JP2013030519A - 球状体吸着ヘッド、球状体搭載装置および球状体吸着ヘッド製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを低減する。
【解決手段】貫通孔６２が形成された複数の板材６１を積層して構成された吸着板２２を備え、隣接する各板材６１の各貫通孔６２同士が連通して構成される複数の気体流路２３からの吸気によって吸着板２２の吸着面２２ａにおける各気体流路２３の開口部２３ａの縁部に球状体をそれぞれ吸着可能に構成され、各板材６１のうちの吸着面２２ａを形成する１つの板体６１ａ（一面形成用板材）を含む一群の板材６１には、貫通孔６２ａ（第１貫通孔）が形成され、一群の板材６１を除く他の板材６１には、貫通孔６２ａよりも大径の貫通孔６２ｂ（第２貫通孔）が形成され、各貫通孔６２ｂには、複数の貫通孔６２ａがそれぞれ連通し、各貫通孔６２ａには、１つの貫通孔６２ｂのみが連通する。
【選択図】図４

Description

本発明は、球状体を吸着する球状体吸着ヘッド、その球状体吸着ヘッドを備えて球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載装置、および球状体を吸着する球状体吸着ヘッドを製造する球状体吸着ヘッド製造方法に関するものである。

この種の球状体吸着ヘッドとして、特開２０１１−９５９１号公報において出願人が開示した吸着ヘッドが知られている。この吸着ヘッドは、内部に空隙が形成された箱状に構成され、この吸着ヘッドを構成する吸着板には複数の吸気孔が形成されている。この吸着ヘッドでは、排気によって空隙内が負圧状態となり、それに伴って吸気孔からの吸気が行われることにより、吸着面における吸気孔の縁部に球状体（半田ボール）を吸着することが可能となっている。また、この吸着ヘッドでは、硬質の材料によって薄板状に形成された複数の板体を積層することによって吸着板が構成されている。この場合、各板体には、貫通孔がそれぞれ形成され、これらの各貫通孔が連通して吸気孔が構成される。

特開２０１１−９５９１号公報（第６−７頁、第４図）

ところが、上記した吸着ヘッドには、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この吸着ヘッドでは、貫通孔がそれぞれ形成された複数の板体を積層することによって吸着板が構成され、各板体の各貫通孔が連通することによって吸気孔が構成される。一方、近年、パッケージの高密度化および半田ボールの微小化が進んでおり、これに伴って貫通孔（吸気孔）の小径化および狭ピッチ化が必要となっている。この場合、硬質の材料に小径の貫通孔を形成する方法として、エッチング加工による貫通孔の形成方法が知られている。この方法では、比較的小径で狭ピッチの貫通孔を安価に形成することが可能となっている。しかしながら、エッチング加工では、貫通孔の小径化および狭ピッチ化には限界があり、貫通孔のさらなる小径化および狭ピッチ化に対応するのが困難となっている。このため、近年では、さらに小径の貫通孔をさらに狭ピッチで形成するため、レーザーを用いた穿孔加工による貫通孔の形成方法が採用されている。しかしながら、この方法では、１枚の板体を製作するのに多くの時間を必要とし、これに起因して吸着ヘッドの製造コストが増加するという課題があり、この点の改善が望まれている。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減し得る球状体吸着ヘッド、球状体搭載装置および球状体吸着ヘッド製造方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の球状体吸着ヘッドは、貫通孔が形成された複数の板材を積層して構成された吸着板を備え、隣接する前記各板材の前記各貫通孔同士が連通して構成される複数の気体流路からの吸気によって前記吸着板の一面における当該各気体流路の開口部の縁部に球状体をそれぞれ吸着可能に構成された球状体吸着ヘッドであって、前記各板材のうちの前記一面を形成する１つの一面形成用板材を少なくとも含む一群の板材には、第１貫通孔が前記貫通孔として形成され、前記一群の板材を除く他の前記板材には、前記第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔が前記貫通孔として形成され、前記複数の第２貫通孔の少なくとも一部には、複数の前記第１貫通孔がそれぞれ連通し、前記各第１貫通孔には、１つの前記第２貫通孔のみが連通する。

