(57)【要約】【課題】搭載対象体に対して半田ボールを不足なく搭載し得る吸着ヘッドを提供する。【解決手段】吸気口からの吸気によって球状粒体を吸気口の縁部に吸着するヘッド本体を備え、ヘッド本体は、固定プレート４２と、その先端部３２ｂ側が固定プレート４２から突出するようにして固定プレート４２に取り付けられて先端部３２ｂの開口部３２ｃが吸気口として機能する吸気管３２と、吸気管３２および半田ボール１００が挿通可能な挿通孔５１が形成されると共に挿通孔５１に吸気管３２を挿通させた状態で固定プレート４２に対して接離可能に構成された移動プレート３３とを備えて構成されている。【選択図】図６
2010092906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口からの吸気によって球状粒体を当該吸気口の縁部に吸着するヘッド本体を備えた吸着ヘッドであって、
前記ヘッド本体は、固定プレートと、その先端部側が前記固定プレートから突出するようにして当該固定プレートに取り付けられて当該先端部の開口部が前記吸気口として機能する吸気管と、当該吸気管および前記球状粒体が挿通可能な挿通孔が形成されると共に当該挿通孔に当該吸気管を挿通させた状態で前記固定プレートに対して接離可能に構成された移動プレートとを備えて構成されている吸着ヘッド。
【請求項２】
前記ヘッド本体は、前記移動プレートの一面が当該固定プレートに接触した状態において前記吸気管の前記先端部が当該移動プレートの他面と面一の状態または当該他面から突出した状態となるように構成されている請求項１記載の吸着ヘッド。
【請求項３】
前記ヘッド本体に摺動部材を当接または近接させつつ当該摺動部材を摺動させる摺動機構を備え、
前記挿通孔は、前記移動プレートの一面が前記固定プレートから離反した離反状態において前記吸気管の前記先端部に吸着されている前記球状粒体を収容可能に構成され、
前記摺動機構は、前記離反状態の前記移動プレートの他面に前記摺動部材を接触または近接させつつ当該摺動部材を摺動させる請求項１または２記載の吸着ヘッド。
【請求項４】
前記摺動機構は、前記摺動部材としてのスキージを摺動させる請求項３記載の吸着ヘッド。
【請求項５】
前記挿通孔は、前記移動プレートの前記離反状態において前記挿通孔内に収容されている前記球状粒体の前記他面側の部位から当該挿通孔の当該他面側の開口面までの最短の長さが当該球状粒体の半径よりも短くなるように形成されている請求項３または４記載の吸着ヘッド。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の吸着ヘッドと、
当該吸着ヘッドを移動させる移動機構と、
前記吸着ヘッドにおける前記吸気管の前記開口部からの吸気を行う吸気機構と、
前記移動機構を制御して前記吸着ヘッドを前記球状粒体の吸着位置に移動させる処理、前記吸気機構を制御して前記開口部からの吸気を行わせる処理、前記吸着ヘッドを制御して前記移動プレートを前記固定プレートに対して接離させる処理、前記移動機構を制御して前記開口部からの吸気によって前記球状粒体を吸着している前記吸着ヘッドを目標位置まで移動させる処理、および当該目標位置において前記吸気機構を制御して前記開口部からの吸気を停止させる処理を実行する制御部とを備えて、前記球状粒体を搭載対象体に搭載可能に構成されている球状粒体搭載装置。
【請求項７】
固定プレートと、その先端部側が前記固定プレートから突出するようにして当該固定プレートに取り付けられて当該先端部の開口部からの吸気によって球状粒体を当該先端部に吸着可能な吸気管と、当該吸気管および前記球状粒体が挿通可能な挿通孔が形成されると共に当該挿通孔に当該吸気管を挿通させた状態で前記固定プレートに対して接離可能に構成された移動プレートとを備えた吸着ヘッドを用いて前記球状粒体を吸着させる球状粒体吸着方法であって、
前記移動プレートの一面を前記固定プレートに接触させた状態において前記吸気管の前記先端部に前記球状粒体を吸着させた後に、前記一面を前記固定プレートから離反させて前記先端部に吸着されている前記球状粒体に付着している他の前記球状粒体を前記吸着ヘッドから除去する球状粒体吸着方法。
【請求項８】
前記移動プレートの前記一面を前記固定プレートに接触させる際に前記吸気管の前記先端部を当該移動プレートの他面と面一の状態または当該他面から突出した状態とさせる請求項７記載の球状粒体吸着方法。
【請求項９】
前記移動プレートの前記一面を前記固定プレートから離反させる際に前記吸気管の先端部に吸着されている前記球状粒体を前記挿通孔における当該移動プレートの他面側の開口面から突出させることなく当該挿通孔内に１つだけ収容させ、その状態において前記移動プレートの他面に摺動部材を接触または近接させつつ当該摺動部材を摺動させる摺動処理を実行して、前記挿通孔内に収容させた前記球状粒体に付着している前記他の球状粒体を前記吸着ヘッドから除去する請求項７または８記載の球状粒体吸着方法。
【請求項１０】
前記摺動部材としてのスキージを用いて前記摺動処理を実行する請求項９記載の球状粒体吸着方法。
【請求項１１】
