專利名稱：焊球印刷機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于在半導體基板的電極上通過印刷法形成焊料的印刷裝置，特別是
涉及使用焊球進行印刷的焊球印刷機。
背景技術：
以往的焊球印刷機中，如專利文獻1所述，存在結構如下的印刷裝置，S卩，一面將向掩膜面上供給焊球的焊球供給部和為將供給到掩膜面上的焊球從設置在掩膜上的開口部塞入基板面上，而設置在轉移件上的多個線狀部件向掩膜面推壓，一面使之在水平方向移動。 另外，如專利文獻2所述，公開了下述印刷裝置，即，在使涂刷器頭一面旋轉一面
水平移動，將焊球向掩膜開口部轉移的裝置中，從設置在涂刷器頭上部的計量部向涂刷器
頭的旋轉軸部供給規(guī)定量的焊球，從旋轉軸向掩膜面上供給焊球。[專利文獻1]特開2005-101502號公報[專利文獻2]特開2008-142775號公報 在上述專利文獻1的結構中，在將掩膜載置到工作臺上時，在掩膜的運入側的入口設置焊球供給裝置，一面從供給裝置向掩膜面供給焊球，一面使掩膜在工作臺上移動。據(jù)此，將焊球均勻地分散配置在掩膜面上。此后，使轉移件水平移動，向掩膜開口部供給焊球。在該方式中，存在著在將焊球分散配置在掩膜上時，由于掩膜的移動側的變動、掩膜停止時的振動，在分散配置的焊球產(chǎn)生偏倚的可能性。另外，因為是在將掩膜設定在印刷機前供給焊球，所以，產(chǎn)生了每進行一次印刷，就要使掩膜移動的必要，存在節(jié)拍時間延長的課題。
另外，在象引用文獻2那樣，從旋轉軸部向掩膜面供給焊球的方式中，因為是伴隨涂刷器頭的旋轉，將焊球分散配置在掩膜面上，所以，焊球不一定能夠均勻地分散配置，產(chǎn)生印刷缺陷，存在修理工序不可或缺的課題。 因此，本發(fā)明的目的是解決上述課題，提供一種謀求裝置的小型化，同時，能夠精度良好地印刷焊球的焊球印刷機。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，所述焊球印刷機將預先印刷有助焊劑的印刷基板、晶片等工件固定在印刷臺上，用上下雙視野照像機，對印刷臺進行識別定位，以便工件的電極圖形與掩膜的電極圖形一致，印刷臺上的工件為了與掩膜相接而上升，在工件的電極圖形或電極極板上，從焊球供給頭向掩膜面供給焊球，通過掩膜進行轉印、印刷，其特征在于，焊球供給頭的結構是，設置有焊球儲存部、焊球供給部、焊球填充部件，所述焊球儲存部儲存焊球；所述焊球供給部用于在焊球儲存部的下方向掩膜面供給規(guī)定量的焊球；所述焊球填充部件夾著焊球供給部，在焊球供給頭的移動方向，將焊球向掩膜面的開口部塞入，同時，為了刮掉剩余焊球而在與掩膜面接觸的側，由半螺旋狀的多個線材形成。
發(fā)明效果
3
通過做成上述結構，能夠均勻地將焊球供給到掩膜上，并且焊球的供給也只要視焊球儲存部的焊球的剩余量，通過更換焊球儲存部或從外部向焊球儲存部進行供給即可，具有沒有必要因焊球過度不足而中斷作業(yè)等的效果。另外，因為夾著焊球供給部，配置了由半螺旋狀的線材構成的焊球填充部件，所以，具有能夠在半螺旋的空間向焊球附加旋轉力，將焊球均勻分散，對掩膜開口部也能夠順暢地填充的效果。


圖1是表示焊球印刷機用焊球供給頭的一個例子的圖。
圖2是用于印刷焊球的焊球印刷機的概略結構圖。
圖3是焊球供給部以及焊球填充部件的俯視圖。
圖4是焊球填充狀況的概略圖。 圖5是表示移動了焊球供給頭時，焊球供給部中相對于移動方向的焊球的集合狀況的圖。 圖6是表示用于從焊球儲存部向焊球供給部供給焊球的結構的圖。
符號說明 1 :焊球印刷機；2 :頭移動框架；3 :焊球供給頭；4 :頭上下驅動機構；10 :印刷工作臺;11 :印刷工作臺上升機構;15 :照像機；20 :遮蔽物；21 :基板；24 :焊球；45 :清掃機構;60 :焊球儲存部；62 :焊球供給部；63 :焊球填充部件；65 :勵振器；66 :凸輪。
