JP2003188511A - 導電性ボール搭載装置及び導電性ボールの吸着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同時にはんだボールの吸着を開始させられる
数を越える場合であっても、単一の整列マスクにより所
要数のはんだボールを吸着しパッケージへ搭載すること
が出来るはんだボール搭載装置を提供する。 【解決手段】 複数の接続端子が形成されたパッケージ
に導電性ボールを搭載する整列マスク３１を備えた導電
性ボール搭載装置で、該整列マスク３１に、吸着面３６
に形成された複数の吸着穴３７を、複数のブロックに分
ける仕切板４１ａを設け、該仕切板４１ａで分割された
各ブロックごとに順次導電性ボールを吸引させる切替弁
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄとを設けた。整列マス
ク３１の複数の吸着穴を、複数のブロックに分割し、各
ブロックごとに順次導電性ボールを吸着させることによ
り、多数の導電性ボールの吸着を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅ
Ｐａｃｋａｇｅ又はＣｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）等のパッケージの接続端子に、実装基板と接続
する突出接点（バンプ）を形成するための導電性ボール
を搭載する導電性ボール搭載装置及び導電性ボールの吸
着方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩを用いた半導体パッケージのよう
に接続端子（入出力端子）数の多いパッケージを実装基
板に接続するための構造として、パッケージの接続端子
上にバンプを形成する構造が採用されている。このバン
プは、パッケージの接続端子上に導電性ボール（例え
ば、はんだボールに代表される導電性ボール、以下、は
んだボールという）を搭載し、リフロー（加熱溶融）す
ることにより形成される。

【０００３】前記バンプ形成工程では、パッケージの接
続端子上にはんだボールを搭載するために、パッケージ
の接続端子と同じ配列で複数の吸着穴が形成された整列
マスクを用いて、必要個数のはんだボールを一括してパ
ッケージに搭載している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】パッケージの接続端子
にはんだボールを搭載する場合、まず、図９に示すよう
に、真空源（例えば、真空ポンプ）１に配管２で接続さ
れ、かつ搬送手段（図示せず）に支持された整列マスク
３の吸着穴５に、はんだボール容器６内に収容されてい
るはんだボール７を吸着する。そして、図１０に示すよ
うに、整列マスク３で吸着されたはんだボール７の下端
部を、フラックス槽９内に薄膜状に掻き均されたフラッ
クス１０に浸漬して、はんだボール７の下端部にフラッ
クス１０を付着させる。

【０００５】図１１に示すように、整列マスク３に吸着
されたはんだボール７を、搭載位置に位置決めされたパ
ッケージ１１の接続端子１２に対向させ、整列マスク３
を下降させてはんだボール７を接続端子１２に接触させ
る。そして、整列マスク３内の真空圧を解除して、吸着
していたはんだボール７を解放し、整列マスク３を上昇
させる。すると、図１２に示すように、フラックス１０
の粘着力によりパッケージ１１の接続端子１２上にはん
だボール７が搭載される。

【０００６】例えば、図１３に示すように、吸着される
はんだボール７の直径ｈを、０．７６ｍｍ、はんだの比
重ρを、８．４×１０^−３ｇ／ｍｍ^３とすると、一個の
はんだボール７の重量Ｍは、 Ｍ＝（４πｒ^３／３）×ρ＝０．００１９３ｇ となる。従って、整列マスク３の吸着穴５に、吸着すべ
きはんだボール７の重量Ｍより大きな吸引力Ｆを発生さ
せることにより、はんだボール７の吸着を開始させるこ
とが出来る。

【０００７】また、はんだボール７を吸着する整列マス
ク３の吸着穴５の直径ｄを、０．５ｍｍとし、吸着穴５
の総面積Ｓは、吸着穴５の数が１０００、２５００、１
００００個の場合の吸着穴５の総面積をそれぞれＳ１、
Ｓ２、Ｓ３とすると、 Ｓ１＝πｄ^２／４×１０００＝１９６．２５ｍｍ^２ ＝１９６．２５×１０^−６ｍ^２ Ｓ２＝πｄ^２／４×２５００＝４９０．６２５ｍｍ^２ ＝４９０．６２５×１０^−６ｍ^２ Ｓ３＝πｄ^２／４×１００００＝１９６２．５ｍｍ^２ ＝１９６２．５×１０^−６ｍ^２ となる。