前記挿通孔内に収容させた前記球状粒体に付着している他の前記球状粒体における体積的に半分を超える部分を前記挿通孔の前記開口面から突出させ、その状態において前記摺動処理を実行する請求項９または１０記載の球状粒体吸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球状粒体を吸気口の縁部で吸着する吸着ヘッド、およびその吸着ヘッドを備えた球状粒体搭載装置、および吸着ヘッドを用いて球状粒体吸着を吸着させる球状粒体吸着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の球状粒体搭載装置として、特開２００３−１００７８９号公報に開示された半田（はんだ）ボール搭載装置が知られている。この半田ボール搭載装置は、複数の吸着穴が吸着面に形成された整列マスク、および整列マスクを移動させる移動部を備えて、整列マスクで吸着した半田ボールをパッケージの接続端子に搭載可能に構成されている。また、この半田ボール搭載装置は、半田ボールよりも大きい複数の貫通穴が整列マスクの吸着穴と同じ配列で形成されて、整列マスクに対して相対的に移動可能な離脱プレートを備えている。この半田ボール搭載装置を用いてパッケージの接続端子に半田ボールを搭載する際には、離脱プレートを整列マスクの吸着面に接触させた状態で、半田ボールが収容されている半田ボール容器内に離脱プレートおよび整列マスクを移動させる。この際に、離脱プレートの貫通穴を通って１つの半田ボールが整列マスクの吸着穴に吸着されると共に、その半田ボールと吸着穴との隙間から吸引される気流によってその半田ボール以外の不要な半田ボールが吸着される。次いで、離脱プレートを下方に移動させて整列マスクの吸着面から離反させる。この際に、上記した不要な半田ボールが、離脱プレートの移動に伴って整列マスクから引き離されて、半田ボール容器内に落下する。このため、この半田ボール搭載装置では、接続端子への不要な半田ボールの搭載を防止することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００３−１００７８９号公報（第３−４頁、第１−６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記の半田ボール搭載装置には、以下の問題点がある。すなわち、この半田ボール搭載装置では、離脱プレートを整列マスクの吸着面に接触させた状態で、離脱プレートの貫通穴を通った半田ボールを整列マスクの吸着穴に吸着させている。この場合、この構成では、例えば、図１１に示すように、離脱プレート４０２を整列マスク４０１の吸着面に接触させた状態では、吸着穴４０１ａが離脱プレート４０２の奥側に位置して露出していないため、複数の半田ボールによって貫通穴４０２ａの開口部が閉塞され、これによって半田ボールが吸着穴４０１ａに吸着されないことがある。このため、この半田ボール搭載装置には、半田ボールが吸着されてない吸着穴４０１ａが存在するおそれがあり、このときには、接続端子に搭載すべき半田ボールに不足が生じるという問題点が存在する。
【０００４】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、搭載対象体に対して半田ボールを不足なく搭載し得る吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着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】
【０００５】
上記目的を達成すべく請求項１記載の吸着ヘッドは、吸気口からの吸気によって球状粒体を当該吸気口の縁部に吸着するヘッド本体を備えた吸着ヘッドであって、前記ヘッド本体は、固定プレートと、その先端部側が前記固定プレートから突出するようにして当該固定プレートに取り付けられて当該先端部の開口部が前記吸気口として機能する吸気管と、当該吸気管および前記球状粒体が挿通可能な挿通孔が形成されると共に当該挿通孔に当該吸気管を挿通させた状態で前記固定プレートに対して接離可能に構成された移動プレートとを備えて構成されている。
【０００６】
また、請求項２記載の吸着ヘッドは、請求項１記載の吸着ヘッドにおいて、前記ヘッド本体は、前記移動プレートの一面が当該固定プレートに接触した状態において前記吸気管の前記先端部が当該移動プレートの他面と面一の状態または当該他面から突出した状態となるように構成されている。
【０００７】
また、請求項３記載の吸着ヘッドは、請求項１または２記載の吸着ヘッドにおいて、前記ヘッド本体に摺動部材を当接または近接させつつ当該摺動部材を摺動させる摺動機構を備え、前記挿通孔は、前記移動プレートの一面が前記固定プレートから離反した離反状態において前記吸気管の前記先端部に吸着されている前記球状粒体を収容可能に構成され、前記摺動機構は、前記離反状態の前記移動プレートの他面に前記摺動部材を接触または近接させつつ当該摺動部材を摺動させる。
【０００８】
さらに、請求項４記載の吸着ヘッドは、請求項３記載の吸着ヘッドにおいて、前記摺動機構は、前記摺動部材としてのスキージを摺動させる。
【０００９】
また、請求項５記載の吸着ヘッドは、請求項３または４記載の吸着ヘッドにおいて、前記挿通孔は、前記移動プレートの前記離反状態において前記挿通孔内に収容されている前記球状粒体の前記他面側の部位から当該挿通孔の当該他面側の開口面までの最短の長さが当該球状粒体の半径よりも短くなるように形成されている。
