JP5177694B2 - Conductive ball mounting device - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品または電子部品の製造するために使用される部材など被配列体に所定のパターンで整列された状態となるように導電性を有するボールを搭載するための搭載装置に関するものである。   The present invention relates to a mounting device for mounting a conductive ball so as to be arranged in a predetermined pattern on an arrayed object such as an electronic component or a member used for manufacturing the electronic component. is there.

導電性を有するボール(以下導電性ボールと称する。)が所定のパターンで整列された状態となるように搭載される被配列体の一例として、例えばBGA(Ball Grid Allay)タイプやFC(Frip−Chip)タイプなどエリアアレイ型の突起状接続バンプを有する半導体装置、基板またはそれらのパッケージなど電子部品がある。   As an example of an arrayed body on which conductive balls (hereinafter referred to as conductive balls) are mounted so as to be aligned in a predetermined pattern, for example, a BGA (Ball Grid Array) type or an FC (Frip- There is an electronic component such as a semiconductor device having a protruding connection bump of an area array type such as a (Chip) type, a substrate or a package thereof.

近年、携帯端末機器やノート型パソコンの高速化と高機能化、及び軽量化、小型化と薄型化が進むにつれ、それらに内蔵される電子部品に対しては、その小型化、薄型化と多端子化という相反する性能が要求されている。その要求に応ずるものとして、上記エリアアレイ型の電子部品が採用されている。   In recent years, as mobile terminal devices and notebook computers have become faster, more functional, lighter, smaller, and thinner, electronic components built into them have become smaller and thinner. The contradictory performance of terminalization is required. The area array type electronic component is employed as a means to meet the demand.

例えば半田や銅など導電材を用いて接続バンプを形成する方法としては、導電材を含んだペーストを電子部品の電極に印刷するペースト方式、導電性ボールを電極に搭載する導電性ボール方式、導電材をメッキや蒸着する膜付け方式などがある。多端子化のため電極の配列は高密度化し、それに伴い接続バンプの大きさも小型化する傾向にある。小型の接続バンプを形成する場合には、接続バンプの整列精度や生産性の面で有利な導電性ボール方式が採用される場合が多い。   For example, as a method of forming connection bumps using a conductive material such as solder or copper, a paste method in which a paste containing a conductive material is printed on an electrode of an electronic component, a conductive ball method in which a conductive ball is mounted on an electrode, or conductive There are filming methods such as plating or vapor deposition of materials. In order to increase the number of terminals, the arrangement of electrodes is increased in density, and the size of connection bumps tends to be reduced accordingly. When forming small connection bumps, a conductive ball system that is advantageous in terms of alignment accuracy and productivity of the connection bumps is often employed.

従来の導電性ボール方式によれば、前記接続バンプは、ソルダーペーストやフラックスなど粘着性を有する接続助剤を電極に印刷する印刷工程と、接続助剤が印刷された電極に導電性ボールを搭載する搭載工程と、その導電性ボールを加熱するなどして接続バンプを形成するバンプ形成工程を経て形成される。   According to the conventional conductive ball method, the connection bump has a printing process in which an adhesive connection aid such as solder paste or flux is printed on the electrode, and the conductive ball is mounted on the electrode on which the connection aid is printed. It is formed through a mounting process to be performed and a bump forming process for forming the connection bump by heating the conductive ball.

前記搭載工程において導電性ボールを電極に搭載する方式の一つとして、例えば特開2001−223234号公報(特許文献1)に記載されているように、負圧を利用した吸着ヘッドで半田ボールを吸着し、電極上へ移送して搭載する吸着方式がある。しかしながら吸着方式では、吸着ヘッドの吸着力で導電性ボールが変形する可能性がある。また、吸着ヘッドの先端に付着したフラックスに導電性ボールが粘着し、吸着力を解除しても吸着ヘッドから分離されず搭載不良が生じる可能性もある。さらに、吸着時に空気中を移動した導電性ボールが静電気を帯び、該静電気で凝集した導電性ボールの集合体が電極に搭載されたり、或いは余剰の導電性ボール(余剰ボール或いはエクストラボールと通称される。)が電極以外のワークの表面に付着するという場合がある。これらの問題は、特に導電性ボールの径小化に伴い顕著をなってきている。   As one of the methods for mounting the conductive ball on the electrode in the mounting step, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-223234 (Patent Document 1), the solder ball is attached by a suction head using negative pressure. There is an adsorption system that adsorbs and transfers it onto the electrode for mounting. However, in the suction system, the conductive ball may be deformed by the suction force of the suction head. In addition, the conductive ball sticks to the flux adhering to the tip of the suction head, and even if the suction force is released, it may not be separated from the suction head and a mounting failure may occur. Furthermore, the conductive balls that have moved through the air during the adsorption are charged with static electricity, and an aggregate of the conductive balls agglomerated by the static electricity is mounted on the electrode, or an excess of conductive balls (commonly called surplus balls or extra balls). May adhere to the surface of the workpiece other than the electrode. These problems have been particularly noticeable with the reduction in the diameter of the conductive balls.

別の搭載方式として、電極のパターンに対応した貫通孔状の位置決め開口部が形成された整列部材である平板状のマスクを用い、マスク上に供給された導電性ボールを移動させて位置決め開口部に装入し(この動作を「振込み」という。)、位置決め開口部を通して電極上に搭載する、いわゆる振込方式がある。この振込方式の一例が、特開2002−171054号公報(特許文献2)、特開平9−162533号公報(特許文献3)、特開2001−267731号公報(特許文献4)および特開平10−126046号公報(特許文献5)などに開示されている。   As another mounting method, a flat plate mask which is an alignment member in which a through hole positioning opening corresponding to an electrode pattern is formed, and a conductive ball supplied on the mask is moved to position the opening. There is a so-called transfer method in which the operation is called “transfer” and mounted on the electrode through the positioning opening. Examples of this transfer method are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-171054 (Patent Document 2), Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-162533 (Patent Document 3), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-267331 (Patent Document 4), and Japanese Patent Application Laid-Open No. No. 126046 (Patent Document 5) and the like.

特許文献2に記載された搭載装置は、「ワーク表面の複数箇所に塗布されたフラックス上に、はんだボールを搭載するためのはんだボールの搭載装置において、前記ワークを覆うように配置され、複数の前記フラックスに対応する位置に前記はんだボールが通過可能な複数のボール保持穴を有するマスクと、前記ワークとマスクとを傾斜させる傾斜機構と、傾斜状態の前記マスク表面上を上方から下方に移動しようとする複数の前記はんだボールの移動速度を規制しながら前記はんだボールを前記マスク表面で移動させて前記はんだボールを前記位置決め開口部に落とし込んでいく規制部材と、を備え」たものであり、落下する導電性ボールを規制部材で受け、適切な速度で移動させることで位置決め開口部に確実に装入することができる、と説明されている。   The mounting device described in Patent Document 2 is “in a solder ball mounting device for mounting solder balls on a flux applied to a plurality of locations on the surface of a workpiece, arranged to cover the workpiece, A mask having a plurality of ball holding holes through which the solder balls can pass at positions corresponding to the flux, a tilting mechanism for tilting the workpiece and the mask, and moving on the mask surface in the tilted state from above to below. And a regulating member that moves the solder ball on the mask surface and drops the solder ball into the positioning opening while regulating the movement speed of the plurality of solder balls. The conductive ball to be received by the regulating member can be reliably inserted into the positioning opening by moving it at an appropriate speed. It has been described.

特許文献3に記載された搭載装置は、「はんだ供給ヘッドの底部がはんだ供給対象物に当接された状態において、はんだ供給ヘッドの底部の内面上をはんだ供給手段を摺動させて、当該はんだ供給ヘッド内に予め供給されている多数の球状はんだを底部の内面上を移動させることにより、各はんだ供給孔をそれぞれ介して、はんだ供給対象物の各はんだ供給位置にそれぞれ球状はんだを供給するようにした」もので、はんだ供給手段である振込具として除電ブラシを用い、立設した除電ブラシの先端を摺動させることではんだ供給対象物の各はんだ供給位置にそれぞれ導電性ボールを確実に供給することができる、と説明されている。   The mounting device described in Patent Document 3 states that “in the state where the bottom of the solder supply head is in contact with the solder supply object, the solder supply means slides on the inner surface of the bottom of the solder supply head, By moving a large number of spherical solders supplied in advance into the supply head on the inner surface of the bottom, the spherical solder is supplied to each solder supply position of the solder supply object through each solder supply hole. Using a static elimination brush as a transfer tool, which is a solder supply means, and sliding the tip of the static elimination brush steadily supplied to each solder supply position of the solder supply object. It can be explained.

特許文献4に記載された搭載方法は、「電子部品上の複数の電極部分の各々に選択的に粘着膜を形成する粘着膜形成工程と、該粘着膜形成工程で形成された粘着膜の各々の上に接合材を整列させて供給する接合材整列供給工程と、該接合材整列供給工程で供給した接合材を溶融して電極部分と接合する接合工程とを有する」ものであり、整列部材であるボール整列マスクをウェハ上に配置し、ボール整列マスクの上にはんだボールを供給し、振込具である整列スキージで該はんだボールを移動させて粘着膜が形成された電極の上に搭載するものである。   The mounting method described in Patent Document 4 is “adhesive film forming step of selectively forming an adhesive film on each of a plurality of electrode portions on an electronic component, and each of the adhesive films formed in the adhesive film forming step. A bonding material aligning and supplying step for aligning and supplying the bonding material on the substrate, and a bonding step of melting the bonding material supplied in the bonding material aligning and supplying step and bonding it to the electrode portion. The ball alignment mask is placed on the wafer, the solder balls are supplied onto the ball alignment mask, and the solder balls are moved by an alignment squeegee as a transfer tool and mounted on the electrode on which the adhesive film is formed. Is.

特許文献5に記載された搭載装置は、「基板上に形成されたパターン上に微小なはんだボールを搭載するボール・グリッド・アレイの製造装置において、前記基板を保持する保持台を設け、前記基板のパターンに対応するはんだボールの導入孔を形成したマスクを前記基板の上部に設け、このマスクと基板の間にスペーサを設け、マスクの上面を水平移動可能なようにブレードを設け、マスクの上面に自由状態のはんだボールを置き、これに柔軟性のあるブレードを水平移動させることによってはんだボールを一つずつマスクの導入孔に落とし込み、余分なはんだボールをかき取りながらはんだボールをマスクの一方へ集めて必要部分にのみはんだボールを搭載する」ものである。   The mounting apparatus described in Patent Document 5 is “In a ball grid array manufacturing apparatus in which a minute solder ball is mounted on a pattern formed on a substrate, a holding table for holding the substrate is provided, A mask having solder ball introduction holes corresponding to the pattern is provided on the top of the substrate, a spacer is provided between the mask and the substrate, and a blade is provided so that the top surface of the mask can be moved horizontally. Place a solder ball in a free state on it and move a flexible blade horizontally on it to drop the solder ball one by one into the mask introduction hole, scraping off the excess solder ball and moving it to one side of the mask. Collect and mount solder balls only on necessary parts. "

この振込方式では、導電性ボールは重力の作用で搭載されるので、上記吸着方式で生じた問題が解消されるという利点がある。また、導電性ボールが帯電した場合でも、位置決め開口部の大きさの規制により団子状態となった導電性ボールの集合体は電極に搭載されず、電子部品において電極以外の部分はマスクで遮蔽されているので余剰ボールが不要な部分に付着する恐れが少ないという利点がある。   In this transfer system, the conductive ball is mounted by the action of gravity, so that there is an advantage that the problem caused by the adsorption system is solved. In addition, even when the conductive ball is charged, the assembly of the conductive balls that is in a dumped state due to the restriction of the size of the positioning opening is not mounted on the electrode, and the part other than the electrode in the electronic component is shielded with a mask. Therefore, there is an advantage that there is little possibility that the surplus balls adhere to unnecessary portions.

特開2001−223234号公報JP 2001-223234 A 特開2002−171054号公報JP 2002-171054 A 特開平9−162533号公報JP-A-9-162533 特開2001−267731号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-267331 特開平10−126046号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-126046

今後、電子部品の更なる多端子化、小型化の要求が想定される。その場合には、接続バンプの数は膨大となるため狭ピッチ化、高密度化され、導電性ボールは100μm以下の径小のものが使用されることとなる。導電性ボールの径小化に伴い下記の問題が生じる。   In the future, demands for further multi-terminal and miniaturization of electronic components are expected. In that case, since the number of connection bumps becomes enormous, the pitch is reduced and the density is increased, and conductive balls having a diameter of 100 μm or less are used. The following problems occur as the diameter of the conductive ball is reduced.

振込方式において、導電性ボールが径小になると位置決め開口部への充填率が低下し、そのため一部の電極に導電性ボールが搭載されず搭載率が低下する可能性がある。ここで、搭載率とは、(所定の搭載されるべき位置に搭載された導電性ボールの数/所定の搭載されるべき位置の数)で定める式で求められたものと定義する。具体的に言えば、例えば被配列体が複数の電極を有する基板の場合の搭載率とは、(電極に搭載された導電性ボールの数/電極の数)で定められる。   In the transfer method, when the diameter of the conductive ball is reduced, the filling rate of the positioning opening is reduced, and therefore, the conductive ball may not be mounted on some electrodes, and the mounting rate may be decreased. Here, the mounting rate is defined as a value obtained by an expression defined by (the number of conductive balls mounted at a predetermined mounting position / the number of predetermined mounting positions). Specifically, for example, the mounting rate in the case where the arrayed body is a substrate having a plurality of electrodes is determined by (number of conductive balls mounted on electrodes / number of electrodes).

導電性ボールが径大で質量が大きい場合には、位置決め開口部に装入された導電性ボールは、その自重で勢いよく落下してフラックスに衝突し、フラックスとよく粘着した状態で電極上に載置される。径大な導電性ボールとフラックスの接触する面積は大きい。したがって、フラックスでよく粘着され保持された導電性ボールは、多少の外力が作用しても電極上から離脱することが少ない。   If the conductive ball has a large diameter and a large mass, the conductive ball inserted in the positioning opening will drop vigorously by its own weight, collide with the flux, and adhere well to the flux on the electrode. Placed. The contact area between the large diameter conductive ball and the flux is large. Therefore, the conductive ball that is well adhered and held with the flux is less likely to be detached from the electrode even when a certain external force is applied.

しかしながら、導電性ボールが径小で質量が小さい場合には、位置決め開口部へ装入された導電性ボールが落下してフラックスに衝突する時の勢いが小さくなる。また、フラックスとの接触面積も小さくなる。その結果、フラックスによる導電性ボールの粘着力が小さくなり僅かな外力が作用した場合でも導電性ボールは電極上から離脱しやすくなる。例えば振込具として柔軟性のあるスキージを用いた場合には、導電性ボールは、該スキージで一旦位置決め開口部に振込まれるが、スキージの先端部が一部の位置決め開口部に入り込み、導電性ボールを先端部で掻き出して電極から離脱させる。そのため、導電性ボールの搭載率の低下を招来させる。   However, when the conductive ball has a small diameter and a small mass, the momentum when the conductive ball inserted into the positioning opening falls and collides with the flux is reduced. Also, the contact area with the flux is reduced. As a result, the adhesive force of the conductive ball due to the flux is reduced, and the conductive ball is easily detached from the electrode even when a slight external force is applied. For example, when a flexible squeegee is used as the transfer tool, the conductive ball is once transferred to the positioning opening by the squeegee, but the tip of the squeegee enters a part of the positioning opening, and the conductive ball becomes conductive. The ball is scraped off at the tip and separated from the electrode. Therefore, the mounting rate of the conductive balls is reduced.

導電性ボールは径小化に伴い粉体のような振舞いを示すようになる。そのため、慣性力(重力)の支配が相対的に小さくなる。例えば、通常、電子部品などの生産は大気中で行われるため、整列部材として使用されるマスクには、静電気を帯びたり水分が付着したりする部分が生じる。導電性ボールが径大で質量が大きい場合には、慣性力(重力)が支配的である。導電性ボールをスキージでマスク上を移動する場合或いは導電性ボールを位置決め開口部に装入した場合に、移動する導電性ボールは十分な慣性力(重力)を有している。したがって、上記のようにマスクに部分的に生じた静電気または水分により吸着されることが少ない。   As the diameter of the conductive ball is reduced, the conductive ball behaves like a powder. Therefore, the control of inertial force (gravity) becomes relatively small. For example, since production of electronic components and the like is normally performed in the atmosphere, a portion that is charged with static electricity or moisture is generated on the mask used as the alignment member. When the conductive ball is large in diameter and large in mass, inertial force (gravity) is dominant. When the conductive ball is moved on the mask with a squeegee or when the conductive ball is inserted into the positioning opening, the moving conductive ball has sufficient inertial force (gravity). Therefore, it is less likely to be adsorbed by static electricity or moisture partially generated in the mask as described above.

導電性ボールが径小化しその質量が小さくなった場合には、慣性力(重力)に比べて静電気や水分による吸着力の大きさが大きくなる場合がある。したがって、位置決め開口部おいて該吸着力で導電性ボールが吸着されると電極上に載置されず、その結果、搭載率の低下が生じる。また、マスク表面に導電性ボールが吸着されると、スキージによる1回の振込操作では導電性ボールの搭載率が低くなる。その結果、複数回の振込操作を行う必要が余儀なくされるが、複数回の振込操作は、一旦位置決め開口部に充填された導電性ボールをスキージの先端部で掻き出してしまうという上述した現象を助長させる。そのために、搭載率を改善することが困難となる。加えて、マスクに吸着された導電性ボールがその状態で残留することがある。マスクに吸着された導電性ボールは、マスクを電子部品から取外す時にマスクから離脱して電子部品に付着し、導体回路を短絡させる原因となる。   When the diameter of the conductive ball is reduced and the mass thereof is reduced, the magnitude of the adsorption force due to static electricity or moisture may be larger than the inertial force (gravity). Therefore, when the conductive ball is attracted by the attracting force in the positioning opening, it is not placed on the electrode, and as a result, the mounting rate is lowered. Further, when the conductive ball is adsorbed on the mask surface, the mounting rate of the conductive ball is reduced by one transfer operation with the squeegee. As a result, it is necessary to perform a plurality of transfer operations, but the plurality of transfer operations promotes the phenomenon described above, in which the conductive ball once filled in the positioning opening is scraped at the tip of the squeegee. Let Therefore, it becomes difficult to improve the mounting rate. In addition, the conductive balls adsorbed on the mask may remain in that state. When the mask is removed from the electronic component, the conductive ball adsorbed by the mask is detached from the mask and adheres to the electronic component, causing a short circuit of the conductor circuit.

