球状体搭載装置、球状体搭載方法、球状体搭載済基板および電子部品搭載済基板
【課題】複雑な構成の回路基板に対する球状体の搭載を実現し得る球状体搭載装置を提供する。
【解決手段】球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて開口部の縁部に球状体を保持する複数の保持ヘッド１１ａ，１１ｂと、保持ヘッド１１ａ，１１ｂを基板４００に向けて移動させる移動処理を実行して保持ヘッド１１ａ，１１ｂによって保持されている球状体を基板４００に搭載する搭載機構２とを備え、各保持ヘッド１１ａ，１１ｂは、開口部の口径が各保持ヘッド１１ａ，１１ｂ毎に互いに異なるように構成され、搭載機構２は、各保持ヘッド１１ａ，１１ｂ毎に移動処理を実行して各保持ヘッド１１ａ，１１ｂにおける各開口部の口径に対応して直径が互いに異なる複数種類の球状体を１つの基板４００に対して搭載する。
【解決手段】球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて開口部の縁部に球状体を保持する複数の保持ヘッド１１ａ，１１ｂと、保持ヘッド１１ａ，１１ｂを基板４００に向けて移動させる移動処理を実行して保持ヘッド１１ａ，１１ｂによって保持されている球状体を基板４００に搭載する搭載機構２とを備え、各保持ヘッド１１ａ，１１ｂは、開口部の口径が各保持ヘッド１１ａ，１１ｂ毎に互いに異なるように構成され、搭載機構２は、各保持ヘッド１１ａ，１１ｂ毎に移動処理を実行して各保持ヘッド１１ａ，１１ｂにおける各開口部の口径に対応して直径が互いに異なる複数種類の球状体を１つの基板４００に対して搭載する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球状体を保持している保持ヘッドを移動させて搭載対象体に球状体を搭載する球状体搭載装置および球状体搭載方法、その球状体搭載装置または球状体搭載方法を用いて製造される球状体搭載済基板、並びにその球状体搭載済基板に電子部品が搭載された電子部品搭載済基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の球状体搭載装置として、特開２００３−１００７８９号公報に開示された半田（はんだ）ボール搭載装置が知られている。この半田ボール搭載装置は、球状体としての半田ボールを吸着して保持する保持ヘッドとしての整列マスク、半田ボールを供給する半田ボール供給部、フラックスを供給するフラックス供給部、搭載対象体としての回路基板（パッケージ）を搬送する搬送部、および整列マスクを移動させる移動部等を備えて構成されている。この半田ボール搭載装置では、搬送部が、搭載位置に回路基板を搬送する。また、移動部が、半田ボール供給部の配置位置に整列マスクを移動させて、整列マスクに半田ボールを吸着させる。次いで、移動部は、フラックス供給部の配置位置にその整列マスクを移動させて、半田ボールにフラックスを付着させる。続いて、移動部は、搭載位置にその整列マスクを移動させて、搭載対象体に半田ボールを搭載させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１００７８９号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の半田ボール搭載装置を含む従来の球状体搭載装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来のこの種の球状体搭載装置は、単一の整列マスクによって同じ大きさ（直径）の半田ボールを保持して搭載対象体に搭載している。つまり、従来の球状体搭載装置では、搭載可能な球状体の大きさが１種類に限られている。一方、１つの基板上において配線パターンの密度が大きく異なる領域が存在したり、太さの異なる複数種類のリード線が半田接続される回路基板では、基板上の領域に応じて大きさの異なる半田ボールを搭載する必要がある。具体的には、配線パターンの密度が大きい領域では、隣接する配線パターン同士の間隔が短く、これらの配線パターン同士の短絡を防止するために、小さな半田ボールを搭載する必要がある。また、電源回路等が構成される基板上の領域では、太いリード線を接続するのが好ましく、このような太いリード線を確実に接続するには、大きな半田ボールを搭載する必要がある。しかしながら、従来の球状体搭載装置では、上記したように搭載可能な球状体の大きさが１種類に限られているため、このような複雑な構成の回路基板に対する球状体の搭載が困難となっている。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、複雑な構成の搭載対象体に対する球状体の搭載を実現し得る球状体搭載装置および球状体搭載方法、その球状体搭載装置または球状体搭載方法を用いて製造される球状体搭載済基板、並びにその球状体搭載済基板に電子部品が搭載された電子部品搭載済基板を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の球状体搭載装置は、球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて当該開口部の縁部に球状体を保持する保持ヘッドと、当該保持ヘッドおよび搭載対象体のいずれか一方をいずれか他方に向けて移動させる移動処理を実行して当該保持ヘッドによって保持されている前記球状体を当該搭載対象体に搭載する搭載部とを備えた球状体搭載装置であって、前記保持ヘッドを複数備え、前記各保持ヘッドは、前記開口部の口径が当該各保持ヘッド毎に互いに異なるように構成され、前記搭載部は、前記各保持ヘッド毎に前記移動処理を実行して当該各保持ヘッドにおける前記各開口部の前記口径に対応して前記直径が互いに異なる複数種類の前記球状体を１つの前記搭載対象体に対して搭載する。
【０００７】
また、請求項２記載の球状体搭載装置は、請求項１記載の球状体搭載装置において、前記保持ヘッドには、前記搭載対象体に既に搭載されている前記球状体との接触を回避するための凹部または切り欠きが形成されている。
【０００８】
また、請求項３記載の球状体搭載装置は、請求項１または２記載の球状体搭載装置において、前記搭載部は、前記保持ヘッドを前記搭載対象体に向けて移動させる処理を前記移動処理として実行する移動機構を当該保持ヘッドの数と同数備え、前記各移動機構は、前記各保持ヘッドを個別に移動させる。
【０００９】
また、請求項４記載の球状体搭載装置は、請求項１から３のいずれかに記載の球状体搭載装置において、前記搭載部は、前記口径の小さい前記保持ヘッドに対する前記移動処理を前記口径の大きい前記保持ヘッドに対する前記移動処理に先立って行う。
【００１０】
また、請求項５記載の球状体搭載方法は、球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて当該開口部の縁部に球状体を保持する保持ヘッドおよび搭載対象体のいずれか一方をいずれか他方に向けて移動させる移動処理を実行して当該保持ヘッドによって保持されている当該球状体を当該搭載対象体に搭載する球状体搭載方法であって、前記開口部の口径が前記保持ヘッド毎に互いに異なるように構成された複数の当該保持ヘッド毎に前記移動処理を実行して当該各開口部の当該口径に対応して前記直径が互いに異なる複数種類の前記球状体を１つの前記搭載対象体に対して搭載する。
【００１１】
また、請求項６記載の球状体搭載方法は、請求項５記載の球状体搭載方法において、前記搭載対象体に既に搭載されている前記球状体との接触を回避するための凹部または切り欠きが形成された前記保持ヘッドを用いる。
【００１２】
また、請求項７記載の球状体搭載方法は、請求項５または６記載の球状体搭載方法において、前記保持ヘッドの数と同数の移動機構を用いて、当該保持ヘッドを前記搭載対象体に向けて移動させる処理を前記移動処理として当該各保持ヘッド毎に個別に実行する。
【００１３】
また、請求項８記載の球状体搭載方法は、請求項５から７のいずれかに記載の球状体搭載方法において、前記口径の小さい前記保持ヘッドに対する前記移動処理を前記口径の大きい前記保持ヘッドに対する前記移動処理に先立って行う。
【００１４】
また、請求項９記載の球状体搭載済基板は、請求項１から４のいずれかに記載の球状体搭載装置によって前記搭載対象体としての基板に搭載された前記球状体が溶融されて当該基板に固着されている。
【００１５】
また、請求項１０記載の球状体搭載済基板は、請求項５または８のいずれかに記載の球状体搭載方法によって前記搭載対象体としての基板に搭載された前記球状体が溶融されて当該基板に固着されている。
【００１６】
また、請求項１１記載の電子部品搭載済基板は、請求項９または１０記載の球状体搭載済基板に固着された前記球状体を介して接続された電子部品が当該球状体搭載済基板に搭載されている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の球状体搭載装置、および請求項５記載の球状体搭載方法では、球状体を保持する開口部の口径が互いに異なるように構成された複数の保持ヘッド毎に移動処理を実行して各保持ヘッドにおける各開口部の口径に対応して直径が互いに異なる複数種類の球状体を１つの搭載対象体に対して搭載する。このため、この球状体搭載装置によれば、例えば、隣接する端子同士の間隔が領域によって異なったり、接続されるリード線の太さが領域によって異なったりする複雑な構成の搭載対象体に対して、直径（大きさ）が互いに異なる複数種類の球状体を確実に搭載することができる。
【００１８】
また、請求項２記載の球状体搭載装置、および請求項６記載の球状体搭載方法では、凹部または切り欠きが形成された保持ヘッドを用いる。このため、この球状体搭載装置によれば、例えば、搭載部が、開口部の口径の大きい保持ヘッドに対する移動処理を開口部の口径の小さい保持ヘッドに対する移動処理に先立って行う際に、搭載対象体に既に搭載されている球状体と保持ヘッドとの接触を確実に回避することができる結果、接触による搭載済みの球状体の脱落を確実に防止することができる。
【００１９】
また、請求項３記載の球状体搭載装置、および請求項７記載の球状体搭載方法によれば、保持ヘッドの数と同数の移動機構を用いて、保持ヘッドを搭載対象体に向けて移動させる処理を移動処理として各保持ヘッド毎に個別に実行することにより、例えば、複数の保持ヘッドを交換して１つの移動機構で移動させる構成と比較して、交換に要する時間分を短縮できるため、処理効率を十分に向上させることができる。
【００２０】
また、請求項４記載の球状体搭載装置、および請求項８記載の球状体搭載方法によれば、搭載部が口径の小さい保持ヘッドに対する移動処理を口径の大きい保持ヘッドに対する移動処理に先立って行うことにより、例えば、先の移動処理によって搭載される球状体が後の移動処理によって搭載される球状体よりも十分に大きいときには、凹部や切り欠きを設けることなく、搭載済みの球状体と後の移動処理によって移動される保持ヘッドとの接触を確実に回避することができる。このため、この球状体搭載装置によれば、凹部や切り欠きを設けていない簡易な構成の保持ヘッドを用いて、保持ヘッドとの接触による搭載済みの球状体の脱落を確実に防止することができる。
【００２１】
また、請求項９，１０記載の球状体搭載済基板では、上記の球状体搭載装置または球状体搭載方法によって搭載対象体としての基板に搭載された球状体が溶融されて基板に固着されている。このため、この球状体搭載済基板では、搭載対象体としての基板が、例えば、隣接する端子同士の間隔が領域によって異なったり、接続されるリード線の太さが領域によって異なったりする複雑な構成であっても、直径が互いに異なる複数種類の球状体が各領域に確実に搭載されて、溶融された球状体（半田）が各領域（各領域に設けられた端子）に確実に固着されている。したがって、この球状体搭載済基板によれば、電子部品を実装する際に、溶融された球状体（半田）を介して電子部品の端子と基板の端子とを確実に接続させることができる。
【００２２】
また、請求項１１記載の電子部品搭載済基板では、上記の球状体搭載済基板に固着された球状体を介して接続された電子部品が球状体搭載済基板に搭載されている。このため、この電子部品搭載済基板では、球状体搭載済基板における基板の各領域（各領域に設けられた端子）に溶融された球状体（半田）が確実に固着されている結果、電子部品を実装する際に、溶融された球状体（半田）を介して電子部品の端子と基板（基板に設けられた端子）とが確実に接続されている。したがって、この電子部品搭載済基板によれば、この電子部品搭載済基板を用いた製品における不良の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】半田ボール搭載装置１の構成を示す構成図である。
【図２】半田ボール搭載装置１の平面図である。
【図３】基板４００の平面図である。
【図４】搭載機構２における保持ヘッド１１ａ，１１ｂ、供給部１２ａ，１２ｂおよび整列用プレート１３ａ，１３ｂの断面図である。
【図５】保持ヘッド１１ａの構成を示す断面図である。
【図６】保持ヘッド１１ａおよび整列用プレート１３ａにおける要部の構成を示す断面図である。
【図７】保持ヘッド１１ｂの構成を示す断面図である。
【図８】保持ヘッド１１ｂおよび整列用プレート１３ｂにおける要部の構成を示す断面図である。
【図９】塗布部３および吸着台５３の構成を示す構成図である。
【図１０】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１の説明図である。
【図１１】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第２の説明図である。
【図１２】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第３の説明図である。
【図１３】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第４の説明図である。
【図１４】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第５の説明図である。
【図１５】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第６の説明図である。
【図１６】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第７の説明図である。
【図１７】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第８の説明図である。
【図１８】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第９の説明図である。
