焊球印刷機及焊球印刷方法
【專利摘要】本發(fā)明提供焊球印刷機及焊球印刷方法，保持基板的平面精度，并且高精度地保持掩模與基板的間隙，不產(chǎn)生焊球的錯位地將焊球可靠且高精度地裝載于基板上的焊盤（電極部）。焊球印刷機（20）使用填充輥（3）向形成于掩模（1）的多個開口（1a）嵌入焊球（18），在形成于與掩模相對的基板（2）的表面的多個電極部（19）印刷焊球。焊球印刷機具備：裝載基板并在背面?zhèn)刃纬啥鄠€孔部（4a）的基板載置桌臺（6）；裝載有該基板載置桌臺的印刷桌臺（12）；能夠?qū)⒂∷⒆琅_在水平面內(nèi)驅(qū)動的XYθ載置臺（13）以及能夠上下移動驅(qū)動的印刷桌臺用氣缸（14）；具有能嵌合于基板裝載桌臺的構(gòu)件的掩模吸附部（11）；能使該掩模吸附部上下移動驅(qū)動的掩模吸附用氣缸（10）。
【專利說明】焊球印刷機及焊球印刷方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將焊球向形成在基板面上的電極上印刷的焊球印刷機及焊球印刷方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在以往的焊球印刷機中，在將焊球配置在掩模上并將焊球填充到掩模開口部時，將掩模與基板的間隙保持為恒定，固定磁性體的掩模。因此，在掩模背面設(shè)置突起狀的立柱，以夾著基板的方式在桌臺面?zhèn)仍O(shè)有磁鐵部。
[0003]這樣的焊球印刷機的例子公開于專利文獻I。在該公報所述的裝置中，為了在基板的端子區(qū)域上更準(zhǔn)確且可靠地裝載導(dǎo)電性球，具有以打開端子區(qū)域的方式配置基板的支承板與金屬掩模。另外，具備形成有與基板的多個端子區(qū)域?qū)?yīng)的多個貫通孔的進料掩模、以使進料掩模與基板的一面對置的方式固定進料掩模的端部的固定塊、以及利用磁力將進料掩模吸引到支承板側(cè)的磁鐵部。并且，磁鐵部對于進料掩模的中央部的吸引力比周緣部的吸引力小。
[0004]以往的焊球印刷機的其他例子公開于專利文獻2。在該公報所述的焊球用印刷裝置中，即便使用細間距用焊膏，也可以防止焊膏進入到基板與掩模之間，實現(xiàn)高精度的印刷。因此，使掩模與保持在載置臺上的基板的上表面接觸，將焊球載于掩模上，使填充輥沿著掩模的上表面移動。并且，使掩模為磁性體材料，在載置臺上隔著基板設(shè)有對掩模進行吸附的電磁鐵。
[0005]在先技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2008-192818號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2012-19000號公報
[0009]如上所述，公知有如下結(jié)構(gòu):為了吸附掩模而在桌臺上配置磁鐵，利用磁鐵的吸引力以將基板夾在中間的方式將掩模向基板側(cè)吸引，對掩模與基板進行密封。然而，掩模的厚度通常為20μηι~100 μ m,較薄，因此為了使掩?？煽康匚皆诨迳隙枰獙⒋盆F與掩模接近至數(shù)mm以內(nèi)，支承基板的基板承接板的構(gòu)件必須由較薄板來構(gòu)成。當(dāng)基板承接板變薄時，基板與基板承接板變?yōu)閺澢匚皆谘谀Ｉ希虼穗y以維持平面度。
[0010]另一方面，為了維持掩模的精度，在掩模上附加有規(guī)定的張力。因此，即便由配置在桌臺上的磁鐵吸附掩模，也難以使掩模與基板完全貼緊。當(dāng)基板與掩模未完全貼緊時，在經(jīng)由掩模的圖案孔而向基板上填充焊球時，在本來應(yīng)向形成有規(guī)定孔圖案的掩模的孔各自中分別填充一個焊球的情況下，有時在一個孔中填充兩個以上的焊球。這是在基板上的焊盤上填充有多余的焊球、也就是稱作雙焊球或者額外焊球的現(xiàn)象。
