(57)【要約】【課題】バンプコイニングヘッドのバンププレス冶具と電子部品の面との平行調整が容易なバンプコイニングヘッドを提供する。【解決手段】基板保持台９０に保持された電子部品５のバンプ６の頂部を押圧するバンプコイニングヘッド１であって、バンプコイニングヘッド１は、取付部材１０、２０と、バンププレス冶具８０と、バンププレス冶具の下面の角度を調整する角度調整部材を有する。角度調整部材は、上部プレート３０と、上部プレートの下部に位置する下部プレート７０と、バンププレス冶具を取付ける下部保持部材８３と、上部プレート１０と下部プレート７０を取付け、下部プレート７０の中心を保持して上部プレート１０に対して所定角度回動可能に保持するとともに、電子部品５が保持された基板保持台９０とバンププレス冶具８０の下面８１が平行に位置したときにその角度を維持する角度保持部材７６を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の表面に形成された複数のバンプの頂部を平坦な面に形成するバンプ平坦化装置の先端に取付けられて、基板保持台に保持された上記電子部品のバンプの頂部を押圧するバンプコイニングヘッドであって、
該バンプコイニングヘッドは、上記バンプ平坦化装置にバンプコイニングヘッドを取付ける取付部材と、上記電子部品のバンプの頂部に当接するバンププレス冶具と、該バンププレス冶具の下面の角度を調整する角度調整部材を有し、
該角度調整部材は、上記取付部材の下面に取付けられる上部プレートと、該上部プレートの下部に位置する下部プレートと、該下部プレートの下面に上記バンププレス冶具を取付ける下部保持部材と、上記上部プレートと上記下部プレートを取付け、上記下部プレートの中心部を保持して上記上部プレートに対して所定角度回動可能に保持するとともに、上記電子部品が保持された上記基板保持台と上記バンププレス冶具の下面が平行に位置したときにその角度を維持する角度保持部材を有することを特徴とするバンプコイニングヘッド。
【請求項２】
上記角度保持部材は、上記上部プレートの中心と上記下部プレートの中心とを先端にボールジョイントを有する取付けジョイントで連結し、該取付けジョイントのシャフト部は上記上部プレートに螺着され、上記取付けジョイントの先端のボールジョイントのボール保持部は上記下部プレートに取付けられ、上記上部プレートと上記下部プレートとの角度維持は、上記上部プレートと上記下部プレートを複数のボルトで固定した請求項１に記載のバンプコイニングヘッド。
【請求項３】
上記上部プレートの下面と下部プレートの上面の少なくとも一方が、中心方向に向けて徐々に両者の間隔を狭くするように斜面状に形成され、上記上部プレートと下部プレートの間に、中間プレートを設け、該中間プレートの中央には中間プレート中央孔を形成するとともに、
該中間プレート中央孔の周囲に半径方向外側に向かって複数の中間プレート摺動凹部を形成し、該中間プレート摺動凹部に、内部にボールを有し上面と下面がそれぞれ上記上部プレートと上記下部プレートに当接する平面を有するボールリテーナが摺動自在に嵌挿され、該ボールリテーナは、上記中間プレートの中心方向に付勢され、
上記中間プレート中央孔には、ガイドプレートが回動自在に挿入され、該ガイドプレートは、上記中間プレート摺動凹部と同じ数で対応する位置にガイドプレート突部と、上記ガイドプレート突部の間にガイドプレート凹部が形成され、上記ガイドプレートの回動により上記ガイドプレート突部と上記ガイドプレート凹部に順に上記ボールリテーナが当接可能に形成された請求項１又は請求項２に記載のバンプコイニングヘッド。
【請求項４】
上記ガイドプレートの外周部にスライドピンを取付け、スライドピンを円周方向に移動してガイドプレートを回動自在とした請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のバンプコイニングヘッド。
【請求項５】
上記上部プレートと上記下部プレートは、その４隅が４本のボルトにより上記上部プレートと上記下部プレートが固定され、上記下部プレートの上記電子部品との角度を維持する請求項３又は請求項４に記載のバンプコイニングヘッド。
【請求項６】
上記ボルトは、ホワイトメタル製のワッシャが嵌挿されている請求項５に記載のバンプコイニングヘッド。
【請求項７】
上記取付部材は、上記バンプ平坦化装置に取付けられる取付板と、該取付板と上記上部プレートを連結する保持ブロックから形成される請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のバンプコイニングヘッド。
【請求項８】
