JP3854860B2

JP3854860B2 - Conductive ball mounting device

Info

Publication number: JP3854860B2
Application number: JP2001379093A
Authority: JP
Inventors: 和明石原; 芳達内藤
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: JP2003179090A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）、ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ、又は、ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）など、導電性の突出接点（以下、バンプという）を実装基板との接続材として用いるパッケージの接続端子に、前記バンプを形成するための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。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩを用いた半導体パッケージのように、入出力端子の数が多いパッケージを実装基板へ接続するための構造として、パッケージ側へバンプを形成する構造が採用されている。このバンプは、パッケージの接続端子に搭載した導電性ボール（例えば、はんだボールに代表される導電性ボール、以下、はんだボールという）を加熱溶解することにより形成される。
【０００３】
前記はんだボールをパッケージの接続端子へ搭載する方法の一つとして、予め、前記パッケージの接続端子にフラックスを塗布した後、該フラックスの上にはんだボールを供給する方法がある。この方法において使用されるフラックス供給治具は、前記パッケージの接続端子の配列と同じ配列で配置され、かつ、その軸方向に移動可能な複数のピンを有し、このピンの先端に付着させたフラックスをパッケージの接続端子に転写するようになっている。
【０００４】
前記フラックス供給治具１は、図９に示すように、パッケージの接続端子の配列と同じ配列で複数の穴が形成された本体２と、本体２の穴と連通し、該穴より小径の複数の穴が形成された底板３と、カバー５とを有し、前記本体２と底板３の穴に摺動可能に嵌合する複数のピン６と、各ピン６を付勢するばね７を備えている。
【０００５】
そして、ピン６にフラックスを付着させるとき、あるいは、パッケージの接続端子にフラックスを転写させるときに、ピン６先端がフラックス供給装置や接続端子と接触したとき、その接触圧が高くなると、ばね７を圧縮しながらピン６がその軸方向に移動して、接触圧の軽減を図るようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１０（ａ）に示すように、フラックス供給治具１のピン６の先端に付着させたフラックス９を、パッケージの接続端子に転写した場合、図１０（ｂ）に示すように、ピン６の先端に微量のフラックス９が残る（フラックス９の粘度が高いものほど残る量が多くなる）。そして、繰り返しフラックス９の供給を行なうと、ピン６の先端に残留するフラックス９の量が次第に多くなり、図１０（ｃ）に示すように、ピン６の先端が次第に太くなって、付着するフラックス９の量も増加することになる。
【０００７】
さらにフラックス９の供給を続けると、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、パッケージ１０の接続端子１１に供給されるフラックス９の量が増加して、隣接する接続端子１１間でフラックス９が繋がるようになる。このような状態で、フラックス９の上にはんだボールを搭載してリフローすると、リフロー時に、図１１（ｃ）に示すように、フラックス９上に搭載されたはんだボール１２が移動して、バンプの位置がずれたり、隣接したはんだボール１２が合体する等バンプ不良が発生する。
【０００８】
また、パッケージの接続端子の数が増加して、接続端子間の寸法が狭く（例えば、０．５ｍｍ）なると、そこに搭載するはんだボールの直径も小さく（例えば、０．３ｍｍ）なる。従って、パッケージの接続端子にフラックスを供給するためのフラックス供給治具におけるピンの間隔も接続端子と同様に狭い間隔になる。このように、ピンの間隔が狭くなると、フラックスの供給を繰り返すことにより、ピンの先端に残留するフラックスの量が少なくても、図１２に示すように、ピン６に付着させたフラックス９が繋がってしまうことがある。
【０００９】
このような状態で、パッケージにフラックスの供給を行なうと、図１３（ａ）に示すように、パッケージ１０の隣接する接続端子１１、１１に供給されたフラックス９が繋がった状態になる。この状態で、フラックス９上にはんだボール１２を搭載してリフローすると、リフロー時に、図１３（ｂ）に示すように、フラックス９上に搭載されたはんだボール１２が移動して、隣接したはんだボール１２が合体してバンプ不良が発生する。
【００１０】
また、パッケージの接続端子の間隔が小さくなると、フラックス供給治具に使用し得るピンの径も細くなる。このため、ピンの強度を確保するように、ピンの長さを短くすると、ピンがその軸方向に摺動したときに、ピンに残留しているフラックスが底板の穴の内周面とピンの外周面との間に押し込まれることがある。また、ピンの先端に残留するフラックスを圧縮空気の吹付け等により除去しようとすると、図１４に示すように、圧縮空気の流れによって、底板３の穴とピン６の間にフラックス９の破片が侵入して、ピン６の動きが鈍くなったり、あるいは動かなくなったりする。
【００１１】
そして、ピンが動かなくなった状態でパッケージにフラックスを転写した場合、図１５（ａ）に示すように、ピン６と接続端子１１の接触圧が大きくなってパッケージ１０を破損したり、図１５（ｂ）に示すように、ピン６が折れ曲がたり、あるいは、図１５（ｃ）に示すように、ピン６が上昇した位置で止まってしまい、接続端子１１にフラックスを転写できないなどの不具合が発生する。
【００１２】
上記のように、パッケージの接続端子にフラックス供給治具でフラックスを供給し、該フラックスの上にはんだボールを搭載してバンプを形成するものにおいては、フラックスを供給したときピンに残るフラックスが堆積して、バンプ不良の原因となったり、ピンに付着し残留したフラックスにより種々の不具合が発生する。
【００１３】
上記の事情に鑑み、本発明は、フラックス供給装置のピンに残留するフラックスにより発生する種々の不具合をなくすようにした導電性ボールの搭載装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１においては、複数の接続端子（１１）が形成されたパッケージ（１０）を位置決めする位置決め手段（３０）と、複数の導電性ボール（１２）を収容した導電性ボール供給手段（７７）と、前記パッケージ（１０）に形成された複数の接続端子（１１）と同じ配列で吸着穴（８１）が形成され、前記導電性ボール供給手段（７７）から前記吸着穴（８１）に導電性ボール（１２）を吸着して取出し、前記パッケージ（１０）の接続端子（１１）上に供給する整列マスク（８０）と、所定の厚さのフラックス膜を形成し、フラックス（９）を供給するフラックス供給手段（６１）と、前記パッケージ（１０）に形成された複数の接続端子（１１）と同じ配列で、その軸方向に摺動可能に配置された複数のピン（７２）を備え、前記フラックス供給手段（６１）で前記ピン（７２）の先端に付着させたフラックス（９）を、前記パッケージ（１０）の接続端子（１１）上に供給するフラックス供給治具（６６）と、該フラックス供給治具のすべてのピンを収容し得る洗浄槽（９２，１０２）を有し、該洗浄槽の中で、前記ピン（７２）の先端に付着したフラックスを、該フラックスに対する溶剤からなる洗浄液により洗い落とす洗浄装置（９０，１００）と、を備えた、