[0011] 另外，在將掩模從基板分離時，保持磁力不變而將基板從掩模分離，因此產(chǎn)生撓曲的同時將掩模從基板外周部強勢分離。因此，費力裝載于基板的焊球從規(guī)定位置移動，也就是說產(chǎn)生被稱作偏移焊球的從標(biāo)準(zhǔn)的裝載位置偏移的現(xiàn)象。另外，在強勢分離掩模時，裝載于基板的焊球飛彈，產(chǎn)生在掩模的圖案孔的側(cè)面上附著殘余有焊球等的不良情況。
[0012]在上述專利文獻I所述的微型焊球裝載裝置中，利用吸引掩模的磁鐵部的磁力向基板吸附掩模時，使吸附力的大小相對于周緣部使中央部小，謀取均勻吸附。然而在該裝置中，雖然相對的吸附力的大小存在差異，但始終吸附掩模，因此有可能產(chǎn)生下述不良情況。也就是說，在將焊球裝載于一枚基板之后，使掩模與基板分離時，使中央部的吸附力小，換言之從基板側(cè)觀察，具有始終吸附掩模的力的同時使掩模分離，因此對于在整面上消除掩模的撓曲是沒有作用的。因此在焊球外徑逐年縮小的狀況下，難以穩(wěn)定裝載焊球。
[0013]另外,在上述專利文獻2中，將電磁鐵嵌入到桌臺上，吸附掩模與基板。然而當(dāng)使用電磁鐵時，需要安裝多個電磁鐵。另外，即便關(guān)閉向電磁鐵的電流供給，由于磁力殘留，需要具備消磁功能的控制裝置。另外，由于電磁鐵因發(fā)熱向外部放出熱量，因此為了避免基于熱量的桌臺的變形而需要冷卻功能，桌臺的構(gòu)造變得復(fù)雜且昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明是鑒于上述以往技術(shù)的不良情況而作出的，其目的在于，焊球印刷機保持基板的平面精度、并且高精度地保持掩模與基板的間隙，不發(fā)生焊球的錯位地可靠且高精度地在基板上的焊盤上裝載焊球。本發(fā)明的其他目的在于，在分離時消除磁力，防止產(chǎn)生焊球的錯位。
[0015]為了達成上述目的的本發(fā)明的特征在于，焊球印刷機使用填充輥向形成于掩模的多個開口嵌入焊球，在形成于與所述掩模相對的基板的表面的多個電極部裝載所述焊球，該焊球印刷機具備:裝載所述基板并在背面?zhèn)刃纬啥鄠€孔部的基板載置桌臺；將裝載有該基板載置桌臺的桌臺能夠在水平面內(nèi)驅(qū)動的XY θ載置臺以及能夠上下移動驅(qū)動的第一上下移動驅(qū)動機構(gòu)；掩模吸附部，具有包含永磁鐵的構(gòu)件，該永磁鐵能夠嵌合到形成于所述基板裝載桌臺的背面的多個孔部的各自中；能夠使該掩模吸附部上下移動驅(qū)動且配置在所述基板載置桌臺的下部的第二上下移動驅(qū)動機構(gòu)，所述第一上下移動驅(qū)動機構(gòu)與所述第二上下移動驅(qū)動機構(gòu)能夠獨立驅(qū)動。
[0016]而且在該特征下，也可以使所述掩模吸附部具有的能夠與所述基板載置桌臺的多個孔部嵌合的構(gòu)件，具有沿上下方向延伸的柱狀的永磁鐵和吸附于該柱狀的永磁鐵并沿上下方向延伸的磁性體的柱狀構(gòu)件一體化而成的多個柱狀物、和吸附該多個柱狀物的平板，也可以使所述掩模吸附部具有的能夠與所述基板載置桌臺的多個孔部嵌合的構(gòu)件，具有沿橫向延伸的棒狀的永磁鐵、和配置在該永磁鐵的背面?zhèn)惹椅接谒鲇来盆F的磁性體的棒，形成在所述基板載置板的多個孔部為大致平行的多個槽。
[0017]另外，在上述特征中，較為理想的是，所述掩模吸附部具有的能夠與所述基板載置桌臺的多個孔部嵌合的構(gòu)件具有位于基板側(cè)的永磁鐵和位于基板相反側(cè)的磁性體構(gòu)件，被設(shè)置成僅通過基于所述永磁鐵的磁力的吸附而保持所述磁鐵和所述磁性體構(gòu)件的位置，優(yōu)選對能夠與基板印刷桌臺的上下移動獨立地驅(qū)動的所述掩模吸附部進行驅(qū)動的所述第二上下移動驅(qū)動機構(gòu)在所述掩模吸附部的最大上升位置，使所述掩模吸附部具有的所述能夠嵌合的構(gòu)件與形成在所述基板載置桌臺的背面的所述孔部進行嵌合，在所述掩模吸附部的最大下降位置，設(shè)有防止所述能夠嵌合的構(gòu)件從所述基板載置桌臺的所述孔部脫出的掩模吸附部下端止擋件。
