JP2001298035A - Unit for mounting ball electrode - Google Patents
Unit for mounting ball electrodeInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ電極タイプ
の半導体パッケージの製造に係り、特にハンダボール等
のボール電極を所望の電極配列にするために対象部材に
転写するボール電極搭載用ユニットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the manufacture of an array electrode type semiconductor package and, more particularly, to a ball electrode mounting unit for transferring ball electrodes such as solder balls to a target member in order to form a desired electrode arrangement.
【０００２】[0002]
【従来の技術】実装領域が限られた範囲には、アレイ電
極タイプの半導体パッケージが用いられることが多くな
ってきた。例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Array ）パッケ
ージや、電極を配列する基板がポリイミドなどで構成さ
れるテープＢＧＡ、あるいはＣＳＰ（Chip Size Packag
e ）、テープＣＳＰと呼ばれる構造の需要が高まってき
ている。このような構造は、より多ピンになったＩＣチ
ップの高集積実装に適し、比較的安価である。2. Description of the Related Art An array electrode type semiconductor package has been increasingly used in a limited mounting area. For example, a BGA (Ball Grid Array) package, a tape BGA in which a substrate on which electrodes are arranged is made of polyimide or the like, or a CSP (Chip Size Packag).
e), the demand for a structure called a tape CSP is increasing. Such a structure is suitable for highly integrated mounting of an IC chip having more pins and is relatively inexpensive.
【０００３】上記半導体パッケージは、例えばハンダボ
ール等のボール電極による端子配列を要する。極薄、極
小型のパッケージ製品はそれなりにボールピッチが狭
く、ハンダボールの搭載は専用のバキュームユニットに
より実現される。The above-mentioned semiconductor package requires an arrangement of terminals using ball electrodes such as solder balls. Ultra-thin and ultra-small package products have a narrow ball pitch, and solder balls are mounted by a dedicated vacuum unit.
【０００４】図３は、従来におけるハンダボール搭載用
のバキュームユニットの要部を示す概略図である。バキ
ュームチャンバ３１は、内部のエアーの状態が制御され
る。バキュームチャンバ３１には、外部所定面に複数の
吸着孔３２１が露出する吸着プレート３２が配備されて
いる。複数のハンダボールＨＢは、この吸着プレート３
２の吸着孔３２１にそれぞれ真空吸着される。このと
き、ハンダボールＨＢそれぞれは吸着孔３２１から一部
を突出させながら保持される。FIG. 3 is a schematic view showing a main part of a conventional vacuum unit for mounting a solder ball. The state of the air inside the vacuum chamber 31 is controlled. The vacuum chamber 31 is provided with a suction plate 32 having a plurality of suction holes 321 exposed on a predetermined external surface. The plurality of solder balls HB are attached to the suction plate 3
The two suction holes 321 are respectively vacuum-sucked. At this time, each of the solder balls HB is held while partially protruding from the suction hole 321.
【０００５】バキュームチャンバ３１は、所定数のハン
ダボールＨＢを保持（吸着）したまま移動制御され、フ
ラックス３５が塗布された基板３６の所定領域上に対向
し、降下する。ハンダボールＨＢが基板３６上に押し付
けられると、バキュームチャンバ３１は、負圧のエアー
制御から転じて正圧のエアーとなり、各吸着孔３２１へ
エアーが吹き出される。この圧空によって、基板３６上
の所定部それぞれにハンダボールＨＢが転写される。The movement of the vacuum chamber 31 is controlled while holding (sucking) a predetermined number of solder balls HB, and the vacuum chamber 31 faces and descends on a predetermined area of the substrate 36 on which the flux 35 is applied. When the solder balls HB are pressed onto the substrate 36, the vacuum chamber 31 turns from the negative pressure air control to the positive pressure air, and the air is blown out to the suction holes 321. The solder balls HB are transferred to predetermined portions on the substrate 36 by the compressed air.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術における、ハンダボール搭載用のバキュームユニ
ットでは、転写の確実性が未だ十分ではないという問題
がある。例えば、バキュームユニットがハンダボールを
基板上に押し付けた際に、エアー吹き（圧空）が十分で
ない吸着孔があり、その吸着孔にハンダボールがめり込
んで基板側に転写されない場合がある。そのため、いく
つかのハンダボールは、吸着プレートが上昇したとき
に、対応する吸着孔に保持されたままの状態となってし
まう。これにより、ハンダボールの転写不良を起こす。However, the vacuum unit for mounting a solder ball in the prior art described above has a problem that the reliability of transfer is not yet sufficient. For example, when a vacuum unit presses a solder ball onto a substrate, there are suction holes that are not sufficiently blown by air (pressurized air), and the solder balls may sink into the suction holes and not be transferred to the substrate side. For this reason, some solder balls are held in the corresponding suction holes when the suction plate is raised. As a result, transfer failure of the solder ball occurs.
