粘性流体传送设备、电子元件安装设备及方法和半导体器件的制作方法

文档序号:3006912阅读:224来源:国知局
专利名称:粘性流体传送设备、电子元件安装设备及方法和半导体器件的制作方法
技术领域
本发明涉及粘性流体传送设备和将粘性流体传送到例如IC这样的封装元件连接端子的方法。本发明还涉及电子元件安装设备和使用粘性流体传送设备的方法,以及半导体器件。而且,本发明尤其涉及在多个阶段提供电子元件的三维安装工艺。
背景技术
在近来的电子设备工业中,已经大力开发了功能强、体积小、重量轻的产品,为了减小电路板上的安装面积,除了增加半导体器件本身的整体性以外,还对例如IC这样的电子元件采用了各种安装方法例如双面安装。
而且在电子元件的封装工艺中,将传统上广泛使用的DIP(双列直插式封装)变为QFP(四线扁平封装)和SOP(小外面封装),它们具有图58(a)的双面安装状态所示的引线之间的空间。而且,作为用于实践阶段的工艺,人们已经关注例如图58(b)中所示的BGA(球栅格阵列)或CSP(芯片尺寸封装)这样的区域阵列形封装。
另一方面,直接安装到电路板上而不用封装的裸芯片安装方法也已经局部采用。但是,在解决批量生产和降低成本方面仍存在问题。在裸芯片安装方法中,焊剂传送到将要安装在电路板上的裸芯片元件上。在这种情况下,如图59和60所示,传送焊剂的焊剂传送设备的例子,包括这样的设备,其通过将几乎具有同样结构的橡皮滚子512在传送单元510上往复运动形成焊剂的传送表面。通过在传送单元510上移动橡皮滚子512,从而将焊剂延伸到整个底盘表面,并且将裸芯片元件浸在延伸的焊剂中,从而将焊剂传送到元件侧、在传送之后通过压焊将裸芯片元件焊到电路板上的指定位置,以便安装裸芯片元件。
而且,将区域阵列型封装的电子元件安装到电路板上有各种方法,例如能以下列方法完成安装。首先,在与电子元件的焊球(BGA)相对应的电路板上的一个位置上形成一个焊脊,将焊料膏掩印到焊脊上。之后,将电子元件安装在电路板上的预定位置,将印好的焊料膏叠加在电子元件的焊球上,利用焊料膏的粘性将电子元件临时固定在电路板上。对电路板进行回流(reflow)处理,使得焊料膏和焊球熔化,电子元件的焊脊和焊球彼此连接并固定在一起。
但是在传统区域阵列型封装的电子元件安装方法中,一直需要减小安装面积。而且,由于增强电子元件的细距,要求用于焊料膏印花筛框(printingscreen)的具有高精确性的掩模孔形成工艺和掩模对准工艺。为此,当前方法的扩展限制了具有高精确性的可靠安装,因此不可避免地难以执行进一步的高密度安装,于是需要开发其他不同的安装方法。
已经研究了用具有几级的堆叠结构形成电子元件的工艺。但是,电子元件不是简单堆叠的,而是提供一个将电子元件容纳在其中的夹具或一个非常复杂的接触结构。因此,存在大大改变传统电路图形设计和难以降低安装成本的问题。
而且,还假定电子元件是通过堆叠在与用于区域阵列型封装的电子元件的安装表面相对的背面上而三维安装的,区域阵列型封装例如连接端子的具有小间距的BGA或CSP。存在的问题是要建立为叠层给焊料膏的方法或保持定位精度。所以,尚未得到实际应用。
当利用将焊剂传送到裸芯片元件上的焊剂传送设备把焊料膏放置并传送到电子元件上代替焊剂时,焊料膏的粘性比焊剂的粘性高得多,所以,焊料膏从传送单元溢出,使得不能用焊料传送设备代替进行焊料膏的传送。
图59和60示出了将焊料膏放到焊剂传送设备上以移动橡皮滚子512的状态,(a)是平面图,(b)是侧视图。如图59所示,当橡皮滚子512从图中左侧移到右侧时,由于粘性不同焊料膏从橡皮滚子512纵向上的端部突出,使其从传送单元510的边缘部分溢出。以与图60相同的方式,当橡皮滚子512从图中的右侧移到左侧时,焊料膏进一步溢出。
此外,由于其粘性,如图61所示,将开始接触的焊料膏朝每个橡皮滚子512的上部分传送,最后,焊料膏粘住设备的每个部分,并且使焊料膏从部分设备上脱落。结果,焊料膏散布到周围环境中,于是经常需要维修。因此,制造工时增加,产品质量下降。
而且,还存在着与将用于焊料膏传送的吸附喷嘴514有关的问题。更具体地说,如图62所示,当电子元件520被推靠倾斜表面时,例如,焊料膏将利用有倾斜底盘表面的传送单元510传送到电子元件520,吸附喷嘴514通常具有由金属形成的吸附尖端部分514a,电子元件520的背面是倾斜的。所以,在吸附尖端部分514a和电子元件520的背面之间产生间隙,使得空气从间隙漏出,并且不能完成吸附。
可以提议通过将橡胶垫516附着到吸附尖端部分514a上来改善元件的吸附特性。但是,当将要如图63所示将焊料膏传送给电子元件520时,例如,使橡胶垫516弹性形变并在推入方向上收缩,即使将电子元件520从焊料膏表面推入预定深度,推入深度也不能控制。这样,如果不能给予电子元件必要而充分的焊料膏,就不能可靠的连接,从而在安装之后可能造成电子元件的接触失效或机械固定失效。

发明内容
考虑到传统情况而作出本发明。本发明的第一个目的是提供一种粘性流体传送设备,和将粘性流体传送到电子元件端子部分并将电子元件堆叠的传送方法,目的是增加空间利用率,将区域阵列型封装元件高密度地安装到电路板上。
此外,本发明的第二个目的是提供一种电子元件安装设备,和利用粘性流体传送设备将电子元件堆叠并安装到电路板上的安装方法和传送方法。
此外,本发明的第三个目的是提供一种能实现高密度安装成具有多级的堆叠结构的半导体器件。
为了实现这些目的,本发明的第一方面是提供一种形成平坦粘性流体传送表面的粘性流体传送设备,用于将粘性流体传送到电子元件的连接端子。粘性流体传送设备包括具有平坦底盘表面的传送单元,粘性流体放在其上;具有平面搅动的橡皮滚子的橡皮滚子单元,用于搅动放在底盘表面上的粘性流体;平面调平的橡皮滚子,用于均匀压平由此搅动的粘性流体;以及橡皮滚子固定部件,用于使橡皮滚子彼此分开并将它们平行固定,并具有旋转支撑在传送单元上可摇动的两端;传送单元移动机构,用于使传送单元往复运动,使橡皮滚子沿传送单元的底盘表面相对运动;以及橡皮滚子驱动机构,用于使橡皮滚子单元摇摆,使搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子分别在往返路径上到达底盘表面。
粘性流体传送设备通过橡皮滚子驱动机构由传送单元移动机构摇动固定到其上具有搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子的橡皮滚子单元,使搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子分别在往返路径上到达底盘表面。因此,搅动橡皮滚子在传送单元的前进路径上在传送单元上搅动粘性流体,调平橡皮滚子使在前进路径上搅动的粘性流体在传送单元的返回路径上均匀地具有预定厚度。结果,在传送单元上形成平坦的粘性流体传送表面。
本发明的第二方面是提供一种粘性流体传送设备,进一步包括在搅动橡皮滚子的纵向上形成在两端的底盘表面侧上的突起,其中,突起在搅动橡皮滚子纵向上朝中央侧刮擦放在底盘表面上的粘性流体。
在粘性流体传送设备中,当相对移动调平橡皮滚子之后再次相对移动搅动橡皮滚子时,在最后调平橡皮滚子相对移动期间,在调平橡皮滚子纵向上从两端溢出的粘性流体,可以通过形成的排放部分向橡皮滚子纵向上的中央侧刮擦。因此,能防止粘性流体从传送单元的底盘表面溢出。
本发明的第三方面是提供一种粘性流体传送设备,其中,搅动橡皮滚子的突起具有一个倾斜的锥形表面,倾斜的方向是在橡皮滚子前进方向上、从前面部分向后使粘性流体的通道缩小在橡皮滚子的厚度范围内。
在粘性流体传送设备中,搅动橡皮滚子的突起具有降低粘性流体流动的锥形表面。因此,通过传送单元上搅动橡皮滚子的相对运动,可以将粘性流体沿锥面在橡皮滚子的纵向上向中央侧刮擦,用简单的结构,粘性流体能从传送单元的底盘表面溢出。
本发明的第四方面是提供一种粘性流体传送设备,进一步包括在搅动橡皮滚子的两端在突起之间形成的中间突起,其中中间突起使放在底盘表面上的粘性流体形成带状。
在粘性流体传送设备中,在突起之间形成中间突起。因此,当搅动橡皮滚子在传送单元上相对移动时,粘性流体被中间突起局部刮擦。结果,在传送单元上粘性流体形成像带一样。因此,从传送单元的下表面刮擦粘性流体,从而能增强搅动效果。当相对移动下一个调平橡皮滚子时,形成带状的粘性流体被压平成具有均匀厚度,于是总能获得优良的粘性流体传送表面。
本发明的第五方面是提供一种粘性流体传送设备,其中中间突起具有一个倾斜的锥形表面,倾斜的方向是在橡皮滚子前进方向上、从前面部分向后使粘性流体的通道缩小在橡皮滚子的厚度范围内。
在粘性流体传送设备中,其中中间突起具有倾斜的锥面,倾斜的方向是使得粘性流体的通道变窄。因此,在搅动橡皮滚子的相对移动期间沿锥面刮粘性流体,从而能防止粘性流体从传送单元的底盘表面溢出。
本发明的第六方面是提供一种粘性流体传送设备,其中凹形截面曲线部分和凸形截面曲线部分,在橡皮滚子前进的方向上从前面部分顺序形成在调平橡皮滚子的底盘表面侧上。
在粘性流体传送设备中,当调平橡皮滚子被相对移动时,在凸形截面曲线部分的尖端部分内加压和扩展传送单元上的粘性流体,而且,在凹形截面曲线部分内滚碾平过多的粘性流体,并在橡皮滚子前进的方向上将其返回。所以,能防止朝橡皮滚子的上部传送粘性流体。
本发明的第七方面是提供一种粘性流体传送设备,其中将调平橡皮滚子的底盘表面侧上的尖端做成V-型截面。
在粘性流体传送设备中,调平橡皮滚子的底盘表面侧上的尖端做成易于加工的V-型截面。因此,能简化橡皮滚子的尖端部分,降低橡皮滚子本身的制造成本。
本发明的第八方面是提供一种粘性流体传送设备,进一步包括在调平橡皮滚子的前进方向上一个部分上的、倾斜表面中间形成的角部分,其中角部分向外突起并形成在调平橡皮滚子的纵向上方,其中角部分的一部分是钝角。
在粘性流体传送设备中,在调平橡皮滚子的倾斜表面中间形成角部分。因此,即使在调平橡皮滚子的相对移动期间,从橡皮滚子的尖端部分向上传送粘性流体,它也会落下来在形成的角部分处返回。因此,能防止粘性流体过多粘到橡皮滚子上。
本发明的第九方面是提供一种粘性流体传送设备,进一步包括压力产生部件,该部件设在橡皮滚子前进方向的前面部分处、底盘表面侧上的尖端附近、调平橡皮滚子的纵向上,其中压力产生部件形成一个窄路径,通过窄路径,在橡皮滚子移动的同时,粘性流体在底盘表面和压力产生部件之间流动。
在粘性流体传送设备中,在调平橡皮滚子前进方向中前面部分处、底盘表面侧上的尖端附近提供压力产生部件。因此,在压力产生部件和底盘表面之间形成窄路径。所以,在压力产生部件和底盘表面之间流动的粘性流体保持高压状态。因此,即使橡皮滚子速度高,也能将粘性流体以预定厚度稳定地放在底盘表面上。
本发明的第十方面是提供一种粘性流体传送设备,其中搅动橡皮滚子的长度等于或大于调平橡皮滚子的刮擦宽度。
在粘性流体传送设备中,搅动橡皮滚子的长度等于或大于调平橡皮滚子的刮擦宽度。因此,在传送单元上相对移动搅动橡皮滚子时,调平橡皮滚子可以完全刮擦刮擦路径,能在不从传送单元溢出的情况下搅动粘性流体。
本发明的第十一方面是提供一种粘性流体传送设备,进一步包括台阶部分,该台阶部分在橡皮滚子移动方向上设在调平橡皮滚子传输方向上的两端的传送单元的底盘表面上,其中台阶部分从底盘表面突起预定高度,以支撑垂下的调平橡皮滚子的两端。
在粘性流体传送设备中,设置从底盘表面突起预定高度的台阶部分。因此,调平橡皮滚子的两端在下垂状态下被支撑,从而与底盘表面一起产生用于台阶部分高度的间隙。所以,可以通过将台阶部分的高度设置成期望的高度,使具有期望厚度的粘性流体放在传送单元上。
本发明的第十二方面是提供一种粘性流体传送设备,进一步包括在调平橡皮滚子纵向上的两端处的底盘表面侧上的台阶部分,其中台阶部分突起预定高度。
在粘性流体传送设备中,在调平橡皮滚子纵向上的两端处设置突起预定高度的台阶部分。所以,当将调平橡皮滚子推靠传送单元时,橡皮滚子两端上的台阶部分接触传送单元的底盘表面,从而在橡皮滚子两端以外的区域内,与底盘表面一起产生用于台阶部分高度的间隙。所以,可以通过将台阶部分的高度设置成期望的高度使具有期望厚度的粘性流体放在传送单元上。
本发明的第十三部分是提供一种粘性流体传送设备,其中橡皮滚子驱动机构包括摇臂,其一个端部固定到橡皮滚子固定部件的摇动中心轴,另一个连接到水平驱动机构,用于摇动橡皮滚子固定部件,接触在摇臂上的臂挡块,以控制摇臂的摇摆角。
