KR102663549B1 - 도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치 - Google Patents

도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치 Download PDF

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Abstract

(과제) 본 발명은, 높이정보를 얻는 구성을 설정하지 않고, 기판 상으로부터 본래에 제거할 필요가 없는 양품의 도전성 입자의 제거를 억제한다.
(해결수단) 불요물 제거장치(1)는, 탑재미스의 볼(2X) 등의 불요물을 제거하는 제거헤드(9)와, 제1승강기구(24) 등을 통하여 제거헤드(9)를 승강시키고 또한 수평이동시키는 제어수단(16)을 구비하고 있다.
우선 카메라(13)에 의한 기판(3)의 화상을 기초로 하여 제거헤드(9)가 제1높이(H1)까지 하강되어, 더블 볼(2X)이나 볼(2) 상의 먼지(4)가 제거헤드(9)에 의하여 접착되어 제거된다(도6(a)∼도6(d)).
다음에 카메라(13)로 기판(3)을 촬영하여, 제거헤드(9)에 의하여 탑재미스 볼(2X) 등이 제거되지 않은 것이 판명되면(도6(c), 도6(d)), 제거헤드(9)가 제2높이(H2)까지 하강되어, 기판(3)의 상면(3a)에 있는 탑재미스 볼(2X)이나 먼지(4)가 제거된다(도6(e)∼도6(f)).

Description

도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치{UNNECESSARY MATTER REMOVING APPARATUS OF CONDUCTIVE PARTICLE MOUNTING BOARD}
본 발명은 도전성 입자 탑재기판(導電性 粒子 搭載基板)의 불요물 제거장치(不要物 除去裝置)에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 소정 장소에 복수의 도전성 입자가 탑재된 기판에 대하여, 잘못 재치(載置)된 도전성 입자나 먼지 등의 불요물을 기판 상으로부터 제거하도록 구성된 도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치에 관한 것이다.
소정 장소에 복수의 도전성 입자가 탑재된 기판에 대하여, 잘못 탑재된 불요물을 기판 상으로부터 제거하도록 한 불요물 제거장치는 종래부터 이미 알려져 있다(예를 들면 특허문헌1).
: 일본국 공개특허 특개2013―254806호 공보 : 일본국 공개특허 특개평9―64046호 공보
특허문헌1에도 개시되어 있지만, 도전성 입자로서의 복수의 볼(ball)을 기판의 소정 장소에 탑재하였을 때에, 불필요한 볼이나 먼지 등이 기판 상에 재치되는 경우가 있다. 구체적으로는, 본원의 도2, 도3에 나타내는 바와 같이 기판(3)의 상면(3a)에 있어서의 탑재하여야 할 소정 장소로부터 벗어난 위치에 볼이 재치되는 「엑스트라 볼(extra ball)(2X)」이나, 기판(3) 상에 탑재된 복수의 볼(2)의 사이에 먼지(4)가 들어가서 기판(3)의 상면(3a)에 재치되는 경우가 있다(도2를 참조). 또한 도2, 도4에 나타내는 바와 같이 기판(3)에 탑재된 서로 이웃하는 볼(2) 상에 볼이 더 포개지는 「더블 볼(double ball)(2X)」이 생기거나, 복수의 볼(2)의 상에 먼지(4)가 재치되는 경우가 있다(도4를 참조).
이러한 형태로 기판(3) 상에 볼(2)의 탑재미스(搭載miss)가 생기거나, 기판(3) 상이나 볼(2) 상에 먼지(4)가 부착되었을 경우에는, 그들 불요물인 탑재미스 볼(搭載miss ball)이나 먼지를 제거할 필요가 있어, 특허문헌1의 장치에 있어서는 이하와 같이 하여 불요물을 제거하도록 하고 있다.
즉 본원의 도5(a)∼도5(c)에 간략화하여 나타내는 바와 같이 상기 특허문헌1의 장치에 있어서는, 에어리어 카메라(area camera)에 의한 상방으로부터의 2차원 화상에 의거하여, 기판(3) 상의 탑재미스 볼(2X)의 수평면에서의 XY정보만을 취득하고, 그 후에 막대 모양의 제거헤드(除去head)(19)를 탑재미스 볼(2X)의 상방으로 이동시켜서 소정 높이(기판(3)의 표면의 높이)까지 하강시킴으로써, 탑재미스 볼(2X)을 제거헤드(19)의 하단(下端)의 점착부(粘着部)에서 접착하여 제거하도록 하고 있다. 즉 특허문헌1의 장치에 있어서는, 탑재미스 볼(2X)의 높이정보를 취득하지 않고 제거헤드(19)에 의하여 탑재미스 볼(2X)을 제거하도록 하고 있다. 그 결과, 탑재미스 볼(2X) 이웃의 양호하게 탑재된 볼(2)(양품 볼(良品 ball))까지도 제거헤드(19)에 의하여 접착되어 제거되고 있다(도5(b), 도5(c)를 참조).