【０００７】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、エアー吹きの強さに頼らず、ハンダボール
のようなボール電極を確実に所定の基板領域に転写する
ことのできるボール電極搭載用ユニットを提供しようと
するものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of reliably transferring a ball electrode such as a solder ball to a predetermined substrate area without depending on the strength of air blowing. It is intended to provide an electrode mounting unit.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のボール電極搭載
用ユニットは、少なくとも内部が負圧下におかれるバキ
ュームチャンバと、前記バキュームチャンバの外部所定
面に複数の開孔部を有して配備されチャンバ内の負圧に
よりこの開孔部各々にボール電極が吸着される吸着プレ
ートと、前記ボール電極を対象部材に転写する際、前記
開孔部それぞれの底部が閉じられ、各ボール電極の押圧
面となるスライドプレートとを具備したことを特徴とす
る。A ball electrode mounting unit according to the present invention is provided with a vacuum chamber having at least the inside thereof under a negative pressure, and a plurality of apertures on a predetermined external surface of the vacuum chamber. A suction plate on which the ball electrodes are sucked into each of the openings by the negative pressure in the chamber, and when transferring the ball electrodes to a target member, the bottom of each of the openings is closed, and the pressing surface of each ball electrode is closed. And a slide plate.
【０００９】本発明のボール電極搭載用ユニットによれ
ば、上記スライドプレートは、ボール電極吸着による移
送時は機能せず。ボール電極を転写する際、開孔部にお
ける吸着力を遮断すると共に各ボール電極の押圧面とし
て作用する。According to the ball electrode mounting unit of the present invention, the slide plate does not function at the time of transfer by suction of the ball electrode. When transferring the ball electrodes, the ball electrodes act as a pressing surface of each ball electrode while blocking the suction force at the opening.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１（ａ），（ｂ）は、本発明の
第１実施形態に係るボール電極搭載用ユニットの要部を
示す概観図である。各図はハンダボール（ＨＢ）を基板
に搭載するバキュームユニットを構成している。バキュ
ームチャンバ１１は、少なくとも内部が負圧下に制御さ
れるものである。このバキュームチャンバ１１には、外
部所定面に複数のハンダボールＨＢの吸着孔１２１を有
した吸着プレート１２が配備されている。1 (a) and 1 (b) are schematic views showing a main part of a ball electrode mounting unit according to a first embodiment of the present invention. Each of the figures constitutes a vacuum unit for mounting a solder ball (HB) on a substrate. At least the inside of the vacuum chamber 11 is controlled under a negative pressure. The vacuum chamber 11 is provided with a suction plate 12 having a plurality of suction holes 121 for solder balls HB on a predetermined external surface.
【００１１】さらにバキュームチャンバ１１には、吸着
プレート１２の後部にスライドプレート１３が設けられ
ている。このスライドプレート１３は、例えば吸着孔１
２１の底部すなわちハンダボールＨＢの径より小さい方
の孔とほぼ一致した径の開孔部１３１の配列を有してい
る。スライドプレート１３は、ハンダボールＨＢを転写
する際にはスライドし、吸着孔１２１に底部を与えるこ
とができる。Further, in the vacuum chamber 11, a slide plate 13 is provided at a rear portion of the suction plate 12. The slide plate 13 has, for example, the suction holes 1.
21 has an array of apertures 131 having a diameter substantially coincident with a hole smaller than the diameter of the solder ball HB. The slide plate 13 slides when transferring the solder ball HB, and can provide the suction hole 121 with a bottom.
