導電性ボールの搭載方法および搭載装置
【課題】所定のパターンで導電性ボールを被配列体に搭載するための改良された搭載方法および搭載装置を提供する。
【解決手段】導電性を有するボールＢを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載方法において、一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールＢが挿通可能な位置決め開口部２２１とを備えた整列部材２２を整列部材２２の他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせをする第１のステップと、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材２７１を備え、整列部材２２の一方の面に供給されたボールＢに対し線状部材２７１が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設された振込具２７を整列部材２２の一方の面に対し相対的に水平移動し、位置決め開口部２２１を通して前記被配列体の一面にボールを載置する第２のステップを含む搭載方法である。
【解決手段】導電性を有するボールＢを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載方法において、一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールＢが挿通可能な位置決め開口部２２１とを備えた整列部材２２を整列部材２２の他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせをする第１のステップと、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材２７１を備え、整列部材２２の一方の面に供給されたボールＢに対し線状部材２７１が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設された振込具２７を整列部材２２の一方の面に対し相対的に水平移動し、位置決め開口部２２１を通して前記被配列体の一面にボールを載置する第２のステップを含む搭載方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品または電子部品の製造するために使用される部材など被配列体に所定のパターンで整列された状態となるように導電性を有するボールを搭載するための搭載方法および搭載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導電性を有するボール（以下導電性ボールと称する。）が所定のパターンで整列された状態となるように搭載される被配列体の一例として、例えばＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｌｌａｙ）タイプやＦＣ（Ｆｒｉｐ−Ｃｈｉｐ）タイプなどエリアアレイ型の突起状接続バンプを有する半導体装置、基板またはそれらのパッケージなど電子部品がある。
【０００３】
近年、携帯端末機器やノート型パソコンの高速化と高機能化、及び軽量化、小型化と薄型化が進むにつれ、それらに内蔵される電子部品に対しては、その小型化、薄型化と多端子化という相反する性能が要求されている。その要求に応ずるものとして、上記エリアアレイ型の電子部品が採用されている。
【０００４】
例えば半田や銅など導電材を用いて接続バンプを形成する方法としては、導電材を含んだペーストを電子部品の電極に印刷するペースト方式、導電性ボールを電極に搭載する導電性ボール方式、導電材をメッキや蒸着する膜付け方式などがある。多端子化のため電極の配列は高密度化し、それに伴い接続バンプの大きさも小型化する傾向にある。小型の接続バンプを形成する場合には、接続バンプの整列精度や生産性の面で有利な導電性ボール方式が採用される場合が多い。
【０００５】
従来の導電性ボール方式によれば、前記接続バンプは、ソルダーペーストやフラックスなど粘着性を有する接続助剤を電極に印刷する印刷工程と、接続助剤が印刷された電極に導電性ボールを搭載する搭載工程と、その導電性ボールを加熱するなどして接続バンプを形成するバンプ形成工程を経て形成される。
【０００６】
前記搭載工程において導電性ボールを電極に搭載する方式の一つとして、例えば特開２００１−２２３２３４号公報（特許文献１）に記載されているように、負圧を利用した吸着ヘッドで半田ボールを吸着し、電極上へ移送して搭載する吸着方式がある。しかしながら吸着方式では、吸着ヘッドの吸着力で導電性ボールが変形する可能性がある。また、吸着ヘッドの先端に付着したフラックスに導電性ボールが粘着し、吸着力を解除しても吸着ヘッドから分離されず搭載不良が生じる可能性もある。さらに、吸着時に空気中を移動した導電性ボールが静電気を帯び、該静電気で凝集した導電性ボールの集合体が電極に搭載されたり、或いは余剰の導電性ボール（余剰ボール或いはエクストラボールと通称される。）が電極以外のワークの表面に付着するという場合がある。これらの問題は、特に導電性ボールの径小化に伴い顕著をなってきている。
【０００７】
別の搭載方式として、電極のパターンに対応した貫通孔状の位置決め開口部が形成された整列部材である平板状のマスクを用い、マスク上に供給された導電性ボールを移動させて位置決め開口部に装入し（この動作を「振込み」という。）、位置決め開口部を通して電極上に搭載する、いわゆる振込方式がある。この振込方式の一例が、特開２００２−１７１０５４号公報（特許文献２）、特開平９−１６２５３３号公報（特許文献３）、特開２００１−２６７７３１号公報（特許文献４）および特開平１０−１２６０４６号公報（特許文献５）などに開示されている。
【０００８】
特許文献２に記載された搭載装置は、「ワーク表面の複数箇所に塗布されたフラックス上に、はんだボールを搭載するためのはんだボールの搭載装置において、前記ワークを覆うように配置され、複数の前記フラックスに対応する位置に前記はんだボールが通過可能な複数のボール保持穴を有するマスクと、前記ワークとマスクとを傾斜させる傾斜機構と、傾斜状態の前記マスク表面上を上方から下方に移動しようとする複数の前記はんだボールの移動速度を規制しながら前記はんだボールを前記マスク表面で移動させて前記はんだボールを前記位置決め開口部に落とし込んでいく規制部材と、を備え」たものであり、落下する導電性ボールを規制部材で受け、適切な速度で移動させることで位置決め開口部に確実に装入することができる、と説明されている。
【０００９】
特許文献３に記載された搭載装置は、「はんだ供給ヘッドの底部がはんだ供給対象物に当接された状態において、はんだ供給ヘッドの底部の内面上をはんだ供給手段を摺動させて、当該はんだ供給ヘッド内に予め供給されている多数の球状はんだを底部の内面上を移動させることにより、各はんだ供給孔をそれぞれ介して、はんだ供給対象物の各はんだ供給位置にそれぞれ球状はんだを供給するようにした」もので、はんだ供給手段である振込具として除電ブラシを用い、立設した除電ブラシの先端を摺動させることではんだ供給対象物の各はんだ供給位置にそれぞれ導電性ボールを確実に供給することができる、と説明されている。
【００１０】
特許文献４に記載された搭載方法は、「電子部品上の複数の電極部分の各々に選択的に粘着膜を形成する粘着膜形成工程と、該粘着膜形成工程で形成された粘着膜の各々の上に接合材を整列させて供給する接合材整列供給工程と、該接合材整列供給工程で供給した接合材を溶融して電極部分と接合する接合工程とを有する」ものであり、整列部材であるボール整列マスクをウェハ上に配置し、ボール整列マスクの上にはんだボールを供給し、振込具である整列スキージで該はんだボールを移動させて粘着膜が形成された電極の上に搭載するものである。
【００１１】
特許文献５に記載された搭載装置は、「基板上に形成されたパターン上に微小なはんだボールを搭載するボール・グリッド・アレイの製造装置において、前記基板を保持する保持台を設け、前記基板のパターンに対応するはんだボールの導入孔を形成したマスクを前記基板の上部に設け、このマスクと基板の間にスペーサを設け、マスクの上面を水平移動可能なようにブレードを設け、マスクの上面に自由状態のはんだボールを置き、これに柔軟性のあるブレードを水平移動させることによってはんだボールを一つずつマスクの導入孔に落とし込み、余分なはんだボールをかき取りながらはんだボールをマスクの一方へ集めて必要部分にのみはんだボールを搭載する」ものである。
【００１２】
この振込方式では、導電性ボールは重力の作用で搭載されるので、上記吸着方式で生じた問題が解消されるという利点がある。また、導電性ボールが帯電した場合でも、位置決め開口部の大きさの規制により団子状態となった導電性ボールの集合体は電極に搭載されず、電子部品において電極以外の部分はマスクで遮蔽されているので余剰ボールが不要な部分に付着する恐れが少ないという利点がある。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２２３２３４号公報
【特許文献２】特開２００２−１７１０５４号公報
【特許文献３】特開平９−１６２５３３号公報
【特許文献４】特開２００１−２６７７３１号公報
【特許文献５】特開平１０−１２６０４６号公報
【００１４】
今後、電子部品の更なる多端子化、小型化の要求が想定される。その場合には、接続バンプの数は膨大となるため狭ピッチ化、高密度化され、導電性ボールは１００μｍ以下の径小のものが使用されることとなる。導電性ボールの径小化に伴い下記の問題が生じる。
【００１５】
振込方式において、導電性ボールが径小になると位置決め開口部への充填率が低下し、そのため一部の電極に導電性ボールが搭載されず搭載率が低下する可能性がある。ここで、搭載率とは、（所定の搭載されるべき位置に搭載された導電性ボールの数／所定の搭載されるべき位置の数）で定める式で求められたものと定義する。具体的に言えば、例えば被配列体が複数の電極を有する基板の場合の搭載率とは、（電極に搭載された導電性ボールの数／電極の数）で定められる。
【００１６】
導電性ボールが径大で質量が大きい場合には、位置決め開口部に装入された導電性ボールは、その自重で勢いよく落下してフラックスに衝突し、フラックスとよく粘着した状態で電極上に載置される。径大な導電性ボールとフラックスの接触する面積は大きい。したがって、フラックスでよく粘着され保持された導電性ボールは、多少の外力が作用しても電極上から離脱することが少ない。
【００１７】
しかしながら、導電性ボールが径小で質量が小さい場合には、位置決め開口部へ装入された導電性ボールが落下してフラックスに衝突する時の勢いが小さくなる。また、フラックスとの接触面積も小さくなる。その結果、フラックスによる導電性ボールの粘着力が小さくなり僅かな外力が作用した場合でも導電性ボールは電極上から離脱しやすくなる。例えば振込具として柔軟性のあるスキージを用いた場合には、導電性ボールは、該スキージで一旦位置決め開口部に振込まれるが、スキージの先端部が一部の位置決め開口部に入り込み、導電性ボールを先端部で掻き出して電極から離脱させる。そのため、導電性ボールの搭載率の低下を招来させる。
【００１８】
導電性ボールは径小化に伴い粉体のような振舞いを示すようになる。そのため、慣性力（重力）の支配が相対的に小さくなる。例えば、通常、電子部品などの生産は大気中で行われるため、整列部材として使用されるマスクには、静電気を帯びたり水分が付着したりする部分が生じる。導電性ボールが径大で質量が大きい場合には、慣性力（重力）が支配的である。導電性ボールをスキージでマスク上を移動する場合或いは導電性ボールを位置決め開口部に装入した場合に、移動する導電性ボールは十分な慣性力（重力）を有している。したがって、上記のようにマスクに部分的に生じた静電気または水分により吸着されることが少ない。
【００１９】
導電性ボールが径小化しその質量が小さくなった場合には、慣性力（重力）に比べて静電気や水分による吸着力の大きさが大きくなる場合がある。したがって、位置決め開口部おいて該吸着力で導電性ボールが吸着されると電極上に載置されず、その結果、搭載率の低下が生じる。また、マスク表面に導電性ボールが吸着されると、スキージによる１回の振込操作では導電性ボールの搭載率が低くなる。その結果、複数回の振込操作を行う必要が余儀なくされるが、複数回の振込操作は、一旦位置決め開口部に充填された導電性ボールをスキージの先端部で掻き出してしまうという上述した現象を助長させる。そのために、搭載率を改善することが困難となる。加えて、マスクに吸着された導電性ボールがその状態で残留することがある。マスクに吸着された導電性ボールは、マスクを電子部品から取外す時にマスクから離脱して電子部品に付着し、導体回路を短絡させる原因となる。
【００２０】
図２０（ａ）に示すように、電極７１や導体パターンと電子部品７の膨張率の差、製造条件などに起因する板厚方向における不可避の反り、板厚のバラツキなどの変形を電子部品７は有している。電子部品７の上にマスク９２を配置すると、電子部品７とマスク９２の間に空隙が生じこととなる。導電性ボールＢよりその空隙が大きい場合には、位置決め開口部９２１に装入された導電性ボールＢは空隙から漏れ電極７１に載置されず、その結果、搭載率の低下が生じる。漏れた導電性ボールＢは余剰ボールとなり、導体パターンを短絡させる原因となる。また、漏れた導電性ボールＢは電極７１の外周部に付着する場合もあり、複数の導電性ボールＢが連結してブリッジを形成する原因となる。
【００２１】
電子部品の上にマスクを位置決めした時に電極に塗布されたフラックスが位置決め開口部の内壁に付着する場合がある。位置決め開口部に装入された導電性ボールが内壁に付着したフラックスに捕捉され、その結果、搭載率の低下が生じる。また、フラックスがマスクに付着し、電子部品からマスクを分離できなくなる場合もある。
【００２２】
振込方式においては、電極の数より多い導電性ボールをマスクの上面に供給し、振込操作を行い、位置決め開口部に充填されない余分な導電性ボールを回収する。回収した導電性ボールは次の振込操作にそのまま使用する場合が多い。振込操作を行っている間に導電性ボールにフラックスが付着することがある。フラックスが付着した導電性ボールは、位置決め開口部に円滑に装入されず、その結果、搭載率が低下する。フラックスに係る問題は、マスクや導電性ボールをクリーニングすれば解消されることもあるが、製造コストが高くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、所定のパターンで導電性ボールを被配列体に搭載するための改良された搭載方法および搭載装置を提供することを目的としている。本発明は、被配列体における導電性ボールの搭載率を改善することができる導電性ボールの搭載方法および搭載装置を提供することをその目的の一つにしている。本発明は、余剰ボールが被配列体に付着し難い搭載方法および搭載装置を提供することをその目的の一つにしている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、導電性を有するボールを所定のパターンで被配列体の一面に搭載する搭載方法及び搭載装置を提供するものである。
なお、Ｓｎ又はＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｌなど金属を主体とした導電性ボールは本発明に含まれる。また、ポリプロピレン又はポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリエステル系などの樹脂を主体としたボールの表面に半田などの導電性金属をコーティングした導電性ボールは本発明に含まれる。
半導体装置（チップ）、基板、それらのパッケージ、その他の電子部品など接続バンプとして導電性ボールが採用される電子部品は本発明の被配列体に含まれる。また、電子部品に接続バンプを形成するための部材、例えば導電性ボールを電子部品に搭載するため該導電性ボールが配置される部材も本発明で言う被配列体に含まれる。
本発明において、導電性ボールが搭載される被配列体の面の性状は特に限定されず、平面または曲面、凹凸面などが対象とされる。
【００２５】
本発明における一つの発明は、導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載方法において、一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材を前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置合わせをする第１のステップと、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材を備え、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し前記線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設された振込具を前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動し、前記位置決め開口部を通して前記被配列体の一面にボールを載置する第２のステップを含む搭載方法である。
【００２６】
この発明によれば、整列部材は、一方の面およびその一方の面に対する他方の面と、上記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材をその他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせされる。そのように位置合わせされた整列部材に対し、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された２本以上の線状部材を備え、整列部材の一方の面に供給されたボールに対し線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設された振込具は、整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動される。ボールは、振込具が水平移動することにより線状部材に捕捉され移動し、位置決め開口部に装入される。その一方で、振込具の線状部材は、整列部材の一方の面に対しその軸芯が平行な姿勢を保ち水平移動される。したがって、該線状部材は位置決め開口部に入り込み難く、位置決め開口部に装入され一旦被配列体に載置されたボールは該線状部材で掻き出されることが少ない。また、線状部材は導電性を備えているので、移送中に帯電したボールは除電され、被配列体や線状部材へのボールの付着が防止され、余剰ボールの生成が抑制される。更にまた、線状部材は撥水性を備えていてもよく、線状部材の表面に付着した水分によるボールの付着が防止され、余剰ボールの生成が抑制される。
【００２７】
上記発明において、前記搭載方法は、前記第２のステップにおいて整列部材を被配列体の一面側へ吸引するステップを含めば好ましい。この発明によれば、一方の面およびその一方の面に対する他方の面と、上記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材は、その他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせされ、被配列体の一面側へ吸引され、その結果、整列部材の他方の面は被配列体の一面に密着した状態となる。その状態において、整列部材の一方の面にボールを供給し、位置決め開口部を通して被配列体の一面にボールを載置する。整列部材と被配列体は密着した状態にあるのでボールは、整列部材から漏れることなく載置された位置が保持される。
【００２８】
上記発明において、前記搭載方法は、前記被配列体の一面には粘着力の低い仮固定膜が形成され、前記第２のステップの後に前記仮固定膜の粘着力を高める第３のステップとを含めば好ましい。この発明によれば、ボールは、粘着力の低い仮固定膜が形成された被配列体の一面に仮固定膜を介した状態でボールを載置される。ボールが載置されるまでの仮固定膜の粘着力は低いので、整列部材やボール自体に仮固定膜が付着する機会が少ない。載置されたボールは、粘着力が高められた仮固定膜により被配列体に仮固定される。したがって、仮固定されたボールは、外力が作用しても簡単に被配列体から離脱することが少ない。
【００２９】
上記発明において、前記搭載方法は、前記第１のステップの前に前記被配列体の一面に粘着力の低い仮固定膜を形成するステップと、前記第２のステップの後に仮固定膜の粘着力を高める第３のステップを含めば好ましい。この発明によれば、被配列体の一面には粘着力の低い仮固定膜が形成される。ボールは、粘着力の低い仮固定膜が形成された被配列体の一面に仮固定膜を介した状態でボールを載置される。ボールが載置されるまでの仮固定膜の粘着力は低いので、ボールを載置するための整列部材（例えばマスクや吸着ヘッド）やボール自体に仮固定膜が付着する機会が少ない。また、載置されたボールは、粘着力が高められた仮固定膜により被配列体に仮固定される。したがって、仮固定されたボールは、外力が作用しても簡単に被配列体から離脱することが少ない。
【００３０】
本発明における一つの発明は、導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載装置において、一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材と、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材を備えた振込具とを備え、少なくとも前記ボールを搭載する時には、前記整列部材は、前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置決めされ、前記振込具は、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し前記線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設され、前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動される搭載装置である。
【００３１】
