JPH11354588A - バンプ付電子部品のボンディング装置およびボンディング方法 - Google Patents

バンプ付電子部品のボンディング装置およびボンディング方法

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JPH11354588A JP10163139A JP16313998A JPH11354588A JP H11354588 A JPH11354588 A JP H11354588A JP 10163139 A JP10163139 A JP 10163139A JP 16313998 A JP16313998 A JP 16313998A JP H11354588 A JPH11354588 A JP H11354588A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 裏面に実装済の電子部品に損傷を与えずにバ
ンプ付電子部品を基板に押圧でき、この状態でバンプ付
電子部品の機能検査を行うことができるバンプ付電子部
品のボンディング装置およびボンディング方法を提供す
ること。 【解決手段】 下面に電子部品５Ａ、５Ｂが実装された
基板２の上面にボンディングヘッ７によりバンプ付電子
部品６をボンディングするバンプ付電子部品のボンディ
ング装置において、ボンディング時に圧着荷重Ｆを受け
る下受け部１１に、基板２の下面を直接支持する側板１
３と、バンプ付電子部品６がボンディングされる面の反
対面に既に実装された電子部品５Ａ、５Ｂを弾性支持す
る弾性体１２とを設けた。これにより、圧着荷重Ｆは分
散されて支持されるため、既実装の電子部品に損傷を与
えることなくバンプ付電子部品を基板にボンディングす
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、バンプ付電子部品
を基板にボンディングするバンプ付電子部品のボンディ
ング装置およびボンディング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品を基板に実装する方法として、
電子部品に外部接続用の突出電極であるバンプを形成
し、このバンプを基板の電極に接合する方法が知られて
いる。この方法は、半田付けや導電性樹脂接着剤によっ
てバンプを電極にボンディングするものであり、このボ
ンディング過程において、電子部品を基板に対して所定
の圧着荷重で押圧しながら加熱することが行われる。こ
のときに必要とされる圧着荷重値はバンプの大きさやバ
ンプの数によって異るが、一般に電子部品が実装される
基板自体の剛性のみによってこの圧着荷重を支持するこ
とは不可能であるため、ボンディング時には、基板の裏
面に下受け部材を配置し、基板に対して上方から作用す
る荷重を支持するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電子部品が
実装される回路基板の種類によっては、基板の表裏両面
に電子部品が実装される場合がある。このような場合
に、既に電子部品が実装された面の反対面に前述のバン
プ付の電子部品をボンディングしようとすれば、ボンデ
ィング時の圧着荷重はボンディング面の反対側に既に実
装された電子部品を介して支持されることとなる。とこ
ろが、反対面に実装された電子部品の種類は同一とは限
らずそれぞれ高さが異なり、また同一種類の電子部品で
あっても、実装後の高さにはばらつきがある。このた
め、これらの電子部品を下受け部材で受けて圧着荷重を
支持した場合には、下受け部材と接触している電子部品
のみに荷重が集中し、電子部品の損傷を発生するという
問題点があった。
【０００４】また電子部品が実装された後の回路基板は
検査工程にて機能検査が行われ、ここで各電子部品が正
常に機能するか否かが検査されていた。不良時の処置を
考えれば、これらの機能検査は基板へ実装される前の各
電子部品単体の状態で行うことが望ましい。ところが、
検査のためには電子部品を検査用の回路と電気的に接続
して導通させる必要があり、この理由から従来は電子部
品を基板に実装して導通させた後に検査を行うこととし
ていた。そして検査の結果不良と判定されたものは、多
くの場合基板ごと廃棄処分されていた。
【０００５】しかしながらこのような検査方法や処理方
法は、結果として再生利用の困難な不良品を発生させて
廃棄物を増加させることとなっていた。このことは生産
コスト低減を困難にするとともに、資源の有効活用の要
請にも反する。このため、電子部品を基板にボンディン
グする時点で、これらの検査を行うことができるボンデ
ィング装置が望まれていた。
【０００６】そこで本発明は、裏面に実装済の電子部品
に損傷を与えることなくバンプ付電子部品を基板に押圧
することができ、この状態でバンプ付電子部品の機能検
査を行うことができるバンプ付電子部品のボンディング
装置およびボンディング方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のバンプ付
