JP2009049425A

JP2009049425A - 導電性ボール載置装置及び導電性ボールの載置方法

Info

Publication number: JP2009049425A
Application number: JP2008260999A
Authority: JP
Inventors: Kiyoaki Iida; 清明飯田; Kazuo Tanaka; 和男田中; Norio Kondo; 紀雄近藤; Hideaki Sakaguchi; 秀明坂口; Mitsutoshi Azuma; 光敏東
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2009-03-05
Also published as: JP5312892B2; JP2009016874A; JP2009016873A

Abstract

【課題】本発明は、導電性ボールを複数のパッドに載置する工程及び余分な導電性ボールを除去する工程における処理時間を短縮して、生産性を向上させることができると共に、パッドに導電性ボールを精度良く載置することのできる導電性ボール載置装置及び導電性ボールの載置方法を提供することを目的とする。
【解決手段】開口部１３Ａを有した導電性ボール収容体１３に複数の導電性ボール１４を収容し、開口部１３Ａとパッド３５とが対向するように基板１８を保持した後、導電性ボール収容体１３を振動させると共に、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４と基板１８との間に、電位差を発生させることにより、開口部１３Ａを介して、複数の導電性ボール１４を浮上させて、複数のパッド３５に対して、それぞれ１つの導電性ボール１４を載置する。
【選択図】図１７

Description

本発明は、導電性ボール載置装置及び導電性ボールの載置方法に係り、特に粘着材が形成された複数のパッドを有する配線基板又はウエハ等の基板に導電性ボールを載置する導電性ボール載置装置及び導電性ボールの載置方法に関する。

図１〜図６は、従来の導電性ボールの載置方法を説明するための工程図である。

図１〜図６を参照して、従来の導電性ボールの載置方法について説明する。始めに、図１に示す工程では、基板１００に設けられた複数のパッド１０１上にフラックス１０２を形成すると共に、複数のパッド１０１間に位置する部分の基板１００上にレジスト膜１０３を形成する。

次いで、図２に示す工程では、複数の開口部１０６Ａを有したマスク１０６をレジスト膜１０３上に固定する。開口部１０６Ａは、パッド１０１を露出するように形成されている。

次いで、図３に示す工程では、複数の導電性ボール１０８をマスク１０６上に載せる。次いで、図４に示す工程では、基板１００を振動させて、フラックス１０２が形成された各パッド１０１上に１つの導電性ボール１０８を載置する。

次いで、図５に示す工程では、マスク１０６の上面をスキージ１１０により擦ることにより、パッド１０１上に載置されなかった余分な導電性ボール１０８を除去する。次いで、図６に示す工程では、マスク１０６を除去する。これにより、パッド１０１上に導電性ボール１０８を備えた基板１００が製造される（例えば、特許文献１参照。）。

図７は、従来の導電性ボールの他の載置方法を説明するための図である。

図７を参照するに、従来の導電性ボールの他の載置方法では、複数の導電性ボール１２１を収容するボール収容体１２２上に、導電性ボール１２１を通過させる貫通部１２３Ａ（パッド１２７に導電性ボール１２１を載置するための穴）を有したマスク１２３を配置すると共に、マスク１２３の外周部上にスペーサ１２４を配置し、さらにパッド１２７及びパッド１２７を覆うフラックス層１２８を備えた基板１２５を、フラックス層１２８とマスク１２３とが対向するようにスペーサ１２４上に配置し、ボール収容体１２２、マスク１２３、スペーサ１２４、及び基板１２５を一体的に激しく揺動させることで、導電性ボール１２１をパッド１２７に載置する（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１１−２９７８８６号公報特開平０２−１０２５３８号公報

しかしながら、従来の導電性ボールの載置方法（図１〜図６参照）では、フラックス１０２が形成された各パッド１０１上に１つの導電性ボール１０８を載置する工程と、マスク１０６の上面をスキージ１１０で擦ることにより余分な導電性ボール１０８を除去する工程とを別々に行っていたため、導電性ボール１０８をパッド１０１に載置する工程及び余分な導電性ボール１０８を除去する工程において、生産性を向上させることが困難であるという問題があった。

また、従来の導電性ボールの他の載置方法（図７参照）では、ボール収容体１２２、マスク１２３、スペーサ１２４、及び基板１２５を一体的に激しく揺動させることで、パッド１２７に導電性ボール１２１を載置するため、基板１２５とマスク１２３との間で位置ずれが発生しやすい。このため、貫通部１２３Ａとパッド１２７との間の相対的な位置関係にずれが生じやすく、パッド１２７に導電性ボール１２１を精度良く載置することができないという問題があった。

