CN1123066C - 带突出电极的电子部件的制造装置和制造方法 - Google Patents

Abstract

带突出电极的电子部件的制造装置和制造方法，为生成突出电极，将焊料球载置于工件的电极上，在检查出载置失败可自动地修复。先使吸附装置移到供给部分的上方真空吸起焊料球，再移往助焊剂贮存部分的上方使焊料球粘上助焊剂，接着移往基板的上方把焊料球载置于基板的电极上。用摄象机观察基板，检查焊料球是否已正确地载置于电极上。正确时则把基板送往加热炉，不正确时，用喷嘴装置于基板上，从而在焊料球载置失败时可立即修复之。

Description

带突出电极的电子部件的制造装置和制造方法

本发明涉及在工件的电极上载置有具有导电性的球比如说焊料球(焊锡)而形成的带突出电极的电子部件的制造装置和制造方法。

作为在基板之类的工件电极上边形成突出电极以制造带突出电极的电子部件的方法，人们知道使用焊料球的方法。这种方法把备于焊料球的供给部分上的焊料球，用比如说吸附装置之类的移送装置拾取上来，接着把焊料球移送并载置到工件的电极上边之后，用加热炉对工件加热使焊料球熔融固化，在电极上边形成突出电极。

倘采用上述方法，好处是可以在工件的多个电极上边一下子同时形成突出电极。但是，在用吸附装置之类的移送装置把焊料球载置到工件的电极上边的时候，并不一定能把所有的焊料球都正确地载置到电极上边，有时部分焊料球在电极上转动而偏离电极一个很大的位置，或者根本就载置不上。于是，在现有技术中，在像这样地产生了焊料球的载置失败的情况下，操作人员就用刷子之类的清扫装置，打扫工件的上表面以除去焊料球，然后再一次把焊料球重新载置到工件的电极上边去。

但是，在以操作人员的手工操作清除焊料球的上述现有方法中，存在着操作人员的劳动负担大且作业进展慢的问题。

于是，本发明的目的是提供一种能够自动处理并修复具有导电性的球，例如焊料球的载置失败的带突出电极的电子部件的制造装置和制造方法。

为此，本发明由下述部分和装置等等构成了带突出电极的电子部件的制造装置，它们是：焊料球供给部分、工件的定位部分，移送焊料球的移送装置，付此移送装置在上述焊料球的供给部分和工件的定位部分之间的移动装置，识别已载置于上述工件的上表面的电极上的焊料球的识别装置，除去上述工件的上表面上的焊料球的除去装置和使该除去装置在水平方向上移动的移动装置。

此外，还具备有加热炉。用于加热上述工件，使已载置于上述工件的电极上边的焊料球熔融，以在上述电极上造成突出电极。

本发明由下述工序构成带突出电极的电子部件的制造方法，这些工序是：移送装置把备于焊料球供给部分上的焊料球拾起来并载置于由定位部分定好了位的工件的电极上边的工序；识别装置识别上述工件的上表面，并检查焊料球是否已正确地载置于上述电极上边的工序；当在上述工序中已经检查到焊料球偏离上述电极的时候，用焊料球的除去装置把上述工件上的焊料球从上述工件上除去的工序。

此外，还构成了形成具备了将形成突出电极的突出电极所用的电极的工件的工序。还构成了用加热炉加热已载置上焊料球的工件，在电极上使焊料球熔融固化以生成突出电极的工序。

如采用上述构成，则用识别装置检查焊料球是否已正确地载置于工件的电极上边，在焊料球没有正确地载置于电极上边的情况下，用除去装置除去工件上的焊料球。在这种情况下，令人满意的是把包括已正确地载置于工件电极上的焊料球在内的所有的焊料球一下子除去，使得马上就可以用移送装置重新把焊料球向工件上载置。