また、請求項２記載の球状体吸着ヘッドは、請求項１記載の球状体吸着ヘッドにおいて、前記一群の板材は、前記一面形成用板材のみで構成されている。

また、請求項３記載の球状体吸着ヘッドは、請求項１記載の球状体吸着ヘッドにおいて、前記一群の板材は、前記複数の板材のうちの一部であって前記一面形成用板材を含んで隣接する複数の板材で構成されている。

また、請求項４記載の球状体搭載装置は、請求項１から３のいずれかに記載の球状体吸着ヘッドと、前記球状体を吸着させる吸着位置に前記球状体吸着ヘッドを搬送すると共に前記球状体を吸着している前記球状体吸着ヘッドを搭載対象体の配置位置まで搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する。

また、請求項５記載の球状体吸着ヘッド製造方法は、貫通孔を形成した複数の板材における隣接する当該各板材の当該各貫通孔同士を連通させるようにして当該各板材を積層して吸着板を構成し、前記連通した各貫通孔によって構成される複数の気体流路からの吸気によって前記吸着板の一面における当該各気体流路の開口部の縁部に球状体をそれぞれ吸着可能な球状体吸着ヘッドを製造する球状体吸着ヘッド製造方法であって、前記各板材のうちの前記一面を形成する１つの一面形成用板材を少なくとも含む一群の板材に、第１貫通孔を前記貫通孔として形成し、前記一群の板材を除く他の前記板材に、前記第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を前記貫通孔として形成し、前記複数の第２貫通孔の少なくとも一部に複数の前記第１貫通孔がそれぞれ連通し、前記各第１貫通孔に１つの前記第２貫通孔のみが連通するように前記各板材を積層して前記吸着板を構成する。

また、請求項６記載の球状体吸着ヘッド製造方法は、請求項５記載の球状体吸着ヘッド製造方法において、レーザーを用いた穿孔加工によって前記第１貫通孔を形成し、エッチング加工によって前記第２貫通孔を形成する。

請求項１記載の球状体吸着ヘッド、請求項４記載の球状体搭載装置、および請求項５記載の球状体吸着ヘッド製造方法では、吸着板の一面を形成する１つの一面形成用板材を少なくとも含む一群の板材に第１貫通孔を形成し、一群の板材を除く他の板材に第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を形成し、複数の第２貫通孔の少なくとも一部に複数の第１貫通孔をそれぞれ連通させ、各第１貫通孔に１つの第２貫通孔のみを連通させる。このため、この球状体吸着ヘッド、球状体搭載装置および球状体吸着ヘッド製造方法によれば、第１貫通孔を形成する板体を除く他の板体に対して、第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を加工効率の高い加工方法で形成することができるため、その分、吸着板の製造効率を十分に高めることができる結果、球状体吸着ヘッドの製造コストを十分に低減することができる。

請求項２記載の球状体吸着ヘッド、および請求項４記載の球状体搭載装置では、吸着板の一面を形成する一面形成用板材のみで一群の板材が構成されている。つまり、この球状体吸着ヘッドおよび球状体搭載装置では、一面を形成する１つの板体を除く他の全ての板体に第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を形成する。このため、一面を形成する１つの板体を除く他の全ての板体を効率的に作製することができる結果、複数の板体に第１貫通孔を形成する構成と比較して、球状体吸着ヘッドの製造コストをさらに低減することができる。

請求項３記載の球状体吸着ヘッド、および請求項４記載の球状体搭載装置では、吸着板を構成する各板材のうちの一部であって吸着板の一面を形成する一面形成用板材を含んで隣接する複数の板材で一群の板材が構成されている。つまり、この球状体吸着ヘッドおよび球状体搭載装置では、第１貫通孔を形成した複数の板体が複数積層されている。このため、この球状体吸着ヘッドおよび球状体搭載装置によれば、例えば、一面を形成する１つの板体にのみ第１貫通孔を形成し、他の全ての板体に第２貫通孔を形成した構成と比較して、第１貫通孔が形成された各板体の湾曲を少なく抑えることができる。

