JP6138019B2 - 電極形成装置、電極形成システム、及び電極形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に電極を形成する電極形成装置、電極形成システム、及び電極形成方法に関する。

コンピュータ、携帯電話、デジタル家電等には、ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Size Package）といった表面実装型の電子部品が搭載されている。表面実装型の電子部品の裏面には、半球状に形成された電極（バンプ）が多数設けられている。このように電子部品の裏面に電極を設けることで基板との接点数を大幅に増加させ、電子部品の実装面積を小さくして小型化・高密度化を図っている。

表面実装型の電子部品が搭載される基板のうち、電子部品の電極に対応する箇所には多数の電極（バンプ）が形成される。まず、フラックス塗布用のマスクに形成された多数の孔を介して、基板上にフラックスが塗布される。さらに、導電性ボール充填用のマスクに形成された多数の孔を介して、前記したフラックスの上に導電性ボールが充填される。

例えば、特許文献１には、ウェハの上にフラックスを塗布するフラックス塗布装置と、フラックスが塗布されたウェハの上に導電性ボールを充填するボール充填装置について記載されている。

特許第４９３３３６７号公報

フラックスの塗布、及び導電性ボールの充填を行う際、基板を印刷テーブルに密着させた状態で位置決めすることが望ましい。
ところで、表面実装型の電子部品が搭載される基板は、ＩＣチップの保護等を目的として、樹脂でモールドされていることが多い。このような基板を用いる場合、乾燥に伴う樹脂の収縮で、基板が変形して反った状態になることがある。このように基板が変形すると、基板の剛性が比較的大きいため、真空吸着のみで基板を印刷テーブルに密着させることが困難になる。

前記した特許文献１に記載の発明では、一台のフラックス塗布装置の下流側に、一台のボール充填装置が配置されている。このような構成において、例えば、押圧板によって基板を印刷テーブルに押し付けた状態で真空吸着し、この真空吸着を維持した状態で基板にフラックスを塗布することが考えられる。
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、フラックスを塗布した後、下流側のボール充填装置に基板を搬送する際、前記した真空吸着を一旦解除せざるを得ない。

真空吸着を解除した後、ボール印刷機で改めて基板を印刷テーブルに密着させようとしても、この状態から押圧板によって印刷テーブルに基板を押し当てることはできない。基板の上面には既にフラックスが塗布されているからである。

このように特許文献１に記載の発明では、ボール充填装置において基板を印刷テーブルに密着させることができず、基板を正確に位置決めできない可能性がある。そうすると、所望の位置に導電性ボールを充填できず、基板に電極を形成する処理の歩留まりが低くなるという問題がある。このような傾向は、導電性ボールの径やピッチが小さくなるにつれて、よりいっそう顕著になる。

そこで、本発明は、基板に電極を形成する処理の歩留まりを向上させた電極形成装置、電極形成システム、及び電極形成方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る電極形成装置は、印刷テーブルに対して上方から基板を押圧する押圧手段と、前記押圧手段によって押圧された基板を前記印刷テーブルに吸着し、前記押圧手段による押圧が解除された後も当該吸着を継続する吸着手段と、基板にフラックスを塗布するための第１マスク部と、フラックスが塗布された基板に導電性ボールを充填するための第２マスク部と、が連結又は一体形成されるマスク部材と、前記吸着手段によって吸着された基板に、前記第１マスク部を介してフラックスを塗布するスキージヘッドと、前記マスク部材を移動させて、基板に対する前記マスク部材の相対位置を調整するマスク部材移動手段と、前記マスク部材のうち前記第２マスク部を介して、前記吸着手段によって吸着された基板に導電性ボールを充填して電極を形成する充填ヘッドと、を備えることを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。

本発明によれば、基板に電極を形成する処理の歩留まりを向上させた電極形成装置、電極形成システム、及び電極形成方法を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る電極形成装置を含む構成図であり、ローダと、電極形成装置と、検査・リペア装置と、を上方から視た模式的な平面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 マスク部材の模式的な平面図である。 図２のＢ−Ｂ矢視端面図である。 電極形成装置の平面図である。 図２のＣ−Ｃ矢視端面図（基板の真上に充填ヘッドが配置された状態の端面図）である。 電極形成装置の動作の流れを示すフローチャートである。 電極形成装置の動作を、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）の順序で時系列的に示す模式的な断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電極形成装置を含む模式的な構成図（平面図）である。

