補正値特定方法および球状体搭載方法
【課題】球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれを補正するための補正値を正確に特定する。
【解決手段】半田ボール３００を吸着した状態の吸着ヘッド１１を基板４００に近接させて吸着状態を解除して基板４００に半田ボール３００を搭載する搭載処理を実行し、半田ボール３００が搭載された搭載位置と目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置との位置ずれの量を測定してその位置ずれを補正するための補正値を特定する際に、シート体２００における粘着性を有する表面２００ａを外向きにした状態でソルダレジスト開口部４３０の底部４３１を覆うようにしてシート体２００を基板４００に取り付けて、その状態の基板４００に対して搭載処理を実行して位置ずれの量を測定する。
【解決手段】半田ボール３００を吸着した状態の吸着ヘッド１１を基板４００に近接させて吸着状態を解除して基板４００に半田ボール３００を搭載する搭載処理を実行し、半田ボール３００が搭載された搭載位置と目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置との位置ずれの量を測定してその位置ずれを補正するための補正値を特定する際に、シート体２００における粘着性を有する表面２００ａを外向きにした状態でソルダレジスト開口部４３０の底部４３１を覆うようにしてシート体２００を基板４００に取り付けて、その状態の基板４００に対して搭載処理を実行して位置ずれの量を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭載対象体に球状体を搭載したときの搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を測定してその位置ずれを補正するための補正値を特定する補正値特定方法、およびその補正値特定方法によって特定した補正値を用いて位置ずれを補正する球状体搭載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の球状体搭載方法として、特開２０１１−４０７０４号公報において出願人が開示した球状体搭載方法が知られている。この球状体搭載方法では、供給部によって供給された半田ボール（球状体）を吸着ヘッドに吸着させ、次いで、その吸着ヘッドを搭載対象体としての基板の配置位置に搬送し、基板の各端子（目標搭載位置）に対して各半田ボールをそれぞれ近接させる。続いて、吸着ヘッドによる吸着を解除する。これにより、基板の各端子に半田ボールがそれぞれ搭載される。
【０００３】
この場合、基板の配置位置が予め決められた位置に対して位置ずれしているときには、各端子に半田ボールが正しく搭載されないおそれがある。このため、出願人は、製品となる基板に対する半田ボールの搭載処理（本番の搭載処理）に先立ち、次のような補正値特定方法で位置ずれを補正するための補正値を特定し、搭載処理の実行時に特定した補正値で位置ずれを補正している。この補正値特定方法では、製品となる基板と同様に作製された位置ずれ量測定用の基板に対して、上記した球状体搭載方法と同じ手順で半田ボールを搭載し、搭載した半田ボールの搭載位置と端子の配置位置との位置ずれ量を測定して、その測定値を補正値としている。この補正値特定方法で特定した補正値で本番の搭載処理において補正を行うことにより、各端子に対する半田ボールの搭載精度を向上させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４０７０４号公報（第６−１１頁、第７−１０図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の球状体搭載方法において出願人が実施している上記の補正値特定方法には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、上記の補正値特定方法では、基板に対して半田ボールを搭載して位置ずれ量を測定しているが、例えば、図１０に示す基板４００に設けられている目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部（Solder Resist Opening ）４３０の底部４３１（図１１参照）の位置に半田ボール３００（図１２参照）を搭載するときには、正確な補正値の特定が困難となることがある。具体的には、図１１に示すように、ソルダレジスト開口部４３０は、一般的に、底部４３１に向かうに従って開口面積が小さくなる逆円錐台状（すり鉢状）に形成され、ソルダレジスト開口部４３０を構成する側面４３２が傾斜している。このため、この傾斜する側面４３２に半田ボール３００が搭載されたときには、その半田ボール３００が側面４３２に沿って底部４３１まで移動（滑る）ことがある。このときには、図１２に示すように、側面４３２に沿って移動した後の半田ボール３００の位置（同図において破線で示す半田ボール３００の位置）と底部４３１（底部４３１の中心）の位置との位置ずれ量（測定される位置ずれ量）が、実際に半田ボール３００が搭載された搭載位置（同図において実線で示す半田ボール３００の位置）と底部４３１の位置との位置ずれ量とは異なることとなる。このように、従来の補正値特定方法には、測定した位置ずれ量が実際の位置ずれ量とは異なることに起因して正確な補正値の特定が困難となるおそれがあるという課題が存在する。また、この補正値特定方法で特定した補正値で位置ずれを補正している従来の球状体搭載方法には、位置ずれの正確な補正が困難となって位置ずれした状態で半田ボール３００を搭載するおそれがあるという課題が存在する。
【０００６】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれを補正するための補正値を正確に特定し得る補正値特定方法、およびその補正値を用いて位置ずれを補正し得る球状体搭載方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の補正値特定方法は、球状体を吸着した状態の吸着ヘッドを搭載対象体に近接させて当該球状体を吸着している状態を解除して当該搭載対象体に当該球状体を搭載する搭載処理を実行して、前記球状体が搭載された搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を測定して当該位置ずれを補正するための補正値を特定する補正値特定方法であって、一面が粘着性を有するシート体の当該一面を外向きにした状態で前記目標搭載位置を覆うようにして当該シート体を前記搭載対象体に取り付けて、その状態の当該搭載対象体に対して前記搭載処理を実行して前記位置ずれの量を測定する。
【０００８】
また、請求項２記載の補正値特定方法は、請求項１記載の補正値特定方法において、光透過性を有する前記シート体を用いて前記搭載処理を実行し、当該シート体の前記一面側から当該シート体および前記搭載対象体を撮像した画像に基づいて前記位置ずれの量を測定する。
【０００９】
また、請求項３記載の補正値特定方法は、請求項１または２記載の補正値特定方法において、他面が粘着性を有する前記シート体の当該他面と前記搭載対象体とを接着させて当該シート体を当該搭載対象体に固定する。
【００１０】
また、請求項４記載の補正値特定方法は、請求項１から３のいずれかに記載の補正値特定方法において、前記搭載対象体に設けられている目標位置の全てを覆うようにして前記シート体を前記搭載対象体に固定する。
【００１１】
また、請求項５記載の球状体搭載方法は、請求項１から４のいずれかに記載の補正値特定方法によって特定した補正値を用いて前記搭載処理の実行時に前記位置ずれを補正する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の補正値特定方法では、シート体における粘着性を有する一面を外向きにした状態で、目標搭載位置を覆うようにしてシート体を搭載対象体に取り付け、その状態の搭載対象体に対して搭載処理を実行して位置ずれの量を測定する。このため、この補正値特定方法によれば、搭載された球状体をシート体の粘着力によって移動不可状態に保持することができるので、搭載された球状体がその搭載位置から移動する事態を確実に防止することができる。したがって、この補正値特定方法によれば、球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれ量を正確に測定することができる結果、その位置ずれを補正するための補正値を正確に特定することができる。また、この補正値特定方法によれば、使用済みの球状体を処分する際に、球状体を保持しているシート体を搭載対象体から取り外してシート体ごと廃棄することで、球状体を周囲に飛散させることなく使用済みの球状体を処分することができるため、作業効率を十分に向上させることができる。
【００１３】