請求項６記載の球状体吸着ヘッド製造方法によれば、レーザーを用いた穿孔加工によって第１貫通孔を形成し、エッチング加工によって第２貫通孔を形成することにより、微細な第１貫通孔を正確に形成することができると共に、第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を正確かつ効率的に形成することができる。

半田ボール搭載装置１の構成を示す構成図である。 半田ボール吸着装置２の構成を示す構成図である。 吸着ヘッド１１の構成を示す断面図である。 吸着板２２の構成を示す断面図である。 吸着板２２の構成を示す平面図である。 半田ボール３００、整列用プレート１７および吸着板２２の構成を示す断面図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第２の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第３の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第４の説明図である。 半田ボール３００が搭載された状態の基板４００の断面図である。 吸着板１２２の構成を示す断面図である。 吸着板１２２の構成を示す平面図である。

以下、本発明に係る球状体吸着ヘッド、球状体搭載装置および球状体吸着ヘッド製造方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、図１に示す半田ボール搭載装置１の構成について説明する。半田ボール搭載装置１は、球状体搭載装置の一例であって、同図に示すように、半田ボール吸着装置２、搬送装置３および制御部４を備えて、球状体の一例としての微小な球状体である半田ボール（マイクロボール）３００（図６参照）を搭載対象体としての基板４００の端子４０１上に搭載（載置）可能に構成されている。

この場合、半田ボール３００は、直径Ｌ１（図６参照）が８０μｍ程度の球状に構成されている。また、半田ボール３００は、半田ボール搭載装置１によって基板４００の各端子４０１上にそれぞれ搭載された後に加熱溶融されることにより、基板４００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。

半田ボール吸着装置２は、図２に示すように、吸着ヘッド１１、収容容器１２、吸着保持部１３、吸引部１４、駆動機構１５、吸気機構１６および整列用プレート１７を備えて構成されている。

吸着ヘッド１１は、図３に示すように、一例として、本体部２１および吸着板２２を備えて構成されている。本体部２１は、一例として、開口部２１ａを有する箱状に形成されている。また、本体部２１には、吸着板２２によって開口部２１ａが閉塞されることによって形成される空隙１１ａ内の空気を排気するための排気孔２４が形成されている。

吸着板２２は、図３に示すように、板状に形成されて、本体部２１の開口部２１ａを閉塞するように本体部２１に取り付け可能に構成されている。また、吸着板２２には、吸着板２２の外面（一面に相当し、以下「吸着面２２ａ」ともいう）から吸着板２２の内面２２ｂ（他面に相当するもいう）まで繋がる複数の気体流路２３が形成されている。なお、同図および吸着板２２に関連する各図では、複数の気体流路２３の一部のみを図示している。

この場合、図６に示すように、吸着板２２の吸着面２２ａにおける各気体流路２３の開口部２３ａの直径Ｌ２は、半田ボール３００の直径Ｌ１（この例では、８０μｍ）よりも短い４０μｍ程度に規定されている。

また、吸着板２２は、図４に示すように、硬質の材料（一例として、ステンレス等の金属）によって薄板状に形成された複数（この例では２０枚）の板体６１を積層することによって構成されている。この場合、各板体６１には、貫通孔６２が形成されて、各板体６１を積層することで、隣接する各板体６１の各貫通孔６２同士が連通して、これによって吸着板２２の内面２２ｂから吸着面２２ａまで連通する複数の気体流路２３が構成される。

ここで、この吸着ヘッド１１では、吸着板２２を構成する各板体６１に形成されている貫通孔６２の直径およびピッチが、吸着板２２における板体６１の配置位置によって異なっている。具体的には、図４，６に示すように、各板体６１のうちの吸着面２２ａを形成する１つの板体６１（一面形成用板材に相当し、両図において、最も下側に位置する板体６１ａ）には、開口部２３ａを構成する貫通孔６２（第１貫通孔の一例であって、以下、「貫通孔６２ａ」ともいう）が形成されている。この場合、貫通孔６２と開口部２３ａとは、互いに、その直径Ｌ２が等しく、また同じピッチで形成されることとなる。なお、この吸着ヘッド１１では、図５に示すように、各開口部２３ａのピッチが吸着面２２ａの全域において同じ値（一定）に規定されている。