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、導電性ボールを複数のパッドに載置する工程及び余分な導電性ボールを除去する工程における処理時間を短縮して、生産性を向上させることができると共に、パッドに導電性ボールを精度良く載置することのできる導電性ボール載置装置及び導電性ボールの載置方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、複数のパッドと、前記パッドを露出する粘着材形成用開口部を有したソルダーレジストと、前記粘着材形成用開口部に露出された部分の前記パッドに形成された粘着材とを有する基板の前記粘着材が形成された複数の前記パッドに対して、それぞれ１つの導電性ボールを載置する導電性ボール載置装置であって、前記複数の導電性ボールを収容すると共に、前記複数の導電性ボールを通過させる開口部を有した導電性ボール収容体と、前記開口部と前記パッドとが対向するように前記基板を保持する基板保持装置と、前記導電性ボール収容体の下方に配置され、前記導電性ボール収容体を振動させることで、前記開口部を介して、前記複数の導電性ボールを浮上させる振動装置と、前記導電性ボール収容体に収容された前記複数の導電性ボールと前記基板との間に、電位差を発生させる電位発生装置と、を設けたことを特徴とする導電性ボール載置装置が提供される。

本発明によれば、複数の導電性ボールを収容すると共に、複数の導電性ボールを通過させる開口部を有した導電性ボール収容体と、開口部と前記パッドとが対向するように基板を保持する基板保持装置と、導電性ボール収容体の下方に配置され、導電性ボール収容体を振動させることで、開口部を介して、複数の導電性ボールを浮上させる振動装置と、導電性ボール収容体に収容された複数の導電性ボールと基板との間に、電位差を発生させる電位発生装置と、を設けることにより、浮上させた複数の導電性ボールのうち、粘着材が形成されたパッドに載置されなかった余分な導電性ボールが導電性ボール収容体に落下するため、導電性ボールを複数のパッドに載置する工程と、余分な導電性ボールを除去する工程とを同時に行うことが可能となる。これにより、導電性ボールを複数のパッドに載置する工程及び余分な導電性ボールを除去する工程における処理時間を短縮することが可能となるため、生産性を向上させることができる。

また、導電性ボール収容体に収容された複数の導電性ボールと基板との間に、電位差を発生させることにより、電気的な引力により複数の導電性ボールがパッドに引き寄せられるため、導電性ボールを複数のパッドに載置する工程に要する時間をさらに短くすることができる。

また、複数のパッドのみに粘着材を形成することにより、パッドに導電性ボールを載置するための貫通部を有したマスクが不要となる。これにより、基板とマスクとの間の位置ずれが発生することがなくなるため、パッドに導電性ボールを精度良く載置することができる。

本発明の他の観点によれば、複数のパッドと、前記パッドを露出する粘着材形成用開口部を有したソルダーレジストと、前記粘着材形成用開口部に露出された部分の前記パッドに形成された粘着材とを有する基板の前記粘着材が形成された複数の前記パッドに対して、それぞれ１つの導電性ボールを載置する導電性ボールの載置方法であって、開口部を有した導電性ボール収容体に複数の前記導電性ボールを収容し、前記開口部と前記パッドとが対向するように前記基板を保持した後、前記導電性ボール収容体を振動させると共に、前記導電性ボール収容体に収容された複数の前記導電性ボールと前記基板との間に、電位差を発生させることにより、前記開口部を介して、複数の前記導電性ボールを浮上させて、複数の前記パッドに対して、それぞれ１つの前記導電性ボールを載置することを特徴とする導電性ボールの載置方法が提供される。

本発明によれば、開口部を有した導電性ボール収容体に複数の導電性ボールを収容し、開口部とパッドとが対向するように基板を保持した後、導電性ボール収容体を振動させると共に、導電性ボール収容体に収容された複数の導電性ボールと基板との間に、電位差を発生させることにより、開口部を介して、複数の導電性ボールを浮上させて、複数のパッドに対して、それぞれ１つの導電性ボールを載置することにより、浮上させた複数の導電性ボールのうち、粘着材が形成されたパッドに載置されなかった余分な導電性ボールが導電性ボール収容体に落下するため、導電性ボールを複数のパッドに載置する工程と、余分な導電性ボールを除去する工程とを同時に行うことが可能となる。これにより、導電性ボールを複数のパッドに載置する工程及び余分な導電性ボールを除去する工程における処理時間を短縮することが可能となるため、生産性を向上させることができる。

本発明によれば、導電性ボールを複数のパッドに載置する工程及び余分な導電性ボールを除去する工程における処理時間を短縮して、生産性を向上させることができると共に、パッドに導電性ボールを精度良く載置することができる。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態）
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。図８では、基板保持装置１５により保持された基板１８の下方から複数の導電性ボール１４を浮上させた状態を図示する。また、図８において、Ｚ，Ｚ方向は鉛直方向を示しており、Ｘ，Ｘ方向はＺ，Ｚ方向と直交する方向を示している。

図８を参照するに、第１の実施の形態の導電性ボール載置装置１０は、ステージ１１と、導電性ボール供給装置である振動装置１２と、導電性ボール収容体１３と、複数の導電性ボール１４と、基板１８を保持する基板保持装置１５とを有する。

始めに、説明の便宜上、基板保持装置１５により保持される基板１８の構成について説明する。基板１８は、板状とされた基板本体２６に複数の基板２５が形成された構成とされている。つまり、基板１８は、個片化される前の複数の基板２５の集合体である。基板本体２６としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂を用いることができる。