ことを特徴とする、導電性ボール搭載装置にある。
【００１５】
また、本発明の請求項２においては、前記フラックス供給治具（６６）は、内部に圧縮ガスが流入する空間（６７）が形成され、該圧縮ガスを前記フラックス供給治具（６６）とピン（７２）の隙間から外部に向けて流出させるようにした、
ことを特徴とする、請求項１記載の導電性ボール搭載装置にある。
【００１６】
また、本発明の請求項３においては、前記洗浄装置（９０）が、前記フラックス供給治具（６６）のピン（７２）の先端を前記フラックス（９）に対する溶剤からなる洗浄液（９６）中に浸漬し、超音波振動を与えるようにした超音波洗浄装置で構成されている、
ことを特徴とする、請求項１記載の導電性ボール搭載装置にある。
【００１７】
また、本発明の請求項４においては、前記洗浄装置（１００）が、前記フラックス供給治具（６６）のピン（７２）の先端に、前記フラックス（９）に対する溶剤からなる洗浄液（９６）を吹き付ける噴射装置である、
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にある。
【００１８】
なお、括弧内の符号等は、図面における対応要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は、図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１ないし図７は、本発明の実施の形態を示すもので、図１は、本発明を適用する導電性ボールの搭載装置の斜視図、図２は、フラックス供給治具の洗浄装置を示す断面図、図３は、フラックス供給治具の拡大断面図、図４は、はんだボール供給手段とマスクの関係を示す正面図、図５は、フラックス供給治具のピンにフラックスを付着させる工程を示す工程図、図６は、パッケージにフラックスを転写させる工程を示す工程図、図７は、パッケージにはんだボールを搭載する工程を示す工程図である。
【００２０】
図１において、導電性ボールの搭載装置１５は、ベース１６に配置され、はんだボール１２を搭載するパッケージ１０の供給と排出を行なう搬送部１７と、パッケージの位置決めを行なうマウント部３０と、後述するフラックス供給治具とマスクを移動させる駆動部３６と、マウント部３０で位置決めされたパッケージ１０にフラックス９を供給するフラックス供給部６０と、フラックス９が塗布されたパッケージ１０の接続端子１１上にはんだボール１２を搭載するはんだボール搭載部７６と、搭載位置に位置決めされたパッケージ１０の接続端子１１の位置を検出する検出部８５と、フラックス供給治具６６のピン７２を洗浄するための洗浄装置９０（図２参照）を有している。
【００２１】
前記搬送部１７は、ベース１６の上面を矢印Ｘ方向（図１の左右方向）に貫通する溝１９の両端部の上部に、溝１９を横切るように回転可能に支持された一対の軸２０を備え、該軸２０の両端にはそれぞれ一対のプーリ２１が固定され、該プーリ２１には、前記溝１９の長手方向（矢印Ｘ方向）と平行にベルト２２が掛け渡されている。そして、前記軸２０の一方は、前記ベース１６に固定されたモータ２３に結合され駆動される。
【００２２】
また、搬送部１７は、複数のパッケージ１０を載置するキャリア２５を有し、このキャリア２５を前記ベルト２２上に載置して、パッケージ１０の矢印Ｘ方向への搬送を行なう。前記溝１９内には、前記キャリア２５の移動経路の下方に位置するようにシリンダ２６が配置されている。このシリンダ２６には、前記キャリア２５の移動経路に対し進退可能なストッパ２７が取付けられている。
【００２３】
従って、ベルト２２上にキャリア２５を載置して、モータ２３を作動させることにより、キャリア２５を矢印Ｘ方向に搬送することが出来る。また、このとき、シリンダ２６の作動により、ストッパ２７をキャリア２５の移動経路中に突出させておくと、キャリア２５をストッパ２７に当接させて、停止させることが出来る。
【００２４】
前記マウント部３０は、前記溝１９の下方に位置し、矢印Ｘ方向に移動可能なスライド部材を有する直線案内手段３１と、ねじ送り機構（図示せず）を介して前記スライド部材を駆動するモータ３２を備えている。そして、前記スライド部材には、可動部材が前記溝１９の底面を矢印Ｘ方向と矢印Ｚ方向（図面の上下方向）に摺動可能に貫通するようにシリンダ３３が固定され、このシリンダ３３の可動部材には、載置台３５が固定されている。
【００２５】
従って、シリンダ３３を作動させて載置台３５を上昇させることにより、前記ストッパ２７で停止させられたキャリア２５を、ベルト２２から上方の搭載位置へ移動させることが出来る。また、モータ３２を作動させることにより、キャリア２５上のパッケージ１０の配置間隔分を順次移動させ、キャリア２５に配置されたパッケージ１０を順次搭載位置へ移動させることが出来る。
【００２６】
前記駆動部３６は、前記溝１９を跨ぐように、ベース１６の矢印Ｘ方向の両端部に、所定の間隔で平行に固定された一対のコラム３７を備えている。これらのコラム３７の上端面には、それぞれ直線案内装置を構成するレール３９が、所定の間隔で平行に固定されている。また、一方のコラム３７の上端面には、軸受４０を介して、レール３９と所定の間隔で平行にボールねじ４１が回転可能に支持されている。そして、このボールねじ４１の一端は、コラム３７に固定されたモータ４２に連結されている。
【００２７】
スライダ４３は、前記レール３９に摺動可能に嵌合するベアリング（図示せず）と、前記ボールねじ４１と螺合するナット（図示せず）を備え、前記モータ４２の作動により、レール３９に沿って矢印Ｙ方向（図１の紙面の前後方向）に移動する。このスライダ４３の正面には、その上下に所定の間隔で平行に、矢印Ｘ方向に延び、直線案内装置を構成する一対のレール４５が固定されている。また、スライダ４３の正面には、軸受４６を介して、前記レール４５の間に位置するように、レール４５と所定の間隔で平行にボールねじ４７が回転可能に支持されている。そして、このボールねじ４７の一端は、スライダ４３に固定されたモータ４９に連結されている。
【００２８】
スライドプレート５０は、前記レール４５に摺動可能に嵌合するベアリング（図示せず）と、前記ボールねじ４７に螺合するナット（図示せず）を備え、前記モータ４９の作動により、レール４５に沿って矢印Ｘ方向に移動する。このスライドプレート５０の正面には、所定の間隔で平行に、矢印Ｚ方向に延び、直線案内装置を構成する一対のレール５１が固定されている。また、スライドプレート５０の正面には、軸受５２を介して、前記レール５１の間に位置するように、レール５１と所定の間隔で平行にボールねじ５３が回転可能に支持されている。そして、このボールねじ５３の一端は、スライドプレート５０に固定されたモータ５５に連結されている。
【００２９】
マウントヘッド５６は、前記レール５１に摺動可能に嵌合するベアリング５７と、前記ボールねじ５３に螺合するナット（図示せず）を備え、前記モータ５５の作動により、レール５１に沿って矢印Ｚ方向に移動する。
【００３０】
従って、駆動部３６は、モータ４２、モータ４９及びモータ５５を作動させることにより、マウントヘッド５６を矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の任意の位置へ移動させることが出来る。
【００３１】
前記フラックス供給部６０は、前記ベース１６に支持されたフラックス供給手段６１と、前記マウントヘッド５６に支持されたフラックス供給治具６６からなる。
【００３２】
前記フラックス供給手段６１は、図１及び図２に示すように、ばね６２で支えられ、内部に平面が形成されたフラックス容器６３と、このフラックス容器６３内に供給されたフラックス９を掻き均すスキージ６５を備えている。そして、前記スキージ６５を前記フラックス容器６３の平面と所定の間隔で対向させ、矢印Ｘ方向に移動させて、フラックス容器６３内に供給されたフラックス９を掻き均すことにより、フラックス９の膜を形成する。
