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JP2010050269A - Minute ball loading apparatus - Google Patents

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JP2010050269A
JP2010050269A JP2008212971A JP2008212971A JP2010050269A JP 2010050269 A JP2010050269 A JP 2010050269A JP 2008212971 A JP2008212971 A JP 2008212971A JP 2008212971 A JP2008212971 A JP 2008212971A JP 2010050269 A JP2010050269 A JP 2010050269A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
array mask
ball
vibration
array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008212971A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Kajii
良久 梶井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibuya Corp
Original Assignee
Shibuya Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibuya Kogyo Co Ltd filed Critical Shibuya Kogyo Co Ltd
Priority to JP2008212971A priority Critical patent/JP2010050269A/en
Publication of JP2010050269A publication Critical patent/JP2010050269A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reliably transmit vibration of a vibrating means to an array mask by vibrating an abutment member disposed to surround an object to be loaded by the vibrating means and pressing the tensioned array mask to the abutment member having a wide area. <P>SOLUTION: The following means are adopted for a minute ball loading apparatus, namely firstly the array mask is provided, where the array mask is disposed at an upper portion of an object to be loaded while an insertion section of the minute ball is formed at a ball loading section, and a means for giving vibration to the mask is provided, secondly the minute ball is dropped to the insertion section of the array mask by moving a group of minute balls along an upper surface of the array mask for loading onto the object to be loaded during vibration of the array mask by the vibrating means, thirdly an abutment member disposed to surround the object to be loaded is provided and the abutment member is vibrated by the vibrating means, and fourthly the array mask is vibrated by pressing the tensioned array mask by the abutment member. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、微小ボール搭載装置の改良に関するもので、詳しくは、被搭載物の搭載箇所に対応して微小ボールの挿入部が形成された配列マスクを用いて微小ボールを搭載する微小ボール搭載装置に関する。   The present invention relates to an improvement of a microball mounting device, and more particularly, a microball mounting device that mounts microballs using an array mask in which microball insertion portions are formed corresponding to the mounting locations of the object to be mounted. About.

配列マスクの上面に沿って多数の微小ボールを収容したボールカップを移動させることによって、微小ボールを配列マスクの挿入部に落とし込んで、被搭載物上に搭載する微小ボールの搭載装置において、ボールカップ内の微小ボール(半田ボール2)は、図4に示されるように、ボールカップ4の進行方向後側に集まってしまい、微小ボール(半田ボール2)の挿入部への落とし込みがスムーズに行われないことがあった。   In a microball mounting apparatus for mounting a microball on an object to be mounted by dropping a microball into an insertion portion of the array mask by moving a ball cup containing a large number of microballs along the upper surface of the array mask. As shown in FIG. 4, the minute balls (solder balls 2) inside are gathered on the rear side in the direction of travel of the ball cup 4, and the minute balls (solder balls 2) are smoothly dropped into the insertion portion. There was nothing.

そこで、配列マスクを用いた微小ボールの落とし込み方式の微小ボール搭載装置においては、従来より微小ボールを配列マスクの挿入部に落としやすくするため、特許文献1に示されるように配列マスクに加振器(振動源)を設けていた例があった。配列マスクに振動を付与すると、微小ボール(半田ボール2)は、ボールカップ4内で分散し、挿入部への落とし込みがスムーズになっていた。   Therefore, in the microball mounting apparatus of the microball dropping method using the array mask, in order to make it easier to drop the microball on the insertion portion of the array mask than in the past, as shown in Patent Document 1, the vibrator is applied to the array mask. There was an example in which (vibration source) was provided. When vibration was applied to the arrangement mask, the fine balls (solder balls 2) were dispersed in the ball cup 4, and the dropping into the insertion portion was smooth.

しかし、微小ボール搭載装置において、被搭載物である半導体ウエハの種類が変更された場合には、導電性の微小ボールが搭載される電極の配列が変わり、微小ボールの径も変わるため、配列マスクを交換する必要がある。このような場合、特許文献1に記載のような導電性ボール搭載装置では、配列マスクに加振器(振動源)を直接取り付けているので、加振器を配列マスク毎に用意するか、配列マスク交換毎に加振器の取り外しと取り付けとを行うかする必要があった。更に、振動源として、単に圧電素子を配列マスクに接触させただけでは、たとえ配列マスクに張力をかけても、配列マスクは撓む性質を有するため配列マスクに振動が適正に伝わらないことがあった。   However, in the microball mounting apparatus, when the type of the semiconductor wafer that is the object to be mounted is changed, the arrangement of the electrodes on which the conductive microballs are mounted changes, and the diameter of the microballs also changes. Need to be replaced. In such a case, in the conductive ball mounting apparatus as described in Patent Document 1, since the vibrator (vibration source) is directly attached to the array mask, a vibrator is prepared for each array mask. It was necessary to remove and attach the vibrator every time the mask was changed. Furthermore, if the piezoelectric element is simply brought into contact with the array mask as a vibration source, even if tension is applied to the array mask, the array mask has the property of bending, so vibration may not be properly transmitted to the array mask. It was.

