JP4503053B2 - 導電性ボールの搭載装置および搭載方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基板上の複数の接続パッド上に各1個の導電性ボールを搭載する装置および方法に関する。
従来、ウェハや回路基板等の基板のフリップチップ接続用の接続パッドにはんだバンプを形成するには、はんだペーストをスクリーン印刷し、リフローしていた。しかし、半導体装置の高密度化に伴い、バンプピッチも２００μｍあるいは更に１５０μｍといった微小ピッチ化が必要になりつつある。このような微小ピッチではんだペーストをスクリーン印刷すると、バンプ間のブリッジや印刷マスクへのはんだペーストの付着が発生する。そのため、微小ピッチでのはんだバンプの形成は、スクリーン印刷で行なうことが困難である。
そこで、微小ピッチのバンプ形成方法として、はんだボールを接続パッド上に配設することが考えられる。
一つの方法として、従来からＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）の外部接続端子側のボード実装用接続パッドに行なわれている方法で、はんだボールを吸着治具で吸着して搬送し、接続パッド上に載せる方法がある。接続パッド上には予め粘着性のはんだ付け用フラックスが塗布されており、これによりはんだボールが接続パッド上に付着して固定される。その後、はんだボールをリフローし、バンプを形成する。ただしこの場合、はんだボール径は０．３〜０．７ｍｍ程度と大きい。これに対して、微小ピッチ用のはんだボール径は１００μｍ以下にすることが必要である。このようにはんだボールが微小になると、静電気の作用によってはんだボール同士が凝集したり、気流の影響で吸着治具の吸着口に正確に吸着できないという問題が生ずる。また、吸着治具の吸着口も微小化し、加工コストが高くなり実用的でない。
そのため、もう一つの方法として、基板上に載置したマスクの開口にはんだボールを振り込む方法（いわゆる「振り込み法」）が行なわれている。すなわち、基板の接続パッドにフラックスを塗布後、パッドとメタルマスクを位置合わせして重ねる。その状態のまま、メタルマスクの上からはんだボールを降らせ、メタルマスクの開口部にはんだボールを振り込む。はんだボールは底面にスリットなどの開口がある容器から降らせ、適量がマスク上に落ちるようにする。マスクの各開口には各1個のはんだボールが振り込まれ、開口と位置合わせされた接続パッド上に乗り、接続パッドに塗布された粘着性フラックスによって付着固定される。マスク上に残ったはんだボールは回収機構により回収される。
この方法では、マスクとボール供給ヘッド（容器）とは接触させずに、ボール径程度あるいはそれ以下のギャップを保持する。例えば特許文献１には、ボール同士が重ならず一層に並ぶようにギャップを制御することが提示されている。また特許文献２には、マスク上にボールが残らないようにギャップをボール径より小さくすることが提示されている。
しかし、このようにマスク／ヘッド間にギャップを保持する方法では、両者間にボールが挟み込まれて変形するという問題が生ずる。特に、回路基板（樹脂基板）などの場合は、反りが大きく、基板内での厚さバラツキも大きいため、対象とする基板サイズが大きいマスク／ヘッド間のギャップを基板全面に亘って均一に確保することは極めて困難であり、両者間へのボールの挟み込みを回避することはできない。
特開２００２−１５１５３９号公報 特開２００６−３１８９９４号公報
本発明は、従来の振り込み法では不可避であったマスク／ヘッド間へのはんだボールの挟み込みを起こすことなく、微小はんだボールを基板の接続パッドに配置することができるはんだボール等の導電性ボールの搭載装置および搭載方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、第１発明によれば、基板上の複数の接続パッド上に各1個の導電性ボールを搭載する装置であって、