[0018]為了達成上述目的的本發(fā)明的其他特征在于，焊球印刷方法使用填充輥向形成于掩模的多個開口嵌入焊球，在形成于與所述掩模相對的基板的表面的多個電極部裝載所述焊球，使載置所述基板的基板載置桌臺使用驅(qū)動該基板載置桌臺的第一上下移動驅(qū)動機構(gòu)進行上升，并且使用XY θ載置臺對所述基板與所述掩模進行定位，之后使用第二上下移動驅(qū)動機構(gòu)，使嵌合到形成在所述基板載置桌臺的背面?zhèn)鹊目撞恐械摹⒀谀Ｎ讲烤哂械挠捎来盆F與磁性體一體化而成的構(gòu)件在該孔部內(nèi)上升，利用所述永磁鐵來吸附所述掩模與所述基板。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，焊球印刷機在載置基板的基板載置板的背面?zhèn)鹊目撞靠汕逗系嘏渲糜杏来盆F與磁性體構(gòu)件一體化而成的多個構(gòu)件，利用與基板載置桌臺驅(qū)動機構(gòu)不同的機構(gòu)來使該構(gòu)件上下移動，因此維持基板的平面精度并且高精度地保持掩模與基板的間隙，不會產(chǎn)生焊球的錯位，能夠可靠且高精度地將焊球裝載于基板上的焊盤(電極部)。另外，在分離時無需磁力，能夠防止產(chǎn)生焊球的錯位。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的焊球印刷機的一實施例的主視圖。
[0021]圖2是說明圖1所示的焊球印刷機的掩模吸附部的動作狀態(tài)的主視圖。
[0022]圖3是說明圖1所示的焊球印刷機的掩模吸附部的動作狀態(tài)的主視圖。
[0023]圖4是說明圖1所示的焊球印刷機的印刷動作狀態(tài)的主視圖。
[0024]圖5是表示焊球的印刷方法的流程圖。
[0025]圖6是說明本發(fā)明的焊球印刷機的印刷動作的圖。
[0026]圖7是說明以往的焊球印刷機的印刷動作的圖。
[0027]圖8是圖1所示的焊球印刷機具備的掩模吸附部的立體圖。
[0028]圖9是掩模吸附部的其他實施例的立體圖。
[0029]附圖標(biāo)記說明
[0030]I…掩模，Ia…開口，2...基板,3…填充棍,4…基板承接板,4a…孔部,5…基板承接板支承構(gòu)件，6...基板載置桌臺，7、7a...(永)磁鐵,8…磁性體銷(磁性體構(gòu)件),8a…磁性體棒(磁性體構(gòu)件)，8b...支柱,9...磁性體板,9a...支承板，10...掩模吸附部用氣缸(第二上下移動驅(qū)動機構(gòu))，11…掩模吸附部，12…印刷桌臺，13…XY Θ載置臺，14…印刷桌臺用氣缸(第一上下移動驅(qū)動機構(gòu))，15…立柱，16…掩模吸附部下端止擋件，17…真空吸附流路，18…焊球，19...焊盤(電極部)，20...焊球印刷機。

【具體實施方式】
[0031]在向基板上的焊盤(電極部)印刷焊球的焊球印刷機中，具有將印刷對象的間距減小到150 μ m以下的傾向，伴隨著該間距的縮短化，也使用焊球的尺寸小至Φ 20~Φ 100 μ m尺寸的結(jié)構(gòu)。因此，需要對于較小的焊球也能夠可靠且精度優(yōu)良地印刷的裝置。本發(fā)明涉及一種與該微小間距相對應(yīng)的焊球印刷機，以下使用附圖對本發(fā)明的焊球印刷機的幾個實施例進行說明。
[0032]使用圖1~圖7對本發(fā)明的焊球印刷機20的一實施例進行詳細說明。圖1是本發(fā)明的焊球印刷機20的一實施例的主視局部剖視圖，是表示將詳見后述的基板2從掩模I分離的狀態(tài)的圖。圖2是圖1所示的焊球印刷機20的主視局部剖視圖，是表示基板2與掩模I接近的狀態(tài)的圖。圖3是圖1所示的焊球印刷機20的主視局部剖視圖，是表示基板2與掩模接近后吸引掩模I的狀態(tài)的圖。圖4是圖1所示的焊球印刷機20的主視局部剖視圖，是表示吸引掩模I后對焊球進行印刷的狀態(tài)的圖。
