TWI480965B - Solder ball inspection repair device and solder ball detection repair method - Google Patents

Description

錫球檢測修補裝置及錫球檢測修補方法

本發明關於半導體裝置等使用之網版印刷裝置、特別是將錫球印刷至基板面上的錫球印刷裝置中，對被印刷至基板上的錫球進行檢測、對缺陷部分進行修補(repair)的裝置及方法。

近年來，半導體裝置之電連接採用使用錫球(solder ball)之凸塊(bump)形成技術。例如有使用高精確度網版印刷裝置，印刷錫膏(cream solder)施予迴焊，而以180～150μm間距形成直徑80～100μm之球凸塊的印刷法。

作為習知網版印刷裝置，例如有具備以下者：基板搬入輸送帶；基板搬出輸送帶；具備升降機構的平台部；具有作為轉印圖案之開口部的遮罩(網版)；刮刀；具備刮刀之升降機構及水平方向移動機構的刮刀頭；以及控制彼等機構的控制裝置。

其之主要動作，首先，係將基板由搬入輸送帶部搬入裝置內，將基板定位於印刷平台部暫時固定。之後，針對具有和電路圖案對應之開口部的網版之標記、與基板之標記，藉由攝影機進行辨識，對雙方之偏移量進行位置補正，將基板定位於之間，使兩者呈接觸而上升印刷平台。藉由刮刀，使網版接觸基板之同時，使焊膏等之糊狀物填充於網版之開口部。之後，下降平台使基板與網版分離，如此則，糊狀物由網版被轉印至基板上而完成印刷。最後，將基板由裝置予以搬出。

另外，將錫球撥入使成為特定間距排列於高精確度加工微細孔而成的治具，使直接移載至基板上之同時施予迴焊而形成錫球凸塊的錫球撥入法為周知者。

具體言之為，如特開2000-49183號公報之揭示，由空氣噴嘴(air nozzle)將錫球供給網版上，使網版搖動、振動之同時將錫球填充至特定之開口部，另外，藉由刷取部或刮刀之並行運動填充之後予以加熱的方法。

但是，並非全部錫球均被正確搭載於各凸塊形成位置，有可能產生搭載部不良。因此，於特開2003-309139號公報之揭示，設置錫球之修補裝置，藉由管部構件吸引除去不良錫球之後，使管部構件吸附新的良品錫球之後，搬送、再度搭載於具有缺陷之部分，藉由雷射光照射部由管部構件內側照射雷射光使錫球溶融而暫時固定之技術。

錫膏之印刷法因為設備成本便宜，可以整批形成大量之凸塊，具有低成本、高效率之優點。

但是，錫膏印刷法，難以確保被轉印之焊錫量之均勻性，迴焊後需要進行押壓錫球凸塊使高度平滑化的平坦化處理，會增加工程數造成製造成本增加之問題。另外，伴隨裝置之高密度化，例如150～120μm間距之細間距化進展，會產生印刷良品率變差，生產性降低之問題。

另外，錫球擠壓法，可藉由確保錫球之分級精確度而形成均勻高度的凸塊。但是，因為使用高精確度之錫球吸附治具，藉由自動機整批搭載錫球，細間距化時之間歇時間(tact)之增大，及高價位治具、設備機器之使用所導致形成成本之增大問題存在。

另外，特開2000-49183號公報揭示之方法，係搖動或振動網版使錫球填充於開口部，另外，藉由刷取部或刮刀之並行運動施予填充之方法中，半隨錫球粒子之小型化，會產生粒子間之范德瓦爾斯力(Vander Waals Force)引起之密接現象或靜電氣引起之吸附現象，而導致無法將全部錫球正確填充於網版開口部之問題。

另外，特開2003-309139號公報揭示之方法中，修補後殘存之助焊劑之量有可能變少，迴焊時焊錫之潤溼性惡化時，錫球融化時對電極焊墊部之焊接不完全的潤溼不良有可能會發生。

另外，鄰接之錫球間之距離接近時，吸附錫球的管部構件帶有靜電氣時，即使供給至基板上之錫球欲由管部構件分離時，因為錫球被管部構件之靜電氣吸附而有可能無法由管部構件分離。由此而發生修補之良品率降低，生產性裂化之問題。

特開2003-309139號公報揭示之方法中，作為上述之對策，係藉由雷射光照射部由管部構件內側照射雷射光使錫球溶融而暫時固定，但因為雷射光照射裝置之設置，成本上升極高，受限於此，管部構件之構成及材質等亦需要使用不發熱之材質。

