(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール貯留部から供給されるボールの総質量をボール計量部で計測し、計測された前記ボールの総質量と、前記ボールの１個あたりの平均質量とに基づいてボールの総個数を算出し、一定個数の前記ボールをボール搭載装置に供給するボール計量装置であって、
前記ボール計量部は、
前記ボール貯留部から前記ボールが供給される第１のボール計量部と、
前記第１のボール計量部から供給された前記ボールの総質量を計量する第２のボール計量部とを有し、
前記第２のボール計量部は、前記ボールの質量計測を行う質量測定器を有し、
前記第１のボール計量部は、
前記ボール貯留部から供給される前記ボールを一旦貯留する一次計量キャビティと、
前記ボール貯留部と前記一次計量キャビティとを一定時間傾ける駆動部と、を有している、
ことを特徴とするボール計量装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボール計量装置において、
前記第２のボール計量部は、
前記第１のボール計量部から供給される前記ボールを一旦貯留する二次計量キャビティと、
前記二次計量キャビティを傾ける駆動部と、を有している、
ことを特徴とするボール計量装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のボール計量装置において、
前記ボールは、直径が１０μｍ〜８００μｍである導電性ボールである、
ことを特徴とするボール計量装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載のボール計量装置を用いたボール計量方法であって、
（１）前記第１のボール計量部に一定量の前記ボールを供給する工程と、
（２）前記第１のボール計量部から前記第２のボール計量部に前記ボールを供給する工程と、
（３）前記第２のボール計量部に供給された前記ボールの総質量を測定し、前記総質量と前記ボールの１個あたりの平均質量に基づいてボール総個数を算出する工程と、
を含む、
ことを特徴とするボール計量方法。
【請求項５】
請求項４に記載のボール計量方法において、
前記（１）から（３）の工程を複数回繰り返し、
前記ボール搭載装置に供給する前記ボールの累積総個数を算出する、
ことを特徴とするボール計量方法。
【請求項６】
請求項１から請求項３に記載の前記ボール計量装置と、
前記ボールを搭載する所定位置に開口部が設けられたボール配列用マスクと、
前記ボール計量装置から供給された前記ボールを前記開口部に振り込むボール振込部と、を有する、
ことを特徴とするボール搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール計量装置、ボール計量方法およびボール搭載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の電極と回路基板やウエハーなどの電極とを導電性ボールなどの接合材を溶融し、電子部品と回路基板やウエハーなどを接合する実装装置が知られている。このような実装装置では、導電性ボールを正確に計量してボール搭載部に供給することが求められる。たとえば、特許文献１には、導電性ボールを貯留部から計量キャビティに落下させ、計量キャビティに一時貯留された導電性ボールを加圧ガスによってボール搭載装置に供給するボール計量装置が開示されている。また、特許文献２には、ボール容器から第１通路を経て計量キャビティに導電性ボールを落下させて一時貯留し、ボール供給部を１８０度回転させることで計量キャビティに貯留した導電性ボールをボール搭載装置に供給するボール計量装置が開示されている。
【０００３】
また、特許文献３には、実質的に球状でほぼ同じ直径の導電性ボールを筒状部材内に整列させ、排出口側の導電性ボールの排出を禁止する係止部材と、導電性ボールを排出側に押出す押出部材とを備え、係止部材と押出部材とを連動させて導電性ボールを１個ずつ供給するボール供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５１３７４号公報
【特許文献２】特開２００６−１７５４７１号公報
