JPH0964521A

JPH0964521A - 半田供給装置及び半田供給方法

Info

Publication number: JPH0964521A
Application number: JP23772095A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Yamada; 和仁山田; Yoshinori Wakihara; 義範脇原
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1995-08-22
Filing date: 1995-08-22
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】基板等の平板状接続パッド上に半田バンプを
形成できる半田供給装置及び半田供給方法を提供する。【解決手段】基板ステージ１、フィルムステージ２、
半田ボール整列ステージ３、位置決めステージ４、半田
ボール整列ステージ３と位置決めステージ４との間に配
設された認識ステージ５、リフローステージ６、及び、
重しステージ７が設けられ、また、基板ステージ１から
位置決めステージ４を経てリフローステージ６との間で
移動可能な基板吸着ヘッド８、フィルムステージ２と位
置決めステージ４との間で移動可能なフィルム吸着ヘッ
ド９、位置決めステージ４に対して移動可能なカメラヘ
ッド１０、位置決めヘッド４に対して移動可能なフラッ
クス塗布ヘッド１１、及び、リフローステージ６と重し
ステージ７との間で移動可能な重し吸着ヘッド１２が配
設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＣＢ（ Flip Ch
ip Bonding ）用基板やＢＧＡ（ Ball Grid Array ）等
の各種の半導体パッケージ用基板、ＣＯＢ基板等におけ
る内部あるいは外部接続パッドへ半田バンプを形成可能
な半田供給装置及び半田供給方法に関し、特に、半田供
給用キャリアの作成から基板等の接続パッド上への半田
バンプの形成に至る一連の作業を連続的且つ自動的に行
うことが可能であるとともに、半田供給用キャリアを使
用して供給半田量にばらつきを生じることなく極めて低
いコストをもって連続的且つ自動的に基板等の接続パッ
ド上に半田バンプを形成することが可能な半田供給装置
及び半田供給方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体チップが搭載される各
種半導体パッケージ用基板、ＣＯＢ基板等における接続
パッド等に半田を供給する方法として各種の半田供給方
法が提案されている。例えば、半導体パッケージ用基板
等における複数の各接続パッドの配置パターンに対応し
て開口が設けられたメタルマスクを上方に配置し、メタ
ルマスクの上面からクリーム半田を塗布することによ
り、各接続パッド上にクリーム半田を印刷形成した後、
加熱リフロー処理を行い半田溶融させて各接続パッド上
に半田バンプを形成する方法がある。しかし、かかる方
法においては、メタルマスクにおける各開口のサイズは
微小なものであることから、クリーム半田は各開口に入
り難く、また、各開口に入った後には開口から抜け難く
開口の壁面に残存してしまう傾向がある。更に、各接続
パッド上で半田ボールが発生して不要な半田が接続パッ
ド上に残ってしまう傾向もある。このように、各接続パ
ッド上にクリーム半田を印刷形成する方法では、各接続
パッドに供給される半田量をコントロールすることが困
難なものであり、この結果、半田量にばらつきが発生す
るという問題がある。

【０００３】そこで、前記のような問題を解消すべく、
半導体パッケージ用基板等に形成される複数の各接続パ
ッドの配置パターンに対応して必要な半田層を予めキャ
リアフィルム等の支持体上に形成しておき、支持体の各
半田層と半導体パッケージ用基板の各接続パッドとを相
互に重ね合わせた状態で、加熱治具を介して加熱処理を
行ったり、また、加熱リフロー処理を行うことにより、
各半田層を各接続パッドに供給する方法が提案されてい
る。

【０００４】例えば、特開昭６３−４５８９１号公報に
は、耐熱性の支持体フィルムの表面における所定箇所に
て電解メッキ法により選択的に付着させた複数の半田層
を有し、加熱により半田層が電子回路素子等の被転写体
の所定箇所に転写される半田転写キャリアフィルム及び
その半田転写キャリアフィルムを使用した半田転写方法
が記載されている。かかる半田転写キャリアフィルムを
使用して半田層を被転写体（プリント回路基板等）の所
定箇所に形成されたランド、リード等に転写するには、
半田転写キャリアフィルムの各半田層と被転写体の各ラ
ンド等とが相互に対向するように重ねて配置するととも
に、半田層が形成されていない半田転写キャリアフィル
ムの面側から加熱治具を介して加圧し、各半田層を溶融
させることにより各半田層を被転写体の各ランド等上に
転写するものである。

【０００５】また、特開平３−１０６５９０号公報に
は、樹脂フィルム上に被予備半田対象物（基板）におけ
る被予備半田パターン（導体回路）に対応してパターン
化しつつエッチング法や半田メッキ法により付着させら
れた半田を有する半田供給用フィルム及びその半田供給
用フィルムを使用した予備半田付け方法が記載されてい
る。かかる半田供給用フィルムを使用して半田を基板の
導体回路に供給するには、半田供給用フィルムの半田と
基板の導体回路とが相互に対向するように重ねて配置し
た状態で加熱リフロー処理を行った後、樹脂フィルムを
基板から剥すことにより、導体回路上に半田を供給する
ものである。

【０００６】更に、特開平６−２９１１２２号公報に
は、ボールハンダセッティング装置に形成されたボール
ハンダセッティングホールにボールハンダを供給した
後、ボールハンダセッティング装置の位置合わせ枠に、
内部に電極が形成されたキャリアホールを下側に向けて
キャリア基板を嵌合するとともに、ボールハンダセッテ
ィグ装置を上下反転することにより、キャリアホール内
にボールハンダを保持させ、更に、加熱リフロー処理を
行ってキャリアホールの電極上にハンダバンプを形成す
るように構成したボールハンダセッティング装置及びハ
ンダバンプの製造方法が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記各
特開昭６３−４５８９１号公報、特開平３−１０６５９
０号公報に記載された方法では、半田転写キャリアフィ
ルムや半田供給用フィルムを使用して基板等のリード、
導体回路等に半田を転写、供給することから効率的に半
田を転写、供給することができるものではあるが、フィ
ルム上に半田を形成するについて、電解メッキ法やエッ
チング法を使用している。

【０００８】ここに、電解メッキ法を使用する場合に
は、半田の形成に時間がかかってしまい、これによりコ
ストが高くなる問題がある。また、メッキ法による場
合、フィルム上に均一な半田を形成するためには常にメ
ッキ液を一定の条件に管理する必要があるが、このよう
にメッキ液を一定の条件に管理することは一般に難しい
ものであり、この結果、フィルム上に形成される半田の
組成にばらつきが生じてしまう問題がある。

【０００９】また、エッチング法を採用する場合には、
樹脂フィルムに圧着された半田箔を選択的にエッチング
して半田を形成する関係上、樹脂フィルムに対する半田
箔の圧着工程、半田箔を選択的に露出させるべくマスキ
ング剤による半田箔のマスキング工程、半田箔のエッチ
ング工程が必要となること、また、エッチングにて除去
された半田は捨ててしまうことからコストが高くなる問
題がある。また、エッチング液の管理が難しく、更に廃
液処理にも問題がある。更に、半田は錫（Ｓｎ）と鉛
（Ｐｂ）との合金であるが、エッチング時におけるＳｎ
とＰｂのエッチング速度が異なり（Ｓｎの方がＰｂより
もエッチング速度は速い）、従って、樹脂フィルムに形
成される半田はＰｂリッチな状態となって半田の組成に
関し問題が発生する。また、マスキング剤が半田表面に
残存する虞も存し、半田の濡れ性が変化して後に問題が
発生することも考えられる。

【００１０】更に、半田転写キャリアフィルムや半田供
給用フィルムを生成するについて前記のように事情が存
在することから、各フィルムの作成から基板のリード、
導体回路等への半田の転写、供給に至る一連の動作を自
動的に連続して行うことは困難なものである。

【００１１】また、前記特開平６−２９１１２２号公報
に記載されたボールハンダセッティング装置では、半田
転写キャリアフィルムや半田供給用フィルムを使用する
ことなく、ハンダバンプの作成にボールハンダをそのま
ま直接使用することから、供給ハンダ量にばらつきが発
生し難いメリットがあるが、ハンダバンプを形成可能な
キャリア基板として、ボールハンダを収納可能な凹状の
キャリアホールを有する特殊な基板であることが必要と
される。従って、この公報に記載されたボールハンダセ
ッティング装置では、一般に汎用されている基板に形成
されたキャリアホールが存在しない平板状の接続パッド
に対してハンダバンプを形成することは全く不可能なも
のである。このように、特開平６−２９１１２２号公報
のボールハンダセッティング装置は、ハンダバンプを形
成可能な基板が限定されてしまい、汎用性に極めて乏し
いものである。