外枠とその内部の内筒とを有するヘッドを有し、
外枠の下端に、導電性ボールの搭載位置に開口を有するマスクと、マスクの上面から外部へ排気する排気口とを備え、
内筒は、外枠内のマスク上方に配置され、篩によって上部と下部の空間に仕切られ、上部の空間は内筒上端に導電性ボール供給口が開口した導電性ボール仮貯留室を構成し、下部の空間は下端が開放され、篩の下方へ外部から給気する給気口を有し、
振動装置により、内筒が外枠に実質的に拘束されずに振動可能であることを特徴とする導電性ボールの搭載装置が提供される。
第１発明によれば、更に、上記の導電性ボールの搭載装置を用いて導電性ボールを搭載する方法であって、
接続パッドに粘着性フラックスが塗布された基板を用意し、
ヘッドの内筒上端の導電性ボール供給口を介して導電性ボール仮貯留室に導電性ボールを供給状態に維持し、
基板の導電性ボール搭載対象区域の上方にヘッドを保持し、
ヘッドを降下させ、マスクの開口と基板上の接続パッドとを位置合わせし、マスクと基板表面との間に導電性ボールの直径未満のクリアランスをとって停止させ、
ヘッドの内筒を振動させ、導電性ボール仮貯留室の導電性ボールを篩を通してマスク上に落下させ、マスクの開口を介して接続パッド上に導電性ボールを配列し、
給気口から給気しつつ排気口から排気してマスク上に外部へ向かう気流を起こし、マスク上に残った導電性ボールを外部へ排出し、
ヘッドを上昇させ、基板の別の導電性ボール搭載対象区域の上方に移動させて保持することを特徴とする導電性ボールの搭載方法も提供される。
更に、上記の目的を達成するために、第２発明によれば、基板上の複数の接続パッド上に各1個の導電性ボールを搭載する装置であって、
外枠とその内部の内筒とを有するヘッドを有し、
外枠は、内筒との間の間隙への給気口と該間隙からの排気口とを備え、かつ、下端には導電性ボールの搭載位置に開口を有するマスクを備え、
内筒は、外枠内のマスク上方に配置され、篩によって上部と下部の空間に仕切られ、上部の空間は内筒上端に導電性ボール供給口が開口した導電性ボール仮貯留室を構成し、下部の空間は下端が開放され、
振動装置により、内筒が外枠に実質的に拘束されずに振動可能であることを特徴とする導電性ボールの搭載装が提供される。
第２発明によれば、更に、上記の導電性ボールの搭載装置を用いて導電性ボールを搭載する方法であって、
接続パッドに粘着性フラックスが塗布された基板を用意し、
ヘッドの内筒上端の導電性ボール供給口を介して導電性ボール仮貯留室に導電性ボールを供給状態に維持し、
基板の導電性ボール搭載対象区域の上方にヘッドを保持し、
ヘッドを降下させ、マスクの開口と基板上の接続パッドとを位置合わせし、マスクと基板表面との間に導電性ボールの直径未満のクリアランスをとって停止させ、
ヘッドの内筒を振動させ、導電性ボール仮貯留室の導電性ボールを篩を通してマスク上に落下させ、マスクの開口を介して接続パッド上に導電性ボールを搭載し、
給気口から給気しつつ排気口から排気してマスク上に外部へ向かう気流を起こし、マスク上に残った導電性ボールを排気口の手前の前記間隙内に保持するか、または外部へ排出し、
ヘッドを上昇させ、基板の別の導電性ボール搭載対象区域の上方に移動させて保持することを特徴とする導電性ボールの搭載方法も提供される。