【図１９】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１０の説明図である。
【図２０】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１１の説明図である。
【図２１】半田ボール搭載装置１の他の構成を示す構成図である。
【図２２】半田搭載済基板６００の構成を示す断面図である。
【図２３】電子部品搭載済基板７００の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、球状体搭載装置、球状体搭載方法、球状体搭載済基板および電子部品搭載済基板の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２５】
最初に、図１に示す半田ボール搭載装置１の構成について説明する。半田ボール搭載装置１は、球状体搭載装置の一例であって、同図および図２に示すように、搭載機構２、塗布部３、搬送部４、検出部５および制御部６（図１参照）を備えて、球状体の一例としての微小な球状粒体である２種類の半田ボール（マイクロボール）３００ａ，３００ｂ（図６，８参照：以下、区別しないときには「半田ボール３００」ともいう）を、搭載対象体としての基板４００の端子４０１（図１６参照）に搭載（載置）可能に構成されている。
【００２６】
この場合、半田ボール３００ａは、直径Ｌ１ａ（図６参照）が７０μｍ程度の球状に構成され、半田ボール３００ｂは、直径Ｌ１ｂ（図８参照：以下、直径Ｌ１ａ，Ｌ１ｂを区別しないときには「直径Ｌ１」ともいう）が５０μｍ程度の球状に構成されている。また、基板４００は、一例として、中央部の第１領域４００ａ（図３参照）内において、太いリード線が接続されて直径が大きな複数の端子４０１が形成され、外周側の第２領域４００ｂ（同図参照）内において、第１領域４００ａ内の端子４０１よりも直径が短い複数の端子４０１が短い間隔で形成されて構成されている。このため、この基板４００では、太いリード線を確実に接続するために、第１領域４００ａ内に形成されている端子４０１に大きな（直径の長い）半田ボール３００ａが搭載され、端子４０１同士の短絡を防止するために、第２領域４００ｂ内に形成されている端子４０１に小さな（直径の短い）半田ボール３００ｂが搭載される。なお、半田ボール３００ａ，３００ｂは、図２２に示すように、半田ボール搭載装置１によって基板４００の端子４０１に搭載された後に加熱溶融（リフロー処理）されて半球状（同図に示す半田３０１）となった状態で基板４００（端子４０１）に固着されて基板４００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成し、これによって半田搭載済基板（球状体搭載済基板）６００が製造される。また、図２３に示すように、このようにして製造された半田搭載済基板６００には、集積回路等の電子部品７０１が搭載され、その電子部品７０１における図外の端子が半田搭載済基板６００における基板４００に固着された半田ボール３００（半田３０１）を介して基板４００の端子４０１に接続され、これによって電子部品搭載済基板７００が製造される。
【００２７】
搭載機構２は、基板４００の端子４０１に半田ボール３００ａ，３００ｂを搭載する搭載処理（後述する第１搭載処理および第２搭載処理）を実行可能に構成されている。具体的には、搭載機構２は、図１，２に示すように、保持ヘッド１１ａ，１１ｂ（以下、区別しないときには「保持ヘッド１１」ともいう）、供給部１２ａ，１２ｂ（以下、区別しないときには「供給部１２」ともいう）、整列用プレート１３ａ，１３ｂ（以下、区別しないときには「整列用プレート１３」ともいう）および移動機構１４ａ，１４ｂ（以下、区別しないときには「移動機構１４」ともいう）を備えて構成されている。この場合、供給部１２ａ，１２ｂ、整列用プレート１３ａ，１３ｂおよび移動機構１４ａ，１４ｂによって搭載部が構成される。
【００２８】
保持ヘッド１１ａ，１１ｂは、保持処理を実行して複数の半田ボール３００を吸着して保持する。具体的には、保持ヘッド１１ａ，１１ｂは、図５，７にそれぞれ示すように、一例として、内部に空隙８１が形成された箱状に構成されている。また、図６，８にそれぞれ示すように、保持ヘッド１１ａ，１１ｂにおける底壁８２には、底壁８２の外面（保持面として機能する面であって、以下「吸着面８３」ともいう）に開口すると共に空隙８１と連通する吸気孔８４が、底壁８２の厚み方向に沿って複数（両図では、そのうちの１個のみを図示している）形成されている。なお、吸着面８３における吸気孔８４の開口部を、以下「吸気口８５」ともいう。また、図７に示すように、保持ヘッド１１ｂには、第２搭載処理の実行時において基板４００に既に搭載されている半田ボール３００ａとの接触を回避するための凹部８７が形成されている。
【００２９】
この場合、図６に示すように、保持ヘッド１１ａにおける吸気孔８４の直径（つまり、吸気口８５の口径）Ｌ２ａは、半田ボール３００ａの直径Ｌ１ａに対応させて規定されている。具体的には、直径Ｌ２ａは、直径Ｌ１ａ（この例では、７０μｍ）よりも短い４０μｍ程度に規定されている。また、図８に示すように、保持ヘッド１１ｂにおける吸気孔８４の直径Ｌ２ｂは、半田ボール３００ｂの直径Ｌ１ｂに対応させて規定されている。具体的には、直径Ｌ２ｂは、直径Ｌ１ｂ（この例では、５０μｍ）よりも短い３０μｍ程度に規定されている。また、図５，７にそれぞれ示すように、保持ヘッド１１ａ，１１ｂには、空隙８１内の空気を排気するための排気孔８６が形成されている。この保持ヘッド１１ａ，１１ｂでは、空隙８１内の空気の排気によって空隙８１内が負圧状態となり、それに伴って吸気口８５からの吸気が行われることにより、吸着面８３における吸気口８５の縁部に半田ボール３００を吸着して保持することが可能となっている（図５参照）。
【００３０】
供給部１２ａ，１２ｂは、制御部６の制御に従い、保持ヘッド１１ａ，１１ｂに対して半田ボール３００ａ，３００ｂをそれぞれ供給する供給処理を実行すると共に、余剰な半田ボール３００ａ，３００ｂを吸引して除去する除去処理を実行する。具体的には、供給部１２ａ，１２ｂは、図４に示すように、収容容器２１、吸着保持部２２、吸引部２３、および図外の駆動機構を備えて構成されている。収容容器２１は、同図に示すように、その内面が断面半円状に湾曲した容器本体２１ｃと、容器本体２１ｃの両側部に配設された２枚の側壁（図示せず）とを備えて、容器本体２１ｃおよび側壁によって形成される収容部２１ａ（同図参照）内に半田ボール３００ａを収容可能に構成されている。また、収容容器２１の開口部２１ｂ（同図参照）側には、側壁に両端部が支持されたワイパー２１ｄが配設されている。また、側壁には、吸着保持部２２を回動可能に支持するためのベアリング（図示せず）が配設されている。この場合、収容容器２１は、供給処理の実行時において開口部２１ｂが保持ヘッド１１の吸着面８３に対向するように配置される。
【００３１】
吸着保持部２２は、全体として直方体状に形成されると共に、図４に示すように、基端部２２ｂ側から先端部２２ａに至る吸気経路２２ｃが内部に形成されて、収容容器２１の収容部２１ａ内に収容されている半田ボール３００ａをその先端部２２ａで吸着して保持可能に構成されている。また、吸着保持部２２の先端部２２ａには、通気性シート２２ｅが取り付けられている。また、吸着保持部２２は、基端部２２ｂ側に配設された図外の軸および吸気管２２ｄが収容容器２１の側壁に配設されたベアリングによって回転可能に支持されることで、収容容器２１の開口部２１ｂ側において基端部２２ｂを中心として回動可能に配設されている。
【００３２】
この場合、吸着保持部２２は、図４に示すように、先端部２２ａが収容容器２１の容器本体２１ｃの底部側に対向しているときに、収容容器２１の収容部２１ａに収容されている半田ボール３００を先端部２２ａで吸着して保持する。また、吸着保持部２２は、供給処理の実行時において、図１３に示すように、半田ボール３００を保持している先端部２２ａが保持ヘッド１１の吸着面８３に対向するように駆動機構によって回動させられる。
【００３３】
吸引部２３は、図４に示すように、２枚の区画壁２３ｂ，２３ｃを備えて構成されて、収容容器２１における２枚の側壁と区画壁２３ｂ，２３ｃとによって形成される吸引経路２３ａ（同図参照）を介して半田ボール３００を吸引可能に構成されている。この場合、この半田ボール搭載装置１では、収容容器２１、吸着保持部２２および吸引部２３が上記のように構成されることで、これらが一体に構成されている（以下、一体化された収容容器２１、吸着保持部２２および吸引部２３を全体として「本体部１００」ともいう）。
【００３４】
整列用プレート１３ａ，１３ｂは、保持ヘッド１１に対して着脱可能に構成されると共に、図６，８にそれぞれ示すように、保持ヘッド１１の吸着面８３に上面９１が接触するように装着された状態において保持ヘッド１１の吸気口８５に連通する挿通孔９３が形成されている。この場合、図６に示すように、整列用プレート１３ａの厚みＬ３ａは、吸気口８５の縁部に吸着された半田ボール３００ａが下面９２から突出しない８０μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１３ａにおける挿通孔９３の直径Ｌ４ａは、半田ボール３００が通過可能な９０μｍ程度に規定されている。また、図８に示すように、整列用プレート１３ｂの厚みＬ３ｂは、吸気口８５の縁部に吸着された半田ボール３００ｂが下面９２から突出しない６０μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１３ｂにおける挿通孔９３の直径Ｌ４ｂは、半田ボール３００ｂが通過可能な７０μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１３は、本体部１００の配置位置の上方の位置に配置されている。
【００３５】
移動機構１４ａ，１４ｂは、制御部６の制御に従って保持ヘッド１１ａ，１１ｂを基板４００に向けてそれぞれ移動させる移動処理を実行する。この場合、移動機構１４ａは、図２に示すように、半田ボール３００ａを保持する保持処理が実行される吸着位置Ｐ１ａ（整列用プレート１３ａの配置位置）と基板４００に半田ボール３００ａを搭載する第１搭載処理が実行される第１搭載位置Ｐ２ａとの間で保持ヘッド１１ａを移動させる。また、移動機構１４ｂは、同図に示すように、半田ボール３００ｂを保持する保持処理が実行される吸着位置Ｐ１ｂ（整列用プレート１３ｂの配置位置）と基板４００に半田ボール３００ｂを搭載する第２搭載処理が実行される第２搭載位置Ｐ２ｂとの間で保持ヘッド１１ｂを移動させる。このように、この半田ボール搭載装置１では、保持ヘッド１１の数と同数（この例では、２つ）の移動機構１４を備えて搭載機構２が構成されており、１つの移動機構１４が１つの保持ヘッド１１を基板４００に向けて個別に移動させる処理を移動処理として実行する（つまり、搭載機構２は、保持ヘッド１１毎に移動処理を実行する）。
【００３６】
塗布部３は、図２に示すように、基板４００が供給される供給位置Ｐ３と第２搭載位置Ｐ２ｂとの間に配設されて基板４００の表面にフラックスを塗布する塗布処理を実行する。この場合、塗布部３は、図９に示すように、マスク３１、供給機構３２およびスキージ３３を備えて構成されている。マスク３１は、塗布処理が実行される塗布位置Ｐ４に基板４００が搬送されたときに、図外の駆動機構によって基板４００の表面側に移動させられて、基板４００におけるフラックスの塗布対象部分（具体的には、図外の端子が形成されている部分）を除く部分を覆う。供給機構３２は、塗布位置Ｐ４に基板４００が搬送されたときに、基板４００の表面におけるマスク３１によって覆われていない部分（露出部分）にフラックスを供給する。スキージ３３は、駆動機構によってマスク３１の表面に沿って移動させられることにより、基板４００の表面に供給されたフラックスを引き伸ばす。
【００３７】
搬送部４は、図２に示すように、供給位置Ｐ３と第２搭載位置Ｐ２ｂとを結ぶ搬送経路Ｒに沿って基板４００を搬送する。この場合、搬送部４は、図１，２に示すように、第１搬送機構４１、第２搬送機構４２および第３搬送機構４３を備えて構成され、搬送経路Ｒを複数（例えば、３つ）に分割した各分割経路（例えば、後述する第１経路Ｒ１、第２経路Ｒ２および第３経路Ｒ３）に沿って、各搬送機構４１〜４３が基板４００をそれぞれ搬送する。
【００３８】
第１搬送機構４１は、図２に示すように、供給位置Ｐ３と引き渡し位置Ｐ５とを結ぶ第１経路Ｒ１（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第１搬送処理を実行する。具体的には、第１搬送機構４１は、ステージ５１、レール５２、吸着台５３および移動機構５４を備えて構成されている。ステージ５１は、第１経路Ｒ１に沿って配設されたレール５２上を移動機構５４によって移動させられる。 吸着台５３は、ステージ５１の上に固定されて、載置（供給）された吸着対象体としての基板４００を吸着して保持する。
【００３９】
第２搬送機構４２は、図２に示すように、引き渡し位置Ｐ５と受け渡し位置Ｐ６とを結ぶ第２経路Ｒ２（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第２搬送処理を実行する。具体的には、第２搬送機構４２は、同図に示すように、吸着部６１および移動機構６２を備えて構成されている。吸着部６１は、基板４００を保持する。移動機構６２は、吸着部６１を上下動させると共に、第２経路Ｒ２に沿って吸着部６１を移動させる。
【００４０】
第３搬送機構４３は、図２に示すように、受け渡し位置Ｐ６と第２搭載位置Ｐ２ｂとを結ぶ第３経路Ｒ３（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第２搬送処理を実行する。具体的には、第３搬送機構４３は、ステージ７１、レール７２、吸着台７３、移動機構７４および補正機構７５を備えて構成されている。ステージ７１は、第３経路Ｒ３に沿って配設されたレール７２上を移動機構７４によって移動させられる。吸着台７３は、上記した第１搬送機構４１の吸着台５３と同様に構成されて、上面に載置された基板４００を吸着して保持する。補正機構７５は、吸着台７３の下部に配設されて、吸着台７３を上下方向に貫通する中心軸を中心として吸着台７３を回動させることにより、検出部５による後述する検出処理の結果に基づいて、吸着台７３によって保持されている基板４００の位置ずれを補正する補正処理を実行する。
【００４１】
