(57)【要約】【課題】吐出ヘッドから吐出したフラックスの到達位置精度を高くすることができるボール搭載装置を提供すること。【解決手段】ワークとして基板Ｗの表面に設けられた複数の電極Ｔの上に導電性ボールＢを搭載するボール搭載装置１００は、基板Ｗを移動するワーク移動手段としての搬送ステージ２と、電極Ｔに対し液状のフラックスを吐出するフラックス吐出手段としてのフラックス吐出装置１０とを有し、フラックス吐出装置１０は、ボール搭載装置１００に対して固定位置とされ、搬送ステージ２は、基板Ｗを、電極Ｔがフラックス吐出装置１０のフラックスの到達位置に位置するように移動することとしている。【選択図】  図１
2010114124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面に設けられた複数の電極の上に導電性ボールを搭載するボール搭載装置において、
上記ワークを移動するワーク移動手段と、
上記電極に対し液状のフラックスを吐出するフラックス吐出手段と、
を有し、
上記フラックス吐出手段は、上記ボール搭載装置に対して固定位置とされ、
上記ワーク移動手段は、上記ワークを、上記電極が上記フラックス吐出手段から吐出された上記フラックスの到達位置に位置するように移動する、
ことを特徴とするボール搭載装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボール搭載装置において、
前記ワーク移動手段は、前記ワークを、前記ワークが搬送テーブルに搭載されるワーク搭載位置から前記ワークに前記導電性ボールが搭載されるボール搭載位置に搬送するワーク搬送手段であることを特徴とするボール搭載装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のボール搭載装置において、
前記フラックス吐出手段は、前記ワーク搭載位置と前記ボール搭載位置との間に配置されることを特徴とするボール搭載装置。
【請求項４】
請求項３に記載のボール搭載装置において、
前記フラックス吐出手段には、複数のフラックスの吐出口が設けられ、上記複数の吐出口は、前記ワーク搭載位置から前記ボール搭載位置への搬送方向に直交する方向に配置されていることを特徴とするボール搭載装置。
【請求項５】
請求項４に記載のボール搭載装置において、
前記フラックス吐出手段は、前記導電性ボールを前記電極に搭載するボール実装手段の前記ワーク搭載位置側の縁部に配置されていることを特徴とするボール搭載装置。
【請求項６】
導電性ボールをボール配列用マスクの微小開口を通してワークの表面に設けられた複数の電極に搭載するボール搭載装置において、
上記ボール配列用マスクの上方に配置され、上記ボール配列用マスクの微小開口を通して、上記電極に対し液状のフラックスを吐出するフラックス吐出手段を備えることを特徴とするボール搭載装置。
【請求項７】
請求項６に記載のボール搭載装置において、
前記フラックス吐出手段は、前記ボール配列用マスク上を一方から他方に移動しながら、前記電極に対し前記フラックスを吐出し、
前記フラックス吐出手段に追従してボール搭載ヘッドを移動させて前記導電性ボールを前記微小開口に通すこと、
を特徴とする前記ボール搭載装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１に記載のボール搭載装置において、
上記フラックス吐出手段に対して固定された位置に、前記ワークまたは前記ボール配列用マスクに設けられるマークを撮影するためのカメラを備えることを特徴とするボール搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール搭載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板に半導体デバイスを実装する際の電気的な接続を得るために、基板の電極部に半田ボール等の導電性ボールを搭載し、この搭載された導電性ボールを溶融することで、電極部と半導体デバイスとの電気的接続を得ることが行われる。このように、半田ボールを介して半導体デバイスを基板に実装する際には、半田と基板の電極部との接合面部における酸化皮膜除去するために、半田ボールの搭載に先立って、電極部にフラックスを塗布する。そして、このフラックスの塗布を吐出ヘッドを用いて行うフラックス塗布装置が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されるフラックス塗布装置においては、吐出ヘッドを基板に対して移動しながら所定位置でフラックスを吐出し電極部にフラックスの塗布を行っている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６８５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように吐出ヘッドを移動しながらフラックスを吐出すると、吐出されたフラックスも吐出ヘッドの移動方向に移動しながら基板に向かって飛翔する。そのため、吐出されたフラックスに風圧が作用し、基板に到達する位置の精度が低下する問題がある。また、吐出ヘッドを移動させる際の振動によってもフラックスが基板に到達する位置の精度が低下する問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、吐出ヘッドから吐出したフラックスの到達位置精度を高くすることができるボール搭載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明は、ワークの表面に設けられた複数の電極の上に導電性ボールを搭載するボール搭載装置において、ワークを移動するワーク移動手段と、電極に対し液状のフラックスを吐出するフラックス吐出手段とを有し、フラックス吐出手段は、ボール搭載装置に対して固定位置とされ、ワーク移動手段は、ワークを、電極がフラックス吐出手段から吐出されたフラックスの到達位置に位置するように移動することとする。
【０００７】
上述の発明に加えて、ワーク移動手段は、ワークを、ワークが搬送テーブルに搭載されるワーク搭載位置からワークに導電性ボールが搭載されるボール搭載位置に搬送するワーク搬送手段であることが好ましい。
【０００８】
上述の発明に加えて、フラックス吐出手段は、ワーク搭載位置とボール搭載位置との間に配置されることが好ましい。
【０００９】
上述の発明に加えて、フラックス吐出手段には、複数のフラックスの吐出口が設けられ、複数の吐出口は、ワーク搭載位置からボール搭載位置への搬送方向に直交する方向に配置されていることが好ましい。
【００１０】
上述の発明に加えて、フラックス吐出手段は、導電性ボールを電極に搭載するボール実装手段のワーク搭載位置側の縁部に配置されていることが好ましい。
【００１１】
上述の課題を解決するため、本発明は、導電性ボールをボール配列用マスクの微小開口を通してワークの表面に設けられた複数の電極に搭載するボール搭載装置において、ボール配列用マスクの上方に配置され、ボール配列用マスクの微小開口を通して、電極に対し液状のフラックスを吐出するフラックス吐出手段を備えることとする。
【００１２】
上述の発明に加えて、フラックス吐出手段は、ボール配列用マスク上を一方から他方に移動しながら、電極に対しフラックスを吐出し、フラックス吐出手段に追従してボール搭載ヘッドを移動させて導電性ボールを微小開口に通すことが好ましい。
【００１３】
上述の発明に加えて、ボール搭載装置は、フラックス吐出手段に対して固定された位置に、ワークまたはボール配列用マスクに設けられるマークを撮影するためのカメラを備えることとするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、吐出されたフラックスの到達位置の精度を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施の形態）
（ボール搭載装置の全体構成）
