(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部側に開口部を有する箱状に形成された本体部と、前記開口部を閉塞するように前記本体部に配設された板状の多孔質体と、球状体を整列させる挿通孔が形成されて前記多孔質体の外面側に配設される整列シートとを備えて、前記本体部と前記多孔質体とによって形成される内部空間が減圧されたときに当該多孔質体を介して行われる吸気によって前記挿通孔の形成部位に前記球状体を吸着する球状体吸着ヘッドを製造する球状体吸着ヘッド製造方法であって、
前記本体部に前記多孔質体を配設した状態で前記内部空間を減圧して、前記多孔質体の前記外面にシート体を吸着させ、当該吸着させた状態のシート体に前記挿通孔を形成することによって前記整列シートを作製して前記球状体吸着ヘッドを製造する球状体吸着ヘッド製造方法。
【請求項２】
前記シート体に対してレーザーを照射して前記挿通孔を形成する請求項１記載の球状体吸着ヘッド製造方法。
【請求項３】
柔軟性を有する樹脂シートを前記シート体として用いる請求項１または２記載の球状体吸着ヘッド製造方法。
【請求項４】
前記多孔質体の前記外面と前記シート体との間に接着剤を塗布して当該シート体を当該外面に吸着させて固定する請求項１から３のいずれかに記載の球状体吸着ヘッド製造方法。
【請求項５】
先端部側に開口部を有する箱状に形成された本体部と、前記開口部を閉塞するように前記本体部に配設された板状の多孔質体と、球状体を整列させる挿通孔が形成されて前記多孔質体の外面側に配設される整列シートとを備えて、前記本体部と前記多孔質体とによって形成される内部空間が減圧されたときに当該多孔質体を介して行われる吸気によって前記挿通孔の形成部位に前記球状体を吸着する球状体吸着ヘッドであって、
前記整列シートは、前記本体部に前記多孔質体を配設した状態で前記内部空間を減圧することで前記多孔質体の前記外面にシート体を吸着させた状態で当該シート体に前記挿通孔を形成することによって作製されている球状体吸着ヘッド。
【請求項６】
前記多孔質体は、一部分が前記整列シート側に突出するように他の部分よりも肉厚に形成され、
前記本体部は、当該本体部の先端部側の端面との間で段差を有して前記多孔質体をはめ込み可能な段部が前記開口部の縁部に形成されると共に、当該段部に前記多孔質体がはめ込まれた状態において前記先端部側の端面と当該多孔質体の前記外面とが面一となるように構成され、
前記整列シートは、前記段部にはめ込まれた前記多孔質体の前記外面および当該多孔質体と前記本体部との境界部分を覆うように前記シート体を配置して作製されている請求項５記載の球状体吸着ヘッド。
【請求項７】
請求項５または６記載の球状体吸着ヘッドと、前記球状体を吸着させる吸着位置に前記球状体吸着ヘッドを搬送すると共に前記球状体を吸着している前記球状体吸着ヘッドを搭載対象体の配置位置まで搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する球状体搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球状体を吸着する球状体吸着ヘッドを製造する球状体吸着ヘッド製造方法、球状体を吸着する球状体吸着ヘッド、およびその球状体吸着ヘッドを備えて球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微小な球状粒体を吸着する際に用いられる器具として、特開２００７−２０１３８６号公報に開示された半田ボール吸着プレートが知られている。この半田ボール吸着プレートは、１枚の吸着面シート、９枚の吸着孔補強シート、および１０枚の吸着面補強シートを備えて構成されている。この場合、各シートには、複数の吸着孔が予め形成されており、この各々の吸着孔を位置合わせした状態で各シートを拡散接合することによって半田ボール吸着プレートが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０１３８６号公報（第３頁、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の半田ボール吸着プレートには、以下の問題点がある。すなわち、この半田ボール吸着プレートは、複数の吸着孔が予め形成された数多くのシートを拡散接合することによって製造される。この場合、各シートにおける各吸着孔の間で位置ずれが生じないように各吸着孔を形成するのには高度な加工技術を必要とし、これらの加工を数多くのシートに対して行うには、多くの時間を必要とする。また、各吸着孔の位置合わせを行いつつこれらの数多くのシートを拡散接合するのにも、高度な技術と多くの時間を必要とする。したがって、上記の半田ボール吸着プレートには、高度な技術を必要とすると共に製造コストの低減が困難であるという問題点が存在する。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、高度な技術を必要とせずに製造コストを低減し得る球状体吸着ヘッド製造方法、球状体吸着ヘッドおよび球状体搭載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】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の球状体吸着ヘッド製造方法は、先端部側に開口部を有する箱状に形成された本体部と、前記開口部を閉塞するように前記本体部に配設された板状の多孔質体と、球状体を整列させる挿通孔が形成されて前記多孔質体の外面側に配設される整列シートとを備えて、前記本体部と前記多孔質体とによって形成される内部空間が減圧されたときに当該多孔質体を介して行われる吸気によって前記挿通孔の形成部位に前記球状体を吸着する球状体吸着ヘッドを製造する球状体吸着ヘッド製造方法であって、前記本体部に前記多孔質体を配設した状態で前記内部空間を減圧して、前記多孔質体の前記外面にシート体を吸着させ、当該吸着させた状態のシート体に前記挿通孔を形成することによって前記整列シートを作製して前記球状体吸着ヘッドを製造する。