この発明によれば、少なくともボールを搭載する時には、一方の面およびその一方の面に対する他方の面と、上記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材を、その他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置決めする。整列部材の一方の面に供給されたボールに対し線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設され、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された２本以上の線状部材を備えた振込具を、整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動する。ボールは、振込具が水平移動することにより線状部材に捕捉され移動し、位置決め開口部に装入される。その一方で、振込具の線状部材は、整列部材の一方の面に対しその軸芯が平行な姿勢を保ち水平移動される。したがって、該線状部材は位置決め開口部に入り込み難く、位置決め開口部に装入され一旦被配列体に載置されたボールは該線状部材で掻き出されることが少ない。また、線状部材は導電性を備えているので、移送中に帯電したボールは除電され、被配列体や線状部材へのボールの付着が防止され、余剰ボールの生成が抑制される。更にまた、線状部材は撥水性を備えていてもよく、線状部材の表面に付着した水分によるボールの付着が防止され、余剰ボールの生成が抑制される。
【００３２】
上記発明において、前記搭載装置は、前記整列部材の他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせされた時、被配列体の一面から整列部材の一方の面までの距離ｔが、ボールの直径ｄに対し０．８≦ｔ／ｄ≦１．４となる厚みを有し、前記位置決め開口部は、整列部材の一方の面から他方の面の方向に広がる第１テーパ孔部を有し、第１テーパ孔部における一方の面側の辺縁部稜線は、被配列体の一面に載置されたボールの中心より一方の面側に偏位している整列部材を有することが好ましい。この発明によれば、整列部材は、その他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせされた時、被配列体の一面から整列部材の一方の面までの距離ｔが、ボールの直径ｄに対し０．８≦ｔ／ｄ≦１．４となる厚みを有しているので、位置決め開口部に複数個のボールが装入されない。また、位置決め開口部は、整列部材の一方の面から他方の面の方向に広がる第１テーパ孔部を有し、第１テーパ孔部における一方の面側の辺縁部稜線は、被配列体の一面に載置されたボールの中心より一方の面側に偏位している。したがって、位置決め開口部に装入され被配列体の一面に載置されたボールに外力が作用した場合でも、一旦載置されたボールは第１テーパ孔部の側壁で拘束され被配列体から離脱し難い。
【００３３】
上記発明において、前記搭載装置は、整列部材の他方の面が被配列体の一面に位置合わせされた状態において被配列体を介し整列部材に相対して配設され整列部材を吸引する吸引部とを有していることが好ましい。この発明によれば、一方の面およびその一方の面に対する他方の面と、上記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材を、その他方の面が被配列体の一面に位置合わせする。この状態において、整列部材を吸引する吸引部は、前記被配列体を介し前記整列部材に相対して配設されている。したがって、整列部材は、該吸引部により被配列体の一面側へ吸引され、被配列体と密着した状態となる。その状態において、整列部材の一方の面にボールを供給し、位置決め開口部を通して被配列体の一面にボールを載置する。整列部材と被配列体は密着した状態にあるのでボールは、整列部材から漏れることなく載置された位置が保持される。
【００３４】
上記発明において、前記搭載装置は、一面に形成された粘着力の低い仮固定膜を有する被配列体と、仮固定膜の粘着力を高める仮固定膜変質部とを有していることが好ましい。この発明によれば、ボールは、搭載部で、一面に形成された粘着力の低い仮固定膜を有する被配列体の該一面に仮固定膜を介した状態で載置される。該仮固定膜は、仮固定膜変質部で粘着力が高められる。したがって、載置されたボールは、その粘着力で仮固定される。
【００３５】
上記発明において、前記搭載装置は、粘着力が低い仮固定膜を被配列体の一面に形成する仮固定膜形成部と、仮固定膜の粘着力を高める仮固定膜変質部とを有していることが好ましい。この発明によれば、被配列体の一面に、仮固定膜形成部で、粘着力の低い仮固定膜が形成される。ボールは、搭載部で、仮固定膜を介した状態でボールを被配列体の一面に載置される。該仮固定膜は、仮固定膜変質部で粘着力が高められる。したがって、載置されたボールは、その粘着力で仮固定される。
【発明の効果】
【００３６】
以下で詳細に述べるように、上記本発明によれば、所定のパターンで導電性ボールを被配列体に搭載するための改良された搭載方法および搭載装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明について説明する。
【００３８】
１．第１の実施態様
本発明の一例である第１態様について図１〜１４を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１態様に係る搭載装置１ａの概念図である。図２は、図１の搭載装置１の搭載部２の側面図である。図３は、図１の搭載装置１で導電性ボールＢが搭載される基板７の構造を示す図である。図４は、図２の搭載部２の整列部材２２を示す図である。図５は、図４の整列部材２２の変形例２８を示す図である。図６は、図４および図５の整列部材２２、２８の部分拡大断面図である。図７は、図４の整列部材２２の別の変形例２２ａ〜２２ｃを示す図である。図８は、図５の整列部材２８の変形例２８´を示す図である。図９は、図２の搭載部２の振込具２７と整列部材２２を示す斜視図である。図１０は、図９の振込具２７の変形例２７ａ〜２７ｅを示す図である。図１１は、図９のａ−ａ断面図であって振込具２７の部分拡大断面図である。図１２は、図２の搭載部２の振込具２７と整列部材２２を示す平面図である。図１３は、図１の搭載装置１の動作を説明する図である。図１４は、図９の振込具２７の動作を説明する図である。
【００３９】
図１に示すように、第１態様の搭載装置１ａは、被配列体である基板に半田ボールを整列させて搭載する搭載部２を有している。
【００４０】
図３に示すように、基板７は、例えばマザーボードなど外部装置に接続される接続バンプ７２ｂ（７２）がエリアアレイ状に一方面（下面）に突設されるとともに、半導体素子８に接続される接続バンプ７２ａ（７２）がエリアアレイ状に他方面（上面）に突設されている。この基板８の上面に半導体素子８がフリップチップボンディングされパッケージが形成される。
【００４１】
基板７は、薄板状の基体７３と、基体７３の上面側に前記接続バンプ７２ａが突設されるパッド状の電極７１ａ（７１）と、下面側に前記接続バンプ７２ｂが突設されるパッド状の電極７１ｂ（７１）を有している。基体７３の表面及び内部には再配線のため導体パターンが形成されている。基体７３としては、周知の樹脂製又はセラミック製の基体、或いはそれらが積層された基体などが必要に応じ選択される。
【００４２】
図２に示すように、搭載部２は、基板７の電極７１上に半田ボールＢを整列させる整列部材であるマスク２２と、前記基板７に位置決めされたマスク２２の上面を図示しない移動手段で水平移動され半田ボールＢを振込む振込具２７とを備えている。
【００４３】
第１態様の搭載部２は、自動化に適するように、電極７１を上方に向け水平に基板７の姿勢を保持するホルダ２１と、前記ホルダ２１を昇降自在とし、所定の高さに基板７を位置決めするホルダ昇降手段２９と、前記マスク２２を水平に支持するとともに水平方向に移動させ前記所定の高さに位置決めされた基板７に前記マスク２２を位置決めするマスク水平移動手段２３と、前記マスク２２の上面に半田ボールＢを供給するボール供給手段２４と、余った半田ボールＢをマスク２２の上面から除去するボール除去手段２６を備えている。
【００４４】
上記ホルダ２１またはホルダ昇降手段２９、マスク水平移動手段２３、ボール供給手段２４、ボール除去手段２６は、コストや品質などの要求に応じ適宜選択されうるものである。例えば、基板７はテーブルに単に載置されるものでもよい。基板７やマスク２２の位置決めは人手で行ってもよい。半田ボールＢの供給や除去は人手で行ってもよい。
【００４５】
以下、マスク２２および振込具２７、ホルダ２１、ホルダ昇降手段２９、マスク水平移動手段２３、ボール供給手段２４、ボール除去手段２６の順に、その構成を詳細に説明する。
【００４６】
１−１．マスク
マスク２２は、上面（一方の面）２２２および上面に対する下面（他方の面）２２３と、前記配列パターンに対応し、半田ボールＢが挿通可能で上面２２２と下面２２３に開口した位置決め開口部２２１とを備えている。
【００４７】
マスク２２は、図４（ｂ）に示す突起部２２４を有し、その下面２２３が基板７と接触しないような構造や、突起部２２４がなく、その下面２２３が基板７と接触するような構造をとることができる。いずれの構造であっても、マスク２２は、その下面２２３を電極７１に位置決めした時、電極７１の上面７１１からマスク２２の上面２２２までの距離ｔが、半田ボールＢの直径ｄに対し０．８≦ｔ／ｄ≦１．４となる厚さを有するように形成することが好ましい。すなわち、ｔ／ｄが０．８未満となるマスク２２の厚みの場合には、マスク２２の上面２２２に対し半田ボールＢの頂部が露出しすぎるため一度位置決め開口部２２１に充填された半田ボールＢが該位置決め開口部２２１から抜け出やすく、ｔ／ｄが１．４より大きい場合は、位置決め開口部２２１に複数個の半田ボールＢが充填されやすい。
【００４８】
位置決め開口部２２１は、上面から下面に向かい広がる第１テーパ孔部２２１１を有している。第１テーパ孔部５１の上側の辺縁部２２１１ａの稜線２２１１ｂは、電極７１の上面７７１に搭載された半田ボール３の中心より上側に偏位されたものとすることが好ましい。すなわち、位置決め開口部２２１へ振り込まれた時、ほとんどの半田ボールＢは位置決め開口部２２１の一方側の壁面に寄せられている。第１テーパ孔部２２１１を有する位置決め開口部２２１によれば、半田ボールＢは、その上半球が第１テーパ孔部２２１１の上側辺縁部２２１１ａに接触し、該辺縁部２２１１ａで上から押え付けられた状態となるので、例えば振動など外力が作用した場合でも位置決め開口部２２１から抜け出難い。また、マスク２２を上方に取り外す時、半田ボールＢが前記壁面に接触したままであっても、壁面はボールＢから離れる方向に移動するので、半田ボールＢが、マスク２２に引きずられて電極７１から持ち去られる機会が少なくなる。
【００４９】
第１テーパ孔部２２１１の形状は、略円錐台形状とすればよい。第１テーパ孔部２２１を略円錐台形状とすればその側壁には角部がなく、半田ボールＢは、角部で阻害されずに位置決め開口部２２１へより円滑に装入される。
【００５０】
さらに、図６（ａ）に示すように、第１テーパ孔部２２１１の上側開口端２２１１ｃの直径Ｄ１は、半田ボールＢを容易に通過させるためには大きい方がよいが、大きくしすぎると電極７１に搭載された半田ボールＢの位置のバラツキが大きくなるだけでなく、位置決め開口部２２１の上部に余分な半田ボールＢが停滞し易くなり、マスク２２の取り外し時に停滞した半田ボールＢが基板７の上へ落下し、電極７１に搭載された半田ボールＢを弾き飛ばし搭載率を低下させる恐れがあるため、１．２〜１．４ｄ程度とするとよい。さらに加えて、前記第１テーパ孔部２２１の下側開口端２２１１ｄの直径は、マスク２２の強度が許す範囲で大きくする方がよい。すなわち、下側開口端２２１１ｄを大きくするほど、第１テーパ孔部５１の側壁の傾きが大となり、半田ボールＢをより上部から押さえることができ、半田ボールＢを一層抜け出にくくすることができる。しかし、マスク２２を取り外す時に半田ボールＢが電極７１から離れてしまわないよう、半田ボールＢを搭載位置のバラツキの許容範囲をｂとすると（ｂ＋ｄ）以下にすることが好ましい。
【００５１】
マスク２２は、特に、上記説明のみに限定されることはない。例えば、図７（ａ）に示すマスク２２ａのように、上面２２２ａが下面２２３に対しやや斜めに形成されたものであってもよい。さらに、同図（ｂ）に示すマスク２２ｂのように、位置決め開口部２２１ｂは、第１テーパ孔部２２１１の上部に同軸に円柱孔部２２１２を設けたものであってもよい。加えて、同図（ｃ）に示すマスク２２ｃのように、位置決め開口部２２１ｃは、第１テーパ孔部２２１１の下部に同軸に円柱孔部２２１３を設けたものであってもよい。
【００５２】
さらに、別の例のマスクについて説明する。
図５に示すように、マスク２８は、大略つづみ形状の位置決め開口部２８１を備えている。位置決め開口部２８１は、前記第１テーパ孔部２２１１と基本的に同様な第１テーパ孔部２８１１を有するとともに、第１テーパ孔部２８１１と同軸にマスク６の上面６１に形成され下面２８３から上面２８２の方向に広がる第２テーパ孔部２８１２を有している。位置決め開口部２８１によれば、マスク２８の上面に供給された半田ボールＢは第２テーパ孔部２８１２で導びかれ、位置決め開口部２８１へ半田ボールＢはより円滑に装入される。なお、第２テーパ孔部２８１２の下側辺縁部２８１２ａの稜線２８１２ｂ、または第１テーパ孔部２８１１の上側辺縁部２８１１ａの稜線２８１１ｂ（この例においては稜線２８１１ｂと２８１２ｂは同一である。）を面取り状あるいはＲ形状とすれば、半田ボールＢはより円滑に導入され有効である。
【００５３】
第１および第２テーパ孔部２８１１、２８１２の形状は、略円錐台形状とすればよい。第１および第２テーパ孔部２８１１、２８１２を略円錐台形状とすればその側壁には角部がなく、半田ボールＢは、角部で阻害されずに位置決め開口部２８１へより円滑に装入される。
【００５４】
図６（ｂ）に示すように、第２テーパ孔部２８１２の上側開口端２８１２ｃの直径Ｄ１は、半田ボールＢの直径に対し１．２〜１．４ｄ程度とするとよい。前記第１テーパ孔部２８１１の下側開口端２８１１ｄの直径は、半田ボールＢを搭載位置のバラツキの許容範囲をｂとすると（ｂ＋ｄ）以下にすることが好ましい。その理由は、上記したマスク２２の場合と同じである。
【００５５】
このマスク２８によれば、前記マスク２２の場合よりも半田ボールＢの搭載位置のバラツキを小さくすることができる。図６（ａ）に示すように、マスク２２の場合には、その位置決め開口部２８１の第１テーパ孔部２８１１の上側開口端２８１１ｃは、半田ボールＢを円滑に装入できる大きさＤ１で形成されている。位置決め開口部２８１の第１のテーパ孔部２８１１は下側に広がる孔である。したがって、半田ボールＢの平面方向の位置は、最も狭小な上側開口端２８１１ｃで規制されることとなる。その結果、半田ボールＢは、上部開口端２８１１ｃの大きさＤ１に応じたバラツキで電極７１に載置されることとなる。
【００５６】
その一方、マスク２８の場合でも、図６（ｂ）に示すように、その位置決め開口部２８１の第２テーパ孔部２８１２の上部開口端２８１２ｃは半田ボールＢを円滑に装入できる大きさＤ１で形成されているものの、第２テーパ孔部２８１２は下側に向かい縮まる孔である。この位置決め開口部２８１においては、下側開口端２８１２ｄ（本例においては第１テーパ孔部２８１１の上側開口端２８１１ｃと同一である。）の大きさＤ２が最も狭小となり、したがって、半田ボールＢの平面方向の位置は下側開口端２８１２ｄで規制されることとなる。もって、例えば下側開口端２８１２ｄの大きさＤ２を半田ボールＢが通過できる程度にその直径より僅かに大きくしておくことで、半田ボールＢの搭載位置のバラツキを極めて小さくすることが可能となる。
【００５７】
位置決め開口部２８１の形状は、特に上記説明に限定されることはない。例えば図８に示すマスク２８´のように、位置決め開口部２８１´は、第１および第２テーパ孔部２８１１、２８１２の間にそれらと同軸に円柱孔部２８１３を設けたものであってもよい。
【００５８】
マスク２２、２８は一種の治具で繰返して使用されるものであり、金属板、樹脂板、積層品、成膜品などの板状の基材が使用される。位置決め開口部２２１、２８１は、正確な形状と寸法で形成しなければならないため、その基材にレーザ加工やエッチング加工などで形成することが望ましい。また、素材としてニッケルなどを用いマスク２２、２８を電鋳加工で製造すれば、同時に位置決め開口部２２１、２８１も形成されるので望ましい。
【００５９】
さらに、マスク２８は、基材としてエッチングバリア層を備えた積層板を使用することが望ましい。この積層板は、中間層がエッチングバリア層である基材であり、例えば第１層がニッケル合金、第２層である中間層がチタン合金、第３層が第１層と同じニッケル合金からなるエッチャントの異なる層が積層されたものである。この積層板によれば、第１層及び第３層に位置決め開口部が形成可能なパターンのレジスト膜を形成し、エッチングを施す。この時、中間層はエッチングバリア層であるのでエッチングでは除去されない。次に、中間層を除去するエッチングを施す。この時、第１層及び第３層は除去されない。この積層板によれば、マスク２８の位置決め開口部２８１のような略つづみ状の貫通孔が精度よく形成される。
【００６０】
１−２．振込具
振込具２７は、図９に示すように、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された２本以上の線状部材２７１を備えている。振込具２７は、少なくとも半田ボールＢが搭載される際には、マスク２２の上面に供給された半田ボールＢに対して線状部材２７１がほぼ水平な姿勢で当接可能な状態に配設されるととも、マスク２２の上面に対し相対的に水平移動される。
【００６１】
符号２７２で示す一対の保持部材は、その間で、線状部材２７１を湾曲した腹部を有する形状に保たせるものである。ここで腹部とは、保持部材２７２で保持されていない部分、具体的には、図１０（ａ）において符号Ｆで示すように、半田ボールＢに当接するほぼ直線状をなす部分のことである。
【００６２】
保持部材２７２の間で張設された線状部材２７１の形状は、保持部材２７２の間隔や向きなどを調整することで適宜に調整することができる。すなわち、半田ボールＢの搭載範囲が小さな場合には、腹部の長さは短くてもよいので、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように略弓形状或いは略コの字形状、略Ｕ字形状とすればよい。搭載範囲の広い場合には、長い腹部が必要となるため、図１０（ｃ）に示すように略直線状とすればよいし、図１０（ｄ）示すように、線状部材２７１の剛性を上げるため複数の線状部材２７１を配置してもよい。また、図１０（ｅ）に示すように、線状部材２７１は、その片端で保持部材２７２に保持されてもよい。
【００６３】
振込具２７は、人手により或いは機械的な移動機構（一軸テーブルやシリンダなど）で水平移動される。また、マスク２２の上面に対して垂直方向にも振込具２７を移動可能にし位置決めできるようすれば、往復動作で半田ボールＢを移送する場合には都合がよく特に自動化のためには好適である。
【００６４】
振込具２７についてさらに詳細に説明する。
図１１に示すように、振込具２７は、その複数本の線状部材２７１が密接状態になるように移動方向（紙面において水平方向）及び上下方向に密設されている。具体的には、図示するように幾本かの線状部材２７１同士を結束して密に保持部材２７２に固定されている。線状部材２７１は個々には剛性が低いが、このように線状部材２７１を密設することにより全体的には剛性を有することとなる。したがって、複数本が密設された線状部材２７１によれば、マスク２２に多数個投入される半田ボールＢを全体で捕捉できるとともに、捕捉した半田ボールＢを通じて反力を受けても変形し難くなる。
【００６５】
線状部材２７１は、移送中に帯電した半田ボールＢを除電し基板７や線状部材２７１への付着を防止するため、金属またはカーボンなど導電性のある素材を有していれば好ましい。また、線状部材２７１の表面に付着した水分による半田ボールＢの付着を防止するため、線状部材２７１は、例えば少なくとも表面にフッ素処理などがされ撥水性を付与されていることが好ましい。
【００６６】
線状部材２７１は、種々の断面形状のものを選択することができるが、入手の容易さの点では略円形状のものを採用することが工業生産上望ましい。線状部材２７１の断面を略円形状とする場合には、半田ボールＢよりその直径を小さくすれば、マスク２７１の上面に供給された半田ボールＢに当接した後に線状部材２７１が半田ボールＢに乗り上げ難いので好ましい。
【００６７】
水平移動する時の線状部材２７１の平面視の姿勢は、特に限定されることはないが、図１２に示すように、線状部材２７１の移動方向に対し線状部材２７１が傾斜した状態で移動した場合には、線状部材２７１の腹部側面に沿い半田ボールＢが移動して腹部端から漏れてしまう恐れがある。したがって、線状部材２７１の移動方向と線状部材２７１の軸芯の交差角度θは４５度〜１３５度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは、交差角度θを９０度前後とし、線状部材２７１を、その軸芯に対しほぼ直交する方向に移動させればよい。また、線状部材２７１をマスク２２の上面に当接させながら振込具２７を水平移動させれば、線状部材２７１とマスク２２の隙間から半田ボールＢが漏れマスク２２に残留することがないので好ましい。
【００６８】
前記線状部材２７１を、例えば軟質の樹脂やゴム、紙、金属などを主体とした柔軟性のある素材で形成すれば、半田ボールＢの変形を防止しつつ移送できるので望ましい。さらに、線状部材２７１に柔軟性がある場合には、図１４に示すように、ある線状部材２７１が変形しその隙間から半田ボールＢが漏れた場合でも、漏れた半田ボールＢは後方に隣接する別の線状部材２７１で捕捉される。したがって、位置決め開口部２２１に挿入されなかった残余の半田ボールＢは後方に漏れることなく、線状部材２７１に捕捉された状態で例えばマスク２２の所定位置まで移動される。この残余の半田ボールＢを適宜な方法で回収すれば、半田ボールＢがマスク２２に残留する恐れが少なくなる。なお、線状部材２７１は、保持部材２７２の間で柔軟な状態で保持されていてもよい。
【００６９】
さらに、前記線状部材２７１を、所定の腰の強さ、すなわち弾性を有する樹脂やゴム、金属などを主体とした素材で形成し、線状部材２７１をマスク２２の上面に押付けた状態に配設すれば、位置決め開口部２２１の上方まで移送された半田ボールＢには重力に加え、弾性変形した線状部材２７１の反力による下向きの力も作用する。重力に加えその反力が作用した半田ボールＢは位置決め開口部２２１へより円滑に確実に装入される。
【００７０】
１−３．ホルダ