【００１２】本発明は前記従来における各問題点を解消
するためになされたものであり、半導体パッケージ用基
板、ＣＯＢ基板等に形成された接続パッド等の配置パタ
ーンに対応して、半田ボールを接着剤層を介してキャリ
ア支持体上に接着した後、そのキャリア支持体の半田ボ
ールと基板の接続パッドとを対向させた状態で半田ボー
ルの加熱溶融を行うことにより、キャリア支持体に半田
ボールを接着してなる半田供給用キャリアの作成から基
板等の接続パッド上への半田バンプの形成に至る一連の
作業を連続的且つ自動的に行うことができるとともに、
半田供給用キャリアを使用して供給半田量にばらつきを
生じることなく極めて低いコストをもって連続的且つ自
動的に基板等の平板状接続パッド上に半田バンプを形成
することができる半田供給装置及び半田供給方法を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係る半田供給装置は、被半田供給部が所定の
配置パターンに従って形成された基板を保持する基板保
持手段と、キャリア支持体の接着剤層を介して整列配置
された半田ボールを接着した後、キャリア支持体の各半
田ボールと基板の被半田供給部とを対応させる基板−キ
ャリア対応手段と、キャリア支持体の各半田ボールと基
板の被半田供給部とを対応させた状態で各半田ボールを
加熱溶融し、各被半田供給部に半田層を形成する加熱手
段とを備えた構成を有する。

【００１４】請求項１の半田供給装置では、整列配置さ
れた各半田ボールがキャリア支持体の接着剤層に接着さ
れる。これにより、基板における各被半田供給部の配置
パターンに対応して半田ボールが接着された半田供給用
キャリアが作成される。また、基板が、第１吸着手段を
介して吸着されつつ基板保持手段から基板固定手段まで
移送され、かかる基板は基板固定手段にて位置決め固定
される。この後、フラックス塗布手段により基板固定手
段にて位置決め固定されている基板の各被半田供給部に
フラックスが塗布される。そして、前記各半田ボールと
基板の被半田供給部とが対応され、この後、加熱手段を
介して各半田ボールが加熱溶融される。これにより、基
板の各被半田供給部には半田層が形成されるものであ
る。

【００１５】このように、請求項１の半田供給装置によ
れば、キャリア支持体に半田ボールを接着してなる半田
供給用キャリアの作成から基板等の接続パッド上への半
田バンプの形成に至る一連の作業を連続的且つ自動的に
行うことが可能となり、また、半田ボールを接着した半
田供給用キャリアを使用して供給半田量にばらつきを生
じることなく極めて低いコストをもって連続的且つ自動
的に基板等の接続パッド上に半田層（あるいは半田バン
プ）を形成することが可能となるものである。

【００１６】また、請求項２の半田供給装置は、請求項
１の半田供給装置において、前記キャリア支持体の各半
田ボールと前記基板の被半田供給部とを対応させる際
に、相互に対向するキャリア支持体面と基板面との間に
おける距離を調整する調整手段を介在させた構成を有す
る。請求項２の半田供給装置では、キャリア支持体の各
半田ボールと基板の被半田供給部とを対応させる際に、
調整手段を介して、相互に対向するキャリア支持体面と
基板面との間の距離が一定に調整されることとなり、こ
れにより加熱手段により溶融された各半田ボールの上部
が平坦化されるとともに、各被半田供給部に形成される
半田層（あるいは半田バンプ）の高さにばらつきが発生
することなく一定の高さに調整され得る。この結果、各
半田バンプに対して半導体チップを簡単に実装すること
が可能となる。

【００１７】請求項３の半田供給装置は、請求項１又は
請求項２の半田供給装置において、前記キャリア支持体
が一対のリール間で一面に接着剤層が形成されたキャリ
ア支持体である構成を有する。このように、請求項３の
半田供給装置によれば、一対のリール間でキャリア支持
体を搬送しつつ、キャリア支持体に半田ボールを接着し
てなる半田供給用キャリアの作成から基板等の接続パッ
ド上への半田バンプの形成に至る一連の作業を連続的且
つ自動的に行うことが可能となり、また、半田ボールを
接着した半田供給用キャリアを使用して供給半田量にば
らつきを生じることなく極めて低いコストをもって連続
的且つ自動的に基板等の平板状接続パッド上に半田層
（あるいは半田バンプ）を形成することが可能となるも
のである。

【００１８】請求項４の半田供給方法は、基板上に形成
された被半田供給部の配置パターンに対応して整列配置
された複数の各半田ボールをキャリア支持体の接着剤層
に接着する工程と、前記キャリア支持体の各半田ボール
と前記基板の被半田供給部とを対向させた状態で各半田
ボールを加熱溶融することにより各被半田供給部に半田
層を形成する工程とからなる。

【００１９】かかる半田供給方法では、最初の工程で半
田供給用キャリアが作成され、次の工程で各半田ボール
を加熱溶融することにより各被半田供給部に半田層（あ
るいは半田バンプ）が形成される。従って、キャリア支
持体に半田ボールを接着してなる半田供給用キャリアの
作成から基板等の接続パッド上への半田バンプの形成に
至る一連の作業を連続的且つ自動的に行われ、また、半
田ボールを接着した半田供給用キャリアを使用して供給
半田量にばらつきを生じることなく極めて低いコストを
もって連続的且つ自動的に基板等の平板状接続パッド上
に半田層（半田バンプ）が形成され得る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半田供給装置
及び半田供給方法について、本発明を具体化した実施例
に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、第１
実施例の半田供給装置及びその半田供給装置にて行われ
る半田供給方法について説明する。第１実施例の半田供
給装置は、加熱リフロー処理により基板の各接続パッド
に半田バンプを形成する装置であり、その全体構成が図
１に示されている。

【００２１】図１は第１実施例の半田供給装置の全体を
模式的に示す平面図であり、半田供給装置は、基本的
に、基板ステージ１、フィルムステージ２、半田ボール
整列ステージ３、位置決めステージ４、半田ボール整列
ステージ３と位置決めステージ４との間に配設された認
識ステージ５、リフローステージ６、及び、重しステー
ジ７とから構成されている。また、基板ステージ１から
位置決めステージ４を経てリフローステージ６との間で
移動可能な基板吸着ヘッド８、フィルムステージ２と位
置決めステージ４との間で移動可能なフィルム吸着ヘッ
ド９、位置決めステージ４に対して移動可能なカメラヘ
ッド１０、位置決めヘッド４に対して移動可能なフラッ
クス塗布ヘッド１１、及び、リフローステージ６と重し
ステージ７との間で移動可能な重し吸着ヘッド１２が配
設されている。

【００２２】ここで、前記各ステージ、ヘッド等の構成
及び動作について順次説明する。先ず、基板ステージ１
について図２に基づき説明する。図２は基板ステージ１
の構成及び動作を模式的に示す説明図であり、基板ステ
ージ１の上面には、パレット１３が位置決め突起１４を
介して位置決めされている。かかるパレット１３の上面
には、固定ネジ１５及び固定部材１６により基板トレイ
１７が位置決め固定されている。基板トレイ１７は、格
子状に設けられた区画壁１８を有しており、区画壁１８
により区画された領域のそれぞれには基板１９が配置さ
れている。尚、基板１９の上面には、所定の配置パター
ンに従って複数の接続パッドＰ（被半田供給部に相当す
る。図７等参照）が形成されている。

【００２３】また、基板ステージ１の上方において、基
板吸着ヘッド８が基板ステージ１と位置決めステージ４
との間で移動可能に、且つ、上下動可能に配設されてい
る。この基板吸着ヘッド８は、常時は原点Ｇ１（図２
中、点線で示す）に位置しており、基板１９を位置決め
ステージ４まで移送する際には、原点Ｇ１から矢印方向
（左方向）に沿って基板ステージ１の上方位置まで移動
された後下方に移動されて基板トレイ１７から基板１９
を吸着保持し、更に、矢印方向（右方向）に沿って原点
Ｇ１を越えて位置決めステージ４の上方から下方に移動
されて基板１９を位置決めステージ４上に載置した後、
原点Ｇ１に復帰する。

