導電性ボール配列装置
【課題】
ボールカップの移動を伴うことなく、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持し、ボールカップ内の導電性ボールが落ちないという障害をなくし、導電性ボール配列装置の生産性アップを図る。
【解決手段】
導電性ボール配列装置に次の手段を採用する。
第１に、導電性ボールの挿入部が形成された配列治具と、導電性ボールが落下可能な開口部が形成されたボールカップと、多数の導電性ボールを貯留するとともに供給口の開閉手段を有するボールホッパと、ボールカップを移動させる移動手段とを備える。
第２に、ボールカップを配列治具の上面に沿って移動させることにより、配列治具の各ボール挿入部に導電性ボールを落とし込んで配列する。
第３に、ボールホッパはボールカップと一体に移動するように設け、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持するようにボールホッパからボールカップへ適宜補充する。
ボールカップの移動を伴うことなく、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持し、ボールカップ内の導電性ボールが落ちないという障害をなくし、導電性ボール配列装置の生産性アップを図る。
【解決手段】
導電性ボール配列装置に次の手段を採用する。
第１に、導電性ボールの挿入部が形成された配列治具と、導電性ボールが落下可能な開口部が形成されたボールカップと、多数の導電性ボールを貯留するとともに供給口の開閉手段を有するボールホッパと、ボールカップを移動させる移動手段とを備える。
第２に、ボールカップを配列治具の上面に沿って移動させることにより、配列治具の各ボール挿入部に導電性ボールを落とし込んで配列する。
第３に、ボールホッパはボールカップと一体に移動するように設け、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持するようにボールホッパからボールカップへ適宜補充する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ボールが収容されたボールカップが、配列治具上を移動することにより、導電性ボールを配列治具上に配列する装置の改良に関するもので、特に、ボールカップとボールカップにボールを供給するボールホッパの関係に着目して開発された導電性ボール配列装置である。
【背景技術】
【０００２】
搭載対象物上に所定の配列パターンで形成された各電極に、粘着材料を塗布してから半田ボールを搭載する半田ボール搭載装置として、特許文献１に示すような配列板を有するボール搭載ヘッドに半田ボールを吸引配列して吸着してから搭載対象物上の各電極に半田ボールを搭載する装置が従来より存在した。しかし、ウエハ等の搭載対象製品の大型化に伴い、１回に搭載する半田ボール数は１００万を越える状態となり、半田ボールの配列の欠陥や搭載時の欠陥を減少させることは困難であるのが現状であった。
【０００３】
そこで、特許文献２に示すようなフラックスが印刷された搭載対象物である電子基板上に配列マスク（特許文献２ではテンプレート）を設け、配列マスク上をボールカップ（特許文献２では半田ボール収納部）が移動し、直接電子基板の電極上に半田ボールを落とす装置が提供されていた。しかし、ボールカップに半田ボールを補充するボールホッパ（特許文献２では半田ボール補充タンク）とボールカップは別に設けられており、ボールホッパは基台に対して固定されたものであった。しかし、このような装置であるとボールカップへの半田ボールの補充時には一旦ボールカップがボールホッパの下方に移動しなくてはならなかった。
【０００４】
半田ボールの搭載対象物が大径のウエハであって、該ウエハに半田ボールを配列するような場合には、ボールカップへの半田ボールの補充回数を減らそうとすると、ボールカップに、非常に多くの半田ボールを収納しておかなければならない。しかし、ボールカップ内の半田ボールが多く、何重にも積み重なった状態であると、最下層では半田ボール同士が強く押し合って動きが妨げられ、ボールカップより落ちないことが多く発生する。そのためにボールカップ内の半田ボールの数を少なくする必要が生じる。この場合、１回の配列に何度もボールカップへ半田ボールを補充しなければならなくなる。その度にボールカップがボールホッパ下方に移動するのでは配列のための工程及び時間が増えてしまうという問題点を有していた。更に、ボールカップ内の半田ボールの数が少なすぎると半田ボールが落ちない抜けが発生することになってしまうという問題点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５８４５１号公開特許公報
【特許文献２】特許３２７１４８２号特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ボールホッパをボールカップと一体に移動するように設けることにより、ボールカップへ導電性ボールを補充するための移動動作を伴うことなく、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持することを可能にし、ボールカップ内の導電性ボールが落ちないという障害をなくし、導電性ボール配列装置の生産性向上に寄与することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、上記課題を解決するため、導電性ボール配列装置に次の手段を採用する。
第１に、導電性ボールが挿入される複数のボール挿入部が形成された配列治具と、導電性ボールが供給される供給用開口部と底部に導電性ボールが落下可能なボール落下用開口部が形成されたボールカップと、多数の導電性ボールを貯留するとともに貯留した導電性ボールをボールカップへと排出する供給口と該供給口を開放閉鎖可能とする開閉手段を有するボールホッパと、ボールカップを移動させる移動手段とを備える。
第２に、ボールホッパから供給された多数の導電性ボールを収容したボールカップを配列治具の上面に沿って移動させることにより、配列治具の各ボール挿入部に導電性ボールを落とし込んで導電性ボールを配列する導電性ボール配列装置とする。
第３に、ボールホッパはボールカップと一体に移動するように設け、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持するようにボールホッパからボールカップへ適宜補充するように構成する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に、ボールカップが配列治具上を移動中にボールホッパからの補充を行うように構成することを付加した導電性ボール配列装置である。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明に、ボールカップを複数配設し、ボールホッパから供給される導電性ボールを各ボールカップへ分配する切換手段を設けるという手段を付加した導電性ボール配列装置である。