上記ボールリテーナは、ばね鋼で形成された請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のバンプコイニングヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板、チップコンデンサ、ＩＣチップ等の電子部品の表面に形成された複数のバンプの頂部を平坦な面に形成するバンプ平坦化装置の先端に取付けられて、バンプ平坦化装置の基板保持台に保持された電子部品のバンプの頂部を押圧するバンプコイニングヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板、チップコンデンサ、ＩＣチップ等の電子部品の表面には、電気的接続の端子として電子部品の表面から盛り上がったバンプをハンダや金などにより形成している。
この様なハンダや金などにより形成されたバンプは、接続される相手部品である電子部品に形成された接続端子と接続されるが、この接続を確実にするために、バンプの頂部を平坦にすることが行われている。
【０００３】
例えば、図１８に示すように、複数のバンプ１０６が形成された配線基板１０５を基板保持台１９０に保持して、上から１４０〜１７０℃に加熱したバンププレス冶具１８０を押圧して、バンププレス冶具１８０の下面１８１でバンプ１０６の頂部を平坦化するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、図１９に示すように、複数のバンプ２０６が形成された配線基板２０５を基板保持台２９０に保持して、上からバンププレス冶具２８０を押圧して、超音波振動をバンプ２０６の高さ方向と平行な方向に与えて、バンププレス冶具２８０の下面２８１でバンプ２０６の頂部を平坦化するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、生産効率を上げるために、電子部品の表面に形成された多数のバンプの頂部を平坦な面に形成する場合に、多数のバンプを一度に押圧して形成しているが、その押圧は均一であることが必要である。
即ち、押圧力に偏りがあると１つの電子部品の場所によりバンプの平坦な面の高さや大きさが異なり不均一となり、相手部品との接続が不十分となることがあった。
【０００６】
特に、バンプの頂部を押圧するバンプコイニングヘッドのバンププレス冶具において、その下面が基板保持台に保持された電子部品の面と平行でない場合には、押圧されたバンプの平坦な面の不均一が生じることとなる。
電子部品の広さは、２０〜５０ｍｍ×２０〜５０ｍｍであり、バンプの高さは、通常では２０〜１００μ程度であるため、この平行度は極めて精密な調整が要求される。
【０００７】
また、バンプの頂部を押圧される電子部品の高さと大きさは、多種類あり、その都度バンプコイニングヘッドのバンププレス冶具を取り換えて、バンププレス冶具と電子部品の面との平行調整することが行われて、この調整に長時間要しており、生産効率の面から改良が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２１８１６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２７０６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、バンプコイニングヘッドのバンププレス冶具と電子部品の面との平行調整が容易なバンプコイニングヘッドを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために請求項１の本発明は、電子部品の表面に形成された複数のバンプの頂部を平坦な面に形成するバンプ平坦化装置の先端に取付けられて、基板保持台に保持された電子部品のバンプの頂部を押圧するバンプコイニングヘッドであって、
バンプコイニングヘッドは、バンプ平坦化装置にバンプコイニングヘッドを取付ける取付部材と、電子部品のバンプの頂部に当接するバンププレス冶具と、バンププレス冶具の下面の角度を調整する角度調整部材を有し、
角度調整部材は、取付部材の下面に取付けられる上部プレートと、上部プレートの下部に位置する下部プレートと、下部プレートの下面にバンププレス冶具を取付ける下部保持部材と、上部プレートと下部プレートを取付け、下部プレートの中心を保持して上部プレートに対して所定角度回動可能に保持するとともに、電子部品が保持された基板保持台とバンププレス冶具の下面が平行に位置したときにその角度を維持する角度保持部材を有することを特徴とするバンプコイニングヘッドである。
【００１１】
請求項１の本発明では、バンプコイニングヘッドは、バンプ平坦化装置に取付けられる取付部材と、電子部品のバンプの頂部に当接するバンププレス冶具と、バンププレス冶具の下面の角度を調整する角度調整部材を有する。このため、バンプコイニングヘッドは取付部材でバンプ平坦化装置に取付けられると、角度調整部材によりバンププレス冶具の下面と電子部品との角度を精密に平行にすることができる。
【００１２】