【０００７】
また、請求項２記載の球状体吸着ヘッド製造方法は、請求項１記載の球状体吸着ヘッド製造方法において、前記シート体に対してレーザーを照射して前記挿通孔を形成する。
【０００８】
また、請求項３記載の球状体吸着ヘッド製造方法は、請求項１または２記載の球状体吸着ヘッド製造方法において、柔軟性を有する樹脂シートを前記シート体として用いる。
【０００９】
また、請求項４記載の球状体吸着ヘッド製造方法は、請求項１から３のいずれかに記載の球状体吸着ヘッド製造方法において、前記多孔質体の前記外面と前記シート体との間に接着剤を塗布して当該シート体を当該外面に吸着させて固定する。
【００１０】
また、請求項５記載の球状体吸着ヘッドは、先端部側に開口部を有する箱状に形成された本体部と、前記開口部を閉塞するように前記本体部に配設された板状の多孔質体と、球状体を整列させる挿通孔が形成されて前記多孔質体の外面側に配設される整列シートとを備えて、前記本体部と前記多孔質体とによって形成される内部空間が減圧されたときに当該多孔質体を介して行われる吸気によって前記挿通孔の形成部位に前記球状体を吸着する球状体吸着ヘッドであって、前記整列シートは、前記本体部に前記多孔質体を配設した状態で前記内部空間を減圧することで前記多孔質体の前記外面にシート体を吸着させた状態で当該シート体に前記挿通孔を形成することによって作製されている。
【００１１】
また、請求項６記載の球状体吸着ヘッドは、請求項５記載の球状体吸着ヘッドにおいて、前記多孔質体は、一部分が前記整列シート側に突出するように他の部分よりも肉厚に形成され、前記本体部は、当該本体部の先端部側の端面との間で段差を有して前記多孔質体をはめ込み可能な段部が前記開口部の縁部に形成されると共に、当該段部に前記多孔質体がはめ込まれた状態において前記先端部側の端面と当該多孔質体の前記外面とが面一となるように構成され、前記整列シートは、前記段部にはめ込まれた前記多孔質体の前記外面および当該多孔質体と前記本体部との境界部分を覆うように前記シート体を配置して作製されている。
【００１２】
また、請求項７記載の球状体搭載装置は、請求項５または６記載の球状体吸着ヘッドと、前記球状体を吸着させる吸着位置に前記球状体吸着ヘッドを搬送すると共に前記球状体を吸着している前記球状体吸着ヘッドを搭載対象体の配置位置まで搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の球状体吸着ヘッド製造方法、請求項５記載の球状体吸着ヘッド、請求項７記載の球状体搭載装置によれば、多孔質体の外面にシート体を吸着させた状態でシート体に挿通孔を形成することによって整列シートを作製することにより、予め挿通孔が形成されている整列シートを多孔質体の外面に配設する方法および構成とは異なり、予め形成されている挿通孔が指定された位置に位置するように位置合わせしつつ整列シートを多孔質体や本体部に固定するような高度な技術と時間を要する工程を省略することができる。このため、この球状体吸着ヘッド製造方法、球状体吸着ヘッドおよび球状体搭載装置によれば、このような工程を省略できる分、高度な技術を必要とせずに製造効率を十分に向上させることができる結果、球状体吸着ヘッドおよび球状体吸着ヘッドを備えた球状体搭載装置の製造コストを十分に低減することができる。
【００１４】
また、請求項２記載の球状体吸着ヘッド製造方法によれば、シート体に対してレーザーを照射して挿通孔を形成することにより、例えば、ドリルを用いて挿通孔を穿孔する方法と比較して、挿通孔を短時間で形成することができるため、挿通孔を形成（穿孔）する穿孔加工に要する時間を十分に短縮することができる結果、その分、製造効率をさらに向上させることができる。また、この球状体吸着ヘッド製造方法によれば、レーザーの照射による溶融によって挿通孔を形成しているため、ドリルを用いて挿通孔を形成する方法と比較して、切削屑等の発生を十分に少なく抑えることができる。このため、切削屑等を除去（洗浄）する工程を省略することができる結果、その分、製造効率をさらに向上させることができる。また、この球状体吸着ヘッド製造方法によれば、レーザーのスポット径を調整することで、ドリルを用いて挿通孔を穿孔する方法と比較して、小径の挿通孔を効率的に形成することができる。
【００１５】
また、請求項３記載の球状体吸着ヘッド製造方法によれば、柔軟性を有する樹脂シートをシート体として用いることにより、例えば、多孔質体に段差が設けられている場合においても、多孔質体を介して行われる吸気に伴う吸引力だけで、段差に沿ってシート体が折れ曲がって多孔質体の外面にシート体が密着し、これによって多孔質体に対してシート体を正確に位置決めすることができる。このため、この球状体吸着ヘッド製造方法によれば、変形し難い材料で形成したシート体を用いる方法と比較して、多孔質体に対するシート体の位置決めを確実かつ容易に行うことができるため、その分、製造効率をさらに向上させることができる。
【００１６】
また、請求項４記載の球状体吸着ヘッド製造方法によれば、多孔質体の外面とシート体との間に接着剤を塗布してシート体を外面に吸着させて固定することにより、ねじ等を用いてシート体を固定する方法と比較して、固定の作業を短時間でしかも確実かつ容易に行うことができる結果、製造効率をさらに向上させることができる。