基板２５は、基板本体２６と、貫通ビア２８と、上部配線２９と、パッド３１，３５と、ソルダーレジスト３２，３７と、下部配線３４と、粘着材３８とを有する。貫通ビア２８は、基板本体２６を貫通するように設けられている。貫通ビア２８の上端部は、パッド３１と接続されており、貫通ビア２８の下端部は、パッド３５と接続されている。

上部配線２９は、基板本体２６の上面２６Ａに設けられている。上部配線２９は、パッド３１と接続されている。パッド３１は、貫通ビア２６の形成位置に対応する部分の基板本体２６の上面２６Ａに設けられている。パッド３１は、貫通ビア２８と接続されている。パッド３１は、電子部品（例えば、受動部品等）を実装するためのものである。ソルダーレジスト３２は、上部配線２９を覆うように基板本体２６の上面２６Ａに設けられている。ソルダーレジスト３２は、パッド３１を露出する開口部３２Ａを有する。

下部配線３４は、基板本体２６の下面２６Ｂに設けられている。下部配線３４は、パッド３５と接続されている。パッド３５は、貫通ビア２６の形成位置に対応する部分の基板本体２６の下面２６Ｂに設けられている。パッド３５は、貫通ビア２８と接続されている。パッド３５は、貫通ビア２８を介して、パッド３１と電気的に接続されている。パッド３５には、粘着材３８を介して、基板２５の外部接続端子となる１つの導電性ボール１４が配設されている。

ソルダーレジスト３７は、下部配線３４を覆うように基板本体２６の下面２６Ｂに設けられている。ソルダーレジスト３７は、パッド３５を露出する開口部３７Ａを有する。粘着材３８は、開口部３７Ａを充填するようにパッド３５に設けられている。粘着材３８は、振動装置１２が導電性ボール収容体１３を振動させた際に浮上する導電性ボール１４を仮固定するためのものである。粘着材３８としては、例えば、フラックスやはんだペースト等を用いることができる。

上記構成とされた基板１８は、粘着材３８が形成された複数のパッド３５が開口部１３Ａから露出された複数の導電性ボール１４と対向するように、基板保持装置１５により保持されている。

ステージ１１は、振動装置１２を介して、導電性ボール収容体１３を支持するためのものである。振動装置１２は、ステージ１１上に設けられている。振動装置１２は、導電性ボール収容体１３とステージ１１との間に配設されている。振動装置１２は、複数の導電性ボール１４を収容した導電性ボール収容体１３を振動させることにより、複数の導電性ボール１４を浮上させて、導電性ボール収容体１３の上方に配置された基板１８に複数の導電性ボール１４を供給するためのものである。

このような振動装置１２を設け、基板１８の下方側から複数の導電性ボール１４を浮上させることにより、浮上させた複数の導電性ボール１４のうち、粘着材３８が形成されたパッド３５に載置されなかった余分な導電性ボール１４が導電性ボール収容体１３に落下するため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程と、余分な導電性ボール１４を除去する工程とを同時に行うことが可能となる。これにより、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程及び余分な導電性ボール１４を除去する工程における処理時間を短縮することが可能となるため、生産性を向上させることができる。

導電性ボール収容体１３は、複数の導電性ボール１４を収容するためのものである。導電性ボール収容体１３の上端部には、振動装置１２により浮上された複数の導電性ボール１４を通過させるための開口部１３Ａが形成されている。開口部１３Ａを通過した複数の導電性ボール１４は、基板１８に到達して、粘着材３８が形成されたパッド３５に載置される。導電性ボール収容体１３の材料としては、例えば、金属を用いることができる。

複数の導電性ボール１４は、導電性ボール収容体１３に収容されている。導電性ボール１４は、基板２５の外部接続端子となるものである。導電性ボール１４としては、例えば、はんだボールを用いることができる。また、導電性ボール１４としてはんだボールを用いた場合、導電性ボール１４の直径は、例えば、１０μｍ〜１００μｍとすることができる。

基板保持装置１５は、振動装置１２とは別体とされており、導電性ボール収容体１３の上方に配置されている。基板保持装置１５は、基板保持部２１と、支持体２２とを有する。基板保持部２１は、その下面２１Ａが導電性ボール収容体１３の開口部１３Ａと対向するように配置されている。基板保持部２１は、板状とされている。基板保持部２１は、その下面２１Ａに基板１８を保持するためのものである。基板１８の保持方法としては、例えば、吸着や機械的な保持（例えば、クランプ等）等を用いることができる。また、基板保持部２１により保持された基板１８の粘着材３８と導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４との距離Ｄ１は、例えば、１ｍｍとすることができる。支持体２２は、基板保持部２１を支持するためのものである。

上記構成とされた基板保持装置１５に保持された基板１８は、振動装置１２及び導電性ボール収容体１３から離間した状態で、振動装置１２及び導電性ボール収容体１３の上方に配置される。

