JP5215253B2 - 球状体供給装置、球状体搭載装置および球状体供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、球状体を吸着する吸着ヘッドに球状体を供給する球状体供給装置、その球状体供給装置を備えて球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載装置、および吸着ヘッドに球状体を供給する球状体供給方法に関するものである。

この種の球状体搭載装置として、特開２００３−１００７８９号公報に開示された半田（はんだ）ボール搭載装置が知られている。この半田ボール搭載装置は、複数の吸着穴が吸着面に形成された整列マスク、整列マスクを移動させる移動部、および半田ボールが収容されている半田ボール容器などを備えて、整列マスクで吸着した半田ボールをパッケージの接続端子（搭載対象体）に搭載可能に構成されている。この半田ボール搭載装置を用いてパッケージの接続端子に半田ボールを搭載する際には、半田ボールが収容されている半田ボール容器に整列マスクを嵌合させる。次いで、半田ボール容器に対して送風したり半田ボール容器を振動させることによって半田ボールを浮遊させて整列マスクに半田ボールを供給する。この際に、半田ボールが整列マスクの吸着穴に吸着される。続いて、整列マスクを下降させて半田ボールを接続端子に接触させ、次いで、整列マスクによる吸着を解除して整列マスクを上昇させる。これにより、接続端子に半田ボールが搭載される。

特開２００３−１００７８９号公報（第２−４頁、第１図）

ところが、上記の半田ボール搭載装置には、以下の問題点がある。すなわち、この半田ボール搭載装置では、半田ボールが収容されている半田ボール容器に整列マスクを嵌合させて半田ボールを供給している。一方、近年のパッケージの高密度化による接続端子の微小化に伴い、そこに搭載される半田ボールも微小化が進んでいる。この場合、このような微小な半田ボールは、空気に曝されたときに、表面の酸化等によって互いに固着することがある。このため、上記の半田ボール搭載装置には、半田ボール容器に収容されている半田ボールが空気に曝されることによって互いに固着して固まりとなり、これに起因して整列マスクへの供給が困難となるおそれがある。この場合、空気による半田ボールの酸化を防止するために、窒素ガスが供給されるブース内に半田ボール搭載装置を設置したり、半田ボール容器を含む半田ボール搭載装置の一部だけを覆う小形のブースを設置してそのブース内に窒素ガスを供給する方法が考えられる。しかしながら、この方法では、ブースの設置コストが必要となることに加えて、広いスペースを窒素ガスで満たすために大量の窒素ガスを供給し続けなければならないため多くのランニングコストが必要となる。このため、この方法では、これらのコストに起因して製造コストが上昇するという問題点が生じる。また、窒素は空気よりも軽いため、ブース内に窒素ガスを満たしたとしても、半田ボール容器の底部にまで窒素ガスを行き渡らせることは困難である。このため、この方法には、効率良く半田ボールの酸化を防止することができないという問題点も存在する。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、コストの上昇を抑えつつ球状体の酸化を確実かつ効率良く防止し得る球状体供給装置、球状体搭載装置および球状体供給方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の球状体供給装置は、開口部を有して球状体を収容する収容容器と、基端部を中心として回動可能に前記開口部側に配設されると共に先端部が前記収容容器の底部側に対向しているときに当該収容容器に収容されている前記球状体を当該先端部からの吸気によって保持する吸着保持部と、当該吸着保持部を回動させる回動機構とを備え、当該回動機構を制御して前記球状体を保持している前記吸着保持部の前記先端部が吸着ヘッド側に対向するように当該吸着保持部を回動させて当該吸着ヘッドに対して当該球状体を供給する球状体供給装置であって、前記吸着保持部は、前記先端部が前記収容容器の前記底部側に対向しかつ前記球状体を保持していない状態において、前記先端部から酸化防止用ガスを放出する。

また、請求項２記載の球状体供給装置は、請求項１記載の球状体供給装置において、前記吸着保持部に前記酸化防止用ガスを供給する酸化防止用ガス供給装置を備え、前記酸化防止用ガス供給装置は、前記吸着保持部よる前記球状体の保持状態、および前記吸着ヘッドに対する前記球状体の供給状態において、前記吸着保持部に前記酸化防止用ガスを常時供給する。