ホルダ２１は、図２に示すように、ホルダ２１の左方に立設した壁部２１３と、基板７を装着自在にした挿着凹部２１２と、前記挿着凹部２１２の底面に開口した開口部２１１ａと外部に開口した開口部２１１ｂと、前記開口部２１１ａと２１１ｂを連通する流体通路２１１と、前記開口部２１１ｂにおいて流体通路２１１に連結し負圧を発生する負圧発生手段を備えている。挿着凹部２１２に基板７を装着した後に負圧発生手段で負圧を発生すれば、挿着凹部２１２の底面に基板７が密着する。したがって、基板７の姿勢は常に水平に保持される。
【００７１】
１−４．ホルダ昇降手段
基板７を装着する前のホルダ２１の初期の位置は、図２（ｂ）に示すように紙面において下方の位置とする。ホルダ昇降手段２９は、基板７がホルダ２１に装着された後、初期位置からホルダ２１を所定の高さまで上昇させる。基板７は、半田ボールＢを搭載するための図２（ａ）に示す搭載位置に位置決めされる。ホルダ昇降手段２９は、基板７に半田ボールＢが搭載された後にホルダ２１を初期位置まで下降させ、基板７からマスク２２を取外す。
【００７２】
１−５．マスク水平移動手段
マスク２２の初期位置は、図２（ｂ）に示すように紙面において右方の位置をとする。マスク移送手段２３は、基板７が搭載位置に位置決めされた後に初期位置からマスク２２を左方に移動させる。マスク２２は、図２（ａ）に示すように、その左側端面が壁部２１３の右側面に当接して停止する。マスク２２は、図４（ａ）に示すように、その位置決め開口部２２１が電極７１に対応するように基板７に対して位置決めされる。マスク水平移動手段２３は、基板７に半田ボールＢが搭載されホルダ２１が下降した後に初期位置へ戻される。
【００７３】
１−６．ボール供給手段
ボール供給手段２４は、マスク２２の右側端の上方に配置され、半田ボールを供給する供給口２４１を有し、電極７１の個数より多い半田ボールＢを定量秤量し、マスク２２の上面に供給する。
【００７４】
１−７．ボール除去手段
ボール除去手段２６は、マスク２２の左側端に配設され半田ボールＢを吸引する吸引口２６１を有し、マスク２２の上面に残ったボールを吸引除去する。
【００７５】
１−８．搭載装置１の動作
搭載部２を含む搭載装置１ａの動作について説明する。
【００７６】
１）マスクを位置合わせするステップ（第１のステップ）
図１３（ａ）に示すように、基板７に対しマスク２２を位置合わせする。このとき、平面方向においてはマスク２２の位置決め開口部２２１が基板７の電極７１に対応し、垂直方向においてはマスク２２の下面が基板７の上面に対し所定の位置関係となるようマスク２２を位置合わせする。図１３（ａ）の場合には、マスク２２の下面が電極７１の上面に接触するようにマスク２２を位置合わせしているが、例えば電極７１にフラックスなどが塗布されている場合には、フラックスがマスク２２に付着しないようにマスク２２の下面が基板７に対し所定の間隔で隔てられるように位置合わせしてもよい。
【００７７】
２）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
電極７１の個数以上の半田ボールＢをボール供給手段２４でマスク１２の上面に供給する。マスク２２の上面に供給された半田ボールＢに対し線状部材２７１が略水平な姿勢で当接するように配設された振込具２７をマスク２２の上面に対し相対的に水平移動する。
【００７８】
そうすると、図１４に示すように、半田ボールＢは、マスク２２の上面に対し略水平な状態で移動する線状部材２７１の腹部で捕捉され、位置決め開口部２２１の上方まで移動され、位置決め開口部２２１に装入され、図１３（ｂ）に示すように電極７１に載置される。ここで、線状部材２７１は、位置決め開口部２２１より十分大きなその腹部がマスク２２の上面に対し平行な状態で水平移動するので、位置決め開口部２２１の規制により位置決め開口部２２１に入りこむことがない。したがって、位置決め開口部２２１に既に挿入された半田ボールＢが線状部材２７１で掻き出され、電極７１から離脱する恐れが少ない。また、半田ボールＢは、その中心より上側に偏位された辺縁部稜線２２１１ｂを有する第１テーパ孔部２２１１を有する位置決め開口部２２１に装入され、第１テーパ孔部２２１１の側壁で移動が拘束されている。したがって、位置決め開口部２２１に線状部材２７１が入りこんだ場合でも、位置決め開口部２２１に装入された半田ボールＢが簡単に掻き出されて電極７１から離脱する恐れが少ない。
【００７９】
残余の半田ボールＢをボール除去手段２６の側に振込具２７で移動させ、ボール除去手段２６で除去する。ここで、図１４に示すように、ある線状部材２７１が変形しその隙間から半田ボールＢが漏れた場合でも、漏れた半田ボールＢは後方に隣接する別の線状部材２７１で捕捉される。したがって、位置決め開口部２２１に装入されなかった残余の半田ボールＢは後方に漏れることなく、線状部材２７１に捕捉された状態でボール除去手段２６まで移動されることとなる。
【００８０】
３）マスクを基板から取外すステップ
図１３（ｃ）に示すように、ホルダ昇降手段２９を下降させ基板７からマスク２２を取外す。
【００８１】
このようにして半田ボールＢが搭載された基板７をリフローすれば、図１３（ｄ）に示すように接続バンプ７２が形成される。
【００８２】
２．第２の実施態様
本発明の一例である第２態様について図１および図１５〜１７を参照しながら説明する。
図１は、第２態様に係る搭載装置１ｂの概念図である。図１５は、図１の搭載装置１ｂの搭載部３の側面図である。図１６は、図１５の搭載部２の振込具２７および整列部材２２、磁気発生器３１４を示す斜視図である。図１７は、図１５の磁気発生器３１４の変形例３１４ａ〜３１４ｆを示す図である。なお、図において、第１態様の搭載装置１ａと実質的に同様な構成ついては同一の符号を付し、その構造や動作の詳細な説明を省略する。（以下説明する他の態様でも同様とする。）
【００８３】
図１に示すように、第２態様の搭載装置１ｂは、被配列体である基板に半田ボールを整列させて搭載する搭載部３を有している。
【００８４】
図１５に示すように、第２態様の搭載部３は第１態様の搭載部２と基本的には同一の構成であり、基板７の電極７１上に半田ボールＢを整列させる整列部材であるマスク２２と、前記基板７に位置決めされたマスク２２の上面を図示しない移動手段で水平移動され半田ボールＢを振込む振込具２７´と、自動化に適するように、電極７１を上方に向け水平に基板７の姿勢を保持するホルダ３１と、前記ホルダ３１を昇降自在とし、所定の高さに基板７を位置決めするホルダ昇降手段２９と、前記マスク２２を水平に支持するとともに水平方向に移動させ前記所定の高さに位置決めされた基板７に前記マスク２２を位置決めするマスク水平移動手段２３と、前記マスク２２の上面に半田ボールＢを供給するボール供給手段２４と、余った半田ボールＢをマスク２２の上面から除去するボール除去手段２６を備えている。
【００８５】
この第２態様の搭載部３において、第１態様の搭載部２と異なる点は、磁性ステンレスのような軟磁性材からなる線状部材２７１´を備えた振込具２７´と、ホルダ３１に組込まれた磁気発生器３１４を有することである。以下、磁気発生器３１４について詳しく説明する。なお、磁気発生器３１４は、自動化に適するようホルダ３１に組込んであるが単独に使用したり、基板７を載置する別の部材に組込んで使用することもできる。
【００８６】
２−１．磁気発生器
磁気発生器３１４は、図１６に示すように、基板７に対し平面的に対応するように配設された略平板状の永久磁石である。振込具２７に対する磁気発生器３１４の上面（一面）は一定の極（例えば正（Ｎ）極）に着磁されている。なお、磁気発生器３１４は、基板７に密着した状態で配設されてもよく、その発生する磁力を線状部材２７１´に適量作用させるため基板７に対し適当な間隙で配設されてもよい。このように配置された磁気発生器３１４は、マスク２２の上面を水平移動する線状部材２７１´を発生する磁力で下方に引付ける。
【００８７】
磁気発生器として、図１７（ａ）、（ｂ）で示す磁気発生器３１４ａ、３１４ｂを選択することもできる。この磁気発生器３１４ａ、３１４ｂは、複数の磁区を有し、隣接した磁区は異なる極性に配された磁気発生器を具現するため、略立方体状または略直方体状、略円板状の複数個の永久磁石８１、８２を有し、隣接する永久磁石８１、８２が異なる極性となるように全体として略平板状に並設したものである。この磁気発生器３１４ａ、３１４ｂによれば、永久磁石４０から生ずる磁力線の間隔が短くなり、線状部材１１はより強く均等に下側へ引付けられる。
【００８８】
このような磁気発生器３１４ａ、３１４ｂを適用する場合には、図示するように、線状部材２７１´は、永久磁石８１、８２の極性の並びの方向に対しその軸芯が略平行な状態となるように配設することが望ましい。このように線状部材２７１´を配設すれば、線状部材２７１´は、各永久磁石８１、８２から生じる磁力線にたいし常にほぼ平行にあるいはほぼ直角にマスク２２の上面を水平移動する。したがって、磁気発生器３１４ａ、３１４ｂから生じる磁力線の密度差による線状部材２７１´の変形が抑制される。
【００８９】
磁気発生器として、図１７（ｃ）で示す磁気発生器３１４ｃを選択することもできる。この磁気発生器３１４ｃは、複数の磁区を有し、隣接した磁区は異なる極性に配されるとともに各磁区は一列に配されている磁気発生器を具現するため、例えば略角柱形状の複数個の永久磁石８３を有し、隣接する永久磁石８３が異なる極性となるようにその短手の側面を密着させて略平板状に並べ配したものである。
【００９０】
この磁気発生器３１ｃは、前記磁気発生器３１４ａ、３１４ｂに対し次のように改善されている。すなわち、磁気発生器３１４ａの場合で説明すると、図１７（ａ）で示すように、磁気発生器３１４ａは、図において符号８１１、８１２で示す２つの方向の磁区の境界を有している。例えば、図示するように線状部材２７１´を配設した場合、線状部材２７１´の軸芯と平行な境界８１１では線状部材２７１´と交わる磁力線が生じている。水平移動する線状部材２７１´が境界８１１の上方を通過する時、線状部材２７１´は、境界部８１１に隣接した永久磁石８１、８２の方向へ引っ張られる。その結果、図において符号ｄで示すように線状部材２７１´が変形する。そのように線状部材２７１´が変形すると、半田ボールＢが変形部から漏れたり、変形部では半田ボール７が位置決め開口部２２１へ円滑に装入されないという現象が生じやすい。
【００９１】
その一方で、図１７（ｃ）に示すように、磁力発生手段３１４ｃは、図において符号８３２で示すように一方向のみの磁区の境界８３２を有する。したがって、図示するように線状部材２７１´を配設すれば、境界８３２で生じている磁力線は線状部材２７１´の軸芯に対し平行となり、線状部材２７１´と交わることがない。したがって、線状部材２７１´には変形が生じることがない。
【００９２】
磁気発生器として、図１７（ｅ）、（ｆ）に示す磁気発生器３１４ｅ、３１４ｆを選択することもできる。この磁気発生器３１４ｅ、３１４ｆは、前記磁気発生器３１４ｃにおいて、同一の極性の永久磁石８５、８６を一方向に並設して磁区を形成したものである。このような形態にすれば、磁気発生器３１４ｃのように長い永久磁石８３を準備する必要もなく、磁気発生器３１４ｅ、３１４ｆを低コストで製造できるので好ましい。
【００９３】
磁気発生器として、図１７（ｄ）に示す磁気発生器３１４ｄを選択することもできる。この磁気発生器３１４ｄは、磁区を電磁石８４で構成したものであり、電磁石８４に印加する電流の大きさにより磁力を自在に制御可能となる。したがって、半田ボールＢや基板７の大きさにより線状部材２７１´の長さや太さが変更された場合でも容易に対応可能となる。
【００９４】
上記説明では永久磁石や電磁石を複数個用いて磁気発生器３１４ａ〜ｆの磁区を構成したが、複数の磁区を有するように一枚の磁石を区分したものであってもよい。
【００９５】
上記構成の磁気発生器３１４を備えた搭載部３によれば、磁気発生器３１４が生じる磁力により下向きに引付けられた線状部材２７１´はマスク２２の上面に腹部が押付けられた状態となる。その状態で線状部材２７１´を水平移動させる。線状部材２７１´は半田ボールＢを捕捉し、位置決め開口部２２１の上方まで移動させる。線状部材２７１´の腹部には磁力による下向きの押圧力が作用している。したがって、その押圧力が半田ボールＢに作用し、半田ボールＢは位置決め開口部２２１に円滑に挿入される。マスク２２の上面の粗さなどの状態に係らず磁力により生じる線状部材２７１´の押圧力は一定に維持される。したがって、線状部材２７１´が移動方向に乱されてスプリングバック的な動きを起こす恐れが少なく、半田ボールＢは安定して位置決め開口部２２１に装入される。
【００９６】
２−３．第１及び第２態様の実施例について説明する。
【００９７】
１）実施例１
以下の条件で、第１態様の搭載装置１ａで半田ボールＢを５枚の基板７に搭載した。
マスク２２はＳＵＳ４３０製で、その厚みは８０μｍとした。マスク２２は、基板７の電極７１に対応して１０２００個の位置決め開口部２２１が２５ｍｍ□の範囲に形成されたものを使用し、位置決め開口部２２１の直径は９０μｍとした。振込具１７の線状部材２７１は、直径がφ７５μｍの略円形状断面を有し、位置決め開口部２２１の範囲を包含する長さの腹部を有するものを使用した。半田ボールＢは、Ｓｎを主体とした直径が８０μｍのもので、マスク２２の上面に１２０００個づつ投入した。線状部材２７１としては、サンダロン（商標名、旭化成製）を使用した。以上の条件は、以下説明する実施例２および比較例とも基本的には同一とした。
【００９８】
２）実施例２
第２態様の搭載装置１ｂで半田ボールＢを５枚の基板７に搭載した。なお、線状部材１１としては、フェライト系磁性ステンレスであるＳＵＳ４３０を使用した。
【００９９】
３）比較例
第１態様の搭載装置１ａに、尖鋭部のある刷毛状の線状部材を備えた振込具を組み込み、マスク２２の上面に対し略垂直に線状部材を配設し、尖鋭部をマスク２２に接触させた状態で線状部材を水平移動させて半田ボールＢを搭載した。
【０１００】
実施例１及び２、比較例の、半田ボールＢの未充填率および残留率を表１に示す。ここで残留率とは、（マスク２２に残留した半田ボールＢの個数／投入した半田ボールの個数）で定義されるものである。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
３．第３の実施態様
本発明の一例である第３態様について図１および図１８〜２０を参照しながら説明する。
図１は、第３態様に係る搭載装置１ｃの概念図である。図１８は、図１の搭載装置１ｃの搭載部４の側面図である。図１９は、図１８のホルダ４１の断面図である。図２０は、図１８のホルダ４１および基板７、マスク２２のみを示す拡大側面図である。
【０１０３】
図１に示すように、第３態様の搭載装置１ｃは、被配列体である基板７に半田ボールを整列させて搭載する搭載部４を有している。
【０１０４】
図１８に示すように、第３態様の搭載部４は第１態様の搭載部２と基本的には同一の構成であり、基板７の電極７１上に半田ボールＢを整列させる整列部材であるマスク２２´と、前記基板７に位置決めされたマスク２２´の上面を図示しない移動手段で水平移動され半田ボールＢを振込む振込具２７と、自動化に適するように、電極７１を上方に向け水平に基板７の姿勢を保持するホルダ４１と、前記ホルダ４１を昇降自在とし、所定の高さに基板７を位置決めするホルダ昇降手段２９と、前記マスク２２´を水平に支持するとともに水平方向に移動させ前記所定の高さに位置決めされた基板７に前記マスク２２を位置決めするマスク水平移動手段２３と、前記マスク２２´の上面に半田ボールＢを供給するボール供給手段２４と、余った半田ボールＢをマスク２２´の上面から除去するボール除去手段２６を備えている。
【０１０５】
この第３態様の搭載部４において、第１態様の搭載部２と異なる点は、マスク２２´が磁性ステンレスなどからなる軟磁性部を有することとと、磁力によりマスク２２を下方に吸引し、マスク２２´の下面を基板７の上面に密着させる吸引部がホルダ４１に組込まれていることである。以下、吸引部について詳しく説明する。なお、吸引部は、自動化に適するようホルダ４１に組込んであるが、単独に使用したり、基板７を載置する別の部材に組込んで使用することもできる。
【０１０６】
３−１．吸引部
本態様の吸引部は、図１９（ａ）に示すように、ホルダ４１に内蔵された磁力を発生する磁気発生器４１１である。磁気発生器４１１は、基板７の上方に位置合わせされたマスク２２に対し基板７を介して相対するように配設されている。磁気発生器４１１には、磁気発生器４１１へ給電する給電制御回路４１２が連結されている。
【０１０７】
吸引部としては、図１９（ｂ）に示す静電気力発生器４１３を選択することもできる。静電気力発生器４１３は、前記磁気発生器４１１と同様にホルダ４１に組込まれている。静電気発生器４１３には、電圧を印加する印圧制御回路が接続されている。印圧制御手段により正極または負極に印圧された静電気力発生器４１３は、マスク２２を印圧された極性と逆の極性に帯電させて下方に吸引し、基板７に密着させる。この場合のマスク２２は、軟磁性部を含む必要はない。それよりも、マスク２２の基体としては、帯電しやすいものを選択することが望ましい。例えばその基体としては、誘電率が４〜１２と比較的誘電率が高く、電気抵抗率が１０８〜１０１２Ωｃｍ程度の導電性を有する絶縁材料、具体的にはポリミイド樹脂、フェノール樹脂、ケイ素樹脂、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アセチルセルロース、アセチルブチルセルロース、ウレタンエラストマー、クロロプレンゴム、二トリルゴムおよびこれらの混合物や、それらに適宜カーボンブラックを配合したものを選択するとよい。
【０１０８】
吸引部としては、図１９（ｃ）に示す真空吸引器４１５を選択することもできる。真空吸引器４１５は、基板７が装着される部分以外のホルダ４１の上面に開口した上面開口部４１６と、側面に開口した側面開口部４１８と、上面開口部４１６と４１８を連結しテーブル１１の内部に画成された流体通路４１７と、側面開口部４１８に連結された真空発生手段を有している。該真空吸引器４１５によれば、真空発生手段により負圧を発生し、ホルダ４１に載置されたマスク２２を上面開口部４１６で下方に吸引し、基板７に密着させる。この場合のマスク２２も軟磁性部を含む必要はなく、マスク２２の基体としては種々のものが選択される。
【０１０９】
３−２．搭載装置１ｃの動作
第３態様の搭載装置１ｃの動作について説明する。
【０１１０】
１）マスクを位置合わせするステップ（第１のステップ）
基板７に対しマスク２２´を位置合わせする。
【０１１１】
２）マスクを吸引するステップ
図２０（ｂ）に示すように、給電制御回路から給電された磁気発生器４１１で生じた磁力により基板７の上方に載置されたマスク２２´を全体的に下方へ吸引する。その結果、マスク２２´は、その下面が基板７の上面に倣い均一に密着する。したがって、基板７に変形がある場合でも、基板７とマスク２２´の間に大きな空隙が生ずることがない。
【０１１２】
３）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
電極７１の個数以上の半田ボールＢをボール供給手段２４でマスク２２´の上面に供給する。マスク２２´の上面に供給された半田ボールＢに対し線状部材２７１が略水平な姿勢で当接するように配設された振込具２７をマスク２２´の上面に対し相対的に水平移動する。半田ボールＢは、振込具２７で移動され位置決め開口部２２１へ装入される。ここで、マスク２２´は基板７に密着している。したがって、位置決め開口部２２１を通して電極７１に載置された半田ボールＢは位置決め開口部２２１から漏れることがない。
【０１１３】
４）マスクを基板から取外すステップ
ホルダ昇降手段２９を下降させ基板７からマスク２２´を取外す。
【０１１４】
４．第４の実施態様
本発明の一例である第４態様について図２１〜２３を参照しながら説明する。なお、第４態様の搭載装置１ｄは第１態様の搭載装置１ａと基本的に同じものである。
図２１は、第４態様の搭載装置１ｄのマスク２２及び基板７、仮固定膜Ｆのみの部分拡大断面図である。図２２は、第４態様の搭載装置１ｄの動作を説明する図である。図２３は、図２２の仮固定膜変質部２５の変形例を示す図である。
【０１１５】
この第４態様の搭載装置１ｄにおいて、第１態様の搭載装置１ａと異なる点は、図２１（ａ）に示すように、少なくとも上面に粘着力の低い仮固定膜Ｆが形成された電極７１を有する基板７を準備し、仮固定膜Ｆを介した状態で該電極７１に半田ボールＢを載置し、仮固定膜Ｆの粘着力を仮固定膜変質部で高め、仮固定膜Ｆの粘着力で電極７１に半田ボールＢを仮固定する点にある。なお、仮固定膜Ｆは、図２１（ａ）に示すように基板７の上面全体を覆うように形成してもよいし、図２１（ｂ）に示すように電極７１の上面のみに選択的に形成してもよい。以下、仮固定膜および仮固定膜変質部について詳しく説明する。
【０１１６】
４−１．仮固定膜
仮固定膜Ｆは、図１３で説明しマスクを取外すステップ以降において、基板７に載置された半田ボールＢに多少の外力が作用した場合でも半田ボールＢが簡単に動かないよう半田ボールＢを電極７１に粘着力で仮固定するものである。しかしながら、基板７にマスク２２を位置合わせする第１のステップから半田ボールＢを搭載する第２のステップにおいては、マスク２２や半田ボールＢに仮固定膜Ｆが付着しないように仮固定膜Ｆの粘着力は低い状態であることが要望される。
【０１１７】
このような仮固定膜Ｆは、例えば、ある条件下では固化されて粘着力が低くなり、別の条件下では液化（ここで液化とは、ゲル化又はペースト化を含む。）されて粘着力が高くなる材料（以下その材料を仮固定材と称する。）を選択することで具現される。選択される第１種の仮固定材としては、例えばポリプロピレン又はポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリエステルのいずれかから選択される樹脂または紙などの有機材料、或いはＨｇまたはＧａ、Ｉｎ、Ｓｎなどの金属材料を主体としたものが選択される。第１種の仮固定材によれば、例えば仮固定材を蒸着して基板７に成膜し、低粘着性の仮固定膜Ｆが形成される。或いは、適当な溶媒（水や油、各種のアルコールやメタノールなど）に仮固定材を混合し、その混合物を基板７に塗布し、乾燥して溶媒を除くことにより低粘着性の仮固定膜Ｆが形成される。なお、このようにして形成される仮固定膜Ｆは、半田ボールＢが接触する表面が固化されて粘着力が低ければよい。
【０１１８】
選択される第２種の仮固定材として、液体（例えば水または油類、各種のアルコールやメタノールなど有機溶剤）或いはその液体を溶媒として含む液状の混合物を選択することができる。第２種の仮固定材によれば、仮固定材の温度をその融点以下にすれば仮固定材は固化された状態となり、低粘着性の仮固定膜Ｆが形成される。このようにして形成される仮固定膜Ｆは、半田ボールＢが接触する表面が固化されて粘着力が低ければよい。