本実施の形態の導電性ボール載置装置によれば、複数の導電性ボール１４を収容すると共に、複数の導電性ボール１４を供給する開口部１３Ａを有した導電性ボール収容体１３と、開口部１３Ａと対向するように導電性ボール収容体１３の上方に配置され、複数の導電性ボール１４と複数のパッド３５とが対向するように基板１８を保持する基板保持装置１５と、複数の導電性ボール１４を浮上させる振動装置１２とを設けることにより、浮上させた複数の導電性ボール１４のうち、粘着材３８が形成されたパッド３５に載置されなかった余分な導電性ボール１４が導電性ボール収容体１３に落下するため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程と、余分な導電性ボール１４を除去する工程とを同時に行うことが可能となる。これにより、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程及び余分な導電性ボール１４を除去する工程における処理時間を短縮することが可能となるため、生産性を向上させることができる。

また、複数のパッド３５のみに粘着材３８を設けることにより、パッド３５に導電性ボール１４を載置するための貫通部を有したマスクが不要となるため、基板１８とマスクとの間の位置ずれが発生することがなくなるので、パッド３５に導電性ボール１４を精度良く載置することができる。

図９〜図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置を用いた導電性ボールの載置方法を説明するための工程図である。図９〜図１５において、先に説明した図８に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。また、図９、図１４、及び図１５において、Ａは基板１８を個片化する際に切断する位置（以下、「切断位置Ａ」とする）を示している。

図９〜図１５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置１０を用いた導電性ボール１４の載置方法について説明する。

始めに、図９に示す工程では、周知の手法により、複数のパッド３５に粘着材３８が設けられた基板１８を形成する。次いで、図１０に示す工程では、複数の導電性ボール１４を導電性ボール収容体１３に充填する。

次いで、図１１に示す工程では、複数の導電性ボール１４と粘着材３８が設けられた複数のパッド３５とを対向させると共に、基板保持部２１により、複数の導電性ボール１４の上方に振動装置１２及び導電性ボール収容体１３から離間するように基板１８を保持する。

次いで、図１２に示す工程では、振動装置１２により導電性ボール収容体１３を振動させて、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４を浮上させることにより、複数の導電性ボール１４を複数のパッド３５に供給する。

これにより、浮上させた複数の導電性ボール１４のうち、粘着材３８が形成されたパッド３５に載置されなかった余分な導電性ボール１４が導電性ボール収容体１３に落下するため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程と、余分な導電性ボール１４を除去する工程とを同時に行うことが可能となる。このため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程及び余分な導電性ボール１４を除去する工程における処理時間を短縮することが可能となるので、生産性を向上させることができる。

なお、振動装置１２による導電性ボール収容体１３の振動は、全てのパッド３５に導電性ボール１４が載置されるまで行う。

次いで、図１３に示す工程では、全てのパッド３５に導電性ボール１４が載置された後、振動装置１２による導電性ボール収容体１３の振動を停止する。

次いで、図１４に示す工程では、基板保持部２１から導電性ボール１４が載置された基板１８を取り外す。その後、図１４に示す構造体を加熱して、導電性ボール１４とパッド３５とを接合し、粘着剤３８の洗浄を行う。

次いで、図１５に示す工程では、切断位置Ａに沿って、図１４に示す構造体を切断する。これにより、導電性ボール１４を備えた複数の基板２５が製造される。

本実施の形態の導電性ボールの載置方法によれば、複数の導電性ボール１４と粘着材３８が設けられた複数のパッド３５とが対向するように保持された基板１８の下方側から複数の導電性ボール１４を浮上させることにより、浮上させた複数の導電性ボール１４のうち、粘着材３８が形成されたパッド３５に載置されなかった余分な導電性ボール１４が導電性ボール収容体１３に落下するため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程と、余分な導電性ボール１４を除去する工程とを同時に行うことが可能となる。これにより、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程及び余分な導電性ボール１４を除去する工程における処理時間を短縮することが可能となるので、生産性を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、導電性ボール供給装置として振動装置１２を用いた場合を例に挙げて説明したが、導電性ボール供給装置は、複数の導電性ボール１４を浮上させることが可能な手段であればよい。例えば、振動装置１２の代わりにエアを供給することで複数の導電性ボール１４を浮上させるエア供給装置を用いてもよい。

（第２の実施の形態）
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。図１６では、基板保持装置１５により保持された基板１８の下方から複数の導電性ボール１４を浮上させた状態を図示する。また、図１６において、第１の実施の形態の導電性ボール載置装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１６を参照するに、第２の実施の形態の導電性ボール載置装置４５は、第１の実施の形態の導電性ボール載置装置１０の構成に、マスク４６を設けた以外は導電性ボール載置装置１０と同様に構成される。

