(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージに形成された接続端子と同じ配列で吸着用の穴が形成された整列マスクで導電性ボールを吸着した後、フラックスの粘着力により導電性ボールを前記パッケージの接続端子に搭載するようにした導電性ボール搭載装置におけるフラックス供給装置において、ゲル状のフラックスを収容するフラックス槽と、前記フラックス槽に沿って移動してフラックスの表面を平坦にするスキージと、前記整列マスクが通過する開口部が形成され、前記フラックス槽およびスキージを覆うカバーと、前記カバーに摺動可能に支持され、前記開口部を開閉する扉と、前記カバーに接続され、カバー内にガスを供給する配管とを設けたことを特徴とする導電性ボール搭載装置におけるフラックス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋｇｅ  または、Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）など、導電性ボールを実装基板との接続材として用いるパッケージに導電性ボールを整列搭載するための導電性ボール搭載装置におけるフラックス供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、図５に示す導電性ボール（以下、はんだボールという）搭載装置は、容器１内に貯留した複数個のはんだボール２を圧縮ガスを吹き上げて浮遊させるようにしたはんだボール供給部Ａと、フラックス槽３内で所定の厚さに掻き均されたフラックス４を供給するフラックス供給部Ｂと、はんだボール２を搭載すべきパッケージ５を位置決めする搭載部Ｃと、前記パッケージ５のはんだボール１を搭載する接続端子の配列と同じ配列で複数の吸着穴６ａが形成され、配管７を介して真空源８に接続された整列マスク６と、この整列マスク６を前記ボール供給部Ａ、フラックス供給部Ｂおよび搭載部Ｃの順に順次移動させる搬送装置Ｄとを備えている。
【０００３】
搬送装置Ｄにより、図６に示すように、整列マスク６をボール供給部Ａ上に位置決めした状態で、真空源８から配管７を通して整列マスク６に真空圧を供給するとともに、容器１の底部から圧縮ガスを吹き出させて内部のはんだボール２を整列マスク６に向けて吹き上げて浮遊させ、整列マスク６の吸着穴６ａにはんだボール２を吸着させる。
【０００４】
整列マスク６に所定数のはんだボール２が吸着されると、搬送装置Ｄは、図７に示すように、整列マスク６をフラックス供給部Ｂの上方に移動させた後、図８に示すように、整列マスク６を下降させ、整列マスク６に吸着されたはんだボール２の下端部をフラックス４に浸漬させ、はんだボール２にフラックス４を塗布させる。
【０００５】
はんだボール２にフラックス４が塗布されると、搬送装置Ｄは、図９に示すように、整列マスク６を搭載部Ｃの上方に、はんだボール２がパッケージ５の接続端子５ａと対向するように移動させた後、はんだボール２をパッケージ５の接続端子に押し付ける。そして、整列マスク６に供給されている真空圧を遮断し、整列マスク６からはんだボール２を解放してパッケージ５にはんだボール２を搭載する。このとき、図１０に示すように、はんだボール２は、フラックス４の粘着力によりパッケージ５の接続端子５ａに保持される。
【０００６】
はんだボール２を保持したパッケージ５を加熱（リフロー）することにより、はんだボール２を溶かし、たとえば、１００〜３００個のはんだバンプ（接続用突起）を一度に形成する。
【０００７】
また、他のはんだボール搭載方法として、図１１に示すように、パッケージの接続端子と同じ配列で複数の転写ピン９を備えた転写治具１０を用い、フラックス槽３内で予め掻き均されたフラックス４を転写ピン９の先端で取り出し、図１２に示すように、転写ピン９の先端に付着したフラックス４をパッケージ５の接続端子５ａに転写し、図１３に示すように、パッケージ５に転写されたフラックス４の上に、整列マスク６に吸着されたはんだボール２を搭載するようにしたものもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このようなはんだボール搭載装置におけるフラックス供給装置においては、フラックス供給装置が大気中に配置され、フラックス槽内のフラックスも常に大気と接触している。このため、大気中の塵埃がフラックスに落下し混入する。
【０００９】
塵埃が混入したフラックスを使用した場合、図１４に示すように、パッケージ５の接続端子５ａとはんだボール２の間にフラックス４中に混入した塵埃１１が挟まると、リフローしたとき、塵埃１１が介在する部分は塵埃１１に邪魔されて合金反応が起こらず、はんだ付け強度が低下する。
