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微小粒体装着方法 - 株式会社日立製作所
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発明の名称 微小粒体装着方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−163550
公開日 平成6年(1994)6月10日
出願番号 特願平4−311659
出願日 平成4年(1992)11月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 田中 勝久 / 小田島 均 / 深沢 秀幸
要約 目的
はんだボール等の微小粒体が入り込む、メカ的な摺動部分を一切なくして、確実に装着できる微小粒体の装着方法を提供することにある。

構成
はんだボール2をストレートトラック4の吸引作用で吹き上げて、空気は網5から外部へ逃がし、はんだボール2は網5にぶっつけて落下させて定量カップ6に入れ、圧縮空気を用いて定量カップ6内のはんだボール2を振込みヘッド8の閉空間10に入れて、ガラス治具11に装着する。
特許請求の範囲
【請求項1】半導体素子のバンプ形成に用いられる多数のはんだボールを貯蔵しているストッカーから、真空発生器等を用いて吸引作用により、はんだボールを網目状の蓋にふき上げて、圧縮空気は網から外へ逃がし、1回のバンプ形成に必要なはんだボールを定量カップに入れ、圧縮空気を用いて両面で径が異なる多数の貫通穴を有し、径の大きい穴を有する面側に前記はんだボールを装着可能なガラス治具上に閉空間を形成し、前記はんだボールを圧縮空気で供給し、前記ガラス治具の径が小さい貫通穴から吸引することにより、前記ガラス治具の径が大きい貫通穴に、はんだボールを吸引装着し、前記閉空間へ圧縮空気を送り込むことにより、前記閉空間内に過剰供給したはんだボールを回収することを特徴とする微小粒体装着方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微小粒体の装着方法及び装置に関し、特に、半導体素子の接続パットにはんだボールを接合する時において、パットと同配列ではんだボールが入るべき穴があいている治具に、はんだボールを供給装着する方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、はんだボールを所定の位置に供給、整列させる方法として、公開特許公報平3-225832がある。それを図4に示す。
【0003】この方法は、数時間分のはんだボールが入るストッカーから、上記ガラス治具のはんだボールが全穴に入るために必要な数量分だけに分ける分離部と、ガラス治具の上部面に密着を可能にする機構と一定の容積をもつホッパーを有する振り込みヘッド部と、上記ガラス治具の穴に入り余ったはんだボールを回収するために吸引手段と接続している容器を有する回収部と、各部に使用される圧縮エア圧をコントロールする手段と、各部の各動作を電気的にコントロールする制御系で構成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、図4に示す如く、数時間分のはんだボールを貯蔵しているストッカーと、バンプ1回分に相当する量のはんだボールをすくい上げる押し上げ軸との寸法公差が、ガタのない嵌合公差のため、押し上げ軸が上下方向に摺動する時に、微小粒体が穴と軸との、わずかなすき間に入り込み軸が摩耗して、ガタが生じる欠点がある。
【0005】本発明の目的は、はんだボール等の微小粒体が入り込む、メカ的な摺動部分を一切なくして、確実に装着できる微小粒体の装着方法及び装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、はんだボールを貯蔵しているストッカーからパイプを通して真空吸引作用で、網目状の蓋に吹き上げて、空気は網から外へ逃がしメカ機構を使用せずに、全エアー方式でバンプ1回分に相当する量のはんだボールを、前記閉空間内に送り込んで前記ガラス治具に装着させ、ガラス治具に装着されなかった残りのはんだボールを回収するものである。
【0007】
【作用】このように本発明は、メカ機構を一切採用していないので、微小粒径のはんだボールが嵌合公差で精密に仕上がっている部分に入って、軸を摩耗させる等、故障の要因を排除することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図4を用いて説明する。