在粘性流体传送设备中,摇臂的一端固定到橡皮滚子固定部件的摇动中心轴,另一端连接水平驱动机构使橡皮滚子固定部件摇摆。因此,橡皮滚子固定部件能绕摇动中心轴摇摆。这样,可以使搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子交替靠近传送单元。而且,设置臂挡块以预定摆动角接触在摇臂上。所以,可以控制摇臂的摇摆角,可以调节摇臂上臂挡块的邻接位置,从而可以精细地控制橡皮滚子和传送底盘表面的高度。
本发明的第十四方面是提供一种粘性流体传送设备,进一步包括保持橡皮滚子固定部件端部上的橡皮滚子固定部件的V块;一个具有突起并通过突起支撑橡皮滚子固定部件另一端上的橡皮滚子固定部件的台,其中橡皮滚子固定部件包括通向橡皮滚子固定部件纵向上一个端侧的轴向上的圆柱销;以及具有与轴向平行的键槽的啮合部分,设在橡皮滚子固定部件的另一个端侧上,其中突起与键槽啮合,其中橡皮滚子单元由V块、台和橡皮滚子固定部件可拆卸地支撑。
在粘性流体传送设备中,橡皮滚子固定部件在纵向上具有与一个端侧相连接的销,和设在另一个端侧上具有键槽的啮合部分。因此,橡皮滚子固定部件的一个端侧被V块保持,另一端支撑在突起的所写成的台上,从而支撑橡皮滚子单元。所以,橡皮滚子单元可以得到可拆卸的支撑,能防止橡皮滚子固定部件扭曲,从而增强连接位置的可再现性。因此,即使当清洗橡皮滚子单元时将橡皮滚子单元取出,也容易将其连接到准确位置,从而加强了维护。
本发明的第十五方面是提供一种形成平坦粘性流体传送表面的粘性流体传送设备,用于将粘性流体传送到电子元件的连接端子,包括传送带,其具有粘性流体放在其上的平面带表面上;橡皮滚子,用于通过传送带的传送操作均匀压平放在带表面上的粘性流体;以及搅动机构,设置在传送带传送方向上橡皮滚子的前段上,用于搅动带表面上的粘性流体。
在粘性流体传送设备中,在通过搅动机构将放在传送带的带表面上的粘性流体搅动之后,用传送带的传送操作通过橡皮滚子在带表面上均匀压平。所以,能连续形成粘性流体传送表面。因此,总能连续暴露处新的粘性流体传送表面。
本发明的第十六方面是提供一种粘性流体传送方法,通过橡皮滚子形成平坦橡皮滚子传送表面,并将电子元件的端子部分浸在粘性流体传送表面中,从而将粘性流体传送给电子元件。其中粘性流体被放在具有平坦底盘表面的传送单元上,盘型搅动橡皮滚子在正向上相对于底盘表面相对移动,从而搅动粘性流体,然后在反向上相对于底盘表面相对移动盘型调平橡皮滚子,从而将搅动的粘性流体均匀压平在传送单元上形成粘性流体传送表面。
在粘性流体传送方法中,在正向上通过在底盘表面上相对移动搅动橡皮滚子搅动传送单元,然后在反向上通过在底盘表面上相对移动调平橡皮滚子均匀压平由此搅动的粘性流体,从而形成平坦粘性流体传送表面,将电子元件的端子部分浸在粘性流体传送表面中,将粘性流体传送给电子元件。因此,通过交替相对移动两个橡皮滚子,能稳定地形成平坦粘性流体传送表面,并可以均匀地将粘性流体传送给电子元件的端子部分。
本发明的第十七方面是通过一种粘性流体传送方法,其中当在正向上相对移动调平橡皮滚子且再次相对移动搅动橡皮滚子时,在调平橡皮滚子相对移动期间,在调平橡皮滚子纵向上从两个端部溢出的粘性流体,在搅动橡皮滚子相对移动期间,向橡皮滚子纵向上的中央侧进行刮擦。
在粘性流体传送方法中,在调平橡皮滚子纵向上从两个端部溢出的粘性流体,在搅动橡皮滚子相对移动期间,向橡皮滚子中向上的中央侧进行刮擦。因此,能防止粘性流体从传送单元溢出,并且能连续相对移动搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子,而不使粘性流体从传送单元溢出。
本发明的第十八方面是提供一种粘性流体传送方法,其中通过调整从调平橡皮滚子的传送单元的底盘表面上升的高度,设置将形成在传送单元上的粘性流体传送表面的厚度。
在粘性流体传送方法中,可以通过调整从调平橡皮滚子的传送单元的底盘表面上升的高度,任意设置将形成在传送单元上的粘性流体传送表面的厚度。
本发明的第十九方面是提供一种粘性流体传送方法,其中通过使调平橡皮滚子接触传送单元的底盘表面超过整个宽度,并将接触的位置设成参考高度,来调整从底盘表面升起的高度。
在粘性流体传送方法中,首先,使调平橡皮滚子接触在传送单元的底盘表面上超过整个宽度,从而保持调平橡皮滚子与底盘表面平行。然后,将接触位置设为参考高度,使调平橡皮滚子从参考高度升起预定高度,从而调整从底盘表面上的升起高度。因此,可以增大调平橡皮滚子和底盘表面的平行度,以便能保持高度平行度地调节升起高度。因此,能将粘性流体传送表面的厚度作得高度精确的均匀。
本发明的第二十方面是提供一种粘性流体传送方法,其中将粘性流体传送表面的厚度,设成在调平橡皮滚子的纵向,两端部上底盘表面侧上设置的台阶部分的高度。
在粘性流体传送方法中,当将在调平橡皮滚子的纵向,设在两端部上台阶部分的突起高度设成预定高度,使调平橡皮滚子的台阶部分接触在传送单元的表面上,与台阶部分的突起高度相对应地设置橡皮滚子两端以外区域内的、调平橡皮滚子和底盘表面之间产生的间隙,并设置形成的粘性流体传送表面的厚度。因此,设在调平橡皮滚子中的台阶部分的高度被自动设置,而不需要调整工作。
本发明的第二十一方面是提供一种粘性流体传送方法,通过橡皮滚子形成平坦粘性流体传送表面,并将电子元件的端子部分浸在粘性流体传送表面中,从而将粘性流体传送给电子元件,其中搅动粘性流体并将其放在传送带的带表面上,放在带表面上的粘性流体利用传送带的传送操作,通过设在带表面上的橡皮滚子被均匀压平,从而形成粘性流体传送表面。
在粘性流体传送方法中,搅动粘性流体并将其放在传送带的带表面上,通过橡皮滚子将其均匀压平在带表面上,使得能连续形成粘性流体传送表面。因此,总是能暴露新的粘性流体传送表面。
本发明的第二十二方面是提供一种电子元件安装设备,用于吸附和保持电子元件,并将电子元件安装到预定安装位置,包括电子元件供应部分,用于安装多个电子元件以提供要求的一个电子元件;吸附喷嘴,用于可拆卸地吸附和保持电子元件;附着头,用于保持吸附喷嘴自由上升下降;头移动部分,用于在水平面上移动附着头;以及根据权利要求1至15中任一项所述的粘性流体传送设备,用于将粘性流体均匀地压平在传送单元上,形成平坦的粘性流体传送表面;其中,由电子元件供应部分吸附的电子元件,被移动到粘性流体传送设备的传送单元上,并通过附着头的上下操作将电子元件的端子部分浸在粘性流体传送表面内,从而将粘性流体传送给电子元件。
在电子元件安装设备中,吸附所要求的电子元件,并通过吸附喷嘴保持它与上面安装有多个电子元件的电子元件供应部分脱离,并通过移动附着头穿过头移动部分,将其定位在粘性流体传送设备的传送单元上。接着,附着头被上下移动,将电子元件的端子部分浸入传送单元上的粘性流体传送表面内,从而将粘性流体传送给电子元件。因此,能将粘性流体均匀地传送给电子元件,并且将传送了粘性流体的电子元件安装在预定位置上.
本发明的第二十三方面是提供一种电子元件安装设备,其中附着头包括设在吸附喷嘴尖端部分上且具有吸附表面的橡皮垫,吸附表面能在吸附方向上被自由倾斜和扩展,以及吸附姿态校整部件,它围绕橡皮垫设置,其中尖端部分具有在电子元件吸附期间接触电子元件背面的接触面。
在电子元件安装设备中,附着头包括设在吸附喷嘴尖端部分上的橡皮垫,和围绕橡皮垫设置的吸附姿态校整部件。因此,当使橡皮垫接触在电子元件的背面吸附电子元件时,橡皮垫在抽吸方向上被收缩,使得电子元件的背面接触吸附姿态校整部件的尖端部分。因此,吸附姿态校整部件的尖端部分的接触面被推靠电子元件的背面,从而调整电子元件的吸附姿态。接着,在吸附喷嘴被推靠带有吸附的电子元件的倾斜表面的情况下,部分电子元件与吸附姿态校整部件分离,使橡皮垫沿倾斜表面倾斜,因此电子元件的吸附得以保持,不从吸附喷嘴去除电子元件。因此,总是能稳定地吸附和保持电子元件。
本发明的第二十四方面是提供一种电子元件安装设备,其中吸附姿态校整部件由设在橡皮垫两侧上的一对棒体组成。
在电子元件安装设备中,吸附姿态校整部件具有将一对棒体设置在橡皮垫两侧上这样的结构。因此,能用简单的结构校整电子元件的吸附姿态。
本发明的第二十五方面是提供一种电子元件安装设备,其中吸附姿态校整部件的邻接面作成与水平面倾斜。
在电子元件安装设备中,吸附姿态校整部件的邻接面作成与水平面倾斜。因此,能将电子元件倾斜任意角度,从而被吸附并保持在吸附喷嘴中。例如,当将电子元件推靠倾斜表面或者从倾斜表面吸附时,预先将接触面倾斜一个倾斜角度,使得能稳定地保持电子元件的吸附状态。
本发明的第二十六方面是提供一种电子元件安装设备,进一步包括具有多个平行排列的附着头的多头,包括底盘表面的粘性流体传送设备的传送单元的宽度,大于多头的附着头排列宽度。
在电子元件安装设备中,粘性流体传送设备的传送单元包括宽度大于多头附着头排列宽度的底盘表面。因此,吸附到多头的附着头中的电子元件,通过每个附着头被同时拉上拉下,从而每次能传送粘性流体。因此,到达电子元件的粘性流体的传送效率得以增强,安装速度得到提高。
本发明的第二十七方面是提供一种电子元件安装设备,其中传送单元包括宽度大于多头中一对附着头排列宽度的底盘表面。
在电子元件安装设备中,传送单元包括宽度大于多头中一对附着头排列宽度的底盘表面。因此,能得到用于同时使多头的每个附着头在同一粘性流体传送表面上,上下多次的充分空间,不必再为每个传送操作形成粘性流体传送表面。因此,粘性流体传送效率得到增强,安装速度得到提高。
本发明的第二十八方面是提供一种将电子元件安装在预定安装位置上的电子元件安装方法,包括以下步骤通过具有吸附喷嘴的附着头吸附电子元件,同时将粘性流体均匀压平在具有平面底盘表面的传送单元上,以形成粘性流体传送表面,将电子元件的吸附的附着头移动到粘性流体传送表面的上面位置,使吸附喷嘴向下直至电子元件的端子部分被浸在粘性流体传送表面中,在将粘性流体传送到电子元件后升起吸附喷嘴,并将附着头移动到预定安装位置,使处于安装位置的吸附喷嘴向下,从而固定电子元件。
在电子元件安装方法中,将电子元件吸附到附着头的吸附喷嘴中,同时粘性流体被均匀地压平在传送单元上,以形成粘性流体传送表面,从而将电子元件的吸附的附着头移动到粘性流体传送表面的上面位置。因此,完成粘性流体的传送准备。接下来,使吸附喷嘴向下至电子元件的端子部分被浸在粘性流体传送表面中,从而粘性流体被传送到端子部分,然后升起吸附喷嘴,将附着头移动到预定安装位置。因此,传送了粘性流体的电子元件被定位在安装位置的上面部分。使吸附喷嘴向下,从而安装具有传送了粘性流体的端子部分的电子元件。
本发明的第二十九方面是提供一种电子元件安装方法,其中控制具有平行排列的多个附着头的多头的吸附喷嘴同时上升下落。
在电子元件安装方法中,控制具有平行排列的多个附着头的多头的吸附喷嘴的每个吸附喷嘴同时完成上下操作。因此,例如在同一种电子元件被吸附到每个吸附喷嘴中的情况下,能同时传送粘性流体,从而能提高传送效率,提高安装速度。
本发明的第三十方面是提供一种电子元件安装方法,其中在粘性流体被传送到电子元件之前,检测传送单元的粘性流体传送表面的高度,根据检测到的高度设置附着头的吸附喷嘴的下落量。
在电子元件安装方法中,在粘性流体被传送到电子元件之前检测传送单元的粘性流体传送表面的高度,从而高度精确地获得在电子元件与粘性流体传送表面接触之前需要的吸附喷嘴的下落量。因此,能高度精确地设置电子元件距离粘性流体传送表面的高度,能以所要求的厚度将粘性流体浸在电子元件中。
本发明的第三十一方面是提供一种电子元件安装方法,其中在传送单元上形成具有预定厚度的粘性流体传送表面,推动电子元件的端子部分以接触传送单元的底盘表面,从而将具有预定厚度的粘性流体传送到电子元件。
在电子元件安装方法中,电子元件的端子部分被推靠以预定厚度形成在传送单元上的粘性流体传送表面,以接触在底盘表面上。因此,用于粘性流体传送表面的高度的粘性流体,从底盘表面被传送到电子元件的端子部分。因此,当具有适于电子元件的厚度的粘性流体形成在传送单元上时,能通过简单的推动操作很容易地将粘性流体以合适厚度传送给电子元件,而不用高度精确地设置吸附喷嘴的移动量。
本发明的第三十二方面是提供一种电子元件安装方法,其中被传送了粘性流体的电子元件,堆叠并安装在与已经安装在电路板上的电子元件的安装表面侧相对的背面上。
在电子元件安装方法中,被传送了粘性流体的电子元件,堆叠并安装在与已经安装在电路板上的电子元件的安装表面侧相对的背面上。因此,能将电子元件堆叠并安装在电路板平面上的同一个位置上,从而能增大电路板的安装密度。