そこで、本特許出願人は、すでに特願2007−201982号特許出願(平成19年8月2日出願)として、上記課題を解決するため、次の手段を採用した導電性ボール搭載装置を提案した。
第1に、導電性ボールの挿入部が搭載領域に所定の配列パターンで形成された配列マスクと被搭載物の上方に配列マスクを支持するマスク支持手段と配列マスクに振動を付与する振動手段とを備え、振動手段による配列マスクの振動中に、配列マスクの上面に沿って多数の導電性ボールを収容したボールカップを移動させることによって導電性ボールを配列マスクの挿入部に落とし込んで被搭載物上に搭載する導電性ボールの搭載装置とする。
第2に、上記振動手段は、振動源と、振動源が連結されるとともに吸引口が設けられた当接面とを備え、当接面に配列マスクを吸着させて振動源の振動を当接面を介して配列マスクに伝達することを特徴とする導電性ボール搭載装置とする。
Therefore, the present applicant has already proposed a conductive ball mounting apparatus adopting the following means in order to solve the above-mentioned problem as Japanese Patent Application No. 2007-201982 patent application (filed on August 2, 2007). .
1stly, the arrangement | positioning mask in which the insertion part of the electroconductive ball was formed with the predetermined | prescribed arrangement pattern in the mounting area | region, the mask support means which supports an arrangement | positioning mask above a to-be-mounted object, and the vibration means which gives a vibration to an arrangement | positioning mask The conductive ball is dropped into the insertion portion of the array mask by moving a ball cup containing a large number of conductive balls along the upper surface of the array mask during vibration of the array mask by the vibration means. A conductive ball mounting device is mounted on the top.
Secondly, the vibration means includes a vibration source and a contact surface to which the vibration source is connected and a suction port is provided, and the arrangement mask is attracted to the contact surface to contact the vibration of the vibration source. The conductive ball mounting apparatus is characterized in that the conductive ball is transmitted to the array mask through a surface.

しかし、上記特許出願にかかるボール搭載装置のように、振動する当接面に配列マスクを吸着するだけでは振動の伝達が悪く、更に、配列マスクの張力も弱いため、配列マスクの振動も弱いものとなってしまっていた。   However, like the ball mounting device according to the above patent application, the vibration of the array mask is weak because the vibration of the array mask is poor because the vibration of the array mask is weak only by adsorbing the array mask to the vibrating contact surface. It had become.

特開2002−231752号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-231752

そこで本発明は、被搭載物を囲むように配置される当接部材を振動手段により振動させるとともに、張力をかけた配列マスクを広い面積を有する当接部材に押圧することによって、振動手段の振動を配列マスクに確実に伝達させることにより上記問題点を解決しようとするものである。   Therefore, the present invention vibrates the vibration means by vibrating the contact member disposed so as to surround the mounted object by the vibration means and pressing the tensioned arrangement mask against the contact member having a large area. The above-mentioned problem is to be solved by reliably transmitting the signal to the array mask.

第1の発明は、上記課題を解決するため、微小ボール搭載装置に次の手段を採用する。
第1に、被搭載物の上方に配置され微小ボールの挿入される挿入部がボール搭載部に形成された配列マスクと、配列マスクに振動を付与する振動手段とを備える。
第2に、振動手段による配列マスクの振動中に、配列マスクの上面に沿って微小ボールの集団を移動させることによって微小ボールを配列マスクの挿入部に落とし込んで被搭載物上に搭載する装置とする。
第3に、前記被搭載物を囲むように配置される当接部材を設けるとともに前記振動手段により前記当接部材を振動させるようにする。
第4に、張力をかけた配列マスクを当接部材に押圧することによって、配列マスクを振動させる。
In order to solve the above problems, the first invention employs the following means in the microball mounting device.
First, there is provided an array mask in which an insertion portion into which a minute ball is inserted is formed on the ball mounting portion and is disposed above the mounted object, and a vibration means for applying vibration to the array mask.
Secondly, during vibration of the array mask by the vibration means, a device for dropping the microballs into the insertion portion of the array mask by moving a group of microballs along the upper surface of the array mask and mounting it on the mounted object To do.
Third, a contact member disposed so as to surround the mounted object is provided, and the contact member is vibrated by the vibration means.
Fourth, the array mask is vibrated by pressing the tensioned array mask against the contact member.