また、請求項３記載の球状体搭載装置は、請求項１または２記載の球状体供給装置と、前記球状体を吸着する吸着ヘッドと、前記球状体供給装置によって前記球状体の供給が行われる位置に前記吸着ヘッドを搬送すると共に当該球状体を吸着している当該吸着ヘッドを搭載対象体の配置位置まで搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する。

また、請求項４記載の球状体供給方法は、基端部を中心として回動可能に収容容器の開口部側に配設された吸着保持部の先端部を当該収容容器の底部側に対向させて当該収容容器に収容されている球状体を当該先端部からの吸気によって保持させると共に、前記球状体を保持している前記吸着保持部の前記先端部が吸着ヘッド側に対向するように当該吸着保持部を回動させて当該吸着ヘッドに対して当該球状体を供給させる球状体供給方法であって、前記先端部が前記収容容器の前記底部側に対向しかつ前記吸着保持部が前記球状体を保持していない状態において、前記先端部から酸化防止用ガスを放出させる。

また、請求項５記載の球状体供給方法は、請求項４記載の球状体供給方法において、前記吸着保持部に前記酸化防止用ガスを供給しつつ、当該吸着保持部よる前記球状体の保持、および前記吸着ヘッドに対する前記球状体の供給を行わせる。

請求項１記載の球状体供給装置、請求項３記載の球状体搭載装置、および請求項４記載の球状体供給方法によれば、先端部が収容容器の底部側に対向しかつ吸着保持部が球状体を保持していない状態において、先端部から酸化防止用ガスを放出させることにより、酸化防止用ガスが供給されるブースを設置することなく、少量の酸化防止用ガスの供給によって球状体の酸化を確実に防止することができる。したがって、この球状体供給装置、半田ボール搭載装置および球状体供給方法によれば、ブースの設置を不要とすることができると共に酸化防止用ガスの使用量を低減することができるため、コストの上昇を十分に少なく抑えつつ球状体の酸化を確実かつ効率良く防止することができる。

また、請求項２記載の球状体供給装置、請求項３記載の球状体搭載装置、および請求項５記載の球状体供給方法によれば、吸着保持部に酸化防止用ガスを供給しつつ、吸着保持部よる球状体の保持、および吸着ヘッドに対する球状体の供給を行わせることにより、酸化防止用ガスの供給および供給停止を制御する機構を不要とすることができるため、その分、球状体供給装置を簡易に構成することができる。

半田ボール搭載装置１の構成を示す構成図である。 半田ボール吸着装置２の構成を示す構成図である。 半田ボール吸着装置２の構成を示す断面図である。 吸着ヘッド１１の底壁２２および整列用プレート１７の構成を示す断面図である。 収容容器１２、吸着保持部１３および吸引部１４で構成される本体部１００の斜視図である。 収容容器１２、吸着保持部１３、吸引部１４で構成される本体部１００の分解斜視図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第１の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第２の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第３の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第４の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第５の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第６の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第７の説明図である。 半田ボール搭載装置１の動作を説明する第８の説明図である。

以下、本発明に係る球状体供給装置、球状体搭載装置および球状体供給方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、図１に示す半田ボール搭載装置（球状体搭載装置）１の構成について説明する。半田ボール搭載装置１は、同図に示すように、半田ボール吸着装置２および搬送装置３を備えて、球状体の一例としての微小な球状粒体である半田ボール（マイクロボール）３００（図４参照）を搭載対象体としての基板４００に搭載（載置）可能に構成されている。この場合、半田ボール３００は、直径Ｌ１（同図参照）が７０μｍ程度の球状に構成されている。また、半田ボール３００は、半田ボール搭載装置１によって基板４００に搭載された後に加熱溶融されることにより、基板４００上にボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。

