KR20090129721A - Method and apparatus for mounting conductive balls - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 피탑재물 상에 소정의 패턴으로 형성되어 있는 탑재 지점에 맞추어 관통구멍이 형성된 배열 마스크를 이용하여 도전성 볼을 피탑재물의 탑재 지점에 탑재하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for mounting a conductive ball to a mounting point of a mounted object using an array mask in which through holes are formed in accordance with mounting points formed in a predetermined pattern on the mounted object.
피탑재물 상에 소정의 패턴으로 형성되어 있는 탑재 지점에 맞추어 관통구멍이 형성된 배열 마스크를 이용하여 도전성 볼을 피탑재물의 탑재 지점에 탑재하는 장치나 방법으로서, 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 다수의 도전성 볼을 수용하는 볼 저장부가 배열 지그 상을 이동함으로써, 도전성 볼을 배열하는 장치나 방법이 존재하였다.An apparatus or method for mounting a conductive ball at a mounting point of a mounted object using an array mask in which through-holes are formed in accordance with a mounting point formed in a predetermined pattern on the mounted object. An apparatus and a method for arranging conductive balls existed by moving the ball storage portion accommodating the conductive balls on the array jig.
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 도전성 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치에서 채용되는 볼 컵의 이동에 의한 낙하 방식에서는, 어떻게 해도 볼 컵과 배열 마스크 사이에 도전성 볼이 끼이게 되었다. 또한, 도전성 볼의 직경이 작아지면 작아질수록 볼 컵과 배열 마스크 사이의 간극, 배열 마스크의 평탄도, 볼 컵의 수평 이동 등에 더 높은 정밀도가 요구되며, 정밀도가 나쁘면 볼 컵과 배열 마스크 사이에서 도전성 볼이 빠져나와 낙하할 수 없게 될 위험도 있었다.However, in the fall method by the movement of the ball cup employ | adopted by the mounting method of the electroconductive ball and the mounting apparatus of
그래서, 도전성 볼이 끼이는 것을 방지하기 위해서, 특허 문헌 2에 기재된 바와 같이, 볼 컵(특허 문헌 2에서는 통 부재)의 수평 이동 중에 공기의 흐름에 의해 볼 컵 내의 볼 집합체가 볼 컵에 접촉하지 않도록 하는 장치 및 방법이 제공되었다.Thus, in order to prevent the conductive balls from being pinched, as described in
그러나, 도전성 볼의 집합체가 볼 컵에 접촉하지 않도록 볼 컵을 이동시켜야 하기 때문에, 볼 컵의 이동 속도를 너무 고속으로는 할 수 없고, 이 때문에 탑재 공정에 필요한 시간이 길어진다고 하는 문제가 있었다. 또한, 배열 마스크와 볼 컵 사이로부터 유입되는 기류를 고속도로 하는 방법도 생각할 수 있지만, 유입 기류의 속도를 높이면 도전성 볼이 배열 마스크 상에 집합되지 않고, 볼 컵 내에서 날아 오르게 되어 탑재 위치로부터 이탈하는 경우가 있었다.However, since the ball cup must be moved so that the aggregate of the conductive balls does not come into contact with the ball cup, there is a problem that the moving speed of the ball cup cannot be made too high, and hence the time required for the mounting step becomes long. In addition, a method of flowing the airflow flowing in between the array mask and the ball cup is conceivable. However, if the speed of the inflow airflow is increased, the conductive balls are not collected on the array mask, but are blown up in the ball cup and are separated from the mounting position. There was a case.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2006-318994호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-318994
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2006-73999호 공보[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-73999
본 발명은, 도전성 볼을 배열 마스크의 관통구멍으로 낙하시켜 피탑재물 상에 탑재하는 데 있어서, 도전성 볼을 배열 마스크 위쪽에 존재하는 볼 흡착체에 흡착시킴으로써, 볼 컵이나 볼 흡착체의 이동에 의해 이들과 배열 마스크 사이에 도전성 볼이 끼이는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다. 이에 따라 도전성 볼을 공급하는 볼 컵의 이동 속도를 높여 생산성의 향상에 기여한다.In the present invention, the conductive balls are dropped into the through-holes of the array mask to be mounted on the mounted object. The conductive balls are adsorbed to the ball adsorbents located above the array masks, thereby moving the ball cups or the ball adsorbents. This aims to prevent the conductive balls from being pinched between them and the array mask. Thereby, the movement speed of the ball cup which supplies an electroconductive ball is raised and it contributes to the improvement of productivity.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 피탑재물 상에 소정의 패턴으로 형성되어 있는 탑재 지점에 맞추어 관통구멍이 형성된 배열 마스크를 이용하여 도전성 볼을 피탑재물의 탑재 지점에 탑재하는 도전성 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치에 다음 수단을 채용한다.In order to solve the above problem, the present invention provides a mounting of a conductive ball for mounting a conductive ball to a mounting point of a mounted object using an array mask in which through holes are formed in accordance with mounting points formed in a predetermined pattern on the mounted object. The following means are employ | adopted for a method and a mounting apparatus.