【特許文献３】特開２００５−１０３５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および特許文献２は、ボール（導電性ボール）の供給個数を計量キャビティに貯留されるボールの集合容量を計量するものである。このような計量は、計量キャビティ内においてボールの貯留密度が密であったり疎であったりすることがあり、正確にボール個数として計量することが困難である。また、特許文献１に記載のボールの供給は、計量キャビティ内に移送されたボールを加圧ガスで吹き飛ばしてボール搭載装置に供給するために、ボールが下部流路の途中で詰まったりしてボール計量の精度が安定せず、安定したボール搭載ができないことがある。さらに、加圧ガスを使用していることから、ボールが吹き飛ばされた衝撃で傷がついてしまうことや、ボールが飛散してしまい、清掃に多くの時間がかかったり、異種ボールが混入してしまったりするというような課題がある。
【０００６】
また、特許文献３に記載されているボール供給装置では、ボール（導電性ボール）を正確に１個ずつ排出することができるが、ボールの直径が１００μｍ〜１ｍｍ程度の大きさには適用可能であるが、直径が１００μｍ以下のボールへの適用は困難である。また、供給するボールが１万個以上の多数になる場合にはボール排出に時間がかかり、サイクルタイムが著しく増加してしまうという課題を有している。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記課題の少なくとも一つを解決し、供給するボールの個数を高精度に計量して基板などに供給できるボール計量方法およびボール計量装置、余剰ボールやボール過少が発生しないボール搭載装置を実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のボール計量装置は、ボール貯留部から供給されるボールの総質量をボール計量部で計測し、計測されたボールの総質量と、ボールの１個あたりの平均質量とに基づいてボールの総個数を算出し、一定個数のボールをボール搭載装置に供給し、ボール計量部が、ボール貯留部からボールが供給される第１のボール計量部と、第１のボール計量部から供給されたボールの総質量を計量する第２のボール計量部とを有し、第２のボール計量部が、ボールの質量計測を行う質量測定器を有し、第１のボール計量部が、ボール貯留部から供給されるボールを一旦貯留する一次計量キャビティと、ボール貯留部と一次計量キャビティとを一定時間傾ける駆動部とを有することとする。
【００１１】
また、上記発明に加えて、第２のボール計量部は、第１のボール計量部から供給されるボールを一旦貯留する二次計量キャビティと、二次計量キャビティを傾ける駆動部と、を有している、ことが好ましい。
【００１２】
また、上記発明に加えて、ボールは、直径が１０μｍ〜８００μｍである導電性ボールであることが好ましい。
【００１３】
上記のボール計量装置を用いたボール計量方法であって、（１）ボール貯留部から第１のボール計量部に一定量のボールを供給する工程と、（２）第１のボール計量部から第２のボール計量部にボールを供給する工程と、（３）第２のボール計量部に供給されたボールの総質量を測定し、総質量とボールの１個あたりの平均質量に基づいてボール総個数を算出する工程とを含むこととする。
【００１４】
上記（１）から（３）の工程を複数回繰り返し、ボール搭載装置に供給するボールの累積総個数を算出することが好ましい。
【００１５】
本発明のボール搭載装置は、上記記載のボール計量装置と、ボールを搭載する所定位置に開口部が設けられたボール配列用マスクと、ボール計量装置から供給されたボールを開口部に振り込むボール振込部とを有することとする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るボール計量装置を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るボール計量装置を上方から見た平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るボール計量装置を前方から見た正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るボール計量方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るボール計量方法を示すフローチャートである。
