(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに導電性ボールを搭載するシステムであって、
前記ワークの電極上に、複数の開口を含む第１のマスクを介してフラックスを塗布する塗布ユニットと、
フラックスが塗布された前記ワークに、複数の開口を含む第２のマスクを介して導電性ボールを搭載するボール搭載ユニットと、
導電性ボールが搭載されたワークの状態を観察して、搭載欠陥を修復するリペアユニットと、
前記ワークを搭載した状態で前記第１のマスクと前記ワークとの位置決めをする第１の移動ステージと、
前記フラックスが塗布されたワークを搭載した状態で前記第２のマスクと前記フラックスが塗布されたワークとの位置決めをする第２の移動ステージと、
前記導電性ボールが搭載されたワークを搭載した状態で修復位置の位置決めをする第３の移動ステージと、
前記フラックスが塗布されたワークを一時的に保持した状態で、前記第１の移動ステージから前記第２の移動ステージに受け渡す第１のバッファユニットと、
前記導電性ボールが搭載されたワークを一時的に保持した状態で、前記第２の移動ステージから前記第３の移動ステージに受け渡す第２のバッファユニットとを有する、システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１のバッファユニットおよび第２のバッファユニットの少なくともいずれかは、処理済みのワークの上面の一部を吸引した状態で一時的に保持するハンドリングユニットを含む、システム。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１の移動ステージ、前記第２の移動ステージおよび前記第３の移動ステージの中の上流の移動ステージと下流の移動ステージとの組み合わせのうちの少なくともいずれかは上流の移動ステージと下流の移動ステージとが移動する共通の軌道を有する、システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記第１のマスクと前記ワークとの位置を検出する位置検出ユニットを含み、
前記位置検出ユニットは、前記第１のマスクの下面と前記第１のステージに搭載された前記ワークの上面との画像を取得する上下２視野を含む撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを前記第１のマスクの下面に沿って移動する移動ユニットと、
前記第１のマスクの下面から退避した位置に配置されたキャリブレーションユニットとを含み、
前記キャリブレーションユニットは、下側を向いた第１の基準面に設けられた第１の基準マークであって前記退避した位置で前記撮像ユニットにより撮像される上側の第１の基準マークと、上側を向いた第２の基準面に設けられた第２の基準マークであって前記撮像ユニットにより前記第１の基準マークとともに撮像される下側の第２の基準マークとを含む、システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記第２のマスクと前記フラックスが塗布されたワークとの位置検出を行う位置検出ユニットを含み、
前記位置検出ユニットは、前記第２のマスクの下面と前記第２のステージに搭載された前記フラックスが塗布されたワークの上面との画像を取得する上下２視野を含む撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを前記第２のマスクの下面に沿って移動する移動ユニットと、
前記第２のマスクの下面から退避した位置に配置されたキャリブレーションユニットとを含み、
前記キャリブレーションユニットは、下側を向いた第１の基準面に設けられた第１の基準マークであって前記退避した位置で前記撮像ユニットにより撮像される上側の第１の基準マークと、上側を向いた第２の基準面に設けられた第２の基準マークであって前記撮像ユニットにより前記第１の基準マークとともに撮像される下側の第２の基準マークとを含む、システム。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記第１の基準マークと前記第２の基準マークとが、鉛直線上に位置するように配置されている、システム。
【請求項７】
複数の電極が配置されたワークの前記複数の電極上に前記複数の電極に対応した位置に開口が設けられたマスクを介して第１の処理を行う装置であって、
前記マスクの下面と前記ワークの上面との画像を取得する上下２視野を含む撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを前記マスクの下面に沿って移動する移動ユニットと、
前記マスクの下面から退避した位置に配置されたキャリブレーションユニットとを有し、
前記キャリブレーションユニットは、下側を向いた第１の基準面に設けられた第１の基準マークであって前記退避した位置で前記撮像ユニットにより撮像される上側の第１の基準マークと、上側を向いた第２の基準面に設けられた第２の基準マークであって前記撮像ユニットにより前記第１の基準マークとともに撮像される下側の第２の基準マークとを含む、装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記マスクの下面に、前記撮像ユニットと前記ワークの上面との距離が前記撮像ユニットと前記第２の基準面との距離と同一となるように前記ワークを移動する移動テーブルと、
前記上下２視野の撮像ユニットにより取得された前記マスクの下面と前記ワークの上面との画像に基づいて、前記移動テーブルにより前記ワークと前記マスクとを位置合わせする機能を含む制御ユニットとをさらに有する、装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記位置合わせする機能は、前記キャリブレーションユニットを用いて確認された前記第１の基準マークと前記第２の基準マークとの関係に基づき、前記マスクと前記ワークとを位置合わせする機能を含む、装置。
【請求項１０】
複数の電極が配置されたワークの前記複数の電極上に前記複数の電極に対応した位置に開口が設けられたマスクを介して第１の処理を行う装置の位置合わせ方法であって、
前記第１の処理を行う装置は、
前記マスクの下面および前記ワークの上面の画像を取得する上下２視野を含む撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを前記マスクの下面に沿って移動する移動ユニットと、
前記マスクの下面から退避した位置に配置されたキャリブレーションユニットと、
前記ワークを搭載して移動する移動テーブルと前記移動ユニットとの動作を制御する制御ユニットとを含み、
前記キャリブレーションユニットは、下側を向いた第１の基準面に設けられた第１の基準マークであって前記退避した位置で前記撮像ユニットにより撮像される上側の第１の基準マークと、上側を向いた第２の基準面に設けられた第２の基準マークであって前記撮像ユニットにより前記第１の基準マークとともに撮像される下側の第２の基準マークとを含み、
当該方法は、
前記移動テーブルが前記ワークを前記マスクの下にセットして第１の処理を行うとともに、前記移動ユニットが前記撮像ユニットを前記キャリブレーションユニットに移動して前記撮像ユニットにより前記第１の基準マークおよび前記第２の基準マークを前記上下２視野で撮像することと、
前記移動テーブルが次のワークを前記マスクの下に移動するとともに、前記移動ユニットが、前記撮像ユニットを前記マスクの下面に沿って前記マスクと前記ワークとの間に移動して、前記撮像ユニットが、前記マスクの下面および前記ワークの上面の画像を前記上下２視野で取得することと、