【００１０】
また、水溶性のフラックスを使用した場合、フラックスが大気中の水分を吸収するため、時間の経過とともに粘着力が低下する。たとえば、気温が２０〜２５度、湿度４０〜６０％の場合、フラックスの使用できる時間は８時間程度であり、管理が煩雑になる。
【００１１】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、フラックス内への塵埃の混入を防止するとともに、水溶性のフラックスを使用する場合、吸湿によるフラックスの粘性の低下を遅らせ、作業の管理を容易にすることができるようにしたはんだボール搭載装置におけるフラックス供給装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本出願の請求項１に記載の発明は、パッケージに形成された接続端子と同じ配列で吸着用の穴が形成された整列マスクではんだボールを吸着した後、フラックスの粘着力によりはんだボールを前記パッケージの接続端子に搭載するようにしたはんだボール搭載装置におけるフラックス供給装置において、ゲル状のフラックスを収容するフラックス槽と、前記フラックス槽に沿って移動してフラックスの表面を平坦にするスキージと、前記整列マスクが通過する開口部が形成され、前記フラックス槽およびスキージを覆うカバーと、前記カバーに摺動可能に支持され、前記開口部を開閉する扉と、前記カバーに接続され、カバー内にガスを供給する配管とを設けた。
【００１３】
【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４は、本発明の実施の形態を示すもので、図１は、本発明によるフラックス供給装置の平面断面図、図２は、図１の正面断面図、図３は、図１の側面断面図、図４は、フラックスの供給動作の一例を示す動作説明図である。
【００１４】
図１ないし図４において、２１はベースプレート。２２は支柱で、ベースプレート２１に所定の間隔で立設されている。２３はフラックスベースで、支柱２２に固定されている。２４はフラックス槽で、フラックスベース２３に固定されている。
【００１５】
２５はブラケットで、フラックス槽２４と平行にベースプレート２１に固定されている。２６は直線案内装置のレールで、ブラケット２５に固定されている。２７は直線案内装置のベアリングで、レール２６に摺動可能に支持されている。２８は送りねじで、レール２６と平行に、一対の軸受け２９を介してブラケット２５に回転可能に支持されている。３０はモータで、ブラケット３１を介してブラケット２５に固定され、ジョイント３２を介して送りねじ２８と結合されている。
【００１６】
３３はスライダで、送りねじ２８が螺合するナットが形成され、ベアリング２７に固定されている。３４、３５はエアシリンダで、所定の間隔でスライダ３３に固定されている。３６、３７はスキージで、それぞれエアシリンダ３４、３５に固定されている。
【００１７】
４０はカバーで、上面から正面にかけてＬ字状の開口部４１が形成され、前記フラックス槽２４、スキージ３６、３７およびその駆動機構を覆うようにベースプレート２１に固定されている。
【００１８】
４２はガイドバーで、ブラケット４３を介してカバー４０に固定されている。４４はロッドレスシリンダで、ブラケット４３の間に配置されている。４５はブラケットで、ロッドレスシリンダ４４の可動部材に固定されている。４６は扉で、カバー４０の開口部４１を覆う大きさでＬ字状に形成され、ブラケット４５に固定されている。４７はローラで、カバー４０の正面に接するように、ブラケット４８を介して扉４６に回転可能に支持されている。
【００１９】
５０は圧縮ガス供給源。５１はドライヤで、圧縮ガス供給源５０に接続され、圧縮ガス中の水分を除去する。５２はフィルタで、ドライヤ５１に接続され、圧縮ガス中の比較的大きな塵埃を除去する。５３は減圧弁で、フィルタ５２に接続され、圧縮ガスの圧力を所要の圧力に減圧する。５４は流量調整弁で、減圧弁５３に接続され、圧縮ガスの流量を調整する。５５はフィルタで、流量調整弁に５４接続され、圧縮ガス中の比較的小さな塵埃を除去する。５６は配管接続口で、フィルタ５５に接続された配管５７の一端をカバー４０に接続する。
【００２０】
このような構成で、圧縮ガス供給源５０からドライヤ５１、フィルタ５２、減圧弁５３、流量調整弁５４、フィルタ５５を通して配管接続口５６からカバー４０内に乾燥した圧縮ガスを供給する。
【００２１】