角度調整部材は、取付部材の下面に取付けられる上部プレートと、上部プレートの下部に位置する下部プレートと、下部プレートの下面にバンププレス冶具を取付ける下部保持部材とを有する。このため、上部プレートが取付部材によりバンプ平坦化装置に固定されることができるとともに、下部プレートにバンププレス冶具を固定することができる。取付部材は、複数の部材に分けて製造することができる。
【００１３】
上部プレートと下部プレートを取付け、下部プレートの中心を保持して上部プレートに対して所定角度傾斜可能に保持するため、バンプコイニングヘッドをバンプ平坦化装置に取付けた後に、下部プレートの角度を傾斜させてバンププレス冶具の下面の角度を、基板保持台とバンプが形成された電子部品の表面の角度と平行にすることができる。
【００１４】
電子部品が保持された基板保持台とバンププレス冶具の下面が平行に位置したときにその角度を維持する角度保持部材を有する。このため、一旦、バンププレス冶具の下面の角度を基板保持台の上面とバンプが形成された電子部品の表面の角度と平行にした後は、その平行度を維持して連続的にバンプの頂部を均一な平坦な面にすることができる。
【００１５】
請求項２の本発明は、角度保持部材は、上部プレートの中心と下部プレートの中心とを先端にボールジョイントを有する取付けジョイントで連結し、取付けジョイントのシャフト部は上部プレートに螺着され、取付けジョイントの先端のボールジョイントのボール保持部は下部プレートに取付け、上部プレートと下部プレートとの角度維持は、上部プレートと下部プレートを複数のボルトで固定したバンプコイニングヘッドである。
【００１６】
請求項２の本発明では、角度保持部材は、上部プレートの中心と下部プレートの中心とを先端にボールジョイントを有する取付けジョイントで連結したため、上部プレートに取付けられたボールジョイントにより、下部プレートの中心を回転の中心として、下部プレートの角度を前後左右いずれの方向にも傾けることができる。
【００１７】
取付けジョイントのシャフト部は上部プレートに螺着され、取付けジョイントの先端のボールジョイントのボール保持部は下部プレートに取付けられたため、上部プレートに取付けジョイントが固定されて、下部プレートは、ボール保持部に固定されて上部プレートに対して傾斜角度を自在にすることができる。
上部プレートと下部プレートとの角度維持は、上部プレートと下部プレートを複数のボルトで固定したため、複数のボルトをねじ込むことにより、任意の角度で、下部プレートの角度が強固に固定され、下部プレートの電子部品との角度を維持することができる。
【００１８】
請求項３の本発明は、上部プレートの下面と下部プレートの上面の少なくとも一方が、中心方向に向けて徐々に両者の間隔を狭くするように斜面状に形成され、上部プレートと下部プレートの間に、中間プレートを設け、中間プレートの中央には中間プレート中央孔を形成するとともに、
中間プレート中央孔の周囲に半径方向外側に向かって複数の中間プレート摺動凹部を形成し、中間プレート摺動凹部に、内部にボールを有し上面と下面がそれぞれ上部プレートと下部プレートに当接する平面を有するボールリテーナが摺動自在に嵌挿され、ボールリテーナは、中間プレートの中心方向に付勢され、
中間プレート中央孔には、ガイドプレートが回動自在に挿入され、ガイドプレートは、中間プレート摺動凹部と同じ数で対応する位置にガイドプレート突部と、ガイドプレート突部の間にガイドプレート凹部が形成され、ガイドプレートの回動によりガイドプレート突部とガイドプレート凹部に順にボールリテーナが当接可能に形成されたバンプコイニングヘッドである。
【００１９】
請求項３の本発明では、上部プレートと下部プレートの間に、中間プレートを設け、中間プレートの中央には中間プレート中央孔を形成する。このため、中間プレートの中央に上部プレートと下部プレートを保持する取付けジョイントやガイドプレート等の部材を設けることができる。また、ガイドプレートを回動自在に設けることができる。
【００２０】
上部プレートの下面と下部プレートの上面の少なくとも一方が、中心方向に向けて徐々に両者の間隔を狭くするように斜面状に形成され、中間プレート中央孔の周囲に半径方向外側に向かって複数の中間プレート摺動凹部を形成し、中間プレート摺動凹部に、内部にボールを有し上面と下面がそれぞれ上部プレートと下部プレートに当接する平面を有するボールリテーナが摺動自在に嵌挿される。
【００２１】
このため、ボールリテーナの摺動位置により上部プレートと下部プレートの間の角度を調整することができる。即ち、ボールリテーナの位置が半径方向外側にあると、ボールリテーナは、上部プレートの下面と下部プレートの上面に対して隙間ができ、上部プレートに対して下部プレートは角度を変えることができる。ボールリテーナが中心側に位置すると、上部プレートの下面と下部プレートの上面に対して隙間がなく、ボールリテーナが上部プレートと下部プレートの間の角度を固定する方向に位置させることができる。
【００２２】