[0033]圖5是表示本發(fā)明的焊球印刷機20中的焊球印刷的順序的流程圖，圖6是表示按照圖5所示的流程圖而進行焊球印刷時的、掩模部的處理中途的狀態(tài)的圖。另外，圖7是與圖6對應(yīng)的圖，是用于說明以往的印刷方法的圖。
[0034]在焊球印刷機20中，在印刷桌臺12之上固定載置有基板載置桌臺6。印刷桌臺12具有能夠使形成該印刷桌臺12的上表面的上表面構(gòu)件沿上下方向移動、將空氣壓作為動力源的印刷桌臺用氣缸14、以及使印刷桌臺12能夠在作為水平面的兩個方向的X、Y方向與作為水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)方向的Θ方向上移動的ΧΥΘ載置臺13。
[0035]載置于印刷桌臺12的基板載置桌臺6具有沿水平方向延伸的基板承接板4、與在垂直方向上支承該基板承接板4且設(shè)置有多根的基板承接板支承構(gòu)件5。印刷桌臺12還具備掩模吸附部11，該掩模吸附部11具有與形成于基板承接板4的多個孔部4a各自嵌合的部分。
[0036]掩模吸附部11如后所述(參照圖8)在上端側(cè)配置磁鐵7、在磁鐵7的下側(cè)安裝有磁性體銷8。形成為柱狀的磁鐵7與磁性體銷8的多個一體物通過吸附而安裝在各自的底面?zhèn)葹榫匦螤钇桨宓拇判泽w板9上。通過使磁性體板9上下移動，磁鐵7與磁性體銷8的多個一體物一并上下移動，在形成于基板承接板4的孔部4a中嵌合各一體物。在此，作為磁鐵7的材料，能夠使用釹等永磁鐵、鐵氧體磁鐵、釤鈷磁鐵、阿爾尼科磁鐵等，磁鐵的材料并不特別限定。
[0037]在構(gòu)成掩模吸附部11的下部的磁性體板9的底面，連接有將空氣壓作為驅(qū)動源的掩模吸附部用氣缸10。掩模吸附用氣缸10固定載置于印刷桌臺12，能夠使掩模吸附部11上下移動。當(dāng)然，掩模吸附部11是能夠相對于被固定的基板載置桌臺6的上下移動。需要說明的是，為了限制掩模吸附部11的下降量，在構(gòu)成基板載置桌臺6的下部的基底板的上表面安裝有掩模吸附部下端止擋件16，防止掩模吸附部11的一體物從掩?？撞?a脫出。
[0038]在基板載置桌臺6的基板承接板4上形成有多個向上表面?zhèn)乳_口且沿上下方向延伸的細孔，也形成有將多個形成的細孔彼此沿水平方向連接的流路。這些細孔以及流路形成真空吸引流路17。該真空吸引流路17與真空吸引泵P連通。當(dāng)使真空泵P動作時，真空吸引流路17的前端部的開口部形成負壓，將基板2真空吸引到基板承接板4的上表面。由此，將基板2固定于基板承接板4。
[0039]以下使用圖5所示的流程圖以及圖1?圖4的焊球印刷機的主視圖，對以上述方式構(gòu)成的焊球印刷板的動作進行說明。圖1是表示圖5的步驟I中的基板定位動作時的狀態(tài)的圖，是表示利用未圖示的搬運機構(gòu)將基板2載置在基板載置桌臺6上的狀態(tài)的圖。在開始焊球的印刷之前，處于使用于使印刷桌臺12上下移動的印刷桌臺用氣缸14收縮至最低位置，掩模吸附部11的磁性體板與掩模吸附部下端止擋件16抵接的狀態(tài)(下降狀態(tài))。由于印刷桌臺用氣缸14處于下降狀態(tài)，因此基板載置桌臺6下降至移動范圍的最下端。由于基板載置載置臺6處于下降狀態(tài)，因此載置于基板載置桌臺6的基板2下降，使掩模I與基板2分離。但是,掩模I位于沒有過于遠離基板2的上方。