【００１７】
また、請求項６記載の球状体吸着ヘッドおよび請求項７記載の球状体搭載装置では、一部分を整列シート側に突出するように肉厚に形成した多孔質体が本体部の開口部の縁部に形成された段部にはめ込まれた状態において本体部の先端部側の端面と多孔質体の外面とが面一となるように構成され、段部にはめ込まれた球状体吸着ヘッドの外面および多孔質体と本体部との境界部分を覆うようにシート体を配置して整列シートが作製される。このため、この球状体吸着ヘッドおよび球状体搭載装置によれば、整列シートの作製に当たって多孔質体の外面にシート体を密着させた際に、多孔質体と本体部との境界部分を覆っているシート体におけるこの境界部分での皺の発生を確実に防止することができ、皺の発生に起因する凹凸がない状態の整列シートを作製することができるため、このような凹凸と基板や電子部品との接触を確実に回避することができる。
【００１８】
また、この球状体吸着ヘッドおよび球状体搭載装置では、多孔質体の外面および多孔質体と本体部との境界部分を覆うようにして配置したシート体に対して挿通孔を形成して整列シートが作製されている。このため、この球状体吸着ヘッドおよび球状体搭載装置によれば、多孔質体と本体部との境界部分が整列シートによって確実に覆われ、多孔質体の端面を露出させないようにすることができるため、多孔質体の端面からの吸引を規制して多孔質体の外面のみから空気を吸引させ、これによって十分な吸引力を確保することができる結果、球状体を確実に吸着することができる。
【００１９】
また、整列シートがこのようにして作製されるため、高度な技術を必要とせずに、上記のような機能を有するこの球状体吸着ヘッドの製造効率を十分に向上させることができる結果、この吸着ヘッドの製造コストを十分に低減することができる。
【００２０】
また、この球状体吸着ヘッドによれば、例えば、球状体を搭載する搭載対象体としての基板に電子部品が配設されているときには、球状体を搭載する領域に対応する多孔質体の一部分を肉厚に形成して整列シート側に突出させると共に、電子部品が配設されている領域に対応する多孔質体の他の部分を肉薄に形成して肉厚の部分よりも凹ませることで、電子部品と球状体吸着ヘッドとの接触を回避しつつ、球状体吸着ヘッドに吸着されている球状体を基板に十分に近接させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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の構成を示す斜視図である。
【図３】図２における面Ａで切断した吸着ヘッド１１の断面図である。
【図４】半田ボール３００の直径Ｌ１、挿通孔５１の直径Ｌ２、規制用プレート６１の厚みＬ３、および挿通孔６２の直径Ｌ４の関係を説明する説明図である。
【図５】吸着ヘッド１１の分解斜視図である。
【図６】吸着ヘッド１１の製造方法を説明する第１の説明図である。
【図７】吸着ヘッド１１の製造方法を説明する第２の説明図である。
【図８】吸着ヘッド１１の製造方法を説明する第３の説明図である。
【図９】吸着ヘッド１１の製造方法を説明する第４の説明図である。
【図１０】吸着ヘッド１１の製造方法を説明する第５の説明図である。
【図１１】吸着ヘッド１１の製造方法を説明する第６の説明図である。
【図１２】半田ボール３００の搭載工程を説明する第１の説明図である。
【図１３】半田ボール３００の搭載工程を説明する第２の説明図である。
【図１４】半田ボール３００の搭載工程を説明する第３の説明図である。
【図１５】半田ボール３００の搭載工程を説明する第４の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、球状体吸着ヘッド製造方法および球状体吸着ヘッドの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２３】
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、球状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、吸引機構１２、収容容器１３、搬送装置１４および制御部１５を備え、球状体の一例としての微小な球状粒体である半田ボール（マイクロボール）３００（図４参照）を搭載対象体としての基板４００の端子４０１に搭載可能に構成されている。この場合、半田ボール３００は、直径Ｌ１（同図参照）が８０μｍ程度の球状に構成されている。また、半田ボール３００は、半田ボール搭載装置１によって基板４００の端子４０１に搭載された後に加熱溶融されることにより、基板４００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。
【００２４】
吸着ヘッド１１は、後述する製造方法（球状体吸着ヘッド製造方法）によって製造される球状体吸着ヘッドの一例であって、図２，３に示すように、全体として直方体状に形成され、半田ボール３００を吸着可能に構成されている。具体的には、吸着ヘッド１１は、図３，５に示すように、本体部２１、多孔質体２２および整列シート２３を備えて構成されている。
【００２５】
本体部２１は、図３，５に示すように、側壁部３１ａ〜３１ｄ（以下、区別しないときには「側壁部３１」ともいう）、および基端部側壁部３２を備えて、開口部４２ａを有する箱状に形成されている。また、開口部４２ａの縁部には、本体部２１における先端部２１ａ側の端面（両図における上側の端面）３３との間で段差を有して、多孔質体２２をはめ込み可能な段部４１が形成されている。この段部４１は、多孔質体２２を位置決めし、かつ多孔質体２２の外周縁部を支持する機能を有している。