【００１２】さらに、各々の図について詳細に説明す
る。図１（ａ）では、所定数の各ハンダボールＨＢを吸
着プレート１２により保持して移送している段階を示し
ている。バキュームチャンバ１１内部は負圧下におか
れ、吸着プレート１２の各吸着孔１２１によりハンダボ
ールＨＢがそれぞれ保持されている。このとき、ハンダ
ボールＨＢそれぞれは吸着孔１２１から一部を突出させ
ながら保持される。このハンダボールＨＢ吸着による移
送時において、スライドプレート１３は何も機能しな
い。吸着孔１２１からも見えない状態となっている。Further, each figure will be described in detail. FIG. 1A shows a stage in which a predetermined number of each solder ball HB is held and transferred by the suction plate 12. The inside of the vacuum chamber 11 is placed under a negative pressure, and the solder balls HB are held by the suction holes 121 of the suction plate 12, respectively. At this time, each of the solder balls HB is held while partially protruding from the suction hole 121. During the transfer by the solder ball HB suction, the slide plate 13 does not function at all. It is in a state where it cannot be seen from the suction hole 121.
【００１３】図１（ｂ）では、バキュームチャンバ１１
が、フラックス１５の塗布された基板１６の所定領域上
に対向して降下し、所定数のハンダボールＨＢを転写す
る段階を示している。保持（吸着）していたハンダボー
ルＨＢが基板１６上に押し付けられる際には、スライド
プレート１３が機能する。In FIG. 1B, a vacuum chamber 11 is shown.
Shows a stage in which a predetermined number of solder balls HB are transferred to a predetermined area of the substrate 16 on which the flux 15 has been applied, and the solder balls HB are transferred. When the held (adsorbed) solder balls HB are pressed onto the substrate 16, the slide plate 13 functions.
【００１４】すなわち、スライドプレート１３がスライ
ドすることにより、吸着プレート１２の吸着孔１２１そ
れぞれの底部孔が一括して閉められる。スライドプレー
ト１３のスライドは、例えばバネ等で構成される機械的
な作動、またはシリンダ圧力による作動が考えられる。
これにより、吸着孔１２１における吸着力を遮断すると
共に各ハンダボールＨＢの押圧面が出現することにな
る。これにより、機械的な圧力のみを用い、基板上の所
定部それぞれにハンダボールが転写される。That is, when the slide plate 13 slides, the bottom holes of the suction holes 121 of the suction plate 12 are collectively closed. The slide of the slide plate 13 may be, for example, a mechanical operation including a spring or the like, or an operation by a cylinder pressure.
As a result, the suction force in the suction holes 121 is cut off, and the pressing surfaces of the solder balls HB appear. Thus, the solder ball is transferred to each of the predetermined portions on the substrate using only the mechanical pressure.
【００１５】図２（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施
形態に係るボール電極搭載用ユニットの要部を示す概観
図である。上記第１実施形態における変形例である。バ
キュームチャンバ２１は、少なくとも内部が負圧下に制
御されるものである。このバキュームチャンバ２１に
は、外部所定面に複数のハンダボールＨＢの吸着孔２２
１を有した吸着プレート２２が配備されている。FIGS. 2A and 2B are schematic views showing a main part of a ball electrode mounting unit according to a second embodiment of the present invention. It is a modification of the first embodiment. At least the inside of the vacuum chamber 21 is controlled under a negative pressure. The vacuum chamber 21 has a plurality of suction holes 22 for solder balls HB formed on a predetermined external surface.
1 is provided.
【００１６】さらにバキュームチャンバ２１には、スラ
イドプレート２３が配備されており、吸着プレート２２
にスライドプレート２３が内蔵されている。このスライ
ドプレート２３は、例えば吸着孔２２１の途中でハンダ
ボールＨＢの径より小さいの孔とほぼ一致した径の開孔
部２３１の配列を有している。スライドプレート２３
は、ハンダボールＨＢを転写する際にはスライドし、吸
着孔２２１に所定径の底部を与えることができる。Further, a slide plate 23 is provided in the vacuum chamber 21 and a suction plate 22 is provided.
Has a built-in slide plate 23. The slide plate 23 has, for example, an array of apertures 231 having a diameter substantially coincident with a hole smaller than the diameter of the solder ball HB in the middle of the suction hole 221. Slide plate 23
Can be slid when transferring the solder ball HB, so that the suction hole 221 can be provided with a bottom having a predetermined diameter.
