JPH11251729A - 粘着性材料の転写装置および転写方法 - Google Patents

粘着性材料の転写装置および転写方法

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JPH11251729A
JPH11251729A JP10053226A JP5322698A JPH11251729A JP H11251729 A JPH11251729 A JP H11251729A JP 10053226 A JP10053226 A JP 10053226A JP 5322698 A JP5322698 A JP 5322698A JP H11251729 A JPH11251729 A JP H11251729A
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JP
Japan
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adhesive material
suction tool
bump
electronic component
conductive ball
Prior art date
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Pending
Application number
JP10053226A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Sakami
省二 酒見
Teruaki Kasai
輝明 笠井
Tomofumi Eguchi
倫史 江口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ミスを防止することができる粘着性材料
の転写装置および転写方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 吸着ツール9に保持された導電性ボール
10またはバンプ付き電子部品を粘着性材料が塗布され
た塗布部2に下降させてクリーム半田5に浸漬すること
によりクリーム半田5を転写する粘着性材料の転写方法
であって、導電性ボール10またはバンプ付き電子部品
をクリーム半田5に浸漬した後上昇させる際に導電性ボ
ール10やバンプをクリーム半田5に対して相対的に振
動させる。また上昇開始時の上昇速度を低速に設定しそ
の後高速に切換える。これによりクリーム半田5の粘着
力を低下させることができるので、導電性ボール10や
バンプ付き電子部品がクリーム半田5に把えられて吸着
ツール9から脱落するのを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ボールやバ
ンプ付電子部品のバンプにフラックスやクリーム半田な
どの粘着性材料を転写によって塗布する粘着性材料の転
写装置および転写方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フリップチップなどのバンプ付電子部品
を実装する方法として半田付けが広く用いられている。
半田付けに際しては半田付けされるバンプの先端に、フ
ラックスやクリーム半田などの粘着性の接合材料を塗布
することが行われる。また、これらのバンプを形成する
際に方法として導電性ボールを電子部品の電極に半田付
けする方法が用いられるが、この場合にも同様に導電性
ボールに粘着性の接合材料が塗布される。
【0003】これらの塗布を精度よく行う方法として転
写による方法が知られている。この方法は、バンプ付電
子部品や導電性ボールを吸着ツールによって保持し、導
電性ボールやバンプ付き電子部品のバンプの先端部を予
め所定厚に塗布された粘着性材料に浸漬させ、その後バ
ンプ付電子部品や導電性ボールを上昇させることにより
塗布対象部に粘着性材料を転写するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クリー
ム半田などのように粘度が高い粘着性材料では、粘着性
材料がバンプや導電性ボールを把持する粘着力が大き
い。このため、従来の転写方法ではこの粘着力が導電性
ボールやバンプ付き電子部品を吸着ツールによって保持
する真空吸引力よりも大きくなる場合があり、バンプ付
電子部品や導電性ボールが吸着ツールから脱落して転写
ミスを発生する場合があるという問題点があった。
【0005】そこで本発明は、転写ミスを防止すること
ができる粘着性材料の転写装置および転写方法を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の粘着性材
料の転写装置は、粘着性材料を所定厚に塗布する塗布部
と、粘着性材料が転写される導電性ボールまたはバンプ
付き電子部品を吸着する吸着ツールと、この吸着ツール
を上下動させる上下動手段と、上下動手段の速度を制御
する制御手段とを備えた。
【0007】請求項2記載の粘着性材料の転写装置は、
粘着性材料を所定厚さに塗布する塗布部と、粘着性材料
が転写される導電性ボールまたはバンプ付き電子部品を
吸着する吸着ツールと、この吸着ツールを上下動させる
上下動手段と、転写時に吸着ツールを粘着性材料に対し
て相対的に振動を付与する振動付与手段とを備えた。
【0008】請求項3記載の粘着性材料の転写方法は、
吸着ツールに保持された導電性ボールまたはバンプ付き
電子部品を粘着性材料が塗布された塗布部に下降させ、