ボールリテーナは、中間プレートの中心方向に付勢されるため、ボールリテーナは常に上部プレートの下面と下部プレートの上面に対して当接するように動くため、ボールリテーナが上部プレートと下部プレートの間の角度を固定するように位置させることができ、下部プレートの動きを止めるように作用する。
【００２３】
中間プレート中央孔には、ガイドプレートが回動自在に挿入され、ガイドプレートは、中間プレート摺動凹部と同じ数で対応する位置にガイドプレート突部と、ガイドプレート突部の間にガイドプレート凹部が形成され、ガイドプレートの回動によりガイドプレート突部とガイドプレート凹部にボールリテーナが当接可能に形成された。このため、ガイドプレート突部はガイドプレートの回転により、ボールリテーナの位置を半径方向の外方に押出すことができるとともに、さらに回転によりボールリテーナがガイドプレート凹部に沿って中心方向に摺動する隙間を与えることができる。
【００２４】
請求項４の本発明は、ガイドプレートは、スライドピンを円周方向に移動して回動自在としたバンプコイニングヘッドである。
【００２５】
請求項４の本発明では、ガイドプレートの外周部にスライドピンを取付け、スライドピンを円周方向に移動してガイドプレートを回動自在としたため、スライドピンを動かすことにより、ガイドプレートを回動させ、ボールリテーナを摺動させて、ボールリテーナを半径方向外側に移動させ、下部プレートが傾くことを可能にする。
【００２６】
請求項５の本発明は、上部プレートと下部プレートは、その４隅が４本のボルトにより上部プレートと下部プレートが固定され、下部プレートの電子部品との角度を維持するバンプコイニングヘッドである。
【００２７】
請求項５の本発明では、上部プレートと下部プレートは、その４隅が４本のボルトにより上部プレートと下部プレートが固定されているため、４本のボルトのいずれかをねじ込むことにより、任意の角度で、下部プレートの角度が強固に固定され、下部プレートの電子部品との角度を調整し、維持することができる。４本のボルトであるため、下部プレートの角度の調整が容易である。
【００２８】
請求項６の本発明は、ボルトは、ホワイトメタル製のワッシャが嵌挿されているバンプコイニングヘッドである。
【００２９】
請求項６の本発明では、ボルトは、ホワイトメタル製のワッシャが嵌挿されているため、ボルトをスムースに回転させることができるとともに、長時間使用しても摩耗したり変形したりすることがなく、ボルトを固定することができる。
【００３０】
請求項７の本発明は、取付部材は、バンプ平坦化装置に取付けられる取付板と、取付板と上部プレートを連結する保持ブロックから形成されるバンプコイニングヘッドである。
【００３１】
請求項７の本発明では、取付部材は、バンプ平坦化装置に取付けられる取付板と、取付板と上部プレートを連結する保持ブロックから形成されるため、取付板を板状に形成し、保持ブロックを四角柱状に形成して、製造が容易である。
【００３２】
請求項８の本発明は、ボールリテーナは、ばね鋼で形成されたバンプコイニングヘッドである。
【００３３】
請求項８の本発明では、ボールリテーナは、ばね鋼で形成されたため、弾性を有しており、複数のボルトをねじ込むことにより、ボールリテーナが若干変形して、バンププレス冶具の下面と、基板保持台及び下部プレートの電子部品との微小な角度を調整することができる。
【発明の効果】
【００３４】
上部プレートと下部プレートを取付け、下部プレートを上部プレートに対して所定角度傾斜可能に保持するため、下部プレートの角度を回動させてバンププレス冶具の下面の角度を、バンプが形成された電子部品の表面の角度と平行にすることができる。
角度保持部材により、一旦、バンププレス冶具の下面の角度をバンプが形成された電子部品の表面の角度と平行にした後は、その平行度を維持して連続的にバンプの頂部を均一な平坦な面にすることができる。
【００３５】
上部プレートの下面と下部プレートの上面の少なくとも一方が、中心方向に向けて徐々に両者の間隔を狭くするように斜面状に形成され、中間プレート中央孔の周囲に半径方向外側に向かって複数の中間プレート摺動凹部を形成し、中間プレート摺動凹部に、内部にボールを有し上面と下面がそれぞれ上部プレートと下部プレートに当接する平面を有するボールリテーナが摺動自在に嵌挿されるため、ボールリテーナの摺動位置により上部プレートと下部プレートの間の角度を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドの全体の構成を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドの全体の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドの全体の構成を示す、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドの底面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される上部プレートの正面図である。
