(57)【要約】【課題】基板上に部品やバンプの突起物がある無しに関わらず、基板上の任意の位置へ微小球体を搬送できる微小球体の搬送方法及び搬送ツールを提供すること。【解決手段】微小ビーズ２を１つ保持するための溝３を有する搬送ツール１の溝３に微小ビーズ２ａを静電引力で付着させる工程（ステップＳ１）と、基板７上の所定位置に接着剤を形成する工程（ステップＳ３）と、搬送ツール１に付着させた微小ビーズ２ａと基板７上の所定位置とを位置合わせする工程（ステップＳ４）と、基板７上の所定位置に形成された接着材６に微小ビーズ２ａを載置する工程（ステップＳ５）とを有して構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小球体を基板上の所定位置に配置する微小球体の搬送方法において、
上記微小球体を１つ保持するための少なくとも１つの溝を有する絶縁面を備える搬送ツールの上記溝内に上記微小球体を静電引力で付着させる工程と、
基板上の上記所定位置に固着部材を形成する工程と、
上記搬送ツールに付着させた微小球体と上記基板上の上記所定位置に形成された固着部材との位置合わせを行う工程と、
上記所定位置に形成された上記固着部材に上記微小球体を載置する工程と、
を有することを特徴とする微小球体の搬送方法。
【請求項２】
上記付着させる工程の後に、上記搬送ツールに余分に付着した微小球体を分離する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の微小球体の搬送方法。
【請求項３】
上記分離する工程は、上記搬送ツールの溝内に付着させた微小球体を上記溝の底部よりも高い位置に移動させた後、上記搬送ツールに余分に付着した微小球体に流体を流す工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の微小球体の搬送方法。
【請求項４】
上記微小球体を載置する工程は、上記微小球体にエアーを吹き付けることで、上記溝に付着させた微小球体を上記溝から分離する工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の微小球体の搬送方法。
【請求項５】
上記微小球体がプラスチックであることを特徴とする請求項１に記載の微小球体の搬送方法。
【請求項６】
上記固着部材が粘性のある接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の微小球体の搬送方法。
【請求項７】
上記固着部材が純水であることを特徴とする請求項１に記載の微小球体の搬送方法。
【請求項８】
上記微小球体が金属酸化物であることを特徴とする請求項１に記載の微小球体の搬送方法。
【請求項９】
上記固着部材がフラックスであることを特徴とする請求項８に記載の微小球体の搬送方法。
【請求項１０】
微小球体を基板上の所定位置に配置するための搬送ツールにおいて、
上記微小球体を１つ保持するための少なくとも１つの溝を有する絶縁面を具備し、
上記絶縁面の上記少なくとも１つの溝に、上記微小球体を静電引力により付着させることを特徴とする搬送ツール。
【請求項１１】
当該搬送ツールは、突起部を有する形状をしており、
上記溝が、上記突起部の先端に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の搬送ツール。
【請求項１２】
上記先端の断面方向の外径が、上記微小球体の大きさよりも大きく、基板上の上記所定位置に配置されるパッドの大きさよりも小さいことを特徴とする請求項１１に記載の搬送ツール。
【請求項１３】
上記溝が複数であることを特徴とする請求項１０に記載の搬送ツール。
【請求項１４】
上記絶縁面の上記溝以外の部分が、導電体で被覆されていることを特徴とする請求項１０に記載の搬送ツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装デバイスを製造する工法において、微小球体を基板上の任意の位置に載置する微小球体の搬送方法及びこのような搬送方法で用いられる搬送ツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
微小球体を基板上に載置する目的は、基板と基板との間に微小球体を挟み、基板間隔を一定に制御する実装デバイスを製造することである。このような実装デバイスの代表例としては、液晶デバイスや静電駆動型のＭＥＭＳデバイス等がある。  
微小球体を基板上の任意の位置に搬送する方法としては、例えば特許文献１等において提案されているスクリーン印刷がある。このスクリーン印刷について図１８及び図１９を参照して説明する。
【０００３】
図１８はスキージ長手方向からみたスクリーン印刷の状態図であり、図１９は上方向からみたスクリーン印刷の状態図である。
【０００４】