前記導電性ボールまたはバンプ付き電子部品のバンプを
粘着性材料に浸漬することにより粘着性材料を被転写物
に転写する粘着性材料の転写方法であって、粘着性材料
を転写して吸着ツールを上昇させる過程で、前記吸着ツ
ールの上昇速度を制御手段により低速から高速に切換え
るようにした。
【0009】請求項4記載の粘着性材料の転写方法は、
吸着ツールに保持された導電性ボールまたはバンプ付き
電子部品ののバンプを粘着性材料が塗布された塗布部に
下降させ、前記導電性ボールまたはバンプ付き電子部品
を粘着性材料に浸漬させ、次いで上昇させることにより
粘着性材料を導電性ボールまたはバンプ付き電子部品の
バンプに転写する粘着性材料の転写方法であって、前記
転写時およびまたは転写後に吸着ツールを上昇させる際
に前記吸着ツールに振動付与手段により振動を付与させ
て粘着性材料の粘度を低下させるようにした。
【0010】各請求項記載の発明によれば、導電性ボー
ルまたはバンプ付き電子部品を粘着性材料に浸漬した後
に上昇させる際に振動を付与することにより、または上
昇開始時の上昇速度を低速に設定しその後高速に切換え
ることにより粘着性材料の粘着力を低下させることがで
きるので、導電性ボールやバンプ付き電子部品が粘着性
材料に把えられて吸着ツールから脱落するのを防止する
ことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は本発明の
実施の形態1の粘着性材料の転写装置の側面図、図2
(a),(b),(c)は同粘着性材料の転写方法の工
程説明図、図3は同転写装置の吸着ツールの高さを示す
グラフである。
【0012】まず図1を参照して粘着性材料の転写装置
の構造を説明する。図1において、可動テーブル1上に
は、塗布部2が配設されている。塗布部2は平坦な底面
を備えた容器3およびスキージ4より成り、底面上でス
キージ4を水平方向に摺動させることにより、粘着性材
料であるクリーム半田5を底面上に所定の厚さで塗布す
る。なお、粘着性材料として本実施の形態ではクリーム
半田5を用いているが、クリーム半田5の代わりにフラ
ックスを用いても良い。
【0013】可動テーブル1上にはZ軸モータ6を備え
たZテーブル7が垂直に配設されている。Zテーブル7
には昇降ブロック8が装着されており、昇降ブロック8
の下端部には吸着ツール9が装着されている。吸着ツー
ル9は図示しないボール供給部より導電性ボール10を
真空吸着する。導電性ボール10を真空吸着した吸着ツ
ール9を塗布部2に対して上下動作を行わせることによ
り、導電性ボール10にはクリーム半田5が転写され
る。また吸着ツール9および容器3にはそれぞれ振動付
与手段としての振動子11,12が備えられている。振
動子11,12を同時にまたはそれぞれ単独で駆動する
ことにより、吸着ツール9に吸着された導電性ボール1
0をクリーム半田5に対して相対的に振動させることが
できる。
【0014】次に制御系について説明する。図1に示す
ように、制御部13は可動テーブル1およびZ軸モータ
6の動作を制御する。振動子駆動部14は振動子11,
12を駆動する。したがって制御部13によってZ軸モ
ータ6および振動子駆動部14を制御することにより、
動作パターン記憶部15に記憶された動作パターンに従
って吸着ツール9の上下動作を制御して速度の切換えを
行うとともに、所定のタイミングで吸着ツール9をクリ
ーム半田5に対して振動させることができる。
【0015】この粘着性材料の転写装置は上記のように
構成され、次に動作を説明する。まず図示しないボール
供給部上に吸着ツール9を下降させて、図2(a)に示
すように吸着ツール9の下面に導電性ボール10を真空
吸着させる。この後、吸着ツール9は塗布部2上に移動
する。次いで図3に示すようにタイミングt1にて吸着
ツール9を塗布部2に対して下降させ、下降途中のタイ
ミングt2にて下降速度を低速に切り換えた後、導電性
ボール2を容器3の底面に当接させる。これにより図2
(b)に示すように導電性ボール2は容器3内のクリー
ム半田5に浸漬される。
【0016】このとき、振動子11,12を共にまたは
いずれか1つを単独で駆動することにより、吸着ツール
9は容器3内のクリーム半田5に対して相対的に振動す
る。すなわち導電性ボール2はクリーム半田5に浸漬し
た状態でクリーム半田5と相対的に振動することとな
り、この振動によって導電性ボール2の表面に接触した
クリーム半田5の粘度が低下する。
【0017】次にこの状態で吸着ツール9を上昇させる
が、このとき図3に示すように上昇開始のタイミングt
3からタイミングt4まで吸着ツール9を低速で上昇さ
せ、所定の高さに到達するタイミングt4で高速に切換
える。すなわち上昇開始時にに導電性ボール2がクリー
ム半田5への浸漬状態から離脱する際に、上昇速度を低
く設定してクリーム半田5が導電性ボール10を把える
粘着力を低下させ、導電性ボール10が吸着ツール9か
ら脱落することを防止するとともに、導電性ボール2が
クリーム半田5から離脱した後は吸着ツール9を高速上
昇させることによりサイクルタイムを短縮することがで
きる。図2(c)は、吸着ツール9が上昇した後の導電
性ボールの下端部にクリーム半田5が転写された状態を
示している。
【0018】なお、吸着ツール9をクリーム半田5に対
して相対的に振動させる時期は、導電性ボール10がク
リーム半田5に浸漬された状態のときのみでもよく、ま
たは吸着ツール9が上昇する際に振動付与を継続しても
よい。また、振動付与手段として上記実施形態では振動