第2の発明は、第1の発明に前記当接部材は、上面に平坦部を有し、該平坦部に配列マスクが押圧されること付加した微小ボール搭載装置であり、第3の発明は、第2の発明に、前記当接部材の外側に配列マスクを外側に引っ張る張力付与手段を設け、当接部材に押圧した配列マスクを平坦面よりわずかに下方へ引っ張るようにして配列マスクを当接部材に押圧したことを付加した微小ボール搭載装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the microball mounting apparatus according to the first aspect, wherein the contact member has a flat portion on an upper surface, and an array mask is pressed against the flat portion. In the second invention, there is provided tension applying means for pulling the array mask outward on the outside of the contact member, and the array mask pressed against the contact member is pulled slightly below the flat surface. It is a minute ball mounting device to which the pressing to the contact member is added.

第1の発明及び第2の発明では、配列マスクを広い面積を有する当接部材に押圧することによって、振動手段の振動を配列マスクに確実に伝達させ、ボールカップ内の片側などに導電性ボールが集まることを防止し、ボールカップの移動によって、導電性ボールを配列マスクの挿入部に確実に落とし込み、ミッシングボールの発生やボールカップと配列マスクの間隙で導電性ボールを噛み込むことを防止することができる微小ボール搭載装置となった。   In the first and second aspects of the present invention, the vibration of the vibration means is reliably transmitted to the arrangement mask by pressing the arrangement mask against the contact member having a large area, and the conductive ball is placed on one side of the ball cup. And prevents the conductive ball from dropping into the insertion portion of the array mask by moving the ball cup, and preventing the occurrence of a missing ball and biting of the conductive ball in the gap between the ball cup and the array mask. It became a small ball mounting device that can.

第3の発明の効果ではあるが、張力付与手段によりわずかに下方に引っ張るようにして、配列マスクを当接部材に押圧しているので、振動を伝達させる当接部材から配列マスクへの振動の伝達がより確実なものとなるだけでなく、配列マスクに強い振動を生じさせるに十分な張力を与えることができるものとなった。   Although it is an effect of the third invention, since the array mask is pressed against the contact member by slightly pulling it downward by the tension applying means, the vibration from the contact member transmitting the vibration to the array mask is reduced. Not only has the transmission been more reliable, but it has also been possible to apply sufficient tension to the array mask to generate strong vibrations.

以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。
実施例は、半田ボール搭載装置に関するものである。勿論、本発明は、被搭載物上に所定の配列パターンで形成された各電極に、導電性の微小ボールを搭載するその他の微小ボール搭載装置においても利用可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings.
The embodiment relates to a solder ball mounting apparatus. Of course, the present invention can also be used in other microball mounting devices in which conductive microballs are mounted on each electrode formed in a predetermined array pattern on the mounted object.

本発明における微小ボールには、半田ボール等の導電性ボール、被搭載物には、半導体ウエハ(以後、単にウエハと表記する)や、電子回路基板や、セラミックス基板などがあるが、実施例では微小ボールとして半田ボール2、被搭載物としてウエハ1を用いている。また、粘着材料としては、フラックスや半田ペーストや導電性の接着剤などが用いられるが、実施例ではフラックスが用いられており、半田ボールが載置されるウエハ上の電極には予めフラックスが塗布されている。   The fine balls in the present invention include conductive balls such as solder balls, and the mounted objects include semiconductor wafers (hereinafter simply referred to as wafers), electronic circuit boards, and ceramic substrates. A solder ball 2 is used as a minute ball, and a wafer 1 is used as an object to be mounted. In addition, as the adhesive material, flux, solder paste, conductive adhesive, or the like is used. In the embodiment, flux is used, and the flux is previously applied to the electrode on the wafer on which the solder ball is placed. Has been.