電子部品のボンディング装置は、下面に電子部品が実装
された基板の上面にボンディングヘッドによりバンプ付
電子部品を押圧してボンディングするバンプ付電子部品
のボンディング装置であって、バンプ付電子部品に当接
してこのバンプ付電子部品のバンプを基板に押圧するボ
ンディングヘッドと、前記基板を下方から支持する下受
け部とを備え、この下受け部が、前記基板の下面を直接
支持する基板支持体と、前記バンプ付電子部品がボンデ
ィングされる面の反対面に既に実装された電子部品を弾
性支持する弾性体とを有する。
【０００８】請求項２記載のバンプ付電子部品のボンデ
ィング装置は、請求項１記載のバンプ付電子部品のボン
ディング装置であって、前記基板に電気的に導通した状
態での前記バンプ付電子部品の機能を検査する検査部
と、この検査部を前記基板の電気回路と電気的に導通さ
せる導通手段とを備えた。
【０００９】請求項３記載のバンプ付電子部品のボンデ
ィング方法は、下面に電子部品が実装された基板の上面
にボンディングヘッドによりバンプ付電子部品を押圧し
てボンディングするバンプ付電子部品のボンディング方
法であって、ボンディング時の押圧荷重を、前記基板の
下面を直接支持する基板支持体と、前記バンプ付電子部
品がボンディングされる面の反対面に既に実装された電
子部品に弾性的に接する弾性体とによって分散して支持
するようにした。
【００１０】請求項４記載のバンプ付電子部品のボンデ
ィング方法は、請求項３記載のバンプ付電子部品のボン
ディング方法であって、前記基板に前記バンプ付電子部
品を押圧して電気的に導通させた状態で、検査部を前記
基板の電気回路と導通させて前記バンプ付電子部品の機
能検査を行い、検査結果が正常ならば引続き前記バンプ
付電子部品を基板に固着させる。
【００１１】請求項５記載のバンプ付電子部品のボンデ
ィング方法は、下面に電子部品が実装された検査基板の
上面にバンプ付電子部品のバンプを押圧して、このバン
プ付電子部品を前記基板の電気回路と導通させる工程
と、この押圧荷重を前記基板の下面に当接する基板支持
体と、前記バンプ付電子部品のボンディング面の反対面
に実装された電子部品に弾性的に接する弾性体とによっ
て支持する工程と、検査部を前記基板の電気回路と導通
させて前記バンプ付電子部品の機能検査を行う工程と、
この検査によって正常と判定されたバンプ付電子部品を
実物基板にボンディングする工程とを含む。
【００１２】請求項６記載のバンプ付電子部品のボンデ
ィング方法は、請求項５記載のバンプ付電子部品のボン
ディング方法であって、前記検査基板として実物基板を
使用する。
【００１３】請求項１または３記載の発明によれば、ボ
ンディング時に基板を下方から支持する下受け部に基板
の下面を直接支持する基板支持体と、基板の反対面に既
に実装された電子部品を弾性支持する弾性体を設けるこ
とにより、既実装の電子部品に損傷を与えることなくバ
ンプ付電子部品を基板にボンディングすることができ
る。
【００１４】また請求項２，４，５または６記載の発明
によれば、バンプ付電子部品を基板に押圧して基板の電
気回路と導通した状態でバンプ付電子部品の機能検査を
行うことにより、正常なもののみを基板に実装すること
ができ、不良により廃棄される基板を減少させることが
できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に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バン
プ付電子部品のボンディング装置の正面図、図２は同バ
ンプ付電子部品のボンディング装置の下受け部の断面
図、図３は同バンプ付電子部品のボンディング装置によ
るボンディングのフロー図である。
【００１６】まず図１を参照してバンプ付電子部品のボ
ンディング装置の構造を説明する。図１において、搬送
レール１ａ，１ｂで構成される搬送路上には、基板２が
載置されている。基板１は図示しない搬送手段により搬
送路上を水平方向（図１の紙面に対して垂直方向）に搬
送される。基板２の上面には電子部品実装用の電極３お
よび基板２の検査用の電極４が形成されている。また基
板２の下面には前工程において既に種類および高さの異
る複数の電子部品５Ａ，５Ｂが実装されている。
【００１７】搬送路の上方にはヒータ８を備えたボンデ
ィングヘッド７が配設されている。ボンディングヘッド
７は制御部１７に制御されるヘッド駆動機構９によって
水平移動および上下動し、供給部１０からバンプ付電子
部品６をピックアップして基板２上まで移動する。そこ
で上下動作を行うことにより、バンプ付電子部品６のバ
ンプ６ａを基板２の電極３に押圧し、ヒータ８を駆動し
て加熱することにより、バンプ６ａを電極３に半田付け
または熱圧着してボンディングする。
【００１８】基板２の下方には、バンプ付電子部品６の
ボンディング位置に対応して基板２の下受け部１１が配
設されている。下受け部１１はシリンダ１４によって昇