【図６】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される上部プレートの底面図である。
【図７】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される上部プレートの側面図である。
【図８】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される中間プレートにボールリテーナとガイドプレートを組付け、ガイドプレート突部をボールリテーナに当接させた状態の図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図９】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される中間プレートにボールリテーナとガイドプレートを組付け、ガイドプレート凹部をボールリテーナに当接するように回転させた状態の図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される中間プレートの平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される中間プレートの側面図である。
【図１２】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用されるガイドプレートの平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用されるガイドプレートの側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用されるボールリテーナ正面図である。
【図１５】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される下部プレートの平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される下部プレートの正面図である。
【図１７】本発明の実施の形態を示すもので、バンプコイニングヘッドに使用される下部プレートの断面図である。
【図１８】従来のバンプコイニングヘッドの断面図である。
【図１９】従来の他のバンプコイニングヘッドの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の実施の形態を図１〜図１７に基づき説明する。
本発明のバンプコイニングヘッドは、バンプ平坦化装置（図示せず）の先端に取付けられる。バンプ平坦化装置は、電子部品の表面に形成された複数のバンプの頂部を平坦な面に形成するものである。
【００３８】
電子基盤である基板、チップコンデンサ、ＩＣチップ等の電子部品の表面には、電気的接続の端子として電子部品の表面から盛り上がったバンプをハンダや金などにより形成している。このバンプは、接続される相手部品である電子部品に形成された接続端子と接続されるが、この接続を確実にするために、バンプの頂部を平坦にするように、バンプ平坦化装置が使用される。そのバンプ平坦化装置の先端に取付けられて、電子部品のバンプの頂部を押圧するものがバンプコイニングヘッドである。
【００３９】
図１に示すように、バンプコイニングヘッド１は、バンプ平坦化装置にバンプコイニングヘッド１を取付ける取付板１０と、その下の保持ブロック２０と、保持ブロック２０の下部に取付ける上部プレート３０と、その下に隙間を置いて取付けられる下部プレート７０と、上部プレート３０と下部プレート７０の間に取付けられる中間プレート５０及びガイドプレート６０と、上部プレート３０と下部プレート７０とを接続するボールリテーナ５５と、下部プレート７０の下面に下部保持部材である冶具ホルダにより取付けられるバンププレス冶具８０から構成される。取付板１０と保持ブロック２０で取付部材を構成する。
以下、それぞれの構成部品について説明する。
【００４０】
取付板１０は、平板状に形成され、取付ピン１１でバンプ平坦化装置の先端の下面に固定され、後述する保持ブロック２０と共に取付板ネジ孔１２に挿入される取付ネジ２１でバンプ平坦化装置に取付けられる。バンプ平坦化装置に設けられたサーボモータによりバンプコイニングヘッド１の全体が昇降することができる。サーボモータの代わりにエアシリンダ等を使用することもできる。
【００４１】
取付板１０の下面には保持ブロック２０が取付けられている。保持ブロック２０の上部には、取付ネジ２１を挿入するブロック上部ネジ孔２６が形成され、取付板１０の取付板ネジ孔１２と連通するように位置して、上記のとおり取付ネジ２１で取付板１０とともにバンプ平坦化装置の先端に取付けられる。取付部材である取付板１０と保持ブロック２０は、一体的に形成することもできる。
【００４２】