첫 번째로, 배열 마스크의 위쪽에 설치되고 진공원과 접속되어 하면에 도전성 볼을 흡착시킬 수 있는 볼 흡착체를 구비한다.First, a ball adsorbent is provided above the array mask and connected to a vacuum source so as to adsorb conductive balls on the lower surface thereof.
두 번째로, 진공원에 의한 볼 흡착체의 흡인 상태를 ON 및 OFF 사이에서 전환하는 진공 전환 수단을 구비한다.Second, vacuum switching means for switching the suction state of the ball adsorbent by the vacuum source between ON and OFF is provided.
세 번째로, 진공 전환 수단에 의해 볼 흡착체의 흡인 상태를 ON으로 하여 볼 흡착체 아래쪽에 존재하는 도전성 볼을 볼 흡착체에 흡착시킨 후, 볼 흡착체의 흡인 상태를 OFF로 하여 볼 흡착체에 흡착되었던 도전성 볼을 낙하시킴으로써, 도전성 볼을 피탑재물 상에 탑재한다.Thirdly, the suction state of the ball adsorbent is turned ON by the vacuum switching means to adsorb conductive balls existing under the ball adsorbent to the ball adsorbent, and then the suction state of the ball adsorbent is turned OFF and the ball adsorbent is turned off. The conductive ball is mounted on the mounted object by dropping the conductive ball that has been adsorbed onto the substrate.
예컨대, 본 발명은 이하의 관점을 들 수 있다.For example, the present invention includes the following aspects.
본 발명의 제1 관점에서는, 피탑재물 상에 소정의 패턴으로 형성되어 있는 탑재 지점에 맞추어 관통구멍이 형성된 배열 마스크를 이용하여 도전성 볼을 피탑재물의 탑재 지점에 탑재하는 도전성 볼의 탑재 방법에 있어서, 도전성 볼을 유지할 수 있는 볼 유지체를 구비하고, 도전성 볼을 흡인하는 볼 흡인 유닛을 배열 마스크의 위쪽에 설치하는 공정과, 볼 흡인 유닛 아래쪽에 존재하는 도전성 볼을 흡인하는 공정과, 도전성 볼을 흡인하면서 볼 유지체의 하면에 유지하는 공정과, 도전성 볼을 유지하는 공정 후, 볼 유지체에 유지된 도전성 볼을 피탑재물로 낙하시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 볼의 탑재 방법을 제공한다.In a first aspect of the present invention, in a method of mounting a conductive ball, a conductive ball is mounted at a mounting point of a mounted object using an array mask in which a through hole is formed in accordance with a mounting point formed in a predetermined pattern on the mounted object. A process for providing a ball holding unit capable of holding a conductive ball, a ball suction unit for sucking conductive balls above an array mask, a step for sucking conductive balls existing under the ball suction unit, and conductivity A step of holding the ball on the lower surface of the ball holder while sucking the ball; and a step of dropping the conductive ball held on the ball holder to the object after the step of holding the conductive ball. Provide a method.
본 발명의 제2 관점에서는, 볼 흡인 유닛은, 볼 흡인 유닛에 의한 도전성 볼의 흡인의 ON 및 OFF를 전환하는 전환 수단에 접속되어 있고, 전환 수단이 ON으로 전환되었을 때, 도전성 볼을 흡인 및 유지하는 공정이 행해지며, 전환 수단이 OFF로 전환되었을 때, 도전성 볼을 낙하시키는 공정이 행해지는 것을 특징으로 한다.In the second aspect of the present invention, the ball suction unit is connected to switching means for switching ON and OFF of suction of the conductive ball by the ball suction unit, and when the switching means is switched ON, suction and The holding step is performed, and when the switching means is switched off, the step of dropping the conductive balls is characterized.
본 발명의 제3 관점에서는, 전환 수단을 ON으로 하여 볼 흡인 유닛과 배열 마스크 사이에 기체 유통로를 형성하는 공정을 더 포함하고, 기체 유통로로부터 기체를 유입시킴으로써 도전성 볼을 흡인 및 유지하는 공정을 행하는 것을 특징으로 한다.In a third aspect of the present invention, the method further includes a step of forming a gas flow path between the ball suction unit and the array mask by turning on the switching means, and sucking and holding the conductive ball by introducing gas from the gas flow path. It is characterized by performing.
본 발명의 제4 관점에서는, 도전성 볼을 흡인하는 공정 내지 도전성 볼을 낙하시키는 공정을 복수 회 반복하는 것을 특징으로 한다.In a 4th viewpoint of this invention, the process of sucking a conductive ball or the process of dropping a conductive ball is repeated multiple times.