本發明有鑑於上述問題，目的在於提供將錫球供給至基板面上之後藉由檢測發現缺陷時，可以低成本、有效地確實進行缺陷之修復的錫球檢測修補裝置。

為解決上述問題，本發明之錫球檢測修補裝置，係具備修復用分配器，用於檢測基板之電極焊墊上所搭載之錫球之狀態，對被檢測出缺陷的電極焊墊供給錫球者；其特徵為：上述修復用分配器，係具備：吸附噴嘴，用於吸附、保持上述錫球；貫穿孔，形成於上述吸附噴嘴內；心棒，可自由移動上述吸附噴嘴之上述貫穿孔之內部；及驅動機構，在上述心棒之端部將上述錫球按押於上述電極焊墊之狀態下，使上述吸附噴嘴朝由上述錫球分離之方向移動。

另外，本發明之錫球檢測修補裝置，藉由上述驅動機構使上述心棒沿著上述吸附噴嘴之軸方向移動，上述心棒之端部可由上述吸附噴嘴之前端部突出。

另外，本發明之錫球檢測修補裝置，藉由上述驅動機構使上述心棒通過上述吸附噴嘴內形成之上述貫穿孔而移動，上述心棒堵住上述貫穿孔之開口端部而將上述貫穿孔間隙設為窄小狀態。

另外，本發明之錫球檢測修補裝置，吸附上述錫球的上述吸附噴嘴之前端部，係被形成為推拔(taper)溝狀。

另外，本發明之錫球檢測修補裝置，係具備：將電極焊墊上搭載有錫球的基板予以搬入，檢測上述電極焊墊上之錫球之狀態而檢測出缺陷時，為修復缺陷而除去不良錫球的除去用分配器；及將新的錫球供給至缺陷之電極焊墊的修復用分配器；其特徵為：上述修復用分配器，係具備：進行真空吸附的吸附噴嘴，及使上述吸附噴嘴內部上下移動的心棒；在藉由上述心棒將新的錫球朝下方按押狀態下使上述吸附噴嘴上升而構成。

另外，本發明之錫球檢測修補方法，係將事先印刷有助焊劑的複數電極焊墊上搭載有錫球的基板予以搬入，檢測上述基板上之錫球之狀態而發現缺陷時，修復上述缺陷者；其特徵為：上述缺陷為錫球之位置偏移或雙錫球時，除去上述錫球，藉由上述修復用分配器之吸附噴嘴吸附新的錫球，使助焊劑附著於上述被吸附之錫球，搬送至缺缺陷部分，搭載於缺陷部分之後，藉由上述修復用分配器內藏之心棒將搭載錫球按押於電極部之同時，使吸附噴嘴由錫球分離。

另外，本發明之錫球檢測修補方法，係檢測基板之電極焊墊上所搭載之錫球之狀態，修復缺陷者；其特徵為具備：藉由除去用分配器之噴嘴部對缺陷部分供給助焊劑的工程；藉由修復用分配器之吸附噴嘴來吸附錫球予以保持的工程；將上述錫球搬送至缺陷位置之電極焊墊上予以載置的工程；使移動上述吸附噴嘴內的心棒之端部，觸接於上述錫球的工程；及在上述心棒之端部觸接於上述錫球，將上述錫球按押於上述電極焊墊之狀態下，使上述吸附噴嘴朝由上述錫球分離之方向移動的工程。

以下參照圖面說明，在基板上搭載、印刷錫球，檢測被印刷之錫球之缺陷而加以修復的本發明實施形態之裝置及方法之較佳實施形態。

圖1為助焊劑印刷及錫球搭載/印刷工程之概略圖。

如圖1(a)所示，首先，於基板21之電極焊墊22上，藉由網版印刷法轉印特定量之助焊劑23。本實施形態中，網版20，係以可確保高精確度圖案位置精確度的方式，使用以加成法(additive)製作之金屬網版。以攝影機15f攝取載置於平台上之基板21與事先設於網版20的定位用標記之影像，使基板載置平台10f朝水平方向移動，進行位置偏移之補正。作為刮刀3，可使用角型刮刀、劍型刮刀、平板刮刀之任一。首先，依據助焊劑23之黏度、觸變性，來設定網版間隙、印壓、及刮刀速度等條件。之後，以設定之條件進行助焊劑之印刷。

藉由攝影機15f觀測被印刷之助焊劑23之量，判斷其量，助焊劑23之量少時，錫球填充時錫球有可能無法附著於電極焊墊22上。另外，成為迴焊時之焊接潤溼不良之主要原因，無法形成漂亮形狀之凸塊，亦成為凸塊高度不良或焊接強度不足之主要原因。

相反地，助焊劑之量過多時，錫球搭載/印刷時網版之開口部附著多餘的助焊劑時，錫球會附著於網版之開口部，錫球無法被轉印至基板上。如上述說明，助焊劑印刷乃維持錫球搭載品質非常重要之因素。

之後，如圖1(b)所示，將錫球24搭載/印刷於，被印刷有助焊劑23的基板21之電極焊墊22上。本實施形態中使用直徑約10μm之錫球。錫球24之搭載使用的網版20b，係以能確保高精確度之圖案位置精確度的方式，而使用藉由加成法製成之金屬網版。

