(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板と、前記配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにする減圧/加圧系統とを備え、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持して、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させるようにする微細ボールの配列装置において、
前記配列ヘッドの内部に形成されている真空室を複数のエリアに区画するとともに、前記減圧/加圧系統を前記複数のエリア毎に設け、前記各エリアにおける減圧タイミング及び減圧の大きさを、前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記各エリア毎に制御可能とするとともに、
前記配列基板に余剰ボールを排除する手段を設けたことを特徴とする微細ボールの配列装置。
【請求項２】
微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板と、前記配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにする減圧/加圧系統とを備え、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持して、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させるようにする微細ボールの配列装置において、
前記配列ヘッドの内部に形成されている真空室を複数のエリアに区画するとともに、前記複数のエリア毎に前記減圧/加圧系統を設け、前記微細ボールの吸着/離脱を前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記各エリア毎に制御可能とするとともに、
前記配列基板に余剰ボールを除去する手段を設けたことを特徴とする微細ボールの配列装置。
【請求項３】
微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板と、前記配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにする減圧/加圧系統とを備え、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持して、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させるようにする微細ボールの配列装置において、
前記配列ヘッドの内部に形成されている真空室を複数のエリアに区画するとともに、前記複数のエリア毎に前記減圧/加圧系統を設け、前記各エリアにおける減圧タイミング及び減圧の大きさ、並びに前記微細ボールの吸着/離脱を前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記各エリア毎に制御可能とし、
前記配列基板に余剰ボールを除去する手段を設けたことを特徴とする微細ボールの配列装置。
【請求項４】
微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにして、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持し、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させる微細ボールの配列方法において、
前記配列ヘッドの内部に形成されている真空室を複数のエリアに区画されているとともに、前記複数のエリア毎に減圧/加圧系統が設けられている配列ヘッドを用い、
前記各エリアにおける減圧タイミング及び減圧の大きさを、前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記複数のエリア毎に制御しながら前記吸着面に一括吸着し、前記配列基板に形成されている各ボール吸着孔の全てに複数の微細ボールを一括配列することを特徴とする微細ボールの配列方法。
【請求項５】
微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにして、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持し、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させる微細ボールの配列方法において、
前記ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室が複数のエリアに区画されているとともに、前記複数のエリア毎に減圧/加圧系統が設けられている配列ヘッドを用い、
前記微細ボールの吸着/離脱を前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記複数のエリア毎に制御しながら前記吸着面に一括吸着し、前記配列基板に形成されている各ボール吸着孔の全てに複数の微細ボールを一括配列することを特徴とする微細ボールの配列方法。
【請求項６】
