導電性ボールの搭載方法および搭載装置
【課題】本発明は、マスクを使用して被配列体に導電性ボールを搭載するにあたり、マスクと被配列体との密着性を改善し余剰ボールが生じ難い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目的としている。
【解決手段】本発明は、所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載方法であって、マスクを被配列体に位置合わせをする位置合わせ工程と、マスクを流体で押圧する押圧工程と、所定の配列パターンで形成されたマスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入する挿入工程とを有する導電性ボールの搭載方法である。流体で押圧されるマスクの面が、密閉室を形成する内壁の一部を構成していれば、マスクを押圧する流体の圧力は、マスク平面方向においてほぼ均一にマスクに作用することになるので好ましい。
【解決手段】本発明は、所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載方法であって、マスクを被配列体に位置合わせをする位置合わせ工程と、マスクを流体で押圧する押圧工程と、所定の配列パターンで形成されたマスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入する挿入工程とを有する導電性ボールの搭載方法である。流体で押圧されるマスクの面が、密閉室を形成する内壁の一部を構成していれば、マスクを押圧する流体の圧力は、マスク平面方向においてほぼ均一にマスクに作用することになるので好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）タイプ又はＦＣ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）タイプなどエリアアレイ型の接続バンプ構造を有する半導体部品又はウエハ、パッケージに導電性ボールを搭載する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】
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半導体部品や半導体部品を実装するウエハに対しては、その小型化、薄型化と接続端子数の増加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、ＢＧＡタイプ或いはＦＣタイプなどエリアアレイ型の接続バンプをパッド状の電極に形成した半導体部品、基板、ウエハまたはパッケージ（以下半導体部品、基板、ウエハおよびパッケージなどを総して電子部品と称する。）が採用されている。
【０００３】
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極に印刷するペースト方式、導電性を有するボール（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、接続バンプの配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。
【０００４】
導電性ボール方式によれば、前記接続バンプは、少なくとも、電極上に薄くフラックス等を塗布する工程と、フラックス等が塗布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して接続バンプを形成するバンプ形成工程を経て製造される。
【０００５】
導電性ボールを電極に搭載する方法として、負圧を利用した吸着ヘッドで半田（導電性）ボールを吸着、電極へ移送して搭載する吸着方式が周知である。ここで、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という問題があるだけでなく、吸着力を解除しても吸着ヘッドから導電性ボールが分離されず搭載不良が生じるという問題があった。さらに、吸着時に空気中を移動した導電性ボールが帯電して、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（いわゆる余剰ボール）が電極以外の電子部品の表面に付着し短絡の原因となるという問題があった。この問題は、特に導電性ボールの径小化に伴い顕著となってきている。
【０００６】
そこで吸着方式の問題を解決する方法として、特許文献１、２で例示されるように、電極の配列パターンに対応した位置決め開口部が形成された平板状のマスクを用い、導電性ボールをマスク上に供給し、導電性ボールを移動させて位置決め開口部に挿入し、位置決め開口部を通して電極に搭載する、いわゆる振込方式がある。
【特許文献１】特開２００２−１７１０５４号公報（段落番号００３４〜００３６）
【特許文献２】特開平９−１６２５３３号公報（段落番号００４２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１、２に例示される振込方式では、導電性ボールの搭載は重力の作用で行われるので、導電性ボールの変形や搭載不良を防止できる。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凝集した導電性ボールは電極に搭載されず、加えて電極以外の電子部品の表面はマスクで遮蔽されているので余剰ボールが電極以外の部分に付着する恐れが少ない。しかし、最近ではバンプの数は膨大となってその配列は更に高密度化され、導電性ボールも１００μｍ以下というような小径のものも使用されるようになってきたため、新たに次のような問題がでてきた。
【０００８】
図７は、従来の振込方式で、被配列体であるウエハ８に導電性ボールを搭載している状態を示す模式図である。従来の振込方式の導電性ボール搭載装置では、導電性ボールＢの直径に対応した厚みのマスク９３をウエハ８に位置合わせし、所定のパターンでマスク９３に形成された位置決め開口部９３１に導電性ボールＢを挿入することにより、当該位置決め開口部９３１を通して導電性ボールＢをウエハ８に搭載していた。そして、導電性ボールＢの直径が１００μｍ程度と小さい場合には、それに対応してマスク９３の厚みも１００μｍ前後となる。そのようなマスク９３は剛性が低いため反りなどの変形が生じやすく、そのようなマスク９３とウエハ８を合わせた場合にはそれらの間に隙間ができ、図７に示すように、振り込まれた導電性ボールＢがその隙間に入り込んで余剰ボールＢ１が生じる場合や複数の導電性ボールＢ２が同一の電極に搭載される場合があった。
【０００９】
本発明は、上記した従来技術の問題を鑑みてなされたものであり、マスクを使用して被配列体に導電性ボールを搭載するにあたり、マスクと被配列体との密着性を改善し余剰ボールが生じ難い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目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載方法であって、マスクを被配列体に位置合わせをする位置合わせ工程と、マスクを流体で押圧する押圧工程と、所定の配列パターンで形成されたマスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入する挿入工程とを有する導電性ボールの搭載方法である。かかる態様の搭載方法によれば、位置合わせ工程にて被配列体に位置合わせされたマスクは、押圧工程において流体で押圧されることにより被配列体に密着する。そして、マスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入することで、当該位置決め開口部を通じて導電性ボールは被配列体に所定のパターンで搭載される。