前記移動ユニットが前記撮像ユニットを前記マスクの下面から退避した位置へ移動するとともに、前記移動テーブルが、前記撮像ユニットの前記上下２視野で取得した前記マスクおよび前記ワークの画像と前記キャリブレーションユニットで取得された前記第１の基準マークおよび前記第２の基準マークの画像とに基づいて前記マスクおよび前記ワークを位置合わせすることと、を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに導電性ボールを搭載するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１においては、本発明ははんだボール搭載用マスクを用いて微細なはんだボールを基板に搭載するはんだボール搭載方法に関し、微細なはんだボールを効率よくかつ確実に基板に搭載することを課題とする。このため、特許文献１のボール搭載方法は、基板の電極上にフラックスを配設する工程と、基板に配設したボール搭載用マスクを用いてボール振込み開口にはんだボールを振込み電極に搭載する工程と、基板にはんだボール搭載用マスクを配設した状態のままではんだボールの搭載状態を検査する工程と、この検査工程ではんだボールの未搭載個数が既定未搭載個数より多いと判断された場合にはんだボール搭載用マスクを用いて未搭載位置にはんだボールを振込む第１のはんだボールリペア工程と、検査工程で未搭載個数が既定未搭載個数より少ない判断された場合に未搭載である電極に個別にはんだボールを搭載する第２のはんだボールリペア工程とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１７８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ウェハ（半導体基板）、ＩＣチップ、ＩＣチップを搭載した基板などの接続用の電極を備えたワークに導電性ボールを搭載するシステムにおいて、さらに安定した品質の製品を効率よく提供するシステムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、ワークに導電性ボールを搭載するシステムである。このシステムは、ワークの電極上に、複数の開口を含む第１のマスクを介してフラックスを塗布する塗布ユニットと、フラックスが塗布されたワークに、複数の開口を含む第２のマスクを介して導電性ボールを搭載するボール搭載ユニットと、導電性ボールが搭載されたワークの状態を観察して、搭載欠陥を修復するリペアユニットと、ワークを搭載した状態で第１のマスクとワークとの位置決めをする第１の移動ステージと、フラックスが塗布されたワークを搭載した状態で第２のマスクとフラックスが塗布されたワークとの位置決めをする第２の移動ステージと、導電性ボールが搭載されたワークを搭載した状態で修復位置の位置決めをする第３の移動ステージと、フラックスが塗布されたワークを一時的に保持した状態で、第１の移動ステージから第２の移動ステージに受け渡す第１のバッファユニットと、導電性ボールが搭載されたワークを一時的に保持した状態で、第２の移動ステージから第３の移動ステージに受け渡す第２のバッファユニットとを有する。
【０００６】
このシステムは、塗布ユニット、ボール搭載ユニットおよびリペアユニットを有し、ワークを投入すると、フラックスの塗布、導電性ボールの搭載、リペアといった一連の作業を行い、ワークの電極上に導電性ボールが搭載された製品を出力する。したがって、各ユニット間で各処理が終了したワークをストックして搬送する手間を省くことができる。
【０００７】
さらに、このシステムは、各ユニットに対してワークを位置決めするそれぞれの移動ステージを備え、第１の移動ユニットと第２の移動ユニットとの間に第１のバッファユニット、および第２の移動ユニットと第３の移動ユニットとの間に第２のバッファユニットを有する。このため、各バッファユニットでワークを一時的に保持することにより各ユニットの処理時間が異なる場合でも、それらを並列して行うことができる。また、各移動ステージの動きを最適化したり、リペア処理の処理時間の影響が上流の各処理に及ぶことを緩和できるなどの効果を有する。したがって、システム全体としてスループットを向上でき、導電性ボールが搭載された製品の製造効率を向上できる。
【０００８】
各処理ユニットの処理をそれぞれ独立して行う上流および下流の移動ステージは、異なるレールに搭載してもよいが、共通のレール（軌道）に搭載してもよい。上流および下流の移動ステージを共通のレールに搭載することによりバッファユニットの構成を簡略化できる。たとえば、バッファユニットはワークを一時的に保持した状態で上下に移動するだけのタイプであってもよい。
【０００９】
このシステムのそれぞれのバッファユニットは、処理済みのワークの上面の一部を吸引した状態で一時的に保持するハンドリングユニットを含んでもよい。それぞれの移動ステージにより下面を支持されるワークに対し、上面からアクセスできるため、効率よくワークの受け渡しをできる。
【００１０】
このシステムは、第１のマスクとワークとの位置を検出する位置検出ユニットを含んでもよい。位置検出ユニットは、第１のマスクの下面と第１のステージに搭載されたワークの上面との画像を取得する上下２視野を含む撮像ユニットと、撮像ユニットを第１のマスクの下面に沿って移動する移動ユニットと、第１のマスクの下面から退避した位置に配置されたキャリブレーションユニットとを含む。キャリブレーションユニットは、下側を向いた第１の基準面に設けられた第１の基準マークであって退避した位置で撮像ユニットにより撮像される上側の第１の基準マークと、上側を向いた第２の基準面に設けられた第２の基準マークであって撮像ユニットにより第１の基準マークとともに撮像される下側の第２の基準マークとを含む。
【００１１】
このシステムは、第２のマスクとフラックスが塗布されたワークとの位置検出を行う位置検出ユニットであって、上記と同様に、第２のマスクの下面から退避した位置に配置されたキャリブレーションユニットを含む位置検出ユニットを含んでいてもよい。
【００１２】
マスクの下面とワークの上面との位置を検出するタイプの位置検出ユニットは、マスクにワークを密着して処理を行うときにマスクの下面から退避する必要がある。その退避した位置に、上側の第１の基準マークを含む下側を向いた第１の基準面と、下側の第２の基準マークを含む上側を向いた第２の基準面とを備えたキャリブレーションユニットを設けることにより、上下の２視野を含む撮像ユニットにより上下の基準マークを含む画像を取得することにより位置検出ユニットの精度を維持できる。したがって、この位置検出ユニットは、ワークが移動ステージを乗り換える本システムに適しており、各マスクに対してワークを精度よく位置合わせできる。
【００１３】
このキャリブレーションユニットにおいては、第１の基準マークと第２の基準マークとが、鉛直線上に位置するように配置されていてもよい。マスクとワークとを位置合わせする際にそれぞれのマークが一致するように設定されている場合は、キャリブレーションの際に、撮像ユニットの上下の２視野の位置ずれを事前に検証して実際の位置合わせの際に補正できる。キャリブレーションの際に確認された上下２視野の位置ずれを、次の位置合わせの際に補正する値として採用してもよく、キャリブレーションの際に確認された上下２視野の位置ずれが、所定の値から外れている場合は異常と判断して次の処理を中止してもよい。
【００１４】
本発明の他の態様の１つは、複数の電極が配置されたワークの複数の電極上に複数の電極に対応した位置に開口が設けられたマスクを介して第１の処理を行う装置である。第１の処理の一例は、複数の開口を含むマスクを介してフラックスを塗布する処理であり、他の例は、フラックスが塗布されたワークに、複数の開口を含むマスクを介して導電性ボールを搭載する処理である。この装置は、マスクの下面とワークの上面との画像を取得する上下２視野の撮像ユニットと、撮像ユニットをマスクの下面に沿って移動する第１の移動ユニットと、マスクの下面から退避した位置に配置されたキャリブレーションユニットであって、撮像ユニットにより退避した位置で撮像される上側の第１の基準マークと下側の第２の基準マークとを含むキャリブレーションユニットとを有する。キャリブレーションユニットは、下側を向いた第１の基準面に設けられた第１の基準マークであって退避した位置で撮像ユニットにより撮像される上側の第１の基準マークと、上側を向いた第２の基準面に設けられた第２の基準マークであって撮像ユニットにより第１の基準マークとともに撮像される下側の第２の基準マークとを含む。