通常、半田ボール搭載装置は、搬入用のウエハ受渡部、フラックス印刷部、ボール搭載部、搬出用のウエハ受渡部を有するものであるが、本発明にかかる微小ボール搭載装置は、ボール搭載部に特徴を有するものである。このボール搭載部には、図1の平面説明図に示されるようにウエハ1上の電極のパターンに合わせて配列された挿入孔8が形成された配列マスク3、半田ボール2を配列マスク3の挿入孔8に落とし込むボールカップ4、及び図2に示されるウエハ1を吸着保持して上下動可能であるウエハ載置テーブル9とが配備されている。   Usually, the solder ball mounting apparatus has a wafer transfer section for loading, a flux printing section, a ball mounting section, and a wafer transfer section for unloading. However, the micro ball mounting apparatus according to the present invention includes a ball mounting section. It has characteristics. In this ball mounting portion, as shown in the plan explanatory view of FIG. 1, the arrangement mask 3 in which the insertion holes 8 arranged in accordance with the electrode pattern on the wafer 1 are formed, and the solder balls 2 are arranged on the arrangement mask 3. A ball cup 4 to be dropped into the insertion hole 8 and a wafer mounting table 9 capable of moving up and down by sucking and holding the wafer 1 shown in FIG. 2 are provided.

図1に示されるように、ボールカップ4には、多数の半田ボール2が収容される2つのボール収容部31が形成されている。ボール収容部31が配列マスク3の貫通孔形成領域6上を通過する。ボール収容部31は、上部にボール供給用の開口部が形成され、底面にボール落下用の開口部が形成されている。   As shown in FIG. 1, the ball cup 4 is formed with two ball accommodating portions 31 in which a large number of solder balls 2 are accommodated. The ball accommodating portion 31 passes over the through hole forming region 6 of the arrangement mask 3. The ball housing portion 31 has an opening for supplying a ball at the top and an opening for dropping the ball at the bottom.

ボールカップ4の底面の開口部は、進行方向と直交する方向で、配列マスク3の貫通孔形成領域6の幅より広い幅で形成されており、ボール収容部31と配列マスク3の上面とで多数の半田ボール2を収容可能としている。尚、ボールカップ4自体は、図1に示されるように配列マスク3の幅よりは狭い幅で形成されている。   The opening on the bottom surface of the ball cup 4 is formed in a direction perpendicular to the traveling direction and wider than the width of the through hole forming region 6 of the array mask 3. A large number of solder balls 2 can be accommodated. The ball cup 4 itself is formed with a width narrower than the width of the array mask 3 as shown in FIG.

ボールカップ4を前進および後退移動させるボールカップ移動装置は、ボールカップ4に前後方向への移動力を付与するカップホルダ32と、カップホルダ32を移動させるY軸移動装置23と、カップホルダ32の移動のためのガイドレール33とからなる。   A ball cup moving device that moves the ball cup 4 forward and backward includes a cup holder 32 that applies a moving force in the front-rear direction to the ball cup 4, a Y-axis moving device 23 that moves the cup holder 32, and the cup holder 32. It consists of a guide rail 33 for movement.

カップホルダ32は、内側にボールカップ4が配置される空部を形成したものであって、ボールカップ4は、この空部にスライドローラ34およびスプリング35の付勢という微弱な力により軽く保持され、配列マスク3よりわずか上方に浮上している。   The cup holder 32 is formed with a hollow portion in which the ball cup 4 is disposed, and the ball cup 4 is lightly held in the hollow portion by a weak force such as biasing of the slide roller 34 and the spring 35. , Floats slightly above the array mask 3.

Y軸移動装置23は、ボールカップ4が保持されるカップホルダ32を、駆動モータで回転するボールねじ等により、配列マスク3の上方で前後に移動させるものであり、Y軸移動装置23にカップホルダ32が装着されている。カップホルダ32は、ガイドレール33に沿って移動自在に配置されており、Y軸移動装置23によりカップホルダ32はガイドレール33に沿って前進および後退移動を行う。   The Y-axis moving device 23 moves the cup holder 32 holding the ball cup 4 back and forth above the arrangement mask 3 by a ball screw rotated by a driving motor. A holder 32 is attached. The cup holder 32 is movably disposed along the guide rail 33, and the cup holder 32 moves forward and backward along the guide rail 33 by the Y-axis moving device 23.

配列マスク3は、マスク金属部であるメタルマスク30の周囲を中空の枠5に伸縮性あるシートである紗22を介して貼り付けるとともに、メタルマスク30の角部に外方に引っ張ることが可能な突出部材である保持用ブロック部材10を取り付けたものである。   The array mask 3 can be attached to the hollow frame 5 around the metal mask 30 which is a mask metal part via a collar 22 which is a stretchable sheet, and can be pulled outward to the corner of the metal mask 30. A holding block member 10 which is a simple protruding member is attached.