降自在となっており、シリンダ１４のロッドが突出した
状態で下受け部１１の上端部が基板２の下面に当接する
ようになっている。
【００１９】搬送レール１ａ，１ｂの上方には、導通手
段であるプローブ１５が図示しない昇降手段により昇降
自在に配設されており、プローブ１５を下降させること
によりプローブ１５の先端部は基板２の電極４に当接す
る。これにより基板２の電気回路はプローブ１５を介し
て検査部１６と電気的に導通する。ボンディングヘッド
７によりバンプ付電子部品６を基板２に押圧した状態で
検査部１６を駆動することにより、バンプ付電子部品６
は基板２を介して検査部１６と導通し、バンプ付電子部
品６の機能検査が行われる。そして検査結果は制御部１
７に伝送される。
【００２０】次に図２を参照して下受け部１１について
説明する。下受け部１１は、基板２の搬送方向（図２の
紙面垂直方向）に縦通した２つの側板１３を有する箱状
部材の内部にゴムやスポンジなどの弾性体１２を装着し
たものである。図２に示すようにシリンダ１４のロッド
を突出させた状態で、バンプ付電子部品６を基板２に対
して押圧すると、基板２の下面に実装済の電子部品５
Ａ，５Ｂが弾性体１２の表面を押し込み、基板２の下面
が側板１３の上端部に当接するまで基板２は下降する。
すなわち、側板１３は基板２の下面を直接支持する基板
支持体となっている。
【００２１】この状態では、圧着荷重Ｆは２つの側板１
３、電子部品５Ａ，５Ｂの４ヶ所で分散して支持されて
おり、下面の電子部品５Ａ，５Ｂのいずれかに荷重が集
中することがない。しかも弾性体１２は電子部品５Ａ，
５Ｂの全表面に接触した状態で荷重を受けるため、これ
らの電子部品５Ａ，５Ｂは無理なく均等に荷重を受け、
部分的に荷重が集中することによる損傷が発生しない。
【００２２】また、用いられる弾性体として断熱効果の
優れたものを選択すれば、ボンディング時にヒータ８か
らバンプ付電子部品６に伝えられる熱が、下面側の電子
部品５Ａ，５Ｂを介して下受け部１１に放散することを
防止する効果を有し、ボンディング時の加熱効率を向上
させることができる。
【００２３】このバンプ付電子部品のボンディング装置
は上記のように構成されており、以下図３のフローに沿
ってボンディング方法について説明する。まず図３にお
いて、基板２を搬送路上のボンディング位置まで搬送す
る（ＳＴ１）。次に、供給部１０からボンディングヘッ
ド７により、バンプ付電子部品６をピックアップし、基
板２の上方へ移動させる（ＳＴ２）。この後、下受け部
１１が上昇して（ＳＴ３）基板２を下方から受け、次い
でボンディングヘッド７を下降させ（ＳＴ４）、バンプ
付電子部品６のバンプ６ａを電極３に押圧して（ＳＴ
５）、バンプ６ａと電極３を電気的に導通させる。
【００２４】次にプローブ５を下降させて電極４と当接
させ（ＳＴ６）、検査部１６を基板２の電気回路と導通
させる。この状態で検査部１６により回路の機能検査が
行われる（ＳＴ７）。そして検査結果によりバンプ付電
子部品６がＮＧであると判定されたならば（ＳＴ８）、
当該不良部品を図示しない廃棄箱に廃棄し、再びＳＴ２
に戻って新たなバンプ付電子部品６をピックアップし、
以下同様のステップに移る。
【００２５】そしてＳＴ８にてバンプ付電子部品が良品
であると判定されたならば、ヒータ８により加熱を開始
し（ＳＴ１０）、所定時間押圧と加熱を保持して、バン
プ６ａを電極３に半田付けもしくは熱圧着した後、ボン
ディングヘッド７を上昇させてボンディングを完了する
（ＳＴ１１）。この後、下受け部材１１が下降し（ＳＴ
１２）、次いで基板２を搬出して（ＳＴ１３）、当該基
板２へのボンディング動作が終了する。
【００２６】このように、ボンディング時の圧着荷重を
支持する下受け部を前述のような構成とすることによ
り、下面に電子部品が既実装された基板に対しても、こ
れらの電子部品を損傷することなくバンプ付電子部品を
基板の電気回路と導通させるのに必要な荷重で押圧する
ことが可能となる。このため、従来半田付けや導電性樹
脂によってボンディングを完了させた後でなければ行え
なかった機能検査を、ボンディング時に併せて行うこと
ができる。したがって、検査においてバンプ付電子部品
が不良と判定された場合でも、基板そのものは廃棄する
必要がなく、新たな良品と組み合せて有効に利用するこ
とができる。
【００２７】また、上記実施の形態では、機能検査を行
った後、そのまま実装動作に移行する例を示している
が、機能検査のみを先行して行ってもよい。すなわちま
ずバンプ付電子部品６を基板２に押圧して機能検査を行
い、良品であれば検査済部品収納用のトレー、または元
の供給部１０のトレーに戻す動作を繰り返して行い、不
良品のみを抜き出して廃棄する。そして良品のみが選別
されたトレーを供給部１０にセットして、前述のＳＴ５
〜ＳＴ８を省略したフローにてボンディングを行う。
【００２８】この場合には、バンプ付電子部品６を押圧
して検査を行う基板２は、いわば検査用基板として用い