【００１５】
キャリブレーションユニットは、第２の基準マークを含む第２の基準面を含んでもよく、この装置は、マスクの下面に、撮像ユニットとワークの上面との距離が撮像ユニットと第２の基準面との距離と同一となるようにワークを移動する移動ステージと、マスクの下面とワークの上面とから取得した画像に基づいて、移動ステージによりワークとマスクとを位置合わせする機能を含む制御ユニットとをさらに有していてもよい。キャリブレーションにより近い条件でマスクとワークとの位置合わせを行うことができる。
【００１６】
位置合わせする機能は、キャリブレーションユニットを用いて確認された第１の基準マークと第２の基準マークとの関係に基づき、マスクとワークとを位置合わせする機能を含んでもよい。上下２視野の撮像ユニットでキャリブレーションユニットの上下の基準マークを撮像したときの関係をマスクとワークとで実現することによりキャリブレーションユニットに実現されているのと同様の精度の位置合わせが可能となる。
【００１７】
本発明の異なる他の態様の１つは、上記の第１の処理を行う装置の位置合わせ方法である。この方法は、以下のステップを含む。
１．移動テーブルがワークをマスクの下にセットして第１の処理を行うとともに、移動ユニットが撮像ユニットをキャリブレーションユニットに移動して撮像ユニットにより第１の基準マークおよび第２の基準マークを上下２視野で撮像すること。
２．移動テーブルが次のワークをマスクの下に移動するとともに、移動ユニットが、撮像ユニットをマスクの下面に沿ってマスクとワークとの間に移動して撮像ユニットが、マスクの下面およびワークの上面の画像を上下２視野で取得すること。
３．移動ユニットが撮像ユニットをマスクの下面から退避した位置へ移動するとともに、移動テーブルが、撮像ユニットの上下２視野で取得したマスクおよびワークの画像とキャリブレーションユニットで取得された第１の基準マークおよび第２の基準マークの画像とに基づいてマスクおよびワークを位置合わせすること。
【００１８】
この方法によれば、撮像ユニットが取得したマスクの下面とワークの上面との画像に基づいて、マスクとワークとの位置合わせとマスクを用いた処理とを行っている間に、撮像ユニットがマスクの下から退避した位置において、撮像ユニットのキャリブレーションを行うことができる。このため、キャリブレーション専用の時間は不要となり、タクトタイムを伸ばさずに上下２視野の撮像ユニットを用いた位置合わせの精度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】導電性ボールを搭載するシステムの全体構成を示す平面図。
【図２】導電性ボールを搭載するシステムの全体構成を示す正面図。
【図３】位置検出ユニットの概略構成を示す斜視図。
【図４】位置検出ユニットの撮像ユニットがホームポジションに退避した様子を示す側面図。
【図５】撮像ユニットがホームポジションに退避した様子を拡大して示す側面図。
【図６】撮像ユニットがホームポジションから移動した様子を拡大して示す側面図。
【図７】導電性ボールを搭載するシステムの処理の概要を示すタイムチャート。
【図８】導電性ボールを搭載するシステムがマスクとワークとを位置合わせする概要を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に、導電性ボールを搭載するシステムの概略の全体構成を平面図により示している。図２に、導電性ボールを搭載するシステムの概略の全体構成を正面図により示している。この導電性ボールを搭載するシステム（ボールマウントシステム、ボール搭載システム）１は、ワーク１００に設けられた複数の電極１０５の上に導電性ボールをそれぞれ搭載するためのシステムであって、ボールマウンタなどとも呼ばれる。
【００２１】
ボールマウントシステム１は、ワーク１００の電極１０５上に、複数の開口１９を含む第１のマスク１１を介してフラックスを塗布する塗布ユニット１０と、フラックスが塗布されたワーク１０１に、複数の開口２９を含む第２のマスク２１を介して導電性ボールを搭載するボール搭載ユニット２０と、導電性ボールが搭載されたワーク１０２の状態を観察して、導電性ボールの搭載欠陥を個々に修復するリペアユニット３０と、塗布ユニット１０とボール搭載ユニット２０との間でフラックスが塗布されたワーク１０１を一時的に保持する第１のバッファユニット５０と、導電性ボールが搭載されたワーク１０２をボール搭載ユニット２０とリペアユニット３０との間で一時的に保持する第２のバッファユニット６０とを含む。塗布ユニット１０と、第１のバッファユニット５０、ボール搭載ユニット２０、第２のバッファユニット６０、リペアユニット３０は直線的に配置されている。
【００２２】
システム１は、さらに、ワーク供給ユニット４のハンド（アーム）４ａにより搭載され、ワーク１００をワーク供給ユニット４から塗布ユニット１０を通して第１のバッファユニット５０まで搬送する第１の移動ステージ４１を含む。ワーク供給ユニット４においては、搬送用のボックスやベルトコンベアにより供給されるワーク１００が供給用のハンド４ａにより第１の移動ステージ４１に搭載される。システム１は、さらに、第１のバッファユニット５０からボール搭載ユニット２０を通して第２のバッファユニット６０まで搬送する第２の移動ステージ４２と、第２のバッファユニット６０からリペアユニット３０を通してから排出ユニット５まで搬送する第３の移動ステージ４３とを含む。排出ユニット５においては、排出用のアーム（ハンド）５ａにより、導電性ボールを搭載したワーク（製品）が出荷用のボックスやベルトコンベアなどに移される。
【００２３】
第１の移動ステージ４１は塗布ユニット１０においてワーク１００を搭載した状態で第１のマスク１１とワーク１００との位置決めをする機能を含む。第２の移動ステージ４２は、ボール搭載ユニット２０において、フラックスが印刷されたワーク１０１を搭載した状態で第２のマスク２１とワーク１０１との位置決めをする機能を含む。第３の移動ステージ４３は、リペアユニット３０において、導電性ボールが搭載されたワーク１０２を搭載した状態で修復位置の位置決めをする機能を含む。システム１は、第２の移動ステージ４２のＸユニット４８と第１の移動ステージ４１のＸユニット４８とが共通に使用するレール（軌道）６ａを含む。
【００２４】
ボールマウントシステム１は、塗布ユニット１０の第１のマスク１１をクリーニングするユニット（第１のクリーニングユニット）１１１と、ボール搭載ユニット２０の第２のマスク２１をクリーニングするユニット（第２のクリーニングユニット）１１２とを含む。これらのクリーニングユニット１１１および１１２は、塗布ユニット１０およびボール搭載ユニット２０が並んだ直線的な方向（Ｘ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）に配置され、その方向からメンテナンスが行いやすいようになっている。第１のクリーニングユニット１１１は、スクレーパや溶剤を染み込ませたクロスなどにより第１のマスク１１の下面（裏面）１１ｂをクリーニングして、第１のマスク１１に残ったフラックスを除去する。第２のクリーニングユニット１１２は、導電性ボールを吸着するための粘着性の部材、例えば粘着ゴムや吸引機構などにより、第２のマスク２１の上面（表面）２１ａをクリーニングして、第２のマスク２１に残余した導電性ボールを除去する。
【００２５】
