吸着台および球状体搭載装置
【課題】吸着対象体を確実に保持する機能を維持しつつコストの低減を実現し得る吸着台を提供する。
【解決手段】上面８１ａ側に吸気口８１ｈが形成された板状の基体部８１と、通気性を有して吸気口８１ｈを覆うように基体部８１の上面８１ａ側に配置されるシート体８２と、厚み方向に貫通する複数の通気孔８３ｃが形成されると共に一面８３ａが基体部８１の上面８１ａに対向するようにシート体８２を挟んで上面８１ａ側に配置される吸着板８３とを備え、吸着板８３を上面８１ａ側に配置した状態においてシート体８２を介して吸気口８１ｈと通気孔８３ｃとが連通し、吸気口８１ｈから吸気して吸着板８３の他面８３ｂに載置された基板４００を吸着して保持する。
【解決手段】上面８１ａ側に吸気口８１ｈが形成された板状の基体部８１と、通気性を有して吸気口８１ｈを覆うように基体部８１の上面８１ａ側に配置されるシート体８２と、厚み方向に貫通する複数の通気孔８３ｃが形成されると共に一面８３ａが基体部８１の上面８１ａに対向するようにシート体８２を挟んで上面８１ａ側に配置される吸着板８３とを備え、吸着板８３を上面８１ａ側に配置した状態においてシート体８２を介して吸気口８１ｈと通気孔８３ｃとが連通し、吸気口８１ｈから吸気して吸着板８３の他面８３ｂに載置された基板４００を吸着して保持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着対象体を吸着して保持する吸着台、およびその吸着台を備えた球状体搭載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の保持台を備えた装置として、特開２００２−２５４１６３号公報に開示された半田ボール搭載装置が知られている。この半田ボール搭載装置は、ボール搭載ステージ、ボール吸着ツールおよび反り量測定手段などを備えて構成されている。この半田ボール搭載装置では、半田ボールの搭載に先立ち、反り量測定手段によって基板（ＢＧＡ基板）の反り量が測定される。次いで、反り量の測定値が規定値以内と判断された基板が、ボール搭載ステージに搬送されて載置される。続いて、ボール搭載ステージに載置された基板の電極上に、ボール吸着ツールによって半田ボールが搭載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５４１６３号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の半田ボール搭載装置を含むこの種の半田ボール搭載装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、上記の半田ボール搭載装置では、ボール搭載ステージに基板を載置して、その状態における半田ボールの電極上に半田ボールを搭載している。一方、近年の基板の高密度化に伴って電極の狭ピッチ化が進んでおり、このような狭ピッチの電極に微小な半田ボールを搭載する際には、ボール搭載ステージに対して基板を正確に位置合わせして確実に固定する必要がある。しかしながら、上記の半田ボール搭載装置では、ボール搭載ステージに固定手段が備えられていないため、位置ずれして、半田ボールを電極に正確に搭載できないおそれがある。
【０００５】
上記のような事態を回避するため、発明者は、基板を吸着して確実に保持（固定）可能な吸着台５５３を既に開発している。この吸着台５５３は、図１７，１８に示すように、上面５８１ａ側に凹部５８１ｂが形成されると共にその凹部５８１ｂの底面５８１ｃに吸気口５８１ｄが形成された基体部５８１と、通気性を有する多孔質のセラミック材料によって形成されて基体部５８１の凹部５８１ｂに嵌め込まれた吸着板５８２とを備えて構成されている。この場合、載置された基板の傾斜を回避するため、基体部５８１の上面５８１ａおよび吸着板５８２の上面５８２ａを高精度に平坦化させると共に、両面５８１ａ，５８２ａの間に段差が生じないように構成する必要がある。このため、この吸着台５５３を製作する際には、基体部５８１の凹部５８１ｂに吸着板５８２を嵌め込んで接着剤等を用いて固定した後に、両面５８１ａ，５８２ａを研磨している。しかしながら、硬質なセラミック材料で形成された吸着板５８２を研磨するには長時間を要している。このため、この吸着台５５３には、製作コストが高騰しており、この点の改善が望まれている。また、長期間の使用によって吸着板５８２が目詰りしたときには、吸着板５８２を交換して研磨加工を行う必要があるため、ランニングコストが高騰しているという改善すべき課題も存在する。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、吸着対象体を確実に保持する機能を維持しつつコストの低減を実現し得る吸着台および球状体搭載装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の吸着台は、吸着対象体を吸着して保持する吸着台であって、上面側に吸気口が形成された板状の基体部と、通気性を有して前記吸気口を覆うように前記基体部の前記上面側に配置されるシート体と、厚み方向に貫通する複数の通気孔が形成されると共に一面が前記上面に対向するように前記シート体を挟んで当該上面側に配置される吸着板とを備え、前記吸着板を前記上面側に配置した状態において前記シート体を介して前記吸気口と前記通気孔とが連通し、前記吸気口から吸気して前記吸着板の他面に載置された前記吸着対象体を吸着して保持する。
【０００８】
また、請求項２記載の吸着台は、請求項１記載の吸着台において、前記シート体を嵌め込み可能な凹部が前記基体部の前記上面および前記吸着板の前記一面の少なくとも一方に形成されている。
【０００９】
また、請求項３記載の吸着台は、請求項１または２記載の吸着台において、前記吸着板は、導電性材料で形成されている。
【００１０】
また、請求項４記載の吸着台は、請求項１または２記載の吸着台において、前記吸着板は、非導電性材料で形成されている。
【００１１】
また、請求項５記載の球状体搭載装置は、請求項１から４のいずれかに記載の吸着台と、当該吸着台によって保持されている前記吸着対象体としての搭載対象体に球状体を搭載する搭載部とを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の吸着台および請求項５記載の球状体搭載装置によれば、上面側に吸気口が形成された基体部と、通気性を有して吸気口を覆うように基体部の上面側に配置されるシート体と、複数の通気孔が形成されると共にシート体を挟んで基体部の上面側に配置される吸着板とを備えて吸着台を構成したことにより、硬質で研磨加工に長い時間を必要とするセラミックを用いることなく吸着対象体を確実に吸着して保持することができる。このため、この吸着台および球状体搭載装置によれば、基体部および吸着板を研磨加工の容易な材料で形成することで、基体部の上面、吸着板の一面および吸着板の他面を短時間で研磨することができるため、研磨加工のコストが低減する分、吸着台ひいては球状体搭載装置の製作コストを十分に低減することができる。また、この吸着台および球状体搭載装置によれば、長期間の使用によってシート体が目詰りしたとしても、研磨加工の必要な基体部および吸着板を交換することなく、シート体のみを交換するだけで済むため、ランニングコストを十分に低く抑えることができる。
【００１３】
また、請求項２記載の吸着台および請求項５記載の球状体搭載装置によれば、シート体を嵌め込み可能な凹部を基体部の上面および吸着板の一面の少なくとも一方に形成したことにより、基体部の上面と吸着板の一面とを密着させることができるため、両面を高精度に平坦化させることで、吸着板に載置された吸着対象体の傾斜を確実に回避することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の吸着台および請求項５記載の球状体搭載装置によれば、導電性材料で吸着板を形成したことにより、例えば、裏側に端子が形成されている吸着対象体に対して球状体を搭載する際に、裏側の端子を吸着板を介して基準電位（グランド電位）に接続することで、吸着対象体の帯電を防止することができる。
【００１５】
また、請求項４記載の吸着台および請求項５記載の球状体搭載装置によれば、非導電性材料で吸着板を形成したことにより、例えば、吸着対象体の裏側に端子が形成されているときに、端子同士を絶縁しつつその吸着対象体を吸着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】半田ボール搭載装置１の構成を示す構成図である。
【図２】搭載部２の構成を示す断面図である。
【図３】吸着ヘッド１１および整列用プレート１３の構成を示す断面図である。
【図４】半田ボール搭載装置１の構成を示す平面図である。
【図５】塗布部３および吸着台５３の構成を示す構成図である。
【図６】吸着台５３の構成を示す第１の分解斜視図である。
【図７】吸着台５３の構成を示す第２の分解斜視図である。
【図８】吸着台５３の斜視図である。
【図９】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１の説明図である。
【図１０】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第２の説明図である。
【図１１】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第３の説明図である。
【図１２】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第４の説明図である。
【図１３】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第５の説明図である。
【図１４】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第６の説明図である。
【図１５】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第７の説明図である。
【図１６】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第８の説明図である。
【図１７】従来の吸着台５５３の構成を示す分解斜視図である。
【図１８】従来の吸着台５５３の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、吸着台および球状体搭載装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
最初に、図１に示す半田ボール搭載装置（球状体搭載装置）１の構成について説明する。半田ボール搭載装置１は、同図に示すように、搭載部２、塗布部３、搬送部４、検出部５および制御部６を備えて、球状体の一例としての微小な球状粒体である半田ボール（マイクロボール）３００（図３参照）を搭載対象体（および吸着対象体）としての基板４００の端子４０１（図１５参照）に搭載（載置）可能に構成されている。この場合、半田ボール３００は、直径Ｌ１（図３参照）が７０μｍ程度の球状に構成されている。また、半田ボール３００は、半田ボール搭載装置１によって基板４００の端子４０１に搭載された後に加熱溶融されることにより、基板４００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。
【００１９】