[0040]在圖1所示的狀態(tài)下，使未圖示的攝像機在掩模I與基板2之間移動，對在掩模I與基板2上預(yù)先形成的定位用的標(biāo)記進行拍攝。即，在攝像機的朝向上方的視野下對形成在掩模I的下表面的標(biāo)記進行拍攝，將掩模I的設(shè)置姿態(tài)識別為目標(biāo)位置。在攝像機的朝向下方的視野下，對形成于基板2的標(biāo)記進行拍攝。并且，未圖示的控制裝置對XY Θ載置臺13指令修正動作，使基板2的標(biāo)記與掩模I的標(biāo)記進行對位，以便修正掩模I的標(biāo)記的位置與基板2的標(biāo)記的位置之間的錯位。需要說明的是，對于攝像機以及標(biāo)記，在此省略圖
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[0041]然而，在圖1所示的狀態(tài)下，處于使掩模吸附部用氣缸10也收縮到最低位置的下降狀態(tài)。掩模吸附用氣缸10處于下降狀態(tài)，因此與掩模吸附用氣缸10的前端部連接的掩模吸附部11也聯(lián)動地處于下降狀態(tài)。在該狀態(tài)下，磁鐵7與掩模I較大分離，磁鐵7吸附掩模I的吸附力極其小，不可能因磁鐵7使掩模I向下側(cè)撓曲。
[0042]從圖1所示的狀態(tài)，使印刷桌臺用氣缸14伸長，在圖2中表示使印刷桌臺12上升的狀態(tài)。該圖2表示圖5的步驟S2所示的基板對位動作時的狀態(tài)。印刷桌臺用氣缸14如箭頭所示伸長，印刷桌臺12上升，因此基板2的上表面與掩模I的下表面之間的間隙變小，最終使基板2的上表面與掩模I的下表面接觸。
[0043]需要說明的是，在掩模I的下表面設(shè)有比焊球直徑小的微小突起狀的多個立柱15(參照圖6)，因此掩模I與基板2處于在該多個立柱15部進行點接觸的狀態(tài)。其結(jié)果是，將掩模I與基板2管理為除去立柱15部而僅分離立柱15的高度的、規(guī)定的微小間隙。另外，在從步驟SI向步驟S2的移行中，印刷桌臺用氣缸14持續(xù)伸長動作。在該狀態(tài)下，磁鐵7的上表面維持距基板載置桌臺6的上表面F的距離，即維持掩模I與磁鐵7的距離，向掩模I作用的吸附力極其小，不可能使掩模I向磁鐵7 —側(cè)、即下側(cè)撓曲。
[0044]另外，為了促進焊球印刷處理，在圖3中表示使掩模吸附用氣缸10伸長而使掩模吸附部11的磁鐵7和磁性體銷8的一體物與形成于基板承接板4的孔部4a嵌合的狀態(tài)。圖3是表示圖5的步驟S3的掩模吸附處理時的焊球印刷機20的狀態(tài)的圖。
[0045]當(dāng)掩模吸附用氣缸10如箭頭所示伸長時，掩模吸附部11上升。此時，形成為柱狀的多個磁鐵7和位于磁性體銷8的一體物的前端的磁鐵7部分最先縮短與掩模I的距離，然后掩模I隔著立柱15與基板2貼緊。在此，隔著立柱15進行貼緊的掩模I與基板2的間隙僅為立柱15的高度，因此預(yù)先涂敷于基板2的上表面的焊劑不會附著到掩模I的下表面。因而，在通過磁鐵7的磁力來吸引掩模I時，掩模I的立柱15已經(jīng)與基板2接觸，因此在掩模I處不產(chǎn)生撓曲。當(dāng)掩模吸附用氣缸10完全伸長，磁鐵7上升至上升端時，保持該狀態(tài)，使掩模I與基板2可靠地貼緊。
[0046]如上所述，在本實施例中，分開執(zhí)行使用印刷桌臺用氣缸14使基板2與掩模I接近的操作、以及在具有磁鐵7的掩模吸附部11上升而與基板2接近之后利用磁鐵7使掩模I被基板2吸引的操作。因此能夠不會使掩模I撓曲地使掩模I與基板2接觸，進行吸附固定。另外，在焊球印刷機20的處理狀態(tài)下也能夠維持基板2的平坦度。
[0047]基板2定位及固定為能夠焊球印刷的狀態(tài)，因此移行至圖5中步驟S4所示的焊球印刷。圖4是表示焊球印刷狀態(tài)的焊球印刷機20的主視圖。在該圖4中，從在掩模I上按照預(yù)定圖案形成的多個開孔Ia向基板2的焊盤(電極部)19上，填充有焊球18。