本発明によれば、マスクを導電性ボール供給ヘッドの一部分として一体化したので、従来の振り込み法で不可避であったマスク／ヘッド間への導電性ボールの挟み込みが起きることがない。ヘッドを移動させて基板の導電性ボール搭載対象区域毎に導電性ボール配列を行なうことができるので、ヘッド／基板表面間のクリアランスを基板全面に亘って適正に確保する必要がなく、個々の導電性ボール搭載対象区域のみについて適正クリアランスを確保すればよいため、ヘッド／基板表面間への導電性ボールの挟み込みを容易に防止できる。
望ましくは、マスクを導電性とすれば、マスクを介して導電性ボールの静電気を外部に逃がすことができ、静電気による微小ボールの凝集が起きることがない。
〔実施形態１〕
本発明においては、導電性ボールとしては、はんだボールの他に、銅ボールやニッケルボール等の金属ボールや、銅ボールやニッケルボール等の金属ボールのコアの表面にはんだ層を設けたボール、樹脂ボールのコアの表面にはんだ層を設けたボール、樹脂ボールのコアの表面に銅やニッケル等の金属層を設けたボールを搭載できる。
図１に、第１発明によるはんだボール搭載装置のヘッドを示す。
第１発明のはんだボール搭載装置は、外枠１０とその内部の内筒２０とを有するヘッド３０を有する。
外枠１０の下端に、はんだボールの配列位置に開口１２を有するマスク１４と、マスク１４の上面から外部へ排気する排気口１６とを備えている。マスク１４はニッケル製などのメタルマスクやシリコン製であることが望ましい。また、マスク１４は導電性であることが望ましい。
内筒２０は、外枠１０内のマスク１４の上方に配置され、篩２２によって上部と下部の空間２４、２６に仕切られる。内筒２０の形状は特に限定する必要は無く、断面が円形、楕円形、多角形であってよく、それ以外のどのような形状でもよい。
上部の空間２４は内筒上端にはんだボール供給口２８が開口したはんだボール仮貯留室を構成している。はんだボールは外枠１０の上端を貫通する流入路１８から内筒２０のはんだボール供給口２８を通って上部空間すなわちはんだボール仮貯留室２４に落下する。
下部の空間２６は下端が開放されていて、外部から篩２２の下方へ給気する給気口２９を有する。
振動装置（図示せず）により、内筒２０が外枠１０に実質的に拘束されずに振動可能である。内筒２０への給気口２９は外枠１０を貫通して外部へ延びており、給気装置（図示せず）に接続している。なお、図では、給気口２９は貫通部で外枠１０と接合されているように表わされているが、両者は実際には接合されておらず、内筒２０が外枠１０に対して自由に振動できるようになっている。すなわち、外枠１０と内筒２０は共通の保持機構（図示せず）に保持されて一体としてのヘッド３０を構成している。この保持機構は内筒２０を保持する部位に振動吸収機構を備えており、内筒２０の振動時にも保持機構は振動せずに外枠１０を静止状態で保持できる。
以下、第１発明の装置を用いて、基板に多数配列された接続パッドにはんだボールを配列する第１発明の方法を説明する。
先ず、接続パッドに粘着性フラックスが塗布された基板を用意する。以下、基板を回路基板として説明するが、シリコンウェハであってもよい。
図２（１）に示した基板４０は、スルーホール等を備えた樹脂製コア基板の両面にビルドアップ法などにより配線層と絶縁層を積層した多層回路基板であり、多層回路部４２の上下両面にソルダーレジスト層４４が形成され、多層回路部４２の上面に多数配列された接続パッド４６がソルダーレジスト層４４の開口４８に露出している。
実際には、図３に示すように複数のはんだボール配列対象区域Ａが形成されているが、図２では１つのはんだボール配列対象区域Ａのみを示した。
なお、説明の便宜上、基板４０の片面にのみ接続パッド４６が配列されている場合を説明するが、基板４０の両面に接続パッド４６が配列されている場合も、以下に説明する各操作を両面について同様に行なえばよい。