【０００８】真空源１の吸引流量ιを、４５０ｌ／ｍｉ
ｎ＝７．５×１０^−３ｍ^３／ｓとし、それぞれの穴数に
対応する吸着穴５の１個当たりの流速νは、吸着穴５の
数が１０００、２５００、１００００個の場合をそれぞ
れν１、ν２、ν３とすると、 ν１＝ι／Ｓ１＝７．５×１０^−３／１９６．２５×１０^−６ ＝３８．２１７ｍ／Ｓ ν２＝ι／Ｓ２＝７．５×１０^−３／４９０．６２５×１０^−６ ＝１５．２８７ｍ／Ｓ ν３＝ι／Ｓ３＝７．５×１０^−３／１９６２．５×１０^−６ ＝３．８２２ｍ／Ｓ となる。

【０００９】ベルヌーイの定理より、各吸着穴５内の位
置のエネルギーを同等とみなすと、 Ｐ／γ＋ν^２／２Ｇ＝ｃｏｎｓ であるので、 Ｐ／γ＋ν^２／２Ｇ＝Ｐｎ／γ＋νｎ^２／２Ｇ の関係が成立する。ただし、Ｐは、吸引される空気の圧
力（＝１０．３３ｋｇ／ｃｍ^２）、γは、空気の密度
（γ＝１．２ｋｇ／ｍ^３）、νは、吸着穴５内を流れる
空気の流速、Ｐｎは、真空吸引時の空気の圧力、νｎ
は、真空吸引時の空気の流速、Ｇ＝９．８ｍ／ｓ^２であ
る。

【００１０】そして、真空源１における吸引を行なって
いないとき（無吸引時）、吸着穴５内の圧力Ｐは、Ｐ＝
１．０３３ｋｇ／ｃｍ^２、流速νは、ν＝０となるの
で、前記式は、 Ｐ／γ＋０^２／２Ｇ＝Ｐｎ／γ＋νｎ^２／２Ｇ Ｐ／γ ＝Ｐｎ／γ＋νｎ^２／２Ｇ となる。この式より、真空吸引時の吸着穴５内の圧力Ｐ
ｎは、 Ｐｎ＝γ（Ｐ／γ−νｎ^２／２Ｇ） で求めることが出来る。従って、吸着穴５内の圧力Ｐ
は、吸着穴５の数が１０００、２５００、１００００個
の場合をそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３とすると、 Ｐ１＝γ（Ｐ／γ−ν１^２／２Ｇ）＝１０．２４１ｇ／
ｍｍ^２ Ｐ２＝γ（Ｐ／γ−ν２^２／２Ｇ）＝１０．３１６ｇ／
ｍｍ^２ Ｐ３＝γ（Ｐ／γ−ν３^２／２Ｇ）＝１０．３２９ｇ／
ｍｍ^２ となる。

【００１１】よって、吸着穴５内の圧力降下量ΔＰは、
吸着穴５の数が１０００、２５００、１００００個の場
合をそれぞれΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３とすると、 ΔＰ１＝Ｐ１−Ｐ＝−０．０８９ｇ／ｍｍ^２ ΔＰ２＝Ｐ２−Ｐ＝−０．０１４ｇ／ｍｍ^２ ΔＰ３＝Ｐ３−Ｐ＝−０．００１ｇ／ｍｍ^２ となる。

【００１２】従って、吸着穴５の１穴当たりの吸引力Ｆ
は、吸着穴５の数が１０００、２５００、１００００個
の場合をそれぞれＦ１、Ｆ２、Ｆ３とすると、 Ｆ１＝ΔＰ１×πｄ^２／４＝０．０１７４６ｇ Ｆ２＝ΔＰ２×πｄ^２／４＝０．００２７５ｇ Ｆ３＝ΔＰ３×πｄ^２／４＝０．０００２０ｇ となる。そして、前記１個のはんだボール７の重量Ｍ
（＝０．００１９３ｇ）と比較すると、Ｆ１＞Ｍ、Ｆ２
＞Ｍ、Ｆ３＜Ｍ、となる。

【００１３】整列マスク３に形成された吸着穴５の数が
１０００個、２５００個の場合、各吸着穴５に発生する
吸引力Ｆ１、Ｆ２は、はんだボール７の重量Ｍより大き
くなるので、各吸着穴５ではんだボール７を吸着するこ
とが出来る。しかし、整列マスク３に形成された吸着穴
５の数が１００００個の場合には、各吸着穴５で発生す
る吸引力Ｆ３がはんだボール７の重量Ｍより小さくなる
ので、はんだボール７を吸着することが出来ない。

【００１４】即ち、整列マスク３に形成された吸着穴５
の数が、数１０００個以下であれば、吸着マスク３によ
るはんだボール７の吸着が可能である（なお、上記の条
件では、吸着穴５の数が３０００個までは、単一の整列
マスク３で同時にはんだボール７の吸着を開始させるこ
とが可能である）。