検出部５は、第３搬送機構４３の吸着台７３に保持されている基板４００の表面を撮像する図外のカメラを備えて構成されて、図２に示すように、受け渡し位置Ｐ６と第１搭載位置Ｐ２ａとの間の所定位置（同図に示す検出位置Ｐ７）に配設されている。この場合、検出部５は、基板４００の撮像画像を画像解析することにより、基板４００を上下方向に貫通する中心軸を中心とする基板４００の回転方向の位置ずれを検出する検出処理を実行する。
【００４２】
制御部６は、搭載機構２、塗布部３、搬送部４および検出部５を制御して、基板４００の端子４０１に半田ボール３００を搭載させる。
【００４３】
次に、半田ボール搭載装置１を用いて、半田ボール３００ａ，３００ｂを基板４００に搭載する方法（球状体搭載方法）、およびその際の半田ボール搭載装置１の動作について、図面を参照して説明する。なお、初期状態では、図２に示すように、搬送部４における第１搬送機構４１のステージ５１が供給位置Ｐ３に位置し、搬送部４における第３搬送機構４３のステージ７１が受け渡し位置Ｐ６に位置しているものとする。また、供給位置Ｐ３に位置している第１搬送機構４１の吸着台５３に図外の基板供給装置によって基板４００が供給（載置）されるものとする。
【００４４】
この半田ボール搭載装置１では、開始操作がされたときに、制御部６が搬送部４の第１搬送機構４１に対して第１搬送処理を実行させる。この第１搬送処理では、第１搬送機構４１の吸着台５３が、供給（載置）された基板４００を保持する。続いて、移動機構５４が、図１０に示すように、ステージ５１を第１経路Ｒ１に沿って配設されたレール５２上を移動させる。次いで、移動機構５４は、ステージ５１が塗布位置Ｐ４に位置した時点でその移動を停止させる。
【００４５】
続いて、制御部６は、塗布部３に対して塗布処理を実行させる。この塗布処理では、塗布部３のマスク３１が図外の駆動機構によって基板４００の表面側に移動させられる（図９参照）。この際に、基板４００における端子４０１の形成部分を除く部分が覆われる。次いで、塗布部３の供給機構３２が基板４００における端子４０１の形成部分（露出部分）にフラックスを供給する。続いて、スキージ３３が図外の駆動機構によってマスク３１（基板４００の表面）に沿って移動させられる。これにより、基板４００の表面における端子４０１の形成部分にフラックスが引き伸ばされて塗布される。
【００４６】
次いで、第１搬送機構４１の移動機構５４が、ステージ５１を引き渡し位置Ｐ５に向けて移動させ、ステージ５１が引き渡し位置Ｐ５に位置した時点でその移動を停止させる。これにより、供給位置Ｐ３と引き渡し位置Ｐ５とを結ぶ第１経路Ｒ１に沿って基板４００が第１搬送機構４１によって搬送される。
【００４７】
続いて、制御部６は、搬送部４の第２搬送機構４２に対して第２搬送処理を実行させる。この第２搬送処理では、第２搬送機構４２の移動機構６２が、図１１に示すように、引き渡し位置Ｐ５の上方に吸着部６１を移動させる。次いで、移動機構６２は、吸着部６１を下降させることにより、第１搬送機構４１の吸着台５３によって保持されている基板４００に対して吸着部６１を近接させる。続いて、制御部６が、吸着台５３による基板４００の吸着を解除させる。これにより、吸着部６１によって基板４００が吸着されて、基板４００が第１搬送機構４１から第２搬送機構４２に引き渡される。次いで、移動機構６２は、吸着部６１を上昇させた後に、第２経路Ｒ２に沿って吸着部６１を移動させて受け渡し位置Ｐ６の上方に位置させる。続いて、移動機構６２は、吸着部６１を下降させることにより、搬送部４における第３搬送機構４３の吸着台７３の上面に基板４００を載置する。これにより、引き渡し位置Ｐ５と受け渡し位置Ｐ６とを結ぶ第２経路Ｒ２に沿って基板４００が第２搬送機構４２によって搬送される。
【００４８】
また、第１搬送機構４１の移動機構５４は、基板４００が第１搬送機構４１から第２搬送機構４２に引き渡された時点で、図１２に示すように、ステージ５１を引き渡し位置Ｐ５から供給位置Ｐ３に移動（初期位置に復帰）させる。
【００４９】
次いで、制御部６は、搬送部４の第３搬送機構４３に対して第３搬送処理を実行させる。この第３搬送処理では、第３搬送機構４３の吸着台７３が、第２搬送機構４２によって載置された基板４００を吸着して保持し、移動機構７４が、図１２に示すように、ステージ７１を第３経路Ｒ３に沿って配設されたレール７２上を移動させる。続いて、移動機構７４は、同図に示すように、ステージ７１が検出位置Ｐ７に位置した時点でその移動を停止させる。
【００５０】
次いで、制御部６は、検出部５に対して検出処理を実行させる。この検出処理では、検出部５は、第３搬送機構４３の吸着台７３によって保持されている基板４００を吸着台７３の上方から撮像して、その撮像画像を画像解析することにより、基板４００を上下方向に貫通する中心軸を中心とする回転方向の基板４００の位置ずれを検出する。
【００５１】
続いて、制御部６は、第３搬送機構４３の補正機構７５に対して補正処理を実行させる。この補正処理では、補正機構７５は、検出部５による検出処理の結果に基づき、吸着台７３を上下方向に貫通する中心軸を中心として吸着台７３を回動させることにより、吸着台７３によって保持されている基板４００の位置ずれを補正する。
【００５２】
次いで、第３搬送機構４３の移動機構７４が、図１３に示すように、ステージ７１を第１搭載位置Ｐ２ａに向けて移動させ、ステージ７１が第１搭載位置Ｐ２ａに位置した時点でその移動を停止させる。これにより、受け渡し位置Ｐ６と第１搭載位置Ｐ２ａとを結ぶ第３経路Ｒ３に沿って基板４００が第３搬送機構４３によって搬送される。また、制御部６は、第３搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、同図に示すように、第２搬送機構４２に対して吸着部６１を引き渡し位置Ｐ５近傍の位置に移動（初期位置に復帰）させる。
【００５３】
一方、制御部６は、例えば、上記の第１搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、搭載機構２に対して第１搭載処理を開始させる。この第１搭載処理では、移動機構１４ａが、図４に示すように、整列用プレート１３ａの配置位置に保持ヘッド１１ａを搬送させる。この際に、図６に示すように、保持ヘッド１１ａにおける底壁８２の吸着面８３と整列用プレート１３ａの上面９１とが接触する。続いて、制御部６は、保持ヘッド１１ａに対して保持処理を実行させると共に、供給部１２ａに対して供給処理および除去処理を実行させる。具体的には、制御部６は、図外の吸気装置を作動させる。これにより、保持ヘッド１１ａの空隙８１内が負圧状態となって吸気口８５からの吸気が開始される。また、供給部１２ａの吸着保持部２２における吸気経路２２ｃからの吸気、および供給部１２ａの吸引部２３における吸引経路２３ａからの吸気が開始される。
【００５４】
次いで、吸着保持部２２における吸気経路２２ｃからの吸気に伴い、供給部１２ａの収容容器２１に収容されている半田ボール３００ａが吸着保持部２２の先端部２２ａに吸着されて保持される。続いて、制御部６は、図外の駆動機構を制御して、吸着保持部２２の基端部２２ｂに取り付けられている吸気管２２ｄを回転させることにより、図１４に示すように、基端部２２ｂを中心として吸着保持部２２を回動させる。この際に、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａが吸着保持部２２の回動に伴い、収容容器２１の開口部２１ｂ側に移動させられる。また、開口部２１ｂ側に移動させられた半田ボール３００ａの一部が、開口部２１ｂ側に配設されているワイパー２１ｄによって払い落とされる。このため、保持ヘッド１１ａに供給される半田ボール３００ａの量（数）が適正な量に制限される。
【００５５】
次いで、制御部６は、吸着保持部２２の先端部２２ａが保持ヘッド１１ａの吸着面８３に対向した時点（吸着保持部２２が１８０°回動した時点）で、駆動機構を制御して、吸気管２２ｄの回転を停止させる。続いて、制御部６は、駆動機構を制御して、保持ヘッド１１ａの吸着面８３（整列用プレート１３ａ）に向けて本体部１００を移動させて、先端部２２ａを整列用プレート１３ａ（吸着面８３）の一端側に近接させる。この際に、整列用プレート１３ａに近接させられた先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａのうちの整列用プレート１３ａ側（上部）に位置している半田ボール３００ａが、保持ヘッド１１ａの吸気口８５からの吸気に伴う吸引力によって吸着保持部２２の吸引力に抗して保持ヘッド１１ａに引き寄せられて、保持ヘッド１１ａに供給される。また、供給された半田ボール３００ａの一部が、吸気口８５に引き寄せられて、整列用プレート１３ａの各挿通孔９３を通って保持ヘッド１１ａの吸着面８３における吸気口８５の縁部に吸着される。
【００５６】
次いで、制御部６は、駆動機構を制御して、図１４に示すように、先端部２２ａを整列用プレート１３ａに近接させた状態で、本体部１００を整列用プレート１３ａ（吸着面８３）に沿って整列用プレート１３ａの他端側（同図における右側）に向けて（同図に矢印で示す方向に）移動させる。この際に、上記したように、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａのうちの整列用プレート１３ａ側に位置している半田ボール３００ａが、保持ヘッド１１ａの吸引力によって吸着保持部２２の吸引力に抗して保持ヘッド１１ａに引き寄せられて、保持ヘッド１１ａに供給され、その一部が整列用プレート１３ａの各挿通孔９３を通って保持ヘッド１１ａの吸着面８３における吸気口８５の縁部に吸着される。このようにして、吸着保持部２２の先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａが、吸着保持部２２の移動に伴って徐々に（分散されつつ）保持ヘッド１１ａに供給されると共に、供給された半田ボール３００ａの一部が保持ヘッド１１ａの吸着面８３における各吸気口８５の縁部に１つずつ吸着される。
【００５７】
ここで、半田ボール３００ａは、上記したように微小なため、静電気や分子間力による半田ボール３００ａ同士が互いに引き合う力が半田ボールの重量に対して相対的に大きくなっている。このため、吸気口８５の縁部に吸着された搭載対象の半田ボール３００ａに、他の余剰な半田ボール３００ａが付着する。この場合、この半田ボール搭載装置１では、上記したように、整列用プレート１３ａの厚みＬ３ａが半田ボール３００ａの直径Ｌ１ａよりもやや厚い８０μｍ程度に規定され、挿通孔９３の直径Ｌ４ａが、半田ボール３００ａの直径Ｌ１ａよりもやや大きい９０μｍ程度に規定されている。このため、搭載対象の半田ボール３００ａだけが挿通孔９３内に収容され、余剰な半田ボール３００ａは、その一部分（体積的な一部分）またはその全体が挿通孔９３の下面９２よりも外側（下側）に突出した状態で付着している。また、この半田ボール搭載装置１では、上記したように、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａが分散されつつ供給されるため、半田ボール３００ａの過剰な供給が防止されて、余剰な半田ボール３００ａの付着が少なく抑えられている。
【００５８】
続いて、制御部６は、駆動機構を制御して、図１５に示すように、本体部１００を整列用プレート１３ａに沿って（同図に矢印で示す方向に）さらに移動させる。この際に、同図に示すように、吸着保持部２２に続いて吸引部２３が移動させられて、吸引部２３における吸引経路２３ａからの吸気によって余剰な半田ボール３００ａが吸引される。このため、搭載対象の半田ボール３００ａと余剰な半田ボール３００ａとが互いに強く引き合っていたとしても、余剰な半田ボール３００ａの全てが搭載対象の半田ボール３００ａから強制的に引き離されて保持ヘッド１１ａまたは整列用プレート１３ａから確実に除去される。
【００５９】
続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、保持ヘッド１１ａが整列用プレート１３ａから離反するように、保持ヘッド１１ａを移動させる。次いで、制御部６は、移動機構１４を制御して、半田ボール３００ａを保持している保持ヘッド１１ａを第１搭載位置Ｐ２ａに搬送させ、続いて、図１６に示すように、保持ヘッド１１ａによって吸着されている半田ボール３００ａが基板４００の端子４０１に塗布されているフラックスに接触するように保持ヘッド１１ａを基板４００に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させる。
【００６０】
次いで、制御部６は、吸気装置を制御して、保持ヘッド１１ａにおける吸気口８５からの吸気を停止させる。この際に、図１７に示すように、保持ヘッド１１ａによる吸着が解除されて、半田ボール３００ａが基板４００の端子４０１に塗布されたフラックスの上に載置される。続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、同図に示すように、保持ヘッド１１ａを上方に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させた後に、初期位置に搬送させる。以上により、基板４００の第１領域４００ａに形成されている端子４０１への半田ボール３００ａの搭載が終了する。
【００６１】
次いで、搬送部４における第３搬送機構４３の移動機構７４が、図１８に示すように、ステージ７１を第２搭載位置Ｐ２ｂに向けて移動させ、ステージ７１が第２搭載位置Ｐ２ｂに位置した時点でその移動を停止させる。
【００６２】
一方、制御部６は、搭載機構２に対する第１搭載処理の開始時点または第１搭載処理の開始から所定時間が経過した時点で、搭載機構２に対して第２搭載処理を開始させる。この第２搭載処理では、制御部６は、上記した第１搭載処理と同様にして供給部１２ｂおよび移動機構１４ｂを制御して、保持ヘッド１１ｂに半田ボール３００ｂを保持させる。続いて、制御部６は、移動機構１４ｂを制御して、半田ボール３００ｂを保持している保持ヘッド１１ｂを第２搭載位置Ｐ２ｂに搬送させ、続いて、図１９に示すように、保持ヘッド１１ｂによって吸着されている半田ボール３００ｂが基板４００の端子４０１に塗布されているフラックスに接触するように保持ヘッド１１ｂを基板４００に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させる。ここで、この半田ボール搭載装置１では、搭載機構２が、第１搭載処理を実行した後に第２搭載処理を実行して大径の半田ボール３００ａを搭載した後に小径の半田ボール３００ｂを搭載する。つまり、搭載機構２が、吸気口８５の口径の大きい保持ヘッド１１ａに対する移動処理を吸気口８５の口径の小さい保持ヘッド１１ｂに対する移動処理に先立って行う。この場合、図１９に示すように、保持ヘッド１１ｂに凹部８７が形成されているため、搭載機構２が上記の順番で移動処理を行う際に、搭載済みの半田ボール３００ａ（大径の半田ボール３００）と保持ヘッド１１ｂの吸着面８３とが接触する事態が確実に回避される。