図２（２）に示すように、ソルダーレジスト層４４上にフラックス印刷用のマスク５０を配置する。マスク５０は、ソルダーレジスト層４４の開口４８に対応した箇所に開口５２を備えており、図示のように開口４８と開口５２とを位置合わせして配置する。
図２（３）に示すように、マスク５０の上からスキージ５４によりペースト状のフラックス５６を塗布し、開口５２、４８内の接続パッド４６上にフラックス５６の層を形成する。
図２（４）に示すように、マスク５０を除去すると、ソルダーレジスト層４４の開口４８内の接続パッド４６上にフラックス５６が塗布された状態となる。フラックス５６は粘着性を有し、その上に載ったはんだボールを付着固定できる。
この例ではフラックスの塗布をマスク５０を用いた印刷により行なう場合を示したが、特にこれに限定する必要はなく、ディスペンサ、転写、インクジェットなど、従来から接続パッドへのフラックス塗布に用いられている方法であればよい。
このように、従来の方法により接続パッドへフラックスを塗布した基板に対して、本発明の方法により接続パッド上へはんだボールを配列する方法を説明する。
図３に、上記で準備した基板４０のはんだボール配列対象区域Ａの上方に、図１に示した第１発明のヘッド３０を保持した状態を示す。ヘッド３０は、マスク１４の開口１２と基板４０の接続パッド４６とを位置合わせして停止させる。
ヘッド３０は配列対象区域Ａの上方で、マスク１４の下面と基板４０の上面とのギャップＧがはんだボール６０の直径より小さくなる高さで停止している。したがって、マスク１４と接続パッド４６との間へはんだボール６０が挟まることはない。
はんだボール配列対象区域Ａを適度な大きさに設定し、これに合わせてヘッド３０、特にマスク１４を設計することができる。そのため、基板４０が大型で全体としては反りや厚さバラツキがあっても、小さな区域Ａ内でのみギャップＧを確保すればよい。はんだボール配列対象区域Ａは、例えば１０×１０、２０×２０、３０×３０等の行列にはんだボールが配列される区域である。ヘッド３０を順次別の対象区域Ａに移動させ、区域Ａ毎にギャップＧを調整し、はんだボール６０を区域Ａ毎に配列することを繰返すことにより、大型基板４０の全面についてはんだボールの配列を行なうことができる。
はんだボール６０を、外部のはんだボール貯蔵槽（図示せず）から外枠１０を貫通する流入路１８を通して落下させ、ヘッド３０の内筒２０の上端に開口しているはんだボール供給口２８からはんだボール仮貯留室２４内に供給する。図３には、区域Ａで行なう操作と同じ操作により、その左側の区域Ａ’に既にはんだボール６０を配列されている状態も併せて示した。
次いで図４に示すように、振動機構（図示せず）を起動してヘッド３０の内筒２０を矢印Ｂのように水平振動させ、はんだボール仮貯留室２４のはんだボール６０を篩２２のメッシュ２３を通してマスク１４上に落下させ、マスク１４の開口１２を介して接続パッド４６上にはんだボール６０を振り込み、配列する。これにより、各接続パッド４６上に１個のはんだボール６０が配置される。個々の接続パッド４６上では、塗布されている粘着性のフラックス５６によりはんだボール６０が付着固定される。
次いで図５に示すように、外部の給気装置（図示せず）により給気口２９から矢印Ｐ〜矢印Ｑのように下部空間２６へ給気しつつ、矢印Ｒのように排気口１６から排気してマスク１４上に外部へ向かう気流Ｘを起こし、マスク１４上に残ったはんだボール６０を外部へ排出する。
マスク１４として導電性（ニッケルなどの金属製）のものを使用した場合、はんだボール６０の静電気がマスク１４を介して逃がされるので、はんだボール６０が例えば１００μｍ以下のように微小であっても、静電引力によるはんだボール６０同士の凝集が起きることがない。
外部へ排出されたはんだボール６０は回収装置で回収され、再利用することができる。