[0048]驅(qū)動未圖示的頭部的上下驅(qū)動機構(gòu)，使填充輥(進料頭部)3下降至掩模I的上方的規(guī)定位置，使填充輥3以規(guī)定的按壓力與掩模I的上表面接觸。填充輥3的寬度可以大致與基板2的寬度方向相等，也可以大于基板2的寬度。因此，通常若使填充輥3在水平方向(與基板2的上表面平行的方向)進行一次移動或者一次往復(fù)移動,貝U焊球18被填充于掩模I的開口部la。然而，為了可靠地向掩模I的開口部Ia填充焊球18，使填充輥3進行兩次往復(fù)移動或者更多移動而使掩模I的開口部Ia被填充為佳。在使填充輥3沿水平方向移動時，驅(qū)動在填充輥3設(shè)置的未圖示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，使填充輥3旋轉(zhuǎn)。填充輥3以每秒5轉(zhuǎn)以下的相對低速進行旋轉(zhuǎn)。
[0049]使用圖6所示的掩模I部的詳細圖對該焊球印刷中的焊球18的填充處理以后的處理的詳細內(nèi)容進行說明。圖6 (a)是填充輥3進行右旋轉(zhuǎn)的同時沿水平方向(在圖中從右向左方向)僅移動一次的中途的圖。焊球18通過掩模I的開口部la，被填充到基板2的涂敷有焊劑的焊盤(電極部)19上。
[0050]圖6 (b)是表示基于填充輥3的焊球18的填充作業(yè)結(jié)束后的狀態(tài)的圖，是表示正在執(zhí)行圖5的步驟S5所示的掩模吸附解除處理和步驟6所示的基板2從掩模I分離的分離處理的狀態(tài)的圖。
[0051]為了執(zhí)行步驟S5的處理，使在圖6 (b)中省略圖示的掩模吸附部用氣缸10收縮，如圖中的小箭頭所示使掩模吸附部11向下側(cè)移動。隨著掩模吸附部11向下側(cè)移動，掩模吸附部11的磁鐵7和在磁性體銷8的一體物的前端配置的磁鐵7與掩模I的距離擴大。當(dāng)磁鐵7與掩模I的距離持續(xù)擴大時，逐漸解除磁鐵7的吸附力，但由于掩模I隔著支柱15與基板2貼緊，因此在掩模I處不會產(chǎn)生撓曲。
[0052]接下來，為了執(zhí)行圖5的步驟S6的處理，使在圖6 (b)中省略圖示的印刷桌臺用氣缸14收縮，如圖的大箭頭所示使印刷桌臺12向下側(cè)移動。與此相伴，基板2的上表面與掩模I的下表面之間的距離充分增大，形成基板2從掩模I分離的狀態(tài)。
[0053]如上所述根據(jù)本實施例，在步驟SI?S6的一系列的用于焊球印刷的動作中，能夠?qū)⑹寡谀Ｎ讲?1向下側(cè)移動的動作與使基板載置桌臺6向下側(cè)移動的動作獨立執(zhí)行。該情況下，在磁鐵7遠離掩模I的狀態(tài)下，能夠形成掩模I從基板載置桌臺6的上表面分離的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，掩模I與基板2分離，在掩模I上不作用磁鐵7的吸引力，即使使基板載置桌臺6下降掩模I也不可能撓曲。
[0054]為了參考，在圖7中表示將磁鐵7嵌入到基板承接板17而實現(xiàn)一體化，將基板2遠離掩模I的以往處理。圖7是與圖6對應(yīng)的圖。圖7 (a)表示通過印刷處理，焊球18通過掩模I的開口 Ia的同時，被填充到基板2的涂敷有焊劑的焊盤(電極部)19上的樣子。
[0055]在此，即便欲使基板2遠離掩模I，但磁鐵7與形成在掩模I的背面的立柱15之間的距離恒定，因此在向掩模I作用磁鐵7的吸引力，將基板2從掩模I逐漸分離的過程中，掩模I也開始撓曲。為了提高位置精度，掩模I的開口 Ia僅稍微大于焊球18的外徑，因此掩模I的開口 Ia與焊球18接觸的情況增多。
[0056]另外，當(dāng)基板2從掩模I分離時,掩模I的張力大于磁鐵7的吸引力，如圖7 (b)所不釋放接曲。此時，與掩1旲I在開口 Ia等接觸的基板2上的焊球18移動，焊球18從基板2上的焊盤19移動而產(chǎn)生錯位?；蛘?，焊球18與掩模I相伴地，焊球18從基板2上消失(圖中的C、D的狀態(tài))。上述情況成為降低基板2的品質(zhì)的原因。另外，在釋放掩模I的撓曲時，在掩模I處產(chǎn)生振動。由于該振動使掩模I上的剩余的焊球18從焊球18的規(guī)定保持位置移動而分散，造成在下述印刷動作時無法有效使用等不良影響。