【００６３】
次いで、制御部６は、吸気装置を制御して、保持ヘッド１１ｂにおける吸気口８５からの吸気を停止させる。この際に、図２０に示すように、保持ヘッド１１ｂによる吸着が解除されて、半田ボール３００ｂが基板４００の端子４０１に塗布されたフラックスの上に載置される。続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、同図に示すように、保持ヘッド１１ｂを上方に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させた後に、初期位置に搬送させる。以上により、基板４００の第２領域４００ｂに形成されている端子４０１への半田ボール３００ｂの搭載が終了して、全ての端子４０１への半田ボール３００の搭載が完了する。
【００６４】
次いで、半田ボール３００ａ，３００ｂの搭載が完了した基板４００が、図外の取り出し装置によって第３搬送機構４３の吸着台７３からストック場所に移動される。続いて、第３搬送機構４３の移動機構７４が、ステージ７１を第２搭載位置Ｐ２ｂから受け渡し位置Ｐ６に移動（初期位置に復帰）させる。
【００６５】
一方、制御部６は、上記した搭載処理が実行されている間に、次の基板４００に対する第１搬送処理を第１搬送機構４１に開始させ、次いで、その基板４００に対する塗布処理を塗布部３に実行させる。つまり、この半田ボール搭載装置１では、塗布処理を搭載処理と並行して行うことが可能となっている。このため、第３搬送機構４３の吸着台７３（ステージ７１）が受け渡し位置Ｐ６において長時間待機させられることなく、次の基板４００が吸着台７３に載置される。また、制御部６は、次の基板４００に対する第１搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、次の基板４００に対する第１搭載処理および第２搭載処理（保持処理、供給処理および除去処理）を搭載機構２に開始させる。このため、この半田ボール搭載装置１では、次の基板４００が第１搭載位置Ｐ２ａおよび第２搭載位置Ｐ２ｂに搬送されるまでの間に保持処理、供給処理および除去処理を完了（またはほぼ完了）させることができるため、第３搬送機構４３の吸着台７３が第１搭載位置Ｐ２ａや第２搭載位置Ｐ２ｂにおいて待機する時間を短縮することが可能となっている。したがって、この半田ボール搭載装置１では、１つの基板４００当たりの処理時間を十分に短縮することができる結果、生産性を十分に向上させることが可能となっている。以下、制御部６は、搭載機構２、塗布部３、搬送部４および検出部５に対して上記の各処理を実行させることにより、基板４００に対する半田ボール３００ａ，３００ｂの搭載を連続して行う。
【００６６】
なお、半田ボール３００ａ，３００ｂの搭載が完了した基板４００は、図外の取り出し装置によって取り出されて、図外の搭載状態検査装置に搬送され、搭載状態検査装置によって半田ボール３００が過不足なく搭載されているか否かの搭載状態検査が行われる。この場合、搭載状態検査において不良と判別された基板４００は、不良品のストック場所に搬送される。また、搭載状態検査において良好と判別された基板４００は、図外のリフロー処理装置に搬送され、そのリフロー処理装置によってリフロー処理（溶融処理）が実行されることにより、図２２に示すように、基板４００の端子４０１に搭載された各半田ボール３００が溶融されて半球状（同図に示す半田３０１）となった状態で、端子４０１に固着する。また、固着された半田３０１によって基板４００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）が構成される。以上により、同図に示すように、半田搭載済基板（球状体搭載済基板）６００が製造される。次いで、半田搭載済基板６００は、図外の電子部品搭載装置に搬送され、続いて、電子部品搭載装置によって半田搭載済基板６００に電子部品７０１が搭載される。次いで、例えばリフロー処理により、半田搭載済基板６００における基板４００の端子４０１に固着された半田ボール３００（半田３０１）が溶融されることで、搭載された電子部品７０１における図外の端子が、溶融された半田ボール３００（半田３０１）を介して基板４００の端子４０１に接続される。これにより、図２３に示すように、電子部品搭載済基板７００が製造される。
【００６７】
このように、この半田ボール搭載装置１および球状体搭載方法では、半田ボール３００を保持する吸気口８５の口径が互いに異なるように構成された複数の保持ヘッド１１毎に移動処理を実行して各保持ヘッド１１における各吸気口８５の口径に対応して直径Ｌ１が互いに異なる複数種類の半田ボール３００を１つの基板４００に対して搭載する。このため、この半田ボール搭載装置１によれば、隣接する端子４０１同士の間隔が領域によって異なったり、接続されるリード線の太さが領域によって異なったりする複雑な構成の基板４００に対して、直径Ｌ１（大きさ）が互いに異なる複数種類の半田ボール３００を確実に搭載することができる。
【００６８】
また、この半田ボール搭載装置１では、保持ヘッド１１ｂに凹部８７が形成され、搭載機構２が、吸気口８５の口径の大きい保持ヘッド１１ａに対する移動処理を吸気口８５の口径の小さい保持ヘッド１１ｂに対する移動処理に先立って行う。このため、この半田ボール搭載装置１によれば、基板４００に既に搭載されている半田ボール３００ａと保持ヘッド１１ｂとの接触を確実に回避することができる結果、接触による搭載済みの半田ボール３００ａの脱落を確実に防止することができる。
【００６９】
また、この半田ボール搭載装置１によれば、移動機構１４を保持ヘッド１１の数と同数備え、各移動機構１４が各保持ヘッド１１を個別に移動させることにより、例えば、複数の保持ヘッド１１を交換して１つの移動機構１４で移動させる構成と比較して、交換に要する時間分を短縮できるため、処理効率を十分に向上させることができる。
【００７０】
また、この半田搭載済基板６００では、上記の半田ボール搭載装置１（球状体搭載方法）によって基板４００に搭載された半田ボール３００が溶融されて基板４００に固着されている。このため、この半田搭載済基板６００では、基板４００が、例えば、隣接する４０１同士の間隔が領域によって異なったり、接続されるリード線の太さが領域によって異なったりする複雑な構成であっても、直径が互いに異なる複数種類の半田ボール３００が各領域に確実に搭載されて、溶融された半田ボール３００（半田３０１）が各領域に設けられた端子４０１に確実に固着されている。したがって、この半田搭載済基板６００によれば、電子部品を実装する際に、溶融された半田ボール３００（半田３０１）を介して電子部品の端子と基板４００の端子４０１とを確実に接続させることができる。
【００７１】
また、この電子部品搭載済基板７００では、上記の半田搭載済基板６００の基板４００に固着された半田ボール３００（半田３０１）を介して接続された電子部品７０１が半田搭載済基板６００に搭載されている。このため、この電子部品搭載済基板７００では、半田搭載済基板６００における基板４００の各領域に設けられた端子４０１に溶融された半田ボール３００（半田３０１）が確実に固着されている結果、電子部品７０１を実装する際に、半田ボール３００（半田３０１）を介して電子部品７０１の端子と基板４００の端子４０１とが確実に接続されている。したがって、この電子部品搭載済基板７００によれば、この電子部品搭載済基板７００を用いた製品における不良の発生を確実に防止することができる。
【００７２】
なお、第１搭載処理を実行した後に第２搭載処理を実行して大径の半田ボール３００ａを搭載した後に小径の半田ボール３００ｂを搭載する構成例、つまり、吸気口８５の口径が大きい保持ヘッド１１ａに対する移動処理を吸気口８５の口径が小さい保持ヘッド１１ｂに対する移動処理に先立って行う構成例について上記したが、第２搭載処理を実行した後に第１搭載処理を実行して小径の半田ボール３００ｂを搭載した後に大径の半田ボール３００ａを搭載する構成、つまり吸気口８５の口径が小さい保持ヘッド１１ｂに対する移動処理を吸気口８５の口径が大きい保持ヘッド１１ａに対する移動処理に先立って行う構成を採用することもできる。この構成によれば、例えば、半田ボール３００ａが半田ボール３００ｂよりも十分に大きいときには、図２１に示すように、保持ヘッド１１ａに凹部や切り欠きを設けることなく、第１搭載処理の実行時における搭載済みの半田ボール３００ｂと保持ヘッド１１ａとの接触を確実に回避することができる。このため、この構成によれば、凹部や切り欠きを設けていない簡易な構成の保持ヘッド１１ａを用いて、保持ヘッド１１ａとの接触による搭載済みの半田ボール３００ｂの脱落を確実に防止することができる。
【００７３】
また、２つの移動機構１４ａ，１４ｂを備えて、各移動機構１４ａ，１４ｂが各保持ヘッド１１ａ，１１ｂをそれぞれ個別に移動させる構成例について上記したが、保持ヘッド１１ａ，１１ｂを手動または自動で交換することによって１つの移動機構１４で各保持ヘッド１１ａ，１１ｂを移動させる構成を採用することもできる。
【００７４】
また、１つの基板４００に直径Ｌ１が互いに異なる２種類の半田ボール３００ａ，３００ｂを搭載する例について上記したが、吸気口８５の口径（保持対象の半田ボール３００の直径Ｌ１）が互いに異なる３つ以上の保持ヘッド１１を備えて、直径Ｌ１が互いに異なる３種類以上の半田ボール３００を１つの基板４００に搭載する構成を採用することもできる。
【００７５】
また、複数の半田ボール搭載装置を用いて直径Ｌ１が互いに異なる複数種類の半田ボール３００を基板４００に搭載する搭載方法（球状体搭載方法）を採用することもできる。この球状体搭載方法では、例えば、２台の半田ボール搭載装置を用いて上記した半田ボール３００ａ，３００ｂを１つの基板４００に搭載するときには、１台の半田ボール搭載装置に対して保持ヘッド１１ａを用いた移動処理を実行させて半田ボール３００ａを基板４００に搭載させ、他の１台の半田ボール搭載装置に対して保持ヘッド１１ｂを用いた移動処理を実行させて半田ボール３００ｂを基板４００に搭載させる（つまり、２つの半田ボール搭載装置を用いて保持ヘッド１１毎に移動処理を実行させる）。この球状体搭載方法においても、上記の半田ボール搭載装置１による搭載処理と同様の効果を実現することができる。
【００７６】
さらに、保持ヘッド１１を搭載対象体としての基板４００に向けて移動させる処理を移動処理として実行する例について上記したが、半田ボール３００を保持している保持ヘッド１１に向けて基板４００を移動させる処理を移動処理として実行する構成を採用することもできる。また、搭載済みの半田ボール３００との接触を回避するための凹部８７を保持ヘッド１１に形成した例について上記したが、凹部８７に代えて、切り欠きを保持ヘッド１１に形成し、この切り欠きによって搭載済みの半田ボール３００との接触を回避する構成を採用することもできる。この場合、切り欠きには、保持ヘッド１１の外周部の一部を切り欠いたものや、厚み方向に貫通する孔が含まれ、基板４００の端子４０１の形成位置等に応じて、これらを任意に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 半田ボール搭載装置
２ 搭載機構
１１ａ，１１ｂ 保持ヘッド
１４ａ，１４ｂ 移動機構
８７ 凹部
３００ａ，３００ｂ 半田ボール
３０１ 半田
４００ 基板
４０１ 端子
６００ 半田搭載済基板
７００ 電子部品搭載済基板
７０１ 電子部品
Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ 直径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球状体を保持している保持ヘッドを移動させて搭載対象体に球状体を搭載する球状体搭載装置および球状体搭載方法、その球状体搭載装置または球状体搭載方法を用いて製造される球状体搭載済基板、並びにその球状体搭載済基板に電子部品が搭載された電子部品搭載済基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の球状体搭載装置として、特開２００３−１００７８９号公報に開示された半田（はんだ）ボール搭載装置が知られている。この半田ボール搭載装置は、球状体としての半田ボールを吸着して保持する保持ヘッドとしての整列マスク、半田ボールを供給する半田ボール供給部、フラックスを供給するフラックス供給部、搭載対象体としての回路基板（パッケージ）を搬送する搬送部、および整列マスクを移動させる移動部等を備えて構成されている。この半田ボール搭載装置では、搬送部が、搭載位置に回路基板を搬送する。また、移動部が、半田ボール供給部の配置位置に整列マスクを移動させて、整列マスクに半田ボールを吸着させる。次いで、移動部は、フラックス供給部の配置位置にその整列マスクを移動させて、半田ボールにフラックスを付着させる。続いて、移動部は、搭載位置にその整列マスクを移動させて、搭載対象体に半田ボールを搭載させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１００７８９号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の半田ボール搭載装置を含む従来の球状体搭載装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来のこの種の球状体搭載装置は、単一の整列マスクによって同じ大きさ（直径）の半田ボールを保持して搭載対象体に搭載している。つまり、従来の球状体搭載装置では、搭載可能な球状体の大きさが１種類に限られている。一方、１つの基板上において配線パターンの密度が大きく異なる領域が存在したり、太さの異なる複数種類のリード線が半田接続される回路基板では、基板上の領域に応じて大きさの異なる半田ボールを搭載する必要がある。具体的には、配線パターンの密度が大きい領域では、隣接する配線パターン同士の間隔が短く、これらの配線パターン同士の短絡を防止するために、小さな半田ボールを搭載する必要がある。また、電源回路等が構成される基板上の領域では、太いリード線を接続するのが好ましく、このような太いリード線を確実に接続するには、大きな半田ボールを搭載する必要がある。しかしながら、従来の球状体搭載装置では、上記したように搭載可能な球状体の大きさが１種類に限られているため、このような複雑な構成の回路基板に対する球状体の搭載が困難となっている。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、複雑な構成の搭載対象体に対する球状体の搭載を実現し得る球状体搭載装置および球状体搭載方法、その球状体搭載装置または球状体搭載方法を用いて製造される球状体搭載済基板、並びにその球状体搭載済基板に電子部品が搭載された電子部品搭載済基板を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の球状体搭載装置は、球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて当該開口部の縁部に球状体を保持する保持ヘッドと、当該保持ヘッドおよび搭載対象体のいずれか一方をいずれか他方に向けて移動させる移動処理を実行して当該保持ヘッドによって保持されている前記球状体を当該搭載対象体に搭載する搭載部とを備えた球状体搭載装置であって、前記保持ヘッドを複数備え、前記各保持ヘッドは、前記開口部の口径が当該各保持ヘッド毎に互いに異なるように構成され、前記搭載部は、前記各保持ヘッド毎に前記移動処理を実行して当該各保持ヘッドにおける前記各開口部の前記口径に対応して前記直径が互いに異なる複数種類の前記球状体を１つの前記搭載対象体に対して搭載する。