【図６】第１のボール計量部から第２のボール計量部にボールを供給する様子を示す図面である。
【図７】第２のボール計量部によるボール３の質量を測定する状態を示す図である。
【図８】第２のボール計量部からボールを、ボール搭載装置５０に向けて排出する（ステップＳ８）工程を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るボール搭載装置の概略構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係るボール振込部の概略構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（ボール計量装置１の構成）
まず、ボール計量装置１の構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、ボール計量装置１を示す側面図、図２は、ボール計量装置１を上方から見た平面図、図３は、ボール計量装置１を前方側から見た正面図（一部断面で表している）である。なお、図１に示すボール計量装置１は、図示左側を前方、右側を後方、図示上側を上方、下側を下方として説明する。図１〜図３に示すように、ボール計量装置１は、ボール貯留部であるボールタンク２から供給されるボール３の総質量を計測するボール計量部４を有している。ボール３は、直径が１０μｍ〜８００μｍで、ほぼ同じ直径を有する半田ボール、銅などのコアの周りに半田をメッキしたボール、銅ボールなどの導電性ボールである。ボール計量部４は、第１のボール計量部５と、第１のボール計量部５の直下に配設される第２のボール計量部６とから構成されている。
【００１９】
図１、図２に示すように、ボール計量装置１は、後方側にボールタンク２および第１のボール計量部５を傾ける駆動部７を有している。駆動部７は、第１のボール計量部回転用モータ８を有している。第１のボール計量部回転用モータ８は、モータ軸９が第１ボール計量部５側に延長されていて、第１のボール計量部５側の回転軸１０とフランジ１１によって連結されている。モータ軸９および回転軸１０は、フランジ１１を含んでハウジング１２によって回転可能に支持されている。ハウジング１２は、架台１３上に固定されている。
【００２０】
図１、図３に示すように、回転軸１０は、第１のボール計量部５およびボールタンク２を支持するベース部１４に取り付けられた回転力伝達部１５に連結され、第１のボール計量部回転用モータ８の回転を回転軸１０および回転力伝達部１５を介してベース部１４に伝達することができる。なお、第１のボール計量部回転用モータ８は正逆転可能であり、ボールタンク２および第１のボール計量部５は、第１のボール計量部回転用モータ８の回転方向に連動して正方向、その逆方向に回転軸１０を軸として揺動させ、図１、図２に示す姿勢から傾けたり、戻したりできるようになっている。なお、図１〜図３は、ボール計量装置１が非駆動の初期状態を表している。
【００２１】
図３に示すように、ボールタンク２の上方側は、蓋部材１６によって封止されている。ボールタンク２の内部には、ボール３が大量に収容されている。ボールタンク２の下方側は、漏斗状に下方が狭いボール通路１７となっている。ボールタンク２は、ベース部１４の上方に固定されているボール支持台１８に取り付けられている。ボール通路１７の下方には、ボールタンク２から排出されるボール３を一旦貯留する一次計量キャビティ２５が配置されている。
【００２２】
一次計量キャビティ２５は、ボール通路１７に向かって開口されるボール貯留部２６と、ボール貯留部２６の右方上方に連通し下方に向かうボールシュート部２７を有している。ボール貯留部２６の底部２８とボールシュート部２７との間には、ボールシュート部２７の上方端部に連続する傾斜面２９が形成されている。図３に示す姿勢のとき、ボール貯留部２６、ボール通路１７およびボールタンク２は連通されているが、ボール貯留部２６内のボール３は、ボールシュート部２７に達しない範囲にある。また、図３に示す姿勢では、ボールタンク２内のボール３は、ボール通路１７から自然落下してボール貯留部２６に入るが、ボール通路１７の先端とボール貯留部２６の底部２８との間にボール３が充填された段階で、ボール３の落下は止まり、ボールシュート部２７からボール３は落下しない。ボールタンク２および一次計量キャビティ２５は、ベース部１４とボール支持台１８とで一体化されているので、第１のボール計量部回転用モータ８を駆動することによって回転軸１０を軸として左右方向に揺動可能となっている（矢印で図示）。