また、図４に示すように、第１貫通孔としての貫通孔６２ａが形成された板体６１ａを除く他の板体６１（この例では、同図に示す板体６１ｂ〜６１ｔ）には、その直径Ｌ３が貫通孔６２ａの直径Ｌ２（第１貫通孔の直径）よりも大きい（大径の）貫通孔６２（第２貫通孔の一例であって、以下、「貫通孔６２ｂ」ともいう）が開口部２３ａのピッチよりも広いピッチで形成されている（図５も参照）。この場合、この吸着ヘッド１１では、各板体６１を積層した状態において、図５に示すように、複数（一例として４つ）の貫通孔６２ａに１つの貫通孔６２ｂが連通するように、一例として、貫通孔６２ｂの直径Ｌ３が１３０μｍ程度に規定され、ピッチが１８０μｍ程度に規定されている。このように、この吸着ヘッド１１では、第１貫通孔が形成された一群の板材が、一面形成用板材に相当する１つの板体６１ａのみで構成されている。

この吸着ヘッド１１では、本体部２１と吸着板２２とによって形成される空隙１１ａ内の空気の排気によって空隙１１ａ内が負圧状態となり、それに伴って気体流路２３からの吸気が行われることにより、吸着板２２の吸着面２２ａにおける開口部２３ａの縁部に半田ボール３００を吸着することが可能となっている（図６，７参照）。

収容容器１２は、図８に示すように、半田ボール３００を収容可能に構成されている。吸着保持部１３は、基端部１３ｂを中心として回動可能に構成されて、収容容器１２の内部に配設されている。また、吸着保持部１３は、収容容器１２に収容されている半田ボール３００を吸気経路１３ｃからの吸気によって先端部１３ａで吸着して保持可能に構成されている。吸引部１４は、吸引経路１４ａからの吸気によって半田ボール３００を吸引可能に構成されて、収容容器１２に配設されている。なお、以下の説明において、収容容器１２、吸着保持部１３および吸引部１４を全体として「供給部１００」ともいう。

駆動機構１５は、制御部４の制御に従って供給部１００（収容容器１２、吸着保持部１３および吸引部１４）を移動させる。また、駆動機構１５は、制御部４の制御に従って吸着保持部１３を回動させる。吸気機構１６は、吸気ポンプおよび電磁バルブ（いずれも図示せず）を備えて構成されている。また、吸気機構１６は、吸気管を介して、吸着ヘッド１１の排気孔２４、吸着保持部１３の吸気経路１３ｃ、および吸引部１４の吸引経路１４ａに繋がれている。この場合、吸気機構１６は、制御部４の制御に従って作動して、吸着ヘッド１１における空隙１１ａからの吸気、吸着保持部１３における吸気経路１３ｃからの吸気、および吸引部１４における吸引経路１４ａからの吸気を行う。

整列用プレート１７は、半田ボール３００を整列させる機能を有している。この場合、整列用プレート１７には、図６に示すように、吸着ヘッド１１における吸着板２２の吸着面２２ａと上面１７ａとが密着した状態において吸着ヘッド１１の開口部２３ａに連通する挿通孔１７ｃが形成されている（図７も参照）。また、図６に示すように、整列用プレート１７の厚みＬ４は、開口部２３ａの縁部に吸着された半田ボール３００が下面１７ｂから突出しない７５μｍ程度に規定されている。また、挿通孔１７ｃの直径Ｌ５は、半田ボール３００が通過可能な９５μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１７は、供給部１００の配置位置の上方の位置であって、吸着ヘッド１１に半田ボール３００を吸着させる吸着位置に配置されている。

搬送装置３は、制御部４の制御に従い、整列用プレート１７の配置位置（供給部１００の配置位置の上方の位置であって、吸着ヘッド１１に半田ボール３００を吸着させる吸着位置）と基板４００の配置位置との間で吸着ヘッド１１を搬送する。