本发明的第三十三方面是提供一种电子元件安装方法,其中检测安装的电子元件背面上设置的用于对准的参考标记,通过将检测到的参考标记设为参考来校整堆叠和安装在背面上的电子元件的安装位置。
在电子元件安装方法中,检测安装的电子元件背面上设置的用于对准的参考标记,检测电子元件的安装位置和安装角度。通过将检测到的参考标记设置为参考,来校整将被安装在背面上的电子元件的安装位置,通过取消安装位置位移,可以将电子元件安装在安装的电子元件的背面上。因此,将安装在安装的电子元件背面上的电子元件可以得到对准,且为安装的电子元件高度精确地进行堆叠。
本发明的第三十四方面是提供一种具有多个焊球的半导体器件,其作为安装表面侧上的连接端子布置。其中用于端子连接的焊脊(land)设在与安装表面侧相对的背面上、半导体器件的连接端子相对应的一个位置上。
在半导体器件中,用于端子连接的焊脊设在与安装表面侧相对的背面上、半导体器件的连接端子相对应的一个位置上。因此,当半导体器件堆叠时,下段侧上的半导体器件的焊脊,和上段侧上的半导体器件的连接端子彼此连接。因此,能简化半导体器件并构成一个堆叠结构。
本发明的第三十五方面是提供一种半导体器件,其中半导体器件的连接端子有固定到耐热销上的焊料。
在半导体器件中,即使销的长度不相等,焊料吸收其不足的长度并可靠地连接到焊脊上。而且,通过将销的下端部设为平面,能可靠固定电子元件的高度而不和电路板表面倾斜。即使在执行的回流过程中再次将焊料暴露在高温下,也能通过表面张力保持它粘在销周围。所以,能防止电极短路。
本发明的第三十六方面是提供一种半导体器件,其中在与安装表面侧相对的背面上设置用于对准的参考标记。
在半导体器件中,当半导体器件堆叠和安装时,可以将上段侧上半导体器件的连接端子,高度精确地与下段侧上半导体器件的焊脊高度对准。即使下段侧上的半导体器件从预定位置位移,也能消去位移量并能将半导体器件堆叠。


图1是透视图,示出了包括根据本发明的粘性流体传送设备的电子元件安装设备;图2是放大的透视图,示出了电子元件安装设备的传送头;图3是示意性平面图,示出了电子元件安装设备的操作;图4是在多个阶段安装电子元件的三维安装方法图;图5是透视图,示出了附着到电子元件安装设备上、且用于将焊料膏传送给电子元件的焊料膏传送设备的示意性结构;图6是焊料膏传送设备的侧视图,其中部分被取走;图7是放大视图,示出了控制摇臂的摇摆动作的臂、搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子以及臂挡块之间的位置关系;图8是在图7箭头A方向上看的视图;图9是橡皮滚子单元的顶视图;图10是从附着到电子元件安装设备的侧面看,焊料膏传送设备的侧视图;图11是橡皮滚子单元的侧视图;图12(a)是在图10中B方向上看的埋入销的支撑结构的剖面视图,图12(b)是在其组装状态下在B方向上看的视图;图13(a)是在图10中沿C-C剖开的截面中看到的啮合部分的支撑结构的分解图,图13(b)是在其组装状态下沿C-C剖开的截面图;图14是将搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子的长度相互比较的视图;图15是表示调平橡皮滚子的形状的视图,(a)是前视图,(b)是沿D-D剖开的截面图;图16表示调平橡皮滚子的刮擦状态图;图17表示搅动橡皮滚子的形状视图,(a)是前视图,(b)是底部视图;图18是沿图17中E-E剖开的截面图;图19是放大的透视图,示出了搅动橡皮滚子的焊料膏按压侧上的两个端部;图20是橡皮滚子移动时焊料膏流动的视图;图21是在逐步的基础上焊料膏传送设备的操作图;图22是在逐步的基础上焊料膏传送设备的操作图;图23示出了在逐步的基础上这样的一种状态,在这种状态下,利用焊料膏传送设备形成焊料膏的传送表面;
图24是吸附喷嘴的结构图,(a)是前视图,(b)是侧视图,其中部分被取走;图25示出了一种状态,在这种状态下,在从水平面倾斜的传送单元的底盘表面上将焊料膏传送给电子元件;图26示出了一种状态,在这种状态下,安装在与水平面倾斜的表面上的电子元件被吸附;图27示出了一种状态,在这种状态下,吸附元件校整部件的尖端部分之间的空间被扩大;图28示出了一种状态,在这种状态下,焊料膏传送设备的传送单元的底盘表面上的焊料膏,利用吸附喷嘴被传送给电子元件;图29是在传送焊料膏之后得到的焊球的放大视图;图30是焊球的推入深度图;图31示出了一种状态,在这种状态下,在同一个焊料膏传送表面上多次执行传送操作;图32示出了另一种状态,在这种状态下,在同一个焊料膏传送表面上多次执行传送操作;图33示出了一种状态,在这种状态下,图31所示的传送操作和图32所示的传送操作合起来完成传送操作;图34是三维安装的电子元件外观图,(a)是平面图,(b)是侧视图,(c)是底面视图;图35是三维安装方法的程序图;图36示出了一个例子,在这个例子中,电子元件的焊球由销和焊球组合构成;图37示出了在回流过程之后得到的连接端子部分的状态图;图38是在三维安装方法中对准电子元件的方法图;图39是根据第二实施例的调平橡皮滚子尖端部分的放大视图;图40是根据第二实施例的变形,调平橡皮滚子的形状和橡皮滚子移动状态的视图;图41是根据第三实施例的压力产生部件的附着结构的侧视图;图42是根据第四实施例的搅动橡皮滚子的形状图;图43是沿图42中F-F剖开的截面图;
图44示出了一种状态,在这种状态下,利用搅动橡皮滚子在传送单元上形成焊料膏传送表面;图45是根据第五实施例的搅动橡皮滚子的形状图;图46是沿图45中G-G剖开的截面图;图47是根据第六实施例的焊料膏传送的状态图;图48是根据第七实施例,与传送单元可滑动地接触的传送单元和调平橡皮滚子的截面图;图49示出了一种状态,在这种状态下,焊料膏被传送给通过在形成的焊料膏传送表面上的吸附喷嘴吸附的电子元件;图50示出了一种结构,在这种结构中,在从传送单元的底盘表面高于焊球半径的位置上设置台阶部分;图51示出了一种结构,在这种结构中,在根据第七实施例的变形的调平橡皮滚子中设置台阶部分;图52是在焊料膏的传送过程中得到的一种状态图;图53是根据第八实施例的焊料膏传送设备的传送单元的平面图;图54是根据第九实施例的焊料膏传送设备的示意性结构图;图55是沿图54中H-H剖开的截面图;图56是沿图54中I-I剖开的局部截面图;图57是在逐步的基础上通过焊料膏传送设备,将焊料膏传送给电子元件的程序图;图58是在传统的电子元件的封装工艺中双面安装状态的视图;图59是形成传统焊剂的传送表面的设备图;图60是形成传统焊剂的传送表面的设备图;图61示出了一种状态,在这种状态下,焊料膏利用其粘性朝橡皮滚子的上部分传送;图62示出了一种状态,在这种状态下,利用具有倾斜的底盘表面的传送单元将焊料膏传送给电子元件;图63示出了一种状态,在这种状态下,当橡皮垫将附着到吸附喷嘴的尖端部分,且将电子元件推入焊料膏的表面中时不能控制推入深度。
具体实施例方式
下面参考附图详细描述本发明所述粘性流体传送设备、电子元件安装设备和半导体器件的最佳实施例。
图1是包括本发明的粘性流体传送设备(下文称为用焊料膏作为粘性流体的焊料膏传送设备)的电子元件安装设备。图2是电子元件安装设备的传送头的放大透视图。图3是说明电子元件安装设备操作的示意性平面图。
首先,描述根据本发明的电子元件安装设备100的结构。
如图1所示,在电子元件安装设备100的基板110的上表面中央,设置安装电路板10的导轨114,电路板10从其中一个端侧上的装载部分116发送到电子元件安装位置118,此外,通过导轨114的传送带,从安装位置118到达另一端侧上的卸载部分120。
设在电路板10上面的上基板110的上表面的两侧部分,分别设有Y台122和124,在这两个Y台122和124之间设置X台126。而且,传送头128附着到X台126上,从而能在X-Y平面上移动传送头128。
在包括X台126和Y台122和124、以及可在X-Y平面(水平面)上移动的头移动部分上安装的传送头128,其组成是使得通过吸附喷嘴134,从部件进给器130或芯片容器或部件托盘132吸附所要求的电子元件,部件进给器130用于输送电子元件例如电阻芯片,部件托盘132用于输送相对尺寸较大的电子元件例如IC,例如,SOP,GFP或BGA或者连接器,通过识别装置136检测电子元件的吸附高度,然后可以使电子元件吸附到电路板10的预定位置上。此外,传送头128设有检测电路板的位置的识别摄象机135,例如CCD相机和长度测量传感器,这里没有示出(下面将详细描述)这种电子元件安装操作根据预设的安装程序由未示出的控制器(主控制器)控制。数据可以通过操作面板152输入到控制器中。
安装程序用于输入到电子元件安装设备100,且具有与待安装的电子元件有关的信息的NC信息上的安装命令的再组合过程,以及将如此建立的再组合的数据转换成指令配置,以便驱动头移动部分或传送头的喷嘴。利用与每个电子元件的安装位置有关的NC信息记录信息、和与每个电子元件的电极形状有关的元件数据注册信息,通过操作人员的输入建立安装程序。控制器执行由此建立的安装程序,从而将电子元件安装到电路板上。
大量部件进给器130布置在导轨114的两端,容纳电子元件例如电阻芯片的带型元件卷或芯片容器,附着到每个部件进给器130。
此外,部件托盘132能整个地安装与导轨114正交的方向上细长的两个托盘132a,每个托盘132a的构造是使其朝对应于将进给元件数量的导轨114侧滑动,从而保持在Y方向上元件的取出位置是恒定位置。电子元件例如QFP或BGA安装在托盘132a上。
识别装置136设在导轨114的侧面部分,包括高度识别摄象机,用于检测吸附到吸附喷嘴134中的电子元件的二维平移(吸附高度),以及用于完成传送头128上的校整以消去位移。高度识别摄像机设在识别装置136内部上的底部,设在高度识别摄像机周围的识别装置136的外壳内表面,设有多个多级发光元件例如发光二极管LED,用于对吸附喷嘴134中的电子元件照明。因此,光能以期望的角度辐射到电子元件的安装表面上,能根据元件的类型以适当的照明角度拾取图象。由此得到的拾取数据经控制器的识别过程,吸附的电子元件的中央位置或电极位置被识别,且用于安装位置和旋转角度上的校整数据。
传送头128构造成具有多个(在该实施例中是四个)在横向上耦合的附着头(第一附着头138a,第二附着头138b,第三附着头138c和第四附着头138d)的多个多头。这四个附着头138a、138b、138c和138d的结构相同,包括吸附喷嘴134、致动器140、电动机142、同步带144和滑轮146,致动器140使吸附喷嘴进行垂直操作。三个元件即电动机142,同步带144,和滑轮146使吸附喷嘴134完成θ旋转。
每个附着头的吸附喷嘴134是可互换的,其他作为替换喷嘴的吸附喷嘴以前容纳在设在电子元件安装设备100的基板110上的喷嘴储料器148中。吸附喷嘴134的例子包括吸附非常小的尺寸大致为1.0*0.5mm的芯片元件的S尺寸的喷嘴,和吸附18mm2的QFP的M尺寸的喷嘴,其根据将附着的电子元件的类型选择性地使用它们。
此外,当电子元件通过吸附喷嘴134从部件进给器130或部件托盘132被吸附时、当电子元件将被附着到电路板10的预定位置时、以及当焊料膏将从传送单元210被传送时,在垂直方向(Z方向)上使附着头138a、138b、138c和138d从X-Y平面下降吸附喷嘴134。此外,适当地互换吸附喷嘴,根据电子元件的类型实现附着操作。
根据本发明的电子元件安装设备100包括焊料膏传送设备200,用于将焊料膏传送到BGA这样的电子元件的连接端子,焊料膏传送设备200连接部件进给器固定台154,焊料膏放在传送单元210上。
在本说明书中,焊料膏包含将焊锡粉与具有高粘性的焊料混合的糊型焊料。
接着, 下面描述具有上述结构的电子元件安装设备100的示意性操作。
如图3所示,当从导轨114的装载部分116运送的电路板10被运送到电子元件安装位置118时,通过头移动部分在X-Y平面上移动传送头128,根据安装程序从部件进给器130或部件盘132吸附所要求的电子元件。在图中状态下,表示了从部件进给器130吸附电子元件。接着,在识别装置136的高度识别摄象机上移动传送头128。识别装置136根据元件识别数据识别电子元件的吸附高度,从而完成校整吸附高度的操作。
