TW201414565A - 焊球印刷搭載裝置 - Google Patents

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Akio Igarashi
Ryosuke Mizutori
Masaru Mitsumoto
Naoki Ohdaira
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Hitachi Ltd
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Abstract

構成有：把基板搭載到具備平的面之第1搬送載具上，在助焊劑印刷機的印刷床台上、從助焊劑印刷機到第2搬送載具上、從第2搬送載具上到焊球印刷機的印刷床台上、從焊球印刷機到第3搬送載具上，使用複數具備有真空吸附墊之第1搬入機構、第1搬出機構、第2搬入機構、第2搬出機構來移載，對設在印刷床台上的基板的四個角落、及遮罩的四個角落之對位標記用搬送方向之前側與後側之個別的拍攝單元同時拍攝，來求出位置錯誤量。

Description

焊球印刷搭載裝置
本發明為有關用以印刷焊球到半導體基板的電極上之印刷機，特別是有關使印刷助焊劑之助焊劑印刷機與印刷焊球之焊球印刷機連動之焊球印刷搭載裝置。
在以往的焊球印刷搭載裝置中，助焊劑印刷機、或搭載焊球之植球機等做橫列配置，廣泛使用有以皮帶輸送機構進行各裝置間的基板的交接之方法。也在同樣的電子零件製造裝置，如於專利文獻1所記載，揭示有配置可以直線狀移動的皮帶輸送機構，把搭載在皮帶輸送機構上的電路基板交接到各裝置，在各個裝置進行處理之電子零件製造裝置。亦即，揭示有以一連貫從搭載到半導體晶片的基板上一直到半導體晶片的密封等為止的生產線來連續進行製造電子零件之電子零件的製造裝置。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開平11-121473號專利公報
於上述專利文獻1所記載的電子零件製造裝置，乃是為了進行電路基板的搬送使其在皮帶輸送機構上移動之構成，是有從輸送機構上到各裝置的電路基板的交接係使用設在裝置之升降機來進行之構成。在該方式中，於在皮帶上移動電路基板的期間，於皮帶輸送機構動作開始時或停止時力作用到基板，發生基板的位置錯誤。為防止此基板的位置錯誤，在各裝置開始處理前一定得要做基板對位的動作。
更進一步，如專利文獻1所記載的電子零件製造裝置，因為乃是把1個皮帶輸送機構架設到各裝置整體而搬送電路基板之構成的緣故。有產距時間長的裝置的話，變成配合該裝置而驅動皮帶輸送機，是難以縮短產距時間。
還有基板的厚度薄到0.5mm~0.1mm的話，於基板產生大的撓曲而無法進行利用皮帶輸送機構的搬送。還有，在基板中央設有防止撓曲的皮帶的話，因為在床台中央通過皮帶的緣故，是有無法進行精度良好的印刷等的問題。
在此，本發明的目的係解決上述課題，圖求裝置的小型化，同時可以搬送因簡單的動作而產生撓曲之薄的基板且可以精度良好地印刷必要的量的焊球之焊球印 刷裝置。
為了達成上述目的，在本發明中，其特徵在於具備：第1搬送部，係具備搭載基板並搬送到助焊劑印刷機之第1搬送載具；第1搬入機構，係設在第1搬送部的助焊劑印刷機側的上部，且設成在第1搬送載具上方可以移動在基板搬送方向上；第1搬出機構，係用以把用助焊劑印刷機印刷了助焊劑的基板移載到第2搬送載具；第2搬入機構，係從第2搬送載具移載到焊球印刷機；及第2搬出機構，係把填充了焊球的基板移載到第3搬送載具；對設在載置到助焊劑印刷機的印刷床台上的基板之4角落的對位標記、以及設在遮罩的4角落的對位標記，用設在第1搬入機構之拍攝單元、與設在第1搬出機構之拍攝單元，來同時拍攝，同時，把載置到焊球印刷機的印刷床台上之設在基板與遮罩之對位標記，用設在第2搬入機構與第2搬出機構之拍攝單元來拍攝，並以控制部求出位置錯誤量後，水平移動印刷床台而補正位置錯誤，並予以構成。
