專利名稱：焊球印刷裝置的制作方法
焊球印刷裝置
技術(shù)領(lǐng)城
本發(fā)明涉及用于將焊球印刷在基板面上的電極的裝置。
背景技術(shù)：
特開2004-62505號(hào)公報(bào)公開了的裝置是，為了印刷以往的焊球， 在將焊球供給到掩模(排列部件)上后，使用設(shè)置了以將軸心大致對(duì) 齊的狀態(tài)配設(shè)的兩根以上的線狀部件的轉(zhuǎn)入件，在上述線狀部件能夠 以大致水平的姿勢(shì)抵接的狀態(tài)下， 一面推壓上述線狀部件， 一面使轉(zhuǎn) 入件水平移動(dòng)，向掩模面的開口部供給焊球。
特開2005-343593號(hào)公報(bào)公開了的裝置同樣使用具備多個(gè)線狀部 件的轉(zhuǎn)入件，在使線狀部件相對(duì)于轉(zhuǎn)入件的移動(dòng)方向在上下方向以及 水平方向緊密接觸的狀態(tài)下配置。
在使用上述轉(zhuǎn)入件的方式中，設(shè)置向掩模上供給焊球的供給口和 為了將焊球推入掩模面的開口部而具備多個(gè)線狀部件的轉(zhuǎn)入件，以線
狀部件相對(duì)于焊球以水平姿勢(shì)抵接的方式配置。另外，被構(gòu)成為球供 給部設(shè)置在掩模的右側(cè)端，在左側(cè)端設(shè)有吸引烊球的吸引口。即，球 供給口和轉(zhuǎn)入件為分體的構(gòu)成。因此，從球供給部定量稱量比電極數(shù) 多的焊球，向掩模面上供給，因?yàn)橥ㄟ^使轉(zhuǎn)入件水平移動(dòng)，將焊球向 掩模開口部供給，所以，在掩模開口部在轉(zhuǎn)入件的移動(dòng)方向連續(xù)設(shè)置
的情況下，容易產(chǎn)生沒有被供給球的開口部。另外，也容易產(chǎn)生焊球 過多地供給到開口部的情況，難以進(jìn)行焊球的供給量的調(diào)整。另外， 沒有公開怎樣使在焊球的轉(zhuǎn)入件上設(shè)置的軸心;故大致對(duì)齊的線狀部件 在上下方向以及水平方向緊密接觸。再有，還存在產(chǎn)生為了使線狀部 件相對(duì)于焊球以水平姿勢(shì)抵接，而將多余的焊球推入掩模開口這樣的 所謂雙重球的缺陷的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是消除上述課題，提供一種用于將微小尺寸的焊球高精度地向掩模開口供給的焊球印刷裝置。
是從焊球供給頭向基板的印刷有助焊劑的電極極板上供給焊球并進(jìn)行印刷的焊球印刷機(jī)，焊球供給頭是通過設(shè)置下述部件而構(gòu)成，即，
j8i藏焊球的焊球貯藏部、用于從焊球貯藏部向掩模面供給規(guī)定量的焊球的篩網(wǎng)狀體、在焊球供給頭的移動(dòng)方向，在焊球貯藏部的前后，為了將焊球推入掩模面的開口部并刮取多余的焊球，而由半螺旋狀的多個(gè)線材形成在與掩模面接觸的一側(cè)的焊球填充部件。


圖l是表示焊球供給頭的概略構(gòu)成的圖。
圖2是焊球印刷機(jī)的概略構(gòu)成圖。
圖3是表示焊球填充部件的構(gòu)成的圖。
圖4是表示焊球填充部件的焊球填充的狀況的圖。
圖5是說明焊球供給頭的移動(dòng)方向和焊球的狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施例方式
最近，提出了將焊球印刷到電極部的方法。特別是，存在印刷對(duì)象的間距小到40jim 150nm的傾向，逐漸使用焊球的尺寸也小到cp20~<pl00nm的尺寸的焊球。因此，提供一種也能夠印刷小的焊球的裝置。
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的印刷裝置以及沖擊形成方法的合適的實(shí)施方式。
圖l是表示焊球填充'印刷部的焊球供給頭的概略構(gòu)成。在圖1中，焊球供給頭3相對(duì)于在水平方向移動(dòng)的移動(dòng)方向，直角方向長地形成為與掩模寬度同等程度。由設(shè)置在中央部的框體61和設(shè)置在其下部側(cè)(與掩模相對(duì)的一側(cè))的篩網(wǎng)狀體62構(gòu)成的焊球貯藏部60，以及在其焊球l&藏部的下部相當(dāng)于涂刷器的半螺旋形狀(線圏狀)的由多個(gè)線
材構(gòu)成的焊球填充部件63通過螺釘固定安裝在框體61上。該篩網(wǎng)狀體由多個(gè)線狀部件構(gòu)成，通過使焊球貯藏部振蕩，線材的間隔變化，能夠?qū)⒑盖蚨堵涞较聜?cè)。再有，在焊球填充部件的焊球供給頭移動(dòng)方向的前后，設(shè)置焊球刮取部件63K。