図20(a)に示すように、電極71や導体パターンと電子部品7の膨張率の差、製造条件などに起因する板厚方向における不可避の反り、板厚のバラツキなどの変形を電子部品7は有している。電子部品7の上にマスク92を配置すると、電子部品7とマスク92の間に空隙が生じこととなる。導電性ボールBよりその空隙が大きい場合には、位置決め開口部921に装入された導電性ボールBは空隙から漏れ電極71に載置されず、その結果、搭載率の低下が生じる。漏れた導電性ボールBは余剰ボールとなり、導体パターンを短絡させる原因となる。また、漏れた導電性ボールBは電極71の外周部に付着する場合もあり、複数の導電性ボールBが連結してブリッジを形成する原因となる。   As shown in FIG. 20 (a), deformations such as inevitable warpage in the plate thickness direction and variations in plate thickness due to differences in the expansion coefficient between the electrode 71 and the conductor pattern and the electronic component 7, manufacturing conditions, etc., are caused. Has. When the mask 92 is disposed on the electronic component 7, a gap is generated between the electronic component 7 and the mask 92. When the gap is larger than that of the conductive ball B, the conductive ball B inserted in the positioning opening 921 is not placed on the leakage electrode 71 from the gap, and as a result, the mounting rate is lowered. The leaked conductive ball B becomes a surplus ball and causes a short circuit of the conductor pattern. In addition, the leaking conductive ball B may adhere to the outer peripheral portion of the electrode 71, causing a plurality of conductive balls B to be connected to form a bridge.

電子部品の上にマスクを位置決めした時に電極に塗布されたフラックスが位置決め開口部の内壁に付着する場合がある。位置決め開口部に装入された導電性ボールが内壁に付着したフラックスに捕捉され、その結果、搭載率の低下が生じる。また、フラックスがマスクに付着し、電子部品からマスクを分離できなくなる場合もある。   When the mask is positioned on the electronic component, the flux applied to the electrode may adhere to the inner wall of the positioning opening. The conductive ball inserted in the positioning opening is captured by the flux adhering to the inner wall, and as a result, the mounting rate is lowered. Also, the flux may adhere to the mask and the mask cannot be separated from the electronic component.

振込方式においては、電極の数より多い導電性ボールをマスクの上面に供給し、振込操作を行い、位置決め開口部に充填されない余分な導電性ボールを回収する。回収した導電性ボールは次の振込操作にそのまま使用する場合が多い。振込操作を行っている間に導電性ボールにフラックスが付着することがある。フラックスが付着した導電性ボールは、位置決め開口部に円滑に装入されず、その結果、搭載率が低下する。フラックスに係る問題は、マスクや導電性ボールをクリーニングすれば解消されることもあるが、製造コストが高くなる。   In the transfer method, more conductive balls than the number of electrodes are supplied to the upper surface of the mask, a transfer operation is performed, and excess conductive balls that are not filled in the positioning openings are collected. The collected conductive balls are often used as they are for the next transfer operation. During the transfer operation, the flux may adhere to the conductive ball. The conductive ball to which the flux is attached is not smoothly inserted into the positioning opening, and as a result, the mounting rate is lowered. The problem related to the flux may be solved by cleaning the mask or the conductive ball, but the manufacturing cost increases.

本発明は、所定のパターンで導電性ボールを被配列体に搭載するための改良された搭載装置を提供することを目的としている。本発明は、被配列体における導電性ボールの搭載率を改善することができる導電性ボールの搭載装置を提供することをその目的の一つにしている。本発明は、余剰ボールが被配列体に付着し難い搭載装置を提供することをその目的の一つにしている。   An object of the present invention is to provide an improved mounting apparatus for mounting conductive balls on an arrayed body in a predetermined pattern. One object of the present invention is to provide a conductive ball mounting apparatus capable of improving the mounting ratio of conductive balls on an arrayed body. An object of the present invention is to provide a mounting device in which surplus balls are less likely to adhere to an arrayed body.

本発明は、導電性を有するボールを所定のパターンで被配列体の一面に搭載する搭載装置を提供するものである。
なお、Sn又はCu、Au、Ag、W、Ni、Mo、Alなど金属を主体とした導電性ボールは本発明に含まれる。また、ポリプロピレン又はポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリエステル系などの樹脂を主体としたボールの表面に半田などの導電性金属をコーティングした導電性ボールは本発明に含まれる。
半導体装置(チップ)、基板、それらのパッケージ、その他の電子部品など接続バンプとして導電性ボールが採用される電子部品は本発明の被配列体に含まれる。また、電子部品に接続バンプを形成するための部材、例えば導電性ボールを電子部品に搭載するため該導電性ボールが配置される部材も本発明で言う被配列体に含まれる。
本発明において、導電性ボールが搭載される被配列体の面の性状は特に限定されず、平面または曲面、凹凸面などが対象とされる。
The present invention provides a mounting device for mounting conductive balls on one surface of an arrayed body in a predetermined pattern.
The present invention includes conductive balls mainly composed of metals such as Sn, Cu, Au, Ag, W, Ni, Mo, and Al. Further, the present invention includes a conductive ball in which a conductive metal such as solder is coated on the surface of a ball mainly composed of a resin such as polypropylene or polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, cellulose acetate, or polyester.
Electronic components such as semiconductor devices (chips), substrates, packages thereof, and other electronic components that employ conductive balls as connection bumps are included in the arrayed body of the present invention. In addition, a member for forming a connection bump on the electronic component, for example, a member on which the conductive ball is disposed for mounting the conductive ball on the electronic component is also included in the arrayed body referred to in the present invention.
In the present invention, the property of the surface of the arrayed body on which the conductive balls are mounted is not particularly limited, and a flat surface, a curved surface, an uneven surface, or the like is targeted.

本発明は、導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載装置において、前記被配列体に搭載されるべきボールが供給される一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材と、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された柔軟性を有する2本以上の線状部材と、前記線状部材に湾曲した腹部が形成されるよう前記線状部材の端部を固定する保持部材とを備えた振込具とを有し、前記線状部材の腹部を引き付け前記整列部材の一方の面に押し付ける磁気発生器を備え、少なくとも前記ボールを搭載する時には、前記整列部材は、前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置決めされ、前記振込具は、前記整列部材の一方の面に当接させた前記線状部材の腹部が、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し略水平な姿勢で当接可能な状態に配設され、前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動され、前記整列部材の一方の面に供給されたボールを前記線状部材の腹部で捕捉し移動させて前記位置決め開口部に挿入する導電性ボールの搭載装置である。
The present invention provides a mounting apparatus for mounting conductive balls on one surface of an arrayed body in a predetermined pattern, one surface to which the ball to be mounted on the arrayed body is supplied, and the other of the one surface And an alignment member arranged corresponding to the pattern and having an opening on the one surface and the other surface through which the ball can be inserted, and the shaft core being substantially aligned. A transfer tool including two or more linear members having flexibility, and a holding member that fixes an end of the linear member so that a curved abdomen is formed in the linear member. A magnetic generator that attracts the abdomen of the linear member and presses it against one surface of the alignment member, and at least when the ball is mounted, the alignment member has the other surface of the alignment member that is the arrayed body. State for one side In the transfer tool, the abdomen of the linear member abutted against one surface of the alignment member is applied in a substantially horizontal posture with respect to the ball supplied to the one surface of the alignment member. It is arranged in a contactable state, is moved horizontally relative to one surface of the alignment member, and a ball supplied to one surface of the alignment member is captured and moved by the abdomen of the linear member. It is a mounting apparatus of the conductive ball inserted in the positioning opening.

以下で詳細に述べるように、上記本発明によれば、所定のパターンで導電性ボールを被配列体に搭載するための改良された搭載装置が提供される。   As described in detail below, according to the present invention, an improved mounting apparatus for mounting conductive balls on an arrayed body in a predetermined pattern is provided.

本発明の第1〜6態様に係る搭載装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the mounting apparatus which concerns on the 1st-6th aspect of this invention. 図1の第1態様の搭載装置の搭載部の側面図である。It is a side view of the mounting part of the mounting apparatus of the 1st aspect of FIG. 図1の第1態様の搭載装置で導電性ボールが搭載される基板の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the board | substrate with which a conductive ball is mounted with the mounting apparatus of the 1st aspect of FIG. 図2の搭載部の整列部材を示す図である。It is a figure which shows the alignment member of the mounting part of FIG. 図4の整列部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the alignment member of FIG. 図4および図5の整列部材の部分拡大断面図である。FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the alignment member of FIGS. 4 and 5. 図4の整列部材の別の変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of the alignment member of FIG. 図5の整列部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the alignment member of FIG. 図2の搭載部の振込具と整列部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the transfer tool and alignment member of the mounting part of FIG. 図9の振込具の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the transfer tool of FIG. 図9のa−a断面図であって振込具の部分拡大断面図である。It is aa sectional drawing of FIG. 9, Comprising: It is the elements on larger scale of a transfer tool. 図2の搭載部の振込具と整列部材を示す平面図である。It is a top view which shows the transfer tool and alignment member of the mounting part of FIG. 図1の第1態様の搭載装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the mounting apparatus of the 1st aspect of FIG. 図9の振込具の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the transfer tool of FIG. 図1の第2態様の搭載装置の搭載部の側面図である。It is a side view of the mounting part of the mounting apparatus of the 2nd aspect of FIG. 図15の搭載部の振込具および整列部材、磁気発生器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the transfer tool of the mounting part of FIG. 15, an alignment member, and a magnetic generator. 図15の磁気発生器の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the magnetic generator of FIG. 図1の第3態様の搭載装置の搭載部の側面図である。It is a side view of the mounting part of the mounting apparatus of the 3rd aspect of FIG. 図18のホルダの断面図である。It is sectional drawing of the holder of FIG. 図18のホルダおよび基板、マスクの拡大側面図である。It is an enlarged side view of the holder of FIG. 18, a board | substrate, and a mask. 図1の第4態様の搭載装置のマスク及び基板、仮固定膜の部分拡大断面図である。It is the elements on larger scale of the mask of the mounting apparatus of the 4th aspect of FIG. 図1の第4態様の搭載装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the mounting apparatus of the 4th aspect of FIG. 図22の仮固定膜変質部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the temporarily fixed film | membrane altered part of FIG. 図1の第5態様の搭載装置の搭載部を示す図である。It is a figure which shows the mounting part of the mounting apparatus of the 5th aspect of FIG. 図1の第5態様の搭載装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the mounting apparatus of the 5th aspect of FIG. 本発明の第6態様に係る搭載装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the mounting apparatus which concerns on the 6th aspect of this invention. 図26の搭載装置の仮固定膜形成部を示す図である。It is a figure which shows the temporarily fixed film | membrane formation part of the mounting apparatus of FIG. 図26の搭載装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the mounting apparatus of FIG.

本発明について説明する。なお、以下説明する本発明に係わる実施態様のうち特許請求の範囲に記載された発明と直接関連しない第3〜第6実施態様については理解のため「参考例」と表示するが、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   The present invention will be described. Of the embodiments related to the present invention described below, the third to sixth embodiments not directly related to the invention described in the claims are indicated as “reference examples” for the sake of understanding. It does not limit the technical scope.

1.第1の実施態様
本発明の一例である第1態様について図1〜14を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1態様に係る搭載装置1aの概念図である。図2は、図1の搭載装置1の搭載部2の側面図である。図3は、図1の搭載装置1で導電性ボールBが搭載される基板7の構造を示す図である。図4は、図2の搭載部2の整列部材22を示す図である。図5は、図4の整列部材22の変形例28を示す図である。図6は、図4および図5の整列部材22、28の部分拡大断面図である。図7は、図4の整列部材22の別の変形例22a〜22cを示す図である。図8は、図5の整列部材28の変形例28´を示す図である。図9は、図2の搭載部2の振込具27と整列部材22を示す斜視図である。図10は、図9の振込具27の変形例27a〜27eを示す図である。図11は、図9のa−a断面図であって振込具27の部分拡大断面図である。図12は、図2の搭載部2の振込具27と整列部材22を示す平面図である。図13は、図1の搭載装置1の動作を説明する図である。図14は、図9の振込具27の動作を説明する図である。
1. First Embodiment A first embodiment, which is an example of the present invention, will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a conceptual diagram of a mounting apparatus 1a according to the first aspect of the present invention. FIG. 2 is a side view of the mounting portion 2 of the mounting apparatus 1 of FIG. FIG. 3 is a view showing the structure of the substrate 7 on which the conductive balls B are mounted in the mounting apparatus 1 of FIG. FIG. 4 is a view showing the alignment member 22 of the mounting portion 2 of FIG. FIG. 5 is a view showing a modification 28 of the alignment member 22 of FIG. FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the alignment members 22 and 28 of FIGS. 4 and 5. FIG. 7 is a view showing another modification 22a to 22c of the alignment member 22 of FIG. FIG. 8 is a view showing a modification 28 ′ of the alignment member 28 in FIG. 5. FIG. 9 is a perspective view showing the transfer tool 27 and the alignment member 22 of the mounting portion 2 of FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating modifications 27a to 27e of the transfer tool 27 of FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. 9 and is a partially enlarged cross-sectional view of the transfer tool 27. FIG. 12 is a plan view showing the transfer tool 27 and the alignment member 22 of the mounting portion 2 of FIG. FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the mounting apparatus 1 of FIG. FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the transfer tool 27 of FIG.

図1に示すように、第1態様の搭載装置1aは、被配列体である基板に半田ボールを整列させて搭載する搭載部2を有している。   As shown in FIG. 1, the mounting device 1 a according to the first aspect includes a mounting portion 2 that mounts solder balls aligned on a substrate that is an arrayed body.

図3に示すように、基板7は、例えばマザーボードなど外部装置に接続される接続バンプ72b(72)がエリアアレイ状に一方面(下面)に突設されるとともに、半導体素子8に接続される接続バンプ72a(72)がエリアアレイ状に他方面(上面)に突設されている。この基板8の上面に半導体素子8がフリップチップボンディングされパッケージが形成される。   As shown in FIG. 3, the substrate 7 has connection bumps 72 b (72) connected to an external device such as a mother board protruding in one area (lower surface) in an area array and connected to the semiconductor element 8. Connection bumps 72a (72) are projected from the other surface (upper surface) in an area array shape. The semiconductor element 8 is flip-chip bonded to the upper surface of the substrate 8 to form a package.

基板7は、薄板状の基体73と、基体73の上面側に前記接続バンプ72aが突設されるパッド状の電極71a(71)と、下面側に前記接続バンプ72bが突設されるパッド状の電極71b(71)を有している。基体73の表面及び内部には再配線のため導体パターンが形成されている。基体73としては、周知の樹脂製又はセラミック製の基体、或いはそれらが積層された基体などが必要に応じ選択される。   The substrate 7 has a thin plate-like base 73, a pad-like electrode 71a (71) in which the connection bump 72a projects from the upper surface side of the base 73, and a pad shape in which the connection bump 72b projects from the lower surface side. Electrode 71b (71). A conductor pattern is formed on the surface and inside of the base 73 for rewiring. As the substrate 73, a known resin or ceramic substrate or a substrate on which they are laminated is selected as necessary.

図2に示すように、搭載部2は、基板7の電極71上に半田ボールBを整列させる整列部材であるマスク22と、前記基板7に位置決めされたマスク22の上面を図示しない移動手段で水平移動され半田ボールBを振込む振込具27とを備えている。   As shown in FIG. 2, the mounting unit 2 includes a mask 22 which is an alignment member for aligning the solder balls B on the electrodes 71 of the substrate 7, and a moving means (not shown) on the upper surface of the mask 22 positioned on the substrate 7. And a transfer tool 27 which is moved horizontally and transfers the solder balls B.

第1態様の搭載部2は、自動化に適するように、電極71を上方に向け水平に基板7の姿勢を保持するホルダ21と、前記ホルダ21を昇降自在とし、所定の高さに基板7を位置決めするホルダ昇降手段29と、前記マスク22を水平に支持するとともに水平方向に移動させ前記所定の高さに位置決めされた基板7に前記マスク22を位置決めするマスク水平移動手段23と、前記マスク22の上面に半田ボールBを供給するボール供給手段24と、余った半田ボールBをマスク22の上面から除去するボール除去手段26を備えている。   The mounting portion 2 of the first aspect has a holder 21 that holds the posture of the substrate 7 horizontally with the electrode 71 facing upward, and the holder 21 can be raised and lowered, so that the substrate 7 can be raised and lowered at a predetermined height. Holder lifting / lowering means 29 for positioning, mask horizontal moving means 23 for horizontally supporting the mask 22 and moving it in the horizontal direction to position the mask 22 on the substrate 7 positioned at the predetermined height, and the mask 22 The ball supply means 24 for supplying the solder balls B to the upper surface of the mask 22 and the ball removal means 26 for removing the remaining solder balls B from the upper surface of the mask 22 are provided.

上記ホルダ21またはホルダ昇降手段29、マスク水平移動手段23、ボール供給手段24、ボール除去手段26は、コストや品質などの要求に応じ適宜選択されうるものである。例えば、基板7はテーブルに単に載置されるものでもよい。基板7やマスク22の位置決めは人手で行ってもよい。半田ボールBの供給や除去は人手で行ってもよい。   The holder 21 or the holder lifting / lowering means 29, the mask horizontal moving means 23, the ball supply means 24, and the ball removing means 26 can be appropriately selected according to requirements such as cost and quality. For example, the substrate 7 may be simply placed on a table. Positioning of the substrate 7 and the mask 22 may be performed manually. The supply and removal of the solder balls B may be performed manually.

以下、マスク22および振込具27、ホルダ21、ホルダ昇降手段29、マスク水平移動手段23、ボール供給手段24、ボール除去手段26の順に、その構成を詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the mask 22 and the transfer tool 27, the holder 21, the holder lifting / lowering means 29, the mask horizontal moving means 23, the ball supply means 24, and the ball removing means 26 will be described in detail.