微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにして、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持し、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させる微細ボールの配列方法において、
前記ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室が複数のエリアに区画されているとともに、前記複数のエリア毎に減圧/加圧系統が設けられている配列ヘッドを用い、
前記各エリアにおける減圧タイミング及び減圧の大きさ、並びに前記微細ボールの吸着/離脱を前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記複数のエリア毎に制御しながら前記吸着面に一括吸着し、前記配列基板に形成されている各ボール吸着孔の全てに複数の微細ボールを一括配列することを特徴とする微細ボールの配列方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は微細ボール配列ヘッド及びそれを用いた微細ボール配列方法に係わり、特に、ボール吸着孔が複数個形成されている配列基板上に複数の微細ボールを一括保持して、プリント基板及び半導体チップ等の電子部品の電極上に一括配列させる装置及び方法に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体チップ等の電極に形成するバンプとして、蒸着バンプやスタッドバンプが知られている。上記蒸着バンプは、ウエハ段階の半導体素子上にバンプを形成するものであり、ウエハプロセスとして複雑な工程を何回も繰り返し行う必要がある。このため、真空プロセスであるためコスト高になるので、少量多品種製品には適用できない問題があった。
【０００３】
それに対して、スタッドバンプは半導体チップの電極パッド等に１つずつワイヤボンディングの一次接合時のボールボンディングを行い、接合後に上記ワイヤのネック部を切断して形成するものである。
【０００４】
したがって、上記スタッドバンプの場合には、切断部において上記ワイヤの残りが凸形状となる上に、上記ワイヤの高さが不均一に残ってしまう問題があった。また、ワイヤのボールボンディングを用いるために、ボール径はワイヤ径の２〜３倍の大きさとなるので、微小なバンプを形成するのは困難であった。
【０００５】
これに対し、メッキでバンプ形成する方法がある。しかし、この方法もウエハ単位で実行されるため、少量多品種製品には適用が困難である。そこで、均一でかつ微細なバンプを形成することができるようにする技術として、微小金属ボールを用いたバンプ形成技術が、例えば、特開平７−１５３７６５号公報にて提案されている。
【０００６】
上記公報にて提案されているバンプ形成方法は、少なくとも半導体チップの１つ分の金属ボール群を吸着保持するようにしている。そして、複数の金属ボール群を吸着保持するために、半導体チップ上のバンプ形成位置に対応した全ての位置に吸着孔が形成されているボール配列基板を用い、上記ボール配列基板に微小金属ボールを吸着保持した後、上記ボール配列基板を接合用ステージまで搬送して被接合部に接合するようにしている。
【０００７】
したがって、この場合は均一に形成された微小金属ボールをバンプ形成位置に一括接合することができるので、高い信頼性が得られるボールバンプを容易に、かつ効率的に形成することができる。
【０００８】
図６において、６１は配列基板、６２はボール吸着孔、６３は金属ボール、６４は配列基板６１を取り付けている配列ヘッドである。また、６５は配列基板６１と配列ヘッド６４との間に設けられた真空室、６６は真空室６５に通じる通気孔、矢印で示す６７は、真空室６５と減圧／加圧装置との間に設けられた通気配管である。
【０００９】
このように構成された従来の微細ボールの配列装置は、複数の金属ボール６３を一括して吸着保持するために、バンプ形成位置に対応した全ての位置にボール吸着孔６２が形成されていて、前記配列基板６１上に複数の金属ボール６３を一括保持した後、前記配列基板６１を接合用ステージ（図示せず）まで搬送して電子部品の被接合部に接合するようにしている。
【００１０】
したがって、この場合は均一に形成された微小金属ボール６３を前記電子部品のバンプ形成位置に一括接合することができるので、高い信頼性が得られるボールバンプを容易に、かつ効率的に形成することができる。
【００１１】
ところで、最近は、半導体装置の微細化が益々進み、電極の配線ピッチは非常に小さくなってきている。そのため、前記電極上にボールバンプを形成する場合に用いられる金属ボールは、電極の配線ピッチの微細化に応じて非常に微細になってきている。狭ピッチかつ多ピンの接続の信頼性を向上するために、従来の辺配置のピンから面配置のピンに変えることは有効な方法である。しかしながら、面配置のピンを対象として前記配列基板６１上に複数の金属ボール６３を一括して吸着保持する際には、以下に示すような問題が生じていた。
【００１２】
すなわち、配列基板６１を用いてボールバンプを形成する場合には、図７に示すように、まず、金属ボール６３が収容されている容器３６上に配列ヘッド６４が移動される。前記配列ヘッド６４の内部に形成されている真空室６５は、通気配管６７を介して減圧／加圧装置（図示せず）に接続されており、前記減圧／加圧装置によってその内部が減圧／加圧される。