【００３３】
前記フラックス供給治具６６は、図３に示すように、前記パッケージ１０の接続端子１１の配列と同じ配列で複数の穴が形成され、かつ底面に座繰りによる空間６７が形成された本体６９と、本体６９の穴と連通し、該穴より小径の複数の穴が形成された底板７０と、カバー７１とを有し、前記本体６９と底板７０の穴に摺動可能に嵌合する段付きの複数のピン７２と、各ピン７２を底板７０から突出するよう付勢する複数のばね７３を備えている。
【００３４】
そして、本体６９、底板７０及びカバー７１を一体に固定することにより、底板７０の穴と連通する空間６７を形成し、該空間６７を圧縮空気供給源７５に接続している。従って、圧縮空気供給源７５から空間６７に供給された圧縮空気は、底板７０の穴の内周面と、ピン７２の外周面との隙間を通り大気中へ流出する。この圧縮空気の流れによって、底板７０の穴とピン７２の隙間にフラックス９が侵入するのを防ぎ、ピン７２の円滑な移動を維持することが出来る。
【００３５】
前記はんだボール搭載部７６は、前記ベース１６に支持されたはんだボール供給手段７７と、前記マウントヘッド５６に支持され、はんだボール１２を吸着して保持する整列マスク８０からなる。
【００３６】
前記はんだボール供給手段７７は、前記ベース１６上に配置され、複数のはんだボール１２を収納するはんだボール容器７９と、このはんだボール容器７９内ではんだボール１２を浮遊させるための加振手段（図示せず）もしくは圧縮空気の噴出手段（図示せず）を備えている。
【００３７】
前記整列マスク８０は、図４に示すように、中空の箱形に形成され、その下面にパッケージ１０の接続端子１１の配列と同じ配列で複数の吸着穴８１が形成されている。この吸着穴８１の径は、パッケージ１０に搭載すべきはんだボール１２の直径より小さくなっている。また、この整列マスク８０は、配管８２により真空供給源８３に接続されている。
【００３８】
従って、整列マスク８０を、はんだボール容器７９の開口部を覆うように配置して、整列マスク８０に真空圧を供給すると共に、はんだボール容器７９に振動を与えて内部に収納したはんだボール１２を浮遊させる。すると、はんだボール１２が、はんだボール容器７９の底から整列マスク８０の底面に向けて浮遊するため、浮遊したはんだボール１２は、吸着穴８１から吸引される空気の流れによって吸着穴８１に引きつけられ、吸着保持される。
【００３９】
前記検出部８５は、図１に示すように、マウントヘッド５６に取付けられたリングライト８６と、ＣＣＤカメラ８７を備えている。そして、ＣＣＤカメラ８７の撮影画像を画像解析装置（図示せず）で解析して、パッケージ１０の接続端子１１の位置を演算する。
【００４０】
前記洗浄装置９０は、前記マウントヘッド５６の移動によって移動するフラックス供給治具６６の移動領域内で、搭載作業の邪魔にならないようにベース１６上の適宜位置に配置されている。そして、図２に示すように、ベース１６上に立設された支柱９１で支持された洗浄槽９２と、この洗浄槽９２の底面に固定された超音波振動源９３と、この超音波振動源９３を振動させるための電源９５を備えている。
【００４１】
そして、洗浄槽９２内に所要量の洗浄液９６（フラックスの溶剤、例えば、水、アルコール等）を入れ、この洗浄液９６内にフラックス供給治具６６のピン７２を浸漬して、電源９５により超音波振動源９３を振動させることにより、ピン７２の洗浄を行なう。
【００４２】
なお、洗浄液９６として、アルコールなどの有機溶剤を使用する場合には、洗浄装置９０にカバー（図示せず）を設けるほか、局所排気ダクト（図示せず）を設置して、職場内への有機溶剤の蒸気の拡散を防止する。
【００４３】
このような構成で、導電性ボール搭載装置１は、パッケージ１０を搭載したキャリア２５が、図１の左側から搬送部１７のベルト２２上に供給されると、シリンダ２６が作動してストッパ２７を上昇させる。すると、モータ２３が作動して、ベルト２２を走行させ、キャリア２５を図１の左側から右側に向けて矢印Ｘ方向に搬送する。そして、キャリア２５がストッパ２７に当接すると、キャリア２５はその位置に停止させられる。キャリア２５の搬送が終了すると、モータ２３が停止してベルト２２の走行も停止する。すると、シリンダ２６が作動して、ストッパ２７を下降させる。
【００４４】
マウント部３０のシリンダ３３が作動して、載置台３５を上昇させ、ベルト２２上に載置されているキャリア２５を載置台３５で押し上げ、キャリア２５に載置されているパッケージ１０を搭載位置に位置決めする。一方、フラックス供給手段６１では、スキージ６５を移動させて、フラックス容器６３内のフラックス９を掻き均し、フラックス９の薄い膜を形成する。
【００４５】
駆動部３６では、モータ４２、モータ４９及びモータ５５を作動させ、マウントヘッド５６を矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動させて、フラックス供給治具６６と整列マスク８０をそれぞれフラックス供給容器６３とはんだボール容器７９に侵入させる。すると、フラックス供給治具６６のピン７２は、図５に示すように、フラックス容器６３内に形成されたフラックス９の薄い膜内に侵入し、ピン７２の先端に所要量のフラックス９を付着させる。
【００４６】
一方、整列マスク８０は、図４に示すように、はんだボール容器７９の開口部を覆い、真空供給源８３から配管８２を通して真空圧が供給される。同時に、はんだボール容器７９が加振され、中に収納されたはんだボール１２が浮遊する。所要の時間経過すると、整列マスク８０の全ての吸着穴７９にはんだボール１２が吸着される。
【００４７】
すると、駆動部３６のモータ４２、モータ４９及びモータ５５が作動してマウントヘッド５６を矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動させ、ＣＣＤカメラ８７を搭載位置にあるパッケージ１０と対向する位置へ移動させる。そして、リングライト８６を点灯し、ＣＣＤカメラ８７でパッケージ１０を撮影する。画像解析装置は、撮影された画像データから接続端子１１の像を抽出すると共に、その位置を演算して、その演算結果を制御装置（図示せず）へ送る。
【００４８】
制御装置は、画像解析装置から入力されたパッケージ１０の接続端子１１の位置データに基づき、駆動部３６のモータ４２及びモータ４９を作動させ、フラックス供給治具６６のピン７２をパッケージ１０の接続端子１１と対向する位置へ移動させる。すると、モータ５５を作動して、マウントヘッド５６を下降させ、図６に示すように、フラックス供給治具６６のピン７２をパッケージ１０の接続端子１１に接触させ、ピン７２に付着したフラックス９を接続端子１１に転写供給する。このとき、ピン７２と接続端子１１の接触圧が高くなると、ピン７２がばね７３を圧縮しながらフラックス供給治具６６に対して相対的に上昇して、接触圧の異常な上昇を防止する。
【００４９】
フラックス９の供給が終わると、モータ５５の作動によりマウントヘッド５６を所定の位置まで上昇させた後、モータ４２及びモータ４９を作動させて、図７に示すように、整列マスク８０に吸着保持したはんだボール１２を、フラックス９が供給されたパッケージ１０の接続端子１１と対向させる。そして、モータ５５を作動させて、はんだボール１２が接続端子１１と接触する位置までマウントヘッド５６を下降させる。
【００５０】
モータ５５を停止させた後、整列マスク８０に供給されている真空圧を遮断し、整列マスク８０内を大気圧に連通させる。すると、整列マスク８０による吸着力が解放され、はんだボール１２は整列マスク８０から解放される。この状態で、モータ５５が作動してマウントヘッド５６を上昇させると、はんだボール１２は、フラックス９の粘着力によって接続端子１１上に残り、整列マスク８０からパッケージ１０の接続端子１１へ搭載される。