본 발명의 제5 관점에서는, 도전성 볼을 낙하시키는 공정에 의해 피탑재물 상으로의 탑재 동작이 종료된 후, 도전성 볼을 흡인 및 유지하는 공정을 행하여 배열 마스크 상의 도전성 볼을 회수하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the fifth aspect of the present invention, after the mounting operation on the mounted object is finished by the step of dropping the conductive ball, the step of collecting and holding the conductive ball is performed to recover the conductive ball on the array mask. It is characterized by including.
본 발명의 제6 관점에서는, 도전성 볼의 탑재 장치로서, 소정의 패턴으로 형성되어 있는 탑재 지점을 구비하는 피탑재물과, 피탑재물 상에 설치되고, 탑재 지점에 맞추어 관통구멍이 형성된 배열 마스크와, 배열 마스크의 위쪽에 설치되고, 도전성 볼을 흡인하는 볼 흡인 유닛과, 볼 흡인 유닛에 포함되고, 하면에 도전성 볼을 유지할 수 있는 볼 유지체와, 볼 흡인 유닛에 접속되어 볼 흡인 유닛에 도전성 볼을 흡인시키는 진공원과, 볼 흡인 유닛에 의한 도전성 볼의 흡인의 ON 및 OFF를 전환하는 전환 수단을 포함하며, 전환 수단은 도전성 볼의 흡인을 ON으로 하여 볼 흡인 유닛 아래쪽에 존재하는 도전성 볼을 흡인하여 볼 유지체에 유지시키고, 도전성 볼의 흡인을 OFF로 하여 볼 유지체에 유지되어 있던 도전성 볼을 피탑재물 상에 낙하시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도전성 볼의 탑재 장치를 제공한다.In the sixth aspect of the present invention, as a mounting apparatus for a conductive ball, a mounted object having a mounting point formed in a predetermined pattern and an array mask provided on the mounted object and having through holes formed in accordance with the mounting point. And a ball suction unit which is provided above the array mask and sucks the conductive balls, a ball retainer which is included in the ball suction unit and can hold the conductive balls on the lower surface, and which is connected to the ball suction unit. A vacuum source for sucking the conductive balls, and switching means for switching ON and OFF of suction of the conductive balls by the ball suction unit, wherein the switching means are conductive which are present under the ball suction unit by turning on suction of the conductive balls. The ball is sucked and held in the ball holder, the suction of the conductive ball is turned OFF, and the conductive ball held in the ball holder is dropped onto the mounted object. It provides a conductive ball mounting apparatus characterized by.
본 발명의 제7 관점에서는, 볼 흡인 유닛은 케이싱을 더 포함하고, 볼 유지체는 케이싱의 하면에 설치되는 것을 특징으로 한다.In a seventh aspect of the present invention, the ball suction unit further includes a casing, and the ball holder is provided on the lower surface of the casing.
본 발명의 제8 관점에서는, 볼 흡인 유닛은, 내부 공간을 갖고 하단면이 개구부가 되는 볼 컵 내에 설치되는 것을 특징으로 한다.In the eighth aspect of this invention, a ball suction unit is provided in the ball cup which has an inner space and a lower end surface becomes an opening part.
본 발명의 제9 관점에서는, 볼 컵은 도전성 재료로 이루어져 접지되어 있는 것을 특징으로 한다.In a ninth aspect of the present invention, the ball cup is made of a conductive material and grounded.
본 발명의 제10 관점에서는, 전환 수단은 도전성 볼의 흡인의 ON/OFF를 복수 회 반복하는 것을 특징으로 한다.In a tenth aspect of the present invention, the switching means repeats ON / OFF of suction of the conductive balls a plurality of times.
본 발명의 제11 관점에서는, 볼 흡인 유닛은 도전성 볼의 흡인을 ON으로 한 상태에서 배열 마스크의 상면을 따라 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.In the eleventh aspect of the present invention, the ball suction unit is configured to be movable along the upper surface of the array mask in a state in which suction of the conductive balls is turned ON.
본 발명의 제12 관점에서는, 볼 흡인 유닛을 진동시키는 진동 수단을 설치한 것을 특징으로 한다.In a twelfth aspect of the present invention, there is provided a vibration means for vibrating the ball suction unit.
본 발명의 제13 관점에서는, 볼 유지체는, 기체를 통과시킬 수 있고, 도전성 볼을 통과시킬 수 없도록 구성된 망으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a thirteenth aspect of the present invention, the ball holder is made of a network configured to allow gas to pass therethrough and to not allow conductive balls to pass therethrough.
본 발명의 제14 관점에서는, 볼 유지체는 볼 흡인 유닛의 내부를 상부 공간과 하부 공간으로 구획되는 것을 특징으로 한다.In a fourteenth aspect of the present invention, the ball retainer is partitioned into an upper space and a lower space inside the ball suction unit.
본 발명의 제15 관점에서는, 볼 흡인 유닛의 하부 공간에 접속되고, 도전성 볼을 공급하는 볼 공급로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In a fifteenth aspect of the present invention, the apparatus further includes a ball supply path connected to the lower space of the ball suction unit and supplying conductive balls.