マスク４６は、ソルダーレジスト３７に形成されたレジスト膜４７を介して、基板１８に固定されている。マスク４６は、導電性ボール収容体１３から離間した位置に配置されている。マスク４６は、貫通部４６Ａを有する。貫通部４６Ａは、各パッド３５の形成位置に対応する部分のマスク４６を貫通するように複数形成されている。貫通部４６Ａは、パッド３５を露出している。貫通部４６Ａの直径Ｒ１は、１つの導電性ボール１４のみが通過可能な大きさ（導電性ボール１４の直径よりも少し大きい大きさ）とされている。具体的には、導電性ボール１４の直径が１００μｍの場合、マスク４６の貫通部４６Ａの直径Ｒ１は、例えば、１２０μｍとすることができる。また、マスク４６の材料としては、例えば、金属を用いることができる。

本実施の形態の導電性ボール載置装置によれば、複数のパッド３５の形成位置に対応する部分に複数の貫通部４６Ａを有したマスク４６を基板１８に固定すると共に、貫通部４６Ａの直径Ｒ１を１つの導電性ボール１４のみが通過可能な大きさとすることにより、粘着材３８が形成された１つのパッド３５に複数の導電性ボール１４が載置されることを防止できる。

本実施の形態の導電性ボール載置装置４５を用いた場合、第１の実施の形態で説明した導電性ボール１４の載置方法と同様な手法により、複数のパッド３５に導電性ボール１４を載置することができる。

本実施の形態の導電性ボールの載置方法によれば、複数のパッド３５の形成位置に対応する部分に複数の貫通部４６Ａを有したマスク４６を基板１８に固定し、その後、複数の導電性ボール１４を浮上させることにより、貫通部４６Ａの直径Ｒ１が１つの導電性ボール１４のみが通過可能な大きさであるため、粘着材３８が形成された１つのパッド３５に複数の導電性ボール１４が載置されることを防止できる。

また、マスク４６を用いることにより、粘着材３８が形成されていない部分の基板１８に複数の導電性ボール１４が衝突することがなくなるため、導電性ボール１４の衝突により基板１８が破損することを防止できる。

さらに、基板保持装置１５と振動装置１２とを別体にすると共に、複数の導電性ボール１４と複数のパッド３５とを対向させ、複数の導電性ボール１４の上方に振動装置１２及び導電性ボール収容体１３から離間するように基板１８を配置することにより、振動装置１２の駆動（振動）に起因する基板１８とマスク４６との間の位置ずれが発生することがなくなるため、パッド３５に導電性ボール１４を精度良く載置することができる。

（第３の実施の形態）
図１７は、本発明の第３の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。図１７では、基板保持装置１５により保持された基板１８の下方から複数の導電性ボール１４を浮上させた状態を図示する。また、図１７において、第２の実施の形態の導電性ボール載置装置４５と同一構成部分には同一符号を付す。

図１７を参照するに、第３の実施の形態の導電性ボール載置装置５０は、第２の実施の形態の導電性ボール載置装置４５の構成に、電位差発生装置５１と、絶縁部材５２Ａ，５２Ｂとを設けた以外は導電性ボール載置装置４５と同様に構成される。

電位差発生装置５１は、電源５４と、配線５６〜５８とを有した構成とされている。電源５４は、プラス端子５４Ａと、マイナス端子５４Ｂとを有する。プラス端子５４Ａは、配線５６を介して、基板１８と電気的に接続されている。これにより、基板１８は、プラス電位とされている。マイナス端子５４Ｂは、配線５７を介して、グラウンドと接続されている。これにより、マイナス端子５４Ｂは、グラウンド電位とされている。

配線５６は、一方の端部が基板１８と接続されており、他方の端部がプラス端子５４Ａと接続されている。配線５７は、一方の端部がマイナス端子５４Ｂと接続されており、他方の端部がグラウンドと接続されている。配線５８は、一方の端部が配線５７と接続されており、他方の端部が導電性ボール収容体１３と接続されている。これにより、導電性ボール収容体１３及び導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４は、グラウンド電位とされている。

上記構成とされた電位差発生装置５１は、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４と基板１８との間に電位差を発生させるためのものである。複数の導電性ボール１４と基板１８との間に発生させる電位差は、該電位差により複数の導電性ボール１４と基板１８との間に発生する電気的な引力が導電性ボール１４に加わる重力を超えないように設定するとよい。具体的には、複数の導電性ボール１４と基板１８との間に発生させる電位差は、例えば、数百Ｖ〜数万Ｖとすることができる。

このように、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４と基板１８との間に電位差を発生させる電位差発生装置５１を設けることにより、浮上した複数の導電性ボール１４が電気的な引力により基板１８に引き寄せられるため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程における処理時間を短くすることができる。

絶縁部材５２Ａは、振動装置１２と導電性ボール収容体１３との間に設けられている。絶縁部材５２Ａは、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４を帯電させやすくするためのものである。絶縁部材５２Ｂは、基板保持部２１と支持体２２との間に設けられている。絶縁部材５２Ｂは、基板保持部２１と支持体２２とを絶縁するためのものである。

本実施の形態の導電性ボール載置装置によれば、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４と基板１８との間に電位差を発生させる電位差発生装置５１を設けることにより、浮上した複数の導電性ボール１４が電気的な引力により基板１８に引き寄せられるため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程における処理時間を短くすることができる。

