(57)【要約】      （修正有）【課題】微細な半田ボールを大型の基板に工業的レベルで実装できるボール搭載装置を提供する。【解決手段】半田ボールを搭載する基板６を載置する基板載置装置１と、基板６に位置合せされたマスク上に供給された半田ボールをマスクの開口に落とし込むボール落とし込み装置４と、開口に落とし込まれた半田ボールを基板６に押圧するボール押圧ヘッドを有するボール押圧装置３からなるボール搭載装置であって、ボール押圧ヘッドに水平度超越デバイスを設けるとともに、基板の位置を計測するために複数個の固定カメラ１９ａ、１９ｂ、１９ｃを配設する。【選択図】図１
2010212722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田ボールを搭載する基板を載置する基板載置装置と、上記基板に位置合せされたマスク上に供給された上記半田ボールを上記マスクの開口に落とし込むボール落とし込み装置と、上記開口に落とし込まれた上記半田ボールを上記基板に押圧するボール押圧ヘッドを有するボール押圧装置からなるボール搭載装置において、
上記基板載置装置には、ＸＹΘＺテーブルが配設され、
上記ボール落とし込み装置と上記ボール押圧装置は、支持台に移動可能に連結され、
上記支持台には、上記基板の位置を計測するために複数個のカメラと、上記マスクが配設され、
上記ＸＹΘＺテーブルには、上記マスクの位置と上記押圧ヘッドの位置を計測するためのカメラが配設されたことを特徴とするボール搭載装置。
【請求項２】
前記ボール押圧装置は前記ボール押圧ヘッドの水平方向の角度を調節するための水平度調節デバイスを有し、そして前記基板載置装置に載置された前記基板を平坦化するための基板平坦化装置とを有することを特徴とする請求項１記載のボール搭載装置。
【請求項３】
前記基板を載置する基板載置テーブルの有効寸法は、少なくとも１２インチ半導体ウエハを載置できる大きさであり、且つ前記半田ボールの直径は、２００ミクロン以下で３０ミクロン以上あることを特徴とする請求項２記載のボール搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路基板、半導体ウエハ等の基板に半田ボール等を搭載するボール搭載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路は、バンプの寸法と間隔が微細化するとともに、ウエハの直径が１２インチ等大型化している。ボール搭載装置は、電子回路の高密度化と基板の大型化（一回の処理での素子の取り数の増大）に対応することが課題である。
電子回路基板や半導体ウエハ等の基板に半田ボールを搭載する方法として、ボール落とし込み方法が開示されている（特開２０００−４９１８３号公報、特開平９−１４８３３２号公報参照）。また、基板とマスクの位置観測方法として基板観測用カメラとマスク観察用カメラを用いる方法が開示されている（特開平３−２００９９号公報参照）。  
【０００３】
しかし従来のボール落とし込み装置は、ボールの直径が２００μ以下となると、半田ボールが落とし込まれない即ち未装填のマスクの開口が増大する欠点がある。特に、基板の大きさが８インチ（２０ｃｍ）を超えると一層この傾向が大きくなる。更に、所定位置に落とし込まれた半田ボールを基板に押圧する条件がばらつくため均一に押圧できないので、基板への仮固定力が不十分なボールや押圧し過ぎな半田ボールが生じる欠点がある。
【０００４】
また、従来の基板の位置観測方法は、カメラがＸＹＺ駆動装置に取付けられており、長さが３００ｍｍ以上の基板を処理するボール搭載装置では、基板に設けられた位置マーク上にカメラを移動するための移動距離が長くなる。ＸＹＺ駆動装置が動作する空間を確保するために大きなスペースが必要となる欠点がある。ボール搭載装置の据付床面積が増大することは、それがクリーンルームに設置されるので好ましくない。
このように、従来のボール搭載装置は、半田ボールの微細化と基板の大型化のニーズに対して適合できているとはいえない。
【特許文献１】特開２０００−４９１８３号公報
【特許文献２】特開平９−１４８３３２号公報参照