【００２６】
また、図３，５に示すように、本体部２１の先端部２１ａ側には、突出部３４が形成され、段部４１に多孔質体２２がはめ込まれた状態において先端部２１ａ側の端面３３と多孔質体２２の外面２２ａとが面一となるように構成されている（図６参照）。
【００２７】
また、図３，５に示すように、基端部側壁部３２の中央部には、本体部２１と多孔質体２２とによって形成される内部空間４２に連通して、内部空間４２内の空気を排出するための排気孔３２ｂが形成されている
【００２８】
多孔質体２２は、一例として、連続気泡構造のセラミックスによって形成されて、図５に示すように、全体として長方形の板状に構成されている。また、多孔質体２２は、基板４００の端子４０１に半田ボール３００を搭載する際に（図１５参照）、基板４００に配設されている電子部品４０２との接触を回避するために、図３，５に示すように、中央部７１（一部分の一例）が整列シート２３側に突出するように側部７２（他の部分）よりも肉厚に形成されて（肉厚の中央部７１と肉薄の側部７２とを有して）、中央部７１と側部７２との間に段差が設けられている。
【００２９】
また、多孔質体２２は、図３に示すように、本体部２１の開口部４２ａを閉塞するようにして、本体部２１の先端部２１ａ側に配設され、接着剤によって本体部２１に固定されている。この場合、多孔質体２２は、本体部２１の段部４１にはめ込まれるように配設されている。この多孔質体２２が本体部２１に配設された状態では、同図に示すように、段部４１の上面が、多孔質体２２の内面２２ｂに当接した状態となり、多孔質体２２は段部４１によって支持されている。また、この状態では、段部４１の側面４１ａに多孔質体２２の端面が当接（または近接）しており、これにより、多孔質体２２が本体部２１に対して位置決めされると共に、平面方向への多孔質体２２の移動が規制されている。
【００３０】
整列シート２３は、図３，５に示すように、多孔質体２２よりも大きい長方形の薄板状に形成され、図に示すように、本体部２１の段部４１にはめ込まれた多孔質体２２の外面２２ａおよび多孔質体２２と本体部２１との境界部分を覆うように配設されている。また、整列シート２３は、搭載対象体としての基板４００における端子４０１の配列と同じ配列で形成されて、半田ボール３００を整列させる機能を有する複数の挿通孔５１を備えている。この場合、図４に示すように、挿通孔５１の直径Ｌ２は、半田ボール３００の直径Ｌ１（この例では、８０μｍ）よりも短い４０μｍ程度に規定されている。また、この整列シート２３は、後述する製造方法によって吸着ヘッド１１を製造する際に、図１１に示すように、シート体２４に対してレーザー５００を用いた穿孔加工を行って挿通孔５１を形成（穿孔）することによって作製される。整列シート２３の作製に用いられるこのシート体２４は、挿通孔５１が形成されていないシート体であって、柔軟性を有する樹脂シート（一例として、ポリエステルで形成されたシート）で構成されている。
【００３１】
この吸着ヘッド１１では、本体部２１と多孔質体２２とによって形成される内部空間４２が排気によって減圧され、それに伴って多孔質体２２を介して行われる吸気により、多孔質体２２の外面２２ａ側に配設されている整列シート２３における挿通孔５１の形成部位に半田ボール３００を吸着する（この例では、挿通孔５１の縁部に吸着する：図４参照）と共に、内部空間４２が常圧に復帰したとき（減圧が解除されたとき）に半田ボール３００の吸着を解除することが可能となっている。
【００３２】
吸引機構１２は、配管を介して吸着ヘッド１１の排気孔３２ｂに接続された図外の真空ポンプおよび電磁弁等を備えて構成され、制御部１５の制御に従って吸着ヘッド１１の内部空間４２の空気を吸引する。
【００３３】
収容容器１３は、図１２に示すように、半田ボール３００を収容可能に構成されている。また、収容容器１３は、図外の給気機構からの空気の供給によって収容している半田ボール３００を浮遊させることが可能となっている。また、収容容器１３の上部には、吸着ヘッド１１による余剰な半田ボール３００の吸着を規制するための（規制作用を有する）規制用プレート６１が取り付けられている。この場合、規制用プレート６１は、その厚みＬ３（図４参照）が半田ボール３００の直径Ｌ１（この例では、８０μｍ）よりも薄い７５μｍ程度に規定された板状に構成されている。
【００３４】
また、規制用プレート６１には、吸着ヘッド１１における整列シート２３を規制用プレート６１に近接（または、接触）させた状態（図１２参照）において、吸着ヘッド１１における整列シート２３の各挿通孔５１に対向する位置に挿通孔６２が形成されている。この場合、挿通孔６２の直径Ｌ４は、図４に示すように、半田ボール３００の直径Ｌ１（この例では、８０μｍ）よりも長く、かつ直径Ｌ１の２倍よりも短い１００μｍ程度となるように形成されている。
【００３５】
搬送装置１４は、制御部１５の制御に従い、収容容器１３の配置位置（吸着位置）、および基板４００の配置位置に吸着ヘッド１１を搬送する。
【００３６】
制御部１５は、半田ボール搭載装置１を構成する各構成要素を制御する。具体的には、制御部１５は、搬送装置１４を制御して吸着ヘッド１１を収容容器１３の配置位置、およびに基板４００の配置位置に搬送させる。また、制御部１５は、吸引機構１２を制御して吸着ヘッド１１の内部空間４２の空気を吸引させる。
【００３７】
次に、吸着ヘッド１１の製造方法（球状体吸着ヘッド製造方法）について図面を参照して説明する。
【００３８】