【００１０】
第４の発明は、第１または第２または第３の発明に、ボールホッパからボールカップへ供給される導電性ボールを検出する検出手段を設ける手段を付加した導電性ボール配列装置である。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明は、ボールホッパがボールカップと一体に移動するように設けられ、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持するようにボールホッパからボールカップへ適宜補充するように構成されているため、導電性ボール補充のためにボールカップがいちいちボールホッパ下方へ移動する必要がなくなった。
【００１２】
第２の発明は、ボールカップが配列治具上を移動中にボールホッパからの補充を行うようにしたものであるので、ボールカップの移動を停止することなく導電性ボールの補充が行える導電性ボール配列装置となった。
【００１３】
第３の発明は、ボールカップを複数配設し、ボールホッパから供給される導電性ボールを各ボールカップへ分配する切換手段を設けたものであるので、移動距離に対する導電性ボールの配列作業の量を増加させることが可能となった。
【００１４】
第４の発明は、ボールホッパからボールカップへ供給される導電性ボールを検出する検出手段を付加したものであるので、適正なるボール供給が行われたかどうかの判定ができ、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持することが正確、且つ容易なものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。本発明において、導電性ボールの搭載対象物としては、半導体ウエハ（以後、単にウエハと表記する）や、電子回路基板や、セラミック基板などがあるが、実施例ではウエハ１４を用いている。また、粘着材料としては、フラックスや半田ペーストや導電性の接着剤などが用いられるが、実施例ではフラックスが用いられている。
【００１６】
図１は、半田ボール搭載装置１の全体を示す概略平面図であり、該半田ボール搭載装置１は、図１中左方より、搬入用のウエハ受渡部２、フラックス印刷部３、ボール搭載部４、搬出用のウエハ受渡部５を有している。半田ボール搭載装置１の前工程には、ウエハ供給部６、一次アライメント部７及び搬入用ロボット８が存在し、後工程に反転ユニット９、ウエハ収納部１０及び搬出用ロボット１１が存在する。
【００１７】
前工程の一次アライメント部７は、ウエハ１４を水平面で回転するようになっており、ウエハ１４を回転させることによって、ウエハ１４のオリフラまたはノッチの位置を検出し、ウエハ１４のおおまかな位置を補正するとともにウエハ受渡部２に載置するウエハ１４を所定の方向にする部分である。他方、後工程の反転ユニット９は、ウエハ１４を水平方向に回転させるものであり、ウエハ１４のオリフラやノッチの位置が所定の位置となるよう回転させ、カセット３２に収容する。
【００１８】
半田ボール搭載装置１には、ウエハ受渡部２よりフラックス印刷部３、ボール搭載部４、ウエハ受渡部５へとウエハ１４を搬送するウエハ搬送ステージ１２及び搬送路１３が形成されている。搬送路１３には、図３に示されるように搬送ステージ１２のＸ軸（図中左右方向）移動装置４０が設けられている。
【００１９】
フラックス印刷部３には、フラックス供給装置１６と、ウエハ１４に粘着材料であるフラックスを印刷するための印刷マスク１５と、ウエハ１４と印刷マスク１５のアライメントマークを観察し、ウエハ１４と印刷マスク１５との位置合わせをするための上下観察カメラ３１とが図３に示されるように配備されている。印刷マスク１５は、ウエハ１４上の電極のパターンに合わせて配列された貫通孔が形成されており、貫通孔形成領域３６内の印刷マスク１５の下面２カ所にはアライメントマーク（図示されていない）が表記され、型枠１７に張り付けられ、更にフレームなどの固定部に保持されている。
【００２０】
フラックス供給装置１６は、印刷マスク１５上面に沿ってスキージ（図示されていない）を移動することによってフラックスが印刷マスク１５の貫通孔内に刷り込まれ、ウエハ１４の電極上に供給されるようになっている。尚、図中３３は、印刷マスク１５に付着したフラックスを除去するクリーニングユニットである。
【００２１】
ボール搭載部４には、半田ボール供給装置２０と、ウエハ１４上の電極のパターンに合わせて配列された貫通孔１８が複数形成された配列治具としてのボール配列マスク１９と、ウエハ１４とボール配列マスク１９のアライメントマークを観察して位置合わせをするための上下観察カメラ３４とが配備されている。ボール配列マスク１９に形成された貫通孔１８が、本発明におけるボール挿入部となる。
【００２２】
ボール配列マスク１９の厚みは供給される半田ボール２１の径と略同等であり、貫通孔１８の径は半田ボールの径より若干大きく形成してある。尚、ボール配列マスク１９は、印刷マスク１５と同様、貫通孔形成領域３６内の下面２カ所にアライメントマーク（図示されていない）が表記され、型枠３７に張り付けられ、フレームなどの固定部に保持されている。
【００２３】
半田ボール供給装置２０は、多数の半田ボール２１を貯留したボールホッパ２２と、ボール配列マスク１９に半田ボール２１を落とし込むボールカップ２３と、高さ測定手段としてのマスク高さ検出センサ２７と、ボールカップ２３をＸ軸ガイド２５及びＹ軸ガイド２６に沿って移動させるボールカップ２３移動手段としての移動ユニット２４と、ボールカップ２３をＺ軸方向に変移させる昇降手段４５を有している。
【００２４】
ボールカップ２３は、上部にボール供給用の開口部６３が形成され、下面にボール落下用の開口部６４が形成されており、ボールカップ２３のＹ軸移動方向の前後の内壁は、開口部６４に向かって傾斜して形成されている。ボールカップ２３は、図５及び図６に示されるように横方向（Ｘ軸方向）に、２つ並んで同一の取付ベース４１に取り付けられ、両方のボールカップ２３で搭載エリア全面をカバーするようにＸ軸方向及びＹ軸方向に移動して、ボール配列マスク１９の貫通孔１８に半田ボール２１を落とし込んで挿入する。このように２つのボールカップ２３により、ウエハ１４の全面をカバーすることで生産性がアップする。
【００２５】
このボールカップ２３の水平面での移動手段となる移動ユニット２４は、図５に示すようにＸ軸駆動機構及びＹ軸駆動機構を備えており、Ｘ軸の駆動モータ５４で回転するボールねじ５５によりＸ軸ガイド２５に沿ってＸ軸方向に移動し、Ｘ軸駆動機構と共にＹ軸の駆動モータ５２で回転するボールねじ５３によりＹ軸ガイド２６に沿ってＹ軸方向に移動する。
【００２６】