搭載部２は、基板４００の端子４０１に半田ボール３００を搭載する搭載処理を実行する。具体的には、搭載部２は、図１に示すように、吸着ヘッド１１、供給部１２、整列用プレート１３、および移動機構１４を備えて構成されている。
【００２０】
吸着ヘッド１１は、複数の半田ボール３００を吸着する吸着処理を実行する。具体的には、吸着ヘッド１１は、図２に示すように、一例として、内部に空隙１１ａが形成された箱状に構成されている。また、図３に示すように、吸着ヘッド１１における底壁１１ｂには、底壁１１ｂの外面（以下「吸着面１１ｃ」ともいう）に開口すると共に空隙１１ａと連通する吸気孔１１ｄが、底壁１１ｂの厚み方向に沿って複数（同図では、そのうちの１個のみを図示している）形成されている。なお、吸着面１１ｃにおける吸気孔１１ｄの開口部を、以下「吸気口１１ｅ」ともいう。
【００２１】
この場合、図３に示すように、吸気孔１１ｄ（つまり、吸気口１１ｅ）の直径Ｌ２は、半田ボール３００の直径Ｌ１（この例では、７０μｍ）よりも短い４０μｍ程度に規定されている。また、図２に示すように、吸着ヘッド１１には、空隙１１ａ内の空気を排気するための排気孔１１ｆが形成されている。この吸着ヘッド１１では、空隙１１ａ内の空気の排気によって空隙１１ａ内が負圧状態となり、それに伴って吸気口１１ｅからの吸気が行われることにより、吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃにおける吸気口１１ｅの縁部に半田ボール３００を吸着することが可能となっている（図３参照）。
【００２２】
供給部１２は、制御部６の制御に従い、吸着ヘッド１１に対して半田ボール３００を供給する供給処理を実行すると共に、余剰な半田ボール３００を吸引して除去する除去処理を実行する。具体的には、供給部１２は、図２に示すように、収容容器２１、吸着保持部２２、吸引部２３、および図外の駆動機構を備えて構成されている。収容容器２１は、同図に示すように、その内面が断面半円状に湾曲した容器本体２１ｃと、容器本体２１ｃの両側部に配設された２枚の側壁（図示せず）とを備えて、容器本体２１ｃおよび側壁によって形成される収容部２１ａ（同図参照）内に半田ボール３００を収容可能に構成されている。また、収容容器２１の開口部２１ｂ（同図参照）側には、側壁に両端部が支持されたワイパー２１ｄが配設されている。また、側壁には、吸着保持部２２を回動可能に支持するためのベアリング（図示せず）が配設されている。この場合、収容容器２１は、供給処理の実行時において開口部２１ｂが吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃに対向するように配置される。
【００２３】
吸着保持部２２は、全体として直方体状に形成されると共に、図２に示すように、基端部２２ｂ側から先端部２２ａに至る吸気経路２２ｃが内部に形成されて、収容容器２１の収容部２１ａ内に収容されている半田ボール３００をその先端部２２ａで吸着して保持可能に構成されている。また、吸着保持部２２の先端部２２ａには、通気性シート２２ｅが取り付けられている。また、吸着保持部２２は、基端部２２ｂ側に配設された図外の軸および吸気管２２ｄが収容容器２１の側壁に配設されたベアリングによって回転可能に支持されることで、収容容器２１の開口部２１ｂ側において基端部２２ｂを中心として回動可能に配設されている。
【００２４】
この場合、吸着保持部２２は、図２に示すように、先端部２２ａが収容容器２１の容器本体２１ｃの底部側に対向しているときに、収容容器２１の収容部２１ａに収容されている半田ボール３００を先端部２２ａで吸着して保持する。また、吸着保持部２２は、供給処理の実行時において、図１３に示すように、半田ボール３００を保持している先端部２２ａが吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃに対向するように駆動機構によって回動させられる。
【００２５】
吸引部２３は、図２に示すように、２枚の区画壁２３ｂ，２３ｃを備えて構成されて、収容容器２１における２枚の側壁と区画壁２３ｂ，２３ｃとによって形成される吸引経路２３ａ（同図参照）を介して半田ボール３００を吸引可能に構成されている。この場合、この半田ボール搭載装置１では、収容容器２１、吸着保持部２２および吸引部２３が上記のように構成されることで、これらが一体に構成されている（以下、一体化された収容容器２１、吸着保持部２２および吸引部２３を全体として「本体部１００」ともいう）。
【００２６】
整列用プレート１３は、吸着ヘッド１１に対して着脱可能に構成されると共に、図３に示すように、吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃに上面１３ａが接触するように装着された状態において吸着ヘッド１１の吸気口１１ｅに連通する挿通孔１３ｃが形成されている。この場合、同図に示すように、整列用プレート１３の厚みＬ３は、吸気口１１ｅの縁部に吸着された半田ボール３００が下面１３ｂから突出しない８０μｍ程度に規定されている。また、挿通孔１３ｃの直径Ｌ４は、半田ボール３００が通過可能な９０μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１３は、本体部１００の配置位置の上方の位置に配置されている。
【００２７】
移動機構１４は、制御部６の制御に従い、整列用プレート１３の配置位置（本体部１００の配置位置の上方の位置であって、半田ボール３００を吸着する吸着処理が実行される吸着位置Ｐ１（図４参照）と基板４００に半田ボール３００を搭載する搭載処理が実行される搭載位置Ｐ２（同図参照）との間で吸着ヘッド１１を搬送する。
【００２８】
塗布部３は、図４に示すように、基板４００が供給される供給位置Ｐ３と搭載位置Ｐ２との間に配設されて基板４００の表面にフラックスを塗布する塗布処理を実行する。この場合、塗布部３は、図５に示すように、マスク３１、供給機構３２およびスキージ３３を備えて構成されている。マスク３１は、塗布処理が実行される塗布位置Ｐ４に基板４００搬送されたときに、図外の駆動機構によって基板４００の表面側に移動させられて、基板４００におけるフラックスの塗布対象部分（具体的には、端子４０１が形成されている部分）を除く部分を覆う。供給機構３２は、塗布位置Ｐ４に基板４００が搬送されたときに、基板４００の表面におけるマスク３１によって覆われていない部分（露出部分）にフラックスを供給する。スキージ３３は、駆動機構によってマスク３１の表面に沿って移動させられることにより、基板４００の表面に供給されたフラックスを引き伸ばす。
【００２９】
搬送部４は、図４に示すように、供給位置Ｐ３と搭載位置Ｐ２とを結ぶ搬送経路Ｒに沿って基板４００を搬送する。この場合、搬送部４は、第１搬送機構４１、第２搬送機構４２および第３搬送機構４３を備えて構成され、搬送経路Ｒを複数（例えば、３つ）に分割した各分割経路（例えば、後述する第１経路Ｒ１、第２経路Ｒ２および第３経路Ｒ３）に沿って、各搬送機構４１〜４３が基板４００をそれぞれ搬送する。
【００３０】
第１搬送機構４１は、図４に示すように、供給位置Ｐ３と引き渡し位置Ｐ５（塗布位置Ｐ４よりも搭載位置Ｐ２側に位置する位置）とを結ぶ第１経路Ｒ１（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第１搬送処理を実行する。具体的には、第１搬送機構４１は、ステージ５１、レール５２、吸着台５３および移動機構５４を備えて構成されている。ステージ５１は、第１経路Ｒ１に沿って配設されたレール５２上を移動機構５４によって移動させられる。
【００３１】
吸着台５３は、ステージ５１の上に固定されて、載置（供給）された吸着対象体としての基板４００を吸着して保持可能に構成されている。具体的には、吸着台５３は、図５，６に示すように、基体部８１、シート体８２および吸着板８３を備えて構成されている。基体部８１は、金属（例えばアルミニウム）によって全体として矩形の板状に形成されて、全体として矩形の板状に形成されている。また、基体部８１の上面８１ａ側には、シート体８２を嵌め込み可能な矩形の凹部８１ｃが形成されている。また、凹部８１ｃの縁部には、上面８１ａよりもシート体８２の厚み分だけ凹んだ段部８１ｅが形成されている。さらに、凹部８１ｃの底面８１ｄには、シート体８２を支持するリブ８１ｆが形成されている。また、基体部８１には、基体部８１の側面に開口すると共に凹部８１ｃに連通する吸気孔８１ｇが形成されている。なお、凹部８１ｃにおける吸気孔８１ｇの開口部を、以下「吸気口８１ｈ」ともいう。
【００３２】
シート体８２は、一例として、不織布、織布、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび紙などで構成された通気性を有する素材によって矩形のシート状に形成されている。この場合、図５，７に示すように、シート体８２が基体部８１の凹部８１ｃに嵌め込まれる（つまり、基体部８１の上面８１ａ側に配置される）ことにより、基体部８１の吸気口８１ｈがシート体８２によって覆われる。
【００３３】
吸着板８３は、導電性材料（例えばアルミニウム）によって全体として矩形の板状に形成されている。また、吸着板８３は、図７，８に示すように、一面８３ａ（図７における下面）が基体部８１の上面８１ａに対向するようにしてシート体８２を挟んで基体部８１の上面８１ａ側に配置されて、ねじ８４によって基体部８１に固定されている。また、吸着板８３には、厚み方向に貫通する複数の通気孔８３ｃが形成されている。この場合、各通気孔８３ｃは、基体部８１の上面８１ａ側に配置された状態においてシート体８２に対向する矩形の領域８３ｄ（図６参照）内に形成されている。
【００３４】
ここで、この半田ボール搭載装置１のように、狭ピッチの端子４０１に微小な半田ボール３００を搭載する装置においては、基板４００が僅かに傾斜しているだけで、半田ボール３００を正しい位置に確実に搭載するのが困難となる。このため、この吸着台５３では、保持した基板４００の傾斜を回避するため、基体部８１の上面８１ａにおける凹部８１ｃの外側の部位（吸着板８３の一面８３ａとの当接部位）、吸着板８３の一面８３ａ、および吸着板８３の他面８３ｂ（同図における上面）が研磨加工によって高精度に平坦化されている。この場合、この吸着台５３では、発明者が既に開発している吸着台とは異なり、硬質で研磨加工に長い時間を必要とするセラミックに代えてシート体８２を用いると共に、シート体８２を挟んで配置された基体部８１および吸着板８３が研磨加工の容易なアルミニウムで形成されている。このため、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１では、上記の各面８１ａ，８３ａ，８３ｂを短時間で研磨することができるため、研磨加工のコストが低減する分、吸着台５３ひいては半田ボール搭載装置１の製作コストを十分に低減することが可能となっている。
【００３５】
ここで、吸着台５３は、次のようにして組み立てられる。まず、図６に示すように、基体部８１の凹部８１ｃにシート体８２を嵌め込む。この際に、凹部８１ｃの縁部に形成されている段部８１ｅ、および凹部８１ｃの底面８１ｄに形成されているリブ８１ｆによってシート体８２が支持される。また、シート体８２によって基体部８１における凹部８１ｃの底面８１ｄに開口する吸気孔８１ｇの吸気口８１ｈがシート体８２によって覆われる。次いで、シート体８２を嵌め込んだ基体部８１の上面８１ａと吸着板８３の一面８３ａとを対向させて、シート体８２を挟んだ状態で基体部８１の上面８１ａ側に吸着板８３を載置する。続いて、図８に示すように、ねじ８４を用いて基体部８１に対して吸着板８３を固定する。以上により吸着台５３が完成する。