この製造方法では、まず、本体部２１に形成されている段部４１の上面に接着剤を塗布する。次いで、図６，７に示すように、段部４１に多孔質体２２をはめ込むことにより、本体部２１の開口部４２ａを閉塞するようにして多孔質体２２を本体部２１の先端部２１ａ側に配設する。この状態では、図７に示すように、段部４１の上面が、多孔質体２２の内面２２ｂに当接した状態となり、多孔質体２２は段部４１によって支持されている。また、この状態では、段部４１の側面４１ａに多孔質体２２の端面が当接（または近接）しており、これにより、多孔質体２２が本体部２１に対して位置決めされると共に、平面方向への多孔質体２２の移動が規制されている。
【００３９】
また、図６に示すように、本体部２１の先端部２１ａ側に突出部３４が形成されているため、段部４１に多孔質体２２がはめ込まれた状態では、本体部２１における先端部２１ａ側の端面３３と、多孔質体２２の外面２２ａとが面一となっている。続いて、段部４１の上面に塗布した接着剤が乾燥するまで放置することで、多孔質体２２を本体部２１に固定する。
【００４０】
次いで、本体部２１における基端部側壁部３２に形成されている排気孔３２ｂと吸引機構（例えば、上記した吸引機構１２）とを接続する。続いて、多孔質体２２の外面２２ａに接着剤を塗布し（多孔質体の外面とシート体との間に接着剤を塗布する一例）、次いで、図８，９に示すように、本体部２１に配設した多孔質体２２を覆うようにして、シート体２４を多孔質体２２の外面２２ａに配置（載置）する。
【００４１】
この場合、図８に示すように、シート体２４のサイズは、多孔質体２２（多孔質体２２の外面２２ａ）よりも大きいサイズに規定されている。このため、図９に示すように、シート体２４を多孔質体２２の外面２２ａに配置した状態では、本体部２１の段部４１にはめ込まれた多孔質体２２の外面２２ａ、および多孔質体２２と本体部２１との境界部分がシート体２４によって覆われる。なお、上記の例では、多孔質体２２の外面２２ａに接着剤を塗布しているが、シート体２４の一面（多孔質体２２の外面２２ａに対向する面）に接着剤を塗布してもよいし、多孔質体２２の外面２２ａおよびシート体２４の一面の双方に接着剤を塗布してもよい。
【００４２】
続いて、排気孔３２ｂに接続した吸引機構を作動させる。この際に、本体部２１と多孔質体２２とによって形成される内部空間４２の空気が排気孔３２ｂを通って吸引されて内部空間４２が減圧され、これに伴って多孔質体２２内の連続気泡を通って多孔質体２２の外面２２ａ側の空気が吸引（吸気）される。
【００４３】
また、多孔質体２２を介して行われる吸気に伴う吸引力によってシート体２４が多孔質体２２の外面２２ａ側に引き寄せられ、この結果、図１０に示すように、多孔質体２２の外面２２ａにシート体２４が吸着される。この場合、シート体２４が柔軟性を有しているため、肉厚の中央部７１と肉薄の側部７２との間の段差に沿って折れ曲がり、多孔質体２２の外面２２ａにシート体２４が密着する。また、上記したように、本体部２１における先端部２１ａ側の端面３３と、本体部２１の段部４１にはめ込まれた多孔質体２２の外面２２ａとが面一となっているため、多孔質体２２と本体部２１との境界部分を覆っているシート体２４におけるこの境界部分での皺の発生が確実に防止される。
【００４４】
次いで、多孔質体２２の外面２２ａに塗布した接着剤が乾燥するまで放置することで、シート体２４を多孔質体２２に固定する。なお、上記の例では、シート体２４を多孔質体２２の外面２２ａに配置した後に、内部空間４２の減圧（多孔質体２２を介しての吸気）を開始する例について上記したが、内部空間４２の減圧を行っている状態で（減圧を開始した後に）シート体２４を多孔質体２２の外面２２ａに配置してもよい。
【００４５】
この製造方法では、多孔質体２２の外面２２ａとシート体２４との間に接着剤を塗布した状態でシート体２４を外面２２ａに吸着させるだけで、シート体２４が外面２２ａに密着した状態で固定される。このため、ねじ等を用いてシート体２４を固定する方法および構成と比較して、固定作業を短時間でしかも確実かつ容易に行うことが可能となっている。
【００４６】
続いて、多孔質体２２に吸着させた状態のシート体２４に対して穿孔加工を行う。この穿孔加工では、図１１に示すように、レーザー射出装置（図示せず）から射出されたレーザー５００をシート体２４における予め決められた位置（挿通孔５１を形成すべきとして指定された位置）に照射する。この際に、レーザー５００の照射位置が溶融して挿通孔５１が形成される。次いで、予め決められた全ての位置に挿通孔５１を形成する。これにより、整列シート２３の作製が完了する。
【００４７】
この場合、この製造方法では、予め挿通孔５１が形成されている整列シート２３を多孔質体２２の外面２２ａに配設して吸着ヘッド１１を製造する製造方法とは異なり、挿通孔５１が形成されていないシート体２４を位置合わせすることなく配置して多孔質体２２に吸着させた状態で挿通孔５１を形成している。このため、この製造方法では、多孔質体２２と整列シート２３との位置合わせが不要となっているため、製造効率を十分に向上させることが可能となっている。
【００４８】
また、この製造方法では、樹脂製のシート体２４を用いているため、レーザー５００の照射によってシート体２４が容易に溶融する結果、短時間で挿通孔５１が形成される。このため、この製造方法では、穿孔加工に要する時間を十分に短縮することが可能となっている。また、この製造方法では、レーザー５００の照射による溶融によって挿通孔５１を形成しているため、例えば、ドリルを用いて挿通孔５１を形成する方法と比較して、切削屑等の発生が十分に少なく抑えられている。このため、この製造方法では、切削屑等を除去（洗浄）する工程を省略することができる結果、製造効率をさらに向上させることが可能となっている。さらに、この穿孔加工では、レーザー５００のスポット径を調整することで、ドリルを用いて挿通孔５１を穿孔する方法と比較して、小径の挿通孔５１を確実かつ容易に形成することが可能となっている。