【0009】図1は、本発明の一実施例の概要を示すものである。
【0010】ストッカー1には数時間分のはんだボール2を貯蔵しており、配管3を介して、A方向より圧縮空気を送入することにより真空を発生するストレートトラック4があり、ストレートトラック4でストッカー1に貯蔵されているはんだボール2を吸い上げて、上部の網5にタイマー設定で一定時間はんだボール2を網5に吹きつける。
【0011】ストレートトラック4からはんだボール2と一緒に吹き出る圧縮空気は網5から外部へ逃がし、残ったはんだボール2は網5にぶつかって下方へ落下させる。図1の左側に示す供給部のほぼ中央付近に、バンプ1回分に相当する量のはんだボール2が入る定量カップ6を取付けており、前記網5にぶつかった、はんだボール2は定量カップ6に所定量入るようになっている。
【0012】定量カップ6に入った、はんだボール2を図3及び図4に示す如く、ガラス治具11の装着穴12にはんだボール2を入れるが、ガラス治具は、はんだボール2が入る装着穴12と、はんだボール2を吸引するために設けた小さい吸引穴13をもち、それらの各穴は半導体素子の接続パットの配列と合うように設けられている。
【0013】次に図2に示す定量カップ6に入った、はんだボール2は、B方向より圧縮空気を吹き込んで、ラッパ管23の中へはんだボール2を吹き込み、振込みヘッド部8の中へ入れる。但し、装置の構造から振込みヘッド部8に、はんだボール2を振込む前にワークダイ14にガラス治具11を載せて振込みヘッド部8を下降させて(下降機構は省略)、ガラス治具11をワークダイ14と振込みヘッド部8で挟む。
【0014】ワークダイ14には、ガラス治具11の装着穴12にはんだボール2が装着された時、はんだボール2が小さいショック等で装着穴12からこぼれないよう吸引穴13より真空吸引するために、ワークダイ14の側面にはE方向へ真空吸引できるようになっている。
【0015】また、半導体素子は量産品であり、数多くバンプ形成するため、同じ寸法のガラス治具11を数多く必要とする。そのため、特にガラス治具11の厚さtに寸法のバラッキがあったり、また、平行度が悪い等があれば、ガラス治具11をワークダイ14と振込みヘッド8で挟んだ時に、ガラス治具11との間にすき間が生じて定量カップ6より挿入したはんだボール2が振込みヘッド部8内で、はんだボール2をガラス治具11の全体にばらまくため、振込みヘッド部8のC方向から圧縮空気を送入するが、その空気ではんだボール2が振込みヘッド部8の閉空間10より飛び散ることもある。
【0016】それらを解決するため、振込みヘッド部8を凸球面体28と凹球面体29で構成し、球面の接触が一定の力で密着させるために、バネ24で引張っているので凸球面体28は自在に傾くことができるので、ガラス治具11の厚さ寸法にバラツキがあっても、凸球面体28が追従するためはんだボール2が飛び散ることはない。
【0017】また、振込みヘッド部8には、3本の配管が接続されており、1本目は前記した定量カップ6に入っているはんだボール2を振込みヘッド部8の凸球面体28に振込むためにある配管25と、2本目は、振込みヘッド部8内の閉空間10に振込まれた、はんだボ−ル2が、ガラス治具11の全部の穴に入るよう、はんだボ−ル2を該閉空間10内で撹乱させるためC方向から圧縮空気を入れる。
【0018】3本目は、前記閉空間10内に過剰供給した、はんだボ−ル2を回収するため、圧縮空気をD方向からストレ−トトラック4に送入し、前記閉空間10内でガラス治具11の装着穴12に入らずに、ガラス治具11の上面に散乱している過剰なはんだボ−ル2を回収し、はんだボ−ル2を数時間分貯蔵しているストッカ−1に戻す。
【0019】以上、説明した動作を繰返して微小径はんだボ−ル2をガラス治具11の装着穴12に自動で装着する方法とその装置である。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば次に示す効果がある。
【0021】(1) はんだボールをメカ機構を使用せずに、全エアーでガラス治具の装着穴に移送できるため、ストッカー内での摺動部にはんだボールが狭って、摩耗する等のトラブルの原因をなくすことができる。
【0022】(2) はんだボール径が小さくなれば、上記に示す効果は、さらに大きくなる。




 

 


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