1−1.マスク
マスク22は、上面(一方の面)222および上面に対する下面(他方の面)223と、前記配列パターンに対応し、半田ボールBが挿通可能で上面222と下面223に開口した位置決め開口部221とを備えている。
1-1. Mask The mask 22 has an upper surface (one surface) 222 and a lower surface (the other surface) 223 with respect to the upper surface, and a positioning opening 221 corresponding to the arrangement pattern, through which the solder balls B can be inserted and opened to the upper surface 222 and the lower surface 223. And.

マスク22は、図4(b)に示す突起部224を有し、その下面223が基板7と接触しないような構造や、突起部224がなく、その下面223が基板7と接触するような構造をとることができる。いずれの構造であっても、マスク22は、その下面223を電極71に位置決めした時、電極71の上面711からマスク22の上面222までの距離tが、半田ボールBの直径dに対し0.8≦t/d≦1.4となる厚さを有するように形成することが好ましい。すなわち、t/dが0.8未満となるマスク22の厚みの場合には、マスク22の上面222に対し半田ボールBの頂部が露出しすぎるため一度位置決め開口部221に充填された半田ボールBが該位置決め開口部221から抜け出やすく、t/dが1.4より大きい場合は、位置決め開口部221に複数個の半田ボールBが充填されやすい。   The mask 22 has a protrusion 224 shown in FIG. 4B and has a structure in which the lower surface 223 does not contact the substrate 7 or a structure in which the lower surface 223 does not have the protrusion 224 and contacts the substrate 7. Can be taken. In any structure, when the lower surface 223 of the mask 22 is positioned on the electrode 71, the distance t from the upper surface 711 of the electrode 71 to the upper surface 222 of the mask 22 is 0. It is preferable to form so as to have a thickness satisfying 8 ≦ t / d ≦ 1.4. That is, when the thickness of the mask 22 is such that t / d is less than 0.8, the top of the solder ball B is exposed too much with respect to the upper surface 222 of the mask 22, so that the solder ball B once filled in the positioning opening 221 is obtained. Can easily escape from the positioning opening 221 and t / d is larger than 1.4, the positioning opening 221 is easily filled with a plurality of solder balls B.

位置決め開口部221は、上面から下面に向かい広がる第1テーパ孔部2211を有している。第1テーパ孔部51の上側の辺縁部2211aの稜線2211bは、電極71の上面771に搭載された半田ボール3の中心より上側に偏位されたものとすることが好ましい。すなわち、位置決め開口部221へ振り込まれた時、ほとんどの半田ボールBは位置決め開口部221の一方側の壁面に寄せられている。第1テーパ孔部2211を有する位置決め開口部221によれば、半田ボールBは、その上半球が第1テーパ孔部2211の上側辺縁部2211aに接触し、該辺縁部2211aで上から押え付けられた状態となるので、例えば振動など外力が作用した場合でも位置決め開口部221から抜け出難い。また、マスク22を上方に取り外す時、半田ボールBが前記壁面に接触したままであっても、壁面はボールBから離れる方向に移動するので、半田ボールBが、マスク22に引きずられて電極71から持ち去られる機会が少なくなる。   The positioning opening 221 has a first tapered hole 2211 that widens from the upper surface to the lower surface. It is preferable that the ridge line 2211b of the upper edge portion 2211a of the first taper hole portion 51 is displaced above the center of the solder ball 3 mounted on the upper surface 771 of the electrode 71. That is, most of the solder balls B are brought close to the wall surface on one side of the positioning opening 221 when it is transferred to the positioning opening 221. According to the positioning opening 221 having the first tapered hole portion 2211, the solder ball B has its upper hemisphere in contact with the upper side edge portion 2211 a of the first tapered hole portion 2211 and is pressed from above by the side edge portion 2211 a. Since it is in the attached state, it is difficult for it to come out of the positioning opening 221 even when an external force such as vibration is applied. Further, when the mask 22 is removed upward, even if the solder ball B remains in contact with the wall surface, the wall surface moves in a direction away from the ball B, so that the solder ball B is dragged by the mask 22 and the electrode 71 is moved. Less chances of being taken away from

第1テーパ孔部2211の形状は、略円錐台形状とすればよい。第1テーパ孔部221を略円錐台形状とすればその側壁には角部がなく、半田ボールBは、角部で阻害されずに位置決め開口部221へより円滑に装入される。   The shape of the first tapered hole portion 2211 may be a substantially truncated cone shape. If the first taper hole portion 221 has a substantially truncated cone shape, there is no corner portion on the side wall, and the solder ball B is smoothly inserted into the positioning opening portion 221 without being obstructed by the corner portion.

さらに、図6(a)に示すように、第1テーパ孔部2211の上側開口端2211cの直径D1は、半田ボールBを容易に通過させるためには大きい方がよいが、大きくしすぎると電極71に搭載された半田ボールBの位置のバラツキが大きくなるだけでなく、位置決め開口部221の上部に余分な半田ボールBが停滞し易くなり、マスク22の取り外し時に停滞した半田ボールBが基板7の上へ落下し、電極71に搭載された半田ボールBを弾き飛ばし搭載率を低下させる恐れがあるため、1.2〜1.4d程度とするとよい。さらに加えて、前記第1テーパ孔部221の下側開口端2211dの直径は、マスク22の強度が許す範囲で大きくする方がよい。すなわち、下側開口端2211dを大きくするほど、第1テーパ孔部51の側壁の傾きが大となり、半田ボールBをより上部から押さえることができ、半田ボールBを一層抜け出にくくすることができる。しかし、マスク22を取り外す時に半田ボールBが電極71から離れてしまわないよう、半田ボールBを搭載位置のバラツキの許容範囲をbとすると(b+d)以下にすることが好ましい。   Further, as shown in FIG. 6 (a), the diameter D1 of the upper opening end 2211c of the first tapered hole portion 2211 is preferably large so that the solder ball B can be easily passed through. Not only does the variation in the position of the solder ball B mounted on the 71 increase, but also the excess solder ball B tends to stagnate above the positioning opening 221, and the solder ball B stagnated when the mask 22 is removed is not removed from the substrate 7. The solder ball B mounted on the electrode 71 may be blown off to reduce the mounting rate. In addition, the diameter of the lower opening end 2211d of the first tapered hole 221 should be increased within the range allowed by the strength of the mask 22. That is, as the lower opening end 2211d is increased, the inclination of the side wall of the first tapered hole portion 51 is increased, so that the solder ball B can be pressed from the upper part, and the solder ball B can be further prevented from coming out. However, in order to prevent the solder ball B from being separated from the electrode 71 when the mask 22 is removed, it is preferable that the tolerance of variation in the mounting position of the solder ball B is set to (b + d) or less.

マスク22は、特に、上記説明のみに限定されることはない。例えば、図7(a)に示すマスク22aのように、上面222aが下面223に対しやや斜めに形成されたものであってもよい。さらに、同図(b)に示すマスク22bのように、位置決め開口部221bは、第1テーパ孔部2211の上部に同軸に円柱孔部2212を設けたものであってもよい。加えて、同図(c)に示すマスク22cのように、位置決め開口部221cは、第1テーパ孔部2211の下部に同軸に円柱孔部2213を設けたものであってもよい。   The mask 22 is not particularly limited to the above description. For example, like the mask 22a shown in FIG. 7A, the upper surface 222a may be formed slightly oblique to the lower surface 223. Further, as in the mask 22b shown in FIG. 5B, the positioning opening 221b may be one in which a cylindrical hole 2212 is provided coaxially above the first tapered hole 2211. In addition, as in the mask 22c shown in FIG. 5C, the positioning opening 221c may be one in which a cylindrical hole portion 2213 is provided coaxially below the first tapered hole portion 2211.

さらに、別の例のマスクについて説明する。
図5に示すように、マスク28は、大略つづみ形状の位置決め開口部281を備えている。位置決め開口部281は、前記第1テーパ孔部2211と基本的に同様な第1テーパ孔部2811を有するとともに、第1テーパ孔部2811と同軸にマスク6の上面61に形成され下面283から上面282の方向に広がる第2テーパ孔部2812を有している。位置決め開口部281によれば、マスク28の上面に供給された半田ボールBは第2テーパ孔部2812で導びかれ、位置決め開口部281へ半田ボールBはより円滑に装入される。なお、第2テーパ孔部2812の下側辺縁部2812aの稜線2812b、または第1テーパ孔部2811の上側辺縁部2811aの稜線2811b(この例においては稜線2811bと2812bは同一である。)を面取り状あるいはR形状とすれば、半田ボールBはより円滑に導入され有効である。
Further, another example mask will be described.
As shown in FIG. 5, the mask 28 includes a positioning opening 281 having a generally spelled shape. The positioning opening 281 has a first tapered hole portion 2811 that is basically similar to the first tapered hole portion 2211, and is formed on the upper surface 61 of the mask 6 coaxially with the first tapered hole portion 2811. A second tapered hole 2812 that extends in the direction of 282 is provided. According to the positioning opening 281, the solder ball B supplied to the upper surface of the mask 28 is guided by the second tapered hole 2812, and the solder ball B is more smoothly inserted into the positioning opening 281. The ridge line 2812b of the lower side edge portion 2812a of the second tapered hole portion 2812 or the ridge line 2811b of the upper side edge portion 2811a of the first tapered hole portion 2811 (in this example, the ridge lines 2811b and 2812b are the same). If the shape is chamfered or rounded, the solder balls B are introduced more smoothly and effective.

第1および第2テーパ孔部2811、2812の形状は、略円錐台形状とすればよい。第1および第2テーパ孔部2811、2812を略円錐台形状とすればその側壁には角部がなく、半田ボールBは、角部で阻害されずに位置決め開口部281へより円滑に装入される。   The first and second tapered hole portions 2811 and 2812 may have a substantially truncated cone shape. If the first and second taper holes 2811 and 2812 have a substantially truncated cone shape, there are no corners on the side walls, and the solder ball B is smoothly inserted into the positioning opening 281 without being obstructed by the corners. Is done.

図6(b)に示すように、第2テーパ孔部2812の上側開口端2812cの直径D1は、半田ボールBの直径に対し1.2〜1.4d程度とするとよい。前記第1テーパ孔部2811の下側開口端2811dの直径は、半田ボールBを搭載位置のバラツキの許容範囲をbとすると(b+d)以下にすることが好ましい。その理由は、上記したマスク22の場合と同じである。   As shown in FIG. 6B, the diameter D1 of the upper opening end 2812c of the second tapered hole portion 2812 is preferably about 1.2 to 1.4d with respect to the diameter of the solder ball B. The diameter of the lower opening end 2811d of the first taper hole portion 2811 is preferably set to (b + d) or less, where b is an allowable range of variation in the mounting position of the solder ball B. The reason is the same as in the case of the mask 22 described above.

このマスク28によれば、前記マスク22の場合よりも半田ボールBの搭載位置のバラツキを小さくすることができる。図6(a)に示すように、マスク22の場合には、その位置決め開口部281の第1テーパ孔部2811の上側開口端2811cは、半田ボールBを円滑に装入できる大きさD1で形成されている。位置決め開口部281の第1のテーパ孔部2811は下側に広がる孔である。したがって、半田ボールBの平面方向の位置は、最も狭小な上側開口端2811cで規制されることとなる。その結果、半田ボールBは、上部開口端2811cの大きさD1に応じたバラツキで電極71に載置されることとなる。   According to this mask 28, the variation in the mounting position of the solder ball B can be made smaller than in the case of the mask 22. As shown in FIG. 6A, in the case of the mask 22, the upper opening end 2811c of the first tapered hole 2811 of the positioning opening 281 is formed with a size D1 that allows the solder ball B to be smoothly inserted. Has been. The first taper hole 2811 of the positioning opening 281 is a hole extending downward. Therefore, the position of the solder ball B in the planar direction is regulated by the narrowest upper opening end 2811c. As a result, the solder ball B is placed on the electrode 71 with variation according to the size D1 of the upper opening end 2811c.

その一方、マスク28の場合でも、図6(b)に示すように、その位置決め開口部281の第2テーパ孔部2812の上部開口端2812cは半田ボールBを円滑に装入できる大きさD1で形成されているものの、第2テーパ孔部2812は下側に向かい縮まる孔である。この位置決め開口部281においては、下側開口端2812d(本例においては第1テーパ孔部2811の上側開口端2811cと同一である。)の大きさD2が最も狭小となり、したがって、半田ボールBの平面方向の位置は下側開口端2812dで規制されることとなる。もって、例えば下側開口端2812dの大きさD2を半田ボールBが通過できる程度にその直径より僅かに大きくしておくことで、半田ボールBの搭載位置のバラツキを極めて小さくすることが可能となる。   On the other hand, even in the case of the mask 28, as shown in FIG. 6B, the upper opening end 2812c of the second tapered hole portion 2812 of the positioning opening portion 281 has a size D1 that allows the solder ball B to be smoothly inserted. Although formed, the second tapered hole portion 2812 is a hole that shrinks downward. In the positioning opening 281, the size D2 of the lower opening end 2812d (in this example, the same as the upper opening end 2811c of the first tapered hole 2811) is the narrowest. The position in the plane direction is regulated by the lower opening end 2812d. Therefore, for example, by making the size D2 of the lower opening end 2812d slightly larger than the diameter so that the solder ball B can pass through, the variation in the mounting position of the solder ball B can be made extremely small. .

位置決め開口部281の形状は、特に上記説明に限定されることはない。例えば図8に示すマスク28´のように、位置決め開口部281´は、第1および第2テーパ孔部2811、2812の間にそれらと同軸に円柱孔部2813を設けたものであってもよい。   The shape of the positioning opening 281 is not particularly limited to the above description. For example, like the mask 28 ′ shown in FIG. 8, the positioning opening 281 ′ may be one in which a cylindrical hole 2813 is provided between the first and second tapered holes 2811 and 2812 coaxially therewith. .

マスク22、28は一種の治具で繰返して使用されるものであり、金属板、樹脂板、積層品、成膜品などの板状の基材が使用される。位置決め開口部221、281は、正確な形状と寸法で形成しなければならないため、その基材にレーザ加工やエッチング加工などで形成することが望ましい。また、素材としてニッケルなどを用いマスク22、28を電鋳加工で製造すれば、同時に位置決め開口部221、281も形成されるので望ましい。   The masks 22 and 28 are repeatedly used with a kind of jig, and a plate-like substrate such as a metal plate, a resin plate, a laminated product, or a film-formed product is used. Since the positioning openings 221 and 281 must be formed with an accurate shape and dimensions, it is desirable to form the positioning openings 221 and 281 on the base material by laser processing or etching processing. If the masks 22 and 28 are manufactured by electroforming using nickel or the like as a material, the positioning openings 221 and 281 are also formed at the same time.

さらに、マスク28は、基材としてエッチングバリア層を備えた積層板を使用することが望ましい。この積層板は、中間層がエッチングバリア層である基材であり、例えば第1層がニッケル合金、第2層である中間層がチタン合金、第3層が第1層と同じニッケル合金からなるエッチャントの異なる層が積層されたものである。この積層板によれば、第1層及び第3層に位置決め開口部が形成可能なパターンのレジスト膜を形成し、エッチングを施す。この時、中間層はエッチングバリア層であるのでエッチングでは除去されない。次に、中間層を除去するエッチングを施す。この時、第1層及び第3層は除去されない。この積層板によれば、マスク28の位置決め開口部281のような略つづみ状の貫通孔が精度よく形成される。   Further, it is desirable that the mask 28 uses a laminated plate provided with an etching barrier layer as a base material. This laminated board is a base material whose intermediate layer is an etching barrier layer. For example, the first layer is made of a nickel alloy, the intermediate layer which is a second layer is made of a titanium alloy, and the third layer is made of the same nickel alloy as the first layer. A layer in which different etchants are stacked. According to this laminated board, a resist film having a pattern capable of forming a positioning opening in the first layer and the third layer is formed and etched. At this time, since the intermediate layer is an etching barrier layer, it is not removed by etching. Next, etching for removing the intermediate layer is performed. At this time, the first layer and the third layer are not removed. According to this laminated plate, a substantially continuous through-hole such as the positioning opening 281 of the mask 28 is formed with high accuracy.

1−2.振込具
振込具27は、図9に示すように、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された2本以上の線状部材271を備えている。振込具27は、少なくとも半田ボールBが搭載される際には、マスク22の上面に供給された半田ボールBに対して線状部材271がほぼ水平な姿勢で当接可能な状態に配設されるととも、マスク22の上面に対し相対的に水平移動される。
1-2. As shown in FIG. 9, the transfer tool 27 includes two or more linear members 271 arranged with the shaft cores substantially aligned. The transfer tool 27 is arranged so that the linear member 271 can come into contact with the solder ball B supplied to the upper surface of the mask 22 in a substantially horizontal posture at least when the solder ball B is mounted. At the same time, it is moved horizontally relative to the upper surface of the mask 22.

符号272で示す一対の保持部材は、その間で、線状部材271を湾曲した腹部を有する形状に保たせるものである。ここで腹部とは、保持部材272で保持されていない部分、具体的には、図10(a)において符号Fで示すように、半田ボールBに当接するほぼ直線状をなす部分のことである。   The pair of holding members denoted by reference numeral 272 is used to keep the linear member 271 in a shape having a curved abdomen. Here, the abdomen is a portion that is not held by the holding member 272, specifically, a portion that forms a substantially linear shape that contacts the solder ball B as indicated by reference numeral F in FIG. .

保持部材272の間で張設された線状部材271の形状は、保持部材272の間隔や向きなどを調整することで適宜に調整することができる。すなわち、半田ボールBの搭載範囲が小さな場合には、腹部の長さは短くてもよいので、図10(a)、(b)に示すように略弓形状或いは略コの字形状、略U字形状とすればよい。搭載範囲の広い場合には、長い腹部が必要となるため、図10(c)に示すように略直線状とすればよいし、図10(d)示すように、線状部材271の剛性を上げるため複数の線状部材271を配置してもよい。また、図10(e)に示すように、線状部材271は、その片端で保持部材272に保持されてもよい。   The shape of the linear member 271 stretched between the holding members 272 can be adjusted as appropriate by adjusting the interval and direction of the holding members 272. That is, when the solder ball B mounting range is small, the length of the abdomen may be short. Therefore, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), a substantially bow shape or a substantially U shape, A character shape may be used. When the mounting range is wide, a long abdomen is required. Therefore, it may be substantially linear as shown in FIG. 10C, and the rigidity of the linear member 271 is increased as shown in FIG. A plurality of linear members 271 may be arranged for raising. Moreover, as shown in FIG.10 (e), the linear member 271 may be hold | maintained at the holding member 272 at the one end.

