JPH1187422A - 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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JPH1187422A
JPH1187422A JP24381797A JP24381797A JPH1187422A JP H1187422 A JPH1187422 A JP H1187422A JP 24381797 A JP24381797 A JP 24381797A JP 24381797 A JP24381797 A JP 24381797A JP H1187422 A JPH1187422 A JP H1187422A
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conductive
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ball
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Shinichi Nakazato
真一 中里
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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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピックアップミス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を除去し、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を除去する除去部40を設ける。吸着
ヘッド31の吸着孔31aのピッチに対応して設けられ
た突起部44を有するX方向およびY方向の突起列を備
えた除去部40に対して吸着ヘッド31を下降させ、吸
着ヘッド31を除去部40に対してX方向およびY方向
に相対的に水平移動させることにより、吸着ヘッド31
の下面の吸着孔31a以外に余分に付着した導電性ボー
ル7を速やかに除去することができる。

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。
【0005】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。このように吸着ヘッドを用いる方法では、吸
着ヘッドの下面に余分な導電性ボールが付着するピック
アップミスが発生しやすく、ワークの電極上に導電性ボ
ールが1個づつ正しく移載されないことがあるという問
題点があった。
【0006】そこで本発明は、ピックアップミスにより
吸着ヘッドの下面に余分に付着した導電性ボールを除去
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
記吸着ヘッドを水平方向に移動させる移動手段と、前記
吸着ヘッド下面の吸着孔以外に余分に付着した導電性ボ
ールを除去する除去部とを備え、この除去部に前記吸着
ヘッドの吸着孔のピッチに対応した突起部を有するX方
向およびY方向の突起列を設けた。
【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、下
面に導電性ボールを吸着した前記吸着ヘッドを、前記吸
着ヘッドの吸着孔のピッチに対応して設けられた突起部
を有するX方向およびY方向の突起列を備えた除去部に
対して所定間隔を保って位置させ、前記吸着ヘッドを前
記除去部に対してX方向およびY方向に相対的に水平移
動させることにより、前記吸着ヘッドの下面に余分に付
着した導電性ボールを除去する。
【0009】上記構成の本発明によれば、下面に導電性
ボールを真空吸着した吸着ヘッドを、吸着ヘッドの吸着
孔のピッチに対応して設けられた突起部を有するX方向
およびX方向の突起列に対して吸着ヘッドをX方向およ
びY方向に相対的に水平移動させることにより、吸着孔
以外に余分に付着した導電性ボールを除去することがで
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(a)は同導電性
ボールの移載装置の導電性ボールの除去部の部分断面
図、図2(b)は同導電性ボールの移載装置の導電性ボ
ールの除去部の部分平面図、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導電性ボールの除去部の部分断
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1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、X方向(図
1では左右方向)の移動手段であり、Yテーブル30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。Yテーブル30はY軸モータ32を備えており、
Yテーブル30に保持された吸着ヘッド31をY方向
(図1において図面の垂直方向)に水平移動させる。
【0014】吸着ヘッド31の下面には複数の吸着孔3
1aが設けられている。Yテーブル30はブラケット2
4の前面に設けられた垂直なガイドレール25に上下動
自在に装着されている。Yテーブル30には、ナット2
8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。
【0015】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。したがって、X方向の移動手段20およびYテー
ブル30は、吸着ヘッド31を水平方向に移動させる移
動手段となっている。
【0016】図1において、基台1上のボール供給部1
0の側方には、導電性ボール7の除去部40が配設され
ている。除去部40は、吸着ヘッド31の下面に余分に
付着した導電性ボール7を除去する。図1および図2に
示すように、ボックス41上にはボール受け45が載置