【００１１】
なお、上記搭載方法において、流体で押圧されるマスクの面が、密閉室を形成する内壁の一部を構成していれば、マスクを押圧する流体の圧力は、マスク平面方向においてほぼ均一にマスクに作用することになるので好ましい。
【００１２】
さらに、前記挿入工程において、導電性ボールを流体で押圧する構成とすれば、導電性ボールが位置決め開口部に円滑に挿入されるので好ましい。
【００１３】
さらに加えて、前記流体を不活性ガスとすれば、搭載工程における導電性ボールの表面酸化を抑制でき、その後のリフロー工程が円滑に行うことができるので好ましい。
【００１４】
さらにさらに加えて、前記挿入工程において、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手段を、該線状部材の軸芯とマスクの上面とが略平行な状態で、当該マスクの上面に対し相対的に水平移動し、位置決め開口部にボールを挿入する構成とすることが好ましい。かかる構成によれば、振込手段が水平移動することにより導電性ボールは線状部材に捕捉され移動し、その後位置決め開口部に挿入される。その一方で、線状部材は、マスクの上面に対しその軸芯が平行な姿勢を保ちつつ水平移動する。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、位置決め開口部に挿入され一旦被配列体に載置された導電性ボールは該線状部材で掻き出されることが少なく、導電性ボールの欠落を抑制することができる。
【００１５】
本発明の一態様は、所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載装置であって、前記配列パターンに対応し前記導電性ボールが挿通可能な位置決め開口部を備えたマスクと、前記被配列体に位置合わせされた前記マスクの上面に対し流体を供給可能な流体供給手段とを有する導電性ボールの搭載装置である。かかる態様の搭載装置によれば、被配列体に対し所定の位置関係となるようにマスクを位置合わせし、流体供給手段により当該位置合わせされたマスクの上面に対し流体を供給する。すると、当該流体から作用する圧力によりマスクは押圧されて被配列体に密着する。そして、マスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入することで、当該位置決め開口部を通じて導電性ボールは被配列体に所定のパターンで搭載される。
【００１６】
ここで、前記流体供給手段は、前記マスクの上面へ向けて流体を噴射する噴射部と、前記噴射部に供給する流体の流量及び／又は圧力を制御する供給制御部とを備え、前記噴射部は、前記マスクの上面に対し水平方向に所定間隔で複数個設けられている構成とすることが好ましい。かかる構成の搭載装置によれば、マスクの上面へ向けて流体を噴射する噴射部が、マスクの上面に対し水平方向に所定間隔で複数個設けられているので、当該複数個の噴射部から噴射される流体はマスクの上面をマスク平面方向において均一に押圧することになり、被配列体へのマスクの密着性を向上することができる。
【００１７】
さらに、前記被配列体に位置決めされた状態の前記マスクの上面とともに密閉室を形成する底部開口した筐体状の収納手段を有し、前記収納手段には、前記密閉室に流体を噴射可能に前記噴射部が設けられている構成とすれば、更にマスク平面方向におけるマスクの密着性を向上することが出来るので好ましい。
【００１８】
さらに加えて、前記被配列体が載置されるとともに前記マスクの外縁部が密着する密着面を有する載置手段を有し、前記収納手段の底部開口は前記載置手段の密着面と当接するとともに前記マスクを収納可能な構成とすることにより、被配列体とマスクとの密着性が改善された比較的簡単な構造の搭載装置を構成することができる。
【００１９】
さらにさらに加えて、上記搭載装置において、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、該線状部材の軸芯と前記マスクの上面とが略平行な状態で水平移動可能な振込手段を有する構成とすれば好ましい。かかる構成によれば、振込手段が水平移動することにより導電性ボールは線状部材に捕捉され移動し、その後位置決め開口部に挿入される。その一方で、線状部材は、マスクの上面に対しその軸芯が平行な姿勢を保ちつつ水平移動する。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、位置決め開口部に挿入され一旦被配列体に載置された導電性ボールは該線状部材で掻き出されることが少なく、導電性ボールの欠落を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上記構成としたので、マスクと被配列体との密着性が改善され、余剰ボールが生じたり、同一電極に複数の導電性ボールが搭載されることが生じ難い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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明について、その実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては導電性ボールとして半田ボールを対象としているが、例えば、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。同様に、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。さらに、被配列体としてウエハを対象としているが、例えば、半導体素子（チップ）、基板、ウエハ又はパッケージ、その他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。
【００２２】
本発明の第１態様について図１〜４を参照し説明する。図１は第１態様の搭載装置の概略構成を示す断面図、図２は図１の搭載装置の斜視図、図３は図１の搭載装置の動作を説明するための図、図４は図１の搭載装置の部分拡大断面図である。
【００２３】
第１態様の搭載装置１０で半田ボールＢを搭載する対象となるウエハ８は、図１及び図２に示すように、複数の半導体素子（チップ）がＳｉなどの基板に形成されてなる略円形状の本体部８１と、前記本体部８１の一面に個々の半導体素子に対応し所定の配列パターンで形成された電極８２とを有するものである。なお、ウエハ８には、信号が送信される外部導体や内部導体および半導体素子を保護するための保護膜等が形成されているが、図１及び図２では省略している。
【００２４】
上記ウエハ８の電極８２に半田ボールＢを搭載する第１態様の搭載装置１０は、図１、２に示すように、ウエハ８の電極８２の配列パターンに対応し形成された位置決め開口部１３１及び非開口部１３２を備えたマスク１３、ウエハ８が載置されるテーブル（載置手段）１２、マスク１３の上面に供給された半田ボールＢを位置決め開口部１３１に挿入するための振込手段１４、マスク１３の上面とともに密閉室１６を形成する収納手段１１、マスク１３の上面に流体である窒素ガスを供給する流体供給手段１５とで構成されている。以下、実施態様１の搭載装置の各構成要素について詳細に説明する。
【００２５】
［テーブル］