【００２３】
第２のボール計量部６は、図１、図３に示すように、第１のボール計量部５の下方側に配置されている。第２のボール計量部６は、一次計量キャビティ２５のボールシュート部２７の直下に配置されるボールシュート３０と、ボールシュート３０の下方に配置される二次計量キャビティ３１と質量測定器であるロードセル３２などで構成されている。ボールシュート３０は、一次計量キャビティ２５のボールシュート部２７側に開口したボール導入口部３３と、二次計量キャビティ３１に向かって突出したボールシュート部３４を有し、ロードセル３２の上端部に固定されたボールシュート支持板３５に固定されている。
【００２４】
図３に示すように、二次計量キャビティ３１は、前方から見て略Ｖ字形状の傾斜面３６からなる底部３７を有し、駆動部３８によって左右（点線の矢印）に傾けられるようになっている。二次計量キャビティ３１は、第１のボール計量部５から落下するボール３を一旦貯留する機能を有する。駆動部３８は、二次ボール計量キャビティ３１を反時計回りに傾ける二次計量キャビティ回転用シリンダ３９と、ロッド４０とを有している。ロッド４０は、二次計量キャビティ３１を反時計回りに傾けるときにだけ係合し、質量測定時には、係合が解除される。ロッド４０が二次計量キャビティ３１との係合を解除すると、二次計量キャビティ３１は、図３に示す初期姿勢に復帰する。
【００２５】
二次計量キャビティ回転用シリンダ３９は、ハウジング４１によって支持されて、ロードセル３２に取り付けられた駆動部支持版４２に固定されている。図１に示すように、第２のボール計量部６は、ロードセル３２の上方に取り付けられていて、ロードセル３２は、二次ボール計量キャビティ３１に供給されたボール３の総質量を測定する。ロードセル３２は、第１のボール計量部６が取り付けられた状態で架台４３に固定されている。ロードセル３２は、起歪体に歪ゲージを貼り付けた構造であり、ボール質量により起歪体に力を加えると起歪体にひずみが生じ、起歪体に貼り付けてあるひずみゲージの抵抗値が変化することを利用して質量を電気的出力に変換するものであり、高精度で素早くボール質量を測定することが可能である。なお、ボール質量計測用としてはロードセルに限定されず、測定精度が高ければ他の質量計測センサーなどでもよい。
【００２６】
ボール計量装置１は、不図示の制御装置を有している。制御装置は、第１のボール計量部５を傾けて一定量のボール３を第２のボール計量部６に供給すること、供給されたボール３の総質量を測定すること、ボール３の総質量とボール３の１個当たりの平均質量から総個数を算出すること、二次計量キャビティ３１を傾けてボール３を排出させること、などのボール計量装置１の運転に関わる全体制御機能を有する。
【００２７】
（ボール計量方法）
続いて、前述したボール計量装置１を用いたボール計量方法について図３〜図８を参照しながら説明する。
【００２８】
図４および図５は、ボール計量方法を示すフローチャートである。フローチャートの工程順に沿って説明する。まず、ボール３が必要量（ほぼ満杯）だけ収容されたボールタンク２をボール支持台１８にセットし（ステップＳ１）、ボールタンク２内のボール３を第１のボール計量部５に供給する（ステップＳ２）。図３に示すように、ボールタンク２をボール支持台１８にセットすると、ボールタンク内のボール３は、ボール通路１７を通って一次計量キャビティ２５のボール貯留部２６に落下する。ボール通路１７とボール貯留部２６との間が、ボール３で充填された状態になるとボール３の落下は自然に停止する。一次計量キャビティ２５の姿勢は、ほぼ水平となっていてボールシュート部２７からボール３は落下しない。なお、図３では、ボールタンク２内に収容されているボール３は、下方の一部のみを簡略化して表している。続いて、第１のボール計量部５から第２のボール計量部６にボール３を供給する（ステップＳ３）。
【００２９】