また、請求項２記載の補正値特定方法によれば、光透過性を有するシート体を用いて搭載処理を実行することにより、シート体の一面側からシート体（シート体によって保持されている球状体）および搭載対象体を撮像したときにシート体を透過して目標搭載位置が写し出されるため、その画像に基づいて球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を確実かつ容易に測定することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の補正値特定方法によれば、他面が粘着性を有するシート体を用いて、他面と搭載対象体とを接着させてシート体を搭載対象体に固定することにより、例えば、他面が粘着性を有していないシート体を粘着テープや接着剤を用いて搭載対象体に固定する方法と比較して、固定する作業の効率を十分に向上させることができる。また、他面の全域が粘着性を有しているシート体を用いることで、皺の発生を防止しつつシート体全体を搭載対象体に確実に固定することができるため、皺の部分に球状体が搭載されることによって補正値が不正確となる事態を確実に防止することができる。
【００１５】
また、請求項４記載の補正値特定方法によれば、搭載対象体に設けられている目標位置の全てを覆うようにしてシート体を搭載対象体に固定することにより、例えば、目標位置の一部だけを覆うようにしてシート体を搭載対象体に固定する方法とは異なり、シート体で覆われていない目標位置に球状体が付着する事態が確実に回避される結果、補正値を特定する処理の終了に目標位置に付着した球状体を除去（処分）する作業を確実に不要とすることができる。
【００１６】
また、請求項５記載の球状体搭載方法によれば、上記の補正値特定方法によって特定した補正値を用いて搭載処理の実行時に位置ずれを補正することにより、上記した補正値特定方法によって正確な補正値が特定されるため、その正確な補正値を用いて位置ずれを正確に補正することができる、このため、この球状体搭載方法によれば、目標搭載位置に球状体を正確に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】吸着ヘッド１１の構成を示す断面図である。
【図３】供給部１２および整列用プレート１３の構成を示す断面図である。
【図４】供給部１２の動作を説明する説明図である。
【図５】補正値特定方法を説明する第１の説明図である。
【図６】補正値特定方法を説明する第２の説明図である。
【図７】補正値特定方法を説明する第３の説明図である。
【図８】補正値特定方法を説明する第４の説明図である。
【図９】球状体搭載方法を説明する説明図である。
【図１０】基板４００の構成を示す平面図である。
【図１１】図１０におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】従来の補正値特定方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、補正値特定方法および球状体搭載方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
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、球状体搭載方法に従い、図９に示すように、直径が８０μｍ程度の微細な半田ボール３００（球状体の一例）を基板４００（搭載対象体の一例）に形成されているソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置（目標搭載位置の一例）に搭載する搭載処理を実行可能に構成されている。
【００２０】
この場合、基板４００は、図１０，１１に示すように、一例として、上面４０１側に導体パターン４１０が配設され、その導体パターン４１０を覆うようにしてソルダレジスト層４２０が形成されて構成されている。また、基板４００における予め決められた部位には、ソルダレジスト層４２０を除去することによって形成したソルダレジスト開口部４３０が設けられている。また、ソルダレジスト開口部４３０の底部４３１は、ソルダレジスト層４２０が除去されることによって露出した導体パターン４１０で構成されている。また、ソルダレジスト開口部４３０は、底部４３１に向かうに従って開口面積が小さくなる逆円錐台状に形成されている。このため、ソルダレジスト開口部４３０を構成する側面４３２は傾斜面となっている。
【００２１】
また、半田ボール３００は、半田ボール搭載装置１によって基板４００における各ソルダレジスト開口部４３０の底部４３１にそれぞれ搭載された後に加熱溶融されて、半球状の溶融体となった状態で各底部４３１に固着されてボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。
【００２２】
一方、半田ボール搭載装置１は、図１に示すように、吸着ヘッド１１、供給部１２、整列用プレート１３、基板支持部１４、搬送機構１５および制御部１６を備えて構成されている。
【００２３】
吸着ヘッド１１は、図２に示すように、一例として、内部空間２１を有する中空の箱型に構成されている。また、同図に示すように、吸着ヘッド１１における底壁２２には、吸気口２３ａが形成されている。この場合、この吸着ヘッド１１は、内部空間２１の空気が図外の吸気装置によって吸気されて内部空間２１が負圧状態となり、それに伴って吸気口２３ａからの吸気が行われることにより、吸気口２３ａに半田ボール３００を吸着する（図７参照）。
【００２４】
供給部１２は、図３に示すように、収容容器３１、保持部３２、吸引部３３を備えて吸着ヘッド１１に対して半田ボール３００を供給可能に構成されている。収容容器３１は、半田ボール３００を収容する。保持部３２は、図外の吸気装置に接続されており、収容容器３１に収容されている半田ボール３００を先端部３２ａで吸着して保持する。また、保持部３２は、基端部３２ｂを中心として回動可能に構成されている。吸引部３３は、図外の吸気装置に接続されており、余剰な半田ボール３００を吸引して除去する。また、供給部１２は、図外の駆動部を備えており、制御部１６の制御に従い、収容容器３１、保持部３２および吸引部３３（以下、この３つの構成要素をまとめて「供給部本体１００」ともいう）を移動させる処理、並びに保持部３２を回動させる処理を行う。
【００２５】
整列用プレート１３は、図３に示すように、板状に構成され、吸着ヘッド１１の吸着面２２ａと上面１３ａとが近接（または接触）している状態において吸着ヘッド１１の吸気口２３ａに対向する位置に半田ボール３００が通過可能な貫通孔１３ｃが形成されている。この整列用プレート１３は、下面１３ｂ側から供給された半田ボール３００の一部を貫通孔１３ｃに挿通させて吸着ヘッド１１の吸着面２２ａに吸着させると共に、吸着ヘッド１１による余剰な半田ボール３００の吸着を規制する機能を有している。
【００２６】
基板支持部１４は、基板４００を支持すると共に、基板４００を支持する支持面（基板４００が載置される載置面であって、以下「ＸＹ平面」ともいう）に沿って基板４００を移動可能に構成されている。具体的には、基板支持部１４は、ＸＹ平面におけるＸ方向およびＹ方向、並びにＸＹ平面に直交する軸を中心とするθ方向（回転方向）に沿って基板４００を移動させることが可能に構成されている。
【００２７】
搬送機構１５は、制御部１６の制御に従い、半田ボール３００の吸着が行われる吸着位置（整列用プレート１３の配設位置）と、半田ボール３００を基板４００に搭載する搭載位置（基板支持部１４によって基板４００が支持されている位置）との間で吸着ヘッド１１を搬送する（移動させる）処理を行う。
【００２８】
制御部１６は、供給部１２の駆動部を制御して、供給部本体１００を移動させる処理および保持部３２を回動させる処理を実行させる。また、制御部１６は、図外の吸気装置による吸気を制御することにより、吸着ヘッド１１による半田ボール３００の吸着、供給部１２の保持部３２による半田ボール３００の保持、および吸引部３３による半田ボール３００の吸引を制御する。また、制御部１６は、搬送機構１５を制御して、吸着ヘッド１１を搬送する処理を実行させる。
【００２９】
次に、補正値特定方法および半田ボール搭載装置１を用いた球状体搭載方法について、図面を参照して説明する。
【００３０】
ここで、半田ボール搭載装置１を用いて球状体としての半田ボール３００を搭載対象体としての基板４００に搭載する際に、吸着ヘッド１１が基板４００に対して位置ずれした状態で搬送されたときには、目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置に半田ボールが正しく搭載されないこととなる。このため、製品となる基板４００に対する半田ボール３００の搭載処理（本番の搭載処理）に先立ち、位置ずれを補正するための補正値を特定する補正値特定処理を次のような補正値特定方法に従って実行する。
【００３１】