이 경우에는, 그 후의 처리로서, 제거된 양품 볼이 탑재되어 있었던 기판(3) 상의 필요 장소(3A)에, 리페어 헤드(repair head)에 의하여 다시 볼(2)을 탑재할 필요가 있었다(도5(c)의 이후의 공정). 이와 같이 기판(3) 상의 필요 장소(3A)에 리페어 헤드에 의하여 볼(2)을 재탑재(再搭載)하는 작동에는 2, 3초를 필요로 하기 때문에, 전체로서 불요물의 제거작업에 필요로 하는 작업시간이 연장되어 버린다는 문제가 생긴다.
또한 최근에 볼의 소경화(小徑化)(φ0.1mm)가 진행되고 있는 것에 대하여, 제거헤드의 점착부(하단부(下端部))의 소형화(수 mm 지름)에는 한계가 있기 때문에, 그 점착부에 의하여 본래는 제거할 필요가 없는 양품 볼을 제거하여 버린다는 문제가 발생하기 쉽게 되어 있다.
그런데 본원의 도2, 도4에 나타내는 바와 같이 카메라로 촬영한 기판의 2차원 화상으로부터는 판별할 수 없지만, 더블 볼(2X)이나 양품 볼 상에 놓인 먼지(4)는 양품 볼(2)보다 높은 위치에 있기 때문에, 이들 더블 볼(2X)이나 먼지(4)는 인접위치의 양품 볼(2)을 제거하지 않고 제거할 수 있는 가능성이 있다. 그렇게 하기 위해서는, 기판(3) 상의 볼(2)의 높이정보를 얻는 것을 생각할 수 있고, 그렇게 볼(2)의 높이정보를 얻기 위해서는, 특허문헌2에 기재된 것과 같은 높이센서나 스테레오 카메라(stereo camera)를 설치하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 이 경우에, 높이센서나 스테레오 카메라 등의 장치 및 이들 장치의 출력결과로부터 높이정보를 산출하기 위한 복잡한 처리 소프트를 준비할 필요가 있어, 장치의 제조 코스트가 상승된다는 문제가 생긴다.
상기에서 설명한 사정을 감안하여 본 발명은, 상면의 소정 장소에 복수의 도전성 입자가 탑재된 기판이 재치되는 테이블과, 테이블에 재치된 기판을 상방으로부터 촬영하는 카메라와, 테이블에 재치된 기판 상의 불요물을 지지하여 제거하는 제거헤드와, 상기 제거헤드와 테이블 상의 기판을 상대적으로 승강시키는 승강기구와, 상기 테이블 상의 기판과 상기 제거헤드를 수평면에 있어서 상대이동시키는 이동기구와, 상기 카메라로 촬영된 기판의 화상을 기초로 하여 상기 승강기구 및 이동기구의 작동을 제어하여 상기 제거헤드에 기판 상의 불요물을 지지시켜서 제거하는 제거동작을 실행시키는 제어수단을 구비한 도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치에 있어서,
상기 제거동작은, 상기 제거헤드를 기판 상의 필요 위치에 있어서의 소정의 제1높이로 이동시키는 제1동작과, 상기 제거헤드를 상기 제1높이보다 낮은 제2높이까지 이동시키는 제2동작을 구비하고 있고,
상기 제어수단은, 상기 제거헤드에 의한 제1동작을 실행시키고, 그 후에 카메라로 촬영된 기판의 화상을 기초로 하여 상기 제1동작에 의하여 불요물이 기판 상으로부터 제거된 것인지 아닌지를 판정하고, 제1동작에 의하여 불요물이 제거되지 않은 경우에는, 제거헤드에 의한 상기 제2동작을 실행시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의하면, 도전성 입자의 높이정보를 얻기 위한 특별한 구성을 설정하지 않고, 본래에 제거할 필요가 없는 양품 볼의 제거를 가급적 억제할 수 있고, 나아가서는 불요물의 제거에 필요로 하는 작업시간을 단축할 수 있다.
[도1] 본 발명의 1실시예를 나타내는 정면도이다.
[도2] 도1의 요부의 평면도이다.
[도3] 도2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따르는 요부의 단면도이다.
[도4] 도2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따르는 요부의 단면도이다.
[도5] 종래의 장치에 의한 불요물의 제거작업공정을 나타내는 도면이다.
[도6] 도1에 나타내는 본 실시예의 장치에 의한 불요물의 제거작업공정을 나타내는 도면이다.
[도7] 도1에 나타내는 본 실시예의 장치에 의한 처리공정을 나타내는 도면이다.