【００２４】次に、位置決めステージ４について図３に
基づき説明する。図３は位置決めステージ４を断面及び
平面にて模式的に示す説明図である。位置決めステージ
４の上面板には、複数の吸引孔２０が形成されており、
前記のように基板吸着ヘッド８を介して位置決めステー
ジ４上に載置された基板１９は、位置決めステージ４内
に付設された吸引装置（図示せず）により各吸引孔２０
から吸引されて位置決めステージ４上に位置決め固定さ
れる（図３（Ａ）参照）。

【００２５】尚、位置決めステージ４は、図３（Ｂ）に
示すように、その上面板上で対角方向（矢印にて示す方
向）に移動可能な２つの位置決め枠部材２１を設けてお
き、基板１９が上面板上に載置された時点で各位置決め
枠部材２１を対角方向に移動させて基板１９の２つの角
部を挟んで固定するように構成されていてもよい。

【００２６】続いて、フィルムステージ２、半田ボール
整列ステージ３、及び、認識ステージ５の構成について
図４乃至図６に基づき説明する。ここに、図４はフィル
ムステージ２、半田ボール整列ステージ３、及び、認識
ステージ５の関係を模式的に示す説明図、図５は半田ボ
ール整列ステージ３にて整列治具内に半田ボールを整列
させる状態を模式的に示す説明図、図６は認識ステージ
５を拡大して示す説明図である。

【００２７】図４において、フィルムステージ２の上面
には、パレット２２が位置決め突起２３を介して位置決
めされている。かかるパレット２２の上面には、固定ネ
ジ２４及び固定部材２５によりフィルムトレイ２６が位
置決め固定されている。フィルムトレイ２６は、格子状
に設けられた区画壁２７を有しており、区画壁２７によ
り区画された領域のそれぞれには、キャリア支持体とし
てのフィルム２８（ポリイミドフィルム等の耐熱性フィ
ルムからなり、下面には接着剤層２９が形成されてい
る）が配置されている。また、フィルムステージ２の上
方において、フィルム吸着ヘッド９がフィルムステージ
２と前記位置決めステージ４（図１参照）との間で移動
可能に、且つ、上下動可能に配設されている。このフィ
ルム吸着ヘッド９は、常時は図示しない原点に位置して
おり、フィルム２８を位置決めステージ４まで移送する
際には、原点から矢印方向（左方向）に沿ってフィルム
ステージ２の上方位置まで移動された後下方に移動され
てフィルムトレイ２６からフィルム２８を吸着保持し、
更に、矢印方向（右方向）に沿って半田ボール整列ステ
ージ３の上方まで移動される。半田ボール整列ステージ
３においてフィルム吸着ヘッド９は下方に移動され、こ
れにより半田ボール整列ステージ３上に位置決め固定さ
れたボール整列治具３０の各半田ボール孔３１内に入れ
られた半田ボール３２は、フィルム２８の接着剤層２９
に整列状態で接着される。この時点で、半田供給用キャ
リア３３が作成されることとなる。この後、フィルム吸
着ヘッド９は、半田供給用キャリア３３を吸着したまま
上方に移動され、更に、矢印方向に沿って認識ステージ
５の上方まで移動されるとともに、所定認識位置まで下
方に移動された後、各半田ボール３２の吸着ミスがない
かどうか認識されるものである。

【００２８】ここで、半田ボール整列ステージ３におい
て、ボール整列治具３０の各半田ボール孔３１のそれぞ
れに半田ボール３２を整列させる方法について図５に基
づき説明する。ボール整列治具３０は、セラミック等か
ら形成されており、その平板部３０Ａには、基板１９の
各接続パッドＰの配置パターンに対応するパターンに従
って各半田ボール孔３１が形成されている。そして、当
初においては、ボール整列治具３０を水平状態に保持し
たまま半田ボール供給装置（図示せず）からボール整列
治具３０内に半田ボール３２が供給される。この状態が
図５（Ａ）に示されている。

【００２９】この後、ボール整列治具３０は、図５
（Ｂ）に示すように、傾動装置（図示せず）を介して傾
斜される。これにより、各半田ボール３２はボール整列
治具３０の平板部３０Ａを転がりつつ各半田ボール３１
内に入れられる。このとき、超音波振動装置又は振動装
置を介してボール整列治具３０を振動させれば、半田ボ
ール３２を効率的に各半田ボール孔３１に入れることが
できる。この後、ブラシ３４を矢印方向に移動させるこ
とにより余分な半田ボール３２が除去される。このよう
に各半田ボール孔３１内に半田ボール３２を整列して入
れた後、傾動装置によりボール整列治具３０は、元の水
平状態に復帰される（図５（Ｃ）参照）。

【００３０】次に、認識ステージ５にて行われる認識動
作について図６に基づき説明する。フィルム吸着ヘッド
９が認識ステージ５の上方に移動してきた時点では、前
記のようにフィルム吸着ヘッド９には、フィルム２８の
接着剤層２９に半田ボール３２を接着した半田供給用キ
ャリア３３が吸着されているが、ボール整列治具３０に
おける各半田ボール孔３１の全てに適正に半田ボール３
２が入れられるとは限らず、また、半田ボール孔３１内
に半田ボール３２が適正に入れられた場合でもフィルム
２８の接着剤層２９に接着されるとは限らない。従っ
て、各半田ボール３２が適正な整列状態で半田供給用キ
ャリア３３に接着されているかどうかが認識ステージ５
で認識されるものである。

【００３１】先ず、フィルム吸着ヘッド９が半田供給用
キャリア３３を吸着したまま認識ステージ５の上方に到
達すると、半田供給キャリア３３の各半田ボール３２が
適正に整列した状態で接着されているかどうかを認識す
べく、フィルム吸着ヘッド９は所定の認識位置まで下方
に移動される。この状態が図６（Ａ）に示されている。
この状態において、照明装置（図示せず）を介して半田
供給用キャリア３３に光を照射し、半田供給用キャリア
３３から反射された光をＣＣＤカメラ（図示せず）によ
り撮像するとともに、撮像された画像データの２値化又
は多値化処理を行って半田ボール３２の吸着ミスが発生
しているかどうかを認識する。例えば、画像データの２
値化又は多値化を行った後のデータが、図６（Ｂ）に示
すようなデータである場合には、Ｍにて示す位置で半田
ボール３２の吸着ミスが発生したことが認識できる。半
田ボール３２の吸着ミスが発生したと認識された場合に
は、その半田供給用キャリア３３はフィルム吸着ヘッド
９から取り除かれ、また、吸着ミスが発生していないと
認識された場合には、後述するように位置決めステージ
４に移送される。

【００３２】次に、前記のように位置決めステージ４に
位置決め固定されている基板１９の各接続パッドＰにフ
ラックスを塗布する場合について図７に基づき説明す
る。図７はフラックス塗布ヘッド１１を介して基板１９
の各接続パッドＰにフラックスを塗布する状態を模式的
に示す説明図である。図７において、基板１９上には、
所定の配置パターンに従って複数の接続パッドＰが形成
されており、また、各接続パッドＰの外側には、少なく
とも２つのアラインメントマークＱが設けられている。
尚、アラインメントマークＱは、後述するように、各接
続パッドＰと前記半田供給用キャリア３３の各半田ボー
ル３２とを相互に対応させる際に、フィルム吸着ヘッド
９又は位置決めステージ４の位置を微調整するための指
標として使用される。

【００３３】フラックス塗布ヘッド１１により基板１９
上の各接続パッドＰにフラックスを塗布するには、常に
は原点Ｇ２に位置するフラックス塗布ヘッド１１が、位
置決めステージ４に向かって矢印方向（図７中左方向）
に移動されて位置決めステージ４の上方で停止される。
この後、フラックス塗布ヘッド１１からフラックスＦが
基板１９に向けて噴射され、各接続パッドＰにフラック
スＦが塗布される。このとき、フラックスＦは、アライ
ンメントマークＱにかからないようにフラックス塗布ヘ
ッド１１から噴射される。フラックスＦが各接続パッド
Ｐに塗布された後、フラックス塗布ヘッド１１は、前記
とは逆の経路を辿って元の原点Ｇ２に復帰される。

【００３４】前記のように各接続パッドＰにフラックス
Ｆが塗布された後、前記フィルム吸着ヘッド９が半田供
給用キャリア３３を吸着したまま位置決めステージ４上
に移動される。かかる場合について、図８に基づき説明
する。図８は半田供給用キャリア３３の各半田ボール３
２と基板１９の各接続パッドＰとを対応させつつ位置決
めしている状態を模式的に示す説明図である。