制御部４は、半田ボール吸着装置２（駆動機構１５および吸気機構１６）、並びに搬送装置３を制御する。

次に、吸着ヘッド１１の製造方法について、図面を参照して説明する。

まず、吸着板２２を構成する複数（この例では２０枚）の板体６１を製作する。具体的には、金属製（一例として、ステンレス製）の薄板に貫通孔６２を形成する。この場合、吸着面２２ａを形成する板体６１ａ（図４参照）を製作する際には、レーザーを用いた穿孔加工（レーザー穿孔加工）によって第１貫通孔としての貫通孔６２ａを形成する。このレーザー穿孔加工は、加工対象体に照射して孔を形成する方法であって、レーザーの照射径を絞ることで、微細な孔を形成することができる。このため、このレーザー穿孔加工を用いることで、直径Ｌ２が短い貫通孔６２ａを狭いピッチで正確かつ確実に形成することが可能となっている。

一方、第１貫通孔を形成した板体６１ａを除く他の板体６１ｂ〜６１ｔ（図４参照）、つまり、貫通孔６２ｂの直径Ｌ３が貫通孔６２ａの直径Ｌ２よりも大きく規定されている板体６１を製作する際には、エッチング加工（一例として、ドライエッチング加工）によって貫通孔６２ｂを形成する。このエッチング加工は、レーザー穿孔加工ほど微細な孔を形成することはできないものの、短時間で孔を形成することができる（つまり、加工効率が高い）ため、板体６１ｂ〜６１ｔを効率よく製作することが可能となっている。

次いで、製作した各板体６１を拡散接合によって接合する。具体的には、図４に示すように、各板体６１を重ね合わせる。この場合、図５に示すように、４つの貫通孔６２ａに１つの貫通孔６２ｂが連通するように、各板体６１同士を位置合わせしつつ重ね合わせを行う。次いで、重ね合わせた各板体６１に対して予め決められた圧力で加圧をした状態で、各板体６１を予め決められた温度に加熱する。この際に、各板体６１の接合面（互いに接触している面）において原子の拡散が生じ、これによって各板体６１が互いに接合する。以上により、吸着板２２が完成する。この状態では、図４，５に示すように、各貫通孔６２ｂに４つの貫通孔６２ａがそれぞれ連通すると共に、各貫通孔６２ａには１つの貫通孔６２ｂのみが連通し、これによって気体流路２３が構成される。

続いて、図３に示すように、本体部２１の開口部２１ａを閉塞するようにして、吸着板２２を本体部２１の開口部２１ａ側に取り付ける。以上により、吸着ヘッド１１が完成する。この場合、上記したように、吸着板２２の一部を構成する板体６１ｂ〜６１ｔが効率よく製作されるため、吸着板２２の製造効率、ひいては吸着ヘッド１１の製造効率が全体として十分に高められている。このため、この吸着ヘッド１１および球状体吸着ヘッド製造方法では、製造効率が高い分、製造コストを十分に低減することが可能となっている。

次に、半田ボール搭載装置１を用いて、半田ボール吸着装置２に半田ボール３００を吸着させ、その半田ボール３００を基板４００の端子４０１に搭載する工程、およびその際の半田ボール搭載装置１の動作について、図面を参照して説明する。

この半田ボール搭載装置１では、開始操作がされたときに、制御部４が、搬送装置３を制御して、図７に示すように、整列用プレート１７の配置位置に吸着ヘッド１１を搬送させる。この際に、図６，７に示すように、吸着ヘッド１１における吸着板２２の吸着面２２ａと整列用プレート１７の上面１７ａとが密着する。

次いで、制御部４は、吸気機構１６の電磁バルブを制御して、吸着ヘッド１１の空隙１１ａからの吸気を開始させる。この際に、吸着ヘッド１１の空隙１１ａ内が負圧状態となって開口部２３ａからの吸気が開始される。また、制御部４は、吸気機構１６の電磁バルブを制御して、吸着保持部１３における吸気経路１３ｃからの吸気、および吸引部１４における吸引経路１４ａからの吸気を開始させる。