【０１１９】
第２種の仮固定材としては、融点が大気圧で−１００℃以上、好ましくは室温の範囲（−１０℃〜５０℃）のものを選択すれば、仮固定材を固化するプロセスを低コストで実現できるので望ましい。また、沸点が半田ボールＢの融点未満のもの、例えばドデシルアルコール（融点２４℃、沸点１５４℃）やテトラデカノール（融点３８℃、沸点２８９℃）、ブチルアルコール（融点２５．４℃、沸点８３℃）を選択すれば、半田ボールＢをリフローして接続バンプを形成する際、同時に仮固定膜Ｆは気化する。したがって、洗浄工程を通して仮固定膜Ｆを除去する必要がないので望ましい。
【０１２０】
仮固定材は、半田ボールＢをリフローする工程の前に仮固定膜Ｆを除去する手間を省く為に、半田ボールＢより低い融点を有していれば望ましい。
【０１２１】
仮固定材は、フラックス成分を含有していることが望ましい。ここで、フラックス成分とは、半田ボールＢをリフローする際に、１）半田ボールＢと電極７１の酸化を防止し、２）電極７１の表面を清浄化する、濡れ性と還元性の作用の高い成分である。フラックス成分とは、例えばロジン（松脂）やロジンに類似した特性を有する添加材である。フラックス成分を含む仮固定材で形成された仮固定膜Ｆによれば、接続バンプと電極との接合不良の発生が抑制され、接続バンプの内部に空孔が生じることが抑制される。
【０１２２】
４−２．仮固定膜変質部
仮固定膜変質部は、熱的または機械的、化学的に仮固定膜Ｆを変質させ、その粘着力を高めるものであり、第４態様の搭載装置１ｄでは、搭載部２に組み込まれている。
【０１２３】
第４態様の仮固定膜変質部は、図２３（ａ）に示す、位置決め開口部２２１に充填された半田ボールＢの頂部に当接可能に配設され、少なくとも半田ボールＢと接触している面が発熱する仮固定膜変質部２５ａである。この仮固定膜変質部２５ａは、例えば、ブロック状の基体の一面に平板状の発熱体を配置したものでよく、発熱体がマスク２２に相対するようにマスク２２の上方に昇降手段（例えばエアシリンダなど）で昇降自在に配設すればよい。
【０１２４】
仮固定膜変質部２５ａは、接触した半田ボールＢを加熱する。その熱は、半田ボールＢを介して半田ボールＢが接触している領域近傍の仮固定膜Ｆを溶融させる。したがって、仮固定膜Ｆは溶融し（すなわち液化し）、仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。
【０１２５】
仮固定膜変質部２５ａの形態は、図示に限られることなく種々のものが選択される。例えば、図２３（ａ）に示すように、半田ボールＢの直径よりマスク２２の厚みが薄い場合には、半田ボールＢと接触する仮固定膜変質部２５ａの面２５１は平面状のものとすればよい。また、半田ボールＢの直径よりマスク２２が厚い場合には、位置決め開口部２２１に対応し位置決め開口部２２１に挿入可能な突起２５２を設けておけばよい。
【０１２６】
仮固定膜変質部として、図２３（ｂ）に示すように、電子ビーム（例えばレーザ）で個々に半田ボールＢを加熱する仮固定膜変質部２５ｂも選択される。
【０１２７】
仮固定膜変質部として、位置決め開口部２２１へ振込まれる前に予め半田ボールＢを加熱する仮固定膜変質部も選択される。この仮固定膜変質部で加熱された半田ボールＢを電極７１に載置すれば、半田ボールＢが接触した領域近傍の仮固定膜Ｆは溶融され、仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。
【０１２８】
仮固定膜変質部として、位置決め開口部２２１に充填された複数の半田ボールＢを含む領域を加熱する仮固定膜変質部も選択される。この仮固定膜変質部は、例えば赤外線ヒータのようなもので構成される。なお、この仮固定膜変質部を選択する場合には、マスク２２の下方の仮固定膜Ｆが加熱されて溶融しマスク２２に付着しないように、マスク２２としては、半田ボールＢよりも熱伝導率が低い基体からなるものを選択することが望ましい。
【０１２９】
仮固定膜変質部として、図２３（ｃ）に示すように位置決め開口部２２１に充填された半田ボールＢの頂部に当接可能に配設され、半田ボールＢを所定の圧力で押圧する仮固定膜変質部２５ｃも選択される。なお、仮固定膜変質部２５ｃは、当接した半田ボールＢを押圧する代わりに加振する構成としてもよい。仮固定膜変質部２５ｃによれば、半田ボールＢを介して伝えられた押圧力や振動により半田ボールＢが接触した領域近傍の仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。この仮固定膜変質部２５ｃは、表部が固化し内部は液状の仮固定膜Ｆの粘着力を高める場合に有効である。すなわち、仮固定膜変質部２５ｃの作用する押圧力や振動で仮固定膜Ｆの表部が機械的に破壊され、内部の液体が露出して、仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。
【０１３０】
仮固定膜変質部として、仮固定膜Ｆを形成する仮固定材に応じて選定される仮固定膜Ｆの粘着力を高める成分を、位置決め開口部２２１へ振込まれる前の半田ボールＢの外周面に塗布する仮固定膜変質部も選択される。この仮固定膜変質部によれば、仮固定膜Ｆの粘着力を高める成分が外周面に塗布された半田ボールＢが電極７１に載置され、半田ボールＢが接触している領域近傍の仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。
【０１３１】
４−３．搭載装置１ｄの動作
上記搭載装置１ｄの動作について説明する。
【０１３２】
１）マスクを位置合わせするステップ（第１のステップ）
図２２（ａ）に示すように、粘着力の低い仮固定膜Ｆが電極７１の上面に形成されている基板７に対しマスク２２を位置合わせする。
【０１３３】
２）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
マスク２２の上面に半田ボールＢを供給する。マスク２２に供給された半田ボールＢを振込具２７で移動し、該半田ボールＢを位置決め開口部２２１に振込む。半田ボールＢは、仮固定膜Ｆを介した状態で電極７１に載置される。なお、第４態様の搭載装置では、振込方式で半田ボールＢを搭載しているが、次述する第５態様の搭載装置のように吸着方式で或いはその他の方式で搭載してもよい。
【０１３４】
３）半田ボールを仮固定するステップ（第３のステップ）
図２２（ｂ）に示すように、位置決め開口部２２１に振込まれた半田ボールＢの頂部に仮固定膜変質部２５ａを当接し、半田ボールＢを加熱する。半田ボールＢを介して伝達された熱で、半田ボールＢが接触している領域近傍の仮固定膜Ｆを溶融させ、粘着力を高める。仮固定膜Ｆの粘着力で半田ボールＢを仮固定する。なお、半田ボールＢを加熱する際に、半田ボールＢを加圧したり加振したりすれば半田ボールＢはより強く仮固定されるので望ましい。
【０１３５】
仮固定膜変質部２５ａを半田ボールＢから離す。この後、溶融した仮固定膜Ｆは冷却され固化するが、一旦仮固定膜Ｆで仮固定された半田ボールＢは多少の外力で離脱することはない。
【０１３６】
５．第５の実施態様
本発明の一例である第５態様について図１および図２４、２５を参照しながら説明する。
図１は、第５態様に係る搭載装置１ｅの概念図である。図２４は、図１の搭載装置１ｅの搭載部５を示す図である。図２５は、図１の搭載装置１ｅの動作を説明する図である。
【０１３７】
この第５態様の搭載装置１ｅにおいて、第１態様の搭載装置１ａと異なる点は、上記第４態様の搭載装置１ｄと同様に、少なくとも上面に粘着力の低い仮固定膜が形成された電極を有する基板を準備する点、仮固定膜の粘着力を高める仮固定膜変質部を有する点、及び、図２４に示すように、整列部材として吸着方式の吸着ヘッド５１を有する点である。なお、仮固定膜および仮固定膜変質部については基本的に上記第４態様のものと同じであるので詳細な説明を省略する。
【０１３８】
５−１．搭載装置
図１に示すように、搭載装置１ｅは搭載部５を有している。
【０１３９】
５−２．搭載部
図２４に示すように、搭載部５は、電極７１のパターンに対応し導電性ボールＢを着脱自在な位置決め吸着部５１１を備えた整列部材である吸着ヘッド５１と、多数個の半田ボールＢが貯溜された上部開口の容器５２と、図示しない仮固定膜変質部とを備えている。
【０１４０】
吸着ヘッド５１は、内部空間を有する函体状のものであり、その下面に電極７１のパターンに対応し貫通孔状の位置決め吸着部５１１が形成されている。位置決め吸着部５１１は、半田ボールＢを吸着可能なように半田ボールＢの直径より小さく形成されている。吸着ヘッド５１には、図示しない負圧発生手段が接続されている。該吸着ヘッド５１によれば、負圧発生手段で負圧を発生することにより半田ボールＢは位置決め吸着部５１１へ吸着され、負圧を切ることで半田ボールＢは位置決め吸着部５１１から切り離される。吸着ヘッド５１は、位置決め吸着部５１１に吸着された半田ボールＢが電極７１に対応するよう位置決めするため紙面において上下・左右・前後方向に図示しない移動手段で移動されるよう構成してある。
【０１４１】
５−３．搭載装置１ｅの動作
上記搭載装置１ｅの動作について説明する。
【０１４２】
１）吸着ヘッドを位置合わせするステップ（第１のステップ）
容器に貯溜された半田ボールＢを位置決め吸着部２１１で吸着する。図２５（ａ）に示すように、位置決め吸着部５１１に吸着された半田ボールＢが電極７１に対応するように吸着ヘッド５１を位置決めする。
【０１４３】
２）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
位置決め吸着部５１１から半田ボール４を切り離し、粘着力の低い仮固定膜Ｆを介し電極７１に搭載する。
【０１４４】
３）半田ボールを仮固定するステップ（第３のステップ）
図２５（ｂ）に示すように、仮固定膜変質部２５ａで仮固定膜Ｆを溶融し、仮固定膜Ｆの粘着力を高め、半田ボールＢを仮固定する。
【０１４５】
６．第６の実施態様
本発明の一例である第６態様について図２６〜図２８を参照しながら説明する。
図２６は、第６態様に係る搭載装置１´の概念図である。図２７は、図２６の搭載装置１´の仮固定膜形成部６を示す図である。図２８は、図２６の搭載装置１´の動作を説明する図である。
【０１４６】
搭載装置１´は、図２６に示すように、第４態様の搭載装置１ｄの搭載部２と基本的には同じ仮固定膜変質部２５を備えた搭載部２と、搭載部２の上流側に配設した仮固定膜形成部６を有している。仮固定膜形成部６と搭載部２の間における基板７の受け渡しは人手で行ってもよいが、図示するように仮固定膜形成部６と搭載部２の間に搬送部Ｃを設け、搬送部Ｃで機械的に受け渡しするようにしてもよい。
【０１４７】
６−１．仮固定膜形成部
仮固定膜形成部６は、粘着力の低い仮固定膜Ｆを電極７１に形成するものである。仮固定膜Ｆは、上述した仮固定材を用いて形成される。仮固定膜Ｆの形成方法は、特に限定されないが、例えば、図２７で例示する仮固定膜形成部６を用い形成される。
【０１４８】
図２７で示す仮固定膜形成部６は、いずれも、前記第２種の仮固定材、すなわち元来粘着力が高い液状の仮固定材を電極７１に塗布して配置し、配置された仮固定材を固化させて粘着力の低い仮固定膜Ｆを形成するものである。
【０１４９】
図２６（ａ）に示す仮固定膜形成部６ａは、先端部が接触した状態で基板７の上面を横動可能なスキージ６１を備えている。仮固定膜形成部６ａによれば、基板７の上面にペースト状の仮固定材Ｆを供給し、供給された仮固定材Ｆをスキージ６１で塗り広げる。このとき、仮固定材ｆは、出来るだけ薄く均一に塗り広げられるとよい。塗布された仮固定材６ａを加熱しまたは冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Ｆが形成される。
【０１５０】
図２６（ｂ）に示す仮固定膜形成部６ｂは、電極７１に対応した貫通孔６３を有する印刷マスク６２と、先端部が接触した状態でマスク６２の上面を横動可能なスキージ６４を備えている。仮固定膜形成部６ｂによれば、貫通孔６３と電極７１が対応する状態に印刷マスク３２を位置合わせし、マスク３２の上面にペースト状の仮固定材ｆを供給する。供給された仮固定材ｆをスキージ６４で塗り広げ、電極７１に選択的に仮固定材ｆを印刷する。印刷された仮固定材ｆを加熱し又は冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Ｆが電極７１に形成される。
【０１５１】
図２６（ｃ）に示す仮固定膜形成部６ｃは、ペースト状の仮固定材ｆを下端から塗出するシリンジ状の塗布手段６５を備えている。塗布手段６５は、紙面において前後／左右／上下方向に基板７の上方を移動可能とされ、電極７１に対し位置決め可能なように構成されている。仮固定膜形成部６ｃによれば、塗布手段６５を電極７１に位置決めし、電極７１の上で仮固定材ｆを吐出し、塗布する。塗布された仮固定材ｆを加熱し又は冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Ｆが電極７１に形成される。
【０１５２】
図２６（ｄ）に示す仮固定膜形成部６ｄは、液状の仮固定材ｆを下端から噴射する霧吹き状の塗布手段６６を備えている。塗布手段６６は、紙面において前後／左右／上下方向に基板７の上方を移動可能なように構成されている。仮固定膜形成部６ｄによれば、基板７の上方において塗布手段６６を前後／左右方向に横動し、基板７の上面全体に仮固定材６ａを噴射し、塗布する。塗布された仮固定材ｆを加熱し又は冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Ｆが電極７１に形成される。
【０１５３】
６−２．搭載装置１´の動作
上記搭載装置１´の動作について説明する。
【０１５４】
１）仮固定膜を形成するステップ
粘着力の高い液状の仮固定材を基板７の上面に薄く塗布して配置し、配置された仮固定材を固化させて、図２８（ａ）に示すように、粘着力の低い仮固定膜Ｆを電極７１に形成する。
【０１５５】
２）マスクを位置合わせするステップ（第１のステップ）
図２８（ｂ）に示すように、電極７１と位置決め開口部２２１が対応するように、基板７の上方にマスク２２を位置合わせする。
【０１５６】
３）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
マスク２２の上面に半田ボールＢを供給し、振込具２７で半田ボールＢを移動させて位置決め開口部２２１に振込む。半田ボールＢは、仮固定膜Ｆを介した状態で電極７１に載置される。
【０１５７】
４）半田ボールを仮固定するステップ（第３のステップ）
図２８（ｃ）に示すように、仮固定膜変質部２５ａで仮固定膜Ｆを溶融し、仮固定膜Ｆの粘着力を回復し、半田ボールＢを仮固定する。
【０１５８】
６−３．実施例
第４および第６態様の実施例を説明する。
【０１５９】
１）実施例１
一般に使用されるペースト状のロジン系のフラックスを仮固定材として使用した例を説明する。なお、フラックスとしては樹脂系或いは水溶性のものを用いてもよい。
【０１６０】
図２７（ａ）に示すように、数μｍ〜数十μｍの厚みで仮固定材ｆを基板７に塗布した。１２０℃の温風を３０秒間吹き当てて仮固定材を加熱し、仮固定材ｆの溶媒成分を揮発させ、マスク２２や半田ボールＢに仮固定材ｆが付着しない程度に仮固定材ｆの表面を乾燥させ、図２８（ａ）に示すように、粘着力の低い仮固定膜Ｆを形成した。
【０１６１】
図２８（ｂ）に示すように、位置決め開口部２２１が電極７１に対応するようにマスク２２を位置合わせし、半田ボールＢを開口部２２１に振込んだ。図２８（ｃ）のように、仮固定材の融点以上の温度（６０〜９０℃）で発熱させた仮固定膜変質部２５ａを半田ボールＢに瞬間的に接触させて仮固定膜Ｆを溶融させ、半田ボールＢを仮固定した。
【０１６２】
２）実施例２
揮発性の高いＩＰＡで希釈した液状のロジン系フラックスを仮固定材ｆとして使用した例を説明する。
【０１６３】
実施例１と同様にして仮固定膜Ｆを形成した。本実施例の仮固定材ｆによれば、ＩＰＡは揮発性が高いため仮固定材ｆがより早く乾燥し、仮固定膜Ｆを効率的に形成することができる。また、ＩＰＡは揮発し消失するので仮固定材中ｆのＩＰＡの割合により仮固定膜６の膜厚を制御することができ、例えば薄い膜厚の仮固定膜Ｆが必要な場合にはその割合を大きくすればよい。
【０１６４】
その後、実施例１と同様に半田ボールＢを仮固定した。
【０１６５】
３）実施例３
融点が２４℃のドデシルアルコールを溶媒として希釈されたロジン系のフラックスを仮固定材ｆとして使用した例を説明する。この種の溶媒としては、ブチルアルコール（融点２５℃）、テトラデシルアルコール（融点３８℃）なども使用できる。
【０１６６】
実施例１と同様に上記仮固定材ｆを電極５１に塗布し、仮固定材ｆを冷却し固化させて仮固定膜Ｆを形成した。仮固定材ｆがフラックスのみの場合には、その融点が−４０℃程度と室温より低いため、通常の冷却方法では冷却し固化することは難しい。しかしながら、上記仮固定材ｆによれば、２４℃で固化するドデシルアルコールで希釈されているので、ドデシルアルコールの融点以下に仮固定材を冷却すると、フラックスを内包する状態でドデシルアルコールが固化し、粘着力の低い仮固定膜が形成される。
【０１６７】
冷却を続けて仮固定膜Ｆの粘着力を維持しつつ、実施例１と同様に半田ボールＢを位置決め開口部１２１に振込み、仮固定材ｆの融点以上の温度に発熱させた仮固定膜変質部２５ａを半田ボールＢに瞬間的に接触させて仮固定膜Ｆを溶融させ、導電性ボール４を仮固定した。
【０１６８】
４）実施例４
上記ドデシルアルコールを仮固定材ｆとして使用した例を説明する。
【０１６９】
図２７（ｄ）に示す塗布手段６６で仮固定材ｆを基板７の表面に塗布し、その融点以下に冷却し仮固定膜Ｆを形成する。この仮固定材によれば、その融点が室温の領域にあるので、固化状態の維持（すなわち冷却を維持すること）を比較的容易に行うことができるという利点がある。
【０１７０】
その後、実施例３と同様に半田ボール４を仮固定した。
【０１７１】
実施例１〜４のいずれにおいても、マスク２２は、仮固定膜Ｆで基板７に付着することなく取外すことができた。取外されたマスク２２や位置決め開口部２２１に付着した仮固定膜Ｆは確認されなかった。半田ボールＢにも仮固定膜Ｆは付着しておらず、次の作業に洗浄することなく使用することができた。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明は、上記で説明に限定されることなく、例えば医薬品や窯業などの分野において徴小な或いは不定形の粉体や粒体を基板に搭載する用途にも利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】本発明の第１〜６態様に係る搭載装置の概念図である。
【図２】図１の第１態様の搭載装置の搭載部の側面図である。
【図３】図１の第１態様の搭載装置で導電性ボールが搭載される基板の構造を示す図である。
【図４】図２の搭載部の整列部材を示す図である。
【図５】図４の整列部材の変形例を示す図である。
【図６】図４および図５の整列部材の部分拡大断面図である。
【図７】図４の整列部材の別の変形例を示す図である。
【図８】図５の整列部材の変形例を示す図である。
【図９】図２の搭載部の振込具と整列部材を示す斜視図である。
【図１０】図９の振込具の変形例を示す図である。
【図１１】図９のａ−ａ断面図であって振込具の部分拡大断面図である。
【図１２】図２の搭載部の振込具と整列部材を示す平面図である。
【図１３】図１の第１態様の搭載装置の動作を説明する図である。
【図１４】図９の振込具の動作を説明する図である。
【図１５】図１の第２態様の搭載装置の搭載部の側面図である。
【図１６】図１５の搭載部の振込具および整列部材、磁気発生器を示す斜視図である。
【図１７】図１５の磁気発生器の変形例を示す図である。
【図１８】図１の第３態様の搭載装置の搭載部の側面図である。
【図１９】図１８のホルダの断面図である。
【図２０】図１８のホルダおよび基板、マスクの拡大側面図である。
【図２１】図１の第４態様の搭載装置のマスク及び基板、仮固定膜の部分拡大断面図である。
【図２２】図１の第４態様の搭載装置の動作を説明する図である。
【図２３】図２２の仮固定膜変質部の変形例を示す図である。
【図２４】図１の第５態様の搭載装置の搭載部を示す図である。
【図２５】図１の第５態様の搭載装置の動作を説明する図である。
【図２６】本発明の第６態様に係る搭載装置の概念図である。
【図２７】図２６の搭載装置の仮固定膜形成部を示す図である。
【図２８】図２６の搭載装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【０１７４】
１ 搭載装置
２ 搭載部
２１ ホルダ
２２（２８） マスク（整列部材）
２３ マスク水平移動手段
２４ ボール供給手段
２６ ボール除去手段
２７ 振込具
２９ ホルダ昇降手段
３ 搭載部
３１ ホルダ
４ 搭載部
４１ ホルダ
５ 搭載部
５１ 吸着ヘッド（整列部材）
５２ 容器
６ 仮固定膜形成部
７ 基板
７１ 電極
８ 磁石
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品または電子部品の製造するために使用される部材など被配列体に所定のパターンで整列された状態となるように導電性を有するボールを搭載するための搭載方法および搭載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導電性を有するボール（以下導電性ボールと称する。）が所定のパターンで整列された状態となるように搭載される被配列体の一例として、例えばＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｌｌａｙ）タイプやＦＣ（Ｆｒｉｐ−Ｃｈｉｐ）タイプなどエリアアレイ型の突起状接続バンプを有する半導体装置、基板またはそれらのパッケージなど電子部品がある。
【０００３】
近年、携帯端末機器やノート型パソコンの高速化と高機能化、及び軽量化、小型化と薄型化が進むにつれ、それらに内蔵される電子部品に対しては、その小型化、薄型化と多端子化という相反する性能が要求されている。その要求に応ずるものとして、上記エリアアレイ型の電子部品が採用されている。
【０００４】
例えば半田や銅など導電材を用いて接続バンプを形成する方法としては、導電材を含んだペーストを電子部品の電極に印刷するペースト方式、導電性ボールを電極に搭載する導電性ボール方式、導電材をメッキや蒸着する膜付け方式などがある。多端子化のため電極の配列は高密度化し、それに伴い接続バンプの大きさも小型化する傾向にある。小型の接続バンプを形成する場合には、接続バンプの整列精度や生産性の面で有利な導電性ボール方式が採用される場合が多い。
【０００５】
