(57)【要約】【課題】  １つのボールを基板に搭載するために必要とする時間の短縮と、ボールを搭載する位置精度の向上を両立できるボール搭載装置を提供する。【解決手段】  ボール搭載装置１は、半導体ウエハ９を支持し水平方向に移動可能な基板支持機構６２と、複数の導電性ボールＢを支持可能なボール供給トレイ２１と、ボール供給トレイ２１から導電性ボールＢを吸い上げて、半導体ウエハ９の搭載面９ａに載せるヘッド１１と、ヘッド１１を上下に動かす移動機構１９と、ヘッド１１と基板支持機構６２との間で、ボール供給トレイ２１を水平方向に移動する移動機構２９とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持し、水平方向に移動可能な基板支持機構と、
複数の導電性ボールを支持可能なボール供給トレイと、
前記ボール供給トレイから導電性ボールをピックアップして、前記基板に載せるヘッドと、
前記ヘッドを上下に動かすヘッド移動機構と、
前記ヘッドと基板支持機構との間で、前記ボール供給トレイを水平方向に移動するトレイ移動機構とを有するボール搭載装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ヘッドは、エアーフローにより導電性ボールを吸い上げるタイプである、ボール搭載装置。
【請求項３】
請求項１において、前記基板にフラックスを転写するための転写ピンと、
フラックスを保持するフラックス供給トレイと、
前記ヘッドと前記転写ピンとを搭載したキャリッジと、
前記キャリッジを上下に動かすキャリッジ移動機構と、
前記ボール供給トレイと前記フラックス供給トレイとを搭載したパレットと、
前記パレットを水平方向に動かすパレット移動機構とを有し、
前記キャリッジ移動機構は、前記ヘッド移動機構を兼ね、
前記パレット移動機構は、前記トレイ移動機構を兼ねている、ボール搭載装置。
【請求項４】
請求項３において、前記キャリッジは、前記ヘッドおよび前記転写ピンの上下方向の位置を独立に切り替え可能な駆動機構を備えている、ボール搭載装置。
【請求項５】
請求項３において、前記パレットは、前記転写ピンをクリーニングするクリーニングユニットをさらに搭載する、ボール搭載装置。
【請求項６】
請求項１において、前記基板のボールの搭載状況を検査する検査用カメラと、
この検査用カメラが取り付けられたフレームとを有し、
前記ヘッドは、前記ヘッド移動機構により、前記フレームに対して上下方向に移動可能であり、
前記検査用カメラは、前記フレームに固定されている、ボール搭載装置。
【請求項７】
水平方向に動くボール供給トレイに支持された導電性ボールを、上下に動くヘッドを用いて、水平方向に動く基板支持機構に支持された基板に搭載する方法であって、以下のステップを有する。
ａ．  前記ボール供給トレイを、前記基板と前記ヘッドとの間の供給位置に移動させて、前記ヘッドを下降および上昇させて前記ボール供給トレイから前記導電性ボールをピックアップする。
ｂ．  前記ボール供給トレイを前記ヘッドと干渉しない退避位置に移動させ、前記ヘッドを下降させて前記導電性ボールを前記基板に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば直径が１ｍｍ以下となるような微小な導電性ボールを基板の所定の位置に搭載するための装置および方法に関し、特に、半導体デバイス、光学デバイス、集積回路装置、あるいは表示装置などを製造する際に、基板上に搭載される導電性ボールの搭載抜けを補充するのに好適なボール搭載装置およびボール搭載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの電極を構成するための導電性ボールを基板にマウントする方法の１つとして、多数のマウント用の開口を備えたマスクを用いて多数の導電性ボールを基板の所定の位置に配置する方法がある。それに続いて、基板に対する導電性ボールの搭載状況を判定し、導電性ボールの配置漏れがある場合は、その位置に対して個別に導電性ボールを配置する。この搭載抜けを補う作業を含む作業をリペアと称する。
【０００３】