【００３５】図８において、フィルム吸着ヘッド９が位
置決めステージ４の上方位置に到達すると、カメラヘッ
ド１０が、その原点Ｇ３から位置決めステージ４とフィ
ルム吸着ヘッド９との間（基板１９と半田供給用キャリ
ア３３との間）に移動される。そして、カメラヘッド１
０を介して、基板１９の各アラインメントマークＱと半
田供給用キャリア３３の各半田ボール３２との撮像が行
われて撮像データが取得される。その撮像データについ
てデータ処理を行った結果、半田供給用キャリア３３の
各半田ボール３２と基板１９の各接続パッドＰとの間で
位置ずれが発生している場合には、フィルム吸着ヘッド
９又は位置決めステージ４が駆動系（図示せず）を介し
て微調整され、各半田ボール３２と各接続パッドＰとが
相互に対応させられる。かかる位置合わせ技術について
は公知であるので、ここではその詳細な説明を省略す
る。このように、各半田ボール３２と各接続パッドＰと
の位置合わせを行った後、カメラヘッド１０は元の原点
Ｇ３に復帰する。

【００３６】前記のようにカメラヘッド１０により半田
供給用キャリア３３の各半田ボール３２と基板１９の各
接続パッドＰの位置合わせが行われた後、半田供給用キ
ャリア３３と基板１９とが相互に重ね合わされる。この
場合について図９に基づき説明する。図９は半田供給用
キャリア３３と基板１９とを重ね合わせる状態を模式的
に示す説明図であり、フィルム吸着ヘッド９は、基板１
９に向かって矢印方向（下方向）に移動され、各半田ボ
ール３２が各接続パッドＰ上に載置された状態でフィル
ム吸着ヘッド９の吸引動作が停止される。これにより、
半田供給用キャリア３３は、その各半田ボール３２が各
接続パッドＰと合致された状態で、フラックスＦの粘着
力を介して基板１９上に保持される。この後、フィルム
吸着ヘッド９は矢印方向（上方向）に移動されるととも
に、左方向に沿って元の位置に復帰される。

【００３７】続いて、前記のように重ね合わせられた半
田供給用キャリア３３と基板１９は、基板吸着ヘッド８
を介して位置決めステージ４からリフローステージ６ま
で移送される。この場合について図１０に基づき説明す
る。図１０は重ね合わせられた半田供給用キャリア３３
と基板１９とがリフローステージ６まで移送される状態
を模式的に示す説明図であり、原点Ｇ１に位置していた
基板吸着ヘッド８は、位置決めステージ４の上方まで移
動されるとともに下方に移動され、その吸引動作を開始
して各半田供給用キャリア３３と基板１９とを吸着す
る。この後、基板吸着ヘッド８は、上方向に移動された
後、図１０中右方向にリフローステージ６まで移動さ
れ、更に、下方向に移動されてリフローステージ６上に
各半田供給用キャリア３３、基板１９を載置した後その
吸引動作が停止される。これにより、各半田供給キャリ
ア３３及び基板１９は、図１０に示すように、リフロー
ステージ６上に載置されるものである。ここに、リフロ
ーステージ６には、コンベア３４が下設されており、ま
た、コンベア３４付のリフロー炉Ｈ（図１２参照）が付
設されている。

【００３８】前記のように各半田供給用キャリア３３及
び基板１９がリフローステージ６まで移送された後、半
田供給用キャリア３３上に重し３６が載置される。この
場合について図１１に基づき説明する。図１１は重し吸
着ヘッド１２を介して重しステージ７から重し３５をリ
フローステージ６まで移送する状態を模式的に示す説明
図である。図１１において、重しステージ７の上面に
は、パレット３６が位置決め突起３７を介して位置決め
されている。かかるパレット３６の上面には、固定ネジ
３８及び固定部材３９により重しトレイ４０が位置決め
固定されている。重しトレイ４０は、格子状に設けられ
た区画壁４１を有しており、区画壁４１により区画され
た領域のそれぞれには重し３５が配置されている。重し
３５は、後述の加熱リフロー処理の際に、半田供給用キ
ャリア３３のフィルム２８が反ったりするのを防止して
各半田ボール３２が確実に各接続パッドＰに溶融固着さ
れるようにするためのものである。

【００３９】また、重しステージ７の上方において、重
し吸着ヘッド１２が重しステージ７とリフローステージ
６との間で移動可能に、且つ、上下動可能に配設されて
いる。この重し吸着ヘッド１２は、常時は原点Ｇ４（図
１１中、点線で示す）に位置しており、重し３５をリフ
ローステージ６まで移送する際には、原点Ｇ４から矢印
方向（左方向）に沿って重しステージ７の上方位置まで
移動された後下方に移動されて重しトレイ４０から重し
３５を吸着保持し、更に、矢印方向（右方向）に沿って
原点Ｇ４を越えてリフローステージ６の上方から下方に
移動されて重し３５をリフローステージ６上の半田供給
用キャリア３３の上面に載置した後、原点Ｇ４に復帰す
る。

【００４０】前記のようにリフローステージ６において
基板１９の上方に位置する半田供給用キャリア３３の上
面に重し３５が載置された後、基板１９及び半田供給用
キャリア３３はリフロー炉Ｈに移送される。この場合に
ついて図１２に基づき説明する。図１２は基板１９及び
半田供給用キャリア３３がリフロー炉Ｈに移送される状
態を模式的に示す説明図であり、リフローステージ６上
の基板１９、半田供給用キャリア３３は、矢印方向（図
１２中、右方向）に回転するリフローステージ６のコン
ベア３４、及び、同方向に回転するリフロー炉Ｈのコン
ベア３４を介して、リフロー炉Ｈ内に移送される。リフ
ロー炉Ｈ内では加熱リフロー処理が行われ、これにより
半田供給用キャリア３３の各半田ボール３２は溶融され
て各接続パッドＰ上に半田バンプを形成するものであ
る。リフロー炉Ｈにて加熱リフロー処理が行われた後、
基板１９から半田供給用キャリア３３のフィルム２８が
剥され、各接続パッドＰ上に半田バンプが形成されてな
る基板１９が得られる。

【００４１】前記にて詳細に説明した通り第１実施例に
係る半田供給装置では、フィルム２８に半田ボール３２
を接着してなる半田供給用キャリア３３の作成から基板
１９の接続パッドＰ上への半田バンプの形成に至る一連
の作業を連続的且つ自動的に行うことが可能となり、ま
た、半田ボール３２を接着した半田供給用キャリア３３
を使用して供給半田量にばらつきを生じることなく極め
て低いコストをもって連続的且つ自動的に基板１９の平
板状接続パッドＰ上に半田バンプを形成することが可能
となるものである。

【００４２】尚、前記第１実施例の半田供給装置では、
フラックス塗布ヘッド１１を介して基板１９の各接続パ
ッドＰにフラックスＦを塗布するように構成したが、図
１３に示すように、フラックス塗布ヘッド１１に代えて
フラックス転写ステージを別に設けるとともに、フラッ
クス転写ステージにフラックスＦを充填したフラックス
容器４２を設置しておき、フィルム吸着ヘッド９に吸着
された半田供給用キャリア３３をフラックス容器４２内
のフラックスＦに接触させてフラックスＦを各半田ボー
ル３２に塗布するようにしてもよい。この場合、各半田
ボール３２にフラックスＦを塗布した後には、次のフラ
ックス塗布に備えてスキージ４３を介してフラックスＦ
面を平にしておくのがよい。

【００４３】次に、第２実施例に係る半田供給装置及び
その半田供給装置にて行われる半田供給方法について説
明する。第２実施例の半田供給装置は、ヒートブロック
（加熱治具）により基板の各接続パッドに半田バンプを
形成する装置であり、その全体構成が図１４に示されて
いる。尚、第２実施例の半田供給装置は、基本的に、前
記第１実施例の半田供給装置と同一の構成を有してお
り、ヒートブロックを介して半田ボールの加熱溶融が行
われる点、その他これに付随する点につて相違が存在す
るのみであるので、以下の説明において前記第１実施例
の部材等と同一の部材については同一の番号を付するも
のとし、また、同一の構成を有する部分については第１
実施例の説明を参照することとして説明を省略する。