經由上述構成，不會有基板搬送時的基板的變形，即便朝印刷床台上的基板的交接也會平順，可以縮短有關印刷的時間，且可以進行精度良好的焊球印刷。
1‧‧‧第1搬送部
2‧‧‧第2搬送部
3‧‧‧第3搬送部
4‧‧‧助焊劑印刷機
5‧‧‧焊球印刷填充機
7‧‧‧基板
11‧‧‧第1搬送支架
12‧‧‧第1搬送載具
13‧‧‧無桿式氣壓缸
15‧‧‧線型軌條
16‧‧‧X方向基板定位機構
17‧‧‧Y方向基板定位機構
18‧‧‧調整螺絲
19‧‧‧驅動缸筒
19a‧‧‧基板落下防止板臂
22‧‧‧第2搬送載具
32‧‧‧第3搬送載具
40‧‧‧基板進行方向
41‧‧‧第1搬入機構
41a‧‧‧拍攝單元
42‧‧‧第1搬出機構
42a‧‧‧拍攝單元
43‧‧‧刷頭
44‧‧‧遮罩
45‧‧‧焊球填充頭
46‧‧‧印刷床台
51‧‧‧第2搬入機構
52‧‧‧第2搬出機構
72‧‧‧吸附墊支撐板
73‧‧‧吸附墊
74‧‧‧上下機構
80‧‧‧第1原圖清掃機
81‧‧‧清掃部
82‧‧‧捲繞滾筒
83‧‧‧捲出滾筒
90‧‧‧第2原圖清掃機
〔圖1〕為焊球印刷裝置之概略構成圖。
〔圖2〕為助焊劑印刷機與周邊機器之剖視圖。
〔圖3A〕為從上方看第1搬送部之圖。
〔圖3B〕為第1搬送部之剖視圖。
〔圖4A〕為第1搬送載具之剖視圖。
〔圖4B〕為第1搬送載具之剖視圖，且為在移載基板時之基板落下防止板臂動作的狀態。
〔圖5〕為用以說明焊球印刷裝置的動作之圖。
以下，使用圖面說明本發明。於圖1，表示本發明之焊球印刷搭載裝置之整體配置圖。於圖2表示助焊劑印刷部之概略構成。
如圖1所示本發明之焊球印刷搭載裝置，係把助焊劑印刷機4與焊球印刷機5配置成直線狀，同時由下述所構成：把印刷的基板搬送到助焊劑印刷機4之第1搬送部1、把用助焊劑印刷機4印刷了助焊劑的基板搬送到焊球印刷機5之第2搬送部2、以及把用焊球印刷機所印刷過的基板搬送到未圖示的檢查修理裝置或是平坦化熱處理爐之第3搬送部3。為了從第1搬送部1朝助焊劑印刷機4交接基板，設計成讓具備複數個吸附墊之第1搬入 機構41可以來往在第1搬送部1的上方部與助焊劑印刷機4。尚且，鄰接到第1搬入機構41，設有第1原圖清掃機80。還有，設有：用以從助焊劑印刷機4接收基板後把基板交接到第2搬送部2之第1搬出機構42、以及從第2搬送部2把基板交接到焊球印刷機5之第2搬入機構51。更進一步，設有：從焊球印刷機5接收基板，把基板交接到第3搬送部3之第2搬出機構52。還有，鄰接到第2搬入機構51，設有第2原圖清掃機90。更進一步，個別在第1搬入機構、第2搬入機構、及第1搬出機構、第2搬出機構的印刷機側設有用以檢測對位標記之拍攝單元41a、42a、51a、52a，且構成與第1、2搬入機構、第1、2搬出機構一起移動。構成在印刷對象之基板的4角落設有對位標記，以搬入機構及搬出機構的拍攝單元41a、42a、51a、52a同時檢測該標記及基板搬送方向之前後的標記來進行對位。
於圖2表示以助焊劑印刷機為中心之基板搬送的狀態。
