[go: up one dir, main page]

JP2012074558A - Conductive ball mounting device - Google Patents

Conductive ball mounting device Download PDF

Info

Publication number
JP2012074558A
JP2012074558A JP2010218563A JP2010218563A JP2012074558A JP 2012074558 A JP2012074558 A JP 2012074558A JP 2010218563 A JP2010218563 A JP 2010218563A JP 2010218563 A JP2010218563 A JP 2010218563A JP 2012074558 A JP2012074558 A JP 2012074558A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
substrate
conductive
array mask
mounting
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.)
Granted
Application number
JP2010218563A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5553234B2 (en
Inventor
Kazuo Ikeda
和生 池田
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 JP2010218563A priority Critical patent/JP5553234B2/en
Publication of JP2012074558A publication Critical patent/JP2012074558A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5553234B2 publication Critical patent/JP5553234B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive ball mounting device with excellent ball mounting accuracy: by providing a projecting part on an arrangement mask corresponding to a concavity of a substrate to enable positioning for an electrode on the substrate by an open hole on the arrangement mask; and by preventing unnecessary supply of the conductive ball.SOLUTION: A conductive ball mounting device adopts a method characterized in that: first, the conductive ball mounting device comprises an arrangement mask 3 provided with an open hole 31 corresponding to an electrode 22, and ball mounting means for supplying a conductive ball on the arrangement mask, where the conductive ball is mounted on the electrode on a substrate 2 through the open hole on the arrangement mask; second, the substrate has a concavity 21 formed so that the electrode is installed on the bottom of the concavity and so that the depth from the upper part of the electrode to the top face (surface excluding the concavity) of the substrate is larger than a diameter of the mounted conductive ball; and third, the arrangement mask has a projecting part 32, which projects corresponding to the concavity on the substrate, on the face opposed to the substrate.

Description

本発明は、底部に電極が設けられ、かつ該電極上部までの深さが搭載される導電性ボールの直径よりも大きな凹部を有する基板の電極に導電性ボールを搭載する導電性ボールの搭載装置に関するものである。   The present invention relates to a conductive ball mounting device for mounting a conductive ball on an electrode of a substrate having a recess larger than the diameter of the conductive ball provided with an electrode at the bottom and having a depth up to the top of the electrode. It is about.

従来の導電性ボールの搭載装置としては、特許文献1に示されるように、平板状基板の表面に設けられた電極に、平板状の配列マスクを使用して導電性ボールを搭載するものがある。しかし、近年、電子部品の小型化や薄型化に対応させたり、出っ張りを無くすことを目的として、実装される電子部品を収容するための凹部を設けた基板(Embedded基板)の需要が高まってきている。   As a conventional conductive ball mounting apparatus, as disclosed in Patent Document 1, there is an apparatus for mounting a conductive ball on an electrode provided on the surface of a flat substrate using a flat array mask. . However, in recent years, there has been an increasing demand for a substrate (embedded substrate) provided with a recess for accommodating an electronic component to be mounted in order to cope with the reduction in size and thickness of the electronic component and to eliminate the protrusion. Yes.

図4に示されるように、このEmbedded基板20に形成された凹部21の底部23に設けられた電極22に対し、この凹部21内に完全に収容されてしまう大きさの導電性ボール10、換言すれば、ボール径(D)が凹部21以外の表面24から電極22の上部までの深さ(L)よりも、小さい導電性ボール10を平板状マスク30で搭載すると、導電性ボール10が、平板状マスク30の貫通孔31を通過する際に、平板状マスク30と電極22上部との間で転動してしまい、凹部21に必要個数以上の導電性ボール10が供給されてしまうという問題があった。   As shown in FIG. 4, with respect to the electrode 22 provided on the bottom 23 of the recess 21 formed on the Embedded substrate 20, the conductive ball 10 having a size that can be completely accommodated in the recess 21, in other words, Then, when the conductive ball 10 having a ball diameter (D) smaller than the depth (L) from the surface 24 other than the recess 21 to the upper portion of the electrode 22 is mounted with the flat mask 30, the conductive ball 10 is When passing through the through-hole 31 of the flat mask 30, it rolls between the flat mask 30 and the upper part of the electrode 22, and the problem is that more than the necessary number of conductive balls 10 are supplied to the recess 21. was there.

特開2008−153336号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-153336

本発明は、電極が形成されている基板の凹部に対応させて、配列マスクに突出する凸部を設けることで、電極に対して配列マスクの貫通孔による位置決めを可能とし、かつ、不必要な導電性ボールの供給を防ぎ、ボール搭載精度の良い導電性ボールの搭載装置を提供することを目的とする。   According to the present invention, by providing a protruding portion that protrudes from the arrangement mask in correspondence with the depression of the substrate on which the electrode is formed, positioning by the through hole of the arrangement mask can be performed with respect to the electrode, and is unnecessary. An object of the present invention is to provide a conductive ball mounting device that prevents the supply of conductive balls and has high ball mounting accuracy.