網版20b之材質，係使用例如鎳之磁性體材料。如此則，網版20b被來自設於平台10之磁鐵10s之磁力吸引，而可將基板21與網版20b間之間隙設為0。因此，可防止錫球24潛入基板21與網版20b之間而產生多餘之錫球。

在網版20b之背面開口部附近設有樹脂製或金屬製之微小支柱20a。如此而構成助焊劑23溢出時之退縮部。因此，印刷有助焊劑23的基板21密接於網版20b時，可防止助焊劑23之溢出之附著於網版開口部內。

於基板21之角部4點設有定位標記(未圖示)。藉由攝影機15f(參照圖2)以視覺辨識基板21上之定位標記與網版20b側之定位標記(未圖示)，高精確度地進行定位。如此則，可以高精確度地將錫球24供給至特定之電極焊墊22上。

表示於網版20b上的縫隙狀體63，係構成錫球供給用之填充單元(參照圖4)之一要素。搖動縫隙狀體63之同時，使填充單元朝箭頭60V方向移動，錫球24被擠壓轉動而被逐一填充於網版20b之開口部20d。

圖2為助焊劑印刷至錫球檢測修補為止之工程之一實施形態之概略圖。

圖2所示裝置，係將助焊劑印刷部101、錫球搭載‧印刷部103、及檢測‧修補部104構成為一體者。各部係由輸送帶25予以連結，藉由該輸送帶25來搬送基板。於助焊劑印刷部101及錫球搭載‧印刷部103，設有作業用之平台10f、10b。使該平台10f、10b上下移動來進行基板之取/送。平台10f、10b構成為可於水平方向(XYθ方向)移動。另外，藉由攝影機15f、15b攝影網版20、20b與基板之定位標記(未圖示)，而可進行網版20、20b與基板間之定位。另外，錫球印刷後之基板上之印刷狀態(錫球之搭載狀態)之檢測用攝影機15a，被設於檢測‧修補部104。另外，雖未圖示，亦設有進行彼等之動作控制或影像處理、檢測判斷的控制裝置。本圖中，於檢測‧修補部104未設置平台，而可於輸送帶25上進行檢測‧修補，具備基板定位用之機構(未圖示)。另外，亦可構成為設有平台。另外，於各網版下部設置版下清掃裝置，用於清掃網版背面(未圖示)。

圖3為本實施形態之凸塊形成工程之流程圖。

首先，將基板搬入助焊劑印刷部(STEP1)。之後，進行網版與基板之定位，使塗敷頭下降至網版上，在施加特定印壓狀態下移動塗敷頭，由設於網版上之開口部將特定量之助焊劑印刷至電極焊墊上(STEP2)。之後，藉由攝影機15f攝影助焊劑印刷後之網版開口狀況，對攝影結果進行影像處理、進行檢測(STEP3)。檢測之結果不良(NG)時，藉由印刷裝置內具備之版下清掃裝置自動實施網版清掃，必要時補充供給助焊劑。另外，對NG之基板，係以不實施錫球印刷以後之工程的方式，送出NG信號之同時，於後工程之輸送帶上待機而排出生產線外。藉由線上之NG基板自動倉儲等整箱整批予以排出而構成亦可。NG基板於生產線外之工程實施洗淨後，可以再度使用於助焊劑印刷(STEP4)。

對於良品基板實施錫球搭載‧印刷(STEP5)。錫球搭載‧印刷結束後，版分離之前由網版上方對網版開口內之錫球填充狀況進行檢測(STEP6)。檢測結果存在填充不足之處時，再度使錫球填充頭動作，執行錫球搭載‧印刷動作(STEP7)。如此則，可以提升錫球填充率。

於STEP6之檢測結果為OK時執行版分離(STEP8)，藉由檢測‧修補裝置檢測錫球之搭載狀況(STEP9)。錫球搭載狀況之檢測為NG時，將錫球吸附、保持於修復用分配器，對該錫球供給助焊劑之後，對不良處之電極焊墊部再度供給錫球(STEP10)。搭載狀況檢測為OK時，藉由迴焊裝置使錫球溶融(STEP11)，而完成錫球凸塊。

圖4為使錫球搭載/印刷部之錫球搭載於基板上的錫球供給頭(填充單元)之構成圖。

錫球供給頭60，係具備：錫球殼體，係在框體61、蓋部64、濾網狀體62所形成之空間將錫球24予以收納；及於濾網狀體62之下方隔開間隔被設置的縫隙狀體63。濾網狀體62，係由適合於供給對象之錫球24之直徑，而具有網目狀開口或連續之長方形狀縫隙部等之開口的極薄金屬板形成。於濾網狀體62之下方，配置縫隙狀體63，縫隙狀體63和網版20b呈面接觸而構成。