【００５１】
マウントヘッド５６が上昇すると、マウント部３０のモータ３２が作動して、載置台３５をキャリア２５に載置されたパッケージ１０の載置間隔分だけ移動させ、次のパッケージ１０を搭載位置へ移動させる。
【００５２】
このような操作を繰り返すことにより、キャリア２５上に載置された全てのパッケージ１０にはんだボール１２が搭載されると、マウント部３０のシリンダ３３が作動して、載置台３５を下降させ、キャリア２５を搬送部１７のベルト２２上に載置する。すると、モータ２３が作動してベルト２２を走行させ、キャリア２５を図１の右側に向けて搬送し排出する。
【００５３】
上記のような操作を繰り返すことにより、順次パッケージ１０にはんだボール１２の搭載を行なう。すると、フラックス供給治具６６のピン７２の先端には、フラックス９をパッケージ１０に転写した際に、パッケージ１０側に転写しきれずにピン７２に残留したフラックス９が徐々に溜まり、ピン７２の先端が次第に太くなってくる。
【００５４】
このため、所定回数のフラックス９の供給を行なうごとに（又は、所定時間作業を継続したとき）、フラックス供給治具６６を洗浄装置９０へ移動させ、ピン７２の先端を洗浄液９６内に浸漬した状態で、電源９５を作動させ、超音波振動源９３により洗浄液９６に振動を与えて、ピン７２の先端に付着したフラックスを洗浄除去する。所定時間の洗浄を行なった後、ピン７２を乾燥させ、はんだボール１２の搭載作業を再開する。
【００５５】
このとき、フラックス供給治具６６に圧縮空気を供給し、底板７０の穴とピン７２に隙間から圧縮空気を噴出させることにより、フラックスを溶解した洗浄液の飛沫が前記隙間に入るのを防止することが出来る。噴出させる圧縮空気は、例えば、底板７０の穴とピン７２の隙間が、片側０．０１５ｍｍの場合、フラックス供給治具６６に供給する圧縮空気は、圧力、４〜５ｋｇ／ｃｍ^２、流量、５ｌ／ｍｉｎ程度に設定する。なお、圧縮空気の供給量は前記例示の範囲に限らず、使用するピンの太さや数によって適宜設定する。
【００５６】
図８は、洗浄装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【００５７】
同図において、図２と同じものは同じ符号を付けて示してある。この洗浄装置１００は、支柱１０１を介してベース１６上に配置された洗浄槽１０２と、この洗浄槽１０２内に配置された複数のノズル１０３とを備えている。このノズル１０３は、洗浄液供給装置１０５に接続されている。また、前記洗浄槽１０２の底面には、複数の穴が形成され、この穴を介して吸引装置１０６に接続されている。
【００５８】
このような構成で、洗浄槽１０２の上部の開口部を覆うようにフラックス供給治具６６を配置した後、洗浄液供給装置１０５を作動させ、ノズル１０３からピン７２に向けて洗浄液を、例えば、圧力、０．５〜１．０ｋｇ／ｃｍ^２で、３０〜６０秒間（なお、吹きつけ圧力と時間は、予め実験等で確認し、設定する）吹き付けると共に、吸引装置１０６を作動させて、洗浄槽１０２の底に溜まる洗浄液を洗浄槽１０２から排出し回収する。この洗浄液の吹き付けにより、ピン７２に付着したフラックスを除去する。
【００５９】
洗浄装置１００をこのような構成にしても、前記実施形態と同様の効果を得ることが出来る。
【００６０】
なお、前記各実施形態において、前記洗浄液は、フラックス供給治具６６を洗浄するたびに交換するようにしてもよいし、繰り返し使用するようにしてもよい。繰り返し使用する場合には、フラックス供給治具６６を洗浄するたびに、洗浄液内のフラックスの濃度が上がるので、予め実験等により使用可能な洗浄回数を決めておき、その洗浄回数に達したら洗浄液を交換することが必要である。
【００６１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、フラックス供給治具のピンに付着したフラックスを洗い落とす洗浄装置を設け、はんだボールの搭載作業中定期的（所定回数ごと、又は、所定時間ごと）に、フラックス供給治具のピンを洗浄するようにしたので、パッケージの接続端子に対するフラックスの供給量が安定し、リフロー時に、隣接するはんだボールが合体する等の不具合の発生を防止することが出来る。また、フラックス供給治具に対するピンの移動を円滑に保つことが出来、ピンの動きの悪さに起因する不具合を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する導電性ボールの搭載装置の斜視図。
【図２】フラックス供給治具の洗浄装置を示す断面図。
【図３】フラックス供給治具の拡大断面図。
【図４】はんだボール供給手段とマスクの関係を示す正面図。
【図５】フラックス供給治具のピンにフラックスを付着させる工程を示す工程図。
【図６】パッケージにフラックスを転写させる工程を示す工程図。
【図７】パッケージにはんだボールを搭載する工程を示す工程図。
【図８】フラックス供給治具の洗浄装置の他の実施の形態を示す断面図。
【図９】従来のフラックス供給治具を示す断面図。
【図１０】フラックス供給治具のピンとフラックスの関係を示し、（ａ）は、ピンにフラックスを付着させた状態を示す拡大図、（ｂ）は、パッケージへフラックスを転写した後、フラックスがピンに残留した状態を示す拡大図、（ｃ）は、ピンに残留したフラックスが蓄積された状態を示す拡大図。
【図１１】パッケージに転写されたフラックスの状態を示し、（ａ）は、平面から見た拡大図、（ｂ）は、側面から見た拡大図、（ｃ）は、（ａ）、（ｂ）の状態ではんだボールを搭載し、リフローしたときのはんだボールの挙動を示す拡大図。
【図１２】フラックス供給治具のピンとフラックスの関係を示し、フラックス供給治具のピン間でフラックスが繋がった状態を示す拡大図。
【図１３】パッケージに転写されたフラックスの状態を示し、（ａ）は、図１２の状態でパッケージにフラックスを転写したときの状態を示す拡大図、（ｂ）は、（ａ）の状態ではんだボールを搭載しリフローしたときのはんだボールの挙動を示す拡大図。
【図１４】従来のフラックス供給治具におけるピンと治具の隙間にフラックスが侵入した状態を示す拡大図。
【図１５】フラックス供給治具のピンとパッケージの関係を示し、（ａ）は、パッケージを破損した状態を示す拡大図、（ｂ）は、フラックス供給治具でピンに曲がりが発生した状態を示す拡大図、（ｃ）は、フラックス供給治具のピンが動かなくなった状態を示す拡大図。
【符号の説明】
９…フラックス
１０…パッケージ
１１…接続端子
１２…導電性ボール（はんだボール）
３０…位置決め手段（マウント部）
６１…フラックス供給手段
６６…フラックス供給治具
６７…空間
７２…ピン
７７…導電性ボール供給手段（はんだボール供給手段）
８０…整列マスク
８１…吸着穴
９０…洗浄装置
９６…洗浄液
１００…洗浄装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a connection terminal for a package that uses a conductive protruding contact (hereinafter referred to as a bump) as a connecting material to a mounting substrate, such as BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package), or Chip Scale Package (CSP). The present invention relates to a conductive ball mounting apparatus for mounting a conductive ball for forming the bump.