本実施の形態の導電性ボール載置装置５０を用いた場合、第１の実施の形態で説明した図１１及び図１２に示す工程において、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４と基板１８との間に電位差を発生させる以外は、第１の実施の形態の導電性ボール１４の載置方法と同様な手法により、複数のパッド３５に導電性ボール１４を載置することができる。

本実施の形態の導電性ボールの載置方法によれば、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４と基板１８との間に電位差を発生させた後、複数の導電性ボール１４を浮上させることにより、浮上した複数の導電性ボール１４が電気的な引力により基板１８に引き寄せられるため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程における処理時間を短くすることができる。

なお、本実施の形態では、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４をグラウンド電位にすると共に、基板１８をプラス電位とした場合を例に挙げて説明したが、基板１８をグラウンド電位にすると共に、複数の導電性ボール１４をプラス電位としてもよい。

（第４の実施の形態）
図１８は、本発明の第４の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。図１８では、基板保持装置１５により保持された基板１８の下方から複数の導電性ボール１４を浮上させた状態を図示する。また、図１８において、第３の実施の形態の導電性ボール載置装置５０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１８を参照するに、第４の実施の形態の導電性ボール載置装置６０は、第３の実施の形態の導電性ボール載置装置５０の構成に、さらに帯電用部材６１を設けた以外は導電性ボール載置装置５０と同様に構成される。なお、本実施の形態では、帯電用部材６１として配線を用いた場合を例に挙げて以下の説明をする。

帯電用部材６１は、一方の端部が配線５７と接続されており、他方の端部がマスク４６と接続されている。これにより、マスク４６は、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４の電位と略等しいグラウンド電位とされている。

本実施の形態の導電性ボール載置装置によれば、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４と基板１８との間に電位差を発生させる電位差発生装置５１と、マスク４６の電位を導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４の電位と略等しくする帯電用部材６１とを設けることにより、浮上した複数の導電性ボール１４が電気的な引力によりパッド３５に引き寄せられるため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程における処理時間をさらに短くすることができる。

本実施の形態の導電性ボール載置装置６０を用いた場合、第１の実施の形態で説明した図１１及び図１２に示す工程において、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４と基板１８との間に電位差を発生させると共に、マスク４６の電位を導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４の電位と略等しくする以外は、１の実施の形態の導電性ボール１４の載置方法と同様な手法により、複数のパッド３５に導電性ボール１４を載置することができる。

本実施の形態の導電性ボールの載置方法によれば、導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４と基板１８との間に電位差を発生させると共に、マスク４６の電位を導電性ボール収容体１３に収容された複数の導電性ボール１４の電位と略等しくした後に、複数の導電性ボール１４を浮上させることにより、電気的な引力により複数の導電性ボール１４がパッド３５に引き寄せられるため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程における処理時間をさらに短くすることができる。

（第５の実施の形態）
図１９は、本発明の第５の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。図１９では、マスク４６が設けられた基板１８に対して、鉛直方向（Ｚ，Ｚ方向）と直交する方向から複数の導電性ボール１４を吹き付けた状態を図示している。また、図１９において、第２の実施の形態の導電性ボール載置装置４５と同一構成部分には同一符号を付す。

図１９を参照するに、第５の実施の形態の導電性ボール載置装置７０は、第２の実施の形態の導電性ボール載置装置４５に設けられたステージ１１、振動装置１２、及び導電性ボール収容体１３の代わりに支持台７１、導電性ボール収容体７２、導電性ボール供給装置であるエア供給装置７３、及び導電性ボール回収容器７４を設けると共に、鉛直方向（Ｚ，Ｚ方向）と直交する方向において、導電性ボール収容体７２の開口部７６Ａとパッド３５とが対向するように基板保持装置１５により基板１８を保持した以外は、導電性ボール載置装置４５と同様に構成される。

支持台７１は、導電性ボール収容体７２及びエア供給装置７３を支持するためのものである。導電性ボール収容体７２は、前面板７６と、背面板７７とを有する。導電性ボール収容体７２は、前面板７６が複数のパッド３５と対向するように支持台７１上に配置されている。前面板７６は、複数の開口部７６Ａを有する。開口部７６Ａは、パッド３５と対向する部分の前面板７６を貫通するように形成されている。導電性ボール１４の直径が１００μｍの場合、開口部７６Ａの直径Ｒ２は、例えば、１５０μｍとすることができる。また、前面板７６と粘着材３８との距離Ｄ２は、例えば、１ｍｍとすることができる。

背面板７７は、複数のエア導入口７７Ａを有する。エア導入口７７Ａは、開口部７６Ａと対向する部分の背面板７７を貫通するように形成されている。複数のエア導入口７７Ａは、エア供給装置７３から供給されるエアを導電性ボール収容体７２内に導入するためのものである。

