(57)【要約】【課題】  残存ボールの除去率を向上することができるようにする。【解決手段】  本発明の半田ボールの搭載装置１は、半田ボール供給部４に備えられた半田ボール３をヘッド面５に配設された吸着孔に真空吸着し、ワーク２に移送搭載する搭載ヘッド７と、ヘッド面５と略平行に延びる上縁部１６ａを有する除去シート１６と、ワーク２に搭載されずにヘッド面５に残存した半田ボールである残存ボール３ａを上縁部１６ａにより掻き落とすように、搭載ヘッド７及び除去シート１６を相対移動させる移動手段８とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ボール供給部に備えられた導電性ボールをヘッド面に配設された吸着孔に真空吸着し、ワークに移送搭載する搭載ヘッドと、
前記ヘッド面と略平行に延びる縁部を有する除去シートと、
前記ワークに搭載されずに前記ヘッド面に残存した前記導電性ボールである残存ボールを前記縁部により掻き落とすように、前記搭載ヘッド及び前記除去シートを相対移動させる相対移動手段と
を備えた導電性ボールの搭載装置。
【請求項２】
前記除去シートは、可撓性を有する材料からなる請求項１記載の導電性ボールの搭載装置。
【請求項３】
前記除去シートにより掻き落とされた前記残存ボールを吸引して収集する集塵機構を備えた請求項１又は２記載の導電性ボールの搭載装置。
【請求項４】
導電性ボール供給部に備えられた導電性ボールをヘッド面に配設された吸着孔に真空吸着し、ワークに移送搭載する搭載ヘッドを備えた導電性ボールの搭載装置において、前記ワークに搭載されずに前記ヘッド面に残存した前記導電性ボールを除去するために使用される残存ボール除去方法であって、
前記ヘッド面と略平行に延びる縁部を有する除去シートを使用し、
前記残存ボールを前記縁部により掻き落とすように、前記搭載ヘッド及び前記除去シートを相対移動させるようにした導電性ボールの搭載装置における残存ボール除去方法。
【請求項５】
前記除去シートは、可撓性を有する材料からなる請求項４記載の導電性ボールの搭載装置における残存ボール除去方法。
【請求項６】
前記除去シートにより掻き落とされた前記残存ボールを吸引して収集するようにした請求項４又は５記載の導電性ボールの搭載装置における残存ボール除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ボールからなるバンプを備えた半導体素子や基板等のワークを製造するための導電性ボールの搭載装置及びその残存ボール除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の導電性ボールの搭載装置及びその残存ボール除去方法としては、特許文献１に開示されたものを例示する。この搭載装置は、図５に示すように、半田ボールが貯留された容器７２と、エキストラボールや残存ボール等のミスボールを検出する発光素子、受光素子からなる検出手段と、ワーク８０と同一直線上に並設し、その上方に搭載ヘッド９２を移動させる第１の移動テーブル９６を設ける。搭載ヘッド９２は容器７２の上方で上下動作をしてその下面に半田ボール７１を真空吸着してピックアップし、ワーク８０に移送搭載する。搭載ヘッド９２の復帰中に残存ボールが検出されたら、吸着孔からエアを吹き出してこれを落下させるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４１１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、吸着孔からエアを吹き出す方法では、他の吸着孔からエア漏れが発生し、空気圧を残存ボールに集中させることができないので、残存ボールが、吸着孔に嵌り込んでいたり、塑性変形していたりする場合のように搭載ヘッド９２に比較的強く付着しているときに、残存ボールを取り除けないことがある。
【０００５】
また、残存ボールを落下させる方法としては、搭載ヘッドを振動させる方法や搭載ヘッド表面をブラシで掃く方法も考えられる。しかし、搭載ヘッドを振動させる方法では、精密機械である搭載装置の搭載ヘッドに対して印加可能な振動に限界があり、搭載ヘッド表面をブラシで掃く方法では、略球形の残存ボールの表面をブラシの毛が滑って残存ボールに対して十分に力を作用させることができなことがある。このため、いずれの方法も、前記エアを吹き出す方法と同様、残存ボールを取り除けないことがあり、このような残存ボールを手作業で除去しなければならず、作業者の付帯作業を増大させるとともに、設備稼働効率が低下するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の導電性ボールの搭載装置は、
導電性ボール供給部に備えられた導電性ボールをヘッド面に配設された吸着孔に真空吸着し、ワークに移送搭載する搭載ヘッドと、
前記ヘッド面と略平行に延びる縁部を有する除去シートと、