藉由設於蓋部64上方之印刷頭升降機構4，可調整縫隙狀體63對網版20b之接觸狀況/間隙。縫隙狀體63，係由磁性材料形成之極薄金屬板形成。藉由磁性材料之使用，藉由設有磁鐵的平台10之磁力，使縫隙狀體63可以吸附於由磁性材料形成之網版20b。縫隙狀體63，係適合於對象之錫球24之直徑極網版20b之開口部20d之尺寸，具有例如網目狀開口或連續之長方形狀縫隙部。

另外，錫球供給頭60，係具備：對錫球殼體上設置之濾網狀體62，朝水平方向施加振動之水平振動機構。水平振動機構，係在錫球殼體側面之平行位置所形成構件上安裝振動施加手段65，將安裝有該構件的支撐構件70設於蓋部64之上面而構成。藉由該構成，由錫球殼體側面側藉由振動施加手段65施加振動可使濾網狀體62產生振動。藉由濾網狀體62之振動，可使設於濾網狀體62之縫隙狀開口成為較錫球24之直徑大為開放。如此則，收納於錫球殼體的錫球24，會由濾網狀體62之縫隙部掉落縫隙狀體63上。掉落縫隙狀體63上的錫球24之數量、亦即錫球24之供給量，可以藉由振動施加手段65之振動能量之控制予以調節。

振動施加手段65，係使用空氣旋轉式振動器，藉由數位控制進行壓縮空氣壓力之微調而可以控制振動數。或者，控制壓縮空氣流量而變化振動數亦可。藉由振動施加手段65，使濾網狀體62及錫球殼體對收納於錫球殼體之錫球24施予振動，使作用於錫球24間之范德瓦爾斯力引起之吸附力互相抵消而予以分散。藉由上述分散效果，可防止錫球供給量受錫球24之材料或生產環境中溫度、溼度之影響而產生之變化。因此，可考慮生產效率而進行調整。

另外，於錫球供給頭60設有使錫球殼體朝水平方向搖動的水平搖動機構。水平搖動機構如下構成。於支撐構件70上部設置線性導軌67，以線性導軌67可移動的方式設置設有線性軌條的填充頭支撐構件71。於該填充頭支撐構件71設置驅動馬達68，於該驅動馬達68之軸安裝偏心凸輪66，藉由偏心凸輪66之旋轉使支撐構件70朝水平方向移動(搖動)而構成。填充頭支撐構件71，係被支撐於馬達支撐構件2，以對馬達支撐構件2不會朝左右方向移動的方式而構成。

亦即，水平搖動機構，係藉由驅動馬達68使偏心凸輪66旋轉，而可以任意之行程量對縫隙狀體63提供水平方向之搖動動作。縫隙狀體63係在藉由磁力被吸附於網版20b的狀態下施予搖動動作，因此，在縫隙狀體63與網版20b間不會空出間隙，可以確實轉動錫球24。另外，藉由縫隙狀體63之開口尺寸，可使錫球24確實補充於縫隙狀體63之開口之同時，可以進行效率良好的填充動作。網版20b與搖動動作之週期速度，可藉由驅動馬達68之速度控制任意變更，可以考慮線上平衡而設定錫球24之填充間歇時間(tact)。另外，依據錫球24之材料種類、網版20b之開口及環境條件來調整合適之週期速度，可以控制填充效率。

在錫球供給頭60設置刮刀狀體(spatula shape)69。藉由錫球供給頭60對基板21上供給錫球24之後，使網版20b由基板21面分離時，亦即進行版分離而將錫球轉印至基板21上時，在網版20b之版面狀存在錫球24之殘留物時，錫球24會通過網版20b之開口部20d掉落至基板21上，成為過多錫球被供給之不良原因。因此，本實施形態中，於錫球供給頭60之進行方向，於錫球殼體隔開間隔，將刮刀狀體69設成和縫隙狀體63大略同一高度。刮刀狀體69之前端係被施予研磨成為極薄且高平坦精確度之狀態，和網版20b呈密接狀態下，使錫球24不會溢出錫球供給頭60之外部而予以構成。

又，刮刀狀體69使用磁性材料時，和縫隙狀體63同樣藉由磁力被吸附於網版20b，因此可防止錫球24之溢出錫球供給頭60外部。另外，使刮刀狀體69設於錫球殼體之外周部全部區域而構成亦可。藉由刮刀狀體69可盡量減少網版20b之版面上之錫球殘餘。

但是，網版20b之版面之微小變位引起之錫球殘餘之影響乃未被考量。因此，本實施形態中，為更進一步減少過剩錫球引起之不良，而於錫球供給頭60設置氣幕(air curtain)形成用之送風機構75。