【００１７】さらに、各々の図について詳細に説明す
る。図２（ａ）では、所定数の各ハンダボールＨＢを吸
着プレート２２により保持して移送している段階を示し
ている。バキュームチャンバ２１内部は負圧下におか
れ、吸着プレート２２の各吸着孔２２１によりハンダボ
ールＨＢがそれぞれ保持されている。このとき、ハンダ
ボールＨＢそれぞれは吸着孔２２１から一部を突出させ
ながら保持される。このハンダボールＨＢ吸着による移
送時において、スライドプレート２３は何も機能しな
い。吸着孔２２１からも見えない状態となっている。Further, each figure will be described in detail. FIG. 2A shows a stage in which a predetermined number of each solder ball HB is held and transferred by the suction plate 22. The inside of the vacuum chamber 21 is placed under a negative pressure, and the solder balls HB are held by the suction holes 221 of the suction plate 22, respectively. At this time, each of the solder balls HB is held while partially protruding from the suction hole 221. During the transfer by the suction of the solder balls HB, the slide plate 23 does not function at all. The state is invisible even from the suction hole 221.
【００１８】図２（ｂ）では、バキュームチャンバ２１
が、フラックス２５の塗布された基板２６の所定領域上
に対向して降下し、所定数のハンダボールＨＢを転写す
る段階を示している。保持（吸着）していたハンダボー
ルＨＢが基板２６上に押し付けられる際には、スライド
プレート２３が機能する。In FIG. 2B, the vacuum chamber 21
Shows a stage in which a predetermined number of solder balls HB are transferred to a predetermined area of the substrate 26 on which the flux 25 has been applied, and the solder balls HB are transferred. When the held (sucked) solder balls HB are pressed onto the substrate 26, the slide plate 23 functions.
【００１９】すなわち、スライドプレート２３がスライ
ドすることにより、吸着プレート２２の吸着孔２２１そ
れぞれの所定径領域が一括して閉められる。スライドプ
レート２３のスライドは、例えばバネ等で構成される機
械的な作動、またはシリンダ圧力による作動が考えられ
る。これにより、吸着孔２２１における吸着力を遮断す
ると共に各ハンダボールＨＢの押圧面が出現することに
なる。これにより、機械的な圧力のみを用い、基板上の
所定部それぞれにハンダボールが転写される。That is, when the slide plate 23 slides, a predetermined diameter area of each of the suction holes 221 of the suction plate 22 is collectively closed. The slide of the slide plate 23 may be, for example, a mechanical operation including a spring or the like, or an operation by a cylinder pressure. As a result, the suction force in the suction holes 221 is cut off, and the pressing surfaces of the solder balls HB appear. Thus, the solder ball is transferred to each of the predetermined portions on the substrate using only the mechanical pressure.
【００２０】上記各実施形態の構成によれば、ハンダボ
ールの転写時、スライドプレート１３または２３が各ハ
ンダボールの押圧面を形成する。この結果、バキューム
ユニット１１または２１がハンダボールを基板上に押し
付けた際に、ハンダボールＨＢが吸着孔１２１または２
２１にめり込んでしまう危険性はなく、確実に離脱す
る。よって、エアー吹きに頼らずとも、ハンダボールＨ
Ｂを確実に所定の基板領域に転写させることができる。
また、エアーの圧空調整も重要でなくなるので安価に構
成できる。According to the configuration of each of the above embodiments, the slide plate 13 or 23 forms the pressing surface of each solder ball when transferring the solder ball. As a result, when the vacuum unit 11 or 21 presses the solder ball on the substrate, the solder ball HB is
There is no danger of getting stuck in 21 and it will surely leave. Therefore, without depending on air blowing, solder ball H
B can be reliably transferred to a predetermined substrate area.
In addition, since the adjustment of the air pressure is not important, the configuration can be made inexpensively.
