(57)【要約】【課題】製造コスト低減および装置の小型化を図りつつマスクに対する基板の位置を正確かつ容易に位置決めする。【解決手段】マスクを用いて塗液を塗布した基板２０を保持している基板保持部２をカメラ５に撮像させる第１の処理と、撮像データＤを画像解析して特定した塗液の位置に基づいて塗液の塗布処理時における保持部２に対するマスクの相対的な位置の第１の基準位置からの位置ずれ方向・位置ずれ量を第１の位置ずれ情報として取得する第２の処理と、基板１０を保持している保持部２をカメラ５に撮像させる第３の処理と、撮像データＤを画像解析して保持部２に対する基板１０の相対的な位置の第２の基準位置からの位置ずれ方向・位置ずれ量を第２の位置ずれ情報として取得する第４の処理とを実行すると共に、両位置ずれ情報に応じて、基板１０に対するマスクの相対的な位置を基準接触位置に位置合わせした状態においてフラックスを塗布させる。【選択図】図１
2014033030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象基板を保持する基板保持部と、フラックスを塗布すべき位置に応じて開口部が設けられたマスクを備えて前記基板保持部によって保持された前記塗布対象基板に当該フラックスを塗布する塗布機構と、前記基板保持部および前記塗布機構の少なくとも一方を他方に対して移動させる第１移動機構と、前記移動機構による前記少なくとも一方の移動、および前記塗布機構による前記フラックスの塗布を制御する制御部とを備えたフラックス塗布装置であって、
前記基板保持部における前記塗布対象基板の保持位置を撮像して撮像データを出力する撮像処理を実行する撮像部と、
前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を他方に対して移動させる第２移動機構とを備え、
前記制御部は、前記第１移動機構を制御してマスク位置特定用基板を保持した状態の前記基板保持部および前記塗布機構の少なくとも一方を他方に対して移動させて当該マスク位置特定用基板に前記マスクを用いて塗液を塗布可能に当該マスク位置特定用基板および当該マスクを配置すると共に、前記塗布機構を制御して前記マスク位置特定用基板に前記マスクを用いて前記塗液を塗布させ、かつ、前記第２移動機構を制御して前記塗液が塗布された前記マスク位置特定用基板を保持した状態の前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を他方に対して移動させて当該撮像部によって前記保持位置を撮像可能に当該基板保持部および当該撮像部を配置すると共に、前記撮像部を制御して前記撮像処理を実行させる第１の処理と、
前記第１の処理時に前記撮像部から出力された前記撮像データを画像解析して、前記マスク位置特定用基板に塗布された前記塗液の位置を特定し、かつ当該特定した位置に基づいて前記塗液の塗布処理時における前記マスクの前記基板保持部に対する相対的な位置を第１の位置として特定すると共に、予め規定された第１の基準位置からの前記第１の位置の位置ずれ方向および位置ずれ量を第１の位置ずれ情報として取得する第２の処理と、
前記第２移動機構を制御して前記塗布対象基板を保持した状態の前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を他方に対して移動させて当該撮像部によって前記保持位置を撮像可能に当該基板保持部および当該撮像部を配置すると共に、前記撮像部を制御して前記撮像処理を実行させる第３の処理と、
前記第３の処理時に前記撮像部から出力された前記撮像データを画像解析して、前記基板保持部に対する前記塗布対象基板の相対的な位置を第２の位置として特定し、かつ予め規定された第２の基準位置からの前記第２の位置の位置ずれ方向および位置ずれ量を第２の位置ずれ情報として取得する第４の処理とを実行すると共に、
前記第１の位置ずれ情報および前記第２の位置ずれ情報に応じて前記第１移動機構を制御して前記少なくとも一方を前記他方に対して移動させて前記塗布対象基板に対する前記マスクの相対的な位置を予め規定された基準接触位置に位置合わせした状態において、前記塗布機構を制御して前記塗布対象基板に前記フラックスを塗布させるフラックス塗布装置。
【請求項２】
前記塗液として前記フラックスを塗布する請求項１記載のフラックス塗布装置。
【請求項３】
前記マスク位置特定用基板として、前記塗液の塗布によって当該塗液の塗布部位が変色するシート体を基板本体の表面に貼付した基板を使用する請求項１または２記載のフラックス塗布装置。
【請求項４】
前記塗布機構による前記塗液および前記フラックスの塗布処理の実行位置に前記基板保持部を移動させると共に前記撮像部による前記撮像処理の実行位置に当該基板保持部を移動させる保持部移動機構を前記第１移動機構および前記第２移動機構として備えている請求項１から３のいずれかに記載のフラックス塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田ボールを搭載する基板にフラックスを塗布するフラックス塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２００８−２８８５１５号公報には、フラックス印刷部およびハンダボール充填・印刷部を備えて構成されたハンダボール印刷装置が開示されている。この場合、フラックス印刷部は、印刷対象の基板に設けられている電極パッドの位置に合わせて開口部が設けられたスクリーン（メタルスクリーン：メタルマスク）と、フラックスを塗り拡げるためのスキージを有する印刷ヘッドとを備えて、基板の予め規定された位置（電極パッド上）に規定量のフラックスを印刷する（塗布する）ように構成されている。また、ハンダボール充填・印刷部は、フラックス印刷部によって塗布されたフラックスの上（電極パッドの上）にハンダボールを充填する（搭載する）充填ユニットを備えて構成されている。