【００１３】
また、前記容器３６は、パーツフィーダー等の振動発生機３７上に固定されており、前記振動発生機３７が振動することにより金属ボール６３は跳躍する。なお、前記振動発生機３７により行われる振動の周波数は金属ボール６３の大きさ等に応じて、例えば０〜１ｋＨｚまで可変に成されている。また、容器３６は振動発生機３７からの脱着が可能と成されている。
【００１４】
次に、配列基板６１の吸着面に金属ボール６３を吸着させるために、配列ヘッド６４を容器３６の近傍まで下降させて振幅させ、跳躍している金属ボール６３を配列基板６１のボール吸着孔６２に真空吸着させる。ここで、配列ヘッド６４の下降距離及び振幅距離は、例えば０．１ｍｍ単位で制御可能とし、振幅回数の制御も可能としている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようにして、配列基板６１のボール吸着孔に金属ボール６３を真空吸着させるときに、図７に示したように、配列基板６１の中央部に金属ボール６３が団子上に吸着されてしまうことがある。これは、前記配列基板６１を前記容器３６に接近させて金属ボール６３を吸着するときに、前記配列基板６１の周辺部から流入してきた空気が、前記配列基板６１と容器３６との対向空間の中心に寄りやすいからである。
【００１６】
配列基板６１の中央部に複数の金属ボール６３が団子状に真空吸着されてしまうと、ボール吸引工程を最初からやり直さなければならなくなるので、ボールバンプの製造効率が低下してしまうので好ましくなかった。
【００１７】
また、金属ボール６３を再吸着する場合においても、従来は全数の金属ボール６３を吸着しなければならなかったので、吸着状態の不具合が再度発生する確率が高い問題があった。さらに、全数の金属ボール６３を再吸着させるので、金属ボール６３の離脱／吸着処理に多くの時間がかかってしまう問題があった。
【００１８】
本発明は前述の問題点にかんがみ、配列基板の中央部に微細ボールが集中的に吸引されるのを防止して、配列基板の全面に微細ボールを万遍なく真空吸着できるようにすることを第１の目的とする。
また、配列基板上に微細ボールを再吸着させる際に不具合が生じる確率を低下させるとともに、再吸着処理に要する時間を短縮できるようにすることを第２の目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の微細ボールの配列装置は、微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板と、前記配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにする減圧/加圧系統とを備え、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持して、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させるようにする微細ボールの配列装置において、前記配列ヘッドの内部に形成されている真空室を複数のエリアに区画するとともに、前記減圧/加圧系統を前記複数のエリア毎に設け、前記各エリアにおける減圧タイミング及び減圧の大きさを、前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記各エリア毎に制御可能とし、前記配列基板に余剰ボールを除去する手段を有することを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の微細ボールの配列装置の他の特徴とするところは、微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板と、前記配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにする減圧/加圧系統とを備え、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持して、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させるようにする微細ボールの配列装置において、前記配列ヘッドの内部に形成されている真空室を複数のエリアに区画するとともに、前記複数のエリア毎に前記減圧/加圧系統を設け、前記微細ボールの吸着/離脱を前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記各エリア毎に制御可能とし、前記配列基板に余剰ボールを除去する手段を有することを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の微細ボールの配列装置のその他の特徴とするところは、微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板と、前記配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにする減圧/加圧系統とを備え、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持して、