본 발명의 제16 관점에서는, 볼 흡인 유닛의 상부 공간과 진공원을 접속하는 흡인 통로를 형성한 것을 특징으로 한다.In a sixteenth aspect of the present invention, a suction passage for connecting the upper space of the ball suction unit and the vacuum source is formed.
본 발명은 진공 전환 수단에 의해 볼 흡착체의 흡인 상태를 ON으로 하여 볼 흡착체 아래쪽에 존재하는 도전성 볼을 볼 흡착체에 흡착시킨 후, 볼 흡착체의 흡인 상태를 OFF로 하여 볼 흡착체에 흡착되어 있던 도전성 볼을 낙하시킴으로써, 도전성 볼을 탑재하고 있기 때문에, 볼 흡착체나 그것에 부속되는 볼 컵 등과 배열 마스크 사이에 도전성 볼이 끼이는 것을 방지할 수 있게 되었다. 그 결과, 볼 흡착체나 볼 컵 등의 이동 속도를 높여 생산성의 향상을 도모할 수 있게 되었다.According to the present invention, the suction state of the ball adsorbent is turned ON by the vacuum switching means to adsorb conductive balls existing under the ball adsorbent to the ball adsorbent, and then the suction state of the ball adsorbent is turned OFF to the ball adsorbent. By dropping the conductive ball that has been adsorbed, since the conductive ball is mounted, the conductive ball can be prevented from being caught between the ball adsorbent, the ball cup attached thereto, and the array mask. As a result, the movement speed of a ball adsorption body, a ball cup, etc. can be raised and productivity improvement can be aimed at.
이하, 도면에 따라 실시예와 함께 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 발명에 있어서, 도전성 볼의 피탑재물로서는, 반도체 웨이퍼(이후, 단순히 웨이퍼라 표기함)나, 전자(電子) 회로 기판이나 세라믹 기판 등이 있고, 이들의 도전성 볼의 탑재 지점으로서 전극이 형성되어 있다. 실시예에서, 도전성 볼은 솔더볼(1)로 하고, 피탑재물은 웨이퍼(2)로 하는 솔더볼 마운터(solder ball mount)를 이용한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with an Example according to drawing. In the present invention, the target object of the conductive ball includes a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer), an electronic circuit board, a ceramic substrate, and the like, and electrodes are formed as mounting points of the conductive balls. It is. In an embodiment, a conductive ball is used as the
솔더볼 마운터는 일반적으로 반입용의 웨이퍼 수용부, 플럭스 인쇄부, 볼 탑재부, 반출용의 웨이퍼 전달부를 구비하고 있지만, 본 발명에 따른 도전성 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치는 볼 탑재부에 관한 것이다.The solder ball mounter generally includes a wafer receiving portion for carrying in, a flux printing portion, a ball mounting portion, and a wafer transfer portion for carrying out, but the conductive ball mounting method and mounting apparatus according to the present invention relate to a ball mounting portion.
본 발명의 볼 탑재부(100)의 일례를 도 1에 도시한다. 볼 탑재부(100)에는 솔더볼 공급 장치(4)와, 웨이퍼(2) 상의 전극의 패턴에 맞추어 배열된 관통구멍(31)이 형성된 볼 배열 마스크(3)와, 솔더볼(1)을 관통구멍(31)으로 낙하시키기 위한 볼 저장부(50)와, 볼 저장부(50)의 구동 기구가 존재한다. 볼 저장부(50)는 볼 흡인 유닛의 일례로서 기능한다.An example of the