テーブル１２には、ウエハ８を水平な姿勢で装着する装着凹部１２１と装着凹部１２１の側壁とテーブル１２の外壁とに通じる流体流通溝１２２が形成されている。装着凹部１２１はウエハ８よりもやや大きな直径で形成されており、電極８１の面を上方にして載置されたウエハ８が水平方向に移動しないように構成されている。なお、テーブル１２に真空吸着機構を設けたり、装着凹部１２１の底面に粘着部材等を配設することにより、装着凹部１２１に載置されたウエハ８を固定するようにすれば好ましい。
【００２６】
テーブル１２に形成された流体流通溝１２２は、図１に示すように、後述する収納手段１１の内壁とマスク１３の上面とで形成される密閉室１６において、流体供給手段１５から密閉室１６に供給され、マスク１３の位置決め開口部１３１を通過した窒素ガスを外部へ放出する通路として機能する開口部１６１となるものである。そして、本態様の流体流通溝１２２は、窒素ガスがより円滑に外部へ放出されるように、マスク１３とウエハ８とのギャップＧに近接した位置であるテーブル１２の上面側であって、各辺の外縁中央部ごとに計４箇所設けられている。なお、上記したように開口部１６１は窒素ガスを放出する通路として機能するものであるので、例えばテーブル１２の側面に開口した貫通孔として構成してもよいし、収納手段１１の側壁に設けた貫通孔として構成してもよい。
【００２７】
［マスク］
マスク１３は、金属、樹脂又はセラミックスを主体とする平板状の基体に位置決め開口部１３１が形成されたものであり、その平面視の大きさはウエハ８より大きく、微小な半田ボールＢの直径とほぼ等しい厚さを有している。そのように薄く面積の広いマスク１３はそのままでは変形しやすいので、弾性を有する布（紗という。）などで平面方向に張力を加えた状態で不図示のフレームなどに固定されている。マスク１３の位置決め開口部１３１は、具体的には貫通孔であり、半田ボールＢが挿通可能なように略円柱状に形成されている。この位置決め開口部１３１の形状は特に図示に限定されることなく、その半径方向の断面形状は、略円形状や略矩形状、略三角形状、略長孔状、略瓢箪状或いはそれらの組み合わせなど適宜選択することができ、さらに軸心方向の断面形状も、長方形状又は台形状、上下に台形が組み合わされた鼓形状或いはそれらの組み合わせなど適宜選択することができる。
【００２８】
マスク１３の非開口部１３２においてウエハ８と相対する面には、図１に示すように突起状部１３３が設けられている。この突起状部１３３は、ウエハ８の電極８２にマスク１３の位置決め開口部１３１が一致するように位置合わせされたときに、電極８２に接触しない位置、すなわち電極８２の間に位置するように設けられている。したがって、マスク１３がウエハ８と位置合わせされたとき、本体部８１の上面に突起状部１３３が当接してマスク１３とウエハ８の間には一定の間隙Ｇが形成される。なお、突起状部１３３の高さは、位置決め開口部１３１に挿入された半田ボールＢが位置ずれしないように半田ボールＢの直径以下とする。
【００２９】
また、マスク１３は、その外縁部１３３の底面が、テーブル１２の装着凹部１２１の外周に設けられた密着面１２３に密着するよう、ウエハ８に対し位置合わせ可能に構成されている。
【００３０】
なお、マスク１３とウエハ８の位置合わせ機構は特に限定されず、マスク１３又はウエハ８のいずれかを人手により又は機械的に移動可能なように構成することができる。このことにより、半田ボールＢを位置決め開口部１３１に挿入する前に、マスク１３の位置決め開口部１３１とウエハ８の電極８２との位置が一致する状態にすることができる。
【００３１】
[収納手段]
収納手段１１は、図１、２に示すように、ウエハ８に対して位置合わせされたマスク１３とを収納可能な内部空間を有する側壁１１１と天板１１２とからなる底面開口の筐体状の部材である。収納手段１１は、ウエハ８及びマスク１３を設置する場合にはテーブル１２から取り外された状態となっており、ウエハ８及びマスク１３を設置した後に図示しない移動手段により移動され、マスク１３を収納する状態で収納手段１１の側壁１１１の底面がテーブル１２の密着面１２３に密着するようにテーブル１２の上に設置される。このようにテーブル１２の上に収納手段１１が設置されることにより、マスク１３の上面と収納手段１１の内面による内壁で構成された密閉室１６が形成される。
【００３２】
[流体供給手段]
流体供給手段１５は、上記収納手段１１の天板１１２に設けられた噴射部１５３と、配管１５２を介して当該噴射部１５３に接続された供給制御部１５１とから構成されている。噴射部１５３は、ウエハ８に位置合わせされたマスク１３の上面に対して窒素ガスを吹付けるノズル状の部材であって、マスク１３の平面方向においてマスク１３の全体に対し一様に窒素ガスを吹付け可能なように所定間隔で複数個設けられている。また、供給制御部１５１は、噴射部１５３から噴射される窒素ガスの流量及び圧力を制御し、マスク１３に供給される窒素ガスの供給条件、例えばマスク１３の上面に供給された半田ボールＢが散逸しない程度の供給条件となるよう適宜制御する。なお、流体供給手段１５からマスク１５に吹付ける流体は特に限定されないが、搭載工程中における半田ボールＢの表面酸化防止の観点から不活性ガスである窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を使用することが望ましい。
【００３３】
［振込手段］
振込手段１４は、ウエハ８に位置合わせされたマスク１３の上面に対し平行に配設された複数のワイヤー（線状部材）１４１の束と、その複数のワイヤー１４１を支持する一対の支持部１４２とで構成されている。そして、本態様の振込手段１４は、移動手段であるリニアモータ１７のスライダー１７１にその支持部１４２が固定されており、ワイヤー１４１がマスク１３の上面に当接しつつマスク１１の上面に対し略水平方向に移動する構成となっている。なお、半田ボールＢに直接当接するワイヤー１４１は、半田ボールＢが帯電しないように導電性のあるもので構成することが望ましい。
【００３４】
かかる構成の振込手段１４によれば、マスク１３の上面に供給された半田ボールＢは、振込手段１４で掃引されつつ移動され位置決め開口部１３１に挿入される。位置決め開口部１３１に挿入されなかった余剰の半田ボールＢは、位置決め開口部１３１の形成領域外へ掃き出されて回収される。なお、振込手段１４としては、供給された半田ボールＢを転動させるよう、マスク１３とともにテーブル１２を傾動する構成を採用することもできる。また、マスク１３の上面に供給された半田ボールＢを位置決め開口部１３１まで掃引し挿入する部材として、上記ワイヤー１４１に代えて、例えばブラシ、ゴム板または樹脂板などを用いたスクレーパー、若しくはマスク１３の上面に対して鉛直方向にワイヤーを配したブラシ等を使用することもできる。
【００３５】
［搭載装置１の動作］
上記搭載装置１０の動作について、図３、４を参照しつつ説明する。まず、図３（ａ）に示すように、半田ボールＢを搭載する電極８２の側の面が上方を向き露出した状態となるようにウエハ８をテーブル１２の装着凹部１２１に載置する。次いで、位置決め開口部１３１が電極８２に対して一致するようにマスク１３をウエハ８に位置合わせをする。このとき、マスク１３の突起状部１３３がウエハ８の上面とほぼ全面的に接触し、かつ、マスク１３の外縁部１３３の底面がテーブル１２の密着面１２３に密着するように、マスク１３をウエハ８に重ね合わせるが、図４（ａ）に示すように、マスク１３の変形やウエハ８の歪により部分的には突起状部１３３とウエハ８が接触しない箇所も存在する。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、位置決め開口部１３１の個数以上の半田ボールＢをマスク１３の上面に供給するとともに、ワイヤー１４１が、供給された半田ボールＢの後方であってマスク１３の上面に接する位置となるように振込手段１４をセットする。