【０００３】
この場合、上記のスクリーンには、位置決めマークが４つの角部にそれぞれ設けられている。また、上記の基板には、スクリーンに設けられた４つ位置決めマークに合わせて４つの位置決めマークが各角部にそれぞれ設けられている。さらに、このハンダボール印刷装置は、上下に撮像部を有するＣＣＤカメラを備え、後述するように、フラックスの塗布処理時には、ＣＣＤカメラによってスクリーンの各位置決めマークおよび基板の各位置決めマークがそれぞれ撮像されて、その撮像結果に基づき、スクリーンに対する基板の位置が微調整される構成が採用されている。
【０００４】
このハンダボール印刷装置によって対象の基板にハンダボールを印刷する（搭載する）には、まず、フラックス印刷部によって基板の各電極パッドにフラックスを塗布する。具体的には、対象の基板が載置された印刷デーブルをフラックス印刷部におけるスクリーンの下方に移動させることによって基板とスクリーンとを対向させる。次いで、スクリーンと基板との間に配置されたＣＣＤカメラによって、スクリーンの位置決めマーク、および基板の位置決めマークをそれぞれ撮像する。続いて、ＣＣＤカメラによる撮像結果に基づき、スクリーンの位置決めマークと基板の位置決めマークとが両者の対向方向で一致するように、スクリーンに対する基板の位置を修正する。
【０００５】
次いで、スクリーンと基板との間からＣＣＤカメラを待避させた後に、デーブル昇降機構によって印刷デーブルをスクリーンに向けて上動させることにより、スクリーンに基板を面的に接触させる。続いて、スクリーンに向けて印刷ヘッドを下降させた後に、スクリーン上に供給したフラックスをスキージによって塗り拡げる。これにより、スクリーンにおける各開口部から基板の表面にフラックスが移動して、各電極パッドの上にフラックスが塗布される。次いで、フラックスの塗布が完了した基板をハンダボール充填・印刷部まで搬送した後に、フラックスが塗布されている各電極パッドの上にハンダボールを搭載する。この後、ハンダボールの印刷（搭載）が完了した基板をリフロー処理することにより、電極パッド上のハンダボールが溶融して電極パッドの上にハンダバンプが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８８５１５号公報（第４−１２頁、第１−１５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来のハンダボール印刷装置におけるフラックス印刷部には、以下の問題点が存在する。すなわち、従来のフラックス印刷部では、上下２つの撮像部を有するＣＣＤカメラによってスクリーン（マスク）および基板をそれぞれ撮像してスクリーンに対する基板の位置を修正する構成が採用されている。このため、従来のフラックス印刷部では、１つの撮像部だけで構成されたカメラと比較して、上下２つの撮像部を備えていることで高価なＣＣＤカメラが必要となっている分だけ、その製造コストが高騰しているという問題点がある。
【０００８】
また、従来のフラックス印刷部では、上側の撮像部によってスクリーンを撮像し、同時に、下側の撮像部によって基板を撮像することができるように、スクリーンと基板との間にＣＣＤカメラを配置可能な十分なスペースを確保する必要が生じる。このため、従来のフラックス印刷部には、スクリーンと基板との間に設けるスペースの分だけ、装置の小型化が困難となっているという問題点もある。さらに、上側の撮像部の撮像結果、および下側の撮像部の撮像結果に基づいてスクリーンに対する基板の位置ずれ方向および位置ずれ量を特定する構成の従来のフラックス印刷部では、上側の撮像部と、下側の撮像部との間に生じている位置ずれをキャンセルする必要がある。このため、従来のフラックス印刷部では、両撮像部の間に生じている位置ずれをキャンセルするための校正処理の分だけ、スクリーンに対する基板の位置を修正する作業が煩雑となっているという問題点もある。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストの低減および装置の小型化を図りつつ、マスクに対する基板の相対的な位置を正確かつ容易に位置決めし得るフラックス塗布装置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】
【００１０】
上記目的を達成すべく請求項１記載のフラックス塗布装置は、塗布対象基板を保持する基板保持部と、フラックスを塗布すべき位置に応じて開口部が設けられたマスクを備えて前記基板保持部によって保持された前記塗布対象基板に当該フラックスを塗布する塗布機構と、前記基板保持部および前記塗布機構の少なくとも一方を他方に対して移動させる第１移動機構と、前記移動機構による前記少なくとも一方の移動、および前記塗布機構による前記フラックスの塗布を制御する制御部とを備えたフラックス塗布装置であって、前記基板保持部における前記塗布対象基板の保持位置を撮像して撮像データを出力する撮像処理を実行する撮像部と、前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を他方に対して移動させる第２移動機構とを備え、前記制御部は、前記第１移動機構を制御してマスク位置特定用基板を保持した状態の前記基板保持部および前記塗布機構の少なくとも一方を他方に対して移動させて当該マスク位置特定用基板に前記マスクを用いて塗液を塗布可能に当該マスク位置特定用基板および当該マスクを配置すると共に、前記塗布機構を制御して前記マスク位置特定用基板に前記マスクを用いて前記塗液を塗布させ、かつ、前記第２移動機構を制御して前記塗液が塗布された前記マスク位置特定用基板を保持した状態の前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