メタルマスク30は、非常に薄いニッケルなどの金属でできており、中央の貫通孔形成領域6に、半田ボール2が挿入され、通過可能な大きさの挿入孔8が、ウエハ1上面の電極に合わせた所定の配列パターンで形成されている。図1で中央に現れた多数の矩形図形はダイサイズ領域を誇張して図示したもので、該ダイサイズ領域内に多数の挿入孔8が存在する。   The metal mask 30 is made of a very thin metal such as nickel. The solder ball 2 is inserted into the central through-hole forming region 6, and an insertion hole 8 having a size that can be passed through is formed on the electrode on the upper surface of the wafer 1. It is formed by a predetermined arrangement pattern. A large number of rectangular figures appearing in the center in FIG. 1 show the die size region exaggerated, and a large number of insertion holes 8 exist in the die size region.

実施例でのメタルマスク30及び枠5は、図1及び図3などに示されるように四角形に形成されいる。勿論、四角形である必要はないが、多角形であることが、張力を付加する上で適している。四角形のメタルマスク30の周囲には紗22が取り付けられ、紗22は四角形の枠5に張力をかけて貼られている。メタルマスク30の四つの角部には、保持用ブロック部材10が取り付けられている。尚、対角となる保持用ブロック部材10はメタルマスク30の中央の貫通孔形成領域6を挟むように配置されている。紗22によりメタルマスク30は図5中、前後左右方向に張力を付与され、保持用ブロック部材10により角部の外側斜め方向に張力を付与される。   The metal mask 30 and the frame 5 in the embodiment are formed in a quadrangular shape as shown in FIGS. Of course, it is not necessary to have a quadrangular shape, but a polygonal shape is suitable for applying tension. A collar 22 is attached around the rectangular metal mask 30, and the collar 22 is attached to the rectangular frame 5 with tension. Holding block members 10 are attached to the four corners of the metal mask 30. The diagonal holding block members 10 are arranged so as to sandwich the through-hole forming region 6 at the center of the metal mask 30. The metal mask 30 is given tension in the front / rear and left / right directions in FIG. 5 by the flange 22, and tension is given by the holding block member 10 in the diagonal direction outside the corner.

配列マスク3は、図2に示されるようにウエハ1の上面に形成される半田ボール2の搭載面の上方に適宜の間隔を介して支持されるよう配列マスク支持装置に支持されている。該配列マスク支持装置には、ウエハ載置テーブル9に載置されたウエハ1を囲むように配置される当接部材であるバックアッププレート11と、該バックアッププレート支持部12(図2に示される)と、配列マスク3に取り付けられた保持用ブロック部材10を外方へ引っ張る4カ所の引っ張り機構13が設けられている。   As shown in FIG. 2, the array mask 3 is supported by the array mask support device so as to be supported above the mounting surface of the solder balls 2 formed on the upper surface of the wafer 1 via an appropriate interval. The array mask support device includes a backup plate 11 which is a contact member disposed so as to surround the wafer 1 placed on the wafer placement table 9, and the backup plate support portion 12 (shown in FIG. 2). In addition, four pulling mechanisms 13 for pulling the holding block member 10 attached to the array mask 3 outward are provided.

バックアッププレート11は、図3に示されるように中央にウエハ1より若干大きめの開口部14を形成したプレート状の石材からなり、上面が平面精度の高い平坦面に形成されており、ウエハ載置テーブル9に載置されたウエハ1を囲むように配置され、配列マスク支持装置に支持されたボール配列マスク3の保持用ブロック部材10の位置に対応する四つの角部には面取り部11aが形成されている。バックアッププレート11は、実施例ではウエハ1の周囲を全て囲む形状の一枚の中央部中空のプレート状のものであるが、必ずしも全てを囲むものでなくともよく、且つ、一枚プレートではなく、分割構造としたものであってもよい。   As shown in FIG. 3, the backup plate 11 is made of a plate-like stone material having an opening 14 slightly larger than the wafer 1 in the center, and the upper surface is formed on a flat surface with high planar accuracy. Chamfered portions 11a are formed at four corners corresponding to the positions of the holding block members 10 of the ball array mask 3 which are arranged so as to surround the wafer 1 placed on the table 9 and supported by the array mask support device. Has been. In the embodiment, the backup plate 11 is a single hollow plate in a shape that surrounds the entire periphery of the wafer 1, but does not necessarily have to surround all, and is not a single plate, A divided structure may be used.