具體實施例方式
使用下面的附圖，說明本發(fā)明。圖1是表示本發(fā)明的焊球印刷機用焊球供給頭的一個例子。 焊球供給頭3在頭移動工作臺2上安裝有用于在上下方向移動頭的頭驅動馬達4。頭移動工作臺2通過由設置在裝置主體側的馬達2g和滾珠絲杠2b構成的水平方向移動機構在水平方向移動。在頭移動工作臺2上，設置安裝了焊球儲存部60的焊球供給工作臺61。相對于焊球儲存部60，用于將焊球向掩膜面供給的焊球供給部62以位于下側的方式配置。焊球儲存部60以相對于焊球供給工作臺61能夠旋轉的方式被安裝。再有，焊球儲存部60能夠上下移動，在將焊球24向焊球供給部62供給時，向下方(焊球供給部側)移動，從構成焊球儲存部60的容器(噴射器)內(nèi)抖落焊球。另外，焊球供給工作臺61能夠在焊球供給部62的長度方向移動，一面使容器移動，一面將焊球24向焊球供給部62供給。焊球儲存部的細節(jié)在后面闡述。 焊球供給部62被安裝在蓋64上，在蓋64的相當于焊球供給部62的上部的部位，與焊球供給部62的長度方向對應地設置開口部，以便能夠供給焊球24。在蓋64上設置用于安裝焊球供給部62以及焊球填充部件63的安裝框69。再有，設置對焊球填充部件63、焊球供給部62在水平高頻勵振的勵振機65。 另外，蓋64被安裝在勵振框70上，在勵振框70的上部設置滑塊67。該滑塊67被安裝于在勵振框上部設置的頭安裝框71上設置的線性引導器67R上。在勵振框70的一端部設置凸輪66，通過由設置在頭安裝框上的凸輪軸驅動馬達68進行旋轉驅動，以比前面敘述的勵振機的頻率低的頻率，使勵振框70在水平方向(線性引導器的方向)擺動而構成。這樣，通過設置兩個不同的勵振構件，能夠擴大從焊球供給部向掩膜面供給焊球的勵振頻率的選擇幅度。頭安裝框71能夠通過作為頭驅動構件的馬達4上下移動。另外，雖然這里記載了頭安裝框71的上下驅動由馬達4進行，但是，也可以替代馬達4，使用空氣缸。
圖2是表示用于印刷焊球的焊球印刷機的概略結構。圖2(a)表示進行掩膜和基板的對位的狀態(tài)，圖2(b)表示向基板上印刷焊球的狀態(tài)。 在焊球印刷機1上設置能夠上下移動地具備驅動部11的印刷工作臺10。在該印刷工作臺10上載置基板21，驅動未圖示出的設置在印刷工作臺IO的下側的作為水平方向移動機構的XY工作臺，使用照像機15，對掩膜20的面和基板21的面進行對位。此后，使對位用的照像機15退避，如圖2(b)所示，使印刷工作臺IO上升，使設置在工作臺上部的掩膜20面接觸基板21的面，驅動頭上下驅動機構4，上下移動球供給頭3，使焊球填充部件63接觸掩膜面。然后，通過驅動頭驅動部2g，使?jié)L珠絲杠2b旋轉，使焊球供給頭3在水平方向(箭頭所示方向)移動。在焊球供給頭3移動時，通過勵振器65，使焊球供給部62在水平方向(頭移動方向)振動，同時，凸輪66也通過驅動凸輪軸驅動馬達68旋轉，在水平方向使之振動，振出焊球供給部62內(nèi)的焊球24。另外，雖然說明了焊球的振出通過同時驅動勵振器和凸輪來進行的情況，但是，也可以通過驅動任意一個來進行焊球的振出。另外，在焊球振出的同時，通過夾著焊球供給部62，設置在焊球供給頭3的移動方向的焊球填充部件63，向設置在掩膜20上的開口部填充焊球。另外，在本裝置中，用于清掃掩膜里面的清掃機構45設置在照像機移動框架上，與照像機15同樣， 一面在水平方向移動， 一面進行掩膜清掃。 圖3是表示焊球供給部以及焊球填充部件的俯視圖。圖3(a)是表示將焊球填充部件63安裝到裝置前的俯視圖，圖3(b)是表示(a)的B部的放大圖。焊球填充部件63如圖所示，由平行設置的、具有規(guī)定的間隔(本實施例中約35mm)的兩個安裝部63P(安裝部的寬度約為5mm)和在上述安裝部63P之間以規(guī)定的間隔63S(約0. lmm)形成的規(guī)定角度(約5度 35度)的多個線材63L(粗度0. lmm)而構成。