を他方に対して移動させて当該撮像部によって前記保持位置を撮像可能に当該基板保持部および当該撮像部を配置すると共に、前記撮像部を制御して前記撮像処理を実行させる第１の処理と、前記第１の処理時に前記撮像部から出力された前記撮像データを画像解析して、前記マスク位置特定用基板に塗布された前記塗液の位置を特定し、かつ当該特定した位置に基づいて前記塗液の塗布処理時における前記マスクの前記基板保持部に対する相対的な位置を第１の位置として特定すると共に、予め規定された第１の基準位置からの前記第１の位置の位置ずれ方向および位置ずれ量を第１の位置ずれ情報として取得する第２の処理と、前記第２移動機構を制御して前記塗布対象基板を保持した状態の前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を他方に対して移動させて当該撮像部によって前記保持位置を撮像可能に当該基板保持部および当該撮像部を配置すると共に、前記撮像部を制御して前記撮像処理を実行させる第３の処理と、前記第３の処理時に前記撮像部から出力された前記撮像データを画像解析して、前記基板保持部に対する前記塗布対象基板の相対的な位置を第２の位置として特定し、かつ予め規定された第２の基準位置からの前記第２の位置の位置ずれ方向および位置ずれ量を第２の位置ずれ情報として取得する第４の処理とを実行すると共に、前記第１の位置ずれ情報および前記第２の位置ずれ情報に応じて前記第１移動機構を制御して前記少なくとも一方を前記他方に対して移動させて前記塗布対象基板に対する前記マスクの相対的な位置を予め規定された基準接触位置に位置合わせした状態において、前記塗布機構を制御して前記塗布対象基板に前記フラックスを塗布させる。
【００１１】
また、請求項２記載のフラックス塗布装置は、請求項１記載のフラックス塗布装置において、前記塗液として前記フラックスを塗布する。
【００１２】
さらに、請求項３記載のフラックス塗布装置は、請求項１または２記載のフラックス塗布装置において、前記マスク位置特定用基板として、前記塗液の塗布によって当該塗液の塗布部位が変色するシート体を基板本体の表面に貼付した基板を使用する。
【００１３】
また、請求項４記載のフラックス塗布装置は、請求項１から３のいずれかに記載のフラックス塗布装置において、前記塗布機構による前記塗液および前記フラックスの塗布処理の実行位置に前記基板保持部を移動させると共に前記撮像部による前記撮像処理の実行位置に当該基板保持部を移動させる保持部移動機構を前記第１移動機構および前記第２移動機構として備えている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のフラックス塗布装置によれば、マスクを用いて塗液を塗布させたマスク位置特定用基板を撮像部に撮像させた撮像データを画像解析することで、基板保持部に対するマスクの相対的な位置の第１の基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定し、かつ、塗布対象基板を保持した状態の基板保持部を上記の撮像部に撮像させた撮像データを画像解析することで、基板保持部に対する塗布対象基板の相対的な位置の第２の基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定することにより、１台の撮像部を共用して、マスクに関する基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための撮像データ、および塗布対象基板に関する基準保持位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための撮像データを取得することができるため、マスクに関する基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するために使用する撮像部と、塗布対象基板に関する基準保持位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するために使用する撮像部とを別個に設ける構成と比較して、その製造コストを十分に低減することができる。また、２つの撮像部によってそれぞれ撮像した結果に基づいてスクリーンと基板との位置関係を位置決めする従来のフラックス印刷部とは異なり、両撮像部間の位置ずれをキャンセルする校正処理が不要となるため、マスクに対する塗布対象基板の相対的な位置を正確かつ容易に位置決めすることができる。さらに、塗布対象基板（またはマスク位置特定用基板）とマスクとの間に撮像部を位置させることなく、マスクに関する基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための撮像データ、および塗布対象基板に関する基準保持位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための撮像データを取得することができるため、マスクと基板保持部（塗布対象基板やマスク位置特定用基板）とを大きく離間させて配置する必要がない分だけ、フラックス塗布装置を十分に小型化することができる。
【００１５】
また、請求項２記載のフラックス塗布装置によれば、塗液としてフラックスを塗布することにより、第１の処理が完了した後に、マスクを洗浄することなく、そのままの状態で塗布対象基板に対するフラックスの塗布処理を実行することができるため、半田ボールを搭載するのに要するコストの上昇を避けることができる。
【００１６】
さらに、請求項３記載のフラックス塗布装置によれば、塗液の塗布によって塗液の塗布部位が変色するシート体を基板本体の表面に貼付した基板をマスク位置特定用基板として使用することにより、開口部の位置に応じて形成される変色部位を確実に検出することができるため、マスクに関する基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための情報を確実に取得することができる。