在焊球貯藏部60的框體61上部設(shè)置蓋64。蓋64被安裝在振蕩框70上。在振蕩框70上設(shè)置用于在頭的移動(dòng)方向以高頻率(約220 ~250Hz的頻率)振蕩的水平方向振蕩器65和用于使之在移動(dòng)方向以低頻率(約l~10Hz程度的頻率)往復(fù)移動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)66。在振蕩框70的上部側(cè)，以能夠沿線性引導(dǎo)器67R移動(dòng)的方式設(shè)置滑塊67。再有，線性引導(dǎo)器67R將設(shè)置了上述凸輪66的凸輪軸驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)68設(shè)置在頭安裝框71上。該頭安裝框71安裝在被固定于頭移動(dòng)框架2的頭上下驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的驅(qū)動(dòng)軸上。對(duì)頭上下驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，將焊球供給頭3向掩模面?zhèn)纫苿?dòng)，以規(guī)定的力向掩模面推壓焊球填充部件63、焊球刮取部件63K。頭移動(dòng)框架2如圖2所示，設(shè)有框架移動(dòng)機(jī)構(gòu)，被構(gòu)成為能夠相對(duì)于掩模面平行移動(dòng)焊球供給頭3。在填充焊球時(shí)，通過一面將焊球填充部件63等向掩模面推壓，一面使之水平移動(dòng)，將焊球從掩模開口部向基板面上的電極部供給。
圖2是表示用于印刷焊球的焊球印刷機(jī)的概略構(gòu)成。圖2 (a)表示進(jìn)行掩模和基板的對(duì)位的狀態(tài)，圖2 (b)表示在基板上印刷焊球的狀態(tài)。
在焊球印刷機(jī)1上，為了能夠上下移動(dòng)，而設(shè)置具備驅(qū)動(dòng)部11的印刷工作臺(tái)10。在該印刷工作臺(tái)IO上載置基板，使用照相機(jī)15，對(duì)掩模20的面和基板21的面進(jìn)行對(duì)位。然后，使對(duì)位用的照相機(jī)15在照相機(jī)移動(dòng)框架5上移動(dòng)、退避。如圖2(b)所示，使設(shè)置在工作臺(tái)上部的掩模20接觸基板21的面，對(duì)頭上下驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，上下移動(dòng)球供給頭3,以規(guī)定的推壓力，使焊球填充部63接觸掩模面。然后，通過對(duì)頭驅(qū)動(dòng)部2g進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使?jié)L珠絲杠2b旋轉(zhuǎn)，使焊球供給頭3在水平方向移動(dòng)。在焊球供給頭3移動(dòng)時(shí)，通過用水平方向振
5蕩器65振蕩球貯藏部60,從篩網(wǎng)狀體62晃出球貯藏部60內(nèi)的焊球24，落到焊球填充部件63上。與此同時(shí)，通過隔著焊球貯藏部60設(shè)置在焊球供給頭3的移動(dòng)方向的焊球填充部件63，將焊球填充到在掩模20上設(shè)置的開口部上。被抖落到焊球填充部件63的焊球如圖4所示，伴隨著焊球供給頭3的移動(dòng)，通過由半圓的螺旋狀的線部件構(gòu)成的焊球填充部件63，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，以此，在掩^i開口部力向下作用，被推入開口部。另外，在本裝置中，用于清掃掩模里面的清掃機(jī)構(gòu)45設(shè)置在照相機(jī)移動(dòng)框架5上，與照相機(jī)15同樣，能夠在水平方向移動(dòng)。