【００３６】
この場合、上記のようにして構成されている吸着台５３では、シート体８２を介して吸気口８１ｈに連通する通気孔８３ｃからの吸気により、吸着板８３の他面８３ｂ（図７における上面）に載置された基板４００が吸着して保持される。また、この吸着台５３では、長期間の使用によってシート体８２が目詰りしたとしても、研磨加工の必要な基体部８１および吸着板８３を交換することなく、シート体８２のみを交換するだけで済むため、ランニングコストを十分に低く抑えることが可能となっている。
【００３７】
第２搬送機構４２は、図４に示すように、引き渡し位置Ｐ５と受け渡し位置Ｐ６（引き渡し位置Ｐ５よりも搭載位置Ｐ２側に位置する位置）とを結ぶ第２経路Ｒ２（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第２搬送処理を実行する。具体的には、第２搬送機構４２は、同図に示すように、吸着部６１および移動機構６２を備えて構成されている。吸着部６１は、基板４００を吸着する。移動機構６２は、吸着部６１を上下動させると共に、第２経路Ｒ２に沿って吸着部６１を移動させる。
【００３８】
第３搬送機構４３は、図４に示すように、受け渡し位置Ｐ６と搭載位置Ｐ２とを結ぶ第３経路Ｒ３（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第２搬送処理を実行する。具体的には、第３搬送機構４３は、ステージ７１、レール７２、吸着台７３、移動機構７４および補正機構７５を備えて構成されている。ステージ７１は、第３経路Ｒ３に沿って配設されたレール７２上を移動機構７４によって移動させられる。吸着台７３は、上記した第１搬送機構４１の吸着台５３と同様に構成されて、上面に載置された基板４００を吸着して保持する。補正機構７５は、吸着台７３の下部に配設されて、吸着台７３を上下方向に貫通する中心軸を中心として吸着台７３を回動させることにより、検出部５による後述する検出処理の結果に基づいて、吸着台７３によって保持されている基板４００の位置ずれを補正する補正処理を実行する。
【００３９】
検出部５は、第３搬送機構４３の吸着台７３に保持されている基板４００の表面を撮像する図外のカメラを備えて構成されて、図４に示すように、受け渡し位置Ｐ６と搭載位置Ｐ２との間の所定位置（同図に示す検出位置Ｐ７）に配設されている。この場合、検出部５は、基板４００の撮像画像を画像解析することにより、基板４００を上下方向に貫通する中心軸を中心とする基板４００の回転方向の位置ずれを検出する検出処理を実行する。
【００４０】
制御部６は、搭載部２、塗布部３、搬送部４および検出部５を制御して、基板４００の端子４０１に半田ボール３００を搭載させる。
【００４１】
次に、半田ボール搭載装置１を用いて、半田ボール３００を基板４００の端子４０１に搭載する工程、およびその際の半田ボール搭載装置１の動作について、図面を参照して説明する。なお、初期状態では、図４に示すように、搬送部４における第１搬送機構４１のステージ５１が供給位置Ｐ３に位置し、搬送部４における第３搬送機構４３のステージ７１が受け渡し位置Ｐ６に位置しているものとする。また、供給位置Ｐ３に位置している第１搬送機構４１の吸着台５３における吸着板８３の他面８３ｂ（上面）に図外の基板供給装置によって基板４００が供給（載置）されるものとする。
【００４２】
この半田ボール搭載装置１では、開始操作がされたときに、制御部６が搬送部４の第１搬送機構４１に対して第１搬送処理を実行させる。この第１搬送処理では、第１搬送機構４１の吸着台５３が、供給（載置）された基板４００を保持する。具体的には、吸着台５３は、吸着板８３を基体部８１の上面８１ａ側に配置した状態においてシート体８２を介して基体部８１の吸気口８１ｈと吸着板８３の通気孔８３ｃとが連通しており、吸気管を介して基体部８１の吸気孔８１ｇに接続されている図外の吸気装置が作動することによって吸気口８１ｈからの吸気が行われ、これによって吸着板８３の他面８３ｂに載置された基板４００を吸着して保持する。この場合、この吸着台５３では、吸着板８３が導電性材料によって形成されている。このため、例えば、裏側に端子４０１が形成されている基板４００に対して半田ボール３００を搭載する際に、裏側の端子４０１を吸着板８３を介して基準電位（グランド電位）に接続することで、基板４００の帯電を防止することが可能となっている。
【００４３】
続いて、移動機構５４が、図９に示すように、ステージ５１を第１経路Ｒ１に沿って配設されたレール５２上を移動させる。次いで、移動機構５４は、ステージ５１が塗布位置Ｐ４に位置した時点でその移動を停止させる。
【００４４】
続いて、制御部６は、塗布部３に対して塗布処理を実行させる。この塗布処理では、塗布部３のマスク３１が図外の駆動機構によって基板４００の表面側に移動させられる（図５参照）。この際に、基板４００における端子４０１の形成部分を除く部分が覆われる。次いで、塗布部３の供給機構３２が基板４００における端子４０１の形成部分（露出部分）にフラックスを供給する。続いて、スキージ３３が図外の駆動機構によってマスク３１（基板４００の表面）に沿って移動させられる。これにより、基板４００の表面における端子４０１の形成部分にフラックスが引き伸ばされて塗布される。
【００４５】
次いで、第１搬送機構４１の移動機構５４が、ステージ５１を引き渡し位置Ｐ５に向けて移動させ、ステージ５１が引き渡し位置Ｐ５に位置した時点でその移動を停止させる。これにより、供給位置Ｐ３と引き渡し位置Ｐ５とを結ぶ第１経路Ｒ１に沿って基板４００が第１搬送機構４１によって搬送される。
【００４６】
続いて、制御部６は、搬送部４の第２搬送機構４２に対して第２搬送処理を実行させる。この第２搬送処理では、第２搬送機構４２の移動機構６２が、図１０に示すように、引き渡し位置Ｐ５の上方に吸着部６１を移動させる。次いで、移動機構６２は、吸着部６１を下降させることにより、第１搬送機構４１の吸着台５３によって保持されている基板４００に対して吸着部６１を近接させる。続いて、制御部６が、吸着台５３による基板４００の吸着を解除させる。これにより、吸着部６１によって基板４００が吸着されて、基板４００が第１搬送機構４１から第２搬送機構４２に引き渡される。次いで、移動機構６２は、吸着部６１を上昇させた後に、第２経路Ｒ２に沿って吸着部６１を移動させて受け渡し位置Ｐ６の上方に位置させる。続いて、移動機構６２は、吸着部６１を下降させることにより、搬送部４における第３搬送機構４３の吸着台７３の上面に基板４００を載置する。これにより、引き渡し位置Ｐ５と受け渡し位置Ｐ６とを結ぶ第２経路Ｒ２に沿って基板４００が第２搬送機構４２によって搬送される。
【００４７】
また、第１搬送機構４１の移動機構５４は、基板４００が第１搬送機構４１から第２搬送機構４２に引き渡された時点で、図１１に示すように、ステージ５１を引き渡し位置Ｐ５から供給位置Ｐ３に移動（初期位置に復帰）させる。
【００４８】
次いで、制御部６は、搬送部４の第３搬送機構４３に対して第３搬送処理を実行させる。この第３搬送処理では、第３搬送機構４３の吸着台７３が、第２搬送機構４２によって載置された基板４００を吸着して保持し、移動機構７４が、図１１に示すように、ステージ７１を第３経路Ｒ３に沿って配設されたレール７２上を移動させる。続いて、移動機構７４は、同図に示すように、ステージ７１が検出位置Ｐ７に位置した時点でその移動を停止させる。
【００４９】
次いで、制御部６は、検出部５に対して検出処理を実行させる。この検出処理では、検出部５は、第３搬送機構４３の吸着台７３によって保持されている基板４００を吸着台７３の上方から撮像して、その撮像画像を画像解析することにより、基板４００を上下方向に貫通する中心軸を中心とする回転方向の基板４００の位置ずれを検出する。
【００５０】
続いて、制御部６は、第３搬送機構４３の補正機構７５に対して補正処理を実行させる。この補正処理では、補正機構７５は、検出部５による検出処理の結果に基づき、吸着台７３を上下方向に貫通する中心軸を中心として吸着台７３を回動させることにより、吸着台７３によって保持されている基板４００の位置ずれを補正する。
【００５１】
次いで、第３搬送機構４３の移動機構７４が、図１２に示すように、ステージ７１を搭載位置Ｐ２に向けて移動させ、ステージ７１が搭載位置Ｐ２に位置した時点でその移動を停止させる。これにより、受け渡し位置Ｐ６と搭載位置Ｐ２とを結ぶ第３経路Ｒ３に沿って基板４００が第３搬送機構４３によって搬送される。
【００５２】
一方、制御部６は、例えば、上記の第１搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、搭載部２に対して搭載処理を開始させる。この搭載処理では、移動機構１４が、図２に示すように、整列用プレート１３の配置位置に吸着ヘッド１１を搬送させる。この際に、図３に示すように、吸着ヘッド１１における底壁１１ｂの吸着面１１ｃと整列用プレート１３の上面１３ａとが接触する。続いて、制御部６は、吸着ヘッド１１に対して吸着処理を実行させると共に、供給部１２に対して供給処理および除去処理を実行させる。具体的には、制御部６は、図外の吸気装置を作動させる。これにより、吸着ヘッド１１の空隙１１ａ内が負圧状態となって吸気口１１ｅからの吸気が開始される。また、供給部１２の吸着保持部２２における吸気経路２２ｃからの吸気、および供給部１２の吸引部２３における吸引経路２３ａからの吸気が開始される。
【００５３】
次いで、吸着保持部２２における吸気経路２２ｃからの吸気に伴い、供給部１２の収容容器２１に収容されている半田ボール３００が吸着保持部２２の先端部２２ａに吸着されて保持される。続いて、制御部６は、図外の駆動機構を制御して、吸着保持部２２の基端部２２ｂに取り付けられている吸気管２２ｄを回転させることにより、図１３に示すように、基端部２２ｂを中心として吸着保持部２２を回動させる。この際に、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００が吸着保持部２２の回動に伴い、収容容器２１の開口部２１ｂ側に移動させられる。また、開口部２１ｂ側に移動させられた半田ボール３００の一部が、開口部２１ｂ側に配設されているワイパー２１ｄによって払い落とされる。このため、吸着ヘッド１１に供給される半田ボール３００の量（数）が適正な量に制限される。
【００５４】
次いで、制御部６は、吸着保持部２２の先端部２２ａが吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃに対向した時点（吸着保持部２２が１８０°回動した時点）で、駆動機構を制御して、吸気管２２ｄの回転を停止させる。続いて、制御部６は、駆動機構を制御して、吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃ（整列用プレート１３）に向けて本体部１００を移動させて、先端部２２ａを整列用プレート１３（吸着面１１ｃ）の一端側に近接させる。この際に、整列用プレート１３に近接させられた先端部２２ａに保持されている半田ボール３００のうちの整列用プレート１３側（上部）に位置している半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の吸気口１１ｅからの吸気に伴う吸引力によって吸着保持部２２の吸引力に抗して吸着ヘッド１１に引き寄せられて、吸着ヘッド１１に供給される。また、供給された半田ボール３００の一部が、吸気口１１ｅに引き寄せられて、整列用プレート１３の各挿通孔１３ｃを通って吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃにおける吸気口１１ｅの縁部に吸着される。