【００２１】なお、スライドプレートの１３の材料は、
樹脂材、ステンレスなどの金属プレート様々考えられ
る。厚さも特に限定されない。また、ハンダボールＨＢ
に限らず、ＡｕやＣｕを主成分とするボール電極やその
他にも適用できる。基板１６や２６もガラスエポキシや
ポリイミド基板に限らず、ウェハレベルＣＳＰなどの転
写範囲への適用も期待できる。The material of the slide plate 13 is as follows:
Various metal plates such as resin materials and stainless steel are conceivable. The thickness is not particularly limited. In addition, solder ball HB
However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a ball electrode containing Au or Cu as a main component or the like. The substrates 16 and 26 are not limited to glass epoxy or polyimide substrates, and can be expected to be applied to a transfer range such as a wafer level CSP.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ライドプレートを設けることにより、ハンダボール等の
ボール電極を転写する際、吸着孔における吸着力を遮断
すると共に各ボール電極の押圧面となる。この結果、エ
アー吹きの強さに頼らず、安価でボール電極を確実に所
定の基板領域に転写することのできるボール電極搭載用
ユニットを提供することができる。As described above, according to the present invention, by providing the slide plate, when transferring a ball electrode such as a solder ball, the suction force in the suction hole is cut off and the pressing surface of each ball electrode is transferred. Become. As a result, it is possible to provide an inexpensive ball electrode mounting unit that can reliably transfer a ball electrode to a predetermined substrate region without relying on the strength of air blowing.
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係
るボール電極搭載用ユニットの要部を示す概観図であ
る。FIGS. 1A and 1B are schematic views showing a main part of a ball electrode mounting unit according to a first embodiment of the present invention.
【図２】（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係
るボール電極搭載用ユニットの要部を示す概観図であ
る。FIGS. 2A and 2B are schematic views showing a main part of a ball electrode mounting unit according to a second embodiment of the present invention.
【図３】従来におけるハンダボール搭載用のバキューム
ユニットの要部を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a main part of a conventional vacuum unit for mounting a solder ball.
【符号の説明】 １１，２１，３１…バキュームチャンバ １２，２２，３２…吸着プレート １２１，２２１，３２１…吸着孔 １３，２３…スライドプレート １３１，２３１…開孔部 １５，２５，３５…フラックス １６，２６，３６…基板[Description of References] 11, 21, 31: Vacuum chamber 12, 22, 32: Adsorption plate 121, 221, 321: Adsorption hole 13, 23: Slide plate 131, 231: Opening portion 15, 25, 35: Flux 16 , 26,36 ... substrate
Claims (2)
ュームチャンバと、 前記バキュームチャンバの外部所定面に複数の開孔部を
有して配備されチャンバ内の負圧によりこの開孔部各々
にボール電極が吸着される吸着プレートと、 前記ボール電極を対象部材に転写する際、前記開孔部そ
れぞれに底部を与え、各ボール電極の押圧面となるスラ
イドプレートと、を具備したことを特徴とするボール電
極搭載用ユニット。1. A vacuum chamber having at least an internal part under a negative pressure, and a plurality of holes provided on a predetermined surface outside the vacuum chamber, and a ball electrode is provided in each of the holes by a negative pressure in the chamber. A ball plate comprising: a suction plate on which a ball is sucked; and a slide plate that provides a bottom portion to each of the opening portions when transferring the ball electrodes to a target member, and serves as a pressing surface of each ball electrode. Unit for mounting electrodes.
ートの開孔部の所定径に実質的に一致した開孔配列を有
し、スライド時に前記吸着プレートの開孔部の所定径領
域それぞれを一括して閉めることを特徴とする請求項１
記載のボール電極搭載用ユニット。2. The slide plate according to claim 1, wherein the slide plate has an aperture arrangement substantially corresponding to a predetermined diameter of the aperture of the suction plate, and collectively covers a predetermined diameter area of the aperture of the suction plate at the time of sliding. 2. The method according to claim 1, wherein
The ball electrode mounting unit described in the above.
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|---|---|---|---|
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Cited By (4)
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| CN105855659A (en) * | 2016-06-27 | 2016-08-17 | 上海嘉强自动化技术有限公司 | Feeding device for micro solder ball bonding |
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- 2000-04-13 JP JP2000112502A patent/JP3624791B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3624791B2 (en) | 2005-03-02 |
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| JP2002036161A (en) | Suction nozzle for loading semiconductor device |
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