【特許文献３】特開平３−２００９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するものであり、本発明の目的は、微細な半田ボールを大型の基板に工業的レベルで実装できるボール搭載装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、半田ボールを搭載する基板を載置する基板載置装置と、基板に位置合せされたマスク上に供給された半田ボールをマスクの開口に落とし込むボール落とし込み装置と、開口に落とし込まれた半田ボールを基板に押圧するボール押圧ヘッドを有するボール押圧装置からなるボール搭載装置において、  基板載置装置には、ＸＹΘＺテーブルが配設され、ボール落とし込み装置とボール押圧装置は、支持台に移動可能に連結され、支持台には、基板の位置を計測するために複数個のカメラと、マスクが配設され、  ＸＹΘＺテーブルには、マスクの位置と押圧ヘッドの位置を計測するためのカメラが配設されたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、ボール押圧装置にはボール押圧ヘッドの水平方向の角度を調節するための水平度調節デバイスと、基板載置載置に載置された基板を平坦化するための基板平坦化装置とを有することを特徴とする。
【０００８】
更に、本発明は、基板を載置する基板載置テーブルの有効寸法は、少なくとも１２インチ半導体ウエハを載置できる大きさであり、且つ半田ボールの直径は、２００ミクロン以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以上のような構成をとることにより、以下の効果を奏する。
（１）微細な半田ボールを大型の基板に工業的レベルで実装できるボール搭載装置を提供できた。
（２）基板の位置を計測するためのカメラを複数個配設することにより、ボール搭載措置の据付面積を小さくし、且つ半田ボール搭載のタクトを短縮することができた。
（３）基板の平坦化と基板とマスクの密着化の達成により、より微細な半田ボールをマスクの開口に確実に落とし込むことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ボール搭載装置の平面図である。
【図２】ボール搭載装置の立面図である。
【図３】ボール押圧ヘッドの立面図である。
【図４】基板載置装置の立面図である。
【図５】基板載置装置の側面図である。
【図６】ボール搭載のフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、微細な半田ボールを大きな基板に搭載することを目的とするものである。以下、本発明に係るボール搭載装置の実施の形態について図を参照し説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、ボール搭載装置の実施例で、この装置の平面図を示す。図２は、この装置の正面図である。図１と図２を併せ説明する。
【００１３】
ボール搭載装置は、基板載置装置１と、基板平坦化装置２と、ボール押圧装置３と、ボール落とし込み装置４と、クリーニング装置５とからなる。基板載置装置１と、ボール押圧装置３と、ボール落とし込み装置４は、直列（Ｘ方向）に配置されている。
【００１４】
基板載置装置１は、基板載置装置用Ｘ軸レール７、基板載置装置用Ｙ軸レール８が直角に配設され、その上にＸＹテーブル９が取付けられている。このＸＹテーブル９上にΘ回転モータが配設されている。ＸＹΘテーブル１１は、Θ回転モータ１０とＺ軸駆動装置１２との間に設けられている。Ｚ軸駆動装置１２上には、ＸＹΘＺテーブル１３が取付けられている。ＸＹΘＺテーブル１３には、Ｚ軸エアシリンダ１５と基板載置テーブル固定金具１７とカメラ固定金具が取付けられている。
【００１５】
吸着力発生デバイス１６は、ＸＹΘＺテーブル１３と基板載置テーブル１３の間の空間に配置され、４個のＺ軸エアシリンダ１５で上下に移動可能に取付られている。
【００１６】
基板載置テーブル１８は、２個の基板載置テーブル固定金具１７で固定されている。基板載置テーブル１８の上面には、載置された基板６を真空吸引するための開口または真空吸着パッド等が設けられている。マスク位置計測カメラ１９ａは、カメラ固定金具を介して固定されている。
【００１７】
マスク位置計測カメラ１９ａは、インターライン方式で総画素数が４１万のＣＣＤを使用している。このマスク位置計測カメラ１９ａは、ボール押圧ヘッド３４の位置も計測するようになっている。