この補正値特定方法による補正値特定処理では、図５に示すように、まず、製品となる基板４００と同様に作製された（同形状で同じ導体パターン４１０を有するように作製された）試行用（位置ずれ量測定用）の基板４００（以下、試行用の基板４００を「試行用基板４００ａ」ともいう）の上面４０１にシート体２００を取り付ける。この場合、シート体２００は、一例として、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）で形成されると共に、図６に示すように、表面（一面）２００ａおよび裏面（他面）２００ｂの全域に粘着層２０１がそれぞれ形成されることにより、表面２００ａおよび裏面２００ｂがそれぞれ粘着性を有している。なお、試行用基板４００ａは基板４００と同じ構成のため、試行用基板４００ａにおける基板４００と同じ構成要素には同一の符号を付している。
【００３２】
また、シート体２００は、試行用基板４００ａに固定した状態において、ソルダレジスト開口部４３０の底部４３１が視認可能な程度の光透過性（透明性）を有している。また、シート体２００は、試行用基板４００ａにおけるソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の全て（搭載対象体に設けられている目標搭載位置の全て）を覆うことが可能な大きさ、つまり、ソルダレジスト開口部４３０の形成領域（図５に一点鎖線で示す領域）よりも大きく形成されている。
【００３３】
このシート体２００を固定する際には、表面２００ａを外向き（上向き）にし、裏面２００ｂを下向きにした状態で試行用基板４００ａにおけるソルダレジスト開口部４３０の全てを覆うようにして上面４０１に載置する。この際に、裏面２００ｂに形成されている粘着層２０１を介してシート体２００が上面４０１に接着されて固定される（取り付けられるの一例）。
【００３４】
この補正値特定方法では、裏面２００ｂが粘着性を有するシート体２００を用いて、裏面２００ｂと基板４００の上面４０１とを接着させてシート体２００を上面４０１に固定しているため、例えば、裏面２００ｂが粘着性を有していないシート体２００を粘着テープや接着剤を用いて上面４０１に固定する方法と比較して、固定する作業の効率を十分に向上させることが可能となっている。また、粘着層２０１が裏面２００ｂの全域に形成されている（裏面２００ｂの全域が粘着性を有している）ため、皺の発生を防止しつつシート体２００全体を上面４０１に確実に固定することが可能となっている。
【００３５】
次いで、試行用基板４００ａを基板支持部１４にセットして支持させる。続いて、半田ボール搭載装置１を用いて試行用基板４００ａに半田ボール３００を搭載する搭載処理を実行する。具体的には、図外の操作部を操作して、半田ボール搭載装置１に対して搭載処理の開始を指示する。これに応じて、制御部１６が、第１工程を実行する。この第１工程では、制御部１６は、搬送機構１５を制御して吸着ヘッド１１を吸着位置（整列用プレート１３の配設位置）に搬送させ、図３に示すように、吸着面２２ａと整列用プレート１３の上面１３ａとを接触（近接）させる。
【００３６】
次いで、制御部１６は、図外の吸気装置に対して、吸着ヘッド１１の内部空間２１からの吸気を開始させる。この際に、吸着ヘッド１１の内部空間２１内が負圧状態となって吸気口２３ａからの吸気が開始される。また、制御部１６は、吸気装置に対して、供給部１２の保持部３２からの吸気、および供給部１２の吸引部３３からの吸気を開始させる。
【００３７】
続いて、保持部３２の保持部３２からの吸気に伴い、収容容器３１に収容されている半田ボール３００が保持部３２の先端部３２ａに吸着されて保持される。次いで、制御部１６は、供給部１２における図外の駆動部を制御して、基端部３２ｂを中心として保持部３２を回動させる処理を実行させる。続いて、制御部１６は、保持部３２の先端部３２ａが整列用プレート１３の下面１３ｂに対向した時点で、供給部１２の駆動部を制御して、保持部３２の回動を停止させる。
【００３８】
次いで、制御部１６は、供給部１２の駆動部を制御して、整列用プレート１３の下面１３ｂに向けて供給部本体１００を移動させ、続いて、図４に示すように、保持部３２の先端部３２ａを整列用プレート１３の下面１３ｂに近接させた状態を維持しつつ供給部本体１００を下面１３ｂに沿って同図に示す矢印の向きに移動させる。この際に、先端部３２ａに保持されている半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の吸引力によって引き寄せられて吸着ヘッド１１に供給され、供給された半田ボール３００が整列用プレート１３の各貫通孔１３ｃを通って吸着ヘッド１１の各吸気口２３ａに１つずつ吸着される。
【００３９】
次いで、制御部１６は、供給部１２の駆動部を制御して、供給部本体１００を整列用プレート１３の下面１３ｂに沿ってさらに移動させる。この際に、吸引部３３が、下面１３ｂに付着している余剰な半田ボール３００を吸引して除去する。以上で、第１工程が終了する。
【００４０】
続いて、制御部１６は、第２工程を実行する。この第２工程では、制御部１６は、搬送機構１５を制御して、吸着ヘッド１１を搭載位置の上方に搬送させた後に、図７に示すように、吸着ヘッド１１を下向きに移動させる。この際に、同図に示すように、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００の先端部が、基板４００の上面４０１に固定されているシート体２００における表面２００ａの粘着層２０１に接触する。
【００４１】
次いで、制御部１６は、吸気装置に対して、吸着ヘッド１１の内部空間２１からの吸気を停止させる。この際に、吸着ヘッド１１による吸着が解除されて、図８に示すように、半田ボール３００がシート体２００の表面２００ａに搭載される。この場合、表面２００ａに形成されている粘着層２０１の粘着力によって半田ボール３００が移動不可状態に保持される。以上で第２工程が終了して、搭載処理が完了する。続いて、制御部１６は、搬送機構１５に対して、吸着ヘッド１１を上方に向けて移動させた後に、初期位置に搬送する。
【００４２】
次いで、図外の測定装置を用いて半田ボール３００とソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置（目標搭載位置）との位置ずれを測定する。具体的には、上記した搭載処理の実行によって搭載された半田ボール３００を保持してるシート体２００、およびそのシート体２００が上面４０１に固定されている試行用基板４００ａを、シート体２００の表面２００ａ側から撮像する。続いて、撮像画像から半田ボール３００の中心と底部４３１の中心との間のＸ方向およびＹ方向に沿った離間距離Ｌ１（図８参照）を測定する。
【００４３】
この補正値特定方法では、光透過性を有するシート体２００を用いているため、シート体２００および試行用基板４００ａを撮像したときに、シート体２００を透過してソルダレジスト開口部４３０の底部４３１（目標搭載位置）が明確に写し出される。このため、この補正値特定方法では、半田ボール３００の搭載位置とソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置との位置ずれの量を確実かつ容易に測定することが可能となっている。
【００４４】
この場合、ソルダレジスト開口部４３０が設けられている領域の複数箇所（２つ以上の半田ボール３００および２つ以上のソルダレジスト開口部４３０）について、この測定処理を行う。次いで、複数の上記離間距離Ｌ１の測定値に基づいて、基板４００と吸着ヘッド１１とのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向（回転方向）の位置ずれの量を算出し、各位置ずれの量を補正値として特定する。以上により、補正値特定処理が完了する。
【００４５】
ここで、シート体２００を用いない従来の補正値特定方法では、ソルダレジスト開口部４３０における傾斜する側面４３２に半田ボール３００が搭載されたときに、その半田ボール３００が側面４３２に沿って移動することに起因して正確な補正値の特定が困難となるおそれがある。これに対して、この補正値特定方法では、上面４０１にシート体２００を固定することで、搭載された（吸着ヘッド１１から離反した）半田ボール３００がシート体２００における粘着層２０１の粘着力によって移動不可状態に保持される。このため、この補正値特定方法では、搭載された半田ボール３００がその搭載位置から移動する事態が防止されて、半田ボール３００の搭載位置と目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０における底部４３１の位置との位置ずれ量を正確に測定することが可能となっている。
【００４６】
なお、上記した補正値特定処理が終了した後の、使用済みの半田ボール３００を処分する際には、半田ボール３００を保持しているシート体２００を基板４００の上面４０１から取り外してシート体２００ごと廃棄する。このようにすることで、半田ボール３００を周囲に飛散させることなく使用済みの半田ボール３００を処分することが可能となっている。