特許文献１に記載された装置は、搭載ミスのあったバンプ形成位置上に半田ボールを新たに載せる半田ボール載置装置と、バンプ形成装置上に新たに載せられた半田ボールをレーザ光により溶解させて仮止めするレーザ光照射手段とを備えている。
【特許文献１】特開２００３−３０９１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
導電性ボールの搭載抜けを補うリペア作業は、導電性ボールを搭載する予定の多数の位置の中で、導電性ボールが搭載されていない位置（ボール抜け位置）に、導電性ボールを１つ１つ配置する動作の繰り返しになる。したがって、時間がかかる。また、リペア作業は、既に配置済みの導電性ボールに影響を与えないように、ボール抜け位置に対し、高い精度でボールを位置合わせして搭載する必要がある。このため、リペア作業では、個々のボールを基板に搭載するために必要とする時間（タクトタイム）の短縮と、個々のボールを搭載する位置精度の向上の両立が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの形態は、導電性ボールを搭載する、あるいは搭載された基板を支持し、水平方向に移動可能な基板支持機構と、複数の導電性ボールを支持可能なボール供給トレイと、ボール供給トレイから導電性ボールをピックアップして、基板の搭載面に載せるヘッドと、ヘッドを上下に動かすヘッド移動機構と、ヘッドと基板支持機構との間で、ボール供給トレイを水平方向に移動するトレイ移動機構とを有するボール搭載装置である。
【０００６】
このボール搭載装置によれば、ヘッドは、ヘッド移動機構によって、上下方向に移動し、ボール供給トレイが、ヘッドと基板支持機構との間で水平方向に動く。そして、ボール搭載の位置は、基板支持機構による基板の水平方向（ｘ−ｙ方向）の位置決めにより管理される。したがって、ヘッドは上下方向に動くだけで、ボールを基板の所望の位置に配置できる。
【０００７】
ボールを搭載する際の位置精度を向上するには、位置決めのために動かすものが少ないことが好ましい。動かすものが少なければ少ない程、その移動に関わる誤差が少なくなるためである。ボールをピックアップして基板に搭載する場合、ボールをハンドリングするヘッドの位置を管理する精度は、基板上のボール搭載位置の精度に大きく影響を与えるものの１つである。したがって、ヘッドの動きを上下に限定することは、ボール搭載位置の精度向上に大きく寄与する。さらに、ヘッドの動きが上下に限定されることにより、ヘッドの移動距離は小さくなりタクトタイムの短縮につながる。
【０００８】
このボール搭載装置では、ヘッドの動きを上下に限定する代わりに、ボール供給トレイを、ヘッドと基板支持機構との間で水平方向に動かす。このボール供給トレイの移動の位置精度は、ボールを搭載するための位置精度には直に影響を与えない。したがって、ボール供給トレイに支持された個々のボールがヘッドにより支障なくピックアップされる程度の位置精度の動作で良く、その誤差は、ボールを搭載するための位置精度に影響を与えない。
【０００９】
さらに、ボール供給トレイの移動と、基板支持機構による基板の移動とを並列に実行することが可能となる。すなわち、基板支持機構が、ボール搭載位置を詳細に管理するために要する移動時間と、ボール供給トレイからヘッドがボールをピックアップする時間とを、これらの動きを並列させることにより重複させることが可能となる。これにより、タクトタイムを短縮できると共に、ボール搭載位置の精度も向上できる。すなわち、精度の高い詳細な位置決めを行おうとすると、そのための移動速度は遅くする必要がある。ボールをピックアップする時間と、基板の移動時間とが重複できることにより、タクトタイムの短縮と、移動時間の確保を両立させることが可能となる。
【００１０】
さらに、ボール供給トレイが移動することにより、ヘッドの動きを上下に限定でき、水平方向に移動しないので、ヘッドにピックアップされたボールが水平移動の際の加速度により落下する危険を排除できる。加えて、ヘッドがボールをピックアップした状態で下降動作に入るまで、ボール供給トレイによりヘッドからボールが落下して基板に誤搭載されることを防止できる。したがって、このボール搭載装置は、不意のボールの落下に対する保護も図られており、リペア作業における信頼性が高い。