실시예에 있어서, 볼 배열 마스크(3)의 두께는 공급되는 솔더볼(1)의 직경과 대략 동등하며, 관통구멍(31)의 직경은 솔더볼의 직경보다 약간 크게 형성되어 있다. 단, 관통구멍(31)은, 볼 배열 마스크(3)에, 웨이퍼(2)에 인쇄된 플럭스가 부착되지 않도록 하부의 개구 직경을 상부의 개구 직경보다도 크게 하고 있다. 이러한 개구 직경의 확대 대신에, 볼 배열 마스크(3)와 웨이퍼(2)의 사이에 플럭스 부착 방지 간극을 형성하여도 좋다. 또한, 볼 배열 마스크(3)는 형틀(33) 상으로 확장되어 프레임 등의 고정부에 유지되어 있다.In the embodiment, the thickness of the
(제1 실시예)(First embodiment)
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 볼 컵(5)은 내부 공간을 갖고, 하단면이 개구부(51)가 되며, 내부 공간은 볼 유지체로서의 볼 흡착체(52)에 의해 상부 공간(53)과 하부 공간(54)으로 구획되어 있다. 이 때문에, 볼 흡착체(52)의 부착 위치보다 위쪽인 볼 컵(5)의 상부가 볼 흡착체(52)의 케이싱(66)으로 되어 있다. 환언하면, 볼 흡착체(52)는 케이싱(66)의 하면에 설치된다. 제1 실시예에서는, 볼 컵(5), 볼 흡착체(52), 케이싱(66)에 의해 볼 흡인 유닛으로서의 볼 저장부(50)가 구성된다. 볼 흡착체(52)는 솔더볼(1)을 통과시키지 않고, 기체를 통과시킬 수 있는 스테인레스 메쉬 등의 철망으로 제작되어 있다. 또한, 볼 컵(5)은 도시한 실시예에서는 1개의 직사각형의 것이지만, 그 수나 형상 및 크기는 피탑재물인 웨이퍼(2)의 형상이나 탑재 효율을 고려하여 정해진다. 예컨대, 하단의 개구부(51)를 원형으로 할 수도 있고, 볼 흡착체(52)를 구비한 볼 컵(5)을 복수 설치할 수도 있다. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the
볼 컵(5)의 상부 공간(53)은, 전환 수단(진공 전환 수단)으로서의 전자(電磁) 개폐 밸브(57)와 기체의 압력이나 유량을 조절할 수 있는 레귤레이터(58)를 통해 흡인 통로(55)에 의해 진공원(59)에 접속되어 있고, 볼 배열 마스크(3)와의 사이에서 도 2의 화살표로 도시한 바와 같은 기체 유통로를 형성하고 있다. 또한, 진공원에 의한 볼 컵(5) 내의 흡인 상태의 ON 및 OFF를 전환하는 전환 수단으로서의 전자 개폐 밸브(57)를 개방함으로써 볼 컵(5) 내의 흡인 상태를 ON으로 하여 볼 컵(5) 아래쪽에 존재하는 솔더볼(1)을 볼 흡착체(52)에 흡착시킨 후, 전자 개폐 밸브(57)를 폐쇄함으로써 볼 컵(5) 내의 흡인 상태를 OFF로 하여 볼 흡착체(52)에 흡착되어 있던 솔더볼(1)을 낙하시킴으로써, 솔더볼(1)을 웨이퍼(2)에 탑재한다. 환언하면, 전자 개폐 밸브(57)는 솔더볼(1)의 흡인의 ON 및 OFF를 전환할 수 있고, 솔더볼(1)의 흡인을 ON으로 하여 볼 컵(5) 아래쪽에 존재하는 솔더볼(1)을 흡인하면서 볼 흡착체(52)의 하면에 유지시키며, 그 후, 솔더볼(1)의 흡인을 OFF로 하여 볼 흡착체(52)에 유지되어 있던 솔더볼(1)을 웨이퍼로 낙하시킴으로써, 솔더볼(1)을 웨이퍼(2)에 탑재한다.The
또한, 볼 컵(5) 및 볼 흡착체(52)는 도전성 재료로 구성되고, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 어스(60; earth)에 의해 접지되어 있다. 이에 의해, 정전기를 띤 솔더볼(1)이 볼 컵(5)의 내면이나 볼 흡착체(52)에 부착되는 것을 방지하고 있다. 또한, 볼 컵(5)의 외측에는 미소한 진동을 볼 컵(5)에 부여하는 바이브레이터(61)가 부착되어 있고, 적어도 볼 컵(5) 내의 흡인 상태가 OFF일 때에 진동하며, 볼 컵(5)에 부착되어 있는 볼 흡착체(52)에 진동을 전달하여 솔더볼(1)의 낙하를 촉진하도록 되어 있다.The
솔더볼 공급 장치(4)는 볼 공급로(56)를 통해 다수의 솔더볼(1)을 저장한 볼 호퍼로부터 볼 컵(5)으로 공급한다. 볼 공급로(56)는 볼 컵(5)의 하부 공간(54)으로 연결되고, 볼 흡착체(52)의 아래쪽으로 솔더볼(1)을 공급한다. 또한, 볼 호퍼는 솔더볼(1)의 사이즈와 재료에 따라 교환된다.The solder
볼 컵(5)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동하여 웨이퍼(2)의 전면을 커버한다. 이 볼 컵(5)의 수평면에서의 이동 수단이 되는 이동 유닛(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 X축 구동 기구 및 Y축 구동 기구를 구비하고 있고, 이 이동 유닛은 X축의 구동 모터(13)로 회전하는 볼 나사(14)에 의해 X축 가이드(11)를 따라 X축 방향으로 이동하며, Y축의 구동 모터(15)로 회전하는 볼 나사(16)에 의해 Y축 가이드(12)를 따라 Y축 방향으로 이동한다.The