図１は、本発明の第一の実施形態にかかるボール搭載装置１００の全体の構成を概略的に示すもで、ボール搭載装置１００を上方から見た平面図である。このボール搭載装置１００は、ワークとしての基板Ｗに設けられている複数の電極Ｔ（図４参照）にフラックスを塗布すると共に、フラックスが塗布された電極Ｔの上に導電性ボールＢ（図５参照）を搭載するための装置である。なお、以下の各実施の形態では、ワークを電子デバイスが実装される基板としているが、ワークとしては、半導体ウエハ等を対象とすることができる。
【００１６】
基板Ｗの電極Ｔ上に搭載される導電性ボールＢは、基板Ｗに実装される電子デバイスと電極Ｔとの電気的な接続を得るために機能するものである。導電性ボールＢは、その直径が、例えば１ｍｍ以下、具体的には、１０〜５００μｍ程度の微小な球体であり、１５０μｍ以下のものについてはマイクロボールとも称されるものである。導電性ボールＢには、半田からなるボール、金あるいは銀等の金属製のボール、さらに、セラミックス製のボールあるいはプラスチック製のボールに導電性のメッキ等の処理が施されたものが含まれる。本例では、導電性ボールＢとして、例えば、直径９０μｍの半田ボールを用いているものとする。
【００１７】
ボール搭載装置１００は、位置決めの基準となるシャーシ１を有し、このシャーシ１の上面に、ワーク搬送手段としての搬送ステージ２と、ローダ３と、アンローダ４と、アライナ５と、基板移動装置６等が備えられている。
【００１８】
搬送ステージ２は、Ｘ方向搬送機構７およびＹ方向搬送機構８を有し、このＸ方向搬送機構７およびＹ方向搬送機構８とにより、搬送ステージ２は、図中に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能な構成となっている。また、搬送ステージ２は、図示を省略するθ方向回転機構とＺ方向搬送機構とを備える。そして、θ方向回転機構により搬送ステージ２がＸ−Ｙ平面に沿う回転、すなわちＺ軸の周りへの回転が可能な構成となっている。また、とＺ方向搬送機構によりＺ軸方向に移動可能な構成となっている。したがって、搬送ステージ２は、Ｘ方向搬送機構７、Ｙ方向搬送機構８により、搬送ステージ２に搭載された基板Ｗを、シャーシ１の面に沿った所定の位置に搬送することができる。さらに、搬送ステージ２は、θ方向回転機構により搬送ステージ２に搭載された基板ＷをＸ−Ｙ平面に沿う面内で回転させることができる。加えて、搬送ステージ２は、Ｚ方向搬送機構により搬送ステージ２に搭載された基板ＷをＺ方向、すなわち上下方向に移動することができる。また、搬送ステージ２には、搬送ステージ２の上面を減圧吸引する図示を省略する減圧吸引機構が備えられている。したがって、搬送ステージ２の上面に搭載された基板Ｗを、搬送ステージ２の上面に吸引することができる。
【００１９】
基板移動装置６は、ローダ３に収容されている基板Ｗを、搬送ステージ２上に搭載すると共に、搬送ステージ２に搭載されている基板Ｗをアンローダ４に収容することができる。基板移動装置６は、基板Ｗを、ローダ３から搬送ステージ２上に搭載する際には、基板Ｗを、一旦、アライナ５の上方に移動し、アライナ５で基板Ｗの粗位置合わせ（プリアライメント）を行った後、搬送ステージ２に搭載する。
【００２０】
ボール搭載装置１００は、さらに、基板Ｗの反りを矯正するための矯正装置９と、基板Ｗの複数の電極Ｔにフラックスを塗布するためのフラックス吐出手段としてのフラックス吐出装置１０と、ボール配列用マスク１１を介して基板Ｗの電極Ｔに導電性ボールＢを搭載するためのボール実装装置１２と、これらの各装置の他、ボール搭載装置１００を構成する種々の装置の動作を制御するための制御部１３等を有する。この制御部１３は、図示を省略するマイクロコンピュータやＣＰＵ等を用いて構成され、図示を省略するメモリには、制御用のプログラムが記憶されている。
【００２１】
矯正装置９、フラックス吐出装置１０、ボール実装装置１２は、図中Ｘ方向（図１において左右方向）に並んで配置されている。そして、搬送ステージ２は、基板Ｗを搭載した状態で、これらの装置の間を移動する。つまり、搬送ステージ２は、図１に示す基板搭載位置Ｐ１と、図２に示すフラックス塗布位置Ｑ１と、図３に示すボール実装位置Ｒ１とに移動することができる。基板搭載位置Ｐ１は、基板移動装置６により基板Ｗを搬送ステージ２に搭載することができる位置であり、フラックス塗布位置Ｑ１は、フラックス吐出装置１０により、搬送ステージ２に搭載されている基板Ｗの電極Ｔに対してフラックスを塗布することができる位置である。そして、ボール実装位置Ｒ１は、搬送ステージ２に搭載されている基板Ｗの電極Ｔ上に導電性ボールＢを搭載することができる位置である。
【００２２】
続いて、図１から図３を参照しながらボール搭載装置１００の動作について説明する。
【００２３】
（基板Ｗの搬送ステージ２への搭載）
ボール搭載装置１００は、ボール搭載動作を開始する初期状態では、搬送ステージ２が、図１に示す基板搭載位置Ｐ１に配置させられている。ボール搭載装置１００は、先ず、図１に示すように、基板移動装置６によりローダ３から基板Ｗを取り出し、この基板Ｗを、基板搭載位置Ｐ１に配置されている搬送ステージ２上に搭載する。なお、基板移動装置６は、ローダ３から取り出した基板Ｗを搬送ステージ２上に搭載する際に、ローダ３から取り出した基板Ｗについてアライナ５において粗位置合わせを行い、粗位置合わせが行われた基板Ｗを搬送ステージ２に搭載する。
【００２４】
搬送ステージ２上に基板Ｗが搭載されると、減圧吸引機構（図示省略）により、基板Ｗは搬送ステージ２の上面側に吸着される。そして、矯正装置９は、搬送ステージ２に搭載された基板Ｗを搬送ステージ２の上面に押さえ付け、基板Ｗの反りを矯正する。つまり、基板Ｗは、矯正装置９により反りが矯正されている状態で、減圧吸引装置（図示省略）により上面に吸引されることになる。減圧吸引装置は、矯正装置９による押し付け力が解除された後も、基板Ｗの吸引動作を継続する。したがって、搬送ステージ２に搭載されている基板Ｗは、矯正装置９による押し付け力が解除された後も、反りが矯正された状態が保持されたまま搬送ステージ２上に搭載されている。
【００２５】
（フラックス塗布）
次に、フラックス吐出装置１０により基板Ｗの電極Ｔにフラックスを塗布するための構成について説明する。
【００２６】
図１に示す基板搭載位置Ｐ１において基板Ｗの搭載が行われた搬送ステージ２は、基板Ｗを、図２に示すフラックス塗布位置Ｑ１に搬送する。そして、このフラックス塗布位置Ｑ１において、フラックス吐出装置１０により、電極Ｔへのフラックスの塗布が行われる。
【００２７】
フラックス吐出装置１０は、Ｘ方向に配置される２つの吐出ヘッド１４，１４を有する。この吐出ヘッド１４，１４はシャーシ１に対し支持柱１５等により支持されている。支持柱１５は、シャーシ１に対して固定されている。すなわち、フラックス吐出装置１０（吐出ヘッド１４，１４）は、シャーシ１、すなわちボール搭載装置１００に対して固定された位置とされている。なお、支持柱１５には、吐出ヘッド１４，１４をＺ方向（上下方向）に移動するための図示を省略する吐出ヘッド昇降機構が備えられている。この吐出ヘッド昇降機構により、基板Ｗへのフラックスの塗布に先立ち、基板Ｗと吐出ヘッド１４，１４との間の上下方向についての位置調整等を行うことができる。吐出ヘッド１４は、本実施の形態では、例えば、圧電素子であるピエゾ素子を駆動することにより液体状のフラックを吐出口から吐出する、いわゆるオンデマンド型の液体吐出ヘッドを用いている。なお、吐出ヘッド１４については、オンデマンド型の液体吐出ヘッドに換えて、デマンド型の液体吐出ヘッドを用いることもできる。
【００２８】
電極Ｔへのフラックスの塗布は、ボール搭載装置１００に固定されているフラックス吐出装置１０に対して搬送ステージ２を移動し、フラックス吐出装置１０（吐出ヘッド１４，１４）から吐出されたフラックスの到達位置（着弾位置、塗布位置）に電極Ｔを位置させることで行う。つまり、搬送ステージ２は、基板Ｗを、電極Ｔがフラックスの到達位置に位置するように移動するためのワーク移動手段としての機能を有する。
【００２９】