本線材的形成是通過蝕刻來加工厚度為0. lmm的鋼板而成的部件。另外，本實施例的線材以錯開軸心的狀態(tài)設置在設有間隔的兩個安裝部63P上。線材的角度好的是約10度左右。該安裝部63P以相對于焊球供給頭3的行進方向，直角方向為長度方向的方式形成。S卩，為焊球供給頭的寬度的長度。將該焊球填充部件63安裝在填充部件安裝框69和焊球供給部62的框體上。S卩，是在安裝時，在焊球供給頭的上下方向切掉螺旋形線圈的上半部分進行安裝的形狀。因此，在通過頭驅動構件，使規(guī)定的推壓力作用，使焊球供給頭3接觸到掩膜側的情況下，與掩膜的接觸部相對于頭行進方向具有規(guī)定角度的多個線材同時移動。 圖4是表示焊球填充狀況的概略圖。圖4中，基板21上的電極部印刷有助焊劑22。于是，做成在掩膜20的開口部附近的里面?zhèn)仍O置微小突起20a，不與助焊劑等接觸的結構。也可以替代微小突起20a，設置薄膜等微小的階梯差。另外，如圖4所示，設置在焊球供給頭3上的焊球填充部件63在上下方向存在由線材63L形成的螺旋形(半圓形)的空間，通過該空間，如圖所示那樣，在焊球24上與頭的行進方向相應地產(chǎn)生旋轉力，據(jù)此，焊球24被分散，一個焊球向一個掩膜的開口部供給。另外，焊球供給部62也設置線材，該線材通過與焊球填充部件63同樣的制法形成，做成線間隔比應用球直徑約小5 ii m的構造。
圖5是表示移動了焊球供給頭時相對于移動方向的焊球的集合狀況的圖。
由該焊球填充部件63形成焊球供給部62的與掩膜面相對的面?zhèn)龋瑩?jù)此，如圖5所 示，在焊球供給頭3在掩膜面上移動時，焊球24與移動方向相應地集合，由于水平勵振器65 的動作，線材的間隔變化，適量的焊球向掩膜面供給，進而由處于行進方向后方的焊球填充 部件塞入掩膜開口面。另外，如圖5所示，就線材63L的傾斜朝向而言，相對于焊球供給部 62下方的焊球填充部件63的線材，焊球填充部件63的線材63L設置成反方向的傾斜。
另外，作為焊球填充部件、焊球供給部的線材的制作方法的一個例子，如上所述， 在將厚度為0. 05 0. lmm的鋼板機械加工成規(guī)定的外形尺寸后，留下線材部分，蝕刻加工 線材之間的間隙部。 圖6是表示用于從焊球儲存部向焊球供給部供給焊球的結構。
頭移動工作臺2上設有焊球供給工作臺61。該焊球供給工作臺61通過與安裝在 頭移動工作臺2上的主軸馬達76的軸連接的滾珠絲杠77來移動而構成。焊球供給工作臺 61上可旋轉地設置由噴射器- )等構成的焊球儲存部60。通常，焊球儲存部60 中，焊球排出口為水平方向，在將焊球向焊球供給部62供給時，通過旋轉執(zhí)行器78，使焊球 儲存部60旋轉，如圖所示，使排出口向下。再有，能夠通過缸75，使焊球儲存部60下降，以 便接近在焊球供給部62上部的蓋上所設置的開口部。這樣，通過能夠從噴射器向焊球供給 部62供給焊球的結構，能夠與焊球供給部62內(nèi)的焊球的量相應地使焊球儲存部60動作， 補充焊球。 接著，說明焊球印刷的一系列的動作。 首先，將在電極部印刷了助焊劑的基板21運入焊球印刷機，并載置在印刷工作臺 10上。在印刷工作臺10設置供給負壓的多個吸附口，通過向這里供給負壓，基板21被保持 為不會在印刷工作臺面上移動。 接著，使用對位用的照像機，對設置在基板21面上的對位標記和設置在掩膜20上 的對位標記進行攝像。攝像的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)轿磮D示出的控制部，在這里進行圖像處理，求出 位置偏移量。根據(jù)其結果，通過未圖示出的水平方向移動機構，向校正偏移的方向移動印刷 工作臺。 若對位結束，則使印刷工作臺10上升，使基板21的印刷面接觸掩膜20里面。