上記課題を解決するため第1の発明は、導電性ボールの搭載装置に次の手段を採用する。第1に、基板上に所定パターンで配置された電極に合わせて貫通孔が設けられた配列マスクと、該配列マスク上に導電性ボールを供給するボール搭載手段とを備え、該配列マスクの貫通孔を介して導電性ボールを基板上の電極に搭載する導電性ボールの搭載装置である。
第2に、上記基板は凹部が形成されており、凹部の底部に電極が設けられ、かつ、該電極上部から基板の上面(凹部以外の表面)までの深さが搭載される導電性ボールの直径よりも大きな凹部を有する。
第3に、前記配列マスクは、前記基板と対向する面に前記基板の凹部に対応して突出する凸部を有する。
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention employs the following means for the conductive ball mounting apparatus. First, there is provided an array mask in which through holes are provided in accordance with electrodes arranged in a predetermined pattern on a substrate, and ball mounting means for supplying conductive balls on the array mask, and the through holes of the array mask are provided. A conductive ball mounting device for mounting a conductive ball on an electrode on a substrate through a hole.
Second, the substrate is provided with a recess, an electrode is provided at the bottom of the recess, and a depth of the conductive ball mounted from the top of the electrode to the upper surface of the substrate (the surface other than the recess) is mounted. It has a recess larger than the diameter.
Third, the array mask has a convex portion that protrudes corresponding to the concave portion of the substrate on a surface facing the substrate.

第2の発明は、第1の発明に、次の手段を付加した導電性ボールの搭載装置である。
第1に、上記配列マスクの凸部の突出量は、上記基板の凹部の陥没量よりも大きくなるように設けられる。
第2に、上記配列マスクと基板とを相対的に接近及び離隔させる移動手段を設ける。
第3に、上記凸部下面と凹部底面とを密着させた状態で、上記ボール搭載手段によるボール搭載を行う。
2nd invention is the mounting apparatus of the conductive ball which added the following means to 1st invention.
First, the protruding amount of the convex portion of the array mask is provided to be larger than the depressed amount of the concave portion of the substrate.
Second, moving means for relatively approaching and separating the array mask and the substrate is provided.
Third, ball mounting by the ball mounting means is performed in a state where the lower surface of the convex portion and the bottom surface of the concave portion are in close contact with each other.

第3の発明は、第1または第2の発明におけるボール搭載手段に、次の手段を付加した導電性ボールの搭載装置である。
第1に、上記ボール搭載手段は、真空源と接続されるケーシングの下面に設けられるボール吸着体により導電性ボールを吸着するボール保持手段と、上記配列マスク上で前記ボール保持手段を移動させる移動手段とを備える。
第2に、該移動手段により前記ボール保持手段を上記配列マスク上方の所定位置に移動させる。
第3に、前記ボール保持手段により吸着される導電性ボールを、前記ケーシングと真空源との接続を解除して上記配列マスク上に供給する。
A third invention is a conductive ball mounting device in which the following means is added to the ball mounting means in the first or second invention.
First, the ball mounting means includes a ball holding means for adsorbing a conductive ball by a ball adsorber provided on a lower surface of a casing connected to a vacuum source, and a movement for moving the ball holding means on the array mask. Means.
Second, the moving means moves the ball holding means to a predetermined position above the arrangement mask.
Thirdly, the conductive balls adsorbed by the ball holding means are supplied onto the arrangement mask by releasing the connection between the casing and the vacuum source.

本発明に係る導電性ボールの搭載装置は、凹部に電極が設けられた基板に対しても、該基板の凹部に対応して突出する凸部を有する配列マスクの貫通孔による導電性ボールの位置決めを行えるので、ボール搭載精度を向上させることができた。   The conductive ball mounting apparatus according to the present invention positions a conductive ball by a through-hole of an array mask having a convex portion protruding corresponding to the concave portion of the substrate, even on a substrate having an electrode provided in the concave portion. As a result, the ball mounting accuracy could be improved.

第2の発明の効果ではあるが、配列マスクの凸部の突出量を基板の凹部の陥没量よりも大きくなるように設け、配列マスクの凸部下面と基板の凹部底面とを密着させた状態で、ボール搭載手段によるボール搭載を行うことにより、基板の凹部底面での配列マスクによる導電性ボールの位置決めを、より確実にすることができる上、配列マスクと電極上部との間で導電性ボールが転動することがなく、不必要な導電性ボールの供給を防ぐことができ、ボール搭載精度の更なる向上が図られた導電性ボールの搭載装置となった。   Although it is an effect of the second invention, a state in which the protruding amount of the convex portion of the array mask is set larger than the depressed amount of the concave portion of the substrate, and the lower surface of the convex portion of the array mask and the bottom surface of the concave portion of the substrate are in close contact with each other Then, by mounting the ball by the ball mounting means, the conductive ball can be positioned more reliably by the array mask on the bottom surface of the concave portion of the substrate, and the conductive ball is disposed between the array mask and the upper portion of the electrode. Therefore, the conductive ball mounting apparatus can prevent unnecessary supply of the conductive balls and can further improve the ball mounting accuracy.