【００１８】
基板平坦化装置２は、基板押圧治具２０が基板６の所定個所を押圧できるように、水平方向移動装置（エアシリンダ２２）と垂直方向移動と押圧動作をするための装置（Ｚ軸エアシリンダ２１）からなる。基板押圧治具２０は、４本のアームと、アームに取付けられた８個の突起からなっている。突起の個数は、４個でも９個でも良く限定されない。また、これらの突起の位置は、基板６の寸法に合わせて移動できる機構となっている。
【００１９】
ボール押圧装置３は、ボール押圧ヘッド３４（図３参照）と水平度調節装置５３とΘ回転駆動装置３６とＺ軸駆動モータ３３からなっている。ボール押圧ヘッド３４は、水平度調節装置５３にボール押圧ヘッド取付板３４ａを介して固定されている。基板６と水平度を調節されたボール押圧ヘッド３４は、Ｚ軸駆動モータ３３により下降してマスク４４の開口に落とし込まれたボールを基板６に押圧する。マスク４４は、固定台２３に固定されているので、ボールを押圧する工程でボール押圧ヘッド３４がマスク４４上に移動する。ボール落し込み工程などの工程において、邪魔にならない位置にボール押圧ヘッド３４を移動するようになっている。また、ボール押圧ヘッド３４は、モータ２９とボールネジ３０によってＹ方向に、更に、Ｚ軸移動モータ３３とスライダ３５によりＺ方向に移動できるようになっている。ボール押圧ヘッド３４の下面は、半田ボールの直径がマスク４４の厚みより大きい場合、平板であり、一方、半田ボールの直径がマスク４４の厚みより小さい場合、半田ボールに対応して突起が形成されている。突起が形成されているボール押圧マスクは、マスク４４との位置合せが必要で、平板の場合は、マスク４４との位置合せは必要がない。
【００２０】
ボール押圧装置３は、４本の支柱２４で支持されている固定台２３上に設けられたＸレール２６に移動基板２８を介して配設されている。Ｘレールには、モータ２７で駆動されるボールネジが組み込まれ、モータ２７の回転によりボール押圧装置は、Ｘレール２６上を移動する。
【００２１】
ボール落し込み装置４は、基板６と重ね合わせられたマスク４４上に供給された半田ボールをスキージ４３で移動させながらマスク４４の開口に半田ボールを落とし込む。スキージ４３は、エアシリンダ４１とスライダ４２にスキージ取付治具４３ａを介して固定され、エアシリンダ４１で上下方向に、モータ２７でＸ方向に移移動できるようになっている。スキージ４３は、ブラシやエアブロアーなどで構成される。スキージ４３は、行きと帰りの２個１組で構成され、それぞれエアシリンダ１個とスライダ２個からなっている。
【００２２】
クリーニング装置５は、マスク４４の汚れを清掃する装置で、クリーニング用紙５２と、クリーニング装置フレームに取り付けられたクリーニング用紙５２の供給ローラ５１ａと巻取ローラ５１ｂからなり、マスク４４の下方に移動できるようにＹ軸レール４８が設けられ、さらにクリーニング用紙をマスク４４に押し付けるためのモータと供給ローラと巻取ローラを駆動するモータが配設されている（図示略）。クリーニング装置自体は、高さが低いので、ボール搭載装置の設置面より高いクリーニング装置用台４６の上に配設するようになっている。
【００２３】
図３は、ボール押圧装置３の正面図である。水平度調節デバイス５３は、Ｘ軸回転装置３８とＹ軸回転装置３７からなる。この２個の回転装置は同一のもので、取り付け角度が９０度だけ異なるものである。それぞれには、角度を調節するノブ３７ａ、３８ａが配設され、調節角度は、バーニヤ３７ｂで読めるようになっている。基板６の長さが例えば３５ｃｍで平行度を５μ以内に調節するには、角度の精度を０．３秒以下にする必要がる。ノブの回転により角度精度は達成できるが、バーニアの表示は不十分なので、基板載置装置に配設された３〜４個の距離計５４を用いて、距離をデジタル表示を参照して平行度の調整を行う。
【００２４】
図４は、基板載置装置１の正面図で、図５は、その側面図である。吸引力発生デバイス１６は、ＸＹΘＺテーブル１３と基板載置テーブルの間を上下移動可能に設置されている。半田ボールをマスク４４の開口に落とし込む場合、マスク４４が平坦である必要がある。吸着力発生デバイス１６は、電場や磁場などの電磁場を利用してマスク４４を基板６に吸引するデバイスである。吸引力発生デバイス１６は、基板６が、ＣＯＦ（Chip On Film）のような薄い場合は、マスクを絶縁体またはマスクの表面を絶縁体にすると電場でマスク４４を基板６に平坦に吸着させることができる。また、基板６が厚い場合、吸引力発生デバイス１６は、マスク４４を強磁性体で製作し、吸引力として磁場を用いることが有効となる。