【００５５】
次いで、制御部６は、駆動機構を制御して、図１３に示すように、先端部２２ａを整列用プレート１３に近接させた状態で、本体部１００を整列用プレート１３（吸着面１１ｃ）に沿って整列用プレート１３の他端側（同図における右側）に向けて（同図に矢印で示す方向に）移動させる。この際に、上記したように、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００のうちの整列用プレート１３側に位置している半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の吸引力によって吸着保持部２２の吸引力に抗して吸着ヘッド１１に引き寄せられて、吸着ヘッド１１に供給され、その一部が整列用プレート１３の各挿通孔１３ｃを通って吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃにおける吸気口１１ｅの縁部に吸着される。このようにして、吸着保持部２２の先端部２２ａに保持されている半田ボール３００が、吸着保持部２２の移動に伴って徐々に（分散されつつ）吸着ヘッド１１に供給されると共に、供給された半田ボール３００の一部が吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃにおける各吸気口１１ｅの縁部に１つずつ吸着される。
【００５６】
ここで、半田ボール３００は、上記したように微小なため、静電気や分子間力による半田ボール３００同士が互いに引き合う力が半田ボールの重量に対して相対的に大きくなっている。このため、吸気口１１ｅの縁部に吸着された搭載対象の半田ボール３００に、他の余剰な半田ボール３００が付着する。この場合、この半田ボール搭載装置１では、上記したように、整列用プレート１３の厚みＬ３が半田ボール３００の直径Ｌ１よりもやや厚い８０μｍ程度に規定され、挿通孔１３ｃの直径Ｌ４が、半田ボール３００の直径Ｌ１よりもやや大きい９０μｍ程度に規定されている。このため、搭載対象の半田ボール３００だけが挿通孔１３ｃ内に収容され、余剰な半田ボール３００は、その一部分（体積的な一部分）またはその全体が挿通孔１３ｃの下面１３ｂよりも外側（下側）に突出した状態で付着している。また、この半田ボール搭載装置１では、上記したように、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００が分散されつつ供給されるため、半田ボール３００の過剰な供給が防止されて、余剰な半田ボール３００の付着が少なく抑えられている。
【００５７】
続いて、制御部６は、駆動機構を制御して、図１４に示すように、本体部１００を整列用プレート１３に沿って（同図に矢印で示す方向に）さらに移動させる。この際に、同図に示すように、吸着保持部２２に続いて吸引部２３が移動させられて、吸引部２３における吸引経路２３ａからの吸気によって余剰な半田ボール３００が吸引される。このため、搭載対象の半田ボール３００と余剰な半田ボール３００とが互いに強く引き合っていたとしても、余剰な半田ボール３００の全てが搭載対象の半田ボール３００から強制的に引き離されて吸着ヘッド１１または整列用プレート１３から確実に除去される。
【００５８】
続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、吸着ヘッド１１が整列用プレート１３から離反するように、吸着ヘッド１１を移動させる。次いで、制御部６は、移動機構１４を制御して、半田ボール３００を吸着している吸着ヘッド１１を搭載位置Ｐ２に搬送させ、続いて、図１５に示すように、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００が基板４００の端子４０１に塗布されているフラックスに接触するように吸着ヘッド１１を基板４００に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させる。
【００５９】
次いで、制御部６は、吸気装置を制御して、吸着ヘッド１１における吸気口１１ｅからの吸気を停止させる。この際に、図１６に示すように、吸着ヘッド１１による吸着が解除されて、半田ボール３００が基板４００の端子４０１に塗布されたフラックスの上に載置される。続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、同図に示すように、吸着ヘッド１１を上方に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させた後に、初期位置に搬送させる。以上により、基板４００における端子４０１への半田ボール３００の搭載が完了する。次いで、半田ボール３００の搭載が完了した基板４００が、図外の取り出し装置によって第３搬送機構４３の吸着台７３からストック場所に移動される。続いて、第３搬送機構４３の移動機構７４が、ステージ７１を搭載位置Ｐ２から受け渡し位置Ｐ６に移動（初期位置に復帰）させる。
【００６０】
一方、制御部６は、上記した搭載処理が実行されている間に、次の基板４００に対する第１搬送処理を第１搬送機構４１に開始させ、次いで、その基板４００に対するに塗布処理を塗布部３に実行させる。つまり、この半田ボール搭載装置１では、塗布処理を搭載処理と並行して行うことが可能となっている。このため、第３搬送機構４３の吸着台７３（ステージ７１）が受け渡し位置Ｐ６において長時間待機させられることなく、次の基板４００が吸着台７３に載置される。また、制御部６は、次の基板４００に対する第１搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、次の基板４００に対する搭載処理（吸着処理、供給処理および除去処理）を搭載部２に開始させる。このため、この半田ボール搭載装置１では、次の基板４００が搭載位置Ｐ２に搬送されるまでの間に吸着処理、供給処理および除去処理を完了（またはほぼ完了）させることができるため、第３搬送機構４３の吸着台７３が搭載位置Ｐ２において待機する時間を短縮することが可能となっている。したがって、この半田ボール搭載装置１では、１つの基板４００当たりの処理時間を十分に短縮することができる結果、生産性を十分に向上させることが可能となっている。以下、制御部６は、搭載部２、塗布部３、搬送部４および検出部５に対して上記の各処理を実行させることにより、基板４００に対する半田ボール３００の搭載を連続して行う。
【００６１】
このように、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、上面８１ａ側に吸気口８１ｈが形成された基体部８１と、通気性を有して吸気口８１ｈを覆うように基体部８１の上面８１ａ側に配置されるシート体８２と、複数の通気孔８３ｃが形成されると共にシート体８２を挟んで上面８１ａ側に配置される吸着板８３とを備えて吸着台５３を構成したことにより、硬質で研磨加工に長い時間を必要とするセラミックを用いることなく基板４００を確実に吸着して保持することができる。このため、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、基体部８１および吸着板８３を研磨加工の容易なアルミニウムで形成することで、基体部８１の上面８１ａ、吸着板８３の一面８３ａおよび吸着板８３の他面８３ｂを短時間で研磨することができるため、研磨加工のコストが低減する分、吸着台５３ひいては半田ボール搭載装置１の製作コストを十分に低減することができる。また、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、長期間の使用によってシート体８２が目詰りしたとしても、研磨加工の必要な基体部８１および吸着板８３を交換することなく、シート体８２のみを交換するだけで済むため、ランニングコストを十分に低く抑えることができる。
【００６２】
また、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、シート体８２を嵌め込み可能な凹部８１ｃを基体部８１の上面８１ａに形成したことにより、基体部８１の上面８１ａと吸着板８３の一面８３ａとを密着させることができるため、両面を高精度に平坦化させることで、吸着板８３に載置された基板４００の傾斜を確実に回避することができる。
【００６３】
また、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、導電性材料で吸着板８３を形成したことにより、例えば、裏側に端子４０１が形成されている基板４００に対して半田ボール３００を搭載する際に、裏側の端子４０１を吸着板８３を介して基準電位（グランド電位）に接続することで、基板４００の帯電を防止することができる。
【００６４】
なお、吸着板８３をアルミニウムで形成した例について上記したが、他の金属で形成することもできる。また、金属以外の他の導電性材料（例えば、導電性樹脂）で形成した吸着板８３を採用することもできる。さらに、非導電性材料で形成した吸着板８３を採用することもできる。この場合、この半田ボール搭載装置１では、基体部８１、シート体８２および吸着板８３によって吸着台５３が構成されているため、導電性材料で形成された吸着板８３、および非導電性材料で形成された吸着板８３のいずれか一方を用いることができる。このため、基板４００における端子４０１同士の絶縁の要否などに応じて、吸着板８３を交換することで、各種の基板４００に対応させることができる。
【００６５】
また、シート体８２を嵌め込み可能な凹部８１ｃを基体部８１の上面８１ａにのみ形成した構成例について上記したが、シート体８２を嵌め込み可能な凹部を吸着板８３の一面８３ａに形成する構成や、基体部８１の上面８１ａおよび吸着板８３の一面８３ａの双方にこのような凹部を形成する構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００６６】
１ 半田ボール搭載装置
２ 搭載部
５３ 吸着台
８１ 基体部
８１ａ 上面
８１ｃ 凹部
８１ｈ 吸気口
８２ シート体
８３ 吸着板
８３ａ 一面
８３ｂ 他面
８３ｃ 通気孔
３００ 半田ボール