保持ブロック２０のブロック本体２２は、保持ブロック２０の上部から下方に柱状に延設される。ブロック本体２２の下方には、上部プレート３０と接するブロック下部２３が一体的に形成されている。ブロック下部２３の下面は、平面状に形成され、後述する上部プレート３０の上面が接する。
また、後述するブロック下部ネジ孔２７よりも若干内側の部分にブロックピン２５を挿入するブロックピン穴２８が形成されている。ブロックピン穴２８は貫通していない。ブロック下部２３と上部プレート３０とは、ブロックピン２５で固定されている。
【００４３】
ブロック下部２３の中心部の下部にはブロック凹部２４が形成されている。
本実施の形態では、図１と図３に示すように、ブロック凹部２４は、断面が四角形状で、図１の紙面に対して直角方向に貫通して形成されている。
ブロック下部２３の四隅には後述する下部プレート保持ボルト７６が挿入されるブロック下部ネジ孔２７が形成されている。
【００４４】
図２に示すように、ブロック下部２３の側面には、上部プレート３０、中間プレート５０及び下部プレート７０が水平方向にそれぞれ回転しないように、下部プレート７０の上部にまで延設される回転止プレート２９が、回転止プレートネジ２９ａにより取付けられている。
【００４５】
本実施の形態では、上部プレート３０は、図５〜７に示すように、四角の板状に形成され、四隅には後述する下部プレート保持ボルト７６が挿入される上部プレートボルト孔３４が貫通するように形成されている。上部プレート３０の上面の中心よりの部分に、上部プレートボルト孔３４を挟んで上部プレートピン穴３５が貫通しないで形成されている。上部プレートピン穴３５は、ブロックピン穴２８と連通して、ブロックピン２５により保持ブロック２０と上部プレート３０とを固定している。
【００４６】
上部プレート３０の中心には上部プレート中央孔３３が形成され、後述する取付けジョイント４０が挿入される。上部プレート３０の上部プレート下面３１の上部プレート中央孔３３の周囲に下方に突出した上部プレート中央凸部３２が形成されている。上部プレート中央孔３３は、保持ブロック２０のブロック凹部２４と対応する位置に形成されている。本実施の形態では、上部プレート下面３１は、平坦に形成されている。
【００４７】
上部プレート３０の下方には、上部プレート３０と間隔をおいて下部プレート７０が設けられている。下部プレート７０は、図１５〜１７に示すように、上面は中心が若干盛り上がり、側部が若干低い緩やかな円錐状に形成されて、下部プレート上斜面７３が形成されている。下部プレート７０の四隅には後述する下部プレート保持ボルト７６が挿入される下部プレートボルト孔７１が貫通しないように形成されている。
なお、下部プレート上斜面７３の代わりに、或いは下部プレート上斜面７３と合わせて、上部プレート下面３１を下部プレート上斜面７３と同様に斜面状に形成することができる。
【００４８】
下部プレート７０の上面の中心には、下部プレート中央凹部７２が形成されている。下部プレート７０の下面は、平面状に形成され、後述するバンププレス冶具８０を取付ける下部プレート下取付穴７５が形成されている。
下部プレート７０の下部には、バンププレス冶具８０を加熱する加熱部７４が形成されている。加熱部７４にはヒータが取付けられている。
下部プレート下取付穴７５は、バンププレス冶具８０を取付ける冶具ホルダ８３を固定する冶具ホルダボルト８４が挿入される。
【００４９】
下部プレート中央凹部７２には、図１と図３に示すように、取付けジョイント４０のボール保持部４４が取付けられている。取付けジョイント４０は、上部がシャフト部４２とナット４１を有し、シャフト部４２の下部に金属製で球状のボール４３が設けられ、ボール４３の周囲を包み込むように、回動自在にボール保持部４４が形成されている。
【００５０】
取付けジョイント４０のシャフト部４２は、上部プレート３０の上部プレート中央孔３３に挿入され、上部プレート３０の上面のナット４１で上部プレート３０に取付けられる。取付けジョイント４０のボール保持部４４が、下部プレート中央凹部７２に固着されるため、上部プレート３０に対して、下部プレート７０は、中心部分で互いに所定の角度だけ方向自在に傾斜可能に取付けられる。取付けジョイント４０のシャフト部４２の上部とナット４１は、保持ブロック２０のブロック凹部２４の中に位置することができる。下部プレート７０は、上部プレート３０に対しては２０度程度傾斜することができる。
【００５１】
上部プレート３０と下部プレート７０の間には、図８と図９に示すように、中間プレート５０と、ガイドプレート６０が取付けられている。
中間プレート５０は、図１０と図１１に示すように、板状に形成され、四隅には後述する下部プレート保持ボルト７６が挿入される中間プレートボルト孔５１が貫通するように形成されている。このため、下部プレート保持ボルト７６により、上部プレート３０、中間プレート５０と下部プレート７０が固定される。
【００５２】