【０００７】
また、請求項２記載の球状体搭載装置は、請求項１記載の球状体搭載装置において、前記保持ヘッドには、前記搭載対象体に既に搭載されている前記球状体との接触を回避するための凹部または切り欠きが形成されている。
【０００８】
また、請求項３記載の球状体搭載装置は、請求項１または２記載の球状体搭載装置において、前記搭載部は、前記保持ヘッドを前記搭載対象体に向けて移動させる処理を前記移動処理として実行する移動機構を当該保持ヘッドの数と同数備え、前記各移動機構は、前記各保持ヘッドを個別に移動させる。
【０００９】
また、請求項４記載の球状体搭載装置は、請求項１から３のいずれかに記載の球状体搭載装置において、前記搭載部は、前記口径の小さい前記保持ヘッドに対する前記移動処理を前記口径の大きい前記保持ヘッドに対する前記移動処理に先立って行う。
【００１０】
また、請求項５記載の球状体搭載方法は、球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて当該開口部の縁部に球状体を保持する保持ヘッドおよび搭載対象体のいずれか一方をいずれか他方に向けて移動させる移動処理を実行して当該保持ヘッドによって保持されている当該球状体を当該搭載対象体に搭載する球状体搭載方法であって、前記開口部の口径が前記保持ヘッド毎に互いに異なるように構成された複数の当該保持ヘッド毎に前記移動処理を実行して当該各開口部の当該口径に対応して前記直径が互いに異なる複数種類の前記球状体を１つの前記搭載対象体に対して搭載する。
【００１１】
また、請求項６記載の球状体搭載方法は、請求項５記載の球状体搭載方法において、前記搭載対象体に既に搭載されている前記球状体との接触を回避するための凹部または切り欠きが形成された前記保持ヘッドを用いる。
【００１２】
また、請求項７記載の球状体搭載方法は、請求項５または６記載の球状体搭載方法において、前記保持ヘッドの数と同数の移動機構を用いて、当該保持ヘッドを前記搭載対象体に向けて移動させる処理を前記移動処理として当該各保持ヘッド毎に個別に実行する。
【００１３】
また、請求項８記載の球状体搭載方法は、請求項５から７のいずれかに記載の球状体搭載方法において、前記口径の小さい前記保持ヘッドに対する前記移動処理を前記口径の大きい前記保持ヘッドに対する前記移動処理に先立って行う。
【００１４】
また、請求項９記載の球状体搭載済基板は、請求項１から４のいずれかに記載の球状体搭載装置によって前記搭載対象体としての基板に搭載された前記球状体が溶融されて当該基板に固着されている。
【００１５】
また、請求項１０記載の球状体搭載済基板は、請求項５または８のいずれかに記載の球状体搭載方法によって前記搭載対象体としての基板に搭載された前記球状体が溶融されて当該基板に固着されている。
【００１６】
また、請求項１１記載の電子部品搭載済基板は、請求項９または１０記載の球状体搭載済基板に固着された前記球状体を介して接続された電子部品が当該球状体搭載済基板に搭載されている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の球状体搭載装置、および請求項５記載の球状体搭載方法では、球状体を保持する開口部の口径が互いに異なるように構成された複数の保持ヘッド毎に移動処理を実行して各保持ヘッドにおける各開口部の口径に対応して直径が互いに異なる複数種類の球状体を１つの搭載対象体に対して搭載する。このため、この球状体搭載装置によれば、例えば、隣接する端子同士の間隔が領域によって異なったり、接続されるリード線の太さが領域によって異なったりする複雑な構成の搭載対象体に対して、直径（大きさ）が互いに異なる複数種類の球状体を確実に搭載することができる。
【００１８】
また、請求項２記載の球状体搭載装置、および請求項６記載の球状体搭載方法では、凹部または切り欠きが形成された保持ヘッドを用いる。このため、この球状体搭載装置によれば、例えば、搭載部が、開口部の口径の大きい保持ヘッドに対する移動処理を開口部の口径の小さい保持ヘッドに対する移動処理に先立って行う際に、搭載対象体に既に搭載されている球状体と保持ヘッドとの接触を確実に回避することができる結果、接触による搭載済みの球状体の脱落を確実に防止することができる。
【００１９】
また、請求項３記載の球状体搭載装置、および請求項７記載の球状体搭載方法によれば、保持ヘッドの数と同数の移動機構を用いて、保持ヘッドを搭載対象体に向けて移動させる処理を移動処理として各保持ヘッド毎に個別に実行することにより、例えば、複数の保持ヘッドを交換して１つの移動機構で移動させる構成と比較して、交換に要する時間分を短縮できるため、処理効率を十分に向上させることができる。
【００２０】
また、請求項４記載の球状体搭載装置、および請求項８記載の球状体搭載方法によれば、搭載部が口径の小さい保持ヘッドに対する移動処理を口径の大きい保持ヘッドに対する移動処理に先立って行うことにより、例えば、先の移動処理によって搭載される球状体が後の移動処理によって搭載される球状体よりも十分に大きいときには、凹部や切り欠きを設けることなく、搭載済みの球状体と後の移動処理によって移動される保持ヘッドとの接触を確実に回避することができる。このため、この球状体搭載装置によれば、凹部や切り欠きを設けていない簡易な構成の保持ヘッドを用いて、保持ヘッドとの接触による搭載済みの球状体の脱落を確実に防止することができる。
【００２１】
また、請求項９，１０記載の球状体搭載済基板では、上記の球状体搭載装置または球状体搭載方法によって搭載対象体としての基板に搭載された球状体が溶融されて基板に固着されている。このため、この球状体搭載済基板では、搭載対象体としての基板が、例えば、隣接する端子同士の間隔が領域によって異なったり、接続されるリード線の太さが領域によって異なったりする複雑な構成であっても、直径が互いに異なる複数種類の球状体が各領域に確実に搭載されて、溶融された球状体（半田）が各領域（各領域に設けられた端子）に確実に固着されている。したがって、この球状体搭載済基板によれば、電子部品を実装する際に、溶融された球状体（半田）を介して電子部品の端子と基板の端子とを確実に接続させることができる。
【００２２】
また、請求項１１記載の電子部品搭載済基板では、上記の球状体搭載済基板に固着された球状体を介して接続された電子部品が球状体搭載済基板に搭載されている。このため、この電子部品搭載済基板では、球状体搭載済基板における基板の各領域（各領域に設けられた端子）に溶融された球状体（半田）が確実に固着されている結果、電子部品を実装する際に、溶融された球状体（半田）を介して電子部品の端子と基板（基板に設けられた端子）とが確実に接続されている。したがって、この電子部品搭載済基板によれば、この電子部品搭載済基板を用いた製品における不良の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】半田ボール搭載装置１の構成を示す構成図である。
【図２】半田ボール搭載装置１の平面図である。
【図３】基板４００の平面図である。
【図４】搭載機構２における保持ヘッド１１ａ，１１ｂ、供給部１２ａ，１２ｂおよび整列用プレート１３ａ，１３ｂの断面図である。
【図５】保持ヘッド１１ａの構成を示す断面図である。
【図６】保持ヘッド１１ａおよび整列用プレート１３ａにおける要部の構成を示す断面図である。
【図７】保持ヘッド１１ｂの構成を示す断面図である。
【図８】保持ヘッド１１ｂおよび整列用プレート１３ｂにおける要部の構成を示す断面図である。
【図９】塗布部３および吸着台５３の構成を示す構成図である。
【図１０】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１の説明図である。
【図１１】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第２の説明図である。
【図１２】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第３の説明図である。
【図１３】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第４の説明図である。
【図１４】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第５の説明図である。
【図１５】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第６の説明図である。
【図１６】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第７の説明図である。
【図１７】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第８の説明図である。
【図１８】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第９の説明図である。
【図１９】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１０の説明図である。
【図２０】半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１１の説明図である。
【図２１】半田ボール搭載装置１の他の構成を示す構成図である。
【図２２】半田搭載済基板６００の構成を示す断面図である。
【図２３】電子部品搭載済基板７００の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、球状体搭載装置、球状体搭載方法、球状体搭載済基板および電子部品搭載済基板の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２５】
最初に、図１に示す半田ボール搭載装置１の構成について説明する。半田ボール搭載装置１は、球状体搭載装置の一例であって、同図および図２に示すように、搭載機構２、塗布部３、搬送部４、検出部５および制御部６（図１参照）を備えて、球状体の一例としての微小な球状粒体である２種類の半田ボール（マイクロボール）３００ａ，３００ｂ（図６，８参照：以下、区別しないときには「半田ボール３００」ともいう）を、搭載対象体としての基板４００の端子４０１（図１６参照）に搭載（載置）可能に構成されている。
【００２６】
この場合、半田ボール３００ａは、直径Ｌ１ａ（図６参照）が７０μｍ程度の球状に構成され、半田ボール３００ｂは、直径Ｌ１ｂ（図８参照：以下、直径Ｌ１ａ，Ｌ１ｂを区別しないときには「直径Ｌ１」ともいう）が５０μｍ程度の球状に構成されている。また、基板４００は、一例として、中央部の第１領域４００ａ（図３参照）内において、太いリード線が接続されて直径が大きな複数の端子４０１が形成され、外周側の第２領域４００ｂ（同図参照）内において、第１領域４００ａ内の端子４０１よりも直径が短い複数の端子４０１が短い間隔で形成されて構成されている。このため、この基板４００では、太いリード線を確実に接続するために、第１領域４００ａ内に形成されている端子４０１に大きな（直径の長い）半田ボール３００ａが搭載され、端子４０１同士の短絡を防止するために、第２領域４００ｂ内に形成されている端子４０１に小さな（直径の短い）半田ボール３００ｂが搭載される。なお、半田ボール３００ａ，３００ｂは、図２２に示すように、半田ボール搭載装置１によって基板４００の端子４０１に搭載された後に加熱溶融（リフロー処理）されて半球状（同図に示す半田３０１）となった状態で基板４００（端子４０１）に固着されて基板４００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成し、これによって半田搭載済基板（球状体搭載済基板）６００が製造される。また、図２３に示すように、このようにして製造された半田搭載済基板６００には、集積回路等の電子部品７０１が搭載され、その電子部品７０１における図外の端子が半田搭載済基板６００における基板４００に固着された半田ボール３００（半田３０１）を介して基板４００の端子４０１に接続され、これによって電子部品搭載済基板７００が製造される。
【００２７】
搭載機構２は、基板４００の端子４０１に半田ボール３００ａ，３００ｂを搭載する搭載処理（後述する第１搭載処理および第２搭載処理）を実行可能に構成されている。具体的には、搭載機構２は、図１，２に示すように、保持ヘッド１１ａ，１１ｂ（以下、区別しないときには「保持ヘッド１１」ともいう）、供給部１２ａ，１２ｂ（以下、区別しないときには「供給部１２」ともいう）、整列用プレート１３ａ，１３ｂ（以下、区別しないときには「整列用プレート１３」ともいう）および移動機構１４ａ，１４ｂ（以下、区別しないときには「移動機構１４」ともいう）を備えて構成されている。この場合、供給部１２ａ，１２ｂ、整列用プレート１３ａ，１３ｂおよび移動機構１４ａ，１４ｂによって搭載部が構成される。
【００２８】
保持ヘッド１１ａ，１１ｂは、保持処理を実行して複数の半田ボール３００を吸着して保持する。具体的には、保持ヘッド１１ａ，１１ｂは、図５，７にそれぞれ示すように、一例として、内部に空隙８１が形成された箱状に構成されている。また、図６，８にそれぞれ示すように、保持ヘッド１１ａ，１１ｂにおける底壁８２には、底壁８２の外面（保持面として機能する面であって、以下「吸着面８３」ともいう）に開口すると共に空隙８１と連通する吸気孔８４が、底壁８２の厚み方向に沿って複数（両図では、そのうちの１個のみを図示している）形成されている。なお、吸着面８３における吸気孔８４の開口部を、以下「吸気口８５」ともいう。また、図７に示すように、保持ヘッド１１ｂには、第２搭載処理の実行時において基板４００に既に搭載されている半田ボール３００ａとの接触を回避するための凹部８７が形成されている。