通过使头移动部分在X和Y方向上具有一个位移作为补偿,或通过电动机142使吸附喷嘴134具有旋转元件的一个位移来完成校整操作。在完成校整操作之后,吸附的电子元件被附着到电路板10的预定位置上。
通过重复吸附电子元件和将其附着到电路板10上的操作,将电子元件完全安装在电路板10上。当完成安装时,将电路板10从电子元件安装位置118运送到卸载部分120,同时将新的电路板10运送到装载部分116中,从而重复上述操作。
当由此将电子元件安装到电路板10上时,根据本发明的电子元件安装设备能在图4所示的多个阶段中执行安装多个电子元件,例如IC(半导体器件)的三维安装方法,以便进一步增大安装密度。在三维安装方法中,首先,焊料膏30被掩印在形成于电路板10上的焊脊24上。之后,与具有在安装表面侧相对的背面上形成的焊脊25的电子元件20(图中以BGA为例)进行对准,并安装到发送到每个焊脊24上的焊料膏30上,使得安装表面侧上的端子部分(焊球26)和电路板10上的焊脊24彼此连接(图4a)。此外,以预定量传送给焊球26的具有焊料膏30的电子元件22进行对准并安装,使得电子元件22的焊球连接到安装电子元件20(图4b)的背面侧焊脊25。因此,能得到三维堆叠结构,其中,电子元件20和22安装到电路板10上的同一个空间上(图4c)。因此,能增大安装密度。
通过将焊料膏30传送到电子元件20的焊球26侧上,然后执行安装,能省略焊料膏30印刷到电路板10上的焊脊24上。
下面,详细描述实现三维安装方法的焊料膏传送设备200的每个部分的结构。
图5是透视图,示出了附着到电子元件安装设备100上、用于将焊料膏传送给电子元件的焊料膏传送设备200的示意性结构,图6是焊料膏传送设备200的侧视图,其中部分被取走。
如图5和6所示,焊料膏传送设备200包括外壳214和传送单元218。在外壳214中,在相对于电子元件安装设备100的附着方向侧上设置啮合工具212。啮合工具212附着到电子元件安装设备100的进给器固定台154上。此外,传送单元210容纳在外壳214中,传送单元218包括传送单元210和橡皮滚子单元216。
传送单元218包括传送单元210,其暴露于焊料膏传送设备200的上表面侧,且具有形成焊料膏的传送表面的平面底盘表面220;橡皮滚子单元216可滑动地与传送单元210的底盘表面220的上部分接触,并且用于通过交替使用两个搅动橡皮滚子222和调平橡皮滚子224,将焊料膏平坦地放在传送单元210上;以及传送单元移动机构(未示出),用于在图的Y方向上使传送单元210往复运动,每个橡皮滚子222和224在底盘表面220上方相对移动;还有,摇臂226,其一个端部侧226a固定到搅动橡皮滚子222和调平橡皮滚子224的附着侧,另一个端部侧226b可滑动地被支撑,且具有控制摇动角的摇动控制臂226c和226d;水平驱动机构228,用于通过使摇臂226的另一个端部侧226b在Y方向上往复摇摆摇摆臂226;以及臂挡块230和232,其接触在摇臂226的摇动控制臂226c和226d上,控制摇臂226的摇动角。
橡皮滚子单元形成平坦的焊料膏传送表面,并搅动很容易变干变硬的焊料膏,从而保持均匀状态,在这种状态下,焊料膏传送表面总是具有合适的粘性。
图7示出了摇臂226的摇动控制臂226c和226d、搅动橡皮滚子222和调平橡皮滚子224以及臂挡块230和232之间的放大的位置关系。
如图7所示,在摇臂226中,图中实线示出了搅动橡皮滚子222的使用状态,图中虚线示出了调平橡皮滚子224的使用状态,两种状态选择性地设置,使摇臂226的橡皮滚子单元216侧上的端部226a成为摇动中心。更具体地说,摇臂226的摇动控制角226d,在搅动橡皮滚子222的使用状态下,接触在臂挡块232的螺栓234的尖端部分上,摇臂226的摇动控制臂226c,在调平橡皮滚子224的使用状态下接触在臂挡块230的螺栓234的尖端部分上。摇臂226设置在传送单元210的任一侧,根据另一侧上的摇臂226的运动,摆动每个橡皮滚子222和224。
臂挡块230和232具有设在螺栓234的轧辊部分上的箭头234a,通过图7箭头A方向上看到的图8视图中所示的标记,同时,围绕在用固定螺栓238扣紧的螺栓234设置圆筒形环236。圆筒形环236的上端面设有与箭头234a相对应的刻度240,部分侧表面设有旋转调节杆242。螺栓234的高度的设成,使搅动橡皮滚子222和调平橡皮滚子224分别以预定间隙固定到传送单元210的底盘表面220上。
此时,高度调节如下。利用松开的固定螺栓238旋转旋转调节杆242,使得圆筒形环23的刻度240与螺栓234的箭头234a一致,松开固定螺栓238,将圆筒形环236固定到一致的位置上。之后,通过工具例如螺丝刀经参考刻度240旋转螺栓234,从而能通过简单结构高度精确地控制高度。在该实施例中,将一个刻度设为15度。挡顺时针将螺栓234旋转一个刻度时,橡皮滚子222、224和底盘表面220之间的间隙被设成放大0.005mm。
接着,描述橡皮滚子单元216。
在焊料膏传送设备200中,需要对橡皮滚子单元216进行清洗,待清洗的部分总体构成上是可拆卸的,从而提高了维修特性。此外,为再次组合提供的每个部件位置的再现性可以非常高度精确地得以实现。
图9是橡皮滚子单元216的顶视图。图10是从附着侧向电子元件安装设备100看的焊料膏传送设备200的侧视图,图11是橡皮滚子单元的侧视图。
如图9-11所示,橡皮滚子单元216主要由搅动橡皮滚子222、调平橡皮滚子224和彼此分开、且两端支撑在外壳214上的橡皮滚子222、224平行固定的杆型橡皮滚子固定部件250组成。橡皮滚子222、224形成几乎平面的形状,分别插在固定盘252和254以及橡皮滚子固定部件250之间,并用螺栓256和258固定。当橡皮滚子附着到橡皮滚子附着表面上时,橡皮滚子固定部件250具有预先切割成有预定橡皮滚子倾斜角的橡皮滚子附着表面。
此外,在橡皮滚子固定部件250端侧中的其中一个端侧的端面上形成装配孔260,将埋入销262插在装配孔260中。埋入销262的头部分是圆柱形,其直径大于装配孔的直径。如图12(a)的剖面图所示,示出了在图10的B方向上所看到的埋入销262的支撑结构,图12(b)示出B方向上的装配状态,埋入销262的圆柱头部分插在固定到外壳214的下方V块266和上方V块268之间。此外,螺栓270通过上方V块268附着到下方V块266,使得埋入销262的头部分高度精确地定位和固定在上方V块268和下方V块266之间。
另一方面,橡皮滚子固定部件250的另一个端面,设有上端面在轴向上象盘一样突起的啮合部分274,以及在啮合部分274的下端面上轴向上形成的键槽276。图13(a)示出了图10的C-C截面中看到的啮合部分274的支撑结构,图13(b)是在其装配状态下沿C-C剖开的截面图。啮合部分274具有与键槽276啮合的突起278,并且用螺栓282固定到紧固到外壳214侧上的接收台280,使得啮合部分274的键槽276和接收台280的突起278高度精确地定位。
根据橡皮滚子固定部件250的支撑结构,一个端侧支撑在下方V块266和上方V块268上,另一个端侧通过键槽276和突起278的装配得到支撑。因此,能防止橡皮滚子单元216本身被扭曲,能实现具有附着位置高再现性和高精确性的拆卸方法。
下面,详细描述将附着到橡皮滚子单元216上的搅动橡皮滚子222和调平橡皮滚子224。
图14示出了搅动橡皮滚子222和调平橡皮滚子224的长度比较。搅动橡皮滚子222的长度L1可以如图14(a)所示,等于调平橡皮滚子224的长度L2。但是为了可靠地防止焊料膏交叠,希望将调平橡皮滚子224的长度L1设成大于搅动橡皮滚子的长度(刮掉的宽度)L2,如图14(b)所示。这些橡皮滚子222和224为盘形,用硬橡胶例如聚胺酯橡胶作为其材料。
首先,描述调平橡皮滚子224。
图15示出了调平橡皮滚子224的形状,(a)是前视图,(b)是沿D-D剖开的截面图。盘形调平橡皮滚子224具有通向设在其长边的一个边上的橡皮滚子固定部件250的固定孔224a,从橡皮滚子前进的方向上的前部分起,在图的下端上的焊料膏的压力部分内,顺序形成凹截面弯曲部分224b和凸截面弯曲部分224c。
如图16中刮掉的状态下所示,在调平橡皮滚子224中,通过凸截面弯曲部分224c压展焊料膏,形成具有均匀焊料膏厚度的层,多余的焊料膏沿橡皮滚子前进方向上的凹截面弯曲部分224b的曲线表面被碾平,并搅动它返回橡皮滚子的前进侧。因此,这样搅动的焊料膏总是以均匀厚度放置。
下面,描述搅动橡皮滚子222。
图17示出了搅动橡皮滚子222的形状,(a)是前视图,(b)是底部视图。图18是沿图17中E-E剖开的截面图,图19是放大透视图,示出了搅动橡皮滚子222的焊料膏受压侧上的两个端部。在图17(b)和19中斜线示出的部分示出了搅动橡皮滚子222的最下表面。
如图17和18所示,盘形搅动橡皮滚子222设有通向其长边的其中一边上的、橡皮滚子固定部件250的固定孔222a,以及具有锥面310a的突起310,其在纵向两端上图17(a)所示的下端上焊料膏的待受压侧的底盘表面侧上,用于随着轧辊的运动在轧辊的纵向上朝中央侧刮擦焊料膏。突起310的锥面310a的倾斜方向,使得出口侧上的开口长度L3设成小于搅动橡皮滚子222的焊料膏进口侧上的轧辊长度L1,以减小焊料膏的通道。而且,在前进方向上在向前倾斜预定角度θs的状态下使用搅动橡皮滚子222。所以,如图18所示,以θs的角度切割搅动橡皮滚子222的突起310。因此,搅动橡皮滚子222的突起310纵向截面为三角形,这种形状是以图19所示的放大突起310那样以θs的角度倾斜地切割三角杆。
通过将搅动橡皮滚子222设成上述形状,搅动由橡皮滚子运动引起的焊料膏的流动,并如图20所示向橡皮滚子纵向上的中央侧刮擦。更具体地说,从搅动橡皮滚子222的焊料膏入口侧上的开口进入的焊料膏,沿突起310的锥面310a被刮向内部,并且在不从搅动橡皮滚子222的横向上的端部溢出的情况下被放置。因此,以简单的结构能防止焊料膏从传送单元的底盘表面溢出。
下面描述通过具有上述主要部分的结构的焊料膏传送设备200形成焊料膏传送表面的程序。图21和22示出了在逐步的基础上焊料膏传送设备200的操作。
首先,在图21(a)所示的初始状态下,由于臂挡块230的螺栓234的尖端部分的突起的减小,缩短了水平驱动结构228的杆,将调平橡皮滚子224的尖端在整个宽度上推靠传送单元210的底盘表面220。通过将推进位置设置为参考位置,增强了底盘表面220和调平橡皮滚子224的平行度。在这种状态下,臂挡块230的螺栓234向下伸出,直至螺栓的尖端部分接触在摇臂226的摇动控制臂226c上。在图8示出的圆筒形环236的刻度240,与螺栓234接触摇动控制臂226c的位置上的螺栓234的箭头234a相一致之后,通过螺栓234的旋转设置调平橡皮滚子224的高度,使得调平橡皮滚子224和底盘表面220之间的间隙具有理想的焊料膏厚度。此时,螺栓234的间距准确地确定一个刻度240的高度变化量。通过用圆筒形环236的刻度240调整螺栓234(箭头234a)的旋转位置,能高度精确地设置间隙。此外,通过臂挡块230能防止橡皮滚子的尖端被过分地推靠底盘表面220。
接着,如图21(b)所示,延长水平驱动结构228的杆,绕橡皮滚子单元216侧上的端侧226a摇动摆臂226。此时,以与上述相同的方式增强了搅动橡皮滚子222和底盘表面220的平行度,从而通过臂挡块232高度精确地设置搅动橡皮滚子222和底盘表面220之间的间隙。
在调整了每个橡皮滚子和底盘表面220之间的间隙之后,在图右边方向上通过未在图21(c)中示出的传送单元运动机构,从图21(b)所示的状态移动传送单元210。因此,厚度与设在搅动橡皮滚子222和底盘表面220之间的间隙对应的焊料膏被搅动,并被放在底盘表面220上。
下面,如图22(d)所示,使水平驱动结构228的杆收缩,摇动摆臂226至一个位置,使得摇动控制臂226c围绕摇臂226的端部226a接触在臂挡块230的螺栓234的尖端部分上。因此,搅动橡皮滚子222与底盘表面220分离,将调平橡皮滚子224设成与先前调节的底盘表面220一起形成的一个空间。
通过图22(e)所示的传送单元运动机构从图左边方向上图22(d)所示的状态移动传送单元210。因此,在传送单元210的底盘表面220上方以预定厚度均匀地放置焊料膏,完全形成焊料膏传送表面。如图22(f)所示,将吸附预定电子元件的吸附喷嘴134推靠焊料膏传送表面,从而将焊料膏传送给电子元件。