られているが、ここで用いられる基板としては、検査用
途に特定して準備された専用の検査基板を用いてもよ
く、また実際の製品として用いられる実物基板であって
もよい。本実施の形態に示す下受け部を備えた装置によ
って検査を行うことにより、基板の表裏両面に電子部品
が実装された実物基板であっても、検査基板として用い
ることができる。これにより、専用の検査基板を準備す
る手間とコストを省くことができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、ボンディング時に基板
を下方から支持する下受け部に基板の下面を直接支持す
る基板支持体と、基板の反対面に実装された電子部品を
弾性支持する弾性体を設けることにより、既実装の電子
部品に損傷を与えることなくバンプ付電子部品を基板に
ボンディングすることができる。またこのような下受け
部を備えたボンディング装置を使用すれば、バンプ付電
子部品を基板に押圧して基板の電気回路と導通させた状
態でバンプ付電子部品の機能検査を行うことが可能とな
り、これにより正常なもののみを基板に実装することが
でき、バンプ付電子部品の不良により廃棄される基板を
減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品のボ
ンディング装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品のボ
ンディング装置の下受け部の断面図
【図３】本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品のボ
ンディング装置によるボンディングのフロー図
【符号の説明】 ２ 基板 ３ 電極 ５Ａ、５Ｂ 電子部品 ６ バンプ付電子部品 ６ａ バンプ ７ ボンディングヘッド １１ 下受け部 １２ 弾性体 １５ プローブ １６ 検査部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】下面に電子部品が実装された基板の上面に
    ボンディングヘッドによりバンプ付電子部品を押圧して
    ボンディングするバンプ付電子部品のボンディング装置
    であって、バンプ付電子部品に当接してこのバンプ付電
    子部品のバンプを基板に押圧するボンディングヘッド
    と、前記基板を下方から支持する下受け部とを備え、こ
    の下受け部が、前記基板の下面を直接支持する基板支持
    体と、前記バンプ付電子部品がボンディングされる面の
    反対面に既に実装された電子部品を弾性的に支持する弾
    性体とを有することを特徴とするバンプ付電子部品のボ
    ンディング装置。
  2. 【請求項２】前記基板に電気的に導通した状態での前記
    バンプ付電子部品の機能を検査する検査部と、この検査
    部を前記基板の電気回路と電気的に導通させる導通手段
    とを備えたことを特徴とする請求項１記載のバンプ付電
    子部品のボンディング装置。
  3. 【請求項３】下面に電子部品が実装された基板の上面に
    ボンディングヘッドによりバンプ付電子部品を押圧して
    ボンディングするバンプ付電子部品のボンディング方法
    であって、ボンディング時の押圧荷重を、前記基板の下
    面を直接支持する基板支持体と、前記バンプ付電子部品
    がボンディングされる面の反対面に既に実装された電子
    部品に弾性的に接する弾性体とによって分散して支持す
    ることを特徴とするバンプ付電子部品のボンディング方
    法。
  4. 【請求項４】前記基板に前記バンプ付電子部品を押圧し
    て電気的に導通させた状態で、検査部を前記基板の電気
    回路と導通させて前記バンプ付電子部品の機能検査を行
    い、検査結果が正常ならば引続き前記バンプ付電子部品
    を基板に固着させることを特徴とする請求項３記載のバ
    ンプ付電子部品のボンディング方法。
  5. 【請求項５】下面に電子部品が実装された検査基板の上
    面にバンプ付電子部品のバンプを押圧して、このバンプ
    付電子部品を前記基板の電気回路と導通させる工程と、
    この押圧荷重を前記基板の下面に当接する基板支持体
    と、前記バンプ付電子部品のボンディング面の反対面に
    実装された電子部品に弾性的に接する弾性体とによって
    支持する工程と、検査部を前記基板の電気回路と導通さ
    せて前記バンプ付電子部品の機能検査を行う工程と、こ
    の検査によって正常と判定されたバンプ付電子部品を実
    物基板にボンディングする工程とを含むことを特徴とす
    るバンプ付電子部品のボンディング方法。
  6. 【請求項６】前記検査基板として実物基板を使用するこ
    とを特徴とする請求項５記載のバンプ付電子部品のボン
    ディング方法。
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