【００１７】
また、請求項４記載のフラックス塗布装置によれば、塗布処理の実行位置、および撮像処理の実行位置に基板保持部を移動させる保持部移動機構を第１移動機構および第２移動機構として備えたことにより、フラックスの塗布処理に際してスクリーンと基板との間からＣＣＤカメラを待避させる必要がある従来のフラックス印刷部とは異なり、撮像部を待避位置に移動させるための移動機構が不要となる分だけ、フラックス塗布装置の製造コストを十分に低減することができる。また、撮像部を撮像位置に固定的に設置することができるため、撮像部を移動させるための移動機構による移動誤差の補正処理が不要となる結果、マスクに対する塗布対象基板の相対的な位置を一層正確かつ一層容易に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】半田ボール搭載装置１００およびリフロー処理装置２００の構成を示す構成図である。
【図２】フラックス塗布装置１における塗布機構３（メタルマスク３１およびスキージ３２）および基板本体１１の断面図である。
【図３】マスク位置特定用基板２０（基板本体２１および塗布位置検出用シート２２）の平面図である。
【図４】塗布位置検出用シート２２に変色部位Ｍが生じた状態のマスク位置特定用基板２０の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るフラックス塗布装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に示す半田ボール搭載装置１００は、リフロー処理装置２００と相まって、図示しないＢＧＡ基板等の製造に際して基板１０に半田バンプを形成する装置であって、フラックス塗布装置１、半田ボール吸着機１１０および移動機構１２０と、これらを統括制御する主制御装置（図示せず）とを備えて構成されている。この場合、図２に示すように、基板１０は、基板本体１１の一面に複数のバンプ形成部１２が形成されて構成されている。また、各バンプ形成部１２は、基板本体１１の一面に形成された複数の凹部１２ａの底面にパッド１２ｂがそれぞれ形成されて構成されている。さらに、一例として、基板１０の４つの角部には、位置決め処理用のフェデューシャルマーク（図示せず）がそれぞれ印刷されている。
【００２１】
一方、図１に示すように、フラックス塗布装置１は、基板保持部２、塗布機構３、保持部移動機構４、カメラ５および制御部６を備えて、基板１０における上記の各バンプ形成部１２にフラックスＦ（図２参照）をそれぞれ塗布可能に構成されている。基板保持部２は、一例として、制御部６の制御に従って、各バンプ形成部１２の形成面を上向きにした状態で基板載置面の予め規定された保持位置に載置された基板１０（「塗布対象基板」の一例）などを吸着して保持することができるように構成されている。塗布機構３は、制御部６の制御に従い、基板保持部２によって保持された基板１０等にフラックスＦを塗布する塗布処理を実行する。この塗布機構３は、図２に示すように、メタルマスク３１およびスキージ３２と、スキージ３２を移動させるスキージ移動機構（図示せず）、およびメタルマスク３１の上にフラックスＦを供給するフラックス供給部（図示せず）とを備えて構成されている。
【００２２】
この場合、メタルマスク３１は、「マスク」の一例であって、基板１０における各バンプ形成部１２の位置（「フラックスを塗布すべき位置」の一例）に応じて複数の開口部Ｈが形成されて構成されている。また、本例のフラックス塗布装置１では、一例として、塗布機構３のメタルマスク３１がフラックスＦの塗布処理位置に固定的に設置されて、後述するように、塗布処理時には、塗布処理位置に固定されているメタルマスク３１に向かって基板１０が搬送されて（移動させられて）、メタルマスク３１の裏面（同図における下面）に、基板１０における各バンプ形成部１２の形成面（フラックスＦを塗布すべき面）が面的に接触させられる構成が採用されている。
【００２３】
保持部移動機構４は、「第１移動機構」および「第２移動機構」としての「保持部移動機構」の一例であって、制御部６の制御に従い、図示しない基板搬入位置、カメラ５による撮像処理位置、塗布機構３によるフラックスＦの塗布処理位置、および図示しない基板搬出位置のいずれかの位置に基板保持部２を移動させる（「基板保持部および塗布機構の少なくとも一方」が「基板保持部」で、かつ、「基板保持部および撮像部の少なくとも一方」が「基板保持部」の構成の一例）。カメラ５は、「撮像部」の一例であって、撮像処理位置に設置されて、制御部６の制御に従い、基板保持部２における基板１０の保持位置を撮像して撮像データＤを出力する「撮像処理」を実行する。
【００２４】
制御部６は、フラックス塗布装置１を総括的に制御する。具体的には、制御部６は、保持部移動機構４を制御して、基板１０や、後述するマスク位置特定用基板２０（図３参照）を保持した状態の基板保持部２を上記の各位置のいずれかに移動させる。また、制御部６は、塗布機構３を制御して、基板保持部２によって保持された基板１０やマスク位置特定用基板２０にフラックスＦを塗布させる。さらに、制御部６は、後述するように、カメラ５による撮像処理の結果に応じて、基板１０に対するフラックスＦの塗布処理時におけるメタルマスク３１に対する基板１０の相対的な位置を位置決めする（相対的な位置を微調整する）処理を実行する。
【００２５】