上述のように、フラックス吐出装置１０をボール搭載装置１００に固定し不動のものとしておくことで、吐出されるフラックスの到達位置の変化を少なくすることができる。つまり、フラックス吐出装置１０を移動する構成とした場合には、移動時の振動等によりフラックス吐出装置１０から吐出したフラックスの到達位置が吐出毎に変化してしまう虞がある。また、フラックス吐出装置１０を移動させながらフラックスを吐出する場合には、吐出されたフラックスはフラックス吐出装置１０の移動方向に移動しながら飛翔することになる。そのため、飛翔するフラックスには、フラックス吐出装置１０の移動方向と反対方向に向かって風圧が作用し、この風圧により到達位置が変化してしまう虞がある。したがって、本実施の形態のように、フラックス吐出装置１０については、ボール搭載装置１００に対して固定位置とし、フラックスが塗布される基板Ｗの側を移動して、吐出されたフラックスの到達位置に電極Ｔが位置するようにすることで、吐出されるフラックスの到達位置の変化を少なくすることができ、フラックスの塗布位置の精度を高くすることができる。なお、フラックス吐出装置１０は、フラックスの塗布時（フラックスの吐出時）おいてボール搭載装置１００に対して不動であればよく、フラックスの塗布時以外のときには、移動可能な構成としても良い。このように、フラックス吐出装置１０をフラックスの塗布時以外のときに移動可能な構成とすることで、フラックス吐出装置１０のシャーシ１への取り付け位置の変更を行うことができる。
【００３０】
また、ボール搭載装置１００では、フラックスの塗布を行う際の基板Ｗの移動を行うワーク移動手段を、搬送ステージ２としている。これにより、ボール搭載装置１００は、電極Ｔにフラックスの塗布を行うための構成として、フラックス吐出装置１０を移動する構成を個別に設けていない構成となっている。このため、ボール搭載装置１００の小型化とコスト低下を図ることができる。
【００３１】
また、フラックス吐出装置１０は、基板搭載位置Ｐ１とボール実装位置Ｒ１との間に配置されている。つまり、基板搭載位置Ｐ１とフラックス塗布位置Ｑ１とボール実装位置Ｒ１とがＸ方向に沿う直線上に配置されることで、ボール搭載装置１００の奥行き、すなわちＹ方向について小型化（薄型化）を図ることができる。基板搭載位置Ｐ１とフラックス塗布位置Ｑ１とボール実装位置Ｒ１とをＸ方向に配置することで、ボール搭載装置１００をメンテナンスする際の作業効率を向上させることもできる。つまり、操作者（オペレータ）は、Ｙ方向の一方の側から、基板搭載位置Ｐ１、フラックス吐出装置１０、ボール実装位置Ｒ１にアクセスすることができるため、メンテナンスの作業効率の向上を図ることができる。
【００３２】
例えば、フラックス塗布位置Ｑ１が、基板搭載位置Ｐ１とボール実装位置Ｒ１とが配置される線上から、Ｙ方向後側に外れた位置に配置された場合には、操作者は、フラックス塗布位置Ｑ１のメンテナンスを行う際に、ボール搭載装置１００の背後に回りこむ必要が余儀なくされる場合がある。これに対して、フラックス塗布位置Ｑ１を、基板搭載位置Ｐ１とボール実装位置Ｒ１とが配置される線上に配置することで、ボール搭載装置１００のメンテナンス性を向上させることができる。
【００３３】
ところで、例えば、図４に概略的に示されるように、基板Ｗには、実装される電子デバイス毎に複数の電極Ｔが格子状に配列された電極群Ｔｍとして設けられることが多い。本実施の形態に示される基板Ｗは、例えば、図４に示されるように、１枚の基板Ｗに８つの電子デバイスを実装する構成であり、電極群Ｔｍが、Ｘ方向に列Ｘ１，列Ｘ２の２列、Ｙ方向に列Ｙ１，列Ｙ２，列Ｙ３，列Ｙ４の４列の合計８つ形成されている。本実施の形態では、Ｘ方向の列Ｘ１，列Ｘ２に対応するように、２つの吐出ヘッド１４，１４がＸ方向に並設されている。つまり、左側にある吐出ヘッド１４は、列Ｘ１に配置される電極Ｔに対しフラックスを吐出し、右側にある吐出ヘッド１４は、列Ｘ２に配置される電極Ｔに対しフラックスを吐出する。なお、フラックス吐出装置１０に備えられる吐出ヘッド１４の数は、２つに限らない。本実施の形態では、Ｘ方向に２列に電極群Ｔｍが配列されているため、吐出ヘッド１４を２つとしているが、列数がこれより多い場合には、列数に対応した数としたり、あるいは列数より多く、あるいは列数より少ない数の吐出ヘッド１４を備えるようにしてもよい。
【００３４】
フラックス吐出装置１０には、２台のカメラ１６，１６が備えられている。つまり、カメラ１６，１６は、吐出ヘッド１４，１４に対して固定された位置に備えられている。一方、基板Ｗには、電極Ｔとの位置関係が予め特定されているマーク部Ｍ１が設けられている。フラックスの塗布を行うのに先立ち、カメラ１６，１６でマーク部Ｍ１を検出し、この検出結果に基づいて、電極Ｔと吐出ヘッド１４，１４の吐出口との位置関係を制御部１３において演算する。そして、この演算結果に基づいて、電極Ｔがフラックスの到達位置に位置するように搬送ステージ２により基板Ｗを移動し、フラックス吐出装置１０から吐出されたフラックスが電極Ｔに塗布されるようにする。このようにして、電極Ｔに対してフラックスの塗布が行われる。カメラ１６，１６は、フラックス吐出装置１０に取り付けられ、吐出ヘッド１４，１４に対して固定された位置となっているため、電極Ｔと吐出ヘッド１４，１４の吐出口との位置関係を制御部１３において演算するためのマーク部Ｍ１の位置（座標位置）を精度よく検出することができる。
【００３５】
（ボールの実装）
上述のようにして電極Ｔにフラックスが塗布された基板Ｗは搬送ステージ２により、図３に示すようにボール実装位置Ｒ１に搬送される。ボール実装装置１２は、ボール配列用マスク１１と、ボール配列用マスク１１を保持するマスクホルダ１７と、２つのボール実装ヘッド１８，１８と、このボール実装ヘッド１８，１８を支持する支持部材１９と、支持部材１９を介してボール実装ヘッド１８，１８をボール配列用マスク１１の表面に沿って任意の方向に移動することができるヘッド移動装置２０等とを有する。
【００３６】
ボール配列用マスク１１は、ボール配列用マスク１１を保持するマスクホルダ１７に対してＸ方向およびＹ方向に張力が発生させられた状態で保持されている。ボール配列用マスク１１には、基板Ｗがボール実装位置Ｒ１に搬送されたときに、基板Ｗに設けられる複数の電極Ｔの各々に対向することができる微小開口２１（図５参照）が形成されている。また、ヘッド移動装置２０は、Ｘ方向に配置されるボールねじ機構２２およびＹ方向に配置されるボールねじ機構２３等を有している。つまり、ボール実装ヘッド１８，１８は、ボールねじ機構２２，２３により、ボール配列用マスク１１の表面、すなわちＸ−Ｙ平面上の所定の位置に移動することができる。
【００３７】
ボールねじ機構２３には、ボールねじ機構２２を支持する支持部材６０が取り付けられ、支持部材６０は、ボールねじ機構２３によりＹ方向に移動可能な構成となっている。したがって、ボール実装ヘッド１８，１８は、ボールねじ機構２３により支持部材６０およびボールねじ機構２２と共にＹ方向に移動可能な構成となっている。ボールねじ機構２２は、支持部材６０上に設けられ、ボール実装ヘッド１８，１８は、支持機構１９を介してボールねじ機構２２によりＸ方向に移動することができる構成となっている。ボールねじ機構２２およびボールねじ機構２３はそれぞれ、制御部１３の制御を受けるモータ２４，２４により駆動される構成となっている。
【００３８】
ボール実装位置Ｒ１は、ボール配列用マスク１１の下側の位置となっている。ボール配列マスク１１と基板Ｗの位置合せは、搬送ステージ２に備えられる２台のカメラ６１，６１と、ボール実装装置１２のボール配列用マスク１１の下側であって基板搭載位置Ｐ１側の端部にＹ方向に沿って配置される図示を省略する２台のカメラを用いて行う。ボール実装装置１２に配設された２台のカメラで基板Ｗに設けられたマーク部Ｍ１の位置（座標）を検出し、そして搬送ステージ２に配設された２台のカメラ６１，６１で、ボール配列用マスク１１の裏面に設けられたマーク部Ｍ２の位置（座標）を検出する。そして、これら４台のカメラで検出した４個の座標データに基づいて、基板Ｗが、ボール配列用マスク１１に対して所定の位置となるボール実装位置Ｒ１に搬送されているかどうかを制御部１３において演算し判断する。基板Ｗとボール配列用マスク１１が平行でない場合、搬送ステージのθ方向回転機構で基板Ｗを回転し、その後、Ｘ方向搬送機構７およびＹ方向搬送機構８によりＸ方向とＹ方向の位置を合わせる。基板Ｗがボール実装位置Ｒ１に搬送された状態では、ボール配列用マスク１１の微小開口２１と、基板Ｗに設けられる複数の電極ＴとはＺ方向（上下方向）において、一対一に対向する。また、２台のカメラ２５，２５により、必要に応じて、ボール配列用マスク１１の微小開口２１を介して基板Ｗの電極Ｔを撮影することで、基板Ｗと微小開口２１との位置合わせを行う。