이하, 도시한 실시예에 대하여 본 발명을 설명하면, 도1 내지 도2에 있어서 1은 도전성 입자 탑재기판(導電性 粒子 搭載基板)의 불요물 제거장치(不要物 除去裝置)이고, 이 불요물 제거장치(1)는, 상면(上面)(3a)의 소정 장소의 각각에 도전성 입자로서의 다수의 볼(ball)(2)이 탑재된 기판(基板)(3)에 대하여, 그 기판(3) 상에 잘못 재치(載置)된 탑재미스(搭載miss)의 볼(2X)이나 먼지(4) 등의 불요물을 제거하도록 되어 있다.
불요물 제거장치(1)에 있어서 도시하지 않은 인접위치에는, 기판(3)의 상면(3a)의 소정 장소에 볼(2)을 탑재하는 탑재장치가 설치되어 있고, 그 탑재장치에 의하여 소정 장소에 다수의 볼(2)이 탑재된 기판(3)이, 도시하지 않은 로봇(robot)에 의하여 불요물 제거장치(1)의 테이블(7) 상에 공급되도록 되어 있다.
기판(3)은 박판(薄板) 모양을 이루는 일반적인 전자회로기판이나 웨이퍼(wafer)이고, 도전성 입자로서의 볼(2)은 1mm 이하의 동일 구경(spherical diameter)을 한 도전성 재료(땜납, 금, 은, 구리 등)로 이루어진다. 도시하지 않은 탑재장치에 의하여, 도2에 나타내는 바와 같이 기판(3)의 상면(3a)의 소정 장소에 가로·세로의 등피치(等pitch)로 다수의 볼(2)이 탑재되어 있지만, 이와 같이 다수의 볼(2)이 기판(3)의 상면(3a)의 소정 장소에 탑재되었을 때에, 기판(3) 상에 불필요한 볼(2X)이 잘못 재치되거나, 먼지(4)가 부착되는 경우가 있다. 즉 도2∼도4를 참조하여 전술한 바와 같이, 기판(3)의 상면(3a)에 불필요한 엑스트라 볼(extra ball)(2X)(도3을 참조)이 재치되거나 양품의 볼(2) 상에 더블 볼(double ball)(2X)(도4를 참조)이 포개져서 재치되거나 하는 탑재미스 볼(搭載miss ball)(2X)이 생기거나, 혹은 기판(3)의 상면(3a)이나 양품의 볼(2) 상에 먼지(4)가 부착되는 경우가 있다.
그래서 본 실시예는, 이러한 기판(3) 상에 탑재미스의 볼(2X)이나 먼지(4) 등의 불요물이 있는 경우에, 그들 불요물의 높이정보를 얻지 않고 기판(3) 상으로부터 불요물을 신속하게 제거할 수 있도록 구성되어 있다. 또 상기 더블 볼(도4), 엑스트라 볼(도3) 이외에, 기판(3)의 상면(3a)에 있어서의 탑재위치를 벗어난 위치가 어긋난 볼이나, 구경이 다른 볼이 잘못 탑재된 사이즈가 다른 볼 등도, 본 실시예에 의한 제거대상의 불요물로 되어 있다.
도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치(1)는, 처리영역(A)과 수평으로 배치되고 다수의 볼(2)이 탑재된 기판(3)이 순차적으로 재치되는 테이블(table)(7)과, 제1가동부재(第1可動部材)(8)에 연직 하방을 향하여 설치되고 기판(3) 상으로부터 탑재미스 볼 등의 불요물을 지지하여 제거하는 제거헤드(除去head)(9)와, 제1가동부재(8)에 제거헤드(9)와 병렬로 설치된 플럭스 전사헤드(flux 轉寫head)(11)와, 제2가동부재(12)에 연직 하방을 향하여 설치되고 기판(3)을 상방으로부터 촬영하는 카메라(camera)(13)와, 제2가동부재(12)에 연직 하방을 향하여 설치된 리페어 헤드(repair head)(14)와, 상기 각 헤드(9, 11, 14) 및 카메라(13)와, 테이블(7) 상의 기판(3)을 수평면의 XY방향으로 상대이동시키는 이동기구(15)와, 이들 구성요소의 작동을 제어하는 제어수단(16)을 구비하고 있다.
테이블(7)은 처리영역(A)에 소정 높이로 수평으로 배치되어 있고, 이 테이블(7)은, 제1기구(第1機構)(17)에 의하여 수평면인 Y방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 제1기구(17)의 작동은 제어수단(16)에 의하여 제어되도록 되어 있다.
테이블(7)을 걸쳐서 문형 프레임(門型 frame)(18)이, Y방향과 직교하는 수평면인 X방향으로 배치되어 있고, 이 문형 프레임(18)의 수평부(18A)에, 상기 제1가동부재(8)와 제2가동부재(12)가 X방향으로 이동할 수 있도록 부착되어 있다.
제1가동부재(8)는, 여기에 설치된 제2기구(21)에 의하여 수평부(18A)를 따라 X방향으로 이동되도록 되어 있고, 제2가동부재(12)는, 여기에 설치된 제3기구(22)에 의하여 수평부(18A)를 따라 X방향으로 이동되도록 되어 있다. 제2기구(21), 제3기구(22)의 작동은 제어수단(16)에 의하여 제어되도록 되어 있다.
