JP4313814B2 - はんだボール搭載方法及びはんだボール搭載装置 - Google Patents

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Description

本発明ははんだボール搭載方法及びはんだボール搭載装置に係り、特にはんだボール搭載用マスクを用いて微細なはんだボールを基板に搭載するはんだボール搭載方法及びはんだボール搭載装置に関する。
近年、携帯端末装置等に代表される電子機器は小型化・薄型化が急速に進んでおり、これらの電子機器に搭載される半導体装置等の電子部品も小型化・薄型化が要求されている。一方、これらの電子部品は高密度化が進んでおり、接続端子数増大する傾向にある。
これらの要求に対応する電子部品の実装方法として、はんだボールを外部接続端子として用い、これをプリント回路等の実装用基板に対してフリップチップ（ＦＣ：Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）実装等により表面実装する方法が多く用いられるようになってきている。このフリップチップ実装方法は、電子部品の基板に設けられた電極に予めはんだボールを搭載しておき、このはんだボールを実装基板の電極に直接接合することにより実装を行う方法である。
このため、はんだボールを利用した表面実装方法を用いる場合には、電子部品の基板に予めはんだボールを搭載しておく必要がある。このはんだボールを基板に搭載するはんだボール搭載方法は、一般には基板の半田ボールが搭載される電極上にフラックスを配設し、次にこのフラックス上に半田ボールを配設し、その後にこの半田ボールを加熱し溶解して電極に接合する方法が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
図９及び図１０は、従来のはんだボール搭載方法の具体例を説明するための図である。図９（Ａ）は、基板１００を示している。この基板１００は、基板本体１０２の上面にソルダーレジスト１０４が形成されると共に、下面には絶縁膜１０５が形成されている。また、基板１００の上面には複数の電極１０３が形成されており、ソルダーレジスト１０４の電極１０３と対向する位置には開口部１０６が形成されている。
この基板１００にはんだボール１１５を搭載するには、基板１００（ソルダーレジスト１０４）の上にフラックス用マスク１０８を配設する。このフラックス用マスク１０８は、開口部１０６と対向する位置に開口が形成されている。そして、このフラックス用マスク１０８を用いて開口部１０６内にフラックス１０９を印刷等により配設する。図９（Ｂ）は、開口部１０６内にフラックス１０９が配設された状態を示している。
開口部１０６に対するフラックス１０９の配設が終了すると、フラックス用マスク１０８は取り外され、続いて図９（Ｃ）に示すように、基板１００（ソルダーレジスト１０４）上にボール搭載用マスク１１０が配設される。このボール搭載用マスク１１０は、はんだボール１１５をフラックス１０９上に搭載する（振込む）ための複数のボール振込み開口１１２が形成されている。
基板１００上にボール搭載用マスク１１０が配設されると、このボール搭載用マスク１１０上にはんだボール１１５を供給し、このはんだボール１１５をスキージ等を用いてボール振込み開口１１２内に振込む。図１０（Ａ）は、開口１１２内にはんだボール１１５が振込まれた状態を示している。この状態で、各はんだボール１１５は粘性を有するフラックス１０９の上部に搭載（仮止め）された状態となる。
フラックス１０９の上部にはんだボール１１５が搭載されると、図１０（Ｂ）に示すように、ボール搭載用マスク１１０は基板１００から取り外される。続いて、リフロー処理等の加熱処理を行い、はんだボール１１５を電極１０３に接合する。これにより、図１０（Ｃ）に示すように、はんだボール１１５は基板１００に搭載される。
尚、ボール搭載用マスク１１０ははんだボール１１５の搭載効率に大きく影響を与えるものであるため、種々の構成のものが提案されている。例えば、特許文献２に開示された発明では、複数のボール搭載用マスクを積層すると共に、上層に行くほどボール振込み開口の直径を大きくすることにより、はんだボールの搭載効率を高めようとしたものも提案されている。
特開２００６−００５２７６号公報 特開２００３−３４７３４３号公報
しかしながら、従来のはんだボール搭載方法のように、単にボール搭載用マスク１１０のボール振込み開口１１２にスキージ等を用いてはんだボール１１５を振込む方法では、振込まれないボール振込み開口１１２が発生する（これをミッシングボールという）。