【００１５】そして、整列マスク３によるはんだボール
７の吸着が開始されると、吸着穴５が吸着されたはんだ
ボール７によって塞がれ、未吸着の吸着穴５における吸
引力Ｆがより大きくなるため、より確実に吸着させるこ
とが出来る。

【００１６】しかし、吸着穴５の数が３０００個より大
きくなると、整列マスク３によるはんだボール７の吸着
が開始されず、はんだボール７の吸着が出来なくなる。

【００１７】上記の事情に鑑み、本発明は、同時にはん
だボールの吸着を開始させられる数を越える場合であっ
ても、単一の整列マスクにより所要数のはんだボールを
吸着しパッケージへ搭載することが出来るはんだボール
搭載装置及びはんだボールの吸着方法を提供することを
目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１は、複数の接続端子（１２）が形
成されたパッケージ（１１）を位置決めする搭載部
（Ｄ）と、複数のはんだボール（７）を収容したはんだ
ボール供給部（Ａ）と、真空源（１）に接続され、吸着
面（３６）に前記パッケージ（１１）に形成された複数
の接続端子（１２）と同じ配列で複数の吸着穴（３７）
が形成され、前記はんだボール供給部（Ａ）から前記吸
着穴（３７、５５）にはんだボール（７）を吸着して取
出し、前記搭載部（Ｄ）に位置決めされたパッケージ
（１１）の接続端子（１２）上にはんだボール（７）を
搭載する整列マスク（３１、５１）と、を備え、前記整
列マスク（３１、５１）の吸着面（３６）に形成された
複数の吸着穴（３７）を、複数のブロックに分ける分割
手段（４１）と、前記分割手段（４１）で分割された各
ブロックごとに順次はんだボール（７）を吸引させる切
替手段（４３）と、を設けた、ことを特徴とする、はん
だボール搭載装置にある。

【００１９】また、本発明の請求項２は、請求項１記載
の発明において、前記分割手段（４１）は、前記整列マ
スク（３１）内に形成され、前記真空源（１）と吸着穴
（３７）を接続する通路（４０）を分割する仕切板（４
１ａ）であり、前記切替手段（４３）は、前記仕切板
（４１ａ）で分割された複数の通路（４０ａ、４０ｂ、
４０ｃ、４０ｄ）を個別に前記真空源（１）に接続する
切替弁（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）である、こ
とを特徴とする、はんだボール搭載装置にある。

【００２０】また、本発明の請求項３は、複数の接続端
子（１２）が形成されたパッケージ（１１）を位置決め
する搭載部（Ｄ）と、複数のはんだボール（７）を収容
したはんだボール供給部（Ａ）と、真空源（１）に接続
され、吸着面（５３）に前記パッケージ（１１）に形成
された複数の接続端子（１２）と同じ配列で複数の吸着
穴（５５）が形成され、前記はんだボール供給部（Ａ）
から前記吸着穴（５５）にはんだボール（７）を吸着し
て取出し、前記搭載部（Ｄ）に位置決めされたパッケー
ジ（１１）の接続端子（１２）上にはんだボール（７）
を搭載する整列マスク（５１）と、前記はんだボール供
給手段（Ａ）に付設され、前記整列マスク（５１）では
んだボール（７）を吸着する際に、整列マスク（５１）
の吸着面（５３）の一部を覆い、吸着穴（５５）の一部
を塞ぐことが出来る遮蔽手段（４７）と，前記整列マス
ク（５１）と遮蔽手段（４７）とを相対的に移動させる
移動手段（Ｅ）とを、設けた、ことを特徴とする、はん
だボール搭載装置にある。

【００２１】また、本発明の請求項４は、搭載部（Ｄ）
に位置決めされたパッケージ（１１）の複数の接続端子
（１２）に複数のはんだボール（７）を同時に搭載する
ために、吸着面（５３）に前記接続端子（１２）と同じ
配列で複数の吸着穴（５５）が形成された整列マスク
（５１）によりはんだボール供給部（Ａ）に収容された
はんだボール（７）を吸着するはんだボールの吸着方法
であって、前記はんだボール供給部（Ａ）に付設された
遮蔽手段（４７）に前記吸着面（５３）を接触させた状
態で、前記整列マスク（５１）と遮蔽手段（４７）と
を、整列マスク（５１）の吸着穴（５５）が遮蔽手段
（４７）からはんだボール収容部側へ移動するように相
対移動させ、前記遮蔽手段（４７）から外れた吸着穴
（５５）ではんだボール（７）の吸着を行なう、ことを
特徴とする、はんだボールの吸着方法にある。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１乃至図４は、本発明の第１の
実施形態を示すもので、図１は、本発明を適用するはん
だボール搭載装置の構成図、図２は、図１におけるはん
だボール搭載装置に使用する整列マスクの断面図、図３
は、整列マスクの作動状態を示す工程図、図４は、整列
マスクの作動タイミングを示すタイムチャートである。