振込具27は、人手により或いは機械的な移動機構(一軸テーブルやシリンダなど)で水平移動される。また、マスク22の上面に対して垂直方向にも振込具27を移動可能にし位置決めできるようすれば、往復動作で半田ボールBを移送する場合には都合がよく特に自動化のためには好適である。   The transfer tool 27 is horizontally moved manually or by a mechanical movement mechanism (single-axis table, cylinder, etc.). Further, if the transfer tool 27 can be moved and positioned also in the direction perpendicular to the upper surface of the mask 22, it is convenient for transferring the solder ball B in a reciprocating operation, and is particularly suitable for automation. .

振込具27についてさらに詳細に説明する。
図11に示すように、振込具27は、その複数本の線状部材271が密接状態になるように移動方向(紙面において水平方向)及び上下方向に密設されている。具体的には、図示するように幾本かの線状部材271同士を結束して密に保持部材272に固定されている。線状部材271は個々には剛性が低いが、このように線状部材271を密設することにより全体的には剛性を有することとなる。したがって、複数本が密設された線状部材271によれば、マスク22に多数個投入される半田ボールBを全体で捕捉できるとともに、捕捉した半田ボールBを通じて反力を受けても変形し難くなる。
The transfer tool 27 will be described in more detail.
As shown in FIG. 11, the transfer tool 27 is densely arranged in the movement direction (horizontal direction on the paper surface) and in the vertical direction so that the plurality of linear members 271 are in close contact with each other. Specifically, as shown in the drawing, a number of linear members 271 are bound together and fixed to the holding member 272 closely. The linear members 271 have low rigidity individually, but the linear members 271 are densely provided in this way, so that they have overall rigidity. Therefore, according to the linear member 271 in which a plurality of wires are densely arranged, a large number of solder balls B put into the mask 22 can be captured as a whole and hardly deformed even if a reaction force is received through the captured solder balls B. Become.

線状部材271は、移送中に帯電した半田ボールBを除電し基板7や線状部材271への付着を防止するため、金属またはカーボンなど導電性のある素材を有していれば好ましい。また、線状部材271の表面に付着した水分による半田ボールBの付着を防止するため、線状部材271は、例えば少なくとも表面にフッ素処理などがされ撥水性を付与されていることが好ましい。   The linear member 271 preferably has a conductive material such as metal or carbon in order to remove static electricity from the solder ball B charged during transfer and prevent adhesion to the substrate 7 or the linear member 271. Further, in order to prevent the solder ball B from adhering to the surface of the linear member 271, it is preferable that the linear member 271 has, for example, at least a surface that has been subjected to fluorine treatment or the like to impart water repellency.

線状部材271は、種々の断面形状のものを選択することができるが、入手の容易さの点では略円形状のものを採用することが工業生産上望ましい。線状部材271の断面を略円形状とする場合には、半田ボールBよりその直径を小さくすれば、マスク271の上面に供給された半田ボールBに当接した後に線状部材271が半田ボールBに乗り上げ難いので好ましい。   As the linear member 271, members having various cross-sectional shapes can be selected, but it is desirable in terms of industrial production to adopt a substantially circular shape in terms of availability. When the cross-section of the linear member 271 is substantially circular, if the diameter is smaller than the solder ball B, the linear member 271 is brought into contact with the solder ball B supplied to the upper surface of the mask 271 and then the solder member B 271 It is preferable because it is difficult to ride B.

水平移動する時の線状部材271の平面視の姿勢は、特に限定されることはないが、図12に示すように、線状部材271の移動方向に対し線状部材271が傾斜した状態で移動した場合には、線状部材271の腹部側面に沿い半田ボールBが移動して腹部端から漏れてしまう恐れがある。したがって、線状部材271の移動方向と線状部材271の軸芯の交差角度θは45度〜135度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは、交差角度θを90度前後とし、線状部材271を、その軸芯に対しほぼ直交する方向に移動させればよい。また、線状部材271をマスク22の上面に当接させながら振込具27を水平移動させれば、線状部材271とマスク22の隙間から半田ボールBが漏れマスク22に残留することがないので好ましい。   The posture of the linear member 271 when viewed horizontally is not particularly limited, but as shown in FIG. 12, the linear member 271 is inclined with respect to the moving direction of the linear member 271. When moved, the solder ball B may move along the abdomen side surface of the linear member 271 and leak from the abdomen end. Therefore, the crossing angle θ between the moving direction of the linear member 271 and the axis of the linear member 271 is preferably in the range of 45 ° to 135 °, and more preferably, the crossing angle θ is about 90 °. What is necessary is just to move the member 271 in the direction substantially orthogonal to the axial center. Further, if the transfer tool 27 is moved horizontally while the linear member 271 is in contact with the upper surface of the mask 22, the solder ball B does not remain on the leak mask 22 from the gap between the linear member 271 and the mask 22. preferable.

前記線状部材271を、例えば軟質の樹脂やゴム、紙、金属などを主体とした柔軟性のある素材で形成すれば、半田ボールBの変形を防止しつつ移送できるので望ましい。さらに、線状部材271に柔軟性がある場合には、図14に示すように、ある線状部材271が変形しその隙間から半田ボールBが漏れた場合でも、漏れた半田ボールBは後方に隣接する別の線状部材271で捕捉される。したがって、位置決め開口部221に挿入されなかった残余の半田ボールBは後方に漏れることなく、線状部材271に捕捉された状態で例えばマスク22の所定位置まで移動される。この残余の半田ボールBを適宜な方法で回収すれば、半田ボールBがマスク22に残留する恐れが少なくなる。なお、線状部材271は、保持部材272の間で柔軟な状態で保持されていてもよい。   If the linear member 271 is formed of a flexible material mainly composed of, for example, soft resin, rubber, paper, or metal, it is desirable that the solder ball B can be transferred while being prevented from being deformed. Furthermore, when the linear member 271 has flexibility, as shown in FIG. 14, even when a certain linear member 271 is deformed and the solder ball B leaks from the gap, the leaked solder ball B is moved backward. It is captured by another adjacent linear member 271. Therefore, the remaining solder ball B that has not been inserted into the positioning opening 221 is moved to a predetermined position of the mask 22, for example, while being captured by the linear member 271 without leaking backward. If the remaining solder balls B are collected by an appropriate method, the possibility that the solder balls B remain on the mask 22 is reduced. The linear member 271 may be held between the holding members 272 in a flexible state.

さらに、前記線状部材271を、所定の腰の強さ、すなわち弾性を有する樹脂やゴム、金属などを主体とした素材で形成し、線状部材271をマスク22の上面に押付けた状態に配設すれば、位置決め開口部221の上方まで移送された半田ボールBには重力に加え、弾性変形した線状部材271の反力による下向きの力も作用する。重力に加えその反力が作用した半田ボールBは位置決め開口部221へより円滑に確実に装入される。   Further, the linear member 271 is formed of a material mainly composed of a predetermined waist strength, that is, an elastic resin, rubber, metal, or the like, and the linear member 271 is pressed against the upper surface of the mask 22. If provided, the downward force due to the reaction force of the elastically deformed linear member 271 acts on the solder ball B transferred to above the positioning opening 221 in addition to gravity. The solder ball B to which the reaction force acts in addition to the gravity is smoothly and surely inserted into the positioning opening 221.

1−3.ホルダ
ホルダ21は、図2に示すように、ホルダ21の左方に立設した壁部213と、基板7を装着自在にした挿着凹部212と、前記挿着凹部212の底面に開口した開口部211aと外部に開口した開口部211bと、前記開口部211aと211bを連通する流体通路211と、前記開口部211bにおいて流体通路211に連結し負圧を発生する負圧発生手段を備えている。挿着凹部212に基板7を装着した後に負圧発生手段で負圧を発生すれば、挿着凹部212の底面に基板7が密着する。したがって、基板7の姿勢は常に水平に保持される。
1-3. As shown in FIG. 2, the holder 21 includes a wall 213 erected on the left side of the holder 21, an insertion recess 212 on which the substrate 7 can be freely mounted, and an opening opened on the bottom surface of the insertion recess 212. An opening 211b that opens to the outside of the portion 211a, a fluid passage 211 that communicates with the openings 211a and 211b, and negative pressure generating means that generates a negative pressure by connecting to the fluid passage 211 at the opening 211b. . If a negative pressure is generated by the negative pressure generating means after mounting the substrate 7 in the insertion recess 212, the substrate 7 comes into close contact with the bottom surface of the insertion recess 212. Therefore, the posture of the substrate 7 is always kept horizontal.

1−4.ホルダ昇降手段
基板7を装着する前のホルダ21の初期の位置は、図2(b)に示すように紙面において下方の位置とする。ホルダ昇降手段29は、基板7がホルダ21に装着された後、初期位置からホルダ21を所定の高さまで上昇させる。基板7は、半田ボールBを搭載するための図2(a)に示す搭載位置に位置決めされる。ホルダ昇降手段29は、基板7に半田ボールBが搭載された後にホルダ21を初期位置まで下降させ、基板7からマスク22を取外す。
1-4. Holder lifting / lowering means The initial position of the holder 21 before mounting the substrate 7 is a lower position on the paper surface as shown in FIG. The holder elevating means 29 raises the holder 21 from the initial position to a predetermined height after the substrate 7 is mounted on the holder 21. The substrate 7 is positioned at the mounting position shown in FIG. 2A for mounting the solder balls B. The holder elevating means 29 lowers the holder 21 to the initial position after the solder balls B are mounted on the substrate 7, and removes the mask 22 from the substrate 7.

1−5.マスク水平移動手段
マスク22の初期位置は、図2(b)に示すように紙面において右方の位置をとする。マスク移送手段23は、基板7が搭載位置に位置決めされた後に初期位置からマスク22を左方に移動させる。マスク22は、図2(a)に示すように、その左側端面が壁部213の右側面に当接して停止する。マスク22は、図4(a)に示すように、その位置決め開口部221が電極71に対応するように基板7に対して位置決めされる。マスク水平移動手段23は、基板7に半田ボールBが搭載されホルダ21が下降した後に初期位置へ戻される。
1-5. Mask horizontal moving means The initial position of the mask 22 is the right position on the paper surface as shown in FIG. The mask transfer means 23 moves the mask 22 to the left from the initial position after the substrate 7 is positioned at the mounting position. As shown in FIG. 2A, the mask 22 stops when its left end face comes into contact with the right side surface of the wall portion 213. As shown in FIG. 4A, the mask 22 is positioned with respect to the substrate 7 so that the positioning opening 221 corresponds to the electrode 71. The mask horizontal moving means 23 is returned to the initial position after the solder balls B are mounted on the substrate 7 and the holder 21 is lowered.

1−6.ボール供給手段
ボール供給手段24は、マスク22の右側端の上方に配置され、半田ボールを供給する供給口241を有し、電極71の個数より多い半田ボールBを定量秤量し、マスク22の上面に供給する。
1-6. Ball supply means The ball supply means 24 is disposed above the right end of the mask 22 and has a supply port 241 for supplying solder balls. The ball supply means 24 quantitatively weighs more solder balls B than the number of electrodes 71, and the upper surface of the mask 22. To supply.

1−7.ボール除去手段
ボール除去手段26は、マスク22の左側端に配設され半田ボールBを吸引する吸引口261を有し、マスク22の上面に残ったボールを吸引除去する。
1-7. Ball removing means The ball removing means 26 has a suction port 261 that is disposed at the left end of the mask 22 and sucks the solder balls B, and removes the balls remaining on the upper surface of the mask 22 by suction.

1−8.搭載装置1の動作
搭載部2を含む搭載装置1aの動作について説明する。
1-8. Operation of Mounting Device 1 The operation of the mounting device 1a including the mounting unit 2 will be described.

1)マスクを位置合わせするステップ(第1のステップ)
図13(a)に示すように、基板7に対しマスク22を位置合わせする。このとき、平面方向においてはマスク22の位置決め開口部221が基板7の電極71に対応し、垂直方向においてはマスク22の下面が基板7の上面に対し所定の位置関係となるようマスク22を位置合わせする。図13(a)の場合には、マスク22の下面が電極71の上面に接触するようにマスク22を位置合わせしているが、例えば電極71にフラックスなどが塗布されている場合には、フラックスがマスク22に付着しないようにマスク22の下面が基板7に対し所定の間隔で隔てられるように位置合わせしてもよい。
1) Step of aligning the mask (first step)
As shown in FIG. 13A, the mask 22 is aligned with the substrate 7. At this time, the positioning opening 221 of the mask 22 corresponds to the electrode 71 of the substrate 7 in the planar direction, and the mask 22 is positioned so that the lower surface of the mask 22 has a predetermined positional relationship with the upper surface of the substrate 7 in the vertical direction. Match. In the case of FIG. 13A, the mask 22 is aligned so that the lower surface of the mask 22 is in contact with the upper surface of the electrode 71. For example, when flux or the like is applied to the electrode 71, the flux Alignment may be performed such that the lower surface of the mask 22 is separated from the substrate 7 at a predetermined interval so that the mask 22 does not adhere to the mask 22.

2)半田ボールを搭載するステップ(第2のステップ)
電極71の個数以上の半田ボールBをボール供給手段24でマスク12の上面に供給する。マスク22の上面に供給された半田ボールBに対し線状部材271が略水平な姿勢で当接するように配設された振込具27をマスク22の上面に対し相対的に水平移動する。
2) Step of mounting solder balls (second step)
Solder balls B equal to or more than the number of electrodes 71 are supplied to the upper surface of the mask 12 by the ball supply means 24. The transfer tool 27 disposed so that the linear member 271 contacts the solder ball B supplied to the upper surface of the mask 22 in a substantially horizontal posture is moved horizontally relative to the upper surface of the mask 22.

そうすると、図14に示すように、半田ボールBは、マスク22の上面に対し略水平な状態で移動する線状部材271の腹部で捕捉され、位置決め開口部221の上方まで移動され、位置決め開口部221に装入され、図13(b)に示すように電極71に載置される。ここで、線状部材271は、位置決め開口部221より十分大きなその腹部がマスク22の上面に対し平行な状態で水平移動するので、位置決め開口部221の規制により位置決め開口部221に入りこむことがない。したがって、位置決め開口部221に既に挿入された半田ボールBが線状部材271で掻き出され、電極71から離脱する恐れが少ない。また、半田ボールBは、その中心より上側に偏位された辺縁部稜線2211bを有する第1テーパ孔部2211を有する位置決め開口部221に装入され、第1テーパ孔部2211の側壁で移動が拘束されている。したがって、位置決め開口部221に線状部材271が入りこんだ場合でも、位置決め開口部221に装入された半田ボールBが簡単に掻き出されて電極71から離脱する恐れが少ない。   Then, as shown in FIG. 14, the solder ball B is captured by the abdomen of the linear member 271 that moves in a substantially horizontal state with respect to the upper surface of the mask 22, moved to above the positioning opening 221, and the positioning opening 221 and placed on the electrode 71 as shown in FIG. Here, since the abdomen sufficiently larger than the positioning opening 221 moves horizontally with the linear member 271 parallel to the upper surface of the mask 22, the linear member 271 does not enter the positioning opening 221 due to the restriction of the positioning opening 221. . Therefore, the solder ball B already inserted into the positioning opening 221 is scraped by the linear member 271 and is less likely to be detached from the electrode 71. Further, the solder ball B is inserted into the positioning opening 221 having the first tapered hole portion 2211 having the edge portion ridge line 2211b displaced to the upper side from the center thereof, and moves on the side wall of the first tapered hole portion 2211. Is restrained. Therefore, even when the linear member 271 enters the positioning opening 221, there is little possibility that the solder ball B inserted into the positioning opening 221 is easily scraped and detached from the electrode 71.

残余の半田ボールBをボール除去手段26の側に振込具27で移動させ、ボール除去手段26で除去する。ここで、図14に示すように、ある線状部材271が変形しその隙間から半田ボールBが漏れた場合でも、漏れた半田ボールBは後方に隣接する別の線状部材271で捕捉される。したがって、位置決め開口部221に装入されなかった残余の半田ボールBは後方に漏れることなく、線状部材271に捕捉された状態でボール除去手段26まで移動されることとなる。   The remaining solder balls B are moved to the ball removing means 26 side by the transfer tool 27 and removed by the ball removing means 26. Here, as shown in FIG. 14, even when a certain linear member 271 is deformed and the solder ball B leaks from the gap, the leaked solder ball B is captured by another linear member 271 adjacent to the rear. . Therefore, the remaining solder balls B that have not been inserted into the positioning opening 221 are moved to the ball removing means 26 while being captured by the linear member 271 without leaking backward.

3)マスクを基板から取外すステップ
図13(c)に示すように、ホルダ昇降手段29を下降させ基板7からマスク22を取外す。
3) Step of removing the mask from the substrate As shown in FIG. 13C, the holder elevating means 29 is lowered to remove the mask 22 from the substrate 7.

このようにして半田ボールBが搭載された基板7をリフローすれば、図13(d)に示すように接続バンプ72が形成される。   When the substrate 7 on which the solder balls B are mounted in this manner is reflowed, connection bumps 72 are formed as shown in FIG.

2.第2の実施態様
本発明の一例である第2態様について図1および図15〜17を参照しながら説明する。
図1は、第2態様に係る搭載装置1bの概念図である。図15は、図1の搭載装置1bの搭載部3の側面図である。図16は、図15の搭載部2の振込具27および整列部材22、磁気発生器314を示す斜視図である。図17は、図15の磁気発生器314の変形例314a〜314fを示す図である。なお、図において、第1態様の搭載装置1aと実質的に同様な構成ついては同一の符号を付し、その構造や動作の詳細な説明を省略する。(以下説明する他の態様でも同様とする。)
2. Second Embodiment A second embodiment which is an example of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIGS.
FIG. 1 is a conceptual diagram of the mounting apparatus 1b according to the second aspect. FIG. 15 is a side view of the mounting portion 3 of the mounting apparatus 1b of FIG. 16 is a perspective view showing the transfer tool 27, the alignment member 22, and the magnetic generator 314 of the mounting portion 2 of FIG. FIG. 17 is a diagram illustrating modifications 314a to 314f of the magnetic generator 314 of FIG. In the figure, components substantially similar to those of the mounting device 1a of the first aspect are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the structure and operation thereof is omitted. (The same applies to other modes described below.)