一方、半田ボール吸着機１１０および移動機構１２０は、フラックス塗布装置１によるフラックスＦの塗布処理が完了した基板１０の各バンプ形成部１２に、半田ボール（一例として、直径が８０μｍ程度の球状の半田材）を搭載するための要素であって、半田ボールを吸着保持した状態の半田ボール吸着機１１０を半田ボールの移動機構１２０によって基板１０の上方に移動させた後に、半田ボール吸着機１１０による吸着保持を解除することによって各バンプ形成部１２に半田ボールをそれぞれ搭載することができるように構成されている。また、リフロー処理装置２００は、半田ボール吸着機１１０および移動機構１２０による半田ボールの搭載が完了した基板１０を加熱処理することによって半田ボールを溶融させて、各バンプ形成部１２のパッド１２ｂ上に半田バンプ（図示せず）を形成してＢＧＡ基板等を製造する。
【００２６】
上記の半田ボール搭載装置１００によって基板１０の各バンプ形成部１２上に半田ボールを搭載するには、まず、フラックス塗布装置１によって各バンプ形成部１２にフラックスＦを塗布する。この場合、基板１０の各バンプ形成部１２の位置に応じて複数の開口部Ｈが形成されたメタルマスク３１を使用してフラックスＦを塗布する塗布機構３では、フラックスＦの塗布処理時に、メタルマスク３１の各開口部Ｈが基板１０の各バンプ形成部１２に対して正確に位置決めされた状態で塗布処理を実行する必要がある。一方、前述したように、本例のフラックス塗布装置１では、塗布機構３のメタルマスク３１が予め規定された塗布処理位置に固定されている。しかしながら、この種の装置では、メタルマスク３１の固定機構（図示せず）に極く小さな「遊び」が存在するため、この「遊び」に起因して、メタルマスク３１を脱着する都度、その固定位置に極く小さな範囲内でばらつきが生じて、予め規定された基準固定位置から位置ずれが生じた状態となることがある。
【００２７】
したがって、このフラックス塗布装置１では、メタルマスク３１を塗布処理位置に固定する作業を実施する都度（新しいメタルマスク３１を固定したときや、固定されているメタルマスク３１を取り外してクリーニングした後に再装着したときなど）、利用者の指示に従って、マスクアライメント情報取得処理を実行する構成が採用されている。具体的には、マスクアライメント情報取得処理に際しては、まず、一例として、図３に示すマスク位置特定用基板２０を基板保持部２に保持させる。この場合、マスク位置特定用基板２０は、一例として、基板１０の基板本体１１とほぼ同形の平板状に形成された基板本体２１の一面に、フラックスＦの塗布によって塗布部位が変色する塗布位置検出用シート２２（フラックスＦが塗布された部位を光学的に検出可能なシート：一例として、塗布したフラックスＦが浸透することで、フラックスＦが塗布されていない部位とは異なる色となるシート（例えば、紙、布、および多孔質の薄板等）：「シート体」の一例）が貼付されて構成されている。なお、マスク位置特定用基板２０の基板本体２１に代えて、基板１０に塗布位置検出用シート２２を添付して「マスク位置特定用基板」として使用することもできる。
【００２８】
次いで、図示しない操作部の操作によってマスクアライメント情報取得処理の開始を指示する。この際には、制御部６が、保持部移動機構４を制御して、マスク位置特定用基板２０を保持した状態の基板保持部２を基板搬入位置から塗布機構３による塗布処理位置に移動させる。この場合、保持部移動機構４は、まず、基板搬入位置から塗布機構３の下方部位に基板保持部２を移動させた後に、塗布機構３（メタルマスク３１）に向けて基板保持部２を上昇させることにより、メタルマスク３１にマスク位置特定用基板２０を面的に接触させる。これにより、マスク位置特定用基板２０の塗布位置検出用シート２２がメタルマスク３１に対して面的に接触した状態（「マスク位置特定用基板にマスクを用いて塗液を塗布可能にマスク位置特定用基板およびマスクを配置した状態」の一例）となる。
【００２９】
次いで、制御部６は、塗布機構３を制御して、フラックスＦ（「塗液」の一例）の塗布処理を実行させる。この際に、塗布機構３では、フラックス供給部がメタルマスク３１の上にフラックスＦを供給させ、その後に、図示しないスキージ移動機構がメタルマスク３１の表面に沿ってスキージ３２を移動させることによってフラックスＦを塗り拡げる。これにより、メタルマスク３１の各開口部Ｈを介してマスク位置特定用基板２０における塗布位置検出用シート２２の表面にフラックスＦが塗布されて、図４に示すように、塗布位置検出用シート２２におけるフラックスＦの塗布部位が変色して、メタルマスク３１の開口部Ｈの位置に応じて複数の変色部位Ｍが塗布位置検出用シート２２に形成される。
【００３０】
続いて、制御部６は、保持部移動機構４を制御して、塗布処理位置からカメラ５による撮像処理位置まで基板保持部２を移動させることにより、マスク位置特定用基板２０をメタルマスク３１から離間させてカメラ５の下方に位置させる。次いで、制御部６は、カメラ５を制御して撮像処理を実行させる。この際に、カメラ５は、基板保持部２によって保持されているマスク位置特定用基板２０を撮像して（「基板保持部における基板の保持位置の撮像」の一例）、その撮像データＤを制御部６に出力する。なお、この例では、保持部移動機構４による基板保持部２の塗布処理位置への移動から、カメラ５による基板保持部２（基板保持部２によって保持されているマスク位置特定用基板２０）の撮像処理までの一連の処理が「第１の処理」に相当する。
【００３１】
次いで、制御部６は、カメラ５から出力された撮像データＤ（「第１の処理時に撮像部から出力された撮像データ」の一例）を画像解析して、メタルマスク３１の本来的な固定位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定する（「第２の処理」の一例）。具体的には、制御部６は、一例として、図４において破線で囲んだ２つの変色部位Ｍのそれぞれの位置（撮像データＤの画像における両変色部位Ｍのそれぞれの重心のｘ−ｙ座標）をそれぞれ特定することにより、マスク位置特定用基板２０に塗布されたフラックスＦの位置を特定する。これにより、マスク位置特定用基板２０に対するフラックスＦの塗布処理時におけるメタルマスク３１の基板保持部２に対する相対的な位置（「第１の位置」の一例）が特定される。