亦即，在支撐印刷頭升降機構4的馬達支撐構件2設置送風機構75，而於填充單元之周圍形成氣幕。於該送風機構75，可由壓縮空氣供給源(未圖示)被供給壓縮空氣，如此而構成。藉由使用送風機構75，在錫球供給頭60朝基板端面方向移動時，藉由壓縮空氣使溢出之錫球被押壓滾動朝向錫球供給頭60之動作方向側，因此，可，因此，可防止版面上之錫球殘留。

以下說明將錫球搭載/印刷於基板上之動作。

圖5為錫球搭載/印刷動作之概略圖。搭載/印刷動作主要使用錫球供給頭60與清掃器130。

首先，如(1)所示，錫球供給頭60移動至基板21之長邊方向之同時，藉由水平振動機構振動錫球殼體，將錫球填充於網版20b之開口部。之後，如(2)所示，錫球供給頭60並用水平振動機構引起之搖動動作，使錫球轉動而確實填充於開口部之同時，於水平方向(箭頭A方向)往復移動。

對網版開口部之錫球填充動作結束後，錫球供給頭60如(3)之箭頭B方向上升。之後，如(4)之箭頭C所示，使基板21之上方移動至長邊方向，回至原來位置之後，如箭頭D所示，係降至接觸網版20b之位置而停止。

以下說明清掃器130之清掃動作。

清掃器130，係將上述填充動作後不希望而殘留於網版上之上述清掃集中者。於清掃器130之底部，如圖5所示，被形成複數個刮刀131。刮刀131，係於清掃器130之動作進行方向之相反方向以傾斜一定角度被安裝(細部未圖示)。刮刀131移動於網版上撫平其表面使網版上之錫球廢棄而可被清掃集中。

錫球供給頭60之填充動作結束後，如(5)所示，清掃器130以接觸網版20b之狀態下移動至箭頭E所示水平方向。亦即，安裝於清掃器130底部之複數個刮刀131，係沿網版20b之上面朝水平方向進行。此時，殘留於網版20b上的錫球被清掃集中，朝網版20b之空的開口部掉落。如此則，可以消除後述圖6、7所示無錫球之不良。另外，將網版20b上之錫球全部清掃排出，最後成為網版20b上無殘留多餘錫球之狀態。

清掃器130，移動至網版20b之開口部存在的端部附近時，如箭頭F所示上時上升之後，如(6)之箭頭G所示，使基板21之上方回至長邊方向，如箭頭H所示再度下降至接觸網版20b之位置。之後，再度進行同樣之清掃動作。該清掃動作，係在網版20b上之錫球完全被清掃為止被執行數次。另外，必要時亦可如(7)之箭頭I所示，使限定於網版20b之一部分的清掃動作移動至其他部分而連續進行。

藉由上述清掃動作，可對空的全部開口部填充錫球，因此可消除無錫球之不良。另外，最後網版20b上之過剩錫球全被清掃排出而無殘留，因此使網版20b由基板21分離時可防止剩餘錫球之進入網版20b之開口部。因此，可以消除後述圖6、7所示雙錫球之不良。

圖6表示錫球搭載/印刷後攝影基板上之錫球填充狀態之結果之例。

印刷後之基板以攝影機15a攝影時，錫球對全部電極部良好填充時可以觀測到如(a)所示狀態。(b)表示錫球之一部分填充不完全之狀態(無錫球之不良)。(c)表示錫球彼此吸附之雙錫球狀態及過剩錫球由電極部溢出之狀態

圖7為錫球搭載/印刷後之代表性缺陷例之概略圖。如圖7所示，錫球填充不良之例有：例如未被填充錫球之「無錫球狀態」、近接之錫球彼等重疊的「雙錫球狀態」、及錫球偏移電極部之助焊劑塗敷位置的「錫球位置偏移之狀態」。

於彼等之狀態下使基板流至後續工程(迴銲工程)時會生產出不合格品。因此，藉由檢測基板上之填充狀態，藉由上述填充單元(錫球供給頭)再度嘗試填充、印刷動作，則可以將不良品修正為良品。該檢測可以藉由和良品模型比較之圖案匹配來判斷。錫球填充‧印刷後藉由被安裝於填充單元的CCD或線性感側器攝影機15b依據區域單位進行整批辨識。NG時再度實施錫球填充‧印刷。合格時實施版分離動作之後將基板排出至後續工程。

圖8為錫球搭載/印刷後之檢測、修補部之修補作業說明圖。

於檢測‧修補部，首先，錫球搭載‧印刷完了後，藉由CCD(Charge Couple Device)攝影機15a確認基板上之填充狀況。檢測出不良時，求出不良處之位置座標，雙錫球、位置偏移錫球、過剩錫球等之不良時，如(1)所示，除去用分配器、亦即吸引用真空吸附噴嘴86移動至不良錫球24x之位置，對不良錫球24x施予真空吸附並移動至不良錫球捨去平台(未圖示)。於不良錫球捨去平台，藉由真空遮斷使錫球掉落、廢棄至廢棄箱83(參照圖9)。