本例のボールマウントシステム１は、塗布ユニット１０およびボール搭載ユニット２０を支持する第１のシャーシ２と、リペアユニット３０を支持する第２のシャーシ３とを含み、これら２つのシャーシ２および３を連結した構成となっている。全体を１つのシャーシに構成してもよいが、システム１を客先の工場などへ出荷する際の搬送条件がきびしくなる。
【００２６】
この装置が処理を行うワークの一例は、複数の電極上にフラックスを塗布するワークであり、その場合のマスクの一例は、ワークの複数の電極上にフラックスを塗布するためのマスクである。また、ワークの他の一例は、複数の電極上にフラックスが塗布されているワークであり、その場合のマスクの一例は、ワークに導電性ボールを搭載するためのマスクである。
【００２７】
このシステムにおいて処理の対象となるワーク１００の例は複数のＩＣチップが形成されたウェハ、１または複数のＩＣチップを搭載した基板、あるいは、それらの基板を製造するための基板プレートなどである。ワーク（ワークピース）１００はプリント配線板、半導体基板、積層型の半導体装置、ガラス基板などであってもよい。積層型の半導体基板は、インターポーザにチップ（半導体集積回路装置）が搭載された状態でエポキシ樹脂などの適当なモールド樹脂により一体でパッケージングされたもの、コアレス基板にチップが搭載された状態でパッケージングされたもの、さらには、ＷＬＰなどを含む。以下の説明のワーク１００は積層型半導体装置であり、ワーク１００の表面（実装面）１０１には複数の電極１０５が所定のパターンで形成されている。
【００２８】
ワーク１００の表面に形成された複数の電極１０５に搭載される導電性ボールは、電気的な接続を得るための電極（バンプ）として機能するものであり、その直径は例えば１ｍｍ以下具体的には１０〜５００μｍ程度である。本例の導電性ボールは、６０μｍ程度の半田ボールである。
【００２９】
第１のマスク１１および第２のマスク２１は、薄板、たとえば、数μｍから１００μｍ程度の厚みの金属製の薄板であり、周囲が補強されていてもよい。第１のマスク１１と第２のマスク２１とは、厚み、開口（開口パターン、小穴）の大きさなどに差があってもよく、いずれもワークの所定の位置に導電性ボールを搭載するための、ワーク１００の複数の電極１０５の位置に対応した複数の開口（開口パターン）１９および２９を備えたテンプレート、ステンシルとして機能する。
【００３０】
塗布ユニット１０は、複数の電極１０５が配置されたワーク１００と、複数の電極１０５に対応した位置に開口１９が設けられた第１のマスク１１とを位置合わせし、ワーク１００の複数の電極１０５上に第１のマスク１１を介してロジン系樹脂などのフラックスを塗布（印刷）する処理を繰り返す。塗布ユニット１０は、複数の開口１９を含む第１のマスク１１と、第１のマスク１１を保持するためのマスクフレーム１２と、マスクフレーム１２を固定する架台１３と、第１のマスク１１に沿って移動し、ワーク１００の電極１０５の位置に第１のマスク１１を介してフラックスを塗布（印刷）する塗布ヘッド１４とを含む。
【００３１】
架台１３は、ボールマウントシステム１のベース６に固定されている。このため、第１のマスク１１は、一旦マスクフレーム１２に取り付けられるとベース６に対する位置（Ｘ、Ｙ、Ｚおよびθ）は固定され、ワーク１００を搭載した移動ユニット（第１の移動ステージ）４１がマスク１１とワーク１００との位置合わせを行う。
【００３２】
ボール搭載ユニット２０は、複数の電極上にフラックスが塗布されたワーク１０１と、複数の電極１０５に対応した位置に開口２９が設けられた第２のマスク２１とを位置合わせした状態で、第２のマスク２１を介してワーク１０１の電極１０５の上に半導体ボールを搭載（充填）する処理を繰り返す。ボール搭載ユニット２０は、複数の開口２９を含む第２のマスク２１と、第２のマスク２１を保持するためのマスクフレーム２２と、マスクフレーム２２を固定する架台２３と、ワーク１０１のフラックスが塗布された電極１０５の位置に第２のマスク２１を介して導電性ボールを搭載（充填）する搭載ヘッド２４とを含む。搭載ヘッド２４は、スキージなどの導電性ボールを移動するのに適した構成を備えており、本例のボール搭載ユニット２０は、回転式の２つの搭載ヘッド２４を含む。搭載ヘッド２４は、１つであってもよく、３つ以上備えていてもよい。搭載ヘッド２４はマスクに垂直な軸で回転するタイプであってもよく、水平な軸で回転するタイプであってもよく、マスクと水平な方向に移動したり振動したりするものであってもよい。
【００３３】
架台２３は、ボールマウントシステム１のベース６に固定されている。このため、第２のマスク２１は、一旦マスクフレーム２２に取り付けられるとベース６に対する位置（Ｘ、Ｙ、Ｚおよびθ）は固定され、ワーク１０１を搭載した移動ユニット（第２の移動ステージ）４２がマスク２１とワーク１０１との位置合わせを行う。
【００３４】
リペアユニット３０は、ワーク１０２の電極１０５の上に搭載された導電性ボールの欠落や、ダブルボールが存在するなどの搭載欠陥を観察カメラユニット３１により観察して、搭載欠陥があればその個所を個別に修復（リペア）する。リペアユニット３０は、導電性ボールが搭載されたワーク１０２の導電性ボールの状態を観察する観察カメラユニット３１と、フラックス供給ユニット３２ａから供給されるフラックスを、ワーク１０２の導電性ボールが搭載されていない電極１０５に個別に塗布するフラックス塗布ヘッド３２と、ボール供給ユニット３３ａから供給される導電性ボールを、フラックス塗布ヘッド３２がフラックスを塗布した電極１０５に個別に搭載するリペアヘッド３３と、過剰に搭載された導電性ボールを除去する過剰ボール除去ヘッド３４とを含む。
【００３５】
リペアユニット３０は、さらに、観察カメラユニット３１、フラックス塗布ヘッド３２、リペアヘッド３３および過剰ボール除去ヘッド３４が取り付けられ、架台３６に固定されたフレーム３５を有する。リペアユニット３０においては、第３の移動ステージ４３が、修復を要する電極の位置を、フラックス塗布ヘッド３２、リペアヘッド３３および過剰ボール除去ヘッド３４のいずれかの下方に個別に移動して、それぞれのリペア処理を行う。フラックス塗布ヘッド３２、リペアヘッド３３および過剰ボール除去ヘッド３４を相対的に移動できるようにしてもよい。
【００３６】
第１の移動ステージ４１は、上面にワークを搭載する保持テーブル（保持台、支持台、移動テーブル）４４と、ベース６に対する保持テーブル４４の高さ方向の位置を制御するＺ方向移動ユニット（Ｚユニット）４５と、ベース６に対する保持テーブル４４のθ方向（水平方向）の角度（回転角度）を制御するθ方向移動ユニット（θユニット）４６と、ベース６に対する保持テーブル４４の前後方向（Ｙ方向）の位置を制御するＹ方向移動ユニット（Ｙユニット）４７と、ベース６に対する保持テーブル４４の左右方向（Ｘ方向）の位置を制御するＸ方向移動ユニット（Ｘユニット）４８とを備えている。各ユニット４５〜４８は、それぞれの方向に駆動するための適当なアクチュエータおよび機構、たとえば駆動モータを備えている。これらのユニット４５〜４８により、第１の移動ステージ４１は、搭載したワーク１００の位置をＸＹＺおよびθ方向に自由に制御でき、固定された塗布用の第１のマスク１１に対してワーク１００の位置決めをすることができる。
【００３７】
第２の移動ステージ４２も同様の構成であり、保持テーブル４４と、Ｚユニット４５と、θユニット４６と、Ｙユニット４７と、Ｘユニット４８とを備えている。これらのユニット４５〜４８により、第２の移動ステージ４２も、搭載したワーク１０１の位置をＸＹＺおよびθ方向に自由に制御でき、固定されたボール搭載用の第２のマスク２１に対してワーク１０１の位置決めが可能である。
【００３８】
第３の移動ステージ４３も同様の構成であり、保持テーブル４４と、Ｚユニット４５と、θユニット４６と、Ｙユニット４７と、Ｘユニット４８とを備えている。これらのユニット４５〜４８により、第３の移動ステージ４３も、搭載したワーク１０２の位置をＸＹＺおよびθ方向に自由に制御でき、リペアユニット３０によりリペアされる位置を自由にセットできる。