第3の発明の効果ではあるが、一つのボール搭載手段により、導電性ボールの供給及び回収を行うことのできる導電性ボールの搭載装置となった。   Although it is the effect of 3rd invention, it became the conductive ball mounting apparatus which can supply and collect | recover a conductive ball by one ball mounting means.

本発明に係る導電性ボールの搭載装置の一実施例を示す平面概略図Schematic plan view showing an embodiment of a conductive ball mounting apparatus according to the present invention. 同正面概略図Front schematic diagram 導電性ボールの搭載装置におけるボール搭載状態を示す説明図Explanatory drawing which shows the ball mounting state in the mounting apparatus of a conductive ball 凹部に電極を有する基板に対し、平板状マスクで搭載する例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example mounted with a flat mask on the substrate which has an electrode in a crevice

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。図1は、本発明に係る導電性ボールの搭載装置の一実施例を示す平面概略図であり、図2は、同正面概略図であり、図3は、導電性ボールの搭載装置におけるボール搭載状態を示す説明図である。実施例における搭載装置は、導電性ボールを半田ボール1とし、半田ボール1が搭載される被搭載物を、電子回路基板や、セラミック基板などの基板2とする半田ボール搭載装置である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing an embodiment of a conductive ball mounting apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a schematic front view thereof, and FIG. 3 is a ball mounting in the conductive ball mounting apparatus. It is explanatory drawing which shows a state. The mounting device in the embodiment is a solder ball mounting device in which the conductive ball is the solder ball 1 and the mounted object on which the solder ball 1 is mounted is the substrate 2 such as an electronic circuit board or a ceramic substrate.

基板2は、電子部品の小型化や薄型化に対応させたり、出っ張りを無くするため、実装される電子部品を収容するための凹部21が形成されたEmbedded基板20(以下単に基板2と表記する)が用いられる。基板2の凹部21には、所定パターンの配列で電極22が設けられている。該電極22に対し、導電性ボールたる半田ボール1が搭載される。   The substrate 2 is an embedded substrate 20 (hereinafter simply referred to as a substrate 2) in which a recess 21 for accommodating an electronic component to be mounted is formed in order to cope with the downsizing and thinning of electronic components and to eliminate protrusions. ) Is used. The recesses 21 of the substrate 2 are provided with electrodes 22 in a predetermined pattern arrangement. A solder ball 1 as a conductive ball is mounted on the electrode 22.

半田ボール搭載装置は、図1及び図2に示されるように、一般的に搬入用の基板受渡部5、ボール搭載部6、搬出用の基板受渡部7を有している。本発明に係る導電性ボールの搭載装置は、ボール搭載部6に関するものである。   As shown in FIGS. 1 and 2, the solder ball mounting apparatus generally has a board delivery section 5 for loading, a ball mounting section 6, and a board delivery section 7 for unloading. The conductive ball mounting apparatus according to the present invention relates to the ball mounting portion 6.

搬入用の基板受渡部5は搬入ステージ51と、搬入ピック&プレーサ52を有する。搬入ステージ51及び搬入ピック&プレーサ52はX駆動機構を有する。搬入ステージ51で搬入されてきた基板2は、搬入ピック&プレーサ52に保持され、X方向(図2中右方)へと運ばれ、搭載ステージ61上に載置される。   The carry-in substrate delivery unit 5 includes a carry-in stage 51 and a carry-in pick and placer 52. The carry-in stage 51 and the carry-in pick and placer 52 have an X drive mechanism. The substrate 2 carried in at the carry-in stage 51 is held by the carry-in pick & placer 52, carried in the X direction (right side in FIG. 2), and placed on the mounting stage 61.

搬出用の基板受渡部7は、搬出ステージ71と、搬出ピック&プレーサ72を有する。搬出ステージ71及び搬出ピック&プレーサ72はX駆動機構を有する。搬出ピック&プレーサ72は搭載ステージ61上から基板2を保持し、搬出ステージ71上へ基板2を移し、搬出ステージ71により図2中右方へと基板2を搬出する。   The carry-out substrate delivery unit 7 includes a carry-out stage 71 and a carry-out pick and placer 72. The carry-out stage 71 and the carry-out pick and placer 72 have an X drive mechanism. The unloading pick and placer 72 holds the substrate 2 from the mounting stage 61, moves the substrate 2 onto the unloading stage 71, and unloads the substrate 2 to the right in FIG. 2 by the unloading stage 71.

ボール搭載部6は、図2に示されるように、配列マスク3と、配列マスク3上に半田ボール1を供給するボール搭載手段となるボールカップ4と、基板2が載置される搭載ステージ61とを有する。   As shown in FIG. 2, the ball mounting unit 6 includes an array mask 3, a ball cup 4 serving as a ball mounting means for supplying the solder balls 1 onto the array mask 3, and a mounting stage 61 on which the substrate 2 is mounted. And have.