【００３７】
図３（ｃ）に示すように、ウエハ８に位置合わせされたマスク１３を収納するように収納手段１１をテーブル１２の上に設置する。この結果、マスク１３の上面は、マスク１３と収納手段１１で形成された密閉室１６の中に配置されていることとなる。
【００３８】
次いで、図３（ｄ）に示すように、流体供給手段１５の供給制御部１５１で流量及び圧力等の供給条件が適宜制御された窒素ガスを噴射部１５３から密閉室１６の中に噴射する。すると、密閉室１６の中に噴射された窒素ガスは、マスク１３の上面に一様に供給される。すると、図４（ａ）に示すように、窒素ガスの圧力がマスク１３の非開口部１３２の上面に一様に作用し、マスク１３を下方に向けて押圧する。その結果、図４（ｂ）に示すように、マスク１３の突起状部１３３は、ウエハ８の本体部８１の上面であって電極８２の間に全体的に密着する。一方で、マスク１３に供給された窒素ガスは、マスク１３の位置決め開口部１３１及びマスク１３とウエハ８の間に形成された間隙Ｇを流通し、密閉室１６の開口部１６１を通じて外部へ放出される。
【００３９】
そして、図３（ｄ）に示すように、マスク１３の上面にワイヤー１４１を当接させながら振込手段１４を水平移動することにより半田ボールＢを掃引し、半田ボールＢを位置決め開口部１３１へ挿入する。このとき、マスク１３とウエハ８との間には位置決め開口部１３１に挿入された半田ボールＢが移動可能な隙間がないので、マスク１３とウエハ８との間に半田ボールＢが入り込み、余剰ボールが生じることはない。
【００４０】
また、窒素ガスは位置決め開口部１３１を下方に向かい流通している。そのため、振込手段１４で位置決め開口部１３１に挿入された半田ボールＢは、当該窒素ガスの圧力により押圧されつつ当該位置決め開口部１３１の中を落下して電極８２に搭載される。これは、位置決め開口部１３１に挿入された半田ボールＢが位置決め開口部１３１の内壁に引っ掛かったとき、重力のみで落下させる場合には引っ掛かりが解消されず、その半田ボールＢは電極８２に搭載されないのに対し、位置決め開口部１３１を窒素ガスが流通している場合には引っ掛かりが強制的に解除されて電極８２に搭載される点で有効である。
【００４１】
本発明の第２実施態様について図５を参照し説明する。図５は、第２態様の搭載装置２０の概略構成を示す断面図であり、上記搭載装置１０と同様な構成要素については同一符号を付している（以下の第３態様の搭載装置についても同じ）。また、第２態様の搭載装置２０の動作は基本的に上記搭載装置１０と同様であるので説明を省略する（以下の第３態様の搭載装置についても同じ）。
【００４２】
搭載装置２０が上記搭載装置１０と相異する点は、マスク２３の底面に突起状部が設けられていない点、及びウエハ８を装着する装着凹部２２１の深さ、すなわちテーブル２２の上面から装着凹部２２１の底面までの距離がウエハ８の厚みより大きく形成されている点にある。そして、本態様の搭載装置２０においては、テーブル２２の上面にマスク２３が載置され、マスク２２とウエハ８の間に間隙Ｇが形成されるという構成となっている。この構成は、半田ボールＢの大きさが比較的大きく使用するマスク２３を厚くすることが可能で、窒素ガスの圧力に対し鉛直方向におけるマスク２３の歪が少ない場合に有効である。
【００４３】
本発明の第３態様について図６を参照し説明する。図６は、第３態様の搭載装置３０の概略構成を示す断面図である。
【００４４】
搭載装置３０が上記搭載装置１０と相異する点は、ウエハ及びマスクを収納する密閉室を有しない点にある。すなわち、本態様の搭載装置３０では、テーブル１２に載置されたウエハ８及びウエハ８に位置合わせされたマスク１３は開放された空間に存するとともに、噴射部３５３は図示しない支持手段により支持され前記マスク１３の上面へ窒素ガスを直接供給する構成となっている。かかる構成の搭載装置３０によれば装置構成を単純にでき、特に供給される窒素ガスにより散乱し難い程度に半田ボールＢが大きい場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る第１態様の搭載装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の搭載装置の斜視図である。
【図３】図１の搭載装置の動作を説明する図である。
【図４】図１の搭載装置の部分拡大断面図である。
【図５】本発明に係る第２態様の搭載装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明に係る第３態様の搭載装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】従来の振込方式の搭載装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０（２０、３０） 搭載装置
１１ 収納手段
１２ 載置手段（テーブル）
１３ マスク
１４ 振込手段
１５（３５） 流体供給手段
１６ 密閉室
１７ 移動手段
８ 被配列体（ウエハ）
Ｂ 半田ボール
Ｇ 間隙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）タイプ又はＦＣ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）タイプなどエリアアレイ型の接続バンプ構造を有する半導体部品又はウエハ、パッケージに導電性ボールを搭載する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】
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半導体部品や半導体部品を実装するウエハに対しては、その小型化、薄型化と接続端子数の増加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、ＢＧＡタイプ或いはＦＣタイプなどエリアアレイ型の接続バンプをパッド状の電極に形成した半導体部品、基板、ウエハまたはパッケージ（以下半導体部品、基板、ウエハおよびパッケージなどを総して電子部品と称する。）が採用されている。
【０００３】
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極に印刷するペースト方式、導電性を有するボール（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、接続バンプの配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。
【０００４】
導電性ボール方式によれば、前記接続バンプは、少なくとも、電極上に薄くフラックス等を塗布する工程と、フラックス等が塗布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して接続バンプを形成するバンプ形成工程を経て製造される。
【０００５】
導電性ボールを電極に搭載する方法として、負圧を利用した吸着ヘッドで半田（導電性）ボールを吸着、電極へ移送して搭載する吸着方式が周知である。ここで、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という問題があるだけでなく、吸着力を解除しても吸着ヘッドから導電性ボールが分離されず搭載不良が生じるという問題があった。さらに、吸着時に空気中を移動した導電性ボールが帯電して、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（いわゆる余剰ボール）が電極以外の電子部品の表面に付着し短絡の原因となるという問題があった。この問題は、特に導電性ボールの径小化に伴い顕著となってきている。