【００１１】
本発明の他の一つの形態は、水平方向に動くボール供給トレイに支持された導電性ボールを、上下に動くヘッドを用いて、水平方向に動く基板支持機構に支持された基板に搭載する方法であって、以下のステップを有する。
ａ．  ボール供給トレイを、基板とヘッドとの間の供給位置に移動させて、ヘッドを下降および上昇させてボール供給トレイから導電性ボールをピックアップする、
ｂ．  ボール供給トレイをヘッドと干渉しない退避位置に移動させ、ヘッドを下降させて導電性ボールを基板に配置する。
【００１２】
このボール搭載装置のヘッドは、ボールをピックアップして離すことができれば良い。したがって、メカニカルな方法でボールをピックアップしても良く、また、磁力によりボールをピックアップしても良い。真空引きによりボールを吸い上げて吸着することによりピックアップする方式のヘッドは本発明の好ましい形態の１つである。エアーフローによりボールを吸い上げる吸着式のヘッドを用いると、当該ヘッドから吸込まれるフローを検出することで、ヘッドの先端にボールが吸着されているか否かを判断することができる。
【００１３】
ボール搭載装置は、基板にフラックスを転写するための転写ピンと、フラックスを保持するフラックス供給トレイとさらに有するようにしてもよい。フラックスを転写する転写ピンも、ヘッドと同様に上下に移動するだけで良い。したがって、ヘッドと転写ピンと共通のキャリッジに搭載し、それをキャリッジ移動機構により上下に駆動することによりキャリッジ移動機構がヘッド移動機構を兼ねるようにして駆動機構を削減できる。さらに、ボール供給トレイとフラックス供給トレイとを搭載する共通のパレットを用意し、そのパレットをパレット移動機構により水平方向に動かし、さらに、トレイ移動機構を兼ねさせることにより、移動機構を省略でき、さらに、トレイの切り替えも可能となる。キャリッジは、ヘッドおよび転写ピンの上下方向の位置を上下に動かす駆動機構を備えていることがさらに好ましい。
【００１４】
さらに、転写ピンを備えたボール搭載装置においては、パレットが、転写ピンをクリーニングするようなクリーニングユニットをさらに搭載することが好ましい。クリーニングユニットは、フラックスを、熱、真空吸着、溶剤、圧縮空気などにより転写ピンから除去できるものであれば良い。
【００１５】
ボール搭載装置が、基板のボールの搭載状況を検査する検査用カメラと、この検査用カメラが取り付けられたフレームとを有する場合、ヘッド移動機構は、フレームに対してヘッドを上下方向に移動するように構成することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に、リペア作業用のボール搭載装置の概略構成を平面図により示してある。図２に、図１のボール搭載装置の概略構成を側面図により示してある。このボール搭載装置１は、たとえば、８インチあるいは１２インチ程度の半導体ウエハを基板（ワークピース）として、この半導体ウエハ９の搭載面である上面９ａの所定の位置に微細な導電性ボールＢを個別に搭載することができる装置である。本装置１は、搭載されるべき場所であって、導電性ボールＢが搭載されていないボール抜け位置に対して、個別に導電性ボールＢの搭載を行うことができる。
【００１７】
導電性ボールＢは、たとえば、導電性微細ボール（導電性微小粒子）であり、直径３０〜３００μｍ程度の半田ボール、金ボールまたは銅ボールである。さらに、この明細書で開示する技術は、スペーサなどの微細ボールを配置するためにも利用することができ、微小ボール、たとえば直径が１ｍｍ以下、さらには、数１０〜数１００μｍ程度のボールをハンドリングする技術として有効である。
【００１８】
