(57)【要約】【課題】  上面に半田バンプが形成された配線基板を載置するテーブルの載置面と、半田バンプの頭頂部をプレスして平坦化するプレスヘッドのプレス面との平行度調整を、容易かつ正確に行なえるようにすることで、半田バンプの頭頂部を略均一な高さに安定的に平坦化することが可能となる平坦化装置を提供することを課題とする。【解決手段】  配線基板Ｃの上面に形成された半田バンプＢの頭頂部をプレスして平坦化する半田バンプＢの平坦化装置１０であって、上面に前記配線基板Ｃを載置するための平坦な載置面２ａを有するテーブル１と、下面に平坦なプレス面４ａを有し、該プレス面４ａにより前記頭頂部をプレスするプレスヘッド４とを備え、テーブル１は、プレスヘッド４によるプレスに伴って載置面２ａを所定の傾斜角の範囲内で傾動自在とする傾動機構と、該傾動機構の傾動動作を固定する固定手段とを有する。【選択図】図２
2013115090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板の上面に形成された半田バンプの頭頂部をプレスして平坦化する半田バンプの平坦化装置であって、上面に前記配線基板を載置するための平坦な載置面を有するテーブルと、下面に平坦なプレス面を有し、該プレス面により前記頭頂部をプレスするプレスヘッドとを備え、前記テーブルは、前記プレスヘッドによるプレスに伴って前記載置面を所定の傾斜角の範囲内で傾動自在とする傾動機構と、該傾動機構の傾動動作を固定する固定手段とを有することを特徴とする半田バンプの平坦化装置。
【請求項２】
前記テーブルは、上面に凹球面を有する台座と、前記凹球面上に載置されており、下面に該凹球面と勘合する凸球面を有するとともに上面に前記載置面を有する傾動盤とを有し、前記凹球面と前記凸球面との間に空気を送り込むことにより前記傾動盤を前記台座から浮かして傾動自在な状態にするとともに、前記凹球面と前記凸球面との間の空気を吸引することにより前記傾動盤を前記台座に吸着させて前記傾動動作を固定することを特徴とする請求項１記載の半田バンプの平坦化装置。
【請求項３】
前記台座は、ポーラスセラミックスから成り、前記凹球面の全面で前記空気の送り込みおよび吸引が可能であることを特徴とする請求項２記載の半田バンプの平坦化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に形成された半田バンプの平坦化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型のゲーム機や音楽プレーヤー等に代表される小型で高機能な電子機器には、半導体素子等の電子部品にも小型、高機能化が要求されている。
【０００３】
これらの要求に応えるため、図３に示すように、例えば半導体素子Ｅの電極Ｔを、配線基板Ｃ上の接続パッドＰに形成された半田バンプＢに搭載した後、リフロー処理により接続するフリップチップ方式が多用されている。このフリップチップ方式は、これまで主流であったワイヤでの接続方式に比べ、パッケージ面積を小さくでき電気特性に優れているなどの特長を有している。
【０００４】
このように、半導体素子Ｅの電極Ｔを半田バンプＢに載せるとき、半田バンプＢの頭頂部を平坦化装置により予め平坦化しておくことで、電極Ｔを半田バンプＢの上に安定的に載せることが可能となる。このときに、各半田バンプＢの高さが略均一になるように平坦化することが重要である。各半田バンプＢの高さにバラツキがあると電極Ｔの一部と接続パッドＰとの接続が不十分となり、電気的な不具合が生じるおそれがあるためである。
【０００５】
ここで、図４（ａ）および（ｂ）を用いて、従来の半田バンプの平坦化装置２０について説明する。図４（ａ），（ｂ）に示すように、従来の平坦化装置２０は、例えば上面に半田バンプＢが形成された配線基板Ｃを載置する載置面１１ａを有するテーブル１１と、下面に平坦なプレス面１２ａを有するプレスヘッド１２と、プレスヘッド１２を取り付ける装着部１３と、装着部１３に接続されるとともにプレス面１２ａの載置面１１ａに対する平行度を調整する調整部１４と、プレスヘッド１２を上下に移動させる駆動装置１５とを筐体１６内に備えている。なお、プレスヘッド１２は、平坦化する配線基板Ｃの種類が変わるごとに、配線基板Ｃの形状や大きさに対応するものに交換して使用する。
【０００６】