従来の導電性ボール方式によれば、前記接続バンプは、ソルダーペーストやフラックスなど粘着性を有する接続助剤を電極に印刷する印刷工程と、接続助剤が印刷された電極に導電性ボールを搭載する搭載工程と、その導電性ボールを加熱するなどして接続バンプを形成するバンプ形成工程を経て形成される。
【０００６】
前記搭載工程において導電性ボールを電極に搭載する方式の一つとして、例えば特開２００１−２２３２３４号公報（特許文献１）に記載されているように、負圧を利用した吸着ヘッドで半田ボールを吸着し、電極上へ移送して搭載する吸着方式がある。しかしながら吸着方式では、吸着ヘッドの吸着力で導電性ボールが変形する可能性がある。また、吸着ヘッドの先端に付着したフラックスに導電性ボールが粘着し、吸着力を解除しても吸着ヘッドから分離されず搭載不良が生じる可能性もある。さらに、吸着時に空気中を移動した導電性ボールが静電気を帯び、該静電気で凝集した導電性ボールの集合体が電極に搭載されたり、或いは余剰の導電性ボール（余剰ボール或いはエクストラボールと通称される。）が電極以外のワークの表面に付着するという場合がある。これらの問題は、特に導電性ボールの径小化に伴い顕著をなってきている。
【０００７】
別の搭載方式として、電極のパターンに対応した貫通孔状の位置決め開口部が形成された整列部材である平板状のマスクを用い、マスク上に供給された導電性ボールを移動させて位置決め開口部に装入し（この動作を「振込み」という。）、位置決め開口部を通して電極上に搭載する、いわゆる振込方式がある。この振込方式の一例が、特開２００２−１７１０５４号公報（特許文献２）、特開平９−１６２５３３号公報（特許文献３）、特開２００１−２６７７３１号公報（特許文献４）および特開平１０−１２６０４６号公報（特許文献５）などに開示されている。
【０００８】
特許文献２に記載された搭載装置は、「ワーク表面の複数箇所に塗布されたフラックス上に、はんだボールを搭載するためのはんだボールの搭載装置において、前記ワークを覆うように配置され、複数の前記フラックスに対応する位置に前記はんだボールが通過可能な複数のボール保持穴を有するマスクと、前記ワークとマスクとを傾斜させる傾斜機構と、傾斜状態の前記マスク表面上を上方から下方に移動しようとする複数の前記はんだボールの移動速度を規制しながら前記はんだボールを前記マスク表面で移動させて前記はんだボールを前記位置決め開口部に落とし込んでいく規制部材と、を備え」たものであり、落下する導電性ボールを規制部材で受け、適切な速度で移動させることで位置決め開口部に確実に装入することができる、と説明されている。
【０００９】
特許文献３に記載された搭載装置は、「はんだ供給ヘッドの底部がはんだ供給対象物に当接された状態において、はんだ供給ヘッドの底部の内面上をはんだ供給手段を摺動させて、当該はんだ供給ヘッド内に予め供給されている多数の球状はんだを底部の内面上を移動させることにより、各はんだ供給孔をそれぞれ介して、はんだ供給対象物の各はんだ供給位置にそれぞれ球状はんだを供給するようにした」もので、はんだ供給手段である振込具として除電ブラシを用い、立設した除電ブラシの先端を摺動させることではんだ供給対象物の各はんだ供給位置にそれぞれ導電性ボールを確実に供給することができる、と説明されている。
【００１０】
特許文献４に記載された搭載方法は、「電子部品上の複数の電極部分の各々に選択的に粘着膜を形成する粘着膜形成工程と、該粘着膜形成工程で形成された粘着膜の各々の上に接合材を整列させて供給する接合材整列供給工程と、該接合材整列供給工程で供給した接合材を溶融して電極部分と接合する接合工程とを有する」ものであり、整列部材であるボール整列マスクをウェハ上に配置し、ボール整列マスクの上にはんだボールを供給し、振込具である整列スキージで該はんだボールを移動させて粘着膜が形成された電極の上に搭載するものである。
【００１１】
特許文献５に記載された搭載装置は、「基板上に形成されたパターン上に微小なはんだボールを搭載するボール・グリッド・アレイの製造装置において、前記基板を保持する保持台を設け、前記基板のパターンに対応するはんだボールの導入孔を形成したマスクを前記基板の上部に設け、このマスクと基板の間にスペーサを設け、マスクの上面を水平移動可能なようにブレードを設け、マスクの上面に自由状態のはんだボールを置き、これに柔軟性のあるブレードを水平移動させることによってはんだボールを一つずつマスクの導入孔に落とし込み、余分なはんだボールをかき取りながらはんだボールをマスクの一方へ集めて必要部分にのみはんだボールを搭載する」ものである。
【００１２】
この振込方式では、導電性ボールは重力の作用で搭載されるので、上記吸着方式で生じた問題が解消されるという利点がある。また、導電性ボールが帯電した場合でも、位置決め開口部の大きさの規制により団子状態となった導電性ボールの集合体は電極に搭載されず、電子部品において電極以外の部分はマスクで遮蔽されているので余剰ボールが不要な部分に付着する恐れが少ないという利点がある。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２２３２３４号公報
【特許文献２】特開２００２−１７１０５４号公報
【特許文献３】特開平９−１６２５３３号公報
【特許文献４】特開２００１−２６７７３１号公報
【特許文献５】特開平１０−１２６０４６号公報
【００１４】
今後、電子部品の更なる多端子化、小型化の要求が想定される。その場合には、接続バンプの数は膨大となるため狭ピッチ化、高密度化され、導電性ボールは１００μｍ以下の径小のものが使用されることとなる。導電性ボールの径小化に伴い下記の問題が生じる。
【００１５】
振込方式において、導電性ボールが径小になると位置決め開口部への充填率が低下し、そのため一部の電極に導電性ボールが搭載されず搭載率が低下する可能性がある。ここで、搭載率とは、（所定の搭載されるべき位置に搭載された導電性ボールの数／所定の搭載されるべき位置の数）で定める式で求められたものと定義する。具体的に言えば、例えば被配列体が複数の電極を有する基板の場合の搭載率とは、（電極に搭載された導電性ボールの数／電極の数）で定められる。
【００１６】
導電性ボールが径大で質量が大きい場合には、位置決め開口部に装入された導電性ボールは、その自重で勢いよく落下してフラックスに衝突し、フラックスとよく粘着した状態で電極上に載置される。径大な導電性ボールとフラックスの接触する面積は大きい。したがって、フラックスでよく粘着され保持された導電性ボールは、多少の外力が作用しても電極上から離脱することが少ない。
【００１７】
しかしながら、導電性ボールが径小で質量が小さい場合には、位置決め開口部へ装入された導電性ボールが落下してフラックスに衝突する時の勢いが小さくなる。また、フラックスとの接触面積も小さくなる。その結果、フラックスによる導電性ボールの粘着力が小さくなり僅かな外力が作用した場合でも導電性ボールは電極上から離脱しやすくなる。例えば振込具として柔軟性のあるスキージを用いた場合には、導電性ボールは、該スキージで一旦位置決め開口部に振込まれるが、スキージの先端部が一部の位置決め開口部に入り込み、導電性ボールを先端部で掻き出して電極から離脱させる。そのため、導電性ボールの搭載率の低下を招来させる。
【００１８】
導電性ボールは径小化に伴い粉体のような振舞いを示すようになる。そのため、慣性力（重力）の支配が相対的に小さくなる。例えば、通常、電子部品などの生産は大気中で行われるため、整列部材として使用されるマスクには、静電気を帯びたり水分が付着したりする部分が生じる。導電性ボールが径大で質量が大きい場合には、慣性力（重力）が支配的である。導電性ボールをスキージでマスク上を移動する場合或いは導電性ボールを位置決め開口部に装入した場合に、移動する導電性ボールは十分な慣性力（重力）を有している。したがって、上記のようにマスクに部分的に生じた静電気または水分により吸着されることが少ない。
【００１９】
導電性ボールが径小化しその質量が小さくなった場合には、慣性力（重力）に比べて静電気や水分による吸着力の大きさが大きくなる場合がある。したがって、位置決め開口部おいて該吸着力で導電性ボールが吸着されると電極上に載置されず、その結果、搭載率の低下が生じる。また、マスク表面に導電性ボールが吸着されると、スキージによる１回の振込操作では導電性ボールの搭載率が低くなる。その結果、複数回の振込操作を行う必要が余儀なくされるが、複数回の振込操作は、一旦位置決め開口部に充填された導電性ボールをスキージの先端部で掻き出してしまうという上述した現象を助長させる。そのために、搭載率を改善することが困難となる。加えて、マスクに吸着された導電性ボールがその状態で残留することがある。マスクに吸着された導電性ボールは、マスクを電子部品から取外す時にマスクから離脱して電子部品に付着し、導体回路を短絡させる原因となる。
【００２０】
図２０（ａ）に示すように、電極７１や導体パターンと電子部品７の膨張率の差、製造条件などに起因する板厚方向における不可避の反り、板厚のバラツキなどの変形を電子部品７は有している。電子部品７の上にマスク９２を配置すると、電子部品７とマスク９２の間に空隙が生じこととなる。導電性ボールＢよりその空隙が大きい場合には、位置決め開口部９２１に装入された導電性ボールＢは空隙から漏れ電極７１に載置されず、その結果、搭載率の低下が生じる。漏れた導電性ボールＢは余剰ボールとなり、導体パターンを短絡させる原因となる。また、漏れた導電性ボールＢは電極７１の外周部に付着する場合もあり、複数の導電性ボールＢが連結してブリッジを形成する原因となる。
【００２１】
電子部品の上にマスクを位置決めした時に電極に塗布されたフラックスが位置決め開口部の内壁に付着する場合がある。位置決め開口部に装入された導電性ボールが内壁に付着したフラックスに捕捉され、その結果、搭載率の低下が生じる。また、フラックスがマスクに付着し、電子部品からマスクを分離できなくなる場合もある。
【００２２】
振込方式においては、電極の数より多い導電性ボールをマスクの上面に供給し、振込操作を行い、位置決め開口部に充填されない余分な導電性ボールを回収する。回収した導電性ボールは次の振込操作にそのまま使用する場合が多い。振込操作を行っている間に導電性ボールにフラックスが付着することがある。フラックスが付着した導電性ボールは、位置決め開口部に円滑に装入されず、その結果、搭載率が低下する。フラックスに係る問題は、マスクや導電性ボールをクリーニングすれば解消されることもあるが、製造コストが高くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、所定のパターンで導電性ボールを被配列体に搭載するための改良された搭載方法および搭載装置を提供することを目的としている。本発明は、被配列体における導電性ボールの搭載率を改善することができる導電性ボールの搭載方法および搭載装置を提供することをその目的の一つにしている。本発明は、余剰ボールが被配列体に付着し難い搭載方法および搭載装置を提供することをその目的の一つにしている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、導電性を有するボールを所定のパターンで被配列体の一面に搭載する搭載方法及び搭載装置を提供するものである。
なお、Ｓｎ又はＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｌなど金属を主体とした導電性ボールは本発明に含まれる。また、ポリプロピレン又はポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリエステル系などの樹脂を主体としたボールの表面に半田などの導電性金属をコーティングした導電性ボールは本発明に含まれる。
半導体装置（チップ）、基板、それらのパッケージ、その他の電子部品など接続バンプとして導電性ボールが採用される電子部品は本発明の被配列体に含まれる。また、電子部品に接続バンプを形成するための部材、例えば導電性ボールを電子部品に搭載するため該導電性ボールが配置される部材も本発明で言う被配列体に含まれる。
本発明において、導電性ボールが搭載される被配列体の面の性状は特に限定されず、平面または曲面、凹凸面などが対象とされる。
【００２５】
本発明における一つの発明は、導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載方法において、一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材を前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置合わせをする第１のステップと、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材を備え、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し前記線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設された振込具を前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動し、前記位置決め開口部を通して前記被配列体の一面にボールを載置する第２のステップを含む搭載方法である。
【００２６】
この発明によれば、整列部材は、一方の面およびその一方の面に対する他方の面と、上記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材をその他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせされる。そのように位置合わせされた整列部材に対し、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された２本以上の線状部材を備え、整列部材の一方の面に供給されたボールに対し線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設された振込具は、整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動される。ボールは、振込具が水平移動することにより線状部材に捕捉され移動し、位置決め開口部に装入される。その一方で、振込具の線状部材は、整列部材の一方の面に対しその軸芯が平行な姿勢を保ち水平移動される。したがって、該線状部材は位置決め開口部に入り込み難く、位置決め開口部に装入され一旦被配列体に載置されたボールは該線状部材で掻き出されることが少ない。また、線状部材は導電性を備えているので、移送中に帯電したボールは除電され、被配列体や線状部材へのボールの付着が防止され、余剰ボールの生成が抑制される。更にまた、線状部材は撥水性を備えていてもよく、線状部材の表面に付着した水分によるボールの付着が防止され、余剰ボールの生成が抑制される。
【００２７】
上記発明において、前記搭載方法は、前記第２のステップにおいて整列部材を被配列体の一面側へ吸引するステップを含めば好ましい。この発明によれば、一方の面およびその一方の面に対する他方の面と、上記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材は、その他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせされ、被配列体の一面側へ吸引され、その結果、整列部材の他方の面は被配列体の一面に密着した状態となる。その状態において、整列部材の一方の面にボールを供給し、位置決め開口部を通して被配列体の一面にボールを載置する。整列部材と被配列体は密着した状態にあるのでボールは、整列部材から漏れることなく載置された位置が保持される。
【００２８】
上記発明において、前記搭載方法は、前記被配列体の一面には粘着力の低い仮固定膜が形成され、前記第２のステップの後に前記仮固定膜の粘着力を高める第３のステップとを含めば好ましい。この発明によれば、ボールは、粘着力の低い仮固定膜が形成された被配列体の一面に仮固定膜を介した状態でボールを載置される。ボールが載置されるまでの仮固定膜の粘着力は低いので、整列部材やボール自体に仮固定膜が付着する機会が少ない。載置されたボールは、粘着力が高められた仮固定膜により被配列体に仮固定される。したがって、仮固定されたボールは、外力が作用しても簡単に被配列体から離脱することが少ない。
【００２９】
上記発明において、前記搭載方法は、前記第１のステップの前に前記被配列体の一面に粘着力の低い仮固定膜を形成するステップと、前記第２のステップの後に仮固定膜の粘着力を高める第３のステップを含めば好ましい。この発明によれば、被配列体の一面には粘着力の低い仮固定膜が形成される。ボールは、粘着力の低い仮固定膜が形成された被配列体の一面に仮固定膜を介した状態でボールを載置される。ボールが載置されるまでの仮固定膜の粘着力は低いので、ボールを載置するための整列部材（例えばマスクや吸着ヘッド）やボール自体に仮固定膜が付着する機会が少ない。また、載置されたボールは、粘着力が高められた仮固定膜により被配列体に仮固定される。したがって、仮固定されたボールは、外力が作用しても簡単に被配列体から離脱することが少ない。
【００３０】
本発明における一つの発明は、導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載装置において、一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材と、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材を備えた振込具とを備え、少なくとも前記ボールを搭載する時には、前記整列部材は、前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置決めされ、前記振込具は、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し前記線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設され、前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動される搭載装置である。
【００３１】
この発明によれば、少なくともボールを搭載する時には、一方の面およびその一方の面に対する他方の面と、上記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材を、その他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置決めする。整列部材の一方の面に供給されたボールに対し線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設され、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された２本以上の線状部材を備えた振込具を、整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動する。ボールは、振込具が水平移動することにより線状部材に捕捉され移動し、位置決め開口部に装入される。その一方で、振込具の線状部材は、整列部材の一方の面に対しその軸芯が平行な姿勢を保ち水平移動される。したがって、該線状部材は位置決め開口部に入り込み難く、位置決め開口部に装入され一旦被配列体に載置されたボールは該線状部材で掻き出されることが少ない。また、線状部材は導電性を備えているので、移送中に帯電したボールは除電され、被配列体や線状部材へのボールの付着が防止され、余剰ボールの生成が抑制される。更にまた、線状部材は撥水性を備えていてもよく、線状部材の表面に付着した水分によるボールの付着が防止され、余剰ボールの生成が抑制される。
【００３２】
上記発明において、前記搭載装置は、前記整列部材の他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせされた時、被配列体の一面から整列部材の一方の面までの距離ｔが、ボールの直径ｄに対し０．８≦ｔ／ｄ≦１．４となる厚みを有し、前記位置決め開口部は、整列部材の一方の面から他方の面の方向に広がる第１テーパ孔部を有し、第１テーパ孔部における一方の面側の辺縁部稜線は、被配列体の一面に載置されたボールの中心より一方の面側に偏位している整列部材を有することが好ましい。この発明によれば、整列部材は、その他方の面が被配列体の一面に対する状態に位置合わせされた時、被配列体の一面から整列部材の一方の面までの距離ｔが、ボールの直径ｄに対し０．８≦ｔ／ｄ≦１．４となる厚みを有しているので、位置決め開口部に複数個のボールが装入されない。また、位置決め開口部は、整列部材の一方の面から他方の面の方向に広がる第１テーパ孔部を有し、第１テーパ孔部における一方の面側の辺縁部稜線は、被配列体の一面に載置されたボールの中心より一方の面側に偏位している。したがって、位置決め開口部に装入され被配列体の一面に載置されたボールに外力が作用した場合でも、一旦載置されたボールは第１テーパ孔部の側壁で拘束され被配列体から離脱し難い。
【００３３】
上記発明において、前記搭載装置は、整列部材の他方の面が被配列体の一面に位置合わせされた状態において被配列体を介し整列部材に相対して配設され整列部材を吸引する吸引部とを有していることが好ましい。この発明によれば、一方の面およびその一方の面に対する他方の面と、上記パターンに対応し配置され、一方の面および他方の面に開口しボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材を、その他方の面が被配列体の一面に位置合わせする。この状態において、整列部材を吸引する吸引部は、前記被配列体を介し前記整列部材に相対して配設されている。したがって、整列部材は、該吸引部により被配列体の一面側へ吸引され、被配列体と密着した状態となる。その状態において、整列部材の一方の面にボールを供給し、位置決め開口部を通して被配列体の一面にボールを載置する。整列部材と被配列体は密着した状態にあるのでボールは、整列部材から漏れることなく載置された位置が保持される。
【００３４】
上記発明において、前記搭載装置は、一面に形成された粘着力の低い仮固定膜を有する被配列体と、仮固定膜の粘着力を高める仮固定膜変質部とを有していることが好ましい。この発明によれば、ボールは、搭載部で、一面に形成された粘着力の低い仮固定膜を有する被配列体の該一面に仮固定膜を介した状態で載置される。該仮固定膜は、仮固定膜変質部で粘着力が高められる。したがって、載置されたボールは、その粘着力で仮固定される。
【００３５】