【００４７】
一方、シート体２００を用いることなく微細な半田ボール３００を基板４００に搭載する場合、半田ボール３００の自重だけでは吸着ヘッド１１から半田ボール３００が離反し難く、搭載が困難なことがある。このため、発明者は、このようなときには、基板４００にフラックスを塗布してフラックスの粘性によって吸着ヘッド１１から半田ボール３００を離反させる手法を採用している。この手法では、フラックスを塗布する煩雑な作業が必要なことに加えて、使用後の半田ボール３００を処分する際には、半田ボール３００をフラックスと共に基板４００から洗い落とす煩雑な作業が必要となる。これに対して、この補正値特定方法では、フラックスを塗布する作業が不要となることに加えて、上記したように、半田ボール３００を保持しているシート体２００を基板４００の上面４０１から取り外して廃棄だけでよく、洗い落としの作業を省略することができる。このため、この補正値特定方法では、作業効率を十分に向上させることが可能となっている。
【００４８】
次に、製品となる搭載対象体としての基板４００に対する半田ボール３００の搭載処理（本番の搭載処理）を実行する。この際には、基板４００を基板支持部１４にセットして支持させ、次いで、上記した補正値特定方法（補正値特定処理）によって特定した補正値に基づいて位置ずれを補正する。具体的には、基板支持部１４を操作して、Ｘ方向、Ｙ方向およびθ方向の位置ずれ量が相殺されるように、特定した各方向の補正値分だけ基板支持部１４のセット位置（支持位置）を移動させる。以上により、位置ずれの補正が終了する。続いて、図外の操作部を操作して、半田ボール３００の搭載処理の開始を指示する。これに応じて、制御部１６が、上記した第１工程を実行した後に、上記した第２工程を実行する。これにより、図９に示すように、基板４００におけるソルダレジスト開口部４３０の底部４３１に半田ボール３００が搭載される。この場合、この半田ボール搭載装置１およびこの球状体搭載方法では、上記した補正値特定方法によって特定した正確な補正値で位置ずれを補正している。このため、この半田ボール搭載装置１およびこの球状体搭載方法によれば、目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置に半田ボール３００を正確に位置決めした状態で搭載することが可能となっている。
【００４９】
このように、この補正値特定方法では、シート体２００における粘着性を有する表面２００ａを外向きにした状態で、そのシート体２００をソルダレジスト開口部４３０を覆うようにして試行用の基板４００の上面４０１に取り付け、その状態の基板４００に対して搭載処理を実行して位置ずれの量を測定する。このため、この補正値特定方法によれば、搭載された（吸着ヘッド１１から離反した）半田ボール３００をシート体２００の粘着層２０１の粘着力によって移動不可状態に保持することができるので、搭載された半田ボール３００がその搭載位置から移動する事態を確実に防止することができる。したがって、この補正値特定方法によれば、半田ボール３００の搭載位置と目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置との位置ずれ量を正確に測定することができる結果、その位置ずれを補正するための補正値を正確に特定することができる。また、この補正値特定方法によれば、使用済みの半田ボール３００を処分する際に、半田ボール３００を保持しているシート体２００を基板４００の上面４０１から取り外してシート体２００ごと廃棄することで、半田ボール３００を周囲に飛散させることなく使用済みの半田ボール３００を処分することができるため、作業効率を十分に向上させることができる。
【００５０】
また、この補正値特定方法によれば、光透過性を有するシート体２００を用いて搭載処理を実行することにより、シート体２００の表面２００ａ側からシート体２００（シート体２００によって保持されている半田ボール３００）および基板４００を撮像したときにシート体２００を透過してソルダレジスト開口部４３０の底部４３１（目標搭載位置）が写し出されるため、その画像に基づいて半田ボール３００の搭載位置とソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置（目標搭載位置）との位置ずれの量を確実かつ容易に測定することができる。
【００５１】
また、この補正値特定方法によれば、裏面２００ｂが粘着性を有するシート体２００を用いて、裏面２００ｂと基板４００の上面４０１とを接着させてシート体２００を上面４０１に固定することにより、例えば、裏面２００ｂが粘着性を有していないシート体２００を粘着テープや接着剤を用いて上面４０１に固定する方法と比較して、固定する作業の効率を十分に向上させることができる。また、粘着層２０１が裏面２００ｂの全域に形成されたシート体２００を用いることで、皺の発生を防止しつつシート体２００全体を上面４０１に確実に固定することができるため、皺の部分に半田ボール３００が搭載されることによって補正値が不正確となる事態を確実に防止することができる。
【００５２】
また、この補正値特定方法によれば、基板４００に設けられているソルダレジスト開口部４３０の全てを覆うようにしてシート体２００を上面４０１に固定することにより、例えば、ソルダレジスト開口部４３０の一部だけを覆うようにしてシート体２００を上面４０１に固定する方法とは異なり、シート体２００で覆われていないソルダレジスト開口部４３０に半田ボール３００が付着する事態が確実に回避される結果、補正値を特定する処理の終了にソルダレジスト開口部４３０に付着した半田ボール３００を除去（処分）する作業を確実に不要とすることができる。
【００５３】
また、この球状体搭載方法によれば、上記の補正値特定方法によって特定した補正値を用いて搭載処理の実行時に位置ずれを補正することにより、上記した補正値特定方法によって正確な補正値が特定されるため、その正確な補正値を用いて位置ずれを正確に補正することができる、このため、この球状体搭載方法によれば、目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置に半田ボール３００を正確に搭載することができる。
【００５４】
なお、補正値特定方法および球状体搭載方法は、上記の方法に限定されない。例えば、表面２００ａおよび裏面２００ｂの双方に粘着層２０１が形成されたシート体２００を用いる例について上記したが、表面２００ａにのみ粘着層２０１が形成されたシート体２００を用いて、粘着テープなどを用いて上面４０１に固定する方法を採用することもできる。また、基板４００に設けられているソルダレジスト開口部４３０の全てをシート体２００で覆う例について上記したが、位置ずれの測定に必要なソルダレジスト開口部４３０（２つ以上の任意の数のソルダレジスト開口部４３０）だけをシート体２００で覆う方法を採用することもできる。この場合、複数のシート体２００を用いて各ソルダレジスト開口部４３０を覆う方法を採用することもできる。
【００５５】
また、光透過性を有していないシート体を用いる方法を採用することもできる。この場合、このようなシート体を用いるときには、例えば、基板４００に取り付けたシート体の基準位置（例えば、シート体の角部）から各目標搭載位置までのＸＹ方向の距離を予め測定しておくことで、その距離と、シート体の基準位置から半田ボール３００の搭載位置までのＸＹ方向の距離とに基づき、搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を測定することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 半田ボール搭載装置
１１ 吸着ヘッド
２００ シート体
２００ａ 表面
２００ｂ 裏面
２０１ 粘着層
３００ 半田ボール
４００ 基板
４００ａ 試行用基板
４３０ ソルダレジスト開口部
４３１ 底部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭載対象体に球状体を搭載したときの搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を測定してその位置ずれを補正するための補正値を特定する補正値特定方法、およびその補正値特定方法によって特定した補正値を用いて位置ずれを補正する球状体搭載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の球状体搭載方法として、特開２０１１−４０７０４号公報において出願人が開示した球状体搭載方法が知られている。この球状体搭載方法では、供給部によって供給された半田ボール（球状体）を吸着ヘッドに吸着させ、次いで、その吸着ヘッドを搭載対象体としての基板の配置位置に搬送し、基板の各端子（目標搭載位置）に対して各半田ボールをそれぞれ近接させる。続いて、吸着ヘッドによる吸着を解除する。これにより、基板の各端子に半田ボールがそれぞれ搭載される。