半田ボール吸着装置２は、図２に示すように、吸着ヘッド１１、収容容器１２、吸着保持部１３、吸引部１４、駆動機構１５、吸気装置１６、整列用プレート１７、窒素ガス供給装置１８および制御部１９を備えて構成されて、後述する半田ボール供給処理および半田ボール除去処理を実行して半田ボール３００を吸着する。この場合、収容容器１２、吸着保持部１３、駆動機構１５、吸気装置１６、窒素ガス供給装置１８および制御部１９によって本発明に係る球状体供給装置が構成される。

吸着ヘッド１１は、図３に示すように、一例として、内部に空隙２１が形成された箱状に構成されている。また、図４に示すように、吸着ヘッド１１における底壁２２には、底壁２２の外面（以下「吸着面２２ａ」ともいう）に開口すると共に空隙２１と連通する吸気孔２３が、底壁２２の厚み方向に沿って複数（同図では、そのうちの１個のみを図示している）形成されている（以下、吸着面２２ａにおける吸気孔２３の開口部を「吸気口２３ａ」ともいう）。

この場合、図４に示すように、吸気孔２３（つまり、吸気口２３ａ）の直径Ｌ２は、半田ボール３００の直径Ｌ１（この例では、７０μｍ）よりも短い４０μｍ程度に規定されている。また、図３に示すように、吸着ヘッド１１には、空隙２１内の空気を排気するための排気孔２４が形成されている。この吸着ヘッド１１では、空隙２１内の空気の排気によって空隙２１内が負圧状態となり、それに伴って吸気口２３ａからの吸気が行われることにより、吸着ヘッド１１の吸着面２２ａにおける吸気口２３ａの縁部に半田ボール３００を吸着することが可能となっている（図４参照）。

収容容器１２は、図３，６に示すように、その内面が断面半円状に湾曲した容器本体３１と、容器本体３１の両側部に配設された２枚の側壁３２ａ，３２ｂとを備えて、容器本体３１および側壁３２ａ，３２ｂによって形成される収容部１２ａ（図３参照）内に半田ボール３００を収容可能に構成されている。また、収容容器１２の開口部１２ｂ（同図参照）側には、側壁３２ａ，３２ｂに両端部が支持されたワイパー３３が配設されている。また、側壁３２ａ，３２ｂには、吸着保持部１３を回動可能に支持するためのベアリング３４（図６参照）が配設されている。この場合、収容容器１２は、後述する半田ボール供給処理の実行時において開口部１２ｂが吸着ヘッド１１の吸着面２２ａに対向するように配置される。

吸着保持部１３は、図６に示すように、全体として直方体状に形成されると共に、図３に示すように、基端部１３ｂ側から先端部１３ａに至る気体流通経路１３ｃが内部に形成されて、収容容器１２の収容部１２ａ内に収容されている半田ボール３００をその先端部１３ａで吸着して保持可能に構成されている。また、吸着保持部１３の先端部１３ａには、通気性シート４３が取り付けられている。また、吸着保持部１３は、基端部１３ｂ側に配設された軸４１および通気管４２が収容容器１２の側壁３２ａ，３２ｂに配設されたベアリング３４によって回転可能に支持されることで、収容容器１２の開口部１２ｂ側において基端部１３ｂを中心として回動可能に配設されている。

この場合、吸着保持部１３は、図３に示すように、先端部１３ａが収容容器１２の容器本体３１の底部側に対向しているときに、収容容器１２の収容部１２ａに収容されている半田ボール３００を先端部１３ａで吸着して保持する。また、吸着保持部１３は、後述する半田ボール供給処理の実行時において、図８に示すように、半田ボール３００を保持している先端部１３ａが吸着ヘッド１１の吸着面２２ａ（吸着ヘッド１１側）に対向するように駆動機構１５によって回動させられる。

吸引部１４は、図３，６に示すように、２枚の区画壁５１ａ，５１ｂを備えて構成されて、収容容器１２における２枚の側壁３２ａ，３２ｂと区画壁５１ａ，５１ｂとによって形成される吸引経路１４ａ（図３参照）を介して半田ボール３００を吸引可能に構成されている。この場合、この半田ボール吸着装置２では、収容容器１２、吸着保持部１３および吸引部１４が上記のように構成されることで、図５に示すように、これらが一体に構成されている（以下、一体化された収容容器１２、吸着保持部１３および吸引部１４を全体として「本体部１００」ともいう）。