上部プレート３０と下部プレート保持ボルト７６の頭部の間には、メタルワッシャが設けられている。このため、下部プレート保持ボルト７６をスムースに回転させることができるとともに、長時間使用しても摩耗したり変形したりすることがなく、下部プレート保持ボルト７６を固定することができる。
【００５３】
中間プレート５０の中央部には、中間プレート中央孔５４が形成されている。中間プレート中央孔５４の周囲に半径方向外側に向かって放射状に複数の中間プレート摺動凹部５２が形成されている。本実施の形態では、６個の中間プレート摺動凹部５２が形成されている。中間プレート摺動凹部５２のそれぞれの内部に、図８と図９に示すように、ボールリテーナ５５が嵌め込まれている。
ボールリテーナ５５は、中間プレート５０の中心方向に付勢されている。
【００５４】
中間プレート５０の側面には、中間プレートスライド孔５３が形成されている。中間プレートスライド孔５３には、後述するガイドプレート６０に取付けられたガイドプレートスライドピン６３が摺動自在に挿入され、ガイドプレート６０を回動させることができる。
【００５５】
ボールリテーナ５５は、図１４に示すように、内部にボール５６を有し上面と下面がそれぞれ上部プレート３０と下部プレート７０に当接する平面を有する。ボールリテーナ５５は、ばね鋼で形成することができる。このため、後述するように、上部プレート３０と下部プレート７０で圧縮されたときに、弾性変形することができる。
【００５６】
中間プレート中央孔５４には、ガイドプレート６０が回動自在に挿入されている。ガイドプレートは、図１２と図１３に示すように、平板状の円形に形成され、中間プレート摺動凹部５２と同じ数で対応する位置にガイドプレート突部６１を有している。ガイドプレート突部６１とガイドプレート突部６１の間には、ガイドプレート凹部６５が形成されて、ガイドプレート突部６１とガイドプレート凹部６５が交互に形成されている。ガイドプレート突部６１とガイドプレート凹部６５は、中間プレート摺動凹部５２に嵌め込まれたボールリテーナ５５のボール５６に当接する。
【００５７】
ガイドプレート６０には、ガイドプレート６０を回動させるためのガイドプレートスライドピン６３が取付けられている。ガイドプレートスライドピン６３は、ガイドプレートピン孔６２にネジ止めされている。このため、ガイドプレート６０を回動させて、ガイドプレート突部６１は回転により、ボールリテーナ５５の位置を半径方向の外方に押出すことができる。さらにもう少し回動させると、ガイドプレート凹部６５にボールリテーナ５５が入り込み、ボールリテーナ５５を中心方向に摺動させることができる。
【００５８】
ガイドプレート６０の中央には、ガイドプレート中央孔６４が形成され、ガイドプレート中央孔６４には上部プレート３０の上部プレート中央凸部３２がガイドプレート中央孔６４の円周に沿って嵌め込まれている。これにより、ガイドプレート６０は、スムースに円周方向に回動することができる。さらに、ガイドプレート中央孔６４には、取付けジョイント４０が挿入されている。
【００５９】
図４に示すように、下部プレート７０にはバンププレス冶具８０が取付けられている。バンププレス冶具８０は、下面であるバンププレス冶具下面８１がきわめて平滑な平面状に形成され、バンププレス冶具上部８２は周囲が横に張り出して形成されている。バンププレス冶具上部８２に、下部保持部材である冶具ホルダ８３を取付け、冶具ホルダ８３を冶具ホルダボルト８４で下部プレート下取付穴７５に取付けることによりバンププレス冶具８０を取付けることができる。バンププレス冶具８０は、ダイス鋼、ステンレス鋼、窒化ケイ素、タングステン、炭化ケイ素等で作成することができる。
【００６０】
下部プレート７０の下部には加熱部７４が設けられている。加熱部７４にはヒータ等が埋設されて、バンププレス冶具８０を加熱することができる。このため、バンプ６を押圧するときに、バンプ６を加熱しながら押圧することができ、スムースにバンプ６の頂部を平坦にすることができる。バンププレス冶具８０の加熱は、１００〜１２０度程度である。
【００６１】
なお、バンププレス冶具８０の下には、バンプ平坦化装置の基板保持台９０が設けられて、基板保持台９０の上面には、表面にバンプ６が形成された配線基板５が設置される。
基板保持台９０とバンププレス冶具下面８１は平行に形成される。
バンプ平坦化装置のバンプコイニングヘッド１が下降すると、バンププレス冶具下面８１がバンプ６の頂部を押圧することができる。
【００６２】
次に、バンプコイニングヘッド１の使用方法を説明する。
まず、バンプコイニングヘッド１をバンプ平坦化装置の先端に取付ける。バンプコイニングヘッド１は、上部プレート３０と下部プレート７０が、取付けジョイント４０により所定角度傾斜可能に取付けられ、上部プレート３０と下部プレート７０の間には、中間プレート５０と、ガイドプレート６０と、ボールリテーナ５５が取付けられている。
また、下部プレート７０の下面には、バンププレス冶具８０が冶具ホルダ８３によりネジ止めされている。