另外，未被供給錫球24的電極焊墊部時，或以真空吸附噴嘴86除去不良錫球時，如(2)所示，使用修復用分配器87藉由負壓吸附收納於錫球收納部84的正常錫球24。之後，如(3)所示，使吸附有正常錫球24的修復用分配器87，由錫球收納部84移動至助焊劑供給部85。如(4)所示，使吸附有錫球24的修復用分配器87移動至儲存於助焊劑供給部85的助焊劑23，使錫球24浸漬於助焊劑23而對錫球24添加助焊劑23。之後，如(5)所示，使吸附錫球24的修復用分配器87移動至基板上之缺陷部。最後，如(6)所示，對缺陷部供給錫球24。藉由上述(1)～(6)之工程而完成修補作業。

於上述工程，可使除去用分配器兼作為助焊劑供給用分配器，而在除去不良錫球之後，實施對缺陷部分供給助焊劑之方法。此情況下，供給新的錫球時，不進行附著助焊劑之工程亦可。

又，於先前之檢測，除去位置偏移錫球等不良錫球時，可藉由上述修補作業將正常錫球補給至正確位置而修復缺陷。

圖9為檢測修補裝置之概略構成，檢測‧修補部以1個獨立之裝置由上觀察之平面圖。如圖9所示，由搬入輸送帶81搬入檢測對象之基板21，傳遞至檢測部輸送帶82上，被搬送至箭頭J方向。於檢測部輸送帶82上部設有門型框架80。於門型框架80之搬入輸送帶81側，在基板搬送方向(箭頭J方向)之直角方向設置線性感側器79。藉由線性感側器79可檢測出基板21上之電極焊墊22被印刷之錫球24之狀態。於此，作為錫球之狀態檢測器雖設置線性感側器79，但亦可構成為設置攝影用攝影機，使移動至門型框架80之長邊方向，攝影錫球之狀態影像，檢測出缺陷。

在支撐門型框架80的一方之腳側設置：收納正常錫球的錫球收納部84及助焊劑供給部85，在另一方之腳側設置廢棄箱83。於門型框架80，以藉由線性馬達可於水平方向(箭頭K方向)以動的方式設置：吸引、除去不良錫球用的除去用分配器、亦即真空吸附噴嘴86，及基板上之缺陷修補用的修復用分配器87。

檢測部輸送帶82構成為可於箭頭J方向及其反方向往復移動，對應於基板21之缺陷位置，可使修復用分配器87或真空吸附噴嘴86之位置定位於缺陷位置。檢測‧修補完成之基板係藉由搬出輸送帶88被搬出、送至迴銲裝置。藉由上述構成，依據圖8說明之動作可進行檢測‧修補。

圖10為修復用分配器之構成側面圖。圖11為修復用分配器之前端部之錫球之吸附分離動作之說明擴大圖。

如圖10所示，於修復用分配器87被形成例如保持、移動錫球用的塑膠製之吸附噴嘴90(但是材質不限定於塑膠製)。吸附噴嘴90係由前端部98朝上方被施予推拔狀，亦即，吸附噴嘴90，成為由前端部98朝基端部99擴大其幅度之形狀。於吸附噴嘴90內被形成貫穿孔92。如圖11所示，貫穿孔92，(雖不如吸附噴嘴90之形狀)亦朝上方被施予推拔狀。亦即，貫穿孔92，係成為越上部越粗，越是下部越細之形狀。更詳細說明如下，貫穿孔92係被形成為，設於貫穿孔92之下端的開口端部92a之內徑，成為和後述說明之心棒91之外徑大略同一。於貫穿孔92之內部空間，藉由負壓施加機構(未圖示)被施加負壓。

吸附噴嘴90係藉由保持器等被固定於噴嘴支撐框94。噴嘴支撐框94被連結於驅動部96。因此，吸附噴嘴90，係和驅動部96同時自由移動於上下方向。

於吸附噴嘴90之貫穿孔92內，介由密封構件(未圖示)被插入心棒91予以保持。心棒91，係例如直徑約10μm之圓柱形狀之金屬製之棒，由強度大、不容易帶電的材質構成(但是心棒91之形狀及材質不限定於上述)。除貫穿孔92之開口端部92a之部分以外，心棒91之外徑較貫穿孔92之內徑為小，心棒91可於吸附噴嘴90之軸方向自由上下移動。心棒91之上端部91a被固定於支撐構件93。支撐構件93，係被連結於馬達95，和心棒91可同時自由移動於上下方向。