駆動機構１５は、制御部１９の制御に従って本体部１００（収容容器１２、吸着保持部１３および吸引部１４）を移動させる。また、駆動機構１５は、回動機構として機能し、制御部１９の制御に従って吸着保持部１３を回動させる。吸気装置１６は、吸気ポンプおよび電磁バルブ（いずれも図示せず）を備えて構成されている。また、吸気装置１６は、吸気管１２０（図２参照）を介して、吸着ヘッド１１の排気孔２４、吸着保持部１３の気体流通経路１３ｃに連通する通気管４２、および吸引部１４の吸引経路１４ａに繋がれている。この場合、吸気装置１６は、制御部１９の制御に従って作動して、吸着ヘッド１１の空隙２１内を負圧状態とすることによる吸気口２３ａからの吸気、吸着保持部１３における気体流通経路１３ｃからの吸気、吸引部１４における吸引経路１４ａからの吸気（吸引）を行う。

整列用プレート１７は、吸着ヘッド１１に対して着脱可能に構成されると共に、図４に示すように、吸着ヘッド１１の吸着面２２ａに上面１７ａが接触するように装着された状態において吸着ヘッド１１の吸気口２３ａに連通する貫通孔１７ｃが形成されている。この場合、同図に示すように、整列用プレート１７の厚みＬ３は、吸気口２３ａの縁部に吸着された半田ボール３００が下面１７ｂから突出しない８０μｍ程度に規定されている。また、貫通孔１７ｃの直径Ｌ４は、半田ボール３００が通過可能な９０μｍ程度に規定されている。また、整列用プレート１７は、本体部１００の配置位置の上方の位置（半田ボール供給処理および半田ボール除去処理が実行される位置）に配置されている。

窒素ガス供給装置１８は、酸化防止用ガスの一例としての窒素ガスＧが充填された窒素ガスボンベ、および電磁バルブ（いずれも図示せず）を備えて構成されている。また、窒素ガス供給装置１８は、図２に示すように、供給管１１０を介して、吸着保持部１３の気体流通経路１３ｃに連通する通気管４２に繋がれている。この場合、窒素ガス供給装置１８は、制御部１９の制御に従って電磁バルブが作動することにより、吸着保持部１３に窒素ガスＧを供給する。

制御部１９は、駆動機構１５、吸気装置１６、窒素ガス供給装置１８および搬送装置３を制御する。この場合、制御部１９は、駆動機構１５を制御して、半田ボール３００を保持した吸着保持部１３の先端部１３ａを整列用プレート１７（整列用プレート１７が装着された吸着ヘッド１１の吸着面２２ａ）に近接させた状態で、吸着保持部１３および吸引部１４（つまり、本体部１００）を整列用プレート１７（吸着面２２ａ）に沿って移動させることにより、吸着ヘッド１１に対して半田ボール３００を供給する半田ボール供給処理、および吸着面２２ａにおける吸気口２３ａの縁部に吸着された半田ボール３００（以下、この半田ボール３００を「搭載対象の半田ボール３００」ともいう）を除く半田ボール３００（以下、この半田ボール３００を「余剰な半田ボール３００」ともいう）を除去する半田ボール除去処理を実行する。

また、制御部１９は、窒素ガス供給装置１８の電磁バルブを制御して、予め規定された所定流量の窒素ガスＧを窒素ガスボンベから吸着保持部１３に供給させる窒素ガス供給処理を実行する。この場合、制御部１９は、半田ボール搭載装置１（球状体供給装置）の稼動時における、少なくとも吸着保持部１３よる半田ボール３００の保持状態、および吸着ヘッド１１に対する半田ボール３００の供給状態において、窒素ガスＧを吸着保持部１３に常時供給させる。つまり、この半田ボール搭載装置１では、吸着保持部１３に窒素ガスを供給しつつ、吸着保持部１３による半田ボール３００の保持や、吸着ヘッド１１に対する半田ボール３００の供給（半田ボール供給処理）が行われる。