【００２３】図１において、はんだボール搭載装置２０
は、はんだボール７を供給するはんだボール供給部Ａ
と、フラックス１０を供給するフラックス供給部Ｂと、
パッケージ１１を投入位置から搭載位置の下方を通り排
出位置へ搬送する搬送部Ｃと、搭載位置の下方に搬入さ
れたパッケージ１１を搭載位置に位置決めする搭載部Ｄ
と、整列マスク３１を支持し、前記はんだボール供給部
Ａとフラックス供給部Ｂ及び搭載部Ｄの間を移動させる
移動部Ｅとにより構成されている。

【００２４】前記はんだボール供給部Ａは、複数のはん
だボール７を収容するはんだボール容器６を備えてい
る。そして、はんだボール容器６内で収容したはんだボ
ール７を浮遊させるため、はんだボール容器６の底面か
ら気流を供給するための送風手段（図示せず）、もしく
は、はんだボール容器６を振動させる加振手段（図示せ
ず）が配置されている。

【００２５】前記フラックス供給部Ｂは、フラックス１
０を収容するフラックス槽９と、フラックス槽９内でフ
ラックス１０を所要の厚さに掻き均すスキージ２１を備
えている。そして、スキージ２１を水平方向に移動させ
る駆動機構（図示せず）を備え、はんだボール７にフラ
ックス１０を供給するたびに、スキージ２１を移動さ
せ、フラックス１０を所要の厚さに掻き均す。

【００２６】前記搬送部Ｃは、モータ２２に結合された
駆動軸２３と、この駆動軸２３に所定の間隔で固定され
た一対の駆動プーリ２５と、該駆動プーリ２５と所定の
間隔で回転可能に配置された一対の従動プーリ２６と、
前記駆動プーリ２５と従動プーリ２６の間に掛け渡され
た一対のベルト２７を備えている。そして、一対のベル
ト２７上にパッケージ１１を載置して搬送する。このパ
ッケージ１１の搬送経路に対し、進退可能なストッパ
（図示せず）が配置され、搭載位置の下方にパッケージ
１１を停止させるようになっている。

【００２７】前記搭載部Ｄは、昇降手段（図示せず）に
支持された載置台２９を備えている。そして、載置台２
９を昇降させることにより、前記ベルト２７上に載置さ
れたパッケージ１１を搭載位置へ移動させ、搭載位置に
あるパッケージ１１をベルト２７上へ移動させるように
なっている。

【００２８】前記移動部Ｅは、搭載ヘッド３２を介して
支持した整列マスク３１の移動経路を規制する案内手段
３０と、この案内手段３０に沿って整列マスク３１を移
動させる駆動手段（図示せず）と、整列マスク３１を昇
降（矢印方向）させる駆動手段（図示せず）とを備えて
いる。

【００２９】このような構成で、移動部Ｅは、整列マス
ク３１を案内手段３０に沿って移動させると共に、はん
だボール供給部Ａ、フラックス供給部Ｂ、及び搭載部Ｄ
で整列マスク３１を昇降させる。はんだボール供給部Ａ
では、整列マスク３１により、所要数のはんだボール７
を吸着する。フラックス供給部Ｂでは、整列マスク３１
に吸着したはんだボール７の下端部にフラックス１０を
付着させる。搭載部Ｄでは、フラックス１０を付着させ
たはんだボール７をパッケージ１１へ搭載する。

【００３０】前記整列マスク３１は、図２に示すよう
に、所定の間隔で複数の吸引穴３３ａ、３３ｂ、３３
ｃ、３３ｄが形成されたベースプレート３５を備えてい
る。このベースプレート３５の下面には、底面を吸着面
３６とし、この吸着面３６に向けて開口するように、前
記パッケージ１１の接続端子１２と同じ配列で複数の吸
着穴３７が形成された箱状の吸着ブロック３９が取付け
られている。そして、ベースプレート３５と吸着ブロッ
ク３９の間には、前記吸引穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、
３３ｄと吸着穴３７を連通させる通路４０が形成され
る。