続いて、制御部４は、駆動機構１５における図外の駆動機構を制御して、図８に示すように、吸気経路１３ｃからの吸気に伴って先端部１３ａに半田ボール３００を吸着している吸着保持部１３を回動させ、次いで、整列用プレート１７の下面１７ｂに先端部１３ａを近接させた状態で供給部１００を下面１７ｂに沿って移動させる。この際に、先端部１３ａに保持されている半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の吸引力によって吸着保持部１３の吸引力に抗して吸着ヘッド１１に引き寄せられて吸着ヘッド１１に供給され、供給された半田ボール３００の一部が整列用プレート１７の各挿通孔１７ｃを通って吸着ヘッド１１の吸着面２２ａにおける各開口部２３ａの縁部に１つずつ吸着される（図１０参照）。

続いて、制御部４は、駆動機構１５を制御して、図９に示すように、供給部１００を整列用プレート１７の下面１７ｂに沿ってさらに移動させる。この際に、同図に示すように、吸引部１４の先端部が下面１７ｂに沿って移動させられて、吸引部１４における吸引経路１４ａからの吸気によって余剰な半田ボール３００が吸引されて除去される。

次いで、制御部４は、搬送装置３を制御して、吸着ヘッド１１を整列用プレート１７から離反させる。続いて、制御部４は、搬送装置３を制御して、吸着ヘッド１１を基板４００の配置位置に搬送させ、次いで、図１０に示すように、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００が基板４００における各端子４０１に近接（接触）するように吸着ヘッド１１を基板４００に向けて移動させる。続いて、制御部４は、吸気機構１６の電磁バルブを制御して、吸着ヘッド１１における空隙１１ａからの吸気を停止させる。この際に、吸着ヘッド１１による吸着が解除されて、図１１に示すように、半田ボール３００が基板４００における端子４０１上に搭載される。次いで、制御部４は、搬送装置３を制御して、吸着ヘッド１１を初期位置に移動させる。以上により、基板４００における端子４０１への半田ボール３００の搭載が完了する。

このように、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１、および球状体吸着ヘッド製造方法では、吸着板２２の吸着面２２ａを形成する１つの板体６１を少なくとも含む一群の板材６１に第１貫通孔を形成し、一群の板材６１を除く他の板材６１に第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を形成し、各第２貫通孔に複数の第１貫通孔をそれぞれ連通させ、各第１貫通孔に１つの第２貫通孔のみを連通させる。このため、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１、および球状体吸着ヘッド製造方法によれば、第１貫通孔を形成する板体６１を除く他の板体６１に対して、第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を加工効率の高い加工方法で形成することができるため、その分、吸着板２２の製造効率を十分に高めることができる結果、吸着ヘッド１１の製造コストを十分に低減することができる。

また、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１、および球状体吸着ヘッド製造方法では、吸着面２２ａを形成する一面形成用板材（板体６１ａ）のみで一群の板材を構成している。つまり、この構成および方法では、吸着面２２ａを形成する１つの板体６１を除く他の全ての板体６１に第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を形成する。このため、吸着面２２ａを形成する１つの板体６１を除く他の全ての板体６１を効率的に作製することができる結果、複数の板体６１に第１貫通孔を形成する構成および方法と比較して、吸着ヘッド１１の製造コストをさらに低減することができる。

また、この吸着ヘッド１１、半田ボール搭載装置１、および球状体吸着ヘッド製造方法によれば、レーザーを用いた穿孔加工によって第１貫通孔を形成し、エッチング加工によって第２貫通孔を形成することにより、微細な第１貫通孔を正確に形成することができると共に、第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を正確かつ効率的に形成することができる。

なお、球状体吸着ヘッド、球状体搭載装置および球状体吸着ヘッド製造方法は上記の構成および方法に限定されない、例えば、上記した吸着板２２に代えて、図１２に示す吸着板１２２を採用することができる。なお、以下の説明において、上記した吸着板２２と同じ構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。この吸着板１２２は、同図に示すように、複数（例えば、２０枚）の板体６１を積層することによって構成されている。この場合、各板体６１のうちの吸着面１２２ａを形成する板体６１ａ（一面形成用板材）には、上記した吸着板２２と同様にして、貫通孔６２ａ（第１貫通孔）が形成されている。また、この吸着板１２２においても、各開口部２３ａのピッチが吸着面１２２ａの全域において同じ値（一定）に規定され、貫通孔６２と開口部２３ａとは、互いに、その直径Ｌ２が等しくまた同じピッチで形成されている。