一方、図２に示すように、シリンダ３５を作動させて、スライダ３３の移動方向前方のスキージ３７を上昇させた後、モータ３０を作動させて、スライダ３３をモータ３０側へ移動させる。すると、フラックス槽２４内のフラックス４は、スキージ３６により掻き均される。
【００２２】
はんだボール２を吸着した整列マスク６がフラックス塗布装置の所定の位置まで移動してくると、ロッドレスシリンダ４４が作動して扉４６を移動させ、カバー４０の開口部を開放する。
【００２３】
図４に示すように、整列マスク６をカバー４０の開口部４１の正面側からカバー４０内のフラックス槽２４の上方に侵入させた後下降させ、吸着したはんだボール２の下端部をフラックス４に浸積させて、はんだボール２にフラックスを塗布する。
【００２４】
フラックス塗布終了後、整列マスク６を所定の位置まで上昇させた後、カバー４０の開口部４１の正面側より搭載位置に向けて移動させる。すると、ロッドレスシリンダ４４が作動して扉４６を移動させ、扉４６でカバー４０の開口部４１を覆う。
【００２５】
前記の実施の形態によれば、フラックス塗布装置に開口部４１を扉４６で開閉可能に覆うカバー４０を設け、このカバー４０内に圧縮ガスを供給するとともに、フラックス供給時のみ扉４６を開くようにしたので、カバー４０内部の圧力を高く保つことができ、外部からフラックス４内に塵埃が混入するのを防止することができる。なお、圧縮ガスの供給は、連続的に行う外、断続的に（たとえば、扉４６を閉めたときのみ）行うようにしてもよい。
【００２６】
また、カバー４０内に供給する圧縮ガスの除塵、除湿を行うことにより、圧縮ガスに含まれる塵埃によるフラックスの汚染を防止することができ、かつ、水溶性フラックスを用いた場合の、フラックスの４吸湿による性状の劣化を遅らせることができる。また、圧縮ガスとして、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスを用いることにより、酸化によるフラックスの性状の変化を防止することができる。
【００２７】
なお、前記実施の形態においては、カバー４０にＬ字状の開口部４１を形成した場合について説明したが、カバー４０の開口部４１は、カバー４０の上面だけに形成するようにしてもよい。この場合、整列マスク６を上下に移動させてフラックスの供給を行う。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、パッケージに形成された接続端子と同じ配列で吸着用の穴が形成された整列マスクで導電性ボールを吸着した後、フラックスの粘着力により導電性ボールを前記パッケージの接続端子に搭載するようにした導電性ボール搭載装置におけるフラックス供給装置において、ゲル状のフラックスを収容するフラックス槽と、前記フラックス槽に沿って移動して所定の厚さのフラックス膜を形成するスキージと、前記整列マスクが通過する開口部が形成され、前記フラックス槽およびスキージを覆うカバーと、前記カバーに摺動可能に支持され、前記開口部を開閉する扉と、前記カバーに接続され、カバー内にガスを供給する配管とを設けたので、フラックスに塵埃が混入するのを防止することができる。また、水溶性フラックスを用いる場合には、フラックスの吸湿による性状の劣化を遅らせることができ、作業の管理を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフラックス供給装置の平面断面図。
【図２】図１の正面断面図。
【図３】図１の側面断面図。
【図４】フラックスの供給動作の一例を示す動作説明図。
【図５】本発明を適用するはんだボール搭載装置の一例を示す構成図。
【図６】はんだボールの吸着工程を示す工程図。
【図７】フラックス塗布工程を示す工程図。
【図８】フラックス塗布工程を示す拡大図。
【図９】搭載工程を示す工程図。
【図１０】パッケージにはんだボールが搭載された状態を示す拡大図。
【図１１】他のはんだボール搭載方法におけるフラックス供給工程を示す工程図。
【図１２】他のはんだボール搭載方法におけるフラックス供給工程を示す工程図。
【図１３】他のはんだボール搭載方法におけるはんだボール搭載工程を示す工程図。
【図１４】従来技術における問題点を示す拡大図。
【符号の説明】
２…はんだボール、４…フラックス、５…パッケージ、５ａ…接続端子、
６…整列マスク、６ａ…穴、２４…フラックス槽、４０…カバー、
４０…開口部、４６…扉、５６…配管接続口。
【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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