子11,12を用いているが、Zテーブル7に微少な上
下動作を行わせることにより、または可動テーブル1に
微細な水平動作を行わせることにより吸着ツール9をク
リーム半田5に対して相対的に振動させてもよい。さら
には、上記実施の形態では振動付与と上昇開始時の低速
上昇を併用しているが、いずれの方法も粘着性材料であ
るクリーム半田5の粘着力を低下させる作用を有してお
り、必要に応じて振動付与のみ、あるいは低速上昇のみ
としてもよい。
【0019】(実施の形態2)図4は本発明の実施の形
態2の粘着性材料の転写装置の側面図である。実施の形
態1では転写される被転写物として導電性ボールの例を
説明したが、本実施の形態2では、被転写物としてフリ
ップチップなどのバンプ付電子部品の例を説明する。
【0020】図4において、昇降ブロック8の下端部に
装着されている吸着ツール9’は半田バンプ16が形成
されたバンプ付電子部品17を真空吸着する。これ以外
の構成については実施の形態1におけるものと同様であ
る。本実施の形態2ではバンプ付電子部品17を真空吸
着した吸着ツール9’を塗布部2に対して下降させ、半
田バンプ16を容器3の底面に当接させてフラックス1
8に浸漬させることにより、半田バンプ16の下端部に
フラックス18を転写するものである。
【0021】転写の過程において吸着ツール9’をフラ
ックス18に対して相対的に振動させること、および吸
着ツール9’の上昇開始時に低速で上昇させ、その後高
速に切換えることについても実施の形態1と同様であ
る。この実施の形態2においても、バンプ付電子部品1
7がフラックス18の粘着力に把えられて吸着ツール
9’から脱落することを防止することができる。
【0022】なお、バンプ付き電子部品に形成された金
バンプや銅バンプに、粘着性材料である導電性ペースト
を塗布する場合にも本発明を適用することができる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、導電性ボールまたはバ
ンプ付き電子部品を粘着性材料に浸漬した後、上昇させ
る際に振動を付与することにより、または上昇開始時の
上昇速度を低速に設定し上昇途中で高速に切換えること
により、粘着性材料の粘着力を低下させることができる
ので、導電性ボールやバンプ付き電子部品が粘着性材料
に把えられて吸着ツールから脱落するのを防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の粘着性材料の転写装置
の側面図
【図2】(a)本発明の実施の形態1の粘着性材料の転
写方法の工程説明図 (b)本発明の実施の形態1の粘着性材料の転写方法の
工程説明図 (c)本発明の実施の形態1の粘着性材料の転写方法の
工程説明図
【図3】本発明の実施の形態1の転写装置の吸着ツール
の高さを示すグラフ
【図4】本発明の実施の形態2の粘着性材料の転写装置
の側面図
【符号の説明】
1 可動テーブル 2 塗布部 5 クリーム半田 9 吸着ツール 10 導電性ボール 11,12 振動子 13 制御部 14 振動子駆動部 15 動作パターン記憶部 16 半田バンプ 17 バンプ付き電子部品 18 フラックス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粘着性材料を所定厚に塗布する塗布部と、
    粘着性材料が転写される導電性ボールまたはバンプ付き
    電子部品を吸着する吸着ツールと、この吸着ツールを上
    下動させる上下動手段と、上下動手段の速度を制御する
    制御手段とを備えたことを特徴とする粘着性材料の転写
    装置。
  2. 【請求項2】粘着性材料を所定厚さに塗布する塗布部
    と、粘着性材料が転写される導電性ボールまたはバンプ
    付き電子部品を吸着する吸着ツールと、この吸着ツール
    を上下動させる上下動手段と、転写時に吸着ツールを粘
    着性材料に対して相対的に振動を付与する振動付与手段
    とを備えたことを特徴とする粘着性材料の転写装置。
  3. 【請求項3】吸着ツールに保持された導電性ボールまた
    はバンプ付き電子部品を粘着性材料が塗布された塗布部
    に下降させ、前記導電性ボールまたはバンプ付き電子部
    品のバンプを粘着性材料に浸漬することにより粘着性材
    料を導電性ボールまたはバンプ付き電子部品のバンプに
    転写する粘着性材料の転写方法であって、粘着性材料を
    転写して吸着ツールを上昇させる過程で、前記吸着ツー
    ルの上昇速度を制御手段により低速から高速に切換える
    ことを特徴とする粘着性材料の転写方法。
  4. 【請求項4】吸着ツールに保持された導電性ボールまた
    はバンプ付き電子部品を粘着性材料が塗布された塗布部
    に下降させ、前記導電性ボールまたはバンプ付き電子部
    品を粘着性材料に浸漬させ、次いで上昇させることによ
    り粘着性材料を導電性ボールまたはバンプ付き電子部品
    のバンプに転写する粘着性材料の転写方法であって、前
    記転写時およびまたは転写後に吸着ツールを上昇させる
    際に前記吸着ツールに振動付与手段により振動を付与さ
    せて粘着性材料の粘度を低下させることを特徴とする粘
    着性材料の転写方法。
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Effective date: 20050620