このミッシングボールは、確率の問題といわれておりはんだボール搭載処理においては、従来からもある程度は発生していた。また、特許文献２に開示されているような、ボール搭載用マスクがはんだボールの振込まれ易い形状のボール振込み開口を有する構成としても、その効果は充分ではなかった。このようにミッシングボールが発生すると、検査工程を実施することによりミッシングボールの発生箇所を特定し、この発生箇所に治具等を用いて個別にはんだボール１１５を搭載することが行われている（この処理をリペア処理という）。
しかしながら、前記したように電子部品は高密度化が進んでおり接続端子数が増大する傾向にあり、これに伴い基板１００に対してはんだボール１１５を高密度に搭載することが要求されている。この要求に対応するため、はんだボール１１５は微細化する傾向にあり、１００μｍ径のはんだボールも実用化されつつある。
このようにはんだボール１１５が小径化すると、従来のはんだボール搭載方法ではミッシングボールが多数発生し、これに伴いリペア処理を頻繁に行う必要が生じ、はんだボール搭載処理の効率が著しく低下してしまうという問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、微細なはんだボールを効率よくかつ確実に基板に搭載しうるはんだボール搭載方法及びハンダボール搭載装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために本発明では、基板に形成された電極にはんだボールを搭載するはんだボール搭載方法において、
前記基板の電極上にフラックスを配設する工程と、
前記電極と対向する位置にボール振込み開口が形成されており、上層となるほど該ボール振込み開口の開口面積が大きくなるよう設定された複数のはんだボール搭載用マスクを前記基板に積層して配設する工程と、
積層された前記複数のはんだボール搭載用マスクの単数又は複数を前記基板の面方向に移動させつつ前記ボール振込み開口に前記はんだボールを振込むことにより、該はんだボールを前記電極に搭載する工程と、
前記はんだボール搭載用マスクを前記基板から取り外す工程と、
前記はんだボールを前記電極に接合する工程とを有することを特徴とするものである。
また、上記発明において、前記絶縁材をソルダーレジストとしてもよい。
また、上記の課題を解決するために本発明では、基板に形成された電極にはんだボールを搭載するはんだボール搭載装置において、
前記基板上に積層して配設されると共に前記電極と対向する位置にボール振込み開口が形成されており、上層となるほど該ボール振込み開口の開口面積が大きくなるよう設定された複数のはんだボール搭載用マスクと、
前記ボール振込み開口に前記はんだボールを振込む際、積層された前記複数のはんだボール搭載用マスクの単数又は複数を前記基板の面方向に移動させる移動手段とを有することを特徴とするものである。
上記発明において、前記移動手段は、
前記はんだボール搭載用マスクを保持するクランパと、
前記クランパを支持するアームと、
該アームを駆動することにより前記クランパに保持された前記はんだボール搭載用マスクを前記基板の面方向に移動させる駆動装置とを有する構成としてもよい。
本発明によれば、上層となるほどこのボール振込み開口の開口面積が大きくなるよう設定された複数のはんだボール搭載用マスクを基板の面方向に移動させつつボール振込み開口にはんだボールを振込むため、はんだボールが微細化しても確実にボール振込み開口にはんだボールを振込むことができる。これにより、いわゆるミッシングボールの発生を少なくすることができ、リペア処理の回数も低減され、効率よく確実にはんだボールを電極に搭載することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
図１は、本発明の一実施例であるはんだボール搭載装置２０を正面視した構成図である。はんだボール搭載装置２０は、大略すると複数（本実施例では２枚）のボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂ、第１の移動装置３０、第２の移動装置４０、及びステージ５０等により構成されている。
ボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂは共に金属製のマスクであり、はんだボール１５を基板１に搭載するためのボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ複数個形成されている。ボール搭載用マスク１０Ａは基板１の直上に配設され、ボール搭載用マスク１０Ｂはボール搭載用マスク１０Ａの上部に積層配置される。