【００１０】
また、請求項６記載の球状粒体搭載装置は、請求項１から５のいずれかに記載の吸着ヘッドと、当該吸着ヘッドを移動させる移動機構と、前記吸着ヘッドにおける前記吸気管の前記開口部からの吸気を行う吸気機構と、前記移動機構を制御して前記吸着ヘッドを前記球状粒体の吸着位置に移動させる処理、前記吸気機構を制御して前記開口部からの吸気を行わせる処理、前記吸着ヘッドを制御して前記移動プレートを前記固定プレートに対して接離させる処理、前記移動機構を制御して前記開口部からの吸気によって前記球状粒体を吸着している前記吸着ヘッドを目標位置まで移動させる処理、および当該目標位置において前記吸気機構を制御して前記開口部からの吸気を停止させる処理を実行する制御部とを備えて、前記球状粒体を搭載対象体に搭載可能に構成されている。
【００１１】
また、請求項７記載の球状粒体吸着方法は、固定プレートと、その先端部側が前記固定プレートから突出するようにして当該固定プレートに取り付けられて当該先端部の開口部からの吸気によって球状粒体を当該先端部に吸着可能な吸気管と、当該吸気管および前記球状粒体が挿通可能な挿通孔が形成されると共に当該挿通孔に当該吸気管を挿通させた状態で前記固定プレートに対して接離可能に構成された移動プレートとを備えた吸着ヘッドを用いて前記球状粒体を吸着させる球状粒体吸着方法であって、前記移動プレートの一面を前記固定プレートに接触させた状態において前記吸気管の前記先端部に前記球状粒体を吸着させた後に、前記一面を前記固定プレートから離反させて前記先端部に吸着されている前記球状粒体に付着している他の前記球状粒体を前記吸着ヘッドから除去する。
【００１２】
また、請求項８記載の球状粒体吸着方法は、請求項７記載の球状粒体吸着方法において、前記移動プレートの前記一面を前記固定プレートに接触させる際に前記吸気管の前記先端部を当該移動プレートの他面と面一の状態または当該他面から突出した状態とさせる。
【００１３】
さらに、請求項９記載の球状粒体吸着方法は、請求項７または８記載の球状粒体吸着方法において、前記移動プレートの前記一面を前記固定プレートから離反させる際に前記吸気管の先端部に吸着されている前記球状粒体を前記挿通孔における当該移動プレートの他面側の開口面から突出させることなく当該挿通孔内に１つだけ収容させ、その状態において前記移動プレートの他面に摺動部材を接触または近接させつつ当該摺動部材を摺動させる摺動処理を実行して、前記挿通孔内に収容させた前記球状粒体に付着している前記他の球状粒体を前記吸着ヘッドから除去する。
【００１４】
また、請求項１０記載の球状粒体吸着方法は、請求項９記載の球状粒体吸着方法において、前記摺動部材としてのスキージを用いて前記摺動処理を実行する。
【００１５】
また、請求項１１記載の球状粒体吸着方法は、請求項９または１０記載の球状粒体吸着方法において、前記挿通孔内に収容させた前記球状粒体に付着している他の前記球状粒体における体積的に半分を超える部分を前記挿通孔の前記開口面から突出させ、その状態において前記摺動処理を実行する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の吸着ヘッド、請求項６記載の球状粒体搭載装置、および請求項７記載の球状粒体吸着方法では、移動プレートの挿通孔に吸気管を挿通させて移動プレートの一面を固定プレートに接触させた状態において吸気管の先端部に球状粒体を吸着させる。このため、この吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着方法では、吸着穴が離脱プレートの奥側に位置して露出していない状態で球状粒体の吸着を行う従来の半田ボール搭載装置とは異なり、各吸気管の先端部に球状粒体を確実に吸着させることができる。したがって、この吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着方法によれば、搭載対象体に対して球状粒体を不足なく確実に搭載することができる。また、この吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着方法では、吸気管の先端部に球状粒体を吸着させた後に、移動プレートの一面を固定プレートから離反させて吸気管の先端部に吸着されている球状粒体に付着している不要な球状粒体を吸着ヘッドから除去する。このため、この吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着方法によれば、搭載対象の球状粒体だけを吸着ヘッドによって吸着させることができるため、不要な球状粒体の搭載対象体への搭載、つまり搭載対象体に対する球状粒体の過剰な搭載を確実に防止することができる。
【００１７】
また、請求項２記載の吸着ヘッド、請求項６記載の球状粒体搭載装置、および請求項８記載の球状粒体吸着方法では、移動プレートの一面を固定プレートに接触させる際に吸気管の先端部を移動プレートの他面と面一の状態または当該他面から突出した状態とさせる。このため、この吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着方法によれば、各吸気管の先端部に球状粒体をより確実に吸着させることができる。