４００ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着対象体を吸着して保持する吸着台、およびその吸着台を備えた球状体搭載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の保持台を備えた装置として、特開２００２−２５４１６３号公報に開示された半田ボール搭載装置が知られている。この半田ボール搭載装置は、ボール搭載ステージ、ボール吸着ツールおよび反り量測定手段などを備えて構成されている。この半田ボール搭載装置では、半田ボールの搭載に先立ち、反り量測定手段によって基板（ＢＧＡ基板）の反り量が測定される。次いで、反り量の測定値が規定値以内と判断された基板が、ボール搭載ステージに搬送されて載置される。続いて、ボール搭載ステージに載置された基板の電極上に、ボール吸着ツールによって半田ボールが搭載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５４１６３号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の半田ボール搭載装置を含むこの種の半田ボール搭載装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、上記の半田ボール搭載装置では、ボール搭載ステージに基板を載置して、その状態における半田ボールの電極上に半田ボールを搭載している。一方、近年の基板の高密度化に伴って電極の狭ピッチ化が進んでおり、このような狭ピッチの電極に微小な半田ボールを搭載する際には、ボール搭載ステージに対して基板を正確に位置合わせして確実に固定する必要がある。しかしながら、上記の半田ボール搭載装置では、ボール搭載ステージに固定手段が備えられていないため、位置ずれして、半田ボールを電極に正確に搭載できないおそれがある。
【０００５】
上記のような事態を回避するため、発明者は、基板を吸着して確実に保持（固定）可能な吸着台５５３を既に開発している。この吸着台５５３は、図１７，１８に示すように、上面５８１ａ側に凹部５８１ｂが形成されると共にその凹部５８１ｂの底面５８１ｃに吸気口５８１ｄが形成された基体部５８１と、通気性を有する多孔質のセラミック材料によって形成されて基体部５８１の凹部５８１ｂに嵌め込まれた吸着板５８２とを備えて構成されている。この場合、載置された基板の傾斜を回避するため、基体部５８１の上面５８１ａおよび吸着板５８２の上面５８２ａを高精度に平坦化させると共に、両面５８１ａ，５８２ａの間に段差が生じないように構成する必要がある。このため、この吸着台５５３を製作する際には、基体部５８１の凹部５８１ｂに吸着板５８２を嵌め込んで接着剤等を用いて固定した後に、両面５８１ａ，５８２ａを研磨している。しかしながら、硬質なセラミック材料で形成された吸着板５８２を研磨するには長時間を要している。このため、この吸着台５５３には、製作コストが高騰しており、この点の改善が望まれている。また、長期間の使用によって吸着板５８２が目詰りしたときには、吸着板５８２を交換して研磨加工を行う必要があるため、ランニングコストが高騰しているという改善すべき課題も存在する。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、吸着対象体を確実に保持する機能を維持しつつコストの低減を実現し得る吸着台および球状体搭載装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の吸着台は、吸着対象体を吸着して保持する吸着台であって、上面側に吸気口が形成された板状の基体部と、通気性を有して前記吸気口を覆うように前記基体部の前記上面側に配置されるシート体と、厚み方向に貫通する複数の通気孔が形成されると共に一面が前記上面に対向するように前記シート体を挟んで当該上面側に配置される吸着板とを備え、前記吸着板を前記上面側に配置した状態において前記シート体を介して前記吸気口と前記通気孔とが連通し、前記吸気口から吸気して前記吸着板の他面に載置された前記吸着対象体を吸着して保持する。
【０００８】
また、請求項２記載の吸着台は、請求項１記載の吸着台において、前記シート体を嵌め込み可能な凹部が前記基体部の前記上面および前記吸着板の前記一面の少なくとも一方に形成されている。
【０００９】
また、請求項３記載の吸着台は、請求項１または２記載の吸着台において、前記吸着板は、導電性材料で形成されている。
【００１０】
また、請求項４記載の吸着台は、請求項１または２記載の吸着台において、前記吸着板は、非導電性材料で形成されている。
【００１１】
また、請求項５記載の球状体搭載装置は、請求項１から４のいずれかに記載の吸着台と、当該吸着台によって保持されている前記吸着対象体としての搭載対象体に球状体を搭載する搭載部とを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の吸着台および請求項５記載の球状体搭載装置によれば、上面側に吸気口が形成された基体部と、通気性を有して吸気口を覆うように基体部の上面側に配置されるシート体と、複数の通気孔が形成されると共にシート体を挟んで基体部の上面側に配置される吸着板とを備えて吸着台を構成したことにより、硬質で研磨加工に長い時間を必要とするセラミックを用いることなく吸着対象体を確実に吸着して保持することができる。このため、この吸着台および球状体搭載装置によれば、基体部および吸着板を研磨加工の容易な材料で形成することで、基体部の上面、吸着板の一面および吸着板の他面を短時間で研磨することができるため、研磨加工のコストが低減する分、吸着台ひいては球状体搭載装置の製作コストを十分に低減することができる。また、この吸着台および球状体搭載装置によれば、長期間の使用によってシート体が目詰りしたとしても、研磨加工の必要な基体部および吸着板を交換することなく、シート体のみを交換するだけで済むため、ランニングコストを十分に低く抑えることができる。
【００１３】
また、請求項２記載の吸着台および請求項５記載の球状体搭載装置によれば、シート体を嵌め込み可能な凹部を基体部の上面および吸着板の一面の少なくとも一方に形成したことにより、基体部の上面と吸着板の一面とを密着させることができるため、両面を高精度に平坦化させることで、吸着板に載置された吸着対象体の傾斜を確実に回避することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の吸着台および請求項５記載の球状体搭載装置によれば、導電性材料で吸着板を形成したことにより、例えば、裏側に端子が形成されている吸着対象体に対して球状体を搭載する際に、裏側の端子を吸着板を介して基準電位（グランド電位）に接続することで、吸着対象体の帯電を防止することができる。
【００１５】
また、請求項４記載の吸着台および請求項５記載の球状体搭載装置によれば、非導電性材料で吸着板を形成したことにより、例えば、吸着対象体の裏側に端子が形成されているときに、端子同士を絶縁しつつその吸着対象体を吸着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】半田ボール搭載装置１の構成を示す構成図である。
【図２】搭載部２の構成を示す断面図である。
【図３】吸着ヘッド１１および整列用プレート１３の構成を示す断面図である。
【図４】半田ボール搭載装置１の構成を示す平面図である。
【図５】塗布部３および吸着台５３の構成を示す構成図である。
【図６】吸着台５３の構成を示す第１の分解斜視図である。
【図７】吸着台５３の構成を示す第２の分解斜視図である。
【図８】吸着台５３の斜視図である。
【図９】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１の説明図である。
【図１０】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第２の説明図である。
【図１１】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第３の説明図である。
【図１２】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第４の説明図である。
【図１３】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第５の説明図である。
【図１４】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第６の説明図である。
【図１５】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第７の説明図である。
【図１６】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第８の説明図である。
【図１７】従来の吸着台５５３の構成を示す分解斜視図である。
【図１８】従来の吸着台５５３の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、吸着台および球状体搭載装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
最初に、図１に示す半田ボール搭載装置（球状体搭載装置）１の構成について説明する。半田ボール搭載装置１は、同図に示すように、搭載部２、塗布部３、搬送部４、検出部５および制御部６を備えて、球状体の一例としての微小な球状粒体である半田ボール（マイクロボール）３００（図３参照）を搭載対象体（および吸着対象体）としての基板４００の端子４０１（図１５参照）に搭載（載置）可能に構成されている。この場合、半田ボール３００は、直径Ｌ１（図３参照）が７０μｍ程度の球状に構成されている。また、半田ボール３００は、半田ボール搭載装置１によって基板４００の端子４０１に搭載された後に加熱溶融されることにより、基板４００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。
【００１９】
搭載部２は、基板４００の端子４０１に半田ボール３００を搭載する搭載処理を実行する。具体的には、搭載部２は、図１に示すように、吸着ヘッド１１、供給部１２、整列用プレート１３、および移動機構１４を備えて構成されている。
【００２０】
吸着ヘッド１１は、複数の半田ボール３００を吸着する吸着処理を実行する。具体的には、吸着ヘッド１１は、図２に示すように、一例として、内部に空隙１１ａが形成された箱状に構成されている。また、図３に示すように、吸着ヘッド１１における底壁１１ｂには、底壁１１ｂの外面（以下「吸着面１１ｃ」ともいう）に開口すると共に空隙１１ａと連通する吸気孔１１ｄが、底壁１１ｂの厚み方向に沿って複数（同図では、そのうちの１個のみを図示している）形成されている。なお、吸着面１１ｃにおける吸気孔１１ｄの開口部を、以下「吸気口１１ｅ」ともいう。
【００２１】
この場合、図３に示すように、吸気孔１１ｄ（つまり、吸気口１１ｅ）の直径Ｌ２は、半田ボール３００の直径Ｌ１（この例では、７０μｍ）よりも短い４０μｍ程度に規定されている。また、図２に示すように、吸着ヘッド１１には、空隙１１ａ内の空気を排気するための排気孔１１ｆが形成されている。この吸着ヘッド１１では、空隙１１ａ内の空気の排気によって空隙１１ａ内が負圧状態となり、それに伴って吸気口１１ｅからの吸気が行われることにより、吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃにおける吸気口１１ｅの縁部に半田ボール３００を吸着することが可能となっている（図３参照）。
【００２２】
供給部１２は、制御部６の制御に従い、吸着ヘッド１１に対して半田ボール３００を供給する供給処理を実行すると共に、余剰な半田ボール３００を吸引して除去する除去処理を実行する。具体的には、供給部１２は、図２に示すように、収容容器２１、吸着保持部２２、吸引部２３、および図外の駆動機構を備えて構成されている。収容容器２１は、同図に示すように、その内面が断面半円状に湾曲した容器本体２１ｃと、容器本体２１ｃの両側部に配設された２枚の側壁（図示せず）とを備えて、容器本体２１ｃおよび側壁によって形成される収容部２１ａ（同図参照）内に半田ボール３００を収容可能に構成されている。また、収容容器２１の開口部２１ｂ（同図参照）側には、側壁に両端部が支持されたワイパー２１ｄが配設されている。また、側壁には、吸着保持部２２を回動可能に支持するためのベアリング（図示せず）が配設されている。この場合、収容容器２１は、供給処理の実行時において開口部２１ｂが吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃに対向するように配置される。