【００４９】
続いて、排気孔３２ｂに接続した吸引機構を停止させて、内部空間４２の減圧を解除し、次いで、本体部２１の排気孔３２ｂと吸引機構との接続を解除する。以上により、吸着ヘッド１１の製造が完了する。この場合、この吸着ヘッド１１では、上記したように、シート体２４における多孔質体２２と本体部２１との境界部分での皺の発生が確実に防止されている。このため、この吸着ヘッド１１では、皺の発生に起因する凹凸がない状態に整列シート２３が作製されている。また、この吸着ヘッド１１では、多孔質体２２の外面２２ａおよび多孔質体２２と本体部２１との境界部分を覆うようにして配置したシート体２４に対して挿通孔５１を形成して整列シート２３が作製されている。このため、この吸着ヘッド１１では、多孔質体２２と本体部２１との境界部分が整列シート２３によって確実に覆われ、多孔質体２２の端面（側面）が露出しない状態となっている。
【００５０】
次に、上記のようにして製造された吸着ヘッド１１を備えた半田ボール搭載装置１を用いて半田ボール３００を基板４００の端子４０１に搭載する方法、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、この例では、吸着ヘッド１１における本体部２１の先端部２１ａ側を下向きにした状態で半田ボール３００を吸着するものとする。
【００５１】
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１５が、搬送装置１４を制御して、吸着ヘッド１１を収容容器１３の上方に搬送させ、続いて、図１２に示すように、吸着ヘッド１１における本体部２１の先端部２１ａと収容容器１３の上部の縁部とが当接するように吸着ヘッド１１を降下させる。次いで、制御部１５は、吸引機構１２を制御して、吸着ヘッド１１の内部空間４２の空気を吸引させる。この際に、内部空間４２が減圧され、これに伴って多孔質体２２内の連続気泡を通って多孔質体２２の外面２２ａ側の空気が吸引（吸気）される。
【００５２】
続いて、制御部１５は、図外の給気機構から収容容器１３内に空気を供給させる。この際に、空気の供給によって収容容器１３に収容されている半田ボール３００が浮遊させられる。また、図１３に示すように、収容容器１３内で浮遊している半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の多孔質体２２を介して行われる吸気に伴う吸引力によって多孔質体２２の外面２２ａ側に引き寄せられて、収容容器１３の規制用プレート６１に形成されている挿通孔６２を通って吸着ヘッド１１の整列シート２３における挿通孔５１の形成部位（挿通孔５１の縁部）に吸着される。
【００５３】
この場合、この吸着ヘッド１１では、多孔質体２２と本体部２１との境界部分が整列シート２３によって確実に覆われ、多孔質体２２の端面（側面）が露出しない状態となっている。このため、多孔質体２２の端面からの吸引が規制されて、外面２２ａのみから空気が吸引されて十分な吸引力が確保される結果、半田ボール３００が確実に吸着される。
【００５４】
また、半田ボール３００が微小なため、半田ボール３００同士が互いに引き合う力が重量に対して相対的に大きく、この結果、図１３に示すように、整列シート２３における挿通孔５１の形成部位に吸着された半田ボール３００（以下、この半田ボール３００を「搭載対象の半田ボール３００」ともいう）に他の半田ボール３００（以下、この半田ボール３００を「余剰の半田ボール３００」ともいう）が付着する。
【００５５】
次いで、制御部１５は、収容容器１３に対する空気の供給を停止させることにより、半田ボール３００の浮遊を停止させる。続いて、制御部１５は、搬送装置１４を制御して、図１４に示すように、吸着ヘッド１１を上方に移動させる。この際に、吸着ヘッド１１の整列シート２３が収容容器１３の規制用プレート６１から離間するため、挿通孔５１の形成部位に吸着されている搭載対象の半田ボール３００と余剰の半田ボール３００との間に介在している規制用プレート６１の規制作用により、余剰の半田ボール３００が搭載対象の半田ボール３００から引き離される結果、同図に示すように、余剰の半田ボール３００が自重によって落下する。
【００５６】
次いで、制御部１５は、搬送装置１４を制御して、基板４００の配置位置の上方に吸着ヘッド１１を移動させ、続いて、図１５に示すように、吸着ヘッド１１に吸着されている半田ボール３００の先端部が基板４００の端子４０１に近接する位置に吸着ヘッド１１を降下させる。
【００５７】
この場合、この吸着ヘッド１１では、多孔質体２２の中央部７１（一部分）が整列シート２３側に突出するように側部７２（他の部分）よりも肉厚に形成されている。このため、基板４００に電子部品４０２が配設されている場合においても、その電子部品４０２と吸着ヘッド１１（多孔質体２２の外面２２ａ側に配設されている整列シート２３）との接触を回避しつつ、吸着ヘッド１１に吸着されている半田ボール３００の先端部を基板４００の端子４０１に十分に近接させることができる。
【００５８】
また、多孔質体２２は、この吸着ヘッド１１では、多孔質体２２と本体部２１との境界部分における皺の発生に起因する凹凸がない状態に整列シート２３が作製されているため、このような凹凸と基板４００や電子部品４０２との接触が回避されている。
【００５９】