該バックアッププレート11は、上面に配列マスク3と当接する平坦部である当接面25が形成されており、この当接面25が、ウエハ1の半田ボール2の搭載面よりわずかに高くなる位置にバックアッププレート支持部12により支持されている。尚、バックアッププレート11が、金属材料ではなく石材で形成されているため、剛性が高く、熱による変形の影響も低減させることができ、金属材料に比較して平面精度をよくすることができ、加工も容易になり、コスト低減の効果もある。   The backup plate 11 has a contact surface 25 that is a flat portion that contacts the arrangement mask 3 on the upper surface, and the contact surface 25 is positioned slightly higher than the mounting surface of the solder balls 2 of the wafer 1. Is supported by the backup plate support 12. In addition, since the backup plate 11 is formed of a stone material instead of a metal material, the rigidity is high, the influence of deformation due to heat can be reduced, and the planar accuracy can be improved compared to the metal material, Processing is also easy, and there is an effect of cost reduction.

バックアッププレート11の下面でボールカップ4の進行方向前後左右の4カ所には、本発明における振動手段の振動源となる超音波振動子24が装着されている。振動源としては超音波振動子24に限定されるものではなく、また振動源の取付位置や個数も限定されるものではなく、バックアッププレート11に振動を付与できるものであればよい。超音波振動子24は、図3及び図5に示されるように、進行方向前方のバックアッププレート11の下面左右に所定間隔離れて2個装着され、且つ、進行方向後方のバックアッププレート11の下面で装着された超音波振動子24との向かい合った位置に2個装着されている。   Ultrasonic vibrators 24 serving as vibration sources of the vibration means in the present invention are mounted at four locations on the lower surface of the backup plate 11 in the front, rear, left and right directions of the ball cup 4. The vibration source is not limited to the ultrasonic vibrator 24, and the position and number of vibration sources are not limited, and any vibration source can be used as long as it can impart vibration to the backup plate 11. As shown in FIGS. 3 and 5, two ultrasonic transducers 24 are mounted on the left and right sides of the lower surface of the backup plate 11 in the forward direction at a predetermined interval, and on the lower surface of the backup plate 11 at the rear side in the forward direction. Two are mounted at positions facing the mounted ultrasonic transducer 24.

超音波振動子24は、ボールカップ4の進行方向後側の超音波振動子24を動作させて、バックアッププレート11の上面に平坦部として形成された当接面25を介して、配列マスク3に対して、ボールカップ4の進行方向に向けて超音波振動を付与する。勿論、前後の超音波振動子24を同時に超音波振動させてもよい。配列マスク3が超音波振動子24の振動を受けることにより、配列マスク3に接触する半田ボール2に振動を伝達して動き易くし、噛み込みをなくすことになる。   The ultrasonic transducer 24 operates the ultrasonic transducer 24 on the rear side of the ball cup 4 in the advancing direction, and is applied to the array mask 3 via a contact surface 25 formed as a flat portion on the upper surface of the backup plate 11. On the other hand, ultrasonic vibration is applied in the traveling direction of the ball cup 4. Of course, the front and rear ultrasonic transducers 24 may be ultrasonically vibrated simultaneously. When the array mask 3 receives the vibration of the ultrasonic vibrator 24, the vibration is transmitted to the solder balls 2 in contact with the array mask 3 to facilitate movement, and the biting is eliminated.

尚、超音波振動子24は、振動周波数や振幅などが調整可能であり、また、超音波振動子24に印加する電気エネルギにより振動エネルギを調整可能である。半田ボール2の径に応じて振動エネルギを調整する必要がある。更に、超音波振動子24の発振周波数は、半田ボール2の径及び配列マスク3の厚みにより決定される。   Note that the vibration frequency and amplitude of the ultrasonic vibrator 24 can be adjusted, and the vibration energy can be adjusted by the electric energy applied to the ultrasonic vibrator 24. It is necessary to adjust the vibration energy according to the diameter of the solder ball 2. Further, the oscillation frequency of the ultrasonic transducer 24 is determined by the diameter of the solder balls 2 and the thickness of the array mask 3.

図1及び図5に示されるようにバックアッププレート11の位置より、外方向で配列マスク3の四つの角部付近に各々引っ張り機構13が、合計4個設けられている。尚、四つの角部の内、一つの角部は基準位置として、ボール配列マスク3に形成された保持用ブロック部材10を引っ掛け保持する保持部19を有する引っ掛け部とし、他の三つの角部を引っ張り機構としてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 5, a total of four pulling mechanisms 13 are provided in the vicinity of the four corners of the array mask 3 in the outward direction from the position of the backup plate 11. Of the four corners, one corner serves as a reference position as a hook portion having a holding portion 19 for hooking and holding the holding block member 10 formed on the ball array mask 3, and the other three corner portions. May be a pulling mechanism.