【００１８】
また、請求項３記載の吸着ヘッド、請求項６記載の球状粒体搭載装置、および請求項９記載の球状粒体吸着方法では、移動プレートの一面を固定プレートから離反させる際に吸気管の先端部に吸着されている球状粒体を開口面から突出させることなく挿通孔内に１つだけ収容させ、その状態において移動プレートの他面に摺動部材を接触または近接させつつ摺動処理を実行して、挿通孔内に収容させた球状粒体に付着している不要な球状粒体を吸着ヘッドから除去する（払い落とす）。このため、この吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着方法では、たとえ移動プレートの移動によっては除去されなかった不要な球状粒体が存在したとしても、その球状粒体の一部分（体積的な一部分）または全体を挿通孔の開口面よりも外側に突出させて、摺動処理によって吸着ヘッドから確実に除去する（払い落とす）ことができる。したがって、この吸着ヘッドおよび球状粒体吸着方法によれば、搭載対象体に対する球状粒体の過剰な搭載をより確実に防止することができる。
【００１９】
さらに、請求項４記載の吸着ヘッド、請求項６記載の球状粒体搭載装置、および請求項１０記載の球状粒体吸着方法では、摺動部材としてのスキージを用いて摺動処理を実行する。このため、この吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着方法によれば、例えば、ブラシを用いて摺動処理を実行する構成および方法とは異なり、摺動処理の際に挿通孔内にブラシの先端部が入り込んで搭載対象の球状粒体までもが除去される事態を確実に防止することができる。
【００２０】
また、請求項５記載の吸着ヘッド、請求項６記載の球状粒体搭載装置、および請求項１１記載の球状粒体吸着方法では、挿通孔内に収容されている球状粒体に付着している不要な球状粒体における体積的に半分を超える部分を挿通孔の開口面から突出させた状態で摺動処理を実行する。したがって、この吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着方法によれば、摺動処理の際に、摺動部材を不要な球状粒体に確実に当接させことができるため、不要な球状粒体を吸着ヘッドから一層確実に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る吸着ヘッド、球状粒体搭載装置および球状粒体吸着方法の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２２】
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、本発明に係る球状粒体搭載装置の一例であって、同図に示すように、吸着ヘッド１１、移動機構１２、吸気機構１３および制御部１４を備えて、本発明における球状粒体の一例としての半田ボール（マイクロボール）１００（図４参照）を搭載対象体としての基板２００の端子２０１（図１０参照）に搭載（載置）可能に構成されている。この場合、半田ボール１００は、直径Ｌ１（図４参照）が７０μｍ程度の球状に構成されている。また、半田ボール１００は、半田ボール搭載装置１によって基板２００の端子２０１に搭載された後に加熱溶融されることにより、基板２００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。
【００２３】
吸着ヘッド１１は、本発明に係る吸着ヘッドの一例であって、図２に示すように、ヘッド本体２１およびスキージング機構（本発明における摺動機構）２２を備えて、本発明に係る球状粒体吸着方法に従って半田ボール１００を吸着可能に構成されている。ヘッド本体２１は、同図および図３に示すように、筐体３１、複数の吸気管３２（図３では、そのうちの４本のみを図示している）、移動プレート３３およびプレート移動部３４を備えて構成されている。筐体３１は、一例として、図３に示すように、内部に空隙４１が形成された箱状に構成されている。この場合、筐体３１の底板が本発明における固定プレートに相当し、以下「固定プレート４２」ともいう。また、筐体３１には、空隙４１内の空気を排気するための排気孔４３が形成されている。
【００２４】
吸気管３２は、図３に示すように、その基端部３２ａ側が筐体３１の空隙４１に突出し、かつその先端部３２ｂ側が筐体３１の固定プレート４２から下側（筐体３１の外側）に突出するようにして、固定プレート４２に取り付けられている。なお、吸気管３２における先端部３２ｂの開口部３２ｃが本発明における吸気口として機能する。この場合、図４に示すように、吸気管３２の直径Ｌ２は、半田ボール１００の直径Ｌ１（この例では、７０μｍ）よりも長い９０μｍ程度に規定されている。また、吸気管３２における開口部３２ｃの直径Ｌ３（吸気管３２の内径）は、半田ボール１００の直径Ｌ１（この例では、７０μｍ）よりも短い５０μｍ程度に規定されている。また、筐体３１の固定プレート４２からの先端部３２ｂ側の突出長Ｌ４は、後述する 移動プレート３３の厚みＬ５よりも長い１３０μｍ程度に規定されている。このヘッド本体２１では、筐体３１における空隙４１内の空気の排気によって空隙４１内が負圧状態となり、それに伴って吸気管３２の開口部３２ｃから吸気が行われることにより、吸気管３２の先端部３２ｂ（先端部３２ｂにおける開口部３２ｃの縁部）に半田ボール１００が吸着される（同図参照）。