【００４４】図１４は第２実施例の半田供給装置の全体
を模式的に示す平面図であり、半田供給装置は、基本的
に、基板ステージ１、フィルムステージ２、半田ボール
整列ステージ３、位置決めステージ４、半田ボール整列
ステージ３と位置決めステージ４との間に配設された認
識ステージ５、基板収納ステージ５０とから構成されて
いる。また、基板ステージ１から位置決めステージ４を
経て基板収納ステージ５０との間で移動可能な基板吸着
ヘッド８、フィルムステージ２と位置決めステージ４と
の間で移動可能なフィルム吸着ヘッド５１、位置決めス
テージ４に対して移動可能なカメラヘッド１０、及び、
位置決めヘッド４に対して移動可能なフラックス塗布ヘ
ッド１１が配設されている。

【００４５】ここに、第２実施例の半田供給装置では、
加熱リフロー処理は行われないことからリフローステー
ジは存在せず、また、ヒートブロックとしての機能を有
するフィルム吸着ヘッド５１（後述する）を介して半田
ボール３２の加熱溶融が行われ重しは不要なことから、
重しステージ、重し吸着ヘッドは設けられていない。ま
た、第２実施例の半田供給装置では、半田供給用キャリ
ア３３の各半田ボール３２を加熱溶融した後の基板１９
を収納する基板収納ステージ５０が配設されている。
尚、基板ステージ１、フィルムステージ２、半田ボール
整列ステージ３、位置決めステージ４、及び、認識ステ
ージ５の構成及びそれぞれにおい行われる動作について
は第１実施例の場合と同一であるので、ここではその説
明を省略する。

【００４６】従って、ここでは第２実施例の半田供給装
置について特徴的な構成、動作、即ち、フィルム吸着ヘ
ッド５１がヒートブロックを構成して半田供給用キャリ
ア３３の各半田ボール３２を加熱溶融する点、及び、半
田ボール３２の加熱溶融後に基板１９を基板収納ステー
ジ５０に収納する点について、図１５、図１６に基づき
説明することとする。ここに、図１５はフィルム吸着ヘ
ッド５１を介して半田ボール３２を加熱溶融する状態を
模式的に示す説明図、図１６は半田ボールを加熱溶融し
た後の基板１９を基板収納ステージ５０に収納する状態
を模式的に示す説明図である。

【００４７】図１５において、フィルム吸着ヘッド５１
内にはパルスヒータ（図示せず）が内設されており、パ
ルスヒータがオンされることによりフィルム吸着ヘッド
５１は加熱されて半田ボール３２を溶融する。この点
で、フィルム吸着ヘッド５１はヒートブロックとしての
機能を具有しており、また、勿論、フィルム２８を吸着
する機能をも兼ね備えている。また、フィルム吸着ヘッ
ド５１の下面には、金属箔等からなる調整部材５２が設
けられている。この調整部材５２は、相互に対向する半
田供給用キャリア３３の面と基板１９の面との間の距離
を調整する機能を有し、半田ボール３２の溶融により各
接続パッドＰ上に形成される半田バンプの上端を平坦化
（ Flattening ）する際に重要な機能を果たすものであ
る。このように構成されたフィルム吸着ヘッド５１は、
常には原点Ｇ５（図１５中点線で示す）に位置している
が、この状態では、位置決めステージ４上で各接続パッ
ドＰにフラックスＦが塗布された後の基板１９が位置決
め固定されており、また、半田供給用キャリア３３はそ
の各半田ボール３２と各接続パッドＰとが対応された状
態でフラックスＦを介して基板１９に接触されている。

【００４８】そして、フィルム吸着ヘッド５１を介して
半田供給用キャリア３３の各半田ボール３２を加熱溶融
する場合、フィルム吸着ヘッド５１が原点Ｇ５から位置
決めステージ４に向かって矢印方向（右方向）に移動さ
れ、更に、位置決めステージ４上に到達した後下方に移
動されて半田供給用キャリア３３の上面に載置される。
この時点で、パルスヒータがオンされてフィルム吸着ヘ
ッド５１が加熱される。これにより、各半田ボール３２
は溶融されて各接続パッドＰ上で半田バンプを形成す
る。また、調整部材５２を介して、半田供給用キャリア
３３の面と基板１９の面との間の距離が一定に調整され
ていることから、前記のように形成される半田バンプの
上端は、平坦化されて略同程度の高さに調整される。こ
の後、フィルム吸着ヘッド５１のパルスヒータがオフさ
れ、エアを介してヘッド５１、基板１９が冷却される。
更に、フィルム吸着ヘッド５１は、その吸引動作が停止
されるとともに、前記とは逆の経路を辿って、原点Ｇ５
に復帰される。

【００４９】次に、半田ボールを加熱溶融した後の基板
１９を基板収納ステージ５０に収納する場合について図
１６に基づき説明すると、前記のようにフィルム吸着ヘ
ッド５１が原点Ｇ５に復帰した後、基板１９から半田供
給用キャリア３３のフィルム２８が剥される。続いて基
板吸着ヘッド８が位置決めステージ４の上方から下方に
移動され、その吸引動作に基づいて基板１９を吸着す
る。更に、基板吸着ヘッド８は、基板１９を吸着保持し
たまま上方へ移動するとともに、基板収納ステージ５０
まで移動し、基板収納ステージ５０上に固定されている
基板収納トレイ５３に基板１９を収納する。ここに、基
板収納ステージ５０の上面には、パレット５４が位置決
め突起５５を介して位置決めされている。かかるパレッ
ト５４の上面には、固定ネジ５６及び固定部材５７によ
り基板収納トレイ５３が位置決め固定されている。基板
収納トレイ５３は、格子状に設けられた区画壁５８を有
しており、区画壁５８により区画された領域のそれぞれ
には基板１９が収納される。

【００５０】前記にて詳細に説明した通り第２実施例に
係る半田供給装置では、第１実施例の半田供給装置と同
様、フィルム２８に半田ボール３２を接着してなる半田
供給用キャリア３３の作成から基板１９の接続パッドＰ
上への半田バンプの形成に至る一連の作業を連続的且つ
自動的に行うことが可能となり、また、半田ボール３２
を接着した半田供給用キャリア３３を使用して供給半田
量にばらつきを生じることなく極めて低いコストをもっ
て連続的且つ自動的に基板１９の接続パッドＰ上に半田
バンプを形成することが可能となるものである。

【００５１】また、第２実施例の半田供給装置では、半
田供給用キャリア３３の各半田ボール３２と基板１９の
各接続パッドＰとを対応させる際に、調整部材５２を介
して相互に対向する半田供給用キャリア３３の面と基板
１９の面との間の距離が一定に調整されることとなり、
これによりヒートブロックとして機能するフィルム吸着
ヘッド５１により溶融された各半田ボール３２の上部が
平坦化されるとともに、各接続パッドＰに形成される半
田バンプの高さにばらつきが発生することなく一定の高
さに調整することができる。この結果、各半田バンプに
対して半導体チップを簡単に実装することができるもの
である。

【００５２】尚、第２実施例の半田供給装置において
は、フィルム吸着ヘッド５１としてチャックタイプのヘ
ッド（チャックにより半田供給用キャリア３３を保持す
るヘッド）でも使用することが可能である。また、調整
部材５２は、必ずしもフィルム吸着ヘッド５１に設けら
れている必要はなく、例えば、基板１９上に設けられた
り、また、位置決めステージ４上に設けられていてもよ
い。

【００５３】次に、第３実施例に係る半田供給装置及び
その半田供給装置にて行われる半田供給方法について説
明する。第３実施例の半田供給装置は、前記第２実施例
の場合と同様、ヒートブロックにより基板の各接続パッ
ドに半田バンプを形成する装置であり、その全体構成が
図１７に示されている。

【００５４】図１７は第３実施例の半田供給装置の全体
を模式的に示す平面図であり、半田供給装置は、基本的
に、一対のリール６０、６１間に掛装された長尺状のフ
ィルム６２（耐熱性を有するポリイミドフィルム等から
なり、一面（下面）側に接着剤層６２Ａが形成されてい
る）を矢印方向に沿って右側のリール６０から送り出す
とともに、左側のリール６１に巻き取るフィルム搬送装
置６３、基板ステージ６４、半田ボール整列ステージ６
５、第１位置決めステージ６６及び第２位置決めステー
ジ６７、基板収納ステージ６８を有し、また、半田ボー
ル整列ステージ６５とフィルム６２との間に配置された
ボール吸着ヘッド６９、第１位置決めステージ６６に対
応してフィルム６２の上方で上下動可能に配置された第
１ヒートブロック７０、第２位置決めステージ６７に対
応してフィルム６２の上方で上下動可能に配置された第
２ヒートブロック７１、基板ステージ６４から第１位置
決めステージ６６又は第２位置決めステージ６７を経て
基板収納ステージ６８との間で移動可能にフィルム６２
の下方に配置された基板吸着ヘッド７２、各位置決めス
テージ６６、６７に対して移動可能なカメラヘッド７
３、各位置決めステージ６６、６７に対して移動可能な
フラックス塗布ヘッド７４が配設されている。