【００３１】吸着ブロック３９には、前駆吸着穴３７
を、予め設定された作業条件ではんだボール７を同時に
吸着開始し得る数を基本として、複数のブロックに分け
る複数の仕切板４１ａが所定の間隔で形成され、同時
に、前記通路４０を、通路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４
０ｄに分割している。

【００３２】前記吸引穴３３ａは、真空調圧弁４２ａ
と、切替弁４３ａ及び配管２を通して真空源１に接続さ
れている。吸引穴３３ａに供給される真空圧は、配管２
に接続された圧力計４５ａで検出する。

【００３３】同様に、前記各吸引穴３３ｂ、３３ｃ、３
３ｄも、それぞれ真空調圧弁４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ
と、切替弁４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ及び配管２を通して
真空源１に接続され、各吸引穴３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ
に供給される真空圧は、配管２に接続された圧力計４５
ｂ、４５ｃ、４５ｄにより検出される。

【００３４】このような構成で、図３（ａ）に示すよう
に、整列マスク３１をはんだボール容器６に嵌合させ
る。この状態で、図４に示すように、時刻ｔ１で切替弁
４３ａが作動して、通路４０ａを真空源１に接続する。
すると、通路４０ａに連通する吸着穴３７を通して大気
の吸引が開始される。同時に、はんだボール容器６の底
面から圧縮空気を送り、はんだボール７を整列マスク３
１に向けて浮遊させる。

【００３５】すると、通路４０ａに連通する吸着穴３７
に発生している吸引力によりはんだボール７の吸着が開
始される。そして、予め設定された所定時間が経過する
と、通路４０ａに連通した全ての吸着穴３７にはんだボ
ール７が吸着される。通路４０ａに連通する全ての吸着
穴３７にはんだボール７が吸着されると、通路４０ａ内
は真空源１とほぼ同じ圧力になり、はんだボール７を確
実に保持することができる。

【００３６】前記所定時間経過後、図４に示すように、
時刻ｔ２になると、切替弁４３ｂが作動して、通路４０
ｂを真空源１に接続する。このとき、切替弁４３ａは通
路４０ａを真空源１に接続した状態に維持される。従っ
て、切替弁４３ｂの作動により通路４０ｂを真空源１に
接続したとき、配管２を通して通路４０ａと通路４０ｂ
は連通することになる。

【００３７】このため、切替弁４３ｂの作動により、通
路４０ａ内の圧力は変動するが、配管２内の圧力は、通
路４０ｂに連通する吸着穴３７ではんだボール７の吸着
が可能な圧力であるため、通路４０ａに連通する吸着穴
３７で吸着したはんだボール７を落下させるほど大きな
圧力変動とはならない。

【００３８】通路４０ｂに連通する吸着穴３７を通して
大気の吸引が開始され、図３（ｂ）に示すように、通路
４０ｂに連通する吸着穴３７に発生している吸引力によ
りはんだボール７の吸着が開始される。そして、予め設
定された所定時間が経過すると、通路４０ｂに連通した
全ての吸着穴３７にはんだボール７が吸着される。通路
４０ｂに連通する全ての吸着穴３７にはんだボール７が
吸着されると、通路４０ｂ内は真空源１とほぼ同じ圧力
になり、はんだボール７を確実に保持することができ
る。

【００３９】また、前記所定時間経過後、図４に示すよ
うに、時刻ｔ３になると、切替弁４３ｃが作動して、通
路４０ｃを真空源１に接続する。このとき、切替弁４３
ａ、４３ｂは、それぞれ通路４０ａ、４０ｂを真空源１
に接続した状態に維持される。すると、図３（ｃ）に示
すように、通路４３ｃに連通した吸着穴ではんだボール
７の吸着を行なう。

【００４０】さらに、前記所定時間経過後、図４に示す
ように、時刻ｔ４になると、切替弁４３ｄが作動して、
通路４０ｄを真空源１に接続する。このとき、切替弁４
３ａ、４３ｂ、４３ｃは、それぞれ通路４０ａ、４０
ｂ、４０ｃを真空源１に接続した状態に維持される。す
ると、図３（ｄ）に示すように、通路４３ｄに連通した
吸着穴ではんだボール７の吸着を行なう。

【００４１】そして、整列マスク３１に形成された全て
の吸着穴３７にはんだボール７を吸着すると、移動部Ｅ
の作動によりフラックス供給部Ｂを経て、はんだボール
７の下端にフラックス１０を付着させ、搭載部Ｄへ移動
する。