≪第１実施形態≫
図１は、本実施形態に係る電極形成装置を含む構成図であり、ローダと、電極形成装置と、検査・リペア装置と、を上方から視た模式的な平面図である。なお、図１では、電極形成装置１のうち筐体Ｅ及びマスク部材１５のみを模式的に図示した。
電極形成装置１は、ローダＬから一枚ずつ供給される基板Ｂの上面にフラックスを塗布した後、フラックスが塗布された箇所に導電性ボールを充填する装置である。

なお、基板Ｂは、ウェハから切り出したチップ等が搭載される板状部材であり、例えば、樹脂でモールドされている。このような基板Ｂは、樹脂が乾燥して収縮する際に変形（上反り）することが多い。
フラックスは、粘着力により導電性ボールを固定したり、基板表面のパッド及び導電性ボールの表面から酸化物を除去したりするために基板Ｂに塗布される。導電性ボールは、例えば、その径が０．０５mm〜０．３mm程度のハンダボールであり、前記したフラックス上に充填される。

電極形成装置１の上流側に配置されるローダＬには、多数の基板Ｂが収容されている。ローダＬは、電極形成装置１によって基板Ｂが処理される毎に、搬入コンベアＣ１１に対して基板Ｂを一枚ずつ供給する装置である。
搬入コンベアＣ１１は、ローダＬから供給される基板Ｂを電極形成装置１に搬入する装置である。搬出コンベアＣ１２は、電極形成装置１で処理された基板Ｂを検査・リペア装置Ｒに搬出する装置である。

＜電極形成装置の構成＞
図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。なお、図２では、搬入コンベアＣ１１、搬出コンベアＣ１２、及び電極形成装置１を収容する筐体Ｅの図示を省略し、基板Ｂの変形を強調して記載した（図５、図４、図６も同様）。
電極形成装置１は、印刷テーブル１１と、カメラ１２と、押圧板１３と、吸着装置１４と、マスク部材１５と、スキージヘッド１６と、充填ヘッド１７と、エアシリンダ１８と、これらを制御する制御装置（図示せず）と、を備えている。

印刷テーブル１１は、図２に示すｘ方向、ｙ方向、及びθ方向（ｘｙ平面上での回転）で基板Ｂの位置を調整する装置である。また、印刷テーブル１１は、昇降機構１１ａによってｚ方向（鉛直方向）で移動し、基板Ｂとマスク部材１５とを密着・離間させる機能も有している。
印刷テーブル１１には、テーブルコンベア（図示せず）が設置されている。このテーブルコンベアは、搬入コンベアＣ１１（図１参照）から基板Ｂを受け取って所定位置（基板Ｂを仮位置決めする位置）まで移動させる機能を有している。

カメラ１２は、自身の上方及び下方を撮像可能な２視野カメラである。カメラ１２は、モータＭ１の駆動に伴いボールねじＦ１に沿ってｘ方向で移動可能であるとともに、別のフレーム（図示せず）に沿ってｙ方向で移動可能に構成されている。
カメラ１２は、マスク部材１５の下面に印刷された位置合わせマーク（図示せず）と、基板Ｂの上面に印刷された位置合わせマーク（図示せず）と、をそれぞれ撮像して制御装置（図示せず）に出力する。なお、制御装置は、この撮像結果を用いて画像処理を実行し、基板Ｂの位置ずれ量を打ち消すように印刷テーブル１１の位置を調整する。

押圧板１３は、基板Ｂを印刷テーブル１１に密着させる板状部材であり、フラックスの塗布前に上方から基板Ｂに押し当てられる。押圧板１３は、例えば、平面視で矩形状を呈する樹脂製の板材であり、水平面に沿って延びている。押圧板１３は、ｚ方向（鉛直方向）で移動可能に構成されるとともに、前記したカメラ１２に連結されている。

モータＭ１等によってカメラ１２がｘｙ方向で移動すると、このカメラ１２の移動に伴って押圧板１３もｘｙ平面上で移動する。
換言すると、マスク部材１５と基板Ｂとを位置合わせするためのカメラ１２を移動させる「カメラ移動手段」は、モータＭ１と、ボールねじＦ１と、を含んで構成される。この「カメラ移動手段」は、前記したように、カメラ１２とともに押圧板１３も移動させる。

吸着装置１４（吸着手段）は、押圧板１３によって押圧された基板Ｂを印刷テーブル１１に吸着させる装置である。すなわち、吸着装置１４は、印刷テーブル１１に設けられた孔（図示せず）を介して、基板Ｂを下側から真空吸着する機能を有している。