【００５５】ここで、前記各ステージ、ヘッド等の構成
及び動作について順次説明する。先ず、半田ボール整列
ステージ６５及びボール吸着ヘッド６９の構成、動作に
ついて図１８、図１９に基づき説明する。図１８は半田
ボール整列ステージ６５部分を拡大して側面から模式的
に示す半田供給装置の説明図、図１９はボール吸着ヘッ
ド６９の動作を連続的に示す説明図である。

【００５６】図１８において、半田ボール整列ステージ
６５の上面には、半田ボール７５を充填した半田ボール
箱７６が載置されており、また、半田ボール箱７６の上
方でフィルム６２との間には、ボール吸着ヘッド６９が
上下動可能且つ回転可能に配設されている。また、リー
ル６０の近傍において、フィルム６２の上面に接触する
押え治具７７が設けられている。この押え治具７７はリ
ール６０側に回転ローラ７８を備えており、リール６０
から送り出されたフィルム６２を波打つことなく水平状
態で案内するためのものである。これにより、後述する
ようにボール吸着ヘッド６９から半田ボール７５が接着
剤層６２Ａに対して整列状態で適正に接着される。ま
た、リール６１の近傍においても、同様に、回転ローラ
７９を一端に備えた押え治具８０が配設されている。こ
の押え治具８０は、リール６０から送られてきたフィル
ム６２を斜行することなく適正にリール６１に巻取るこ
とを可能とするものである。

【００５７】次に、ボール吸着ヘッド６９の吸着動作に
ついて図１９に基づき説明する。図１９（Ａ）におい
て、ボール吸着ヘッド６９の内部には吸引溝８１が形成
されており、かかる吸引溝８１は、外部の吸引装置（図
示せず）に接続されている。また、吸引溝８１の下面に
は、後述する基板９１に形成された複数の接続パッドＰ
の配置パターンに対応するともに、各半田ボール７５を
吸引保持するための複数のボール吸引孔８２が形成され
てなるセラミック製のボール吸引治具８３が固設されて
いる。各ボール吸引孔８２は、半田ボール７５の粒径よ
りも若干大きな孔径を有し、また、吸引溝８１に連通さ
れている。ボール吸着ヘッド６９は回転軸８４に支持さ
れて回転可能にされている。

【００５８】前記構成を有するボール吸着ヘッド６９を
介してフィルム６２の接着剤層６２Ａに半田ボール７５
を供給するには、先ず、半田ボール整列ステージ６５を
振動装置や超音波装置（図示せず）により振動させ、ま
た、吸引装置により吸引溝８１を吸引する。この後、ボ
ール吸着ヘッド６９を下方に移動させると、ボール吸引
治具８３の各ボール吸引孔８２内に半田ボール７５が吸
引保持される。このように、各ボール吸引孔８２に半田
ボール７５を吸引保持したまま、ボール吸着ヘッド６９
は上方に移動されるとともに、回転軸８４の回りで矢印
方向に回転される。これにより、各半田ボール７５は上
側に配置されることとなる。この状態が図１９（Ｂ）に
て点線で示されている。

【００５９】続いて、ボール吸着ヘッド６９は、図１９
（Ｃ）に示すように上方に移動され、ボール吸着治具８
３の各ボール吸引孔８２に吸引保持されている各半田ボ
ール７５がフィルム６２の接着剤層６２Ａに接着され
る。この後、吸引装置の吸引動作が停止され、ボール吸
着ヘッド６９は下方に移動される。これにより、フィル
ム６２の接着剤層６２Ａには、図１９（Ｄ）に示すよう
に、各半田ボール７５が整列状態で接着されることとな
り、この後、フィルム６２は順次送られていく。尚、カ
メラで半田ボールの有無を検査して吸着ミスを確認し、
吸着ミスがあった場合は、基板認識、フラックス塗布、
ヒートブロックによる加熱等を行わず、順次フィルム６
２を移動してリールに巻取られるように自動的にプログ
ラムされている。

【００６０】次に、基板ステージ６４及び第１位置決め
ステージ６６、第２位置決めステージ６７（共に、同一
構成を有する）の構成、並びに、基板ステージ６４から
基板を各第１位置決めステージ６６、第２位置決めステ
ージ６７に移動する動作について図２０に基づき説明す
る。図２０は基板ステージ６４から各第１位置決めステ
ージ６６、第２位置決めステージ６７に基板を移動する
状態を模式的に示す説明図である。

【００６１】図２０において、基板ステージ６４上面に
は、パレット８５が位置決め突起８６を介して位置決め
されている。かかるパレット８５の上面には、固定ネジ
８７及び固定部材８８により基板トレイ８９が位置決め
固定されている。基板トレイ８９は、格子状に設けられ
た区画壁９０を有しており、区画壁９０により区画され
た領域のそれぞれには基板９１が配置されている。尚、
基板９１の上面には、所定の配置パターンに従って複数
の接続パッドＰ（被半田供給部に相当する。図２２等参
照）が形成されている。

【００６２】また、第１位置決めステージ６６、第２位
置決めステージ６７の内部には、吸引溝９２が形成され
ており、かかる吸引溝９２は吸引装置（図示せず）に連
結されている。更に、吸引溝９２の上面は、基板９１を
吸引保持するための複数の吸引孔９３が形成された吸引
板９４が固設されている。

【００６３】更に、基板ステージ６４の上方において、
基板吸着ヘッド７２が基板ステージ６４から各第１位置
決めステージ６６、第２位置決めステージ６７を経て基
板収納ステージ６８との間で移動可能に、且つ、上下動
可能に配設されている。この基板吸着ヘッド７２は、常
時は原点Ｇ６（図２０中、点線で示す）に位置してお
り、基板９１を第１位置決めステージ６６又は第２位置
決めステージ６７まで移送する際には、原点Ｇ６から矢
印方向（左方向）に沿って基板ステージ６４の上方位置
まで移動された後下方に移動されて基板トレイ８９から
基板９１を吸着保持し、更に、矢印方向（右方向）に沿
って原点Ｇ６を越えて第１位置決めステージ６６又は第
２位置決めステージ６７の上方から下方に移動されて基
板９１を第１位置決めステージ６６又は第２位置決めス
テージ６７上に載置した後、原点Ｇ６に復帰する。各位
置決めステージ６６、６７に載置された基板９１は、吸
引装置の吸引動作に基づいて、吸引板９４の各吸引孔９
３により吸引保持される。

【００６４】次に、前記のように第１位置決めステージ
６６又は第２位置決めステージ６７に位置決め固定（吸
引保持）されている基板９１の各接続パッドＰにフラッ
クスを塗布する場合について図２１に基づき説明する。
図２１はフラックス塗布ヘッド７４を介して基板９１の
各接続パッドＰにフラックスを塗布する状態を模式的に
示す説明図である。

【００６５】図２１において、基板９１上には、所定の
配置パターンに従って複数の接続パッドＰが形成されて
おり、また、各接続パッドＰの外側には、少なくとも２
つのアラインメントマークＱが設けられている。尚、ア
ラインメントマークＱは、後述するように、各接続パッ
ドＰと前記フィルム６２の各半田ボール７５とを相互に
対応させる際に、フィルム６２の位置又は各位置決めス
テージ６６、６７の位置を微調整するための指標として
使用される。また、フラックス塗布ヘッド７４の周囲に
は、カバー９５が取り付けられており、かかるカバー９
５はフラックスＦがアラインメントマークＱに塗布され
ないようにするためのものである。

【００６６】前記フラックス塗布ヘッド７４により基板
９１上の各接続パッドＰにフラックスＦを塗布するに
は、常には原点Ｇ７に位置するフラックス塗布ヘッド７
４が、第１位置決めステージ６６又は第２位置決めステ
ージ６７に向かって矢印方向（図２１中左方向）に移動
されて位置決めステージ６６、６７の上方で停止され
る。この後、フラックス塗布ヘッド７４からフラックス
Ｆが基板９１に向けて噴射され、各接続パッドＰにフラ
ックスＦが塗布される。このとき、フラックスＦは、カ
バー９５の作用によりアラインメントマークＱにかから
ないようにフラックス塗布ヘッド７４から噴射される。
フラックスＦが各接続パッドＰに塗布された後、フラッ
クス塗布ヘッド７４は、前記とは逆の経路を辿って元の
原点Ｇ７に復帰される。