引っ張り機構13は、バックアッププレート支持部12と同一フレーム16に固定されたスタンド17の上部に、アーム18を支点7を介して回動可能に装着し、該アーム18の上端部を保持用ブロック部材10と係脱自在な保持部19として形成したものであり、アーム18の下方に連結されたエアーシリンダ20を作動させることにより、保持部19を、バックアッププレート11の外方の若干下方へと移動可能とされている。従って、引っ張り機構13の保持部19と、保持用ブロック部材10との係合位置は、バックアッププレート11とほぼ同じ高さまたは若干低い高さとされている。   The pulling mechanism 13 has an arm 18 mounted on an upper portion of a stand 17 fixed to the same frame 16 as the backup plate support 12 so as to be pivotable through a fulcrum 7, and an upper end portion of the arm 18 is a holding block member. 10 is formed as a holding portion 19 that is detachable from the arm 10, and the holding portion 19 is moved slightly downward outside the backup plate 11 by operating an air cylinder 20 connected to the lower side of the arm 18. It is possible. Therefore, the engagement position between the holding portion 19 of the pulling mechanism 13 and the holding block member 10 is set to be substantially the same as or slightly lower than the backup plate 11.

次に、この配列マスク支持装置に配列マスク3を装着する手順について説明する。先ず、紗22により各辺に張力が付与されているメタルマスク30をバックアッププレート11の当接面25に載置して、メタルマスク30の角部に存在する保持用ブロック部材10を、引っ張り機構13の保持部19に係合可能にする。   Next, a procedure for mounting the alignment mask 3 on the alignment mask support apparatus will be described. First, the metal mask 30 in which tension is applied to each side by the flange 22 is placed on the contact surface 25 of the backup plate 11, and the holding block member 10 existing at the corner of the metal mask 30 is pulled by the pulling mechanism. 13 holding parts 19 can be engaged.

その後、基準位置となる引っ張り機構13とその対角位置にある引っ張り機構13のエアーシリンダ20を作動させて、メタルマスク30を同方向へ引っ張る。このとき引っ張り機構13の保持部19は、外方の若干下方へと移動するためメタルマスク30をバックアッププレート11に、張力をかけられた状態で押圧する。   Thereafter, the pulling mechanism 13 serving as the reference position and the air cylinder 20 of the pulling mechanism 13 located at the diagonal position thereof are operated to pull the metal mask 30 in the same direction. At this time, the holding portion 19 of the pulling mechanism 13 moves slightly outward and presses the metal mask 30 against the backup plate 11 in a tensioned state.

その後、残った二つの角部に存在する引っ張り機構13のエアーシリンダ20を作動させ、先の張力方向と交差する方向に張力を付加することにより、配列マスク3の装着が完了する。これによりメタルマスク30の中央の貫通孔形成領域6には均等な張力が作用することになる。この状態で、引っ張り機構13の保持部19は、バックアッププレート11の上面より若干下方に引っ張られているので、メタルマスク30は、張力をかけられて平面精度の高いバックアッププレート11にしっかりと張り付くのである。   Thereafter, the air cylinder 20 of the pulling mechanism 13 existing at the two remaining corners is operated to apply tension in a direction crossing the previous tension direction, thereby completing the mounting of the array mask 3. As a result, uniform tension acts on the central through-hole forming region 6 of the metal mask 30. In this state, since the holding portion 19 of the pulling mechanism 13 is pulled slightly below the upper surface of the backup plate 11, the metal mask 30 is tightly attached to the backup plate 11 with high planar accuracy due to tension. is there.

この引っ張り機構13と紗22の張力により、配列マスク3のメタルマスク30の部分をバックアッププレート11の平坦部として形成された当接面25に十分な張力を付与されて押圧しているため、振動が伝達しやすいだけでなく、適正な強さの振動を配列マスク3に与えることができる。この振動によりボールカップ4内の半田ボール2は、スムーズに配列マスク3の挿入孔8に落とし入れることができるのである。   Due to the tension of the pulling mechanism 13 and the flange 22, the portion of the metal mask 30 of the array mask 3 is pressed with a sufficient tension applied to the contact surface 25 formed as a flat portion of the backup plate 11. As well as being easy to transmit, vibrations of appropriate strength can be applied to the array mask 3. Due to this vibration, the solder balls 2 in the ball cup 4 can be smoothly dropped into the insertion holes 8 of the arrangement mask 3.