根据形成焊料膏传送设备200的焊料膏传送表面的程序,在焊料膏传送设备200的传送单元210上的焊料膏的放置结构如图23所示。在逐步的基础上,图23示出了一种状态,在这种状态下,利用根据本发明的焊料膏传送设备200形成焊料膏的传送表面。
首先,如图23(a)所示,焊料膏30几乎是均匀地水平并设置在传送单元210的底盘表面220上。如图23(b)所示,之后,朝图中左侧移动搅动橡皮滚子222,从而搅动并将焊料膏30放在底盘表面220上。此外,如图23(c)所示,当将调平橡皮滚子224移向图中的右侧时,在底盘表面220上得到具有均匀预定厚度的焊料膏传送表面,同时,多余的焊料膏从调平橡皮滚子224的两个端侧溢出,并作为多余的焊料膏32被放在底盘表面220的端部上。如图23(d)所示,之后,再次将搅动的橡皮滚子222移向图中的左侧,使得放在底盘表面220的端部上的多余的焊料膏32被刮向搅动橡皮滚子222纵向上的中央侧,并在底盘表面220的中央部分附近得到充分搅动,并以与图23(b)相同的方式再次放置。
因此,即使搅动橡皮滚子222和调平橡皮滚子224重复地往复运动多次,也能在不使焊料膏从传送单元210的底盘表面220溢出的情况下可靠地形成焊料膏传送表面。
即使搅动的橡皮滚子222的形状是简单的盘形结构,其中未设置突起310,如果焊料膏合适的话,也能在不使焊料膏从传送单元210溢出的情况下完成传送操作。
此外,通过自动执行预定时间的往复操作,或根据焊料膏传送表面的干燥度的传送操作,自动控制搅动橡皮滚子222和调平橡皮滚子224的搅动。因此,总能连续露出优良的传送表面。
下面,描述将附着到附着头下端的吸附喷嘴的结构。
图24示出了吸附喷嘴的结构,(a)是前视图,(b)是侧视图,其中部分被取走。
吸附喷嘴134包括其中形成有空气吸入通道320的橡皮垫322,具有能倾斜的尖端部分的吸附表面并在吸附方向上可扩展(在图中的垂直方向),以及吸附元件校整部件326a和326b,它们是杆部件,并成对设在橡皮垫322的两侧上,用于在电子元件20的吸附过程中,尖端部分324a和324b接触在电子元件20背面上时,水平校整电子元件20的吸附高度。
根据吸附喷嘴134的结构,当将焊料膏在从图25所示的水平面倾斜的传送单元210的底盘表面220上传送给电子元件20时,在电子元件浸入底盘表面220的焊料膏传送表面中之后,由于焊料膏的粘性,能防止电子元件20存留在传送单元210中。更具体地说,当在图25(a)所示的电子元件20接触传送单元210的底盘表面220的状态下,使吸附喷嘴134轻微下降时,通过将吸附元件校整部件326a的尖端部分324a是如图25(b)所示的旋转中心,使电子元件20沿底盘表面220的倾斜而倾斜。因此,从吸附元件校整部件326的尖端部分324a向电子元件20施加压力,从而能将底盘表面220上的焊料膏均匀地传送给电子元件20的下表面。此时,保持橡皮垫322被吸附在电子元件20的表面上,当图25(b)所示的电子元件20倾斜时,吸附喷嘴134保持着使电子元件20被可靠吸附的状态。还是在图25(c)所示的上拉过程中,保持电子元件20通过橡皮垫322被吸附。所以,由于电子元件20和焊料膏的粘性,能防止电子元件20从底盘表面220上脱离。因此,能可靠地上拉被吸附和固定的电子元件20。
类似地,安装在从图26所示的水平面倾斜的表面上的电子元件,也能可靠完成吸附操作而不泄漏空气。更具体地,在图26(a)所示的电子元件的吸附之前的初始状态下,将橡皮垫322的下表面的高度设置成比每个吸附元件校整部件326a和326b的尖端部分324的高度小ha。因此,在图26(b)所示的倾斜的电子元件将被吸附的情况下,橡皮垫322的下表面首先由于吸附喷嘴134的下落与电子元件20形成点接触,橡皮垫322弹性变形,从而在面接触中被吸附到倾斜的电子元件的表面上。此时,在橡皮垫322的吸附方向上的弹性变形量受到吸附元件校整部件326a的尖端部分324a的高度的控制。
当在这种状态下上拉吸附喷嘴134时,如图26(c)所示,通过橡皮垫322的吸力向上升起电子元件20,并接触在吸附元件校整部件326a的尖端部分324b,从而吸附并水平保持电子元件20。
因此,由于吸附喷嘴134包括在吸附方向上可变形的橡皮垫和吸附元件校整部件326,能可靠吸附电子元件20。还是在焊料膏的传送过程中,即使传送单元210的底盘表面220是倾斜的,橡皮垫322吸附倾斜。所以,能将焊料膏均匀地传送给电子元件20的下表面。此外,在上拉期间不将电子元件20留在传送单元210上。
吸附元件校整部件326a和326b的尖端部分324a和324b的下表面的邻接面从水平面倾斜,在电子元件20的吸附过程中能得到所要求的倾斜角。因此,能以任意倾斜角吸附和保持电子元件,能在传送单元210的底盘表面220上可靠地传送焊料膏。此外,也能可靠地吸附安装在倾斜表面上的电子元件。
例如,吸附元件校整部件326a和326b能根据待吸附的电子元件的类型增大如图27所示的尖端部分324a和324b。更具体地说,吸附元件校整部件326a和326b在图24所示的状态下被翻转并由此被连接,使得尖端部分324a和324b之间的空间能得到调整。
虽然示出的杆部件已经作为吸附元件校整部件326a和326b的一个例子,但它可以采用环形或棱柱形。
下面,图28示出了一种状态,在这种状态下,传送单元210的底盘表面220上的焊料膏利用吸附喷嘴134被传送给电子元件。图28(a)示出了一种状态,在这种状态下,电子元件20被吸附到附着头138a-138d的每个吸附喷嘴134中,在传送单元210上移动传送头,图28(b)示出了一种状态,在这种状态下,使每个吸附喷嘴134同时向下到达浸入传送单元210的焊料膏传送表面中的高度。此时,通过将公知的边缘部分和焊料膏传送表面之间的高度差Δh,加到例如通过未示出的激光位移传感器测量的传送单元210的边缘部分的高度he,来准确设置吸附喷嘴134的降落量,从而计算到焊料膏传送表面的距离(he+Δh)。如图28(c)所示,将吸附喷嘴134拉起,完成传送焊料膏。
通过焊料膏的传送,向图29的放大视图所示的焊球26的下表面侧提供预定量的焊料膏30,图29示出了如果电子元件是BGA,在传送焊料膏之后得到的焊球。此时,如果焊球26从焊料膏传送表面被推进的深度小,则焊球的高度不相等。所以,不将焊料膏提供给所有的焊球或者不以足量提供,从而可能造成传导错误。如果同样的深度太大,焊料膏被过量提供,从而可能使焊球26短路。为此,最好将焊料膏的推进深度设成以下尺寸。
具体地说,图30示出了焊球的推进深度。如果焊球26的半径用r表示,则最好将焊料膏传送表面的高度设成一个从焊球26的最低点到半径r范围的高度,更可取的高度为0.8r。因此,能将适当量的焊料膏提供给焊球26。
下面,描述传送单元210上的传送位置。
参考传送单元210的底盘表面220上形成的焊料膏传送表面,基本上,当完成一次传送操作时,使橡皮滚子单元216再次往复运动,形成新的焊料膏传送表面。但是,当直至下一次传送操作所需的间隔短时,能在与上一次传送位置不同的一个位置上完成传送操作,而不再次形成焊料膏传送表面。因此,缩短了安装操作的间歇。
图31示出了一种状态,在这种状态下,在同一个焊料膏传送表面上完成多次传送操作。在图31(a)所示的焊料膏传送表面的这侧上的区域A1中完成第一次传送操作,在图31(b)所示的焊料膏传送表面的内侧上的区域A2中完成第二次传送操作。在区域A1中示出的P1-P4表示由图28中所示的附着头138a、138b、138c和138d得到的传送轨迹。这里,四个附着头138a、138b、138c和138d同时垂直移动,从而完成传送操作。
此外,图32还示出了一种状态,在这种状态下,在同一个焊料膏传送表面上完成多次传送操作。在这种情况下,如图32(a)所示,通过图32(a)所示的P1-P4位置上的附着头138a、138b、138c和138d完成传送操作,然后通过图32(b)所示的与位置P1-P4相邻的P5、P6和P7位置上的任何一个附着头完成传送操作。在图中,示出了每个位置上的传送轨迹。根据每个传送方法,能有效利用焊料膏传送表面。
此外,图33示出了一种状态,在这种状态下,将图31中所示的传送操作与图32中所示的传送操作组合完成传送操作。具体地说,对焊料膏传送表面的该侧和内侧,以及与每个传送位置相邻的位置完成传送操作。因此,几乎整个焊料膏传送表面都用于传送操作,从而能最大限度地增强传送单元210的面积利用率。
下面,描述将焊料膏传送设备200附着到电子元件安装设备100上、从而将电子元件以多个阶段安装到电路板上的三维安装方法。
图34示出了将三维安装的电子元件20(22)的外观,(a)是平面图,(b)是侧视图,(c)是底部视图。在三维安装方法中,将电子元件20安装在电路板10上,然后安装到已经安装的电子元件20的背面上。这样,能通过将用于电子元件22的电路板10上的安装空间与电子元件20的安装空间进行聚合来节省空间。
下面参考图35顺序描述三维安装方法的详细程序。
首先,在图35(a)中,将电子元件20安装在电路板10上,使得焊脊位置与焊球的位置一致(第一安装步骤)。电路板10具有在与电子元件20的每个焊球26相对应的位置上形成焊脊24。在这种情况下,通过识别摄象机135检测未示出的电路板10上的用于位置识别的板标记,从而捕捉准确的焊脊位置并高度精确地对准电子元件20。
接着,在图35(b)中,将电子元件20安装在电路板10的其中一个表面上然后进行回流处理。这样,熔化焊料膏将焊脊24与焊球26电子及机械连接,并将电子元件20固定到电路板10上(第一回流步骤)。
接着,如图35(c)所示,翻转电路板10,将电子元件20安装在电路板10的反面上(第二安装步骤)。然后,如图35(d)所示,对具有安装在正侧表面上的电子元件20和固定到反侧表面上的电子元件20的电路板10,进行回流处理,从而将正侧表面上的电子元件20以同样方式固定到电路板10上(第二回流步骤)。
通过这些步骤,得到双面安装板。在二维安装方法中,增加以下步骤。具体地说,如图35(e)所示,将具有被传送给焊球的焊料膏的电子元件22,堆叠安装在经过第二回流步骤的电路板10的的电子元件20的上表面上(第三安装步骤)。
接着,如图35(f)所示,对由此堆叠安装的电路板10进行回流处理(第三回流步骤)。进一步,如图35(g)所示,翻转电路板10,将电子元件22以与第三安装步骤中相同的方式安装在电子元件20的上表面上(第四安装步骤)。如图35(h)所示,对电路板10进行回流处理(第四回流步骤)。
通过重复第三安装步骤以后的步骤,能在多个阶段中将电子元件20(22)设置在电路板10上。为了实现仅对电路板10上将成为回流目标的部分进行回流处理,例如对电路板10的正侧表面吹热风,对背侧表面吹冷风,或者减小设在待堆叠的电子元件上层的电子元件20的焊球26的尺寸(减小热容量)。因此,最好与公知装置一起使用。
此外,当用BGA作为电子元件20(22)的一个例子时,不限制除了CSP之外可以采用将QFP、SOP和SOJ(轮廓J-小引线封装)堆叠在BGA上的结构。
为了防止多次执行回流过程时的熔化,可以通过圆柱销和焊球的组合构成电子元件20的焊球26。具体地说,如图36的例子所示,最好将在普通PGA(针栅阵列)中的耐热销28作为端子,将焊料29固定到销28上。根据这种结构,熔化焊料29,将其固化在销28周围,以便在图37中的回流过程之后获得的连接端子部分的状态下具有吸湿度,长度缩短的焊料29被吸附,使得即使销28的长度不相等也可以将焊料29可靠连接到焊脊24上。具体地说,在电路板10和销28之间的间隙大的情况下,固定的焊料被熔化且填充在间隙中。如果间隙小,大量焊料粘到销28的外周表面。而且,使销28的下端扁平,以便能可靠固定电子元件20而不会使其高度从电路板表面倾斜。此外,即使通过再次回流过程焊料29显露高热量,它也通过表面张力保持粘到销28的外周上。所以,能防止电极被短路。
此外,最好是,在三维安装方法中电子元件的对准应如图38所示完成。图38示出了在逐步的基础上对准电子元件的程序,还一起示出了平面图和侧视图。