次いで、制御部１５は、吸引機構１２を制御して、吸引を停止させる。これにより、吸着ヘッド１１の内部空間４２が常圧に復帰し（減圧が解除され）、多孔質体２２を介して行われる吸気が停止する結果、吸着ヘッド１１による半田ボール３００の吸着が解除される。
【００６０】
この場合、この吸着ヘッド１１では、多孔質体２２の中央部７１が側部７２よりも厚く構成されているため、中央部７１が側部７２よりも下側に突出している。したがって、基板４００に取り付けられている電子部品４０２に吸着ヘッド１１を接触させることなく、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００を搭載対象体としての基板４００の端子４０１に対して十分に近接させることができる。このため、半田ボール３００が各端子４０１の上に正しく落下して、端子４０１に半田ボール３００が確実に搭載される。
【００６１】
続いて、制御部１５は、搬送装置１４を制御して、吸着ヘッド１１を上方に移動させた後に初期位置に搬送させる。以上により、基板４００の端子４０１への半田ボール３００の搭載が完了する。
【００６２】
このように、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、多孔質体２２の外面２２ａにシート体２４を吸着させた状態でシート体２４に挿通孔５１を形成することによって整列シート２３を作製することにより、予め挿通孔５１が形成されている整列シート２３を多孔質体２２の外面２２ａに配設する方法および構成とは異なり、予め形成されている挿通孔５１が指定された位置に位置するように位置合わせしつつ整列シート２３を多孔質体２２や本体部２１に固定するような高度な技術と時間を要する工程を省略することができる。このため、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、このような工程を省略できる分、高度な技術を必要とせずに製造効率を十分に向上させることができる結果、吸着ヘッド１１および吸着ヘッド１１を備えた半田ボール搭載装置１の製造コストを十分に低減することができる。
【００６３】
また、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、シート体２４に対してレーザー５００を照射して挿通孔５１を形成することにより、例えば、ドリルを用いて挿通孔５１を穿孔する方法および構成と比較して、挿通孔５１を短時間で形成することができるため、挿通孔５１を形成（穿孔）する穿孔加工に要する時間を十分に短縮することができる結果、その分、製造効率をさらに向上させることができる。また、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、レーザー５００の照射による溶融によって挿通孔５１を形成しているため、ドリルを用いて挿通孔５１を形成する方法および構成と比較して、切削屑等の発生を十分に少なく抑えることができる。このため、切削屑等を除去（洗浄）する工程を省略することができる結果、その分、製造効率をさらに向上させることができる。また、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、レーザー５００のスポット径を調整することで、ドリルを用いて挿通孔５１を穿孔する方法と比較して、小径の挿通孔５１を効率的に形成することができる。
【００６４】
また、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、柔軟性を有する樹脂シートをシート体２４として用いることにより、例えば、多孔質体２２に段差が設けられている場合においても、多孔質体２２を介して行われる吸気に伴う吸引力だけで、段差に沿ってシート体２４が折れ曲がって多孔質体２２の外面２２ａにシート体２４が密着し、これによって多孔質体２２に対してシート体２４を正確に位置決めすることができる。このため、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、変形し難い材料で形成したシート体２４を用いる方法および構成と比較して、多孔質体２２に対するシート体２４の位置決めを確実かつ容易に行うことができるため、その分、製造効率をさらに向上させることができる。
【００６５】
また、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、多孔質体２２の外面２２ａとシート体２４との間に接着剤を塗布してシート体２４を外面２２ａに吸着させて固定することにより、ねじ等を用いてシート体２４を固定する方法および構成と比較して、固定の作業を短時間でしかも確実かつ容易に行うことができる結果、製造効率をさらに向上させることができる。
【００６６】
また、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１では、中央部７１を整列シート２３側に突出するように肉厚に形成した多孔質体２２が本体部２１の開口部４２ａの縁部に形成された段部４１にはめ込まれた状態において本体部２１における先端部２１ａ側の端面３３と多孔質体２２の外面２２ａとが面一となるように構成され、段部４１にはめ込まれた多孔質体２２の外面２２ａおよび多孔質体２２と本体部２１との境界部分を覆うようにシート体２４を配置して整列シート２３が作製される。このため、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、整列シート２３の作製に当たって多孔質体２２の外面２２ａにシート体２４を密着させた際に、多孔質体２２と本体部２１との境界部分を覆っているシート体２４におけるこの境界部分での皺の発生を確実に防止することができ、皺の発生に起因する凹凸がない状態の整列シート２３を作製することができるため、このような凹凸と基板４００や電子部品４０２との接触を回避することができる。