この従来の平坦化装置２０により半田バンプＢの頭頂部を平坦化する際には、テーブル１１上に半田バンプＢが形成された配線基板Ｃを載置した後、駆動装置１５によりプレスヘッド１２を下方に移動させることで、半田バンプＢをプレスヘッド１２のプレス面１２ａで上方から押えて半田バンプＢの頭頂部を平坦化する。このとき、配線基板Ｃの種類変更などによりプレスヘッド１２を交換する場合は、事前にテーブル１１の搭載面１１ａとプレスヘッド１２のプレス面１２ａとの平行度調整を行なうことが必要である。平行度調整を行なうことで、配線基板Ｃに形成された複数の半田バンプＢを略均一な高さに平坦化することができるのである。従来の平坦化装置２０において平行度調整を行なう際には、例えば調整部１４から装着部１３の４隅に貫通した４箇所のボルト１４ａを各々締緩することで装着部１３の４隅の高さを個別に調整する方法が採用さている。しかし、この作業は、調整箇所が４箇所と多いため作業者の熟練を要する困難で不安定な作業であった。さらに、平行度調整が不十分な場合は、各半田バンプＢの高さを略均一にすることができず、電極Ｔの一部と接続パッドＰとの接続が不十分となり、電気的な不具合が生じる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−４０７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上面に半田バンプが形成された配線基板を載置するテーブルの載置面と、半田バンプの頭頂部をプレスして平坦化するプレスヘッドのプレス面との平行度調整を、プレスヘッドの交換時に容易に行なえるようにすることで、半田バンプの頭頂部を安定的に略均一な高さに平坦化することが可能となる半田バンプの平坦化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、配線基板の上面に形成された半田バンプの頭頂部をプレスして平坦化する半田バンプの平坦化装置であって、上面に配線基板を載置するための平坦な載置面を有するテーブルと、下面に平坦なプレス面を有しプレス面により頭頂部をプレスするプレスヘッドとを備え、テーブルはプレスヘッドによるプレスに伴って載置面を所定の傾斜角の範囲内で傾動自在とする傾動機構と、傾動機構の傾動動作を固定する固定手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、テーブルは、プレスヘッドによるプレスに伴って載置面を所定の傾斜角の範囲内で傾動自在とする傾動機構と、傾動機構の傾動動作を固定する固定手段とを備えているので、傾動機構を傾動自在にした状態で、プレスヘッドをプレス面を載置面に対してプレスすると、プレス面に対して載置面が平行となるようにテーブルが傾動する。そして、プレス面と載置面とが平行になった状態で固定手段により傾動機構の傾動動作を固定することで、載置面とプレス面との平行度調整を行なう。これにより、プレスヘッドの交換時に作業者の熟練を伴うことなく、容易かつ正確に載置面とプレス面との平行度調整が可能となる。したがって、配線基板の上に形成された半田バンプの高さを安定的に略均一の高さに平坦化することが可能な半田バンプの平坦化装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の半田バンプの平坦化装置の実施形態の一例を示す概略前面図およびテーブル付近の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の半田バンプの平坦化装置におけるプレスヘッドおよび傾動盤の平坦面の平行調整手順を示す概略断面図である。
【図３】図３は、半田バンプの平坦化装置により半田バンプの頭頂部を平坦化される配線基板の概略断面図である。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は、従来の半田バンプの平坦化装置の実施形態の一例を示す概略前面図およびテーブル付近の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の半田バンプの平坦化装置の実施形態の一例を図１（ａ）および（ｂ）を基にして詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）に示すように、本例の平坦化装置１０は、上面に半田バンプＢが形成された配線基板Ｃを載置する載置面２ａを有する傾動盤２および傾動盤２を保持する台座３から構成されるテーブル１と、下面に平坦なプレス面４ａを有するプレスヘッド４と、プレスヘッド４を上下方向に稼動させる駆動装置５とを筐体６内に備えている。
【００１３】
半田バンプＢを平坦化するときは、上面に半田バンプＢが形成された配線基板Ｃを傾動盤２の載置面２ａ上に載置した後、プレスヘッド４を駆動装置５により下方に降下させて、プレスヘッド４のプレス面４ａで半田バンプＢを上方から押えることで、半田バンプＢの頭頂部を平坦化する。
【００１４】