【０００６】
そこで吸着方式の問題を解決する方法として、特許文献１、２で例示されるように、電極の配列パターンに対応した位置決め開口部が形成された平板状のマスクを用い、導電性ボールをマスク上に供給し、導電性ボールを移動させて位置決め開口部に挿入し、位置決め開口部を通して電極に搭載する、いわゆる振込方式がある。
【特許文献１】特開２００２−１７１０５４号公報（段落番号００３４〜００３６）
【特許文献２】特開平９−１６２５３３号公報（段落番号００４２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１、２に例示される振込方式では、導電性ボールの搭載は重力の作用で行われるので、導電性ボールの変形や搭載不良を防止できる。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凝集した導電性ボールは電極に搭載されず、加えて電極以外の電子部品の表面はマスクで遮蔽されているので余剰ボールが電極以外の部分に付着する恐れが少ない。しかし、最近ではバンプの数は膨大となってその配列は更に高密度化され、導電性ボールも１００μｍ以下というような小径のものも使用されるようになってきたため、新たに次のような問題がでてきた。
【０００８】
図７は、従来の振込方式で、被配列体であるウエハ８に導電性ボールを搭載している状態を示す模式図である。従来の振込方式の導電性ボール搭載装置では、導電性ボールＢの直径に対応した厚みのマスク９３をウエハ８に位置合わせし、所定のパターンでマスク９３に形成された位置決め開口部９３１に導電性ボールＢを挿入することにより、当該位置決め開口部９３１を通して導電性ボールＢをウエハ８に搭載していた。そして、導電性ボールＢの直径が１００μｍ程度と小さい場合には、それに対応してマスク９３の厚みも１００μｍ前後となる。そのようなマスク９３は剛性が低いため反りなどの変形が生じやすく、そのようなマスク９３とウエハ８を合わせた場合にはそれらの間に隙間ができ、図７に示すように、振り込まれた導電性ボールＢがその隙間に入り込んで余剰ボールＢ１が生じる場合や複数の導電性ボールＢ２が同一の電極に搭載される場合があった。
【０００９】
本発明は、上記した従来技術の問題を鑑みてなされたものであり、マスクを使用して被配列体に導電性ボールを搭載するにあたり、マスクと被配列体との密着性を改善し余剰ボールが生じ難い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目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載方法であって、マスクを被配列体に位置合わせをする位置合わせ工程と、マスクを流体で押圧する押圧工程と、所定の配列パターンで形成されたマスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入する挿入工程とを有する導電性ボールの搭載方法である。かかる態様の搭載方法によれば、位置合わせ工程にて被配列体に位置合わせされたマスクは、押圧工程において流体で押圧されることにより被配列体に密着する。そして、マスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入することで、当該位置決め開口部を通じて導電性ボールは被配列体に所定のパターンで搭載される。
【００１１】
なお、上記搭載方法において、流体で押圧されるマスクの面が、密閉室を形成する内壁の一部を構成していれば、マスクを押圧する流体の圧力は、マスク平面方向においてほぼ均一にマスクに作用することになるので好ましい。
【００１２】
さらに、前記挿入工程において、導電性ボールを流体で押圧する構成とすれば、導電性ボールが位置決め開口部に円滑に挿入されるので好ましい。
【００１３】
さらに加えて、前記流体を不活性ガスとすれば、搭載工程における導電性ボールの表面酸化を抑制でき、その後のリフロー工程が円滑に行うことができるので好ましい。
【００１４】
さらにさらに加えて、前記挿入工程において、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手段を、該線状部材の軸芯とマスクの上面とが略平行な状態で、当該マスクの上面に対し相対的に水平移動し、位置決め開口部にボールを挿入する構成とすることが好ましい。かかる構成によれば、振込手段が水平移動することにより導電性ボールは線状部材に捕捉され移動し、その後位置決め開口部に挿入される。その一方で、線状部材は、マスクの上面に対しその軸芯が平行な姿勢を保ちつつ水平移動する。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、位置決め開口部に挿入され一旦被配列体に載置された導電性ボールは該線状部材で掻き出されることが少なく、導電性ボールの欠落を抑制することができる。
【００１５】
本発明の一態様は、所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載装置であって、前記配列パターンに対応し前記導電性ボールが挿通可能な位置決め開口部を備えたマスクと、前記被配列体に位置合わせされた前記マスクの上面に対し流体を供給可能な流体供給手段とを有する導電性ボールの搭載装置である。かかる態様の搭載装置によれば、被配列体に対し所定の位置関係となるようにマスクを位置合わせし、流体供給手段により当該位置合わせされたマスクの上面に対し流体を供給する。すると、当該流体から作用する圧力によりマスクは押圧されて被配列体に密着する。そして、マスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入することで、当該位置決め開口部を通じて導電性ボールは被配列体に所定のパターンで搭載される。
【００１６】
ここで、前記流体供給手段は、前記マスクの上面へ向けて流体を噴射する噴射部と、前記噴射部に供給する流体の流量及び／又は圧力を制御する供給制御部とを備え、前記噴射部は、前記マスクの上面に対し水平方向に所定間隔で複数個設けられている構成とすることが好ましい。かかる構成の搭載装置によれば、マスクの上面へ向けて流体を噴射する噴射部が、マスクの上面に対し水平方向に所定間隔で複数個設けられているので、当該複数個の噴射部から噴射される流体はマスクの上面をマスク平面方向において均一に押圧することになり、被配列体へのマスクの密着性を向上することができる。
【００１７】
さらに、前記被配列体に位置決めされた状態の前記マスクの上面とともに密閉室を形成する底部開口した筐体状の収納手段を有し、前記収納手段には、前記密閉室に流体を噴射可能に前記噴射部が設けられている構成とすれば、更にマスク平面方向におけるマスクの密着性を向上することが出来るので好ましい。
【００１８】
さらに加えて、前記被配列体が載置されるとともに前記マスクの外縁部が密着する密着面を有する載置手段を有し、前記収納手段の底部開口は前記載置手段の密着面と当接するとともに前記マスクを収納可能な構成とすることにより、被配列体とマスクとの密着性が改善された比較的簡単な構造の搭載装置を構成することができる。
【００１９】