图1A，1B，1C，1D，1E，1F，1G是本发明的第1实施例的带突出电极的电子部件的制造工序图。

图2是本发明的第1实施例的带突出电极的电子部件的制造装置的斜视图。

图3是本发明的第1实施例的带突出电极的电子部件的制造装置的吸附装置的断面图。

图4是本发明的第1实施例的带突出电极的电子部件的制造装置的控制系统的方框图。

图5是本发明的第1实施例的带突出电极的电子部件的制造装置的动作的流程图。

图6是本发明的第2实施例的带突出电极的电子部件的制造装置的吸附装置的侧面图。

实施例

下边，参照附图说明本发明的实施例。图1A，1B，1C，1D，1E，1F，1G是本发明的第1实施例的带突出电极的电子部件的制造工序图，图2是本发明的第1实施例的带突出电极的电子部件的制造装置的斜视图，图3是图2的带突出电极的电子部件的制造装置中的吸附装置的断面图，图4是该制造装置的控制系统的方框图，图5是该制造装置的动作的流程图。首先参照图1简单地说明带突出电极的电子部件全制造工序。在图1A中，1是作为工件的基板，如图1B所示，在其上表面和下表面上形成表面和背面电极2的同时，还形成了把电极2彼此间电连起来的通孔1a。再有参照图2，如后边将要讲到的那样，该基板1用3个面，但在图1A，1B，1C，1D，1E，1F，1G中仅仅示出了使用1个面的基板1。

其次，把半导体芯片C装到基板1的上表面上(图1C)，并用细丝W把芯片C的上表面的电极和基板1的上表面的电极2连起来(图1D)。接着，用合成树脂形成保护芯片C和细丝W的铸模体M(图1E)。接着，把基板1上下反转过来，在电极2的上表面上装载焊料球4(图1F)。接着，把基板1送入加热炉加热，借助于使焊料球4熔解固化，形成突出电极4’(图1G)。

通过以上工序，完成了带突出电极的电子部件。其次，参照各图，对图1F，1G的工序，即向突出电极所用的电极2上载置焊料球4，以形成突出电极4’的工序进行详细说明。

在图2中，1是示于图1E的基板，上下已反转了过来，并在其下表面上已经形成了把芯片C密封起来的铸模体M。该基板1是可以多面使用(本实施例中使用3面)的基板，在形成了突出电极之后的工序中沿差虚线切割成三块。3是作为基板1的定位部分的导轨，把基板从左右两方夹紧固定，并把基板1向图2的右方运送。

导轨3的旁边设有焊料球的供给部分5和助焊剂6的贮存部分7。在供给部分5中，存放有大量的焊料球4。而导轨3的另一方的旁边，设有用盒子构成的焊料球的回收部分8。

10是作为焊料球的移送装置的吸附装置，在其下表面上矩阵状地形成有多个真空吸附并保持焊料球4的吸附孔11(请也参看图3)。吸附装置10介以吸管12和阀门装置13连接到鼓风机14上去。吸附装置10被保持为可以在设于托架15的前面的导轨上自由地上下运动。车托架15上设有电动机17。被电动机17驱动而转动的垂直的滚珠丝杠18螺纹配合于设于吸附装置10的侧面部分上的螺母19上。因此，当电动机17正反转时，吸附装置10就沿动导轨16上下运动。另外，作为焊料球的移送装置，除去上述吸附装置以外，人们还知道把焊料球粘到粘接带上进行移送的方式等等。

在图2和图3中，在吸附装置10的一方的侧面上设有喷嘴21。喷嘴21与贮球盒22相连，而贮球盒22则介以管23连接到上述阀门装置13上去。24是设于贮球盒22和管23之间的过滤器。该喷嘴21构成了用于吸引并除去基板1上的焊料球4的除去装置。另外，在吸附装置10的另一方的侧面部分上整体地设置有作为识别装置的摄象机20。