ボールカップ4は、図3上部に示されるように、ケーシング46の下面(ボールカップ4の内側)にボール吸着体42が設けられている。ボールカップ4はケーシング46により真空源と接続され、真空吸引により半田ボール1をボール吸着体42に吸着する。ボールカップ4には、配列マスク3上でボールカップ4をXYZ方向へ移動させる移動手段が備えられている。図1中符号47がボールカップX駆動機構、48がボールカップY駆動機構、49がボールカップZ駆動機構である。尚、ボール搭載手段は、ボールカップ方式に限られず、マスク振り込み方式のボール搭載手段であれば、その他公知のボール搭載手段を用いるようにしても良い。   As shown in the upper part of FIG. 3, the ball cup 4 is provided with a ball adsorber 42 on the lower surface of the casing 46 (inside the ball cup 4). The ball cup 4 is connected to a vacuum source by a casing 46 and adsorbs the solder ball 1 to the ball adsorbent 42 by vacuum suction. The ball cup 4 is provided with moving means for moving the ball cup 4 in the XYZ directions on the array mask 3. In FIG. 1, reference numeral 47 is a ball cup X drive mechanism, 48 is a ball cup Y drive mechanism, and 49 is a ball cup Z drive mechanism. The ball mounting means is not limited to the ball cup type, and any other known ball mounting means may be used as long as it is a mask transfer type ball mounting means.

ボールカップ4は、内部が空間で、下端面が開口部41とされ、内部空間(ケーシング46の下面)に半田ボール1を吸着するボール吸着体42が設けられ、ボール吸着体42により上部空間43と下部空間44とに仕切られている。ボール吸着体42は、半田ボール1が通過せず、気体が通過可能なステンレスメッシュ等の金網で製作されている。   The ball cup 4 has a space inside, a lower end surface serving as an opening 41, and a ball adsorbing body 42 that adsorbs the solder balls 1 is provided in the internal space (the lower surface of the casing 46). And a lower space 44. The ball adsorbent 42 is made of a metal mesh such as a stainless mesh that does not allow the solder ball 1 to pass through and allows gas to pass through.

ボールカップ4は、実施例では図1に示されるように複数個並列に設けられた矩形のものであるが、その数や形状及び大きさは被搭載物である基板2の形状や搭載効率を考慮して決められる。例えば、下端の開口部41を円形にしたりしても良い。図1では4個のボールカップ4が示されているが、実施例では、ボールカップ4は8個並べられている。   In the embodiment, the ball cup 4 has a rectangular shape provided in parallel as shown in FIG. It is decided in consideration. For example, the opening 41 at the lower end may be circular. Although four ball cups 4 are shown in FIG. 1, in the embodiment, eight ball cups 4 are arranged.

ボールカップ4の上部空間43は、真空切り換え手段としての電磁開閉弁と気体の圧力や流量を調節可能なレギュレータを介して吸引通路45により真空源に接続されており、配列マスク3との間で図3中矢印で示すような気体流通路を形成している。   The upper space 43 of the ball cup 4 is connected to a vacuum source by a suction passage 45 via an electromagnetic on-off valve as a vacuum switching means and a regulator capable of adjusting the pressure and flow rate of gas, and between the array mask 3 A gas flow path as shown by an arrow in FIG. 3 is formed.

尚、真空源によるボールカップ4内の吸引状態のON及びOFFを切り換える真空切り換え手段としての電磁開閉弁を開くことで、ボールカップ4内の吸引状態をONにして半田ボール1をボール吸着体42に吸着させ、電磁開閉弁を閉じることでボールカップ4内の吸引状態をOFFにしてボール吸着体42に吸着していた半田ボール1を落下させることにより、半田ボール1を配列マスク3を通じて、基板2の電極22上に搭載する。   Incidentally, by opening an electromagnetic on-off valve as a vacuum switching means for switching ON / OFF of the suction state in the ball cup 4 by the vacuum source, the suction state in the ball cup 4 is turned ON and the solder ball 1 is moved to the ball adsorber 42. And the electromagnetic ball is closed, and the suction state in the ball cup 4 is turned off to drop the solder ball 1 adsorbed on the ball adsorbent 42, so that the solder ball 1 passes through the array mask 3 to the substrate. It is mounted on the second electrode 22.