さらにさらに加えて、上記搭載装置において、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、該線状部材の軸芯と前記マスクの上面とが略平行な状態で水平移動可能な振込手段を有する構成とすれば好ましい。かかる構成によれば、振込手段が水平移動することにより導電性ボールは線状部材に捕捉され移動し、その後位置決め開口部に挿入される。その一方で、線状部材は、マスクの上面に対しその軸芯が平行な姿勢を保ちつつ水平移動する。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、位置決め開口部に挿入され一旦被配列体に載置された導電性ボールは該線状部材で掻き出されることが少なく、導電性ボールの欠落を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上記構成としたので、マスクと被配列体との密着性が改善され、余剰ボールが生じたり、同一電極に複数の導電性ボールが搭載されることが生じ難い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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明について、その実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては導電性ボールとして半田ボールを対象としているが、例えば、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。同様に、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。さらに、被配列体としてウエハを対象としているが、例えば、半導体素子（チップ）、基板、ウエハ又はパッケージ、その他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。
【００２２】
本発明の第１態様について図１〜４を参照し説明する。図１は第１態様の搭載装置の概略構成を示す断面図、図２は図１の搭載装置の斜視図、図３は図１の搭載装置の動作を説明するための図、図４は図１の搭載装置の部分拡大断面図である。
【００２３】
第１態様の搭載装置１０で半田ボールＢを搭載する対象となるウエハ８は、図１及び図２に示すように、複数の半導体素子（チップ）がＳｉなどの基板に形成されてなる略円形状の本体部８１と、前記本体部８１の一面に個々の半導体素子に対応し所定の配列パターンで形成された電極８２とを有するものである。なお、ウエハ８には、信号が送信される外部導体や内部導体および半導体素子を保護するための保護膜等が形成されているが、図１及び図２では省略している。
【００２４】
上記ウエハ８の電極８２に半田ボールＢを搭載する第１態様の搭載装置１０は、図１、２に示すように、ウエハ８の電極８２の配列パターンに対応し形成された位置決め開口部１３１及び非開口部１３２を備えたマスク１３、ウエハ８が載置されるテーブル（載置手段）１２、マスク１３の上面に供給された半田ボールＢを位置決め開口部１３１に挿入するための振込手段１４、マスク１３の上面とともに密閉室１６を形成する収納手段１１、マスク１３の上面に流体である窒素ガスを供給する流体供給手段１５とで構成されている。以下、実施態様１の搭載装置の各構成要素について詳細に説明する。
【００２５】
［テーブル］
テーブル１２には、ウエハ８を水平な姿勢で装着する装着凹部１２１と装着凹部１２１の側壁とテーブル１２の外壁とに通じる流体流通溝１２２が形成されている。装着凹部１２１はウエハ８よりもやや大きな直径で形成されており、電極８１の面を上方にして載置されたウエハ８が水平方向に移動しないように構成されている。なお、テーブル１２に真空吸着機構を設けたり、装着凹部１２１の底面に粘着部材等を配設することにより、装着凹部１２１に載置されたウエハ８を固定するようにすれば好ましい。
【００２６】
テーブル１２に形成された流体流通溝１２２は、図１に示すように、後述する収納手段１１の内壁とマスク１３の上面とで形成される密閉室１６において、流体供給手段１５から密閉室１６に供給され、マスク１３の位置決め開口部１３１を通過した窒素ガスを外部へ放出する通路として機能する開口部１６１となるものである。そして、本態様の流体流通溝１２２は、窒素ガスがより円滑に外部へ放出されるように、マスク１３とウエハ８とのギャップＧに近接した位置であるテーブル１２の上面側であって、各辺の外縁中央部ごとに計４箇所設けられている。なお、上記したように開口部１６１は窒素ガスを放出する通路として機能するものであるので、例えばテーブル１２の側面に開口した貫通孔として構成してもよいし、収納手段１１の側壁に設けた貫通孔として構成してもよい。
【００２７】
［マスク］
マスク１３は、金属、樹脂又はセラミックスを主体とする平板状の基体に位置決め開口部１３１が形成されたものであり、その平面視の大きさはウエハ８より大きく、微小な半田ボールＢの直径とほぼ等しい厚さを有している。そのように薄く面積の広いマスク１３はそのままでは変形しやすいので、弾性を有する布（紗という。）などで平面方向に張力を加えた状態で不図示のフレームなどに固定されている。マスク１３の位置決め開口部１３１は、具体的には貫通孔であり、半田ボールＢが挿通可能なように略円柱状に形成されている。この位置決め開口部１３１の形状は特に図示に限定されることなく、その半径方向の断面形状は、略円形状や略矩形状、略三角形状、略長孔状、略瓢箪状或いはそれらの組み合わせなど適宜選択することができ、さらに軸心方向の断面形状も、長方形状又は台形状、上下に台形が組み合わされた鼓形状或いはそれらの組み合わせなど適宜選択することができる。
【００２８】
マスク１３の非開口部１３２においてウエハ８と相対する面には、図１に示すように突起状部１３３が設けられている。この突起状部１３３は、ウエハ８の電極８２にマスク１３の位置決め開口部１３１が一致するように位置合わせされたときに、電極８２に接触しない位置、すなわち電極８２の間に位置するように設けられている。したがって、マスク１３がウエハ８と位置合わせされたとき、本体部８１の上面に突起状部１３３が当接してマスク１３とウエハ８の間には一定の間隙Ｇが形成される。なお、突起状部１３３の高さは、位置決め開口部１３１に挿入された半田ボールＢが位置ずれしないように半田ボールＢの直径以下とする。
【００２９】
また、マスク１３は、その外縁部１３３の底面が、テーブル１２の装着凹部１２１の外周に設けられた密着面１２３に密着するよう、ウエハ８に対し位置合わせ可能に構成されている。
【００３０】
なお、マスク１３とウエハ８の位置合わせ機構は特に限定されず、マスク１３又はウエハ８のいずれかを人手により又は機械的に移動可能なように構成することができる。このことにより、半田ボールＢを位置決め開口部１３１に挿入する前に、マスク１３の位置決め開口部１３１とウエハ８の電極８２との位置が一致する状態にすることができる。
【００３１】
[収納手段]
収納手段１１は、図１、２に示すように、ウエハ８に対して位置合わせされたマスク１３とを収納可能な内部空間を有する側壁１１１と天板１１２とからなる底面開口の筐体状の部材である。収納手段１１は、ウエハ８及びマスク１３を設置する場合にはテーブル１２から取り外された状態となっており、ウエハ８及びマスク１３を設置した後に図示しない移動手段により移動され、マスク１３を収納する状態で収納手段１１の側壁１１１の底面がテーブル１２の密着面１２３に密着するようにテーブル１２の上に設置される。このようにテーブル１２の上に収納手段１１が設置されることにより、マスク１３の上面と収納手段１１の内面による内壁で構成された密閉室１６が形成される。