【００３９】
上記のように基板Ｗをボール実装位置Ｒ１に配置した後、図５に示すように、ボール実装ヘッド１８，１８により導電性ボールＢを微小開口２１を通して電極Ｔに搭載する。ボール実装ヘッド１９は、図５に示すように、スキージ２６を回転させながらボール配列用マスク１１の表面を移動させることで、スキージ２６内に充填されている導電性ボールＢを微小開口２１を通して電極Ｔ側に落とし込み、電極Ｔに導電性ボールＢを搭載することができる。
【００４０】
スキージ２６は、ボール配列用マスク１１上の導電性ボールＢを掃き集めることができるように構成されている。また、スキージ２６は、ボール配列用マスク１１の表面を傷つけることなく柔らかく接しながら、微小開口２１に入ったボールを掻き出さない程度の弾性を備える。スキージ２６としては、例えば、ボール配列用マスク１１の上面に接するように曲げられたワイヤー、ボール配列用マスク１１の上面に接するような形状のゴムプレートあるいはスポンジのような弾性部材、ボール配列用マスク１１の上面に接する程度に伸びた無数のワイヤー等を利用することができる。
【００４１】
スキージ２６は、図示を省略するモータにより回転されるシャフト２７により回転可能とされている。また、シャフト２７に設けられる中空部２８を通して、図示を省略するボールストッカから導電性ボールＢがスキージ２６の内部に供給される。そして、スキージ２６の内部に導電性ボールＢが供給された状態で、スキージ２６を回転しながらボール配列用マスク１１の表面を移動させることで、微小開口２１から入った導電性ボールＢが電極Ｔ上に搭載される。
【００４２】
このようにして基板Ｗの全電極Ｔに導電性ボールＢが搭載された後、搬送ステージ２は基板Ｗを基板搭載位置Ｐ１に搬送する。基板Ｗがボール実装位置Ｒ１から基板搭載位置Ｐ１に搬送されると、減圧吸引機構（図示省略）は、基板Ｗの吸引動作を停止する。そして、基板移動装置６は、基板Ｗを、搬送ステージ２上からアンローダ４に収納する。
【００４３】
図６は、図１から図５を参照しながら説明したボール搭載装置１００の動作の流れを示すフローチャートであり、図７は、図６に示す各動作時におけるボール搭載装置１００の動きを簡略的に示すものである。図７は、ボール搭載装置１００を、Ｘ方向に沿ってボール実装位置Ｒ１から基板搭載位置Ｐ１に向かって見た図である。
【００４４】
先ず、基板搭載位置Ｐ１（図１参照）に配置されている搬送ステージ２上に、基板移動装置６によりローダ３から取り出した基板Ｗを搭載する（ステップＳ１１０）。図７の（Ａ）に示すように、搬送ステージ２には、搬送ステージ２の上面から上方に突出する位置と上面から下方に退避する位置とに、図示を省略する駆動機構により、変位することができるピン２９が備えられている。基板移動装置６が基板Ｗを搬送ステージ２上に搭載する際には、ピン２９を上方に変位させておき、上方に変位しているピン２９上に基板Ｗを載置する。そして、ピン２９上に基板Ｗを載置した後、ピン２９を下方に変位させ基板Ｗを搬送ステージ２に搭載する。なお、ピン２９は、基板Ｗの下面を３点以上の複数の位置で支持できるように複数設けられ、基板Ｗを安定的に支持することができるように構成されている。
【００４５】
基板移動装置６のアーム３０に保持した基板Ｗを、大きな振動を与えることなく、アーム３０から、直接、搬送ステージ２に搭載するためには、アーム３０を傾斜させる動作を行う必要がある等、アーム３０の駆動制御が複雑なものとなる。これに対し、上方に変位しているピン２９上に、基板Ｗを一旦載置し、基板Ｗが載置されたピン２９を下方に静かに変位させるという比較的簡単な構成と動作で、大きな振動を与えることなく搬送ステージ２上に基板Ｗを搭載することができる。ピン２９に基板Ｗを載置する際に、ピン２９を上方に変位させておくことで、搬送ステージ２とピン２９の上端との間隔Ｈに基板移動装置６のアーム３０を配置することができ、基板Ｗをピン２９の上に載せ易い構成となっている。
【００４６】
そして、図７の（Ｂ）に示すように、基板Ｗが搬送ステージ２に搭載された状態で、減圧吸引機構（図示省略）を動作させ、搬送ステージ２に形成される吸引孔３１を介して基板Ｗを搬送ステージ２の上面に吸引する（ステップＳ１２０）。
【００４７】
続いて、図７の（Ｃ）に示すように、矯正装置９により、搬送ステージ２に搭載された基板Ｗを搬送ステージ２の上面に押さえ付け、基板Ｗの反りを矯正する（ステップＳ１３０）。減圧吸引機構（図示省略）は、矯正装置９による押し付け力が解除された後も吸引動作を継続する。したがって、搬送ステージ２に搭載されている基板Ｗは、矯正装置９による押し付け力が解除された後も、反りが矯正された状態が保持されたまま搬送ステージ２上に搭載されている。
【００４８】
次に、搬送ステージ２は、フラックス塗布位置Ｑ１（図１参照）に移動する。そして、図７の（Ｄ）に示すようにフラックス吐出装置１０から基板Ｗの電極Ｔに対してフラックスが吐出され、電極Ｔへのフラックスの塗布が行なわれる（ステップＳ１４０）。フラックス吐出装置１０は、シャーシ１側、すなわちボール搭載装置１００側に固定されている。そのため、搬送ステージ２を移動し、電極Ｔを、フラックス吐出装置１０から吐出されるフラックスの到達位置（着弾位置）に移動することで、電極Ｔにフラックスが塗布される。このように、フラックス吐出装置１０を固定位置とし、基板Ｗ側を移動することで、電極Ｔに位置精度よくフラックスを塗布することができる。
【００４９】
電極Ｔへのフラックスの塗布工程が終了したあと、搬送ステージ２は、基板Ｗをボール実装位置Ｒ１に搬送する。つまり、図７の（Ｅ）に示すように、搬送ステージ２は、基板Ｗ側に設けられるマーク部Ｍ１とボール配列用マスク１１側に設けられるマーク部Ｍ２とが対向する位置であるボール実装位置Ｒ１に基板Ｗを配置する（ステップＳ１５０）。
【００５０】
そして、上記のように基板Ｗをボール実装位置Ｒ１に配置した後、図７の（Ｆ）に示すように、ボール実装ヘッド１８，１８により導電性ボールＢを微小開口２１を通して電極Ｔに搭載する（ステップＳ１６０）。
【００５１】
このようにして基板Ｗの全電極Ｔに導電性ボールＢが搭載された後、搬送ステージ２は基板Ｗを基板搭載位置Ｐ１に搬送する。そして、図７の（Ｇ）に示すように、ピン２９を上方に変位させ、導電性ボールＢが搭載された基板Ｗと搬送ステージ２との間に間隔Ｈを形成し、この間隔Ｈの間に基板移動装置６のアーム３０（図１参照）を挿入し、基板Ｗをアーム３０に保持する。そして、基板移動装置６は、基板Ｗをアンローダ４に収納し（ステップＳ１７０）、一枚の基板Ｗについて一連のボール搭載動作を終了する。
【００５２】
なお、ピン２９を固定し、ピン２９に対して搬送ステージ２をＺ方向搬送機構（図示省略）により上下させる構成として、基板Ｗと搬送ステージ２の上面との間隔Ｈを形成するようにしてもよい。このように構成することで、ピン２９を駆動するための駆動機構を設ける必要がなくなり、ボール搭載装置１００の小型化を図ることができる。
【００５３】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態に係るボール搭載装置２００の構成について、図８から図１０を参照しながら説明する。図８は、基板Ｗが、基板搭載位置Ｐ１に配置されている状態を示し、図９は、基板Ｗがフラックス塗布位置Ｑ２に配置されている状態を示す。そして図１０は、基板Ｗが、ボール実装位置Ｒ１に配置されている状態を示す。なお、図８から図１０は、ボール実装装置２００を上方から見た平面図であり、第１の実施の形態に係るボール搭載装置１００と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５４】