【０００３】
この場合、基板の配置位置が予め決められた位置に対して位置ずれしているときには、各端子に半田ボールが正しく搭載されないおそれがある。このため、出願人は、製品となる基板に対する半田ボールの搭載処理（本番の搭載処理）に先立ち、次のような補正値特定方法で位置ずれを補正するための補正値を特定し、搭載処理の実行時に特定した補正値で位置ずれを補正している。この補正値特定方法では、製品となる基板と同様に作製された位置ずれ量測定用の基板に対して、上記した球状体搭載方法と同じ手順で半田ボールを搭載し、搭載した半田ボールの搭載位置と端子の配置位置との位置ずれ量を測定して、その測定値を補正値としている。この補正値特定方法で特定した補正値で本番の搭載処理において補正を行うことにより、各端子に対する半田ボールの搭載精度を向上させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４０７０４号公報（第６−１１頁、第７−１０図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の球状体搭載方法において出願人が実施している上記の補正値特定方法には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、上記の補正値特定方法では、基板に対して半田ボールを搭載して位置ずれ量を測定しているが、例えば、図１０に示す基板４００に設けられている目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部（Solder Resist Opening ）４３０の底部４３１（図１１参照）の位置に半田ボール３００（図１２参照）を搭載するときには、正確な補正値の特定が困難となることがある。具体的には、図１１に示すように、ソルダレジスト開口部４３０は、一般的に、底部４３１に向かうに従って開口面積が小さくなる逆円錐台状（すり鉢状）に形成され、ソルダレジスト開口部４３０を構成する側面４３２が傾斜している。このため、この傾斜する側面４３２に半田ボール３００が搭載されたときには、その半田ボール３００が側面４３２に沿って底部４３１まで移動（滑る）ことがある。このときには、図１２に示すように、側面４３２に沿って移動した後の半田ボール３００の位置（同図において破線で示す半田ボール３００の位置）と底部４３１（底部４３１の中心）の位置との位置ずれ量（測定される位置ずれ量）が、実際に半田ボール３００が搭載された搭載位置（同図において実線で示す半田ボール３００の位置）と底部４３１の位置との位置ずれ量とは異なることとなる。このように、従来の補正値特定方法には、測定した位置ずれ量が実際の位置ずれ量とは異なることに起因して正確な補正値の特定が困難となるおそれがあるという課題が存在する。また、この補正値特定方法で特定した補正値で位置ずれを補正している従来の球状体搭載方法には、位置ずれの正確な補正が困難となって位置ずれした状態で半田ボール３００を搭載するおそれがあるという課題が存在する。
【０００６】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれを補正するための補正値を正確に特定し得る補正値特定方法、およびその補正値を用いて位置ずれを補正し得る球状体搭載方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の補正値特定方法は、球状体を吸着した状態の吸着ヘッドを搭載対象体に近接させて当該球状体を吸着している状態を解除して当該搭載対象体に当該球状体を搭載する搭載処理を実行して、前記球状体が搭載された搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を測定して当該位置ずれを補正するための補正値を特定する補正値特定方法であって、一面が粘着性を有するシート体の当該一面を外向きにした状態で前記目標搭載位置を覆うようにして当該シート体を前記搭載対象体に取り付けて、その状態の当該搭載対象体に対して前記搭載処理を実行して前記位置ずれの量を測定する。
【０００８】
また、請求項２記載の補正値特定方法は、請求項１記載の補正値特定方法において、光透過性を有する前記シート体を用いて前記搭載処理を実行し、当該シート体の前記一面側から当該シート体および前記搭載対象体を撮像した画像に基づいて前記位置ずれの量を測定する。
【０００９】
また、請求項３記載の補正値特定方法は、請求項１または２記載の補正値特定方法において、他面が粘着性を有する前記シート体の当該他面と前記搭載対象体とを接着させて当該シート体を当該搭載対象体に固定する。
【００１０】
また、請求項４記載の補正値特定方法は、請求項１から３のいずれかに記載の補正値特定方法において、前記搭載対象体に設けられている目標位置の全てを覆うようにして前記シート体を前記搭載対象体に固定する。
【００１１】
また、請求項５記載の球状体搭載方法は、請求項１から４のいずれかに記載の補正値特定方法によって特定した補正値を用いて前記搭載処理の実行時に前記位置ずれを補正する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の補正値特定方法では、シート体における粘着性を有する一面を外向きにした状態で、目標搭載位置を覆うようにしてシート体を搭載対象体に取り付け、その状態の搭載対象体に対して搭載処理を実行して位置ずれの量を測定する。このため、この補正値特定方法によれば、搭載された球状体をシート体の粘着力によって移動不可状態に保持することができるので、搭載された球状体がその搭載位置から移動する事態を確実に防止することができる。したがって、この補正値特定方法によれば、球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれ量を正確に測定することができる結果、その位置ずれを補正するための補正値を正確に特定することができる。また、この補正値特定方法によれば、使用済みの球状体を処分する際に、球状体を保持しているシート体を搭載対象体から取り外してシート体ごと廃棄することで、球状体を周囲に飛散させることなく使用済みの球状体を処分することができるため、作業効率を十分に向上させることができる。
【００１３】
また、請求項２記載の補正値特定方法によれば、光透過性を有するシート体を用いて搭載処理を実行することにより、シート体の一面側からシート体（シート体によって保持されている球状体）および搭載対象体を撮像したときにシート体を透過して目標搭載位置が写し出されるため、その画像に基づいて球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を確実かつ容易に測定することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の補正値特定方法によれば、他面が粘着性を有するシート体を用いて、他面と搭載対象体とを接着させてシート体を搭載対象体に固定することにより、例えば、他面が粘着性を有していないシート体を粘着テープや接着剤を用いて搭載対象体に固定する方法と比較して、固定する作業の効率を十分に向上させることができる。また、他面の全域が粘着性を有しているシート体を用いることで、皺の発生を防止しつつシート体全体を搭載対象体に確実に固定することができるため、皺の部分に球状体が搭載されることによって補正値が不正確となる事態を確実に防止することができる。
【００１５】
また、請求項４記載の補正値特定方法によれば、搭載対象体に設けられている目標位置の全てを覆うようにしてシート体を搭載対象体に固定することにより、例えば、目標位置の一部だけを覆うようにしてシート体を搭載対象体に固定する方法とは異なり、シート体で覆われていない目標位置に球状体が付着する事態が確実に回避される結果、補正値を特定する処理の終了に目標位置に付着した球状体を除去（処分）する作業を確実に不要とすることができる。
【００１６】
また、請求項５記載の球状体搭載方法によれば、上記の補正値特定方法によって特定した補正値を用いて搭載処理の実行時に位置ずれを補正することにより、上記した補正値特定方法によって正確な補正値が特定されるため、その正確な補正値を用いて位置ずれを正確に補正することができる、このため、この球状体搭載方法によれば、目標搭載位置に球状体を正確に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】吸着ヘッド１１の構成を示す断面図である。
【図３】供給部１２および整列用プレート１３の構成を示す断面図である。
【図４】供給部１２の動作を説明する説明図である。
【図５】補正値特定方法を説明する第１の説明図である。
【図６】補正値特定方法を説明する第２の説明図である。
【図７】補正値特定方法を説明する第３の説明図である。
