JPH1187421A - 導電性ボールの移載装置および移載方法 - Google Patents

導電性ボールの移載装置および移載方法

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JPH1187421A
JPH1187421A JP24381597A JP24381597A JPH1187421A JP H1187421 A JPH1187421 A JP H1187421A JP 24381597 A JP24381597 A JP 24381597A JP 24381597 A JP24381597 A JP 24381597A JP H1187421 A JPH1187421 A JP H1187421A
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suction head
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conductive
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Shinichi Nakazato
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性ボールのピックアップミスを確実かつ
迅速に検知し、導電性ボールをワークの電極上に正しく
移載することができる導電性ボールの移載装置および移
載方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ボール供給部10から導電性ボール7を
真空吸着してピックアップした吸着ヘッド31がワーク
の位置決めテーブル2に移動する経路に、余分に付着し
た導電性ボール7を検出する検査部40を設ける。導電
性ボール7を吸着した吸着ヘッド31を検査部40の当
接テーブル43に当接させ、当接テーブル43の変位を
近接スイッチ46により検出することにより、吸着ヘッ
ド31下面の余分な導電性ボール7の有無を判定する。
これにより、余分に吸着された導電性ボールの有無を確
実に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ボールをワ
ークに移載する導電性ボールの移載装置および移載方法
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)などのバンプ付きの電子部品を製
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移載する方法として、吸着ヘッドを
用いる方法が実施されている。
【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
方に移動させてこれらの導電性ボールをワークの電極上
に移載するものであり、多数の導電性ボールを一括して
ワークに移載できるので作業性がよいという利点があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、吸着ヘッド
を用いて導電性ボールをワークに移載する方法では、導
電性ボールを真空吸着する際に、以下に説明するような
ピックアップミスが発生しやすい。すなわち、吸着ヘッ
ドに導電性ボールを真空吸着させるに際しては、多数の
導電性ボールが積層して貯溜された導電性ボールの供給
部内に吸着ヘッドを下降させるが、このときに吸着ヘッ
ドの各吸着孔に対して1つの導電性ボールが確実に真空
吸着されるとは限らない。例えば、1つの吸着孔に複数
の導電性ボールが真空吸着され、吸着ヘッドの下面に多
数個の導電性ボールが連なって付着する場合や、吸着孔
以外の位置に導電性ボールが付着したままで吸着ヘッド
が上昇することもある。
【0005】このように余分に吸着された導電性ボール
を検出するため、従来はカメラにより導電性ボールを吸
着した吸着ヘッドの下面を撮像し、画像認識によって余
分な導電性ボールの有無を判定する方法が用いられてい
た。しかしながら、導電性ボールの小径化にともない、
画像認識による方法では、反射光のばらつきなどのため
判定結果が必ずしも安定せず、また認識に相当の時間を
要するという問題点があった。
【0006】そこで本発明は、導電性ボールのピックア
ップミスを確実かつ迅速に検知し、導電性ボールをワー
クの電極上に正しく移載することができる導電性ボール
の移載装置および移載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記載の導電性ボ
ールの移載装置は、下面に導電性ボールを吸着する複数
の吸着孔が形成された吸着ヘッドと、導電性ボールを供