제어수단(16)이 상기 제1기구(17), 제2기구(21), 제3기구(22)의 작동을 제어함으로써, 테이블(7)에 재치된 기판(3)과, 각 가동부재(8, 12)에 배치된 상기 각 헤드(9, 11, 14) 및 카메라(13)를 수평면인 XY방향으로 상대이동시키도록 되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 상기 제1기구(17), 제2기구(21) 및 제3기구(22)에 의하여 이동기구(15)가 구성되어 있다.
제1가동부재(8)에는, 기판(3)에 재치된 불요물을 지지하여 들어 올려서 제거하는 제거헤드(9)와, 플럭스(접착제)를 기판(3)의 필요 장소에 전사(轉寫)하기 위한 플럭스 전사헤드(11)가 연직 하방을 향하여 설치되어 있다. 제거헤드(9)는 제1승강기구(第1昇降機構)(24)에 의하여 승강되도록 되어 있고, 플럭스 전사헤드(11)는 제2승강기구(25)에 의하여 승강되도록 되어 있다. 제1승강기구(24), 제2승강기구(25)의 작동은 제어수단(16)에 의하여 제어되도록 되어 있고, 제어수단(16)은 필요할 때에 제1승강기구(24), 제2승강기구(25)를 작동시킴으로써, 제거헤드(9) 및 플럭스 전사헤드(11)를 필요한 양만큼 승강시키도록 되어 있다. 제거헤드(9)는, 그 하단부(下端部)에 상기 특허문헌1과 동일한 점착부(粘着部)를 갖고 있고, 제거헤드(9)가 하강되었을 때에는, 하단부의 점착부가 볼(2)에 점착되어 지지할 수 있도록 되어 있다.
한편, 제2가동부재(12)에는, 기판(3)을 상방으로부터 촬영하는 카메라(13)와, 리페어 헤드(14)가 연직 하방을 향하여 부착되어 있다. 카메라(13)의 작동은, 제어수단(16)에 의하여 제어되도록 되어 있고, 카메라(13)에 의하여 촬영된 기판(3) 및 기판(3) 상의 다수의 볼(2)의 화상은, 제어수단(16)으로 송신되도록 되어 있다.
리페어 헤드(14)는, 제2가동부재(12)에 설치된 제3승강기구(26)에 의하여 승강되도록 되어 있고, 이 제3승강기구(26)의 작동은 제어수단(16)에 의하여 제어되도록 되어 있다. 제어수단(16)이 제3승강기구(26)를 작동시킴으로써, 리페어 헤드(14)를 필요한 양만큼 승강시키도록 되어 있다. 기판(3)의 필요 위치에 볼(2)을 재탑재(再搭載)하는 리페어 작업 시에, 리페어 헤드(14)의 하단부에 볼(2)을 1개 지지하여 기판(3) 상에 탑재할 수 있도록 되어 있다.
문형 프레임(18)에 있어서 일방(一方)의 다리부(18B)에는, 테이블(7)과 동일한 높이로 수평의 지지부가 형성되어 있고, 그 지지부에는, 제거헤드(9)에 의하여 제거된 불요물(탑재미스 볼 등)이 재치되는 폐기 트레이(廢棄 tray)(27)가 설치되어 있다. 폐기 트레이(27)에는 제거헤드(9)의 하단부의 점착부보다 점착력이 강한 점착시트가 설치되어 있고, 제거헤드(9)에 지지된 불요물로서의 볼(2)이나 먼지(4)를, 폐기 트레이(27)의 점착시트에 강하게 누름으로써 제거헤드(9)의 점착부로부터 당해 점착시트로 이동시켜서, 폐기하도록 되어 있다.
또한 폐기 트레이(27)의 이웃에는, 알코올 등의 용제를 포함시킨 흡수체(吸收體)(28)(스펀지)가 배치되어 있다. 이 흡수체(28)는, 플럭스 전사헤드(11)의 하단부를 청소하기 위하여 배치되어 있고, 플럭스 전사헤드(11)를 흡수체(28)의 상방에 위치시킨 후에 필요한 양만큼 하강시킴으로써, 플럭스 전사헤드(11)의 하단부가 흡수체(28)에 접촉되어 알코올 등에 의하여 청소되도록 되어 있다.
또한 흡수체(28)의 이웃에는, 접착제로서의 플럭스를 저장하는 플럭스 트레이(flux tray)(29)가 배치되어 있다. 리페어 헤드(14)에 의하여 볼(2)을 기판(3)의 필요 위치에 탑재하기 전의 단계에서, 플럭스 전사헤드(11)를 플럭스 트레이(29)의 상방에 위치시킨 후에 필요한 양만큼 하강시키면, 플럭스 전사헤드(11)의 하단부에 플럭스가 부착되도록 되어 있다. 그 후에, 플럭스 전사헤드(11)가 기판(3) 상의 필요 장소까지 이동된 후에 하강됨으로써, 플럭스 전사헤드(11)로부터 기판(3) 상면의 필요 장소에 플럭스가 전사되도록 되어 있다.