前記ワークに搭載されずに前記ヘッド面に残存した前記導電性ボールである残存ボールを前記縁部により掻き落とすように、前記搭載ヘッド及び前記除去シートを相対移動させる相対移動手段と
を備えている。
【０００７】
この構成によれば、前記除去シートの前記縁部は、前記ヘッド面と略平行に延びるように形成されており、前記残存ボールの球面に面で当接するので、［発明が解決しようとする課題］で説明したブラシによる方法とは異なり、前記残存ボールに効率的に力を加えることができ、前記残存ボールの除去率を向上することができる。
【０００８】
前記搭載装置としては、前記除去シートは、可撓性を有する材料からなる態様を例示する。
【０００９】
前記可撓性を有する材料としては、特に限定されないが、硬質合成樹脂材、紙材、ポリテトラフルオロエチレン材、シリコン材等からなる態様を例示する。この構成によれば、前記除去シートは可撓性を有する材料からなっているので、前記残存ボールを介して前記ヘッド面に無理な力が加わることを防止できる。
【００１０】
前記搭載装置としては、前記除去シートにより掻き落とされた前記残存ボールを吸引して収集する集塵機構を備えた態様を例示する。
【００１１】
この構成によれば、掻き落とした前記残存ボールを効率よく、確実に回収することができる。
【００１２】
また、本発明の導電性ボールの搭載装置における残存ボール除去方法は、
導電性ボール供給部に備えられた導電性ボールをヘッド面に配設された吸着孔に真空吸着し、ワークに移送搭載する搭載ヘッドを備えた導電性ボールの搭載装置において、前記ワークに搭載されずに前記ヘッド面に残存した前記導電性ボールを除去するために使用される残存ボール除去方法であって、
前記ヘッド面と略平行に延びる縁部を有する除去シートを使用し、
前記残存ボールを前記縁部により掻き落とすように、前記搭載ヘッド及び前記除去シートを相対移動させるようにしている。
【００１３】
前記残存ボール除去方法としては、前記除去シートは、可撓性を有する材料からなる態様を例示する。
【００１４】
前記残存ボール除去方法としては、前記除去シートにより掻き落とされた前記残存ボールを吸引して収集するようにした態様を例示する。
【００１５】
これらの残存ボール除去方法によっても、前記搭載装置と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る導電性ボールの搭載装置及びその残存ボール除去方法によれば、残存ボールの除去率を向上することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を導電性ボールとしての半田ボールの搭載装置に具体化した一実施形態について、同装置を使用して実施する残存ボール除去方法とともに、図１〜図４を参照して説明する。本半田ボールの搭載装置１は、図１に示すように、ワーク２に搭載する半田ボール３が貯留された半田ボール供給部４と、該半田ボール供給部４に貯留された半田ボール３をヘッド面５に配設された吸着孔６に真空吸着し、ワーク２に移送搭載するための搭載ヘッド７と、該搭載ヘッド７を昇降移動及び水平移動させる移動手段８と、該搭載ヘッド７に接続された空気圧制御手段９と、ワーク２に搭載されずにヘッド面５に残存した半田ボールである残存ボール３ａの有無を検出する残存ボール検出手段１１と、ヘッド面５から該残存ボール３ａを除去する残存ボール除去手段１２とを備えている。
【００１８】
搭載ヘッド７は、チャンバ１３に連通する多数の吸着孔６を下向きのヘッド面５に備えている。吸着孔６は半田ボール３よりも小径に形成されているとともに、半田ボール３を確実に吸着孔６に導くことができるように、その開口縁が面取りされている。チャンバ１３は、空気圧制御手段９に接続されており、該空気圧制御手段９を駆動することにより、吸着孔６に半田ボール３を真空吸着して保持し、また、真空吸着状態を解除することにより半田ボール３を解放するようになっている。
【００１９】
残存ボール検出手段１１としては、特に限定されないが、次の態様を例示する。
（１）ヘッド面５を撮影した映像を画像処理することにより、残存ボール３ａの有無を検出する態様。
（２）ヘッド面５と平行に光線を発する発光素子と、該光線を受光する受光素子との組合せにより、光線が遮られるかどうかにより該残存ボール３ａの有無を検出する態様。
【００２０】
残存ボール除去手段１２は、図２及び図３に示すように、ベース部１５と、該ベース部１５に立設された除去シート１６とを備えている。除去シート１６の上縁部１６ａは、ヘッド面５と略平行に延びるように形成されている。除去シート１６は、本例では、可撓性を有する材料としての硬質合成樹脂材からなっている。また、ベース部１５の上面における該除去シート１６の前方には、該除去シート１６の延設方向に沿って延びる長穴１５ａが形成されている。長穴１５ａは、残存ボール３ａが通過可能に形成されているとともに、その開口縁は、残存ボール３ａが入りやすくなるように面取りされている。この長穴１５ａは、集塵機構１７に接続されており、該集塵機構１７は、該長穴１５ａ内に入り込んだ残存ボール３ａを吸引して収集するようになっている。