【００２５】
また、ＸＹΘＺテーブル１３には、３〜４個の距離計５４が設けられ、ボール押圧ヘッド３４と基板載置テーブルとの間隔を計測し、デジタル表示計（図示略）で表示するようになっている。
【００２６】
次に、ボール押圧ヘッド３４とマスク４４との位置合せと、マスク４４と基板６との位置合せと、ボール押圧ヘッド３４と基板との位置合せと、ボール押圧ヘッド３４と基板６との平行度の調節について説明する。
【００２７】
ボール押圧ヘッド３４とマスク４４との位置合せは、マスク４４の位置マークとボール押圧ヘッド３４の位置マークをマスク位置計測カメラ１９ａで計測し、Ｘ方向の座標のみが異なるようにモータ２９とΘ回転駆動装置３６でボール押圧ヘッドを移動させる。
【００２８】
マスク４４の位置マークの計測は、マスク４４が固定台２３に固定されているので、マスク位置計測カメラ１９ａを移動して行う。一方、ボール押圧ヘッド３４の位置マークの計測は、ボール押圧ヘッド３４を固定台２３から外れる位置まで送り、マスク４４と同じ高さに降下させて、そしてマスク位置計測カメラ１９ａをボール押圧ヘッド３４の下方に移動して行う。
【００２９】
半田ボールを押圧する突起を有するボール押圧ヘッド３４の場合、前もってマスク３４の開口位置に半田ボールを押圧する突起を位置合せしておく。なお、マスクの開口は、半田ボールを搭載する基板の電極に対応してマスクに設けられている。更に、マスクは、マスク枠（図示略）に張力を掛けられて固定されている。マスクをマスク押え治具に取付けることは、マスク枠にテンションを掛けられて固定されているマスクをマスク枠とともにマスク押え治具に取付けることである。
【００３０】
マスク４４と基板６との位置合せは、以下のステップで行う。基板６を基板載置テーブル１８に載置した後、基板載置装置１を基板位置計測カメラ（１９ｂ、１９ｃ）の下方に移動して、基板６に設けられた２個の位置マークの平面位置を読み取り、基板６の基準座標とする。次に、基板載置装置１をマスク４４の下方に移動し、マスク４４に設けられた２個の位置マークの平面位置を読み取り、マスク４４の基準座標とする。基板６の基準位置とマスク４４の基準座標の差は、仕様によって定められた関係にある。この関係を満足するように、ＸＹΘテーブル１３を用いて基板６を移動する。この位置合せは、基板６を載置する毎に行う。        
【００３１】
ボール押圧ヘッド３４と基板６との位置合せは、先に実施したボール押圧ヘッド３４とマスク４４との位置合せとマスク４４と基板６との位置合せで得られた座標データを用いて計算で決められる。
【００３２】
ボール押圧ヘッド３４と基板６との平行度の調節は、直接行うことができないので、ボール押圧ヘッド取付板３４ａと基板載置テーブル１８を代理とし、それらの平行度を調整して間接的に行われる。ボール押圧ヘッド取付板３４ａが基板載置テーブル１８に密着した状態をＺ軸基準座標として、ボール押圧ヘッド取付板３４ａの４隅を測定できる４個の距離計５４を用いてボール押圧ヘッド取付板３４ａのＺ座標を計測し、Ｚ軸基準座標とボール押圧ヘッド取付板３４ａのＺ座標の差が、それぞれ４点で同一または所定の基準値以下になるように、ノブ（３７ａ，３８ａ）を回転させる。即ち４つのＺ座標の誤差が５μ以下になるように調節する。しかし、４つのＺ座標の誤差は、２μ以下がより好ましい。
なお、マスク４４と基板６との平行度の調節機構を図示していないが、マスク押え治具４５に、水平度調節デバイスを連結すると良い。ボール径が小さくなり、特にボール径が１００μ以下の場合有効である。
【００３３】
図６は、半田ボールをマスク４４の開口に落し込み、その後半田ボールを基板６に押圧して仮固定する作業のフローチャートを示す。
ステップ１（Ｓ１）は、基板６を基板載置装置１に載置する工程である。マガジンに収められている基板６をプッシャーで押し出し、レール上を滑らして、基板載置テーブル１８上に移動させ、Ｚ軸駆動装置で基板載置テーブル１８を上昇させて基板６を基板載置テーブル上に載置する。その後、基板６を基板載置テーブル１８に真空吸着させる。
【００３４】