문형 프레임(18)에 있어서 타방(他方)의 다리부(18C)에는, 테이블(7)의 높이에 맞추어서 볼 보충 트레이(ball 補充 tray)(31)가 설치되어 있고, 이 볼 보충 트레이(31)에, 복수의 보충용 볼(2)이 재치되어 있다. 상기 리페어 헤드(14)가 볼 보충 트레이(31) 상에 위치한 후에 필요한 양만큼 하강됨으로써, 리페어 헤드(14)의 하단부에 볼 보충 트레이(31) 내의 볼(2)이 1개 지지되도록 되어 있다. 그 후에 볼(2)을 지지한 리페어 헤드(14)가, 기판(3) 상의 필요 장소까지 이동된 후에 하강됨으로써, 기판(3)에 있어서의 필요 장소에 볼(2)이 다시 탑재되도록 되어 있다.
이상의 구성에 있어서, 제어수단(16)에 의하여 이동기구(15)나 각 승강기구(24∼26) 및 카메라(13)의 작동을 이하와 같이 제어함으로써, 제거헤드(9)에 의하여 기판(3) 상에 재치된 불요물의 제거작동이 실시된다.
우선, 도1 내지 도2에 나타내는 바와 같이, 다수의 볼(2)이 탑재된 기판(3)이 처리영역(A)에 있어서의 테이블(7) 상에 공급되면, 이동기구(15)에 의하여 제2가동부재(12)가 테이블(7) 상의 기판(3)의 상방까지 이동되어 정지한다. 그렇게 하면, 카메라(13)에 의하여 기판(3)의 전역(全域)이 상방측으로부터 촬영되고, 그 카메라(13)에 의하여 촬영된 기판(3)과 다수의 볼(2)의 화상은 제어수단(16)으로 송신된다.
그렇게 하면, 제어수단(16)은, 카메라(13)에 의하여 촬영된 기판(3) 상의 다수의 볼(2)의 화상과 미리 기억시킨 볼(2)의 올바른 탑재장소의 데이터를 비교하여, 탑재미스 볼(2X)이나 먼지(4) 등의 불요물이 재치되어 있는 장소의 XY좌표를 취득한다(도7의 S1).
다음에, 이동기구(15)에 의하여 제2가동부재(12)를 기판(3) 상으로부터 벗어난 위치로 이동시킨 후에, 제1가동부재(8)를 통하여 제거헤드(9)를 기판(3) 상의 탑재미스 볼(2X)이 있는 XY좌표의 상방에 위치시킨다. 그 후에, 제1승강기구(24)에 의하여 제거헤드(9)를 제1높이(H1)까지 하강시킨다(도6(a), 도6(c), 도7의 S2를 참조).
여기에서 본 실시예에 있어서의 제1높이(H1)라는 것은, 도6(a) 및 도6(c)에 나타내는 바와 같이 기판(3)의 상면(3a)에 양호하게 탑재된 볼(2)의 정상부(상단(上端))보다 볼(2)의 구경의 약 반 정도 높은 높이로 되어 있다.
그리고 이와 같이 제거헤드(9)가 제1높이(H1)까지 하강되면, 도6(a)에 나타내는 바와 같이 기판(3) 상의 불요물이 더블 볼(2X)인 경우 및 먼지(4)가 볼(2) 상에 놓여 있으면, 이 제1높이(H1)로 하강된 제거헤드(9)의 하단부(점착부)에 의하여 더블 볼(2X)이나 먼지(4)가 접착·지지된다(도6(b)를 참조). 이후에, 제1승강기구(24)에 의하여 제거헤드(9)를 원래의 상방의 높이위치까지 상승시키기 때문에, 제거헤드(9)에 의하여 불요물로서의 더블 볼(2X)이나 먼지(4)가 제거되도록 되어 있고, 그 후에, 제1가동부재(8)를 통하여 제거헤드(9)가 폐기 트레이(27) 상까지 이동된 후에 불요물로서의 더블 볼(2X)이나 먼지(4) 등이 상기에서 설명한 점착시트에 의하여 제거되어, 폐기 트레이(27) 상으로 폐기된다.
이후에, 제2가동부재(12)를 기판(3) 상까지 이동시켜서 정지시킨 후에 카메라(13)에 의하여 기판(3)을 촬영하고, 촬영된 기판(3)의 화상이 제어수단(16)으로 송신된다. 그렇게 하면, 제어수단(16)은, 카메라(13)가 촬영한 기판(3)의 화상을 기초로 하여, 이전에 불요물이 있었던 소정 장소에 전혀 불요물이 없는 것, 즉 불요물이 제거되어 있는 것을 확인하면, 이 시점에서 당해 위치에서의 불요물의 제거작업을 종료하고, 다음에 제거하여야 할 불요물이 있는 위치까지 제2가동부재(12)를 필요 위치로 이동시킨다(도7의 S3, S100을 참조).