一般的にスクリーン印刷法は、基板１０５に開口部１０１を有するスクリーンマスク１００を、開口部１０１の位置と基板１０５上に形成された電極の位置とが一致するように重ね合わせる。そして、微小球体１０７を液体と混合した後にスクリーンマスク１００上に供給する。更に、微小球体１０７及び液体の混合物を、スキージ１１０によってスキージングし、開口部１０１に混合物を充填させる。その後、スクリーンマスク１００を基板１０５から切り離すと、基板電極上に微小球体１０７と液体との混合物が転写され、微小球体１０７の搬送が完了する。
【０００５】
ここで、微小球体１０７をスクリーン印刷で搬送する場合、マスクの全開口部に微小球体を確実に供給することが難しい。そのため、特許文献１におけるスキージ１１０は、スキージの長手方向で印刷方向の下流側の面１１０ａに沿ってピッチの三角波形状の凹凸構造１１１を有する。また、スクリーンマスク１００は、平坦な表面に複数の垂直形状の開口部１０１を有する。更に、開口部１０１は、スキージ長手方向において、スキージの三角波形状の凹凸構造１１１と同じピッチで配置されている。
【０００６】
ここで、スキージ１１０を印刷方向に移動させると、スキージの凹凸構造の谷部１１３が、開口部１０１上を擦るようにして移動し、スキージ１１０とスクリーンマスク１００とが位置合わせされる。また、スクリーンマスク１００上に供給された溶媒中に分散した微小球体１０７は、スキージ１１０の三角波形状の凹凸構造１１１に当たり、凹凸構造の谷部１１３へ掻き集められる。その結果、微小球体１０７が開口部１０１に確実に挿入され、印刷後、基板１０５上に配置される。
【特許文献１】特開２０００−１６２６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような微小球体の搬送方法では、微小球体を確実に開口部に挿入するために、スクリーンマスク１００の開口部１０１を、スキージ１１０の凹凸構造の谷部と同ピッチで、かつ印刷方向にしか配置することができない。そのため、微小球体１０７を基板１０５上に搬送する際の、搬送可能な位置が制限されてしまう。
【０００８】
また、スクリーン印刷による搬送方法では、基板１０５とスクリーンマスク１００とを面接触させて印刷する。そのため、基板１０５の表面は平坦でなくてはならず、基板１０５上に部品やバンプ等の突起物がある場合には、微小球体１０７を搬送できない。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、基板上に部品やバンプの突起物がある無しに関わらず、基板上の任意の位置へ微小球体を搬送できる微小球体の搬送方法及び搬送ツールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の微小球体の搬送方法は、微小球体を基板上の所定位置に配置する微小球体の搬送方法において、上記微小球体を１つ保持するための少なくとも１つの溝を有する絶縁面を備える搬送ツールの上記溝内に上記微小球体を静電引力で付着させる工程と、基板上の上記所定位置に固着部材を形成する工程と、上記搬送ツールに付着させた微小球体と上記基板上の上記所定位置に形成された固着部材との位置合わせを行う工程と、上記所定位置に形成された上記固着部材に上記微小球体を載置する工程とを有する。
【００１１】
この第１の態様によれば、微小球体に働く静電引力を利用して、微小球体を搬送ツールに設けた溝内に確実に保持し、固着部材を利用して基板の所定位置に微小球体を配置することができる。これにより、基板上に部品やバンプの突起物がある無しに関わらず、基板上の任意の位置へ微小球体を搬送できる。
【００１２】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の微小球体の搬送方法は、第１の態様において、上記付着させる工程の後に、上記搬送ツールに余分に付着した微小球体を分離する工程を更に有する。
【００１３】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第３の態様の微小球体の搬送方法は、上記分離する工程は、上記搬送ツールの溝内に付着させた微小球体を上記溝の底部よりも高い位置に移動させた後、上記搬送ツールに余分に付着した微小球体に流体を流す工程を含む。
【００１４】
これら第２の及び第３の態様によれば、搬送ツールに余分に付着した微小球体を搬送ツールから分離させることができ、余分な微小球体が基板上に配置されてしまうようなことがない。
【００１５】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第４の態様の微小球体の搬送方法は、上記微小球体を載置する工程は、上記微小球体にエアーを吹き付けることで、上記溝に付着させた微小球体を上記溝から分離する工程を更に含む。
【００１６】
この第４の態様によれば、微小球体を基板上の所定位置により配置しやすい。