ボールカップ２３の昇降手段４５は、図４に示すように移動ユニット２４に装備されたＺ軸の駆動モータ５０により回転するボールねじ５１に取付ベース４１をナット部材４４を介して取り付け、該取付ベース４１がガイドレール４３に沿って上下動できるようになっている。該取付ベース４１には、ボールカップ２３の取付傾きを調整するための傾き調整機構４２を介してボールカップ２３が取り付けられている。尚、ボールカップ２３の取付傾きは、ボールカップ２３の組立時に行われる。
【００２７】
ボールカップ２３のボール供給用開口部６３の上方には、ボールホッパ２２が配置されている。ボールホッパ２２は、多数の半田ボール２１を貯留するとともに貯留した半田ボール２１をボールカップ２３へと排出する供給口３９と、該供給口３９を開放閉鎖可能とする開閉手段たるシャッタ６５を有しており、ボールホッパ２２も、ボールカップ２３と同じ取付ベース４１に取り付けられている。図中６６は、シャッタ６５を作動させるためのシリンダである。尚、ボールホッパ２２は、半田ボール２１のサイズと材料により交換される。
【００２８】
ボールホッパ２２のボール供給口３９の下方には、ボール検出機構付きの受け部６７、左右のボールカップ２３へのボール供給を切り換える切換部６８、ボールカップ２３へ半田ボール２１を導き入れるボール導入部６９が配置されている。受け部６７に設けられたボール検出センサ７０は、ボールホッパ２２のボール供給口３９から供給される半田ボール２１の供給量とボール詰まりを検出するもので、実施例では投受光型センサを用いている。また、切換部６８は揺動型エアシリンダ７１により、図６中の実線部と点線部の間で揺動し、受け部６７からの半田ボール２１を左右のボール導入部６９を介して左右のボールカップ２３へと振り分ける。
【００２９】
ボールホッパ２２のシャッタ６５の開でボール補充動作となるが、シャッタ６５の作動時期であるボール補充時期は、予め半田ボール配列数から求めておく。更に、シャッタ６５の開でのボール供給時間に対するボール供給量も予め求めておく。尚、ボールカップ２３内の半田ボール２１の収容量はボールホッパ２２からのボール供給量とボールカップ２３の移動に伴うボールカップ２３からのボール排出量とから把握され最適なボールカップ２３内の半田ボール量を予め求めておく。
【００３０】
ボール補充動作は、次のように行われる。まず、ボールホッパ２２内の真空をＯＮにしてボールホッパ２２内に負圧を発生させる。ここでシャッタ６５を開にする。次にボールホッパ２２内の真空をＯＦＦにすると、ボールホッパ２２内の負圧が解除され、ボールホッパ２２内の半田ボール２１が、供給口３９から受け部６７へと落下する。このとき受け部６７へ落下した半田ボール２１は、ボール検出センサ７０で検出される。所定時間経過後、ボールホッパ２２内の真空をＯＮにして半田ボール２１の落下を停止し、シャッタ６５を閉とし真空をＯＦＦとする。
【００３１】
受け部６７へ落下した半田ボール２１は、切換部６８及びボール導入部６９を経て、一方のボールカップ２３へと補充される。一方への補充が完了すると、供給されるボールカップ２３を切り換えるため、揺動型エアシリンダ７１が作動し、切換部６８の導入方向が切り換わり、他方のボールカップ２３へのボール補充の準備が完了する。
【００３２】
ここで再度、上記ボール補充動作を繰り返し、他方のボールカップ２３へボール補充を行う。以上の動作を繰り返してこまめなボール補充を行う。このボール補充動作はボールカップ２１を停止して行っても良いが、移動しながら行うことも可能である。
【００３３】
マスク高さ検出センサ２７は、ボールカップ２３近傍に取り付けられており、接触式、非接触式であるとを問わない。具体的にはレーザセンサや静電容量センサなどが用いられる。マスク高さ検出は、初期設定時や型替え時のボール配列マスク１９の変更の際に、ボール配列マスク１９の型枠３７をストッパなどに当接させ、位置決めしてからクランプなどにより固定して行う。具体的にはボール配列マスク１９が固定された後、半田ボール２１が空の状態のボールカップ２３が、予め貫通孔形成領域３６外に設定した複数の高さ検出点（実施例では４カ所設定されている）上に順次移動し、ボール配列マスク１９の上面の高さを測定する。勿論、マスク高さ検出は、４カ所の検出点のみの測定ではなく、ボールカップ２３の移動に伴うマスク高さ検出センサ２７の移動中に連続して測定しても良い。
【００３４】
他方、貫通孔形成領域３６内におけるボール配列マスク１９の上面の高さは、計算で求める。更に、ボールカップ２３に半田ボール２１が収容されたときにかかる重量も考慮して各位置での高さを演算する。ボール搭載時には、この求めた高さをもとに、ボール配列マスク１９上面とボールカップ２３の下面との隙間が所定距離を越えないように、ボールカップ２３の上下動を昇降手段４５にて制御しながら移動ユニット２４を移動する。
【００３５】
ウエハ搬送ステージ１２は、ウエハ１４を載置するステージであって、搬送路１３上に搬送路１３によってＸ軸方向に移動可能に装着されており、ウエハ１４の搬送方向に直交する方向（Ｙ軸方向）の移動手段であるＹ軸駆動機構２８と回動手段であるθ軸駆動機構２９と、上下動手段であるＺ軸駆動機構３０を有している。
【００３６】
以下、図面に従って実施例の半田ボール搭載装置１の動作について説明する。まず、半田ボール２１が搭載されるウエハ１４は、ウエハ供給部６のカセット３２に収納されている。そこで、搬入用ロボット８により、ウエハ供給部６のカセット３２から１枚のウエハ１４が取り出され、一次アライメント部７へ搬入される。一次アライメント部７では、ウエハ１４を回転することによって、オリフラまたはノッチの位置を検出し、ウエハ１４のおおまかな位置を補正するとともに、オリフラまたはノッチを所定位置となるようにする。続いて、ウエハ１４は、搬入用ロボット８によって一次アライメント部７からウエハ受渡部２に待機しているウエハ搬送ステージ１２に載置される。
【００３７】
ウエハ１４が載置されたウエハ搬送ステージ１２は、搬送路１３に沿ってフラックス印刷部３へと移動し、所定の位置で停止する。ここでウエハ１４と印刷マスク１５のアライメントマークを上下観察カメラ３１により、それぞれ観察し、ウエハ搬送ステージ１２を、搬送路１３のＸ軸駆動機構４０によりＸ軸方向、Ｙ軸駆動機構２８によりＹ軸方向、及びθ軸駆動機構２９によりθ軸方向での位置決めをする。位置決め終了後、ウエハ搬送ステージ１２は、Ｚ軸駆動機構３０により上昇し、フラックスが準備された印刷マスク１５に対して所定の高さ位置で停止する。この状態で印刷マスク１５上のＹ軸方向一端部にフラックスが供給され、スキージを他端部に向けて移動することにより印刷マスク１５の貫通孔からウエハ１４の電極上にフラックスが印刷される。
【００３８】