【００３９】
第１のバッファユニット５０は、フラックスが塗布されたワーク１０１の上面の一部を吸引した状態で一時的に保持する第１のハンドリングユニット５１を含む。第１のハンドリングユニット５１は、ワーク１０１の複数の電極１０５が形成された箇所（位置、領域）を避けて、ワーク１０１の上面を吸引する吸着パッド（吸引ヘッド、吸引パッド）５２を含み、吸着パッド５２には、真空ポンプなどの吸引機構（不図示）が接続されている。第１のバッファユニット５０は、第１の移動ステージ４１がワーク１０１を第１のハンドリングユニット５１の位置に移動すると、第１のハンドリングユニット５１が降下してワーク１０１を吸着パッド５２により吸引し、第１のハンドリングユニット５１が上昇することによりワーク１０１を一時的に保持する。共通のレール６ａを移動する第２の移動ステージ４２が第１のハンドリングユニット５１の位置に移動すると、第１のハンドリングユニット５１が降下してワーク１０１を第２の移動ステージ４２の保持テーブル４４に受け渡す。
【００４０】
この第１のバッファユニット５０は、第１のハンドリングユニット５１を上下に動かすだけの簡易な構成でワーク１０１を一時的に保持し、共通のレール６ａを動く移動ステーション（移動ステージ）４１および４２の干渉を防止できる。ワーク１０１を受け渡すための上下の動きは移動ステージ４１および４２で行ってもよく、第１のハンドリングユニット５１の構成をさらに簡易にできる。第１のハンドリングユニット５１がワーク１０１を保持する機構は、吸着パッド５２以外に、ワーク１０１を吸着するための粘着性部材、たとえば粘着パッドや、ワーク１０１の端面をチャックする機構などであってもよい。第２のハンドリングユニット６１においても同様である。
【００４１】
それぞれのバッファユニット５０および６０は、下流の移動ステージをクリーニングするユニットを含んでもよい。たとえば、第１のバッファユニットは第２の移動ステージをクリーニングするユニットを含んでいてもよい。ワークを受け渡す下流の移動ステージに迷走したボールなどの障害物が存在した場合にそれを除去でき、下流（後流）の処理における不具合の発生、たとえば、マスクとの位置合わせの精度の低下を抑制できる。
【００４２】
クリーニングするユニットは、下流側に配置されていてもよい。第１のバッファユニットでは、クリーニングするユニットは、第１のハンドリングユニットのボール搭載ユニット側に配置されていてもよい。第２の移動ステージが第１のハンドリングユニットからワークを受け取る直前に、第２の移動ステージをクリーニングできる。
【００４３】
具体的には、第１のバッファユニット５０は、さらに、第２の移動ステージ４２をクリーニングするユニット（ステージクリーニングユニット）５３を含む。ステージクリーニングユニット５３は、第２の移動ステージ４２の保持台４４の上面４４ａに付着、吸着等した導電性ボールなどを除去するクリーニングヘッド５４と、クリーニングヘッド５４を支持するクリーニングブロック５５とを含み、第１のハンドリングユニット５１の下流になるボール搭載ユニット２０側に配置されている。クリーニングヘッド５４の一例は、導電性ボールを吸い取るバキューム機構、導電性ボールを吹き飛ばすブロワ機構、導電性ボールを吸着するための粘着部材、たとえば粘着ゴムなどである。ワーク１０１を受け取るために下流側から移動してくる第２の移動ステージ４２の保持台４４をクリーニングすることにより、第２の移動ステージ４２でワーク１０１が傾いたり、移動中に位置が変わったりするような不具合の発生を未然に防止できる。
【００４４】
第２のバッファユニット６０は、複数の電極１０５上に導電性ボールが搭載されたワーク１０２の上面の一部を吸引した状態で保持する第２のハンドリングユニット６１と、第２のハンドリングユニット６１を左右（Ｘ方向）に移動する水平移動機構６３とを含む。第２のハンドリングユニット６１は、ワーク１０２の複数の電極１０５が形成された領域を避けて、ワーク１０２の上面を吸引する吸着パッド（吸着ヘッド、吸引パッド）６２を含み、吸着パッド６２には真空ポンプなどの吸引機構（不図示）が接続されている。第２の移動ステージ４２によりワーク１０２が第２のハンドリングユニット６１の下に移動されると第２のハンドリングユニット６１がワーク１０２の上面を吸引して吊り下げた状態で一時的に保持する。第２の移動ステージ４２と第３の移動ステージ４３とは共通のレール上にないため、水平移動機構６３により第２のハンドリングユニット６１を第３の移動ステージ４３に移動し、ワーク１０２を解放して受け渡す。
【００４５】
第２の移動ステージ４２と第３の移動ステージ４３とを共通の軌道６ａを動くように構成してもよい。受け渡しのためにワーク１０２を上下に動かす処理は、第２のハンドリングユニット６１で行ってもよく、各移動ステージ４２および４３で行ってもよい。
【００４６】
システム１は、さらにシステム１の各ユニットの動作を制御する制御ユニット９０を含む。制御ユニット９０はＣＰＵおよびメモリを含み、塗布ユニット１０、ボール搭載ユニット２０およびリペアユニット３０の各処理のサイクルにあわせて、第１の移動ステージ４１、第２の移動ステージ４２、第３の移動ステージ４３、第１のバッファユニット５０および第２のバッファユニット６０の動作を制御する機能（プロセス制御機能）９１と、塗布ユニット１０およびボール搭載ユニット２０のそれぞれにおいて、マスクとワークとの位置を検出して、それぞれのユニットにおける処理のためにそれらを位置合わせする機能（位置合わせ機能）９２とを含む。制御ユニット９０は、さらに、リペアユニット３０の観察カメラユニット３１が取り込んだボール搭載状況の情報（搭載欠陥）を画像処理し、第３の移動ステージ４３を制御してフラックス塗布ヘッド３２、リペアヘッド３３および過剰ボール除去ヘッド３４によりワーク１０２をリペアする機能９６を含む。
【００４７】
塗布ユニット１０およびボール搭載ユニット２０は、それぞれマスクとワークとを位置合わせするための位置検出ユニット７０ａおよび７０ｂを含む。第１の位置検出ユニット７０ａは、塗布ユニット１０の第１のマスク１１と第１の移動ステージ４１に搭載されたワーク１００との位置を検出する。第２の位置検出ユニット７０ｂは、ボール搭載ユニット２０の第２のマスク２１と第２の移動ステージ４２に搭載されたフラックス塗布済みのワーク１０１との位置を検出する。第１の位置検出ユニット７０ａは、塗布ユニット１０の架台１３とは独立したフレーム７９によりベース６に固定されている。第２の位置検出ユニット７０ｂも、ボール搭載ユニット２０の架台２３とは独立したフレーム７９によりベースに固定されている。第１の位置検出ユニット７０ａと第２の位置検出ユニット７０ｂとは、共通した構成を備えており、以下ではボール搭載ユニット２０の第２の位置検出ユニット７０ｂを例に説明を行う。
【００４８】
図３に、ボール搭載ユニット２０に配置された第２の位置検出ユニット７０ｂを抜き出して概略構成を斜視図により示している。第２の位置検出ユニット７０ｂは、上下の２つの視野の画像を取得する上下２視野の撮像ユニット７１と、撮像ユニット７１を前後左右に移動する移動ユニット７８と、撮像ユニット７１のホームポジションＨＰに配置されたキャリブレーションユニット８０とを含む。撮像ユニット７１は、上下２視野の画像を同時に取得してもよく、個々に取得してもよい。以下では上下一対の画像を得ることを説明するために同時に取得する例を説明するが、撮像するタイミングが同時ではなくても上下一対の画像が得られればよく、その間に撮像ユニット７１が移動ユニット７８で移動してもよい。
【００４９】