【００１７】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第５の態様の微小球体の搬送方法は、第１の態様において、上記微小球体がプラスチックである。
【００１８】
この第５の態様によれば、静電引力により微小球体を搬送ツールに付着させやすい。
【００１９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第６の態様の微小球体の搬送方法は、第１の態様において、上記固着部材が粘性のある接着剤である。
【００２０】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第７の態様の微小球体の搬送方法は、第１の態様において、上記固着部材が純水である。
【００２１】
これら第６の及び第７の態様によれば、微小球体を確実に基板上の所定位置に配置することができる。
【００２２】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第８の態様の微小球体の搬送方法は、第１の態様において、上記微小球体が金属酸化物である。
【００２３】
この第８の態様によれば、微小球体として金属を用いることができる。
【００２４】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第９の態様の微小球体の搬送方法は、第８の態様において、上記固着部材がフラックスである。
【００２５】
この第９の態様によれば、金属製の微小球体を確実に基板上の所定位置に配置することができると共に、金属製の微小球体を用いて部品の電気的接続を行うことができる。
【００２６】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第１０の態様の搬送ツールは、微小球体を基板上の所定位置に配置するための搬送ツールにおいて、上記微小球体を１つ保持するための少なくとも１つの溝を有する絶縁面を具備し、上記絶縁面の上記少なくとも１つの溝に、上記微小球体を静電引力により付着させる。
【００２７】
この第１０の態様によれば、微小球体に働く静電引力を利用して、微小球体を搬送ツールに設けた溝内に確実に保持して微小球体の搬送を行うことができる。これにより、基板上に部品やバンプの突起物がある無しに関わらず、基板上の任意の位置へ微小球体を搬送できる。
【００２８】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第１１の態様の搬送ツールは、第１０の態様において、当該搬送ツールは、突起部を有する形状をしており、上記溝が、上記突起部の先端に設けられている。
【００２９】
この第１１の態様によれば、搬送ツールの溝以外に付着した微小球体を分離しやすい。
【００３０】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第１２の態様の搬送ツールは、第１１の態様において、上記先端の断面方向の外径が、上記微小球体の大きさよりも大きく、基板上の上記所定位置に配置されるパッドの大きさよりも小さい。
【００３１】
この第１２の態様によれば、複数の微小球体を近接させて配置することが容易である。
【００３２】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第１３の態様の搬送ツールは、第１０の態様において、上記溝が複数である。
【００３３】
この第１３の態様によれば、一度に複数の微小球体の搬送を行うことができる。
【００３４】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第１４の態様の搬送ツールは、第１０の態様において、上記絶縁面の上記溝以外の部分が、導電体で被覆されている。
【００３５】
この第１４の態様によれば、搬送ツールの溝以外の部分に微小球体が付着しにくい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、基板上に部品やバンプの突起物がある無しに関わらず、基板上の任意の位置へ微小球体を搬送できる微小球体の搬送方法及び搬送ツールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００３８】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について説明する。本発明の第１の実施形態は、半導体チップがバンプを介して実装された基板上に直径１０〜５０μｍ程度のプラスチック製の微小球体を搬送する例である。
【００３９】
図１は、第１の実施形態における微小球体の搬送方法の搬送工程を説明するための工程フローチャートである。また、図２〜図６は、図１のフローチャートに対応した工程を更に詳細に示した図である。
【００４０】