このボール搭載装置１では、ウエハハンドラー（図示略）を用いて供給用ストッカ３１から取り出されたウエハ９は、まず、軸調整機構３へ移載されて、ウエハ９の向きが調整され、ウエハハンドラーにより搬送装置６０にセットされる。搬送装置６０によりウエハ９は搭載装置１の内部の各場所を移動し、検査用カメラ７で、半導体ウエハ９の搭載面９ａに対する導電性ボールＢの搭載抜けが無いかどうかがチェックされ、ボール抜け位置に、必要に応じてフラックスが塗布され、さらに、導電性ボールＢが搭載される。このようなリペア処理された後の半導体ウエハ９は、収納用ストッカ３２に自動的に収納される。
【００１９】
このボール搭載装置１は、半導体ウエハ９を支持してボール搭載装置１の内部を移動する搬送装置６０と、半導体ウエハ９の反りを矯正する反り矯正装置５と、半導体ウエハ９の搭載面９ａにおける導電性ボールＢのボール抜け位置を決定する検査用カメラ７と、半導体ウエハ９の搭載面９ａのボール抜け位置に導電性ボールＢを搭載するための補填装置５０と、検査用カメラ７および補填装置５０が搭載されたフレーム（ベースフレーム）６とを有している。
【００２０】
搬送装置６０は、ガイド４０に支持されながら、搭載装置１の内部をフレーム６の方向（ｘ方向）に任意に移動する移動機構６１と、その移動機構６１の上に搭載され、半導体ウエハ９を支持すると共に、その支持面６５を水平方向、すなわち、フレーム６に沿った方向（ｘ方向）およびフレーム６に対して直交する方向（ｙ方向）の水平な２次元方向に移動することができる支持機構６２と、支持面６５の高さ（ｚ方向）を変える高さ調整機構６３とを備えている。したがって、支持機構６２を用いて、支持面６５に搭載された半導体ウエハ９の上面９ａの任意の位置を、検査カメラ７および補填装置５０の下にセットできる。さらに、支持面６５は、半導体ウエハ９を吸着によって支持するための複数の孔（図示せず）を備えており、半導体ウエハ９の搭載面（上面）９ａの平坦度を向上できる。なお、半導体ウエハ９を密着させる機構は吸着に限定されず、たとえば、静電チャックなどのようなものであっても良く、また、複数の機構を併用することも可能である。
【００２１】
検査用カメラ７は、光源８を備えており、半導体ウエハ９の搭載面９ａにおける導電性ボールＢの搭載抜けを検査し、ボール抜け位置を決定できるように構成されている。ボール抜け位置を求めるために高精度の画像データを取得する必要がある。したがって、移動によるがたつきあるいは位置ずれなどを防止するために、検査用カメラ７は、フレーム６に固定されている。
【００２２】
補填装置５０は、複数の導電性ボールを支持可能なボール供給トレイ２１などが搭載されたパレット２０と、このパレット２０を水平な２次元方向（ｘ−ｙ方向）に移動するためのパレット移動機構２９と、ボール供給トレイ２１から導電性ボールＢをピックアップして半導体ウエハ９の搭載面９ａに載せるためのヘッド１１などが搭載されたキャリッジ１０と、このキャリッジ１０を上下（ｚ方向）に移動するためのキャリッジ移動機構１９とを備えている。キャリッジ１０には、半導体ウエハ９の搭載面９ａにフラックスを転写するための転写ピン１２と、この転写ピン１２を上下方向に動かして、転写ピン１２の先端とヘッド１１の先端との上下関係を切り替えるための駆動機構１３と、ヘッド１１から吸込まれる流量を検出することで、ヘッド１１の先端に導電性ボールＢが有るか無いかを判断するための流量計１４とが搭載されている。すなわち、ヘッド１１は、真空吸着式のヘッドであって、ヘッド１１の先端から空気を吸い込むことにより、ボール供給トレイ２１に並べられた導電性ボールＢを吸い上げるエアーフロータイプであり、エアーフローを検出することによりヘッド１１の先端に導電性ボールＢが有るか無いかが判断できる。
【００２３】
図３に、パレット２０を拡大して示してある。パレット２０の上面には、ボールを保持するためのボール供給トレイ２１と、転写ピン１２により転写されるフラックスを保持するためのフラックス供給トレイ２２と、転写ピン１２を加熱クリーニングするためのクリーニングユニット２３とが配置されている。このパレット２０は、これらのトレイを水平方向に移動する機構となるパレット駆動機構２９を介してフレーム６に取り付けられており、フレーム６を中心に、キャリッジ１０と基板支持機構６２との間で、水平な２次元方向（ｘ−ｙ方向）に移動する。
【００２４】