如图38(a)所示,首先,识别摄象机135检测设在电路板10上用于对准的板标记40和40。板标记40设在电路板10的对侧的斜线位置上,例如,检测各个板标记40和40,从而识别电路板10的倾斜和旋转部件。如图38(b)所示,根据识别结果控制附着头的移动量和吸附喷嘴的旋转量,从而校整位置并将电子元件20安装在电路板10上。接着,将电子元件20安装在电子元件20的上表面上。在那种情况下,在待安装的电子元件20的背面上设置用于对准的参考标记42和42,检测参考标记42和42,从而调整位置。具体地说,在如图38(c)所示安装电子元件20之后,通过识别摄象机135检测电子元件20背面上的参考标记42和42,检测安装的电子元件20的安装位置位移,如图38(d)所示,在第二阶段将电子元件22对准并安装在电子元件20的背面上,从而抵消由此检测到的电子元件20的安装位移。
因此,用于对准的参考标记42设置在电子元件20的背面上。因此,在第二阶段电子元件22的焊球26能以高度对准精确地堆叠在已经安装在电路板10上的、电子元件20背面上设置的焊脊25的位置上,并且能高度精确地安装在元件的背面上。
此时,当通过同一个识别摄象机135可以拾取电路板10上的板标记40和电子元件20上的参考标记42时,具有不同高度的标记40和42,可以通过切换具有不同聚焦位置的多个识别摄象机来拾取。因此,不需要调节识别摄象机135的高度和透镜的焦距。这样,能快速完成标记检测。
下面,描述用于焊料膏传送设备200的焊料膏清除工作。
清洗焊料膏传送设备200的橡皮滚子单元216,去除上次使用时有可能存在并粘到每个橡皮滚子上的焊料膏,这些焊料膏可能在焊料膏传送设备200的操作开始时固化了。考虑到增强可使用性,从传送单元210上除去橡皮滚子单元216以完成清洁工作是有好处的。但是,需要在装配期间在每个元件的附着位置上以高度精确可再现地完成清洁工作。所以,通常难以获得这种能快速清洗的结构。
在根据实施例的焊料膏传送设备200的结构中,将橡皮滚子单元216设成具有高清洗工作效率的拆卸型,从而具有高度装配精度再现性的结构,目的是容易完成焊料膏的清洗工作。焊料膏传送设备200的清洗工作程序将在下面描述。
首先,松开图12所示的橡皮滚子单元216的两个螺栓270,拆除支撑其中一个端部的上V块268。接着,松开图13所示的另一个端部上的、橡皮滚子固定部件250的固定啮合部分274的螺栓282,从外壳214上拆除图9所示的橡皮滚子固定部件250。因此,在图11所示的单体状态下取出橡皮滚子单元216。然后,拆除橡皮滚子单元216的橡皮滚子表面上粘的焊料膏,以便完成清洗,使得不剩留固化的焊料膏。
接着,连接除去了焊料膏的清洁的橡皮滚子单元216,使得啮合部分274的键槽276装配在接收台280的突起278中,临时固定螺栓282。下面,保持设在橡皮滚子固定部件250中的埋入销262,用螺栓270将上V块268连接到下V块266上,紧固每个螺栓282和270。
这样,通过啮合部分274的键槽276的装配,限制橡皮滚子固定部件250的其中一个端部,另一个端部支撑在V块上,从而在不扭曲橡皮滚子固定部件250的情况下完成固定。为此,可以将搅动橡皮滚子222和调平橡皮滚子224的橡皮滚子尖端,高度平行且高度精确位置地设置在传送单元210的底盘表面220上。
如上所述,根据本实施例的焊料膏传送设备200,搅动橡皮滚子在传送单元的前进路径上在传送单元上搅动焊料膏,在传送单元的返回路径上,调平橡皮滚子将在前进路径上搅动的焊料膏设成预定厚度。结果,在传送单元上形成平坦的焊料膏传送表面。此时,在搅动橡皮滚子纵向上两个端部的底盘表面侧,形成朝搅动橡皮滚子纵向中央侧的刮擦底盘表面上焊料膏的突起。当在调平橡皮滚子的相对运动之后,再次相对移动搅动橡皮滚子时,因此,可以将最后一次调平橡皮滚子相对移动期间,从调平橡皮滚子纵向的两个端部溢出的焊料膏,通过形成的排放部分,向橡皮滚子纵向上的中央侧刮擦。所以,能防止焊料膏从传送单元的底盘表面溢出。
此外,根据本实施例的电子元件安装设备100,通过吸附喷嘴吸附并保持所要求的来自电子元件供应部分的电子元件,电子元件供应部分具有多个安装在其上的电子元件,通过移动附着头穿过头移动部分将所要求的电子元件定位在焊料膏传送设备的传送单元上。接着,使附着头上升、下降,将电子元件的端子部分浸入传送单元上焊料膏传送表面内,并将焊料膏传送给电子元件。因此,能均匀地将焊料膏传送给电子元件,从而可以将电子元件安装在预定的位置上。
此外,用于根据本实施例的电子元件安装设备的电子元件(半导体器件),在与电子元件的背面侧上的电子元件的连接端子相对应的位置上设有用于端子连接的焊脊。因此,将下段侧上的电子元件的焊脊和上段侧上电子元件的连接端子对准,从而将电子元件堆叠起来,能得到电子元件的堆叠结构。这样,能增强电子元件的安装效率,更高密度地完成安装。
已经在本实施例中作为一个例子描述的在X-Y平面上移动传送头128的电子元件安装设备100,除了可以使用旋转型的电子元件安装设备以外不受限制。旋转型的电子元件安装设备具有由圆柱凸轮组成的头,用于定位和移动十个位置(station),例如,在X-Y平面上将电路板移动并定位在预定位置上,从而安装电子元件。
此外,焊料膏传送设备200除了传送焊料膏以外,还能传送粘性流体例如焊剂、银胶或导电胶。
下面,描述根据本发明的粘性流体传送设备的第二实施例。
根据本实施例的粘性流体(焊料膏)传送设备,具有橡皮滚子单元216的调平橡皮滚子的尖端形状的特征。
具体地说,根据实施例,调平橡皮滚子290与第一实施例相同具有平坦且细长的形状,尖端部分的形状为简单的V-型,图39示出了放大的尖端部分。根据调平橡皮滚子,多余的焊料膏向下落并在角部分290a返回。因此,能防止焊料膏发送到橡皮滚子290的上部分。此外,简单的V-形状能降低橡皮滚子的制造成本。
根据实施例的变形,可以采用图40所示的调平橡皮滚子。调平橡皮滚子292的尖端部分设有V-型切口的角部分292a,而且,在橡皮滚子前进方向上,在前方部分中倾斜表面中间的橡皮滚子的纵向上,形成具有圆头截面并向外突起的角部分292b。因此,从橡皮滚子的尖端部分在橡皮滚子的前进方向上形成角部分292a、292b和292c。
根据调平橡皮滚子292,如图40(a)所示,示出了橡皮滚子的移动状态,通过角部分292a压展焊料膏,形成具有均匀焊料膏厚度的层,沿角部分292a和角部分292b之间的倾斜表面,搅动多余的焊料膏并使其向下落在角部分292b处返回。即使从角部分292b向上传送多余的焊料膏,如图40(b)所示,通过角部分292c使焊料膏下落并返回。这样,能可靠地防止焊料膏被传送到橡皮滚子292的上部分。因此,搅动的焊料膏总是以均匀的厚度放置。
下面,描述根据本发明的粘性流体传送设备的第三实施例。
根据本实施例的粘性流体(焊料膏)传送设备,设有压力产生部件296,以将焊料膏可靠地放在橡皮滚子单元216的调平橡皮滚子294的尖端附近。图41是压力产生部件296连接结构的侧视图。独立支撑调平橡皮滚子294和压力产生部件296,以便能调节相对的连接位置。
压力产生部件296具有圆形截面的杆体,连接到未示出的支架上,在调平橡皮滚子294的尖端附近,在调平橡皮滚子294的纵向上与调平橡皮滚子294平行地得到支撑。此外,压力产生部件296由高刚性材料形成,例如金属、陶瓷或硬塑料,减小弯曲的产生。
橡皮滚子294形成在压力产生部件296和传送单元210的底盘表面220之间,具有小间隙S的窄路径298,具有将用作碾平焊料膏的通道的间隙T的通道299,也形成在压力产生部件296和调平橡皮滚子294之间。窄路径298和通道299的间隙S和T的设置范围例如约从1mm-3mm。
通过提供形成间隙S和T的压力产生部件296,利用经窄路径298和通道299的橡皮滚子294的运动而被碾平的焊料膏,比其他区域处于更高的压力状态。结果,均匀可靠地将焊料膏推到橡皮滚子294和传送单元210的底盘表面220之间的间隙,从而可以形成具有更均匀厚度的焊料膏传送表面。此外,即使橡皮滚子速度高,也能以预定厚度可靠地将焊料膏放在底盘表面220上。
压力产生部件296的形状不限于杆状,而是可采用不同形状例如半球截面形状或楔形截面形状。此外,提供压力产生部件296,使得在焊料膏传送表面形成期间,它离传送单元210的底盘表面220的最大高度hmax,大于焊料膏的碾平高度hr,并且在碾平过程中将其嵌入在焊料膏中。
此外,根据本实施例的压力产生部件296,可以设在搅动橡皮滚子222中,以便能进一步增强搅动效果。
下面,描述根据本发明的粘性流体传送设备的第四实施例。
根据本实施例的粘性流体(焊料膏)传送设备具有这样的结构在橡皮滚子单元216的搅动橡皮滚子中形成的突起,设在橡皮滚子的两端和设备之间的多个部分中。
图42示出了根据实施例的搅动橡皮滚子340的形状,图42(a)是前视图,图42(b)是侧视图。此外,图43是沿图42中F-F剖开的截面图。图42(b)的斜线所示部分示出了搅动橡皮滚子340的最下表面。
如图42和43所示,盘形的搅动橡皮滚子340具有设在长边的其中一侧上的橡皮滚子固定部件250的固定孔340a,以及具有设有锥面342a的三角形纵向截面的突起342,用于随着橡皮滚子的运动朝橡皮滚子的纵向中央侧刮擦焊料膏,它形成在将要成为纵向两端上图42(a)所示下端部上的焊料膏推进侧的底盘表面上。此外,在两个突起342之间设置具有三角形纵向截面的多个中间突起344,以便采取梳齿形状。在橡皮滚子的前进方向上,向前倾斜预定角度θs的状态下,使用搅动橡皮滚子340。所以,如图43所示以角度θs切割搅动橡皮滚子340中的突起342和中间突起344。
最好是,应该与设在传送头128中的附着头138的数量相对应设置适当数量的中间突起344。在本实施例中,使用四个附着头138a、138b、138c和138d(见图28)。所以,设置三个中间突起344,使得总共在四条线上形成焊料膏出口。
图44示出了一种状态,在这种状态下,利用根据本实施例的搅动橡皮滚子340,在传送单元210上形成焊料膏传送表面。下面参考图44描述根据本实施例的搅动橡皮滚子340的功能。
首先,如图44(a)所示,焊料膏30几乎均匀地安装在传送单元210的底盘表面220上。如图44(b)所示,下面,向图中左侧移动根据本实施例的搅动橡皮滚子340,并将焊料膏30放在底盘表面220上。此时,放置焊料膏30的位置被中间突起344分割,焊料膏30象带子一样放在图中的四条线上。换言之,从传送单元的底盘表面局部刮擦焊料膏,从而能进一步增强搅动效果。
此外,如图44(c)所示,当向图中右侧移动调平橡皮滚子224时,在底盘表面220上得到具有均匀厚度的焊料膏传送表面,同时,多余的焊料膏从调平橡皮滚子224的两个端部侧溢出,作为底盘表面220端部上的多余焊料膏32被放置。通过以与图23中所示的第一实施例相同的方式,再次向图中左侧移动搅动橡皮滚子340,朝搅动橡皮滚子340的纵向上中央侧刮擦多余焊料膏,并且以与图44(b)相同的方式,以在底盘表面220的中央部分附近充分搅动的状态下再次放置它。
下面,描述根据本发明的粘性流体传送设备的第五实施例。
在根据本实施例的粘性流体(焊料膏)传送设备中,在根据第四实施例的搅动橡皮滚子340中设置的多个中间突起344具有这样的形状焊料膏的通道在橡皮滚子前进方向上逐渐变细。
图45示出了根据本实施例的搅动橡皮滚子350。图45(a)是前视图,图45(b)是侧视图。此外,图46是沿图45中G-G剖开的截面图。
如图45和46所示,以与第四实施例相同的方式将搅动橡皮滚子350形成为具有梳齿形状,并设有通向橡皮滚子固定部件250的固定孔350a,其中形成有锥面352a的三角形纵向截面的突起352,以及具有三角形纵向截面的中间突起354。此外,在橡皮滚子350中的突起352和中间突起354以角度θs被切割,如图46所示。中间突起354形成有锥面354a,用于如图45(b)所示随着在突起352和中间突起354之间以及在中间突起354之间的橡皮滚子的运动,将焊料膏向每个间隙的中央侧刮擦。如图45(b)所示,示出了斜线部分中搅动橡皮滚子350的端部,最下表面形成为三角形,锥面354倾斜成锥形,用于在橡皮滚子的前进方向上使焊料膏的通道变窄。
根据本实施例的搅动橡皮滚子350的形状,在搅动橡皮滚子350的前进方向上设在该侧上的中间突起354和突起352,作为相对于橡皮滚子表面倾斜的锥面352a和354a。所以,焊料膏平滑地流入每个间隙。因此,能更可靠地防止焊料膏从搅动橡皮滚子350横向上的两个端部溢出。而且,在每个间隙中流动的焊料膏的通道,由于搅动橡皮滚子350的运动而变窄,焊料膏的搅动功能变得更强了。