【００６７】次に、前記のように半田ボール７５が接着
されたフィルム６２が第１位置決めステージ６６又は第
２位置決めステージ６７の上方にまで送られてきた時
に、各半田ボール７５と基板９１の各接続パッドＰとの
対応を図るための認識動作について図２２に基づき説明
する。図２２はカメラヘッド７３を介して行われるフィ
ルム６２の半田ボール７５及び基板９１の接続パットＰ
の認識動作を模式的に示す説明図である。

【００６８】図２２において、各半田ボール７５を接着
したフィルム６２が位置決めステージ６６、６７の上方
位置に到達すると、カメラヘッド７３が、その原点Ｇ８
から位置決めステージ６６、６７とフィルム６２との間
に移動される。そして、カメラヘッド７３を介して、基
板１９の各アラインメントマークＱとフィルム６２の各
半田ボール７５との撮像が行われて撮像データが取得さ
れる。その撮像データについてデータ処理を行った結
果、フィルム６２の各半田ボール３２と基板１９の各接
続パッドＰとの間で位置ずれが発生している場合には、
フィルム６２の微小移動又は位置決めステージ６６、６
７の微調整が行われ、各半田ボール７５と各接続パッド
Ｐとが相互に対応させられる。かかる位置合わせ技術に
ついては公知であるので、ここではその詳細な説明を省
略する。このように、各半田ボール７５と各接続パッド
Ｐとの位置合わせを行った後、カメラヘッド７３は元の
原点Ｇ８に復帰する。

【００６９】次に、前記のようにフィルム６２各半田ボ
ール７５と基板９１の各接続パッドＰとが相互に対応さ
れた後、第１ヒートブロック７０、第２ヒートブロック
７１を介して、各接続パッドＰ上に半田バンプを形成す
る動作について図２３、図２４に基づき説明する。図２
３は第１ヒートブロック７０を介して各接続パッドＰ上
に半田バンプを形成する状態を模式的に示す説明図、図
２４は第２ヒートブロック７１を介して各接続パッドＰ
上に半田バンプを形成する状態を模式的に示す説明図で
ある。

【００７０】先ず、図２３に基づき第１ヒートブロック
７０により半田バンプを形成する場合について説明す
る。図２３において、前記のようにフィルム６２各半田
ボール７５と基板９１の各接続パッドＰとが相互に対応
された後、第１位置決めステージ６６がその原点Ｇ９か
ら上方に移動されるとともに、第１ヒートブロック７０
がその原点Ｇ１０から下方に移動される。これにより、
各半田ボール７５と各接続パッドＰが相互に対応された
状態で、フィルム６２と基板９１は、各第１位置決めス
テージ６６と第１ヒートブロック７０との間で挟持され
る。この後、第１ヒートブロック７０の内部に設けられ
たパルスヒータ（図示せず）がオンされ、各半田ボール
７５は加熱溶融される。そして、パルスヒータがオフさ
れて第１ヒートブロック７０が上方の原点Ｇ１０まで移
動されるとともに、第１位置決めステージ６６が下方の
原点Ｇ９まで移動される。これにより、各接続パッドＰ
上に供給された半田は第１位置決めステージ６６上で冷
却され、半田バンプ９６（図２４参照）が形成される。

【００７１】次に、前記のように各接続パッドＰ上に供
給された半田を冷却して固化させている間に、前記と同
一の基板ステージ６４から第２位置決めステージ６７へ
の基板９１の移送動作、フラックス塗布ヘッド７４によ
る基板９１の各接続パッドＰ上へのフラックスＦの塗布
動作、及び、フィルム６２の各半田ボール７５と基板９
１の各接続パッドＰとの整合動作が行われた後、第２ヒ
ートブロック７１を介して第２位置決めステージ６７上
の基板９１への半田バンプ９６の形成が行われる。図２
４において、第２位置決めステージ６７がその原点Ｇ１
１から上方に移動されるとともに、第２ヒートブロック
７１がその原点Ｇ１２から下方に移動される。これによ
り、各半田ボール７５と各接続パッドＰが相互に対応さ
れた状態で、フィルム６２と基板９１は、各第２位置決
めステージ６７と第２ヒートブロック７１との間で挟持
される。この後、第２ヒートブロック７２の内部に設け
られたパルスヒータ（図示せず）がオンされ、各半田ボ
ール７５は加熱溶融される。そして、パルスヒータがオ
フされて第２ヒートブロック７２が上方の原点Ｇ１２ま
で移動されるとともに、第２位置決めステージ６７が下
方の原点Ｇ１１まで移動される。これにより、各接続パ
ッドＰ上に供給された半田は第２位置決めステージ６７
上で冷却され、半田バンプ９６が形成される。

【００７２】次に、前記のように各接続パッドＰ上に半
田バンプ９６が形成されて各第１位置決めステージ６
６、第２位置決めステージ６７に吸引保持されている基
板９１を基板収納ステージ６８まで移送する動作につい
て図２５に基づき説明する。図２５は各第１位置決めス
テージ６６、第２位置決めステージ６７から基板収納ス
テージ６８に基板９１を移送する動作を模式的に示す説
明図である。図２５において、基板収納ステージ６８の
上面には、パレット９７が位置決め突起９８を介して位
置決めされている。かかるパレット９７の上面には、固
定ネジ９９及び固定部材１００により基板収納トレイ１
０１が位置決め固定されている。基板収納トレイ１０１
は、格子状に設けられた区画壁１０２を有しており、区
画壁１０２により区画された領域のそれぞれには基板９
１が収納される。

【００７３】前記のように第２位置決めステージ６７上
の基板９１における各接続パッドＰ上に供給された半田
を冷却して固化させている間に、第１位置決めステージ
６６上の基板９１の収納が行われる。先ず、基板吸着ヘ
ッド７２がその原点Ｇ６から矢印方向（左方向）に第１
位置決めステージ６６の上方まで移動された後、下方へ
移動される。そして、基板吸着ヘッド７２が基板９１を
吸着した後再度上方へ移動され、更に、右方向に原点Ｇ
６を越えて基板収納ステージ６８の上方まで移動され
る。この後、基板吸着ヘッド７２が下方へ移動されると
ともに、基板９１は基板収納トレイ１０１の所定の区画
領域内に収納されるものである。このように基板９１が
基板収納トレイ１０１内に収納された後、基板吸着ヘッ
ド７２は、前記と逆の動作に従って元の原点Ｇ６まで復
帰される。尚、第２位置決めステージ６７からの基板９
１の収納動作は、第１位置決めステージ６６において新
たに半田バンプ９６の形成が行われて半田バンプ９６を
冷却している間に、前記と同様に行われる。

【００７４】ここで、前記のように各ステージで行われ
る動作とフィルム６２の送り動作との関係について図２
６に基づき概説する。図２６は各ステージで行われる動
作とフィルム６２の送り動作の関係を時系列的に示す説
明図である。図２６において、一対のリール６０、６１
間でフィルム６２が送られながら、先ず、半田ボール整
列ステージ６５にて半田ボール７５がフィルム６２の接
着剤層６２Ａに順次接着されていく、この状態が図２６
（Ａ）に示されている。次に、フラックス塗布ヘッド７
４によるフラックス塗布動作、及び、カメラヘッド７３
による各半田ボール７５と各接続パッドＰの位置合わせ
動作が行われた後、第１位置決めステージ６６が上方
に、第１ヒートブロック７０が下方に移動されてフィル
ム６２と基板９１とを挟持した状態で、第１ヒートブロ
ック７０を介して各半田ボール７５の加熱溶融が行われ
る。この状態が図２６（Ｂ）に示されている。また、続
いて第２位置決めステージ６７が上方に、第２ヒートブ
ロック７１が下方に移動され、前記と同様にして、第２
ヒートブロック７１を介して各半田ボール７５の加熱溶
融が行われる。この状態が図２６（Ｃ）に示されてい
る。更に、第２ヒートブロック７１により加熱溶融され
て形成された半田バンプ９６の冷却を行っている間に、
第１位置決めステージ６６上の基板９１が基板吸着ヘッ
ド７２により搬出され、基板収納ステージ６８の基板収
納トレイ１０１に収納される。この状態が図２６（Ｄ）
に示されている。尚、この状態では、半田ボール７５が
接着された新たなフィルム６２が各第１位置決めステー
ジ６６と第１ヒートブロック７０との間に送られてお
り、前記と同様にして、第１ヒートブロック７０により
各半田ボール７５を加熱溶融して形成された半田バンプ
９６の冷却を行っている間に、第２位置決めステージ６
７上の基板９１が基板吸着ヘッド７２を介して基板収納
トレイ１０１に収納されるものである。以上の動作が連
続的に行われて、基板９１の接続パッドＰ上に順次半田
バンプ９６の形成が行われていく。