即ち、第１の実施の形態に係る微小球体の搬送方法は、プラスチック製の微小球体（微小ビーズ）を搬送ツールに付着させる工程（ステップＳ１）と、搬送ツールに余分に付着した微小ビーズを分離する工程（ステップＳ２）と、固着部材（ここでは粘性のある接着剤）を基板上の所定位置（固着位置）にピン転写する工程（ステップＳ３）と、微小ビーズと接着剤の位置合わせを行う工程（ステップＳ４）と、微小ビーズを基板上の固着位置に載置する工程（ステップＳ５）とから構成されている。以下、これら各工程について詳細に説明する。
【００４１】
図２は、図１のステップＳ１の工程について詳細に示した図である。  
第１の実施形態に係る微小球体の搬送方法では、絶縁性を有する突起状の搬送ツール１と、多量の微小ビーズ２が入っている絶縁性のプラスチックトレイ１４とを用意する（ステップＳ１ａ）。
【００４２】
ここで、絶縁性を有する搬送ツール１は、例えばセラミック製の搬送ツールである。ここで、搬送ツール１の先端部の断面方向の外径は、微小ビーズ２の大きさよりも大きく、基板上の所定位置に配置される固定パッドの大きさよりも小さくすることが好ましい。これにより、複数の微小ビーズ２を近接配置する際にも干渉等が起らず、容易に配置できる。また、図２に示すように搬送ツール１の先端部には、テーパー状の溝３が設けられている。ここで、溝３は例えば放電加工によって形成する。また、溝３の大きさは、微小球体２が１個入る程度の大きさとする。
【００４３】
このような状態で、搬送ツール１を図２の垂直方向に降下させて、その先端部をプラスチックトレイ１４の微小ビーズ２内に埋没させると（ステップＳ１ｂ）、静電引力により、搬送ツール１の先端部に微小ビーズ２が付着する。ここで、テーパー状の溝３の大きさを微小ビーズ１個分の大きさとしているので、溝３内には微小ビーズ２ａが１個のみ付着する。次に、搬送ツール１を上昇させる（ステップＳ１ｃ）。
【００４４】
図３は、図１のステップＳ２の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ２においては、まず、搬送ツール１を１８０度回転させて微小ビーズ２ａが溝３の底部よりも高い位置になるようにする（ステップＳ２ａ）。次に、ノズル１５を搬送ツール先端部上方に配置し、このノズル１５から流体（ここでは揮発性のアルコール）４を吐出させる（ステップＳ２ｂ）。これにより、溝３内の微小ビーズ２ａ以外の微小ビーズは、アルコール４と共に搬送ツール１から流れ落ちる。その結果、搬送ツール１に微小ビーズ２ａのみが付着した状態になる。
【００４５】
次に、この状態で所定時間放置し、搬送ツール１の溝３内や搬送ツール１の周面に残ったアルコール４を揮発させる（ステップＳ２ｃ）。その後、搬送ツール１を再び１８０度回転させる（ステップＳ２ｄ）。
【００４６】
図４は、図１のステップＳ３の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ３においては、まず、転写皿１６に入れた粘性のある接着剤６をスキージ１７で掻くことにより１０〜５０μｍの一定の膜厚にした後、転写ツール５の転写ピン１８を接着剤６内に一定量挿入する（ステップＳ３ａ）。なお、ここでの膜厚は微小ビーズ２の直径によって変化させる。より具体的には、微小ビーズ２の直径よりも薄くなるようにする。その後、転写ツール５を引き上げる（ステップＳ３ｂ）。これにより、転写ピン１８の先端に接着剤６を付着させる。ここで、接着剤に粘性のあるものを用いるのは、転写ツール５を引き上げたときに接着剤が落ちないようにするためである。
【００４７】
次に、基板（シリコン基板）７上の固着位置上に設けられた固定パッド８ａに転写ピン１８の先端を接触させる（ステップＳ３ｃ）。その後、転写ツール５を引き上げて、接着剤６を固定パッド８ａ上に転写する（ステップＳ３ｄ）。この動作は、固定パッド８ｂ及び８ｃ上に対しても同様に行う。
【００４８】
図５は、図１のステップＳ４の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ４においては、まず、ＣＣＤカメラ１１又は搬送ツール１を移動させて、両者の位置合わせを行い、微小ビーズ２ａの位置を検出する（ステップＳ４ａ）。次に、ＣＣＤカメラ１２又はシリコン基板７を移動させて、基板上の認識マーク１３ａ及び１３ｂの位置を検出し、計算により基板上の固定パッド８ａの位置を算出する（ステップＳ４ｂ）。次に、搬送ツール１又はシリコン基板７を移動させて微小ビーズ２ａと固定パッド８ａとの位置合わせを行う（ステップＳ４ｃ）。
【００４９】