【００２９】
この場合、図６に示すように、保持ヘッド１１ａにおける吸気孔８４の直径（つまり、吸気口８５の口径）Ｌ２ａは、半田ボール３００ａの直径Ｌ１ａに対応させて規定されている。具体的には、直径Ｌ２ａは、直径Ｌ１ａ（この例では、７０μｍ）よりも短い４０μｍ程度に規定されている。また、図８に示すように、保持ヘッド１１ｂにおける吸気孔８４の直径Ｌ２ｂは、半田ボール３００ｂの直径Ｌ１ｂに対応させて規定されている。具体的には、直径Ｌ２ｂは、直径Ｌ１ｂ（この例では、５０μｍ）よりも短い３０μｍ程度に規定されている。また、図５，７にそれぞれ示すように、保持ヘッド１１ａ，１１ｂには、空隙８１内の空気を排気するための排気孔８６が形成されている。この保持ヘッド１１ａ，１１ｂでは、空隙８１内の空気の排気によって空隙８１内が負圧状態となり、それに伴って吸気口８５からの吸気が行われることにより、吸着面８３における吸気口８５の縁部に半田ボール３００を吸着して保持することが可能となっている（図５参照）。
【００３０】
供給部１２ａ，１２ｂは、制御部６の制御に従い、保持ヘッド１１ａ，１１ｂに対して半田ボール３００ａ，３００ｂをそれぞれ供給する供給処理を実行すると共に、余剰な半田ボール３００ａ，３００ｂを吸引して除去する除去処理を実行する。具体的には、供給部１２ａ，１２ｂは、図４に示すように、収容容器２１、吸着保持部２２、吸引部２３、および図外の駆動機構を備えて構成されている。収容容器２１は、同図に示すように、その内面が断面半円状に湾曲した容器本体２１ｃと、容器本体２１ｃの両側部に配設された２枚の側壁（図示せず）とを備えて、容器本体２１ｃおよび側壁によって形成される収容部２１ａ（同図参照）内に半田ボール３００ａを収容可能に構成されている。また、収容容器２１の開口部２１ｂ（同図参照）側には、側壁に両端部が支持されたワイパー２１ｄが配設されている。また、側壁には、吸着保持部２２を回動可能に支持するためのベアリング（図示せず）が配設されている。この場合、収容容器２１は、供給処理の実行時において開口部２１ｂが保持ヘッド１１の吸着面８３に対向するように配置される。
【００３１】
吸着保持部２２は、全体として直方体状に形成されると共に、図４に示すように、基端部２２ｂ側から先端部２２ａに至る吸気経路２２ｃが内部に形成されて、収容容器２１の収容部２１ａ内に収容されている半田ボール３００ａをその先端部２２ａで吸着して保持可能に構成されている。また、吸着保持部２２の先端部２２ａには、通気性シート２２ｅが取り付けられている。また、吸着保持部２２は、基端部２２ｂ側に配設された図外の軸および吸気管２２ｄが収容容器２１の側壁に配設されたベアリングによって回転可能に支持されることで、収容容器２１の開口部２１ｂ側において基端部２２ｂを中心として回動可能に配設されている。
【００３２】
この場合、吸着保持部２２は、図４に示すように、先端部２２ａが収容容器２１の容器本体２１ｃの底部側に対向しているときに、収容容器２１の収容部２１ａに収容されている半田ボール３００を先端部２２ａで吸着して保持する。また、吸着保持部２２は、供給処理の実行時において、図１３に示すように、半田ボール３００を保持している先端部２２ａが保持ヘッド１１の吸着面８３に対向するように駆動機構によって回動させられる。
【００３３】
吸引部２３は、図４に示すように、２枚の区画壁２３ｂ，２３ｃを備えて構成されて、収容容器２１における２枚の側壁と区画壁２３ｂ，２３ｃとによって形成される吸引経路２３ａ（同図参照）を介して半田ボール３００を吸引可能に構成されている。この場合、この半田ボール搭載装置１では、収容容器２１、吸着保持部２２および吸引部２３が上記のように構成されることで、これらが一体に構成されている（以下、一体化された収容容器２１、吸着保持部２２および吸引部２３を全体として「本体部１００」ともいう）。
【００３４】
整列用プレート１３ａ，１３ｂは、保持ヘッド１１に対して着脱可能に構成されると共に、図６，８にそれぞれ示すように、保持ヘッド１１の吸着面８３に上面９１が接触するように装着された状態において保持ヘッド１１の吸気口８５に連通する挿通孔９３が形成されている。この場合、図６に示すように、整列用プレート１３ａの厚みＬ３ａは、吸気口８５の縁部に吸着された半田ボール３００ａが下面９２から突出しない８０μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１３ａにおける挿通孔９３の直径Ｌ４ａは、半田ボール３００が通過可能な９０μｍ程度に規定されている。また、図８に示すように、整列用プレート１３ｂの厚みＬ３ｂは、吸気口８５の縁部に吸着された半田ボール３００ｂが下面９２から突出しない６０μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１３ｂにおける挿通孔９３の直径Ｌ４ｂは、半田ボール３００ｂが通過可能な７０μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１３は、本体部１００の配置位置の上方の位置に配置されている。
【００３５】
移動機構１４ａ，１４ｂは、制御部６の制御に従って保持ヘッド１１ａ，１１ｂを基板４００に向けてそれぞれ移動させる移動処理を実行する。この場合、移動機構１４ａは、図２に示すように、半田ボール３００ａを保持する保持処理が実行される吸着位置Ｐ１ａ（整列用プレート１３ａの配置位置）と基板４００に半田ボール３００ａを搭載する第１搭載処理が実行される第１搭載位置Ｐ２ａとの間で保持ヘッド１１ａを移動させる。また、移動機構１４ｂは、同図に示すように、半田ボール３００ｂを保持する保持処理が実行される吸着位置Ｐ１ｂ（整列用プレート１３ｂの配置位置）と基板４００に半田ボール３００ｂを搭載する第２搭載処理が実行される第２搭載位置Ｐ２ｂとの間で保持ヘッド１１ｂを移動させる。このように、この半田ボール搭載装置１では、保持ヘッド１１の数と同数（この例では、２つ）の移動機構１４を備えて搭載機構２が構成されており、１つの移動機構１４が１つの保持ヘッド１１を基板４００に向けて個別に移動させる処理を移動処理として実行する（つまり、搭載機構２は、保持ヘッド１１毎に移動処理を実行する）。
【００３６】
塗布部３は、図２に示すように、基板４００が供給される供給位置Ｐ３と第２搭載位置Ｐ２ｂとの間に配設されて基板４００の表面にフラックスを塗布する塗布処理を実行する。この場合、塗布部３は、図９に示すように、マスク３１、供給機構３２およびスキージ３３を備えて構成されている。マスク３１は、塗布処理が実行される塗布位置Ｐ４に基板４００が搬送されたときに、図外の駆動機構によって基板４００の表面側に移動させられて、基板４００におけるフラックスの塗布対象部分（具体的には、図外の端子が形成されている部分）を除く部分を覆う。供給機構３２は、塗布位置Ｐ４に基板４００が搬送されたときに、基板４００の表面におけるマスク３１によって覆われていない部分（露出部分）にフラックスを供給する。スキージ３３は、駆動機構によってマスク３１の表面に沿って移動させられることにより、基板４００の表面に供給されたフラックスを引き伸ばす。
【００３７】
搬送部４は、図２に示すように、供給位置Ｐ３と第２搭載位置Ｐ２ｂとを結ぶ搬送経路Ｒに沿って基板４００を搬送する。この場合、搬送部４は、図１，２に示すように、第１搬送機構４１、第２搬送機構４２および第３搬送機構４３を備えて構成され、搬送経路Ｒを複数（例えば、３つ）に分割した各分割経路（例えば、後述する第１経路Ｒ１、第２経路Ｒ２および第３経路Ｒ３）に沿って、各搬送機構４１〜４３が基板４００をそれぞれ搬送する。
【００３８】
第１搬送機構４１は、図２に示すように、供給位置Ｐ３と引き渡し位置Ｐ５とを結ぶ第１経路Ｒ１（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第１搬送処理を実行する。具体的には、第１搬送機構４１は、ステージ５１、レール５２、吸着台５３および移動機構５４を備えて構成されている。ステージ５１は、第１経路Ｒ１に沿って配設されたレール５２上を移動機構５４によって移動させられる。 吸着台５３は、ステージ５１の上に固定されて、載置（供給）された吸着対象体としての基板４００を吸着して保持する。
【００３９】
第２搬送機構４２は、図２に示すように、引き渡し位置Ｐ５と受け渡し位置Ｐ６とを結ぶ第２経路Ｒ２（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第２搬送処理を実行する。具体的には、第２搬送機構４２は、同図に示すように、吸着部６１および移動機構６２を備えて構成されている。吸着部６１は、基板４００を保持する。移動機構６２は、吸着部６１を上下動させると共に、第２経路Ｒ２に沿って吸着部６１を移動させる。
【００４０】
第３搬送機構４３は、図２に示すように、受け渡し位置Ｐ６と第２搭載位置Ｐ２ｂとを結ぶ第３経路Ｒ３（搬送経路Ｒの一部）に沿って基板４００を搬送する第２搬送処理を実行する。具体的には、第３搬送機構４３は、ステージ７１、レール７２、吸着台７３、移動機構７４および補正機構７５を備えて構成されている。ステージ７１は、第３経路Ｒ３に沿って配設されたレール７２上を移動機構７４によって移動させられる。吸着台７３は、上記した第１搬送機構４１の吸着台５３と同様に構成されて、上面に載置された基板４００を吸着して保持する。補正機構７５は、吸着台７３の下部に配設されて、吸着台７３を上下方向に貫通する中心軸を中心として吸着台７３を回動させることにより、検出部５による後述する検出処理の結果に基づいて、吸着台７３によって保持されている基板４００の位置ずれを補正する補正処理を実行する。
【００４１】
検出部５は、第３搬送機構４３の吸着台７３に保持されている基板４００の表面を撮像する図外のカメラを備えて構成されて、図２に示すように、受け渡し位置Ｐ６と第１搭載位置Ｐ２ａとの間の所定位置（同図に示す検出位置Ｐ７）に配設されている。この場合、検出部５は、基板４００の撮像画像を画像解析することにより、基板４００を上下方向に貫通する中心軸を中心とする基板４００の回転方向の位置ずれを検出する検出処理を実行する。
【００４２】
制御部６は、搭載機構２、塗布部３、搬送部４および検出部５を制御して、基板４００の端子４０１に半田ボール３００を搭載させる。
【００４３】
次に、半田ボール搭載装置１を用いて、半田ボール３００ａ，３００ｂを基板４００に搭載する方法（球状体搭載方法）、およびその際の半田ボール搭載装置１の動作について、図面を参照して説明する。なお、初期状態では、図２に示すように、搬送部４における第１搬送機構４１のステージ５１が供給位置Ｐ３に位置し、搬送部４における第３搬送機構４３のステージ７１が受け渡し位置Ｐ６に位置しているものとする。また、供給位置Ｐ３に位置している第１搬送機構４１の吸着台５３に図外の基板供給装置によって基板４００が供給（載置）されるものとする。
【００４４】
この半田ボール搭載装置１では、開始操作がされたときに、制御部６が搬送部４の第１搬送機構４１に対して第１搬送処理を実行させる。この第１搬送処理では、第１搬送機構４１の吸着台５３が、供給（載置）された基板４００を保持する。続いて、移動機構５４が、図１０に示すように、ステージ５１を第１経路Ｒ１に沿って配設されたレール５２上を移動させる。次いで、移動機構５４は、ステージ５１が塗布位置Ｐ４に位置した時点でその移動を停止させる。
【００４５】
続いて、制御部６は、塗布部３に対して塗布処理を実行させる。この塗布処理では、塗布部３のマスク３１が図外の駆動機構によって基板４００の表面側に移動させられる（図９参照）。この際に、基板４００における端子４０１の形成部分を除く部分が覆われる。次いで、塗布部３の供給機構３２が基板４００における端子４０１の形成部分（露出部分）にフラックスを供給する。続いて、スキージ３３が図外の駆動機構によってマスク３１（基板４００の表面）に沿って移動させられる。これにより、基板４００の表面における端子４０１の形成部分にフラックスが引き伸ばされて塗布される。
【００４６】
次いで、第１搬送機構４１の移動機構５４が、ステージ５１を引き渡し位置Ｐ５に向けて移動させ、ステージ５１が引き渡し位置Ｐ５に位置した時点でその移動を停止させる。これにより、供給位置Ｐ３と引き渡し位置Ｐ５とを結ぶ第１経路Ｒ１に沿って基板４００が第１搬送機構４１によって搬送される。
【００４７】
続いて、制御部６は、搬送部４の第２搬送機構４２に対して第２搬送処理を実行させる。この第２搬送処理では、第２搬送機構４２の移動機構６２が、図１１に示すように、引き渡し位置Ｐ５の上方に吸着部６１を移動させる。次いで、移動機構６２は、吸着部６１を下降させることにより、第１搬送機構４１の吸着台５３によって保持されている基板４００に対して吸着部６１を近接させる。続いて、制御部６が、吸着台５３による基板４００の吸着を解除させる。これにより、吸着部６１によって基板４００が吸着されて、基板４００が第１搬送機構４１から第２搬送機構４２に引き渡される。次いで、移動機構６２は、吸着部６１を上昇させた後に、第２経路Ｒ２に沿って吸着部６１を移動させて受け渡し位置Ｐ６の上方に位置させる。続いて、移動機構６２は、吸着部６１を下降させることにより、搬送部４における第３搬送機構４３の吸着台７３の上面に基板４００を載置する。これにより、引き渡し位置Ｐ５と受け渡し位置Ｐ６とを結ぶ第２経路Ｒ２に沿って基板４００が第２搬送機構４２によって搬送される。
【００４８】
また、第１搬送機構４１の移動機構５４は、基板４００が第１搬送機構４１から第２搬送機構４２に引き渡された時点で、図１２に示すように、ステージ５１を引き渡し位置Ｐ５から供給位置Ｐ３に移動（初期位置に復帰）させる。
【００４９】
次いで、制御部６は、搬送部４の第３搬送機構４３に対して第３搬送処理を実行させる。この第３搬送処理では、第３搬送機構４３の吸着台７３が、第２搬送機構４２によって載置された基板４００を吸着して保持し、移動機構７４が、図１２に示すように、ステージ７１を第３経路Ｒ３に沿って配設されたレール７２上を移動させる。続いて、移動機構７４は、同図に示すように、ステージ７１が検出位置Ｐ７に位置した時点でその移動を停止させる。
【００５０】