ステップ２は、反った基板６を平坦化する工程である。基板６の厚みが厚い場合と、基板が上方を凹に反っている場合は、真空吸着が不十分となる。退避位置にあった基板押圧治具２０をエアシリンダ２２で基板６上まで移動させ、その後、Ｚ軸エアシリンダ２１で基板押圧治具２０を降下させ、８個の突起で基板６を押圧する。基板が上方を凸に反っている場合は、真空吸着が比較的よく作用するが、基板押圧治具２０で基板６を押圧し、基板をより平坦化する。基板６の平坦化操作が終了した後、基板押圧治具２０は、初期位置に退避する。
【００３５】
ステップ３は、基板６をマスク４４の下方に移動させる工程である。移動途中、基板６の位置マークを基板位置計測カメラ（１９ｂ、１９ｃ）で読み取り、基板６の基準座標が計算される。次にマスク４４の2箇所の位置マークをマスク位置計測カメラ１９ａで読み取り、マスク４４の位置座標が計算され、設定値との差は、ＸＹΘテーブルで補正される。この補正により基板６の位置マークとマスクの位置マークは所定の位置関係に戻る。即ち、ボールを搭載する基板６の電極とマスク４４の開口が正しい位置に配置される。
基板位置計測カメラが２個あるので、Ｙ方向への移動をほとんどすることなく基板６の位置マークを読み取ることができ、位置マークを探す時間が大幅に短縮でき、タクトを大幅に短縮できる。
【００３６】
ステップ４は、マスク４４を基板６に密着させる工程である。基板６を上昇させ、マスク４４の下面と密着させる。吸引力発生デバイス１６を基板載置テーブル１８に密着させた状態で、吸引力発生デバイス１６を作動させて、マスク４４を基板６に吸着させる。吸引力発生デバイス１６は、基板６からマスク４４を離間する工程まで作動し続ける。
【００３７】
ステップ５は、半田ボールをマスク４４の開口に落とし込む工程である。先ず、スキージ４３をマスク４４の上方に移動し、エアシリンダ４１でスキージ４３を降下させる。半田ボール供給装置（図示略）から供給された半田ボールをスキージ４３で押しながらマスク４４上を移動させることによって、半田ボールをマスク４４の開口に落とし込む。更にスキージ４３を移動して半田ボールを基板６上からボール貯留凹部（図示略）に落とす。
【００３８】
ステップ６は、マスク44上に残留した半田ボールを除去する工程である。ボールの落し込みに用いたスキージ４３を上昇させ、他方の残留ボール除去用のスキージ４３を降下させ、これで残留ボールを掃きながら他方のボール貯蔵凹部（図示略）に落とす。その後、２つのスキージ４３は、所定位置に退避する。
【００３９】
ステップ７は、半田ボールの押圧工程である。ボール押圧ヘッド３４をマスク４４上に移動させ、降下させてマスク４４の開口内に落とし込まれた半田ボールを基板６に押圧する。半田ボールは、基板６と接する面が平坦化して、仮固定される。半田ボールは、基板６の電極（バンプを含む）に押圧され、電極にフラックスが塗布されていればその粘着力も仮固定の力となる。また、フラックスが室温で固体の場合は、臨界温度以上に上げると粘着力を大きくすることができる。
【００４０】
ステップ８は、基板６とマスク４４を離間する工程である。マスク４４に対する吸着力発生デバイス１６の吸着力を弱めてから、基板６とマスク４４を離間させる。具体的には、吸着力発生デバイス１６の電源をオフにしてから離間する。吸着力発生デバイス１６がエレクトレットや永久磁石等の場合、マスク４４を基板６に密着させた状態で吸着力発生デバイス１６を十分に降下させ、マスク４４に及ぼす吸引力を小さくしてから、基板６をマスク４４から離間する。マスク４４に作用する吸引力が強い状態で、基板６をマスク４４から離間するとマスク４４が変形する。
【００４１】
ステップ９は、半田ボールの落とし込みが完全かどうかを検査する工程である。不完全な場合は、リペア工程に入り、完全な場合は、リフロー工程に入る。
【００４２】
本発明において、基板位置計測カメラａを２個とする実施例を説明したが、３個以上でも良いことは自明である。基板位置計測カメラ１９ａの個数を増やすと、装置のコストは高くなるが、ボール搭載工程のタクトを短縮できるとともに、ボール搭載装置の据付寸法を小さくすることができる。しかし、半田ボールを搭載する基板６は、表示装置基板のように超大型化することは考えられないので、２個ないし４個の基板位置計測カメラａを、固定台２３に取り付けると良い。