エア供給装置７３は、支持台７１上に設けられており、導電性ボール収容体７２の背面板７７と接触している。エア供給装置７３は、エア導入口７７Ａを介して、導電性ボール収容体７２内にエアを供給するための装置である。エア供給装置７３は、導電性ボール収容体７２内にエアを供給することにより、開口部７６Ａを介して、マスク４６が設けられた基板１８（具体的には、複数のパッド３５）に複数の導電性ボール１４を吹き付けて、複数のパッド３５にそれぞれ１つの導電性ボール１４を載置するためのものである。

基板１８に吹き付けられた複数の導電性ボール１４のうち、粘着材３８が形成されたパッド３５に載置されない余分な導電性ボール１４は、重力により鉛直方向に落下するため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程と余分な導電性ボール１４を除去する工程とを同時に行うことが可能となる。これにより、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程及び余分な導電性ボール１４を除去する工程における処理時間を短縮することが可能となるため、生産性を向上させることができる。

導電性ボール回収容器７４は、基板１８の下方に配置されている。導電性ボール回収容器７４の上端部は、開放されている。導電性ボール回収容器７４は、重力により鉛直方向に落下するパッド３５に載置されない余分な導電性ボール１４を回収するためのものである。このような、導電性ボール回収容器７４を設けることにより、回収した導電性ボール１４を再利用することができる。

本実施の形態の導電性ボール載置装置によれば、複数の導電性ボール１４を収容すると共に、複数の導電性ボール１４を供給する複数の開口部７６Ａを有した導電性ボール収容体７２と、鉛直方向（Ｚ，Ｚ方向）と直交する方向において、導電性ボール収容体７２の開口部７６Ａとパッド３５とが対向するように基板１８を保持する基板保持装置１５と、複数のパッド３５に複数の導電性ボール１４を吹き付けるエア供給装置７３とを設けることにより、基板１８に吹き付けられた複数の導電性ボール１４のうち、粘着材３８が形成されたパッド３５に載置されない余分な導電性ボール１４が重力により鉛直方向に落下するため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程と余分な導電性ボール１４を除去する工程とを同時に行うことが可能となる。

これにより、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程及び余分な導電性ボール１４を除去する工程における処理時間を短縮することが可能となるので、生産性を向上させることができる。

本実施の形態の導電性ボール載置装置７０を用いた場合、第１の実施の形態で説明した図１２に示す工程において、エア供給装置７３から供給されたエアにより基板１８に複数の導電性ボール１４を供給する以外は、第１の実施の形態で説明した導電性ボール１４の載置方法と同様な手法により、複数のパッド３５に導電性ボール１４を載置することができる。

本実施の形態の導電性ボールの載置方法によれば、鉛直方向（Ｚ，Ｚ方向）と直交する方向において、開口部７６Ａとパッド３５とが対向するように基板１８を保持し、その後、エア供給装置７３により複数のパッド３５に複数の導電性ボール１４を吹き付けることにより、基板１８に吹き付けられた複数の導電性ボール１４のうち、パッド３５に載置されない余分な導電性ボール１４が重力により鉛直方向に落下するため、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程と余分な導電性ボール１４を除去する工程とを同時に行うことが可能となる。

これにより、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程及び余分な導電性ボール１４を除去する工程に要する時間を従来よりも短縮することが可能となるので、導電性ボール１４を複数のパッド３５に載置する工程及び余分な導電性ボール１４を除去する工程における生産性を向上させることができる。

なお、本実施の形態の導電性ボール載置装置７０に、第３の実施の形態で説明した電位差発生装置５１（図１７参照）を設けてもよい。この場合、第３の実施の形態の導電性ボール載置装置５０と同様な効果を得ることができる。

また、本実施の形態の導電性ボール載置装置７０に、第３の実施の形態で説明した電位差発生装置５１（図１７参照）と、第４の実施の形態で説明した帯電用部材６１（図１８参照）とを設けてもよい。この場合、第４の実施の形態の導電性ボール載置装置６０と同様な効果を得ることができる。

（第６の実施の形態）
図２０は、本発明の第６の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。図２０では、基板保持装置１５により保持された基板１８の下方から複数の導電性ボール１４を浮上させた状態を図示する。また、図２０において、第２の実施の形態の導電性ボール載置装置４５と同一構成部分には同一符号を付す。

図２０を参照するに、第６の実施の形態の導電性ボール載置装置８０は、第２の実施の形態の導電性ボール載置装置４５に設けられたマスク４６及びステージ１１の代わりに板体８１及び収容ステージ８２を設けると共に、導電性ボール載置装置４５に設けられたレジスト膜４７を構成要素から取り除いた以外は導電性ボール載置装置４５と同様に構成される。

収容ステージ８２は、振動装置１２及び導電性ボール収容体１３を収容する収容部８２Ａを有する。収容ステージ８２は、振動装置１２の下端部と接触している。収容ステージ８２は、振動装置１２を介して、導電性ボール収容体１３を支持している。