前記したように、樹脂でモールドされた基板Ｂは、変形している（反った状態である）ことが多い。吸着装置１４は、押圧板１３によって基板Ｂが印刷テーブル１１に押し付けられた状態で基板Ｂの吸着を開始し、その後も当該吸着を継続する。これによって、押圧板１３による押圧が解除された後も、印刷テーブル１１に基板Ｂが密着した状態を維持できる。

図３は、マスク部材の模式的な平面図である。なお、図３では、分かりやすくするため、マスク部材１５に形成される孔ｈａ，ｈｂの個数を実際よりも少なく記載し、孔ｈａ，ｈｂを大きめに記載した。
マスク部材１５は、平面視で矩形状を呈するマスク１５１と、このマスク１５１を固定する版枠１５２と、を備えている。本実施形態に係る電極形成装置１の特徴の一つは、一枚のマスク１５１を用いて、フラックスの塗布及び導電性ボールの充填を順次実行する点にある。

図３に示すマスク１５１は、例えば、メタルマスクであり、フラックス塗布用の第１マスク部１５１ａと、ボール充填用の第２マスク部１５１ｂと、を有している。
第１マスク部１５１ａには、基板Ｂにフラックスを塗布するための複数の孔ｈａが、基板Ｂの回路パターンに対応して形成されている。第２マスク部１５１ｂには、基板Ｂに導電性ボールを充填するための複数の孔ｈｂが、基板Ｂの回路パターンに対応して形成されている。

なお、第２マスク部１５１ｂに形成された孔ｈｂの位置は、第１マスク部１５１ａに形成された孔ｈａの位置にそれぞれ対応している。例えば、第２マスク部１５１ｂの孔ｈｂ１は、第１マスク部１５１ａの孔ｈａ１に対応している。詳細については後記するが、孔ｈａ１を介して基板Ｂに塗布されたフラックスの上から、孔ｈｂ１を介して導電性ボールが落とし込まれる。

版枠１５２は、水平面に沿って張られるマスク１５１の周縁部を固定するとともに、第１マスク部１５１ａと第２マスク部１５１ｂとを仕切る枠体である。版枠１５２のうち紙面上下方向に延びる仕切壁１５２ｗによって、第１マスク部１５１ａと第２マスク部１５１ｂとが仕切られる。このようにマスク１５１を二つの領域に仕切ることで、粘性を有するフラックスと、球状（粉状）の導電性ボールと、が混ざり合うことを防止できる。
なお、図３の符号Ｋ１，Ｋ２で示す箇所は、後記するエアシリンダ１８（図２参照）によって吸着される箇所を表している。

図４は、図２のＢ−Ｂ矢視端面図である。
スキージヘッド１６は、吸着装置１４によって吸着された基板Ｂにフラックスを塗布する装置（つまり、フラックスを塗布するためのヘラ）である。スキージヘッド１６を第１マスク部１５１ａ上で動かすことで、フラックスが第１マスク部１５１ａ（図３参照）の孔ｈａを介して押し出され、基板Ｂに塗布される。スキージヘッド１６は、シリンダ１６ａ内で駆動するピストン１６ｂによって、ｚ方向で移動可能に構成されている。
なお、スキージヘッド１６の構成は、図５に示す例に限定されない。

図５は、電極形成装置の平面図である。
スキージヘッド１６は、ｙ方向に延びる筐体１６ｃに設置され、モータＭ２によってボールねじ軸１６ｄを回転させることで、筐体１６ｃとともにｘ方向で移動する。この筐体１６ｃは、図４、図５に示すように、二条のガイドレールｐ，ｑによってｘ軸方向に沿って案内される。また、スキージヘッド１６は、筐体１６ｃが延在しているｙ方向でも移動可能である。

図６は、図２のＣ−Ｃ矢視端面図である。ただし、図６では、基板Ｂの真上に充填ヘッド１７が配置された状態を示した。
充填ヘッド１７は、吸着装置１４によって吸着された基板Ｂに導電性ボールを充填する装置である。充填ヘッド１７は、例えば、軸ｒに固定される複数（図６では、８個）のスキージｋと、このスキージｋを収容するカバーｃと、を有している。

前記した軸ｒを回転させることで、カバーｃ内に存在する導電性ボールが第２マスク部１５１ｂ（図３参照）の孔ｈｂを介して落とし込まれ、基板Ｂに充填される。充填ヘッド１７は、シリンダ１７ａ内で駆動するピストン１７ｂによって、ｚ方向で移動可能に構成されている。
なお、充填ヘッド１７の構成は、図６に示す例に限定されない。