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させるようにする微細ボールの配列装置において、前記配列ヘッドの内部に形成されている真空室を複数のエリアに区画するとともに、前記複数のエリア毎に前記減圧/加圧系統を設け、前記各エリアにおける減圧タイミング及び減圧の大きさ、並びに前記微細ボールの吸着/離脱を前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記各エリア毎に制御可能とし、前記配列基板に余剰ボールを除去する手段を有することを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の微細ボールの配列方法は、微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにして、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持し、プリント基板又は半導体チップいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させる微細ボールの配列方法において、前記配列ヘッドの内部に形成されている真空室真空室が複数のエリアに区画されているとともに、前記複数のエリア毎に減圧/加圧系統が設けられている配列ヘッドを用い、前記各エリアにおける減圧タイミング及び減圧の大きさを、前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記複数のエリア毎に制御しながら前記吸着面に一括吸着し、前記配列基板に形成されている各ボール吸着孔の全てに複数の微細ボールを一括配列することを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の微細ボールの配列方法の他の特徴とするところは、微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにして、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持し、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させる微細ボールの配列方法において、前記ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室が複数のエリアに区画されているとともに、前記複数のエリア毎に減圧/加圧系統が設けられている配列ヘッドを用い、前記微細ボールの吸着/離脱を前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記複数のエリア毎に制御しながら前記吸着面に一括吸着し、前記配列基板に形成されている各ボール吸着孔の全てに複数の微細ボールを一括配列することを特徴としている。
【００２４】
また、本発明の微細ボールの配列方法のその他の特徴とするところは、微細ボールの吸着面にボール吸着孔が複数個形成されている配列基板を保持している微細ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室を減圧/加圧して、前記ボール吸着孔のそれぞれに微細ボールを吸着/離脱させるようにして、前記配列基板上に複数の微細ボールを一括保持し、プリント基板又は半導体チップのいずれかを少なくとも含む電子部品の電極上に一括配列させる微細ボールの配列方法において、前記ボール配列ヘッドの内部に形成されている真空室が複数のエリアに区画されているとともに、前記複数のエリア毎に減圧/加圧系統が設けられている配列ヘッドを用い、前記各エリアにおける減圧タイミング及び減圧の大きさ、並びに前記微細ボールの吸着/離脱を前記配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように前記複数のエリア毎に制御しながら前記吸着面に一括吸着し、前記配列基板に形成されている各ボール吸着孔の全てに複数の微細ボールを一括配列することを特徴としている。
【００２５】
【作用】
本発明は前記技術手段よりなるので、配列基板の吸着面に形成されている複数のボール吸着孔の位置に応じて微細ボールの吸引タイミング及び吸引力を異ならせることが可能となり、減圧／加圧系統を制御することで、配列基板の周辺部に位置するボール吸着孔においては早いタイミングで微細ボールの吸着を開始するとともに大きな吸引力が得られるようにし、また、配列基板の中央部に形成されているボール吸着孔においては吸引タイミングを遅くし、かつ吸引力を小さくするようにすることで、配列基板の中央部に微細ボールが集中的に吸着されてしまう不都合を防止することができる。
【００２６】
また、本発明の他の特徴によれば、配列基板上に形成されている複数のボール吸着孔に微細ボールをそれぞれ吸着保持して、これらの微細ボールを電子部品の電極上に一括配列させる際に、微細ボールの吸着に関して不具合が生じた場合には、前記不具合が生じたエリアに対応する減圧／加圧系統についてのみ再吸着処理を行えば済むので、配列基板上に微細ボールを再吸着させる際に不具合が再度生じる確率を大幅に低下できるとともに、再吸着処理に要する時間を短縮することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の微細ボールの配列装置及び方法の実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２の例は、配列ヘッド１０の真空室を複数のエリアに分割するとともに各エリア毎に減圧／加圧系統を設けた例を示し、図１はエリア分割の一例を説明するための配列基板１の表面図、図２は要部の概略構成を示す断面図である。