また、板体６１ａに隣接する複数の板体６１（この例では、図１２に示す板体６１ｕ〜６１ｗ）には、その直径Ｌ６が貫通孔６２ａの直径Ｌ２よりも大きい（一例として、６０μｍ程度の）貫通孔６２（第１貫通孔の他の一例であって、以下、「貫通孔６２ｃ」ともいう）が、開口部２３ａと同じピッチ（板体６１ａにおける貫通孔６２ａのピッチと同じピッチ）で形成されている。つまり、この吸着ヘッド１１では、吸着板１２２を構成する各板体６１のうちの一部であって、吸着面１２２ａを形成する板体６１ａを少なくとも含んで隣接する複数の板体６１（一群の板体に相当し、この例では、４つの板体６１ａ，６１ｕ〜６１ｗ）には、第１貫通孔としての貫通孔６２ａ，６２ｃが開口部２３ａのピッチと同じピッチで形成されている。なお、板体６１ｕ〜６１ｗに貫通孔６２ｃを形成する際には、板体６１ａに対する貫通孔６２ａの形成と同様にして、レーザーを用いた穿孔加工を採用することができる。また、この例では、貫通孔６２ｃの直径Ｌ６が貫通孔６２ａの直径Ｌ２よりも大径としたが、直径Ｌ６を直径Ｌ２と同径としてもよいし、直径Ｌ６を直径Ｌ２よりも小径としてもよい。

また、図１２に示すように、第１貫通孔としての貫通孔６２ａ，６２ｃが形成された４つの板体６１ａ，６１ｕ〜６１ｗを除く他の板体６１（この例では、同図に示す板体６１ｂ〜６１ｑ）には、その直径Ｌ３が貫通孔６２ｃの直径Ｌ６（つまり、第１貫通孔の直径）よりも大きい（大径の）貫通孔６２ｃが開口部２３ａのピッチよりも広いピッチで形成されている。この場合、この吸着ヘッド１１では、図１３に示すように、各板体６１を積層した状態において、１つの貫通孔６２ａに１つの貫通孔６２ｃが連通し、かつ１つの貫通孔６２ｂに複数（一例として４つ）の貫通孔６２ｃが連通するように、貫通孔６２ｂの直径Ｌ３が、一例として、１３０μｍ程度に規定され、ピッチが１８０μｍ程度に規定されている。

この吸着板１２２では、吸着板１２２を構成する各板材６１のうちの一部であって吸着面１２２ａを形成する一面形成用板材（板体６１ａ）を含んで隣接する複数の板材６１（図１２に示す板体６１ａ，６１ｕ〜６１ｗ）で一群の板材が構成されている。つまり、この吸着板１２２では、第１貫通孔を形成した複数の板体６１が複数積層されている。このため、この吸着板１２２を備えた球状体吸着ヘッド、球状体搭載装置、およびこの球状体吸着ヘッドを製造する球状体吸着ヘッド製造方法によれば、例えば、吸着面１２２ａを形成する１つの板体６１にのみ第１貫通孔を形成し、他の全ての板体６１に第２貫通孔を形成した構成（上記した吸着板２２）と比較して、第１貫通孔が形成された各板体６１の湾曲を少なく抑えることができる。

また、各板体６１を積層した状態において複数（一例として４つ）の第１貫通孔に１つの第２貫通孔を連通させる構成および方法について上記したが、各第２貫通孔の少なくとも一部に複数（２つ以上）の第１貫通孔を連通させ、各第１貫通孔に１つの第２貫通孔のみを連通させる限り、第１貫通孔と第２貫通孔とを連通させる態様は任意に変更することができる。また、上記の例では、貫通孔６２ｂのすべてに複数の貫通孔６２ａを連通させた例について説明したが、貫通孔６２ｂ（第２貫通孔）の少なくとも一部に複数の貫通孔６２ａ（第１貫通孔）を連通させる構成を採用することもできる。また、各開口部２３ａのピッチを吸着面２２ａ，１２２ａの全域において同じ値（一定）に規定した場合に適用した例について上記したが、各開口部２３ａのピッチが一定でない構成に適用することもできる。