ボール搭載装置２００は、基板Ｗを、図８に示すように、基板搭載位置Ｐ１に配置している状態で、第１の実施の形態に係るボール搭載装置１００と同様に、基板移動装置６により、ローダ３から取り出さした基板Ｗを搬送ステージ２上に搭載する。ローダ３から基板Ｗを搬送ステージ２に搭載する動作については、第１の実施の形態に係るボール搭載装置１００と同様である。
【００５５】
ボール搭載装置２００においては、フラックス吐出手段としてのフラックス吐出装置４１が、ボール実装装置１２の左側、すなわち、ボール実装装置１２の基板搭載位置Ｐ１の側の縁部に固定されている。フラックス吐出装置４１は、Ｙ方向に配置される４つの吐出ヘッド１４，１４，１４，１４を有し、これらの吐出ヘッド１４，１４，１４，１４がボール実装装置１２の基板搭載位置Ｐ１側の縁部に固定された状態で取り付けられている。これらの吐出ヘッド１４，１４，１４，１４は、搬送ステージ２に搭載されている基板Ｗ上にＹ方向に配置される電極群Ｔｍに対応して設けられている。本実施の形態では、基板ＷにはＹ方向に４列の電極群Ｔｍが設けられている。したがって、吐出ヘッド１４，１４，１４，１４は、Ｙ方向に４列で配置される電極群Ｔｍに対応して配置されている。
【００５６】
基板搭載位置Ｐ１において基板Ｗが搭載された搬送ステージ２は、基板Ｗを図８に示すフラックス塗布位置Ｑ２に搬送する。そして、フラックス塗布位置Ｑ２において、搬送ステージ２が固定位置にあるフラックス吐出装置４１に対して移動し、吐出ヘッド１４，１４，１４，１４から吐出されたフラックスの到達位置（着弾位置）に電極Ｔを位置させることで、電極Ｔにフラックスが塗布される。つまり、搬送ステージ２は、基板Ｗを、電極Ｔがフラックスの到達位置に位置するように移動するためのワーク移動手段としての機能を有する。
【００５７】
なお、フラックス吐出装置４１には、２台のカメラ４２，４２が備えられている。
つまり、カメラ４２，４２は、吐出ヘッド１４，１４，１４，１４に対して固定された位置に備えられている。カメラ４２，４２は、フラックスの塗布を行うのに先立ち、マーク部Ｍ１を検出し、電極Ｔと吐出ヘッド１４，１４，１４，１４の吐出口との位置関係を制御部１３において演算する。そして、この演算結果に基づいて、電極Ｔがフラックスの到達位置に位置するように、搬送ステージ２を移動する。カメラ４２，４２は、フラックス吐出装置４１に取り付けられ、吐出ヘッド１４，１４，１４，１４に対して固定された位置となっているため、電極Ｔと吐出ヘッド１４，１４，１４，１４の吐出口との位置関係を制御部１３において演算するためのマーク部Ｍ１の位置（座標位置）を精度よく検出することができる。
【００５８】
フラックス吐出装置４１が、ボール実装装置１２の左側（ボール実装装置１２の基板搭載位置の側）の縁部に配置されることで、基板移動装置６とボール実装装置１２との配置間隔を狭めることができる。これにより、ボール搭載装置２００のＸ方向における大きさの小型化を図ることができる。また、ボール実装装置１２は、ボール搭載装置２００に対して固定された状態で設けられ、ボール実装装置１２に取り付けられているフラックス吐出装置４１は、ボール搭載装置２００に対して固定位置とされている。したがって、フラックス吐出装置４１が移動する構成とした場合に比べて、移動時の振動等により吐出ヘッド１４，１４，１４，１４から吐出したフラックスの到達位置が変化してしまう虞が少ない。また、フラックス吐出装置４１を移動しながらフラックスを吐出した場合のように、フラックス吐出装置４１を移動させることによりフラックスに作用する風圧も発生しない。そのため、吐出されるフラックスの到達位置の変化を少なくすることができ、フラックスの塗布位置の精度を高くすることができる。なお、フラックス吐出装置４１は、フラックスの塗布時（フラックスの吐出時）おいてボール実装装置１２（ボール搭載装置２００）に対して不動であればよく、フラックスの塗布時以外のときには、移動可能な構成としても良い。このように、フラックス吐出装置４０をフラックスの塗布時以外のときに移動可能な構成とすることで、フラックス吐出装置４０のボール実装装置１２への取り付け位置の変更を行うことができる。
【００５９】
さらに、基板Ｗを移動する手段を搬送ステージ２とすることにより、フラックス吐出装置４１と基板Ｗの電極Ｔとの相対位置を変えるための構成を個別に設けていない構成となっている。そのため、ボール搭載装置２００の小型化とコスト低下を図ることができる。フラックス吐出装置４１は、基板搭載位置Ｐ１とボール実装位置Ｒ１との間に配置されている。つまり、基板搭載位置Ｐ１とフラックス塗布位置Ｑ１とボール実装位置Ｒ１とがＸ方向に沿う直線上に配置されることで、ボール搭載装置２００の奥行き、すなわちＹ方向について小型化（薄型化）を図ることができる。また、基板搭載位置Ｐ１とフラックス塗布位置Ｑ２とボール実装位置Ｒ１とをＸ方向に配置することで、ボール搭載装置２００をメンテナンスする際の作業効率を向上させることができる。
【００６０】
４つの吐出ヘッド１４，１４，１４，１４は、基板ＷにＹ方向に４列に配列された電極群Ｔｍに対応して配置される。すなわち、吐出ヘッド１４，１４，１４，１４は、基板Ｗが搬送される方向と直交する方向に複数配置されている。このように、基板Ｗの搬送方向に直交する方向配列される電極群Ｔｍの列に対応して吐出ヘッド１４，１４，１４，１４を備えることで、吐出口が複数設けられることにより、また、これらの複数の吐出口は、基板Ｗが搬送される方向と直交する方向に配置されている。これにより、搬送ステージ２のＹ方向への移動量を少なくすることができ、フラックスの塗布時間を短縮することができる。
【００６１】
なお、各吐出ヘッド１４，１４，１４，１４の各々に、Ｙ方向に配列される複数の吐出口を設けることで、搬送ステージ２のＹ方向への移動量をさらに少なくすることができ、フラックスの塗布時間を短縮することができる。また、フラックス吐出装置４１に備えられる吐出ヘッド１４の数は、基板Ｗの電極群Ｔｍの列数が４列より多い場合には、列数に対応した数としたり、あるいは列数より多くすることが好ましい。なお、列数より少ない数としてもよい。
【００６２】
本実施の形態では、フラックス吐出装置４１をボール実装装置１２の左側（ボール実装装置１２の基板搭載位置の側）の縁部に固定して設けているが、ボール実装装置１２への固定に換えて、シャーシ１に対して支持部材等を介して固定するようにしてもよい。この場合であっても、フラックス吐出装置４１をボール実装装置１２の左側の縁部に近接して設けることで、ボール搭載装置２００のＸ方向における小型化を図ることができる。
【００６３】
搬送ステージ２は、フラックス塗布位置Ｑ１において電極Ｔへのフラックスの塗布が行われた基板Ｗを、図１０に示すボール実装位置Ｒ１に搬送する。そして、第１の実施の形態におけるボール搭載装置１００と同様に、ボール実装装置１２により、複数の電極Ｔのそれぞれに導電性ボールＢが搭載される。全電極Ｔに導電性ボールＢが搭載された基板Ｗは、搬送ステージ２により基板搭載位置Ｐ１に搬送され、基板移動装置６によりアンローダ４に収納される。
【００６４】
図１１は、図８、図９、図１０を参照しながら説明したボール搭載装置１００の動作の流れを示すフローチャートであり、図１２は、図１１に示す各動作時におけるボール搭載装置１００の動きを簡略的に示すものである。ボール搭載装置２００は、フラックス吐出装置４１の構成がボール搭載装置１００のフラックス吐出装置１０と構成が異なるのみで他の構成はボール搭載装置１００と同一である。したがって、ステップＳ２１０からＳ２３０およびＳ２５０からＳ２７０は、それぞれ、図５のステップＳ１１０からＳ１３０およびＳ１５０からＳ１７０と同一である。また、図１２の（Ａ）から（Ｃ）および（Ｅ）から（Ｇ）は、それぞれ、図７の（Ａ）から（Ｃ）および（Ｅ）から（Ｇ）と同様である。ステップＳ２４０および図１２の（Ｄ）については、フラックス吐出装置４１の塗布動作に対応したものとなる。図１２は、ボール搭載装置２００を、Ｘ方向に沿ってボール実装位置Ｒ１から基板搭載位置Ｐ１に向かって見た図である。