搬送装置３は、半田ボール吸着装置２における制御部１９の制御に従い、整列用プレート１７の配置位置（本体部１００の配置位置の上方の位置であって、半田ボール供給処理および半田ボール除去処理が実行される位置）と基板４００の配置位置との間で吸着ヘッド１１を搬送する。

次に、半田ボール搭載装置１を用いて、本発明に係る球状体供給方法に従って吸着ヘッド１１に半田ボール３００を供給し、その半田ボール３００を基板４００に搭載する工程、およびその際の半田ボール搭載装置１の動作について、図面を参照して説明する。なお、初期状態では、半田ボール吸着装置２における吸着保持部１３の先端部１３ａが、収容容器１２における容器本体３１の底部側に対向している（先端部１３ａが下向きとなっている）ものとする。

まず、半田ボール搭載装置１を稼動させるのに先立ち、収容容器１２の収容部１２ａに半田ボール３００を投入する（収容させる）。この場合、図３に示すように、吸着保持部１３における先端部１３ａ側の半分程度が埋没する程度の半田ボール３００を投入する。次いで、図外の操作部を操作して、半田ボール搭載装置１を稼動させる。この際に、制御部１９が、搬送装置３を制御して、同図に示すように、整列用プレート１７の配置位置に吸着ヘッド１１を搬送させる。これにより、図４に示すように、吸着ヘッド１１の吸着面２２ａと整列用プレート１７の上面１７ａとが接触する。

続いて、制御部１９は、窒素ガス供給処理を実行する。この窒素ガス供給処理では、制御部１９は、窒素ガス供給装置１８の電磁バルブを制御して、予め規定された所定流量の窒素ガスＧを窒素ガスボンベから供給させる。この場合、所定流量として、一例として、毎分０．５リットル程度の小さな値に規定する。次いで、窒素ガス供給装置１８から供給された窒素ガスＧは、図２に示すように、供給管１１０および通気管４２を通って吸着保持部１３（気体流通経路１３ｃ）に流入し、続いて図３に示すように、気体流通経路１３ｃを通って吸着保持部１３の先端部１３ａから放出される。

この場合、図３に示すように、収容部１２ａに収容されている半田ボール３００内に吸着保持部１３における先端部１３ａ側の半分程度が埋没している。このため、先端部１３ａから放出された窒素ガスＧは、半田ボール３００内に放出されて拡散する。また、窒素ガスＧの比重が空気の比重よりも小さいため、拡散した窒素ガスＧは、半田ボール３００の隙間を通って上昇する。この結果、収容部１２ａに収容されている半田ボール３００全体に窒素ガスＧを少ない供給量で確実に行き渡らせることができ、これによって半田ボール３００の酸化が確実かつ効率良く防止される。

続いて、制御部１９は、吸気装置１６を作動させる。この際に、吸着ヘッド１１の空隙２１内が負圧状態となって吸気口２３ａからの吸気が開始される。また、吸着保持部１３における気体流通経路１３ｃからの吸気、および吸引部１４における吸引経路１４ａからの吸気が開始される。この場合、窒素ガスボンベからの窒素ガスＧの供給が継続されているが、吸気装置１６による吸気量が窒素ガスＧの供給に比べて多いため、気体流通経路１３ｃからの吸気の開始によって先端部１３ａからの窒素ガスＧの放出が中断される。

次いで、吸着保持部１３における気体流通経路１３ｃからの吸気に伴い、収容容器１２の収容部１２ａに収容されている半田ボール３００が吸着保持部１３の先端部１３ａに吸着されて保持される。続いて、制御部１９は、駆動機構１５を制御して、吸着保持部１３の基端部１３ｂに取り付けられている通気管４２を回転させることにより、図７に示すように、基端部１３ｂを中心として吸着保持部１３を回動させる。この際に、先端部１３ａに保持されている半田ボール３００が吸着保持部１３の回動に伴い、収容容器１２の開口部１２ｂ側に移動させられる。また、開口部１２ｂ側に移動させられた半田ボール３００の一部が、開口部１２ｂ側に配設されているワイパー３３によって払い落とされる。このため、吸着ヘッド１１に供給される半田ボール３００の量（数）が適正な量に制限される。