搬入到第1搬送部1的基板7係移動在黑框箭頭40方向，藉由第1搬入機構41移載到助焊劑印刷機4的印刷床台46上。印刷床台46上的基板7係藉由拍攝單元41a與拍攝單元42a，拍攝設在基板7與遮罩44之對位標記，對位後印刷助焊劑。印刷結束的話利用第1搬出機構42，交接到第2搬送部2。第1搬送部1係構成在第1搬送支架11上第1搬送載具12利用線型軌條15與無桿式 氣壓缸13所構成的驅動部而可以移動在水平方向。設有用以把載置在該第1搬送載具12上而可以搬送的基板7，交接到印刷床台46上的第1搬入機構41。該第1搬入機構41係複數設置具有負壓的供給孔之複數個吸附墊73到吸附墊支撐板72。於第1搬送載具12的基板載置面設有複數個吸附孔，以供給負壓到吸附孔的方式來保持基板7，於搬送時防止基板7偏離。
還有，第1搬入機構41，係作為驅動裝置，於吸附墊支撐板72的上部連接設有利用缸筒所構成之吸附墊上下驅動機構74，使得吸附墊支撐板72可以上下移動。還有，於該第1搬入機構41，安裝用以檢測預先設在基板之對位標記的位置之拍攝單元41a，設成可以一起移動在水平方向。還有，設有鄰接到第1搬入機構41，清掃助焊劑印刷機的遮罩底面之第1原圖清掃機80。第1原圖清掃機80，係具有：由捲出滾筒83捲出清掃用布，經由清掃部81，捲繞到捲繞滾筒82之構成。該第1原圖清掃機80與拍攝單元41a係利用未圖示之缸筒做連結。第1原圖清掃機80係讓清掃部81一邊接觸到遮罩44底面一邊移動在基板搬送方向而進行清掃。印刷床台46，係構成：搭載基板7而可以上下移動，同時可以水平方向(XYθ方向)移動。尚且，構成：在印刷床台46之上設有遮罩44，搭載到印刷床台46的基板7係經由拍攝單元41a及拍攝單元42a檢測設在基板之4角落的對位標記進行對位後，印刷床台46上的基板7可以上升到接觸到遮 罩面的位置為止。亦即，構成用拍攝單元42a拍攝基板搬送方向前側的2點，用拍攝單元41a拍攝後側2點。尚且，設有定位止動件，使得在把基板7載置到印刷床台46前，可以以搬送部1大致定位X、Y方向，在移載到印刷床台時不會發生大的位置錯誤。
尚且，第1搬入機構41的X方向基板定位機構16及Y方向基板定位機構17的前端部，係亦可使用磁鐵等來可以簡單地安裝取下止動件，使得基板尺寸改變時位置可變。
設有用以於遮罩44的上方把供給到遮罩面上的助焊劑，透過遮罩44的開口部印刷到基板電極上之刷頭43。該刷頭43係把未圖示之聚胺甲酸酯橡膠等安裝到頭部安裝構件，可以上下移動。還有，更進一步頭部安裝構件設有以滾珠螺桿與驅動馬達所結構之頭部驅動機構，使得以在與基板搬送直角方向上(水平)進行往復動作。
尚且，在圖2說明使用助焊劑印刷機的基板交接的狀態，但焊球印刷機的周邊構成也是大致同樣的構成。但是，用以為了不同的印刷對象印刷助焊劑之刷頭43，與用以填充焊球之填充頭45的構造為不同。在此，省略說明關於刷頭43、及焊球填充頭45的詳細構成。
於圖3A、3B表示第1搬送部之概略構造，於圖4A、4B表示Y方向的剖面。把第1搬送載具12的基板搬送方向定為X軸方向、與基板搬送方向直角方向定為Y軸方向。
第1搬送部1，係利用下述所構成：第1搬送載具支架11與設在其之上的搭載基板7之第1載具部12、用以驅動第1載具部12之無桿式氣壓缸13、以及用以在第1搬入機構41交接基板時大致定出基板的搭載位置之一對X方向基板定位機構16及一對Y方向基板定位機構17。尚且，第2搬送部2及第3搬送部3也與第1搬送部1為大致同樣的構成。尚且，為了調整第1搬送載具12的停止位置，設有調整螺絲18。於第2搬送部2、第3搬送部3也設有同樣的停止位置調整止動件。
還有，如圖4A、4B所示，第1搬入機構41吸附保持基板7時，以具備了驅動缸筒19之基板落下防止板臂19a來保持基板7的下部，使得萬一基板掉落時在基板7不會有損害。