図1に示すように、第2態様の搭載装置1bは、被配列体である基板に半田ボールを整列させて搭載する搭載部3を有している。   As shown in FIG. 1, the mounting device 1 b of the second aspect has a mounting portion 3 that mounts solder balls aligned on a substrate that is an arrayed body.

図15に示すように、第2態様の搭載部3は第1態様の搭載部2と基本的には同一の構成であり、基板7の電極71上に半田ボールBを整列させる整列部材であるマスク22と、前記基板7に位置決めされたマスク22の上面を図示しない移動手段で水平移動され半田ボールBを振込む振込具27´と、自動化に適するように、電極71を上方に向け水平に基板7の姿勢を保持するホルダ31と、前記ホルダ31を昇降自在とし、所定の高さに基板7を位置決めするホルダ昇降手段29と、前記マスク22を水平に支持するとともに水平方向に移動させ前記所定の高さに位置決めされた基板7に前記マスク22を位置決めするマスク水平移動手段23と、前記マスク22の上面に半田ボールBを供給するボール供給手段24と、余った半田ボールBをマスク22の上面から除去するボール除去手段26を備えている。   As shown in FIG. 15, the mounting portion 3 of the second aspect has basically the same configuration as the mounting portion 2 of the first aspect, and is an alignment member that aligns the solder balls B on the electrodes 71 of the substrate 7. The mask 22, the transfer tool 27 'that horizontally moves the upper surface of the mask 22 positioned on the substrate 7 by a moving means (not shown) and transfers the solder ball B, and the substrate 71 with the electrode 71 facing upward so as to be suitable for automation. 7, a holder 31 for holding the posture 7, a holder lifting / lowering means 29 for positioning the substrate 7 at a predetermined height, and the mask 22 for supporting the mask 22 horizontally and moving it in the horizontal direction. A mask horizontal movement means 23 for positioning the mask 22 on the substrate 7 positioned at a height, a ball supply means 24 for supplying a solder ball B to the upper surface of the mask 22, and a surplus solder ball And a ball removal means 26 for removing Le B from the upper surface of the mask 22.

この第2態様の搭載部3において、第1態様の搭載部2と異なる点は、磁性ステンレスのような軟磁性材からなる線状部材271´を備えた振込具27´と、ホルダ31に組込まれた磁気発生器314を有することである。以下、磁気発生器314について詳しく説明する。なお、磁気発生器314は、自動化に適するようホルダ31に組込んであるが単独に使用したり、基板7を載置する別の部材に組込んで使用することもできる。   The mounting portion 3 of the second aspect is different from the mounting portion 2 of the first aspect in that it is incorporated in a transfer tool 27 ′ having a linear member 271 ′ made of a soft magnetic material such as magnetic stainless steel, and a holder 31. A magnetic generator 314. Hereinafter, the magnetic generator 314 will be described in detail. Although the magnetic generator 314 is incorporated in the holder 31 so as to be suitable for automation, it can be used alone or can be incorporated into another member on which the substrate 7 is placed.

2−1.磁気発生器
磁気発生器314は、図16に示すように、基板7に対し平面的に対応するように配設された略平板状の永久磁石である。振込具27に対する磁気発生器314の上面(一面)は一定の極(例えば正(N)極)に着磁されている。なお、磁気発生器314は、基板7に密着した状態で配設されてもよく、その発生する磁力を線状部材271´に適量作用させるため基板7に対し適当な間隙で配設されてもよい。このように配置された磁気発生器314は、マスク22の上面を水平移動する線状部材271´を発生する磁力で下方に引付ける。
2-1. Magnetic Generator The magnetic generator 314 is a substantially flat permanent magnet disposed so as to correspond to the substrate 7 in a plane as shown in FIG. The upper surface (one surface) of the magnetic generator 314 with respect to the transfer tool 27 is magnetized to a certain pole (for example, a positive (N) pole). The magnetic generator 314 may be disposed in close contact with the substrate 7 or may be disposed at an appropriate gap with respect to the substrate 7 in order to apply an appropriate amount of the generated magnetic force to the linear member 271 ′. Good. The magnetic generator 314 arranged in this manner attracts downward with a magnetic force that generates a linear member 271 ′ that horizontally moves on the upper surface of the mask 22.

磁気発生器として、図17(a)、(b)で示す磁気発生器314a、314bを選択することもできる。この磁気発生器314a、314bは、複数の磁区を有し、隣接した磁区は異なる極性に配された磁気発生器を具現するため、略立方体状または略直方体状、略円板状の複数個の永久磁石81、82を有し、隣接する永久磁石81、82が異なる極性となるように全体として略平板状に並設したものである。この磁気発生器314a、314bによれば、永久磁石40から生ずる磁力線の間隔が短くなり、線状部材11はより強く均等に下側へ引付けられる。   As the magnetic generator, the magnetic generators 314a and 314b shown in FIGS. 17A and 17B can be selected. Each of the magnetic generators 314a and 314b has a plurality of magnetic domains, and a plurality of magnetic domains having a substantially cubic shape, a substantially rectangular parallelepiped shape, and a substantially disk shape are provided to implement a magnetic generator in which adjacent magnetic domains are arranged in different polarities. It has permanent magnets 81 and 82, and is arranged side by side in a substantially flat plate as a whole so that adjacent permanent magnets 81 and 82 have different polarities. According to the magnetic generators 314a and 314b, the interval between the lines of magnetic force generated from the permanent magnet 40 is shortened, and the linear member 11 is more strongly and evenly attracted downward.

このような磁気発生器314a、314bを適用する場合には、図示するように、線状部材271´は、永久磁石81、82の極性の並びの方向に対しその軸芯が略平行な状態となるように配設することが望ましい。このように線状部材271´を配設すれば、線状部材271´は、各永久磁石81、82から生じる磁力線にたいし常にほぼ平行にあるいはほぼ直角にマスク22の上面を水平移動する。したがって、磁気発生器314a、314bから生じる磁力線の密度差による線状部材271´の変形が抑制される。   When such magnetic generators 314a and 314b are applied, the linear member 271 ′ has a substantially parallel axis with respect to the direction of the polarity of the permanent magnets 81 and 82, as shown in the figure. It is desirable to arrange so that. If the linear member 271 ′ is arranged in this way, the linear member 271 ′ moves horizontally on the upper surface of the mask 22 in a manner that is always substantially parallel or substantially perpendicular to the magnetic force lines generated from the permanent magnets 81 and 82. Therefore, the deformation of the linear member 271 ′ due to the difference in the density of the magnetic field lines generated from the magnetic generators 314 a and 314 b is suppressed.

磁気発生器として、図17(c)で示す磁気発生器314cを選択することもできる。この磁気発生器314cは、複数の磁区を有し、隣接した磁区は異なる極性に配されるとともに各磁区は一列に配されている磁気発生器を具現するため、例えば略角柱形状の複数個の永久磁石83を有し、隣接する永久磁石83が異なる極性となるようにその短手の側面を密着させて略平板状に並べ配したものである。   A magnetic generator 314c shown in FIG. 17C can be selected as the magnetic generator. The magnetic generator 314c has a plurality of magnetic domains, and adjacent magnetic domains are arranged in different polarities and each magnetic domain is arranged in a line. It has permanent magnets 83 and is arranged in a substantially flat plate shape with its short side surfaces in close contact so that adjacent permanent magnets 83 have different polarities.

この磁気発生器31cは、前記磁気発生器314a、314bに対し次のように改善されている。すなわち、磁気発生器314aの場合で説明すると、図17(a)で示すように、磁気発生器314aは、図において符号811、812で示す2つの方向の磁区の境界を有している。例えば、図示するように線状部材271´を配設した場合、線状部材271´の軸芯と平行な境界811では線状部材271´と交わる磁力線が生じている。水平移動する線状部材271´が境界811の上方を通過する時、線状部材271´は、境界部811に隣接した永久磁石81、82の方向へ引っ張られる。その結果、図において符号dで示すように線状部材271´が変形する。そのように線状部材271´が変形すると、半田ボールBが変形部から漏れたり、変形部では半田ボール7が位置決め開口部221へ円滑に装入されないという現象が生じやすい。   The magnetic generator 31c is improved as follows with respect to the magnetic generators 314a and 314b. That is, in the case of the magnetic generator 314a, as shown in FIG. 17A, the magnetic generator 314a has a boundary between magnetic domains in two directions indicated by reference numerals 811 and 812 in the drawing. For example, when a linear member 271 ′ is disposed as shown in the figure, a magnetic force line intersecting with the linear member 271 ′ is generated at a boundary 811 parallel to the axis of the linear member 271 ′. When the linear member 271 ′ that moves horizontally passes over the boundary 811, the linear member 271 ′ is pulled in the direction of the permanent magnets 81 and 82 adjacent to the boundary portion 811. As a result, the linear member 271 ′ is deformed as indicated by a symbol d in the drawing. When the linear member 271 ′ is deformed in this manner, a phenomenon that the solder ball B leaks from the deformed portion or the solder ball 7 is not smoothly inserted into the positioning opening 221 at the deformed portion is likely to occur.

その一方で、図17(c)に示すように、磁力発生手段314cは、図において符号832で示すように一方向のみの磁区の境界832を有する。したがって、図示するように線状部材271´を配設すれば、境界832で生じている磁力線は線状部材271´の軸芯に対し平行となり、線状部材271´と交わることがない。したがって、線状部材271´には変形が生じることがない。   On the other hand, as shown in FIG. 17C, the magnetic force generating means 314c has a magnetic domain boundary 832 in only one direction as indicated by reference numeral 832. Therefore, when the linear member 271 ′ is disposed as shown in the drawing, the magnetic lines of force generated at the boundary 832 are parallel to the axis of the linear member 271 ′ and do not intersect the linear member 271 ′. Therefore, the linear member 271 ′ is not deformed.

磁気発生器として、図17(e)、(f)に示す磁気発生器314e、314fを選択することもできる。この磁気発生器314e、314fは、前記磁気発生器314cにおいて、同一の極性の永久磁石85、86を一方向に並設して磁区を形成したものである。このような形態にすれば、磁気発生器314cのように長い永久磁石83を準備する必要もなく、磁気発生器314e、314fを低コストで製造できるので好ましい。   Magnetic generators 314e and 314f shown in FIGS. 17E and 17F can be selected as the magnetic generator. The magnetic generators 314e and 314f are formed by arranging the permanent magnets 85 and 86 having the same polarity in parallel in one direction in the magnetic generator 314c. This configuration is preferable because it is not necessary to prepare a long permanent magnet 83 unlike the magnetic generator 314c, and the magnetic generators 314e and 314f can be manufactured at low cost.

磁気発生器として、図17(d)に示す磁気発生器314dを選択することもできる。この磁気発生器314dは、磁区を電磁石84で構成したものであり、電磁石84に印加する電流の大きさにより磁力を自在に制御可能となる。したがって、半田ボールBや基板7の大きさにより線状部材271´の長さや太さが変更された場合でも容易に対応可能となる。   As the magnetic generator, a magnetic generator 314d shown in FIG. 17D can be selected. This magnetic generator 314d has a magnetic domain composed of an electromagnet 84, and the magnetic force can be freely controlled by the magnitude of the current applied to the electromagnet 84. Therefore, even when the length or thickness of the linear member 271 ′ is changed depending on the size of the solder ball B or the substrate 7, it can be easily handled.

上記説明では永久磁石や電磁石を複数個用いて磁気発生器314a〜fの磁区を構成したが、複数の磁区を有するように一枚の磁石を区分したものであってもよい。   In the above description, a plurality of permanent magnets and electromagnets are used to configure the magnetic domains of the magnetic generators 314a to 314f. However, a single magnet may be divided so as to have a plurality of magnetic domains.

上記構成の磁気発生器314を備えた搭載部3によれば、磁気発生器314が生じる磁力により下向きに引付けられた線状部材271´はマスク22の上面に腹部が押付けられた状態となる。その状態で線状部材271´を水平移動させる。線状部材271´は半田ボールBを捕捉し、位置決め開口部221の上方まで移動させる。線状部材271´の腹部には磁力による下向きの押圧力が作用している。したがって、その押圧力が半田ボールBに作用し、半田ボールBは位置決め開口部221に円滑に挿入される。マスク22の上面の粗さなどの状態に係らず磁力により生じる線状部材271´の押圧力は一定に維持される。したがって、線状部材271´が移動方向に乱されてスプリングバック的な動きを起こす恐れが少なく、半田ボールBは安定して位置決め開口部221に装入される。   According to the mounting portion 3 including the magnetic generator 314 having the above configuration, the linear member 271 ′ drawn downward by the magnetic force generated by the magnetic generator 314 is in a state where the abdomen is pressed against the upper surface of the mask 22. . In this state, the linear member 271 ′ is moved horizontally. The linear member 271 ′ captures the solder ball B and moves it to above the positioning opening 221. A downward pressing force due to magnetic force acts on the abdomen of the linear member 271 ′. Accordingly, the pressing force acts on the solder ball B, and the solder ball B is smoothly inserted into the positioning opening 221. The pressing force of the linear member 271 ′ generated by the magnetic force is maintained constant regardless of the state of the upper surface of the mask 22 or the like. Therefore, there is little possibility that the linear member 271 ′ is disturbed in the moving direction and causes a spring-back movement, and the solder ball B is stably inserted into the positioning opening 221.

2−3.第1及び第2態様の実施例について説明する。 2-3. Examples of the first and second aspects will be described.

1)実施例1
以下の条件で、第1態様の搭載装置1aで半田ボールBを5枚の基板7に搭載した。
マスク22はSUS430製で、その厚みは80μmとした。マスク22は、基板7の電極71に対応して10200個の位置決め開口部221が25mm□の範囲に形成されたものを使用し、位置決め開口部221の直径は90μmとした。振込具17の線状部材271は、直径がφ75μmの略円形状断面を有し、位置決め開口部221の範囲を包含する長さの腹部を有するものを使用した。半田ボールBは、Snを主体とした直径が80μmのもので、マスク22の上面に12000個づつ投入した。線状部材271としては、サンダロン(商標名、旭化成製)を使用した。以上の条件は、以下説明する実施例2および比較例とも基本的には同一とした。
1) Example 1
Under the following conditions, the solder balls B were mounted on the five substrates 7 by the mounting apparatus 1a of the first aspect.
The mask 22 was made of SUS430, and its thickness was 80 μm. The mask 22 used was one in which 10200 positioning openings 221 corresponding to the electrodes 71 of the substrate 7 were formed in a range of 25 mm □, and the diameter of the positioning openings 221 was 90 μm. The linear member 271 of the transfer tool 17 has a substantially circular cross section with a diameter of φ75 μm and has a length of an abdomen including a range of the positioning opening 221. Solder balls B having a diameter of 80 μm mainly composed of Sn were placed on the upper surface of the mask 22 in 12,000 pieces. As the linear member 271, Sandalon (trade name, manufactured by Asahi Kasei) was used. The above conditions were basically the same as in Example 2 and Comparative Example described below.

2)実施例2
第2態様の搭載装置1bで半田ボールBを5枚の基板7に搭載した。なお、線状部材11としては、フェライト系磁性ステンレスであるSUS430を使用した。
2) Example 2
The solder ball B was mounted on the five substrates 7 by the mounting device 1b of the second mode. In addition, as the linear member 11, SUS430 which is a ferritic magnetic stainless steel was used.

3)比較例
第1態様の搭載装置1aに、尖鋭部のある刷毛状の線状部材を備えた振込具を組み込み、マスク22の上面に対し略垂直に線状部材を配設し、尖鋭部をマスク22に接触させた状態で線状部材を水平移動させて半田ボールBを搭載した。
3) Comparative Example A transfer device provided with a brush-like linear member having a sharp portion is incorporated in the mounting device 1a of the first aspect, and the linear member is disposed substantially perpendicular to the upper surface of the mask 22, and the sharp portion The solder ball B was mounted by horizontally moving the linear member in a state where it was in contact with the mask 22.

実施例1及び2、比較例の、半田ボールBの未充填率および残留率を表1に示す。ここで残留率とは、(マスク22に残留した半田ボールBの個数/投入した半田ボールの個数)で定義されるものである。   Table 1 shows the unfilled rate and the residual rate of the solder balls B in Examples 1 and 2 and the comparative example. Here, the residual rate is defined by (number of solder balls B remaining on the mask 22 / number of introduced solder balls).

Figure 0005177694
Figure 0005177694

3.第3の実施態様
本発明の参考例である第3態様について図1および図18〜20を参照しながら説明する。
図1は、第3態様に係る搭載装置1cの概念図である。図18は、図1の搭載装置1cの搭載部4の側面図である。図19は、図18のホルダ41の断面図である。図20は、図18のホルダ41および基板7、マスク22のみを示す拡大側面図である。
3. Third Embodiment A third embodiment, which is a reference example of the present invention, will be described with reference to FIG. 1 and FIGS.
FIG. 1 is a conceptual diagram of a mounting apparatus 1c according to a third aspect. FIG. 18 is a side view of the mounting portion 4 of the mounting apparatus 1c of FIG. FIG. 19 is a cross-sectional view of the holder 41 of FIG. FIG. 20 is an enlarged side view showing only the holder 41, the substrate 7, and the mask 22 of FIG.

図1に示すように、第3態様の搭載装置1cは、被配列体である基板7に半田ボールを整列させて搭載する搭載部4を有している。   As shown in FIG. 1, the mounting device 1 c according to the third aspect includes a mounting portion 4 that mounts solder balls aligned on a substrate 7 that is an arrayed body.