圖3是表示焊球填充部件的俯視圖。圖3 (a)是表示將焊球填充部件63安裝到裝置前的俯視圖，圖3 (b)是表示(a)的B部的放大圖。焊球填充部件63如圖所示，具有平行設(shè)置的具有規(guī)定的間隔(在本實(shí)施例中約35mm)的兩個(gè)安裝部63P (安裝部的寬度約5mm )和在上述安裝部63P之間以規(guī)定的間隔63S (約0.1mm)形成的規(guī)定角度(約5度~35度)的多個(gè)線材63L (粗度O.lmm)。即，本實(shí)施例的線材以軸心偏移的狀態(tài)被設(shè)置在設(shè)有間隔的兩個(gè)安裝部63P上。線材的角度好的是希望約10度左右。該安裝部63P被形成為相對(duì)于頭的行進(jìn)方向，直角方向?yàn)殚L度方向。即，長度為頭的寬度。該焊球填充部件63被安裝在焊球貯藏部60的框體61上。即，成為在安裝時(shí)，在焊球供給頭的上下方向切掉螺旋形線圏的上半部分安裝的形狀。因此，在使規(guī)定的推壓力作用，使焊球供給頭接觸掩模側(cè)的情況下，與掩模的接觸部相對(duì)于頭行進(jìn)方向具有規(guī)定的角度的線材同時(shí)移動(dòng)多個(gè)。另外，焊球刮取部件63K也與焊球填充部件63為大致相同的構(gòu)成，被安裝在填充部件安裝框69和框體61之間。
圖4是表示焊球填充狀況的概略圖。在圖4中，預(yù)先在基板21上的電極部印刷助焊劑22。然后，構(gòu)成為在掩模20的開口部附近的里面?zhèn)仍O(shè)置微小突起20a，不會(huì)與助焊劑等接觸。也可以替代微小突起20a,設(shè)置薄膜等的微小階梯差。另外，如圖4所示，設(shè)置在焊球供給頭上的焊球填充部件在上下方向存在由線材63L形成的螺旋形(半圓形)的空間，通過該空間，伴隨著焊球供給頭的移動(dòng)，在焊球24上沿頭的行進(jìn)方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，以此，焊球被分散，向一個(gè)掩模開口部供給一個(gè)焊球。另外，設(shè)置在焊球貯藏部60上的篩網(wǎng)狀體62通過與焊球填充部件63同樣的構(gòu)成來制作。但是，構(gòu)造為其線間隔比應(yīng)用球直徑小約5pm。
圖5是表示移動(dòng)了焊球供給頭時(shí)，相對(duì)于移動(dòng)方向的焊球的集合狀況。
將焊球貯藏部60的與掩模面相對(duì)的面?zhèn)刃纬蔀榕c該焊球填充部件63相同的構(gòu)成，螺旋的傾斜方向相反，以此，如圖5所示，在焊球供給頭3在掩模面上移動(dòng)時(shí)，與移動(dòng)方向相應(yīng)地集合焊球24，通過水平振蕩器65的動(dòng)作，線材的間隔變化，向掩模面供給適量的焊球，由中央部的焊球填充部件推入掩模開口面。再有，設(shè)置在行進(jìn)方向后方側(cè)的焊球刮取部件除了發(fā)揮將沒有由中央的焊球填充部件推入掩模開口面，而是殘留在掩模面上的焊球向掩模開口部填充的功能外，還具備回收殘留的焊球的作用。另外，如圖5所示，線材63L的傾斜的朝向相對(duì)于焊球貯藏部60下方的焊球填充部件63的線材，焊球填充部件63的線材63L設(shè)置相反的傾斜。
另外，作為本篩網(wǎng)狀體、焊球填充部件的制作方法的一例，在將厚度0.05 0.1mm的鋼板機(jī)械加工成規(guī)定的外形尺寸后，留下線材部分，蝕刻加工線材間的間隙部。
接著，說明焊球印刷的一系列的動(dòng)作。
首先，將在電極部印刷有助焊劑的基板運(yùn)入烊球印刷機(jī)，載置在印刷工作臺(tái)10上。在印刷工作臺(tái)IO上設(shè)有多個(gè)供給負(fù)壓的吸附口，通過向這里供給負(fù)壓，以不會(huì)在工作臺(tái)面上移動(dòng)的方式保持基板。
接著，使用對(duì)位用的照相機(jī)15，對(duì)設(shè)置在基板面上的對(duì)位標(biāo)記和設(shè)置在掩模20上的對(duì)位標(biāo)記進(jìn)行攝像。攝像的數(shù)據(jù)被傳送到未圖示出的控制部，在這里進(jìn)行圖像處理，求出位置偏移量，根據(jù)其結(jié)果，印刷工作臺(tái)10通過未圖示出的水平方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，向校正偏移的方向移動(dòng)。
若對(duì)位結(jié)束，則使印刷工作臺(tái)上升，接觸掩模里面。接著，向印刷開始位置水平移動(dòng)焊球供給頭，使之下降到掩模面。
驅(qū)動(dòng)水平方向振蕩器61以及凸輪軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，向掩模面供給被焊 球貯藏部收納的焊球。
一面在水平方向移動(dòng)焊球供給頭， 一面通過焊球填充部件(線圏 狀的線材的彈簧作用)，將焊球推入掩模開口部，使之附著在基板上的 助焊劑上。