下面,描述根据本发明的粘性流体传送设备的第六实施例。
在根据本实施例的粘性流体(焊料膏)传送设备中,放在传送单元210的底盘表面220上的焊料膏传送表面的高度被预设成离底盘表面220具有预定的高度。
图47示出了一种状态,在这种状态下,根据本实施例传送焊料膏,示出了放在传送单元210的底盘表面220上的焊料膏30,和吸附到吸附喷嘴134中的电子元件20的焊球26之间的关系。具体地说,放在根据本实施例的传送单元210的底盘表面220上的焊料膏的传送表面的高度hc,设置成使得当将吸附电子元件20的吸附喷嘴134推靠底盘表面220时,电子元件20的焊球26,以等于或小于半径r最好是0.8r或更小的高度浸入。
在这种情况下,由调平橡皮滚子224的尖端部分和传送单元210的底盘表面220之间的间隙,确定焊料膏的传送表面的高度hc,高度hc通过调节调平橡皮滚子224的高度来控制。具体地说,在开始控制期间,在图7所示的臂挡块232的螺栓234向下突起,使得调平橡皮滚子224从传送单元210的底盘表面220升起高度hc。因此,在摇臂226的摇摆操作期间,摇摆控制臂226d靠在螺栓234的尖端上,使得距离调平橡皮滚子224的底盘表面220的高度保持hc。
通过这种简单操作,将焊料膏的传送表面的高度hc设成限定高度,将吸附喷嘴134推靠底盘表面220,直至电子元件20的端子部分靠在传送单元210的底盘表面220上,这样,将适量的焊料膏传送给电子元件20。
下面,描述根据本发明的粘性流体传送设备的第七实施例。
根据本实施例的粘性流体(焊料膏)传送设备设有台阶部分,用于悬挂调平橡皮滚子224并使其上升,使得当焊料膏放在传送单元的底盘表面上时,焊料膏传送表面的高度总是能恒定。
图48示出了根据本实施例的可滑动地与传送单元360接触的传送单元360和调平橡皮滚子224的截面。使调平橡皮滚子224升起高度hc的台阶部分362从底盘表面364突起,并且根据本实施例而设置在传送单元360的橡皮滚子传送方向上两个端部的橡皮滚子运动方向上。调平橡皮滚子224的下尖端部分可滑动地与台阶部分362接触,使得通过在调平橡皮滚子224和传送单元360的底盘表面364之间、形成的具有高度hc的间隙扩展焊料膏。因此,以均匀厚度(高度hc)形成焊料膏,稳定地形成与底盘表面364平行的焊料膏传送表面。
图49示出了一种状态,在这种状态下,在形成的焊料膏传送表面上将焊料膏传送给吸附喷嘴134吸附的电子元件20。如图49所示,将吸附喷嘴134推靠底盘表面364,直至电子元件20的端子部分(焊球26)靠在传送单元360的底盘表面364上,从而将适量的焊料膏传送给电子元件20。将高度hc设成焊球26的半径r或更小,最好是距离焊球26的下端部0.8r的高度。当使用根据第一实施例的调平橡皮滚子224时,不限于这种结构而是可以利用简单的盘形橡皮滚子简化的结构。
而且,根据实施例的传送单元360可以构成具有深底部。在这种情况下,用台阶部分简单压平焊料膏传送表面。具体的说,如图50所示,在从传送单元370的底盘表面374开始高于焊球26的半径r的位置上设置台阶部分372,使调平橡皮滚子的下尖端部分靠在台阶部分372上,并移动它从而得到面对准台阶部分372的平的焊料膏传送表面。朝得到的焊料膏传送表面向下拉吸附喷嘴134,使得电子元件20的焊球26浸在焊料膏中预定高度hc,具体地说,达到一个等于或小于焊球半径r的高度,最好是达到距离焊球26的下端部0.8r或更小的高度。因此,将适量的焊料膏提供给电子元件20。此时,通过例如长度测量传感器利用预先检测台阶部分372的高度hs,准确地设置吸附喷嘴134的下落量。
根据这种结构,将焊料膏足量放在传送单元370上。所以,使焊料膏比薄扩展焊料膏的情况更慢地干燥,可以将自动搅动控制周期设置得更长,使得能容易地保持焊料膏传送表面。
而且,图51示出了一种结构,在这种结构中,作为本实施例的一个变形,在调平橡皮滚子中设置台阶部分。如图51所示,根据变形例,突出高度hc的台阶部分382形成在调平橡皮滚子380的两个端部上。因此,当使台阶部分382靠在传送单元210的底盘表面220上时,在底盘表面220和调平橡皮滚子380的下尖端部分384之间形成高度为hc的间隙。在这种情况下,能使用与第一实施例相同的传送单元210的结构。
利用调平橡皮滚子380,可以容易地在距离间隙理想高度hc上,将焊料膏30放在传送单元210的底盘表面220上。如图52所示,示出了焊料膏的传送状态,将电子元件20推靠形成的焊料膏传送表面,从而将适量的焊料膏传送给电子元件20。
根据本实施例及其变形例的结构,不需要通过图7所示的臂挡块232精确控制调平橡皮滚子224和380的高度。因此,能大大简化控制工作。换言之,通过将调平橡皮滚子224推靠传送单元360和370的台阶部分362和372,而且,通过将调平橡皮滚子380的台阶部分382推靠传送单元210的底盘表面220,能容易地得到该结构,而不需要精细控制在调平橡皮滚子和传送单元的底盘表面之间具有预定高度的间隙。为了改变焊料膏传送表面的厚度,最好改变台阶部分的高度。最好是应准备通过有些改变台阶部分的高度而形成的多个调平橡皮滚子和多个传送单元,并根据电子元件的类型选择性地将它们组合成具有合适的理想高度。
下面,描述根据本发明的粘性流体传送设备的第八实施例。
根据本实施例的粘性流体(焊料膏)传送设备具有这样的结构在橡皮滚子传送的方向上扩展传送单元的底盘表面,使得同时在同一个焊料膏传送表面上传送多个附着头的次数能得以提高。
图53是根据本实施例的焊料膏传送设备的传送单元390的平面图。在传送单元390中,形成的底盘表面392的宽度,大于包括多个附着头的多头的附着头排列宽度的两倍,使得可以通过多头多次同时执行传送操作。图53示出了一例结构。在该例结构中,能操作四个附着头,能如焊料膏传送表面的区域A1和A2所示同时传送。
而且,当广泛形成传送单元390时,也加长了搅动橡皮滚子394和橡皮滚子396。但不限于此,而是在多个橡皮滚子被组合起来从而基本上拉长的状况下允许多个橡皮滚子。
根据本实施例的焊料膏传送表面,广泛形成传送单元390的底盘表面392,从而可以通过多头多次同时完成传送操作,能平滑地执行安装电子元件的操作,缩短安装间歇。
下面,描述根据本发明的粘性流体传送设备的第九实施例。
根据本实施例的粘性流体(焊料膏)传送设备400具有这样的结构搅动焊料膏并将其放在传送带的带表面上,并能连续形成新的焊料膏传送表面。
首先,描述焊料膏传送设备400的结构。
图54示出了根据本实施例的焊料膏传送设备400的示意性结构,图55示出了沿图54中H-H剖开的截面图,图56是沿图54中I-I剖开的局部截面图。
如图54-56所示,根据本实施例的焊料膏传送设备400具有以多条线(在图中是四条线)排列的带状传送表面形成机构430。带状传送表面形成机构430包括传送带416,包括两端设置在滑轮410和412之间的平坦带表面414;电动机,用于在未示出的一个方向上旋转滑轮410;搅动机构418,用于通过传送带416的操作搅动焊料膏;以及橡皮滚子420,用于将搅动机构418搅动的焊料膏30以均匀厚度放在传送带416的带表面414上。
焊料膏传送设备400的上表面设有顶盘432,顶盘的高度与传送带416的带表面414上形成的焊料膏传送表面的高度相同,且具有带状传送表面形成机构430,430….上的开口窗432a,432a,….。而且,焊料膏传送设备400的端部的上表面设有焊料膏供应端口434,该设备用适量的焊料膏填充。
电动机可以共同旋转带状传送表面形成机构430的滑轮410。
下面,描述焊料膏传送表面的形成,和在具有上述结构的焊料膏传送设备400中将焊料膏传送给电子元件的操作。
首先,如图55所示,通过焊料膏供应端口434在设备中填充预定量的焊料膏,电动机旋转滑轮410。因此,传送带416的带表面414在图中箭头方向上在滑轮410和412之间移动。由此供应的焊料膏30例如经由滑轮410旋转且设有多个径向搅动盘的搅动机构418搅动,然后放在缠绕在滑轮410上的带表面414上。之后,通过随滑轮410旋转的橡皮滚子420,将焊料膏以预定厚度平坦地放在带表面414上。
通过如图54和56所示的顶盘432的开口窗434a,打开横向上的部分带表面414,将焊料膏平坦地放在正好设在开口下面的带表面414上。而且,焊料膏放置的高度几乎与顶盘432的厚度相同。当连续旋转滑轮410时,移动带表面414,从而连续形成具有预定厚度的焊料膏传送表面。
下面,将吸附到附着头的吸附喷嘴134中的电子元件20,推靠形成的焊料膏传送表面,完成传送焊料膏的操作。图57在逐步的基础上示出了通过根据本实施例的焊料膏传送设备400,将焊料膏传送给电子元件的程序。
在焊料膏的传送过程中,首先,通过长度测量传感器436,例如如图57(a)所示设在吸附喷嘴134侧面上的激光位移传感器,检测与到达焊料膏传送表面附近顶盘432的高度有关的信息,就在如图57(b)所示的焊料膏传送表面上方移动吸附喷嘴134,然后根据如图579(c)所示的长度测量传感器436得到的高度信息,拉下吸附喷嘴134,将焊料膏30传送给电子元件20。
根据本实施例的焊料膏传送设备400,在预定位置连续形成焊料膏传送表面。所以,推动电子元件的传送位置对于每个传送操作来说不变,但总是连续暴露新的焊料膏传送表面。因此,能简化传送焊料膏的操作,缩短安装间歇。
根据本发明的粘性流体传送设备,提供具有上面放粘性流体的平面底盘表面的传送单元,具有搅动放在底盘表面上的粘性流体的搅动橡皮滚子的橡皮滚子单元,均匀压平搅动的粘性流体的平面调平橡皮滚子,以及用于使橡皮滚子彼此分开并将它们平行固定,且具有在传送单元上可旋转支撑可摇摆的两个端部的橡皮滚子固定部件,用于使传送单元往复运动,从而沿传送单元的底盘表面相对移动橡皮滚子的传送单元移动机构,以及摇动橡皮滚子单元,使得搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子分别在前进和返回路径上,到达底盘表面的橡皮滚子驱动机构。因此,搅动橡皮滚子在传送单元的前进路径上搅动放在传送单元上的粘性流体,调平橡皮滚子均匀地压平在前进路径上搅动的粘性流体,以便在传送单元返回的路径上具有预定厚度。因此,能在传送单元上形成平坦的粘性流体传送表面。
根据本发明的粘性流体传送方法,通过在正向上在底盘表面上相对移动搅动橡皮滚子,搅动放在传送单元上的粘性流体,然后通过在反向上在底盘表面上相对移动调平橡皮滚子,均匀压平由此搅动的粘性流体,从而形成平坦的粘性流体传送表面,将电子元件的端子部分浸入粘性流体传送表面中,从而将粘性流体传送给电子元件。因此,通过交替地相对移动两个橡皮滚子,能可靠形成平坦的粘性流体传送表面,能将粘性流体均匀地传送给电子元件的端子部分。
根据本发明的电子元件安装设备,提供一个电子元件供应部分,用于安装多个电子元件从而提供其中的所要求一个电子元件;吸附喷嘴,用于可拆卸地吸附和保持电子元件;附着头,用于保持和吸附喷嘴从而自由地上升、下落;头移动部分,用于在水平面上移动附着头;以及粘性流体传送设备,用于将粘性流体均匀压平在传送单元上,从而形成平坦的粘性流体传送表面;其中,将由电子元件供应部分吸附的电子元件,移动到粘性流体传送设备的传送单元上,通过附着头的上下操作将电子元件的端子部分浸入粘性流体传送表面中,从而将电子元件均匀地传送给粘性流体。这样,传送了粘性流体的电子元件可以安装在预定位置上。
根据本发明的电子元件安装方法,将电子元件吸附到附着头的吸附喷嘴中,同时在传送单元上均匀地压平粘性流体从而形成粘性流体,传送表面,因此将电子元件的吸附的附着头移动到粘性流体传送表面的上方位置上。因此,完全准备好粘性流体的传送。下面,下拉吸附喷嘴直至电子元件的端子部分浸入粘性流体传送表面中,从而将粘性流体传送给端子部分,然后上拉吸附喷嘴,将附着头移动到预定安装位置。因此,传送了粘性流体的电子元件被定位在安装位置的上部分上。下拉吸附喷嘴,从而安装具有传送了粘性流体的端子部分的电子元件。
根据本发明的半导体器件,该器件在安装表面侧上具有多个布置成连接端子的焊球,其中,用于端子连接的焊脊,设置在与安装表面侧相对的、背面上的半导体器件的连接端子相对应的位置上。因此,当半导体器件堆叠时,下段侧上半导体器件的焊脊和上段侧上的半导体器件的连接端子彼此连接。这样,能简化半导体器件并且将其构造成堆叠结构。因此,能以较高密度完成安装。
权利要求