接著，向印刷開始位置水平移動焊球供給頭3，使之下降到掩膜面。接著，檢查焊球 供給部62內(nèi)的焊球的量，在不足印刷所必要的量的情況下，使焊球儲存部60動作，向焊球 供給部62供給必要量的焊球。 然后，驅動勵振器65以及凸輪軸驅動馬達68，將收納在焊球供給部62的焊球向掩 膜面供給。 —面使焊球供給頭3在水平方向移動， 一面通過焊球填充部件(線圈狀線材的彈 簧作用)，將焊球塞入掩膜開口部，使之附著在基板上的助焊劑上。 若焊球供給頭3在掩膜面上的移動結束，則使焊球供給頭3以離開掩膜面20的方
式上升，然后，使焊球供給頭3返回到原點位置。 接著，使印刷工作臺10下降，使掩膜離開印刷工作臺。 由照像機，對被印刷的基板的印刷狀態(tài)進行攝像，調查有無缺陷。 若有缺陷，則向修理部運送基板，在這里修復缺陷部。 在缺陷部被修復后，將基板向回流部運送，使焊球熔融固定。
上面闡述了大致的焊球的印刷的工序，但是，修理部、回流部是與上述裝置不同的 裝置，因此，沒有進行詳細說明。 在該工序中，通過使用本發(fā)明的焊球供給頭，能夠將微小直徑的焊球切實地從掩 膜開口部向助焊劑上供給。
權利要求
一種焊球印刷機，所述焊球印刷機將預先印刷有助焊劑的印刷基板、晶片等工件固定在印刷臺上，用上下雙視野照像機，對印刷臺進行識別定位，以便工件的電極圖形與掩膜的電極圖形一致，印刷臺上的工件為了與掩膜相接而上升，在工件的電極圖形或電極極板上，從焊球供給頭向掩膜面供給焊球，通過掩膜進行轉印、印刷，其特征在于，上述焊球供給頭的結構是，設置有焊球儲存部、焊球供給部、焊球填充部件，所述焊球儲存部儲存焊球；所述焊球供給部用于在上述焊球儲存部的下方向掩膜面供給規(guī)定量的焊球；所述焊球填充部件在與掩膜面接觸的側，由半螺旋狀的多個線材形成，從而在上述焊球供給頭的移動方向，將從上述焊球供給部供給的焊球向掩膜面的開口部分散，刮掉剩余焊球。
2. 如權利要求1所述的焊球印刷機，其特征在于，在上述焊球供給頭上，設置將焊球填充部件向焊球供給頭的移動方向勵振的水平方向勵振器。
3. 如權利要求1所述的焊球印刷機，其特征在于，具備上下移動上述焊球供給頭的頭上下驅動機構，通過使由上述頭上下驅動機構，將焊球供給頭上設置的焊球填充部件向掩膜面推壓的推壓力發(fā)揮作用，使構成上述焊球填充部件的線材相對于焊球供給頭的移動方向以規(guī)定的角度接觸。
4. 如權利要求1所述的焊球印刷機，其特征在于，上述焊球填充部件通過使用厚度為0. 05 0. lmm的鋼板，按0. lmm 0. 3mm間隔，以0. lmm寬度，約5度 35度的傾斜，除填充部件安裝部以外，進行蝕刻加工，一起形成多個線材，半螺旋狀地設置在填充部件安裝部上。
5. 如權利要求4所述的焊球印刷機，其特征在于，將在上述焊球供給頭上設置的多個焊球填充部件的線材的傾斜方向以互為反方向的方式設置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焊球印刷機。本發(fā)明所要解決的技術問題是，在焊球印刷中，通過簡單的構成，有必要一面使焊球均勻地分散在掩膜面上，一面向掩膜開口部填充，同時，能夠回收剩余的焊球。本發(fā)明中，焊球供給頭設置有焊球儲存部、焊球供給部、焊球填充部件，所述焊球儲存部儲存焊球；所述焊球供給部用于在焊球儲存部的下方向掩膜面供給規(guī)定量的焊球；所述焊球填充部件夾著焊球供給部，在與掩膜面接觸的側，由半螺旋狀的多個線材形成，從而在焊球供給頭的移動方向將焊球塞入掩膜面的開口部，同時刮掉剩余焊球。
文檔編號H01L21/60GK101777503SQ20091025362
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權日2008年12月3日
發(fā)明者五十嵐章雄, 向井范昭, 川邊伸一郎, 本間真, 橋本尚明 申請人:株式會社日立工業(yè)設備技術