【００４３】
また、本発明において、クリーニング装置５は、マスク４４をクリーニング用紙で清掃することを説明したが、紙以外に布でも良い。更に、クリーニング剤をクリーニング用紙に含浸させて使用することや、マスク４４をクリーニング液中で洗浄することも本発明に含まれる。
【００４４】
また、本発明において、ボール押圧装置にはボール押圧ヘッドの水平方向の角度を調節するための水平度調節デバイスは、０．３秒の角度を調整できる機器であり、好ましくは、０．１秒の角度を調整できるものである。なお、本発明において、位置計測カメラをＣＣＤで説明したが、ＭＯＳ型撮像素子でも良い。
【００４５】
また、本発明において、基板を載置する基板載置テーブルの有効寸法とは、基板６を載置して真空吸引し固定できる寸法であり、少なくとも１２インチ（３０ｃｍ）半導体ウエハを載置できる大きさで、上限は、特段に限定する要因はないが、実用的には２０インチ（５０ｃｍ）である。
【００４６】
また、半田ボールは、直径が大きいと従来のボール搭載装置で搭載できるので、本発明において半田ボールの直径は、２００μ以下である。しかし、ボールの直径が３０μ以下に微細化するとマスクの開口に落とし込むことが困難になる。このようなことから、本発明において、半田ボールの直径は３０〜２００μが適している。よりこのましくは、５０〜２００μである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
基板の平坦化とマスクと基板の平行度調整を行うこの装置は、ボール落とし込み装置以外に、基板の平坦化とマスクと基板の平行度に関して高い精度が要求される他のボール搭載方法にも実用化できる。
【００４８】
また、複数個の固定カメラを有する構造は、基板が大型になっても、装置の据付面積が小さくてすむので、基板とマスクの位置合せが必要な装置でも実用化できる。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・基板載置装置、２・・・基板平坦化装置、３・・・ボール押圧装置、４・・・ボール落とし込み装置、５・・・クリーニング装置、６・・・基板、７・・・基板載置装置用Ｘ軸レール、８・・・基板載置装置用Ｙ軸レール、９・・・ＸＹテーブル、１０・・・Θ回転モータ、１１・・・ＸＹΘテーブル、１２・・・Ｚ軸駆動装置、１３・・・ＸＹΘＺテーブル、１４・・・吸着デバイス受け板、１５・・・Z軸エアシリンダ、１６・・・吸着力発生デバイス、１７・・・基板載置テーブル固定金具、１８・・・基板載置テーブル、１９ａ・・・マスク位置計測カメラ、１９ｂ、１９ｃ・・・基板位置計測カメラ、２０・・・基板押圧治具、２１・・・Ｚ軸エアシリンダ、２２・・・エアシリンダ、２３・・・固定台、２４・・・支柱、２５・・・支持台、２６・・・Ｘレール、２７・・・モータ、２８・・・移動基板、２９・・・モータ、３０・・・ボールネジ、３１・・・レール付き取付治具、３２・・・Θ回転駆動装置取付治具、３３・・・Ｚ軸駆動モータ、３４・・・ボール押圧ヘッド、３４ａ・・・ボール押圧ヘッド取付板、３５・・・スライダ、３６・・・Θ回転駆動装置、３７・・・Ｙ軸回転装置、３７ａ・・・調節ノブ、３７ｂ・・・バーニヤ、３８・・・Ｘ軸回転装置、３９・・・横桟、４０・・・縦桟、４１・・・エアシリンダ、４２・・・スライダ、４３・・・スキージ、４３ａ・・・スキージ取付治具、４４・・・マスク、４５・・・マスク押え治具、４６・・・クリーニング装置用台、４８・・・Ｙレール、４９・・・支持台、５０・・・クリーニング装置フレーム、５１ａ・・・供給１ローラ、５１ｂ・・・巻取ローラ、５２・・・クリーニング用紙、５３・・・水平度調整デバイス、５４・・・距離計、固定台の開口部
【図１】
2010212722.tif 000003
【図２】
2010212722.tif 000004
【図３】
2010212722.tif 000005
【図４】
2010212722.tif 000006
【図５】
2010212722.tif 000007
【図６】