한편, 제거헤드(9)를 제1높이(H1)까지 하강시킨 후에 제거헤드(9)를 폐기 트레이(27)까지 이동시키고, 그 후에 제2가동부재(12)를 기판(3) 상까지 이동시켜서 정지시키고 카메라(13)로 기판(3)을 촬영하여, 카메라(13)의 화상을 기초로 하여 제어수단(16)이 판정한 결과, 기판(3) 상으로부터 불요물로서의 볼(2X)이나 먼지(4)가 제거되지 않은 것이 판명되는 경우가 있다. 즉 도6(c), 도6(d)에 나타내는 바와 같이 기판(3)의 상면(3a) 상에 엑스트라 볼(2X)이나 양품 볼(2) 사이의 먼지(4)가 재치되어 있는 경우(도3도 참조)에는, 제거헤드(9)가 제1높이(H1)까지 하강되더라도 그 제거헤드(9)의 하단이 되는 점착부는 기판(3) 상의 볼(2)의 정상부보다 상방의 높이(H1)에서 정지되기 때문에, 제거헤드(9)의 점착부에 의하여 불요물인 엑스트라 볼(2X)이나 먼지(4)를 지지할 수 없다.
그래서 이와 같이 제1높이(H1)까지 제거헤드(9)를 하강시켰음에도 불구하고, 엑스트라 볼(2X) 등의 불요물이 제거되지 않은 것이 확인되었을 경우에는, 제거헤드(9)를 불요물인 엑스트라 볼(2X) 또는 먼지(4) 상까지 다시 이동시킨 후에, 제1승강기구(24)에 의하여 제거헤드(9)를 제2높이(H2)까지 하강시킨다(도6(e), 도7의 S3, S4를 참조).
여기에서 제2높이(H2)라는 것은, 상기 제1높이(H1)보다 낮은 높이로서, 제거헤드(9)의 하단부인 점착부가 기판(3)의 상면(3a)과 동일하게 되는 높이로 되어 있다.
그리고 이와 같이 제거헤드(9)가 제2높이(H2)까지 하강되면, 도6(e)에 나타내는 바와 같이 제2높이(H2)까지 하강된 제거헤드(9)의 하단부(점착부)에 의하여 불요물로서의 엑스트라 볼(2X)이나 먼지(4)가 접착·지지된다. 또 그때에는 불요물인 엑스트라 볼(2X)이나 먼지(4) 이외에, 그들의 인접위치에서 양호하게 탑재된 2개의 양품 볼(2)도 제거헤드(9)의 하단부에 접착되게 된다.
이후에 제1승강기구(24)에 의하여 제거헤드(9)를 원래의 상방의 높이까지 상승시킴으로써, 엑스트라 볼(2X)이나 먼지(4)가 기판(3) 상으로부터 제거되고(도6(f)를 참조), 그 후에 제1가동부재(8)를 통하여 제거헤드(9)를 폐기 트레이(27)의 상방까지 이동시킨 후에, 불요물로서의 엑스트라 볼(2X)이나 먼지(4)의 지지상태를 해제한다. 이에 따라 해제된 불요물로서의 엑스트라 볼(2X)이나 먼지(4) 및 2개의 양품 볼(2)이 폐기 트레이(27) 상으로 폐기된다.
이후에 제2가동부재(12)를 기판(3) 상까지 이동시켜서 정지시킨 후에, 카메라(13)에 의하여 기판(3)을 촬영하고, 그 촬영된 기판(3)의 화상을 기초로 하여 제어수단(16)은, 이전에 불요물로서 탑재미스 볼이 있었던 필요 장소(3A)에 불요물이 있는지 없는지를 확인하고(도7의 S5), 가령 불요물이 있는 것이 확인되면 상기 작업공정 S4의 처리와 동일한 처리를 반복한다. 즉 제거헤드(9)를 제2높이(H2)까지 하강시켜서 불요물을 지지하여 제거하는 작업을 다시 실시한다. 또 가령 불요물이 있는 것이 확인되면, 경보로서의 알람음을 울려서 현장의 작업자에게 알리도록 하여도 좋다.
한편, 카메라(13)로 촬영된 기판(3)의 화상을 기초로 하여, 이전에 불요물이 있었던 필요 장소(3A)에 불요물이 있는지 없는지를 확인한 결과, 거기에 불요물이 없는 것(불요물이 제거된 것)이 확인되면, 앞서 촬영이 완료된 카메라(13)에 의한 화상을 기초로 하여, 양품 볼(2)이 제거헤드(9)에 의하여 제거된 필요 장소(3A)의 XY좌표를 취득한다(도7의 S6). 이 양품이 재치되어 있었던 필요 장소(3A)에는, 볼(2)을 다시 탑재할 필요가 있다(도6(f)를 참조). 그리고 기판(3)에 있어서의 필요 장소(3A)에 볼(2)을 재탑재하는 작업이 리페어 작업이며, 이후에 리페어 작업은 이하와 같이 하여 실시된다.