【００２５】
移動プレート３３は、一例として、図３に示すように、固定プレート４２とほぼ同じ大きさで、かつその厚みＬ５（図４参照）が半田ボール１００の直径Ｌ１（この例では、７０μｍ）よりもやや厚い９０μｍ程度に規定された板状に構成されている。また、移動プレート３３には、吸気管３２と同じ数の挿通孔５１が形成されている。この場合、各挿通孔５１は、吸気管３２をそれぞれ挿通可能な大きさ、具体的には、その直径Ｌ６が吸気管３２の直径Ｌ２（この例では、９０μｍ）よりも長い１１０μｍ程度に規定されている。また、移動プレート３３は、挿通孔５１に吸気管３２を挿通させた状態で固定プレート４２に対して接離可能に構成されている。この場合、移動プレート３３は、固定プレート４２に対向する上面（本発明における一面）３３ａが固定プレート４２に接触する位置（以下、「第１の位置Ｐ１」ともいう：図３参照）、および上面３３ａが固定プレート４２から離反してかつ吸気管３２の先端部３２ｂが挿通孔５１に僅かに挿通（挿入）されている状態となる位置（以下、「第２の位置Ｐ２」ともいう：図７参照）にプレート移動部３４によって移動させられる。
【００２６】
ここで、この吸着ヘッド１１では、上記したように、吸気管３２における先端部３２ｂ側の突出長Ｌ４が移動プレート３３の厚みＬ５（この例では、９０μｍ）よりも長い１３０μｍ程度に規定されている。このため、図４に示すように、移動プレート３３が第１の位置Ｐ１に位置している状態では、吸気管３２の先端部３２ｂ側が移動プレート３３の下面（本発明における他面）３３ｂから４０μｍ程度突出する。また、移動プレート３３の厚みＬ５が半田ボール１００の直径Ｌ１よりもやや厚く規定されているため、挿通孔５１の長さ（深さ）も、半田ボール１００の直径Ｌ１（この例では、７０μｍ）よりもやや長い９０μｍ程度となっている。したがって、図５に示すように、移動プレート３３が第２の位置Ｐ２に位置している状態（本発明における離反状態）では、吸気管３２の先端部３２ｂに吸着された半田ボール１００を、挿通孔５１における下面３３ｂ側の開口面５１ａから突出させることなく１つだけ収容することが可能となっている。また、挿通孔５１の長さが半田ボール１００の直径Ｌ１よりもやや長い（つまり、移動プレート３３の厚みＬ５が直径Ｌ１よりもやや厚い）ため、同図に示すように、移動プレート３３が第２の位置Ｐ２に位置して、吸気管３２の先端部３２ｂに吸着された半田ボール１００が挿通孔５１内に１つだけ収容されている状態において、その半田ボール１００の下面３３ｂ側の部位から挿通孔５１の開口面５１ａまでの最短の長さＬ７が、半田ボール１００の半径Ｌ８（この例では、３５μｍ）よりも短くなっている（この例では、例えば、３０μｍ程度となっている）。
【００２７】
プレート移動部３４は、制御部１４の制御に従い、上記した第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２に、つまり固定プレート４２に対して接離する方向（図３に示す矢印Ａの方向）に沿って移動プレート３３を移動させる。
【００２８】
スキージング機構２２は、スキージ（本発明における摺動部材）６１を備えて、制御部１４の制御に従い、図８に示すように、第２の位置Ｐ２に位置している状態における移動プレート３３の下面３３ｂにスキージ６１の先端部を接触（または近接）させた状態でスキージ６１を移動プレート３３の下面３３ｂに沿って摺動させるスキージング処理（本発明における摺動処理）を実行する。
【００２９】
移動機構１２は、制御部１４の制御に従い、半田ボール１００が収容されるトレイ３００（図１，６参照）の配置位置（本発明における吸着位置）と基板２００の配置位置（本発明における目標位置）との間で吸着ヘッド１１を移動させる。吸気機構１３は、例えば、配管を介して筐体３１の排気孔４３と連結された真空ポンプ（図示せず）を備えて構成されて、制御部１４の制御に従い、筐体３１の空隙４１内を負圧状態とすることによって吸気管３２の開口部３２ｃからの吸気を行う。
【００３０】
制御部１４は、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、吸着ヘッド１１のプレート移動部３４およびスキージング機構２２を制御する。また、制御部１４は、移動機構１２を制御して吸着ヘッド１１をトレイ３００の配置位置に移動させる処理（以下、「第１移動処理」ともいう）、吸気機構１３を制御して吸気を行わせる処理（以下、「吸気処理」ともいう）、移動機構１２を制御して半田ボール１００を吸着している吸着ヘッド１１を基板２００の配置位置まで移動させる処理（以下、「第２移動処理」ともいう）、および基板２００の配置位置において吸気機構１３を制御して吸気を停止させる処理（以下、「吸気停止処理」ともいう）を実行する。
【００３１】