【００３２】
次いで、制御部６は、予め規定された基準位置（本来的な位置に固定されていたメタルマスク３１を用いた塗布処理によって上記の２つの変色部位Ｍが形成されるべき位置：上記の２つの変色部位Ｍが形成されるべきｘ−ｙ座標：「第１の基準位置」の一例）からの上記の特定した位置の位置ずれの方向および位置ずれの量をそれぞれ特定する。具体的には、制御部６は、撮像データＤの画像に基づいて特定した両変色部位Ｍのｘ−ｙ座標と、この２つの変色部位Ｍが形成されるべきｘ−ｙ座標とのｘ方向成分のずれ量およびｙ方向成分のずれ量をそれぞれ特定する。これにより、メタルマスク３１の本来的な固定位置からの位置ずれを補正可能な情報（メタルマスク３１の本来的な固定位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定可能な情報：上記のｘ方向成分のずれ量およびｙ方向成分のずれ量：「第１の位置ずれ情報」の一例）が取得されて、マスクアライメント情報取得処理が完了する。
【００３３】
この場合、上記のマスクアライメント処理に際して、メタルマスク３１の位置ずれ方向および位置ずれ量を取得するための変色部位Ｍの検出処理に加えて、例えば、メタルマスク３１に形成されているすべての開口部Ｈに対応して、変色部位Ｍが塗布位置検出用シート２２にそれぞれ形成されているかを判別することにより、メタルマスク３１の各開口部Ｈに目詰まりが生じているか否かを検出することもできる。具体的には、メタルマスク３１に６×６＝３６個の開口部Ｈが形成されているときに、図４に示す例のように、６４個の開口部Ｈに対応して６×６＝３６個の変色部位Ｍが塗布位置検出用シート２２に形成されているときには、メタルマスク３１に目詰まりが生じていないと判別し、いずれかの変色部位Ｍが形成されていないときには、変色部位Ｍが形成されていない位置に対応する開口部Ｈに目詰まりが生じていると判別する。これにより、目詰まりの有無を確実かつ容易に検査することができる。
【００３４】
一方、このフラックス塗布装置１では、フラックスＦの塗布対象である基板１０を基板保持部２に保持させる都度、基板保持部２に対する基板１０の保持位置に、極く小さな範囲内でばらつきが生じて、予め規定された基準保持位置から位置ずれが生じた状態となることがある。したがって、このフラックス塗布装置１では、複数枚の基板１０を対象とするフラックスＦの塗布処理を実行する際に、基板保持部２によって保持された基板１０の基準保持位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を各基板１０毎にそれぞれ取得する基板アライメント情報取得処理を実行する構成が採用されている。
【００３５】
具体的には、制御部６は、保持部移動機構４を制御して、新たな基板１０を保持位置に保持した状態の基板保持部２を基板搬入位置から撮像処理位置に移動させる。次いで、制御部６は、カメラ５を制御して撮像処理を実行させる。この際に、カメラ５は、基板保持部２によって保持されている基板１０を撮像して（「基板保持部における基板の保持位置の撮像」の一例）、その撮像データＤを制御部６に出力する。なお、この例では、保持部移動機構４による基板保持部２の撮像処理位置への移動、およびカメラ５による基板保持部２（基板保持部２によって保持されている基板１０）の撮像処理が「第３の処理」に相当する。続いて、制御部６は、カメラ５から出力された撮像データＤ（「第３の処理時に撮像部から出力された撮像データ」の一例）を画像解析して、撮像データＤの画像におけるフェデューシャルマークのそれぞれの位置（撮像データＤの画像における各フェデューシャルマークのそれぞれの中心のｘ−ｙ座標）を特定することにより、基板保持部２に対する基板１０の相対的な位置（「第２の位置」の一例）を特定する。
【００３６】
次いで、制御部６は、予め規定された基準保持位置（基板１０が基板保持部２上で本来保持されるべき位置：本来的な位置に保持された基板１０の各フェデューシャルマークが位置すべき位置の各ｘ−ｙ座標：「第２の基準位置」の一例）からの上記の特定した位置の位置ずれの方向および位置ずれの量をそれぞれ特定する。具体的には、制御部６は、撮像データＤの画像に基づいて特定した各フェデューシャルマークのｘ−ｙ座標と、各フェデューシャルマークが位置すべきｘ−ｙ座標とのｘ方向成分のずれ量およびｙ方向成分のずれ量をそれぞれ特定する。これにより、基板１０の本来的な基板保持位置からの位置ずれを補正可能な情報（基板１０の本来的な基板保持位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定可能な情報：上記のｘ方向成分のずれ量およびｙ方向成分のずれ量：「第２の位置ずれ情報」の一例）が取得されて、基板アライメント情報取得処理（「第４の処理」の一例）が完了する。
【００３７】
次いで、制御部６は、保持部移動機構４を制御して、基板保持部２を塗布処理位置に移動させる。この際に、制御部６は、マスクアライメント情報取得処理によって取得した「メタルマスク３１の本来的な固定位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量（第１の位置ずれ情報）」と、基板アライメント情報取得処理によって取得した「基板１０の本来的な基板保持位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量（第２の位置ずれ情報）」とに基づいて、基板保持部２によって保持されている基板１０の各バンプ形成部１２が、メタルマスク３１の各開口部Ｈの下方に位置するように保持部移動機構４による基板保持部２の移動方向および移動量を微調整させる。