撮像ユニット７１は、第２のマスク２１の下面２１ｂに設けられた位置検出用のターゲットマーク２１ｘと、第２の移動ステージ４２に搭載されたワーク１０１の上面１０１ａの位置検出用のターゲットマーク１０１ｘ（図４参照）との画像を上下２視野で同時に取得する。撮像ユニット７１は、移動ユニット７８により、第２のマスク２１とワーク１０１との隙間を第２のマスク２１の下面２１ｂに沿って前後左右に移動し、さらに、第２のマスク２１の下面２１ｂに設けられた位置検出用のターゲットマーク２１ｙと、第２の移動ステージ４２に搭載されたワーク１０１の上面１０１ａの位置検出用のターゲットマーク１０１ｙとの画像を上下２視野で同時に取得する。これら２か所で取得された画像によりマスク２１とワーク１０１との位置関係（相対的な位置関係）がＸＹ方向およびθ方向を含めて判明する。
【００５０】
位置合わせのために読み込むターゲットマークの組数は２組であってもよく、３組以上であってもよい。また、位置合わせのために読み込むターゲットマークは、そのために特別にマスクおよびワークに設けられた凹凸、孔、印刷、などであってもよく、マスク２１の所定の位置の開口と、その開口に対応するワーク１０１の所定の電極１０５との組み合わせであってもよい。
【００５１】
図４に示すように、撮像ユニット７１は、移動ユニット７８により、さらに、第２のマスク２１の下面２１ｂから退避したホームポジションＨＰ、本例においては第１のマスク１１の後方（奥側）に移動し、ホームポジションＨＰに配置されたキャリブレーションユニット８０に収納される。キャリブレーションユニット８０は、ホームポジションＨＰに退避した撮像ユニット７１を上下から挟むように構成されたＣ字型（Ｕ字型、コの字型）の基準ブロック８１と、基準ブロック８１を支持するスタンド８２とを含む。基準ブロック８１は、撮像ユニット７１の上側に位置し、下側を向いた第１の基準面８３と、撮像ユニット７１の下側に位置し、上側を向いた第２の基準面８４とを含み、第１の基準面８３には上側の第１の基準マーク８５が設けられており、第２の基準面８４には下側の基準マーク８６が設けられている。これらの基準マーク８５および８６は、ホームポジションＨＰに退避した上下２視野の撮像ユニット７１により同時に撮像される。基準ブロック８１、第１の基準面８３および第２の基準面８４は、温度による寸法変化が少なく、剛性の強い材質で構成されており、上下の基準マーク８５および８６の経時、外乱による寸法変化が極小になるようにしている。
【００５２】
移動ユニット７８は、フレーム７９に対して撮像ユニット７１を前後方向（Ｙ方向）に移動するＹステージ（Ｙ方向駆動ユニット）７８ａと、Ｙステージ７８ａに組み込まれ、フレーム７９に対して撮像ユニット７１を左右方向（Ｘ方向）に移動するＸステージ（Ｘ方向駆動ユニット）７８ｂとを含む。撮像ユニット７１は、Ｘステージ７８ｂに固定され、Ｙステージ７８ａの第２の移動ステージ４２とは反対側に配置されている。また、Ｙステージ７８ａは薄型であり、位置合わせを行うために撮像ユニット７１が第２のマスク２１とワーク１０１と間（隙間）を動く際に、第２のマスク２１およびワーク１０１と干渉しない程度のサイズ（厚み）となるように構成されている。
【００５３】
キャリブレーションユニット８０の基準ブロック８１は、第２の移動ステージ４２、第２のマスク２１および移動ユニット７８とは独立してベース６からサポートされており、基準ブロック８１を支持するスタンド８２は、移動ユニット７８を支持するフレーム７９とは独立してベース６に固定されている。したがって、キャリブレーションユニット８０は、第２の移動ステージ４２および移動ユニット７８などの他の動きを行うユニットから構造的に独立しており、それらのユニットの動きや、位置の変化などによる影響が及びにくく、撮像ユニット７１の上下２視野のキャリブレーションを行う際の精度が確保されている。
【００５４】
図５および図６に、第２の位置検出ユニット７０ｂにおける撮像ユニット７１の動きを模式的に示している。撮像ユニット７１は、上下の画像を１つのカメラ７２で撮像する上下２視野を備えており、筐体７７に収納されたカメラ７２と、カメラ７２の前方に配置されたフォーカス用のレンズユニット７３と、レンズユニット７３の前方に設けられたプリズム７４と、プリズム７４の上下に配置された上下の開口７５および７６とを含む。筐体７７の上面７７ａおよび下面７７ｂにそれぞれ配置された上側の開口７５および下側の開口７６からの光線（画像）はそれぞれプリズム７４でカメラ７２の方向に屈折され、上下の画像が一体となった画像がカメラ７２で取得される。
【００５５】
撮像ユニット７１は、さらに、上下の開口７５および７６のそれぞれから上下の撮像対象物を照明する照明ユニット７５ａおよび７６ａを備えており、これらを独立してオンオフすることにより、上下の画像を、同時にまたは切り替えてカメラ７２で撮像することができる。撮像ユニット７１は、上下の光路を分割して２つのカメラで同時に画像取り込みを行うようにしてもよい。
【００５６】
第１の基準面と撮像ユニットとの距離は、第１のマスクの下面と撮像ユニットとの距離に等しくてもよい。上下２視野の画像を取得するキャリブレーションと、マスクとワークとの上下の画像を取得して行う位置合わせとを、より近い条件で実施できる。
【００５７】
具体的には、キャリブレーションユニット８０の基準ブロック８１は、第１の基準マーク８５を含む第１の基準面８３が第２のマスク２１の下面２１ｂと同一の高さ（レベル）になるように配置されている。このため、キャリブレーションのときに撮像ユニット７１が第１の基準マーク８５を撮像する際と、位置合わせのときに撮像ユニット７１がマスク２１のマーク２１ｙを撮像する際の、それぞれの対象と撮像ユニット７１の上面７７ａとの距離Ｌ１が同じになる。
【００５８】
一方、ワーク１０１においては、第２の移動ステージ４２により、位置合わせのときにワーク１０１の上面１０１ａが第２の基準面８４と同じ高さ（レベル）になるように調整される。このため、キャリブレーションのときに撮像ユニット７１が第２の基準マーク８６を撮像する際と、位置合わせのときに撮像ユニット７１がワーク１０１のマーク１０１ｙを撮像する際の、それぞれの対象と撮像ユニット７１の下面７７ｂとの距離Ｌ２が同じになる。したがって、撮像ユニット７１は、キャリブレーション用の第１および第２の基準マーク８５および８６と、位置合わせ用のマーク１１ｙおよび１００ｙとを同じ条件で撮像できる。このため、キャリブレーションと位置合わせとの間でレンズ７３を動かしてフォーカスを調整したりする必要はなく、キャリブレーションユニット８０により確認された条件で精度よく第２のマスク２１とワーク１０１との位置合わせを行える。
【００５９】
本例においては、第１の距離Ｌ１は２０ｍｍ±２ｍｍ程度であり、第２の距離Ｌ２は約１５ｍｍ±２ｍｍ程度である。第２の移動ステージ４２は、距離Ｌ２でワーク１０１を移動してもよく、位置合わせの際にワーク１０１の高さを調整してもよい。
【００６０】
本例の基準ブロック８１においては、第１の基準マーク８５と第２の基準マーク８６とは、第１の基準面８３および第２の基準面８４を貫通する共通の垂線（鉛直線）を軸とする孔として設けられている。基準ブロック８１は同一材料で上下対称な構成となっており、所定の温度範囲においては熱膨張などによる変位が発生しにくい条件を整えている。
【００６１】
したがって、物理的には第１の基準マーク８５および第２の基準マーク８６のＸＹ座標は一致しており、これらの第１の基準マーク８５と第２の基準マーク８６とを撮像ユニット７１で同時にまたは交互に撮像することにより、撮像ユニット７１の上下２視野の画像として得られる座標のずれを確認（キャリブレーション）することができる。撮像ユニット７１の上下２視野の画像上のずれは基本的には変わらないはずであるが、何らかの要因で上下２視野の画像上のずれに変動があると、マスク２１とワーク１０１との位置合わせの精度に影響する。したがって、撮像ユニット７１が退避する都度、キャリブレーションユニット８０にセットして上下２視野の画像を取得することにより撮像ユニット７１の状態を確認できる。第１の基準マーク８５および／または第２の基準マーク８６は基準ブロック８１とともに精度が保証されればよく、貫通孔ではなく、突起、凹み、刻印などで形成してもよい。