若焊球供給頭結(jié)束在掩模面上移動(dòng)，則使焊球供給頭上升，離開 掩模面，將焊球供給頭返回到原點(diǎn)位置。
接著，使印刷工作臺(tái)下降，使掩模離開工作臺(tái)。 由照相機(jī)對(duì)被印刷的基板的印刷狀態(tài)進(jìn)行攝像，調(diào)查有無缺陷。 若有缺陷，則向維修部運(yùn)送基板，在這里修復(fù)缺陷部。 在修復(fù)了缺陷部后，向回流部運(yùn)送基板，使焊球熔融固定。 上面闡述了大致的焊球的印刷的工序，因?yàn)橛嘘P(guān)維修部和回流部 是與上述的裝置不同的裝置，所以，沒有詳細(xì)地說明。
在該工序中，通過使用本發(fā)明的焊球供給頭，能夠?qū)⑽⑿≈睆降?焊球切實(shí)地從掩模開口部供給到助焊劑上。
通過在焊球供給頭上，在焊球貯藏部的前后設(shè)置由半螺旋狀的多 個(gè)線材構(gòu)成的焊球填充部件，在焊球填充部件的由線材構(gòu)成的上下方 向的空間部，旋轉(zhuǎn)力作用于被供給的焊球，能夠?qū)⒑盖蚍稚?，同時(shí)， 能夠高精度地將一個(gè)焊球推入一個(gè)掩模開口部，能夠提高印刷精度。
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權(quán)利要求
1.一種焊球印刷機(jī)，所述焊球印刷機(jī)具備對(duì)在電極極板上印刷有助焊劑的基板從形成在掩模面上的開口部供給焊球并進(jìn)行印刷的焊球供給頭，其特征在于，上述焊球供給頭是通過設(shè)置下述部件而構(gòu)成，即，貯藏焊球的焊球貯藏部、用于從焊球貯藏部向掩模面供給規(guī)定量的焊球的篩網(wǎng)狀體、將從上述焊球貯藏部的上述篩網(wǎng)狀體供給的焊球向掩模面的開口部供給的由半螺旋形狀的多個(gè)線材形成的焊球填充部件、在上述焊球填充部件的前后，為了在填充焊球的同時(shí)，刮取多余的焊球而由半螺旋狀的多個(gè)線材形成在與掩模面接觸的一側(cè)的焊球刮取部件。
2. 如權(quán)利要求1所述的焊球印刷機(jī)，其特征在于，在上述焊球供給頭，設(shè)置使上述焊球貯藏部或者焊 球填充部件在焊球供給頭的移動(dòng)方向以高頻率振蕩的水平方向振蕩器和使之以低頻率往復(fù)移動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的焊球印刷機(jī)，其特征在于，具備上下移動(dòng)上迷焊球供給頭的頭上下驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 通過用上述頭上驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使向掩模面推壓在焊球供給頭上設(shè)置的焊球 填充部件或刮取部件的推壓力發(fā)揮作用，使構(gòu)成上述焊球填充部件以
4. 如權(quán)利要求1所述的焊球印刷機(jī)，其特征在于，使用厚度0.05 0.1mm的鋼板，按0.1mm間隔，以 寬度O.lmm，約5度 35度的傾斜除去填充部件安裝部，蝕刻加工上 述篩網(wǎng)狀體以及焊球填充部件，以此，形成多個(gè)線材。
5. 如權(quán)利要求4所述的焊球印刷機(jī)，其特征在于，將在上述焊球供給頭上設(shè)置的焊球填充部件的線材 的傾斜方向和焊球刮取部的線材的傾斜方向設(shè)置成互為反方向。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焊球印刷裝置。最近，形成在半導(dǎo)體芯片的電極部的焊料凸點(diǎn)微小化，在使用焊球進(jìn)行印刷的情況下，焊球也微小化。因此，要求高精度對(duì)印刷焊球進(jìn)行印刷。本發(fā)明中，在用于焊球印刷的印刷頭部，替代以往的涂刷器，設(shè)置具備多個(gè)半螺旋形狀的線材的焊球填充部件，通過以規(guī)定的推壓力向掩模面推壓，在由線材形成的空間部向焊球施加旋轉(zhuǎn)力，以此，焊球被適度分散，焊球被壓入掩模開口部。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101685770SQ200910169169
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日
發(fā)明者五十嵐章雄, 向井范昭, 川邊伸一郎, 本間真, 橋本尚明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)