フラックス印刷後、ウエハ搬送ステージ１２は、Ｚ軸駆動機構３０により下降し、搬送路１３によってボール搭載部４へ移動し、所定の位置で停止する。ここでも上下観察カメラ３４によりウエハ１４とボール配列マスク１９のアライメントマークをそれぞれ観察して、ウエハ搬送ステージ１２を、搬送路１３のＸ軸駆動機構４０によりＸ軸方向、Ｙ軸駆動機構２８及びθ軸駆動機構２９によりＹ軸方向、θ軸方向で位置決めをする。その後、ウエハ搬送ステージ１２は、Ｚ軸駆動機構３０により上昇し、ボール配列マスク１９との間にウエハ１４に印刷されたフラックスがボール配列マスク１９に付着しない程度の隙間を残して停止する。
【００３９】
ここで、まず、ボール配列マスク１９上を、ボールカップ２３がＹ軸方向に移動して、ボール配列マスク１９の貫通孔１８に半田ボール２１を落として、ウエハ１４上に半田ボール２１を搭載する。その後、ボールカップ２３は、Ｘ軸方向に所定量移動した後、Ｙ軸方向移動で戻ってくる往復移動をする。この間、ボールカップ２３内の半田ボール量が、予め求められた最適な範囲を維持するようにボールホッパ２２からボールカップ２３へと半田ボール２１を補充する。
【００４０】
ボールカップ２３への半田ボール２１の供給は、ボールホッパ２２より行われるが、ウエハ１４に印刷されたフラックスがボール配列マスク１９に付着しない程度の隙間を残して、ボール配列マスク１９を配置しているので、ボールカップ２３内に半田ボール２１が多いと、半田ボール２１が落下しないことが発生しやすい上、ボール配列マスク１９のたわみ量が大きくなり、フラックス付着の危険が生じたり、半田ボール２１が種々の原因で落ちにくくなるので、必要最小限の量となるようこまめに補充される。
【００４１】
尚、ボール落とし込み後に、ボール配列マスク１９をウエハ搬送ステージ１２に対して、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に相対的に微動させることによって、貫通孔１８内の半田ボール２１の位置を補正する。
【００４２】
半田ボール搭載後、ウエハ搬送ステージ１２はＺ軸駆動機構３０により下降し、搬出用のウエハ受渡部５へ移動し、停止する。ウエハ収納部１０では、搬出用ロボット１１により、ウエハ１４をウエハ搬送ステージ１２から反転ユニット９へ移載し、オリフラまたはノッチが所定位置となるように回転させる。ウエハ１４は、更に、搬出用ロボット１１により、反転ユニット９からウエハ収納部１０のカセット３２に移載される。搬出用ロボット１１がウエハ搬送ステージ１２からウエハ１４を取り出したら、ウエハ搬送ステージ１２は元の位置であるウエハ受渡部２に戻り、１工程を完了する。本装置は以上の動作を繰り返す。
【００４３】
図１に示す実施例では、半田ボール搭載装置１の前方にウエハ供給部６が設けられ、後方にウエハ収納部１０が設けられているが、ウエハ搬送ステージ１２が、上記のように元の位置に戻るものであるので、図２に示されるようにウエハ供給部６とウエハ収納部１０を同一方向に設けたものであっても良い。
【００４４】
このように構成することにより、搬出用ロボット１１は、搬入用ロボット８で代用することができる上、搬入の際のウエハ１４の方向と同一の方向でウエハ１４が保持されて収納されるため反転ユニット９も省くことができ、更にはウエハ受渡部２，５も、一方のウエハ受渡部を省くことができるので構成部材の少数化を図ることができた。
【００４５】
また、印刷マスク１５及びボール配列マスク１９とウエハ１４の位置合わせ手段として、本実施例は、ウエハ搬送ステージ１２の停止時にウエハ１４と印刷マスク１５またはボール配列マスク１９とのアライメントマークを同時に撮影する上下観察カメラ３１，３４を用いているが、これに限定されるものではなく種々の構成が考えられる。
【００４６】
本実施例は、ウエハ１４上面の電極に直接半田ボール２１を搭載するものであり、貫通孔１８がボール挿入部になるが、本発明は、一旦ボール収納凹部などが設けられた配列治具に半田ボール２１を配列して、半田ボール吸着ヘッドで配列治具より半田ボールを吸着保持して、ウエハ１４上の電極などの搭載対象物に半田ボール２１を移載する場合にも適応できるものであり、この場合はボール収納凹部がボール挿入部となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施例にかかる半田ボール搭載装置の全体を示す概略平面図
【図２】ウエハ供給部とウエハ収納部を同一方向に設けた場合の概略平面図
【図３】ウエハ搬送ステージの移動を示す説明図
【図４】ボール搭載部を示す一部断面の側面説明図
【図５】ボール搭載部の平面図
【図６】ボール供給切換装置を示す正面説明図
【符号の説明】
【００４８】
１．．．．．．半田ボール搭載装置
２，５．．．．ウエハ受渡部
３．．．．．．フラックス印刷部
４．．．．．．ボール搭載部
６．．．．．．ウエハ供給部
７．．．．．．一次アライメント部
８．．．．．．搬入用ロボット
９．．．．．．反転ユニット
１０．．．．．ウエハ収納部
１１．．．．．搬出用ロボット
１２．．．．．ウエハ搬送ステージ
１３．．．．．搬送路
１４．．．．．ウエハ
１５．．．．．印刷マスク
１６．．．．．フラックス供給装置
１７，３７．型枠
１８．．．．．貫通孔
１９．．．．．ボール配列マスク
２０．．．．．半田ボール供給装置
２１．．．．．半田ボール
２２．．．．．ボールホッパ
２３．．．．．ボールカップ
２４．．．．．移動ユニット
２５．．．．．Ｘ軸ガイド
２６．．．．．Ｙ軸ガイド
２７．．．．．マスク高さ検出センサ
２８．．．．．Ｙ軸駆動機構
２９．．．．．θ軸駆動機構
３０．．．．．Ｚ軸駆動機構
３１，３４．上下観察カメラ
３２．．．．．カセット
３３．．．．．クリーニングユニット
３６．．．．．貫通孔形成領域
３８．．．．．吸引管
３９．．．．．供給口
４０．．．．．Ｘ軸駆動装置
４１．．．．．取付ベース
４２．．．．．傾き調整機構
４３．．．．．ガイドレール
４４．．．．．ナット部材
４５．．．．．昇降手段
５０，５２，５４．．．．．駆動モータ
５１，５３，５５．．．．．ボールねじ
６３，６４．．．．開口部
６５．．．．．シャッタ
６６．．．．．シリンダ
６７．．．．．受け部
６８．．．．．切換部
６９．．．．．ボール導入部
７０．．．．．ボール検出センサ
７１．．．．．揺動型エアシリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ボールが収容されたボールカップが、配列治具上を移動することにより、導電性ボールを配列治具上に配列する装置の改良に関するもので、特に、ボールカップとボールカップにボールを供給するボールホッパの関係に着目して開発された導電性ボール配列装置である。
【背景技術】
【０００２】
搭載対象物上に所定の配列パターンで形成された各電極に、粘着材料を塗布してから半田ボールを搭載する半田ボール搭載装置として、特許文献１に示すような配列板を有するボール搭載ヘッドに半田ボールを吸引配列して吸着してから搭載対象物上の各電極に半田ボールを搭載する装置が従来より存在した。しかし、ウエハ等の搭載対象製品の大型化に伴い、１回に搭載する半田ボール数は１００万を越える状態となり、半田ボールの配列の欠陥や搭載時の欠陥を減少させることは困難であるのが現状であった。