はんだボール仮貯留室２４には、外枠１０上端の流入口１８からはんだボール供給口２８を通して新たなはんだボール６０が落下注入される。図示の便宜上、図５には、余剰はんだボール６０の回収と、新たなはんだボール６０の注入とを一緒に描いてあるが、回収と注入を同時に行なうわけではない。実際には、はんだボール６０の注入は、余剰はんだボール６０の回収が完了した後、次のはんだボール配列対象区域で内筒２０の振動によるはんだボール配列を行なう前の適当な時期に行なう。
はんだボール６０の配列・回収が済んだら、次に図６に示すようにヘッドを上昇させ、基板上の次のはんだボール配列対象区域へ移動させて停止させ、区域Ａで行なった上記の操作と同じ操作を行なう。図示の便宜上、図６では、はんだボール仮貯留室２４内に既に新たなはんだボール６０が注入されている状態を示したが、上述のとおり、新たなはんだボール６０の注入は、次のはんだボール配列対象区域で配列するまでの適当な時期に行えばよい。
図３〜図６で説明した操作を繰返すことにより、大きな基板４０の全面に亘って、多数の接続パッド４６に各1個のはんだボール６０を確実かつ効率良く配列することができる。
なお、外枠に取り付けられたマスクは、交換可能に取り付けられている。搭載装置のマスクのみ交換すれば、あらゆる品種の基板に導電性ボールを搭載可能となる。よって、ヘッド自体の交換は不要となるため、製造手番短縮や、コスト低減を図れる。同様の理由で、篩２２も交換可能に取り付けられている。
〔実施形態２〕
図７に、第２発明によるはんだボール搭載装置のヘッドを示す。
第２発明のはんだボール搭載装置は、外枠１０とその内部の内筒２０とを有するヘッド３２を有する。
外枠１０は、内筒２０との間の間隙２５への給気口３４と該間隙２５からの排気口３６とを備え、かつ、下端には導電性ボールの搭載位置に開口を有するマスク１４を備えている。なお、この例では間隙２５は、給気口３４および排気口３６よりも上方にある仕切板３８で上下に仕切られている。ただし、仕切板３８は省略してもよい。
外枠１０の下端に、はんだボールの配列位置に開口１２を有するマスク１４を備えている。マスク１４はニッケル製などのメタルマスクやシリコン製であることが望ましい。また、マスク１４は導電性であることが望ましい。
内筒２０は、外枠１０内のマスク１４の上方に配置され、篩２２によって上部と下部の空間２４、２６に仕切られる。内筒２０の形状は特に限定する必要は無く、断面が円形、楕円形、多角形であってよく、それ以外のどのような形状でもよい。
上部の空間２４は内筒上端にはんだボール供給口２８が開口したはんだボール仮貯留室を構成している。はんだボールは外枠１０の上端を貫通する流入路１８から内筒２０のはんだボール供給口２８を通って上部空間すなわちはんだボール仮貯留室２４に落下する。
下部の空間２６は下端が開放されている。
振動装置（図示せず）により、内筒２０が外枠１０に実質的に拘束されずに振動可能である。外枠１０と内筒２０との間の間隙２５への給気口３４は、外枠１０を貫通して外部へ延びており、給気装置（図示せず）に接続している。外枠１０と内筒２０は共通の保持機構（図示せず）に保持されて一体としてのヘッド３２を構成している。この保持機構は内筒２０を保持する部位に振動吸収機構を備えており、内筒２０の振動時にも保持機構は振動せずに外枠１０を静止状態で保持できる。
以下、第２発明の装置を用いて、基板に多数配列された接続パッドにはんだボールを配列する第２発明の方法を説明する。
図８に、図２を参照して既述したように準備した基板４０のはんだボール配列対象区域Ａの上方に、図７に示した第１発明のヘッド３２を保持した状態を示す。ヘッド３２は、マスク１４の開口１２と基板４０の接続パッド４６とを位置合わせして停止させる。