図６は、図１のステップＳ５の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ５においては、まず、搬送ツール１を垂直方向に降下させて、微小ビーズ２ａを固定パッド８ａ上に転写した接着剤６と接触させる（ステップＳ５ａ）。ここで、搬送ツール１の先端部から微小ビーズ２ａが突出する距離を接着剤６の転写厚よりも長くしておかないと、搬送ツール１の先端が接着剤６に接触してしまう。このため、搬送ツール１の先端部から微小ビーズ２ａが突出する距離を、接着剤６の転写厚よりも長くすることが好ましい。ここで、第１の実施形態では、搬送ツールの溝３が、テーパー状をしているので、常に溝の同じ部分で微小ビーズを保持できる。その結果、搬送ツール１からの微小ビーズの突出量が安定し、搬送ツール１の先端部に接着剤６が付着するような転写不良事故を防止しやすい。
【００５０】
次に、搬送ツール１を上昇させる（ステップＳ５ｂ）と、微小ビーズ２ａは、接着剤６の粘着力により固定パッド８ａ上に載置される。
【００５１】
以後同様にして、固定パッド８ｂ及び８ｃ上にも、微小ビーズ２ｂ及び２ｃをそれぞれ載置する。
【００５２】
即ち、第１の実施形態における微小球体の搬送方法では、基板７上に半導体チップやバンプ等が実装されている状態でも、微小ビーズ２ａを固定パッド８ａに載置することができる。
【００５３】
以上説明したような微小球体の搬送方法により、基板上に部品やバンプの突起物がある無しに関わらず、基板上の任意の位置に微小ビーズを搬送することができる。
【００５４】
ここで、第１の実施形態では、接着剤を固定パッド上に転写する工程をステップＳ３としているが、これをステップＳ１やステップＳ２としたり、ステップＳ１やステップＳ２の動作と同時に行ったりしてもかまわない。
【００５５】
また、ステップＳ２において、搬送ツール１に余分に付着した微小ビーズ２を落とす際に、搬送ツール１を１８０度回転させているが、溝３に保持した微小ビーズ２ａが確実に落ちないように保持されているのであれば、搬送ツール１を必ずしも１８０度回転させる必要はない。
【００５６】
また、第１の実施形態では、溝３に保持した微小ビーズを固定パッドに転写する際に、接着剤の粘着力を利用しているが、これに限るものではない。例えば、微小ビーズと固定パッドとを接触させたときの衝撃力などを利用して微小ビーズを溝から落とすことができるのであれば接着剤は必要がない。
【００５７】
［第２の実施の形態］
次に本発明の第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態は、半導体チップがバンプを介して実装された基板上に、直径１０〜１００μｍの金属球（ハンダ球）を搬送する例に適用したものである。また、第２の実施形態の搬送ツールには、微小ハンダ球を１個挿入できるテーパー状の溝が設けられており、この溝の中央部にエアー（ここでは窒素ガス）を供給するための貫通穴が設けられている。
【００５８】
図７は、第１の実施形態における微小球体搬送方法の搬送工程を説明するための工程フローチャートである。また、図８から図１１は、図７のフローチャートに対応した工程を更に詳細に示した図である。
【００５９】
即ち、第２の実施形態に係る微小球体の搬送方法は、微小ハンダ球を１個挿入できるテーパー状の溝が設けられた搬送ツールの先端部に微小ハンダ球を付着させる工程（ステップＳ１１）と、搬送ツールの先端を回転させた後に、搬送ツール先端部上方から窒素ガスを吹き付けて、搬送ツールに余分に付着した微小ハンダ球を除去する工程（ステップＳ１２）と、図示しないスプレースラクサーによって、フラックスをシリコン基板の固定パッドに、均一な膜厚で付着させる工程（ステップＳ１３）と、ＣＣＤカメラによって搬送ツールの溝に保持された微小ハンダ球の位置とシリコン基板の認識マークの位置とを検出し、両者の位置情報をもとに微小ハンダ球とフラックスの位置合わせを行う工程（ステップＳ１４）と、搬送ツールを垂直降下させ、微小ハンダ球をフラックスに接触させて基板上の固定パッド上に載置する工程（ステップＳ１５）とから構成される。以下、これら各工程について詳細に説明する。
【００６０】
図８は、図７のステップＳ１１の工程について詳細に示した図である。  
第２の実施形態に係る微小球体の搬送方法では、まず、テーパー状の溝２１を設けた絶縁性の搬送ツール２３と、多量の微小ハンダ球２０を入れた絶縁性のプラスチックトレイ１９とを用意する（ステップＳ１１ａ）。
【００６１】
次に、搬送ツール２３を図８の垂直方向に降下させて、その先端部をプラスチックトレイ１９の微小ハンダ球２０内に埋没させると（ステップＳ１１ｂ）、静電引力により搬送ツール２３の先端部に微小ハンダ球２０が付着する。この時、テーパー状の溝２１内には微小ハンダ球２０ａが１個のみ付着する。次に、搬送ツール２３を上昇させる（ステップＳ１１ｃ）。
【００６２】
ここで、微小ハンダ球２０は金属であるが、これを空気中に放置しておけば微小ハンダ球２０の表面が酸化して酸化膜が形成される。このため、搬送ツール２３に微小ハンダ球２０を付着させることができる。
【００６３】