【０００３】
そこで、特許文献２に示すようなフラックスが印刷された搭載対象物である電子基板上に配列マスク（特許文献２ではテンプレート）を設け、配列マスク上をボールカップ（特許文献２では半田ボール収納部）が移動し、直接電子基板の電極上に半田ボールを落とす装置が提供されていた。しかし、ボールカップに半田ボールを補充するボールホッパ（特許文献２では半田ボール補充タンク）とボールカップは別に設けられており、ボールホッパは基台に対して固定されたものであった。しかし、このような装置であるとボールカップへの半田ボールの補充時には一旦ボールカップがボールホッパの下方に移動しなくてはならなかった。
【０００４】
半田ボールの搭載対象物が大径のウエハであって、該ウエハに半田ボールを配列するような場合には、ボールカップへの半田ボールの補充回数を減らそうとすると、ボールカップに、非常に多くの半田ボールを収納しておかなければならない。しかし、ボールカップ内の半田ボールが多く、何重にも積み重なった状態であると、最下層では半田ボール同士が強く押し合って動きが妨げられ、ボールカップより落ちないことが多く発生する。そのためにボールカップ内の半田ボールの数を少なくする必要が生じる。この場合、１回の配列に何度もボールカップへ半田ボールを補充しなければならなくなる。その度にボールカップがボールホッパ下方に移動するのでは配列のための工程及び時間が増えてしまうという問題点を有していた。更に、ボールカップ内の半田ボールの数が少なすぎると半田ボールが落ちない抜けが発生することになってしまうという問題点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５８４５１号公開特許公報
【特許文献２】特許３２７１４８２号特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ボールホッパをボールカップと一体に移動するように設けることにより、ボールカップへ導電性ボールを補充するための移動動作を伴うことなく、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持することを可能にし、ボールカップ内の導電性ボールが落ちないという障害をなくし、導電性ボール配列装置の生産性向上に寄与することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、上記課題を解決するため、導電性ボール配列装置に次の手段を採用する。
第１に、導電性ボールが挿入される複数のボール挿入部が形成された配列治具と、導電性ボールが供給される供給用開口部と底部に導電性ボールが落下可能なボール落下用開口部が形成されたボールカップと、多数の導電性ボールを貯留するとともに貯留した導電性ボールをボールカップへと排出する供給口と該供給口を開放閉鎖可能とする開閉手段を有するボールホッパと、ボールカップを移動させる移動手段とを備える。
第２に、ボールホッパから供給された多数の導電性ボールを収容したボールカップを配列治具の上面に沿って移動させることにより、配列治具の各ボール挿入部に導電性ボールを落とし込んで導電性ボールを配列する導電性ボール配列装置とする。
第３に、ボールホッパはボールカップと一体に移動するように設け、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持するようにボールホッパからボールカップへ適宜補充するように構成する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に、ボールカップが配列治具上を移動中にボールホッパからの補充を行うように構成することを付加した導電性ボール配列装置である。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明に、ボールカップを複数配設し、ボールホッパから供給される導電性ボールを各ボールカップへ分配する切換手段を設けるという手段を付加した導電性ボール配列装置である。
【００１０】
第４の発明は、第１または第２または第３の発明に、ボールホッパからボールカップへ供給される導電性ボールを検出する検出手段を設ける手段を付加した導電性ボール配列装置である。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明は、ボールホッパがボールカップと一体に移動するように設けられ、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持するようにボールホッパからボールカップへ適宜補充するように構成されているため、導電性ボール補充のためにボールカップがいちいちボールホッパ下方へ移動する必要がなくなった。
【００１２】
第２の発明は、ボールカップが配列治具上を移動中にボールホッパからの補充を行うようにしたものであるので、ボールカップの移動を停止することなく導電性ボールの補充が行える導電性ボール配列装置となった。
【００１３】
第３の発明は、ボールカップを複数配設し、ボールホッパから供給される導電性ボールを各ボールカップへ分配する切換手段を設けたものであるので、移動距離に対する導電性ボールの配列作業の量を増加させることが可能となった。
【００１４】
第４の発明は、ボールホッパからボールカップへ供給される導電性ボールを検出する検出手段を付加したものであるので、適正なるボール供給が行われたかどうかの判定ができ、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持することが正確、且つ容易なものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。本発明において、導電性ボールの搭載対象物としては、半導体ウエハ（以後、単にウエハと表記する）や、電子回路基板や、セラミック基板などがあるが、実施例ではウエハ１４を用いている。また、粘着材料としては、フラックスや半田ペーストや導電性の接着剤などが用いられるが、実施例ではフラックスが用いられている。
【００１６】
図１は、半田ボール搭載装置１の全体を示す概略平面図であり、該半田ボール搭載装置１は、図１中左方より、搬入用のウエハ受渡部２、フラックス印刷部３、ボール搭載部４、搬出用のウエハ受渡部５を有している。半田ボール搭載装置１の前工程には、ウエハ供給部６、一次アライメント部７及び搬入用ロボット８が存在し、後工程に反転ユニット９、ウエハ収納部１０及び搬出用ロボット１１が存在する。
【００１７】
前工程の一次アライメント部７は、ウエハ１４を水平面で回転するようになっており、ウエハ１４を回転させることによって、ウエハ１４のオリフラまたはノッチの位置を検出し、ウエハ１４のおおまかな位置を補正するとともにウエハ受渡部２に載置するウエハ１４を所定の方向にする部分である。他方、後工程の反転ユニット９は、ウエハ１４を水平方向に回転させるものであり、ウエハ１４のオリフラやノッチの位置が所定の位置となるよう回転させ、カセット３２に収容する。
【００１８】
半田ボール搭載装置１には、ウエハ受渡部２よりフラックス印刷部３、ボール搭載部４、ウエハ受渡部５へとウエハ１４を搬送するウエハ搬送ステージ１２及び搬送路１３が形成されている。搬送路１３には、図３に示されるように搬送ステージ１２のＸ軸（図中左右方向）移動装置４０が設けられている。
【００１９】
フラックス印刷部３には、フラックス供給装置１６と、ウエハ１４に粘着材料であるフラックスを印刷するための印刷マスク１５と、ウエハ１４と印刷マスク１５のアライメントマークを観察し、ウエハ１４と印刷マスク１５との位置合わせをするための上下観察カメラ３１とが図３に示されるように配備されている。印刷マスク１５は、ウエハ１４上の電極のパターンに合わせて配列された貫通孔が形成されており、貫通孔形成領域３６内の印刷マスク１５の下面２カ所にはアライメントマーク（図示されていない）が表記され、型枠１７に張り付けられ、更にフレームなどの固定部に保持されている。
【００２０】
フラックス供給装置１６は、印刷マスク１５上面に沿ってスキージ（図示されていない）を移動することによってフラックスが印刷マスク１５の貫通孔内に刷り込まれ、ウエハ１４の電極上に供給されるようになっている。尚、図中３３は、印刷マスク１５に付着したフラックスを除去するクリーニングユニットである。
【００２１】
ボール搭載部４には、半田ボール供給装置２０と、ウエハ１４上の電極のパターンに合わせて配列された貫通孔１８が複数形成された配列治具としてのボール配列マスク１９と、ウエハ１４とボール配列マスク１９のアライメントマークを観察して位置合わせをするための上下観察カメラ３４とが配備されている。ボール配列マスク１９に形成された貫通孔１８が、本発明におけるボール挿入部となる。
【００２２】
ボール配列マスク１９の厚みは供給される半田ボール２１の径と略同等であり、貫通孔１８の径は半田ボールの径より若干大きく形成してある。尚、ボール配列マスク１９は、印刷マスク１５と同様、貫通孔形成領域３６内の下面２カ所にアライメントマーク（図示されていない）が表記され、型枠３７に張り付けられ、フレームなどの固定部に保持されている。
【００２３】
半田ボール供給装置２０は、多数の半田ボール２１を貯留したボールホッパ２２と、ボール配列マスク１９に半田ボール２１を落とし込むボールカップ２３と、高さ測定手段としてのマスク高さ検出センサ２７と、ボールカップ２３をＸ軸ガイド２５及びＹ軸ガイド２６に沿って移動させるボールカップ２３移動手段としての移動ユニット２４と、ボールカップ２３をＺ軸方向に変移させる昇降手段４５を有している。
【００２４】
ボールカップ２３は、上部にボール供給用の開口部６３が形成され、下面にボール落下用の開口部６４が形成されており、ボールカップ２３のＹ軸移動方向の前後の内壁は、開口部６４に向かって傾斜して形成されている。ボールカップ２３は、図５及び図６に示されるように横方向（Ｘ軸方向）に、２つ並んで同一の取付ベース４１に取り付けられ、両方のボールカップ２３で搭載エリア全面をカバーするようにＸ軸方向及びＹ軸方向に移動して、ボール配列マスク１９の貫通孔１８に半田ボール２１を落とし込んで挿入する。このように２つのボールカップ２３により、ウエハ１４の全面をカバーすることで生産性がアップする。
【００２５】
このボールカップ２３の水平面での移動手段となる移動ユニット２４は、図５に示すようにＸ軸駆動機構及びＹ軸駆動機構を備えており、Ｘ軸の駆動モータ５４で回転するボールねじ５５によりＸ軸ガイド２５に沿ってＸ軸方向に移動し、Ｘ軸駆動機構と共にＹ軸の駆動モータ５２で回転するボールねじ５３によりＹ軸ガイド２６に沿ってＹ軸方向に移動する。
【００２６】
ボールカップ２３の昇降手段４５は、図４に示すように移動ユニット２４に装備されたＺ軸の駆動モータ５０により回転するボールねじ５１に取付ベース４１をナット部材４４を介して取り付け、該取付ベース４１がガイドレール４３に沿って上下動できるようになっている。該取付ベース４１には、ボールカップ２３の取付傾きを調整するための傾き調整機構４２を介してボールカップ２３が取り付けられている。尚、ボールカップ２３の取付傾きは、ボールカップ２３の組立時に行われる。
【００２７】
ボールカップ２３のボール供給用開口部６３の上方には、ボールホッパ２２が配置されている。ボールホッパ２２は、多数の半田ボール２１を貯留するとともに貯留した半田ボール２１をボールカップ２３へと排出する供給口３９と、該供給口３９を開放閉鎖可能とする開閉手段たるシャッタ６５を有しており、ボールホッパ２２も、ボールカップ２３と同じ取付ベース４１に取り付けられている。図中６６は、シャッタ６５を作動させるためのシリンダである。尚、ボールホッパ２２は、半田ボール２１のサイズと材料により交換される。
【００２８】
ボールホッパ２２のボール供給口３９の下方には、ボール検出機構付きの受け部６７、左右のボールカップ２３へのボール供給を切り換える切換部６８、ボールカップ２３へ半田ボール２１を導き入れるボール導入部６９が配置されている。受け部６７に設けられたボール検出センサ７０は、ボールホッパ２２のボール供給口３９から供給される半田ボール２１の供給量とボール詰まりを検出するもので、実施例では投受光型センサを用いている。また、切換部６８は揺動型エアシリンダ７１により、図６中の実線部と点線部の間で揺動し、受け部６７からの半田ボール２１を左右のボール導入部６９を介して左右のボールカップ２３へと振り分ける。
【００２９】
ボールホッパ２２のシャッタ６５の開でボール補充動作となるが、シャッタ６５の作動時期であるボール補充時期は、予め半田ボール配列数から求めておく。更に、シャッタ６５の開でのボール供給時間に対するボール供給量も予め求めておく。尚、ボールカップ２３内の半田ボール２１の収容量はボールホッパ２２からのボール供給量とボールカップ２３の移動に伴うボールカップ２３からのボール排出量とから把握され最適なボールカップ２３内の半田ボール量を予め求めておく。
【００３０】
ボール補充動作は、次のように行われる。まず、ボールホッパ２２内の真空をＯＮにしてボールホッパ２２内に負圧を発生させる。ここでシャッタ６５を開にする。次にボールホッパ２２内の真空をＯＦＦにすると、ボールホッパ２２内の負圧が解除され、ボールホッパ２２内の半田ボール２１が、供給口３９から受け部６７へと落下する。このとき受け部６７へ落下した半田ボール２１は、ボール検出センサ７０で検出される。所定時間経過後、ボールホッパ２２内の真空をＯＮにして半田ボール２１の落下を停止し、シャッタ６５を閉とし真空をＯＦＦとする。
【００３１】
受け部６７へ落下した半田ボール２１は、切換部６８及びボール導入部６９を経て、一方のボールカップ２３へと補充される。一方への補充が完了すると、供給されるボールカップ２３を切り換えるため、揺動型エアシリンダ７１が作動し、切換部６８の導入方向が切り換わり、他方のボールカップ２３へのボール補充の準備が完了する。
【００３２】
ここで再度、上記ボール補充動作を繰り返し、他方のボールカップ２３へボール補充を行う。以上の動作を繰り返してこまめなボール補充を行う。このボール補充動作はボールカップ２１を停止して行っても良いが、移動しながら行うことも可能である。
【００３３】
マスク高さ検出センサ２７は、ボールカップ２３近傍に取り付けられており、接触式、非接触式であるとを問わない。具体的にはレーザセンサや静電容量センサなどが用いられる。マスク高さ検出は、初期設定時や型替え時のボール配列マスク１９の変更の際に、ボール配列マスク１９の型枠３７をストッパなどに当接させ、位置決めしてからクランプなどにより固定して行う。具体的にはボール配列マスク１９が固定された後、半田ボール２１が空の状態のボールカップ２３が、予め貫通孔形成領域３６外に設定した複数の高さ検出点（実施例では４カ所設定されている）上に順次移動し、ボール配列マスク１９の上面の高さを測定する。勿論、マスク高さ検出は、４カ所の検出点のみの測定ではなく、ボールカップ２３の移動に伴うマスク高さ検出センサ２７の移動中に連続して測定しても良い。
【００３４】
他方、貫通孔形成領域３６内におけるボール配列マスク１９の上面の高さは、計算で求める。更に、ボールカップ２３に半田ボール２１が収容されたときにかかる重量も考慮して各位置での高さを演算する。ボール搭載時には、この求めた高さをもとに、ボール配列マスク１９上面とボールカップ２３の下面との隙間が所定距離を越えないように、ボールカップ２３の上下動を昇降手段４５にて制御しながら移動ユニット２４を移動する。
【００３５】
ウエハ搬送ステージ１２は、ウエハ１４を載置するステージであって、搬送路１３上に搬送路１３によってＸ軸方向に移動可能に装着されており、ウエハ１４の搬送方向に直交する方向（Ｙ軸方向）の移動手段であるＹ軸駆動機構２８と回動手段であるθ軸駆動機構２９と、上下動手段であるＺ軸駆動機構３０を有している。
【００３６】
以下、図面に従って実施例の半田ボール搭載装置１の動作について説明する。まず、半田ボール２１が搭載されるウエハ１４は、ウエハ供給部６のカセット３２に収納されている。そこで、搬入用ロボット８により、ウエハ供給部６のカセット３２から１枚のウエハ１４が取り出され、一次アライメント部７へ搬入される。一次アライメント部７では、ウエハ１４を回転することによって、オリフラまたはノッチの位置を検出し、ウエハ１４のおおまかな位置を補正するとともに、オリフラまたはノッチを所定位置となるようにする。続いて、ウエハ１４は、搬入用ロボット８によって一次アライメント部７からウエハ受渡部２に待機しているウエハ搬送ステージ１２に載置される。
【００３７】
ウエハ１４が載置されたウエハ搬送ステージ１２は、搬送路１３に沿ってフラックス印刷部３へと移動し、所定の位置で停止する。ここでウエハ１４と印刷マスク１５のアライメントマークを上下観察カメラ３１により、それぞれ観察し、ウエハ搬送ステージ１２を、搬送路１３のＸ軸駆動機構４０によりＸ軸方向、Ｙ軸駆動機構２８によりＹ軸方向、及びθ軸駆動機構２９によりθ軸方向での位置決めをする。位置決め終了後、ウエハ搬送ステージ１２は、Ｚ軸駆動機構３０により上昇し、フラックスが準備された印刷マスク１５に対して所定の高さ位置で停止する。この状態で印刷マスク１５上のＹ軸方向一端部にフラックスが供給され、スキージを他端部に向けて移動することにより印刷マスク１５の貫通孔からウエハ１４の電極上にフラックスが印刷される。
【００３８】
フラックス印刷後、ウエハ搬送ステージ１２は、Ｚ軸駆動機構３０により下降し、搬送路１３によってボール搭載部４へ移動し、所定の位置で停止する。ここでも上下観察カメラ３４によりウエハ１４とボール配列マスク１９のアライメントマークをそれぞれ観察して、ウエハ搬送ステージ１２を、搬送路１３のＸ軸駆動機構４０によりＸ軸方向、Ｙ軸駆動機構２８及びθ軸駆動機構２９によりＹ軸方向、θ軸方向で位置決めをする。その後、ウエハ搬送ステージ１２は、Ｚ軸駆動機構３０により上昇し、ボール配列マスク１９との間にウエハ１４に印刷されたフラックスがボール配列マスク１９に付着しない程度の隙間を残して停止する。
【００３９】
ここで、まず、ボール配列マスク１９上を、ボールカップ２３がＹ軸方向に移動して、ボール配列マスク１９の貫通孔１８に半田ボール２１を落として、ウエハ１４上に半田ボール２１を搭載する。その後、ボールカップ２３は、Ｘ軸方向に所定量移動した後、Ｙ軸方向移動で戻ってくる往復移動をする。この間、ボールカップ２３内の半田ボール量が、予め求められた最適な範囲を維持するようにボールホッパ２２からボールカップ２３へと半田ボール２１を補充する。
【００４０】
ボールカップ２３への半田ボール２１の供給は、ボールホッパ２２より行われるが、ウエハ１４に印刷されたフラックスがボール配列マスク１９に付着しない程度の隙間を残して、ボール配列マスク１９を配置しているので、ボールカップ２３内に半田ボール２１が多いと、半田ボール２１が落下しないことが発生しやすい上、ボール配列マスク１９のたわみ量が大きくなり、フラックス付着の危険が生じたり、半田ボール２１が種々の原因で落ちにくくなるので、必要最小限の量となるようこまめに補充される。
【００４１】
尚、ボール落とし込み後に、ボール配列マスク１９をウエハ搬送ステージ１２に対して、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に相対的に微動させることによって、貫通孔１８内の半田ボール２１の位置を補正する。
【００４２】
半田ボール搭載後、ウエハ搬送ステージ１２はＺ軸駆動機構３０により下降し、搬出用のウエハ受渡部５へ移動し、停止する。ウエハ収納部１０では、搬出用ロボット１１により、ウエハ１４をウエハ搬送ステージ１２から反転ユニット９へ移載し、オリフラまたはノッチが所定位置となるように回転させる。ウエハ１４は、更に、搬出用ロボット１１により、反転ユニット９からウエハ収納部１０のカセット３２に移載される。搬出用ロボット１１がウエハ搬送ステージ１２からウエハ１４を取り出したら、ウエハ搬送ステージ１２は元の位置であるウエハ受渡部２に戻り、１工程を完了する。本装置は以上の動作を繰り返す。
【００４３】
図１に示す実施例では、半田ボール搭載装置１の前方にウエハ供給部６が設けられ、後方にウエハ収納部１０が設けられているが、ウエハ搬送ステージ１２が、上記のように元の位置に戻るものであるので、図２に示されるようにウエハ供給部６とウエハ収納部１０を同一方向に設けたものであっても良い。
【００４４】
このように構成することにより、搬出用ロボット１１は、搬入用ロボット８で代用することができる上、搬入の際のウエハ１４の方向と同一の方向でウエハ１４が保持されて収納されるため反転ユニット９も省くことができ、更にはウエハ受渡部２，５も、一方のウエハ受渡部を省くことができるので構成部材の少数化を図ることができた。
【００４５】
また、印刷マスク１５及びボール配列マスク１９とウエハ１４の位置合わせ手段として、本実施例は、ウエハ搬送ステージ１２の停止時にウエハ１４と印刷マスク１５またはボール配列マスク１９とのアライメントマークを同時に撮影する上下観察カメラ３１，３４を用いているが、これに限定されるものではなく種々の構成が考えられる。
【００４６】
本実施例は、ウエハ１４上面の電極に直接半田ボール２１を搭載するものであり、貫通孔１８がボール挿入部になるが、本発明は、一旦ボール収納凹部などが設けられた配列治具に半田ボール２１を配列して、半田ボール吸着ヘッドで配列治具より半田ボールを吸着保持して、ウエハ１４上の電極などの搭載対象物に半田ボール２１を移載する場合にも適応できるものであり、この場合はボール収納凹部がボール挿入部となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施例にかかる半田ボール搭載装置の全体を示す概略平面図
【図２】ウエハ供給部とウエハ収納部を同一方向に設けた場合の概略平面図
【図３】ウエハ搬送ステージの移動を示す説明図
【図４】ボール搭載部を示す一部断面の側面説明図
【図５】ボール搭載部の平面図
【図６】ボール供給切換装置を示す正面説明図
【符号の説明】
【００４８】
１．．．．．．半田ボール搭載装置
２，５．．．．ウエハ受渡部
３．．．．．．フラックス印刷部
４．．．．．．ボール搭載部
６．．．．．．ウエハ供給部
７．．．．．．一次アライメント部
８．．．．．．搬入用ロボット
９．．．．．．反転ユニット
１０．．．．．ウエハ収納部
１１．．．．．搬出用ロボット
１２．．．．．ウエハ搬送ステージ
１３．．．．．搬送路
１４．．．．．ウエハ
１５．．．．．印刷マスク
１６．．．．．フラックス供給装置
１７，３７．型枠
１８．．．．．貫通孔
１９．．．．．ボール配列マスク
２０．．．．．半田ボール供給装置
２１．．．．．半田ボール
２２．．．．．ボールホッパ
２３．．．．．ボールカップ
２４．．．．．移動ユニット
２５．．．．．Ｘ軸ガイド
２６．．．．．Ｙ軸ガイド
２７．．．．．マスク高さ検出センサ
２８．．．．．Ｙ軸駆動機構
２９．．．．．θ軸駆動機構
３０．．．．．Ｚ軸駆動機構
３１，３４．上下観察カメラ
３２．．．．．カセット
３３．．．．．クリーニングユニット
３６．．．．．貫通孔形成領域
３８．．．．．吸引管
３９．．．．．供給口
４０．．．．．Ｘ軸駆動装置
４１．．．．．取付ベース
４２．．．．．傾き調整機構
４３．．．．．ガイドレール
４４．．．．．ナット部材
４５．．．．．昇降手段
５０，５２，５４．．．．．駆動モータ
５１，５３，５５．．．．．ボールねじ
６３，６４．．．．開口部
６５．．．．．シャッタ
６６．．．．．シリンダ
６７．．．．．受け部
６８．．．．．切換部
６９．．．．．ボール導入部
７０．．．．．ボール検出センサ
７１．．．．．揺動型エアシリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ボールが挿入される複数のボール挿入部が形成された配列治具と、導電性ボールが供給される供給用開口部と底部に導電性ボールが落下可能なボール落下用開口部が形成されたボールカップと、多数の導電性ボールを貯留するとともに貯留した導電性ボールをボールカップへと排出する供給口と該供給口を開放閉鎖可能とする開閉手段を有するボールホッパと、ボールカップを移動させる移動手段とを備え、ボールホッパから供給された多数の導電性ボールを収容したボールカップを配列治具の上面に沿って移動させることにより、配列治具の各ボール挿入部に導電性ボールを落とし込んで導電性ボールを配列する導電性ボール配列装置において、ボールホッパはボールカップと一体に移動するように設け、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持するようにボールホッパからボールカップへ適宜補充するように構成したことを特徴とする導電性ボール配列装置。
【請求項２】
ボールカップが配列治具上を移動中にボールホッパからの補充を行うように構成した請求項１記載の導電性ボール配列装置。
【請求項３】
ボールカップを複数配設し、ボールホッパから供給される導電性ボールを各ボールカップへ分配する切換手段を設けた請求項１または２記載の導電性ボール配列装置。
【請求項４】
ボールホッパからボールカップへ供給される導電性ボールを検出する検出手段が設けられた請求項１乃至３のいずれかに記載された導電性ボール配列装置。
【請求項１】
導電性ボールが挿入される複数のボール挿入部が形成された配列治具と、導電性ボールが供給される供給用開口部と底部に導電性ボールが落下可能なボール落下用開口部が形成されたボールカップと、多数の導電性ボールを貯留するとともに貯留した導電性ボールをボールカップへと排出する供給口と該供給口を開放閉鎖可能とする開閉手段を有するボールホッパと、ボールカップを移動させる移動手段とを備え、ボールホッパから供給された多数の導電性ボールを収容したボールカップを配列治具の上面に沿って移動させることにより、配列治具の各ボール挿入部に導電性ボールを落とし込んで導電性ボールを配列する導電性ボール配列装置において、ボールホッパはボールカップと一体に移動するように設け、ボールカップ内の導電性ボールの量を所定範囲に維持するようにボールホッパからボールカップへ適宜補充するように構成したことを特徴とする導電性ボール配列装置。
【請求項２】
ボールカップが配列治具上を移動中にボールホッパからの補充を行うように構成した請求項１記載の導電性ボール配列装置。
【請求項３】
ボールカップを複数配設し、ボールホッパから供給される導電性ボールを各ボールカップへ分配する切換手段を設けた請求項１または２記載の導電性ボール配列装置。
【請求項４】
ボールホッパからボールカップへ供給される導電性ボールを検出する検出手段が設けられた請求項１乃至３のいずれかに記載された導電性ボール配列装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３５１９３２（Ｐ２００６−３５１９３２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７７８００（Ｐ２００５−１７７８００）
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
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