【００３８】
具体的には、制御部６は、メタルマスク３１に関する上記のｘ方向成分のずれ量およびｙ方向成分のずれ量と、基板１０に関する上記のｘ方向成分のずれ量およびｙ方向成分のずれ量とに基づき、ずれが生じた状態で固定されているメタルマスク３１に対して、ずれが生じた状態で保持されている基板１０を、本来的な接触状態で接触させるために、塗布機構３（メタルマスク３１）に対する基板保持部２（基板１０）の移動方向を、どの向きにどの程度補正すべきかを演算して、その演算結果に基づいて、保持部移動機構４による基板保持部２の移動方向および移動量を微調整させる。これにより、メタルマスク３１および基板１０が本来的な接触状態で接触させられて、メタルマスク３１に対する基板１０の相対的な位置が予め規定された基準接触位置に位置合わせされる。
【００３９】
続いて、制御部６は、塗布機構３を制御して、フラックスＦの塗布処理を実行させる。この際に、塗布機構３では、フラックス供給部がメタルマスク３１の上にフラックスＦを供給させ、その後に、図２に示すように、スキージ移動機構（図示せず）がメタルマスク３１の表面に沿ってスキージ３２を矢印の向きに移動させることによって、フラックスＦを塗り拡げる。これにより、メタルマスク３１の各開口部Ｈを介して基板１０の各バンプ形成部１２上にフラックスＦが塗布される。この後、制御部６は、保持部移動機構４を制御して基板保持部２を塗布処理位置から基板搬出位置に移動させる。これにより、基板１０に対するフラックスＦの塗布処理が完了する。
【００４０】
一方、フラックスＦの塗布処理を完了した基板１０は、図示しない搬送機構によって半田ボール吸着機１１０の下方（半田ボール搭載処理位置）に搬送されて、各バンプ形成部１２上に半田ボールを搭載される。また、半田ボールの搭載を完了した基板１０は、リフロー処理装置２００によってリフロー処理されることで半田ボールが溶融して、各バンプ形成部１２におけるパッド１２ｂ上に半田バンプが形成される。なお、半田ボールの搭載処理やリフロー処理については、公知の各種処理方法を採用することができるため、図示および詳細な説明を省略する。以上により、半田バンプを有する基板の製造が完了する。
【００４１】
このように、このフラックス塗布装置１によれば、メタルマスク３１を用いてフラックスＦを塗布させたマスク位置特定用基板をカメラ５に撮像させた撮像データＤを画像解析することで、基板保持部２に対するメタルマスク３１の相対的な位置の「第１の基準位置」からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定し、かつ、基板１０を保持した状態の基板保持部２を上記のカメラ５に撮像させた撮像データＤを画像解析することで、基板保持部２に対する基板１０の相対的な位置の「第２の基準位置」からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定することにより、１台のカメラ５を共用して、メタルマスク３１に関する基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための撮像データＤ、および基板１０に関する基準保持位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための撮像データＤを取得することができるため、メタルマスク３１に関する基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するために使用するカメラ（撮像部）と、基板１０に関する基準保持位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するために使用するカメラ（撮像部）とを別個に設ける構成と比較して、その製造コストを十分に低減することができる。また、２つの撮像部によってそれぞれ撮像した結果に基づいてスクリーン（マスク）と基板との位置関係を位置決めする従来のフラックス印刷部とは異なり、両撮像部（カメラ）間の位置ずれをキャンセルする校正処理が不要となるため、メタルマスク３１に対する基板１０の相対的な位置を正確かつ容易に位置決めすることができる。さらに、基板１０（またはマスク位置特定用基板２０）とメタルマスク３１との間にカメラ５を位置させることなく、メタルマスク３１に関する基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための撮像データＤ、および基板１０に関する基準保持位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための撮像データＤを取得することができるため、メタルマスク３１（メタルマスク３１）と基板保持部２（基板１０やマスク位置特定用基板２０）とを大きく離間させて配置する必要がない分だけ、フラックス塗布装置１を十分に小型化することができる。
【００４２】
また、このフラックス塗布装置１によれば、「塗液」としてフラックスＦを塗布することにより、「第１の処理」が完了した後に、メタルマスク３１を洗浄することなく、そのままの状態で基板１０に対するフラックスＦの塗布処理を実行することができるため、半田ボールを搭載するのに要するコストの上昇を避けることができる。
【００４３】
さらに、このフラックス塗布装置１によれば、フラックスＦの塗布によってフラックスＦの塗布部位が変色する塗布位置検出用シート２２を基板本体２１の表面に貼付したマスク位置特定用基板２０を使用することにより、開口部Ｈの位置に応じて形成される変色部位Ｍを確実に検出することができるため、メタルマスク３１に関する基準位置からの位置ずれ方向および位置ずれ量を特定するための情報を確実に取得することができる。
【００４４】