パレット駆動機構２９は、ｘ方向にパレットを動かすアクチュエータ２９ｘと、ｙ方向にパレットを動かすアクチュエータ２９ｙとを備えている。それらのアクチュエータ２９ｘおよび２９ｙの移動範囲内において、パレット２０をｘ方向およびｙ方向の任意の位置に移動できる。したがって、フラックスを転写する必要があるときはフラックス供給トレイ２２が転写ピン１２の下になるようにパレット２０を移動し、転写ピン１２をクリーニングする必要があるときはクリーニングユニット２３が転写ピン１２の下になるようにパレット２０を移動し、ボールをピックアップする必要があるときはボール供給トレイ２１がヘッド１１の下になるようにパレット２０を移動する。
【００２５】
クリーニングユニット２３は、転写ピン１２の先端に残留したフラックスを溶かして除去することができる。したがって、転写ピン１２の先端にフラックスを必要な量だけ付けて半導体ウエハ９の搭載面９ａのボール抜け位置に、フラックスを塗布することができる。このため、既に搭載されている導電性ボールＢに影響を与えずにフラックスを個別に塗布できる。また、クリーニング方法は、フラックスを真空吸着する真空吸着方法、溶剤で溶かす溶剤方法や空圧で吹き飛ばす方法等でも良い。クリーニングユニットをパレットに搭載することは好ましいが、クリーニングを長周期で間欠的に行えば良い場合、パレットに搭載しなくても良い。
【００２６】
なお、処理する基板によっては、フラックスの再転写が必要な基板と、不要な基板がある。したがって、フラックスの転写が必要なときは、駆動機構１３により転写ピン１２の先端をヘッド１１の先端より下げて、まず、フラックスを転写する。その後に、駆動機構１３により転写ピン１２の先端をヘッド１１の先端より上げる。これにより、転写ピン１２が、基板、ボール供給トレイ、フラックス供給トレイ又はパレット等と干渉することなく、ヘッド１１はボール供給トレイ２１からボールＢをピックアップして基板９に搭載できる。
【００２７】
ヘッド１１は直接、転写ピン１２は駆動機構１３を介してキャリッジ１０に搭載され、キャリッジ１０がその移動機構１９によりフレーム６に対して上下に動く。したがって、転写ピン１２の先がヘッド１１の下にあるときは、キャリッジ移動機構１９が転写ピン１２を上下に移動してフラックスを転写するための移動機構として機能する。一方、転写ピン１２の先がヘッド１１の先よりも上にあるときは、キャリッジ移動機構１９がヘッド１１を上下に移動してボールＢをトレイから基板へ載せ替えるヘッド移動機構として機能する。
【００２８】
図４に、ボール供給トレイ２１の内部の構造を拡大断面により示してある。ボール供給トレイ２１は、適当な間隔で２次元にマトリクス状に配置された開口２１ｏを備えており、それぞれに開口２１ｏは導電性ボールＢが収まる程度のサイズとなっている。したがって、ボール供給トレイ２１にμｍオーダのボール（導電性微小粒子）Ｂを入れると、それら複数のボールＢが平面的に、２次元にマトリクス状に配列される。このボール供給トレイ２１は、導電性ボールＢの直径より若干大きな第１の開口を有する部材２１ａと、その下に積層された、第１の開口よりも小さい第２の開口を有する部材２１ｂとを有し、導電性ボールＢが、入り易く且つ開口部の中でのボールの偏りが小さくなるように構成されている。
【００２９】
パレット２０は、パレット移動機構であるアクチュエータ２９ｘおよび２９ｙを駆動させることで、水平な２次元方向、すなわち、ｘ−ｙ方向に移動し、個々のボールをヘッド１１によりピックアップできる。したがって、パレット移動機構は、ボール供給トレイ２１を２次元方向に動かすトレイ移動機構を兼ねており、ボール供給トレイ２１のマトリクス状に配置された導電性ボールＢのいずれかがヘッド１１の下に位置するようにパレット２０を移動することができる。このため、ヘッド１１を水平方向に移動しなくとも、ヘッド１１により、ボール供給トレイ２１の内部の導電性ボールＢを順番にピックアップして、基板９のボール抜け位置に配置することができる。
【００３０】
図５および図６に、半導体ウエハ９のボール抜け位置に導電性ボールＢを個別に補填するリペア作業の過程を示してある。図７に、その過程の概要をフローチャートにより示してある。
【００３１】