テーブル１は、例えば上面に凹球面３ａを有する台座３と、下面に凸球面２ｂを有するとともに上面に平坦な載置面２ａを有する傾動盤２とから構成されており、傾動盤２の凸球面２ｂ部分が台座３の凹球面３ａ部分に勘合するように載置されている。また、台座３の凹球面３ａには、凹球面３ａと凸球面２ｂとの間に空気を送り込んで傾動盤２を浮上させることで傾動自在な状態にする傾動機構を備えているとともに、凹球面３ａと凸球面２ｂとの間の空気を吸引することで傾動盤２を台座３に吸着させて傾動動作を固定する固定手段を併せて備えている。上述の空気の送り込みおよび吸引を行なうために台座３の凹球面３ａを構成する材料として、例えば送風および吸引装置と配管７を介して接続されたポーラスセラミック８等の多孔質構造の材料が配設されて、傾動盤２に対して均一な空気の送り込みおよび吸引が行なわれる。
【００１５】
プレスヘッド４は、半田バンプＢの頭頂部をプレスして平坦化する平坦なプレス面４ａを下面に有する、例えば平板形状の鉄から成るとともに、駆動装置５により下方に移動して傾動盤２の載置面２ａに載置された配線基板Ｃ上の半田バンプＢを上方からプレスすることで半田バンプＢの頭頂部を平坦化する。このとき、プレスヘッド４のプレス面４ａと、傾動盤２の載置面２ａとが平行に調整されていることにより、配線基板Ｃ上の半田バンプＢの高さを略均一な高さに平坦化することができる。なお、プレスヘッド４は、配線基板Ｃの大きさや形状に応じて個別のものが使用されるため、配線基板Ｃの種類に応じてプレスヘッド４の交換が必要となり、その都度プレスヘッド４のプレス面４ａと、傾動盤２の載置面２ａとの平行度調整が必要となる。
【００１６】
駆動装置５は、例えばエアの供給圧力が０．１〜０．７ＭＰａのエアシリンダーを有しており、接続されたプレスヘッド４を上下方向に昇降させることが可能である。
【００１７】
ここで、本例の平坦化装置１０におけるプレスヘッド４のプレス面４ａと、傾動盤２の載置面２ａとの平行調整手順について、図２（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。まず、図２（ａ）に台座３の凹球面３ａ上に傾動盤２が傾いて載置された状態を示す。この状態では凹球面３ａと傾動盤２の凸球面２ｂとが勘合しており、傾動盤２は自在に傾動しない状態となっている。
【００１８】
次に、図２（ｂ）に示すように、台座３の凹球面３ａと傾動盤２の凸球面２ｂとの間に空気を矢印の様に送り込むことで傾動盤２を浮上させて傾動自在な状態にする。このとき、空気はポーラスセラミック８を介して台座３の凹球面３ａと傾動盤２の凸球面２ｂとの間に満遍なく供給され、それにより傾動盤２が良好に浮上する。
【００１９】
次に、図２（ｃ）に示すように、プレスヘッド４を下方へ降下させて、プレスヘッド４のプレス面４ａを傾動盤２の載置面２ａに重ね合わせるようにプレスする。このプレスにより、傾動盤２が傾動してプレスヘッド４のプレス面４ａと傾動盤２の載置面２ａとの平行が図れる。このとき、台座３の凹球面３ａと傾動盤２の凸球面２ｂとの間には、空気が送り込まれた傾動自在な状態となっている。
【００２０】
次に、図２（ｄ）に示すように、プレスヘッド４のプレス面４ａおよび傾動盤２の載置面２ａ同士が重ね合わさったままの状態で、台座３の凹球面３ａと傾動盤２の凸球面２ｂとの間の空気を矢印の様に吸引することで、傾動盤２を台座３に吸着させて固定させる。これによりプレスヘッド４のプレス面４ａと傾動盤２の載置面２ａとの平行度が取れた状態で傾動盤２を台座３に固定することができる。このように、本発明の平坦化装置１０によれば、傾動盤２が傾動自在な状態で載置面２ａにプレスヘッド４のプレス面４ａを重なり合わせるようにプレスして載置面２ａとプレス面４ａとの平行度調整をした後、載置面２ａとプレス面４ａとの平行度が合ったままの状態で傾動盤２を台座３に固定させるため、プレスヘッド４の交換時に、プレスヘッド４のプレス面４ａと、傾動盤２のプレス面２ａとの平行調整を容易にかつ正確に実施することができる。これにより、配線基板上の半田バンプの頭頂部を、高度な熟練を伴うことなく略均一な高さに安定的に平坦化することが可能な平坦化装置を供給することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１    テーブル
２ａ  載置面
４    プレスヘッド
４ａ  プレス面
１０  平坦化装置
Ｂ    半田バンプ
Ｃ    配線基板
【図１】
2013115090.tif 000003
【図２】
2013115090.tif 000004
【図３】
2013115090.tif 000005
【図４】
2013115090.tif 000006