図18に示すように、第3態様の搭載部4は第1態様の搭載部2と基本的には同一の構成であり、基板7の電極71上に半田ボールBを整列させる整列部材であるマスク22´と、前記基板7に位置決めされたマスク22´の上面を図示しない移動手段で水平移動され半田ボールBを振込む振込具27と、自動化に適するように、電極71を上方に向け水平に基板7の姿勢を保持するホルダ41と、前記ホルダ41を昇降自在とし、所定の高さに基板7を位置決めするホルダ昇降手段29と、前記マスク22´を水平に支持するとともに水平方向に移動させ前記所定の高さに位置決めされた基板7に前記マスク22を位置決めするマスク水平移動手段23と、前記マスク22´の上面に半田ボールBを供給するボール供給手段24と、余った半田ボールBをマスク22´の上面から除去するボール除去手段26を備えている。   As shown in FIG. 18, the mounting portion 4 of the third aspect is basically the same configuration as the mounting portion 2 of the first aspect, and is an alignment member that aligns the solder balls B on the electrodes 71 of the substrate 7. The mask 22 ', the transfer tool 27 that horizontally moves the upper surface of the mask 22' positioned on the substrate 7 by a moving means (not shown) and transfers the solder ball B, and the electrode 71 is horizontally directed upward so as to be suitable for automation. A holder 41 that holds the posture of the substrate 7, a holder lifting and lowering means 29 that positions the substrate 7 at a predetermined height, and the mask 22 ′ are horizontally supported and moved in the horizontal direction. Mask horizontal movement means 23 for positioning the mask 22 on the substrate 7 positioned at the predetermined height, ball supply means 24 for supplying the solder balls B to the upper surface of the mask 22 ', and the remaining half And a ball removal means 26 for removing the ball B from the upper surface of the mask 22 '.

この第3態様の搭載部4において、第1態様の搭載部2と異なる点は、マスク22´が磁性ステンレスなどからなる軟磁性部を有することとと、磁力によりマスク22を下方に吸引し、マスク22´の下面を基板7の上面に密着させる吸引部がホルダ41に組込まれていることである。以下、吸引部について詳しく説明する。なお、吸引部は、自動化に適するようホルダ41に組込んであるが、単独に使用したり、基板7を載置する別の部材に組込んで使用することもできる。   In the mounting portion 4 of the third aspect, the difference from the mounting portion 2 of the first aspect is that the mask 22 'has a soft magnetic portion made of magnetic stainless steel and the like, and the mask 22 is attracted downward by a magnetic force, That is, a suction part for bringing the lower surface of the mask 22 ′ into close contact with the upper surface of the substrate 7 is incorporated in the holder 41. Hereinafter, the suction unit will be described in detail. The suction unit is incorporated in the holder 41 so as to be suitable for automation. However, the suction unit can be used alone or in a separate member on which the substrate 7 is placed.

3−1.吸引部
本態様の吸引部は、図19(a)に示すように、ホルダ41に内蔵された磁力を発生する磁気発生器411である。磁気発生器411は、基板7の上方に位置合わせされたマスク22に対し基板7を介して相対するように配設されている。磁気発生器411には、磁気発生器411へ給電する給電制御回路412が連結されている。
3-1. Suction Part The suction part of this aspect is a magnetic generator 411 that generates a magnetic force built in the holder 41 as shown in FIG. The magnetic generator 411 is disposed so as to face the mask 22 positioned above the substrate 7 with the substrate 7 interposed therebetween. A power supply control circuit 412 that supplies power to the magnetic generator 411 is connected to the magnetic generator 411.

吸引部としては、図19(b)に示す静電気力発生器413を選択することもできる。静電気力発生器413は、前記磁気発生器411と同様にホルダ41に組込まれている。静電気発生器413には、電圧を印加する印圧制御回路が接続されている。印圧制御手段により正極または負極に印圧された静電気力発生器413は、マスク22を印圧された極性と逆の極性に帯電させて下方に吸引し、基板7に密着させる。この場合のマスク22は、軟磁性部を含む必要はない。それよりも、マスク22の基体としては、帯電しやすいものを選択することが望ましい。例えばその基体としては、誘電率が4〜12と比較的誘電率が高く、電気抵抗率が10〜1012Ωcm程度の導電性を有する絶縁材料、具体的にはポリミイド樹脂、フェノール樹脂、ケイ素樹脂、塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、アセチルセルロース、アセチルブチルセルロース、ウレタンエラストマー、クロロプレンゴム、二トリルゴムおよびこれらの混合物や、それらに適宜カーボンブラックを配合したものを選択するとよい。 As the suction unit, an electrostatic force generator 413 shown in FIG. 19B can be selected. The electrostatic force generator 413 is incorporated in the holder 41 in the same manner as the magnetic generator 411. A printing pressure control circuit for applying a voltage is connected to the static electricity generator 413. The electrostatic force generator 413 pressed to the positive electrode or the negative electrode by the printing pressure control means charges the mask 22 to a polarity opposite to the polarity of the printing pressure, sucks it downward, and makes it adhere to the substrate 7. In this case, the mask 22 does not need to include a soft magnetic part. Instead, it is desirable to select a base material for the mask 22 that is easily charged. For example, the substrate has a relatively high dielectric constant of 4 to 12 , and an insulating material having a conductivity of about 10 8 to 10 12 Ωcm, specifically, a polyimide resin, a phenol resin, silicon A resin, a vinyl chloride resin, an ABS resin, acetyl cellulose, acetyl butyl cellulose, urethane elastomer, chloroprene rubber, nitrile rubber, a mixture thereof, or a mixture of these with carbon black as appropriate may be selected.

吸引部としては、図19(c)に示す真空吸引器415を選択することもできる。真空吸引器415は、基板7が装着される部分以外のホルダ41の上面に開口した上面開口部416と、側面に開口した側面開口部418と、上面開口部416と418を連結しテーブル11の内部に画成された流体通路417と、側面開口部418に連結された真空発生手段を有している。該真空吸引器415によれば、真空発生手段により負圧を発生し、ホルダ41に載置されたマスク22を上面開口部416で下方に吸引し、基板7に密着させる。この場合のマスク22も軟磁性部を含む必要はなく、マスク22の基体としては種々のものが選択される。   As the suction unit, a vacuum suction device 415 shown in FIG. 19C can be selected. The vacuum suction device 415 connects the upper surface opening 416 opened on the upper surface of the holder 41 other than the portion to which the substrate 7 is mounted, the side surface opening 418 opened on the side surface, and the upper surface openings 416 and 418 to connect the upper surface opening 416 and 418. A fluid passage 417 defined in the interior and a vacuum generating means connected to the side opening 418 are provided. According to the vacuum suction device 415, a negative pressure is generated by the vacuum generating means, and the mask 22 placed on the holder 41 is sucked downward by the upper surface opening 416 and brought into close contact with the substrate 7. In this case, the mask 22 does not need to include a soft magnetic portion, and various substrates are selected as the base of the mask 22.

3−2.搭載装置1cの動作
第3態様の搭載装置1cの動作について説明する。
3-2. Operation of Mounting Device 1c The operation of the mounting device 1c according to the third aspect will be described.

1)マスクを位置合わせするステップ(第1のステップ)
基板7に対しマスク22´を位置合わせする。
1) Step of aligning the mask (first step)
The mask 22 ′ is aligned with the substrate 7.

2)マスクを吸引するステップ
図20(b)に示すように、給電制御回路から給電された磁気発生器411で生じた磁力により基板7の上方に載置されたマスク22´を全体的に下方へ吸引する。その結果、マスク22´は、その下面が基板7の上面に倣い均一に密着する。したがって、基板7に変形がある場合でも、基板7とマスク22´の間に大きな空隙が生ずることがない。
2) Step of sucking the mask As shown in FIG. 20B, the mask 22 ′ placed above the substrate 7 is entirely moved downward by the magnetic force generated by the magnetic generator 411 fed by the power feeding control circuit. To suck. As a result, the lower surface of the mask 22 ′ closely adheres to the upper surface of the substrate 7. Therefore, even when the substrate 7 is deformed, a large gap does not occur between the substrate 7 and the mask 22 '.

3)半田ボールを搭載するステップ(第2のステップ)
電極71の個数以上の半田ボールBをボール供給手段24でマスク22´の上面に供給する。マスク22´の上面に供給された半田ボールBに対し線状部材271が略水平な姿勢で当接するように配設された振込具27をマスク22´の上面に対し相対的に水平移動する。半田ボールBは、振込具27で移動され位置決め開口部221へ装入される。ここで、マスク22´は基板7に密着している。したがって、位置決め開口部221を通して電極71に載置された半田ボールBは位置決め開口部221から漏れることがない。
3) Step of mounting solder balls (second step)
Solder balls B equal to or more than the number of electrodes 71 are supplied to the upper surface of the mask 22 ′ by the ball supply means 24. The transfer tool 27 disposed so that the linear member 271 contacts the solder ball B supplied to the upper surface of the mask 22 ′ in a substantially horizontal posture is moved horizontally relative to the upper surface of the mask 22 ′. The solder ball B is moved by the transfer tool 27 and inserted into the positioning opening 221. Here, the mask 22 ′ is in close contact with the substrate 7. Therefore, the solder ball B placed on the electrode 71 through the positioning opening 221 does not leak from the positioning opening 221.

4)マスクを基板から取外すステップ
ホルダ昇降手段29を下降させ基板7からマスク22´を取外す。
4) Step of removing the mask from the substrate The holder elevating means 29 is lowered to remove the mask 22 ′ from the substrate 7.

4.第4の実施態様
本発明の参考例である第4態様について図21〜23を参照しながら説明する。なお、第4態様の搭載装置1dは第1態様の搭載装置1aと基本的に同じものである。
図21は、第4態様の搭載装置1dのマスク22及び基板7、仮固定膜Fのみの部分拡大断面図である。図22は、第4態様の搭載装置1dの動作を説明する図である。図23は、図22の仮固定膜変質部25の変形例を示す図である。
4). Fourth Embodiment A fourth embodiment, which is a reference example of the present invention, will be described with reference to FIGS. The mounting device 1d according to the fourth aspect is basically the same as the mounting device 1a according to the first aspect.
FIG. 21 is a partial enlarged cross-sectional view of only the mask 22, the substrate 7, and the temporary fixing film F of the mounting device 1 d according to the fourth aspect. FIG. 22 is a diagram illustrating the operation of the mounting device 1d according to the fourth aspect. FIG. 23 is a view showing a modification of the temporarily fixed membrane altered portion 25 of FIG.

この第4態様の搭載装置1dにおいて、第1態様の搭載装置1aと異なる点は、図21(a)に示すように、少なくとも上面に粘着力の低い仮固定膜Fが形成された電極71を有する基板7を準備し、仮固定膜Fを介した状態で該電極71に半田ボールBを載置し、仮固定膜Fの粘着力を仮固定膜変質部で高め、仮固定膜Fの粘着力で電極71に半田ボールBを仮固定する点にある。なお、仮固定膜Fは、図21(a)に示すように基板7の上面全体を覆うように形成してもよいし、図21(b)に示すように電極71の上面のみに選択的に形成してもよい。以下、仮固定膜および仮固定膜変質部について詳しく説明する。   In the mounting device 1d of the fourth aspect, the difference from the mounting device 1a of the first aspect is that, as shown in FIG. 21 (a), an electrode 71 having a temporary fixing film F having a low adhesive force formed on at least the upper surface is provided. A substrate 7 is prepared, a solder ball B is placed on the electrode 71 with the temporary fixing film F interposed therebetween, and the adhesive force of the temporary fixing film F is increased by the temporarily fixing film altered portion. The solder ball B is temporarily fixed to the electrode 71 by force. The temporary fixing film F may be formed so as to cover the entire upper surface of the substrate 7 as shown in FIG. 21 (a), or selectively only on the upper surface of the electrode 71 as shown in FIG. 21 (b). You may form in. Hereinafter, the temporarily fixed membrane and the temporarily fixed membrane altered portion will be described in detail.

4−1.仮固定膜
仮固定膜Fは、図13で説明しマスクを取外すステップ以降において、基板7に載置された半田ボールBに多少の外力が作用した場合でも半田ボールBが簡単に動かないよう半田ボールBを電極71に粘着力で仮固定するものである。しかしながら、基板7にマスク22を位置合わせする第1のステップから半田ボールBを搭載する第2のステップにおいては、マスク22や半田ボールBに仮固定膜Fが付着しないように仮固定膜Fの粘着力は低い状態であることが要望される。
4-1. Temporary Fixing Film Temporary fixing film F is soldered so that solder ball B does not move easily even if some external force is applied to solder ball B placed on substrate 7 after the step of removing the mask described in FIG. The ball B is temporarily fixed to the electrode 71 with adhesive force. However, in the second step of mounting the solder ball B from the first step of aligning the mask 22 on the substrate 7, the temporary fixing film F is prevented from adhering to the mask 22 or the solder ball B. It is desired that the adhesive strength be in a low state.

このような仮固定膜Fは、例えば、ある条件下では固化されて粘着力が低くなり、別の条件下では液化(ここで液化とは、ゲル化又はペースト化を含む。)されて粘着力が高くなる材料(以下その材料を仮固定材と称する。)を選択することで具現される。選択される第1種の仮固定材としては、例えばポリプロピレン又はポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリエステルのいずれかから選択される樹脂または紙などの有機材料、或いはHgまたはGa、In、Snなどの金属材料を主体としたものが選択される。第1種の仮固定材によれば、例えば仮固定材を蒸着して基板7に成膜し、低粘着性の仮固定膜Fが形成される。或いは、適当な溶媒(水や油、各種のアルコールやメタノールなど)に仮固定材を混合し、その混合物を基板7に塗布し、乾燥して溶媒を除くことにより低粘着性の仮固定膜Fが形成される。なお、このようにして形成される仮固定膜Fは、半田ボールBが接触する表面が固化されて粘着力が低ければよい。   Such a temporarily fixed film F is, for example, solidified under a certain condition to have low adhesive strength, and liquefied under another condition (here, liquefaction includes gelation or pasting) and has adhesive strength. This is realized by selecting a material having a high value (hereinafter, the material is referred to as a temporary fixing material). As the first type of temporary fixing material selected, for example, an organic material such as resin or paper selected from polypropylene or polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, cellulose acetate, polyester, or Hg or Ga, In, A material mainly composed of a metal material such as Sn is selected. According to the first type of temporary fixing material, for example, the temporary fixing material is vapor-deposited and formed on the substrate 7 to form the low-adhesive temporary fixing film F. Alternatively, the temporary fixing material F is mixed with an appropriate solvent (water, oil, various alcohols, methanol, etc.), the mixture is applied to the substrate 7, dried, and the solvent is removed to remove the solvent. Is formed. The temporary fixing film F formed in this way only needs to have a low adhesive force because the surface with which the solder balls B come into contact is solidified.

選択される第2種の仮固定材として、液体(例えば水または油類、各種のアルコールやメタノールなど有機溶剤)或いはその液体を溶媒として含む液状の混合物を選択することができる。第2種の仮固定材によれば、仮固定材の温度をその融点以下にすれば仮固定材は固化された状態となり、低粘着性の仮固定膜Fが形成される。このようにして形成される仮固定膜Fは、半田ボールBが接触する表面が固化されて粘着力が低ければよい。   A liquid (for example, water or oils, various organic solvents such as alcohol and methanol) or a liquid mixture containing the liquid as a solvent can be selected as the second type of temporary fixing material to be selected. According to the second type of temporary fixing material, when the temperature of the temporary fixing material is set to be equal to or lower than the melting point thereof, the temporary fixing material is solidified, and the low-adhesive temporary fixing film F is formed. The temporary fixing film F formed in this way only needs to have a low adhesive force because the surface with which the solder balls B come into contact is solidified.

第2種の仮固定材としては、融点が大気圧で−100℃以上、好ましくは室温の範囲(−10℃〜50℃)のものを選択すれば、仮固定材を固化するプロセスを低コストで実現できるので望ましい。また、沸点が半田ボールBの融点未満のもの、例えばドデシルアルコール(融点24℃、沸点154℃)やテトラデカノール(融点38℃、沸点289℃)、ブチルアルコール(融点25.4℃、沸点83℃)を選択すれば、半田ボールBをリフローして接続バンプを形成する際、同時に仮固定膜Fは気化する。したがって、洗浄工程を通して仮固定膜Fを除去する必要がないので望ましい。   As the second type of temporary fixing material, if a melting point is selected to be -100 ° C. or higher, preferably room temperature (−10 ° C. to 50 ° C.) at atmospheric pressure, the process for solidifying the temporary fixing material is low cost. This is desirable because Also, those having a boiling point lower than the melting point of the solder ball B, such as dodecyl alcohol (melting point 24 ° C., boiling point 154 ° C.), tetradecanol (melting point 38 ° C., boiling point 289 ° C.), butyl alcohol (melting point 25.4 ° C., boiling point 83 (° C.), the temporary fixing film F is vaporized at the same time when the solder balls B are reflowed to form the connection bumps. Therefore, it is desirable that the temporary fixing film F need not be removed through the cleaning process.

仮固定材は、半田ボールBをリフローする工程の前に仮固定膜Fを除去する手間を省く為に、半田ボールBより低い融点を有していれば望ましい。   The temporary fixing material preferably has a melting point lower than that of the solder ball B in order to save the trouble of removing the temporary fixing film F before the step of reflowing the solder ball B.

仮固定材は、フラックス成分を含有していることが望ましい。ここで、フラックス成分とは、半田ボールBをリフローする際に、1)半田ボールBと電極71の酸化を防止し、2)電極71の表面を清浄化する、濡れ性と還元性の作用の高い成分である。フラックス成分とは、例えばロジン(松脂)やロジンに類似した特性を有する添加材である。フラックス成分を含む仮固定材で形成された仮固定膜Fによれば、接続バンプと電極との接合不良の発生が抑制され、接続バンプの内部に空孔が生じることが抑制される。   The temporary fixing material desirably contains a flux component. Here, the flux component means that when the solder ball B is reflowed, 1) the oxidation of the solder ball B and the electrode 71 is prevented, and 2) the surface of the electrode 71 is cleaned. It is a high component. The flux component is an additive having characteristics similar to rosin (pine resin) or rosin, for example. According to the temporary fixing film F formed of a temporary fixing material containing a flux component, the occurrence of poor bonding between the connection bump and the electrode is suppressed, and the generation of voids in the connection bump is suppressed.