【００３２】
[流体供給手段]
流体供給手段１５は、上記収納手段１１の天板１１２に設けられた噴射部１５３と、配管１５２を介して当該噴射部１５３に接続された供給制御部１５１とから構成されている。噴射部１５３は、ウエハ８に位置合わせされたマスク１３の上面に対して窒素ガスを吹付けるノズル状の部材であって、マスク１３の平面方向においてマスク１３の全体に対し一様に窒素ガスを吹付け可能なように所定間隔で複数個設けられている。また、供給制御部１５１は、噴射部１５３から噴射される窒素ガスの流量及び圧力を制御し、マスク１３に供給される窒素ガスの供給条件、例えばマスク１３の上面に供給された半田ボールＢが散逸しない程度の供給条件となるよう適宜制御する。なお、流体供給手段１５からマスク１５に吹付ける流体は特に限定されないが、搭載工程中における半田ボールＢの表面酸化防止の観点から不活性ガスである窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を使用することが望ましい。
【００３３】
［振込手段］
振込手段１４は、ウエハ８に位置合わせされたマスク１３の上面に対し平行に配設された複数のワイヤー（線状部材）１４１の束と、その複数のワイヤー１４１を支持する一対の支持部１４２とで構成されている。そして、本態様の振込手段１４は、移動手段であるリニアモータ１７のスライダー１７１にその支持部１４２が固定されており、ワイヤー１４１がマスク１３の上面に当接しつつマスク１１の上面に対し略水平方向に移動する構成となっている。なお、半田ボールＢに直接当接するワイヤー１４１は、半田ボールＢが帯電しないように導電性のあるもので構成することが望ましい。
【００３４】
かかる構成の振込手段１４によれば、マスク１３の上面に供給された半田ボールＢは、振込手段１４で掃引されつつ移動され位置決め開口部１３１に挿入される。位置決め開口部１３１に挿入されなかった余剰の半田ボールＢは、位置決め開口部１３１の形成領域外へ掃き出されて回収される。なお、振込手段１４としては、供給された半田ボールＢを転動させるよう、マスク１３とともにテーブル１２を傾動する構成を採用することもできる。また、マスク１３の上面に供給された半田ボールＢを位置決め開口部１３１まで掃引し挿入する部材として、上記ワイヤー１４１に代えて、例えばブラシ、ゴム板または樹脂板などを用いたスクレーパー、若しくはマスク１３の上面に対して鉛直方向にワイヤーを配したブラシ等を使用することもできる。
【００３５】
［搭載装置１の動作］
上記搭載装置１０の動作について、図３、４を参照しつつ説明する。まず、図３（ａ）に示すように、半田ボールＢを搭載する電極８２の側の面が上方を向き露出した状態となるようにウエハ８をテーブル１２の装着凹部１２１に載置する。次いで、位置決め開口部１３１が電極８２に対して一致するようにマスク１３をウエハ８に位置合わせをする。このとき、マスク１３の突起状部１３３がウエハ８の上面とほぼ全面的に接触し、かつ、マスク１３の外縁部１３３の底面がテーブル１２の密着面１２３に密着するように、マスク１３をウエハ８に重ね合わせるが、図４（ａ）に示すように、マスク１３の変形やウエハ８の歪により部分的には突起状部１３３とウエハ８が接触しない箇所も存在する。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、位置決め開口部１３１の個数以上の半田ボールＢをマスク１３の上面に供給するとともに、ワイヤー１４１が、供給された半田ボールＢの後方であってマスク１３の上面に接する位置となるように振込手段１４をセットする。
【００３７】
図３（ｃ）に示すように、ウエハ８に位置合わせされたマスク１３を収納するように収納手段１１をテーブル１２の上に設置する。この結果、マスク１３の上面は、マスク１３と収納手段１１で形成された密閉室１６の中に配置されていることとなる。
【００３８】
次いで、図３（ｄ）に示すように、流体供給手段１５の供給制御部１５１で流量及び圧力等の供給条件が適宜制御された窒素ガスを噴射部１５３から密閉室１６の中に噴射する。すると、密閉室１６の中に噴射された窒素ガスは、マスク１３の上面に一様に供給される。すると、図４（ａ）に示すように、窒素ガスの圧力がマスク１３の非開口部１３２の上面に一様に作用し、マスク１３を下方に向けて押圧する。その結果、図４（ｂ）に示すように、マスク１３の突起状部１３３は、ウエハ８の本体部８１の上面であって電極８２の間に全体的に密着する。一方で、マスク１３に供給された窒素ガスは、マスク１３の位置決め開口部１３１及びマスク１３とウエハ８の間に形成された間隙Ｇを流通し、密閉室１６の開口部１６１を通じて外部へ放出される。
【００３９】
そして、図３（ｄ）に示すように、マスク１３の上面にワイヤー１４１を当接させながら振込手段１４を水平移動することにより半田ボールＢを掃引し、半田ボールＢを位置決め開口部１３１へ挿入する。このとき、マスク１３とウエハ８との間には位置決め開口部１３１に挿入された半田ボールＢが移動可能な隙間がないので、マスク１３とウエハ８との間に半田ボールＢが入り込み、余剰ボールが生じることはない。
【００４０】
また、窒素ガスは位置決め開口部１３１を下方に向かい流通している。そのため、振込手段１４で位置決め開口部１３１に挿入された半田ボールＢは、当該窒素ガスの圧力により押圧されつつ当該位置決め開口部１３１の中を落下して電極８２に搭載される。これは、位置決め開口部１３１に挿入された半田ボールＢが位置決め開口部１３１の内壁に引っ掛かったとき、重力のみで落下させる場合には引っ掛かりが解消されず、その半田ボールＢは電極８２に搭載されないのに対し、位置決め開口部１３１を窒素ガスが流通している場合には引っ掛かりが強制的に解除されて電極８２に搭載される点で有効である。
【００４１】
本発明の第２実施態様について図５を参照し説明する。図５は、第２態様の搭載装置２０の概略構成を示す断面図であり、上記搭載装置１０と同様な構成要素については同一符号を付している（以下の第３態様の搭載装置についても同じ）。また、第２態様の搭載装置２０の動作は基本的に上記搭載装置１０と同様であるので説明を省略する（以下の第３態様の搭載装置についても同じ）。
【００４２】
搭載装置２０が上記搭載装置１０と相異する点は、マスク２３の底面に突起状部が設けられていない点、及びウエハ８を装着する装着凹部２２１の深さ、すなわちテーブル２２の上面から装着凹部２２１の底面までの距離がウエハ８の厚みより大きく形成されている点にある。そして、本態様の搭載装置２０においては、テーブル２２の上面にマスク２３が載置され、マスク２２とウエハ８の間に間隙Ｇが形成されるという構成となっている。この構成は、半田ボールＢの大きさが比較的大きく使用するマスク２３を厚くすることが可能で、窒素ガスの圧力に対し鉛直方向におけるマスク２３の歪が少ない場合に有効である。
【００４３】
本発明の第３態様について図６を参照し説明する。図６は、第３態様の搭載装置３０の概略構成を示す断面図である。
【００４４】