【００２８】
図１に示したように、本実施形態のボール配列装置は、配列ヘッド１０とボール配列基板１とで構成されている。上記ボール配列基板１は、ボールを吸引する系とは別の吸引系で真空吸引されることにより上記配列ヘッド１０に保持されている。なお、上記ボール配列基板１は接着等により上記配列ヘッド１０に一体に構成されていてもよい。
【００２９】
本実施形態においては、配列基板１の吸着面を第１のエリア１１〜第４のエリア１４の４つに分割している（なお、実際には配列ヘッド１０の内部に形成された真空室５内を分割しているが、便宜上配列基板１の吸着面を分割しているように示している）。そして、図２に示したように、配列基板１の裏面側に設けられる減圧／加圧系統２を、各エリア１１〜１４に対応させて複数系統設けている。
【００３０】
図２の例では、ボール吸着孔３が３ａ〜３ｄとして示されているように４個設けられていて、これらのボール吸着孔３ａ〜３ｄのそれぞれに対応させて、減圧／加圧系統を２ａ〜２ｄの４系統設けた例を示している。すなわち、この場合は４つのエリアのそれぞれにボール吸着孔３を１個ずつ設けた例を示しているが、実際には各エリア１１〜１４には数百個、或いは数千個のボール吸着孔３がそれぞれ設けられる。
【００３１】
図２において、配列基板１の内部に形成されている真空室５は、間仕切り板６によって第１の真空室５ａ〜第４の真空室５ｄの４つに分割されている。そして、前記第１の真空室５ａ〜第４の真空室５ｄのそれぞれに、減圧／加圧系統２ａ〜２ｄが設けられている。
【００３２】
すなわち、配列基板１の裏面側に取り付けられた配列ヘッド１０に、前記第１の真空室５ａ〜第４の真空室５ｄのそれぞれに連通する通気孔１０ａ〜１０ｄが形成されており、これらの通気孔１０ａ〜１０ｄと減圧装置及び加圧装置（共に図示せず）とを、通気配管（図示せず）を介してそれぞれ接続して減圧／加圧系統２ａ〜２ｄを構成している。
【００３３】
そして、本実施形態においては上記減圧／加圧系統２ａ〜２ｄを制御することにより各エリア１１〜１４内の圧力、及び加圧タイミング（減圧タイミング）を独立的に制御できるようにしている。これにより、各エリア１１〜１４において最適な吸引タイミング（離脱タイミング）を得ることができるとともに、最適な吸引力を得ることができる。
【００３４】
また、本実施形態の微細ボールの配列装置においては、各減圧／加圧系統２ａ〜２ｄ毎に独立して微細ボール４を各ボール吸着孔３ａ〜３ｄに吸着したり、各ボール吸着孔３ａ〜３ｄに吸着している微細ボール４を配列基板１から離脱させたりすることができる。
【００３５】
次に、図３を参照しながら、前述のように構成された本実施形態の微細ボールの配列装置を用いて微細ボール４を配列基板１上に吸着して、半導体チップ２０に形成されている電極２１上に接着接合する動作を説明する。
【００３６】
図３に示すように、微細ボール４（例えば、それはＡｕ等の貴金属、あるいは低融点の金属よりなる）が収容されている容器２２上に配列基板１を移動させ、所定の至近距離まで降下させる。この容器２２は、小さい振幅で振動させられていて、内部に収容されている微細ボール４は振動により跳躍している。
【００３７】
したがって、前記配列基板１に連設されている減圧装置（図示せず）を動作させて全てのボール吸着孔３ａ〜３ｄを吸着状態にすると、容器２２上で跳躍している微細ボール４を各ボール吸着孔３ａ〜３ｄに吸着することができる。
【００３８】
本実施形態においては、減圧／加圧系統２ａ〜２ｄを介して各真空室５ａ〜５ｄ内の空気が吸引される際に、配列基板１の周辺部に位置する真空室５ａ及び５ｄから減圧を開始するようにしている。このため、容器２２内に収容されている微細ボール４は、配列基板１の周辺部に位置するボール吸着孔３ａ及び３ｄから吸着される。なお、減圧タイミングを調整することにより、配列基板１の中央部の真空室５ｂ，５ｃ及び周辺部の真空室５ａ，５ｄにおいて微細ボール４を同時に吸着させるようにすることもできる。
【００３９】
また、本実施形態においては、配列基板１の中央部及び周辺部において、微細ボール４を吸引する力がバランスさせることができるので、従来のように配列基板１の中央部のみに微細ボール４が集中的に吸着されてしまう不都合が生じ難く、配列基板１の全面に渡って微細ボール４を良好に吸着することができる。
【００４０】
前述のようにして、各ボール吸着孔３ａ〜３ｄのそれぞれに微細ボール４を吸着保持したら、次に、半導体チップ２０上の所定位置に配列基板１を移動させて位置合わせを行う。そして、配列基板１を所定の位置に合わせたら、次に、半導体チップ２０の至近距離まで降下させ、前記吸着保持している微細ボール４を電極２１の特定箇所の上に熱圧着等にて接合する。
【００４１】
ここで、半導体チップ２０を載置するステージは加熱機構を持っていてもよい。また、あらかじめフラックスを前記電極２１上に供給しておけば、半田等の低融点合金よりなる微細ボール４を仮接着し、その後で炉に搬送してリフローしてもよい。この場合は、ステージを加熱しなくてもよい。