볼 컵(5)의 승강 장치(18)는, 이동 유닛(10)에 장비된 Z축의 구동 모터(17)에 의해 회전하는 볼 나사에, 볼 컵(5)이 장착된 승강 베이스를, 너트 부재를 통해 부착하고, 이 승강 베이스가 가이드 레일을 따라 상하로 이동함으로써 볼 컵(5)을 상하로 이동시키도록 되어 있다. 또한, 볼 컵(5)의 하단과 볼 배열 마스크(3)의 상면 사이의 간극은 볼 흡착 동작시에 소정의 기체류가 얻어지는 간극이라면 솔더볼(1)의 직경보다 커도 좋다. 또한, 솔더볼 공급 장치(4)는 볼 컵(5)과 일체로 이동하며, 볼 컵(5) 내에 솔더볼(1)을 공급하도록 되어 있지만, 볼 컵(5)과는 별도로 설치하여도 좋고, 또한, 볼 컵(5)의 외측의 볼 배열 마스크(3) 상에 솔더볼(1)을 일단 공급하여, 그 솔더볼(1)을 볼 흡착체(52)로 흡착시키면서 볼 컵(5)을 이동시킴으로써 솔더볼(1)을 탑재 위치에 공급하는 것도 가능하다.The lifting
이하, 제1 실시예의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 웨이퍼(2)가 볼 탑재부로 이송되기 전 공정으로서, 플럭스 인쇄부에서 웨이퍼(2) 상의 볼 탑재 지점에는 미리 플럭스가 도포되어 있다.The operation of the first embodiment will be described below. First, as a step before the
웨이퍼(2)가 볼 탑재부로 이송되면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이 퍼를 올려놓는 스테이지(6)에 웨이퍼(2)가 놓여지고, 이 웨이퍼(2) 상에 볼 배열 마스크(3)가 배치된다. 또한, 실시예에서는 볼 배열 마스크(3)의 관통구멍(31)의 형상에 의해 플럭스가 볼 배열 마스크(3)에 부착되지 않도록 되어 있기 때문에, 볼 배열 마스크(3)와 웨이퍼(2)는 접촉하고 있지만, 상하간의 간극에 의해 플럭스의 부착 방지를 행하고자 하는 경우에는 양자가 접촉되지 않는다.When the
다음에 전환 수단으로서의 전자 개폐 밸브(57)를 개방하여 볼 컵(5) 내의 흡인 상태를 ON으로 하여, 이동 유닛(10)에 의해 볼 컵(5)을 최초의 탑재 위치로 이동시킨다. 볼 컵(5) 내의 흡인 상태를 ON으로 함으로써 볼 컵(5)과 볼 배열 마스크(3) 사이에는 도 2의 화살표로 도시되는 기체 유통로가 형성된다. 이 흡인력에 의해 볼 컵(5) 아래쪽에 존재하는 솔더볼(1)은 부상하여 볼 흡착체(52)에 흡착된다. 이 상태가 볼 컵(5)의 이동 가능 상태이다. 흡인 상태가 OFF인 상태에서는, 볼 컵(5)을 이동시키지 않는다.Next, the
볼 컵(5)이 최초의 탑재 위치로 이동한 후, 전자 개폐 밸브(57)를 폐쇄하여 볼 컵(5) 내의 흡인 상태를 OFF로 하고, 바이브레이터(61)를 진동시킨다. 흡인이 정지되면, 볼 컵(5)은 대기에 개방되기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이 볼 흡착체(52)에 부착되어 있던 솔더볼(1)이 낙하하여 볼 배열 마스크(3)의 관통구멍(31)으로 들어가 웨이퍼(2)에 탑재된다. 솔더볼(1)의 관통구멍(31)으로의 낙하, 즉 웨이퍼(2)로의 탑재를 확실하게 하기 위해서는, 흡인 상태 ON(흡인)과 OFF(정지)를 복수회 반복[환언하면, 솔더볼(1)의 흡인의 ON/OFF를 복수 회 반복]하고, 바이브레이터(61)는 전자 개폐 밸브(57)의 개폐에 맞추어 진동의 정지와 발생을 반복한다.After the
또한, 볼 흡착체(52)는 볼 배열 마스크(3)의 위쪽에 배치되어 있기 때문에, 흡착된 솔더볼(1)은 위치 에너지를 갖게 되고, 솔더볼(1)이 플럭스 상에 낙하했을때에 전극과 밀착하게 된다.In addition, since the ball adsorbent 52 is disposed above the
탑재 완료 후, 전환 수단에 의해 볼 컵(5) 내의 흡인 상태를 ON으로 하여, 재차 흡인을 행한다. 웨이퍼(2)에 탑재된 솔더볼(1)은 플럭스와 접촉하여 점착력이 생겨서 상승하지 않고, 플럭스에 접촉하지 않은 솔더볼(1)은 전부 빨아 올려져 부상하여, 볼 흡착체(52)에 흡착되게 된다. 이 상태에서 볼 컵(5)은 다음 탑재 위치로 이동한다. 또한, 다음 탑재 위치로의 이동은 볼 컵(5)의 흡인 상태를 ON으로 하는 것과 동시에 시작하여도 좋다.After completion of mounting, the suction state in the
최후의 탑재 위치에서의 탑재 동작을 완료하면, 볼 컵(5)으로부터 빠져나와 볼 배열 마스크(3) 위에 산란(散亂)되어 있는 솔더볼(1)을 회수한다. 구체적으로는, 흡인 상태의 볼 컵(5)을 볼 배열 마스크(3) 상면을 따라 이동시킨다. 이에 의해 솔더볼을 용이하게 회수할 수 있지만, 전용 흡인 회수 수단을 설치하여도 좋다.When the mounting operation at the last mounting position is completed, the
또한, 상기 제1 실시예에서는, 볼 흡착체(52)의 흡인 상태의 OFF에 따라 대기에 개방되고, 솔더볼(1)이 바이브레이터(61)의 진동을 받아 낙하하고 있지만, 흡인 상태를 OFF로 한 후, 흡인 통로(55)를 통해 가압하여 강제적으로 솔더볼(1)을 낙하시켜도 좋다.In addition, in the first embodiment, the ball is opened to the atmosphere in accordance with the OFF state of the suction state of the ball adsorbent 52, and the