また、ボール搭載用マスク１０Ｂに形成されたボール振込み開口１２Ｂの直径は、ボール搭載用マスク１０Ａに形成されたボール振込み開口１２Ａの直径より大きく設定されている。即ち、ボール振込み開口１２Ｂの直径は、ボール振込み開口１２Ａの開口面積直径より大きく設定されている。更に、ボール搭載用マスク１０Ｂは、後述するようにボール搭載用マスク１０Ａ上を基板１の面方向に移動する構成とされている。
第１の移動装置３０は、ボール搭載用マスク１０Ａの外周部分を把持している。この第１の移動装置３０は、はんだボール１５の搭載時にボール搭載用マスク１０Ａを基板１に装着し、また搭載処理が終了すると基板１からボール搭載用マスク１０Ａを取り外す処理を行うものである。この第１の移動装置３０は、ボール搭載用マスク１０Ａの外周位置に配設されている。
第２の移動装置４０は、クランパ４１、アーム４２、及び駆動装置４３等により構成されている。クランパ４１は、ボール搭載用マスク１０Ｂの外周部をクランプすることにより保持するものである。このクランパ４１は、ボール搭載用マスク１０Ｂの外周の複数位置（例えば、９０°間隔で４箇所）をクランプする構成とされている。
アーム４２は、クランパ４１を保持するものである。このアーム４２は、前記した第１の移動装置３０と干渉しないよう設けられている。また、アーム４２のクランパ４１が取り付けられた端部と反対側の端部は、駆動装置４３に接続されている。
駆動装置４３は、アーム４２及びクランパ４１を介してボール搭載用マスク１０Ｂを移動付勢するものである。具体的には、駆動装置４３はボール搭載用マスク１０Ｂを図１における左右方向（以下、Ｘ方向という）、及びこの左右方向に対して直交する方向である図１の紙面に対して垂直方向（以下、Ｙ方向という）に移動可能な構成とされている。
また、駆動装置４３は前記Ｘ方向の移動とＹ方向の移動を複合的に行うことができる構成とされており、よってボール搭載用マスク１０Ｂはボール搭載用マスク１０Ａ上において二次元的に移動可能である。更に駆動装置４３は、搭載処理が終了した際に基板１からボール搭載用マスク１０Ｂを取り外す処理も行う。
ステージ５０は、基板１を保持する機能を奏するものである。このステージ５０は、ステージ部５３と支柱部５４とを有した構成とされている。また、ステージ部５３には複数の吸着孔（図示せず）が形成されており、この吸着孔を介して基板１を吸引することにより、基板１はステージ５０に保持される。
後述するように、はんだボール１５を基板１に搭載するボール搭載工程では、基板１をステージ５０に保持させた状態で、この基板１上に第１の移動装置３０を用いてボール搭載用マスク１０Ａを装着し、次に第２の移動装置４０を用いてボール搭載用マスク１０Ｂをボール搭載用マスク１０Ａの上部に積層されるように装着する。
このように各ボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂが装着されると、はんだボール１５がボール搭載用マスク１０Ｂの上部に導入され、これと同時に駆動装置４３によりボール搭載用マスク１０Ｂを基板の面方向に移動させる処理を開始する。この状態で、スキージ等を用いてはんだボール１５の振込み処理を行う。後に詳述するように、ボール搭載用マスク１０Ｂが移動することにより、はんだボール１５のボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂへの振込み効率を高めることができる。尚、ボール搭載用マスク１０Ｂの移動中、ボール搭載用マスク１０Ａは基板１上で静止した状態を維持する。
次に、図２及び図３を用いて、本発明の一実施例であるはんだボール搭載方法を説明する。以下説明するはんだボール搭載方法は、上記したはんだボール搭載装置２０を用いて実施される。尚、図２及び図３に示す構成において、先に説明した図１に示した構成と同一構成については同一符号を付して、その説明を省略するものとする。また図２及び図３には、はんだボール搭載装置２０の構成要素の内、ボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂ以外の構成要素については図示を省略するものとする。
図２（Ａ）は、基板１を示している。この基板１は、基板本体２と、基板本体２の上面に形成されたソルダーレジスト４と、基板本体２の下面に形成された絶縁膜５とにより構成されている。