尚、ボールカップ4及びボール吸着体42は導電性材料から構成され、アースにより接地されている。これにより静電気を帯びた半田ボール1が吸引状態OFFのときにボールカップ4の内面やボール吸着体42に付着することを防止している。更に、ボールカップ4の外側には微小な振動をボールカップ4に付与するバイブレータが取り付けられており、少なくともボールカップ4内の吸引状態がOFFのときに振動し、ボールカップ4に取り付けられているボール吸着体42に振動を伝え、半田ボール1の落下を促進するようになっている。   The ball cup 4 and the ball adsorber 42 are made of a conductive material and are grounded by a ground. This prevents the electrostatically charged solder ball 1 from adhering to the inner surface of the ball cup 4 or the ball adsorbent 42 when the suction state is OFF. Further, a vibrator for applying minute vibrations to the ball cup 4 is attached to the outside of the ball cup 4. The vibrator vibrates at least when the suction state in the ball cup 4 is OFF and is attached to the ball cup 4. Vibration is transmitted to the ball adsorbent 42 to promote the fall of the solder ball 1.

尚、ボールカップ4の下端と配列マスク3の上面とはボール吸着動作時に所定の気体流がえられるような間隙であれば半田ボール1の径より大きくても良い。   Note that the diameter of the solder ball 1 may be larger than the lower end of the ball cup 4 and the upper surface of the array mask 3 as long as a predetermined gas flow can be obtained during the ball suction operation.

配列マスク3は、図3に示されるように、基板2と対向する面(配列マスク3の下面)に基板2の凹部21に対応して突出する凸部32が形成されている。配列マスク3の凸部32の突出量Eは、基板2の凹部21の陥没量Cよりも大きく(E>C)設定されている。これにより、配列マスク3の凸部32の下面を基板2の凹部21底面に密着させることができ、その結果、配列マスク3と半田ボール1との係合を確実にさせ、半田ボール1の搭載精度を向上させることができる。   As shown in FIG. 3, the array mask 3 has a convex portion 32 that protrudes corresponding to the concave portion 21 of the substrate 2 on the surface facing the substrate 2 (the lower surface of the array mask 3). The protruding amount E of the convex portion 32 of the array mask 3 is set to be larger than the depressed amount C of the concave portion 21 of the substrate 2 (E> C). Thereby, the lower surface of the convex part 32 of the arrangement mask 3 can be brought into close contact with the bottom surface of the concave part 21 of the substrate 2, and as a result, the engagement between the arrangement mask 3 and the solder ball 1 is ensured. Accuracy can be improved.

配列マスク3の凸部32の幅は、図3に示されるように、基板2の凹部21の幅よりやや小さくなるように、間隙イを設けて設定される。これは、半田ボール1の搭載後、搭載ステージ61を駆動して、基板2と配列マスク3をXY方向に相対微動させることで、半田ボール1が電極22に着座するようにするセンタリング動作の際の移動代を取るためである。即ち、ボール搭載後のセンタリングを行うための遊びが設けられている。   As shown in FIG. 3, the width of the convex portion 32 of the array mask 3 is set with a gap A so as to be slightly smaller than the width of the concave portion 21 of the substrate 2. This is because, after the solder ball 1 is mounted, the mounting stage 61 is driven to relatively finely move the substrate 2 and the array mask 3 in the XY directions, so that the solder ball 1 is seated on the electrode 22 during the centering operation. This is to take the transfer fee. That is, a play is provided for performing centering after the ball is mounted.

配列マスク3の凸部32の下面には、フラックス逃げ用の掘り込み33が設けられている。該掘り込み33は、電極22に搭載された半田ボール1によって、押し出されたフラックスが、配列マスク3の下面に付着することを防止するためである。   On the lower surface of the convex portion 32 of the array mask 3, a digging 33 for flux escape is provided. The digging 33 is for preventing the flux extruded by the solder balls 1 mounted on the electrodes 22 from adhering to the lower surface of the array mask 3.

ボール搭載部6に存在する搭載ステージ61は、基板2が搭載され、本発明における基板2と配列マスク3とを相対的に接近及び離隔させる移動手段となる。搭載ステージ61はXYZθ駆動機構を有する。   The mounting stage 61 present in the ball mounting portion 6 is mounted with the substrate 2 and serves as a moving means for relatively approaching and separating the substrate 2 and the array mask 3 in the present invention. The mounting stage 61 has an XYZθ drive mechanism.

以下、実施例の動作について説明する。先ず、基板2が、ボール搭載部(搭載ステージ61)に移送される前工程として、搬入ステージ51上流に設けられるフラックス塗布手段により、基板2上のボール搭載箇所には予めフラックスが塗布されている。   The operation of the embodiment will be described below. First, as a pre-process for transferring the substrate 2 to the ball mounting portion (mounting stage 61), the flux is applied in advance to the ball mounting location on the substrate 2 by the flux applying means provided upstream of the carry-in stage 51. .