まず、ステップ１００において、図５（ａ）に示すように、半導体ウエハ９を搭載した搬送装置６０を検査用カメラ７の下方まで搬送し、支持機構６２により半導体ウエハ９をカメラ７の下で移動し、その搭載面９ａにおける導電性ボールＢの搭載状況を検査する。導電性ボールＢを搭載する予定の場所のうち、導電性ボールＢが搭載されていないボール抜け位置が１つあるいは複数ある場合には、それらのボール抜け位置を、ボール搭載装置１のメインコントロールユニット（不図示）に記憶する。
【００３２】
次に、搬送装置６０を補填装置５０の位置へ移動して、導電性ボールＢの補填を行う。ステップ１０１において、キャリッジ移動機構１９によって、ヘッド１１をキャリッジ１０とともに上昇させる。ステップ１０２において、図５（ｂ）に示すように、パレット２０をヘッド１１の下方に前進させ、ボール供給トレイ２１をヘッド１１の下方の供給位置に移動する。図５（ｂ）の例では、パレット駆動機構２９のうち、ｙ方向のアクチュエータ２９ｙを伸び縮みさせてパレット２０を動かしているが、ｘ方向のアクチュエータ２９ｘを伸び縮みさせても良い。
【００３３】
ステップ１０３において、図５（ｃ）に示すように、キャリッジ移動機構１９によりキャリッジ１０を上下動させ、ボール供給トレイ２１からヘッド１１により導電性ボールＢを吸い上げる。導電性ボールＢがヘッド１１によりピックアップされたか否かは、流量計１４によって検出されるエアーフローによって判断する。導電性ボールＢを吸い上げる際に、万一、ヘッド１１から導電性ボールＢが落下しても、ヘッド１１の下方にパレット２０があり、受け皿となる。このため、導電性ボールＢの吸い上げ時において、半導体ウエハ９の搭載面９ａに不意に落下する導電性ボールＢにより、既に搭載済みの導電性ボールＢの状況に影響を与えることを防止できる。
【００３４】
ステップ１０４において、図６（ａ）に示すように、パレット移動機構２９を駆動することにより、パレット２０を元の位置、すなわち、ヘッド１１の下降位置から外れる退避位置に向けて退避させる。ステップ１０１から１０４の作業と並行して、基板支持機構６２により半導体基板９をｘ−ｙ方向に動かし、ボール抜け位置がヘッド１１の下になるように半導体基板９とヘッド１１とを位置あわせする。パレット２０を移動する作業と、基板支持機構６２により半導体基板９を移動する作業とは独立して、並行に行うことが可能であり、リペア作業に要する時間を短縮できる。さらに、基板支持機構６２を移動している間、パレット２０により補填用のボールＢが半導体基板９の表面９ａに落下することは防がれる。
【００３５】
ステップ１０５において、図６（ｂ）に示すように、キャリッジ移動機構１９により、ヘッド１１の先端の吸着されたボールＢを搭載面９ａに配置するためにキャリッジ１０を下降する。ステップ１０６において、導電性ボールＢをヘッド１１の先端から離し、導電性ボールＢを半導体ウエハ９のボール抜け位置に補填する。
【００３６】
そして、図６（ｃ）に示すように、キャリッジ移動機構１９によりキャリッジ１０を元の位置まで上昇させる。半導体ウエハ９のボール抜け位置に導電性ボールＢがリリースされ、マウントされたか否かは、ヘッド１１の先端から空気を吸い込み、そのときのエアーフローを流量計（流量スイッチ）１４により検出できる。以上により、半導体ウエハ９の搭載面９ａのボール抜け位置への導電性ボールＢの補填が完了する。複数のボール抜け位置が検知された場合には、以上の工程を繰り返すことにより、全ての抜け位置に導電性ボールＢを補填することができ、リペア作業が終了する。
【００３７】
導電性ボールＢを補填する前に、ボール抜け位置へフラックスを転写する必要がある場合がある。そのときは、補填する作業を行う前に、ヘッド１１を転写ピン１２に代え、ボール供給トレイ２１をフラックス供給トレイ２２に代えて、図５（ｂ）から図６（ｃ）に示した工程を行う。それぞれのボール抜け位置に対して、フラックスの転写と、ボールＢの補填を繰り返しても良く、全てのボール抜け位置にフラックスを転写してから、全てのボール抜け位置にボールＢを補填しても良い。また、ボールが欠落している個所にフラックスが正常に塗布されているかどうかをカメラ７で画像認識することが困難な場合、ボール補填の前に必ずフラックスを転写ピン１２により塗布するようになっている。フラックスを転写した後に、転写ピン１２のクリーニングが必要となったときは、パレット移動機構２９により、転写ピン１２の下にクリーニングユニット２３を移動して転写ピン１２を上下して、転写ピン１２の先端をクリーニングする。