図１に示すように取付板１０をバンプ平坦化装置の先端の下面に密着させて、取付ピン１１を挿入した後に、取付ネジ２１で取付板１０と保持ブロック２０を同時に取付ける。
【００６３】
次に、バンププレス冶具下面８１と基板保持台上面９１とが厳密に平行になるように調整をする。
保持ブロック２０と、上部プレート３０とを貫通して、下部プレート７０の位置を固定する下部プレート保持ボルト７６を若干緩めて、図８に示すように、ガイドプレートスライドピン６３をスライドさせる。そうすると、ボールリテーナ５５にガイドプレート突部６１が当接して、ボールリテーナ５５は中間プレート摺動凹部５２を半径方向外方向に移動する。そうすると、ボールリテーナ５５と下部プレート７０の間に隙間ができ、下部プレート７０は、取付けジョイント４０のボール４３を中心に所定角度だけ上下方向に傾斜することができるようになる。
【００６４】
その後、バンプ平坦化装置の先端を下降させることにより、バンプコイニングヘッド１を下方に移動させて、バンププレス冶具下面８１を基板保持台上面９１に密着させる。
そして、ガイドプレートスライドピン６３を戻すと、ガイドプレート突部６１がボールリテーナ５５から外れて、ボールリテーナ５５は中心方向に付勢されているので、ガイドプレート凹部６５に沿ってボールリテーナ５５は中間プレート摺動凹部５２を中心方向に移動する。
【００６５】
ボールリテーナ５５の上面は上部プレート下面３１に当接して摺動し、ボールリテーナ５５の下面は下部プレート上斜面７３に当接して摺動する。このとき、下部プレート上斜面７３は、中心方向に徐々に高くなるように形成されているため、上部プレート３０と下部プレート７０の間の隙間は、中心方向にいくにつれて徐々に狭くなるように形成されている。このため、付勢されたボールリテーナ５５は、上部プレート３０と下部プレート７０の間で両者に密着するまで摺動し、バンププレス冶具下面８１が基板保持台上面９１に密着した状態で下部プレート７０の位置を固定して摺動が止まる。
【００６６】
この状態で、四隅の下部プレート保持ボルト７６を締め付けて下部プレート７０とバンププレス冶具８０を固定する。そして、バンプコイニングヘッド１を上方に移動させる。
この状態で、バンププレス冶具下面８１は、基板保持台上面９１との間で略平行となり、その平行度は、最大５μ程度の差である。ここで、平行度とは、バンププレス冶具下面８１の一部が基板保持台上面９１に当接したときに、バンププレス冶具下面８１と基板保持台上面９１の間の最大の隙間の大きさである。
【００６７】
その後、基板保持台上面９１に感圧試験紙を置き、もう一度バンプコイニングヘッド１を下降させて、バンププレス冶具下面８１を基板保持台上面９１に密着させ平行度を測定する。感圧試験紙を取り出すと、バンププレス冶具下面８１と基板保持台上面９１との間の隙間の狭い部分がより大きく変色しているため、平行度を試験することができる。
【００６８】
バンププレス冶具下面８１が基板保持台上面９１と強く当接する部分に対応する下部プレート保持ボルト７６を少し締め付けると下部プレート７０の対応する部分が若干上方に移動する。このとき、ボールリテーナ５５は、ばね鋼で形成されているため、弾性を有しており、下部プレート保持ボルト７６をねじ込むことにより、ボールリテーナ５５が若干弾性変形することができ、バンププレス冶具下面８１との微小な角度を調整することができる。
【００６９】
このねじ込みにより、バンププレス冶具下面８１は、基板保持台上面９１との間の平行度は、最大２μ程度の差まで調整することができる。この様にして、１回の調整によりバンププレス冶具下面８１と基板保持台上面９１との平行度を容易に、精密に調整することができる。
【００７０】
この様に調整した後に、図１に示すように、基板保持台上面９１に配線基板５を置き、バンプコイニングヘッド１を下降させて、配線基板５上の多数のバンプ６の頂部をバンププレス冶具８０により押圧して、均一なバンプ６の頂部の押圧面を得ることができる。上部プレート３０と下部プレート７０とは、下部プレート保持ボルト７６により強固に固定されているため、バンププレス冶具８０は平行度を維持して、多数回の押圧作業でも連続して作業することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  バンプコイニングヘッド
５  配線基板
６  バンプ
１０  取付板
２０  保持ブロック
３０  上部プレート
４０  取付けジョイント
４３  ボール
５０  中間プレート
５２  中間プレート摺動凹部
５５  ボールリテーナ
６０  ガイドプレート
６３  スライドピン
７０  下部プレート
７２  下部プレート中央凹部
７３  下部プレート上斜面
８０  バンププレス冶具
９０  基板保持台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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