[0002]
[Prior art]
A structure in which bumps are formed on the package side is employed as a structure for connecting a package having a large number of input / output terminals to a mounting substrate, such as a semiconductor package using LSI. This bump is formed by heating and melting a conductive ball (for example, a conductive ball represented by a solder ball, hereinafter referred to as a solder ball) mounted on a connection terminal of the package.
[0003]
As one method for mounting the solder balls on the connection terminals of the package, there is a method in which a flux is previously applied to the connection terminals of the package and then the solder balls are supplied onto the flux. The flux supply jig used in this method is arranged in the same arrangement as the arrangement of the connection terminals of the package, and has a plurality of pins movable in the axial direction, and is attached to the tip of the pins. The flux is transferred to the connection terminal of the package.
[0004]
As shown in FIG. 9, the flux supply jig 1 has a main body 2 in which a plurality of holes are formed in the same arrangement as that of the connection terminals of the package, and a plurality of holes having a smaller diameter than the holes. A plurality of pins 6 slidably fitted into the holes of the main body 2 and the bottom plate 3, and a spring 7 for urging each pin 6. ing.
[0005]
When the flux is attached to the pin 6 or when the flux is transferred to the connection terminal of the package, when the tip of the pin 6 comes into contact with the flux supply device or the connection terminal, the spring 7 The pin 6 moves in the axial direction while compressing so as to reduce the contact pressure.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 10A, when the flux 9 attached to the tip of the pin 6 of the flux supply jig 1 is transferred to the connection terminal of the package, as shown in FIG. A trace amount of flux 9 remains at the tip (the higher the viscosity of the flux 9, the more remains). When the flux 9 is repeatedly supplied, the amount of the flux 9 remaining at the tip of the pin 6 gradually increases, and the tip of the pin 6 becomes gradually thicker as shown in FIG. The amount of 9 will also increase.
[0007]
When the supply of the flux 9 is further continued, as shown in FIGS. 11A and 11B, the amount of the flux 9 supplied to the connection terminal 11 of the package 10 increases, and the flux between the adjacent connection terminals 11 increases. 9 will be connected. In this state, when solder balls are mounted on the flux 9 and reflowed, the solder balls 12 mounted on the flux 9 move during the reflow, as shown in FIG. Bump defects such as misalignment and adjacent solder balls 12 coalesce occur.
[0008]
Further, when the number of connection terminals of the package increases and the dimension between the connection terminals becomes narrow (for example, 0.5 mm), the diameter of the solder ball mounted thereon also becomes small (for example, 0.3 mm). Therefore, the distance between the pins in the flux supply jig for supplying flux to the connection terminal of the package is narrow as in the case of the connection terminal. As described above, when the pin interval is narrowed, the flux 9 is repeatedly connected to the flux 9 attached to the pin 6 as shown in FIG. 12 even if the amount of flux remaining at the tip of the pin is small. May end up.
[0009]
When flux is supplied to the package in such a state, the flux 9 supplied to the adjacent connection terminals 11 and 11 of the package 10 is connected as shown in FIG. In this state, when the solder balls 12 are mounted on the flux 9 and reflowed, the solder balls 12 mounted on the flux 9 move during the reflow, as shown in FIG. As a result, the bumps 12 are combined.
[0010]
Moreover, if the space | interval of the connection terminal of a package becomes small, the diameter of the pin which can be used for a flux supply jig will also become thin. For this reason, if the length of the pin is shortened so as to ensure the strength of the pin, when the pin slides in the axial direction, the flux remaining on the pin will be in contact with the inner peripheral surface of the hole in the bottom plate and the pin. It may be pushed between the outer peripheral surfaces. Further, if the flux remaining at the tip of the pin is to be removed by blowing compressed air or the like, as shown in FIG. 14, fragments of the flux 9 are formed between the hole of the bottom plate 3 and the pin 6 due to the flow of compressed air. The pin 6 moves slowly or stops moving.
[0011]
When the flux is transferred to the package in a state where the pins are not moved, the contact pressure between the pins 6 and the connection terminals 11 is increased as shown in FIG. As shown in b), the pin 6 is bent, or as shown in FIG. 15C, the pin 6 stops at the raised position, and the flux cannot be transferred to the connection terminal 11. appear.
[0012]
As described above, when flux is supplied to the connection terminals of the package with a flux supply jig, and solder balls are mounted on the flux to form bumps, the flux remaining on the pins is deposited when the flux is supplied. As a result, various defects are caused by the defective flux due to the defective bumps or attached to the pins.
[0013]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a conductive ball mounting device that eliminates various problems caused by flux remaining on pins of a flux supply device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in claim 1 of the present invention, positioning means (30) for positioning a package (10) in which a plurality of connection terminals (11) are formed, and a plurality of conductive balls (12) And a plurality of connection terminals (11) formed in the package (10), and suction holes (81) are formed in the same arrangement as the conductive ball supply means (77). ) From the suction hole (81) by sucking and removing the conductive balls (12) and supplying the conductive balls (12) onto the connection terminals (11) of the package (10), and a flux film of a predetermined thickness The flux supply means (61) for supplying the flux (9) and the plurality of connection terminals (11) formed on the package (10) are arranged in such a manner as to be slidable in the axial direction. The The flux (9) having a number of pins (72) and supplying the flux (9) attached to the tip of the pin (72) by the flux supply means (61) onto the connection terminal (11) of the package (10) A supply jig (66) and the flux supply jig It has a washing tank (92, 102) that can accommodate all the pins, in the washing tank, The flux attached to the tip of the pin (72) , By a cleaning solution comprising a solvent for the flux Cleaning device to wash off (90 , 100 ) And Preparation The
The conductive ball mounting apparatus is characterized by the above.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, the flux supply jig (66) is formed with a space (67) into which compressed gas flows, and the compressed gas is supplied to the flux supply jig (66) and a pin. (72) It was made to flow toward the outside through the gap.
The conductive ball mounting apparatus according to claim 1, wherein:
[0016]
According to a third aspect of the present invention, the cleaning device (90) includes the tip of the pin (72) of the flux supply jig (66) in a cleaning liquid (96) made of a solvent for the flux (9). It is composed of an ultrasonic cleaning device soaked and applied with ultrasonic vibration.