2010212722.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月14日(2010.6.14)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、電子回路基板、半導体ウエハ等の基板に半田ボール等を搭載するボール搭載方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するものであり、本発明の目的は、微細な半田ボールを大型の基板に工業的レベルで実装できるボール搭載方法を提供することにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、基板載置装置と、基板平坦化装置と、ボール落とし込み装置と、クリーニング装置を有するボール搭載装置であって、基板載置装置用Ｘ軸レール、基板載置装置用Ｙ軸レールが直角に配設され、その上にＸＹテーブルが取付けられ、そしてこのＸＹテーブル上にΘ回転モータが配設され、そしてＸＹΘテーブルがΘ回転モータとＺ軸駆動装置との間に設けられ、そしてこの軸駆動装置上には、ＸＹΘＺテーブルが取付けられ、そしてこのＸＹΘＺテーブルには、基板載置テーブルを固定する基板載置テーブル固定金具が取付けられた基板載置装置と、基板押圧治具に設けられた複数の突起で基板６の複数個所を押圧する基板平坦化装置と、基板と重ね合わせられたマスク上に供給された半田ボールをスキージで移動させながらマスクの開口に半田ボールを落とし込むボール落し込み装置と、そしてマスクの下方に移動できるようにＹ軸レールが設けられてボールを落とし込んだマスクの汚れを清掃するクリーニング装置からなるボール搭載装置を用いて、半田ボールを基板に搭載するボール搭載方法において、
基板を基板載置テーブル上に載置した後、基板を基板載置テーブルに真空吸着させる工程と、
基板押圧治具を垂直方向移動と押圧動作をするための装置で降下させ、基板押圧治具で基板を押圧し、基板をより平坦化する工程と、
基板をマスクの下方に移動させる工程と、
基板を上昇させ、マスクの下面と密着させる工程と、
直径が３０〜２００μの半田ボールをマスクの開口に落とし込む工程と、
マスク上に残留した半田ボールを除去する工程と、
基板とマスクを離間する工程と、
クリーニング装置でマスクをクリーニングする工程と。
を有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、以上のような構成をとることにより、以下の効果を奏する。
（１）微細な半田ボールを大型の基板に工業的レベルで実装できるボール搭載方法を提供できた。
（２）より微細な半田ボールをマスクの開口に確実に落とし込むことができた。
（３）マスクの汚れをクリーニングできた。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板載置装置と、基板平坦化装置と、ボール落とし込み装置と、クリーニング装置を有するボール搭載装置であって、
基板載置装置用Ｘ軸レール、基板載置装置用Ｙ軸レールが直角に配設され、その上にＸＹテーブルが取付けられ、そしてこのＸＹテーブル上にΘ回転モータが配設され、そして上記ＸＹΘテーブルがΘ回転モータとＺ軸駆動装置との間に設けられ、そしてこの軸駆動装置上には、ＸＹΘＺテーブルが取付けられ、そしてこのＸＹΘＺテーブルには、基板載置テーブルを固定する基板載置テーブル固定金具が取付けられた上記基板載置装置と、
基板押圧治具に設けられた複数の突起で基板６の複数個所を押圧する上記基板平坦化装置と、
基板と重ね合わせられたマスク上に供給された半田ボールをスキージで移動させながらマスクの開口に半田ボールを落とし込む上記ボール落し込み装置と、そして
上記マスクの下方に移動できるようにＹ軸レールが設けられて上記ボールを落とし込んだ上記マスクの汚れを清掃する上記クリーニング装置からなる上記ボール搭載装置を用いて、上記半田ボールを上記基板に搭載するボール搭載方法において、
上記基板を上記基板載置テーブル上に載置した後、上記基板を基板載置テーブルに真空吸着させる工程と、
上記基板押圧治具を垂直方向移動と押圧動作をするための装置で降下させ、基板押圧治具で上記基板を押圧し、上記基板をより平坦化する工程と、
上記基板を上記マスクの下方に移動させる工程と、
上記基板を上昇させ、上記マスクの下面と密着させる工程と、
直径が３０〜２００μの上記半田ボールを上記マスクの開口に落とし込む工程と、
上記基板と上記マスクを離間する工程と、
上記クリーニング装置で上記マスクをクリーニングする工程と、
を有することを特徴とするボール搭載方法。