基板2が搬入ステージ51で所定位置まで搬送されてくると、搬入ピック&プレーサ52が基板2を吸着保持してX駆動し、搬入ステージ51から搭載ステージ61上に基板2を移動させると共に、基板2が所定の位置に載置されるように搭載ステージ61のXYZθ駆動機構を動作させて位置合わせをする。基板2が搭載ステージ61に移送されると、搭載ステージ61に基板2が載置され、該基板2上に配列マスク3が配置される。   When the substrate 2 is conveyed to a predetermined position by the carry-in stage 51, the carry-in pick & placer 52 sucks and holds the substrate 2 and drives the X to move the substrate 2 from the carry-in stage 51 onto the mounting stage 61, and Positioning is performed by operating the XYZθ drive mechanism of the mounting stage 61 so that 2 is placed at a predetermined position. When the substrate 2 is transferred to the mounting stage 61, the substrate 2 is placed on the mounting stage 61, and the alignment mask 3 is disposed on the substrate 2.

配列マスク3の貫通孔31の位置と基板2の電極22との位置が合うように位置決めしつつ、搭載ステージ61をZ駆動して配列マスク3と基板2とを接近させ、密着させる。尚、実施例では配列マスク3のフラックス逃げ用の掘り込み33によりフラックスが配列マスク3に付着しないようにされているので、配列マスク3と基板2は接している。   While positioning so that the positions of the through-holes 31 of the array mask 3 and the electrodes 22 of the substrate 2 are aligned, the mounting stage 61 is Z-driven so that the array mask 3 and the substrate 2 are brought into close contact with each other. In the embodiment, the flux is not adhered to the arrangement mask 3 by the flux escape digging 33 of the arrangement mask 3, so that the arrangement mask 3 and the substrate 2 are in contact with each other.

次に真空切り換え手段としての電磁開閉弁を開いてボールカップ4内の吸引状態をONにしてから、移動手段によりXYZ駆動させ、ボールカップ4を最初の搭載位置、即ち、配列マスク3の凸部32の上方に移動させる。ボールカップ4内の吸引状態をONにすることによりボールカップ4と配列マスク3との間には図3内の矢印で示される気体流通路が形成される。この吸引力によりボールカップ4下方に存在する半田ボール1は、浮上しボール吸着体42に吸着する。この状態が、ボールカップ4の移動可能状態である。吸引状態がOFFの状態では、ボールカップ4を移動させない。   Next, an electromagnetic on-off valve as a vacuum switching means is opened to turn on the suction state in the ball cup 4, and then the XYZ drive is performed by the moving means, so that the ball cup 4 is first mounted, that is, the convex portion of the array mask 3 32 is moved upward. When the suction state in the ball cup 4 is turned ON, a gas flow path indicated by an arrow in FIG. 3 is formed between the ball cup 4 and the array mask 3. With this suction force, the solder ball 1 existing below the ball cup 4 floats and is attracted to the ball adsorbing body 42. This state is a state in which the ball cup 4 is movable. When the suction state is OFF, the ball cup 4 is not moved.

ボールカップ4が、最初の搭載位置に移動した後、電磁開閉弁を閉じてボールカップ4内の吸引状態をOFFにすると共にバイブレータを振動させる。吸引が停止すると、ボールカップ4は大気開放されるため、ボール吸着体42に付着していた半田ボール1が落下し、配列マスク3の貫通孔31に入り込み、基板2に搭載される。貫通孔31への半田ボール1の落とし込み、即ち、基板2への搭載を確実なものにするため複数回吸引状態ON(吸引)とOFF(停止)を繰り返すと共に、バイブレータは電磁開閉弁の開閉に合わせて振動の停止と発生を繰り返す。   After the ball cup 4 has moved to the initial mounting position, the electromagnetic on-off valve is closed to turn off the suction state in the ball cup 4 and vibrate the vibrator. When the suction is stopped, the ball cup 4 is released to the atmosphere, so that the solder ball 1 attached to the ball adsorbent 42 falls, enters the through hole 31 of the array mask 3, and is mounted on the substrate 2. The solder ball 1 is dropped into the through hole 31, that is, the suction state is repeatedly turned ON (suction) and OFF (stop) several times to ensure mounting on the substrate 2, and the vibrator opens and closes the electromagnetic on-off valve. At the same time, the vibration is repeatedly stopped and generated.

半田ボール1の搭載動作後、搭載ステージ61を駆動して、基板2と配列マスク3をXY方向に相対微動させることで、半田ボール1が確実に電極22に着座するようにする。このセンタリング動作は、半田ボール1と配列マスク3とが、密着したままの状態、あるいは、半田ボール1と配列マスク3との係合が外れない程度に隔離した状態(搭載ステージ61を微少量下降させた状態)で行う。   After the mounting operation of the solder ball 1, the mounting stage 61 is driven to relatively finely move the substrate 2 and the array mask 3 in the XY directions, so that the solder ball 1 is surely seated on the electrode 22. In this centering operation, the solder ball 1 and the array mask 3 remain in close contact with each other, or are separated so as not to disengage the solder ball 1 and the array mask 3 (the mounting stage 61 is slightly lowered. ).