次に、半田ボール搭載装置１を用いて、本発明に係る球状粒体吸着方法に従って吸着ヘッド１１に半田ボール１００を吸着させ、その半田ボール１００を基板２００の端子２０１に搭載する工程、およびその際の半田ボール搭載装置１の動作について、図面を参照して説明する。なお、初期状態においては、図３に示すように、移動プレート３３が第１の位置Ｐ１に位置しているものとする。
【００３２】
この半田ボール搭載装置１では、開始操作がされたときに、制御部１４が、第１移動処理を実行する。この第１移動処理では、制御部１４は、移動機構１２を制御して、吸着ヘッド１１をトレイ３００の配置位置の上方に移動させ、次いで、制御部１４は、トレイ３００内に収容されている半田ボール１００に近接するように吸着ヘッド１１を降下させる。続いて、制御部１４は、吸気処理を実行する。この吸気処理では、制御部１４は、吸気機構１３を制御して、吸着ヘッド１１における筐体３１の空隙４１内の空気を排気させて空隙４１内を負圧状態とさせることによって吸気管３２の開口部３２ｃからの吸気を行わせる。この際に、図６に示すように、トレイ３００に収容されている半田ボール１００が、吸気管３２の開口部３２ｃからの吸気に伴う吸引力によって開口部３２ｃに向けて引き寄せられる。次いで、同図に示すように、開口部３２ｃに向けて引き寄せられた半田ボール１００が、吸気管３２の先端部３２ｂ（先端部３２ｂにおける開口部３２ｃの縁部）に吸着される。
【００３３】
ここで、半田ボール１００は、上記したように微小なため、静電気や分子間力による半田ボール１００同士が互いに引き合う力が半田ボールの重量に対して相対的に大きくなっている。このため、図６に示すように、吸気管３２の先端部３２ｂに吸着された半田ボール１００（以下、この半田ボール１００を「搭載対象の半田ボール１００」ともいう）に、他の半田ボール１００（以下、この半田ボール１００を「不要な半田ボール１００」ともいう）が付着する。
【００３４】
続いて、制御部１４は、移動機構１２を制御して、吸着ヘッド１１を上昇させ、次いで、吸着ヘッド１１のプレート移動部３４を制御して、図７に示すように、移動プレート３３を第２の位置Ｐ２に移動させる。この際に、不要な半田ボール１００が移動プレート３３の移動に除去される（払い落とされる）。一方、この吸着ヘッド１１では、上記したように、移動プレート３３が第２の位置Ｐ２に位置している状態においては、移動プレート３３の挿通孔５１内に半田ボール１００を１つだけ収容させることが可能となっている。このため、図８に示すように、搭載対象の半田ボール１００だけが挿通孔５１内に収容され、たとえ移動プレート３３の移動によっては除去されなかった不要な半田ボール１００が存在したとしても、その半田ボール１００は、その一部分（体積的な一部分）または全体が挿通孔５１の開口面５１ａよりも外側（下側）に突出した状態で半田ボール１００に付着している。また、この状態では、上記したように、搭載対象の半田ボール１００における下面３３ｂ側の部位から挿通孔５１の開口面５１ａまでの最短の長さＬ７が半田ボール１００の半径Ｌ８よりも短くなっているため、不要な半田ボール１００は、その体積の半分を超える部分が開口面５１ａよりも外側に突出している。
【００３５】
続いて、制御部１４は、スキージング機構２２を制御して、スキージング処理を実行させる。このスキージング処理では、スキージング機構２２は、図８に示すように、第２の位置Ｐ２に位置してる状態の移動プレート３３の下面３３ｂにスキージ６１の先端部を接触（または近接）させた状態で、スキージ６１を下面３３ｂの一端部（例えば、同図における左端部）から他端部（同図における右端部）まで移動プレート３３の下面３３ｂに沿って摺動させる。この際に、移動プレート３３の移動によっては除去されなかった不要な半田ボール１００が挿通孔５１の開口面５１ａよりも外側に突出しており、この不要な半田ボール１００にスキージ６１の先端部が当接する。このため、たとえ移動プレート３３の移動によっては除去されなかった不要な半田ボール１００が存在して、搭載対象の半田ボール１００とその不要な半田ボール１００とが互いに強く引き合っていたとしても、その不要な半田ボール１００が搭載対象の半田ボール１００から強制的に引き離されて吸着ヘッド１１から確実に除去される。この場合、不要な半田ボール１００の体積の半分を超える部分が開口面５１ａよりも外側に突出しているため、スキージ６１の先端部が不要な半田ボール１００に当接した際に、その不要な半田ボール１００が変形して挿通孔５１内に入り込む事態が確実に防止される。また、搭載対象の半田ボール１００の外形の一部が露出することなくその外形全体が挿通孔５１の上面３３ａ側（挿通孔５１内）に収容されているため、搭載対象の半田ボール１００までもが不要な半田ボール１００と共に除去される事態が確実に防止される。
【００３６】
次いで、制御部１４は、吸着ヘッド１１のプレート移動部３４を制御して、図９に示すように、移動プレート３３を第１の位置Ｐ１に移動させる。この際に、吸気管３２の先端部３２ｂ側が搭載対象の半田ボール１００と共に移動プレート３３の下面３３ｂから突出して、搭載対象の半田ボール１００が露出した状態となる。
【００３７】