[0057]與此相對，在本實施例所述的焊球印刷機中，分開進行掩模I與基板2的接近操作、和使掩模吸附部11上升以及向掩模I接近而向掩模I作用磁鐵7的吸引力。因此,在沒有對掩模I作用磁鐵7的吸引力的狀態(tài)下，能夠執(zhí)行掩模I與基板2的接近操作、分離掩模I與基板2的操作(分離)。
[0058]接下來，使用圖8、圖9對圖1所示的焊球印刷機20具備的掩模吸附部11的幾個實施例進行說明。圖8是掩模吸附部11的一實施例的立體圖，是圖1的A部詳細圖。在掩模吸附部11中，為了在基板2的背面?zhèn)鹊拇蠓秶鷥?nèi)使磁鐵7同樣地作用較大吸引力，將多個磁鐵7與磁性體銷8配置在磁性體板9而形成掩模吸附部11。
[0059]具體來說，將圓柱狀的磁鐵7單純地載置在外徑與磁鐵7大致相同且與磁鐵7相比軸向長度較長的磁性體銷8上而實現(xiàn)一體化，將多個一體化而成的圓柱狀的一體物單純地載置于矩形狀的磁性體板9。因此，在本實施例中，能夠不使用螺釘?shù)染o固構(gòu)件，將多個豎立于磁性體板9的由磁鐵7與磁性體銷8構(gòu)成的圓柱狀的一體物固定，進行使用。這是因為，磁性體銷8與磁性體板9皆為磁性體，因此僅通過使磁鐵7及磁性體銷8、磁性體板9接觸就能夠傳遞磁力，形成彼此固定的狀態(tài)而利用。
[0060]在使用掩模吸引部用氣缸10而使掩模吸附部11上下移動的情況下，在使掩模吸引部用氣缸10收縮的極限(下降狀態(tài))，掩模吸附部11的底面與固定于基板載置桌臺6的掩模吸附部下端止擋件16接觸，掩模吸附用氣缸10停止收縮。
[0061]根據(jù)本實施例，即使掩模吸附部11處于下降狀態(tài)下，磁鐵7的上端面也位于比基板承接板4的下表面靠上方的位置，因此磁性體銷8、磁鐵7不會從基板承接板4脫落。另夕卜，磁鐵7及磁性體銷8、磁性體板9通過磁鐵7產(chǎn)生的磁力而就可彼此吸附，因此不需要螺釘，在維護時能夠省去大量的螺釘拆卸作業(yè)。另外，在圖1中，由尺寸“E”表示的基板承接板4的厚度能夠厚達20mm以上。其結(jié)果是，以往由于板厚度較薄而制作時的剛性較小，力口工困難，但在本實施例的情況下能夠容易制作與微小的焊球相適的具有30μπι以內(nèi)的平面精度的基板承接板。
[0062]接下來，在圖9中通過立體圖來表示圖1所示的焊球印刷機20所使用的掩模吸附部Ila的其他實施例。該圖9所示的掩模吸附部Ila與上述實施例所述的掩模吸附部11不同，替代圓柱狀的銷8以及圓柱狀的磁鐵7，使用沿水平方向延伸的棱柱的磁鐵7a與載置該磁鐵7a且沿水平方向延伸的棒8a。因此，形成在基板載置桌臺6的基板載置板4的背面?zhèn)鹊目撞?a成為多個平行延伸的槽形狀。
[0063]進一步降低磁性體銷的數(shù)量并且謀求磁力的均勻化。棱柱狀的磁性體棒8a的長度方向沿著基板2的寬度方向，該磁性體棒8a以包羅與基板2的長度相同或者其以上的范圍的方式多個排列在基板2的長度方向(與寬度方向呈直角的方向)。磁性體棒8a的長度方向兩端部通過借助螺釘?shù)裙潭ǖ拇判泽w的支柱8b而支承在支承板9上。在掩模吸附部用氣缸10的收縮端(下降狀態(tài))，與上述實施例相同地，使掩模吸附部Ila的底面與掩模吸引部下端止擋件16抵接而停止。
[0064]在本實施例中，磁鐵7a除去掩模I僅對磁性體棒8a作用吸附力即可，不需要在支承板9a處作用吸附力。另外，由于磁鐵7a較長延伸，因此能夠降低磁鐵7a、7a間的磁力的偏差。
[0065]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各實施例，能夠單獨實施基板相對于掩模的移動操作、和基于掩模與基板間的磁鐵的吸附操作，因此在不存在向掩模I的吸引力的狀態(tài)下，能夠執(zhí)行掩模I與基板2的接近操作以及將掩模I與基板2分離的操作(分離)。其結(jié)果，在焊球印刷機的印刷以及其前后的處理中，能夠不使掩模I變形并且保持基板2的平面度的同時，進行焊球18的裝載及分離，能夠?qū)⒑盖?8穩(wěn)定地裝載于基板2。