支撐構件93與驅動部96係介由線性軌條97被連接，因此支撐構件93與驅動部96成為可以分別獨立上下移動。亦即，安裝於支撐構件93的心棒91，與連結於驅動部96的吸附噴嘴90可以分別獨立上下移動。

上述支撐構件93、噴嘴支撐框94、馬達95、驅動部96及線性軌條97等構成驅動機構。

支撐構件93下降，或吸附噴嘴90上升時，如圖10(b)所示，支撐構件93之下端面與吸附噴嘴90之上端面呈頂接。於該頂接狀態下，心棒91之下端部91b由吸附噴嘴90之前端部98朝下方向突出。為實現上述功能，心棒91之全長A較吸附噴嘴90之全長B變為更長而構成。

如圖11之擴大所示，吸附噴嘴90之前端部98，被加工成為推拔溝狀，而能容易保持錫球24。藉由吸附噴嘴90之前端部98被加工成為推拔溝狀，在真空吸附錫球24時，錫球24可以良好地設定於推拔溝內，錫球24不容易由前端部98分離。另外，藉由前端部98之溝部形狀設為和錫球24之形狀同樣的球狀，更能良好進行吸附。但是，前端部98之形狀並不限定於上述。

以下說明上述構成之修復用分配器對錫球之缺陷修補動作。

最初，藉由修復用分配器87之吸附噴嘴90吸附修補用之新的錫球24(直徑約30μm)。此時，於吸附噴嘴90內介由貫穿孔92被供給負壓，因此錫球24被真空吸附於吸附噴嘴90之前端部98。雖未圖示，構造成為負壓不會由心棒91被插入之貫穿孔92之上部洩漏。另外，此時，如圖10(a)所示，心棒91成為由吸附噴嘴90之前端部98被吸引至內側(上方)之狀態。

於該吸附狀態下，將錫球24搬送至缺陷處之電極焊墊120上方，使修復用分配器87朝電極焊墊120方向下降，如圖11(a)所示，使錫球24載置於電極焊墊120上之助焊劑121內。

之後，驅動馬達95，在心棒91之下端部91b頂接錫球24之前，使心棒91通過吸附噴嘴90之貫穿孔92下降。如此則，如圖11(b)所示，心棒91將錫球24朝電極焊墊120按壓。如上述說明，心棒91之外徑與貫穿孔92之開口端部92a之內徑大略為同一，在心棒91之移動過程，心棒91成為堵住貫穿孔92之開口端部92a之狀態。因此，貫穿孔92內之間隙變為狹小狀態，即使負壓作用時，其引起之真空吸附(負壓)力亦變小，錫球24成為可由吸附噴嘴90自由分離。

依據上述構成，無須另外設置切斷負壓用之真空泵閥，可削減成本。

之後，如圖10(b)所示，在心棒91將錫球24按壓於電極焊墊120狀態下，如圖11(b)所示上升吸附噴嘴90使由錫球24分離。

最後，使馬達95驅動，再度上升心棒91使由錫球24分離。此時，心棒91與錫球24之接觸面積極小，小至即使產生靜電亦可以忽視之程度，因此心棒91與錫球24之分離可以圓滑地進行。

如上述說明，本實施形態之錫球檢測修補裝置，係於修復用分配器87內設置可上下移動之心棒91，將錫球24供給至缺陷部分時，藉由心棒91以物理方式將錫球24按壓至電極焊墊120側之同時，將吸附噴嘴91往上拉升而由錫球24分離，因此可使錫球有效確實搭載於電極焊墊上。

另外，於錫球搭載時無須使用例如雷射光照射裝置等高價位之裝置，可以簡單之構成實現上述功能，可抑低裝置之製造成本。

以上係依據較佳實施形態說明本發明實施形態之錫球檢測修補裝置及錫球檢測修補方法，但本發明並不限定於上述實施形態。亦即，本發明在不脫離其要旨、主要特徵情況下可做各種變更實施。

本發明之錫球檢測修補裝置，係在以心棒91將被供給至基板上的錫球朝電極焊墊側按壓之狀態下，將吸附噴嘴往上拉升而由錫球分離。因此可使錫球有效、確實搭載於電極焊墊上。另外，即使不使用雷射光照射裝置等之高價位裝置，亦可以簡單之構成實現上述功能，因此可降低裝置之製造成本。