上記発明において、前記搭載装置は、粘着力が低い仮固定膜を被配列体の一面に形成する仮固定膜形成部と、仮固定膜の粘着力を高める仮固定膜変質部とを有していることが好ましい。この発明によれば、被配列体の一面に、仮固定膜形成部で、粘着力の低い仮固定膜が形成される。ボールは、搭載部で、仮固定膜を介した状態でボールを被配列体の一面に載置される。該仮固定膜は、仮固定膜変質部で粘着力が高められる。したがって、載置されたボールは、その粘着力で仮固定される。
【発明の効果】
【００３６】
以下で詳細に述べるように、上記本発明によれば、所定のパターンで導電性ボールを被配列体に搭載するための改良された搭載方法および搭載装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明について説明する。
【００３８】
１．第１の実施態様
本発明の一例である第１態様について図１〜１４を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１態様に係る搭載装置１ａの概念図である。図２は、図１の搭載装置１の搭載部２の側面図である。図３は、図１の搭載装置１で導電性ボールＢが搭載される基板７の構造を示す図である。図４は、図２の搭載部２の整列部材２２を示す図である。図５は、図４の整列部材２２の変形例２８を示す図である。図６は、図４および図５の整列部材２２、２８の部分拡大断面図である。図７は、図４の整列部材２２の別の変形例２２ａ〜２２ｃを示す図である。図８は、図５の整列部材２８の変形例２８´を示す図である。図９は、図２の搭載部２の振込具２７と整列部材２２を示す斜視図である。図１０は、図９の振込具２７の変形例２７ａ〜２７ｅを示す図である。図１１は、図９のａ−ａ断面図であって振込具２７の部分拡大断面図である。図１２は、図２の搭載部２の振込具２７と整列部材２２を示す平面図である。図１３は、図１の搭載装置１の動作を説明する図である。図１４は、図９の振込具２７の動作を説明する図である。
【００３９】
図１に示すように、第１態様の搭載装置１ａは、被配列体である基板に半田ボールを整列させて搭載する搭載部２を有している。
【００４０】
図３に示すように、基板７は、例えばマザーボードなど外部装置に接続される接続バンプ７２ｂ（７２）がエリアアレイ状に一方面（下面）に突設されるとともに、半導体素子８に接続される接続バンプ７２ａ（７２）がエリアアレイ状に他方面（上面）に突設されている。この基板８の上面に半導体素子８がフリップチップボンディングされパッケージが形成される。
【００４１】
基板７は、薄板状の基体７３と、基体７３の上面側に前記接続バンプ７２ａが突設されるパッド状の電極７１ａ（７１）と、下面側に前記接続バンプ７２ｂが突設されるパッド状の電極７１ｂ（７１）を有している。基体７３の表面及び内部には再配線のため導体パターンが形成されている。基体７３としては、周知の樹脂製又はセラミック製の基体、或いはそれらが積層された基体などが必要に応じ選択される。
【００４２】
図２に示すように、搭載部２は、基板７の電極７１上に半田ボールＢを整列させる整列部材であるマスク２２と、前記基板７に位置決めされたマスク２２の上面を図示しない移動手段で水平移動され半田ボールＢを振込む振込具２７とを備えている。
【００４３】
第１態様の搭載部２は、自動化に適するように、電極７１を上方に向け水平に基板７の姿勢を保持するホルダ２１と、前記ホルダ２１を昇降自在とし、所定の高さに基板７を位置決めするホルダ昇降手段２９と、前記マスク２２を水平に支持するとともに水平方向に移動させ前記所定の高さに位置決めされた基板７に前記マスク２２を位置決めするマスク水平移動手段２３と、前記マスク２２の上面に半田ボールＢを供給するボール供給手段２４と、余った半田ボールＢをマスク２２の上面から除去するボール除去手段２６を備えている。
【００４４】
上記ホルダ２１またはホルダ昇降手段２９、マスク水平移動手段２３、ボール供給手段２４、ボール除去手段２６は、コストや品質などの要求に応じ適宜選択されうるものである。例えば、基板７はテーブルに単に載置されるものでもよい。基板７やマスク２２の位置決めは人手で行ってもよい。半田ボールＢの供給や除去は人手で行ってもよい。
【００４５】
以下、マスク２２および振込具２７、ホルダ２１、ホルダ昇降手段２９、マスク水平移動手段２３、ボール供給手段２４、ボール除去手段２６の順に、その構成を詳細に説明する。
【００４６】
１−１．マスク
マスク２２は、上面（一方の面）２２２および上面に対する下面（他方の面）２２３と、前記配列パターンに対応し、半田ボールＢが挿通可能で上面２２２と下面２２３に開口した位置決め開口部２２１とを備えている。
【００４７】
マスク２２は、図４（ｂ）に示す突起部２２４を有し、その下面２２３が基板７と接触しないような構造や、突起部２２４がなく、その下面２２３が基板７と接触するような構造をとることができる。いずれの構造であっても、マスク２２は、その下面２２３を電極７１に位置決めした時、電極７１の上面７１１からマスク２２の上面２２２までの距離ｔが、半田ボールＢの直径ｄに対し０．８≦ｔ／ｄ≦１．４となる厚さを有するように形成することが好ましい。すなわち、ｔ／ｄが０．８未満となるマスク２２の厚みの場合には、マスク２２の上面２２２に対し半田ボールＢの頂部が露出しすぎるため一度位置決め開口部２２１に充填された半田ボールＢが該位置決め開口部２２１から抜け出やすく、ｔ／ｄが１．４より大きい場合は、位置決め開口部２２１に複数個の半田ボールＢが充填されやすい。
【００４８】
位置決め開口部２２１は、上面から下面に向かい広がる第１テーパ孔部２２１１を有している。第１テーパ孔部５１の上側の辺縁部２２１１ａの稜線２２１１ｂは、電極７１の上面７７１に搭載された半田ボール３の中心より上側に偏位されたものとすることが好ましい。すなわち、位置決め開口部２２１へ振り込まれた時、ほとんどの半田ボールＢは位置決め開口部２２１の一方側の壁面に寄せられている。第１テーパ孔部２２１１を有する位置決め開口部２２１によれば、半田ボールＢは、その上半球が第１テーパ孔部２２１１の上側辺縁部２２１１ａに接触し、該辺縁部２２１１ａで上から押え付けられた状態となるので、例えば振動など外力が作用した場合でも位置決め開口部２２１から抜け出難い。また、マスク２２を上方に取り外す時、半田ボールＢが前記壁面に接触したままであっても、壁面はボールＢから離れる方向に移動するので、半田ボールＢが、マスク２２に引きずられて電極７１から持ち去られる機会が少なくなる。
【００４９】
第１テーパ孔部２２１１の形状は、略円錐台形状とすればよい。第１テーパ孔部２２１を略円錐台形状とすればその側壁には角部がなく、半田ボールＢは、角部で阻害されずに位置決め開口部２２１へより円滑に装入される。
【００５０】
さらに、図６（ａ）に示すように、第１テーパ孔部２２１１の上側開口端２２１１ｃの直径Ｄ１は、半田ボールＢを容易に通過させるためには大きい方がよいが、大きくしすぎると電極７１に搭載された半田ボールＢの位置のバラツキが大きくなるだけでなく、位置決め開口部２２１の上部に余分な半田ボールＢが停滞し易くなり、マスク２２の取り外し時に停滞した半田ボールＢが基板７の上へ落下し、電極７１に搭載された半田ボールＢを弾き飛ばし搭載率を低下させる恐れがあるため、１．２〜１．４ｄ程度とするとよい。さらに加えて、前記第１テーパ孔部２２１の下側開口端２２１１ｄの直径は、マスク２２の強度が許す範囲で大きくする方がよい。すなわち、下側開口端２２１１ｄを大きくするほど、第１テーパ孔部５１の側壁の傾きが大となり、半田ボールＢをより上部から押さえることができ、半田ボールＢを一層抜け出にくくすることができる。しかし、マスク２２を取り外す時に半田ボールＢが電極７１から離れてしまわないよう、半田ボールＢを搭載位置のバラツキの許容範囲をｂとすると（ｂ＋ｄ）以下にすることが好ましい。
【００５１】
マスク２２は、特に、上記説明のみに限定されることはない。例えば、図７（ａ）に示すマスク２２ａのように、上面２２２ａが下面２２３に対しやや斜めに形成されたものであってもよい。さらに、同図（ｂ）に示すマスク２２ｂのように、位置決め開口部２２１ｂは、第１テーパ孔部２２１１の上部に同軸に円柱孔部２２１２を設けたものであってもよい。加えて、同図（ｃ）に示すマスク２２ｃのように、位置決め開口部２２１ｃは、第１テーパ孔部２２１１の下部に同軸に円柱孔部２２１３を設けたものであってもよい。
【００５２】
さらに、別の例のマスクについて説明する。
図５に示すように、マスク２８は、大略つづみ形状の位置決め開口部２８１を備えている。位置決め開口部２８１は、前記第１テーパ孔部２２１１と基本的に同様な第１テーパ孔部２８１１を有するとともに、第１テーパ孔部２８１１と同軸にマスク６の上面６１に形成され下面２８３から上面２８２の方向に広がる第２テーパ孔部２８１２を有している。位置決め開口部２８１によれば、マスク２８の上面に供給された半田ボールＢは第２テーパ孔部２８１２で導びかれ、位置決め開口部２８１へ半田ボールＢはより円滑に装入される。なお、第２テーパ孔部２８１２の下側辺縁部２８１２ａの稜線２８１２ｂ、または第１テーパ孔部２８１１の上側辺縁部２８１１ａの稜線２８１１ｂ（この例においては稜線２８１１ｂと２８１２ｂは同一である。）を面取り状あるいはＲ形状とすれば、半田ボールＢはより円滑に導入され有効である。
【００５３】
第１および第２テーパ孔部２８１１、２８１２の形状は、略円錐台形状とすればよい。第１および第２テーパ孔部２８１１、２８１２を略円錐台形状とすればその側壁には角部がなく、半田ボールＢは、角部で阻害されずに位置決め開口部２８１へより円滑に装入される。
【００５４】
図６（ｂ）に示すように、第２テーパ孔部２８１２の上側開口端２８１２ｃの直径Ｄ１は、半田ボールＢの直径に対し１．２〜１．４ｄ程度とするとよい。前記第１テーパ孔部２８１１の下側開口端２８１１ｄの直径は、半田ボールＢを搭載位置のバラツキの許容範囲をｂとすると（ｂ＋ｄ）以下にすることが好ましい。その理由は、上記したマスク２２の場合と同じである。
【００５５】
このマスク２８によれば、前記マスク２２の場合よりも半田ボールＢの搭載位置のバラツキを小さくすることができる。図６（ａ）に示すように、マスク２２の場合には、その位置決め開口部２８１の第１テーパ孔部２８１１の上側開口端２８１１ｃは、半田ボールＢを円滑に装入できる大きさＤ１で形成されている。位置決め開口部２８１の第１のテーパ孔部２８１１は下側に広がる孔である。したがって、半田ボールＢの平面方向の位置は、最も狭小な上側開口端２８１１ｃで規制されることとなる。その結果、半田ボールＢは、上部開口端２８１１ｃの大きさＤ１に応じたバラツキで電極７１に載置されることとなる。
【００５６】
その一方、マスク２８の場合でも、図６（ｂ）に示すように、その位置決め開口部２８１の第２テーパ孔部２８１２の上部開口端２８１２ｃは半田ボールＢを円滑に装入できる大きさＤ１で形成されているものの、第２テーパ孔部２８１２は下側に向かい縮まる孔である。この位置決め開口部２８１においては、下側開口端２８１２ｄ（本例においては第１テーパ孔部２８１１の上側開口端２８１１ｃと同一である。）の大きさＤ２が最も狭小となり、したがって、半田ボールＢの平面方向の位置は下側開口端２８１２ｄで規制されることとなる。もって、例えば下側開口端２８１２ｄの大きさＤ２を半田ボールＢが通過できる程度にその直径より僅かに大きくしておくことで、半田ボールＢの搭載位置のバラツキを極めて小さくすることが可能となる。
【００５７】
位置決め開口部２８１の形状は、特に上記説明に限定されることはない。例えば図８に示すマスク２８´のように、位置決め開口部２８１´は、第１および第２テーパ孔部２８１１、２８１２の間にそれらと同軸に円柱孔部２８１３を設けたものであってもよい。
【００５８】
マスク２２、２８は一種の治具で繰返して使用されるものであり、金属板、樹脂板、積層品、成膜品などの板状の基材が使用される。位置決め開口部２２１、２８１は、正確な形状と寸法で形成しなければならないため、その基材にレーザ加工やエッチング加工などで形成することが望ましい。また、素材としてニッケルなどを用いマスク２２、２８を電鋳加工で製造すれば、同時に位置決め開口部２２１、２８１も形成されるので望ましい。
【００５９】
さらに、マスク２８は、基材としてエッチングバリア層を備えた積層板を使用することが望ましい。この積層板は、中間層がエッチングバリア層である基材であり、例えば第１層がニッケル合金、第２層である中間層がチタン合金、第３層が第１層と同じニッケル合金からなるエッチャントの異なる層が積層されたものである。この積層板によれば、第１層及び第３層に位置決め開口部が形成可能なパターンのレジスト膜を形成し、エッチングを施す。この時、中間層はエッチングバリア層であるのでエッチングでは除去されない。次に、中間層を除去するエッチングを施す。この時、第１層及び第３層は除去されない。この積層板によれば、マスク２８の位置決め開口部２８１のような略つづみ状の貫通孔が精度よく形成される。
【００６０】
１−２．振込具
振込具２７は、図９に示すように、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された２本以上の線状部材２７１を備えている。振込具２７は、少なくとも半田ボールＢが搭載される際には、マスク２２の上面に供給された半田ボールＢに対して線状部材２７１がほぼ水平な姿勢で当接可能な状態に配設されるととも、マスク２２の上面に対し相対的に水平移動される。
【００６１】
符号２７２で示す一対の保持部材は、その間で、線状部材２７１を湾曲した腹部を有する形状に保たせるものである。ここで腹部とは、保持部材２７２で保持されていない部分、具体的には、図１０（ａ）において符号Ｆで示すように、半田ボールＢに当接するほぼ直線状をなす部分のことである。
【００６２】
保持部材２７２の間で張設された線状部材２７１の形状は、保持部材２７２の間隔や向きなどを調整することで適宜に調整することができる。すなわち、半田ボールＢの搭載範囲が小さな場合には、腹部の長さは短くてもよいので、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように略弓形状或いは略コの字形状、略Ｕ字形状とすればよい。搭載範囲の広い場合には、長い腹部が必要となるため、図１０（ｃ）に示すように略直線状とすればよいし、図１０（ｄ）示すように、線状部材２７１の剛性を上げるため複数の線状部材２７１を配置してもよい。また、図１０（ｅ）に示すように、線状部材２７１は、その片端で保持部材２７２に保持されてもよい。
【００６３】
振込具２７は、人手により或いは機械的な移動機構（一軸テーブルやシリンダなど）で水平移動される。また、マスク２２の上面に対して垂直方向にも振込具２７を移動可能にし位置決めできるようすれば、往復動作で半田ボールＢを移送する場合には都合がよく特に自動化のためには好適である。
【００６４】
振込具２７についてさらに詳細に説明する。
図１１に示すように、振込具２７は、その複数本の線状部材２７１が密接状態になるように移動方向（紙面において水平方向）及び上下方向に密設されている。具体的には、図示するように幾本かの線状部材２７１同士を結束して密に保持部材２７２に固定されている。線状部材２７１は個々には剛性が低いが、このように線状部材２７１を密設することにより全体的には剛性を有することとなる。したがって、複数本が密設された線状部材２７１によれば、マスク２２に多数個投入される半田ボールＢを全体で捕捉できるとともに、捕捉した半田ボールＢを通じて反力を受けても変形し難くなる。
【００６５】
線状部材２７１は、移送中に帯電した半田ボールＢを除電し基板７や線状部材２７１への付着を防止するため、金属またはカーボンなど導電性のある素材を有していれば好ましい。また、線状部材２７１の表面に付着した水分による半田ボールＢの付着を防止するため、線状部材２７１は、例えば少なくとも表面にフッ素処理などがされ撥水性を付与されていることが好ましい。
【００６６】
線状部材２７１は、種々の断面形状のものを選択することができるが、入手の容易さの点では略円形状のものを採用することが工業生産上望ましい。線状部材２７１の断面を略円形状とする場合には、半田ボールＢよりその直径を小さくすれば、マスク２７１の上面に供給された半田ボールＢに当接した後に線状部材２７１が半田ボールＢに乗り上げ難いので好ましい。
【００６７】
水平移動する時の線状部材２７１の平面視の姿勢は、特に限定されることはないが、図１２に示すように、線状部材２７１の移動方向に対し線状部材２７１が傾斜した状態で移動した場合には、線状部材２７１の腹部側面に沿い半田ボールＢが移動して腹部端から漏れてしまう恐れがある。したがって、線状部材２７１の移動方向と線状部材２７１の軸芯の交差角度θは４５度〜１３５度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは、交差角度θを９０度前後とし、線状部材２７１を、その軸芯に対しほぼ直交する方向に移動させればよい。また、線状部材２７１をマスク２２の上面に当接させながら振込具２７を水平移動させれば、線状部材２７１とマスク２２の隙間から半田ボールＢが漏れマスク２２に残留することがないので好ましい。
【００６８】
前記線状部材２７１を、例えば軟質の樹脂やゴム、紙、金属などを主体とした柔軟性のある素材で形成すれば、半田ボールＢの変形を防止しつつ移送できるので望ましい。さらに、線状部材２７１に柔軟性がある場合には、図１４に示すように、ある線状部材２７１が変形しその隙間から半田ボールＢが漏れた場合でも、漏れた半田ボールＢは後方に隣接する別の線状部材２７１で捕捉される。したがって、位置決め開口部２２１に挿入されなかった残余の半田ボールＢは後方に漏れることなく、線状部材２７１に捕捉された状態で例えばマスク２２の所定位置まで移動される。この残余の半田ボールＢを適宜な方法で回収すれば、半田ボールＢがマスク２２に残留する恐れが少なくなる。なお、線状部材２７１は、保持部材２７２の間で柔軟な状態で保持されていてもよい。
【００６９】
さらに、前記線状部材２７１を、所定の腰の強さ、すなわち弾性を有する樹脂やゴム、金属などを主体とした素材で形成し、線状部材２７１をマスク２２の上面に押付けた状態に配設すれば、位置決め開口部２２１の上方まで移送された半田ボールＢには重力に加え、弾性変形した線状部材２７１の反力による下向きの力も作用する。重力に加えその反力が作用した半田ボールＢは位置決め開口部２２１へより円滑に確実に装入される。
【００７０】
１−３．ホルダ
ホルダ２１は、図２に示すように、ホルダ２１の左方に立設した壁部２１３と、基板７を装着自在にした挿着凹部２１２と、前記挿着凹部２１２の底面に開口した開口部２１１ａと外部に開口した開口部２１１ｂと、前記開口部２１１ａと２１１ｂを連通する流体通路２１１と、前記開口部２１１ｂにおいて流体通路２１１に連結し負圧を発生する負圧発生手段を備えている。挿着凹部２１２に基板７を装着した後に負圧発生手段で負圧を発生すれば、挿着凹部２１２の底面に基板７が密着する。したがって、基板７の姿勢は常に水平に保持される。
【００７１】
１−４．ホルダ昇降手段
基板７を装着する前のホルダ２１の初期の位置は、図２（ｂ）に示すように紙面において下方の位置とする。ホルダ昇降手段２９は、基板７がホルダ２１に装着された後、初期位置からホルダ２１を所定の高さまで上昇させる。基板７は、半田ボールＢを搭載するための図２（ａ）に示す搭載位置に位置決めされる。ホルダ昇降手段２９は、基板７に半田ボールＢが搭載された後にホルダ２１を初期位置まで下降させ、基板７からマスク２２を取外す。
【００７２】
１−５．マスク水平移動手段
マスク２２の初期位置は、図２（ｂ）に示すように紙面において右方の位置をとする。マスク移送手段２３は、基板７が搭載位置に位置決めされた後に初期位置からマスク２２を左方に移動させる。マスク２２は、図２（ａ）に示すように、その左側端面が壁部２１３の右側面に当接して停止する。マスク２２は、図４（ａ）に示すように、その位置決め開口部２２１が電極７１に対応するように基板７に対して位置決めされる。マスク水平移動手段２３は、基板７に半田ボールＢが搭載されホルダ２１が下降した後に初期位置へ戻される。
【００７３】
１−６．ボール供給手段
ボール供給手段２４は、マスク２２の右側端の上方に配置され、半田ボールを供給する供給口２４１を有し、電極７１の個数より多い半田ボールＢを定量秤量し、マスク２２の上面に供給する。
【００７４】
１−７．ボール除去手段
ボール除去手段２６は、マスク２２の左側端に配設され半田ボールＢを吸引する吸引口２６１を有し、マスク２２の上面に残ったボールを吸引除去する。
【００７５】
１−８．搭載装置１の動作
搭載部２を含む搭載装置１ａの動作について説明する。
【００７６】
１）マスクを位置合わせするステップ（第１のステップ）
図１３（ａ）に示すように、基板７に対しマスク２２を位置合わせする。このとき、平面方向においてはマスク２２の位置決め開口部２２１が基板７の電極７１に対応し、垂直方向においてはマスク２２の下面が基板７の上面に対し所定の位置関係となるようマスク２２を位置合わせする。図１３（ａ）の場合には、マスク２２の下面が電極７１の上面に接触するようにマスク２２を位置合わせしているが、例えば電極７１にフラックスなどが塗布されている場合には、フラックスがマスク２２に付着しないようにマスク２２の下面が基板７に対し所定の間隔で隔てられるように位置合わせしてもよい。
【００７７】
２）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
電極７１の個数以上の半田ボールＢをボール供給手段２４でマスク１２の上面に供給する。マスク２２の上面に供給された半田ボールＢに対し線状部材２７１が略水平な姿勢で当接するように配設された振込具２７をマスク２２の上面に対し相対的に水平移動する。
【００７８】
そうすると、図１４に示すように、半田ボールＢは、マスク２２の上面に対し略水平な状態で移動する線状部材２７１の腹部で捕捉され、位置決め開口部２２１の上方まで移動され、位置決め開口部２２１に装入され、図１３（ｂ）に示すように電極７１に載置される。ここで、線状部材２７１は、位置決め開口部２２１より十分大きなその腹部がマスク２２の上面に対し平行な状態で水平移動するので、位置決め開口部２２１の規制により位置決め開口部２２１に入りこむことがない。したがって、位置決め開口部２２１に既に挿入された半田ボールＢが線状部材２７１で掻き出され、電極７１から離脱する恐れが少ない。また、半田ボールＢは、その中心より上側に偏位された辺縁部稜線２２１１ｂを有する第１テーパ孔部２２１１を有する位置決め開口部２２１に装入され、第１テーパ孔部２２１１の側壁で移動が拘束されている。したがって、位置決め開口部２２１に線状部材２７１が入りこんだ場合でも、位置決め開口部２２１に装入された半田ボールＢが簡単に掻き出されて電極７１から離脱する恐れが少ない。