【００２３】
吸着保持部２２は、全体として直方体状に形成されると共に、図２に示すように、基端部２２ｂ側から先端部２２ａに至る吸気経路２２ｃが内部に形成されて、収容容器２１の収容部２１ａ内に収容されている半田ボール３００をその先端部２２ａで吸着して保持可能に構成されている。また、吸着保持部２２の先端部２２ａには、通気性シート２２ｅが取り付けられている。また、吸着保持部２２は、基端部２２ｂ側に配設された図外の軸および吸気管２２ｄが収容容器２１の側壁に配設されたベアリングによって回転可能に支持されることで、収容容器２１の開口部２１ｂ側において基端部２２ｂを中心として回動可能に配設されている。
【００２４】
この場合、吸着保持部２２は、図２に示すように、先端部２２ａが収容容器２１の容器本体２１ｃの底部側に対向しているときに、収容容器２１の収容部２１ａに収容されている半田ボール３００を先端部２２ａで吸着して保持する。また、吸着保持部２２は、供給処理の実行時において、図１３に示すように、半田ボール３００を保持している先端部２２ａが吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃに対向するように駆動機構によって回動させられる。
【００２５】
吸引部２３は、図２に示すように、２枚の区画壁２３ｂ，２３ｃを備えて構成されて、収容容器２１における２枚の側壁と区画壁２３ｂ，２３ｃとによって形成される吸引経路２３ａ（同図参照）を介して半田ボール３００を吸引可能に構成されている。この場合、この半田ボール搭載装置１では、収容容器２１、吸着保持部２２および吸引部２３が上記のように構成されることで、これらが一体に構成されている（以下、一体化された収容容器２１、吸着保持部２２および吸引部２３を全体として「本体部１００」ともいう）。
【００２６】
整列用プレート１３は、吸着ヘッド１１に対して着脱可能に構成されると共に、図３に示すように、吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃに上面１３ａが接触するように装着された状態において吸着ヘッド１１の吸気口１１ｅに連通する挿通孔１３ｃが形成されている。この場合、同図に示すように、整列用プレート１３の厚みＬ３は、吸気口１１ｅの縁部に吸着された半田ボール３００が下面１３ｂから突出しない８０μｍ程度に規定されている。また、挿通孔１３ｃの直径Ｌ４は、半田ボール３００が通過可能な９０μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１３は、本体部１００の配置位置の上方の位置に配置されている。
【００２７】
移動機構１４は、制御部６の制御に従い、整列用プレート１３の配置位置（本体部１００の配置位置の上方の位置であって、半田ボール３００を吸着する吸着処理が実行される吸着位置Ｐ１（図４参照）と基板４００に半田ボール３００を搭載する搭載処理が実行される搭載位置Ｐ２（同図参照）との間で吸着ヘッド１１を搬送する。
【００２８】
塗布部３は、図４に示すように、基板４００が供給される供給位置Ｐ３と搭載位置Ｐ２との間に配設されて基板４００の表面にフラックスを塗布する塗布処理を実行する。この場合、塗布部３は、図５に示すように、マスク３１、供給機構３２およびスキージ３３を備えて構成されている。マスク３１は、塗布処理が実行される塗布位置Ｐ４に基板４００搬送されたときに、図外の駆動機構によって基板４００の表面側に移動させられて、基板４００におけるフラックスの塗布対象部分（具体的には、端子４０１が形成されている部分）を除く部分を覆う。供給機構３２は、塗布位置Ｐ４に基板４００が搬送されたときに、基板４００の表面におけるマスク３１によって覆われていない部分（露出部分）にフラックスを供給する。スキージ３３は、駆動機構によってマスク３１の表面に沿って移動させられることにより、基板４００の表面に供給されたフラックスを引き伸ばす。
【００２９】
搬送部４は、図４に示すように、供給位置Ｐ３と搭載位置Ｐ２とを結ぶ搬送経路Ｒに沿って基板４００を搬送する。この場合、搬送部４は、第１搬送機構４１、第２搬送機構４２および第３搬送機構４３を備えて構成され、搬送経路Ｒを複数（例えば、３つ）に分割した各分割経路（例えば、後述する第１経路Ｒ１、第２経路Ｒ２および第３経路Ｒ３）に沿って、各搬送機構４１〜４３が基板４００をそれぞれ搬送する。
【００３０】
第１搬送機構４１は、図４に示すように、供給位置Ｐ３と引き渡し位置Ｐ５（塗布位置Ｐ４よりも搭載位置Ｐ２側に位置する位置）とを結ぶ第１経路Ｒ１（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第１搬送処理を実行する。具体的には、第１搬送機構４１は、ステージ５１、レール５２、吸着台５３および移動機構５４を備えて構成されている。ステージ５１は、第１経路Ｒ１に沿って配設されたレール５２上を移動機構５４によって移動させられる。
【００３１】
吸着台５３は、ステージ５１の上に固定されて、載置（供給）された吸着対象体としての基板４００を吸着して保持可能に構成されている。具体的には、吸着台５３は、図５，６に示すように、基体部８１、シート体８２および吸着板８３を備えて構成されている。基体部８１は、金属（例えばアルミニウム）によって全体として矩形の板状に形成されて、全体として矩形の板状に形成されている。また、基体部８１の上面８１ａ側には、シート体８２を嵌め込み可能な矩形の凹部８１ｃが形成されている。また、凹部８１ｃの縁部には、上面８１ａよりもシート体８２の厚み分だけ凹んだ段部８１ｅが形成されている。さらに、凹部８１ｃの底面８１ｄには、シート体８２を支持するリブ８１ｆが形成されている。また、基体部８１には、基体部８１の側面に開口すると共に凹部８１ｃに連通する吸気孔８１ｇが形成されている。なお、凹部８１ｃにおける吸気孔８１ｇの開口部を、以下「吸気口８１ｈ」ともいう。
【００３２】
シート体８２は、一例として、不織布、織布、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび紙などで構成された通気性を有する素材によって矩形のシート状に形成されている。この場合、図５，７に示すように、シート体８２が基体部８１の凹部８１ｃに嵌め込まれる（つまり、基体部８１の上面８１ａ側に配置される）ことにより、基体部８１の吸気口８１ｈがシート体８２によって覆われる。
【００３３】
吸着板８３は、導電性材料（例えばアルミニウム）によって全体として矩形の板状に形成されている。また、吸着板８３は、図７，８に示すように、一面８３ａ（図７における下面）が基体部８１の上面８１ａに対向するようにしてシート体８２を挟んで基体部８１の上面８１ａ側に配置されて、ねじ８４によって基体部８１に固定されている。また、吸着板８３には、厚み方向に貫通する複数の通気孔８３ｃが形成されている。この場合、各通気孔８３ｃは、基体部８１の上面８１ａ側に配置された状態においてシート体８２に対向する矩形の領域８３ｄ（図６参照）内に形成されている。
【００３４】
ここで、この半田ボール搭載装置１のように、狭ピッチの端子４０１に微小な半田ボール３００を搭載する装置においては、基板４００が僅かに傾斜しているだけで、半田ボール３００を正しい位置に確実に搭載するのが困難となる。このため、この吸着台５３では、保持した基板４００の傾斜を回避するため、基体部８１の上面８１ａにおける凹部８１ｃの外側の部位（吸着板８３の一面８３ａとの当接部位）、吸着板８３の一面８３ａ、および吸着板８３の他面８３ｂ（同図における上面）が研磨加工によって高精度に平坦化されている。この場合、この吸着台５３では、発明者が既に開発している吸着台とは異なり、硬質で研磨加工に長い時間を必要とするセラミックに代えてシート体８２を用いると共に、シート体８２を挟んで配置された基体部８１および吸着板８３が研磨加工の容易なアルミニウムで形成されている。このため、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１では、上記の各面８１ａ，８３ａ，８３ｂを短時間で研磨することができるため、研磨加工のコストが低減する分、吸着台５３ひいては半田ボール搭載装置１の製作コストを十分に低減することが可能となっている。
【００３５】
ここで、吸着台５３は、次のようにして組み立てられる。まず、図６に示すように、基体部８１の凹部８１ｃにシート体８２を嵌め込む。この際に、凹部８１ｃの縁部に形成されている段部８１ｅ、および凹部８１ｃの底面８１ｄに形成されているリブ８１ｆによってシート体８２が支持される。また、シート体８２によって基体部８１における凹部８１ｃの底面８１ｄに開口する吸気孔８１ｇの吸気口８１ｈがシート体８２によって覆われる。次いで、シート体８２を嵌め込んだ基体部８１の上面８１ａと吸着板８３の一面８３ａとを対向させて、シート体８２を挟んだ状態で基体部８１の上面８１ａ側に吸着板８３を載置する。続いて、図８に示すように、ねじ８４を用いて基体部８１に対して吸着板８３を固定する。以上により吸着台５３が完成する。
【００３６】
この場合、上記のようにして構成されている吸着台５３では、シート体８２を介して吸気口８１ｈに連通する通気孔８３ｃからの吸気により、吸着板８３の他面８３ｂ（図７における上面）に載置された基板４００が吸着して保持される。また、この吸着台５３では、長期間の使用によってシート体８２が目詰りしたとしても、研磨加工の必要な基体部８１および吸着板８３を交換することなく、シート体８２のみを交換するだけで済むため、ランニングコストを十分に低く抑えることが可能となっている。
【００３７】
第２搬送機構４２は、図４に示すように、引き渡し位置Ｐ５と受け渡し位置Ｐ６（引き渡し位置Ｐ５よりも搭載位置Ｐ２側に位置する位置）とを結ぶ第２経路Ｒ２（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第２搬送処理を実行する。具体的には、第２搬送機構４２は、同図に示すように、吸着部６１および移動機構６２を備えて構成されている。吸着部６１は、基板４００を吸着する。移動機構６２は、吸着部６１を上下動させると共に、第２経路Ｒ２に沿って吸着部６１を移動させる。
【００３８】
第３搬送機構４３は、図４に示すように、受け渡し位置Ｐ６と搭載位置Ｐ２とを結ぶ第３経路Ｒ３（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第２搬送処理を実行する。具体的には、第３搬送機構４３は、ステージ７１、レール７２、吸着台７３、移動機構７４および補正機構７５を備えて構成されている。ステージ７１は、第３経路Ｒ３に沿って配設されたレール７２上を移動機構７４によって移動させられる。吸着台７３は、上記した第１搬送機構４１の吸着台５３と同様に構成されて、上面に載置された基板４００を吸着して保持する。補正機構７５は、吸着台７３の下部に配設されて、吸着台７３を上下方向に貫通する中心軸を中心として吸着台７３を回動させることにより、検出部５による後述する検出処理の結果に基づいて、吸着台７３によって保持されている基板４００の位置ずれを補正する補正処理を実行する。