托架15保持沿图中的X方向伸长的线性电动机95上。而在线性电动机25的两头结合有螺母26，螺母26螺合于沿图中的Y方向伸长的滚珠丝杠27上。28是使滚珠丝杠27旋转的电动机。因此，在驱动线性电动机25时，吸附装置10向X方向平平移动，而若驱动电动机28，则向Y方向水平移动。此外，和吸附装置10成为一个整体的喷嘴21和摄象机20与吸附装置一起在X方向或Y方向上水平移动。就是说，线性电动机25、螺母26、滚珠丝杠27，电动机28构成为使吸附装置等水平移动的移动装置。

在导轨3的下游一侧设有加热炉29。在加热炉29的内部设有加热器和风扇，对运送到其内部的基板1加热。

在图4中，阀门装置13备有连接管子12的阀门13a和连接管子23的阀门13b，分别由控制部分30个别地进行通断控制。此外，摄象机20被连接到识别单元31上，由摄象机20得到的图象数据在识别单元31中进行识别。32是控制电动器17、28的电动机控制器。控制部分30、识别单元31和电动机控制器32介以总线33连接到RAM34、ROM35、CPU36等等上去。在RAM34中存储有数值数据。而在ROM35中则存储有程序等等。CPU36控制整个装置。

该带突出电极的电子部件的制造装置如上述那样地构成，以下对用于进行图1F，1G所示的工序的动作进行说明。在图2中，当基板1在导轨3的规定位置上定位时，吸附装置10就向供给部分5的上方移动，而且通过在那里进行上下动作，把焊料球4真空吸附并搭取到吸附孔11上来。接着，吸附装置10向贮存部分7的上方移动，能过在那里进行上下动作使助焊剂6附着于焊料球4的下表面上。接下来，吸附装置10向基板1的上方移动。并在那里下降，通过解除焊料球4因真空吸附而得到的保持状态，多个(在本实施例中是3×3＝9个)焊料球4就同时一下子载置于基板1的电极2上(参见图1F)。

接着，摄象机20移往基板1的上方，观察基板1的上表面并把其图象数据送往识别单元31。CPU36根据识别单元31所得到的图象数据，判断是否所有的电极2上边都已正确地载置上了焊料球4。如果是OK的话，则把基板1送往加热炉29进行加热。当基板1被加热后，电极2上的焊料球4熔融，接下来被冷却固化，在电极2的上边生成突出电极。另外，本实施例的基板1使用3个面，故在3个部位上载置上3×3＝9个的焊料球4之后，把基板1送往加热炉29。

当摄象机20的观察结果为NG(No Good，不合格)的时候，即在有一个或一个以上的焊料球4偏离开电极2的位置时或根本没载置上的时候，使喷嘴21向基板1的上方移动，吸引基板1上的焊料球4并回收于贮球盒22中。这时，为了进行后边要讲的复执(refry)，要把包括载置失败的焊料球4在内的3×3＝9的范围、即用吸附装置10可一下子载置的范围内所存在的所有的焊料球4都回收回来。

接着，把吸附装置10向供给部分5的上方移动，再次拾取焊料球4，接着往贮存部分7的上方移动，使焊料球4的下表面上粘上助焊剂后，移向基板1的上方，把焊料球4再次载置于刚才的电极2的上边。以下，用摄象机20观察基板1并重复上述动作。像以上这样地运行并进行复执(焊料球4的重新载置)变成为OK的话，则把该基板1送往加热炉29，在生成了示于图1G的突出电极4’之后，带突出电极的电子部件就完成了。

此外，已回收于图3的贮球盒22中的焊料球4，通过使喷嘴21移往回收部分8的上方，并在该处使鼓风机14反向动作吹出空气，从喷嘴21中落到回收部分8里边去。

图6是本发明的第2实施例的带突出电极的电子部件的制造装置的吸附装置的侧面图。在该吸附装置10中设置有刷子40等等的除去装置，它代替了上述的喷嘴21。刷子40被连接到圆柱体41的杆42上。因此，借助于使杆42突出而使刷子40下降，使其接触基板1的上表面并水平移动，从基板1上扫出基板1上的焊料球4而除去之。还有，即便是在上述第1实施例中，若把喷嘴21设置得可上下自由运动，则可以使喷嘴21的下端部分接触基板1的上表面，因而可以更为确实地吸引焊料球4，