(제2 실시예)(2nd Example)
도 4에 본 발명의 제2 실시예를 도시한다. 제1 실시예에서의 볼 컵(5)의 개구부(51)의 하단면은 볼 배열 마스크(3)와 평행한 평면 형상으로 형성되어 있고, 볼 흡착 동작시에 볼 컵(5)의 하단면과 볼 배열 마스크(3)의 상면의 사이에 소정의 기체류를 얻을 수 있는 간극이 형성되는 위치에 볼 컵(5)을 배치하고 있지만, 도 4에 도시된 제2 실시예에서는, 볼 컵(5)의 개구부(51)의 하단면에 기체류를 얻을 수 있는 슬릿(62)을 형성한 것이다. 이 슬릿(62)은 개구부(51)에 방사형으로 형성되거나 한 방향으로 방향성을 게는 나선형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 슬릿(62)을 형성함으로써, 볼 컵(5)과 볼 배열 마스크(3)의 사이의 간극에서의 기체류의 흐름을 컨트롤할 수 있어, 볼 배열 마스크(3)의 부상(浮上)을 방지할 수 있다. 물론, 슬릿(62)의 크기에 따라 볼 컵(5)의 개구부(51)를 볼 배열 마스크(3)에 접촉시킬 수도 있다.4 shows a second embodiment of the present invention. The lower end surface of the
(제3 실시예)(Third Embodiment)
도 5에 본 발명의 제3 실시예를 도시한다. 제3 실시예에서는, 볼 흡착체(52)로부터 볼 배열 마스크(3)로 낙하하는 솔더볼(1)의 낙하 범위를 한정하기 위해서, 볼 컵(5)의 볼 흡착체(52)의 아래쪽에, 상부가 넓게 개구되고, 아래쪽이 탑재 범위에 맞추어 좁게 개구된 볼 가이드(63)를 설치하고 있다.5 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, in order to limit the falling range of the
(제4 실시예)(Example 4)
도 6에 본 발명의 제4 실시예를 도시한다. 제4 실시예에서는, 볼 컵(5) 내의 형상을 변경하여 볼 흡착체(52)를 탑재 범위에 맞추어 소형으로 하고 있다. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the shape in the
(제5 실시예)(Example 5)
도 7에 본 발명의 제5 실시예를 도시한다. 제5 실시예에서는, 볼 컵(5)을 덮는 기체 공급컵(64)을 기체 공급로(65)와 접속시켜 설치하고, 기체 공급로(65)로부 터, 공기나 질소 등의 기체를 공급한다. 예컨대, 질소를 공급하면, 솔더볼(1)의 산화 방지 효과를 얻을 수 있다. 또한, 기체 공급로(65)로부터의 기체 공급은, 볼 흡착체(52)의 흡인 상태가 ON일 때 공급이 ON으로 되고, 볼 흡착체(52)의 흡인 상태가 OFF일 때, 공급이 OFF로 되도록 컨트롤된다. 또한, 도 7에 있어서, 볼 컵(5) 및 기체 공급컵(64)의 중앙부를 관통하는 파이프가 솔더볼(1)의 볼 공급로(56)이다.7 shows a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the
(제6 실시예)(Example 6)
도 8에 본 발명의 제6 실시예를 도시한다. 제1 내지 제5 실시예는 볼 컵(5)을 구비한 것이지만, 도 8에 도시된 바와 같이 볼 컵(5)의 볼 흡착체(52)의 부착 위치보다 아래쪽 부분을 없애도 좋다. 즉 볼 컵(5) 대신에 케이싱(66)의 하단에 볼 흡착체(52)를 설치하여 케이싱(66)에 흡인 통로(55)가 접속되고, 볼 흡착체(52)에 의해 솔더볼(1)의 흡착을 행하는 것으로 할 수 있다. 도 8에 도시된 제6 실시예에서는, 볼 흡인 유닛으로서의 볼 저장부(50)는 케이싱(66)과 볼 흡착체(52)에 의해 구성되어 있고, 볼 흡착체(52)를 관통하여 볼 공급로(56)가 접속되며, 볼 흡착체(52) 아래쪽의 볼 배열 마스크(3) 상에 솔더볼(1)이 공급된다. 이와 같이 볼 컵(5)을 갖지 않는 제6 실시예에서는, 볼 흡착체(52)의 위치가 다른 실시예와 비교하여 볼 배열 마스크(7)에 가까운 위치에 설정되어 있다.8 shows a sixth embodiment of the present invention. The first to fifth embodiments are provided with the ball cups 5, but as shown in Fig. 8, the lower portion than the attachment position of the ball adsorbent 52 of the
(제7 실시예)(Example 7)