4−2.仮固定膜変質部
仮固定膜変質部は、熱的または機械的、化学的に仮固定膜Fを変質させ、その粘着力を高めるものであり、第4態様の搭載装置1dでは、搭載部2に組み込まれている。
4-2. Temporary fixing membrane alteration portion The temporary fixation membrane alteration portion is to thermally or mechanically and chemically alter the temporary fixation membrane F to increase its adhesive force. In the mounting device 1d of the fourth aspect, the mounting portion 2 Built in.

第4態様の仮固定膜変質部は、図23(a)に示す、位置決め開口部221に充填された半田ボールBの頂部に当接可能に配設され、少なくとも半田ボールBと接触している面が発熱する仮固定膜変質部25aである。この仮固定膜変質部25aは、例えば、ブロック状の基体の一面に平板状の発熱体を配置したものでよく、発熱体がマスク22に相対するようにマスク22の上方に昇降手段(例えばエアシリンダなど)で昇降自在に配設すればよい。   The temporarily fixed film altered portion of the fourth aspect is disposed so as to be able to come into contact with the top of the solder ball B filled in the positioning opening 221 shown in FIG. 23A, and is in contact with at least the solder ball B. The surface is a temporarily fixed film altered portion 25a that generates heat. The temporarily fixed film altered portion 25 a may be, for example, a plate-like heating element disposed on one surface of a block-like base, and an elevating means (for example, air) above the mask 22 so that the heating element faces the mask 22. It may be arranged so as to be movable up and down with a cylinder or the like.

仮固定膜変質部25aは、接触した半田ボールBを加熱する。その熱は、半田ボールBを介して半田ボールBが接触している領域近傍の仮固定膜Fを溶融させる。したがって、仮固定膜Fは溶融し(すなわち液化し)、仮固定膜Fの粘着力は高くなる。   The temporarily fixed film altered portion 25a heats the contacted solder balls B. The heat melts the temporary fixing film F in the vicinity of the region where the solder ball B is in contact via the solder ball B. Accordingly, the temporarily fixed film F is melted (that is, liquefied), and the adhesive force of the temporarily fixed film F is increased.

仮固定膜変質部25aの形態は、図示に限られることなく種々のものが選択される。例えば、図23(a)に示すように、半田ボールBの直径よりマスク22の厚みが薄い場合には、半田ボールBと接触する仮固定膜変質部25aの面251は平面状のものとすればよい。また、半田ボールBの直径よりマスク22が厚い場合には、位置決め開口部221に対応し位置決め開口部221に挿入可能な突起252を設けておけばよい。   The form of the temporarily fixed membrane altered portion 25a is not limited to the illustration, and various forms are selected. For example, as shown in FIG. 23A, when the thickness of the mask 22 is smaller than the diameter of the solder ball B, the surface 251 of the temporarily fixed film altered portion 25a in contact with the solder ball B is assumed to be planar. That's fine. If the mask 22 is thicker than the diameter of the solder ball B, a protrusion 252 that can be inserted into the positioning opening 221 corresponding to the positioning opening 221 may be provided.

仮固定膜変質部として、図23(b)に示すように、電子ビーム(例えばレーザ)で個々に半田ボールBを加熱する仮固定膜変質部25bも選択される。   As the temporarily fixed film altered portion, as shown in FIG. 23B, a temporarily fixed film altered portion 25b that individually heats the solder balls B with an electron beam (for example, a laser) is also selected.

仮固定膜変質部として、位置決め開口部221へ振込まれる前に予め半田ボールBを加熱する仮固定膜変質部も選択される。この仮固定膜変質部で加熱された半田ボールBを電極71に載置すれば、半田ボールBが接触した領域近傍の仮固定膜Fは溶融され、仮固定膜Fの粘着力は高くなる。   As the temporarily fixed film altered portion, a temporarily fixed membrane altered portion that heats the solder ball B in advance before being transferred to the positioning opening 221 is also selected. When the solder ball B heated in the temporarily fixed film altered portion is placed on the electrode 71, the temporary fixed film F in the vicinity of the region in contact with the solder ball B is melted, and the adhesive force of the temporary fixed film F is increased.

仮固定膜変質部として、位置決め開口部221に充填された複数の半田ボールBを含む領域を加熱する仮固定膜変質部も選択される。この仮固定膜変質部は、例えば赤外線ヒータのようなもので構成される。なお、この仮固定膜変質部を選択する場合には、マスク22の下方の仮固定膜Fが加熱されて溶融しマスク22に付着しないように、マスク22としては、半田ボールBよりも熱伝導率が低い基体からなるものを選択することが望ましい。   As the temporarily fixed film altered portion, a temporarily fixed membrane altered portion that heats a region including the plurality of solder balls B filled in the positioning opening 221 is also selected. This temporarily fixed film altered portion is constituted by, for example, an infrared heater. When this temporarily fixed film altered portion is selected, the mask 22 is more thermally conductive than the solder ball B so that the temporarily fixed film F below the mask 22 is heated and melted and does not adhere to the mask 22. It is desirable to select one consisting of a substrate with a low rate.

仮固定膜変質部として、図23(c)に示すように位置決め開口部221に充填された半田ボールBの頂部に当接可能に配設され、半田ボールBを所定の圧力で押圧する仮固定膜変質部25cも選択される。なお、仮固定膜変質部25cは、当接した半田ボールBを押圧する代わりに加振する構成としてもよい。仮固定膜変質部25cによれば、半田ボールBを介して伝えられた押圧力や振動により半田ボールBが接触した領域近傍の仮固定膜Fの粘着力は高くなる。この仮固定膜変質部25cは、表部が固化し内部は液状の仮固定膜Fの粘着力を高める場合に有効である。すなわち、仮固定膜変質部25cの作用する押圧力や振動で仮固定膜Fの表部が機械的に破壊され、内部の液体が露出して、仮固定膜Fの粘着力は高くなる。   As shown in FIG. 23C, the temporarily fixed film altered portion is disposed so as to be able to contact the top of the solder ball B filled in the positioning opening 221 and temporarily fixes the solder ball B with a predetermined pressure. The film alteration part 25c is also selected. The temporarily fixed film altered portion 25c may be configured to vibrate instead of pressing the contacted solder ball B. According to the temporarily fixed film altered portion 25c, the adhesive force of the temporarily fixed film F in the vicinity of the region where the solder ball B is in contact with the pressing force or vibration transmitted through the solder ball B is increased. The temporarily fixed film altered portion 25c is effective in the case where the surface portion is solidified and the adhesive strength of the liquid temporarily fixed film F inside is increased. That is, the surface portion of the temporarily fixed film F is mechanically broken by the pressing force or vibration applied by the temporarily fixed film altered portion 25c, the internal liquid is exposed, and the adhesive force of the temporarily fixed film F increases.

仮固定膜変質部として、仮固定膜Fを形成する仮固定材に応じて選定される仮固定膜Fの粘着力を高める成分を、位置決め開口部221へ振込まれる前の半田ボールBの外周面に塗布する仮固定膜変質部も選択される。この仮固定膜変質部によれば、仮固定膜Fの粘着力を高める成分が外周面に塗布された半田ボールBが電極71に載置され、半田ボールBが接触している領域近傍の仮固定膜Fの粘着力は高くなる。   The outer periphery of the solder ball B before being transferred into the positioning opening 221 with a component that increases the adhesive strength of the temporary fixing film F selected according to the temporary fixing material forming the temporary fixing film F as the temporary fixing film altered portion The temporarily fixed film alteration part applied to the surface is also selected. According to the temporarily fixed film altered portion, the solder ball B having a component that increases the adhesive force of the temporarily fixed film F applied to the outer peripheral surface is placed on the electrode 71, and the temporary ball near the area where the solder ball B is in contact is placed. The adhesive strength of the fixed film F is increased.

4−3.搭載装置1dの動作
上記搭載装置1dの動作について説明する。
4-3. Operation of Mounting Device 1d The operation of the mounting device 1d will be described.

1)マスクを位置合わせするステップ(第1のステップ)
図22(a)に示すように、粘着力の低い仮固定膜Fが電極71の上面に形成されている基板7に対しマスク22を位置合わせする。
1) Step of aligning the mask (first step)
As shown in FIG. 22A, the mask 22 is aligned with the substrate 7 on which the temporary fixing film F having a low adhesive force is formed on the upper surface of the electrode 71.

2)半田ボールを搭載するステップ(第2のステップ)
マスク22の上面に半田ボールBを供給する。マスク22に供給された半田ボールBを振込具27で移動し、該半田ボールBを位置決め開口部221に振込む。半田ボールBは、仮固定膜Fを介した状態で電極71に載置される。なお、第4態様の搭載装置では、振込方式で半田ボールBを搭載しているが、次述する第5態様の搭載装置のように吸着方式で或いはその他の方式で搭載してもよい。
2) Step of mounting solder balls (second step)
Solder balls B are supplied to the upper surface of the mask 22. The solder ball B supplied to the mask 22 is moved by the transfer tool 27, and the solder ball B is transferred to the positioning opening 221. The solder ball B is placed on the electrode 71 with the temporary fixing film F interposed therebetween. In the mounting device of the fourth aspect, the solder ball B is mounted by a transfer method, but it may be mounted by an adsorption method or other methods as in the mounting device of the fifth aspect described below.

3)半田ボールを仮固定するステップ(第3のステップ)
図22(b)に示すように、位置決め開口部221に振込まれた半田ボールBの頂部に仮固定膜変質部25aを当接し、半田ボールBを加熱する。半田ボールBを介して伝達された熱で、半田ボールBが接触している領域近傍の仮固定膜Fを溶融させ、粘着力を高める。仮固定膜Fの粘着力で半田ボールBを仮固定する。なお、半田ボールBを加熱する際に、半田ボールBを加圧したり加振したりすれば半田ボールBはより強く仮固定されるので望ましい。
3) Step of temporarily fixing solder balls (third step)
As shown in FIG. 22B, the temporarily fixed film altered portion 25a is brought into contact with the top of the solder ball B transferred to the positioning opening 221 and the solder ball B is heated. With the heat transmitted through the solder ball B, the temporary fixing film F in the vicinity of the region in contact with the solder ball B is melted to increase the adhesive force. The solder ball B is temporarily fixed by the adhesive force of the temporary fixing film F. When the solder ball B is heated, it is desirable that the solder ball B is stronger and temporarily fixed if the solder ball B is pressurized or vibrated.

仮固定膜変質部25aを半田ボールBから離す。この後、溶融した仮固定膜Fは冷却され固化するが、一旦仮固定膜Fで仮固定された半田ボールBは多少の外力で離脱することはない。   The temporarily fixed film altered portion 25a is separated from the solder ball B. Thereafter, the melted temporary fixing film F is cooled and solidified, but the solder balls B temporarily fixed by the temporary fixing film F are not separated by some external force.

5.第5の実施態様
本発明の参考例である第5態様について図1および図24、25を参照しながら説明する。
図1は、第5態様に係る搭載装置1eの概念図である。図24は、図1の搭載装置1eの搭載部5を示す図である。図25は、図1の搭載装置1eの動作を説明する図である。
5. Fifth Embodiment A fifth embodiment, which is a reference example of the present invention, will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a conceptual diagram of a mounting apparatus 1e according to the fifth aspect. FIG. 24 is a diagram showing the mounting unit 5 of the mounting apparatus 1e of FIG. FIG. 25 is a diagram for explaining the operation of the mounting apparatus 1e of FIG.

この第5態様の搭載装置1eにおいて、第1態様の搭載装置1aと異なる点は、上記第4態様の搭載装置1dと同様に、少なくとも上面に粘着力の低い仮固定膜が形成された電極を有する基板を準備する点、仮固定膜の粘着力を高める仮固定膜変質部を有する点、及び、図24に示すように、整列部材として吸着方式の吸着ヘッド51を有する点である。なお、仮固定膜および仮固定膜変質部については基本的に上記第4態様のものと同じであるので詳細な説明を省略する。   The mounting device 1e according to the fifth aspect is different from the mounting device 1a according to the first aspect in that, like the mounting device 1d according to the fourth aspect, an electrode having a temporary fixing film having a low adhesive force formed on at least the upper surface is provided. The point which prepares the board | substrate which has, the point which has the temporarily fixed film | membrane altered | denatured part which raises the adhesive force of a temporarily fixed film | membrane, and the point which has the adsorption | suction type adsorption head 51 as an alignment member as shown in FIG. Since the temporarily fixed membrane and the temporarily fixed membrane altered portion are basically the same as those in the fourth aspect, detailed description thereof is omitted.

5−1.搭載装置
図1に示すように、搭載装置1eは搭載部5を有している。
5-1. Mounting Device As shown in FIG. 1, the mounting device 1 e has a mounting portion 5.

5−2.搭載部
図24に示すように、搭載部5は、電極71のパターンに対応し導電性ボールBを着脱自在な位置決め吸着部511を備えた整列部材である吸着ヘッド51と、多数個の半田ボールBが貯溜された上部開口の容器52と、図示しない仮固定膜変質部とを備えている。
5-2. Mounting Unit As shown in FIG. 24, the mounting unit 5 includes a suction head 51 that is an alignment member including a positioning suction unit 511 that can be attached to and detached from the conductive ball B corresponding to the pattern of the electrode 71, and a large number of solder balls. A container 52 having an upper opening in which B is stored and a temporarily fixed membrane altered portion (not shown) are provided.

吸着ヘッド51は、内部空間を有する函体状のものであり、その下面に電極71のパターンに対応し貫通孔状の位置決め吸着部511が形成されている。位置決め吸着部511は、半田ボールBを吸着可能なように半田ボールBの直径より小さく形成されている。吸着ヘッド51には、図示しない負圧発生手段が接続されている。該吸着ヘッド51によれば、負圧発生手段で負圧を発生することにより半田ボールBは位置決め吸着部511へ吸着され、負圧を切ることで半田ボールBは位置決め吸着部511から切り離される。吸着ヘッド51は、位置決め吸着部511に吸着された半田ボールBが電極71に対応するよう位置決めするため紙面において上下・左右・前後方向に図示しない移動手段で移動されるよう構成してある。   The suction head 51 has a box-like shape having an internal space, and a through-hole-shaped positioning suction portion 511 corresponding to the pattern of the electrode 71 is formed on the lower surface thereof. The positioning suction portion 511 is formed smaller than the diameter of the solder ball B so that the solder ball B can be sucked. A negative pressure generating means (not shown) is connected to the suction head 51. According to the suction head 51, the negative pressure is generated by the negative pressure generating means, whereby the solder ball B is attracted to the positioning suction portion 511, and the solder ball B is separated from the positioning suction portion 511 by cutting the negative pressure. The suction head 51 is configured to be moved by a moving means (not shown) in the vertical and horizontal directions and in the front-rear direction on the paper surface in order to position the solder balls B attracted by the positioning suction portion 511 so as to correspond to the electrodes 71.

5−3.搭載装置1eの動作
上記搭載装置1eの動作について説明する。
5-3. Operation of Mounting Device 1e The operation of the mounting device 1e will be described.

1)吸着ヘッドを位置合わせするステップ(第1のステップ)
容器に貯溜された半田ボールBを位置決め吸着部211で吸着する。図25(a)に示すように、位置決め吸着部511に吸着された半田ボールBが電極71に対応するように吸着ヘッド51を位置決めする。
1) Step of aligning the suction head (first step)
The solder balls B stored in the container are adsorbed by the positioning adsorption unit 211. As shown in FIG. 25A, the suction head 51 is positioned so that the solder ball B sucked by the positioning suction portion 511 corresponds to the electrode 71.

2)半田ボールを搭載するステップ(第2のステップ)
位置決め吸着部511から半田ボール4を切り離し、粘着力の低い仮固定膜Fを介し電極71に搭載する。
2) Step of mounting solder balls (second step)
The solder ball 4 is separated from the positioning suction portion 511 and mounted on the electrode 71 through a temporary fixing film F having a low adhesive force.

3)半田ボールを仮固定するステップ(第3のステップ)
図25(b)に示すように、仮固定膜変質部25aで仮固定膜Fを溶融し、仮固定膜Fの粘着力を高め、半田ボールBを仮固定する。
3) Step of temporarily fixing solder balls (third step)
As shown in FIG. 25B, the temporarily fixed film F is melted by the temporarily fixed film altered portion 25a, the adhesive force of the temporarily fixed film F is increased, and the solder balls B are temporarily fixed.

6.第6の実施態様
本発明の参考例である第6態様について図26〜図28を参照しながら説明する。
図26は、第6態様に係る搭載装置1´の概念図である。図27は、図26の搭載装置1´の仮固定膜形成部6を示す図である。図28は、図26の搭載装置1´の動作を説明する図である。
6). Sixth Embodiment A sixth embodiment, which is a reference example of the present invention, will be described with reference to FIGS.
FIG. 26 is a conceptual diagram of the mounting apparatus 1 ′ according to the sixth aspect. FIG. 27 is a diagram showing the temporary fixing film forming unit 6 of the mounting apparatus 1 ′ of FIG. FIG. 28 is a diagram for explaining the operation of the mounting apparatus 1 ′ of FIG.

搭載装置1´は、図26に示すように、第4態様の搭載装置1dの搭載部2と基本的には同じ仮固定膜変質部25を備えた搭載部2と、搭載部2の上流側に配設した仮固定膜形成部6を有している。仮固定膜形成部6と搭載部2の間における基板7の受け渡しは人手で行ってもよいが、図示するように仮固定膜形成部6と搭載部2の間に搬送部Cを設け、搬送部Cで機械的に受け渡しするようにしてもよい。   As shown in FIG. 26, the mounting device 1 ′ includes a mounting portion 2 having a temporarily fixed film alteration portion 25 that is basically the same as the mounting portion 2 of the mounting device 1 d of the fourth aspect, and an upstream side of the mounting portion 2. The temporary fixing film forming portion 6 is provided. The transfer of the substrate 7 between the temporarily fixed film forming unit 6 and the mounting unit 2 may be performed manually. However, as shown in the figure, a transfer unit C is provided between the temporarily fixed film forming unit 6 and the mounted unit 2 and transferred. Part C may be delivered mechanically.