【図８】補正値特定方法を説明する第４の説明図である。
【図９】球状体搭載方法を説明する説明図である。
【図１０】基板４００の構成を示す平面図である。
【図１１】図１０におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】従来の補正値特定方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、補正値特定方法および球状体搭載方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
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、球状体搭載方法に従い、図９に示すように、直径が８０μｍ程度の微細な半田ボール３００（球状体の一例）を基板４００（搭載対象体の一例）に形成されているソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置（目標搭載位置の一例）に搭載する搭載処理を実行可能に構成されている。
【００２０】
この場合、基板４００は、図１０，１１に示すように、一例として、上面４０１側に導体パターン４１０が配設され、その導体パターン４１０を覆うようにしてソルダレジスト層４２０が形成されて構成されている。また、基板４００における予め決められた部位には、ソルダレジスト層４２０を除去することによって形成したソルダレジスト開口部４３０が設けられている。また、ソルダレジスト開口部４３０の底部４３１は、ソルダレジスト層４２０が除去されることによって露出した導体パターン４１０で構成されている。また、ソルダレジスト開口部４３０は、底部４３１に向かうに従って開口面積が小さくなる逆円錐台状に形成されている。このため、ソルダレジスト開口部４３０を構成する側面４３２は傾斜面となっている。
【００２１】
また、半田ボール３００は、半田ボール搭載装置１によって基板４００における各ソルダレジスト開口部４３０の底部４３１にそれぞれ搭載された後に加熱溶融されて、半球状の溶融体となった状態で各底部４３１に固着されてボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。
【００２２】
一方、半田ボール搭載装置１は、図１に示すように、吸着ヘッド１１、供給部１２、整列用プレート１３、基板支持部１４、搬送機構１５および制御部１６を備えて構成されている。
【００２３】
吸着ヘッド１１は、図２に示すように、一例として、内部空間２１を有する中空の箱型に構成されている。また、同図に示すように、吸着ヘッド１１における底壁２２には、吸気口２３ａが形成されている。この場合、この吸着ヘッド１１は、内部空間２１の空気が図外の吸気装置によって吸気されて内部空間２１が負圧状態となり、それに伴って吸気口２３ａからの吸気が行われることにより、吸気口２３ａに半田ボール３００を吸着する（図７参照）。
【００２４】
供給部１２は、図３に示すように、収容容器３１、保持部３２、吸引部３３を備えて吸着ヘッド１１に対して半田ボール３００を供給可能に構成されている。収容容器３１は、半田ボール３００を収容する。保持部３２は、図外の吸気装置に接続されており、収容容器３１に収容されている半田ボール３００を先端部３２ａで吸着して保持する。また、保持部３２は、基端部３２ｂを中心として回動可能に構成されている。吸引部３３は、図外の吸気装置に接続されており、余剰な半田ボール３００を吸引して除去する。また、供給部１２は、図外の駆動部を備えており、制御部１６の制御に従い、収容容器３１、保持部３２および吸引部３３（以下、この３つの構成要素をまとめて「供給部本体１００」ともいう）を移動させる処理、並びに保持部３２を回動させる処理を行う。
【００２５】
整列用プレート１３は、図３に示すように、板状に構成され、吸着ヘッド１１の吸着面２２ａと上面１３ａとが近接（または接触）している状態において吸着ヘッド１１の吸気口２３ａに対向する位置に半田ボール３００が通過可能な貫通孔１３ｃが形成されている。この整列用プレート１３は、下面１３ｂ側から供給された半田ボール３００の一部を貫通孔１３ｃに挿通させて吸着ヘッド１１の吸着面２２ａに吸着させると共に、吸着ヘッド１１による余剰な半田ボール３００の吸着を規制する機能を有している。
【００２６】
基板支持部１４は、基板４００を支持すると共に、基板４００を支持する支持面（基板４００が載置される載置面であって、以下「ＸＹ平面」ともいう）に沿って基板４００を移動可能に構成されている。具体的には、基板支持部１４は、ＸＹ平面におけるＸ方向およびＹ方向、並びにＸＹ平面に直交する軸を中心とするθ方向（回転方向）に沿って基板４００を移動させることが可能に構成されている。
【００２７】
搬送機構１５は、制御部１６の制御に従い、半田ボール３００の吸着が行われる吸着位置（整列用プレート１３の配設位置）と、半田ボール３００を基板４００に搭載する搭載位置（基板支持部１４によって基板４００が支持されている位置）との間で吸着ヘッド１１を搬送する（移動させる）処理を行う。
【００２８】
制御部１６は、供給部１２の駆動部を制御して、供給部本体１００を移動させる処理および保持部３２を回動させる処理を実行させる。また、制御部１６は、図外の吸気装置による吸気を制御することにより、吸着ヘッド１１による半田ボール３００の吸着、供給部１２の保持部３２による半田ボール３００の保持、および吸引部３３による半田ボール３００の吸引を制御する。また、制御部１６は、搬送機構１５を制御して、吸着ヘッド１１を搬送する処理を実行させる。
【００２９】
次に、補正値特定方法および半田ボール搭載装置１を用いた球状体搭載方法について、図面を参照して説明する。
【００３０】
ここで、半田ボール搭載装置１を用いて球状体としての半田ボール３００を搭載対象体としての基板４００に搭載する際に、吸着ヘッド１１が基板４００に対して位置ずれした状態で搬送されたときには、目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置に半田ボールが正しく搭載されないこととなる。このため、製品となる基板４００に対する半田ボール３００の搭載処理（本番の搭載処理）に先立ち、位置ずれを補正するための補正値を特定する補正値特定処理を次のような補正値特定方法に従って実行する。
【００３１】
この補正値特定方法による補正値特定処理では、図５に示すように、まず、製品となる基板４００と同様に作製された（同形状で同じ導体パターン４１０を有するように作製された）試行用（位置ずれ量測定用）の基板４００（以下、試行用の基板４００を「試行用基板４００ａ」ともいう）の上面４０１にシート体２００を取り付ける。この場合、シート体２００は、一例として、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）で形成されると共に、図６に示すように、表面（一面）２００ａおよび裏面（他面）２００ｂの全域に粘着層２０１がそれぞれ形成されることにより、表面２００ａおよび裏面２００ｂがそれぞれ粘着性を有している。なお、試行用基板４００ａは基板４００と同じ構成のため、試行用基板４００ａにおける基板４００と同じ構成要素には同一の符号を付している。
【００３２】
また、シート体２００は、試行用基板４００ａに固定した状態において、ソルダレジスト開口部４３０の底部４３１が視認可能な程度の光透過性（透明性）を有している。また、シート体２００は、試行用基板４００ａにおけるソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の全て（搭載対象体に設けられている目標搭載位置の全て）を覆うことが可能な大きさ、つまり、ソルダレジスト開口部４３０の形成領域（図５に一点鎖線で示す領域）よりも大きく形成されている。
【００３３】
このシート体２００を固定する際には、表面２００ａを外向き（上向き）にし、裏面２００ｂを下向きにした状態で試行用基板４００ａにおけるソルダレジスト開口部４３０の全てを覆うようにして上面４０１に載置する。この際に、裏面２００ｂに形成されている粘着層２０１を介してシート体２００が上面４０１に接着されて固定される（取り付けられるの一例）。
【００３４】
この補正値特定方法では、裏面２００ｂが粘着性を有するシート体２００を用いて、裏面２００ｂと基板４００の上面４０１とを接着させてシート体２００を上面４０１に固定しているため、例えば、裏面２００ｂが粘着性を有していないシート体２００を粘着テープや接着剤を用いて上面４０１に固定する方法と比較して、固定する作業の効率を十分に向上させることが可能となっている。また、粘着層２０１が裏面２００ｂの全域に形成されている（裏面２００ｂの全域が粘着性を有している）ため、皺の発生を防止しつつシート体２００全体を上面４０１に確実に固定することが可能となっている。
【００３５】