본 실시예에서는, 리페어 작업은 플럭스 전사헤드(11) 및 리페어 헤드(14)를 사용하여 실시된다. 즉 이후에 제1가동부재(8)를 통하여 플럭스 전사헤드(11)를 흡수체(28)의 상방에 위치시킨 후에, 제2승강기구(25)에 의하여 플럭스 전사헤드(11)를 필요한 양만큼 승강시킴으로써, 플럭스 전사헤드(11)의 하단부를 청소한다.
그 후에 플럭스 전사헤드(11)를 플럭스 트레이(29)의 상방까지 이동시킨 후에, 제2승강기구(25)에 의하여 플럭스 전사헤드(11)를 필요한 양만큼 승강시킴으로써, 그 플럭스 전사헤드(11)의 하단부에 플럭스를 부착시킨다.
이후에, 제1가동부재(8)를 통하여 플럭스 전사헤드(11)를, 앞서 양품 볼(2)이 제거된 필요 장소(3A)의 상방에 위치시킨 후에 정지시키고, 그 후에 제2승강기구(25)를 필요한 양만큼 승강시킴으로써, 플럭스 전사헤드(11)의 하단부에 의하여 기판(3) 상의 필요 장소(3A)에 플럭스를 부착시킨다(도7의 S7).
이후에 제1가동부재(8)를 통하여 플럭스 전사헤드(11)를 기판(3) 상으로부터 벗어난 위치로 이동시킨 후에, 제2가동부재(12)를 통하여 리페어 헤드(14)를 볼 보충 트레이(31)의 상방까지 이동시키고, 그 후에 제3승강기구(26)를 필요한 양만큼 승강시킴으로써, 리페어 헤드(14)의 하단에 볼(2)을 1개 지지한다.
이후에 제2가동부재(12)를 통하여 리페어 헤드(14)를 기판(3) 상에 있어서의 다시 탑재하여야 할 필요 장소(3A)의 상방에 위치시킨다. 그 후에 리페어 헤드(14)가 제3승강기구(26)에 의하여 필요한 양만큼 승강됨으로써, 리페어 헤드(14)에 지지되어 있던 새로운 볼(2)이 필요 장소(3A)에 탑재되고, 플럭스에 의하여 접착된다(도7의 S8).
이후에 제2가동부재(12)를 통하여 리페어 헤드(14)를 기판(3) 상으로부터 벗어난 위치로 이동시키는 한편, 카메라(13)를 상기 재탑재시킨 기판(3)의 필요 장소(3A)의 상방에 위치시키고, 그 장소의 볼(2)을 촬영한다.
그리고 카메라(13)가 촬영한 기판(3)과 볼(2)의 화상을 기초로 하여, 기판(3)에 대한 볼(2)의 재탑재가 성공한 것이 확인되면, 그 위치에서의 리페어 작업이 종료되기 때문에, 다음에 불요물의 제거처리가 필요한 기판(3)의 장소에 대하여 불요물의 제거 및 리페어 작업을 실시한다(도7의 S9, S100).
한편, 카메라(13)가 촬영한 화상을 기초로 하여, 리페어 작업을 실시하였음에도 불구하고, 볼 보충 트레이(31)로부터의 볼(2)의 인출미스나 도중낙하에 의하여 필요 장소(3A)에 대한 볼(2)의 재탑재가 실패하여, 재탑재하여야 할 볼(2)이 탑재되지 않은 것이 확인되었을 경우에는, 이전의 공정과 동일한 처리를 다시 실시하도록 되어 있다(도7의 S9). 또 가령 필요 장소(3A)에 대한 재탑재가 실패인 것이 확인되면, 경보로서의 알람음을 울려서 현장의 작업자에게 알리도록 하여도 좋다. 또 공정 S9에 있어서 재탑재된 볼(2)의 탑재위치가 벗어나서 탑재미스 볼(2X)로 되어 버린 경우에는, 공정 S1로 되돌아가서 일련의 동작을 다시 하도록 하여도 좋다.
이상과 같이 본 실시예의 불요물 제거장치(1)는, 각종 형태의 탑재미스 볼(2X)이나 먼지(4) 등의 불요물을 기판(3) 상으로부터 제거할 때에, 우선 제1높이(H1)까지 제거헤드(9)를 하강시켜서 불요물의 제거를 실시하고, 그 시점에서 불요물이 제거되어 있는 경우에는, 여기에서의 불요물의 제거작업은 완료된 것으로 하고, 다음에 제거대상이 되는 기판(3) 상의 필요 장소에 있어서 상기에서 설명한 불요물의 제거작업을 실시한다.