如以上所说明的那样，若采用本发明，则在检查有无对工件的焊料球的载置失败，并在有载置失败时，可以自动地除去焊料球后进行重执。另外，在这种情况下，由于用除去工件上所有的焊料球的办法，可以立即进行用吸附装置执行载置焊料球的重执，故可以消除作业效率的降低，可以显著地提高带突出电极的电子部件的生产效率。

Claims (13)

1.一种带突出电极的电子部件的制造装置，其特征是具备有：

具有导电性的球的供给部分，工件的定位部分；移送该球的移送装置；使该移送装置在上述球的供给部分和工件的定位部分之间移运的移动装置；识别已载置于上述工件的上表面的电极上的上述球的识别装置；除去上述工件的上表面上的球的除去装置；使该除去装置在水平方向上移动的移动装置；把上述工件加热，使已载置于上述工件的电极上的上述球加热熔融以在上述电极上边生成突出电极的加热炉。

2.根据权利要求1中所述的带突出电极的电子部件的制造装置，其特征是上述移送装置是在下表面上形成了真空吸附上述球的吸附孔的吸附装置，是具备连到该吸附装置上去的鼓风机部分。

3.根据权利要求2中所述的带突出电极的电子部件的制造装置，其特征是，上述识别装置和上述除去装置被整体地设于上述吸附装置上，而且上述吸附装置、上述识别装置和上述除去装置用共同的移动装置进行水平移动。

4.根据权利要求1中所述的带突出电极的电子部件的制造装置，其特征是：上述除去装置是上述球的吸引装置。

5.根据权利要求2中所述的带突出电极的电子部件的制造装置，其特征是：上述除去装置是上述球的吸引装置。

6.根据权利要求3中所述的带突出电极的电子部件的制造装置，其特征是：上述除去装置是上述球的吸引装置。

7.根据权利要求4中所述的带突出电极的电子部件的制造装置，其特征是：上述吸引装置连接到上述鼓风机部分上，上述吸引装置和上述吸附装置共享上述鼓风机部分。

8.根据权利要求5中所述的带突出电极的电子部件的制造装置，其特征是：上述吸引装置连接到上述鼓风机部分上，上述吸引装置和上述吸附装置共享上述鼓风机部分。

9.根据权利要求6中所述的带突出电极的电子剖件的制造装置，其特征是：上述吸引装置连接到上述鼓风机部分上，上述吸引装置和上述吸附装置共享上述鼓风机部分。

10.根据权利要求1中所述的带突出电极的电子部件的制造装置，其特征是：备有回收由上述除去装置从上述工件上除去的上述球的回收部分。

11.一种带突出电极的电子部件的制造方法，其特征是包括下述工序：

移送装置把备于具有导电性的球的供给部分中的该球拾取起来的工序；上述移送装置移向已由定位部分定好了位置的工件的上方，并把上述球载置于该工件的电极上的工序；识别装置对上述工件的上表面进行识别，检查上述球是否已正确地载置于上述电极上的工序；在上述工序中，若检查到上述球的载置失败时，则用该球除去装置把上述工件上的球从上述工件上除去的工序；用加热炉加热已载置了该球的工件使该球在电极上熔融、固化，以形成突出电极的工序。

12.根据权利要求11中所述的带突出电极的电子部件的制造方法，其特征是：上述除去装置是上述球的吸引装置。

13.根据权利要求11中所述的带突出电极的电子部件的制造方法，其特征是：当用上述识别装置检查出上述球已偏离开电极的时候，把由上述移送装置与该已偏离开来的该球一起载置于工件上的所有的上述球用除去装置一起除去，然后用移送装置再次把上述球载置到工件上去。

Images