6−1.仮固定膜形成部
仮固定膜形成部6は、粘着力の低い仮固定膜Fを電極71に形成するものである。仮固定膜Fは、上述した仮固定材を用いて形成される。仮固定膜Fの形成方法は、特に限定されないが、例えば、図27で例示する仮固定膜形成部6を用い形成される。
6-1. Temporary Fixed Film Forming Unit The temporary fixed film forming unit 6 forms the temporary fixed film F having a low adhesive force on the electrode 71. The temporary fixing film F is formed using the temporary fixing material described above. The method for forming the temporarily fixed film F is not particularly limited, but for example, the temporarily fixed film F is formed using the temporarily fixed film forming portion 6 illustrated in FIG.

図27で示す仮固定膜形成部6は、いずれも、前記第2種の仮固定材、すなわち元来粘着力が高い液状の仮固定材を電極71に塗布して配置し、配置された仮固定材を固化させて粘着力の低い仮固定膜Fを形成するものである。   The temporary fixing film forming unit 6 shown in FIG. 27 is arranged by applying the second type temporary fixing material, that is, a liquid temporary fixing material having a high adhesive force to the electrode 71 and arranging the temporary fixing material. The fixing material is solidified to form a temporary fixing film F having a low adhesive force.

図26(a)に示す仮固定膜形成部6aは、先端部が接触した状態で基板7の上面を横動可能なスキージ61を備えている。仮固定膜形成部6aによれば、基板7の上面にペースト状の仮固定材Fを供給し、供給された仮固定材Fをスキージ61で塗り広げる。このとき、仮固定材fは、出来るだけ薄く均一に塗り広げられるとよい。塗布された仮固定材6aを加熱しまたは冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Fが形成される。   The temporarily fixed film forming portion 6a shown in FIG. 26A includes a squeegee 61 that can move on the upper surface of the substrate 7 in a state where the tip portion is in contact. According to the temporary fixing film forming unit 6 a, the paste-like temporary fixing material F is supplied to the upper surface of the substrate 7, and the supplied temporary fixing material F is spread with the squeegee 61. At this time, the temporary fixing material f is preferably spread as thinly and uniformly as possible. The applied temporary fixing material 6a is heated or cooled to be solidified. As a result, a temporary fixing film F with low adhesive strength is formed.

図26(b)に示す仮固定膜形成部6bは、電極71に対応した貫通孔63を有する印刷マスク62と、先端部が接触した状態でマスク62の上面を横動可能なスキージ64を備えている。仮固定膜形成部6bによれば、貫通孔63と電極71が対応する状態に印刷マスク32を位置合わせし、マスク32の上面にペースト状の仮固定材fを供給する。供給された仮固定材fをスキージ64で塗り広げ、電極71に選択的に仮固定材fを印刷する。印刷された仮固定材fを加熱し又は冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Fが電極71に形成される。   26B includes a printing mask 62 having a through-hole 63 corresponding to the electrode 71, and a squeegee 64 capable of laterally moving the upper surface of the mask 62 in a state in which the tip is in contact. ing. According to the temporary fixing film forming unit 6 b, the printing mask 32 is aligned so that the through hole 63 and the electrode 71 correspond to each other, and the paste-like temporary fixing material f is supplied to the upper surface of the mask 32. The supplied temporary fixing material f is spread with a squeegee 64, and the temporary fixing material f is selectively printed on the electrode 71. The printed temporary fixing material f is heated or cooled to be solidified. As a result, a temporary fixing film F with low adhesive strength is formed on the electrode 71.

図26(c)に示す仮固定膜形成部6cは、ペースト状の仮固定材fを下端から塗出するシリンジ状の塗布手段65を備えている。塗布手段65は、紙面において前後/左右/上下方向に基板7の上方を移動可能とされ、電極71に対し位置決め可能なように構成されている。仮固定膜形成部6cによれば、塗布手段65を電極71に位置決めし、電極71の上で仮固定材fを吐出し、塗布する。塗布された仮固定材fを加熱し又は冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Fが電極71に形成される。   The temporarily fixed film forming portion 6c shown in FIG. 26 (c) includes a syringe-like application means 65 for applying the paste-like temporarily fixed material f from the lower end. The application unit 65 is configured to be movable above the substrate 7 in the front / rear / left / right / up / down directions on the paper surface and to be positioned relative to the electrode 71. According to the temporary fixing film forming unit 6 c, the application unit 65 is positioned on the electrode 71, and the temporary fixing material f is discharged and applied on the electrode 71. The applied temporary fixing material f is heated or cooled to be solidified. As a result, a temporary fixing film F with low adhesive strength is formed on the electrode 71.

図26(d)に示す仮固定膜形成部6dは、液状の仮固定材fを下端から噴射する霧吹き状の塗布手段66を備えている。塗布手段66は、紙面において前後/左右/上下方向に基板7の上方を移動可能なように構成されている。仮固定膜形成部6dによれば、基板7の上方において塗布手段66を前後/左右方向に横動し、基板7の上面全体に仮固定材6aを噴射し、塗布する。塗布された仮固定材fを加熱し又は冷却して固化させる。その結果、粘着力の低い仮固定膜Fが電極71に形成される。   The temporarily fixed film forming portion 6d shown in FIG. 26 (d) includes a spray-type application unit 66 that sprays the liquid temporarily fixed material f from the lower end. The coating means 66 is configured to be movable above the substrate 7 in the front / rear / left / right / up / down directions on the paper surface. According to the temporary fixing film forming unit 6d, the application means 66 is moved in the front / rear / left / right directions above the substrate 7 to spray and apply the temporary fixing material 6a to the entire upper surface of the substrate 7. The applied temporary fixing material f is heated or cooled to be solidified. As a result, a temporary fixing film F with low adhesive strength is formed on the electrode 71.

6−2.搭載装置1´の動作
上記搭載装置1´の動作について説明する。
6-2. Operation of Mounting Device 1 ′ The operation of the mounting device 1 ′ will be described.

1)仮固定膜を形成するステップ
粘着力の高い液状の仮固定材を基板7の上面に薄く塗布して配置し、配置された仮固定材を固化させて、図28(a)に示すように、粘着力の低い仮固定膜Fを電極71に形成する。
1) Step of forming a temporary fixing film A liquid temporary fixing material having a high adhesive strength is thinly applied to the upper surface of the substrate 7 and arranged, and the arranged temporary fixing material is solidified, as shown in FIG. In addition, a temporary fixing film F having a low adhesive strength is formed on the electrode 71.

2)マスクを位置合わせするステップ(第1のステップ)
図28(b)に示すように、電極71と位置決め開口部221が対応するように、基板7の上方にマスク22を位置合わせする。
2) Step of aligning the mask (first step)
As shown in FIG. 28B, the mask 22 is positioned above the substrate 7 so that the electrode 71 and the positioning opening 221 correspond to each other.

3)半田ボールを搭載するステップ(第2のステップ)
マスク22の上面に半田ボールBを供給し、振込具27で半田ボールBを移動させて位置決め開口部221に振込む。半田ボールBは、仮固定膜Fを介した状態で電極71に載置される。
3) Step of mounting solder balls (second step)
The solder ball B is supplied to the upper surface of the mask 22, and the solder ball B is moved by the transfer tool 27 and transferred to the positioning opening 221. The solder ball B is placed on the electrode 71 with the temporary fixing film F interposed therebetween.

4)半田ボールを仮固定するステップ(第3のステップ)
図28(c)に示すように、仮固定膜変質部25aで仮固定膜Fを溶融し、仮固定膜Fの粘着力を回復し、半田ボールBを仮固定する。
4) Step of temporarily fixing solder balls (third step)
As shown in FIG. 28C, the temporarily fixed film F is melted by the temporarily fixed film altered portion 25a, the adhesive force of the temporarily fixed film F is recovered, and the solder balls B are temporarily fixed.

6−3.実施例
参考例である第4および第6態様の実施例を説明する。
6-3. Examples Examples of the fourth and sixth aspects, which are reference examples, will be described.

1)実施例1
一般に使用されるペースト状のロジン系のフラックスを仮固定材として使用した例を説明する。なお、フラックスとしては樹脂系或いは水溶性のものを用いてもよい。
1) Example 1
An example in which a paste-like rosin flux that is generally used is used as a temporary fixing material will be described. The flux may be resin-based or water-soluble.

図27(a)に示すように、数μm〜数十μmの厚みで仮固定材fを基板7に塗布した。120℃の温風を30秒間吹き当てて仮固定材を加熱し、仮固定材fの溶媒成分を揮発させ、マスク22や半田ボールBに仮固定材fが付着しない程度に仮固定材fの表面を乾燥させ、図28(a)に示すように、粘着力の低い仮固定膜Fを形成した。   As shown in FIG. 27A, the temporary fixing material f was applied to the substrate 7 with a thickness of several μm to several tens of μm. The temporarily fixed material is heated by blowing hot air of 120 ° C. for 30 seconds to volatilize the solvent component of the temporarily fixed material f, and the temporarily fixed material f is not adhered to the mask 22 or the solder ball B. The surface was dried to form a temporary fixing film F having a low adhesive strength as shown in FIG.

図28(b)に示すように、位置決め開口部221が電極71に対応するようにマスク22を位置合わせし、半田ボールBを開口部221に振込んだ。図28(c)のように、仮固定材の融点以上の温度(60〜90℃)で発熱させた仮固定膜変質部25aを半田ボールBに瞬間的に接触させて仮固定膜Fを溶融させ、半田ボールBを仮固定した。   As shown in FIG. 28B, the mask 22 is aligned so that the positioning opening 221 corresponds to the electrode 71, and the solder ball B is transferred into the opening 221. As shown in FIG. 28 (c), the temporarily fixed film altered portion 25a that generates heat at a temperature equal to or higher than the melting point of the temporarily fixed material (60 to 90 ° C.) is instantaneously brought into contact with the solder ball B to melt the temporarily fixed film F. The solder balls B were temporarily fixed.

2)実施例2
揮発性の高いIPAで希釈した液状のロジン系フラックスを仮固定材fとして使用した例を説明する。
2) Example 2
An example in which a liquid rosin flux diluted with highly volatile IPA is used as the temporary fixing material f will be described.

実施例1と同様にして仮固定膜Fを形成した。本実施例の仮固定材fによれば、IPAは揮発性が高いため仮固定材fがより早く乾燥し、仮固定膜Fを効率的に形成することができる。また、IPAは揮発し消失するので仮固定材中fのIPAの割合により仮固定膜6の膜厚を制御することができ、例えば薄い膜厚の仮固定膜Fが必要な場合にはその割合を大きくすればよい。   A temporary fixing film F was formed in the same manner as in Example 1. According to the temporary fixing material f of the present embodiment, since the IPA has high volatility, the temporary fixing material f is dried more quickly and the temporary fixing film F can be efficiently formed. Further, since IPA volatilizes and disappears, the film thickness of the temporarily fixed film 6 can be controlled by the ratio of IPA in the temporarily fixed material f. For example, when a thin film temporarily fixed film F is required, the ratio Should be increased.

その後、実施例1と同様に半田ボールBを仮固定した。   Thereafter, the solder balls B were temporarily fixed in the same manner as in Example 1.

3)実施例3
融点が24℃のドデシルアルコールを溶媒として希釈されたロジン系のフラックスを仮固定材fとして使用した例を説明する。この種の溶媒としては、ブチルアルコール(融点25℃)、テトラデシルアルコール(融点38℃)なども使用できる。
3) Example 3
An example in which a rosin-based flux diluted with dodecyl alcohol having a melting point of 24 ° C. as a solvent is used as the temporary fixing material f will be described. As this type of solvent, butyl alcohol (melting point: 25 ° C.), tetradecyl alcohol (melting point: 38 ° C.), or the like can also be used.

実施例1と同様に上記仮固定材fを電極51に塗布し、仮固定材fを冷却し固化させて仮固定膜Fを形成した。仮固定材fがフラックスのみの場合には、その融点が−40℃程度と室温より低いため、通常の冷却方法では冷却し固化することは難しい。しかしながら、上記仮固定材fによれば、24℃で固化するドデシルアルコールで希釈されているので、ドデシルアルコールの融点以下に仮固定材を冷却すると、フラックスを内包する状態でドデシルアルコールが固化し、粘着力の低い仮固定膜が形成される。   The temporary fixing material f was applied to the electrode 51 in the same manner as in Example 1, and the temporary fixing material f was cooled and solidified to form a temporary fixing film F. When the temporary fixing material f is only flux, the melting point is about −40 ° C., which is lower than room temperature, so that it is difficult to cool and solidify by a normal cooling method. However, according to the temporary fixing material f, since it is diluted with dodecyl alcohol that solidifies at 24 ° C., when the temporary fixing material is cooled below the melting point of dodecyl alcohol, the dodecyl alcohol is solidified in a state of containing the flux, A temporary fixing film having low adhesive strength is formed.

冷却を続けて仮固定膜Fの粘着力を維持しつつ、実施例1と同様に半田ボールBを位置決め開口部121に振込み、仮固定材fの融点以上の温度に発熱させた仮固定膜変質部25aを半田ボールBに瞬間的に接触させて仮固定膜Fを溶融させ、導電性ボール4を仮固定した。   While maintaining the adhesive force of the temporarily fixed film F by continuing cooling, the temporarily fixed film altered by causing the solder ball B to be transferred to the positioning opening 121 and generating heat to a temperature equal to or higher than the melting point of the temporarily fixed material f as in Example 1. The part 25a was instantaneously brought into contact with the solder ball B to melt the temporary fixing film F, and the conductive ball 4 was temporarily fixed.

4)実施例4
上記ドデシルアルコールを仮固定材fとして使用した例を説明する。
4) Example 4
An example in which the above dodecyl alcohol is used as the temporary fixing material f will be described.

図27(d)に示す塗布手段66で仮固定材fを基板7の表面に塗布し、その融点以下に冷却し仮固定膜Fを形成する。この仮固定材によれば、その融点が室温の領域にあるので、固化状態の維持(すなわち冷却を維持すること)を比較的容易に行うことができるという利点がある。   The temporary fixing material f is applied to the surface of the substrate 7 by the application means 66 shown in FIG. According to this temporary fixing material, since the melting point is in the room temperature region, there is an advantage that the solidified state can be maintained (that is, the cooling can be maintained) relatively easily.

その後、実施例3と同様に半田ボール4を仮固定した。   Thereafter, the solder balls 4 were temporarily fixed in the same manner as in Example 3.

実施例1〜4のいずれにおいても、マスク22は、仮固定膜Fで基板7に付着することなく取外すことができた。取外されたマスク22や位置決め開口部221に付着した仮固定膜Fは確認されなかった。半田ボールBにも仮固定膜Fは付着しておらず、次の作業に洗浄することなく使用することができた。   In any of Examples 1 to 4, the mask 22 could be removed without adhering to the substrate 7 with the temporary fixing film F. The temporarily fixed film F adhering to the removed mask 22 and the positioning opening 221 was not confirmed. The temporary fixing film F was not attached to the solder ball B, and could be used without washing in the next operation.

本発明は、上記で説明に限定されることなく、例えば医薬品や窯業などの分野において徴小な或いは不定形の粉体や粒体を基板に搭載する用途にも利用することが可能である。   The present invention is not limited to the above description, and can also be used for applications in which small or irregular powders or granules are mounted on a substrate, for example, in fields such as pharmaceuticals and ceramics.

1 搭載装置
2 搭載部
21 ホルダ
22(28) マスク(整列部材)
23 マスク水平移動手段
24 ボール供給手段
26 ボール除去手段
27 振込具
29 ホルダ昇降手段
3 搭載部
31 ホルダ
4 搭載部
41 ホルダ
5 搭載部
51 吸着ヘッド(整列部材)
52 容器
6 仮固定膜形成部
7 基板
71 電極
8 磁石
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mounting apparatus 2 Mounting part 21 Holder 22 (28) Mask (alignment member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 Mask horizontal movement means 24 Ball supply means 26 Ball removal means 27 Transfer tool 29 Holder raising / lowering means 3 Mounting part 31 Holder 4 Mounting part 41 Holder 5 Mounting part 51 Adsorption head (alignment member)
52 Container 6 Temporary fixing film forming part 7 Substrate 71 Electrode 8 Magnet

Claims (1)

導電性を有するボールを被配列体の一面に所定のパターンで搭載する搭載装置において、前記被配列体に搭載されるべきボールが供給される一方の面および前記一方の面に対する他方の面と、前記パターンに対応し配置され、前記一方の面および前記他方の面に開口し前記ボールが挿通可能な位置決め開口部とを備えた整列部材と、軸芯をほぼ揃えた状態で配設された柔軟性を有する2本以上の線状部材と、前記線状部材に湾曲した腹部が形成されるよう前記線状部材の端部を固定する保持部材とを備えた振込具とを有し、前記線状部材の腹部を引き付け前記整列部材の一方の面に押し付ける磁気発生器を備え、少なくとも前記ボールを搭載する時には、前記整列部材は、前記整列部材の他方の面が前記被配列体の一面に対する状態に位置決めされ、前記振込具は、前記整列部材の一方の面に当接させた前記線状部材の腹部が、前記整列部材の一方の面に供給された前記ボールに対し略水平な姿勢で当接可能な状態に配設され、前記整列部材の一方の面に対し相対的に水平移動され、前記整列部材の一方の面に供給されたボールを前記線状部材の腹部で捕捉し移動させて前記位置決め開口部に挿入する導電性ボールの搭載装置。
In a mounting device for mounting a ball having conductivity on one surface of an arrayed body in a predetermined pattern, one surface to which the ball to be mounted on the arrayed body is supplied and the other surface with respect to the one surface; An alignment member that is arranged corresponding to the pattern and includes a positioning opening that is open on the one surface and the other surface and through which the ball can be inserted, and a flexible member that is arranged in a state where the shaft cores are substantially aligned. has a two or more linear members having a gender, and a transfer device that includes a holding member for fixing the ends of the linear member to abdominal curved in the linear member is formed, the line A magnetic generator that attracts the abdomen of the member and presses it against one surface of the alignment member, and at least when the ball is mounted, the alignment member has a state in which the other surface of the alignment member is against one surface of the arrayed body Positioned on The transfer tool is configured such that the abdomen of the linear member brought into contact with one surface of the alignment member can contact the ball supplied to the one surface of the alignment member in a substantially horizontal posture. And is positioned horizontally by moving horizontally relative to one surface of the alignment member and capturing and moving the ball supplied to one surface of the alignment member at the abdomen of the linear member. A device for mounting a conductive ball to be inserted into an opening.
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