搭載完了後、真空切り換え手段により、ボールカップ4内の吸引状態をONにし、再度吸引を行う。基板2に搭載された半田ボール1はフラックスと接触して粘着力が生じることにより上昇せず、フラックスに接触していない半田ボール1は全て吸い上げられ、浮上し、ボール吸着体42に吸着することになる。従って、一つのボール搭載手段により、半田ボール1の供給及び回収を行うことができる。この状態でボールカップ4は、次の搭載位置である配列マスク3の凸部上方に移動する。尚、次の搭載位置への移動は、ボールカップ4の吸引状態をONにするのと同時に開始しても良い。   After completion of mounting, the suction state in the ball cup 4 is turned ON by the vacuum switching means, and suction is performed again. The solder balls 1 mounted on the substrate 2 do not rise due to contact with the flux and generate an adhesive force, and all the solder balls 1 not in contact with the flux are sucked up, floated, and adsorbed on the ball adsorber 42. become. Accordingly, the solder ball 1 can be supplied and recovered by one ball mounting means. In this state, the ball cup 4 moves above the convex portion of the array mask 3 which is the next mounting position. The movement to the next mounting position may be started simultaneously with turning on the suction state of the ball cup 4.

最後の搭載位置での搭載動作が完了した後、搭載ステージ61をZ駆動により下降させ、搬出ピック&プレーサ72のX駆動により基板2を搭載ステージ61から搬出ステージ71へと移載する。その後、基板2は搬出ステージ71により搬出される。   After the mounting operation at the final mounting position is completed, the mounting stage 61 is lowered by the Z drive, and the substrate 2 is transferred from the mounting stage 61 to the unloading stage 71 by the X drive of the unloading pick & placer 72. Thereafter, the substrate 2 is unloaded by the unloading stage 71.

1・・・・・・・・半田ボール
2・・・・・・・・基板
3・・・・・・・・配列マスク
4・・・・・・・・ボールカップ
5・・・・・・・・搬入用の基板受渡部
6・・・・・・・・ボール搭載部
7・・・・・・・・搬出用の基板受渡部
10・・・・・・・導電性ボール
20・・・・・・・Embedded基板
21・・・・・・・凹部
22・・・・・・・電極
23・・・・・・・底部
24・・・・・・・表面
30・・・・・・・平板状マスク
31・・・・・・・貫通孔
32・・・・・・・凸部
33・・・・・・・掘り込み
41・・・・・・・開口部
42・・・・・・・ボール吸着体
43・・・・・・・上部空間
44・・・・・・・下部空間
45・・・・・・・吸引通路
46・・・・・・・ケーシング
47・・・・・・・ボールカップX駆動機構
48・・・・・・・ボールカップY駆動機構
49・・・・・・・ボールカップZ駆動機構
51・・・・・・・搬入ステージ
52・・・・・・・搬入ピック&プレーサ
61・・・・・・・搭載ステージ
71・・・・・・・搬出ステージ
72・・・・・・・搬出ピック&プレーサ
C・・・・・・・・陥没量
E・・・・・・・・突出量
イ・・・・・・・・間隙

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...... Solder ball 2 ...... Board | substrate 3 ...... Arrangement mask 4 ...... Ball cup 5 ... ························································································································ ··· embedded substrate 21 ···································· 23 Flat mask 31 ... Through hole 32 ... Projection 33 ... Digging 41 ... Opening 42 ...・ Ball adsorbing body 43 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Upper space 44 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Lower space 45 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Suction passage 46 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Case 47 ・ ・ ・ ・ ・ ・·baud Cup X drive mechanism 48 ... Ball cup Y drive mechanism 49 ... Ball cup Z drive mechanism 51 ... Loading stage 52 ... Loading pick & Placer 61 ····················································································································・ ・ ・ ・ Projection amount a ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Gap

Claims (3)