The conductive ball mounting apparatus according to claim 1, wherein:
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, the cleaning device (100) applies a cleaning liquid (96) made of a solvent for the flux (9) to the tip of the pin (72) of the flux supply jig (66). Spraying device to spray,
The conductive ball mounting apparatus according to claim 1, wherein:
[0018]
In addition, the code | symbol etc. in a parenthesis is a thing which shows the corresponding element in drawing for convenience, Therefore Therefore, this description is not restrict | limited to the description on drawing.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 7 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a conductive ball mounting apparatus to which the present invention is applied. FIG. 2 shows a flux supply jig cleaning apparatus. 3 is an enlarged cross-sectional view of the flux supply jig, FIG. 4 is a front view showing the relationship between the solder ball supply means and the mask, and FIG. 5 is a process of attaching the flux to the pins of the flux supply jig. FIG. 6 is a process diagram showing a process of transferring flux to the package, and FIG. 7 is a process chart showing a process of mounting solder balls on the package.
[0020]
In FIG. 1, a conductive ball mounting device 15 is disposed on a base 16, and includes a transport unit 17 that supplies and discharges a package 10 on which a solder ball 12 is mounted, a mount unit 30 that positions the package, and will be described later. The flux supply jig and the drive unit 36 for moving the mask, the flux supply unit 60 for supplying the flux 9 to the package 10 positioned by the mount unit 30, and the solder on the connection terminals 11 of the package 10 coated with the flux 9 A solder ball mounting portion 76 for mounting the ball 12, a detection portion 85 for detecting the position of the connection terminal 11 of the package 10 positioned at the mounting position, and a cleaning device 90 for cleaning the pins 72 of the flux supply jig 66. (See FIG. 2).
[0021]
The transport unit 17 has a pair of shafts 20 rotatably supported so as to cross the groove 19 on the upper ends of both ends of the groove 19 penetrating the upper surface of the base 16 in the arrow X direction (left-right direction in FIG. 1). A pair of pulleys 21 are fixed to both ends of the shaft 20, and a belt 22 is stretched around the pulley 21 in parallel with the longitudinal direction (arrow X direction) of the groove 19. One of the shafts 20 is coupled to and driven by a motor 23 fixed to the base 16.
[0022]
The transport unit 17 includes a carrier 25 on which a plurality of packages 10 are placed. The carrier 25 is placed on the belt 22 and transports the package 10 in the arrow X direction. A cylinder 26 is arranged in the groove 19 so as to be positioned below the movement path of the carrier 25. The cylinder 26 is provided with a stopper 27 that can move forward and backward with respect to the movement path of the carrier 25.
[0023]
Therefore, the carrier 25 can be transported in the arrow X direction by placing the carrier 25 on the belt 22 and operating the motor 23. At this time, if the stopper 27 is protruded into the movement path of the carrier 25 by the operation of the cylinder 26, the carrier 25 can be brought into contact with the stopper 27 and stopped.
[0024]
The mount portion 30 is positioned below the groove 19 and has a linear guide means 31 having a slide member movable in the direction of arrow X, and a motor that drives the slide member via a screw feed mechanism (not shown). 32. A cylinder 33 is fixed to the slide member so that the movable member slidably penetrates the bottom surface of the groove 19 in the arrow X direction and the arrow Z direction (vertical direction in the drawing). A mounting table 35 is fixed to the member.
[0025]
Therefore, the carrier 25 stopped by the stopper 27 can be moved from the belt 22 to the upper mounting position by operating the cylinder 33 to raise the mounting table 35. Further, by operating the motor 32, it is possible to sequentially move the arrangement interval of the packages 10 on the carrier 25 and sequentially move the packages 10 arranged on the carrier 25 to the mounting position.
[0026]
The drive unit 36 includes a pair of columns 37 fixed in parallel at predetermined intervals on both ends of the base 16 in the arrow X direction so as to straddle the groove 19. On the upper end surfaces of these columns 37, rails 39 that constitute a linear guide device are fixed in parallel at predetermined intervals. A ball screw 41 is rotatably supported on the upper end surface of one column 37 via a bearing 40 in parallel with the rail 39 at a predetermined interval. One end of the ball screw 41 is connected to a motor 42 fixed to the column 37.
[0027]
The slider 43 includes a bearing (not shown) that is slidably fitted to the rail 39 and a nut (not shown) that is screwed to the ball screw 41, and is attached to the rail 39 by the operation of the motor 42. Along the arrow Y (the front-rear direction of the paper surface of FIG. 1). A pair of rails 45 are fixed to the front surface of the slider 43 so as to extend in the direction of the arrow X parallel to each other at a predetermined interval vertically. A ball screw 47 is rotatably supported on the front surface of the slider 43 via a bearing 46 in parallel with the rail 45 at a predetermined interval so as to be positioned between the rails 45. One end of the ball screw 47 is connected to a motor 49 fixed to the slider 43.
[0028]
The slide plate 50 includes a bearing (not shown) that is slidably fitted to the rail 45 and a nut (not shown) that is screwed to the ball screw 47, and the rail 45 is operated by the operation of the motor 49. Along the arrow X. A pair of rails 51 are fixed to the front surface of the slide plate 50, extending in the direction of the arrow Z in parallel at a predetermined interval, and constituting a linear guide device. Further, a ball screw 53 is rotatably supported in parallel with the rail 51 at a predetermined interval on the front surface of the slide plate 50 via a bearing 52 so as to be positioned between the rails 51. One end of the ball screw 53 is connected to a motor 55 fixed to the slide plate 50.
[0029]
The mount head 56 includes a bearing 57 that is slidably fitted to the rail 51 and a nut (not shown) that is screwed to the ball screw 53, and an arrow along the rail 51 is operated by the operation of the motor 55. Move in the Z direction.
[0030]
Therefore, the drive unit 36 can move the mount head 56 to any position in the directions of the arrows X, Y, and Z by operating the motor 42, the motor 49, and the motor 55.
[0031]
The flux supply unit 60 includes a flux supply means 61 supported by the base 16 and a flux supply jig 66 supported by the mount head 56.
[0032]
As shown in FIGS. 1 and 2, the flux supply means 61 is supported by a spring 62 and scrapes and smoothes a flux container 63 having a flat surface formed therein and the flux 9 supplied into the flux container 63. A squeegee 65 is provided. Then, the squeegee 65 is opposed to the flat surface of the flux container 63 at a predetermined interval, moved in the direction of arrow X, and the flux 9 supplied into the flux container 63 is scraped to level the film of the flux 9. Form.
[0033]
As shown in FIG. 3, the flux supply jig 66 has a main body 69 in which a plurality of holes are formed in the same arrangement as the arrangement of the connection terminals 11 of the package 10 and a space 67 is formed on the bottom surface. A bottom plate 70 communicating with the hole of the main body 69 and having a plurality of holes having a smaller diameter than the hole, and a cover 71, and having a step that fits slidably into the holes of the main body 69 and the bottom plate 70. And a plurality of springs 73 that urge the pins 72 so as to protrude from the bottom plate 70.
[0034]
Then, by fixing the main body 69, the bottom plate 70 and the cover 71 together, a space 67 communicating with the hole of the bottom plate 70 is formed, and the space 67 is connected to the compressed air supply source 75. Accordingly, the compressed air supplied from the compressed air supply source 75 to the space 67 flows out into the atmosphere through a gap between the inner peripheral surface of the hole of the bottom plate 70 and the outer peripheral surface of the pin 72. This flow of compressed air prevents the flux 9 from entering the gap between the hole of the bottom plate 70 and the pin 72, and the smooth movement of the pin 72 can be maintained.