給するボール供給部と、ワークを位置決めする位置決め
部と、前記吸着ヘッドを上下動させる上下動手段と、前
記吸着ヘッドをボール供給部と位置決め部の間を移動さ
せる移動手段と、前記吸着ヘッドの下面に余分に付着し
た導電性ボールの有無を検査する検査部を備え、この検
査部に前記吸着ヘッドの下面に吸着された導電性ボール
を当接させる当接テーブルと、この当接テーブルの上下
方向の変位を検出する変位検出手段とを設けた。
【0008】請求項2記載の導電性ボールの移載方法
は、下面に導電性ボールを吸着する複数の吸着孔が形成
された吸着ヘッドによりボール供給部の導電性ボールを
ワークに移載する導電性ボールの移載方法であって、導
電性ボールを吸着した前記吸着ヘッドを吸着ヘッドの下
面に余分に付着した導電性ボールの有無を検査する検査
部に対して相対的に下降させる工程と、この検査部の当
接テーブルに吸着ヘッドの下面に吸着された導電性ボー
ルを当接させる工程と、当接テーブルの変位を変位検出
手段により検出する工程と、この変位の検出結果に基い
て前記余分に付着した導電性ボールの有無を判定する工
程とを含む。
【0009】上記構成の本発明によれば、吸着ヘッドを
検査部の当接テーブルに対して下降させて吸着ヘッドの
下面に吸着された導電性ボールを当接テーブルに当接さ
せ、当接テーブルの上下方向の変位を検出することによ
り、吸着ヘッドの下面に余分に付着した導電性ボールの
有無を判定することができる。
【0010】
【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導電
性ボールの移載装置の正面図、図2は同導電性ボールの
移載装置の検査部の断面図、図3、図4は同導電性ボー
ルの移載装置のボール供給部の部分断面図、図5は同導
電性ボールの移載装置の吸着ヘッドの部分断面図、図6
は同導電性ボールの移載装置の位置決めテーブルの部分
正面図である。
【0011】まず、図1を参照して導電性ボールの移載
装置の全体構造を説明する。図1において、基台1上に
は位置決めテーブル2が設けられている。位置決めテー
ブル2はYテーブル3、Xテーブル4から構成される。
Xテーブル4上にはホルダ5が設けられており、ホルダ
5はワーク6を保持する。したがって位置決めテーブル
2を駆動することにより、ワーク6が所定位置に位置決
めされる。
【0012】また基台1上の位置決めテーブル2の反対
側の端部には、導電性ボール7の供給部10が配設され
ている。ボール供給部10はボール槽11より成り、ボ
ール槽11の内部には複数層のメッシュプレート12が
水平に展張されている。メッシュプレート12は導電性
ボール7が通過できない大きさの開孔を無数に設けたも
のである。最上層のメッシュプレート12上には導電性
ボール7が貯溜される。ボール槽11の底部にはノズル
14が配設されており、ノズル14はガス供給源(図
外)に接続されている。ノズル14にガスを供給するこ
とにより、ノズル14から上方に吹き出されたガスはメ
ッシュプレート12の開孔を通過して導電性ボール7の
層に吹き込まれ、導電性ボール7を流動化させる。
【0013】次に導電性ボール7を移載する吸着ヘッド
31について説明する。図1に示す20は、吸着ヘッド
31をボール供給部10と位置決めテープル2との間を
移動させる移動手段である。吸着ヘッド31は、ブロッ
ク30に保持されており、吸着ヘッド31の下面には複
数の吸着孔31aが設けられている。ブロック30はブ
ラケット24の前面に設けられた垂直なガイドレール2
5に上下動自在に装着されている。ブロック30には、
ナット28が一体的に設けられており、ナット28には
垂直の送りねじ26が螺合している。したがってZ軸モ
ータ27が正逆駆動して送りねじ26が正逆回転する
と、吸着ヘッド31はガイドレール25に案内されて上
下動する。したがって、Z軸モータ27および送りねじ
26は吸着ヘッド31を上下させる上下動手段となって
いる。
【0014】ブラケット24の背面に設けられたナット
(図示せず)は、水平な送りねじ22に螺合している。
21は送りねじ22の保持テーブルである。したがって
X軸モータ23が正逆回転すると、送りねじ22は正逆
回転し、ブラケット24に保持された吸着ヘッド31は
位置決めテーブル2とボール供給部10の間を水平移動
する。
【0015】図1において、基台1上のボール供給部1
0の側方には、検査部40が配設されている。検査部4
0は、吸着ヘッド31の下面に余分に吸着された導電性
ボール7の有無を検査する。以下、図2を参照して検査
部40について説明する。図2において、基台41上に
は左右1対のブラケット42が立設されている。ブラケ
ット42の側面にはスライドベアリング44が固着され