【權(quán)利要求】
1.一種焊球印刷機，使用填充輥向形成于掩模的多個開口嵌入焊球，在形成于與所述掩模相對的基板的表面的多個電極部裝載所述焊球，其特征在于， 該焊球印刷機具備:裝載所述基板并在背面?zhèn)刃纬捎卸鄠€孔部的基板載置桌臺；將裝載有該基板載置桌臺的桌臺能夠在水平面內(nèi)驅(qū)動的XYΘ載置臺以及能夠上下移動驅(qū)動的第一上下移動驅(qū)動機構(gòu)；掩模吸附部，其具有包含永磁鐵的構(gòu)件，該永磁鐵能夠嵌合到形成于所述基板裝載桌臺的背面的多個孔部的各自中；能夠使該掩模吸附部上下移動驅(qū)動且配置在所述基板載置桌臺的下部的第二上下移動驅(qū)動機構(gòu)，所述第一上下移動驅(qū)動機構(gòu)與所述第二上下移動驅(qū)動機構(gòu)能夠獨立驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊球印刷機，其特征在于， 所述掩模吸附部具有的能夠與所述基板載置桌臺的多個孔部嵌合的構(gòu)件，具有沿上下方向延伸的柱狀的永磁鐵與吸附于該柱狀的永磁鐵并沿上下方向延伸的磁性體的柱狀構(gòu)件一體化而成的多個柱狀物、和吸附所述多個柱狀物的平板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊球印刷機，其特征在于， 所述掩模吸附部具有的能夠與所述基板載置桌臺的多個孔部嵌合的構(gòu)件，具有沿橫向延伸的棒狀的永磁鐵、和配置在該永磁鐵的背面?zhèn)惹椅接谒鲇来盆F的磁性體的棒，形成在所述基板載置板的多個孔部為大致平行的多個槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊球印刷機，其特征在于， 所述掩模吸附部具有的能夠與所述基板載置桌臺的多個孔部嵌合的構(gòu)件，具有位于基板側(cè)的永磁鐵、和位于基板相反側(cè)的磁性體構(gòu)件，被設(shè)置成僅通過基于所述永磁鐵的磁力的吸附而保持所述磁鐵和所述磁性體構(gòu)件的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊球印刷機，其特征在于， 對能夠與基板印刷桌臺的上下移動獨立地驅(qū)動的所述掩模吸附部進行驅(qū)動的所述第二上下移動驅(qū)動機構(gòu)，在所述掩模吸附部的最大上升位置，使所述掩模吸附部具有的所述能夠嵌合的構(gòu)件與形成于所述基板載置桌臺的背面的所述孔部嵌合，在所述掩模吸附部的最大下降位置，設(shè)有防止所述能夠嵌合的構(gòu)件從所述基板載置桌臺的所述孔部脫出的掩模吸附部下端止擋件。
6.一種焊球印刷方法，使用填充輥向形成于掩模的多個開口嵌入焊球，在形成于與所述掩模相對的基板的表面的多個電極部裝載所述焊球，其特征在于， 使載置有所述基板的基板載置桌臺使用驅(qū)動該基板載置桌臺的第一上下移動驅(qū)動機構(gòu)進行上升，并且使用XY Θ載置臺對所述基板與所述掩模進行定位，之后使用第二上下移動驅(qū)動機構(gòu)，使嵌合到形成于所述基板載置桌臺的背面?zhèn)鹊目撞恐械?、掩模吸附部具有的由永磁鐵與磁性體一體化而成的構(gòu)件在該孔部內(nèi)上升，利用所述永磁鐵來吸附所述掩模與所述基板。
【文檔編號】B23K3/00GK104043886SQ201410055214
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】五十嵐章雄, 栗原弘邦, 水鳥量介 申請人:株式會社日立制作所