1.一种形成平坦粘性流体传送表面的粘性流体传送设备,用于将粘性流体传送到电子元件的连接端子,所述粘性流体传送设备包括包括平坦底盘表面的传送单元,粘性流体放在其上;橡皮滚子单元,包括具有平面型的搅动橡皮滚子,用于搅动放在所述底盘表面上的所述粘性流体;平面型的调平橡皮滚子,用于均匀压平搅动后的所述粘性流体;以及橡皮滚子固定部件,用于使所述搅动橡皮滚子和所述调平橡皮滚子彼此分开并将它们平行固定,其中所述固定部件的两个端部在所述传送单元上被可旋转且可摇摆的支撑;传送单元移动机构,用于使所述传送单元往复运动,使所述搅动橡皮滚子和所述调平橡皮滚子沿所述传送单元的所述平面底盘表面彼此相对运动;以及橡皮滚子驱动机构,用于使所述橡皮滚子单元摇摆,使所述搅动橡皮滚子在所述搅动橡皮滚子的前进路径上趋近所述底盘表面,所述调平橡皮滚子在所述调平橡皮滚子的返回路径上趋近所述底盘表面。
2.根据权利要求1所述的粘性流体传送设备,还包括在所述搅动橡皮滚子的纵向上形成在两端的底盘表面侧上的突起,其中所述突起在所述搅动橡皮滚子纵向上,朝中央侧刮擦放在所述底盘表面上的所述粘性流体。
3.根据权利要求2所述的粘性流体传送设备,其中所述搅动橡皮滚子的所述突起具有一个倾斜的锥形表面,倾斜的方式是使得在所述搅动橡皮滚子前进方向上,在所述搅动橡皮滚子的厚度范围内,所述锥面的前侧比所述锥面的后侧短,其中所述锥面的倾斜,导致在所述搅动橡皮滚子前进方向的后侧上,用于所述粘性流体的通道向后变窄。
4.根据权利要求2所述的粘性流体传送设备,进一步包括在所述搅动橡皮滚子的两端上的所述突起之间形成中间突起,其中所述中间突起使放在所述底盘表面上的所述粘性流体形成带状。
5.根据权利要求4所述的粘性流体传送设备,其中所述搅动橡皮滚子的所述中间突起具有倾斜的锥面,倾斜的方式是使得在所述搅动橡皮滚子前进方向上,在所述搅动橡皮滚子的厚度范围内,所述锥面的前侧比所述锥面的后侧短,其中所述锥面的倾斜导致在所述搅动橡皮滚子前进方向的后侧上,用于所述粘性流体的通道向后变窄。
6.根据权利要求1所述的粘性流体传送设备,其中凹形截面曲线部分和凸形截面曲线部分在橡皮滚子前进的方向上,从前面部分顺序形成在调平橡皮滚子的底盘表面侧上。
7.根据权利要求1所述的粘性流体传送设备,其中将调平橡皮滚子的底盘表面侧上的尖端做成V-型截面。
8.根据权利要求7所述的粘性流体传送设备,进一步包括在所述调平橡皮滚子的前进方向上前部分上的倾斜表面,形成呈钝角的角部分;其中所述角部分向外突起并形成在所述调平橡皮滚子的纵向上。
9.根据权利要求1所述的粘性流体传送设备,进一步包括压力产生部件,该部件设在所述橡皮滚子前进方向中,所述前面部分的所述底盘表面侧上尖端附近的所述调平橡皮滚子的纵向上,其中所述压力产生部件形成一个窄路径,通过窄路径,在所述橡皮滚子移动的同时,所述粘性流体在所述底盘表面和所述压力产生部件之间流动;以及其中在所述调平橡皮滚子移动时,所述压力产生部件在所述调平橡皮滚子和所述压力产生部件之间形成所述粘性流体通道。
10.根据权利要求1所述的粘性流体传送设备,其中所述搅动橡皮滚子的长度等于或大于所述调平橡皮滚子的刮擦宽度。
11.根据权利要求1所述的粘性流体传送设备,进一步包括台阶部分,该台阶部分设在所述传送单元的所述底盘表面上,在所述调平橡皮滚子跨过所述传送单元的方向上的两个端部,并且沿所述调平橡皮滚子的运动方向设置,其中所述台阶部分从所述底盘表面突起预定高度,以支撑垂下的所述调平橡皮滚子的两端。
12.根据权利要求1所述的粘性流体传送设备,进一步包括设置在所述底盘表面侧所述调平橡皮滚子纵向、所述调平橡皮滚子的两端上的台阶部分,其中所述台阶部分突起预定高度。
13.根据权利要求1所述的粘性流体传送设备,其中所述橡皮滚子驱动机构包括摇臂,其第一端部固定到橡皮滚子固定部件的摇动中心轴,第二端部连接到摇动橡皮滚子固定部件的水平驱动机构;以及臂挡块,用于接触在摇臂上控制摇臂的摇摆角。
14.根据权利要求1所述的粘性流体传送设备,进一步包括一V块,将所述橡皮滚子固定部件保持在所述橡皮滚子固定部件的第一端侧;以及一个台,具有突起,并通过所述突起支撑所述橡皮滚子固定部件在橡皮滚子固定部件的第二端侧上,其中所述橡皮滚子固定部件包括轴向上的圆柱销,其通向所述橡皮滚子固定部件纵向上一个端部侧;以及具有与轴向平行的键槽的啮合元件,设在所述橡皮滚子固定部件的另一个端侧上,其中所述突起与所述键槽啮合,其中所述橡皮滚子单元可由所述V块、所述台和所述橡皮滚子固定部件可拆卸地支撑。
15.一种形成平坦粘性流体传送表面的粘性流体传送设备,用于将粘性流体传送到电子元件的连接端子,包括传送带,包括粘性流体放在其上的平面带表面;橡皮滚子,通过传送带的传送操作均匀压平放在带表面上的粘性流体;以及搅动机构,设置在传送带传送方向上橡皮滚子的前段上,用于搅动带表面上的粘性流体。
16.一种粘性流体传送方法,其通过橡皮滚子形成平坦橡皮滚子传送表面,并将电子元件的端子部分浸在粘性流体传送表面中,从而将粘性流体传送给电子元件,所述方法包括以下步骤将所述粘性流体放在具有平坦底盘表面的传送单元上;在将粘性流体放在所述传送单元上之后,通过盘型搅动橡皮滚子搅动所述粘性流体;以及在通过盘形调平橡皮滚子搅动所述粘性流体之后,通过均匀压平所述粘性流体形成粘性流体传送表面,其中在搅动所述粘性流体期间,在正向上相对于底盘表面相对移动所述搅动橡皮滚子,以及其中在压平所述粘性流体期间,在反向上相对于底盘表面相对移动盘形调平橡皮滚子。
17.根据权利要求16所述的粘性流体传送方法,还包括以下步骤在形成粘性流体传送表面之后,在正向上再次相对于底盘表面相对移动所述调平橡皮滚子时,通过所述搅动橡皮滚子在所述调平橡皮滚子纵向上,朝中央侧刮擦所述粘性流体,其中在反向上相对于底盘表面相对移动所述调平橡皮滚子时,粘性流体从所述调平橡皮滚子纵向上两个端部溢出。
18.根据权利要求16所述的粘性流体传送方法,其中形成在所述传送单元上的所述粘性流体传送表面的厚度,通过调节从所述传送单元的所述底盘表面升起的所述调平橡皮滚子的高度来设定。
19.根据权利要求18所述的粘性流体传送方法,其中通过使所述调平橡皮滚子在整个宽度上接触所述传送单元的所述底盘表面,且将接触所述底盘表面的位置设置成参考高度,来调节从所述底盘表面升起的所述高度。
20.根据权利要求16所述的粘性流体传送方法,其中将所述粘性流体传送表面的所述厚度,设成在所述调平橡皮滚子的纵向、所述调平橡皮滚子两个端部上所述底盘表面侧上设置的台阶部分的突起高度。
21.一种粘性流体传送方法,其通过橡皮滚子形成平坦粘性流体传送表面,并将电子元件的端子部分浸在粘性流体传送表面中,从而将粘性流体传送给电子元件,所述方法包括以下步骤在搅动所述粘性流体的同时将所述粘性流体放在传送带的带表面上,以及利用所述传送带的运输操作,形成由橡皮滚子平坦调平所述粘性流体而造成的粘性流体传送表面,其中将所述橡皮滚子设置在所述带表面上方。
22.一种电子元件安装设备,用于吸附和保持电子元件,并将电子元件安装到预定安装位置,所述设备包括电子元件供应装置,用于供应多个电子元件以提供所要求的一个电子元件;吸附喷嘴,用于可拆卸地吸附和保持所述电子元件;附着头,用于保持所述吸附喷嘴自由上升下降;头移动装置,用于在水平面上移动所述附着头;以及形成平坦粘性流体传送表面的粘性流体传送装置,用于将粘性流体传送到电子元件的连接端子,以及将粘性流体均匀压平在传送单元上,从而形成平坦的粘性流体传送表面,其中所述粘性流体传送装置包括具有平坦底盘表面的传送单元,粘性流体放在其上;橡皮滚子单元,其包括具有平面型的搅动橡皮滚子,用于搅动放在所述底盘表面上的所述粘性流体,平面型的调平橡皮滚子,用于均匀压平搅动后的所述粘性流体;以及橡皮滚子固定部件,用于使所述搅动橡皮滚子和所述调平橡皮滚子彼此分开并将它们平行固定,其中所述固定部件的两个端部在所述传送单元上被可旋转且可摇摆的支撑;传送单元移动机构,用于使所述传送单元往复运动,使所述搅动橡皮滚子和所述调平橡皮滚子沿所述传送单元的所述底盘表面彼此相对运动;以及橡皮滚子驱动机构,用于使所述橡皮滚子单元摇摆,使所述搅动橡皮滚子在所述搅动橡皮滚子的前进路径上趋近所述底盘表面,所述调平橡皮滚子在所述调平橡皮滚子的返回路径上趋近所述底盘表面,其中由所述电子元件供应部分吸附的所述电子元件,移动到所述粘性流体传送设备的所述传送单元上,通过所述附着头的所述上下操作,将所述电子元件的端子部分浸入所述粘性流体传送表面中,从而将所述粘性流体传送到所述电子元件。
23.根据权利要求22所述的电子元件安装设备,其中所述附着头包括设在所述吸附喷嘴尖端部分上且具有吸附表面的橡皮垫,所述吸附表面能在吸附方向上被自由倾斜和扩展及收缩,以及吸附姿态校整部件,它围绕所述橡皮垫设置,其中尖端部分具有在电子元件所述吸附期间接触所述电子元件背面的接触面。
24.根据权利要求23所述的电子元件安装设备,其中所述吸附姿态校整部件由设在所述橡皮垫两侧上的一对棒体组成。
25.根据权利要求23所述的电子元件安装设备,其中所述吸附姿态校整部件的所述接触面作成与水平面倾斜。
26.根据权利要求22所述的电子元件安装设备还包括具有多个平行排列的所述附着头的多头,以及其中所述粘性流体传送装置的所述传送单元包括其宽度大于所述多头宽度的底盘表面。
27.根据权利要求26所述的电子元件安装设备,其中传送单元包括其宽度大于多头中一对附着头宽度的底盘表面。
28.一种将电子元件安装在预定安装位置上的电子元件安装方法,包括以下步骤通过具有吸附喷嘴的附着头吸附电子元件,同时将粘性流体均匀压平在具有平面底盘表面的传送单元上,以形成粘性流体传送表面;将电子元件的吸附的附着头移动到粘性流体传送表面的上面位置;使吸附喷嘴向下直至电子元件的端子部分被浸在粘性流体传送表面中;在将粘性流体传送到电子元件后升起吸附喷嘴,并将附着头移动到预定位置;以及使处于安装位置的吸附喷嘴向下,从而固定电子元件。
29.根据权利要求28所述的电子元件安装方法,其中控制具有平行排列的多个附着头的多头的吸附喷嘴同时上升下落。
30.根据权利要求28所述的电子元件安装方法,其中在粘性流体被传送到电子元件之前,检测所述传送单元的所述粘性流体传送表面的高度,根据检测到的所述传送单元所述粘性流体传送表面的高度,设置附着头的吸附喷嘴的下落量。
31.根据权利要求28所述的电子元件安装方法,其中在所述传送单元上形成具有预定厚度的所述粘性流体传送表面,推动电子元件的端子部分以接触在传送单元的底盘表面上,从而将具有预定厚度的粘性流体传送到电子元件。
32.根据权利要求28所述的电子元件安装方法,其中将粘性流体传送给第二电子元件,以及其中将第二电子元件堆叠,并安装在与已经安装在电路板上的第一电子元件的安装表面侧相对的背面上。
33.根据权利要求32所述的电子元件安装方法,还包括以下步骤检测所述第一电子元件背面上设置的用于对准的参考标记,通过将所述参考标记设为参考来校整所述第二电子元件的安装位置。
34.一种包括作为安装表面侧上的连接端子布置的多个焊球的半导体器件,其中将用于端子连接的焊脊设在一个位置上,其对应于安装表面侧相对的背面上的半导体器件的连接端子。
35.根据权利要求34所述的半导体器件,其中通过将焊料固定到耐热销上的方式形成半导体器件的连接端子。
36.根据权利要求34所述的半导体器件,其中在与安装表面侧相对的背面上设置用于对准的参考标记。
全文摘要
一种具有固定到其上的搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子的橡皮滚子单元,其随传送单元移动机构的往复操作摇摆,导致搅动橡皮滚子和调平橡皮滚子在往返路径上趋近传送单元的底盘表面。因此,搅动橡皮滚子在传送单元的前进路径上搅动放在传送单元上的粘性流体,调平橡皮滚子在传送单元的返回路径上将在前进路径上被搅动的粘性流体均匀压平成预定厚度,从而在传送单元上形成平坦的粘性流体传送表面。通过将电子元件的端子部分浸入粘性流体传送表面中,将粘性流体传送给电子元件,然后将电子元件安装在预定安装位置上。
文档编号B23K1/00GK1359259SQ0114314
公开日2002年7月17日 申请日期2001年12月10日 优先权日2000年12月11日
发明者内田英树, 城户一夫, 中野智之, 栗林毅, 三泽义彦 申请人:松下电器产业株式会社
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