도 9에 본 발명의 제7 실시예를 도시한다. 제7 실시예도 제6 실시예와 마찬가지로, 볼 컵(5)의 볼 흡착체(52)의 부착 위치보다 아래쪽 부분을 없앤 것이다. 제7 실시예에서는, 볼 흡착체(52)를 덮고 볼 공급로(56)와 접속되어 있는 볼 공급 컵(67)이 장비되어 있다. 이 볼 공급컵(67)은 솔더볼(1)의 공급 기능과 함께 산란 방지의 기능도 갖고 있다. 또한, 도 9 중 도면 부호 68은 볼 흡착체(52)를 상하로 이동시키기 위한 승강 장치로서, 제7 실시예에서는 에어실린더가 이용되고 있다. 볼 흡착체(52)는 볼의 흡착시에는 볼 배열 마스크(3)에 가까운 아래쪽에 위치되고, 볼의 낙하시에는 솔더볼(1)에 위치 에너지를 부여하기 위하여 볼 배열 마스크(3)의 위쪽으로 상승시켜 위치되고 있다.9 shows a seventh embodiment of the present invention. Similarly to the sixth embodiment, the seventh embodiment removes a portion below the attachment position of the ball adsorbent 52 of the
도 1은 본 발명의 볼 탑재부 전체를 도시한 평면도 설명도.1 is a plan view illustrating the entire ball mounting portion of the present invention.
도 2는 제1 실시예에서의 도전성 볼을 흡착시킨 상태의 볼 컵의 설명도.2 is an explanatory view of a ball cup in a state in which conductive balls are adsorbed in the first embodiment.
도 3은 제1 실시예에서의 도전성 볼의 낙하 도중의 상태를 도시한 볼 컵의 설명도.3 is an explanatory view of a ball cup showing a state in which the conductive ball is dropped during the first embodiment.
도 4는 제2 실시예에서의 볼 컵을 도시한 설명도.4 is an explanatory diagram showing a ball cup in a second embodiment;
도 5는 제3 실시예에서의 볼 컵을 도시한 설명도.5 is an explanatory diagram showing a ball cup in a third embodiment;
도 6은 제4 실시예에서의 볼 컵을 도시한 설명도.6 is an explanatory diagram showing a ball cup in a fourth embodiment;
도 7은 제5 실시예에서의 볼 컵과 기체 공급컵의 관계를 도시한 설명도.7 is an explanatory diagram showing a relationship between a ball cup and a gas supply cup in a fifth embodiment;
도 8은 제6 실시예에서의 볼 흡착체의 설명도.8 is an explanatory diagram of a ball adsorbent in a sixth embodiment;
도 9는 제7 실시예에서의 볼 공급컵이 부착된 볼 흡착체의 설명도.9 is an explanatory diagram of a ball adsorbent with a ball supply cup in a seventh embodiment;
〈부호의 설명〉<Explanation of sign>
1 : 솔더볼1: solder ball
2 : 웨이퍼2: wafer
3 : 볼 배열 마스크3: ball array mask
4 : 솔더볼 공급 장치4: solder ball supply device
5 : 볼 컵5: ball cup
6 : 웨이퍼를 올려놓는 스테이지6: stage to put wafer
10 : 이동 유닛10: mobile unit
11 : X축 가이드11: X axis guide
12 : Y축 가이드12: Y axis guide
13, 15, 17 : 구동 모터13, 15, 17: drive motor
14, 16 : 볼 나사14, 16: ball screw
18 : 승강 장치18 lifting device
31 : 관통구멍31: through hole
33 : 형틀33: mold
50 : 볼 저장부50: ball storage unit
51 : 개구부51: opening
52 : 볼 흡착체52: ball adsorbent
53 : 상부 공간53: upper space
54 : 하부 공간54: lower space
55 : 흡인 통로55: suction passage
56 : 볼 공급로56: ball supply
57 : 전자 개폐 밸브57: solenoid valve
58 : 레귤레이터58: regulator
59 : 진공원59: vacuum source
60 : 어스60: Earth
61 : 바이브레이터61: vibrator
62 : 슬릿62: slit
63 : 볼 가이드63: Ball Guide
64 : 기체 공급컵64: gas supply cup
65 : 기체 공급로65 gas supply path
66 : 케이싱66: casing
67 : 볼 공급컵67: Ball Supply Cup
68 : 승강 장치68: lifting device
100 : 볼 탑재부100: ball mounting portion
Claims (16)
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