図６は、第１のボール計量部５から第２のボール計量部６にボール３を供給する様子を示す図面である。図６に示すように、第１のボール計量部２５は、一体化されたボールタンク２と共に、駆動部７（図１、図２参照）によって回転軸１０を軸に水平面に対して時計回り（図示矢印方向）に約６０度傾けられる。第１のボール計量部５を約３０度傾けることで、ボールタンク２、ボール通路１７、ボール貯留部２６およびボールシュート部２７が連通し、ボール３は、第２のボール計量部６側のボールシュート３０およびボールシュート部３４を通って、所定の時間に達するまで二次計量キャビティ３１に落下し続ける。なお、第１のボール計量部５を傾ける角度は約２５度〜約４０度であればボール３の落下に支障はない。第１のボール計量部５から第２のボール計量部６に供給するボールの量は、第１のボール計量部５を傾ける時間で律せられる。
【００３０】
続いて、ボール３の落下時間が所定の時間に達したか判定する（ステップＳ４）。ボール３の落下開始（第１のボール計量部５の傾斜開始）から一定時間（たとえば３秒間）経過したことを検知（ＹＥＳ）したときには、所定量のボール３が第２のボール計量部６に落下（供給）されたこととする。予め、ボール３の落下時間とボール３の落下量との相関をとっておけば、ボール落下量を制御することが可能である。なお、ボール３が落下開始から所定の時間に達していないとき（ＮＯ）には、ステップＳ３の工程を所定の時間に達するまで継続する。ボール３の落下時間が所定の時間に達した（所定量落下した）ことを検知したときに、第１のボール計量部５からのボール供給（ボール落下）を停止する（ステップＳ５）。ボール３の供給停止は、ボールタンク２を含んで第１のボール計量部５を反時計回りに回転させる。ボールタンク２および第１のボール計量部５は、ステップＳ２（図３参照）の姿勢に戻る。続いて第２ボール計量部６による供給されたボール総質量を一定時間後に計量する
【００３１】
図７は、第２のボール計量部６によるボール３の質量を測定する状態を示す図である。第１のボール計量部５から第２のボール計量部６へのボール供給（落下）は停止されている。図７に示すように、第１のボール計量部５は、ボール３がボールシュート部２７から落下しない姿勢にある。つまり、二次計量キャビティ３９は駆動しない初期状態にある。二次計量キャビティ３１内には、所定量のボール３が供給されていて、ロードセル３２によって二次計量キャビティ３１内のボール総質量を測定する（ステップＳ６）。なお、ボール３は、二次計量キャビティ３１のボール貯留部４５とボールシュート部３４内に貯留されている。ロードセル３２は、第２のボール計量部６の構成要素全体の質量を測定できるように構成されていて、これらの質量は予め既知であることから、第２のボール計量部６に供給されたボール３の総質量を検出することが可能である。次いで、このボール３の総質量から総個数を算出する（ステップＳ７）。ボール３は、直径がほぼ均一な球体で、予めボール１個の平均質量を測定しておけば、総質量をボール１個の質量で除すればボール３の総個数を算出することができる。例として、ある種の半田合金製の直径８５μｍのボール１個当たりの質量が、２．４×１０−６ｇであるとき、たとえば、３秒間で第２の計量部６に供給されたボール３の総質量が０．１５ｇであったとすれば、この塊の総ボール個数は、０．１５／２．４×１０−６＝６２，５００個となる。
【００３２】
ボール３の総個数は、制御部（不図示）によって計算され、得られた総個数は記録される。ボール３の総個数が算出された後に、図８に示すように、第２のボール計量部６からボール３を排出する（ステップＳ８）。すなわち、ボール３は、後述するボール振込部６３（図１０参照）に落下供給される。なお、ボール３の総質量の測定は、ステップＳ５のボール供給停止からロードセル３２の振動が消える一定時間経過後に実行される。そして、第２のボール計量部９から計数されたボール３を排出する（ステップＳ８）。
【００３３】