【００７５】前記にて説明した通り、第３実施例に係る
半田供給装置では、一対のリール６０、６１間でフィル
ム６２を搬送しながら、フィルム６２の接着剤層６２Ａ
に半田ボール７５を順次接着する動作から基板９１の各
接続パッドＰ上への半田バンプ９６の形成に至る一連の
作業を連続的且つ自動的に行うことが可能となり、ま
た、半田ボール７５を接着したフィルム６２を使用して
供給半田量にばらつきを生じることなく極めて低いコス
トをもって連続的且つ自動的に基板９１の平板状接続パ
ッドＰ上に半田バンプ９６を形成することが可能となる
ものである。尚、半田ボールはＳｎ６３Ｐｂ３７共晶半
田、Ｓｎ９６．５Ａｇ３．５高温半田、Ｉｎ系低温半田
等を用いる。また、基板はセラミック基板（グリーンシ
ート、薄膜等で作製）、ガラスエポキシ等の樹脂基板
（アディティブ法、エッチング法等で作製）を用いる。

【００７６】更に、基板９１の各接続パッドＰへの半田
バンプ９６の形成と半田バンプ９６の平坦化（ Flatten
ing ）とを行う場合には、図２７に示すように、各第１
位置決めステージ６６、第２位置決めステージ６７と基
板収納ステージ６８との間に、フラットニングステージ
１０３（図２７（Ａ）参照）を配設し、フラットニング
ステージ１０３にプレス装置１０４を設ける構成として
もよい。この場合、図２７（Ｂ）に示すように、基板９
１の各接続パッドＰ上に半田バンプ９６が形成された
後、プレス装置１０４により各半田バンプ９６のフラッ
トニングが行われることとなる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明した通り本発明は、半導体パッ
ケージ用基板、ＣＯＢ基板等に形成された接続パッド等
の配置パターンに対応して、半田ボールを接着剤層を介
してキャリア支持体上に接着した後、そのキャリア支持
体の半田ボールと基板の接続パッドとを対向させた状態
で半田ボールの加熱溶融を行うことにより、キャリア支
持体に半田ボールを接着してなる半田供給用キャリアの
作成から基板等の接続パッド上への半田バンプの形成に
至る一連の作業を連続的且つ自動的に行うことができる
とともに、半田供給用キャリアを使用して供給半田量に
ばらつきを生じることなく極めて低いコストをもって連
続的且つ自動的に基板等の平板状接続パッド上に半田バ
ンプを形成することができる半田供給装置及び半田供給
方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の半田供給装置の全体を模式的に示
す平面図である。

【図２】基板ステージの構成及び動作を模式的に示す説
明図である。

【図３】位置決めステージを断面及び平面にて模式的に
示す説明図である。

【図４】フィルムステージ、半田ボール整列ステージ及
び認識ステージの関係を模式的に示す説明図である。

【図５】半田ボール整列ステージにて整列治具内に半田
ボールを整列させる状態を模式的に示す説明図である。

【図６】認識ステージを拡大して示す説明図である。

【図７】フラックス塗布ヘッドを介して基板の各接続パ
ッドにフラックスを塗布する状態を模式的に示す説明図
である。

【図８】半田供給用キャリアの各半田ボールと基板の各
接続パッドとを対応させつつ位置決めしている状態を模
式的に示す説明図である。

【図９】半田供給用キャリアと基板とを重ね合わせる状
態を模式的に示す説明図である。

【図１０】重ね合わせられた半田供給用キャリアと基板
とがリフローステージまで移送される状態を模式的に示
す説明図である。

【図１１】重し吸着ヘッドを介して重しステージから重
しをリフローステージまで移送する状態を模式的に示す
説明図である。

【図１２】基板及び半田供給用キャリアがリフロー炉に
移送される状態を模式的に示す説明図である。

【図１３】フラックス容器内のフラックスに半田供給用
キャリアを接触させて半田ボールにフラックスを塗布す
る状態を模式的に示す説明図である。

【図１４】第２実施例の半田供給装置の全体を模式的に
示す平面図である。

【図１５】フィルム吸着ヘッドを介して半田ボールを加
熱溶融する状態を模式的に示す説明図である。

【図１６】半田ボールを加熱溶融した後の基板を基板収
納ステージに収納する状態を模式的に示す説明図であ
る。

【図１７】第３実施例の半田供給装置の全体を模式的に
示す説明図である。

【図１８】半田ボール整列ステージ部分を拡大して側面
から模式的に示す半田供給装置の説明図である。

【図１９】ボール吸着ヘッドの動作を連続的に示す説明
図である。

【図２０】基板ステージから各第１位置決めステージ、
第２位置決めステージに基板を移動する状態を模式的に
示す説明図である。

【図２１】フラックス塗布ヘッドを介して基板の各接続
パッドにフラックスを塗布する状態を模式的に示す説明
図である。

【図２２】カメラヘッドを介して行われるフィルムの半
田ボール及び基板の接続パッドの認識動作を模式的に示
す説明図である。

【図２３】第１ヒートブロックを介して各接続パッド上
に半田バンプを形成する状態を模式的に示す説明図であ
る。

【図２４】第２ヒートブロックを介して各接続パッド上
に半田バンプを形成する状態を模式的に示す説明図であ
る。

【図２５】各第１位置決めステージ、第２位置決めステ
ージから基板収納ステージに基板を移送する動作を模式
的に示す説明図である。

【図２６】各ステージで行われる動作とフィルムの送り
動作の関係を時系列的に示す説明図である。

【図２７】フラットニングステージの設けたプレス装置
を介して各半田バンプのフラットニングを行う状態を模
式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１基板ステージ２フィルムステージ３半田ボール整列ステージ４位置決めステージ５認識ステージ６リフローステージ７重しステージ８基板吸着ヘッド９フィルム吸着ヘッド１０カメラヘッド１１フラックス塗布ヘッド１２重し吸着ヘッド１９基板２８フィルム２９接着剤層３０ボール整列治具３１半田ボール孔３２半田ボール３３半田供給用キャリア３５重し５０基板収納ステージ５１フィルム吸着ヘッド５２調整部材６０、６１リール６２フィルム６２Ａ接着剤層６３フィルム搬送装置６４基板ステージ６５半田ボール整列ステージ６６第１位置決めステージ６７第２位置決めステージ６８基板収納ステージ６９ボール吸着ヘッド７０第１ヒートブロック７１第２ヒートブロック７２基板吸着ヘッド７３カメラヘッド７４フラックス塗布ヘッド７５半田ボール７６半田ボール箱９１基板９６半田バンプＦフラックスＰ接続パッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被半田供給部が所定の配置パターンに
従って形成された基板を保持する基板保持手段と、キャリア支持体の接着剤層を介して整列配置された半田
ボールを接着した後、キャリア支持体の各半田ボールと
基板の被半田供給部とを対応させる基板−キャリア対応
手段と、キャリア支持体の各半田ボールと基板の被半田供給部と
を対応させた状態で各半田ボールを加熱溶融し、各被半
田供給部に半田層を形成する加熱手段とを備えたことを
特徴とする半田供給装置。
【請求項２】前記キャリア支持体の各半田ボールと
前記基板の被半田供給部とを対応させる際に、相互に対
向するキャリア支持体面と基板面との間における距離を
調整する調整手段を介在させたことを特徴とする請求項
１記載の半田供給装置。
【請求項３】前記キャリア支持体が一対のリール間
で一面に接着剤層が形成されたキャリア支持体であるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半田供給装
置。
【請求項４】基板上に形成された被半田供給部の配
置パターンに対応して整列配置された複数の各半田ボー
ルをキャリア支持体の接着剤層に接着する工程と、前記キャリア支持体の各半田ボールと前記基板の被半田
供給部とを対向させた状態で各半田ボールを加熱溶融す
ることにより各被半田供給部に半田層を形成する工程と
からなる半田供給方法。