【００２１】
移動手段８は、搭載ヘッド７を昇降移動可能かつ水平移動可能に構成されており、これは残存ボール３ａを縁部により掻き落とすように、搭載ヘッド７及び除去シートを相対移動させる相対移動手段でもある。この移動手段８には、公知の構成を適宜採用することができ、例えば、送りネジ機構と、該送りネジ機構を駆動する駆動モータとにより構成することができる。
【００２２】
次に、本発明の半田ボールの搭載装置１における残存ボール除去方法について説明する。
（１）半田ボール供給部４に貯留された半田ボール３をヘッド面５に配設された吸着孔６に真空吸着してワーク２に移送搭載した後、搭載ヘッド７のヘッド面５に残存ボール３ａが存在しているかどうかを残存ボール検出手段１１によりチェックする。
（２）残存ボール３ａの存在を検出したときは、搭載ヘッド７のヘッド面５を除去シート１６の上端から隙間Ｓ（図３参照）をおいた状態にし（図４（ａ）参照）、その状態を維持したまま、除去シート１６の上縁部の延設方向の略直交方向に搭載ヘッド７を水平移動させる。これにより、ヘッド面５に存在する残存ボール３ａを除去シート１６により掻き落とす（図４（ｂ）参照）とともに、長穴１５ａを介して集塵機構１７に吸引収集する（図４（ｃ）参照）。隙間Ｓとしては、特に限定されないが、図３に示すように、半田ボール３（残存ボール３ａ）がヘッド面５から突出する突出高さＨの約１／２以下とすることが好ましい。本例では、半田ボール３の直径が約２４０μｍであり、吸着孔６に吸着された半田ボール３のヘッド面５からの突出高さＨが約１９０μｍである場合に、隙間Ｓを約１００μｍに設定している。
【００２３】
なお、ヘッド面５に残存ボール３ａの存在を検出したときに、まず、他の残存ボール除去方法（例えば、吸着孔６からエアを吹き出す方法、搭載ヘッド７を振動させる方法、搭載ヘッド７表面をブラシで掃く方法等）により残存ボール３ａの除去を試み、それでも除去できない場合に、本発明の残存ボール除去手段１２を使用するように構成してもよい。
【００２４】
以上のように構成された本例の半田ボールの搭載装置１によれば、除去シート１６の縁部は、ヘッド面５と略平行に延びるように形成されており、残存ボール３ａの球面に面で当接するので、［発明が解決しようとする課題］で説明したブラシによる方法とは異なり、残存ボール３ａに効率的に力を加えることができ、残存ボール３ａの除去率を向上することができる。
【００２５】
また、除去シート１６は可撓性を有する材料からなっているので、残存ボール３ａを介してヘッド面５に無理な力が加わることを防止できる。
【００２６】
また、除去シート１６により掻き落とされた残存ボール３ａを吸引して収集する集塵機構１７を備えているので、掻き落とした残存ボール３ａを効率よく、確実に回収することができる。
【００２７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）平面視において、除去シート１６を弓形状に変形した状態で支持すること。
（２）平面視において、搭載ヘッド７の相対移動方向に対する除去シート１６の傾きを適宜変更すること。
（３）静止した搭載ヘッド７に対し、除去シート１６を移動させることにより、残存ボール３ａを掻き落とすこと。
（４）搭載ヘッド７と除去シート１６とを相対的に回転移動させることにより、残存ボール３ａを掻き落とすこと。
（５）掻き落とし中に除去シート１６又は／及び搭載ヘッド７を振動させること。
（６）複数枚の除去シート１６をその厚さ方向へ互いに隙間をあけて並列に多重設置すること。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を具体化した一実施形態に係る半田ボールの搭載装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】同搭載装置の残存ボール除去手段を示す斜視図である。
【図３】同残存ボール除去手段の側断面図である。
【図４】同搭載装置における残存ボール除去方法を示す側断面図である。
【図５】従来の導電性ボールの搭載装置の側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    半田ボールの搭載装置
２    ワーク
３    半田ボール
３ａ  残存ボール
４    半田ボール供給部
５    ヘッド面
６    吸着孔
７    搭載ヘッド
８    移動手段
９    空気圧制御手段
１１    残存ボール検出手段
１２    残存ボール除去手段
１３    チャンバ
１５    ベース部
１５ａ  長穴
１６    除去シート
１６ａ  上縁部
１７    集塵機構
【図１】
2006278834.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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