図８は、第２のボール計量部６からボール３をボール搭載装置５０に向けて排出する（ステップＳ８）工程を示す図である。ボール３の総質量を測定した後、図８に示すように、二次計量キャビティ３１を駆動部３８（つまり、二次計量キャビティ回転用シリンダ３９を駆動させる）によって反時計回り（図示矢印方向）に約９０度回転させて、ボール貯留部４５内およびボールシュート部３４内にあるボール３を落下させる。ボール３は、傾斜面３６をすべり落ちるようにしてボール搭載装置５０に設置されるボール振込部６３（図１０参照）に供給される。なお、図７に示したように、ボールシュート部３４内にもボール３が貯留されている場合には、二次計量キャビティ３１が回転する間に、ボール３がボール貯留部４５に移動しながら落下するので、第２のボール計量部６にあるボール３の全てが散逸せずにボール搭載装置９（ボール振込部６３）に供給可能である。ボール３は、その直径が微小になるに従い静電気力などの影響を受け易く、移動落下時にボールシュート部２７，３４、ボールシュート３０の表面に付着し易くなるため、各ボールシュート部の接触部は適度な表面粗さと導電性を併せ持つ材料とし、移動落下時にボール３の付着残量がない工夫が施されている。二次計量キャビティ３１の回転は、図８に示すような直動型のエアシリンダ（二次計量キャビティ回転用シリンダ３９）を回転動作に変換する機構のほかに、回転型アクチュエータ、回転型ソレノイドなどの駆動要素を用いて同様な動作を行うことが可能である。このような場合、この駆動終端の残留振動がロードセル３２に作用して、荷重計測のイニシャル値に影響を及ぼさないよう、ボール３の経路部品の軽量化および剛性の最適化などが必要である。
【００３４】
図４に示すフローチャートに沿って説明したステップＳ２〜ステップＳ８までの工程は、ボール計量の１サイクルとし、１サイクルで測定されたボール３の集合を１ユニットとする。ボール３をボール振込部６３（図１０参照）に大量（たとえば、１個の基板５４（図１０参照）の複数の電極）に供給する場合には、図５に示すフローチャートのように、ステップＳ２〜ステップＳ８の工程を複数サイクル繰り返し（ステップＳ１０）、累積総個数を算出する（ステップＳ１１）。つまり、累積総個数とは、ボール振込部６３（図１０参照）を１サイクル駆動するのに要するボール総個数を管理することに他ならない。累積総個数を算出した後、その結果を制御部（不図示）にフィードバックする（ステップＳ１２）。そして、所定の累積総個数と計量結果の差異がある場合は、第１のボール計量部５から第２のボール計量部６へのボール投入量を補正する。つまり、第１ボール計量部５を傾ける時間を調整する。なお、ボール計量の１サイクルで１枚の基板５４にボール搭載することが可能であれば、ステップＳ１０、ステップＳ１１の工程は省略できる。
【００３５】
以上説明した、ボール計量装置１は、ボール貯留部であるボールタンク２から供給されるボール３の総質量をボール計量部４で計測し、計測されたボール３の総質量と、ボール３の１個あたりの平均質量に基づいてボールの総個数を算出し、一定個数のボール３をボール搭載装置５０に供給することとする。
【００３６】
このように構成されたボール計量装置１は、供給するボール３（たとえば、導電性ボール）の個数を高精度に計量してボール搭載装置５０に供給し、基板５４などの電極に所定の個数のボール３を搭載できる。
【００３７】
また、ボール計量部４は、ボール貯留部であるボールタンク２からボール３が供給される第１のボール計量部５と、第１のボール計量部５から供給されたボール３の総質量を計量する第２のボール計量部６とを有し、第２のボール計量部６は、ボール３の質量計測を行う質量測定器であるロードセル３２を有している。
【００３８】
このような構成にすれば、第１のボール計量部５で第２の計量部６に供給するボール３の量を規定し、第２のボール供給部６でボール搭載装置５０に供給するボール３の総質量を計量することによって、測定１回ごとのボール質量のばらつきを抑えることが可能となる。また、ロードセル３２は、第２のボール計量部６に供給されたボール３の総質量を正確に、極短時間で測定することができる。なお、ロードセル３２は、温度補償回路や振動ノイズキャンセラーなどを備えるものであれば、製造現場の温度変化や微妙な振動があっても測定精度に影響を低減するものがよい。
【００３９】
また、第１のボール計量部５は、ボール貯留部であるボールタンク２から供給されるボール３を一旦貯留する一次計量キャビティ２５と、ボールタンク２と一次計量キャビティ２５とを一定時間傾ける駆動部を有している。一次計量キャビティ２５は、駆動部７によって傾けられることによって、ボール３を自然落下させ、第２のボール計量部６の二次計量キャビティ６に供給する。このようにすれば、従来技術のようにボール３を加圧ガスで吹き飛ばす形式に比べ、ボール３に傷がつきにくく、通路途中でボールが詰まったり、ボール３を飛散させたりすることもない。