【００６７】
また、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１では、多孔質体２２の外面２２ａおよび多孔質体２２と本体部２１との境界部分を覆うようにして配置したシート体２４に対して挿通孔５１を形成して整列シート２３が作製されている。このため、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、多孔質体２２と本体部２１との境界部分が整列シート２３によって確実に覆われ、多孔質体２２の端面を露出させないようにすることができるため、多孔質体２２の端面からの吸引を規制して多孔質体２２の外面２２ａのみから空気を吸引させ、これによって十分な吸引力を確保することができる結果、半田ボール３００を確実に吸着することができる。
【００６８】
また、整列シート２３がこのようにして作製されるため、高度な技術を必要とせずに、上記のような機能を有するこの吸着ヘッド１１の製造効率を十分に向上させることができる結果、この吸着ヘッド１１およびこの吸着ヘッド１１を備えた半田ボール搭載装置１の製造コストを十分に低減することができる。
【００６９】
また、この球状体吸着ヘッド製造方法、吸着ヘッド１１および半田ボール搭載装置１によれば、半田ボール３００を搭載する搭載対象体としての基板４００に電子部品４０２が配設されているときには、半田ボール３００を搭載する領域に対応する多孔質体２２の中央部７１を肉厚に形成して整列シート２３側に突出させると共に、電子部品４０２が配設されている領域に対応する多孔質体２２の側部７２を肉薄に形成して肉厚の中央部７１よりも凹ませることで、電子部品４０２と吸着ヘッド１１との接触を回避しつつ、吸着ヘッド１１に吸着されている半田ボール３００を基板４００に十分に近接させることができる。
【００７０】
なお、球状体吸着ヘッド製造方法、球状体吸着ヘッドおよび球状体搭載装置は、上記の方法および構成に限定されない。例えば、肉厚の中央部７１と肉薄の側部７２とを有して、中央部７１と側部７２との間に段差が形成されている多孔質体２２を備えた吸着ヘッド１１に適用した例について上記したが、これとは逆に、肉薄の中央部と肉厚の側部とを有して構成されて両者の間に段差が形成されている多孔質体を備えた吸着ヘッドや、段差がないフラットな多孔質体を備えた吸着ヘッドに適用することもできる。つまり、多孔質体２２を任意の形状に構成することができ、このような任意の形状の多孔質体２２の外面２２ａに整列シート２３を配設した吸着ヘッド１１を低コストで製造することができる。
【００７１】
また、レーザー５００を用いて挿通孔５１を形成する方法および構成について上記したが、ドリルを用いて挿通孔５１を形成する方法および構成を採用することもできる。また、接着剤を塗布して多孔質体２２の外面２２ａとシート体２４との間に接着剤を塗布してシート体２４を外面２２ａに接着させる方法および構成について上記したが、ねじを用いてシート体２４を多孔質体２２に固定する方法および構成を採用することもできる。また、樹脂シートをシート体２４として用いる方法および構成について上記したが、金属などの樹脂以外の材料で形成されたシート状の部材をシート体２４として用いる方法および構成を採用することもできる。
【００７２】
また、挿通孔５１の直径Ｌ２が半田ボール３００の直径Ｌ１よりも短く規定され、挿通孔５１の縁部で半田ボール３００を吸着する構成例について上記したが、挿通孔５１の直径Ｌ２を半田ボール３００の直径Ｌ１よりも長く規定して、挿通孔５１内（挿通孔５１の形成部位の他の一例）で半田ボール３００を吸着する構成を採用することもできる。
【００７３】
また、多孔質体２２を１つだけ備えた吸着ヘッド１１を製造する方法およびその吸着ヘッド１１に適用した例について上記したが、平均空孔径（多孔質体内に形成されている連続気泡の直径の平均値）が互いに異なる複数の多孔質体を備えた吸着ヘッドを製造する方法およびその吸着ヘッドに適用することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１  半田ボール搭載装置
１１  吸着ヘッド
１４  搬送装置
２１  本体部
２１ａ  先端部
２２  多孔質体
２２ａ  外面
２３  整列シート
２４  シート体
３３  端面
３４  突出部
４２  内部空間
４２ａ  開口部
５１  挿通孔
７１  中央部
７２  側部
３００  半田ボール
４００  基板
４０１  端子
５００  レーザー
【図１】
0005743682.tif 000002
【図２】
0005743682.tif 000003
【図３】
0005743682.tif 000004
【図４】
0005743682.tif 000005
【図５】
0005743682.tif 000006
【図６】
0005743682.tif 000007
【図７】
0005743682.tif 000008
【図８】
0005743682.tif 000009
【図９】
0005743682.tif 000010
【図１０】
0005743682.tif 000011
【図１１】
0005743682.tif 000012
【図１２】
0005743682.tif 000013
【図１３】
0005743682.tif 000014
【図１４】
0005743682.tif 000015
【図１５】
0005743682.tif 000016