[0035]
The solder ball mounting portion 76 includes a solder ball supply means 77 supported by the base 16 and an alignment mask 80 supported by the mount head 56 and attracting and holding the solder balls 12.
[0036]
The solder ball supply means 77 is disposed on the base 16 and has a solder ball container 79 for storing a plurality of solder balls 12 and a vibration means for floating the solder balls 12 in the solder ball container 79 (see FIG. (Not shown) or jetting means (not shown) of compressed air.
[0037]
As shown in FIG. 4, the alignment mask 80 is formed in a hollow box shape, and a plurality of suction holes 81 are formed on the lower surface thereof in the same arrangement as the arrangement of the connection terminals 11 of the package 10. The diameter of the suction hole 81 is smaller than the diameter of the solder ball 12 to be mounted on the package 10. The alignment mask 80 is connected to a vacuum supply source 83 by a pipe 82.
[0038]
Accordingly, the alignment mask 80 is disposed so as to cover the opening of the solder ball container 79, and vacuum pressure is supplied to the alignment mask 80, and the solder ball 12 accommodated therein is vibrated to the solder ball container 79. Let it float. Then, since the solder ball 12 floats from the bottom of the solder ball container 79 toward the bottom surface of the alignment mask 80, the floated solder ball 12 is attracted to the suction hole 81 by the air flow sucked from the suction hole 81. Adsorbed and retained.
[0039]
As shown in FIG. 1, the detector 85 includes a ring light 86 attached to the mount head 56 and a CCD camera 87. Then, the image captured by the CCD camera 87 is analyzed by an image analyzer (not shown), and the position of the connection terminal 11 of the package 10 is calculated.
[0040]
The cleaning device 90 is disposed at an appropriate position on the base 16 so as not to obstruct the mounting operation within the moving region of the flux supply jig 66 that moves as the mount head 56 moves. Then, as shown in FIG. 2, a cleaning tank 92 supported by a support column 91 erected on the base 16, an ultrasonic vibration source 93 fixed to the bottom surface of the cleaning tank 92, and the ultrasonic vibration source A power supply 95 for vibrating 93 is provided.
[0041]
Then, a required amount of cleaning liquid 96 (flux solvent, such as water, alcohol, etc.) is placed in the cleaning tank 92, the pins 72 of the flux supply jig 66 are immersed in the cleaning liquid 96, and ultrasonic waves are generated by the power source 95. The pins 72 are cleaned by vibrating the vibration source 93.
[0042]
In the case where an organic solvent such as alcohol is used as the cleaning liquid 96, a cover (not shown) is provided on the cleaning device 90, and a local exhaust duct (not shown) is provided for Prevent diffusion of solvent vapors.
[0043]
With such a configuration, the conductive ball mounting apparatus 1 is configured such that when the carrier 25 mounted with the package 10 is supplied onto the belt 22 of the transport unit 17 from the left side of FIG. Raise. Then, the motor 23 is actuated to run the belt 22 and convey the carrier 25 in the arrow X direction from the left side to the right side in FIG. When the carrier 25 comes into contact with the stopper 27, the carrier 25 is stopped at that position. When the conveyance of the carrier 25 is completed, the motor 23 is stopped and the traveling of the belt 22 is also stopped. Then, the cylinder 26 operates and the stopper 27 is lowered.
[0044]
The cylinder 33 of the mount unit 30 is actuated to raise the mounting table 35, the carrier 25 mounted on the belt 22 is pushed up by the mounting table 35, and the package 10 mounted on the carrier 25 is brought to the mounting position. Position. On the other hand, in the flux supply means 61, the squeegee 65 is moved, the flux 9 in the flux container 63 is scraped, and a thin film of the flux 9 is formed.
[0045]
In the driving unit 36, the motor 42, the motor 49, and the motor 55 are operated to move the mount head 56 in the directions of arrows X, Y, and Z, and the flux supply jig 66 and the alignment mask 80 are respectively connected to the flux supply container 63 and the solder. The ball container 79 is entered. Then, as shown in FIG. 5, the pin 72 of the flux supply jig 66 enters the thin film of the flux 9 formed in the flux container 63 and attaches a required amount of flux 9 to the tip of the pin 72. .
[0046]
On the other hand, as shown in FIG. 4, the alignment mask 80 covers the opening of the solder ball container 79, and a vacuum pressure is supplied from a vacuum supply source 83 through a pipe 82. At the same time, the solder ball container 79 is vibrated, and the solder ball 12 accommodated therein floats. When the required time has elapsed, the solder balls 12 are sucked into all the suction holes 79 of the alignment mask 80.
[0047]
Then, the motor 42, the motor 49, and the motor 55 of the drive unit 36 are operated to move the mount head 56 in the directions of arrows X, Y, and Z, and the CCD camera 87 is moved to a position facing the package 10 at the mounting position. . Then, the ring light 86 is turned on and the package 10 is photographed by the CCD camera 87. The image analysis device extracts the image of the connection terminal 11 from the captured image data, calculates the position thereof, and sends the calculation result to a control device (not shown).
[0048]
The control device operates the motor 42 and the motor 49 of the drive unit 36 based on the position data of the connection terminal 11 of the package 10 input from the image analysis device, and the pin 72 of the flux supply jig 66 is connected to the connection terminal of the package 10. 11 is moved to a position opposite to 11. Then, the motor 55 is operated to lower the mount head 56, and as shown in FIG. 6, the pin 72 of the flux supply jig 66 is brought into contact with the connection terminal 11 of the package 10, and the flux 9 attached to the pin 72 is removed. Transfer supplied to the connection terminal 11. At this time, when the contact pressure between the pin 72 and the connection terminal 11 increases, the pin 72 rises relative to the flux supply jig 66 while compressing the spring 73 to prevent an abnormal increase in contact pressure.
[0049]
When the supply of the flux 9 is finished, the mount head 56 is moved up to a predetermined position by the operation of the motor 55, and then the motor 42 and the motor 49 are operated to be sucked and held on the alignment mask 80 as shown in FIG. The solder ball 12 is opposed to the connection terminal 11 of the package 10 supplied with the flux 9. Then, the motor 55 is operated to lower the mount head 56 to a position where the solder ball 12 contacts the connection terminal 11.
[0050]
After the motor 55 is stopped, the vacuum pressure supplied to the alignment mask 80 is shut off, and the interior of the alignment mask 80 is communicated with the atmospheric pressure. Then, the suction force by the alignment mask 80 is released, and the solder balls 12 are released from the alignment mask 80. In this state, when the motor 55 is operated to raise the mount head 56, the solder ball 12 remains on the connection terminal 11 by the adhesive force of the flux 9 and is mounted from the alignment mask 80 to the connection terminal 11 of the package 10. .
[0051]
When the mount head 56 is raised, the motor 32 of the mount unit 30 is operated to move the mounting table 35 by the mounting interval of the package 10 mounted on the carrier 25 and to move the next package 10 to the mounting position. .
[0052]
By repeating such an operation, when the solder balls 12 are mounted on all the packages 10 placed on the carrier 25, the cylinder 33 of the mount unit 30 is actuated to lower the placement table 35, and the carrier 25 is placed on the belt 22 of the transport unit 17. Then, the motor 23 is activated to run the belt 22, and the carrier 25 is conveyed and discharged toward the right side in FIG.