基板本体２は、樹脂基板、セラミック基板、Ｓｉウェハ、ビルトアップ基板等の種々のタイプの基板の適用が可能である。この基板本体２の上面には、複数の電極３（例えば、配線パターンに形成されたランド部分を含む）が形成されている。
尚、本実施例では、基板本体２としてウェハを用いた例につい説明するものとする。また、ウェハには多数個の素子領域が形成されるが、以下説明する各図においては、基板本体２としてウェハの１個の素子領域のみを拡大して示すものとする。
ソルダーレジスト４は、はんだ付け処理時においてはんだショートを押さえるために設けられる絶縁材であり、例えば印刷法やシート状のソルダーレジストをラミネートする方法等を用いて基板本体２の上面全面に所定の厚さ（例えば、３０〜４０μｍ）で形成されている。尚、他の絶縁材としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂や、シリコーン系樹脂を利用することができる。
このソルダーレジスト４の電極３と対向する位置には、開口部６が形成されている。よって、開口部６の形成位置においては、電極３は露出した状態となっている。
また、絶縁膜５は基板本体２の背面を保護するために設けられている。尚、この絶縁膜５は、必ずしも設ける必要はないものであり、絶縁膜５が存在しなくても本願発明方法は実現可能である。
基板１にフラックス９を配設するには、基板１をステージ５０に載置した上で、基板１をステージ部５３に吸着する。これにより、基板１はステージ５０に保持された状態となる。次に、基板１上にフラックス用マスク８を配設する。このフラックス用マスク８は金属製のマスクであり、開口部６に対応した開口部を有している。
フラックス用マスク８が基板１に配設されると、このフラックス用マスク８を用いて開口部６内にフラックス９を配設する（フラックス配設工程）。図２（Ｂ）は、開口部６内にフラックス９が配設された状態を示している。塗布されたフラックス９の厚さは、フラックス用マスク８の表面と略同一平面となる。
この開口部６内にフラックス９を配設する方法としては、例えば印刷法を用いることができる。このフラックス９の配設処理が終了すると、フラックス用マスク８は基板１から取り外される。
続いて、第１の移動装置３０（図１参照）が駆動され、ボール搭載用マスク１０Ａが基板１の直上に配設される。このボール搭載用マスク１０Ａの配設処理は、先ずボール搭載用マスク１０Ａに形成されているボール振込み開口１２Ａと基板１の電極３とを位置決めし、ボール搭載用マスク１０Ａを基板１上に載置する。この際、基板１はステージ５０に保持された状態を維持している。
次に、第２の移動装置４０を起動して、ボール搭載用マスク１０Ａの上部にボール搭載用マスク１０Ｂを載置する。これにより、ボール搭載用マスク１０Ａとボール搭載用マスク１０Ｂは積層された状態となる。また、積層された直後の状態（後述するボール搭載用マスク１０Ｂが移動される前の状態）においては、ボール振込み開口１２Ａとボール振込み開口１２Ｂは同心円的に配置された状態となっている。図２（Ｄ）は、ボール搭載用マスク１０Ａとボール搭載用マスク１０Ｂが積層された状態で基板１の上部に配設された状態を示している。
上記したように、上層に位置するボール搭載用マスク１０Ｂのボール振込み開口１２Ｂの開口面積は、下層に位置するボール搭載用マスク１０Ａのボール振込み開口１２Ａの開口面積よりも大きく設定されている。よって積層状態において、ボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂは略漏斗形状を有した段差状の孔を形成する。このため、はんだボール１５を振込む際に、振込み易い形状となっている。
基板１上にボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂが積層されると、駆動装置４３は起動し、アーム４２及びクランパ４１を介してボール搭載用マスク１０Ｂの移動を開始する。これにより、ボール搭載用マスク１０Ａ上において、ボール搭載用マスク１０Ｂは基板１の面方向に移動する。
この際、前記したようにボール搭載用マスク１０Ｂは、Ｘ方向の移動とＹ方向の移動を複合的に行うことができる構成とされているため、円移動、楕円移動、直線往復移動等、種々の移動を行うことができる。