接著使用圖5(1)-(4)說明本裝置的動作。
圖5的(1)係表示以助焊劑印刷機4及焊球印刷機5進行助焊劑的印刷及焊球的印刷(填充)時之各部的狀態。
第1搬送部1的第1搬送載具12，係搭載基板7移動在助焊劑印刷機4的方向。此時第1搬入機構41在第1搬送部1側待機。第1搬出機構42係在第2搬送部2之上為待機狀態。還有，第2搬送部2的第2搬送載具22，係朝助焊劑印刷機4側移動，在第1搬出機構42之下待機。在助焊劑印刷機4，於基板7的電極上印刷 助焊劑。第2搬入機構51，係把從第2基板搬送載具22接收到的基板予以吸附保持並上升後待機。以圖4B所示般伸出臂19a的方式防止基板7落下，使得此時即便萬一基板7落下於基板7也不會有損害。在焊球印刷機5，於做過助焊劑的塗布之基板電極上填充焊球。第2搬出機構52，係一直到以焊球印刷機5結束焊球的搭載為止，在第3搬送部3之上待機。
接著，於基板上結束助焊劑的印刷及焊球的填充的話，轉移到圖5的(2)的狀態。亦即，第1搬送部1的第1搬送載具12裝載基板7移動到助焊劑印刷機4側，吸附保持到在第1搬送部1的上部待機的第1搬入機構41後待機。使助焊劑印刷機4的印刷床台降下，啟動在第2搬送部2上待機的第1搬出機構42。利用第1搬出機構42吸附保持床台上之已印刷助焊劑的基板7。把第2搬送部2的第2搬送載具22，移動到助焊劑印刷機4側。把已印刷助焊劑的基板予以保持著的第2搬入機構51，係持續待機狀態。降下結束焊球的填充之焊球印刷機5，把第2搬出機構52移動在焊球印刷床台上，把填充完畢的基板予以吸附保持。第3搬送部3的第3搬送載具32係維持待機狀態。
接著，轉移到圖5(3)的工程。亦即，用第1搬出機構42把用助焊劑印刷機4印刷過的基板7予以吸附保持，移動到第2搬送部2側的同時，在第1搬送部1上保持基板7而待機的第1搬入機構41移動在助焊劑 印刷機4的印刷床台上。第1搬出機構42係移動在第2搬送部2的第2搬送載具22上，把基板7交接到第2搬送載具22上。還有，第2搬入機構51係移動在焊球印刷機5上，把印刷過助焊劑的基板7交接到印刷床台上。尚且，第2搬入機構51作動的話同時第2搬出機構52作動，把填充了焊球的基板移動到第3搬送部3的第3搬送載具32上後，在載具上進行基板的交接。
接著轉移到圖5(4)的工程。
在該工程中，在第1搬送部1把新的基板7搭載到第1搬送載具12上。第1搬送部1的上部的第1搬入機構41在空的狀態下待機。在助焊劑印刷機4，印刷助焊劑。在第2搬送部2，第2搬送載具22裝載印刷了助焊劑之基板7朝焊球印刷機5側移動中。還有，第1搬出機構42係在空的狀態下待機在第2搬送部2上。相同地，第2搬入機構51係待機在用以接收印刷了助焊劑之基板7的第2搬送部2上。
焊球印刷機5係進行焊球的印刷。第3搬送部3的第3搬送載具32，係搭載結束了焊球的印刷(填充)的基板後朝基板搬出側移動中。還有，第2搬出機構52係在第3搬送部3上待機中。
還有，進行數十次助焊劑的印刷的話，在使印刷床台降下的狀態下，使第1搬入機構41與第1原圖清掃機80移動在基板移動方向上一直到第1原圖清掃機80位置在遮罩44的底面。接著，使遮罩44一直上升到 第1原圖清掃機80的清掃部81的清掃用布接觸到遮罩44背面。之後，以使第1原圖清掃機80移動在基板搬送方向的方式實行原圖清掃。遮罩的原圖清掃結束的話，捲繞清掃用布之髒汙的部分，原圖清掃機及第1搬入機構41回到待機位置。