2．．．馬達支撐構件

3．．．刮刀

4．．．印刷頭升降機構

10、10f、10b．．．平台

10s．．．磁鐵

15a、15f、15b．．．攝影機

20．．．網版

20a．．．支柱

20b．．．網版

20c．．．版框

20d．．．開口部

21．．．基板

22．．．電極焊墊

23．．．助焊劑

24．．．錫球

25．．．輸送帶

60．．．錫球供給頭

61．．．框體

62．．．濾網狀體

63．．．縫隙狀體

64．．．蓋部

65．．．振動施加手段

66．．．偏心凸輪

67．．．線性導軌

68．．．驅動馬達

69．．．刮刀狀體

71．．．填充頭支撐構件

75．．．送風機構

79．．．線性感側器

80．．．門型框架

81．．．搬入輸送帶

82．．．檢測部輸送帶

83．．．廢棄箱

84．．．錫球收納部

85．．．助焊劑供給部

86．．．真空吸附噴嘴

87．．．修復用分配器

88．．．搬出輸送帶

90．．．吸附噴嘴

91．．．心棒

92．．．貫穿孔

101．．．助焊劑印刷部

103．．．錫球搭載‧印刷部

104．．．檢測‧修補部

120．．．電極焊墊

130．．．清掃器

131．．．刮刀

圖1為本發明實施形態之助焊劑印刷及錫球搭載/印刷工程之概略圖。

圖2為助焊劑印刷至錫球檢測修補為止之工程說明之概略圖。

圖3為凸塊形成工程之流程圖。

圖4為錫球供給頭之全體構造之側面圖。

圖5為錫球搭載/印刷動作說明之概略圖。

圖6為錫球搭載/印刷後之基板狀態例之平面圖。

圖7為錫球搭載/印刷後之代表性缺陷例之概略圖。

圖8為錫球搭載/印刷後之修補作業說明之概略圖。

圖9為檢測修補裝置之概略構成之說明平面圖。

圖10為修復用分配器之構成側面圖。

圖11為修復用分配器之前端部之錫球之吸附分離動作之說明擴大圖。

21．．．基板

24．．．錫球

87．．．修復用分配器

90．．．吸附噴嘴

91．．．心棒

91a．．．上端部

91b．．．下端部

92．．．貫穿孔

93．．．支撐構件

94．．．噴嘴支撐框

95．．．馬達

96．．．驅動部

97．．．線性軌條

98．．．前端部

99．．．基端部

120．．．電極焊墊

Claims (3)

1. 一種錫球檢測修補裝置，係具備修復用分配器，該修復用分配器為檢測在基板之電極焊墊上所搭載之錫球之狀態，對被檢測出缺陷的電極焊墊供給錫球者；其特徵為：上述修復用分配器，係具備：吸附噴嘴，用於保持上述錫球；貫穿孔，形成於上述吸附噴嘴內；心棒，可自由移動於上述吸附噴嘴之上述貫穿孔之內部，從上述吸附噴嘴使錫球分離；及驅動機構，在上述心棒之端部將上述錫球按押於上述電極焊墊之狀態下，使上述吸附噴嘴朝離開上述錫球之方向移動；吸附上述錫球之上述吸附噴嘴的前端部形成在推拔(taper)溝上，上述噴嘴內貫穿孔也朝向上方擴大幅度之方式來形成推拔狀；藉由上述驅動機構使上述心棒通過上述吸附噴嘴內形成之上述貫穿孔移動，上述心棒下降在上述錫球的方向，上述心棒的端部到達前述貫通孔的話，上述心棒堵住上述貫穿孔之開口端部而將上述貫穿孔間隙設為窄小狀態，讓吸附力變小。
2. 一種錫球檢測修補方法，係將事先印刷有助焊劑的複數電極焊墊上搭載有錫球的基板予以搬入，檢測上述基板上之錫球之狀態而發現缺陷時，修復上述缺陷者；其 特徵為：上述缺陷為錫球之位置偏移或雙錫球時，除去上述錫球，使把形成在修復用分配器之吸附噴嘴的貫穿孔的開口端部予以塞住的徑的心棒上升，利用負壓吸附新的錫球，移動至助焊劑供給部，使助焊劑附著於上述被吸附之錫球之後，搬送至缺陷部分，搭載於缺陷部分之後，藉由內藏於上述修復用分配器堵住吸附噴嘴的心棒，將搭載錫球按押於電極部之狀態下，使吸附噴嘴由基板面上升且由錫球分離。
3. 一種錫球檢測修補方法，係檢測基板之電極焊墊上所搭載之錫球之狀態，修復缺陷者；其特徵為具備：藉由除去用分配器之噴嘴部對缺陷部分供給助焊劑的工程；以使在形成在修復用分配器之吸附噴嘴內的貫穿孔中自由移動的心棒上升的方式，從形成在上述吸附噴嘴內的貫穿孔供給負壓，於上述吸附噴嘴吸附錫球予以保持的工程；將上述錫球搬送至缺陷位置之電極焊墊上予以載置的工程；及以用上述心棒塞住上述貫穿孔的開口端部的方式停止上述吸附噴嘴內的負壓，更進一步使上述心棒的端部抵接到上述錫球，在上述心棒之端部抵接到上述錫球，且將上述錫球按押於上述電極焊墊之狀態下，使上述噴嘴朝離開上述錫球之方向移動，讓錫球從上述噴嘴分離的工程。