次いで、試行用基板４００ａを基板支持部１４にセットして支持させる。続いて、半田ボール搭載装置１を用いて試行用基板４００ａに半田ボール３００を搭載する搭載処理を実行する。具体的には、図外の操作部を操作して、半田ボール搭載装置１に対して搭載処理の開始を指示する。これに応じて、制御部１６が、第１工程を実行する。この第１工程では、制御部１６は、搬送機構１５を制御して吸着ヘッド１１を吸着位置（整列用プレート１３の配設位置）に搬送させ、図３に示すように、吸着面２２ａと整列用プレート１３の上面１３ａとを接触（近接）させる。
【００３６】
次いで、制御部１６は、図外の吸気装置に対して、吸着ヘッド１１の内部空間２１からの吸気を開始させる。この際に、吸着ヘッド１１の内部空間２１内が負圧状態となって吸気口２３ａからの吸気が開始される。また、制御部１６は、吸気装置に対して、供給部１２の保持部３２からの吸気、および供給部１２の吸引部３３からの吸気を開始させる。
【００３７】
続いて、保持部３２の保持部３２からの吸気に伴い、収容容器３１に収容されている半田ボール３００が保持部３２の先端部３２ａに吸着されて保持される。次いで、制御部１６は、供給部１２における図外の駆動部を制御して、基端部３２ｂを中心として保持部３２を回動させる処理を実行させる。続いて、制御部１６は、保持部３２の先端部３２ａが整列用プレート１３の下面１３ｂに対向した時点で、供給部１２の駆動部を制御して、保持部３２の回動を停止させる。
【００３８】
次いで、制御部１６は、供給部１２の駆動部を制御して、整列用プレート１３の下面１３ｂに向けて供給部本体１００を移動させ、続いて、図４に示すように、保持部３２の先端部３２ａを整列用プレート１３の下面１３ｂに近接させた状態を維持しつつ供給部本体１００を下面１３ｂに沿って同図に示す矢印の向きに移動させる。この際に、先端部３２ａに保持されている半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の吸引力によって引き寄せられて吸着ヘッド１１に供給され、供給された半田ボール３００が整列用プレート１３の各貫通孔１３ｃを通って吸着ヘッド１１の各吸気口２３ａに１つずつ吸着される。
【００３９】
次いで、制御部１６は、供給部１２の駆動部を制御して、供給部本体１００を整列用プレート１３の下面１３ｂに沿ってさらに移動させる。この際に、吸引部３３が、下面１３ｂに付着している余剰な半田ボール３００を吸引して除去する。以上で、第１工程が終了する。
【００４０】
続いて、制御部１６は、第２工程を実行する。この第２工程では、制御部１６は、搬送機構１５を制御して、吸着ヘッド１１を搭載位置の上方に搬送させた後に、図７に示すように、吸着ヘッド１１を下向きに移動させる。この際に、同図に示すように、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００の先端部が、基板４００の上面４０１に固定されているシート体２００における表面２００ａの粘着層２０１に接触する。
【００４１】
次いで、制御部１６は、吸気装置に対して、吸着ヘッド１１の内部空間２１からの吸気を停止させる。この際に、吸着ヘッド１１による吸着が解除されて、図８に示すように、半田ボール３００がシート体２００の表面２００ａに搭載される。この場合、表面２００ａに形成されている粘着層２０１の粘着力によって半田ボール３００が移動不可状態に保持される。以上で第２工程が終了して、搭載処理が完了する。続いて、制御部１６は、搬送機構１５に対して、吸着ヘッド１１を上方に向けて移動させた後に、初期位置に搬送する。
【００４２】
次いで、図外の測定装置を用いて半田ボール３００とソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置（目標搭載位置）との位置ずれを測定する。具体的には、上記した搭載処理の実行によって搭載された半田ボール３００を保持してるシート体２００、およびそのシート体２００が上面４０１に固定されている試行用基板４００ａを、シート体２００の表面２００ａ側から撮像する。続いて、撮像画像から半田ボール３００の中心と底部４３１の中心との間のＸ方向およびＹ方向に沿った離間距離Ｌ１（図８参照）を測定する。
【００４３】
この補正値特定方法では、光透過性を有するシート体２００を用いているため、シート体２００および試行用基板４００ａを撮像したときに、シート体２００を透過してソルダレジスト開口部４３０の底部４３１（目標搭載位置）が明確に写し出される。このため、この補正値特定方法では、半田ボール３００の搭載位置とソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置との位置ずれの量を確実かつ容易に測定することが可能となっている。
【００４４】
この場合、ソルダレジスト開口部４３０が設けられている領域の複数箇所（２つ以上の半田ボール３００および２つ以上のソルダレジスト開口部４３０）について、この測定処理を行う。次いで、複数の上記離間距離Ｌ１の測定値に基づいて、基板４００と吸着ヘッド１１とのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向（回転方向）の位置ずれの量を算出し、各位置ずれの量を補正値として特定する。以上により、補正値特定処理が完了する。
【００４５】
ここで、シート体２００を用いない従来の補正値特定方法では、ソルダレジスト開口部４３０における傾斜する側面４３２に半田ボール３００が搭載されたときに、その半田ボール３００が側面４３２に沿って移動することに起因して正確な補正値の特定が困難となるおそれがある。これに対して、この補正値特定方法では、上面４０１にシート体２００を固定することで、搭載された（吸着ヘッド１１から離反した）半田ボール３００がシート体２００における粘着層２０１の粘着力によって移動不可状態に保持される。このため、この補正値特定方法では、搭載された半田ボール３００がその搭載位置から移動する事態が防止されて、半田ボール３００の搭載位置と目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０における底部４３１の位置との位置ずれ量を正確に測定することが可能となっている。
【００４６】
なお、上記した補正値特定処理が終了した後の、使用済みの半田ボール３００を処分する際には、半田ボール３００を保持しているシート体２００を基板４００の上面４０１から取り外してシート体２００ごと廃棄する。このようにすることで、半田ボール３００を周囲に飛散させることなく使用済みの半田ボール３００を処分することが可能となっている。
【００４７】
一方、シート体２００を用いることなく微細な半田ボール３００を基板４００に搭載する場合、半田ボール３００の自重だけでは吸着ヘッド１１から半田ボール３００が離反し難く、搭載が困難なことがある。このため、発明者は、このようなときには、基板４００にフラックスを塗布してフラックスの粘性によって吸着ヘッド１１から半田ボール３００を離反させる手法を採用している。この手法では、フラックスを塗布する煩雑な作業が必要なことに加えて、使用後の半田ボール３００を処分する際には、半田ボール３００をフラックスと共に基板４００から洗い落とす煩雑な作業が必要となる。これに対して、この補正値特定方法では、フラックスを塗布する作業が不要となることに加えて、上記したように、半田ボール３００を保持しているシート体２００を基板４００の上面４０１から取り外して廃棄だけでよく、洗い落としの作業を省略することができる。このため、この補正値特定方法では、作業効率を十分に向上させることが可能となっている。
【００４８】
次に、製品となる搭載対象体としての基板４００に対する半田ボール３００の搭載処理（本番の搭載処理）を実行する。この際には、基板４００を基板支持部１４にセットして支持させ、次いで、上記した補正値特定方法（補正値特定処理）によって特定した補正値に基づいて位置ずれを補正する。具体的には、基板支持部１４を操作して、Ｘ方向、Ｙ方向およびθ方向の位置ずれ量が相殺されるように、特定した各方向の補正値分だけ基板支持部１４のセット位置（支持位置）を移動させる。以上により、位置ずれの補正が終了する。続いて、図外の操作部を操作して、半田ボール３００の搭載処理の開始を指示する。これに応じて、制御部１６が、上記した第１工程を実行した後に、上記した第２工程を実行する。これにより、図９に示すように、基板４００におけるソルダレジスト開口部４３０の底部４３１に半田ボール３００が搭載される。この場合、この半田ボール搭載装置１およびこの球状体搭載方法では、上記した補正値特定方法によって特定した正確な補正値で位置ずれを補正している。このため、この半田ボール搭載装置１およびこの球状体搭載方法によれば、目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置に半田ボール３００を正確に位置決めした状態で搭載することが可能となっている。
【００４９】