尚且，使用第1、第2搬入機構及第1、第2搬出機構把基板7從搬送載具交接到印刷床台或是從印刷床台交接到搬送載具之際，例如圖2所示般，利用第1搬入機構41，吸附保持第1搬送載具上的基板載置到助焊劑印刷床台上。之後，讓第1搬入機構41與第1搬出機構42移動在基板上，以拍攝單元41a、42a，拍攝設在基板的四個角落之對位標記與設在遮罩之對位標記。接著，以未圖示之控制部求出位置錯誤量。尚且，設在拍攝單元，某個攝像機為上下2視野攝像機，為可以同時拍攝基板7與遮罩44。求出位置錯誤量的話，以把印刷床台46移動在水平方向的方式，進行對位。對位結束的話，使第1搬入機構41與第1搬出機構42退避，使印刷床台46上升接觸到遮罩面。接著，使印刷頭降下到遮罩面使刷子接觸到遮罩面，以使印刷頭水平移動的方式進行助焊劑的印刷。助焊劑的印刷結束的話，使助焊劑印刷床台46降下，讓第1搬出機構42移動在印刷床台46上，吸附保持基板7，朝第2搬送部2移動，載置到第2搬送載具22。以上為印刷時的粗略的動作。
還有，也在焊球印刷機5中，基板與遮罩的 對位係進行與助焊劑印刷機大致同樣的動作。
經由以上的構成，即便是容易撓曲的薄型基板也可以搬送，且有關基板的交接的時間也可以縮短，更進一步可以進行精度良好的印刷。
1‧‧‧第1搬送部
2‧‧‧第2搬送部
4‧‧‧助焊劑印刷機
7‧‧‧基板
11‧‧‧第1搬送支架
12‧‧‧第1搬送載具
13‧‧‧無桿式氣壓缸
15‧‧‧線型軌條
22‧‧‧第2搬送載具
40‧‧‧基板進行方向
41‧‧‧第1搬入機構
41a‧‧‧拍攝單元
42‧‧‧第1搬出機構
42a‧‧‧拍攝單元
43‧‧‧刷頭
44‧‧‧遮罩
46‧‧‧印刷床台
72‧‧‧吸附墊支撐板
73‧‧‧吸附墊
74‧‧‧上下機構
80‧‧‧第1原圖清掃機
81‧‧‧清掃部
82‧‧‧捲繞滾筒
83‧‧‧捲出滾筒

Claims (4)

  1. 一種焊球印刷搭載裝置，其具備：第1搬送部，係具備搭載基板並搬送到助焊劑印刷機之第1搬送載具；第1搬入機構，係設在前述第1搬送部的助焊劑印刷機側的上部，且設成在前述第1搬送載具上方可以移動在基板搬送方向上，並從前述第1搬送載具移載到前述助焊劑印刷機；第1搬出機構，係用以把用前述助焊劑印刷機印刷了助焊劑的基板移載到第2搬送載具；第2搬入機構，係從前述第2搬送載具移載到焊球印刷機；及第2搬出機構，係把填充了焊球的基板移載到第3搬送載具；對設在載置到前述助焊劑印刷機的印刷床台上的基板之4角落的對位標記、以及設在配置在前述助焊劑印刷機上方及焊球印刷機上方的遮罩的4角落的對位標記，用設在前述第1搬入機構之拍攝單元、與設在前述第1搬出機構之拍攝單元，來同時拍攝，同時，把載置到焊球印刷機的印刷床台上之設在基板與遮罩之前述對位標記，用設在前述第2搬入機構與前述第2搬出機構之拍攝單元來拍攝，並以控制部求出位置錯誤量後，水平移動印刷床台而補正位置錯誤，並予以構成。
  2. 如請求項1之焊球印刷搭載裝置，其中，為在前述第1、2搬入機構、及前述第1、2搬出機構 設有複數個真空吸附墊到吸附墊支撐板，連接用以使前述真空吸附墊支撐板上下移動之驅動機構以及供給負壓到吸附墊之真空機構之構成。
  3. 如請求項1之焊球印刷搭載裝置，其中，在前述第1~3的搬送載具的基板載置面及用以印刷助焊劑與焊球之助焊劑印刷床台及焊球印刷床台的基板載置面設有複數個吸附孔，於基板搬送時及基板印刷時，供給負壓到前述吸附孔並把基板固定到載置面。
  4. 如請求項1之焊球印刷搭載裝置，其中，於設在前述第1~第3搬送部之前述第1~第3搬送載具，設有規定前述基板的搭載位置之X方向及Y方向的定位機構。
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