【００４０】
また、第２のボール計量部６は、第１のボール計量部５から供給されるボール３を一旦貯留する二次計量キャビティ３１と、二次計量キャビティ３１を傾ける駆動部３８と、を有している。一次計量キャビティ２５は、駆動部７によって傾けられることによって、ボール３を自然落下させ、ボール搭載装置５０に供給する。このようにすれば、従来技術のようにボール３を加圧ガスで吹き飛ばす形式に比べ、ボール３に傷がつきにくく、通路途中で詰まったり、ボール３を飛散したりすることもない。したがって、ボール３が飛散することによる異種ボールが混入することを防止できる。
【００４１】
また、ボール３は、直径が１０μｍ〜８００μｍである導電性ボールである。導電性ボールとしては、半田ボール、金ボールまたは銅ボールなどである。以上説明したボール計量装置１は、直径が１０μｍ〜８００μｍ程度のボール３の計量に最適であり、近年の回路基板などの高密度化に伴い２０μ〜３０μｍ程度の小径のボール３にも適合可能である。
【００４２】
また、以上説明したボール計量方法は、（１）第１のボール計量部５に一定量のボールを供給する工程と、（２）第１のボール計量部５から第２のボール計量部６にボール３を供給する工程と、（３）第２のボール計量部６に供給されたボール３の総質量を測定し総質量とボールの１個あたりの平均質量に基づいてボール総個数を算出する工程と、を含む、ものとする。
【００４３】
このようなボール計量方法は、第１のボール計量部５から一定量のボール３を第２のボール計量部６に供給し、第２のボール計量部６でボール総質量を測定するという２段階のボール計量によって、ボール総質量を正確に計量することができ、その結果、第２のボール計量部６に供給されたボール３の総個数を算出することができる。
【００４４】
また、ボール計量方法は、上記（１）の工程から（３）の工程を複数回繰り返し、ボール搭載装置５０に供給する前記ボールの総個数を算出する、こととする。ボール３をボール搭載装置５０（振込部６３）に大量（たとえば、１個の基板５４の複数の電極）に供給する場合には、ステップＳ２〜ステップＳ８の工程を複数サイクル繰り返し、ボール３の累積総個数を算出する。累積総個数とは、ボール振込部６３を１サイクル駆動するのに要するボール総個数を管理することに他ならない。したがって、小ロット（１ユニット）ごとのボール質量（個数）と累積総質量（累積総個数）の両方を管理するので、ボール振込部６３の１サイクルの駆動に必要なボール個数を供給することが可能となる。なお、ボール計量の１サイクルで１個の基板５４にボール搭載することが可能であれば、ステップＳ１０〜ステップＳ１２の工程は省略できる。
【００４５】
（ボール搭載装置５０の構成）
次に、ボール搭載装置の構成および作用について図９、図１０を参照しながら、説明する。
【００４６】
図９は、ボール搭載装置５０の概略構成を示す平面図である。図９に示すように、ボール搭載装置５０は、フラックス印刷装置５１とボール振込装置５２とを有する。また、ボール搭載装置５０は、ローダ／アンローダ５３から基板５４（またはウエハ）をプレアライナー５５に搬送する基板搬送用ロボット５６を有し、基板搬送用ロボット５６は押し圧装置５７に基板５４を搬送する機能を有している。プレアライナー５５では、基板５４のＸＹ座標位置を粗調整する。粗調整によって位置補正された基板５４は、基板搬送用ロボット５６でステージ５８に載置される。ステージ５８に載置された基板５４は、押し圧装置５７で押圧して反り矯正しながらステージ５８に減圧吸引される。ステージ５８は、Ｙ軸レール５９上でＹ軸方向に位置調整されてＸ軸レール６０上を移動して、基板５４を載置した状態でフラックス印刷装置５１の所定位置に移動される。
【００４７】