ヘッド３２は配列対象区域Ａの上方で、マスク１４の下面と基板４０の上面とのギャップＧがはんだボール６０の直径より小さくなる高さで停止している。したがって、マスク１４と接続パッド４６との間へはんだボール６０が挟まることはない。
はんだボール配列対象区域Ａを適度な大きさに設定し、これに合わせてヘッド３２、特にマスク１４を設計することができる。そのため、基板４０が大型で全体としては反りや厚さバラツキがあっても、小さな区域Ａ内でのみギャップＧを確保すればよい。はんだボール配列対象区域Ａは、例えば１０×１０、２０×２０、３０×３０等の行列にはんだボールが配列される区域である。ヘッド３２を順次別の対象区域Ａに移動させ、区域Ａ毎にギャップＧを調整し、はんだボール６０を区域Ａ毎に配列することを繰返すことにより、大型基板４０の全面についてはんだボールの配列を行なうことができる。
はんだボール６０を、外部のはんだボール貯蔵槽（図示せず）から外枠１０を貫通する流入路１８を通して落下させ、ヘッド３２の内筒２０の上端に開口しているはんだボール供給口２８からはんだボール仮貯留室２４内に供給する。図８には、区域Ａで行なう操作と同じ操作により、その左側の区域Ａ’に既にはんだボール６０を配列されている状態も併せて示した。
次いで図９に示すように、振動機構（図示せず）を起動してヘッド３２の内筒２０を矢印Ｂのように水平振動させ、はんだボール仮貯留室２４のはんだボール６０を篩２２のメッシュ２３を通してマスク１４上に落下させ、マスク１４の開口１２を介して接続パッド４６上にはんだボール６０を振り込み、配列する。これにより、各接続パッド４６上に１個のはんだボール６０が配置される。個々の接続パッド４６上では、塗布されている粘着性のフラックス５６によりはんだボール６０が付着固定される。
次いで図１０に示すように、外部の給気装置（図示せず）により給気口３４から矢印Ｓ〜矢印Ｙのように下部空間２６へ給気しつつ、矢印Ｔのように排気口３６から排気してマスク１４上に外部へ向かう気流Ｙを起こす。それにより、マスク１４上に残ったはんだボール６０は、排気口３６の手前の間隙２５内に保持される。
別の形態として、外部へ向かう気流Ｙによって、マスク１４に残ったはんだボール６０を排気口３６から外部へ排出することもできる。外部へ排出されたはんだボール６０は回収装置で回収され、再利用することができる。この形態の場合、外枠１０と内筒２０との間の間隙２５は、少なくともマスク１４から排気口３６までの領域では、はんだボール６０が容易に通過できる寸法とし、かつ、排気口３６もはんだボール６０が容易に通過できる寸法とする。
マスク１４として導電性（ニッケルなどの金属製）のものを使用した場合、はんだボール６０の静電気がマスク１４を介して逃がされるので、はんだボール６０が例えば１００μｍ以下のように微小であっても、静電引力によるはんだボール６０同士の凝集が起きることがない。
はんだボール仮貯留室２４には、外枠１０上端の流入口１８からはんだボール供給口２８を通して新たなはんだボール６０が落下注入される。図示の便宜上、図１０には、余剰はんだボール６０の回収と、新たなはんだボール６０の注入とを一緒に描いてあるが、回収と注入を同時に行なうわけではない。実際には、はんだボール６０の注入は、余剰はんだボール６０の回収が完了した後、次のはんだボール配列対象区域で内筒２０の振動によるはんだボール配列を行なう前の適当な時期に行なう。
はんだボール６０の配列・回収が済んだら、次に図１１に示すようにヘッドを上昇させ、基板上の次のはんだボール配列対象区域へ移動させて停止させ、区域Ａで行なった上記の操作と同じ操作を行なう。図示の便宜上、図１１では、はんだボール仮貯留室２４内に既に新たなはんだボール６０が注入されている状態を示したが、上述のとおり、新たなはんだボール６０の注入は、次のはんだボール配列対象区域で配列するまでの適当な時期に行えばよい。