このように、この補正値特定方法では、シート体２００における粘着性を有する表面２００ａを外向きにした状態で、そのシート体２００をソルダレジスト開口部４３０を覆うようにして試行用の基板４００の上面４０１に取り付け、その状態の基板４００に対して搭載処理を実行して位置ずれの量を測定する。このため、この補正値特定方法によれば、搭載された（吸着ヘッド１１から離反した）半田ボール３００をシート体２００の粘着層２０１の粘着力によって移動不可状態に保持することができるので、搭載された半田ボール３００がその搭載位置から移動する事態を確実に防止することができる。したがって、この補正値特定方法によれば、半田ボール３００の搭載位置と目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置との位置ずれ量を正確に測定することができる結果、その位置ずれを補正するための補正値を正確に特定することができる。また、この補正値特定方法によれば、使用済みの半田ボール３００を処分する際に、半田ボール３００を保持しているシート体２００を基板４００の上面４０１から取り外してシート体２００ごと廃棄することで、半田ボール３００を周囲に飛散させることなく使用済みの半田ボール３００を処分することができるため、作業効率を十分に向上させることができる。
【００５０】
また、この補正値特定方法によれば、光透過性を有するシート体２００を用いて搭載処理を実行することにより、シート体２００の表面２００ａ側からシート体２００（シート体２００によって保持されている半田ボール３００）および基板４００を撮像したときにシート体２００を透過してソルダレジスト開口部４３０の底部４３１（目標搭載位置）が写し出されるため、その画像に基づいて半田ボール３００の搭載位置とソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置（目標搭載位置）との位置ずれの量を確実かつ容易に測定することができる。
【００５１】
また、この補正値特定方法によれば、裏面２００ｂが粘着性を有するシート体２００を用いて、裏面２００ｂと基板４００の上面４０１とを接着させてシート体２００を上面４０１に固定することにより、例えば、裏面２００ｂが粘着性を有していないシート体２００を粘着テープや接着剤を用いて上面４０１に固定する方法と比較して、固定する作業の効率を十分に向上させることができる。また、粘着層２０１が裏面２００ｂの全域に形成されたシート体２００を用いることで、皺の発生を防止しつつシート体２００全体を上面４０１に確実に固定することができるため、皺の部分に半田ボール３００が搭載されることによって補正値が不正確となる事態を確実に防止することができる。
【００５２】
また、この補正値特定方法によれば、基板４００に設けられているソルダレジスト開口部４３０の全てを覆うようにしてシート体２００を上面４０１に固定することにより、例えば、ソルダレジスト開口部４３０の一部だけを覆うようにしてシート体２００を上面４０１に固定する方法とは異なり、シート体２００で覆われていないソルダレジスト開口部４３０に半田ボール３００が付着する事態が確実に回避される結果、補正値を特定する処理の終了にソルダレジスト開口部４３０に付着した半田ボール３００を除去（処分）する作業を確実に不要とすることができる。
【００５３】
また、この球状体搭載方法によれば、上記の補正値特定方法によって特定した補正値を用いて搭載処理の実行時に位置ずれを補正することにより、上記した補正値特定方法によって正確な補正値が特定されるため、その正確な補正値を用いて位置ずれを正確に補正することができる、このため、この球状体搭載方法によれば、目標搭載位置としてのソルダレジスト開口部４３０の底部４３１の位置に半田ボール３００を正確に搭載することができる。
【００５４】
なお、補正値特定方法および球状体搭載方法は、上記の方法に限定されない。例えば、表面２００ａおよび裏面２００ｂの双方に粘着層２０１が形成されたシート体２００を用いる例について上記したが、表面２００ａにのみ粘着層２０１が形成されたシート体２００を用いて、粘着テープなどを用いて上面４０１に固定する方法を採用することもできる。また、基板４００に設けられているソルダレジスト開口部４３０の全てをシート体２００で覆う例について上記したが、位置ずれの測定に必要なソルダレジスト開口部４３０（２つ以上の任意の数のソルダレジスト開口部４３０）だけをシート体２００で覆う方法を採用することもできる。この場合、複数のシート体２００を用いて各ソルダレジスト開口部４３０を覆う方法を採用することもできる。
【００５５】
また、光透過性を有していないシート体を用いる方法を採用することもできる。この場合、このようなシート体を用いるときには、例えば、基板４００に取り付けたシート体の基準位置（例えば、シート体の角部）から各目標搭載位置までのＸＹ方向の距離を予め測定しておくことで、その距離と、シート体の基準位置から半田ボール３００の搭載位置までのＸＹ方向の距離とに基づき、搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を測定することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 半田ボール搭載装置
１１ 吸着ヘッド
２００ シート体
２００ａ 表面
２００ｂ 裏面
２０１ 粘着層
３００ 半田ボール
４００ 基板
４００ａ 試行用基板
４３０ ソルダレジスト開口部
４３１ 底部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状体を吸着した状態の吸着ヘッドを搭載対象体に近接させて当該球状体を吸着している状態を解除して当該搭載対象体に当該球状体を搭載する搭載処理を実行して、前記球状体が搭載された搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を測定して当該位置ずれを補正するための補正値を特定する補正値特定方法であって、
一面が粘着性を有するシート体の当該一面を外向きにした状態で前記目標搭載位置を覆うようにして当該シート体を前記搭載対象体に取り付けて、その状態の当該搭載対象体に対して前記搭載処理を実行して前記位置ずれの量を測定する補正値特定方法。
【請求項２】
光透過性を有する前記シート体を用いて前記搭載処理を実行し、当該シート体の前記一面側から当該シート体および前記搭載対象体を撮像した画像に基づいて前記位置ずれの量を測定する請求項１記載の補正値特定方法。
【請求項３】
他面が粘着性を有する前記シート体の当該他面と前記搭載対象体とを接着させて当該シート体を当該搭載対象体に固定する請求項１または２記載の補正値特定方法。
【請求項４】
前記搭載対象体に設けられている目標位置の全てを覆うようにして前記シート体を前記搭載対象体に固定する請求項１から３のいずれかに記載の補正値特定方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の補正値特定方法によって特定した補正値を用いて前記搭載処理の実行時に前記位置ずれを補正する球状体搭載方法。
【請求項１】
球状体を吸着した状態の吸着ヘッドを搭載対象体に近接させて当該球状体を吸着している状態を解除して当該搭載対象体に当該球状体を搭載する搭載処理を実行して、前記球状体が搭載された搭載位置と目標搭載位置との位置ずれの量を測定して当該位置ずれを補正するための補正値を特定する補正値特定方法であって、
一面が粘着性を有するシート体の当該一面を外向きにした状態で前記目標搭載位置を覆うようにして当該シート体を前記搭載対象体に取り付けて、その状態の当該搭載対象体に対して前記搭載処理を実行して前記位置ずれの量を測定する補正値特定方法。
【請求項２】
光透過性を有する前記シート体を用いて前記搭載処理を実行し、当該シート体の前記一面側から当該シート体および前記搭載対象体を撮像した画像に基づいて前記位置ずれの量を測定する請求項１記載の補正値特定方法。
【請求項３】
他面が粘着性を有する前記シート体の当該他面と前記搭載対象体とを接着させて当該シート体を当該搭載対象体に固定する請求項１または２記載の補正値特定方法。
【請求項４】
前記搭載対象体に設けられている目標位置の全てを覆うようにして前記シート体を前記搭載対象体に固定する請求項１から３のいずれかに記載の補正値特定方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の補正値特定方法によって特定した補正値を用いて前記搭載処理の実行時に前記位置ずれを補正する球状体搭載方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８９７９６（Ｐ２０１３−８９７９６Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９５４５（Ｐ２０１１−２２９５４５）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]