図９は、図７のステップＳ１２の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ１２においては、まず、搬送ツール２３を１８０度回転させて微小ハンダ球２０ａが溝２１の底部よりも高い位置になるようにする（ステップＳ１２ａ）。次に、ノズル３２を搬送ツール先端部上方に配置し、このノズル３２から窒素ガス２４を吹き付ける（ステップＳ１２ｂ）。これにより、溝２１内の微小ハンダ球２０ａ以外の微小ハンダ球は、窒素ガス２４によって搬送ツール２３から落ちる。その結果、搬送ツール２３に微小ハンダ球２０ａのみが付着した状態になる（ステップＳ１２ｃ）。その後、搬送ツール１を再び１８０度回転させる（ステップＳ１２ｄ）。
【００６４】
次のステップＳ１３においては、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）で希釈したフラックスをシリコン基板２６の固定パッド２７ａ〜２７ｃ上にスプレーノズルで噴射して、固定パッド２７ａ〜２７ｃ上に均一な膜厚のフラックス２５を付着させる。
【００６５】
図１０は、図７のステップＳ１４の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ１４においては、まず、ＣＣＤカメラ２８又は搬送ツール２３を移動させて、両者の位置合わせを行い、微小ハンダ球２０ａの位置を検出する（ステップＳ１４ａ）。次に、ＣＣＤカメラ２９又はシリコン基板２６を移動させて、基板上の認識マーク３０ａ及び３０ｂの位置を検出し、計算により基板上の固定パッド２７ａの位置を算出する（ステップＳ１４ｂ）。次に、搬送ツール２３又はシリコン基板２６を移動させて微小ハンダ球２０ａと固定パッド２７ａとの位置合わせを行う（ステップＳ１４ｃ）。
【００６６】
図１１は、図７のステップＳ１５の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ１５においては、まず、搬送ツール２３を垂直方向に降下させて（ステップＳ１５ａ）、微小ハンダ球２０ａを、固定パッド２７ａ上に転写したフラックス２５と接触させる（ステップＳ１５ｂ）。この時も、第１の実施形態で説明したように、搬送ツール２３の先端部から微小ハンダ球２０ａが突出する距離をフラックス２５の転写厚より長くすることにより、搬送ツール２３とフラックス２５とが接触しない。
【００６７】
次に、貫通穴２２から窒素ガスを注入しつつ、搬送ツール２３を上昇させる（ステップＳ１５ｃ）。これにより、微小ハンダ球２０ａは、フラックス２５の粘着力と窒素ガスの圧力とにより、搬送ツール２３から分離される。その結果、微小ハンダ球２０ａが固定パッド２７ａ上に載置される。
【００６８】
以後同様にして、固定パッド２７ｂ及び２７ｃ上に、微小ハンダ球２０ｂ及び２０ｃをそれぞれ載置する。
【００６９】
以上説明したような微小球体の搬送方法により、基板上に部品やバンプの突起物がある無しに関わらず、基板上の任意の位置に微小ハンダ球を搬送できる。
【００７０】
更に第２の実施形態においては、ステップＳ１５ｃの微小ハンダ球２０ａを搬送ツール２３から分離する工程において、貫通穴２２から窒素ガスを注入することにより、微小ハンダ球をより分離しやすくなる。その結果、搬送ツール２３からの微小ハンダ球２０ａの分離ミスが低減されるという効果がある。
【００７１】
また、第２の実施形態では、搬送ツール２３に余分に付着した微小ハンダ球２０を落とすために、窒素ガスを用いているので、アルコールの場合のように揮発させる必要がない。ここで、第２の実施形態では窒素ガスを用いているが、これに限るものではない。更に、第１の実施形態で、窒素ガスを利用して余分な微小ビーズを落とすようにしても良いことは言うまでもない。
【００７２】
更に第２の実施形態では、微小ハンダ球を固定パッド上に固定する際に、フラックスを用いている。ここで、フラックスには還元作用があるので、微小ハンダ球と固定パッドとを接合する際に微小ハンダ球にできた酸化膜を除去することができる。即ち、第２の実施形態の手法により載置した微小ハンダ球を介して部品の接合を行うことで、電気的接続状態を保った状態で部品の接合を行うことができる。なお、接合時にはフラックスを加熱することにより、微小ハンダ球にできた酸化膜をより除去しやすくなる。
【００７３】
ここで、第２の実施形態では、フラックスを固定パッド上に転写する工程をステップＳ１３としているが、これをステップＳ１１やステップＳ１２としたり、ステップＳ１１やステップＳ１２の動作と同時に行ったりしてもかまわない。
【００７４】
［第３の実施の形態］ 
次に本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７５】