されており、ボール受け45内には基部42が固着され
ている。基部42上にはプレート43が装着されてい
る。プレート43には、吸着ヘッド31の吸着孔31a
のピッチpに対応した同一のピッチpで、突起部として
のピン44が立設されている。
【0017】ピン44は、図2(b)に示すように、X
方向およびY方向に逆L字状に配置されており、それぞ
れX方向の突起列44X、Y方向の突起列44Yとなっ
ている。図2(a)に示すように、下面に導電性ボール
7を吸着した吸着ヘッド31をプレート43上に位置さ
せ、ピン44がそれぞれの吸着孔31aの中間に位置す
るように吸着ヘッド31を位置合わせする。この状態で
吸着ヘッド31をピン44の先端部が吸着ヘッド31の
下面に当接しない限度の所定間隔を保つ高さまで下降さ
せ、吸着ヘッド31をプレート43に対してX方向およ
びY方向に、吸着ヘッド31の下面の幅および奥行き長
さに相当する距離だけ水平移動することにより、吸着孔
31a以外に付着した導電性ボール7はピン44が導電
性ボール7と突き当たることにより掻き落されて、吸着
ヘッド31の下面から除去される。
【0018】なお、本実施の形態では、X方向の突起列
44X、Y方向の突起列44Yをそれぞれ1列設けるよ
うにしているが、突起列44X、突起列44Yを複数列
設けるようにしてもよい。この場合には、突起列44
X、44Yの列数が多くなればなるほど吸着ヘッド31
を除去部40に対して水平移動させる距離が短くてよい
ことになり、除去動作に要する時間を短縮することがで
きる。
【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】このような余分に付着した導電性ボール7
は、除去部40にて除去される。まず導電性ボール7を
吸着した吸着ヘッド31を除去部40の上方に移動さ
せ、次いで吸着ヘッド31をプレート43に対して下降
させる。このとき、それぞれのピン44が吸着ヘッド3
1の吸着孔31aの中間に位置するように吸着ヘッド3
1を位置合わせする。そして、ピン44の先端部が吸着
ヘッド31の下面に当接しない高さ位置まで吸着ヘッド
31を下降させ、吸着ヘッド31とプレート43の間隔
を所定間隔に保ちながら、吸着ヘッド31をプレート4
3に対してX方向およびY方向に所定距離だけ相対的に
水平移動させる。これにより、図5に示すように吸着孔
31a以外の位置に余分に付着した導電性ボール7(破
線で示している)は、突起列44X、44Yのいずれか
のピン44によって掻き落され(矢印c参照)、ボール
受け45内に回収される。
【0022】このように、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は除去部40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、図6
に示すように真空吸着を解除して電極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。
【0023】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
除去部40を固定し、除去部40に対して吸着ヘッド3
1を移動させるようにしているが、除去部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に対して除去部40を移動させるようにしてもよいも
のである。
【0024】
【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導電性ボールの除去部に
対して下降させ、吸着孔のピッチに対応して設けられた
突起部を有するX方向およびY方向の突起列に対して吸
着ヘッドをX方向およびY方向に相対的に移動させるよ
うにしているので、吸着ヘッドの吸着孔以外に付着した
余分な導電性ボールを確実かつ迅速に除去することがで
き、したがってワークの電極上に確実に1個づつの導電
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】(a)本発明の一実施の形態の導電性ボールの
移載装置の導電性ボールの除去部の部分断面図(b)本
発明の一実施の形態の導電性ボールの移載装置の導電性
ボールの除去部の部分平面図
【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
置の導電性ボールの除去部の部分断面図
【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 32 Y軸モータ 40 除去部 44 ピン 44X,44Y 突起列

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
    ヘッドを水平方向に移動させる移動手段と、前記吸着ヘ
    ッド下面の吸着孔以外に余分に付着した導電性ボールを
    除去する除去部とを備え、この除去部に前記吸着ヘッド
    の吸着孔のピッチに対応した突起部を有するX方向およ
    びY方向の突起列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、下面に導電性ボールを吸着した前記吸着ヘッド
    を、前記吸着ヘッドの吸着孔のピッチに対応して設けら
    れた突起部を有するX方向およびY方向の突起列を備え
    た除去部に対して所定間隔を保って位置させ、前記吸着
    ヘッドを前記除去部に対してX方向およびY方向に相対
    的に水平移動させることにより、前記吸着ヘッドの下面
    に余分に付着した導電性ボールを除去することを特徴と
    する導電性ボールの移載方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020517476A (ja) * 2017-04-23 2020-06-18 フランカ エミカ ゲーエムベーハーFRANKA EMIKA GmbH ロボットおよびロボットを制御する方法
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