板体８１は、収容ステージ８２に設けられており、導電性ボール収容体１３の上方に配置されている。板体８１は、複数の貫通部８１Ａを有する。貫通部８１Ａは、パッド３５と対向する部分の板体８１を貫通するように形成されている。複数の貫通部８１Ａを有した板体８１は、パッド３５に形成された粘着材３８に向けて、導電性ボール１４を放出するためのマスクである。導電性ボール１４の直径が１００μｍの場合、貫通部８１Ａの直径は、例えば、１２０μｍとすることができる。また、板体８１の材料としては、例えば、金属を用いることができる。

本実施の形態の導電性ボール載置装置によれば、振動装置１２及び導電性ボール収容体１３を収容する収容ステージ８２を設けると共に、パッド３５に形成された粘着材３８に向けて導電性ボール１４を放出する貫通部８１Ａを備えた板体８１を収容ステージ８２に設けることにより、レジスト膜４７を用いてマスク４６を各基板１８に取り付けて導電性ボール１４を粘着材３８が形成されたパッド３５に載置する場合と比較して、導電性ボール１４を容易に載置することができると共に、導電性ボール載置工程における生産性を向上させることができる。

本実施の形態の導電性ボール１４の載置方法は、第２の実施の形態の導電性ボール１４の載置方法と同様な手法により行うことができる。本実施の形態の導電性ボールの載置方法は、第２の実施の形態の導電性ボール１４の載置方法と同様な効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明は、粘着材が形成された複数のパッドを有する基板に導電性ボールを載置する導電性ボール載置装置及び導電性ボールの載置方法に適用できる。

従来の導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その１）である。従来の導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その２）である。従来の導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その３）である。従来の導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その４）である。従来の導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その５）である。従来の導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その６）である。従来の導電性ボールの他の載置方法を説明するための図である。本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置を用いた導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その１）である。本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置を用いた導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その２）である。本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置を用いた導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その３）である。本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置を用いた導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その４）である。本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置を用いた導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その５）である。本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置を用いた導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その６）である。本発明の第１の実施の形態に係る導電性ボール載置装置を用いた導電性ボールの載置方法を説明するための工程図（その７）である。本発明の第２の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。本発明の第３の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。本発明の第４の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。本発明の第５の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。本発明の第６の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。

符号の説明

１０，４５，５０，６０，７０，８０導電性ボール載置装置
１１ステージ
１２振動装置
１３，７２導電性ボール収容体
１３Ａ，７６Ａ，３２Ａ，３７Ａ開口部
１４導電性ボール
１５基板保持装置
１８，２５基板
２１基板保持部
２１Ａ，２６Ｂ下面
２２支持体
２６基板本体
２６Ａ上面
２８貫通ビア
２９上部配線
３１，３５パッド
３２，３７ソルダーレジスト
３４下部配線
３８粘着材
４６マスク
４６Ａ，８１Ａ貫通部
４７レジスト膜
５１電位差発生装置
５２Ａ，５２Ｂ絶縁部材
５４電源
５４Ａプラス端子
５４Ｂマイナス端子
５６〜５８配線
６１帯電用部材
７１支持台
７３エア供給装置
７４導電性ボール回収容器
７６前面板
７７背面板
７７Ａエア導入口
８１板体
８２収容ステージ
８２Ａ収容部
Ａ切断位置
Ｄ１，Ｄ２距離
Ｒ１，Ｒ２直径

Claims

複数のパッドと、前記パッドを露出する粘着材形成用開口部を有したソルダーレジストと、前記粘着材形成用開口部に露出された部分の前記パッドに形成された粘着材とを有する基板の前記粘着材が形成された複数の前記パッドに対して、それぞれ１つの導電性ボールを載置する導電性ボール載置装置であって、
前記複数の導電性ボールを収容すると共に、前記複数の導電性ボールを通過させる開口部を有した導電性ボール収容体と、
前記開口部と前記パッドとが対向するように前記基板を保持する基板保持装置と、
前記導電性ボール収容体の下方に配置され、前記導電性ボール収容体を振動させることで、前記開口部を介して、前記複数の導電性ボールを浮上させる振動装置と、
前記導電性ボール収容体に収容された前記複数の導電性ボールと前記基板との間に、電位差を発生させる電位発生装置と、を設けたことを特徴とする導電性ボール載置装置。
複数のパッドと、前記パッドを露出する粘着材形成用開口部を有したソルダーレジストと、前記粘着材形成用開口部に露出された部分の前記パッドに形成された粘着材とを有する基板の前記粘着材が形成された複数の前記パッドに対して、それぞれ１つの導電性ボールを載置する導電性ボールの載置方法であって、
開口部を有した導電性ボール収容体に複数の前記導電性ボールを収容し、前記開口部と前記パッドとが対向するように前記基板を保持した後、
前記導電性ボール収容体を振動させると共に、前記導電性ボール収容体に収容された複数の前記導電性ボールと前記基板との間に、電位差を発生させることにより、前記開口部を介して、複数の前記導電性ボールを浮上させて、複数の前記パッドに対して、それぞれ１つの前記導電性ボールを載置することを特徴とする導電性ボールの載置方法。