この発明の第３の実施形態は、半導体チップがバンプを介して実装されたシリコン基板上に直径１０〜５０μｍのプラスチック製の微小ビーズを搬送する例に適用したものである。ここで、第３の実施形態の搬送ツールには、微小ビーズを１個挿入できるテーパー状の溝が複数設けられているものを用いる。この複数の溝は、例えばエッチングにより構成する。
【００７６】
図１２は、第３の実施形態における微小球体搬送方法の搬送工程を説明するための工程フローチャートである。また、図１３〜図１７は、図１２のフローチャートに対応した工程を更に詳細に示した図である。
【００７７】
即ち、第３の実施形態に係る微小球体の搬送方法は、微小ビーズを１個挿入できる溝が複数設けられた搬送ツールに微小ビーズを付着させる工程（ステップＳ２１）と、搬送ツールを回転させた後、この搬送ツールに揮発性のアルコールを流し込み、余分な微小ビーズを搬送ツールから分離する工程（ステップＳ２２）と、転写ツールによって、純水をシリコン基板の固定パッドに転写する工程（ステップＳ２３）と、ＣＣＤカメラによって搬送ツールの溝に保持された微小ビーズの位置とシリコン基板の認識マークの位置とを検出し、両者の位置情報をもとに微小ビーズと純水の位置合わせを行う工程（ステップＳ２４）と、搬送ツールを垂直降下し、微小ビーズを純水に接触させて基板上の固定パッド上に載置する工程（ステップＳ２５）とから構成される。以下、これら各工程について詳細に説明する。
【００７８】
図１３は、図１２のステップＳ２１の工程について詳細に示した図である。  
第３の実施形態に係る微小球体の搬送方法では、まず、テーパー状の溝を複数（溝３４ａ、溝３４ｂ、溝３４ｃ）設けた絶縁性の搬送ツール３６と、多量の微小ビーズ３３を入れた絶縁性のプラスチックトレイ４４とを用意する（ステップＳ２１ａ）。ここで、搬送ツール３６の溝以外の表面にはアルミ膜３５が形成されている。これは、搬送ツール３６の溝以外の表面に付着する微小ビーズの数を少なくするためのものである。ここで、アルミ膜３５の代わりに金や白金を用いるようにすれば、搬送ツール３６の溝以外の表面が酸化しにくく、微小ビーズを付着させなくする効果がより大きくなる。
【００７９】
次に、搬送ツール３６を図１３の垂直方向に下降させて、搬送ツール３６の表面をプラスチックトレイ内の微小ビーズ３３内に埋没させる（ステップＳ２１ｂ）。このとき、静電引力により搬送ツール３６の表面に付着する。この時、溝３４ａ〜３４ｃ内には微小ビーズ３３ａ〜３３ｃがそれぞれ１個づつ付着する。次に、搬送ツール３６を上昇させる（ステップＳ２１ｃ）。
【００８０】
図１４は、図１２のステップＳ２２の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ２２においては、まず、搬送ツール３６を２２５〜２４０度ほど回転させて微小ビーズ３３ａ〜３３ｃを溝３４ａ〜３４ｃより高い位置になるようにする（ステップＳ２２ａ）。次に、ノズル４５を搬送ツール３６の端の上方に配置し、揮発性のアルコール３７を吐出させる（ステップＳ２２ｂ）。溝３４ａ〜３４ｃ内の微小ビーズ３３ａ〜３３ｃ以外は、アルコール３７と共に搬送ツール３６から流れ落ちる。
【００８１】
次に、この状態で所定時間放置し、搬送ツール１の溝３内や搬送ツール１の周面に残ったアルコール３７を揮発させる（ステップＳ２２ｃ）。その後、搬送ツール３６を１２０〜１３５度ほど回転させて、微小ビーズ３３ａ〜３３ｃを下向きにする（ステップＳ２２ｄ）。
【００８２】
図１５は、図１２のステップＳ２３の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ２３においては、まず、転写皿４６に深さが１０〜５０μｍになるように一定量の純水３９を入れた後に、転写ツール３８の転写ピン４７を純水３９内に一定量挿入し（ステップＳ２３ａ）、次に、転写ツール３８を引き上げる（ステップＳ２３ｂ）。これにより、転写ピン４７の先端に純水３９が付着する。
【００８３】
次に、シリコン基板４０の固定パッド４１ａ〜４１ｃ上に転写ピン４７の先端を接触させる（ステップＳ２３ｃ）。その後、転写ツール３８を引き上げて、純水３９を固定パッド４１ａ〜４１ｃ上に転写する（ステップ２３ｄ）。
【００８４】
図１６は、図１２のステップＳ２４の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ２４においては、まず、ＣＣＤカメラ４２又は搬送ツール３６を移動させて、両者の位置合わせを行い、微小ビーズ３３ａ〜３３ｃの位置を検出する（ステップＳ２４ａ）。次に、ＣＣＤカメラ４３又はシリコン基板４０を移動させて、基板上の認識マーク４８ａ及び４８ｂの位置を検出し、計算により基板上の固定パッド４１ａ〜４１ｃの位置を算出する（ステップＳ２４ｂ）。次に、搬送ツール３６又はシリコン基板４０を移動させて微小ビーズ３３ａ〜３３ｃと固定パッド４１ａ〜４１ｃをそれぞれ位置合わせする（ステップＳ２４ｃ）。
【００８５】
図１７は、図１２のステップＳ２５の工程について詳細に示した図である。  