【００３９】
検出部５は、第３搬送機構４３の吸着台７３に保持されている基板４００の表面を撮像する図外のカメラを備えて構成されて、図４に示すように、受け渡し位置Ｐ６と搭載位置Ｐ２との間の所定位置（同図に示す検出位置Ｐ７）に配設されている。この場合、検出部５は、基板４００の撮像画像を画像解析することにより、基板４００を上下方向に貫通する中心軸を中心とする基板４００の回転方向の位置ずれを検出する検出処理を実行する。
【００４０】
制御部６は、搭載部２、塗布部３、搬送部４および検出部５を制御して、基板４００の端子４０１に半田ボール３００を搭載させる。
【００４１】
次に、半田ボール搭載装置１を用いて、半田ボール３００を基板４００の端子４０１に搭載する工程、およびその際の半田ボール搭載装置１の動作について、図面を参照して説明する。なお、初期状態では、図４に示すように、搬送部４における第１搬送機構４１のステージ５１が供給位置Ｐ３に位置し、搬送部４における第３搬送機構４３のステージ７１が受け渡し位置Ｐ６に位置しているものとする。また、供給位置Ｐ３に位置している第１搬送機構４１の吸着台５３における吸着板８３の他面８３ｂ（上面）に図外の基板供給装置によって基板４００が供給（載置）されるものとする。
【００４２】
この半田ボール搭載装置１では、開始操作がされたときに、制御部６が搬送部４の第１搬送機構４１に対して第１搬送処理を実行させる。この第１搬送処理では、第１搬送機構４１の吸着台５３が、供給（載置）された基板４００を保持する。具体的には、吸着台５３は、吸着板８３を基体部８１の上面８１ａ側に配置した状態においてシート体８２を介して基体部８１の吸気口８１ｈと吸着板８３の通気孔８３ｃとが連通しており、吸気管を介して基体部８１の吸気孔８１ｇに接続されている図外の吸気装置が作動することによって吸気口８１ｈからの吸気が行われ、これによって吸着板８３の他面８３ｂに載置された基板４００を吸着して保持する。この場合、この吸着台５３では、吸着板８３が導電性材料によって形成されている。このため、例えば、裏側に端子４０１が形成されている基板４００に対して半田ボール３００を搭載する際に、裏側の端子４０１を吸着板８３を介して基準電位（グランド電位）に接続することで、基板４００の帯電を防止することが可能となっている。
【００４３】
続いて、移動機構５４が、図９に示すように、ステージ５１を第１経路Ｒ１に沿って配設されたレール５２上を移動させる。次いで、移動機構５４は、ステージ５１が塗布位置Ｐ４に位置した時点でその移動を停止させる。
【００４４】
続いて、制御部６は、塗布部３に対して塗布処理を実行させる。この塗布処理では、塗布部３のマスク３１が図外の駆動機構によって基板４００の表面側に移動させられる（図５参照）。この際に、基板４００における端子４０１の形成部分を除く部分が覆われる。次いで、塗布部３の供給機構３２が基板４００における端子４０１の形成部分（露出部分）にフラックスを供給する。続いて、スキージ３３が図外の駆動機構によってマスク３１（基板４００の表面）に沿って移動させられる。これにより、基板４００の表面における端子４０１の形成部分にフラックスが引き伸ばされて塗布される。
【００４５】
次いで、第１搬送機構４１の移動機構５４が、ステージ５１を引き渡し位置Ｐ５に向けて移動させ、ステージ５１が引き渡し位置Ｐ５に位置した時点でその移動を停止させる。これにより、供給位置Ｐ３と引き渡し位置Ｐ５とを結ぶ第１経路Ｒ１に沿って基板４００が第１搬送機構４１によって搬送される。
【００４６】
続いて、制御部６は、搬送部４の第２搬送機構４２に対して第２搬送処理を実行させる。この第２搬送処理では、第２搬送機構４２の移動機構６２が、図１０に示すように、引き渡し位置Ｐ５の上方に吸着部６１を移動させる。次いで、移動機構６２は、吸着部６１を下降させることにより、第１搬送機構４１の吸着台５３によって保持されている基板４００に対して吸着部６１を近接させる。続いて、制御部６が、吸着台５３による基板４００の吸着を解除させる。これにより、吸着部６１によって基板４００が吸着されて、基板４００が第１搬送機構４１から第２搬送機構４２に引き渡される。次いで、移動機構６２は、吸着部６１を上昇させた後に、第２経路Ｒ２に沿って吸着部６１を移動させて受け渡し位置Ｐ６の上方に位置させる。続いて、移動機構６２は、吸着部６１を下降させることにより、搬送部４における第３搬送機構４３の吸着台７３の上面に基板４００を載置する。これにより、引き渡し位置Ｐ５と受け渡し位置Ｐ６とを結ぶ第２経路Ｒ２に沿って基板４００が第２搬送機構４２によって搬送される。
【００４７】
また、第１搬送機構４１の移動機構５４は、基板４００が第１搬送機構４１から第２搬送機構４２に引き渡された時点で、図１１に示すように、ステージ５１を引き渡し位置Ｐ５から供給位置Ｐ３に移動（初期位置に復帰）させる。
【００４８】
次いで、制御部６は、搬送部４の第３搬送機構４３に対して第３搬送処理を実行させる。この第３搬送処理では、第３搬送機構４３の吸着台７３が、第２搬送機構４２によって載置された基板４００を吸着して保持し、移動機構７４が、図１１に示すように、ステージ７１を第３経路Ｒ３に沿って配設されたレール７２上を移動させる。続いて、移動機構７４は、同図に示すように、ステージ７１が検出位置Ｐ７に位置した時点でその移動を停止させる。
【００４９】
次いで、制御部６は、検出部５に対して検出処理を実行させる。この検出処理では、検出部５は、第３搬送機構４３の吸着台７３によって保持されている基板４００を吸着台７３の上方から撮像して、その撮像画像を画像解析することにより、基板４００を上下方向に貫通する中心軸を中心とする回転方向の基板４００の位置ずれを検出する。
【００５０】
続いて、制御部６は、第３搬送機構４３の補正機構７５に対して補正処理を実行させる。この補正処理では、補正機構７５は、検出部５による検出処理の結果に基づき、吸着台７３を上下方向に貫通する中心軸を中心として吸着台７３を回動させることにより、吸着台７３によって保持されている基板４００の位置ずれを補正する。
【００５１】
次いで、第３搬送機構４３の移動機構７４が、図１２に示すように、ステージ７１を搭載位置Ｐ２に向けて移動させ、ステージ７１が搭載位置Ｐ２に位置した時点でその移動を停止させる。これにより、受け渡し位置Ｐ６と搭載位置Ｐ２とを結ぶ第３経路Ｒ３に沿って基板４００が第３搬送機構４３によって搬送される。
【００５２】
一方、制御部６は、例えば、上記の第１搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、搭載部２に対して搭載処理を開始させる。この搭載処理では、移動機構１４が、図２に示すように、整列用プレート１３の配置位置に吸着ヘッド１１を搬送させる。この際に、図３に示すように、吸着ヘッド１１における底壁１１ｂの吸着面１１ｃと整列用プレート１３の上面１３ａとが接触する。続いて、制御部６は、吸着ヘッド１１に対して吸着処理を実行させると共に、供給部１２に対して供給処理および除去処理を実行させる。具体的には、制御部６は、図外の吸気装置を作動させる。これにより、吸着ヘッド１１の空隙１１ａ内が負圧状態となって吸気口１１ｅからの吸気が開始される。また、供給部１２の吸着保持部２２における吸気経路２２ｃからの吸気、および供給部１２の吸引部２３における吸引経路２３ａからの吸気が開始される。
【００５３】
次いで、吸着保持部２２における吸気経路２２ｃからの吸気に伴い、供給部１２の収容容器２１に収容されている半田ボール３００が吸着保持部２２の先端部２２ａに吸着されて保持される。続いて、制御部６は、図外の駆動機構を制御して、吸着保持部２２の基端部２２ｂに取り付けられている吸気管２２ｄを回転させることにより、図１３に示すように、基端部２２ｂを中心として吸着保持部２２を回動させる。この際に、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００が吸着保持部２２の回動に伴い、収容容器２１の開口部２１ｂ側に移動させられる。また、開口部２１ｂ側に移動させられた半田ボール３００の一部が、開口部２１ｂ側に配設されているワイパー２１ｄによって払い落とされる。このため、吸着ヘッド１１に供給される半田ボール３００の量（数）が適正な量に制限される。
【００５４】
次いで、制御部６は、吸着保持部２２の先端部２２ａが吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃに対向した時点（吸着保持部２２が１８０°回動した時点）で、駆動機構を制御して、吸気管２２ｄの回転を停止させる。続いて、制御部６は、駆動機構を制御して、吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃ（整列用プレート１３）に向けて本体部１００を移動させて、先端部２２ａを整列用プレート１３（吸着面１１ｃ）の一端側に近接させる。この際に、整列用プレート１３に近接させられた先端部２２ａに保持されている半田ボール３００のうちの整列用プレート１３側（上部）に位置している半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の吸気口１１ｅからの吸気に伴う吸引力によって吸着保持部２２の吸引力に抗して吸着ヘッド１１に引き寄せられて、吸着ヘッド１１に供給される。また、供給された半田ボール３００の一部が、吸気口１１ｅに引き寄せられて、整列用プレート１３の各挿通孔１３ｃを通って吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃにおける吸気口１１ｅの縁部に吸着される。
【００５５】
次いで、制御部６は、駆動機構を制御して、図１３に示すように、先端部２２ａを整列用プレート１３に近接させた状態で、本体部１００を整列用プレート１３（吸着面１１ｃ）に沿って整列用プレート１３の他端側（同図における右側）に向けて（同図に矢印で示す方向に）移動させる。この際に、上記したように、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００のうちの整列用プレート１３側に位置している半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の吸引力によって吸着保持部２２の吸引力に抗して吸着ヘッド１１に引き寄せられて、吸着ヘッド１１に供給され、その一部が整列用プレート１３の各挿通孔１３ｃを通って吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃにおける吸気口１１ｅの縁部に吸着される。このようにして、吸着保持部２２の先端部２２ａに保持されている半田ボール３００が、吸着保持部２２の移動に伴って徐々に（分散されつつ）吸着ヘッド１１に供給されると共に、供給された半田ボール３００の一部が吸着ヘッド１１の吸着面１１ｃにおける各吸気口１１ｅの縁部に１つずつ吸着される。
【００５６】