【００４２】搭載部Ｄでは、載置台２９上に位置決めさ
れたパッケージ１１の接続端子とはんだボール７の位置
合わせを行なった後、パッケージ１１に対して整列マス
ク３１を下降させて、はんだボールをパッケージ１１の
接続端子上に接触させる。そして、前記切替弁４３ａ、
４３ｂ、４３ｃ、４３ｄを作動させて、整列マスク３１
の各通路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを真空源１か
ら遮断すると共に、各通路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４
０ｄを大気圧に連通させる。

【００４３】すると、整列マスク３１によるはんだボー
ル７への吸着力が解放され、はんだボール７はパッケー
ジ１１の接続端子１２上に搭載される。この状態で、整
列マスク３１を上昇させると、はんだボール７は、フラ
ックス１０の粘着力によりパッケージ１１の接続端子１
２上に残る。以下同様の操作を繰り返すことにより、は
んだボール７の搭載作業を行う。

【００４４】上記のような整列マスク３１において、は
んだボール７を何回に分けて吸着するか（吸着穴３７を
幾つのブロックに分けるか）は、はんだボール７の径
ｈ、はんだボール（導電性ボール）７の比重ρ、吸着穴
３７の径ｄ、真空源１による吸引流量γ（吸着穴３７に
発生する吸引力Ｆ）等により適宜設定する。

【００４５】一方、整列マスクに３１に、直径ｄが０．
５ｍｍの１００００個の吸着穴３７が形成され、真空源
１の吸引流量γが、３００ｌ／ｍｉｎの場合、１個の吸
着穴３７に発生する吸引力Ｆは、０．００００７８５ｇ
となる。一方、直径ｈが０．７６ｍｍのはんだボール７
の重量は、０．００１９３ｇである。従って、吸引力Ｆ
とはんだボール７の重量Ｍの関係は、Ｆ＜Ｍとなるた
め、１００００個の吸着穴３７で同時にはんだボール７
を吸引しても、はんだボール７を吸着することは出来な
い。

【００４６】上記の条件で、同時にはんだボール７を吸
引する吸着穴３７の数を２０００個にすると、１個の吸
着穴３７で発生する吸引力Ｆが、０．００１９６ｇとな
る。従って、吸引力Ｆとはんだボール７の重量Ｍの関係
が、Ｆ＞Ｍとなり、はんだボール７を吸着することが出
来る。

【００４７】また、真空源１の吸引流量γが４５０ｌ／
ｍｉｎの場合も、１００００個の吸着穴３７で同時に吸
引すると、１個の吸着穴３７で発生する吸引力Ｆは、
０．０００４ｇとなる。従って、吸引力Ｆとはんだボー
ル７の重量Ｍの関係は、Ｆ＜Ｍとなるため、１００００
個の吸着穴３７で同時にはんだボール７を吸引しても、
はんだボール７を吸着することは出来ない。

【００４８】上記の条件で、同時にはんだボール７を吸
引する吸着穴３７の数を３０００個にすると、１個の吸
着穴３７で発生する吸引力Ｆが、０．００１９６ｇとな
る。従って、吸引力Ｆとはんだボール７の重量Ｍの関係
が、Ｆ＞Ｍとなり、はんだボール７を吸着することが出
来る。

【００４９】上記のように、作業条件により整列マスク
３１で同時に吸着することが出来るはんだボール７の数
が異なる。同時に吸着可能にはんだボール７の数を最小
単位として、吸着穴３７のブロック分け数Ｎ（整数）
は、 Ｎ≧吸着穴の全数／同時に吸着可能な吸着穴の数 により設定する。前記真空源１の吸引流量γが３００ｌ
／ｍｉｎの場合は、 ５＝１００００／２０００ また、前記真空源１の吸引流量γが４５０ｌ／ｍｉｎの
場合は、 ４＞１００００／３０００ となる。

【００５０】図５ないし図７は、本発明のはんだボール
搭載装置の第２の実施形態を示すもので、図５は、遮蔽
手段の配置を示す断面図、図６は、遮蔽手段と整列マス
クとの関係を示す構成図、図７は、前記遮蔽手段を用い
たはんだボールの吸着工程を示す工程図である。

【００５１】同図において、図５に示すように、遮蔽手
段４７は、ゴム、あるいは、粘弾性高分子化合物で形成
された弾性を有するシートで構成され、はんだボール容
器６内に固定されている。