このようにボール搭載用マスク１０Ａ上において、ボール搭載用マスク１０Ｂが移動している状態において、このボール搭載用マスク１０Ｂ上にはんだボール１５を供給し、ボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂ内にはんだボール１５を振込む（はんだボール搭載工程）。この際、必要に応じてスキージ等を用いてはんだボール１５を振込むこととしてもよい。
このように本実施例では、上層となるほどこのボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂの開口面積が大きくなるよう設定された複数のはんだボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂを積層し、基板１と接触する最下層であるボール搭載用マスク１０Ａを除くボール搭載用マスク１０Ｂを基板１の面方向に移動させつつボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂにはんだボール１５を振込むため、はんだボール１５が微細化しても確実にボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂにはんだボール１５を振込むことができる。これにより、いわゆるミッシングボールの発生を少なくすることができ、リペア処理の回数も低減され、効率よく確実にはんだボール１５を電極３に搭載することができる。
ここで、本実施例のようにボール搭載用マスク１０Ｂを移動させる構成とすることにより、はんだボール１５のボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂに対する振込み効率が向上する理由について、図４乃至図６を用いて説明する。
図４は、参考例として従来のボール搭載用マスク１１０を示している。従来では１枚のボール搭載用マスク１１０を用いてはんだボール１１５の振込み処理を行っており、またボール搭載用マスク１１０を移動させることは行われていなかった。また、ボール振込み開口１１２の直径ＤＡは、はんだボール１１５の直径Ｄよりも若干大きく設定されている（Ｄ<ＤＡ）
この構成とされたボール搭載用マスク１１０のボール振込み開口１１２内にはんだボール１１５が振込まれるためには、はんだボール１１５の重心（図中、Ｏで示している）がボール振込み開口１１２の内側に位置する必要がある。従って、はんだボール１１５がボール振込み開口１１２に振込まれる範囲は、はんだボール１１５の重心Ｏがボール振込み開口１１２の内側にある位置、即ち図４（Ｂ）に矢印Ｌ１で示される直径（これを振込み直径という）を有する面積範囲内となる（尚、Ｌ１<ＤＡとなっている）。
これに対し、図５は本実施例と同様のボール搭載用マスク１０Ａとボール搭載用マスク１０Ｂとを積層した構成（特許文献２と類似した構成）であるが、本実施例と異なりボール搭載用マスク１０Ｂを固定して移動しない構成とした例を示している。
前記のように、上層となるボール搭載用マスク１０Ｂに形成されるボール振込み開口１２Ｂの直径ＤＢは、下層となるボール搭載用マスク１０Ａに形成されるボール振込み開口１２Ａの直径ＤＡよりも大きい（ＤＡ<ＤＢ）。
よって、ボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂにはんだボール１５が振込まれるか否かは、上層のボール搭載用マスク１０Ｂに形成されたボール振込み開口１２Ｂの面積により決められる。即ち，ボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂ内にはんだボール１５が振込まれるためには、はんだボール１５の重心Ｏがボール振込み開口１２Ｂの内側に位置する必要がある。
従って、はんだボール１５がボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂに振込まれる範囲は、はんだボール１５の重心Ｏがボール振込み開口１２Ｂの内側にある位置、即ち図５（Ｂ）に矢印Ｌ２で示される振込み直径を有する面積範囲内となる。前記のように、ボール振込み開口１２Ｂの直径ＤＢはボール振込み開口１２Ａの直径ＤＡよりも大きい（ＤＡ<ＤＢ）ため、振込み直径Ｌ１，Ｌ２の大小関係はＬ２>Ｌ１となる。
即ち、図４に示される１枚のボール搭載用マスク１１０を用いて振込み処理を行う構成に比べ、図５に示す上層となるほどボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂの開口面積が大きくなるよう設定された複数のはんだボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂを積層した構成の方が、はんだボール１５をより効率よくボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂに搭載することが可能となる。
一方，図５は本実施例の構成を示している。即ち、ボール搭載用マスク１０Ａとボール搭載用マスク１０Ｂとを積層すると共に、ボール搭載用マスク１０Ｂを基板１の面方向に移動可能な構成としたものである。尚、以下の説明では、説明の便宜上、ボール搭載用マスク１０Ａが図５に矢印Ｘ１，Ｘ２で示す方向に直線的に往復移動する例について説明するものとする。
図５を用いた説明から明らかなように、複数のボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂを積層した構成では、最上層に位置するボール搭載用マスク１０Ｂに形成されたボール振込み開口１２Ｂが振込み効率に大きく影響する。
また、ボール搭載用マスク１０Ｂを移動させる場合、その移動距離は任意の距離とすることはできず、一定の距離に制限される。具体的には、図６（Ａ）に示すようにボール搭載用マスク１０Ｂが図中右方向（矢印Ｘ１方向）に移動する場合には、ボール振込み開口１２Ｂの左側縁部（矢印ＰＢ１で示す）と、ボール振込み開口１２Ａの左側縁部（矢印ＰＡ１で示す）が一致する位置までボール搭載用マスク１０Ｂは移動が可能である。逆に、図６（Ｂ）に示すようにボール搭載用マスク１０Ｂが図中左方向（矢印Ｘ２方向）に移動する場合には、ボール振込み開口１２Ｂの右側縁部（矢印ＰＢ２で示す）と、ボール振込み開口１２Ａの右側縁部（矢印ＰＡ２で示す）が一致する位置までボール搭載用マスク１０Ｂは移動が可能である。
これは、図６（Ａ）に示す位置よりＸ１方向にボール搭載用マスク１０Ｂを移動した場合、また図６（Ｂ）に示す位置よりＸ２方向にボール搭載用マスク１０Ｂを移動した場合には、仮に既にボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂにはんだボール１５が振込まれている場合には、この既に振込まれているはんだボール１５がボール搭載用マスク１０Ｂの移動により損傷する可能性があるからである。
そこで先ず、図６（Ａ）に示されるボール搭載用マスク１０ＢがＸ１方向限界まで移動した状態（ボール搭載用マスク１０Ｂの縁部ＰＢ１とボール搭載用マスク１０Ａの縁部ＰＡ１が一致する位置）における、はんだボール１５のボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂに振込まれる条件を検討する。このボール搭載用マスク１０ＢがＸ１方向限界まで移動した状態において、ボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂ内にはんだボール１５が振込まれるためには、はんだボール１５の重心Ｏがボール振込み開口１２Ｂの縁部ＰＢ２よりも内側に位置する必要がある。
次に、図６（Ｂ）に示されるボール搭載用マスク１０ＢがＸ２方向限界まで移動した状態（ボール搭載用マスク１０Ｂの縁部ＰＢ２とボール搭載用マスク１０Ａの縁部ＰＡ２が一致する位置）における、はんだボール１５のボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂに振込まれる条件を検討する。このボール搭載用マスク１０ＢがＸ２方向限界まで移動した状態において、ボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂ内にはんだボール１５が振込まれるためには、はんだボール１５の重心Ｏがボール振込み開口１２Ｂの縁部ＰＢ１よりも内側に位置する必要がある。
従って、はんだボール１５がボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂに振込まれる範囲は、図６（Ａ），（Ｂ）に矢印Ｌ３で示される振込み直径を有する面積範囲内となる。前記のように、ボール搭載用マスク１０Ｂはボール搭載用マスク１０Ａに対して移動し、その移動距離ΔＬは略ボール振込み開口１２Ａの振込み直径ＤＢとボール振込み開口１２Ｂの振込み直径ＤＡの差となる（ΔＬ=ＤＢ−ＤＡ）。従って、本実施例の構成とすることにより、振込み直径Ｌ３は、図５に示したボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂを固定した場合における振込み直径Ｌ２に対して略ΔＬ分だけ大きくなる（Ｌ３>Ｌ２）。
よって上記の説明より、図４に示される１枚のボール搭載用マスク１１０を用いて振込み処理を行う構成、及び図５に示されるボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂを固定した構成に比べ、本実施例に係る図６に示すボール搭載用マスク１０Ｂを移動するよう構成することにより、はんだボール１５をより効率よくボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂに搭載することが可能となることが実証された。
ここで、再び図３に戻り、はんだボール搭載方法の説明を続ける。上記のようにボール搭載用マスク１０Ｂを基板１の面方向に往復移動させつつボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂにはんだボール１５を振込むことにより、はんだボール１５をボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂに確実に振込むことができる。図３（Ａ）は、ボール振込み開口１２Ａ，１２Ｂにはんだボール１５が振込まれた状態を示している。この状態で各はんだボール１５は、粘性を有するフラックス９に搭載（仮止め）された状態となっている。
このはんだボール１５の搭載処理が終了すると、駆動装置４３は停止される。但し、基板１はステージ４０に保持された状態を維持している。続いて、第２の移動装置４０及び第１の移動装置３０が順次駆動し、ボール搭載用マスク１０Ｂ及びボール搭載用マスク１０Ａが基板１から取り外される。図３（Ｂ）は、ボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂが取り外された基板１を示している。
次に、ステージ５０による基板１の吸着が停止され、基板１ははんだボール搭載装置２０から取り外されてリフロー炉に装填され、はんだボール１５を電極３に接合する処理が行われる。図３（Ｃ）は、はんだボール１５が電極３に接合された状態を示している。
はんだボール１５が電極３に接合されると、続いてフラックス９の洗浄処理が実施され、図３（Ｄ）に示す電極３にはんだボール１５が搭載された基板１が完成する。
次に、上記した実施例の変形例について説明する。図７及び図８は、図２及び図３を用いて説明したはんだボール搭載方法の変形例を示している。
尚、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は図２（Ａ）〜図２（Ｄ）と同一の処理であり、また図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）は図３（Ｂ）〜図３（Ｄ）と同一の処理であるためその説明を省略し、異なる処理を実施する図７（Ｅ）及び図８（Ａ）に示す処理についてのみ説明するものとする。
前記した実施例では２枚のボール搭載用マスク１０Ａ，１０Ｂを積層した構成とした。これに対して本実施例では、３枚のボール搭載用マスク１０Ａ〜１０Ｃを積層したことを特徴とするものである。
本変形例においても、積層された各ボール搭載用マスク１０Ａ〜１０Ｃに形成されたボール振込み開口１２Ａ〜１２Ｃは、上層となるほどボール振込み開口１２Ａ〜１２Ｃの開口面積（振込み直径）が大きくなるよう設定されている。また、ボール搭載用マスク１０Ａは前記した実施例と同様に、基板１上に載置され移動されることはない。
これに対し、ボール搭載用マスク１０Ｂ，１０Ｃははんだボール搭載工程において、基板１の面方向に移動する構成とされている。これにより、はんだボール搭載工程時において２枚以上のボール搭載用マスク１０Ｂ，１０Ｃを移動させつつはんだボール１５をボール振込み開口１２Ａ〜１２Ｃに移動させることが可能となる。また、ボール振込み開口１２Ｃの振込み直径は、ボール搭載用マスク１０Ｂの振込み直径よりも大きく設定されている。よって、前記した実施例に比べて更にボール振込み開口１２Ａ〜１２Ｃに対するはんだボール１５の振込み効率を高めることが可能となる。この際、ボール搭載用マスク１０Ｂ，１０Ｃは、移動方向が互いに逆方向等とすることがあり、常に同一方向に移動させる構成とする必要はない。
尚、上記実施例では基板１としてウェハを用いた例について説明したが、本発明の適用はウェハに限定されるものではなく、基板本体２としてビルドアップ基板を用いたものに対しても適用可能である。また、はんだボール１５の配設位置は、基板本体２の片面に限定されるものではなく、基板本体２の両面にはんだボール１５を配設するものに対しても本願発明は適用可能である。
図１は、本発明の一実施例であるはんだボール搭載装置を説明するための構成図である。 図２は、本発明の一実施例であるはんだボール搭載方法を説明するための図である（その１）。 図３は、本発明の一実施例であるはんだボール搭載方法を説明するための図である（その２）。 図４は、比較例として従来のはんだボールの捕集範囲を説明するための図である。 図５は、比較例として第１のボール搭載用マスクに対し第２のボール搭載用マスクを固定した場合におけるはんだボールの捕集範囲を説明するための図である。 図６は、本発明の一実施例であるはんだボール搭載方法によるはんだボールの捕集範囲を説明するための図である。 図７は、図２及び図３に示した実施例の変形例であるはんだボール搭載方法を説明するための図である（その１）。 図８は、図２及び図３に示した実施例の変形例であるはんだボール搭載方法を説明するための図である（その２）。 図９は、従来の一例であるはんだボール搭載方法を説明するための図である（その１）。 図１０は、従来の一例であるはんだボール搭載方法を説明するための図である（その２）。
符号の説明
１ 基板
２ 基板本体
３ 電極
４ ソルダーレジスト
６ 開口部
８ フラックス用マスク
９ フラックス
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ ボール搭載用マスク
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ ボール振込み開口
１５ はんだボール
２０ はんだボール搭載装置
３０ 第１の移動装置
４０ 第２の移動装置
４３ 駆動装置
５０ ステージ

Claims (4)

  1. 基板に形成された電極にはんだボールを搭載するはんだボール搭載方法において、
    前記基板の電極上にフラックスを配設する工程と、
    前記電極と対向する位置に第１のボール振込み開口が形成された第１のはんだボール搭載用マスクを前記基板上に配設する工程と、
    前記第１のボール振込み開口の直径よりも大きい直径とされた第２のボール振込み開口が形成された第２のはんだボール搭載用マスクを準備した後、前記第１及び２のボール振込み開口が同心円状に配置されるように、前記第１のはんだボール搭載用マスク上に、第２のはんだボール搭載用マスクを積層する工程と、
    前記第２のボール振込み開口が前記第１のボール振込み開口を露出した状態で、前記第２のはんだボール搭載用マスクを円移動、又は楕円移動、或いは直線往復移動させることで、前記第１及び第２のボール振込み開口に前記はんだボールを振込むことにより、該はんだボールを前記電極に搭載する工程と、
    前記はんだボールを前記電極に搭載後、前記第１及び第２のはんだボール搭載用マスクを前記基板から取り外す工程と、
    前記はんだボールを前記電極に接合する工程と、
    を有することを特徴とするはんだボール搭載方法。
  2. 前記フラックスを配設する工程の前に、前記基板に、前記電極を露出する開口部を有したソルダーレジストを形成する工程を設けたことを特徴とする請求項１記載のはんだボール搭載方法。
  3. 基板に形成された電極にはんだボールを搭載するはんだボール搭載装置において、
    前記基板上に配設され、前記電極と対向する位置に第１のボール振込み開口が形成された第１のはんだボール搭載用マスクと、
    前記第１のはんだボール搭載用マスク上に積層され、前記第１のボール振込み開口の直径よりも大きい直径とされた第２のボール振込み開口が形成された第２のはんだボール搭載用マスクと、
    前記第１及び第２のボール振込み開口にはんだボールを振込む際、前記第２のボール振込み開口が前記第１のボール振込み開口を露出した状態で、前記第２のはんだボール搭載用マスクを円移動、又は楕円移動、或いは直線往復移動させる移動手段と、を有し、
    前記移動手段により前記第２のはんだボール搭載用マスクが移動させられた際、前記第１のはんだボール搭載用マスクは、前記基板上で静止した状態を維持することを特徴とするはんだボール搭載装置。
  4. 前記移動手段は、
    前記はんだボール搭載用マスクを保持するクランパと、
    前記クランパを支持するアームと、
    該アームを駆動することにより前記クランパに保持された前記はんだボール搭載用マスクを前記基板の面方向に移動させる駆動装置と、を有することを特徴とする請求項３記載のはんだボール搭載装置。
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