実施形態２においては、図１１に示すように、ヘッドが次のボール搭載位置に位置決めされるまで、給気口と排気口からエアーの供給と排気を続けることにより、余分なボールは、排気口設置側の外枠の内壁方向（給気口設置面と反対側の内壁）に移動し、この位置に留まり続ける。
ヘッドが次のボール搭載位置で位置決めされた時点で、エアの供給、排気を停止することにより、余分なボールは、再びマスク上に戻り、搭載に利用される。
また、図１１では、マスク１４上に残ったはんだボール６０が、排気口３６の手前の間隙２５内に保持されている場合を示したが、別の形態として前述したように、外部へ向かう気流Ｙによって、残留はんだボール６０を排気口３６から外部へ排出し、回収装置で回収し、再利用することもできる。
図８〜図１１で説明した操作を繰返すことにより、大きな基板４０の全面に亘って、多数の接続パッド４６に各1個のはんだボール６０を確実かつ効率良く配列することができる。
実施形態２は、実施形態１に比べ、ヘッドの構造・機構を簡略化できる。
本発明の方法によれば、大型基板の各配列対象区域毎に電気特性の良否判定試験を行ない、不良区域はスキップして良好区域にのみ配列を行なうことができるので、無駄な配列処理を省くことができる。
本発明によれば、従来の振り込み法では不可避であったマスク／ヘッド間へのはんだボールの挟み込みを起こすことなく、微小はんだボールを基板の接続パッドに配置することができるはんだボールの配列装置および配列方法が提供される。
本発明の実施形態１によるはんだボール配列装置の一部を成すヘッドの主要部を示す断面図。 本発明のはんだボール配列方法を行なう対象とする多層回路基板の接続パッドにフラックスを塗布する各工程を示す断面図。 実施形態１のヘッドを図２で用意した多層回路基板上に保持した状態を示す断面図。 実施形態１のヘッドの内筒を振動させてはんだボールの配列を行なっている状態を示す断面図。 実施形態１において、はんだボール配列完了後にマスク上の余剰はんだボールを排出し、その後に新たなはんだボールを仮貯留室に注入した状態を一緒に示す断面図。 実施形態１において、はんだボール配列および余剰ボール排出後に、ヘッドを上昇させた状態を示す断面図。 本発明の実施形態２によるはんだボール配列装置の一部を成すヘッドの主要部を示す断面図。 実施形態２のヘッドを図２で用意した多層回路基板上に保持した状態を示す断面図。 実施形態２のヘッドの内筒を振動させてはんだボールの配列を行なっている状態を示す断面図。 実施形態２において、はんだボール配列完了後にマスク上の余剰はんだボールを排気口側の外枠内に移動・停留させた状態を一緒に示す断面図。 実施形態２において、はんだボール配列後、余剰ボールを外枠内に停留させ、ヘッドを上昇させた状態を示す断面図。
符号の説明
１０ 外枠
１２ 開口
１４ マスク
１６ 排気口
１８ 流入路
２０ 内筒
２２ 篩
２３ 篩のメッシュ
２４ 上部空間（はんだボール仮貯留室）
２５ 間隙
２６ 下部空間
２８ はんだボール供給口
２９ 給気口
３０、３２ ヘッド
３４ 給気口
３６ 排気口
３８ 仕切板
４０ 基板（多層回路基板）
４２ 多層回路部
４４ ソルダーレジスト層
４６ 接続パッド
４８ 開口
５０ マスク
５２ 開口
５４ スキージ
５６ フラックス
６０ はんだボール
Ａ はんだボール配列対象区域
Ｇ ギャップ

Claims (6)

  1. 基板上の複数の接続パッド上に各１個の導電性ボールを搭載する装置であって、
    外枠とその内部の内筒とを有するヘッドを有し、
    該外枠の下端に、該導電性ボールの搭載位置に開口を有するマスクと、該マスクの上面から外部へ排気する排気口とを備え、