フラックス印刷装置５１は、フラックス印刷用マスク６９の開口部から基板５４の電極上の所定位置にフラックスを印刷する。フラックスを印刷された基板５４は、ステージ５８に載置された状態でボール振込装置５２に搬送される。ボール振込装置５２は、Ｘ軸駆動装置６４、Ｙ軸駆動装置６１およびＺ軸駆動装置６２を備えていて、ボール振込部６３をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動させることが可能になっている。なお、Ｙ軸レール５９、Ｘ軸レール６０上には、Ｚ軸およびθ軸（不図示）があり、Ｚ軸およびθ軸の駆動によってフラックス印刷用マスク６９の開口部、ボール搭載用マスク７０の開口部各々の下面と基板５４のＰＡＤ部（ボール３を搭載をすべき電極部）を合わせて、フラックス印刷およびボール搭載を行う。ボール計量装置１（第２のボール計量部６）からボール振込部６３に落下供給されたボール３は、ボール振込部６３（図１０参照）から外に散逸しないように囲まれている。ボール３は、ボール振込部６３を移動させることによって、ボール配列用マスク７０の開口部（不図示）から基板５４上でフラックスが印刷された個所に振り込まれて配置される。ボール３が配置された基板５４は、逆向きに搬送され、押し圧装置５５からローダ／アンローダ５３に収納される。ただし、プレアライナー５５は、通過しない。
【００４８】
図１０は、ボール振込部６３の概略構成を説明する図である。第２のボール計量部６で計量されたボール３は、二次計量キャビティ３１を傾けることによってボール通路６６を通りボール搭載部６７内に落下する。ボール搭載部６７は、ボール囲い込み用部材６８を有している。ボール振込用部材６８は、たとえばブラシである。ボール囲い込み用部材６８は、内部に投入されたボール３が外に散逸しないように囲い込むものである。ボール振込部６３は、ボール配列用マスク７０上をＸ軸駆動装置６４とＹ軸駆動装置６１（図９参照）によって水平方向に、Ｚ軸駆動装置６２によってＺ方向に任意に移動できるようになっている。ボール振込部６３を水平方向に移動させることによって、ボール３は、ボール配列マスク７０の開口（不図示）を通過して基板５４上に振り込まれる。
【００４９】
以上説明したボール搭載装置５０は、前述したボール計量装置１と、ボール３を搭載する所定位置に開口部が設けられたボール配列用マスク７０と、ボール計量装置１から供給されたボール３をボール配列用マスク７０の開口部に振り込むボール振込部６３と、を有している。
【００５０】
このように構成されたボール搭載装置５０は、ボール計量装置１（第２のボール計量部６）によってボール３の個数が正確に管理される。その結果、ボール搭載部６７のボール囲い込み部材６８内に供給されるボール３の総個数が、過不足なく常に一定数に保たれるため、ボール囲い込み部材６８からの逸脱による余剰ボールの発生や、ボール過少によるミッシング（Ｍｉｓｓｉｎｇ／基板５４のＰＡＤ部に搭載されるボール数の不足）の多発などの不良が無くなり安定したボール搭載が可能になる。
【００５１】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。たとえば、導電性ボールの計量以外に、非導電性ボールや薬剤などの計量（計数）などに利用可能である。また、１個当たりの平均質量がほぼ一定のものであれば、ボール材質は限定されない。
【００５２】
また、前述したボール計量装置１では、ボール３の直径を１０μｍ〜８００μｍ程度としたが、さらに大きいサイズ（たとえば、直径１ｍｍ以上）のボールの計量（計数）にも適合可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１…ボール計量装置
２…ボールタンク（ボール貯留部）
３…ボール（導電性ボール）
４…ボール計量部
５…第１のボール計量部
６…第２のボール計量部
７…駆動部（第１のボール計量部）
２５…一次計量キャビティ
２６…ボール貯留部（一次計量キャビティ）
３１…二次計量キャビティ
３２…ロードセル（質量測定器）
３８…駆動部（第２のボール計量部）
４５…ボール貯留部（二次計量キャビティ）
５０…ボール搭載装置
５２…ボール振込装置
５４…基板（ウエハー）
６３…ボール振込部
７０…ボール配列用マスク
【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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【図９】
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【図１０】
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