【００６２】
図７に、塗布ユニット１０またはボール搭載ユニット２０においてマスク１１または２１とワーク１００または１０１とを位置合わせして処理を行う様子をフローチャートにより示している。図７（ａ）に、塗布ユニット１０およびボール搭載ユニット２０の処理の概要を示し、図７（ｂ）に、位置検出ユニット７０ａおよび７０ｂの処理の概要を示している。以下では、ボール搭載ユニット２０における処理の概要を説明するが、塗布ユニット１０の処理も基本的に同様である。これらの処理は、制御ユニット９０を動作させるソフトウェア（プログラム）として提供され、制御ユニット９０に位置合わせ機能９２として搭載されている。
【００６３】
位置合わせ機能９２は、撮像ユニット７１がマスク２１の下面２１ｂと、ワーク１０１の上面１０１ａとから取得した上下２視野の画像に基づいてマスク２１およびワーク１０１の相対的、または絶対的な位置（検出された位置情報）を把握する位置取得機能９３と、撮像ユニット７１がホームポジションＨＰで取得した上下２視野の画像の第１の基準マーク８５と第２の基準マーク８６との位置に基づいて上下２視野の状態（位置ズレ、たとえばＸＹθ方向のシフトなど、以降ではキャリブレーション情報）を確認する機能（キャリブレーション機能）９４と、検出された位置情報とキャリブレーション情報とに基づいて第２の移動ステージ４２の動きを制御してワーク１０１を所定の位置（状態）でマスク２１に密着させる調整機能（位置合わせする機能）９５とを含む。
【００６４】
キャリブレーション情報は、撮像ユニット７１の個体差あるいは公差によるものであり、移動ユニット７８への組み付けなどの影響もある。キャリブレーション情報は基本的には変化しないものであり、キャリブレーションユニット８０を用いることにより常に確認できる。キャリブレーション機能９４によりキャリブレーション情報に有意な差がみられたときは経年的な変化としてキャリブレーション情報を更新してもよく、異常として処理を停止してもよい。
【００６５】
図７（ａ）のステップ１２１において、制御ユニット９０のプロセス制御機能９１が、第２の移動ステージ４２によりフラックスが塗布されたワーク１０１を第２のマスク２１の下へ移動する。ステップ１２２において、位置検出ユニット７０ｂが、撮像ユニット７１により第２のマスク２１とワーク１０１との位置を取得してホームポジションＨＰへ退避したと判断すると、ステップ１２３において、制御ユニット９０の調整機能９５が、プロセス制御機能９１と協調して、第２の移動ステージ４２を動かしてワーク１０１と第２のマスク２１との位置合わせを行う。これにより、ステップ１２４において、ボール搭載ユニット２０は、搭載ヘッド２４により第２のマスク２１を介してフラックスが塗布された複数の電極１０５の上に導電性ボールを搭載して（第１の処理をして）、第２のバッファユニット６０に引き渡し、ステップ１２１へ戻って次のワーク１０１の処理に移行する。
【００６６】
プロセス制御機能９１によるこれらの処理１２１〜１２４と並行して、位置合わせ機能９２は、図７（ｂ）に示す一連の処理を行う。キャリブレーションから説明すると、上述したステップ１２３および１２４において、マスク２１とワーク１０１とを位置合わせしてボール搭載の処理を行う際は、マスク２１とワーク１０１との間に撮像ユニット７１を配置することは不可能である。このため、キャリブレーション機能９４がステップ１３４において、移動ユニット７８により撮像ユニット７１を第２のマスク２１の下面２１ｂからホームポジションＨＰへ退避させる。ホームポジションＨＰにはキャリブレーションユニット８０が用意されているので、ステップ１３５において、第１の基準マーク８５と第２の基準マーク８６とを、撮像ユニット７１の上下２視野により同時に、またはそれぞれのタイミングで、基準マーク８５および８６をともに撮像する。キャリブレーション機能９４は、撮像された上下２視野の画像を解析して、上下の２視野の画像における基準マーク８５および８６の位置を判断し、それらの相対的な位置およびＸＹθ方向のずれ（シフト）を含むキャリブレーション情報を確認する。
【００６７】
プロセス制御機能９１が、ステップ１２１において、次のワーク１０１を第２の移動ステージ４２によりマスク２１の下に移動すると、位置合わせ機能９２が、ステップ１３１で、位置検出ユニット７０ｂによるマスク２１と次のワーク１０１との位置あわせが必要と判断する。位置取得機能９３は、ステップ１３２において、移動ユニット７８により、撮像ユニット７１をマスク２１の下面２１ｂに沿ってマスク２１とワーク１０１との間を動かし、マスク２１のターゲットマーク２１ｘとワーク１０１のターゲットマーク１０１ｘの位置へ移動する。さらに、ステップ１３３において、撮像ユニット７１により、マスク２１の下面２１ｂに設けられたターゲットマーク２１ｘとワーク１０１の上面１０１ａに設けられたターゲットマーク１０１ｘとの画像を上下２視野で取得する。マスク２１とワーク１０１との位置を検出するために複数のターゲットマークの画像を取得する場合は、それぞれの位置に撮像ユニット７１を移動して同様に上下２視野で上下のターゲットマークの画像を取得する。
【００６８】
ターゲットマークの画像の取得が終了すると、位置取得機能９３は、ステップ１３３において検出されたマスク２１とワーク１０１との位置情報と、その前のステップ１３５において検出（確認）されたキャリブレーション情報とに基づいて、マスク２１と今回移動してきたワーク１０１との相対的な位置を演算する（演算された位置情報）。マスク２１との位置関係においてワーク１０１の絶対的な位置を計算してもよい。いずれの場合も、キャリブレーション機能９４が、ステップ１３４において、移動ユニット７８が撮像ユニット７１をホームポジションＨＰへ退避させた後、位置調整機能９５と、プロセス制御機能９１とが協調して、今回の演算された位置情報に基づいて、ステップ１２３において、マスク２１に対してワーク１０１を位置合わせする。
【００６９】
本例のボールマウントシステム１においては、撮像ユニット７１がマスク１１および２１から退避したホームポジションＨＰに、第１の基準マーク８５および第２の基準マーク８６を含むキャリブレーションユニット８０を配置している。したがって、撮像ユニット７１が、ホームポジションＨＰへ退避して、塗布ユニット１０およびボール搭載ユニット２０がそれぞれ処理をおこなっている間に（隙に）、その位置で基準マーク８５および８６をともに撮像することにより、撮像ユニット７１の上下２視野の位置ずれを確認（キャリブレーション）できる。したがって、プロセスタイムを犠牲にすることなく、撮像ユニットの待ち時間を利用して、上下の２視野をキャリブレーションできる。
【００７０】
さらに、処理ユニット１０または２０がワークを処理するごとに、撮像ユニット７１はマスク１１または２１の下を前後左右方向に移動するため、移動にともなう振動や、システム１内の温度変動等により撮像ユニット７１の上下の光学系に狂い（ずれ）等が生じたとしても、撮像ユニット７１が毎回退避するホームポジションＨＰで、上下の２視野をキャリブレーションできる。このため、キャリブレーションの結果に基づいて、マスク１１とワーク１００およびマスク２１とワーク１０１との位置合わせを精度よく行え、品質のよい製品を効率よく生産できる。
【００７１】
図８に、ボールマウントシステム１の全体の処理の流れをタイムチャートにより模式的に示している。破線は、ワークの流れを示し、一点鎖線は、ワークが搭載されていない各移動ステージの動きを示している。以下のタイムチャートにおいては、各時刻が同時である必要はなく、プロセスの処理時間で前後してもよく、その時間差は、それぞれのバッファユニット５０および６０で吸収される。以降の各タイミングにおいては、各ユニットにおけるタクトタイムが同一であるという仮想的な条件で示しており、各時刻がユニット毎に、バッファユニット５０および６０で吸収できる範囲であれば前後してもよい。