【００５２】整列マスク５１は、図６に示すように、所
定の間隔で複数の吸引穴５１が形成されたベースプレー
ト５２を備えている。このベースプレート５２の下面に
は、底面を吸着面５３とし、この吸着面５３に向けて開
口するように、前記パッケージ１１の接続端子１２と同
じ配列で複数の吸着穴５５が形成された箱状の吸着ブロ
ック５６が取付けられている。そして、ベースプレート
５２と吸着ブロック５６の間には、前記吸引穴５０と吸
着穴５５を連通させる通路５７が形成される。

【００５３】この整列マスク５１は、配管２に配置され
た真空調圧弁４２、切替弁４３を介して真空源１に接続
されている。また、前記通路５７に供給される真空圧
は、配管２に接続された圧力計４５で検出される。な
お、遮蔽手段４７と整列マスク５１を相対移動させる移
動手段は、はんだボール搭載装置２０の移動部Ｅを兼用
する。

【００５４】このような構成で、図７（ａ）に示すよう
に、移動部Ｅは、整列マスク５１をその吸着面５３の３
／４が遮蔽手段４７の上面に対向し、吸着面５３の１／
４がはんだボール容器６に収容されたはんだボール７と
対向するように配置する。そして、整列マスク５１を下
降させ、吸着面５３を遮蔽手段４７に軽く接触させる。

【００５５】この状態で、切替弁４３を作動させ、整列
マスク５１内の通路５７を真空源１に接続する。する
と、遮蔽手段４７に接触している吸着面５３は、吸着穴
５５を通して真空源１から供給される真空圧によって遮
蔽手段４７に吸着し、シート４７ａと吸着穴５５の間の
気密を確保する。一方、はんだボール容器６内のはんだ
ボール７と対向する部分にある吸着穴５５は、真空源１
から供給される真空圧によって外気を吸引し、吸引力Ｆ
を発生させる。

【００５６】同時に、はんだボール供給容器６の底から
圧縮空気を噴出して、はんだボール７を整列マスク５１
の吸着面５３に向けて浮遊させる。すると、はんだボー
ル７は、前記吸引力によって整列マスク５１の吸着穴５
５に吸着される。はんだボール７と対向する吸着面５３
（全体の１／４）に形成された全ての吸着穴５５にはん
だボール７を吸着するのに必要な所定時間吸着を継続す
る。

【００５７】前記所定時間経過後、移動部Ｅが作動し
て、図７（ｂ）に示すように、整列マスク５１を矢印方
向に全体の１／４だけ移動させる。このとき、整列マス
ク５１が遮蔽手段４７から完全に離間すると、はんだボ
ール７を吸着していない吸着穴５５から吸引される空気
の量が多くなり、通路５７内の真空圧が急激に低下す
る。このため、既にはんだボール７を吸着している吸着
穴５７の保持力が低下し、吸着されていたはんだボール
７が整列マスク５１から落下する。従って、整列マスク
５１は、遮蔽手段４７上を滑動できる程度に上昇させ
る。

【００５８】そして、整列マスク５１の吸着面５３を遮
蔽手段４７に軽く接触させる。すると、遮蔽手段４７に
接触している吸着面５３は、吸着穴５５（図６参照）を
通して真空源１から供給される真空圧によって遮蔽手段
４７に吸着し、遮蔽手段４７と吸着穴５５の間の気密を
確保する。一方、はんだボール容器６内のはんだボール
７と対向する部分にある吸着穴５５は、真空源１から供
給される真空圧によって外気を吸引し、吸引力Ｆを発生
させ、はんだボール７を吸着する。

【００５９】以下、同様に、図７（ｃ）、（ｄ）に示す
ように、整列マスク５１を所定の間隔ずつ移動させて、
はんだボール７の吸着を行う。

【００６０】図８は、本発明のはんだボール搭載装置に
おける遮蔽手段の第２の実施形態を示すもので、分割手
段の配置を示す断面図である。

【００６１】同図において、図５と同じものは同じ符号
をつけて示してある。即ち、本実施形態では、前記実施
形態における遮蔽手段４７を、はんだボール容器６の外
側に配置した構成になっている。

【００６２】このような構成としても、前記実施形態と
同様の作用、効果を得ることが出来る。

【００６３】なお、本発明を適用するはんだボール搭載
装置としては、前記図１に示すように、整列マスクに吸
着されたはんだボールにフラックスを付着させパッケー
ジの接続端子上に搭載するようにした装置だけでなく、
予め、パッケージの接続端子に塗布されたフラックス上
にはんだボールを搭載するようにしたはんだボール搭載
装置であってもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、整
列マスクの吸着面に形成された吸着穴の数が、同時には
んだボールの吸着を開始することが出来ない数であると
き、該吸着穴を、同時にはんだボールの吸着が開始でき
る数の複数のブロックに分割する分割手段と、分割され
た各ブロックごとに順次吸着力を発生させる切替手段と
を設けたので、同時にはんだボールの吸着を開始するこ
とが出来ない多数の吸着穴が形成された整列マスクであ
っても、所要数のはんだボールを吸着させ、パッケージ
に搭載させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するはんだボール搭載装置の構成
図。