搭載装置３０が上記搭載装置１０と相異する点は、ウエハ及びマスクを収納する密閉室を有しない点にある。すなわち、本態様の搭載装置３０では、テーブル１２に載置されたウエハ８及びウエハ８に位置合わせされたマスク１３は開放された空間に存するとともに、噴射部３５３は図示しない支持手段により支持され前記マスク１３の上面へ窒素ガスを直接供給する構成となっている。かかる構成の搭載装置３０によれば装置構成を単純にでき、特に供給される窒素ガスにより散乱し難い程度に半田ボールＢが大きい場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る第１態様の搭載装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の搭載装置の斜視図である。
【図３】図１の搭載装置の動作を説明する図である。
【図４】図１の搭載装置の部分拡大断面図である。
【図５】本発明に係る第２態様の搭載装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明に係る第３態様の搭載装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】従来の振込方式の搭載装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０（２０、３０） 搭載装置
１１ 収納手段
１２ 載置手段（テーブル）
１３ マスク
１４ 振込手段
１５（３５） 流体供給手段
１６ 密閉室
１７ 移動手段
８ 被配列体（ウエハ）
Ｂ 半田ボール
Ｇ 間隙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載方法であって、マスクを被配列体に位置合わせをする位置合わせ工程と、マスクを流体で押圧する押圧工程と、所定の配列パターンで形成されたマスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入する挿入工程と、を有する導電性ボールの搭載方法。
【請求項２】
流体で押圧されるマスクの面が、密閉室を形成する内壁の一部を構成している請求項１に記載の導電性ボールの搭載方法。
【請求項３】
前記挿入工程において、導電性ボールを流体で押圧する請求項１又は２のいずれかに記載の導電性ボールの搭載方法。
【請求項４】
前記流体は不活性ガスである請求項１乃至３のいずれかに記載の導電性ボールの搭載方法。
【請求項５】
前記挿入工程において、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手段を、該線状部材の軸芯とマスクの上面とが略平行な状態で、当該マスクの上面に対し相対的に水平移動し、位置決め開口部にボールを挿入する請求項１乃至４のいずれかに記載の導電性ボールの搭載方法。
【請求項６】
所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載装置であって、前記配列パターンに対応し前記導電性ボールが挿通可能な位置決め開口部を備えたマスクと、前記被配列体に位置合わせされた前記マスクの上面に対し流体を供給可能な流体供給手段とを有する導電性ボールの搭載装置。
【請求項７】
前記流体供給手段は、前記マスクの上面へ向けて流体を噴射する噴射部と、前記噴射部に供給する流体の流量及び／又は圧力を制御する供給制御部とを備え、前記噴射部は、前記マスクの上面に対し水平方向に所定間隔で複数個設けられている請求項６に記載の導電性ボールの搭載装置。
【請求項８】
前記被配列体に位置決めされた状態の前記マスクの上面とともに密閉室を形成する底部開口した筐体状の収納手段を有し、前記収納手段には、前記密閉室に流体を噴射可能に前記噴射部が設けられている請求項７に記載の導電性ボールの搭載装置。
【請求項９】
前記被配列体が載置されるとともに前記マスクの外縁部が密着する密着面を有する載置手段を有し、前記収納手段の底部開口は前記載置手段の密着面と当接するとともに前記マスクを収納可能なように構成されている、請求項８に記載の導電性ボールの搭載装置。
【請求項１０】
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、該線状部材の軸芯と前記マスクの上面とが略平行な状態で水平移動可能な振込手段を有する請求項６乃至９のいずれかに記載の導電性ボールの搭載装置。
【請求項１】
所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載方法であって、マスクを被配列体に位置合わせをする位置合わせ工程と、マスクを流体で押圧する押圧工程と、所定の配列パターンで形成されたマスクの位置決め開口部に導電性ボールを挿入する挿入工程と、を有する導電性ボールの搭載方法。
【請求項２】
流体で押圧されるマスクの面が、密閉室を形成する内壁の一部を構成している請求項１に記載の導電性ボールの搭載方法。
【請求項３】
前記挿入工程において、導電性ボールを流体で押圧する請求項１又は２のいずれかに記載の導電性ボールの搭載方法。
【請求項４】
前記流体は不活性ガスである請求項１乃至３のいずれかに記載の導電性ボールの搭載方法。
【請求項５】
前記挿入工程において、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手段を、該線状部材の軸芯とマスクの上面とが略平行な状態で、当該マスクの上面に対し相対的に水平移動し、位置決め開口部にボールを挿入する請求項１乃至４のいずれかに記載の導電性ボールの搭載方法。
【請求項６】
所定の配列パターンで被配列体に導電性ボールを搭載する搭載装置であって、前記配列パターンに対応し前記導電性ボールが挿通可能な位置決め開口部を備えたマスクと、前記被配列体に位置合わせされた前記マスクの上面に対し流体を供給可能な流体供給手段とを有する導電性ボールの搭載装置。
【請求項７】
前記流体供給手段は、前記マスクの上面へ向けて流体を噴射する噴射部と、前記噴射部に供給する流体の流量及び／又は圧力を制御する供給制御部とを備え、前記噴射部は、前記マスクの上面に対し水平方向に所定間隔で複数個設けられている請求項６に記載の導電性ボールの搭載装置。
【請求項８】
前記被配列体に位置決めされた状態の前記マスクの上面とともに密閉室を形成する底部開口した筐体状の収納手段を有し、前記収納手段には、前記密閉室に流体を噴射可能に前記噴射部が設けられている請求項７に記載の導電性ボールの搭載装置。
【請求項９】
前記被配列体が載置されるとともに前記マスクの外縁部が密着する密着面を有する載置手段を有し、前記収納手段の底部開口は前記載置手段の密着面と当接するとともに前記マスクを収納可能なように構成されている、請求項８に記載の導電性ボールの搭載装置。
【請求項１０】
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、該線状部材の軸芯と前記マスクの上面とが略平行な状態で水平移動可能な振込手段を有する請求項６乃至９のいずれかに記載の導電性ボールの搭載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−９１６３３（Ｐ２００８−９１６３３Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７１０１８（Ｐ２００６−２７１０１８）
【出願日】平成１８年１０月２日（２００６．１０．２）
【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２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２日（２００６．１０．２）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
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