【００７２】
時刻ｔ１において、プロセス制御機能９１により、塗布ユニット１０が移動ステージ４１に搭載されたワーク１００に、ボール搭載ユニット２０が移動ステージ４２に搭載されたワーク１０１に、およびリペアユニット３０が移動ステージ４３に搭載されたワーク１０２に対して、それぞれの処理（第１の処理）を開始する。各ユニットにおける処理時間は同一である必要はなく、早く終了するユニットの移動テーブルが、早いタイミングでバッファユニット５０および６０にバッファされているワークを取得して次の処理を開始する。たとえば、導電性ボールの搭載欠陥が少なく、リペアユニット３０による処理が早めに終了すると、時刻ｔ２において、塗布ユニット１０とボール搭載ユニット２０とは処理中であるが、リペアユニット３０においてワーク１０２の位置を制御する第３の移動ステージ４３は、第５の位置Ｐ５に移動して、排出ユニット５のハンド５ａにリペアが完了したワーク（製品）１０３を払出す。第３の移動ステージ４３は、第２のバッファユニット６０の第４の位置Ｐ４に移動して、バッファされているワーク１０２があれば、そのワーク１０２を受け取って、リペアユニット３０において処理を開始する。
【００７３】
次に、時刻ｔ３において、塗布ユニット１０およびボール搭載ユニット２０の処理が終了すると、第１の移動ステージ４１が第２の位置Ｐ２の第１のバッファユニット５０に移動し、第１のハンドリングユニット５１がワーク１０１を一時的に吸着保持するとともに、第２の移動ステージ４２が第３の位置Ｐ３に待機する第２のバッファユニット６０に移動し、第２のハンドリングユニット６１がワーク１０２を一時的に吸着保持する。さらに、第２のハンドリングユニット６１は、第３の移動ステージ４３が待機する第４の位置Ｐ４に移動し、保持しているワーク１０２を第３の移動ステージ４３に受け渡し、時刻ｔ４において、リペアユニット３０がワーク１０２のリペア処理を開始する。これと並行して、第１の位置Ｐ１に移動した第１の移動ステージ４１がロードハンド４ａからワーク１００の供給を受けるとともに、第２の位置Ｐ２に移動した第２の移動ステージ４２の保持テーブル４４を、必要があれば第１のバッファユニット５０のステージクリーニングユニット５３がクリーニングし、第１のハンドリングユニット５１が一時的に保持したフラックスが塗布されたワーク１０１を受け渡す。
【００７４】
さらに、時刻ｔ５およびｔ６において塗布ユニット１０、ボール搭載ユニット２０およびリペアユニット３０がそれぞれ処理を行い、時刻ｔ７において、それぞれの処理が終了すると、第１の移動ステージ４１、第２の移動ステージ４２および第３の移動ステージ４３は、それぞれ第２の位置Ｐ２、第３の位置Ｐ３および第５の位置Ｐ５に移動する。各移動ステージの移動が終了すると、第１のバッファユニット５０が第１の移動ステージ４１からワーク１０１を吸着保持し、第２のバッファユニット６０が第２の移動ステージ４２が搭載するワーク１０２を吸着保持し、さらにアンロードハンド５ａが第３の移動ステージ４３が搭載するワーク１０３を排出する。
【００７５】
次に、時刻ｔ８において、第１の移動ステージ４１、第２の移動ステージ４２および第３の移動ステージ４３がそれぞれ第１の位置Ｐ１、第２の位置Ｐ２および第４の位置Ｐ４に移動する。各移動ステージが所定の位置に着くと、第１の移動ステージ４１にはワーク供給ユニット４のハンド４ａからワーク１００が、第２の移動ステージ４２には第１のハンドリングユニット５１が時刻ｔ７で吸着保持したワーク１０１が、また、第３の移動ステージ４３には第２のハンドリングユニット６１が、時刻ｔ７で吸着保持したワーク１０２がそれぞれ搭載される。続いて、時刻９において、第１の移動ステージ４１、第２の移動ステージ４２および第３の移動ステージ４３が、各処理ユニット１０、２０、３０に移動して、時刻ｔ１と同様に処理を開始する。
【００７６】
このボールマウントシステム１においては、塗布ユニット１０、ボール搭載ユニット２０およびリペアユニット３０のそれぞれに対して、それぞれワーク１００〜１０２を位置決めする第１の移動ステージ４１、第２の移動ステージ４２および第３の移動ステージ４３を備え、第１の移動ステージ４１から第２の移動ステージ４２へワーク１０１を受け渡す第１のバッファユニット５０および第２の移動ステージ４２から第３の移動ステージ４３へワーク１０２を受け渡す第２のバッファユニット６０を配置している。したがって、上記に説明した通り、塗布ユニット１０、ボール搭載ユニット２０およびリペアユニット３０の各ユニットがそれぞれ独立してパイプライン方式で（並行して）ワーク１００〜１０２を処理でき、システム１における処理のスループット（出力）を向上できる。このため、製品（ワーク）単位のトータルの処理時間を短縮でき、効率よくボール搭載が終了した製品を製造できる。
【００７７】
さらに、バッファユニット５０および６０によりそれぞれのユニットの処理時間の関連性をバッファユニット５０および６０で吸収できる範囲内において非同期化できる。このため、たとえばリペアユニット３０の修復処理がボール搭載欠陥の多少により時間が変動しても、第１のバッファユニット５０および第２のバッファユニット６０の処理に影響を与えずに、所定のタイミングでプロセスを進行でき、時間の変動による不具合の発生が生じる可能性を未然に防止できる。塗布ユニット１０、ボール搭載ユニット２０およびリペアユニット３０の各処理は、全て同期制御としてもよく、一部のみ、たとえばリペアユニット３０のみを非同期制御とすることもできる。
【００７８】
また、マスク１１とワーク１００、およびマスク２１と１０１とを上下２視野で撮像して、キャリブレーションの結果に基づいてマスク１１とワーク１００、およびマスク２１とワーク１０１との位置合わせをすることより、位置合わせの精度を上げられる。したがって、ボール搭載の品質のよい製品を安定して効率よく生産できるシステム１を提供できる。また、ボールマウントシステム１においては、各処理の効率化のため、移動ステージ４１および４２から処理済みのワーク１０１および１０２を受け取る第１および第２のバッファユニット５０および６０を備えている。このため、ワーク１００〜１０２の受け渡し（載せ替え、乗り換え）が多い本システム１においては、キャリブレーションユニット８０を含む位置検出ユニット７０ａおよび７０ｂは非常に有用であり、マスク１１とワーク１００、およびマスク２１とワーク１０１との位置合わせを精度よく行え、さらに安定した品質の製品を効率よく提供できる。
【００７９】
以上においては、システム１が処理ユニットとして塗布ユニット１０、ボール搭載ユニット２０およびリペアユニット３０を含むシステムについて説明したが、これらの処理ユニットのうちの１または複数が独立したシステムに対しても上記の内容を適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  導電性ボール搭載システム（ボールマウントシステム）
１０  塗布ユニット、  １１  第１のマスク
２０  ボール搭載ユニット、  ２１  第２のマスク
３０  リペアユニット
４１  第１の移動ステージ、  ４２  第２の移動ステージ、  ４３  第３の移動ステージ
５０  第１のバッファユニット、  ５１  第１のハンドリングユニット
６０  第２のバッファユニット、  ６１  第２のハンドリングユニット
７０ａ  第１の位置検出ユニット、  ７０ｂ  第２の位置検出ユニット
７１  撮像ユニット、  ７８  移動ユニット
８０  キャリブレーションユニット、
８５  第１の基準マーク、  ８６  第２の基準マーク
１００、１０１、１０２、１０３  ワーク
【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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