【００４２】
このようにして、複数の微細ボール４を半導体チップ２０上に一括配列する際に、前述した団子状の吸着の他にも、一つのボール吸着孔３に微細ボール４を複数個吸着したり、または微細ボール４の吸着漏れが生じることがある。
【００４３】
本実施形態の微細ボールの配列装置は、各減圧／加圧系統２ａ〜２ｄ毎に独立して減圧／加圧を行うことが可能なので、吸着に不具合が生じた減圧／加圧系統のみについて再吸着するようにすることができる。
【００４４】
例えば、第１のボール吸着孔３ａに余分な微細ボール４が吸着されていた場合には、第１の減圧／加圧系統２ａを加圧してそこに吸着している微細ボール４を離脱させる。このときに、微細ボール４を正常に吸着している第２〜第４の減圧／加圧系統２ｂ〜２ｄについては加圧されないので、これらの減圧／加圧系統２ｂ〜２ｄに吸着されている微細ボール４は離脱されない。
【００４５】
したがって、本実施形態の微細ボールの配列装置の場合には、ボールの吸着に関して不具合が生じた減圧／加圧系統、この場合には第１の減圧／加圧系統２ａについてのみ微細ボール４の再吸着を行えばよいので、再吸着時に不具合が再度生じる確率を大幅に減少させることができるとともに、再吸着処理に必要な時間を格段と短縮することができる。
【００４６】
なお、前述の実施形態においては、説明を容易にするために、配列基板１上に４つのボール吸着孔３ａ〜３ｄを構成し、これらのボール吸着孔３ａ〜３ｄ毎に減圧／加圧系統２ａ〜２ｄを設けた例を示したが、実際には、例えば５０〜５００個のような、非常に多くの微細ボール４を配列基板１上に一括保持するようにしている。
【００４７】
前記真空室５内を複数のエリアに分割する仕方は任意に設定することができる。例えば、図４に示すように枡目状に分割してもよく、また、図５に示すように、縦方向に分割するようにしてよい。
【００４８】
また、前述した形態において、減圧/加圧装置を各減圧/加圧系統毎に設けてよいが、減圧/加圧装置は1個だけ設けるようにして、減圧/加圧配管中に電磁弁を介設し、各電磁弁の開閉動作を制御することにより、各エリア毎に独立して減圧/加圧動作を行うようにしてもよい。また、本発明においては、配列基板に微小振動(例えば、超音波振動)よりなる余剰ボールを除去する手段を含める。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は前述したように、本発明によれば、微細ボールを吸引するタイミング及び吸引力を、配列基板の吸着面内のボール吸引力がバランスするように配列基板の吸着面に形成されている複数のボール吸着孔の位置に応じて異ならせることができるので、配列基板の周辺部に位置するボール吸着孔においては早いタイミングで微細ボールの吸着を開始するとともに大きな吸引力が得られるようにし、また、配列基板の中央部に形成されているボール吸着孔においては吸引タイミングを遅くし、かつ吸引力を小さくすることが可能となり、配列基板の中央部に微細ボールが集中的に吸着されてしまう不都合を防止することができ、ボール配列基板に形成されている各ボール吸着孔の全てに微細ボールを良好に吸着することができる。
また、配列基板の余剰ボールを除去する手段を設けたので、ボール配列基板上に余剰ボールが付着しないようにすることができる。
【００５０】
また、本発明の他の特徴によれば、配列基板上に設けられている複数のボール吸着孔を複数のエリアに分割し、ボール吸着孔の減圧／加圧を各エリア毎に行うことができるようにしたので、ボール吸着に関して不具合が生じたエリアのみについて再吸着を行うようにすることができる。したがって、本発明の微細ボールの配列装置及び方法によれば、再吸着時にボール吸着の不具合が発生する確率を数分の１以下に減少させることができるとともに、再吸着に要する時間も数分の１以下に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸着面をエリア分割する一例を説明するための配列ヘッドと基板の表面図である。
【図２】配列ヘッドと基板の要部の概略構成を示す断面図である。
【図３】実施形態の微細ボールの配列装置の動作を説明するための図である。
【図４】配列基板に複数個設けられているボール吸着孔を複数のエリアに分割する例を示す図である。
【図５】配列基板に複数個設けられているボール吸着孔を複数のエリアに分割する他の例を示す図である。
【図６】従来の配列ヘッドの構成例を示す断面図である。
【図７】従来の微細ボールの配列装置を用いて微細ボールを吸着する様子を示す図である。
【符号の説明】
１  配列基板
２ａ〜２ｄ  減圧／加圧系統
３ａ〜３ｄ  ボール吸着孔
４  微細ボール
５ａ〜５ｄ  真空室
６  間仕切り板
１０  基板本体
１０ａ〜１０ｄ  通気孔
１１  第１のエリア
１２  第２のエリア
１３  第３のエリア
１４  第４のエリア
【図１】
0003725670.tif 000002
【図２】
0003725670.tif 000003
【図３】
0003725670.tif 000004
【図４】
0003725670.tif 000005
【図５】
0003725670.tif 000006
【図６】
0003725670.tif 000007
【図７】
0003725670.tif 000008