ここで、半田ボール３００は、上記したように微小なため、静電気や分子間力による半田ボール３００同士が互いに引き合う力が半田ボールの重量に対して相対的に大きくなっている。このため、吸気口１１ｅの縁部に吸着された搭載対象の半田ボール３００に、他の余剰な半田ボール３００が付着する。この場合、この半田ボール搭載装置１では、上記したように、整列用プレート１３の厚みＬ３が半田ボール３００の直径Ｌ１よりもやや厚い８０μｍ程度に規定され、挿通孔１３ｃの直径Ｌ４が、半田ボール３００の直径Ｌ１よりもやや大きい９０μｍ程度に規定されている。このため、搭載対象の半田ボール３００だけが挿通孔１３ｃ内に収容され、余剰な半田ボール３００は、その一部分（体積的な一部分）またはその全体が挿通孔１３ｃの下面１３ｂよりも外側（下側）に突出した状態で付着している。また、この半田ボール搭載装置１では、上記したように、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００が分散されつつ供給されるため、半田ボール３００の過剰な供給が防止されて、余剰な半田ボール３００の付着が少なく抑えられている。
【００５７】
続いて、制御部６は、駆動機構を制御して、図１４に示すように、本体部１００を整列用プレート１３に沿って（同図に矢印で示す方向に）さらに移動させる。この際に、同図に示すように、吸着保持部２２に続いて吸引部２３が移動させられて、吸引部２３における吸引経路２３ａからの吸気によって余剰な半田ボール３００が吸引される。このため、搭載対象の半田ボール３００と余剰な半田ボール３００とが互いに強く引き合っていたとしても、余剰な半田ボール３００の全てが搭載対象の半田ボール３００から強制的に引き離されて吸着ヘッド１１または整列用プレート１３から確実に除去される。
【００５８】
続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、吸着ヘッド１１が整列用プレート１３から離反するように、吸着ヘッド１１を移動させる。次いで、制御部６は、移動機構１４を制御して、半田ボール３００を吸着している吸着ヘッド１１を搭載位置Ｐ２に搬送させ、続いて、図１５に示すように、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００が基板４００の端子４０１に塗布されているフラックスに接触するように吸着ヘッド１１を基板４００に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させる。
【００５９】
次いで、制御部６は、吸気装置を制御して、吸着ヘッド１１における吸気口１１ｅからの吸気を停止させる。この際に、図１６に示すように、吸着ヘッド１１による吸着が解除されて、半田ボール３００が基板４００の端子４０１に塗布されたフラックスの上に載置される。続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、同図に示すように、吸着ヘッド１１を上方に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させた後に、初期位置に搬送させる。以上により、基板４００における端子４０１への半田ボール３００の搭載が完了する。次いで、半田ボール３００の搭載が完了した基板４００が、図外の取り出し装置によって第３搬送機構４３の吸着台７３からストック場所に移動される。続いて、第３搬送機構４３の移動機構７４が、ステージ７１を搭載位置Ｐ２から受け渡し位置Ｐ６に移動（初期位置に復帰）させる。
【００６０】
一方、制御部６は、上記した搭載処理が実行されている間に、次の基板４００に対する第１搬送処理を第１搬送機構４１に開始させ、次いで、その基板４００に対するに塗布処理を塗布部３に実行させる。つまり、この半田ボール搭載装置１では、塗布処理を搭載処理と並行して行うことが可能となっている。このため、第３搬送機構４３の吸着台７３（ステージ７１）が受け渡し位置Ｐ６において長時間待機させられることなく、次の基板４００が吸着台７３に載置される。また、制御部６は、次の基板４００に対する第１搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、次の基板４００に対する搭載処理（吸着処理、供給処理および除去処理）を搭載部２に開始させる。このため、この半田ボール搭載装置１では、次の基板４００が搭載位置Ｐ２に搬送されるまでの間に吸着処理、供給処理および除去処理を完了（またはほぼ完了）させることができるため、第３搬送機構４３の吸着台７３が搭載位置Ｐ２において待機する時間を短縮することが可能となっている。したがって、この半田ボール搭載装置１では、１つの基板４００当たりの処理時間を十分に短縮することができる結果、生産性を十分に向上させることが可能となっている。以下、制御部６は、搭載部２、塗布部３、搬送部４および検出部５に対して上記の各処理を実行させることにより、基板４００に対する半田ボール３００の搭載を連続して行う。
【００６１】
このように、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、上面８１ａ側に吸気口８１ｈが形成された基体部８１と、通気性を有して吸気口８１ｈを覆うように基体部８１の上面８１ａ側に配置されるシート体８２と、複数の通気孔８３ｃが形成されると共にシート体８２を挟んで上面８１ａ側に配置される吸着板８３とを備えて吸着台５３を構成したことにより、硬質で研磨加工に長い時間を必要とするセラミックを用いることなく基板４００を確実に吸着して保持することができる。このため、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、基体部８１および吸着板８３を研磨加工の容易なアルミニウムで形成することで、基体部８１の上面８１ａ、吸着板８３の一面８３ａおよび吸着板８３の他面８３ｂを短時間で研磨することができるため、研磨加工のコストが低減する分、吸着台５３ひいては半田ボール搭載装置１の製作コストを十分に低減することができる。また、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、長期間の使用によってシート体８２が目詰りしたとしても、研磨加工の必要な基体部８１および吸着板８３を交換することなく、シート体８２のみを交換するだけで済むため、ランニングコストを十分に低く抑えることができる。
【００６２】
また、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、シート体８２を嵌め込み可能な凹部８１ｃを基体部８１の上面８１ａに形成したことにより、基体部８１の上面８１ａと吸着板８３の一面８３ａとを密着させることができるため、両面を高精度に平坦化させることで、吸着板８３に載置された基板４００の傾斜を確実に回避することができる。
【００６３】
また、この吸着台５３および半田ボール搭載装置１によれば、導電性材料で吸着板８３を形成したことにより、例えば、裏側に端子４０１が形成されている基板４００に対して半田ボール３００を搭載する際に、裏側の端子４０１を吸着板８３を介して基準電位（グランド電位）に接続することで、基板４００の帯電を防止することができる。
【００６４】
なお、吸着板８３をアルミニウムで形成した例について上記したが、他の金属で形成することもできる。また、金属以外の他の導電性材料（例えば、導電性樹脂）で形成した吸着板８３を採用することもできる。さらに、非導電性材料で形成した吸着板８３を採用することもできる。この場合、この半田ボール搭載装置１では、基体部８１、シート体８２および吸着板８３によって吸着台５３が構成されているため、導電性材料で形成された吸着板８３、および非導電性材料で形成された吸着板８３のいずれか一方を用いることができる。このため、基板４００における端子４０１同士の絶縁の要否などに応じて、吸着板８３を交換することで、各種の基板４００に対応させることができる。
【００６５】
また、シート体８２を嵌め込み可能な凹部８１ｃを基体部８１の上面８１ａにのみ形成した構成例について上記したが、シート体８２を嵌め込み可能な凹部を吸着板８３の一面８３ａに形成する構成や、基体部８１の上面８１ａおよび吸着板８３の一面８３ａの双方にこのような凹部を形成する構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００６６】
１ 半田ボール搭載装置
２ 搭載部
５３ 吸着台
８１ 基体部
８１ａ 上面
８１ｃ 凹部
８１ｈ 吸気口
８２ シート体
８３ 吸着板
８３ａ 一面
８３ｂ 他面
８３ｃ 通気孔
３００ 半田ボール
４００ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着対象体を吸着して保持する吸着台であって、
上面側に吸気口が形成された板状の基体部と、通気性を有して前記吸気口を覆うように前記基体部の前記上面側に配置されるシート体と、厚み方向に貫通する複数の通気孔が形成されると共に一面が前記上面に対向するように前記シート体を挟んで当該上面側に配置される吸着板とを備え、前記吸着板を前記上面側に配置した状態において前記シート体を介して前記吸気口と前記通気孔とが連通し、前記吸気口から吸気して前記吸着板の他面に載置された前記吸着対象体を吸着して保持する吸着台。
【請求項２】
前記シート体を嵌め込み可能な凹部が前記基体部の前記上面および前記吸着板の前記一面の少なくとも一方に形成されている請求項１記載の吸着台。
【請求項３】
前記吸着板は、導電性材料で形成されている請求項１または２記載の吸着台。
【請求項４】
前記吸着板は、非導電性材料で形成されている請求項１または２記載の吸着台。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の吸着台と、当該吸着台によって保持されている前記吸着対象体としての搭載対象体に球状体を搭載する搭載部とを備えている球状体搭載装置。
【請求項１】
吸着対象体を吸着して保持する吸着台であって、
上面側に吸気口が形成された板状の基体部と、通気性を有して前記吸気口を覆うように前記基体部の前記上面側に配置されるシート体と、厚み方向に貫通する複数の通気孔が形成されると共に一面が前記上面に対向するように前記シート体を挟んで当該上面側に配置される吸着板とを備え、前記吸着板を前記上面側に配置した状態において前記シート体を介して前記吸気口と前記通気孔とが連通し、前記吸気口から吸気して前記吸着板の他面に載置された前記吸着対象体を吸着して保持する吸着台。
【請求項２】
前記シート体を嵌め込み可能な凹部が前記基体部の前記上面および前記吸着板の前記一面の少なくとも一方に形成されている請求項１記載の吸着台。
【請求項３】
前記吸着板は、導電性材料で形成されている請求項１または２記載の吸着台。
【請求項４】
前記吸着板は、非導電性材料で形成されている請求項１または２記載の吸着台。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の吸着台と、当該吸着台によって保持されている前記吸着対象体としての搭載対象体に球状体を搭載する搭載部とを備えている球状体搭載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−３５１６０（Ｐ２０１１−３５１６０Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７９８１８（Ｐ２００９−１７９８１８）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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