한편, 제1높이(H1)까지 제거헤드(9)를 하강시켜서 불요물이 제거되지 않은 것이 판명되었을 경우에는, 그 후에 제거헤드(9)를 제1높이(H1)보다 낮은 제2높이(H2)까지 하강시킴으로써 불요물의 제거작업을 실시하고, 그 후에 볼(2)을 다시 필요 장소(3A)에 재탑재하는 리페어 작업을 실시하도록 되어 있다.
이러한 본 실시예에 의하면, 기판(3) 상의 탑재미스 볼(2X)이나 먼지(4) 등의 불요물의 높이정보를 얻기 위한 센서 등의 특별한 구성을 설정하지 않고, 본래에 제거할 필요가 없는 양품 볼(2)의 제거를 가급적 억제할 수 있다. 그에 따라 본 실시예에 의하면, 종래와 비교하여 기판(3)으로부터 불요물을 제거하기 위한 작업시간을 단축시키는 것이 가능하다.
또 상기 실시예에 기재한 기판(3)은, 일반적인 전자회로기판이나 웨이퍼를 포함하는 것이다. 또한 기판으로서는, 반드시 전자회로가 형성되어 있을 필요는 없고, 도전성 입자를 탑재할 필요가 있는 판 모양의 것이라면 무엇이든지 좋다. 또한 웨이퍼가 아니라 기반(基盤)이어도 좋다.
또한 상기 실시예에 있어서는, 도전성 입자로서 구(球) 모양의 볼(2)을 상정하고 있지만, 도전성 입자로서는 원기둥 모양의 핀이어도 좋다.
또한 제거헤드(9)로서는, 상기 실시예와는 달리 흡인노즐을 사용하는 방식이더라도 좋다.
또한 상기 실시예에 있어서는, 처리영역(A)의 테이블(7) 상에 재치된 기판(3)을 카메라(13)로 촬영하고, 이 카메라(13)로 촬영한 화상을 기초로 하여, 기판(3) 상에 탑재미스 볼(2X)이나 먼지(4) 등의 불요물이 있는 것을 검출하고 있지만, 상기 특허문헌1에 있는 바와 같이 도시하지 않은 탑재장치측의 검사장치의 카메라에 의하여 사전에 기판을 촬영하고, 그 촬영된 화상을 기초로 하여 기판(3) 상에 불요물이 있는 것을 검출한 후에, 상기에서 설명한 요령으로 불요물 제거장치(1)에 의하여 불요물을 제거하도록 하여도 좋다.
1 : 도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치
2 : 볼(도전성 입자)
2X : 탑재미스 볼
3 : 기판
4 : 먼지
7 : 테이블
9 : 제거헤드
13 : 카메라
15 : 이동기구
16 : 제어수단
24 : 제1승강기구
H1 : 제1높이
H2 : 제2높이

Claims (2)

  1. 상면(上面)의 소정 장소에 복수의 도전성 입자(導電性 粒子)가 탑재된 기판이 재치(載置)되는 테이블(table)과, 테이블에 재치된 기판을 상방으로부터 촬영하는 카메라(camera)와, 테이블에 재치된 기판 상의 불요물(不要物)을 지지하여 제거하는 제거헤드(除去head)와, 상기 제거헤드와 테이블 상의 기판을 상대적으로 승강시키는 승강기구(昇降機構)와, 상기 테이블 상의 기판과 상기 제거헤드를 수평면에 있어서 상대이동시키는 이동기구(移動機構)와, 상기 카메라로 촬영된 기판의 화상(畵像)을 기초로 하여 상기 승강기구 및 이동기구의 작동을 제어하여, 상기 제거헤드에 기판 상의 불요물을 지지시켜서 제거하는 제거동작을 실행시키는 제어수단을 구비한 도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치에 있어서,
    상기 제거동작은, 상기 제거헤드를 기판 상의 필요 위치에 있어서의 소정의 제1높이로 이동시키는 제1동작과, 상기 제거헤드를 상기 제1높이보다 낮은 제2높이까지 이동시키는 제2동작을 구비하고 있고,
    상기 제어수단은, 상기 제거헤드에 의한 제1동작을 실행시키고, 그 후에 카메라로 촬영된 기판의 화상을 기초로 하여 상기 제1동작에 의하여 불요물이 기판 상으로부터 제거된 것인지 아닌지를 판정하고, 제1동작에 의하여 불요물이 제거되지 않은 경우에는, 제거헤드에 의한 상기 제2동작을 실행시키는 것을 특징으로 하는 도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1높이는, 기판의 상면으로부터 그 기판에 양호하게 탑재된 도전성 입자의 정상부보다 높은 높이로 되어 있고, 상기 제2높이는, 기판의 상면으로부터 그 기판에 양호하게 탑재된 도전성 입자의 정상부보다 낮은 높이인 것을 특징으로 하는 도전성 입자 탑재기판의 불요물 제거장치.
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