次いで、制御部１９は、図８に示すように、吸着保持部１３の先端部１３ａが吸着ヘッド１１の吸着面２２ａに対向した時点（吸着保持部１３が１８０°回動した時点）で、駆動機構１５を制御して、通気管４２の回転を停止させる。続いて、制御部１９は、半田ボール供給処理を実行する。この半田ボール供給処理では、制御部１９は、駆動機構１５を制御して、図９に示すように、吸着ヘッド１１の吸着面２２ａ（整列用プレート１７）に向けて（同図における上方に向けて）本体部１００を移動させて、先端部１３ａを整列用プレート１７（吸着面２２ａ）の一端側（同図における左側）に近接させる。この際に、整列用プレート１７に近接させられた先端部１３ａに保持されている半田ボール３００のうちの整列用プレート１７側（上部）に位置している半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の吸気口２３ａからの吸気に伴う吸引力によって吸着保持部１３の吸引力に抗して吸着ヘッド１１に引き寄せられて、吸着ヘッド１１に供給される。また、供給された半田ボール３００の一部が、吸気口２３ａに引き寄せられて、整列用プレート１７の各貫通孔１７ｃを通って吸着ヘッド１１の吸着面２２ａにおける吸気口２３ａの縁部に吸着される。

次いで、制御部１９は、駆動機構１５を制御して、図１０に示すように、先端部１３ａを整列用プレート１７に近接させた状態で、本体部１００を整列用プレート１７（吸着面２２ａ）に沿って整列用プレート１７の他端側（同図における右側）に向けて（同図に矢印で示す方向に）移動させる。この際に、上記したように、先端部１３ａに保持されている半田ボール３００のうちの整列用プレート１７側に位置している半田ボール３００が、吸着ヘッド１１の吸引力によって吸着保持部１３の吸引力に抗して吸着ヘッド１１に引き寄せられて、吸着ヘッド１１に供給され、その一部が整列用プレート１７の各貫通孔１７ｃを通って吸着ヘッド１１の吸着面２２ａにおける吸気口２３ａの縁部に吸着される。このようにして、吸着保持部１３の先端部１３ａに保持されている半田ボール３００が、吸着保持部１３の移動に伴って徐々に（分散されつつ）吸着ヘッド１１に供給されると共に、供給された半田ボール３００の一部が吸着ヘッド１１の吸着面２２ａにおける各吸気口２３ａの縁部に１つずつ吸着される。

ここで、半田ボール３００は、上記したように微小なため、静電気や分子間力による半田ボール３００同士が互いに引き合う力が半田ボールの重量に対して相対的に大きくなっている。このため、吸気口２３ａの縁部に吸着された搭載対象の半田ボール３００に、他の余剰な半田ボール３００が付着する。この場合、この半田ボール吸着装置２では、上記したように、整列用プレート１７の厚みＬ３が半田ボール３００の直径Ｌ１よりもやや厚い８０μｍ程度に規定され、貫通孔１７ｃの直径Ｌ４が、半田ボール３００の直径Ｌ１よりもやや大きい９０μｍ程度に規定されている。このため、搭載対象の半田ボール３００だけが貫通孔１７ｃ内に収容され、余剰な半田ボール３００は、その一部分（体積的な一部分）またはその全体が貫通孔１７ｃの下面１７ｂよりも外側（下側）に突出した状態で付着している。また、この半田ボール吸着装置２では、上記したように、先端部１３ａに保持されている半田ボール３００が分散されつつ供給されるため、半田ボール３００の過剰な供給が防止されて、余剰な半田ボール３００の付着が少なく抑えられている。

続いて、制御部１９は、半田ボール除去処理を実行する。この半田ボール除去処理では、制御部１９は、駆動機構１５を制御して、図１１に示すように、本体部１００を整列用プレート１７に沿って（同図に矢印で示す方向に）さらに移動させる。この際に、同図に示すように、吸着保持部１３に次いで吸引部１４が移動させられて、吸引部１４における吸引経路１４ａからの吸気によって余剰な半田ボール３００が吸引される。このため、搭載対象の半田ボール３００と余剰な半田ボール３００とが互いに強く引き合っていたとしても、余剰な半田ボール３００の全てが搭載対象の半田ボール３００から強制的に引き離されて吸着ヘッド１１または整列用プレート１７から確実に除去される。