続いて、制御部１４は、第２移動処理を実行する。この第２移動処理では、制御部１４は、移動機構１２を制御して、吸着ヘッド１１を基板２００の上方に移動させ、次いで、半田ボール１００の先端部が基板２００の端子２０１に近接する位置（基板２００の配置位置）に吸着ヘッド１１を降下させる。続いて、制御部１４は、吸気停止処理を実行する。この吸気停止処理では、制御部１４は、吸気機構１３を制御して、吸着ヘッド１１の筐体３１における空隙４１内の空気の排気を停止させることにより、吸気管３２の開口部３２ｃからの吸気を停止させる。この際に、図１０に示すように、開口部３２ｃからの吸気による吸着が解除されて、半田ボール１００が基板２００の端子２０１上（端子２０１の表面に塗布された半田フラックス上）に載置される。以上により、基板２００の端子２０１への半田ボール１００の搭載が完了する。この場合、この吸着ヘッド１１では、上記したように、移動プレート３３の第２の位置Ｐ２への移動、およびスキージング機構２２によるスキージング処理によって不要な半田ボール１００が確実に除去されて、搭載対象の半田ボール１００だけが吸着ヘッド１１（吸気管３２の先端部３２ｂ）によって吸着されているため、不要な半田ボール１００の端子２０１への搭載が確実に防止される。また、この吸着ヘッド１１では、上記したように、スキージング機構２２によるスキージング処理の際に、搭載対象の半田ボール１００までもが不要な半田ボール１００と共に除去される事態が確実に防止されるため、端子２０１に搭載すべき半田ボール１００に不足が生じる事態が確実に防止される。
【００３８】
このように、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法では、移動プレート３３の挿通孔５１に吸気管３２を挿通させて移動プレート３３の上面３３ａを固定プレート４２に接触させた状態において吸気管３２の先端部３２ｂに半田ボール１００を吸着させる。このため、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法では、吸着穴が離脱プレートの奥側に位置して露出していない状態で半田ボール１００の吸着を行う従来の半田ボール搭載装置とは異なり、各吸気管３２の先端部３２ｂに半田ボール１００を確実に吸着させることができる。したがって、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法によれば、端子２０１に対して半田ボール１００を不足なく確実に搭載することができる。また、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法では、吸気管３２の先端部３２ｂに半田ボール１００を吸着させた後に、移動プレート３３の上面３３ａを固定プレート４２から離反させて吸気管３２の先端部３２ｂに吸着されている半田ボール１００に付着している不要な半田ボール１００を吸着ヘッド１１から除去する。このため、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法によれば、搭載対象の半田ボール１００だけを吸着ヘッド１１によって吸着させることができるため、不要な半田ボール１００の端子２０１への搭載、つまり端子２０１に対する半田ボール１００の過剰な搭載を確実に防止することができる。
【００３９】
また、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法では、移動プレート３３の上面３３ａを固定プレート４２に接触させる際に吸気管３２の先端部３２を移動プレート３３の下面３３ｂから突出した状態とさせる。このため、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法によれば、各吸気管３２の先端部３２に半田ボール１００をより確実に吸着させることができる。
【００４０】
また、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法では、移動プレート３３の上面３３ａを固定プレート４２から離反させる際に吸気管３２の先端部３２ｂに吸着されている半田ボール１００を開口面５１ａから突出させることなく挿通孔５１内に１つだけ収容させ、その状態において移動プレート３３の下面３３ｂにスキージ６１を接触または近接させつつスキージング処理を実行して、挿通孔５１内に収容させた半田ボール１００に付着している不要な半田ボール１００を吸着ヘッド１１から除去する（払い落とす）。このため、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法では、たとえ移動プレート３３の移動によっては除去されなかった不要な半田ボール１００が存在したとしても、その半田ボール１００の一部分（体積的な一部分）または全体を挿通孔５１の開口面５１ａよりも外側に突出させて、スキージング処理によって吸着ヘッド１１から確実に除去する（払い落とす）ことができる。したがって、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法によれば、端子２０１に対する半田ボール１００の過剰な搭載をより確実に防止することができる。
【００４１】