【図２】図１におけるはんだボール搭載装置に使用する
整列マスクの断面図。

【図３】整列マスクの作動状態を示す工程図。

【図４】整列マスクの作動タイミングを示すタイムチャ
ート。

【図５】遮蔽手段の配置を示す断面図。

【図６】遮蔽手段と整列マスクとの関係を示す構成図。

【図７】遮蔽手段を用いたはんだボールの吸着工程を示
す工程図。

【図８】分割手段の配置を示す断面図。

【図９】従来のはんだボール吸着工程を示す工程図。

【図１０】従来のフラックス供給工程の一例を示す工程
図。

【図１１】従来の搭載工程を示す工程図。

【図１２】パッケージにはんだボールを搭載した状態を
示す拡大図。

【図１３】整列マスクにおける吸引力Ｆとはんだボール
の重量Ｍの関係を示す説明図。

【符号の説明】

Ａ…導電性ボール供給部 Ｄ…搭載部 Ｅ…移動部 １…真空源 ７…導電性ボール（はんだボール） １１…パッケージ １２…接続端子 ３１…整列マスク ３６…吸着面 ３７…吸着穴 ４０…通路 ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ…通路 ４１…分割手段、 ４１ａ…仕切板 ４３…切替手段 ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ…切替弁 ４７…遮蔽手段 ５１…整列マスク ５３…吸着面 ５５…吸着穴

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の接続端子が形成されたパッケージ
   を位置決めする搭載部と、 複数の導電性ボールを収容した導電性ボール供給部と、 真空源に接続され、吸着面に前記パッケージに形成され
   た複数の接続端子と同じ配列で複数の吸着穴が形成さ
   れ、前記導電性ボール供給部から前記吸着穴に導電性ボ
   ールを吸着して取出し、前記搭載部に位置決めされたパ
   ッケージの接続端子上に導電性ボールを搭載する整列マ
   スクと、を備え、 前記整列マスクの吸着面に形成された複数の吸着穴を、
   複数のブロックに分ける分割手段と、 前記分割手段で分割された各ブロックごとに順次導電性
   ボールを吸引させる切替手段と、を設けた、 ことを特徴とする、導電性ボール搭載装置。
2. 【請求項２】 前記分割手段は、前記整列マスク内に形
   成され、前記真空源と吸着穴を接続する通路を分割する
   仕切板であり、 前記切替手段は、前記仕切板で分割された複数の通路を
   個別に前記真空源に接続する切替弁である、 ことを特徴とする、請求項１記載の導電性ボール搭載装
   置。
3. 【請求項３】 複数の接続端子が形成されたパッケージ
   を位置決めする搭載部と、 複数の導電性ボールを収容した導電性ボール供給部と、 真空源に接続され、吸着面に前記パッケージに形成され
   た複数の接続端子と同じ配列で複数の吸着穴が形成さ
   れ、前記導電性ボール供給部から前記吸着穴に導電性ボ
   ールを吸着して取出し、前記搭載部に位置決めされたパ
   ッケージの接続端子上に導電性ボールを搭載する整列マ
   スクと、 前記導電性ボール供給手段に付設され、前記整列マスク
   で導電性ボールを吸着する際に、整列マスクの吸着面の
   一部を覆い、吸着穴の一部を塞ぐことが出来る遮蔽手段
   と、 前記整列マスクと遮蔽手段とを相対的に移動させる移動
   手段とを、設けた、 ことを特徴とする、導電性ボール搭載装置。
4. 【請求項４】 搭載部に位置決めされたパッケージの複
   数の接続端子に複数の導電性ボールを同時に搭載するた
   めに、吸着面に前記接続端子と同じ配列で複数の吸着穴
   が形成された整列マスクにより導電性ボール供給部に収
   容された導電性ボールを吸着する導電性ボールの吸着方
   法であって、 前記導電性ボール供給部に付設された遮蔽手段に前記吸
   着面を接触させた状態で、前記整列マスクと遮蔽手段と
   を、整列マスクの吸着穴が遮蔽手段から導電性ボール収
   容部側へ移動するように相対移動させ、前記遮蔽手段か
   ら外れた吸着穴で導電性ボールの吸着を行なう、 ことを特徴とする、導電性ボールの吸着方法。