【００７９】
残余の半田ボールＢをボール除去手段２６の側に振込具２７で移動させ、ボール除去手段２６で除去する。ここで、図１４に示すように、ある線状部材２７１が変形しその隙間から半田ボールＢが漏れた場合でも、漏れた半田ボールＢは後方に隣接する別の線状部材２７１で捕捉される。したがって、位置決め開口部２２１に装入されなかった残余の半田ボールＢは後方に漏れることなく、線状部材２７１に捕捉された状態でボール除去手段２６まで移動されることとなる。
【００８０】
３）マスクを基板から取外すステップ
図１３（ｃ）に示すように、ホルダ昇降手段２９を下降させ基板７からマスク２２を取外す。
【００８１】
このようにして半田ボールＢが搭載された基板７をリフローすれば、図１３（ｄ）に示すように接続バンプ７２が形成される。
【００８２】
２．第２の実施態様
本発明の一例である第２態様について図１および図１５〜１７を参照しながら説明する。
図１は、第２態様に係る搭載装置１ｂの概念図である。図１５は、図１の搭載装置１ｂの搭載部３の側面図である。図１６は、図１５の搭載部２の振込具２７および整列部材２２、磁気発生器３１４を示す斜視図である。図１７は、図１５の磁気発生器３１４の変形例３１４ａ〜３１４ｆを示す図である。なお、図において、第１態様の搭載装置１ａと実質的に同様な構成ついては同一の符号を付し、その構造や動作の詳細な説明を省略する。（以下説明する他の態様でも同様とする。）
【００８３】
図１に示すように、第２態様の搭載装置１ｂは、被配列体である基板に半田ボールを整列させて搭載する搭載部３を有している。
【００８４】
図１５に示すように、第２態様の搭載部３は第１態様の搭載部２と基本的には同一の構成であり、基板７の電極７１上に半田ボールＢを整列させる整列部材であるマスク２２と、前記基板７に位置決めされたマスク２２の上面を図示しない移動手段で水平移動され半田ボールＢを振込む振込具２７´と、自動化に適するように、電極７１を上方に向け水平に基板７の姿勢を保持するホルダ３１と、前記ホルダ３１を昇降自在とし、所定の高さに基板７を位置決めするホルダ昇降手段２９と、前記マスク２２を水平に支持するとともに水平方向に移動させ前記所定の高さに位置決めされた基板７に前記マスク２２を位置決めするマスク水平移動手段２３と、前記マスク２２の上面に半田ボールＢを供給するボール供給手段２４と、余った半田ボールＢをマスク２２の上面から除去するボール除去手段２６を備えている。
【００８５】
この第２態様の搭載部３において、第１態様の搭載部２と異なる点は、磁性ステンレスのような軟磁性材からなる線状部材２７１´を備えた振込具２７´と、ホルダ３１に組込まれた磁気発生器３１４を有することである。以下、磁気発生器３１４について詳しく説明する。なお、磁気発生器３１４は、自動化に適するようホルダ３１に組込んであるが単独に使用したり、基板７を載置する別の部材に組込んで使用することもできる。
【００８６】
２−１．磁気発生器
磁気発生器３１４は、図１６に示すように、基板７に対し平面的に対応するように配設された略平板状の永久磁石である。振込具２７に対する磁気発生器３１４の上面（一面）は一定の極（例えば正（Ｎ）極）に着磁されている。なお、磁気発生器３１４は、基板７に密着した状態で配設されてもよく、その発生する磁力を線状部材２７１´に適量作用させるため基板７に対し適当な間隙で配設されてもよい。このように配置された磁気発生器３１４は、マスク２２の上面を水平移動する線状部材２７１´を発生する磁力で下方に引付ける。
【００８７】
磁気発生器として、図１７（ａ）、（ｂ）で示す磁気発生器３１４ａ、３１４ｂを選択することもできる。この磁気発生器３１４ａ、３１４ｂは、複数の磁区を有し、隣接した磁区は異なる極性に配された磁気発生器を具現するため、略立方体状または略直方体状、略円板状の複数個の永久磁石８１、８２を有し、隣接する永久磁石８１、８２が異なる極性となるように全体として略平板状に並設したものである。この磁気発生器３１４ａ、３１４ｂによれば、永久磁石４０から生ずる磁力線の間隔が短くなり、線状部材１１はより強く均等に下側へ引付けられる。
【００８８】
このような磁気発生器３１４ａ、３１４ｂを適用する場合には、図示するように、線状部材２７１´は、永久磁石８１、８２の極性の並びの方向に対しその軸芯が略平行な状態となるように配設することが望ましい。このように線状部材２７１´を配設すれば、線状部材２７１´は、各永久磁石８１、８２から生じる磁力線にたいし常にほぼ平行にあるいはほぼ直角にマスク２２の上面を水平移動する。したがって、磁気発生器３１４ａ、３１４ｂから生じる磁力線の密度差による線状部材２７１´の変形が抑制される。
【００８９】
磁気発生器として、図１７（ｃ）で示す磁気発生器３１４ｃを選択することもできる。この磁気発生器３１４ｃは、複数の磁区を有し、隣接した磁区は異なる極性に配されるとともに各磁区は一列に配されている磁気発生器を具現するため、例えば略角柱形状の複数個の永久磁石８３を有し、隣接する永久磁石８３が異なる極性となるようにその短手の側面を密着させて略平板状に並べ配したものである。
【００９０】
この磁気発生器３１ｃは、前記磁気発生器３１４ａ、３１４ｂに対し次のように改善されている。すなわち、磁気発生器３１４ａの場合で説明すると、図１７（ａ）で示すように、磁気発生器３１４ａは、図において符号８１１、８１２で示す２つの方向の磁区の境界を有している。例えば、図示するように線状部材２７１´を配設した場合、線状部材２７１´の軸芯と平行な境界８１１では線状部材２７１´と交わる磁力線が生じている。水平移動する線状部材２７１´が境界８１１の上方を通過する時、線状部材２７１´は、境界部８１１に隣接した永久磁石８１、８２の方向へ引っ張られる。その結果、図において符号ｄで示すように線状部材２７１´が変形する。そのように線状部材２７１´が変形すると、半田ボールＢが変形部から漏れたり、変形部では半田ボール７が位置決め開口部２２１へ円滑に装入されないという現象が生じやすい。
【００９１】
その一方で、図１７（ｃ）に示すように、磁力発生手段３１４ｃは、図において符号８３２で示すように一方向のみの磁区の境界８３２を有する。したがって、図示するように線状部材２７１´を配設すれば、境界８３２で生じている磁力線は線状部材２７１´の軸芯に対し平行となり、線状部材２７１´と交わることがない。したがって、線状部材２７１´には変形が生じることがない。
【００９２】
磁気発生器として、図１７（ｅ）、（ｆ）に示す磁気発生器３１４ｅ、３１４ｆを選択することもできる。この磁気発生器３１４ｅ、３１４ｆは、前記磁気発生器３１４ｃにおいて、同一の極性の永久磁石８５、８６を一方向に並設して磁区を形成したものである。このような形態にすれば、磁気発生器３１４ｃのように長い永久磁石８３を準備する必要もなく、磁気発生器３１４ｅ、３１４ｆを低コストで製造できるので好ましい。
【００９３】
磁気発生器として、図１７（ｄ）に示す磁気発生器３１４ｄを選択することもできる。この磁気発生器３１４ｄは、磁区を電磁石８４で構成したものであり、電磁石８４に印加する電流の大きさにより磁力を自在に制御可能となる。したがって、半田ボールＢや基板７の大きさにより線状部材２７１´の長さや太さが変更された場合でも容易に対応可能となる。
【００９４】
上記説明では永久磁石や電磁石を複数個用いて磁気発生器３１４ａ〜ｆの磁区を構成したが、複数の磁区を有するように一枚の磁石を区分したものであってもよい。
【００９５】
上記構成の磁気発生器３１４を備えた搭載部３によれば、磁気発生器３１４が生じる磁力により下向きに引付けられた線状部材２７１´はマスク２２の上面に腹部が押付けられた状態となる。その状態で線状部材２７１´を水平移動させる。線状部材２７１´は半田ボールＢを捕捉し、位置決め開口部２２１の上方まで移動させる。線状部材２７１´の腹部には磁力による下向きの押圧力が作用している。したがって、その押圧力が半田ボールＢに作用し、半田ボールＢは位置決め開口部２２１に円滑に挿入される。マスク２２の上面の粗さなどの状態に係らず磁力により生じる線状部材２７１´の押圧力は一定に維持される。したがって、線状部材２７１´が移動方向に乱されてスプリングバック的な動きを起こす恐れが少なく、半田ボールＢは安定して位置決め開口部２２１に装入される。
【００９６】
２−３．第１及び第２態様の実施例について説明する。
【００９７】
１）実施例１
以下の条件で、第１態様の搭載装置１ａで半田ボールＢを５枚の基板７に搭載した。
マスク２２はＳＵＳ４３０製で、その厚みは８０μｍとした。マスク２２は、基板７の電極７１に対応して１０２００個の位置決め開口部２２１が２５ｍｍ□の範囲に形成されたものを使用し、位置決め開口部２２１の直径は９０μｍとした。振込具１７の線状部材２７１は、直径がφ７５μｍの略円形状断面を有し、位置決め開口部２２１の範囲を包含する長さの腹部を有するものを使用した。半田ボールＢは、Ｓｎを主体とした直径が８０μｍのもので、マスク２２の上面に１２０００個づつ投入した。線状部材２７１としては、サンダロン（商標名、旭化成製）を使用した。以上の条件は、以下説明する実施例２および比較例とも基本的には同一とした。
【００９８】
２）実施例２
第２態様の搭載装置１ｂで半田ボールＢを５枚の基板７に搭載した。なお、線状部材１１としては、フェライト系磁性ステンレスであるＳＵＳ４３０を使用した。
【００９９】
３）比較例
第１態様の搭載装置１ａに、尖鋭部のある刷毛状の線状部材を備えた振込具を組み込み、マスク２２の上面に対し略垂直に線状部材を配設し、尖鋭部をマスク２２に接触させた状態で線状部材を水平移動させて半田ボールＢを搭載した。
【０１００】
実施例１及び２、比較例の、半田ボールＢの未充填率および残留率を表１に示す。ここで残留率とは、（マスク２２に残留した半田ボールＢの個数／投入した半田ボールの個数）で定義されるものである。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
３．第３の実施態様
本発明の一例である第３態様について図１および図１８〜２０を参照しながら説明する。
図１は、第３態様に係る搭載装置１ｃの概念図である。図１８は、図１の搭載装置１ｃの搭載部４の側面図である。図１９は、図１８のホルダ４１の断面図である。図２０は、図１８のホルダ４１および基板７、マスク２２のみを示す拡大側面図である。
【０１０３】
図１に示すように、第３態様の搭載装置１ｃは、被配列体である基板７に半田ボールを整列させて搭載する搭載部４を有している。
【０１０４】
図１８に示すように、第３態様の搭載部４は第１態様の搭載部２と基本的には同一の構成であり、基板７の電極７１上に半田ボールＢを整列させる整列部材であるマスク２２´と、前記基板７に位置決めされたマスク２２´の上面を図示しない移動手段で水平移動され半田ボールＢを振込む振込具２７と、自動化に適するように、電極７１を上方に向け水平に基板７の姿勢を保持するホルダ４１と、前記ホルダ４１を昇降自在とし、所定の高さに基板７を位置決めするホルダ昇降手段２９と、前記マスク２２´を水平に支持するとともに水平方向に移動させ前記所定の高さに位置決めされた基板７に前記マスク２２を位置決めするマスク水平移動手段２３と、前記マスク２２´の上面に半田ボールＢを供給するボール供給手段２４と、余った半田ボールＢをマスク２２´の上面から除去するボール除去手段２６を備えている。
【０１０５】
この第３態様の搭載部４において、第１態様の搭載部２と異なる点は、マスク２２´が磁性ステンレスなどからなる軟磁性部を有することとと、磁力によりマスク２２を下方に吸引し、マスク２２´の下面を基板７の上面に密着させる吸引部がホルダ４１に組込まれていることである。以下、吸引部について詳しく説明する。なお、吸引部は、自動化に適するようホルダ４１に組込んであるが、単独に使用したり、基板７を載置する別の部材に組込んで使用することもできる。
【０１０６】
３−１．吸引部
本態様の吸引部は、図１９（ａ）に示すように、ホルダ４１に内蔵された磁力を発生する磁気発生器４１１である。磁気発生器４１１は、基板７の上方に位置合わせされたマスク２２に対し基板７を介して相対するように配設されている。磁気発生器４１１には、磁気発生器４１１へ給電する給電制御回路４１２が連結されている。
【０１０７】
吸引部としては、図１９（ｂ）に示す静電気力発生器４１３を選択することもできる。静電気力発生器４１３は、前記磁気発生器４１１と同様にホルダ４１に組込まれている。静電気発生器４１３には、電圧を印加する印圧制御回路が接続されている。印圧制御手段により正極または負極に印圧された静電気力発生器４１３は、マスク２２を印圧された極性と逆の極性に帯電させて下方に吸引し、基板７に密着させる。この場合のマスク２２は、軟磁性部を含む必要はない。それよりも、マスク２２の基体としては、帯電しやすいものを選択することが望ましい。例えばその基体としては、誘電率が４〜１２と比較的誘電率が高く、電気抵抗率が１０８〜１０１２Ωｃｍ程度の導電性を有する絶縁材料、具体的にはポリミイド樹脂、フェノール樹脂、ケイ素樹脂、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アセチルセルロース、アセチルブチルセルロース、ウレタンエラストマー、クロロプレンゴム、二トリルゴムおよびこれらの混合物や、それらに適宜カーボンブラックを配合したものを選択するとよい。
【０１０８】
吸引部としては、図１９（ｃ）に示す真空吸引器４１５を選択することもできる。真空吸引器４１５は、基板７が装着される部分以外のホルダ４１の上面に開口した上面開口部４１６と、側面に開口した側面開口部４１８と、上面開口部４１６と４１８を連結しテーブル１１の内部に画成された流体通路４１７と、側面開口部４１８に連結された真空発生手段を有している。該真空吸引器４１５によれば、真空発生手段により負圧を発生し、ホルダ４１に載置されたマスク２２を上面開口部４１６で下方に吸引し、基板７に密着させる。この場合のマスク２２も軟磁性部を含む必要はなく、マスク２２の基体としては種々のものが選択される。
【０１０９】
３−２．搭載装置１ｃの動作
第３態様の搭載装置１ｃの動作について説明する。
【０１１０】
１）マスクを位置合わせするステップ（第１のステップ）
基板７に対しマスク２２´を位置合わせする。
【０１１１】
２）マスクを吸引するステップ
図２０（ｂ）に示すように、給電制御回路から給電された磁気発生器４１１で生じた磁力により基板７の上方に載置されたマスク２２´を全体的に下方へ吸引する。その結果、マスク２２´は、その下面が基板７の上面に倣い均一に密着する。したがって、基板７に変形がある場合でも、基板７とマスク２２´の間に大きな空隙が生ずることがない。
【０１１２】
３）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
電極７１の個数以上の半田ボールＢをボール供給手段２４でマスク２２´の上面に供給する。マスク２２´の上面に供給された半田ボールＢに対し線状部材２７１が略水平な姿勢で当接するように配設された振込具２７をマスク２２´の上面に対し相対的に水平移動する。半田ボールＢは、振込具２７で移動され位置決め開口部２２１へ装入される。ここで、マスク２２´は基板７に密着している。したがって、位置決め開口部２２１を通して電極７１に載置された半田ボールＢは位置決め開口部２２１から漏れることがない。
【０１１３】
４）マスクを基板から取外すステップ
ホルダ昇降手段２９を下降させ基板７からマスク２２´を取外す。
【０１１４】
４．第４の実施態様
本発明の一例である第４態様について図２１〜２３を参照しながら説明する。なお、第４態様の搭載装置１ｄは第１態様の搭載装置１ａと基本的に同じものである。
図２１は、第４態様の搭載装置１ｄのマスク２２及び基板７、仮固定膜Ｆのみの部分拡大断面図である。図２２は、第４態様の搭載装置１ｄの動作を説明する図である。図２３は、図２２の仮固定膜変質部２５の変形例を示す図である。
【０１１５】
この第４態様の搭載装置１ｄにおいて、第１態様の搭載装置１ａと異なる点は、図２１（ａ）に示すように、少なくとも上面に粘着力の低い仮固定膜Ｆが形成された電極７１を有する基板７を準備し、仮固定膜Ｆを介した状態で該電極７１に半田ボールＢを載置し、仮固定膜Ｆの粘着力を仮固定膜変質部で高め、仮固定膜Ｆの粘着力で電極７１に半田ボールＢを仮固定する点にある。なお、仮固定膜Ｆは、図２１（ａ）に示すように基板７の上面全体を覆うように形成してもよいし、図２１（ｂ）に示すように電極７１の上面のみに選択的に形成してもよい。以下、仮固定膜および仮固定膜変質部について詳しく説明する。
【０１１６】
４−１．仮固定膜
仮固定膜Ｆは、図１３で説明しマスクを取外すステップ以降において、基板７に載置された半田ボールＢに多少の外力が作用した場合でも半田ボールＢが簡単に動かないよう半田ボールＢを電極７１に粘着力で仮固定するものである。しかしながら、基板７にマスク２２を位置合わせする第１のステップから半田ボールＢを搭載する第２のステップにおいては、マスク２２や半田ボールＢに仮固定膜Ｆが付着しないように仮固定膜Ｆの粘着力は低い状態であることが要望される。
【０１１７】
このような仮固定膜Ｆは、例えば、ある条件下では固化されて粘着力が低くなり、別の条件下では液化（ここで液化とは、ゲル化又はペースト化を含む。）されて粘着力が高くなる材料（以下その材料を仮固定材と称する。）を選択することで具現される。選択される第１種の仮固定材としては、例えばポリプロピレン又はポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリエステルのいずれかから選択される樹脂または紙などの有機材料、或いはＨｇまたはＧａ、Ｉｎ、Ｓｎなどの金属材料を主体としたものが選択される。第１種の仮固定材によれば、例えば仮固定材を蒸着して基板７に成膜し、低粘着性の仮固定膜Ｆが形成される。或いは、適当な溶媒（水や油、各種のアルコールやメタノールなど）に仮固定材を混合し、その混合物を基板７に塗布し、乾燥して溶媒を除くことにより低粘着性の仮固定膜Ｆが形成される。なお、このようにして形成される仮固定膜Ｆは、半田ボールＢが接触する表面が固化されて粘着力が低ければよい。
【０１１８】
選択される第２種の仮固定材として、液体（例えば水または油類、各種のアルコールやメタノールなど有機溶剤）或いはその液体を溶媒として含む液状の混合物を選択することができる。第２種の仮固定材によれば、仮固定材の温度をその融点以下にすれば仮固定材は固化された状態となり、低粘着性の仮固定膜Ｆが形成される。このようにして形成される仮固定膜Ｆは、半田ボールＢが接触する表面が固化されて粘着力が低ければよい。
【０１１９】
第２種の仮固定材としては、融点が大気圧で−１００℃以上、好ましくは室温の範囲（−１０℃〜５０℃）のものを選択すれば、仮固定材を固化するプロセスを低コストで実現できるので望ましい。また、沸点が半田ボールＢの融点未満のもの、例えばドデシルアルコール（融点２４℃、沸点１５４℃）やテトラデカノール（融点３８℃、沸点２８９℃）、ブチルアルコール（融点２５．４℃、沸点８３℃）を選択すれば、半田ボールＢをリフローして接続バンプを形成する際、同時に仮固定膜Ｆは気化する。したがって、洗浄工程を通して仮固定膜Ｆを除去する必要がないので望ましい。
【０１２０】
仮固定材は、半田ボールＢをリフローする工程の前に仮固定膜Ｆを除去する手間を省く為に、半田ボールＢより低い融点を有していれば望ましい。
【０１２１】
仮固定材は、フラックス成分を含有していることが望ましい。ここで、フラックス成分とは、半田ボールＢをリフローする際に、１）半田ボールＢと電極７１の酸化を防止し、２）電極７１の表面を清浄化する、濡れ性と還元性の作用の高い成分である。フラックス成分とは、例えばロジン（松脂）やロジンに類似した特性を有する添加材である。フラックス成分を含む仮固定材で形成された仮固定膜Ｆによれば、接続バンプと電極との接合不良の発生が抑制され、接続バンプの内部に空孔が生じることが抑制される。
【０１２２】
４−２．仮固定膜変質部
仮固定膜変質部は、熱的または機械的、化学的に仮固定膜Ｆを変質させ、その粘着力を高めるものであり、第４態様の搭載装置１ｄでは、搭載部２に組み込まれている。
【０１２３】
第４態様の仮固定膜変質部は、図２３（ａ）に示す、位置決め開口部２２１に充填された半田ボールＢの頂部に当接可能に配設され、少なくとも半田ボールＢと接触している面が発熱する仮固定膜変質部２５ａである。この仮固定膜変質部２５ａは、例えば、ブロック状の基体の一面に平板状の発熱体を配置したものでよく、発熱体がマスク２２に相対するようにマスク２２の上方に昇降手段（例えばエアシリンダなど）で昇降自在に配設すればよい。
【０１２４】
仮固定膜変質部２５ａは、接触した半田ボールＢを加熱する。その熱は、半田ボールＢを介して半田ボールＢが接触している領域近傍の仮固定膜Ｆを溶融させる。したがって、仮固定膜Ｆは溶融し（すなわち液化し）、仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。
【０１２５】
仮固定膜変質部２５ａの形態は、図示に限られることなく種々のものが選択される。例えば、図２３（ａ）に示すように、半田ボールＢの直径よりマスク２２の厚みが薄い場合には、半田ボールＢと接触する仮固定膜変質部２５ａの面２５１は平面状のものとすればよい。また、半田ボールＢの直径よりマスク２２が厚い場合には、位置決め開口部２２１に対応し位置決め開口部２２１に挿入可能な突起２５２を設けておけばよい。
【０１２６】
仮固定膜変質部として、図２３（ｂ）に示すように、電子ビーム（例えばレーザ）で個々に半田ボールＢを加熱する仮固定膜変質部２５ｂも選択される。
【０１２７】
仮固定膜変質部として、位置決め開口部２２１へ振込まれる前に予め半田ボールＢを加熱する仮固定膜変質部も選択される。この仮固定膜変質部で加熱された半田ボールＢを電極７１に載置すれば、半田ボールＢが接触した領域近傍の仮固定膜Ｆは溶融され、仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。
【０１２８】
仮固定膜変質部として、位置決め開口部２２１に充填された複数の半田ボールＢを含む領域を加熱する仮固定膜変質部も選択される。この仮固定膜変質部は、例えば赤外線ヒータのようなもので構成される。なお、この仮固定膜変質部を選択する場合には、マスク２２の下方の仮固定膜Ｆが加熱されて溶融しマスク２２に付着しないように、マスク２２としては、半田ボールＢよりも熱伝導率が低い基体からなるものを選択することが望ましい。
【０１２９】