また、第１貫通孔としての貫通孔６２ａ，６２ｃをレーザーを用いた穿孔加工によって形成し、第２貫通孔としての貫通孔６２ｂをエッチング加工によって形成する例について上記したが、各貫通孔６２を形成する際の加工方法は、これらに限定されない。例えば、第２貫通孔としての貫通孔６２ｂの直径Ｌ３が大きく規定されているときには、ドリルを用いた穿孔加工などのように、エッチング加工よりもさらに安価な加工方法で貫通孔６２ｂを形成することもでき、これによって吸着ヘッド１１の製造コストをさらに低減することができる。

また、金属（ステンレス）によって形成された板体６１を用いて吸着板２２を構成した例について上記したが、板体６１の材料は任意に選択することができる。また、２０枚の板体６１を積層して吸着板２２を構成した例について上記したが、板体６１の数は任意の複数に規定することができる。

１ 半田ボール搭載装置
３ 搬送装置
４ 制御部
１１ 吸着ヘッド
２２ 吸着板
２２ａ 吸着面
２２ｂ 内面
２３ 気体流路
２３ａ 開口部
６１ 板体
６２ 貫通孔
３００ 半田ボール
４００ 基板
４０１ 端子

Claims (6)

1. 貫通孔が形成された複数の板材を積層して構成された吸着板を備え、隣接する前記各板材の前記各貫通孔同士が連通して構成される複数の気体流路からの吸気によって前記吸着板の一面における当該各気体流路の開口部の縁部に球状体をそれぞれ吸着可能に構成された球状体吸着ヘッドであって、
   前記各板材のうちの前記一面を形成する１つの一面形成用板材を少なくとも含む一群の板材には、第１貫通孔が前記貫通孔として形成され、
   前記一群の板材を除く他の前記板材には、前記第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔が前記貫通孔として形成され、
   前記複数の第２貫通孔の少なくとも一部には、複数の前記第１貫通孔がそれぞれ連通し、前記各第１貫通孔には、１つの前記第２貫通孔のみが連通する球状体吸着ヘッド。
2. 前記一群の板材は、前記一面形成用板材のみで構成されている請求項１記載の球状体吸着ヘッド。
3. 前記一群の板材は、前記複数の板材のうちの一部であって前記一面形成用板材を含んで隣接する複数の板材で構成されている請求項１記載の球状体吸着ヘッド。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の球状体吸着ヘッドと、前記球状体を吸着させる吸着位置に前記球状体吸着ヘッドを搬送すると共に前記球状体を吸着している前記球状体吸着ヘッドを搭載対象体の配置位置まで搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する球状体搭載装置。
5. 貫通孔を形成した複数の板材における隣接する当該各板材の当該各貫通孔同士を連通させるようにして当該各板材を積層して吸着板を構成し、前記連通した各貫通孔によって構成される複数の気体流路からの吸気によって前記吸着板の一面における当該各気体流路の開口部の縁部に球状体をそれぞれ吸着可能な球状体吸着ヘッドを製造する球状体吸着ヘッド製造方法であって、
   前記各板材のうちの前記一面を形成する１つの一面形成用板材を少なくとも含む一群の板材に、第１貫通孔を前記貫通孔として形成し、
   前記一群の板材を除く他の前記板材に、前記第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を前記貫通孔として形成し、
   前記複数の第２貫通孔の少なくとも一部に複数の前記第１貫通孔がそれぞれ連通し、前記各第１貫通孔に１つの前記第２貫通孔のみが連通するように前記各板材を積層して前記吸着板を構成する球状体吸着ヘッド製造方法。
6. レーザーを用いた穿孔加工によって前記第１貫通孔を形成し、エッチング加工によって前記第２貫通孔を形成する請求項５記載の球状体吸着ヘッド製造方法。

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