続いて、制御部１９は、搬送装置３を制御して、図１２に示すように、吸着ヘッド１１が整列用プレート１７から離反するように、吸着ヘッド１１を同図に示す矢印の向きに移動させる。次いで、制御部１９は、搬送装置３を制御して、吸着ヘッド１１を基板４００の配置位置に搬送させ、続いて、図１３に示すように、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００が基板４００の表面に接触するように吸着ヘッド１１を基板４００に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させる。次いで、制御部１９は、吸気装置１６を制御して、吸着ヘッド１１における吸気口２３ａからの吸気を停止させる。この際に、図１４に示すように、吸着ヘッド１１による吸着が解除されて、半田ボール３００が基板４００の表面に塗布された半田フラックス上に載置される。続いて、制御部１９は、搬送装置３を制御して、同図に示すように、吸着ヘッド１１を上方に向けて（同図に示す矢印の向きに）移動させた後に、初期位置に搬送させる。以上により、基板４００への半田ボール３００の搭載が完了する。この場合、この半田ボール吸着装置２では、上記した半田ボール供給処理を実行することで半田ボール３００の過剰な供給が防止されると共に、上記した半田ボール除去処理を実行することで余剰な半田ボール３００が確実に除去されている。このため、この半田ボール搭載装置１では、余剰な半田ボール３００の基板４００への搭載（つまり、基板４００に対する半田ボール３００の過剰な搭載）が確実に防止される。

一方、吸着ヘッド１１を整列用プレート１７から離反させた時点で、制御部１９は、駆動機構１５を制御して、図３に示すように、先端部１３ａが収容容器１２の底部側に対向するように吸着保持部１３を回動させ、次いで、吸気装置１６を制御して、吸着保持部１３における気体流通経路１３ｃからの吸気、および吸引部１４における吸引経路１４ａからの吸気を停止させる。これにより、吸着保持部１３の先端部１３ａによる半田ボール３００の保持（吸着）が解除されて、半田ボール３００が収容容器１２の収容部１２ａに戻される。また、気体流通経路１３ｃからの吸気の停止によって先端部１３ａからの窒素ガスＧの放出が再開される。続いて、制御部１９が上記した各制御を繰り返して実行することにより、他の基板４００に対する半田ボール３００の搭載が繰り返して行われる。この場合、上記したように、先端部１３ａが収容容器１２の底部側に対向しかつ半田ボール３００を保持していない（吸着していない）状態において、先端部１３ａから窒素ガスＧが放出されるため、半田ボール３００の酸化が確実に防止され、この結果、半田ボール３００が吸着ヘッド１１に確実に供給される。

このように、この球状体供給装置、半田ボール搭載装置１および球状体供給方法によれば、先端部１３ａが収容容器１２の底部側に対向しかつ吸着保持部１３が半田ボール３００を保持していない状態において、先端部１３ａから窒素ガスＧを放出させることにより、窒素ガスＧが供給されるブースを設置することなく、少量の窒素ガスＧの供給によって半田ボール３００の酸化を確実に防止することができる。したがって、この球状体供給装置、半田ボール搭載装置１および球状体供給方法によれば、ブースの設置を不要とすることができると共に窒素ガスＧの使用量を低減することができるため、コストの上昇を十分に少なく抑えつつ半田ボール３００の酸化を確実かつ効率良く防止することができる。

また、この球状体供給装置、半田ボール搭載装置１および球状体供給方法によれば、吸着保持部１３に窒素ガスを供給しつつ、吸着保持部１３よる半田ボール３００の保持、および吸着ヘッド１１に対する半田ボール３００の供給を行わせることにより、窒素ガスＧの供給および供給停止を制御する機構を不要とすることができるため、その分、球状体供給装置を簡易に構成することができる。