仮固定膜変質部として、図２３（ｃ）に示すように位置決め開口部２２１に充填された半田ボールＢの頂部に当接可能に配設され、半田ボールＢを所定の圧力で押圧する仮固定膜変質部２５ｃも選択される。なお、仮固定膜変質部２５ｃは、当接した半田ボールＢを押圧する代わりに加振する構成としてもよい。仮固定膜変質部２５ｃによれば、半田ボールＢを介して伝えられた押圧力や振動により半田ボールＢが接触した領域近傍の仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。この仮固定膜変質部２５ｃは、表部が固化し内部は液状の仮固定膜Ｆの粘着力を高める場合に有効である。すなわち、仮固定膜変質部２５ｃの作用する押圧力や振動で仮固定膜Ｆの表部が機械的に破壊され、内部の液体が露出して、仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。
【０１３０】
仮固定膜変質部として、仮固定膜Ｆを形成する仮固定材に応じて選定される仮固定膜Ｆの粘着力を高める成分を、位置決め開口部２２１へ振込まれる前の半田ボールＢの外周面に塗布する仮固定膜変質部も選択される。この仮固定膜変質部によれば、仮固定膜Ｆの粘着力を高める成分が外周面に塗布された半田ボールＢが電極７１に載置され、半田ボールＢが接触している領域近傍の仮固定膜Ｆの粘着力は高くなる。
【０１３１】
４−３．搭載装置１ｄの動作
上記搭載装置１ｄの動作について説明する。
【０１３２】
１）マスクを位置合わせするステップ（第１のステップ）
図２２（ａ）に示すように、粘着力の低い仮固定膜Ｆが電極７１の上面に形成されている基板７に対しマスク２２を位置合わせする。
【０１３３】
２）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
マスク２２の上面に半田ボールＢを供給する。マスク２２に供給された半田ボールＢを振込具２７で移動し、該半田ボールＢを位置決め開口部２２１に振込む。半田ボールＢは、仮固定膜Ｆを介した状態で電極７１に載置される。なお、第４態様の搭載装置では、振込方式で半田ボールＢを搭載しているが、次述する第５態様の搭載装置のように吸着方式で或いはその他の方式で搭載してもよい。
【０１３４】
３）半田ボールを仮固定するステップ（第３のステップ）
図２２（ｂ）に示すように、位置決め開口部２２１に振込まれた半田ボールＢの頂部に仮固定膜変質部２５ａを当接し、半田ボールＢを加熱する。半田ボールＢを介して伝達された熱で、半田ボールＢが接触している領域近傍の仮固定膜Ｆを溶融させ、粘着力を高める。仮固定膜Ｆの粘着力で半田ボールＢを仮固定する。なお、半田ボールＢを加熱する際に、半田ボールＢを加圧したり加振したりすれば半田ボールＢはより強く仮固定されるので望ましい。
【０１３５】
仮固定膜変質部２５ａを半田ボールＢから離す。この後、溶融した仮固定膜Ｆは冷却され固化するが、一旦仮固定膜Ｆで仮固定された半田ボールＢは多少の外力で離脱することはない。
【０１３６】
５．第５の実施態様
本発明の一例である第５態様について図１および図２４、２５を参照しながら説明する。
図１は、第５態様に係る搭載装置１ｅの概念図である。図２４は、図１の搭載装置１ｅの搭載部５を示す図である。図２５は、図１の搭載装置１ｅの動作を説明する図である。
【０１３７】
この第５態様の搭載装置１ｅにおいて、第１態様の搭載装置１ａと異なる点は、上記第４態様の搭載装置１ｄと同様に、少なくとも上面に粘着力の低い仮固定膜が形成された電極を有する基板を準備する点、仮固定膜の粘着力を高める仮固定膜変質部を有する点、及び、図２４に示すように、整列部材として吸着方式の吸着ヘッド５１を有する点である。なお、仮固定膜および仮固定膜変質部については基本的に上記第４態様のものと同じであるので詳細な説明を省略する。
【０１３８】
５−１．搭載装置
図１に示すように、搭載装置１ｅは搭載部５を有している。
【０１３９】
５−２．搭載部
図２４に示すように、搭載部５は、電極７１のパターンに対応し導電性ボールＢを着脱自在な位置決め吸着部５１１を備えた整列部材である吸着ヘッド５１と、多数個の半田ボールＢが貯溜された上部開口の容器５２と、図示しない仮固定膜変質部とを備えている。
【０１４０】
吸着ヘッド５１は、内部空間を有する函体状のものであり、その下面に電極７１のパターンに対応し貫通孔状の位置決め吸着部５１１が形成されている。位置決め吸着部５１１は、半田ボールＢを吸着可能なように半田ボールＢの直径より小さく形成されている。吸着ヘッド５１には、図示しない負圧発生手段が接続されている。該吸着ヘッド５１によれば、負圧発生手段で負圧を発生することにより半田ボールＢは位置決め吸着部５１１へ吸着され、負圧を切ることで半田ボールＢは位置決め吸着部５１１から切り離される。吸着ヘッド５１は、位置決め吸着部５１１に吸着された半田ボールＢが電極７１に対応するよう位置決めするため紙面において上下・左右・前後方向に図示しない移動手段で移動されるよう構成してある。
【０１４１】
５−３．搭載装置１ｅの動作
上記搭載装置１ｅの動作について説明する。
【０１４２】
１）吸着ヘッドを位置合わせするステップ（第１のステップ）
容器に貯溜された半田ボールＢを位置決め吸着部２１１で吸着する。図２５（ａ）に示すように、位置決め吸着部５１１に吸着された半田ボールＢが電極７１に対応するように吸着ヘッド５１を位置決めする。
【０１４３】
２）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
位置決め吸着部５１１から半田ボール４を切り離し、粘着力の低い仮固定膜Ｆを介し電極７１に搭載する。
【０１４４】
３）半田ボールを仮固定するステップ（第３のステップ）
図２５（ｂ）に示すように、仮固定膜変質部２５ａで仮固定膜Ｆを溶融し、仮固定膜Ｆの粘着力を高め、半田ボールＢを仮固定する。
【０１４５】
６．第６の実施態様
本発明の一例である第６態様について図２６〜図２８を参照しながら説明する。
図２６は、第６態様に係る搭載装置１´の概念図である。図２７は、図２６の搭載装置１´の仮固定膜形成部６を示す図である。図２８は、図２６の搭載装置１´の動作を説明する図である。
【０１４６】
搭載装置１´は、図２６に示すように、第４態様の搭載装置１ｄの搭載部２と基本的には同じ仮固定膜変質部２５を備えた搭載部２と、搭載部２の上流側に配設した仮固定膜形成部６を有している。仮固定膜形成部６と搭載部２の間における基板７の受け渡しは人手で行ってもよいが、図示するように仮固定膜形成部６と搭載部２の間に搬送部Ｃを設け、搬送部Ｃで機械的に受け渡しするようにしてもよい。
【０１４７】
６−１．仮固定膜形成部
仮固定膜形成部６は、粘着力の低い仮固定膜Ｆを電極７１に形成するものである。仮固定膜Ｆは、上述した仮固定材を用いて形成される。仮固定膜Ｆの形成方法は、特に限定されないが、例えば、図２７で例示する仮固定膜形成部６を用い形成される。
【０１４８】
図２７で示す仮固定膜形成部６は、いずれも、前記第２種の仮固定材、すなわち元来粘着力が高い液状の仮固定材を電極７１に塗布して配置し、配置された仮固定材を固化させて粘着力の低い仮固定膜Ｆを形成するものである。
【０１４９】
図２６（ａ）に示す仮固定膜形成部６ａは、先端部が接触した状態で基板７の上面を横動可能なスキージ６１を備えている。仮固定膜形成部６ａによれば、基板７の上面にペースト状の仮固定材Ｆを供給し、供給された仮固定材Ｆをスキージ６１で塗り広げる。このとき、仮固定材ｆは、出来るだけ薄く均一に塗り広げられるとよい。塗布された仮固定材６ａを加熱しまたは冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Ｆが形成される。
【０１５０】
図２６（ｂ）に示す仮固定膜形成部６ｂは、電極７１に対応した貫通孔６３を有する印刷マスク６２と、先端部が接触した状態でマスク６２の上面を横動可能なスキージ６４を備えている。仮固定膜形成部６ｂによれば、貫通孔６３と電極７１が対応する状態に印刷マスク３２を位置合わせし、マスク３２の上面にペースト状の仮固定材ｆを供給する。供給された仮固定材ｆをスキージ６４で塗り広げ、電極７１に選択的に仮固定材ｆを印刷する。印刷された仮固定材ｆを加熱し又は冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Ｆが電極７１に形成される。
【０１５１】
図２６（ｃ）に示す仮固定膜形成部６ｃは、ペースト状の仮固定材ｆを下端から塗出するシリンジ状の塗布手段６５を備えている。塗布手段６５は、紙面において前後／左右／上下方向に基板７の上方を移動可能とされ、電極７１に対し位置決め可能なように構成されている。仮固定膜形成部６ｃによれば、塗布手段６５を電極７１に位置決めし、電極７１の上で仮固定材ｆを吐出し、塗布する。塗布された仮固定材ｆを加熱し又は冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Ｆが電極７１に形成される。
【０１５２】
図２６（ｄ）に示す仮固定膜形成部６ｄは、液状の仮固定材ｆを下端から噴射する霧吹き状の塗布手段６６を備えている。塗布手段６６は、紙面において前後／左右／上下方向に基板７の上方を移動可能なように構成されている。仮固定膜形成部６ｄによれば、基板７の上方において塗布手段６６を前後／左右方向に横動し、基板７の上面全体に仮固定材６ａを噴射し、塗布する。塗布された仮固定材ｆを加熱し又は冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Ｆが電極７１に形成される。
【０１５３】
６−２．搭載装置１´の動作
上記搭載装置１´の動作について説明する。
【０１５４】
１）仮固定膜を形成するステップ
粘着力の高い液状の仮固定材を基板７の上面に薄く塗布して配置し、配置された仮固定材を固化させて、図２８（ａ）に示すように、粘着力の低い仮固定膜Ｆを電極７１に形成する。
【０１５５】
２）マスクを位置合わせするステップ（第１のステップ）
図２８（ｂ）に示すように、電極７１と位置決め開口部２２１が対応するように、基板７の上方にマスク２２を位置合わせする。
【０１５６】
３）半田ボールを搭載するステップ（第２のステップ）
マスク２２の上面に半田ボールＢを供給し、振込具２７で半田ボールＢを移動させて位置決め開口部２２１に振込む。半田ボールＢは、仮固定膜Ｆを介した状態で電極７１に載置される。
【０１５７】
４）半田ボールを仮固定するステップ（第３のステップ）
図２８（ｃ）に示すように、仮固定膜変質部２５ａで仮固定膜Ｆを溶融し、仮固定膜Ｆの粘着力を回復し、半田ボールＢを仮固定する。
【０１５８】
６−３．実施例
第４および第６態様の実施例を説明する。
【０１５９】
１）実施例１
一般に使用されるペースト状のロジン系のフラックスを仮固定材として使用した例を説明する。なお、フラックスとしては樹脂系或いは水溶性のものを用いてもよい。
【０１６０】
図２７（ａ）に示すように、数μｍ〜数十μｍの厚みで仮固定材ｆを基板７に塗布した。１２０℃の温風を３０秒間吹き当てて仮固定材を加熱し、仮固定材ｆの溶媒成分を揮発させ、マスク２２や半田ボールＢに仮固定材ｆが付着しない程度に仮固定材ｆの表面を乾燥させ、図２８（ａ）に示すように、粘着力の低い仮固定膜Ｆを形成した。
【０１６１】
図２８（ｂ）に示すように、位置決め開口部２２１が電極７１に対応するようにマスク２２を位置合わせし、半田ボールＢを開口部２２１に振込んだ。図２８（ｃ）のように、仮固定材の融点以上の温度（６０〜９０℃）で発熱させた仮固定膜変質部２５ａを半田ボールＢに瞬間的に接触させて仮固定膜Ｆを溶融させ、半田ボールＢを仮固定した。
【０１６２】
２）実施例２
揮発性の高いＩＰＡで希釈した液状のロジン系フラックスを仮固定材ｆとして使用した例を説明する。
【０１６３】
実施例１と同様にして仮固定膜Ｆを形成した。本実施例の仮固定材ｆによれば、ＩＰＡは揮発性が高いため仮固定材ｆがより早く乾燥し、仮固定膜Ｆを効率的に形成することができる。また、ＩＰＡは揮発し消失するので仮固定材中ｆのＩＰＡの割合により仮固定膜６の膜厚を制御することができ、例えば薄い膜厚の仮固定膜Ｆが必要な場合にはその割合を大きくすればよい。
【０１６４】
その後、実施例１と同様に半田ボールＢを仮固定した。
【０１６５】
３）実施例３
融点が２４℃のドデシルアルコールを溶媒として希釈されたロジン系のフラックスを仮固定材ｆとして使用した例を説明する。この種の溶媒としては、ブチルアルコール（融点２５℃）、テトラデシルアルコール（融点３８℃）なども使用できる。
【０１６６】
実施例１と同様に上記仮固定材ｆを電極５１に塗布し、仮固定材ｆを冷却し固化させて仮固定膜Ｆを形成した。仮固定材ｆがフラックスのみの場合には、その融点が−４０℃程度と室温より低いため、通常の冷却方法では冷却し固化することは難しい。しかしながら、上記仮固定材ｆによれば、２４℃で固化するドデシルアルコールで希釈されているので、ドデシルアルコールの融点以下に仮固定材を冷却すると、フラックスを内包する状態でドデシルアルコールが固化し、粘着力の低い仮固定膜が形成される。
【０１６７】
冷却を続けて仮固定膜Ｆの粘着力を維持しつつ、実施例１と同様に半田ボールＢを位置決め開口部１２１に振込み、仮固定材ｆの融点以上の温度に発熱させた仮固定膜変質部２５ａを半田ボールＢに瞬間的に接触させて仮固定膜Ｆを溶融させ、導電性ボール４を仮固定した。
【０１６８】
４）実施例４
上記ドデシルアルコールを仮固定材ｆとして使用した例を説明する。
【０１６９】
図２７（ｄ）に示す塗布手段６６で仮固定材ｆを基板７の表面に塗布し、その融点以下に冷却し仮固定膜Ｆを形成する。この仮固定材によれば、その融点が室温の領域にあるので、固化状態の維持（すなわち冷却を維持すること）を比較的容易に行うことができるという利点がある。
【０１７０】
その後、実施例３と同様に半田ボール４を仮固定した。
【０１７１】
実施例１〜４のいずれにおいても、マスク２２は、仮固定膜Ｆで基板７に付着することなく取外すことができた。取外されたマスク２２や位置決め開口部２２１に付着した仮固定膜Ｆは確認されなかった。半田ボールＢにも仮固定膜Ｆは付着しておらず、次の作業に洗浄することなく使用することができた。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明は、上記で説明に限定されることなく、例えば医薬品や窯業などの分野において徴小な或いは不定形の粉体や粒体を基板に搭載する用途にも利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】本発明の第１〜６態様に係る搭載装置の概念図である。
【図２】図１の第１態様の搭載装置の搭載部の側面図である。
【図３】図１の第１態様の搭載装置で導電性ボールが搭載される基板の構造を示す図である。
【図４】図２の搭載部の整列部材を示す図である。
【図５】図４の整列部材の変形例を示す図である。
【図６】図４および図５の整列部材の部分拡大断面図である。
【図７】図４の整列部材の別の変形例を示す図である。
【図８】図５の整列部材の変形例を示す図である。
【図９】図２の搭載部の振込具と整列部材を示す斜視図である。
【図１０】図９の振込具の変形例を示す図である。
【図１１】図９のａ−ａ断面図であって振込具の部分拡大断面図である。
【図１２】図２の搭載部の振込具と整列部材を示す平面図である。
【図１３】図１の第１態様の搭載装置の動作を説明する図である。
【図１４】図９の振込具の動作を説明する図である。
【図１５】図１の第２態様の搭載装置の搭載部の側面図である。
【図１６】図１５の搭載部の振込具および整列部材、磁気発生器を示す斜視図である。
【図１７】図１５の磁気発生器の変形例を示す図である。
【図１８】図１の第３態様の搭載装置の搭載部の側面図である。
【図１９】図１８のホルダの断面図である。
【図２０】図１８のホルダおよび基板、マスクの拡大側面図である。
【図２１】図１の第４態様の搭載装置のマスク及び基板、仮固定膜の部分拡大断面図である。
【図２２】図１の第４態様の搭載装置の動作を説明する図である。
【図２３】図２２の仮固定膜変質部の変形例を示す図である。
【図２４】図１の第５態様の搭載装置の搭載部を示す図である。
【図２５】図１の第５態様の搭載装置の動作を説明する図である。
【図２６】本発明の第６態様に係る搭載装置の概念図である。
【図２７】図２６の搭載装置の仮固定膜形成部を示す図である。
【図２８】図２６の搭載装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【０１７４】
１ 搭載装置
２ 搭載部
２１ ホルダ
２２（２８） マスク（整列部材）
２３ マスク水平移動手段
２４ ボール供給手段
２６ ボール除去手段
２７ 振込具
２９ ホルダ昇降手段
３ 搭載部
３１ ホルダ
４ 搭載部
４１ ホルダ
５ 搭載部
５１ 吸着ヘッド（整列部材）
５２ 容器
６ 仮固定膜形成部
７ 基板
７１ 電極
８ 磁石
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載方法において、
一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材を前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置合わせをする第１のステップと、
軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材を備え、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し前記線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設された振込具を前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動し、前記位置決め開口部を通して前記被配列体の一面にボールを載置する第２のステップを含む搭載方法。
【請求項２】
前記線状部材は、導電性に代え撥水性を有する請求項１に記載の搭載方法。
【請求項３】
前記線状部材は、撥水性を有する請求項１に記載の搭載方法。
【請求項４】
導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載装置において、
一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材と、
軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材を備えた振込具とを備え、
少なくとも前記ボールを搭載する時には、
前記整列部材は、前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置決めされ、
前記振込具は、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し前記線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設され、前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動される搭載装置。
【請求項５】
前記線状部材は、導電性に代え撥水性を有する請求項４に記載の搭載装置。
【請求項６】
前記線状部材は、撥水性を有する請求項４に記載の搭載装置。
【請求項１】
導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載方法において、
一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材を前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置合わせをする第１のステップと、
軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材を備え、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し前記線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設された振込具を前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動し、前記位置決め開口部を通して前記被配列体の一面にボールを載置する第２のステップを含む搭載方法。
【請求項２】
前記線状部材は、導電性に代え撥水性を有する請求項１に記載の搭載方法。
【請求項３】
前記線状部材は、撥水性を有する請求項１に記載の搭載方法。
【請求項４】
導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載装置において、
一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材と、
軸芯をほぼ揃えた状態で配設された導電性を有する複数の線状部材を備えた振込具とを備え、
少なくとも前記ボールを搭載する時には、
前記整列部材は、前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置決めされ、
前記振込具は、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し前記線状部材が略水平な姿勢で当接可能な状態に配設され、前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動される搭載装置。
【請求項５】
前記線状部材は、導電性に代え撥水性を有する請求項４に記載の搭載装置。
【請求項６】
前記線状部材は、撥水性を有する請求項４に記載の搭載装置。
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２００６−１４０５１０（Ｐ２００６−１４０５１０Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４３５９８（Ｐ２００５−３４３５９８）
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【分割の表示】特願２００４−６２５０５（Ｐ２００４−６２５０５）の分割
【原出願日】平成１６年３月５日（２００４．３．５）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【分割の表示】特願２００４−６２５０５（Ｐ２００４−６２５０５）の分割
【原出願日】平成１６年３月５日（２００４．３．５）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
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