【００６５】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態に係るボール搭載装置３００の構成について、図１３、図１４を参照しながら説明する。図１３は、基板Ｗが、基板搭載位置Ｐ１に配置されている状態を示し、図１４は、基板Ｗが、フラックス塗布・ボール実装位置（以下、塗布・実装位置と記載する）ＱＲ３に配置されている状態を示す。なお、図１３，１４は、ボール実装装置３００を上方から見た平面図であり、第１の実施の形態に係るボール搭載装置１００と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
ボール搭載装置３００は、基板Ｗを、図１３に示すように、基板搭載位置Ｐ１に配置している状態で、第１の実施の形態に係るボール搭載装置１００と同様に、基板移動装置６により、ローダ３から取り出さした基板Ｗを搬送ステージ２上に搭載する。ローダ３から基板Ｗを搬送ステージ２に搭載する動作については、第１の実施の形態に係るボール搭載装置１００と同様である。
【００６７】
ボール搭載装置３００においては、フラックス吐出手段としてのフラックス吐出装置５１が、ボール実装装置１２の上方（Ｚ方向上方）、すなわちボール配列用マスク１１の上方に配置されている。また、フラックス吐出装置５１は、Ｘ方向に配置される２つの吐出ヘッド１４，１４を有している。フラックス吐出装置５１は、ボール実装ヘッド１８，１８のＹ方向前方に配置されている。フラックス吐出装置５１（吐出ヘッド１４，１４）は、支持部材５２に支持され、また、吐出ヘッド移動機構５３によりＸ方向およびＹ方向に移動可能とされている。
【００６８】
吐出ヘッド移動機構５３は、ボール実装ヘッド１８，１８をＹ方向に移動するボールねじ機構２３と、ボールねじ機構５４を有している。支持部材５２は、ボールねじ機構２３に取り付けられ、ボールねじ機構２３によりＹ方向に移動可能な構成になっている。つまり、フラックス吐出装置５１は、支持部材５２と共にＹ方向に移動可能な構成となっている。ボールねじ機構５４は、支持部材５２上に設けられている。そして、フラックス吐出装置５１は、ボールねじ機構５４により支持部材５２上をＸ方向に移動することができる構成となっている。以上のように、フラックス吐出装置５１は、ボールねじ機構２３とボールねじ機構５４とにより、Ｘ方向およびＹ方向に移動することができる。なお、ボールねじ機構５４の駆動は制御部１３による制御を受けるモータ５５により行われる。
【００６９】
基板搭載位置Ｐ１において基板Ｗが搭載された搬送ステージ２は、基板Ｗを図１４に示す塗布・実装位置ＱＲ３に搬送する。ボール実装位置ＱＲ３は、ボール配列用マスク１１の下側の位置となっている。ボール配列マスク１１と基板Ｗの位置合せは、上述のボール搭載装置１００，２００と同様に、搬送ステージ２に備えられる２台のカメラ６１，６１と、ボール実装装置１２のボール配列用マスク１１の下側であって基板搭載位置Ｐ１側の端部にＹ方向に沿って配置される図示を省略する２台のカメラを用いて行う。つまり、ボール実装装置１２に配設された２台のカメラで基板Ｗに設けられたマーク部Ｍ１の位置（座標）を検出し、そして搬送ステージ２に配設された２台のカメラ６１，６１で、ボール配列用マスク１１の裏面に設けられたマーク部Ｍ３の位置（座標）を検出する。そして、これら４台のカメラで検出した４個の座標データに基づいて、基板Ｗが、ボール配列用マスク１１に対して所定の位置となるボール実装位置ＱＲ３に搬送されているかどうかを制御部１３において演算し判断する。基板Ｗとボール配列用マスク１１が平行でない場合、搬送ステージのθ方向回転機構で基板Ｗを回転し、その後、Ｘ方向搬送機構７およびＹ方向搬送機構８によりＸ方向とＹ方向の位置を合わせる。基板Ｗがボール実装位置Ｒ１に搬送された状態では、ボール配列用マスク１１の微小開口２１と、基板Ｗに設けられる複数の電極ＴとはＺ方向（上下方向）において、一対一に対向する。なお、マーク部Ｍ３は、ボール配列用マスク１１の上方から見えるように構成してもよい。また、２台のカメラ５６，５６により、必要に応じて、ボール配列用マスク１１の微小開口２１を介して基板Ｗの電極Ｔを撮影することで、基板Ｗと微小開口２１との位置合わせを行う。
【００７０】
基板Ｗ側のマーク部Ｍ１と電極Ｔとの位置関係は、予め特定されている。また、フラックス吐出装置５１においては、フラックス吐出装置５１のＸ−Ｙ平面上における位置を、ボール配列用マスク１１の側のマーク部Ｍ３を基準にして検出することができるように構成されている。例えば、フラックス吐出装置５１の初期位置とマーク部Ｍ３との位置関係を予め特定しておくことで、ボールねじ機構２３とボールねじ機構５４の駆動量等に基づき、制御部１３において、吐出ヘッド１４，１４の吐出口のマーク部Ｍ３に対するＸ−Ｙ平面上における位置関係を演算することができる。したがって、吐出ヘッド１４，１４の吐出口（フラックス吐出装置５１）と電極Ｔとの位置関係についても制御部１３において演算することができる。
【００７１】
なお、２台のカメラ５６，５６は、フラックス吐出装置５１に備えられている。つまり、カメラ５６，５６は、吐出ヘッド１４，１４に対して固定された位置に備えられている。カメラ５６，５６は、フラックス吐出装置５１に取り付けられ、吐出ヘッド１４，１４に対して固定された位置となっているため、基板Ｗと微小開口２１との位置合わせを精度よく行うことができる。
【００７２】
フラックス吐出装置５１は、塗布・実装位置ＱＲ３に搬送された基板Ｗの電極Ｔに対してフラックスの塗布を行う。吐出ヘッド１４，１４の吐出口の電極Ｔに対する位置は、マーク部Ｍ３を基準にして制御部１３において演算することができる。つまり、ボール搭載装置３００では、フラックス吐出装置５１（吐出ヘッド１４，１４）から吐出されたフラックスの到達位置が基板Ｗの電極Ｔの位置となるように、フラックス吐出装置５１を移動することで、基板Ｗの各電極Ｔにフラックスが塗布されるように構成されている。なお、ボール搭載装置３００では、フラックス吐出装置５１はＹ方向については、ボール搭載装置３００の後方（図１３，１４においてＹ方向紙面上側）から前方（図１３，１４においてＹ方向紙面下側）に向かって移動しながら、フラックスの塗布動作を行うように構成されている。また、基板Ｗとフラックス吐出装置５１との間には、ボール配列用マスク１１が配置されている。そのため、フラックス吐出装置５１から吐出したフラックスは、基板Ｗの電極Ｔと一対一の関係でＺ方向において対向しているボール配列用マスク１１の微小開口２１を通過して、電極Ｔに塗布される。
【００７３】
フラックスが塗布された電極Ｔに対して、ボール実装ヘッド１８，１８により導電性ボールＢを実装する。ボール実装ヘッド１８，１８は、フラックス吐出装置５１の後方に配置され、ボール実装ヘッド１８，１８とフラックス吐出装置５１とは、Ｙ方向については、同一のボールねじ機構２３に取り付けられ、ボール実装ヘッド１８，１８は、Ｙ方向にフラックス吐出装置５１と一体に移動する。つまり、ボール実装ヘッド１８，１８は、Ｙ方向についてはフラックス吐出装置５１に追従して移動し、フラックスが塗布された電極Ｔに対して順次、導電性ボールＢを搭載していく。
【００７４】
以上のようにして、基板Ｗの全電極Ｔにフラックスの塗布および導電性ボールＢの搭載が行われた後、搬送ステージ２は、基板Ｗを基板搭載位置Ｐ１に搬送する。そして、基板搭載位置Ｐ１に搬送された基板Ｗは、基板移動装置６によりアンローダ４に収納される。なお、ボール実装ヘッド１８，１８の後方にフラックス吐出装置５１を配置するように構成してもよい。このように構成した場合には、フラックス吐出装置５１は前方から後方に向かって移動しながら電極Ｔへのフラックスの塗布動作を行う。そして、ボール実装ヘッド１８，１８は、Ｙ方向については前方から後方に移動するフラックス吐出装置５１に追従して移動し、フラックスが塗布された電極Ｔに対して順次、導電性ボールＢを搭載していく。
【００７５】
