整列装置 |
| US5431332A (en) * | 1994-02-07 | 1995-07-11 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for solder sphere placement using an air knife |
| US5655704A (en) * | 1994-08-30 | 1997-08-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for mounting soldering balls onto electrodes of a substrate or a comparable electronic component |
| US5497938A (en) * | 1994-09-01 | 1996-03-12 | Intel Corporation | Tape with solder forms and methods for transferring solder to chip assemblies |
| JP3214316B2 (ja) * | 1995-09-29 | 2001-10-02 | 松下電器産業株式会社 | 導電性ボールの搭載装置および搭載方法およびバンプの形成方法 |
| JPH09107045A (ja) * | 1995-10-13 | 1997-04-22 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | Ｂｇａパッケージのボール取付け方法 |
-
1997
- 1997-09-10 IT IT97VA000030A patent/IT1296027B1/it active IP Right Grant
-
1998
- 1998-02-25 EP EP98830098A patent/EP0902610A1/en not_active Withdrawn
- 1998-09-09 JP JP10254816A patent/JPH11150210A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008141081A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Minami Kk | ボール供給装置等用マスク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0902610A1 (en) | 1999-03-17 |
| ITVA970030A1 (it) | 1999-03-10 |
| ITVA970030A0 (it) | 1997-09-10 |
| IT1296027B1 (it) | 1999-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040921 |