さらに、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法では、摺動部材としてのスキージ６１を用いてスキージング処理（摺動処理）を実行する。このため、例えば、ブラシを用いて摺動処理を実行する構成および方法とは異なり、摺動処理の際に挿通孔５１内にブラシの先端部が入り込んで搭載対象の半田ボール１００までもが除去される事態を確実に防止することができる。
【００４２】
また、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法では、挿通孔５１内に収容されている搭載対象の半田ボール１００における下面３３ｂ側の部位から移動プレート３３における挿通孔５１の開口面５１ａまでの最短の長さＬ７が半田ボール１００の半径Ｌ８よりも短くなるように挿通孔５１が形成されて、その搭載対象の半田ボール１００に付着している不要な半田ボール１００における体積的に半分を超える部分を挿通孔５１の開口面５１ａから突出させた状態でスキージング処理を実行する。したがって、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１および球状粒体吸着方法によれば、スキージング処理の際に、スキージ６１の先端部を不要な半田ボール１００に確実に当接させことができるため、不要な半田ボール１００を吸着ヘッド１１から一層確実に除去することができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、吸気管３２における先端部３２ｂ側の突出長Ｌ４を移動プレート３３の厚みＬ５よりも長くすることで、移動プレート３３が第１の位置Ｐ１に位置している状態において、吸気管３２の先端部３２ｂ側が移動プレート３３の下面３３ｂから突出した状態となる構成例について上記したが、移動プレート３３が第１の位置Ｐ１に位置している状態において、吸気管３２の先端部３２ｂと移動プレート３３の下面３３ｂとが面一の状態となる構成を採用することもできる。また、移動プレート３３の厚みＬ５を、半田ボール１００の直径Ｌ１よりもやや厚く規定することで、吸気管３２の先端部３２ｂに吸着された半田ボール１００における下面３３ｂ側の部位から移動プレート３３における挿通孔５１の開口面５１ａまでの最短の長さＬ７が半田ボール１００の半径Ｌ８よりも短くなるように挿通孔５１を形成した例について上記したが、挿通孔５１の開口面５１ａから突出させることなく搭載対象の半田ボール１００を１つだけ挿通孔５１内に収容可能な限り、挿通孔５１の長さ（深さ）、つまり移動プレート３３の厚みＬ５を任意に規定することができる。
【００４４】
また、摺動部材の一例としてのスキージ６１を用いてスキージング処理を行う例について上記したが、本発明における摺動部材には、ブラシ等の不要な半田ボール１００を除去可能な各種の部材が含まれる。さらに、スキージング機構２２を備えていない構成を採用することもできる。
【００４５】
また、基板２００における端子２０１の表面に塗布した半田フラックス上に半田ボール１００を落下（載置）させる構成に代えて、吸着ヘッド１１によって吸着された半田ボール１００の先端部をトレイに収容した半田フラックスに浸して先端部に半田フラックスを付着させた後に、半田フラックスが塗布されていない端子２０１上にその半田ボール１００を落下（載置）させる構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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の構成を示す構成図である。
【図３】吸着ヘッド１１の断面図である。
【図４】移動プレート３３を第１の位置Ｐ１に位置させた状態における吸着ヘッド１１の拡大断面図である。
【図５】移動プレート３３を第２の位置Ｐ２に位置させた状態における吸着ヘッド１１の拡大断面図である。
【図６】制御部１４によって吸気処理が実行された状態における吸着ヘッド１１の断面図である。
【図７】移動プレート３３を第２の位置Ｐ２に移動させた状態における吸着ヘッド１１の断面図である。
【図８】スキージング処理を実行している状態における吸着ヘッド１１およびスキージ６１の断面図である。
【図９】移動プレート３３を第１の位置Ｐ１に移動させた状態における吸着ヘッド１１の断面図である。
【図１０】半田ボール１００を基板２００の端子２０１上に載置した状態における吸着ヘッド１１の断面図である。
【図１１】従来の半田ボール搭載装置の動作を説明するための第１の説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  半田ボール搭載装置
１１  吸着ヘッド
１２  移動機構
１３  吸気機構
１４  制御部
２１  ヘッド本体
２２  スキージング機構
３２  吸気管
３２ｂ  先端部
３２ｃ  開口部
３３  移動プレート
３３ａ  上面
３３ｂ  下面
４２  固定プレート
５１  挿通孔
５１ａ  開口面
６１  スキージ
１００  半田ボール
２００  基板
２０１  端子
Ｌ７  長さ
Ｌ８  半径
Ｐ１  第１の位置
Ｐ２  第２の位置
【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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