    該内筒は、該外枠内の該マスクの上方に配置され、篩によって上部と下部の空間に仕切られ、該上部の空間は該内筒の上端に導電性ボール供給口が開口した導電性ボール仮貯留室を構成し、該下部の空間は下端が開放され、該篩の下方へ外部から給気する給気口を有し、
    振動装置により、該内筒が該外枠に拘束されずに振動可能であることを特徴とする導電性ボールの搭載装置。
  2. 請求項１において、該マスクが導電性であることを特徴とする導電性ボールの搭載装置。
  3. 請求項１または２記載の導電性ボールの搭載装置を用いて導電性ボールを搭載する方法であって、
    該接続パッドに粘着性フラックスが塗布された基板を用意し、
    該ヘッドの該内筒の上端の該導電性ボール供給口を介して該導電性ボール仮貯留室に該導電性ボールを供給状態に維持し、
    該基板の導電性ボール搭載対象区域の上方に該ヘッドを保持し、
    該ヘッドを降下させ、該マスクの開口と該基板上の該接続パッドとを位置合わせし、該マスクと該基板表面との間に該導電性ボールの直径未満のクリアランスをとって停止させ、
    該ヘッドの該内筒を振動させ、該導電性ボール仮貯留室の該導電性ボールを該篩を通して該マスク上に落下させ、該マスクの開口を介して該接続パッド上に該導電性ボールを搭載し、
    該給気口から給気しつつ該排気口から排気して該マスク上に外部へ向かう気流を起こし、該マスク上に残った該導電性ボールを外部へ排出し、
    該ヘッドを上昇させ、該基板の別の導電性ボール搭載対象区域の上方に移動させて保持することを特徴とする導電性ボールの搭載方法。
  4. 基板上の複数の接続パッド上に各１個の導電性ボールを搭載する装置であって、
    外枠とその内部の内筒とを有するヘッドを有し、
    該外枠は、該内筒との間の間隙への給気口と該間隙からの排気口とを備え、かつ、下端には該導電性ボールの搭載位置に開口を有するマスクを備え、
    該内筒は、該外枠内の該マスクの上方に配置され、篩によって上部と下部の空間に仕切られ、該上部の空間は該内筒の上端に導電性ボール供給口が開口した導電性ボール仮貯留室を構成し、該下部の空間は下端が開放され、
    振動装置により、該内筒が該外枠に拘束されずに振動可能であることを特徴とする導電性ボールの搭載装置。
  5. 請求項４において、該マスクが導電性であることを特徴とする導電性ボールの搭載装置。
  6. 請求項４または５記載の導電性ボールの搭載装置を用いて導電性ボールを搭載する方法であって、
    該接続パッドに粘着性フラックスが塗布された基板を用意し、
    該ヘッドの該内筒の上端の該導電性ボール供給口を介して該導電性ボール仮貯留室に該導電性ボールを供給状態に維持し、
    該基板の導電性ボール搭載対象区域の上方に該ヘッドを保持し、
    該ヘッドを降下させ、該マスクの開口と該基板上の該接続パッドとを位置合わせし、該マスクと該基板表面との間に該導電性ボールの直径未満のクリアランスをとって停止させ、
    該ヘッドの該内筒を振動させ、該導電性ボール仮貯留室の該導電性ボールを該篩を通して該マスク上に落下させ、該マスクの開口を介して該接続パッド上に該導電性ボールを搭載し、
    該給気口から給気しつつ該排気口から排気して該マスク上に外部へ向かう気流を起こし、該マスク上に残った該導電性ボールを該排気口の手前の前記間隙内に保持するか、または外部へ排出し、
    該ヘッドを上昇させ、該基板の別の導電性ボール搭載対象区域の上方に移動させて保持することを特徴とする導電性ボールの搭載方法。
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