また、このフラックス塗布装置１によれば、塗布機構３による塗布処理の実行位置、およびカメラ５による撮像処理の実行位置に基板保持部２を移動させる保持部移動機構４を「第１移動機構」および「第２移動機構」として備えたことにより、フラックスの塗布処理に際してスクリーンと基板との間からＣＣＤカメラを待避させる必要がある従来のフラックス印刷部とは異なり、カメラ５を待避位置に移動させるための移動機構が不要となる分だけ、フラックス塗布装置１の製造コストを十分に低減することができる。また、カメラ５を撮像位置に固定的に設置することができるため、カメラ５を移動させるための移動機構による移動誤差の補正処理が不要となる結果、メタルマスク３１に対する基板１０の相対的な位置を一層正確かつ一層容易に位置決めすることができる。
【００４５】
なお、「フラックス塗布装置」の構成は、上記のフラックス塗布装置１の構成に限定されない。例えば、「塗液」の一例としてフラックスＦを塗布する例について説明したが、「第１の処理」に際して「マスク位置特定用基板」に塗布する「塗液」として、例えば、メタルマスク３１の洗浄に際して使用する洗浄剤や、フラックスＦに染料等の着色料を添加したもの等の各種の「塗液」を使用することができる。この場合、「塗液」には、半田ボール搭載装置用の塗布装置で使用するフラックスＦや洗浄剤のような「流動性が高い液体」に限定されず、ある程度流動性が低い各種の液体や、上記の例における染料等の固形物（粒子）を含有する液体が含まれる。また、基板本体２１の一面に塗布位置検出用シート２２を貼付したマスク位置特定用基板２０を「位置決め処理用基板」として使用する例について説明したが、塗布位置検出用シート２２のようなシート体（「塗液」の塗布部位を光学的に検出可能とするシート体）を使用せずに、「マスク位置特定用基板」の表面に「塗液（フラックスＦ等）」を直接塗布して撮像処理を実行することで、「塗布した塗液の像」自体の位置を直接特定する構成を採用することもできる。
【００４６】
さらに、上記のフラックス塗布装置１では、塗布処理位置に固定したメタルマスク３１に向けて保持部移動機構４によって基板保持部２を移動させてメタルマスク３１に基板１０やマスク位置特定用基板２０を接触させる構成を採用しているが、固定的に設置された基板保持部２に向けて塗布機構３を移動機構（「第１移動機構」の一例）によって移動させることによって基板１０やマスク位置特定用基板２０にメタルマスク３１を接触させる構成や、基板保持部２および塗布機構３を移動機構（「第１移動機構」の他の一例）によって相互に接近する方向にそれぞれ移動させることによって基板１０やマスク位置特定用基板２０とメタルマスク３１とを相互に接触させる構成を採用することができる。
【００４７】
また、基板１０やマスク位置特定用基板２０をメタルマスク３１に対して面的に接触させた状態においてフラックスＦを塗布する構成のフラックス塗布装置１を例に挙げて説明したが、この種の塗布装置のなかには、「塗布対象基板」と「マスク」との間に小さな隙間を設けた状態において「フラックス」を塗布する「オフコンタクト方式」による塗布処理を実行可能に構成された装置が存在する。この「オフコンタクト方式」の塗布装置では、塗布対象物とマスクとの間に設ける隙間（オフセット量）や、マスクに対するスキージの押付け力（すなわち、スキージに対するマスクの相対的な位置）等の塗布条件が変化することで塗布対象物に対してフラックスを正常に塗布することができなくなるおそれがある。したがって、「オフコンタクト方式」の塗布装置において、従来のハンダボール印刷装置におけるフラックス印刷部のようにＣＣＤカメラによってマスクおよび塗布対象物をそれぞれ撮像してスクリーンに対する塗布対象物の位置を修正する構成を採用した場合には、塗布対象物に対するマスクの平面方向に沿った位置については修正できるものの、塗布対象物とマスクとの間に設ける隙間や、マスクに対するスキージの押付け力等を、塗布対象物に対してフラックスを正常に塗布できるように修正することができない。
【００４８】
これに対して、実際に塗液を塗布したマスク位置特定用基板を撮像した撮像データを画像解析することで、塗液の塗布処理時におけるマスクの基板保持部に対する相対的な位置を特定する本願の「フラックス塗布装置」によれば、「オフコンタクト方式」を採用した場合に、塗布対象物とマスクとの間に設ける隙間や、マスクに対するスキージの押付け力等が、塗布対象物に対してフラックスを正常に塗布できない状態となっているか否かを撮像データの画像解析時にチェックすることができるため、塗布対象物に対するマスクの平面方向に沿った位置の調整のみならず、上記の隙間や押付け力等を、塗布対象物に対してフラックスを正常に塗布できるように修正することができる。
【００４９】
さらに、上記のフラックス塗布装置１では、撮像処理位置に設置されたカメラ５に向けて基板保持部２を移動させて撮像処理を実行する構成を採用しているが、基板保持部２に向けてカメラ５を移動機構（「第２移動機構」の一例）によって移動させて撮像処理を実行する構成や、基板保持部２およびカメラ５を移動機構（「第２移動機構」の他の一例）によって相互に接近する方向にそれぞれ移動させて撮像処理を実行する構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  フラックス塗布装置
２  基板保持部
３  塗布機構
４  保持部移動機構
５  カメラ
６  制御部
１０  基板
１１，２１  基板本体
１２  バンプ形成部
２０  マスク位置特定用基板
２２  塗布位置検出用シート
３１  メタルマスク
３２  スキージ
Ｄ  撮像データ
Ｆ  フラックス
Ｍ  変色部位
Ｈ  開口部
【図１】
2014033030.tif 000003
【図２】
2014033030.tif 000004
【図３】
2014033030.tif 000005
【図４】
2014033030.tif 000006