ステップＳ２５においては、まず、搬送ツール３６を垂直方向に降下し（ステップＳ２５ａ）、微小ビーズ３３ａ〜３３ｃを固定パッド４１ａ〜４１ｃ上に転写した純水３９と接触させる（ステップＳ２５ｂ）。この時も、第１の実施形態で説明したように、搬送ツール３６の先端部から微小ビーズ３３ａ〜３３ｃが突出する距離を純水３９の深さより長くすることにより、搬送ツール３６と純水３９とが接触しない。
【００８６】
次に、搬送ツール３６を上昇させる（ステップＳ２５ｃ）。これにより、微小ビーズ３３ａ〜３３ｃは、純水３９の表面張力により固定パッド４１ａ〜４１ｃ上に載置される。
【００８７】
以上説明したような、微小球体の搬送方法により、基板上に部品やバンプの突起物がある無しに関わらず、基板上の任意の位置に複数の微小ビーズ同時に搬送できるようになる。
【００８８】
また、第３の実施形態では、搬送ツール３６の表面に金属膜（導電体）を形成することにより、余分な微小ビーズが付着しにくくなるという効果もある。なお、このよう搬送ツールの表面に金属膜を形成する処理を第１の実施形態や第２の実施形態に適用しても良いことは言うまでもない。
【００８９】
なお、本第３の実施形態では、純水３９を基板の固定パッド４１上に転写する工程をステップＳ２３としているが、これをステップＳ２１やステップＳ２２としたり、ステップＳ２１やステップＳ２２の動作と同時に行ったりしてもかまわない。また、第３の実施形態では、ステップＳ２３において基板の固定パッド４１上に転写する液体を純水としたが、これに限定されるものではなく、その他の揮発性液体（アルコールなど）を用いることとしてもよい。
【００９０】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。  
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施形態における微小球体搬送方法の搬送工程を説明するための工程フローチャートである。
【図２】図１のステップＳ１の工程について詳細に示した図である。
【図３】図１のステップＳ２の工程について詳細に示した図である。
【図４】図１のステップＳ３の工程について詳細に示した図である。
【図５】図１のステップＳ４の工程について詳細に示した図である。
【図６】図１のステップＳ５の工程について詳細に示した図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における微小球体搬送方法の搬送工程を説明するための工程フローチャートである。
【図８】図７のステップＳ１１の工程について詳細に示した図である。
【図９】図７のステップＳ１２の工程について詳細に示した図である。
【図１０】図７のステップＳ１４の工程について詳細に示した図である。
【図１１】図７のステップＳ１５の工程について詳細に示した図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態における微小球体搬送方法の搬送工程を説明するための工程フローチャートである。
【図１３】図１３のステップＳ２１の工程について詳細に示した図である。
【図１４】図１３のステップＳ２２の工程について詳細に示した図である。
【図１５】図１３のステップＳ２３の工程について詳細に示した図である。
【図１６】図１３のステップＳ２４の工程について詳細に示した図である。
【図１７】図１３のステップＳ２５の工程について詳細に示した図である。
【図１８】スクリーン印刷法をスキージ長手方向からみたときの状態図である。
【図１９】スクリーン印刷法を上方向からみたときの状態図である。
【符号の説明】
【００９２】
１，２３，３６…搬送ツール、２，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…微小ビーズ、３，２１，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…溝、４，３７…アルコール、５，３８…転写ツール、６…接着剤、７，２６，４０…シリコン基板、８ａ，８ｂ，８ｃ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ…固定パッド、１１，１２，２８，２９，４２，４３…ＣＣＤカメラ、１３ａ，１３ｂ，３０ａ，３０ｂ，４８ａ，４８ｂ…認識マーク、１４，１９，４４…プラスチックトレイ、１５，３２，４５…ノズル、１６，４６…転写皿、１７…スキージ、１８，４７…転写ピン、２０…微小ハンダ球、２２…貫通穴、２４…窒素ガス、２５…フラックス、３５…アルミ膜、３９…純水
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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