底部に電極が設けられ、かつ該電極上部までの深さが搭載される導電性ボールの直径よりも大きな凹部を有する基板上に所定のパターンで配置された電極に合わせて貫通孔が設けられた配列マスクと、
該配列マスク上に導電性ボールを供給するボール搭載手段とを備え、
該配列マスクの貫通孔を介して導電性ボールを基板上の電極に搭載する導電性ボールの搭載装置において、
前記配列マスクは、前記基板と対向する面に前記基板の凹部に対応して突出する凸部を有することを特徴とする導電性ボールの搭載装置。
An electrode is provided at the bottom, and a through hole is provided in accordance with an electrode arranged in a predetermined pattern on a substrate having a recess larger than the diameter of the conductive ball on which the depth to the top of the electrode is mounted. An array mask;
Ball mounting means for supplying conductive balls onto the array mask;
In a conductive ball mounting device for mounting a conductive ball on an electrode on a substrate through a through hole of the array mask,
The conductive ball mounting apparatus, wherein the array mask has a convex portion protruding on a surface facing the substrate corresponding to the concave portion of the substrate.
上記配列マスクの凸部の突出量は、上記基板の凹部の陥没量よりも大きくなるように設けられており、
上記配列マスクと基板とを相対的に接近及び離隔させる移動手段を設け、
上記凸部下面と凹部底面とを密着させた状態で、上記ボール搭載手段によるボール搭載を行うことを特徴とする請求項1記載の導電性ボールの搭載装置。
The protruding amount of the convex portion of the array mask is provided to be larger than the depressed amount of the concave portion of the substrate,
A moving means for relatively approaching and separating the array mask and the substrate;
2. The conductive ball mounting apparatus according to claim 1, wherein the ball mounting by the ball mounting means is performed in a state where the bottom surface of the convex portion and the bottom surface of the concave portion are in close contact with each other.
上記ボール搭載手段は、真空源と接続されるケーシングの下面に設けられるボール吸着体により導電性ボールを吸着するボール保持手段と、上記配列マスク上で前記ボール保持手段を移動させる移動手段とを備え、
該移動手段により前記ボール保持手段を上記配列マスク上方の所定位置に移動させ、
前記ボール保持手段により吸着される導電性ボールを、前記ケーシングと真空源との接続を解除して上記配列マスク上に供給することを特徴とする請求項1または2記載の導電性ボールの搭載装置。
The ball mounting means includes ball holding means for adsorbing conductive balls by a ball adsorber provided on a lower surface of a casing connected to a vacuum source, and moving means for moving the ball holding means on the array mask. ,
Moving the ball holding means to a predetermined position above the array mask by the moving means;
3. The conductive ball mounting device according to claim 1, wherein the conductive balls adsorbed by the ball holding means are supplied onto the array mask after the connection between the casing and the vacuum source is released. .
JP2010218563A 2010-09-29 2010-09-29 Conductive ball mounting device Active JP5553234B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010218563A JP5553234B2 (en) 2010-09-29 2010-09-29 Conductive ball mounting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010218563A JP5553234B2 (en) 2010-09-29 2010-09-29 Conductive ball mounting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012074558A true JP2012074558A (en) 2012-04-12
JP5553234B2 JP5553234B2 (en) 2014-07-16

Family

ID=46170427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010218563A Active JP5553234B2 (en) 2010-09-29 2010-09-29 Conductive ball mounting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5553234B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111162024A (en) * 2018-11-07 2020-05-15 普罗科技有限公司 Equipment for mounting conductive balls

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0474433A (en) * 1990-07-17 1992-03-09 Hitachi Ltd Method and apparatus for manufacturing semiconductor intergrated circuit device
JP2007088344A (en) * 2005-09-26 2007-04-05 Athlete Fa Kk Stage and ball filling device using the same
WO2009031588A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Circuit board, circuit module and circuit board manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0474433A (en) * 1990-07-17 1992-03-09 Hitachi Ltd Method and apparatus for manufacturing semiconductor intergrated circuit device
JP2007088344A (en) * 2005-09-26 2007-04-05 Athlete Fa Kk Stage and ball filling device using the same
WO2009031588A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Circuit board, circuit module and circuit board manufacturing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111162024A (en) * 2018-11-07 2020-05-15 普罗科技有限公司 Equipment for mounting conductive balls
CN111162024B (en) * 2018-11-07 2023-02-17 普罗科技有限公司 Equipment for installing conductive balls

Also Published As

Publication number Publication date
JP5553234B2 (en) 2014-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101746241B1 (en) Substrate processing system, substrate holder, substrate holder pair, substrate joining apparatus and device manufacturing method
TWI409013B (en) Method and apparatus for mounting conductive balls
US9516763B2 (en) Conductive ball mounting method
TWI479969B (en) Installation of conductive balls
JP5553234B2 (en) Conductive ball mounting device
CN111162010B (en) How to install the conductive ball
CN111162024A (en) Equipment for mounting conductive balls
JP2008004775A (en) Ball mounting apparatus and control method thereof
JP5141952B2 (en) Conductive ball mounting device
JP2010027765A (en) Ball loading apparatus
JP4116911B2 (en) Conductive ball mounting jig and conductive ball mounting method
JP5121621B2 (en) Substrate manufacturing method
JP2010140921A (en) Device and method for mounting ball, and apparatus for manufacturing electronic component
KR101395969B1 (en) Method and apparatus for mounting conductive balls
KR20170006962A (en) Chip mounter
JP5541485B2 (en) Mounting method of conductive balls
JP5181390B2 (en) Ball mounting device
JP2011077161A (en) Ball loading device, ball loading method, and manufacturing apparatus for electronic component
JP5242357B2 (en) Suction head, spherical body mounting apparatus, and spherical body suction method
JP2005328017A (en) Equipment for arranging electroconductive particles
JP2009004724A (en) Substrate manufacturing method and substrate manufacturing apparatus
JP7109076B2 (en) Substrate adsorption/fixation stage and ball mounting device
JP4078262B2 (en) Ball array plate, ball array device, and ball array method
JP2004031585A (en) Mounting device for conductive balls
JP2012227259A (en) Spherical body suction device, spherical body mounting device, and spherical body suction method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130830

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140422

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5553234

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150