ている。スライドベアリング44の可動部には水平な当
接テーブル43が結合されている。
【0016】当接テーブル43の下面はシリンダ45の
ロッド45aによって支持されている。シリンダ45
は、当接テーブル43の自重より大きな付勢力で当接テ
ーブル43を上方へ押し上げている。したがって、この
付勢力より大きな荷重で当接テーブル43を下方へ押圧
すると、当接テーブル43は下方へ変位する。また基台
41のブロック46上には変位検出手段としての近接セ
ンサ47が配設されている。近接センサ47は、当接テ
ーブル43の下面との間隔Cが設定間隔C0以下になっ
たときに異常変位として検出されるように高さ位置やセ
ンサ感度が調整されている。
【0017】設定間隔C0は、吸着ヘッド31の下面に
導電性ボール7が正常に吸着された状態、即ち吸着孔3
1aにのみ導電性ボールが真空吸着された状態で、吸着
ヘッド31を当接テーブル43上に下降させて導電性ボ
ール7を当接テーブル43の上面に当接させたときの間
隔を基準にして設定される。したがって、吸着ヘッド3
1の下面の吸着孔31a以外の位置に導電性ボール7が
付着して存在する場合には、当接テーブル43は上記基
準より余分に下方に押し下げられて変位し、近接センサ
47と当接テーブル43との距離が設定間隔C0より小
さくなることにより、当接テーブル43の異常変位、即
ち吸着ヘッド31の下面に余分な導電性ボール7が存在
することを検出する。
【0018】なお、ここでは変位検出手段として近接セ
ンサ47を用いているが、これ以外でも、当接テーブル
43の変位を必要な精度で検出できるものであればよ
く、例えば一般の変位センサやタッチセンサなどであっ
てもよい。
【0019】この導電性ボールの移載装置は上記のよう
な構成より成り、次に動作を説明する。まず、図1にお
いて、X軸モータ23を駆動して吸着ヘッド31をボー
ル供給部10の上方へ移動させる。そこで、Z軸モータ
27を駆動して吸着ヘッド31を下降させ、図3に示す
ように吸着ヘッド31の下面を導電性ボール7の層に幾
分沈み込ませる。このとき、ボール槽11のノズル14
よりガスが上方に向って吹き出されており(矢印a参
照)、導電性ボール7はこのガスの流れによって流動化
している。このため導電性ボール7は上方に吹き上げら
れ、吸着ヘッド31の下面に突き当って吸着孔31aに
真空吸着される。
【0020】このとき、図4に示すように、吸着ヘッド
31の下面の吸着孔31a以外の位置に余分な導電性ボ
ール7が付着したまま吸着ヘッド31が上昇することが
ある。図4では余分な導電性ボール7が1個付着した例
を示しているが、この例以外にも複数の導電性ボール7
が連なって付着する場合など、余分な導電性ボール7の
付着には様々な態様がある。
【0021】このような導電性ボール7の付着状態を検
査するため、検査部40にて余分に付着した導電性ボー
ル7の有無が検出される。まず、導電性ボール7を吸着
した吸着ヘッド31を検査部40の上方に移動させ、次
いで吸着ヘッド31を当接テーブル43に対して下降さ
せる。吸着ヘッド31の下面に吸着された導電性ボール
7の下端部が当接テーブル43の上面に当接することに
より、当接テーブル43は押し下げられる。
【0022】このとき、図5に示すように、吸着ヘッド
31の下面の吸着孔31a以外の位置に余分な導電性ボ
ール7aが付着している場合には、図5に示す距離dだ
け余分に当接テーブル43を押し下げることとなり、す
なわち、前述の近接センサ47と当接テーブル43の下
面との間隔Cが設定間隔C0以下となることにより、異
常変位として近接センサ47が検出する。また、図5に
示す余分な導電性ボール7の付着の態様以外の場合、例
えば複数の導電性ボール7が連なって付着している場合
も当接テーブル43を余分に押し下げることとなり、同
様に近接センサ47により異常変位が検出される。した
がって、いずれの余分な導電性ボール7の付着の態様に
おいても、吸着ヘッド31の下面に余分な導電性ボール
7の存在を検出することができる。
【0023】このようにして、吸着ヘッド31の下面に
余分な導電性ボール7が検出された場合には、移載装置
の動作を停止し、その旨をオペレータに報知する。オペ
レータは、余分に吸着された導電性ボール7を除去する
処置を行うか、または吸着ヘッド31をボール供給部1
0に戻して真空吸着を解除した後再吸着動作を行わせる
などの処置を行う。
【0024】余分に付着した導電性ボール7が除去さ
れ、全ての吸着孔31aに1個づつ正しく導電性ボール
7を真空吸着してピックアップした吸着ヘッド31は、
プレート13から上昇し、次いで位置決めテーブル2の
上方に水平移動する。次に吸着ヘッド31はホルダ5に