第３の実施の形態に係るボール搭載装置３００では、フラックス吐出装置５１をボール実装装置１２の上方に配置している。このように構成することで、ボール搭載装置３００のＸ方向およびＹ方向の大きさを小型化することができる。なお、ボール搭載装置３００においては、フラックス吐出装置５１をＹ方向に移動する機構をボール実装ヘッド１８，１８を移動するボールねじ機構２３と共用している。このように、フラックス吐出装置５１の移動機構をボール実装ヘッド１８，１８を移動するヘッド移動装置２０の一部と共用することで、ボール搭載装置３００の小型化を図ることができる。
【００７６】
なお、吐出ヘッド１４，１４をボール実装ヘッド１８，１８を支持する支持手段１９に取り付けた場合には、フラックス吐出装置１０の吐出ヘッド移動機構５３をヘッド移動装置２０と同一のものとすることになり、ボール搭載装置３００の小型化をさらに図ることができる。また、フラックス吐出装置１０をＹ方向に移動する機構とＸ方向に移動する機構を、それぞれ、ヘッド移動装置２０とは個別に設け、吐出ヘッド１４，１４の移動をボール実装ヘッド１８，１８の移動と独立に行えるようにしてもよい。
【００７７】
図１５は、図１３、図１４を参照しながら説明したボール搭載装置３００の動作の流れを示すフローチャートであり、図１６は、図１５に示す各動作時におけるボール搭載装置１００の動きを簡略的に示すものである。図１６は、ボール搭載装置３００を、Ｘ方向に沿って塗布・実装位置ＱＲ３から基板搭載位置Ｐ１に向かって見た図である。ボール搭載装置３００は、フラックス吐出装置５１の構成がボール搭載装置１００のフラックス吐出装置１０と構成が異なるのみで他の構成はボール搭載装置１００と同一である。したがって、ステップＳ３１０からＳ３３０およびＳ３９０は、それぞれ、図６のステップＳ１１０からＳ１３０およびＳ１７０と同一である。また、図１６の（Ａ）から（Ｃ）および（Ｅ）は、それぞれ、図７の（Ａ）から（Ｃ）および（Ｇ）と同様である。
【００７８】
ボール搭載装置３００は、基板Ｗの反りの矯正（ステップＳ３３０）を行った後、図１６の（Ｄ）に示すように、基板Ｗを塗布・実装位置ＱＲ３に搬送する（ステップＳ３４０）。つまり、搬送ステージ２は、基板Ｗを、マーク部Ｍ１とマーク部Ｍ３とが対向する位置であるボール実装位置ＱＲ１に配置する（ステップＳ３４０）。ボール搭載装置３００は、基板Ｗを塗布・実装位置ＱＲ３に移動した後、フラックスの塗布を開始する（ステップＳ３５０）。そして、フラックスが塗布された電極Ｔに対して順に導電性ボールＢの実装を開始し、フラックスの塗布を行いながら導電性ボールＢの実装を行う（ステップＳ３６０）。そして、基板Ｗ上の全て電極Ｔに対してフラックスの塗布が完了したときにフラックス吐出装置５１からのフラックスの吐出を停止し（ステップＳ３７０）、さらに、基板Ｗ上の全て電極Ｔに対して導電性ボールＢの搭載が完了したときに導電性ボールＢの搭載を停止する（ステップＳ３８０）。このようにして基板Ｗの全電極Ｔに導電性ボールＢが搭載された後、搬送ステージ２は、基板Ｗを基板搭載位置Ｐ１に搬送する。そして、図１６の（Ｅ）に示すように、ピン２９を上方に変位させ、導電性ボールＢが搭載された基板Ｗと搬送ステージ２との間隔Ｈに基板移動装置６のアーム３０（図１参照）を挿入し、基板Ｗをアーム３０に保持する。そして、基板移動装置６は、基板Ｗをアンローダ４に収納し（ステップＳ３９０）、一枚の基板Ｗについて一連のボール搭載動作を終了する。
【００７９】
上述の各実施の形態では、例えば、図４に示すように、電極Ｔの直径Ａが８０μｍであり、隣接する電極Ｔの配置ピッチである中心間隔Ｂが１６０μｍの基板Ｗを対象として、フラックスの塗布と導電性ボールＢの搭載を行うこととする。そして、電極Ｔに搭載する導電性ボールは、直径が９０μｍのものを使用することとする。このような場合には、例えば、ボール配列用マスク１１は、隣接する微小開口２１の配置ピッチである中心間隔を１６０μｍ、また微小開口２１の直径を１００μｍとしたものを用いる。
【００８０】
図１７、図１８は、吐出ヘッド１４の概略的な構成を示している。図１７は、吐出ヘッド１４を側面からみた側面図であり、ボール搭載装置１００およびボール搭載装置３００においては、Ｙ方向から見た側面図となっている。ボール搭載装置２００においては、Ｘ方向から見た側面図となっている。図１８は、吐出ヘッド１４を基板Ｗに対向する側から見た底面図である。上述のような直径と配置ピッチの電極Ｔが配置される基板Ｗに対しては、吐出ヘッド１４の吐出口１４Ｈの中心間隔Ｃは１６０μｍに形成されているものを用いることが好ましい。
【００８１】
つまり、吐出口１４Ｈの中心間隔Ｃを電極Ｔの配置ピッチと同一とした場合には、ボール搭載装置１００，２００においては、搬送ステージ２の移動ピッチを電極Ｔの配置ピッチとすることにより、吐出口１４Ｈと電極Ｔとを対向させた状態で、搬送ステージ２の移動を行うことができる。このように、吐出口１４Ｈと電極Ｔとを対向させた状態で搬送ステージ２の移動を行うことで、フラックス吐出装置１０，４１から吐出したフラックスの到達位置に電極Ｔを位置させ易くなる。
【００８２】
また、ボール搭載装置３００においては、フラックス吐出装置５１の移動ピッチを電極Ｔの配置ピッチとすることにより、吐出口１４Ｈと電極Ｔとを対向させた状態で、フラックス吐出装置５１の移動を行うことができる。このように、吐出口１４Ｈと電極Ｔとを対向させた状態でフラックス吐出装置５１の移動を行うことで、フラックス吐出装置５１から吐出したフラックスの到達位置に電極Ｔを位置させ易くなる。
【００８３】
なお、吐出口１４Ｈの中心間隔Ｃを１６０μｍの整数倍の３２０μｍ、４８０μｍ等としたものを用いても良い。吐出口１４Ｈの中心間隔Ｃを、電極Ｔの配置ピッチの整数倍とした場合でも、搬送ステージ２あるいはフラックス吐出装置５１を電極Ｔの配置ピッチ単位で移動することで、吐出口１４Ｈと電極Ｔとを対向させた状態で、搬送ステージ２あるいはフラックス吐出装置５１の移動を行うことができる。なお、電極Ｔの直径Ａ、電極Ｔの配置ピッチは上記のものに限らず、適宜のものを使用することができ、導電性ボールＢの直径、ボール配列用マスク１１の微小開口２１の配置ピッチや、微小開口２１の直径、さらに、吐出ヘッド１４の吐出口１４Ｈの中心間隔Ｃ等は、電極Ｔの大きさ、配置ピッチ等に応じて適宜のものを使用する。
【００８４】
吐出ヘッド１４の吐出口１４Ｈは、図１９に示すように千鳥状に配置してもよい。このように配置することで、吐出口１４Ｈ毎に設けられるピエゾ素子等の構造体の干渉を避けながら、吐出口１４Ｈから吐出されるフラックスの到達位置の間隔を小さくすることができ、配置ピッチの狭い電極Ｔに対してもフラックスの塗布を行うことができる。また、図２０に示すように、吐出ヘッド１４の吐出口形成部１４ＭをＸ−Ｙ平面と平行な面に沿って台座部１４Ｄに対して回転可能な構成とすることで、回転角に応じて吐出口１４Ｈの中心間隔を小さくすることができる。
【００８５】
フラックスは例えば、１〜１０ｍＰａ・ｓの粘度（２０℃）のものを用いることができ、好ましくは、３〜６ｍＰａ・ｓの粘度（２０℃）のものを用いることで、電極Ｔに搭載された導電性ボールＢを、電極Ｔ上に安定的に保持することができる。また、１つの電極Ｔ上に塗布されるフラックスの量は、２〜１０μリットルとすることができ、好ましくは、４〜６μリットルとすることで、電極Ｔに搭載された導電性ボールＢを、電極Ｔ上に安定的に保持することができる。
【００８６】
上述の実施の形態において、ワークとして基板Ｗの表面に設けられた複数の電極Ｔの上に導電性ボールＢを搭載するボール搭載装置１００（２００）は、基板Ｗを移動するワーク移動手段としての搬送ステージ２と、電極Ｔに対し液状のフラックスを吐出するフラックス吐出手段としてのフラックス吐出装置１０（４１）とを有し、フラックス吐出装置１０（４１）は、ボール搭載装置１００（２００）に対して固定位置とされ、搬送ステージ２は、基板Ｗを、電極Ｔがフラックス吐出装置１０（４１）から吐出されたフラックスの到達位置に位置するように移動することとしている。
【００８７】
ボール搭載装置１００（２００）をこのように構成することで、基板Ｗをフラックス吐出装置１０（４１）に対して移動することにより、フラックスの到達位置、すなわち塗布位置の精度を高いものとすることができる。
【００８８】