本実施例にかかる半田ボール搭載装置におけるボール搭載部の平面説明図Plane explanatory drawing of the ball mounting part in the solder ball mounting apparatus concerning a present Example 配列マスク支持装置の概略正面説明図Schematic front explanatory drawing of an array mask support device ウエハとバックアッププレートと配列マスクとの関係を示す分解斜視図Exploded perspective view showing relationship between wafer, backup plate and array mask ボールカップと配列マスクと振動源との関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the relationship between a ball cup, an arrangement mask, and a vibration source ボールカップと配列マスクを示す正面説明図Front explanatory view showing ball cup and array mask 配列マスクの部分拡大断面説明図Partial enlarged cross-sectional explanatory diagram of array mask

符号の説明Explanation of symbols

1・・・ウエハ
2・・・半田ボール
3・・・配列マスク
4・・・ボールカップ
5・・・枠
6・・・貫通孔形成領域
7・・・支点
8・・・貫通孔
9・・・ウエハ載置テーブル
10・・・保持用ブロック部材
11・・・バックアッププレート
12・・・バックアッププレート支持部
13・・・引っ張り機構
14・・・開口部
16・・・フレーム
17・・・スタンド
18・・・アーム
19・・・保持部
20・・・エアーシリンダ
22・・・紗
23・・・Y軸移動装置
24・・・超音波振動子
25・・・当接面
30・・・メタルマスク
31・・・ボール収容部
32・・・カップホルダ
33・・・ガイドレール
34・・・スライドローラ
35・・・スプリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer 2 ... Solder ball 3 ... Arrangement mask 4 ... Ball cup 5 ... Frame 6 ... Through-hole formation area 7 ... Supporting point 8 ... Through-hole 9 ... Wafer mounting table 10: Holding block member 11 ... Backup plate 12 ... Backup plate support 13 ... Pulling mechanism 14 ... Opening 16 ... Frame 17 ... Stand 18・ ・ ・ Arm 19 ・ ・ ・ Holding part 20 ・ ・ ・ Air cylinder 22 ・ ・ ・ 紗 23 ・ ・ ・ Y axis moving device 24 ・ ・ ・ Ultrasonic transducer 25 ・ ・ ・ Contact surface 30 ・ ・ ・ Metal mask 31 ... Ball housing part 32 ... Cup holder 33 ... Guide rail 34 ... Slide roller 35 ... Spring

Claims (3)

被搭載物の上方に配置され微小ボールの挿入される挿入部がボール搭載部に形成された配列マスクと、配列マスクに振動を付与する振動手段とを備え、
振動手段による配列マスクの振動中に、配列マスクの上面に沿って微小ボールの集団を移動させることによって微小ボールを配列マスクの挿入部に落とし込んで被搭載物上に搭載する微小ボール搭載装置において、
前記被搭載物を囲むように配置される当接部材を設けるとともに前記振動手段により前記当接部材を振動させるようにし、張力をかけた配列マスクを当接部材に押圧することによって、配列マスクを振動させることを特徴とする微小ボール搭載装置。
An arrangement mask in which an insertion portion into which a micro ball is inserted is formed in the ball mounting portion and is disposed above the mounted object, and a vibration means for applying vibration to the arrangement mask,
In the microball mounting apparatus that drops the microballs into the insertion part of the array mask by moving a group of microballs along the upper surface of the array mask during the vibration of the array mask by the vibration means,
An abutting member disposed so as to surround the mounted object is provided, the abutting member is vibrated by the vibration means, and the array mask is pressed against the abutting member by applying a tension to the abutting member. Micro ball mounting device characterized by vibrating.
前記当接部材は、上面に平坦部を有し、該平坦部に配列マスクが押圧されることを特徴とする請求項1記載の微小ボール搭載装置。
2. The microball mounting apparatus according to claim 1, wherein the contact member has a flat portion on an upper surface, and the array mask is pressed against the flat portion.
前記当接部材の外側に配列マスクを外側に引っ張る張力付与手段を設け、当接部材に押圧した配列マスクを平坦面よりわずかに下方へ引っ張るようにして、配列マスクを当接部材に押圧した請求項2記載の微小ボール搭載装置。   Claims wherein tension applying means for pulling the array mask outward is provided outside the contact member, and the array mask pressed against the contact member is pulled slightly below the flat surface to press the array mask against the contact member. Item 3. A microball mounting apparatus according to Item 2.
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