保持されたワーク6上に下降し、真空吸着を解除するこ
とにより図6に示すように電極6a上に導電性ボール7
を移載した後上昇し、導電性ボール7の移載を完了す
る。
【0025】本発明は、上記実施の形態に限定されない
のであって、例えば上記実施の形態では導電性ボールの
検査部40を固定し、検査部40に対して吸着ヘッド3
1を下降させるようにしているが、検査部40を可動な
ものとし、ボール供給部10上で静止した吸着ヘッド3
1に対して検査部40を移動させて余分な導電性ボール
7の有無を検出するようにしてもよいものである。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、ボール供給部の導電性
ボールを吸着した吸着ヘッドを検査部の当接テーブルに
当接させ、当接テーブルの変位を検出するようにしてい
るので、吸着ヘッドの下面に余分に吸着された導電性ボ
ールの有無を確実に検出することができ、したがって余
分に吸着された導電性ボールが検出された場合にはこれ
を除去し、ワークの電極上に1個づつ導電性ボールを移
載することができる。
【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移載装
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移載装
置の検査部の断面図
【図3】本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装
置のボール供給部の部分断面図
【図4】本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装
置のボール供給部の部分断面図
【図5】本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装
置の吸着ヘッドの部分断面図
【図6】本発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装
置の位置決めテーブルの部分正面図
【符号の説明】
1 基台 2 位置決めテーブル 6 ワーク 7 導電性ボール 10 ボール供給部 11 ボール槽 23 X軸モータ 27 Z軸モータ 31 吸着ヘッド 31a 吸着孔 40 検査部 43 当接テーブル 45 シリンダ 47 近接センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下面に導電性ボールを吸着する複数の吸着
    孔が形成された吸着ヘッドと、導電性ボールを供給する
    ボール供給部と、ワークを位置決めする位置決め部と、
    前記吸着ヘッドを上下動させる上下動手段と、前記吸着
    ヘッドをボール供給部と位置決め部の間を移動させる移
    動手段と、前記吸着ヘッドの下面に余分に付着した導電
    性ボールの有無を検査する検査部を備え、この検査部に
    前記吸着ヘッドの下面に吸着された導電性ボールを当接
    させる当接テーブルと、この当接テーブルの上下方向の
    変位を検出する変位検出手段とを設けたことを特徴とす
    る導電性ボールの移載装置。
  2. 【請求項2】下面に導電性ボールを吸着する複数の吸着
    孔が形成された吸着ヘッドによりボール供給部の導電性
    ボールをワークに移載する導電性ボールの移載方法であ
    って、導電性ボールを吸着した前記吸着ヘッドを吸着ヘ
    ッドの下面に余分に付着した導電性ボールの有無を検査
    する検査部に対して相対的に下降させる工程と、この検
    査部の当接テーブルに吸着ヘッドの下面に吸着された導
    電性ボールを当接させる工程と、当接テーブルの変位を
    変位検出手段により検出する工程と、この変位の検出結
    果に基いて前記余分に付着した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移
    載方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112059946A (zh) * 2020-07-28 2020-12-11 盐城工学院 线控底盘加工治具
KR102488502B1 (ko) * 2022-07-08 2023-01-18 (주)에스에스피 픽업 장치

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CN112059946A (zh) * 2020-07-28 2020-12-11 盐城工学院 线控底盘加工治具
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