ボール搭載装置１００（２００）において、搬送ステージ２は、基板Ｗを、電極Ｔがフラックス吐出装置１０（４１）のフラックスの到達位置に位置するように移動すると共に、基板搭載位置Ｐ１からボール搭載位置Ｒ１に搬送するものとすることが好ましい。
【００８９】
ボール搭載装置１００（２００）をこのように構成することで、フラックス吐出装置１０（４１）を移動するための構成を備える必要がなく、ボール搭載装置１００（２００）のコンパクト化を図ることができる。
【００９０】
ボール搭載装置１００（２００）において、フラックス吐出装置１０（４１）は、基板搭載位置Ｐ１とボール搭載位置Ｒ１との間に配置されることが好ましい。
【００９１】
ボール搭載装置１００（２００）をこのように構成することで、基板Ｗが基板搭載位置Ｐ１からボール搭載位置Ｒ１への搬送される間にフラックス吐出装置１０（４１）が配置されることになり、ボール搭載装置１００（２００）の大型化を抑えることができる。
【００９２】
ボール搭載装置１００（２００）において、フラックス吐出装置１０（４１）には、複数のフラックスの吐出口が設けられ、複数の吐出口は、基板搭載位置Ｐ１からボール実装位置Ｒ１への搬送方向に直交する方向に配置されていることが好ましい。
【００９３】
ボール搭載装置１００（２００）をこのように構成することで、フラックスを基板Ｗの電極Ｔに対して吐出する際に、基板Ｗの搬送方向に対して直交する方向への搬送ステージ２の移動量が少なくすことができ、フラックスを電極Ｔに塗布する時間を短くすることができる。
【００９４】
ボール搭載装置２００において、フラックス吐出装置４１は、導電性ボールＢを電極Ｔに搭載するボール実装手段としてのボール実装装置１２の基板搭載位置Ｐ１側の縁部に配置されていることが好ましい。
【００９５】
ボール搭載装置２００をこのように構成することで、ボール実装位置Ｒ１と基板搭載位置Ｐ１との間隔を狭くすることができるため、ボール搭載装置２００の小型化を図ることができる。
【００９６】
導電性ボールＢをボール配列用マスク１１の微小開口２１を通して基板Ｗの表面に設けられた複数の電極Ｔに搭載するボール搭載装置３００において、フラックス吐出装置５１は、ボール配列用マスク１１の上方に配置され、ボール配列用マスク１１の微小開口２１を通して、電極Ｔに対し液状のフラックスを吐出することとする。
【００９７】
ボール搭載装置３００をこのように構成することで、フラックス吐出装置５１がボール配列用マスク１１の上方に配置されるため、ボール搭載装置３００の小型化を図ることができる。
【００９８】
ボール搭載装置３００において、フラックス吐出装置５１は、ボール配列用マスク１１上を一方から他方に移動しながら、電極Ｔに対しフラックスを吐出し、フラックス吐出装置５１に追従してボール搭載ヘッド１８，１８を移動させて導電性ボールＢを微小開口２１に通すこととすることが好ましい。
【００９９】
ボール搭載装置３００をこのように構成することで、電極Ｔへのフラックスの吐出と導電性ボールＢの搭載とを同時進行で行えるため、作業時間を短縮することができる。
【０１００】
ボール搭載装置１００，２００，３００において、フラックス吐出装置１０，４１，５１（吐出ヘッド１４）に対して固定された位置に、基板１４に設けられるマーク部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３またはボール配列用マスク１１の微小開口２１を電極Ｔを撮影するためのカメラ１６，１６，４２，４２，５６，５６を備えることが好ましい。
【０１０１】
ボール搭載装置１００，２００，３００をこのように構成することで、基板Ｗの位置の検出を精度よく行うことができる。
【０１０２】
なお、ボール搭載装置１００，２００において、フラックス吐出装置１０，４１をＸ方向とＹ方向に移動する移動機構を配設し、吐出ヘッド１４をフラックスの塗布位置へ移動できるようにしても良い。このことにより、搬送ステージ２と吐出ヘッド１４の双方を移動させるこことが可能となり、フラックス塗布時間を短縮できる。
【０１０３】
更に、導電性ボールＢを電極Ｔに搭載した後、基板Ｗを基板搭載位置Ｐ１に搬送する際、アンローダ４に収納する前、すなわちボール搭載装置１００においては図６のＳ１６０とＳ１７０の間、また、ボール搭載装置２００においては、図１１のＳ２６０とＳ２７０の間において、フラックス吐出装置１０，４１により、基板Ｗに搭載された導電性ボールＢの上へフラックスを塗布しても良い。導電性ボールＢが微小となると、電極Ｔ上に塗布するフラックスの量が少なく且つ厚みが薄くなり、電極Ｔや導電性ボールＢに形成された酸化物を除去できなくなる。導電性ボールＢの上にフラックスを塗布することにより、半田の濡れ性を向上させることができる。特に、マイクロボールの場合、フラックスの厚みが、ボール径に凡そ比例して薄くなり、フラックスの必要限界に近づくので、酸化膜が厚いと半田が濡れ難くなる。又、フラックスがマスク印刷されたワーク上に搭載された導電性ボールに上から吐出装置でフラックスを塗布することも本発明に属する。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るボール搭載装置の全体の構成を概略的に示す平面図であり、基板が基板搭載位置に位置している状態を示す図である。
【図２】図１示すボール搭載装置において、基板がフラックス塗布位置に位置している状態を示す図である。
【図３】図１に示すボール搭載装置において、基板がボール実装位置に位置している状態を示す図である。
【図４】基板の概略の構成を示す図である。
【図５】図１から図３に示すボール実装装置の一部の概略の構成を示す図である。
【図６】図１から図３に示すボール実装装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図６に示す各動作時におけるボール搭載装置の動きを簡略的に示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るボール搭載装置の全体の構成を概略的に示す平面図であり、基板が基板搭載位置に位置している状態を示す図である。
【図９】図８示すボール搭載装置において、基板がフラックス塗布位置に位置している状態を示す図である。
【図１０】図８に示すボール搭載装置において、基板がボール実装位置に位置している状態を示す図である。
【図１１】図８から図１０に示すボール実装装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示す各動作時におけるボール搭載装置の動きを簡略的に示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るボール搭載装置の全体の構成を概略的に示す平面図であり、基板が基板搭載位置に位置している状態を示す図である。
【図１４】図１３示すボール搭載装置において、基板がフラックス塗布・ボール実装位置に位置している状態を示す図である。
【図１５】図１３から図１４に示すボール実装装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１５に示す各動作時におけるボール搭載装置の動きを簡略的に示す図である。
【図１７】吐出ヘッドの側面図である。
【図１８】吐出ヘッドの底面図である。
【図１９】吐出ヘッドの変形例を示す図である。
【図２０】吐出ヘッドの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
Ｗ  ・・・基板（ワーク）
Ｔ  ・・・電極
Ｂ  ・・・導電性ボール
Ｐ１  ・・・基板搭載位置（ワーク搭載位置）
Ｑ１  ・・・フラックス塗布位置
Ｒ１  ・・・ボール搭載位置
３  ・・・搬送ステージ（ワーク移動手段、ワーク搬送手段）
４Ｈ  ・・・吐出口
１１  ・・・ボール配列用マスク
１２  ・・・ボール実装手段
１０，４１，５１  ・・・フラックス吐出装置（フラックス吐出手段）
２１  ・・・微小開口
１００，２００，３００  ・・・ボール搭載装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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