なお、窒素ガスボンベを備えた窒素ガス供給器１８について上記したが、窒素ガスボンベに代えて、（または、窒素ガスボンベと共に）窒素ガス発生装置（例えば、膜分離方式の窒素ガス発生装置）を備えた構成を採用することもできる。この場合、この半田ボール搭載装置１（球状体供給装置）では、少量の窒素ガスＧしか使用しないため、小形で低価格の窒素発生装置を用いることができる。このため、この構成においてもコストの上昇を低く抑えることができる。また、酸化防止用ガスの一例としての窒素ガスＧを用いる例について上記したが、酸化防止用ガスとしては窒素ガスＧに限定されず、アルゴンガス等の半田ボール３００の酸化を防止可能な各種のガスを用いることができる。この場合、アルゴンガスを酸化防止用ガスとして用いるときには、上記した窒素ガスボンベをアルゴンガスボンベに変更することで、吸着保持部１３にアルゴンガスを供給することができ、このこの構成においてもコストの上昇を抑えつつ半田ボール３００の酸化を確実かつ効率良く防止することができる。

また、窒素ガスＧを吸着保持部１３に常時供給する例について上記したが、窒素ガス供給装置１８の電磁バルブを制御部１９が制御することにより、吸着保持部１３によって半田ボール３００の吸着が行われていないときにのみ窒素ガスＧを吸着保持部１３に供給する構成を採用することもできる。

１ 半田ボール搭載装置
３ 搬送装置
１１ 吸着ヘッド
１２ 収容容器
１２ａ 収容部
１２ｂ 開口部
１３ 吸着保持部
１３ａ 先端部
１３ｂ 基端部
１５ 駆動機構
１６ 吸気装置
１８ 窒素ガス供給装置
１９ 制御部
３００ 半田ボール
４００ 基板
Ｇ 窒素ガス

Claims (5)

1. 開口部を有して球状体を収容する収容容器と、基端部を中心として回動可能に前記開口部側に配設されると共に先端部が前記収容容器の底部側に対向しているときに当該収容容器に収容されている前記球状体を当該先端部からの吸気によって保持する吸着保持部と、当該吸着保持部を回動させる回動機構とを備え、当該回動機構を制御して前記球状体を保持している前記吸着保持部の前記先端部が吸着ヘッド側に対向するように当該吸着保持部を回動させて当該吸着ヘッドに対して当該球状体を供給する球状体供給装置であって、
   前記吸着保持部は、前記先端部が前記収容容器の前記底部側に対向しかつ前記球状体を保持していない状態において、前記先端部から酸化防止用ガスを放出する球状体供給装置。
2. 前記吸着保持部に前記酸化防止用ガスを供給する酸化防止用ガス供給装置を備え、
   前記酸化防止用ガス供給装置は、前記吸着保持部よる前記球状体の保持状態、および前記吸着ヘッドに対する前記球状体の供給状態において、前記吸着保持部に前記酸化防止用ガスを常時供給する請求項１記載の球状体供給装置。
3. 請求項１または２記載の球状体供給装置と、前記球状体を吸着する吸着ヘッドと、前記球状体供給装置によって前記球状体の供給が行われる位置に前記吸着ヘッドを搬送すると共に当該球状体を吸着している当該吸着ヘッドを搭載対象体の配置位置まで搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する球状体搭載装置。
4. 基端部を中心として回動可能に収容容器の開口部側に配設された吸着保持部の先端部を当該収容容器の底部側に対向させて当該収容容器に収容されている球状体を当該先端部からの吸気によって保持させると共に、前記球状体を保持している前記吸着保持部の前記先端部が吸着ヘッド側に対向するように当該吸着保持部を回動させて当該吸着ヘッドに対して当該球状体を供給させる球状体供給方法であって、
   前記先端部が前記収容容器の前記底部側に対向しかつ前記吸着保持部が前記球状体を保持していない状態において、前記先端部から酸化防止用ガスを放出させる球状体供給方法。
5. 前記吸着保持部に前記酸化防止用ガスを供給しつつ、当該吸着保持部よる前記球状体の保持、および前記吸着ヘッドに対する前記球状体の供給を行わせる請求項４記載の球状体供給方法。

Images