次いで、制御部６は、検出部５に対して検出処理を実行させる。この検出処理では、検出部５は、第３搬送機構４３の吸着台７３によって保持されている基板４００を吸着台７３の上方から撮像して、その撮像画像を画像解析することにより、基板４００を上下方向に貫通する中心軸を中心とする回転方向の基板４００の位置ずれを検出する。
【００５１】
続いて、制御部６は、第３搬送機構４３の補正機構７５に対して補正処理を実行させる。この補正処理では、補正機構７５は、検出部５による検出処理の結果に基づき、吸着台７３を上下方向に貫通する中心軸を中心として吸着台７３を回動させることにより、吸着台７３によって保持されている基板４００の位置ずれを補正する。
【００５２】
次いで、第３搬送機構４３の移動機構７４が、図１３に示すように、ステージ７１を第１搭載位置Ｐ２ａに向けて移動させ、ステージ７１が第１搭載位置Ｐ２ａに位置した時点でその移動を停止させる。これにより、受け渡し位置Ｐ６と第１搭載位置Ｐ２ａとを結ぶ第３経路Ｒ３に沿って基板４００が第３搬送機構４３によって搬送される。また、制御部６は、第３搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、同図に示すように、第２搬送機構４２に対して吸着部６１を引き渡し位置Ｐ５近傍の位置に移動（初期位置に復帰）させる。
【００５３】
一方、制御部６は、例えば、上記の第１搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、搭載機構２に対して第１搭載処理を開始させる。この第１搭載処理では、移動機構１４ａが、図４に示すように、整列用プレート１３ａの配置位置に保持ヘッド１１ａを搬送させる。この際に、図６に示すように、保持ヘッド１１ａにおける底壁８２の吸着面８３と整列用プレート１３ａの上面９１とが接触する。続いて、制御部６は、保持ヘッド１１ａに対して保持処理を実行させると共に、供給部１２ａに対して供給処理および除去処理を実行させる。具体的には、制御部６は、図外の吸気装置を作動させる。これにより、保持ヘッド１１ａの空隙８１内が負圧状態となって吸気口８５からの吸気が開始される。また、供給部１２ａの吸着保持部２２における吸気経路２２ｃからの吸気、および供給部１２ａの吸引部２３における吸引経路２３ａからの吸気が開始される。
【００５４】
次いで、吸着保持部２２における吸気経路２２ｃからの吸気に伴い、供給部１２ａの収容容器２１に収容されている半田ボール３００ａが吸着保持部２２の先端部２２ａに吸着されて保持される。続いて、制御部６は、図外の駆動機構を制御して、吸着保持部２２の基端部２２ｂに取り付けられている吸気管２２ｄを回転させることにより、図１４に示すように、基端部２２ｂを中心として吸着保持部２２を回動させる。この際に、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａが吸着保持部２２の回動に伴い、収容容器２１の開口部２１ｂ側に移動させられる。また、開口部２１ｂ側に移動させられた半田ボール３００ａの一部が、開口部２１ｂ側に配設されているワイパー２１ｄによって払い落とされる。このため、保持ヘッド１１ａに供給される半田ボール３００ａの量（数）が適正な量に制限される。
【００５５】
次いで、制御部６は、吸着保持部２２の先端部２２ａが保持ヘッド１１ａの吸着面８３に対向した時点（吸着保持部２２が１８０°回動した時点）で、駆動機構を制御して、吸気管２２ｄの回転を停止させる。続いて、制御部６は、駆動機構を制御して、保持ヘッド１１ａの吸着面８３（整列用プレート１３ａ）に向けて本体部１００を移動させて、先端部２２ａを整列用プレート１３ａ（吸着面８３）の一端側に近接させる。この際に、整列用プレート１３ａに近接させられた先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａのうちの整列用プレート１３ａ側（上部）に位置している半田ボール３００ａが、保持ヘッド１１ａの吸気口８５からの吸気に伴う吸引力によって吸着保持部２２の吸引力に抗して保持ヘッド１１ａに引き寄せられて、保持ヘッド１１ａに供給される。また、供給された半田ボール３００ａの一部が、吸気口８５に引き寄せられて、整列用プレート１３ａの各挿通孔９３を通って保持ヘッド１１ａの吸着面８３における吸気口８５の縁部に吸着される。
【００５６】
次いで、制御部６は、駆動機構を制御して、図１４に示すように、先端部２２ａを整列用プレート１３ａに近接させた状態で、本体部１００を整列用プレート１３ａ（吸着面８３）に沿って整列用プレート１３ａの他端側（同図における右側）に向けて（同図に矢印で示す方向に）移動させる。この際に、上記したように、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａのうちの整列用プレート１３ａ側に位置している半田ボール３００ａが、保持ヘッド１１ａの吸引力によって吸着保持部２２の吸引力に抗して保持ヘッド１１ａに引き寄せられて、保持ヘッド１１ａに供給され、その一部が整列用プレート１３ａの各挿通孔９３を通って保持ヘッド１１ａの吸着面８３における吸気口８５の縁部に吸着される。このようにして、吸着保持部２２の先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａが、吸着保持部２２の移動に伴って徐々に（分散されつつ）保持ヘッド１１ａに供給されると共に、供給された半田ボール３００ａの一部が保持ヘッド１１ａの吸着面８３における各吸気口８５の縁部に１つずつ吸着される。
【００５７】
ここで、半田ボール３００ａは、上記したように微小なため、静電気や分子間力による半田ボール３００ａ同士が互いに引き合う力が半田ボールの重量に対して相対的に大きくなっている。このため、吸気口８５の縁部に吸着された搭載対象の半田ボール３００ａに、他の余剰な半田ボール３００ａが付着する。この場合、この半田ボール搭載装置１では、上記したように、整列用プレート１３ａの厚みＬ３ａが半田ボール３００ａの直径Ｌ１ａよりもやや厚い８０μｍ程度に規定され、挿通孔９３の直径Ｌ４ａが、半田ボール３００ａの直径Ｌ１ａよりもやや大きい９０μｍ程度に規定されている。このため、搭載対象の半田ボール３００ａだけが挿通孔９３内に収容され、余剰な半田ボール３００ａは、その一部分（体積的な一部分）またはその全体が挿通孔９３の下面９２よりも外側（下側）に突出した状態で付着している。また、この半田ボール搭載装置１では、上記したように、先端部２２ａに保持されている半田ボール３００ａが分散されつつ供給されるため、半田ボール３００ａの過剰な供給が防止されて、余剰な半田ボール３００ａの付着が少なく抑えられている。
【００５８】
続いて、制御部６は、駆動機構を制御して、図１５に示すように、本体部１００を整列用プレート１３ａに沿って（同図に矢印で示す方向に）さらに移動させる。この際に、同図に示すように、吸着保持部２２に続いて吸引部２３が移動させられて、吸引部２３における吸引経路２３ａからの吸気によって余剰な半田ボール３００ａが吸引される。このため、搭載対象の半田ボール３００ａと余剰な半田ボール３００ａとが互いに強く引き合っていたとしても、余剰な半田ボール３００ａの全てが搭載対象の半田ボール３００ａから強制的に引き離されて保持ヘッド１１ａまたは整列用プレート１３ａから確実に除去される。
【００５９】
続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、保持ヘッド１１ａが整列用プレート１３ａから離反するように、保持ヘッド１１ａを移動させる。次いで、制御部６は、移動機構１４を制御して、半田ボール３００ａを保持している保持ヘッド１１ａを第１搭載位置Ｐ２ａに搬送させ、続いて、図１６に示すように、保持ヘッド１１ａによって吸着されている半田ボール３００ａが基板４００の端子４０１に塗布されているフラックスに接触するように保持ヘッド１１ａを基板４００に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させる。
【００６０】
次いで、制御部６は、吸気装置を制御して、保持ヘッド１１ａにおける吸気口８５からの吸気を停止させる。この際に、図１７に示すように、保持ヘッド１１ａによる吸着が解除されて、半田ボール３００ａが基板４００の端子４０１に塗布されたフラックスの上に載置される。続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、同図に示すように、保持ヘッド１１ａを上方に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させた後に、初期位置に搬送させる。以上により、基板４００の第１領域４００ａに形成されている端子４０１への半田ボール３００ａの搭載が終了する。
【００６１】
次いで、搬送部４における第３搬送機構４３の移動機構７４が、図１８に示すように、ステージ７１を第２搭載位置Ｐ２ｂに向けて移動させ、ステージ７１が第２搭載位置Ｐ２ｂに位置した時点でその移動を停止させる。
【００６２】
一方、制御部６は、搭載機構２に対する第１搭載処理の開始時点または第１搭載処理の開始から所定時間が経過した時点で、搭載機構２に対して第２搭載処理を開始させる。この第２搭載処理では、制御部６は、上記した第１搭載処理と同様にして供給部１２ｂおよび移動機構１４ｂを制御して、保持ヘッド１１ｂに半田ボール３００ｂを保持させる。続いて、制御部６は、移動機構１４ｂを制御して、半田ボール３００ｂを保持している保持ヘッド１１ｂを第２搭載位置Ｐ２ｂに搬送させ、続いて、図１９に示すように、保持ヘッド１１ｂによって吸着されている半田ボール３００ｂが基板４００の端子４０１に塗布されているフラックスに接触するように保持ヘッド１１ｂを基板４００に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させる。ここで、この半田ボール搭載装置１では、搭載機構２が、第１搭載処理を実行した後に第２搭載処理を実行して大径の半田ボール３００ａを搭載した後に小径の半田ボール３００ｂを搭載する。つまり、搭載機構２が、吸気口８５の口径の大きい保持ヘッド１１ａに対する移動処理を吸気口８５の口径の小さい保持ヘッド１１ｂに対する移動処理に先立って行う。この場合、図１９に示すように、保持ヘッド１１ｂに凹部８７が形成されているため、搭載機構２が上記の順番で移動処理を行う際に、搭載済みの半田ボール３００ａ（大径の半田ボール３００）と保持ヘッド１１ｂの吸着面８３とが接触する事態が確実に回避される。
【００６３】
次いで、制御部６は、吸気装置を制御して、保持ヘッド１１ｂにおける吸気口８５からの吸気を停止させる。この際に、図２０に示すように、保持ヘッド１１ｂによる吸着が解除されて、半田ボール３００ｂが基板４００の端子４０１に塗布されたフラックスの上に載置される。続いて、制御部６は、移動機構１４を制御して、同図に示すように、保持ヘッド１１ｂを上方に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させた後に、初期位置に搬送させる。以上により、基板４００の第２領域４００ｂに形成されている端子４０１への半田ボール３００ｂの搭載が終了して、全ての端子４０１への半田ボール３００の搭載が完了する。
【００６４】
次いで、半田ボール３００ａ，３００ｂの搭載が完了した基板４００が、図外の取り出し装置によって第３搬送機構４３の吸着台７３からストック場所に移動される。続いて、第３搬送機構４３の移動機構７４が、ステージ７１を第２搭載位置Ｐ２ｂから受け渡し位置Ｐ６に移動（初期位置に復帰）させる。
【００６５】
一方、制御部６は、上記した搭載処理が実行されている間に、次の基板４００に対する第１搬送処理を第１搬送機構４１に開始させ、次いで、その基板４００に対する塗布処理を塗布部３に実行させる。つまり、この半田ボール搭載装置１では、塗布処理を搭載処理と並行して行うことが可能となっている。このため、第３搬送機構４３の吸着台７３（ステージ７１）が受け渡し位置Ｐ６において長時間待機させられることなく、次の基板４００が吸着台７３に載置される。また、制御部６は、次の基板４００に対する第１搬送処理の開始から所定時間が経過した時点で、次の基板４００に対する第１搭載処理および第２搭載処理（保持処理、供給処理および除去処理）を搭載機構２に開始させる。このため、この半田ボール搭載装置１では、次の基板４００が第１搭載位置Ｐ２ａおよび第２搭載位置Ｐ２ｂに搬送されるまでの間に保持処理、供給処理および除去処理を完了（またはほぼ完了）させることができるため、第３搬送機構４３の吸着台７３が第１搭載位置Ｐ２ａや第２搭載位置Ｐ２ｂにおいて待機する時間を短縮することが可能となっている。したがって、この半田ボール搭載装置１では、１つの基板４００当たりの処理時間を十分に短縮することができる結果、生産性を十分に向上させることが可能となっている。以下、制御部６は、搭載機構２、塗布部３、搬送部４および検出部５に対して上記の各処理を実行させることにより、基板４００に対する半田ボール３００ａ，３００ｂの搭載を連続して行う。
【００６６】
なお、半田ボール３００ａ，３００ｂの搭載が完了した基板４００は、図外の取り出し装置によって取り出されて、図外の搭載状態検査装置に搬送され、搭載状態検査装置によって半田ボール３００が過不足なく搭載されているか否かの搭載状態検査が行われる。この場合、搭載状態検査において不良と判別された基板４００は、不良品のストック場所に搬送される。また、搭載状態検査において良好と判別された基板４００は、図外のリフロー処理装置に搬送され、そのリフロー処理装置によってリフロー処理（溶融処理）が実行されることにより、図２２に示すように、基板４００の端子４０１に搭載された各半田ボール３００が溶融されて半球状（同図に示す半田３０１）となった状態で、端子４０１に固着する。また、固着された半田３０１によって基板４００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）が構成される。以上により、同図に示すように、半田搭載済基板（球状体搭載済基板）６００が製造される。次いで、半田搭載済基板６００は、図外の電子部品搭載装置に搬送され、続いて、電子部品搭載装置によって半田搭載済基板６００に電子部品７０１が搭載される。次いで、例えばリフロー処理により、半田搭載済基板６００における基板４００の端子４０１に固着された半田ボール３００（半田３０１）が溶融されることで、搭載された電子部品７０１における図外の端子が、溶融された半田ボール３００（半田３０１）を介して基板４００の端子４０１に接続される。これにより、図２３に示すように、電子部品搭載済基板７００が製造される。
【００６７】