[0053]
By repeating the above operations, the solder balls 12 are sequentially mounted on the package 10. Then, when the flux 9 is transferred to the package 10 at the tip of the pin 72 of the flux supply jig 66, the flux 9 remaining on the pin 72 without being transferred to the package 10 side gradually accumulates. Gradually becomes thicker.
[0054]
Therefore, every time the flux 9 is supplied a predetermined number of times (or when the operation is continued for a predetermined time), the flux supply jig 66 is moved to the cleaning device 90 and the tip of the pin 72 is immersed in the cleaning liquid 96. In this state, the power source 95 is operated, and the cleaning liquid 96 is vibrated by the ultrasonic vibration source 93 to clean and remove the flux adhering to the tip of the pin 72. After cleaning for a predetermined time, the pins 72 are dried, and the mounting operation of the solder balls 12 is restarted.
[0055]
At this time, the compressed air is supplied to the flux supply jig 66, and the compressed air is ejected from the gap to the hole of the bottom plate 70 and the pin 72, thereby preventing the splash of the cleaning liquid dissolving the flux from entering the gap. I can do it. For example, when the gap between the hole of the bottom plate 70 and the pin 72 is 0.015 mm on one side, the compressed air supplied to the flux supply jig 66 has a pressure of 4 to 5 kg / cm. ² The flow rate is set to about 5 l / min. The supply amount of compressed air is not limited to the above-described range, and is set as appropriate depending on the thickness and number of pins used.
[0056]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the cleaning device.
[0057]
In the figure, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The cleaning apparatus 100 includes a cleaning tank 102 disposed on the base 16 via a support column 101 and a plurality of nozzles 103 disposed in the cleaning tank 102. The nozzle 103 is connected to the cleaning liquid supply device 105. In addition, a plurality of holes are formed in the bottom surface of the cleaning tank 102 and are connected to the suction device 106 through the holes.
[0058]
With such a configuration, after the flux supply jig 66 is arranged so as to cover the opening at the top of the cleaning tank 102, the cleaning liquid supply device 105 is operated to supply the cleaning liquid from the nozzle 103 toward the pin 72, for example, pressure 0.5-1.0 kg / cm ² Then, for 30 to 60 seconds (note that the spraying pressure and time are confirmed and set in advance by experiments, etc.) and the suction device 106 is operated, the cleaning liquid accumulated at the bottom of the cleaning tank 102 is removed from the cleaning tank 102. Discharge and collect. The flux adhering to the pin 72 is removed by spraying this cleaning liquid.
[0059]
Even if the cleaning apparatus 100 has such a configuration, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment.
[0060]
In each of the above embodiments, the cleaning liquid may be replaced every time the flux supply jig 66 is cleaned, or may be used repeatedly. In the case of repeated use, each time the flux supply jig 66 is cleaned, the concentration of the flux in the cleaning liquid increases. Therefore, the number of cleanings that can be used is determined in advance by experiments or the like. It is necessary to replace it.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a cleaning device for washing off the flux adhering to the pins of the flux supply jig is provided, and periodically (every predetermined number of times or every predetermined time) during the solder ball mounting operation, Since the pins of the flux supply jig are cleaned, the amount of flux supplied to the connection terminals of the package is stabilized, and it is possible to prevent the occurrence of problems such as the joining of adjacent solder balls during reflow. Moreover, the movement of the pin with respect to the flux supply jig can be maintained smoothly, and problems caused by the poor movement of the pin can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a conductive ball mounting apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a flux supply jig cleaning device.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a flux supply jig.
FIG. 4 is a front view showing a relationship between solder ball supply means and a mask.
FIG. 5 is a process diagram showing a process of attaching flux to pins of a flux supply jig.
FIG. 6 is a process diagram showing a process of transferring a flux to a package.
FIG. 7 is a process diagram showing a process of mounting solder balls on a package.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a flux supply jig cleaning apparatus.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional flux supply jig.
10A and 10B show the relationship between the pins of the flux supply jig and the flux. FIG. 10A is an enlarged view showing a state in which the flux is attached to the pins. FIG. The enlarged view which shows the state which remained in (c), (c) is the enlarged view which shows the state in which the flux which remained on the pin was accumulate | stored.
11A and 11B show the state of the flux transferred to the package, where FIG. 11A is an enlarged view seen from the plane, FIG. 11B is an enlarged view seen from the side, and FIG. ) Is an enlarged view showing the behavior of the solder ball when the solder ball is mounted and reflowed.
FIG. 12 is an enlarged view showing the relationship between the pins of the flux supply jig and the flux, and showing a state in which the flux is connected between the pins of the flux supply jig.
13 shows the state of the flux transferred to the package, (a) is an enlarged view showing the state when the flux is transferred to the package in the state of FIG. 12, and (b) is the state of (a). The enlarged view which shows the behavior of a solder ball when a solder ball is mounted and reflowed.
FIG. 14 is an enlarged view showing a state where flux enters a gap between a pin and a jig in a conventional flux supply jig.
FIGS. 15A and 15B show the relationship between the pins of the flux supply jig and the package, FIG. 15A is an enlarged view showing a state where the package is damaged, and FIG. 15B shows a state where the pins are bent by the flux supply jig; Enlarged view, (c) is an enlarged view showing a state in which the pin of the flux supply jig has stopped moving.
[Explanation of symbols]
9 ... Flux
10 ... Package
11. Connection terminal
12 ... Conductive ball (solder ball)
30 ... Positioning means (mounting part)
61 ... Flux supply means
66 ... Flux supply jig
67 ... space
72 ... pin
77. Conductive ball supply means (solder ball supply means)
80 ... Alignment mask
81 ... Suction hole
90 ... Cleaning device
96 ... Cleaning solution
100: Cleaning device

Claims

Positioning means for positioning a package in which a plurality of connection terminals are formed;
Conductive ball supply means containing a plurality of conductive balls;
The suction holes are formed in the same arrangement as the plurality of connection terminals formed on the package, and the conductive balls are sucked into the suction holes from the conductive ball supply means and aligned to be supplied onto the connection terminals of the package. A mask,
A flux supply means for supplying a flux to form a flux film of a predetermined thickness;
The package includes a plurality of pins arranged in the same arrangement as the plurality of connection terminals formed in the package and slidable in the axial direction, and the flux attached to the tips of the pins by the flux supply means A flux supply jig to be supplied on the connection terminals of
A cleaning tank that can accommodate all the pins of the flux supply jig , and in the cleaning tank, a cleaning device that cleans off the flux adhering to the tip of the pin with a cleaning liquid composed of a solvent for the flux ; Prepared ,
A conductive ball mounting device characterized by that.

In the flux supply jig, a space into which compressed gas flows is formed, and the compressed gas is allowed to flow out from the gap between the flux supply jig and the pin.
The conductive ball mounting device according to claim 1, wherein:

The cleaning device is composed of an ultrasonic cleaning device in which the tip of the pin of the flux supply jig is immersed in a cleaning solution made of a solvent for the flux to give ultrasonic vibrations.
The conductive ball mounting device according to claim 1, wherein:

The cleaning device is an injection device that sprays a cleaning liquid made of a solvent for the flux on the tip of a pin of the flux supply jig.
The conductive ball mounting apparatus according to claim 1, wherein: