JP4715497B2

JP4715497B2 - ボールの搭載装置

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Publication number: JP4715497B2
Application number: JP2005361254A
Authority: JP
Inventors: 弘二須永
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2025-12-15
Also published as: JP2007165667A

Description

本発明は、ボールの搭載装置に関し、特に、半田ボールに代表される球状の搭載物をパッケージ上に搭載して、ボールグリッドアレイ（BGA）、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）等のパッケージにバンプ電極を形成する装置に関するものである。

一般にＢＧＡタイプなど導電性ボール（例えば、半田ボールに代表される球状の搭載物）を実装基板との接続材として用いるパッケージ（被搭載対象物）は、パッケージに複数形成される電極（半田ボールの搭載目標位置）にフラックスを印刷または塗布する工程と、フラックスが印刷、塗布された電極に半田ボールを搭載する半田ボール搭載工程とを経た後、リフロー工程を経て製造されるようになっている。その半田ボール搭載工程での装置としては、パッケージの電極と対応する位置に貫通孔が形成されたボール整列マスク下にパッケージを配置し、ボール整列マスクの貫通孔内に半田ボールを落下させてパッケージ上にはんだボールを搭載するもの（例えば、特許文献１参照）や、パッケージの電極と対応する位置に吸着孔を設けた吸着ヘッドで半田ボールを吸着し、押出しピンにて吸着孔より半田ボールを押し出してパッケージの電極上に半田ボールを移載するもの（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
特開平８−１１８００５号公報（第３−５頁、図１、図４）特開２００３−１１０２３４号公報（第４−７頁、図２、図３）

しかしながら、半田ボールを搭載するパッケージには凹もしくは凸形状の反りが発生している場合がある。特許文献１に記載された半田ボール搭載装置においては、パッケージの反りの影響が考慮されていないため以下の問題がある。
第一に、半田ボール収納部が移動して半田ボールがボール整列マスクの貫通孔を落下する際に、搭載するパッケージに反りがあると、図１３（ａ）に示すように、ボール整列マスク１０２の１つの貫通孔に２つ目の半田ボール１０３が入りかかり、パッケージ１０１の電極の数以上に余分な半田ボールが搭載されてしまうことである。
第二に、半田ボール落とし込み動作で、ボール整列マスクの１つの貫通孔に入りかかった２つ目の半田ボールは、図１３（ｂ）に示すように、ボール整列マスク上を移動してくる別の半田ボールとの衝突や、半田ボール収納部１０４内側の壁との衝突を起こし、半田ボールのきずや変形が生じ、または衝突した箇所が前記半田ボール落とし込みの水平動作の障害となり、スムーズな半田ボール搭載動作ができなくなることである。

一方、特許文献２に記載されたものでは、パッケージの反りには対応できているものの以下の問題がある。
第一に、半田ボールは柔らかいものであるため、吸着ヘッドに半田ボールを吸着させた際に、また押出しピンにて押し出した際にボールにきずや変形が生じやすい。
第二に、パッケージにある電極の数は数百から多いもので数千あり、装置の性能面から一括での半田ボール搭載を考えれば、搭載半田ボールと同数の吸着孔を開けた吸着ヘッドに同数の押出しピンを組み込む必要がある。また他品種の電極の配置が異なるパッケージに対応する場合、そのパッケージ毎に異なったパターンに押出しピンを組み込んだ吸着ヘッドが必要になり、ボール搭載装置のコストが大幅に上がってしまう。
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、反ったパッケージに対しても安定的にかつ低コストで半田ボールに代表される球状の搭載物を搭載できるようにすることである。

上記の目的を達成するため、本発明によれば、被搭載対象物上の所定の位置に球状の搭載物を搭載するためのボール搭載装置であって、被搭載対象物の搭載目標位置と１対１に対応した位置に球状の搭載物の径より大きい径の開口が開設された、被搭載対象物寄りの第１のボール整列マスクと被搭載対象物から第１のボール整列マスクを介して配置された第２のボール整列マスクとを備え、第１および第２のボール整列マスクが相対的に移動して開口位置がずれた状態と開口位置が合った状態とを作り出す手段を備え、開口位置が合った状態で搭載物の被搭載対象物上への搭載が行われるボール搭載装置において、前記第１のボール整列マスクは第１のベースに、前記第２のボール整列マスクは第２のベースにそれぞれ固定されており、前記第１、第２のベースのいずれか一方に第１のシャフトが固定され、前記第１、第２のベースのいずれか他方が前記第１のシャフトに沿って移動可能であることを特徴とするボール搭載装置、が提供される。

また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、被搭載対象物上の所定の位置に球状の搭載物を搭載するためのボール搭載装置であって、被搭載対象物の搭載目標位置と１対１に対応した位置に球状の搭載物の径より大きい径の開口が開設された、被搭載対象物寄りの第１のボール整列マスクと被搭載対象物から第１のボール整列マスクを介して配置された第２のボール整列マスクとを備え、第１および第２のボール整列マスクが相対的に移動して開口位置がずれた状態と開口位置が合った状態とを作り出す手段を備え、開口位置が合った状態で搭載物の被搭載対象物上への搭載が行われるボール搭載装置において、前記第１のボール整列マスクは第１のベースに、前記第２のボール整列マスクは第２のベースにそれぞれ固定されており、前記第１のベースは第２のシャフトを介して第３のベースと、前記第２のベースは前記第２のシャフトと直交する方向に延在する第３のシャフトを介して前記第３のベースと、それぞれ連結されており、前記第１、第３のベースのいずれか一方は第２のシャフトに固定され、前記第１、第３のベースのいずれか他方が前記第２のシャフトに沿って移動可能であり、前記第２、第３のベースのいずれか一方は第３のシャフトに固定され、前記第２、第３のベースのいずれか他方が前記第３のシャフトに沿って移動可能であることを特徴とするボール搭載装置、が提供される。

本発明によるボール搭載方式は、最初に２枚のボール整列マスクの開口位置をずらした状態で、上側ボール整列マスクの開口に半田ボールの落とし込み整列を行うものであり、このとき半田ボールは下側ボール整列マスクの上面に載ることになるため、パッケージの反りの影響を受けることなく、上側ボール整列マスクの開口毎に一つずつのボールを落とし込むことができる。次いで、２枚のボール整列マスクの開口位置を合わせると、ボールがパッケージの電極上に落下するため、本発明によると、ボールに傷、変形を生じさせることなく、ボールの搭載を行うことができる。また、本発明によるボール搭載装置は、比較的簡素な構成であるため、安価に提供することが可能である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１から図６は本発明の第１の実施の形態を示すものであって、図１、図２は、本実施の形態のボール搭載装置の正面断面図と上面図、図３は、パッケージの平面図、図４は、ボール整列時のボール整列マスクの断面図、図５は、ボール搭載時のボール整列マスクの断面図、図６は、ボール押し込み工程でのボール整列マスクの断面図である。
まず、図１〜図３を参照して本実施の形態の構成について説明する。パッケージ１は、ワークセットテーブル２上に、その電極の形成された面を上にして、パッケージの直交する2辺が当接する位置決めストッパ２aにより位置決めされて配置される。ワークセットテーブル２は、上下移動手段３により支持されており、これにより上下に搬送される。ワークセットテーブル２の上部には、下側ボール整列マスク５が下側マスクベース４の水平で平らな面に固定されて配備されており、その上には、上側マスクベース６の水平で平らな面に支持された上側ボール整列マスク７が配備されている。上側ボール整列マスク７と下側ボール整列マスク５とは共に平らに加工されたベース上に固定されるため反りは無く、２枚のボール整列マスクは一定のわずかな隙間を保って、貫通孔をあけた面同士が平行を保ったまま相対的に水平移動できる構造になっている。下側マスクベース４は、枠構造の支持体であり、上側マスクベース６は、図１の紙面の前後方向に延在する角柱状の支持体である。また、下側ボール整列マスク５と上側ボール整列マスク７とには、図３に示すパッケージ１の電極１ａの位置、数と１対１に対応した位置に貫通孔が設けられている。下側ボール整列マスク５下にパッケージ１が搬送されてきたとき、下側ボール整列マスク５の貫通孔とパッケージの電極１ａの位置が合うようワークセットテーブル２が予め位置調整されている。下側マスクベース４に形成された貫通孔には、２本のX軸案内シャフト８が嵌着されており、X軸案内シャフト８には、上側マスクベース７がスライド可能に保持されている。また、下側マスクベース４には、支持アーム９を介してエアシリンダ１０が固定されており、エアシリンダ１０のロッド１０ａの先端は、上側マスクベース６に固定されている。従って、エアシリンダ１０の作動により上側マスクベース６が図の左右方向（X軸方向）に移動する。

上側ボール整列マスク７上には、外形が上側ボール整列マスク７と合致した、枠構造の半田ボール囲い１１が固定されている。また、上側ボール整列マスク７上には、図の左右方向に移動可能な、平行に配置された2枚板構造のボール振込みスキージ１２が配備されており、そのボール振込みスキージ１２の内側には半田ボール１３が収容されている。更に、上側ボール整列マスク７の上方には、下側ボール整列マスク５の貫通孔形成領域上を覆う位置に、フラックスの表面に落下した半田ボール１３をパッケージ１の電極１ａ面に接するまで押し込むために、気体１４を下方に向けて吹き出すことのできるエアブロック１５が装備されている。

次に、図４を参照してボール整列マスクの形状について説明する。上側ボール整列マスク７の貫通孔径は、半田ボール１３が通り抜けることができる、半田ボール径よりやや大きめの適切な大きさにする。整列マスク７の厚みは、一つの穴に２つ目の半田ボール１３が入り込まないよう半田ボール径に等しいかこれよりやや小さめの適切な値にし、薄板形状でも強度を保つため材質はステンレスにする。また、下側ボール整列マスク５の上面から上側ボール整列マスク７の上面までの距離は、一つの貫通孔に複数の半田ボールが入り込むことがないようにするためにそして半田ボールに損傷を与えることを回避するために、半田ボールの径の0.8倍以上1.3倍以下とすることが望ましくより好ましくは0.9倍以上1.2倍以下である。また、下側ボール整列マスク５の貫通孔径は、半田ボール１３が通り抜けることができ、且つパッケージへの搭載位置精度が十分満たされるよう、半田ボール径よりやや大きめの適切な大きさにする。２枚のボール整列マスクは、孔数が数百から数千を必要とするため、機械加工ではなく、エッチングにより加工することにより高精度化を図りつつコストダウン化を図ることが望ましい。

次に、本実施の形態の動作について図１、図４〜図６を参照して説明する。予め、図１に示すように、上側ボール整列マスク７の貫通孔と下側ボール整列マスク５の貫通孔とが、貫通孔のピッチ以下の距離ずれた状態にしておく。そして、ワークセットテーブル２が図１に示す位置から下方に退避した状態で、電極１ａ上にフラックス１６が塗布されたパッケージ１が位置決めストッパ２ａにより位置決めされてセットされる。次いで、パッケージ１を搭載したワークセットテーブル２は、上下移動手段３により、下側ボール整列マスク５の下面にフラックス１６が接することのないよう、下側ボール整列マスク５の下面とわずかな隙間になるまで上昇する。
一方、上側ボール整列マスク上では、ボール振込みスキージ１２が水平移動して半田ボール１３を上側ボール整列マスク７上で移動させる。これにより、図４に示すように、上側ボール整列マスク７の貫通孔に半田ボール１３が落とし込まれる。このとき半田ボール１３は下側ボール整列マスク５の平らな上面に載ることになり、半田ボール１３の落とし込み動作は、パッケージの反りによる影響を受けない。このとき、下側ボール整列マスク５の貫通孔の下には、パッケージ１のフラックスの塗布された電極１ａが位置している。

次に、エアシリンダ１０を作動させ、上側マスクベース６をＸ軸案内シャフト８に沿って図１の左方向に移動させる。これにより、図５に示すように、上側ボール整列マスク７が、その貫通孔が下側ボール整列マスク５の貫通孔の位置と合致するように移動し、半田ボール１３がパッケージ１上のフラックス１６表面に落下する。
次に、図６を参照してパッケージ１のフラックス１６表面上に半田ボール１３が落下した後の気体圧力による押し込み工程について説明する。半田ボール１３がパッケージ１のフラックス１６表面上に落下した後、エアブロック１５に気体１４を送り込み、エアブロック１５の内部から、パッケージ１上の電極１ａに半田ボール１３を押し付ける方向に気体１４を吹き出す。半田ボール１３に上方から気体圧力をかけることによって、半田ボール１３が電極１ａに接するように、パッケージ１に塗布されたフラックス１６に半田ボール１３を十分押し込む。気体圧力をかけ始めるタイミングは、上側ボール整列マスク７の貫通孔に半田ボールを落としこんだ後であれば、いつでもよく、また、気体圧力をかけ終わるタイミングは、少なくとも半田ボール１３が電極１ａに接するようにフラックス１６に半田ボール１３を十分押し込んでからである。また、押し付け力の調整はエア圧力を調整することで可能である。
以上説明した本発明の半田ボール搭載方式によれば、パッケージ１に反りがあっても半田ボール１３にきずや変形を与えず、且つ余分な半田ボール１３を搭載させることなく、安定した半田ボール１３の整列およびび搭載が可能になる。また、半田ボール１３に吸着力やピン押圧などの外力は作用しないので、きずや変形は起こらず、個々の半田ボール１３を押し出すような部品、機構を必要としないので装置コストを抑えることもできる。

エアブロック１５は、静止したままでもよいが、気体を吹き出すタイミングまでにその底面が上側ボール整列マスクに近接ないし接触するように降下させるようにしてもよい。また、上記実施の形態では、下側ボール整列マスクの貫通孔とパッケージの電極との位置合わせは、位置決めストッパ２ａを有するワークセットテーブル２の位置調整を予め行っておきその後は該テーブルを固定しておく方式であったが、この方式に代え、ワークセットテーブル２が水平２軸方向に移動可能かつ垂直軸回り回転可能であるように構成し、任意に置かれたパッケージ１の電極１ａを撮像後、位置計測し、ワークセットテーブルの位置調整を行う方式としてもよい。また、上記実施の形態では、半田ボール１３を移動させるスキージを平行な２枚の板状体によって構成していたが、枠構造のスキージを用いるようにしてもよい。その場合には半田ボール囲い１１を削除することもできる。さらに、上側ボール整列マスク７の貫通孔に半田ボール１３を落とし込んでいく方法として、スキージを使用することなく、２枚のボール整列マスクを傾斜させて半田ボール１３を転動させて落とし込む方法や上方より空気を吹き付けて半田ボール１３を転動させて落下させる方法なども可能である。いずれの方法を採用する場合においても、ボール整列マスクに超音波振動を印加して半田ボールの上側ボール整列マスク７と下側ボール整列マスク５の貫通孔への落下を促進するようにしてもよい。

［第２の実施の形態］
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態のボール搭載装置の上面図、側面断面図および正面断面図である。図７において、図１、図２に示される第１の実施の形態の部分と対応する部分には同一の参照記号を付し重複する説明は適宜省略する。本実施の形態の上側ボール整列マスク７では、パッケージ１の電極の位置、数に合わせて貫通孔をあけた貫通孔形成領域１７が複数セット分形成されている。これに対して、下側ボール整列マスク５には、パッケージ１の電極１ａの位置、数に合わせて貫通孔をあけた貫通孔形成領域は１セット分のみが形成されている。本実施の形態においては、下側マスクベース４に固定されたＸ軸案内シャフト８に、Y軸移動ベース１８がスライド自在に支持されている。Y軸移動ベース１８には、Ｙ軸案内シャフト１９が嵌着されており、Ｙ軸案内シャフト１９には上側マスクベース６がスライド自在に支持されている。Y軸移動ベース１８は、角柱状の部材であって２本設けられており、２本のY軸移動ベース１８は支持アーム２０により連結されている。
下側マスクベース４に固定された支持アーム９には、モータとボールネジ等で構成された複数位置で位置決めできる多点移動手段２１が支持されている。多点移動手段２１のロッド２１ａの先端部はY軸移動ベース１８に固定されている。従って、多点移動手段２１の作動により、Y軸移動ベース１８と上側マスクベース６とが図７（ａ）、（ｃ）の左右方向（Ｘ軸方向）に間欠的に移動する。これに伴って上側マスクベース６に支持された上側ボール整列マスク７も図７（ａ）、（ｃ）の左右方向に間欠的に移動する。
Ｙ軸移動ベース１８に固定された支持アーム２０には、Ｙ軸移動エアシリンダ２２が支持されており、そのロッド２２ａの先端部は半田ボール囲い１１に固定されている。従って、Ｙ軸移動エアシリンダ２２の作動により、半田ボール囲い１１は図７（ａ）、（ｂ）で図の上下方向（Ｙ軸方向）に移動する。これに伴って半田ボール囲い１１に固定された上側ボール整列マスク７も図７（ａ）、（ｂ）で図の上下方向（Y軸方向）に移動する。このとき、上側マスクベース６は、Ｙ軸案内シャフト１９に沿って移動する。

次に、本実施の形態のボール搭載装置の動作について説明する。いま、装置が図７（ａ）、（ｃ）に示す状態にあるものとする。このとき、上側ボール整列マスク７の貫通孔と下側ボール整列マスク５の貫通孔がずれた状態、詳細にはＹ軸方向においては貫通孔と貫通孔のピッチ以下の距離ずれた状態、かつ上側ボール整列マスク７の貫通孔の真下には下側ボール整列マスク５の貫通孔のない状態にある。この状態でボール振込みスキージ１２を移動させて、上側ボール整列マスク７の貫通孔へのボールの落とし込みを行う。上側ボール整列マスク７の複数セットの貫通孔形成領域１７の貫通孔すべてに半田ボール１３が入る。
次に、上側ボール整列マスク７が多点移動手段２１によって、上側ボール整列マスク７の１セット目の貫通孔形成領域１７が下側ボール整列マスク５の貫通孔形成領域１７とX軸方向のみ合うところまで水平移動させる。その後、Ｙ軸移動エアシリンダ２２を作動させて上側ボール整列マスク７をＹ軸方向に移動させ、上側ボール整列マスクの貫通孔を下側ボール整列マスクの貫通孔位置に合致させる。すると半田ボール１３がパッケージ１に搭載される。この状態で、上記実施の形態の場合と同様にエアブロック１５による気体圧力を用いた半田ボールの押し込みが行われる。次に、Ｙ軸移動エアシリンダ２２を元の位置に戻し、ワークセットテーブル２を降下させて半田ボールの搭載されたパッケージを排除してワークセットテーブル２に２番目のパッケージ１をセットし、ワークセットテーブル２を上昇させる。多点移動手段２１により上側ボール整列マスク７の２セット目の貫通孔形成領域１７を下側ボール整列マスク５の貫通孔形成領域１７とＸ軸方向で合うところまでＸ軸方向に水平移動させる。そして、再びＹ軸移動エアシリンダ２２を作動させて上下のボール整列マスクの貫通孔位置を合致させ、半田ボールを２番目のパッケージ１に搭載する。このようにして上側ボール整列マスク７を順次Ｘ軸方向およびＹ軸方向に水平移動させることにより、１回の半田ボール振込み動作で複数のパッケージ１に半田ボール１３を搭載することができ生産性を上げることができる。

［第３の実施の形態］
図８は、本発明の第３の実施の形態のボール搭載装置の正面断面図である。図８において、図１、図２に示される第１の実施の形態の部分と対応する部分には同一の参照記号を付し重複する説明は適宜省略する。本実施の形態においては、エアシリンダ１０が上側マスクベース６に取り付けられ、エアシリンダ１０のロッド１０ａの先端が下側マスクベース４に固定されている。そして、Ｘ軸案内シャフト８が、上側マスクベース６に形成された貫通孔に嵌着されており、そのＸ軸案内シャフト８に下側マスクベース４がスライド自在に支持されている。従って、本実施の形態によると、上側ボール整列マスク７が移動していた第１、第２の実施の形態の場合と異なって、上側ボール整列マスク７が固定され、上側ボール整列マスク７に対して下側ボール整列マスク５が図の左右方向に移動する。このように移動する整列マスクが異なっても先の実施の形態と同様の効果が得られる。
図７に示した第２の実施の形態に対しても同様の変更を加え、Ｙ軸移動ベース１８に嵌着されたＸ軸案内シャフト８に下側マスクベース４をスライド自在に支持し、上側マスクベース６に嵌着されたＹ軸案内シャフト１９にＹ軸移動ベース１８をスライド自在に支持するようにして、下側ボール整列マスク５をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるようにしてもよい。但し、この場合には、ワークセットテーブル２もＸ軸方向に移動させる必要がある。

［第４の実施の形態］
図９は、本発明の第４の実施の形態のボール搭載装置の正面断面図である。図９において、図１、図２に示される第１の実施の形態の部分と対応する部分には同一の参照記号を付し重複する説明は適宜省略する。図９に示すように、本実施の形態においては、下側ボール整列マスク５と上側ボール整列マスク７の両方に複数の貫通孔形成領域１７が設けられており、下側ボール整列マスク５の複数の貫通孔形成領域の下にはそれぞれパッケージ１が配置される。そして、上側ボール整列マスク７の全ての貫通孔形成領域１７の貫通孔に半田ボール１３を落とし込んだ後、上側ボール整列マスク７を図の左方向に移動させて、複数のパッケージ１に一括して半田ボールを搭載する。

［第５の実施の形態］
図１０は、本発明の第５の実施の形態におけるボール整列時のボール整列マスク断面図、図１１は、同ボール搭載時のボール整列マスク断面図、図１２は、同ボール押し込み工程時のボール整列マスク断面図である。本実施の形態においては、上側ボール整列マスク７の貫通孔の径は、他の実施の形態のそれより大きく設定させており、そして下側ボール整列マスク５の貫通孔は円錐台形状に形成されている。図１０に示される工程においては、半田ボール１３を保持するボール振込みスキージ（図示なし）を上側ボール整列マスク７上にて移動させることにより、半田ボール１３を上側ボール整列マスク７の貫通孔に落とし込む。このとき、貫通孔の径が半田ボール１３のそれより余裕をもって大きくなされているため、貫通孔内により確実に落とし込むことができる。貫通孔の望ましい径は半田ボール径の＋10％以上＋30％以下である。＋10％以下だと落とし込みミスの発生する可能性が高くなり、＋30％以上だと貫通孔に二つ目の半田ボールが入りかけ半田ボールに損傷を与える可能性が高くなるからである。本実施の形態においては、上側ボール整列マスク７の厚さは半田ボール径とほぼ同じになされており、上側ボール整列マスク７は下側ボール整列マスク５に接触しつつ移動する。図１１に示される工程においては、上側ボール整列マスク７が移動して両ボール整列マスクの貫通孔位置が合致して半田ボール１３がパッケージ１上に落下する。このとき、下側ボール整列マスク５の貫通孔の形状が下側の径が小さい円錐台状をなしているため、ボールをパッケージ１の電極１ａ上に正確に落下させることができる。図１２に示される工程においては、図６に示される第１の実施の形態の場合と同様に、エアブロック１５に気体１４を送り込み、半田ボール１３に上方から気体圧力をかけることによって、半田ボール１３押し込んで半田ボール１３を電極１ａに接触させる。

本発明の第１の実施の形態のボール搭載装置の正面断面図。本発明の第１の実施の形態のボール搭載装置の上面図。本発明のボール搭載装置により半田ボールが搭載されるパッケージの一例を示す平面図。本発明の第１の実施の形態におけるボール整列時のボール整列マスク断面図。本発明の第１の実施の形態におけるボール搭載時のボール整列マスク断面図。本発明の第１の実施の形態におけるエア押し込み工程時のボール整列マスク断面図。本発明の第２の実施の形態のボール搭載装置の上面図、側面断面図および正面断面図。本発明の第３の実施の形態のボール搭載装置の正面断面図。本発明の第４の実施の形態のボール搭載装置の正面断面図。本発明の第５の実施の形態におけるボール整列時のボール整列マスク断面図。本発明の第５の実施の形態におけるボール搭載時のボール整列マスク断面図。本発明の第５の実施の形態におけるエア押し込み工程時のボール整列マスク断面図。従来例の問題点を説明するための断面図。

符号の説明

１パッケージ
１ａ電極
２ワークセットテーブル
２ａ位置決めストッパ
３上下移動手段
４下側マスクベース
５下側ボール整列マスク
６上側マスクベース
７上側ボール整列マスク
８Ｘ軸案内シャフト
９支持アーム
１０エアシリンダ
１０ａロッド
１１半田ボール囲い
１２ボール振込みスキージ
１３半田ボール
１４気体
１５エアブロック
１６フラックス
１７貫通孔部分
１８ Y軸移動ベース
１９Ｙ軸案内シャフト
２０支持アーム
２１多点移動手段
２１ａロッド
２２Ｙ軸移動エアシリンダ
２２ａロッド

Claims

被搭載対象物上の所定の位置に球状の搭載物を搭載するためのボール搭載装置であって、被搭載対象物の搭載目標位置と１対１に対応した位置に球状の搭載物の径より大きい径の開口が開設された、被搭載対象物寄りの第１のボール整列マスクと被搭載対象物から第１のボール整列マスクを介して配置された第２のボール整列マスクとを備え、第１および第２のボール整列マスクが相対的に移動して開口位置がずれた状態と開口位置が合った状態とを作り出す手段を備え、開口位置が合った状態で搭載物の被搭載対象物上への搭載が行われるボール搭載装置において、前記第１のボール整列マスクは第１のベースに、前記第２のボール整列マスクは第２のベースにそれぞれ固定されており、前記第１、第２のベースのいずれか一方に第１のシャフトが固定され、前記第１、第２のベースのいずれか他方が前記第１のシャフトに沿って移動可能であることを特徴とするボール搭載装置。
被搭載対象物上の所定の位置に球状の搭載物を搭載するためのボール搭載装置であって、被搭載対象物の搭載目標位置と１対１に対応した位置に球状の搭載物の径より大きい径の開口が開設された、被搭載対象物寄りの第１のボール整列マスクと被搭載対象物から第１のボール整列マスクを介して配置された第２のボール整列マスクとを備え、第１および第２のボール整列マスクが相対的に移動して開口位置がずれた状態と開口位置が合った状態とを作り出す手段を備え、開口位置が合った状態で搭載物の被搭載対象物上への搭載が行われるボール搭載装置において、前記第１のボール整列マスクは第１のベースに、前記第２のボール整列マスクは第２のベースにそれぞれ固定されており、前記第１のベースは第２のシャフトを介して第３のベースと、前記第２のベースは前記第２のシャフトと直交する方向に延在する第３のシャフトを介して前記第３のベースと、それぞれ連結されており、前記第１、第３のベースのいずれか一方は第２のシャフトに固定され、前記第１、第３のベースのいずれか他方が前記第２のシャフトに沿って移動可能であり、前記第２、第３のベースのいずれか一方は第３のシャフトに固定され、前記第２、第３のベースのいずれか他方が前記第３のシャフトに沿って移動可能であることを特徴とするボール搭載装置。
前記第２のボール整列マスク上には、前記第２のボール整列マスクの開口に前記搭載物を供給するボール供給手段が備えられていることを特徴とする請求項１または２に記載のボール搭載装置。
前記ボール供給手段が、複数の搭載物を挟持して前記第２のボール整列マスク上を移動する２枚の板状体を有していることを特徴とする請求項３に記載のボール搭載装置。
前記第２のボール整列マスクには、複数の被搭載対象物に対応する開口が開設されており、前記第１、第２のボール整列マスクが相対的にかつ間欠的に移動して、複数の被搭載対象物に対して順次連続的に搭載物を搭載することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のボール搭載装置。
前記第１および第２のボール整列マスクには、複数の被搭載対象物に対応する開口が開設されており、複数の被搭載対象物に対して一括して搭載物を搭載することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のボール搭載装置。
被搭載対象物上の搭載目標位置に対し球状の搭載物を押し付ける方向に圧力をかける圧力付与手段が前記第２のボール整列マスクの上方に備えられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のボール搭載装置
前記圧力付与手段が、前記第２のボール整列マスクの開口に向けて気体を噴射するものであることを特徴とする請求項７に記載のボール搭載装置。
前記第１のボール整列マスクの開口が、前記被搭載対象物に向って径が縮小する円錐台形状を有していることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のボール搭載装置。
前記第２のボール整列マスクの厚さが、前記搭載物の径に等しいかこれより小さいことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のボール搭載装置。
前記第１のボール整列マスクの上面から前記第２のボール整列マスクの上面までの距離が、前記搭載物の径の0.8倍以上1.3倍以下であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のボール搭載装置。