このように、この半田ボール搭載装置１および球状体搭載方法では、半田ボール３００を保持する吸気口８５の口径が互いに異なるように構成された複数の保持ヘッド１１毎に移動処理を実行して各保持ヘッド１１における各吸気口８５の口径に対応して直径Ｌ１が互いに異なる複数種類の半田ボール３００を１つの基板４００に対して搭載する。このため、この半田ボール搭載装置１によれば、隣接する端子４０１同士の間隔が領域によって異なったり、接続されるリード線の太さが領域によって異なったりする複雑な構成の基板４００に対して、直径Ｌ１（大きさ）が互いに異なる複数種類の半田ボール３００を確実に搭載することができる。
【００６８】
また、この半田ボール搭載装置１では、保持ヘッド１１ｂに凹部８７が形成され、搭載機構２が、吸気口８５の口径の大きい保持ヘッド１１ａに対する移動処理を吸気口８５の口径の小さい保持ヘッド１１ｂに対する移動処理に先立って行う。このため、この半田ボール搭載装置１によれば、基板４００に既に搭載されている半田ボール３００ａと保持ヘッド１１ｂとの接触を確実に回避することができる結果、接触による搭載済みの半田ボール３００ａの脱落を確実に防止することができる。
【００６９】
また、この半田ボール搭載装置１によれば、移動機構１４を保持ヘッド１１の数と同数備え、各移動機構１４が各保持ヘッド１１を個別に移動させることにより、例えば、複数の保持ヘッド１１を交換して１つの移動機構１４で移動させる構成と比較して、交換に要する時間分を短縮できるため、処理効率を十分に向上させることができる。
【００７０】
また、この半田搭載済基板６００では、上記の半田ボール搭載装置１（球状体搭載方法）によって基板４００に搭載された半田ボール３００が溶融されて基板４００に固着されている。このため、この半田搭載済基板６００では、基板４００が、例えば、隣接する４０１同士の間隔が領域によって異なったり、接続されるリード線の太さが領域によって異なったりする複雑な構成であっても、直径が互いに異なる複数種類の半田ボール３００が各領域に確実に搭載されて、溶融された半田ボール３００（半田３０１）が各領域に設けられた端子４０１に確実に固着されている。したがって、この半田搭載済基板６００によれば、電子部品を実装する際に、溶融された半田ボール３００（半田３０１）を介して電子部品の端子と基板４００の端子４０１とを確実に接続させることができる。
【００７１】
また、この電子部品搭載済基板７００では、上記の半田搭載済基板６００の基板４００に固着された半田ボール３００（半田３０１）を介して接続された電子部品７０１が半田搭載済基板６００に搭載されている。このため、この電子部品搭載済基板７００では、半田搭載済基板６００における基板４００の各領域に設けられた端子４０１に溶融された半田ボール３００（半田３０１）が確実に固着されている結果、電子部品７０１を実装する際に、半田ボール３００（半田３０１）を介して電子部品７０１の端子と基板４００の端子４０１とが確実に接続されている。したがって、この電子部品搭載済基板７００によれば、この電子部品搭載済基板７００を用いた製品における不良の発生を確実に防止することができる。
【００７２】
なお、第１搭載処理を実行した後に第２搭載処理を実行して大径の半田ボール３００ａを搭載した後に小径の半田ボール３００ｂを搭載する構成例、つまり、吸気口８５の口径が大きい保持ヘッド１１ａに対する移動処理を吸気口８５の口径が小さい保持ヘッド１１ｂに対する移動処理に先立って行う構成例について上記したが、第２搭載処理を実行した後に第１搭載処理を実行して小径の半田ボール３００ｂを搭載した後に大径の半田ボール３００ａを搭載する構成、つまり吸気口８５の口径が小さい保持ヘッド１１ｂに対する移動処理を吸気口８５の口径が大きい保持ヘッド１１ａに対する移動処理に先立って行う構成を採用することもできる。この構成によれば、例えば、半田ボール３００ａが半田ボール３００ｂよりも十分に大きいときには、図２１に示すように、保持ヘッド１１ａに凹部や切り欠きを設けることなく、第１搭載処理の実行時における搭載済みの半田ボール３００ｂと保持ヘッド１１ａとの接触を確実に回避することができる。このため、この構成によれば、凹部や切り欠きを設けていない簡易な構成の保持ヘッド１１ａを用いて、保持ヘッド１１ａとの接触による搭載済みの半田ボール３００ｂの脱落を確実に防止することができる。
【００７３】
また、２つの移動機構１４ａ，１４ｂを備えて、各移動機構１４ａ，１４ｂが各保持ヘッド１１ａ，１１ｂをそれぞれ個別に移動させる構成例について上記したが、保持ヘッド１１ａ，１１ｂを手動または自動で交換することによって１つの移動機構１４で各保持ヘッド１１ａ，１１ｂを移動させる構成を採用することもできる。
【００７４】
また、１つの基板４００に直径Ｌ１が互いに異なる２種類の半田ボール３００ａ，３００ｂを搭載する例について上記したが、吸気口８５の口径（保持対象の半田ボール３００の直径Ｌ１）が互いに異なる３つ以上の保持ヘッド１１を備えて、直径Ｌ１が互いに異なる３種類以上の半田ボール３００を１つの基板４００に搭載する構成を採用することもできる。
【００７５】
また、複数の半田ボール搭載装置を用いて直径Ｌ１が互いに異なる複数種類の半田ボール３００を基板４００に搭載する搭載方法（球状体搭載方法）を採用することもできる。この球状体搭載方法では、例えば、２台の半田ボール搭載装置を用いて上記した半田ボール３００ａ，３００ｂを１つの基板４００に搭載するときには、１台の半田ボール搭載装置に対して保持ヘッド１１ａを用いた移動処理を実行させて半田ボール３００ａを基板４００に搭載させ、他の１台の半田ボール搭載装置に対して保持ヘッド１１ｂを用いた移動処理を実行させて半田ボール３００ｂを基板４００に搭載させる（つまり、２つの半田ボール搭載装置を用いて保持ヘッド１１毎に移動処理を実行させる）。この球状体搭載方法においても、上記の半田ボール搭載装置１による搭載処理と同様の効果を実現することができる。
【００７６】
さらに、保持ヘッド１１を搭載対象体としての基板４００に向けて移動させる処理を移動処理として実行する例について上記したが、半田ボール３００を保持している保持ヘッド１１に向けて基板４００を移動させる処理を移動処理として実行する構成を採用することもできる。また、搭載済みの半田ボール３００との接触を回避するための凹部８７を保持ヘッド１１に形成した例について上記したが、凹部８７に代えて、切り欠きを保持ヘッド１１に形成し、この切り欠きによって搭載済みの半田ボール３００との接触を回避する構成を採用することもできる。この場合、切り欠きには、保持ヘッド１１の外周部の一部を切り欠いたものや、厚み方向に貫通する孔が含まれ、基板４００の端子４０１の形成位置等に応じて、これらを任意に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 半田ボール搭載装置
２ 搭載機構
１１ａ，１１ｂ 保持ヘッド
１４ａ，１４ｂ 移動機構
８７ 凹部
３００ａ，３００ｂ 半田ボール
３０１ 半田
４００ 基板
４０１ 端子
６００ 半田搭載済基板
７００ 電子部品搭載済基板
７０１ 電子部品
Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ 直径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて当該開口部の縁部に球状体を保持する保持ヘッドと、当該保持ヘッドおよび搭載対象体のいずれか一方をいずれか他方に向けて移動させる移動処理を実行して当該保持ヘッドによって保持されている前記球状体を当該搭載対象体に搭載する搭載部とを備えた球状体搭載装置であって、
前記保持ヘッドを複数備え、
前記各保持ヘッドは、前記開口部の口径が当該各保持ヘッド毎に互いに異なるように構成され、
前記搭載部は、前記各保持ヘッド毎に前記移動処理を実行して当該各保持ヘッドにおける前記各開口部の前記口径に対応して前記直径が互いに異なる複数種類の前記球状体を１つの前記搭載対象体に対して搭載する球状体搭載装置。
【請求項２】
前記保持ヘッドには、前記搭載対象体に既に搭載されている前記球状体との接触を回避するための凹部または切り欠きが形成されている請求項１記載の球状体搭載装置。
【請求項３】
前記搭載部は、前記保持ヘッドを前記搭載対象体に向けて移動させる処理を前記移動処理として実行する移動機構を当該保持ヘッドの数と同数備え、
前記各移動機構は、前記各保持ヘッドを個別に移動させる請求項１または２記載の球状体搭載装置。
【請求項４】
前記搭載部は、前記口径の小さい前記保持ヘッドに対する前記移動処理を前記口径の大きい前記保持ヘッドに対する前記移動処理に先立って行う請求項１から３のいずれかに記載の球状体搭載装置。
【請求項５】
球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて当該開口部の縁部に球状体を保持する保持ヘッドおよび搭載対象体のいずれか一方をいずれか他方に向けて移動させる移動処理を実行して当該保持ヘッドによって保持されている当該球状体を当該搭載対象体に搭載する球状体搭載方法であって、
前記開口部の口径が前記保持ヘッド毎に互いに異なるように構成された複数の当該保持ヘッド毎に前記移動処理を実行して当該各開口部の当該口径に対応して前記直径が互いに異なる複数種類の前記球状体を１つの前記搭載対象体に対して搭載する球状体搭載方法。
【請求項６】
前記搭載対象体に既に搭載されている前記球状体との接触を回避するための凹部または切り欠きが形成された前記保持ヘッドを用いる請求項５記載の球状体搭載方法。
【請求項７】
前記保持ヘッドの数と同数の移動機構を用いて、当該保持ヘッドを前記搭載対象体に向けて移動させる処理を前記移動処理として当該各保持ヘッド毎に個別に実行する請求項５または６記載の球状体搭載方法。
【請求項８】
前記口径の小さい前記保持ヘッドに対する前記移動処理を前記口径の大きい前記保持ヘッドに対する前記移動処理に先立って行う請求項５から７のいずれかに記載の球状体搭載方法。
【請求項９】
請求項１から４のいずれかに記載の球状体搭載装置によって前記搭載対象体としての基板に搭載された前記球状体を溶融して当該基板に固着させた球状体搭載済基板。
【請求項１０】
請求項５または８のいずれかに記載の球状体搭載方法によって前記搭載対象体としての基板に搭載された前記球状体を溶融して当該基板に固着させた球状体搭載済基板。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の球状体搭載済基板に固着された前記球状体を介して接続された電子部品が当該球状体搭載済基板に搭載されている電子部品搭載済基板。
【請求項１】
球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて当該開口部の縁部に球状体を保持する保持ヘッドと、当該保持ヘッドおよび搭載対象体のいずれか一方をいずれか他方に向けて移動させる移動処理を実行して当該保持ヘッドによって保持されている前記球状体を当該搭載対象体に搭載する搭載部とを備えた球状体搭載装置であって、
前記保持ヘッドを複数備え、
前記各保持ヘッドは、前記開口部の口径が当該各保持ヘッド毎に互いに異なるように構成され、
前記搭載部は、前記各保持ヘッド毎に前記移動処理を実行して当該各保持ヘッドにおける前記各開口部の前記口径に対応して前記直径が互いに異なる複数種類の前記球状体を１つの前記搭載対象体に対して搭載する球状体搭載装置。
【請求項２】
前記保持ヘッドには、前記搭載対象体に既に搭載されている前記球状体との接触を回避するための凹部または切り欠きが形成されている請求項１記載の球状体搭載装置。
【請求項３】
前記搭載部は、前記保持ヘッドを前記搭載対象体に向けて移動させる処理を前記移動処理として実行する移動機構を当該保持ヘッドの数と同数備え、
前記各移動機構は、前記各保持ヘッドを個別に移動させる請求項１または２記載の球状体搭載装置。
【請求項４】
前記搭載部は、前記口径の小さい前記保持ヘッドに対する前記移動処理を前記口径の大きい前記保持ヘッドに対する前記移動処理に先立って行う請求項１から３のいずれかに記載の球状体搭載装置。
【請求項５】
球状体の直径に対応させて口径が規定された開口部が保持面に形成されて当該開口部の縁部に球状体を保持する保持ヘッドおよび搭載対象体のいずれか一方をいずれか他方に向けて移動させる移動処理を実行して当該保持ヘッドによって保持されている当該球状体を当該搭載対象体に搭載する球状体搭載方法であって、
前記開口部の口径が前記保持ヘッド毎に互いに異なるように構成された複数の当該保持ヘッド毎に前記移動処理を実行して当該各開口部の当該口径に対応して前記直径が互いに異なる複数種類の前記球状体を１つの前記搭載対象体に対して搭載する球状体搭載方法。
【請求項６】
前記搭載対象体に既に搭載されている前記球状体との接触を回避するための凹部または切り欠きが形成された前記保持ヘッドを用いる請求項５記載の球状体搭載方法。
【請求項７】
前記保持ヘッドの数と同数の移動機構を用いて、当該保持ヘッドを前記搭載対象体に向けて移動させる処理を前記移動処理として当該各保持ヘッド毎に個別に実行する請求項５または６記載の球状体搭載方法。
【請求項８】
前記口径の小さい前記保持ヘッドに対する前記移動処理を前記口径の大きい前記保持ヘッドに対する前記移動処理に先立って行う請求項５から７のいずれかに記載の球状体搭載方法。
【請求項９】
請求項１から４のいずれかに記載の球状体搭載装置によって前記搭載対象体としての基板に搭載された前記球状体を溶融して当該基板に固着させた球状体搭載済基板。
【請求項１０】
請求項５または８のいずれかに記載の球状体搭載方法によって前記搭載対象体としての基板に搭載された前記球状体を溶融して当該基板に固着させた球状体搭載済基板。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の球状体搭載済基板に固着された前記球状体を介して接続された電子部品が当該球状体搭載済基板に搭載されている電子部品搭載済基板。
【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】
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【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−７７４８９（Ｐ２０１１−７７４８９Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９３９０３（Ｐ２００９−２９３９０３）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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