【００３８】
このボール搭載装置１においては、ヘッド１１は、キャリッジ１０によりフレーム６に対して上下に移動するだけで、ボールＢを基板９のボール抜け位置に補填する。したがって、ヘッド１１はｘ−ｙ方向に移動しないので、ｘ−ｙ方向の移動により誤差の発生を防ぐことができ、ボールＢを搭載する位置精度を向上できる。さらに、ヘッド１１が上下移動可能に取り付けられているフレーム６は、ボール抜け位置を検出するカメラ７も固定されている。したがって、検出されたボール抜け位置に対して、ヘッド１１とカメラ７との水平距離は、リペア作業中一定に設定されており、この点でもボールＢを搭載する位置精度を向上できる。
【００３９】
なお、このボール搭載装置１においては、ヘッド１１は転写ピン１２と共にキャリッジ１０に搭載されているが、フラックスの転写が要求されない場合、あるいはヘッド１１によりボールを搭載する作業とは独立してフラックスを転写する場合は、ヘッド１１は単独で上下に駆動しても良く、その場合は、ヘッド１１を独立して上下に駆動するヘッド駆動機構を採用できる。また、パレット２０もボール供給トレイ２１が搭載されていれば良い。さらに、ヘッドに対する導電性ボールの供給手段はボールが２次元に予め配列されているトレイに限られることはなく、ヘッドに対しボールを個別に供給するものであっても良い。また、ヘッドに対して、導電性ボールを供給し、その後、基板の搭載面に対する導電性ボールの搭載の妨げにならないようにボール供給トレイを逃げるだけであれば、ボール供給トレイの移動機構の動きは一次元でもよい。さらに、このボール搭載装置およびボール搭載方法は、リペア作業だけではなく、新規にボールを基板の所定の位置に搭載する作業にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ボール搭載装置の一例を示す平面図
【図２】図１のボール搭載装置を示す側面図。
【図３】パレット構成を拡大して示す斜視図。
【図４】ボール供給トレイの一部を示す断面図。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は半導体ウエハにボールを搭載する過程を説明する図。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、図５に続いて半導体ウエハにボールを搭載する過程を説明する図。
【図７】ボール搭載方法の一例を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００４１】
１    ボール搭載装置
６    ベースフレーム（フレーム）、  ７    検査用カメラ
９    半導体ウエハ（基板）、  ９ａ    半導体ウエハ（基板）の搭載面
１０    キャリッジ、  １１    ボール吸着ヘッド（ヘッド）
１２    転写ピン、  １３    転写ピンの位置を上下に切り換える駆動機構
１４    フロースイッチ、  １９    キャリッジ移動機構（ヘッド移動機構）
２０    パレット、  ２１    ボール供給トレイ
２２    フラックス供給トレイ、  ２３    クリーニングユニット
２９    パレット移動機構（トレイ移動機構）
５０    補填装置
６０    搬送装置、  ６２    基板支持機構
Ｂ    導電性ボール
【図１】
2007123441.tif 000003
【図２】
2007123441.tif 000004
【図３】
2007123441.tif 000005
【図４】
2007123441.tif 000006
【図５】
2007123441.tif 000007
【図６】
2007123441.tif 000008
【図７】
2007123441.tif 000009