図５に示すように、充填ヘッド１７は、ｙ方向に延びる筐体１７ｃに収容され、モータＭ３によってボールねじ軸１７ｄを回転させることで、筐体１７ｃとともにｘ方向で移動する。この筐体１７ｃは、図５、図６に示すように、二条のガイドレールｐ，ｑによってｘ軸方向で案内される。また、充填ヘッド１７は、筐体１７ｃが延在しているｙ方向でも移動可能である。

なお、スキージヘッド２６又は充填ヘッド１７であるヘッドを移動させる「ヘッド移動手段」は、図５に示すモータＭ３と、ボールねじ軸１７ｄと、ガイドレールｐ，ｑと、を含んで構成される。

図２に示すエアシリンダ１８（相対位置固定手段）は、負圧によって版枠１５２の一端（図３の符号Ｋ１，Ｋ２で示す箇所）を吸着し、マスク部材１５と充填ヘッド１７との相対位置を固定するものである。
エアシリンダ１８は、ロッドカバー１８ａと、このロッドカバー１８ａに収容されるピストンロッド１８ｂと、このピストンロッド１８ｂを往復させることで負圧の発生・解除を行う圧力発生機構（図示せず）と、を有している。

ロッドカバー１８ａの先端に設けられた孔ｈｃを介して版枠１５２に負圧をかけることで、エアシリンダ１８に版枠１５２が吸着される。なお、図５に示す例では、ｙ方向に沿って並ぶ二つのエアシリンダ１８を設ける構成にした。

エアシリンダ１８は、例えば、充填ヘッド１７のカバーｃに連結されている。したがって、モータＭ３（図５参照）によって充填ヘッド１７をｘ方向に移動させると、これに伴ってエアシリンダ１８もｘ方向に移動する。さらに、エアシリンダ１８によって吸着されるマスク部材１５（図３参照）もｘ方向に移動する。

なお、マスク部材１５を移動させて、基板Ｂに対するマスク部材１５の相対位置を調整する「マスク部材移動手段」は、モータＭ３・ボールねじ軸１７ｄ・ガイドレールｐ，ｑ（ヘッド移動手段）と、エアシリンダ１８（相対位置固定手段）と、を含んで構成される。

制御装置（図示せず）は、カメラ１２（図２参照）からの入力信号に基づく基板Ｂの位置調整、押圧板１３による基板Ｂの押圧、スキージヘッド１６及び充填ヘッド１７の駆動等を実行する。
制御装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェースなどの電子回路（図示せず）を含んで構成され、設定されたプログラムに従って各種処理を実行する。

なお、図１に示すように、電極形成装置１の下流側には、検査ユニットＲ１と、リペアユニットＲ２と、を備える検査・リペア装置Ｒが設置されている。検査ユニットＲ１は、基板Ｂの所定位置に導電性ボールが充填されたか否かを検査する装置である。リペアユニットＲ２は、検査ユニットＲ１による検査結果に応じて導電性ボールを補充する装置である。

＜電極形成装置の動作＞
図７は、電極形成装置の動作の流れを示すフローチャートである。図８は、電極形成装置の動作を、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）の順序で時系列的に示す模式的な断面図である。
なお、図７の「ＳＴＡＲＴ」時において、印刷テーブル１１の真上にフラックス塗布用の第１マスク部１５１ａ（図３参照）が配置されている。

ステップＳ１０１において制御装置は、搬入コンベアＣ１１（図１参照）によってローダＬから搬入される基板Ｂをテーブルコンベア（図示せず）で受け取り、所定位置まで移動させる。
ステップＳ１０２において制御装置は、押圧板１３を下降させて基板Ｂを印刷テーブル１１に押し当てる（押圧工程：図８（ａ）参照）。まず、制御装置はモータＭ１（図２参照）を駆動し、ボールねじＦ１等に沿ってｘｙ平面上で押圧板１３を基板Ｂの真上に移動させる。なお、前記したように、押圧板１３はカメラ１２に連結されているため、押圧板１３と共にカメラ１２もｘｙ平面上で移動する。

さらに制御装置は、押圧板１３を下降させて印刷テーブル１１に押し当てる（面接触させる）ことで、基板Ｂを印刷テーブル１１に密着させる。前記したように、樹脂でモールドされた基板Ｂは変形していることが多いが、当該処理によって基板Ｂを印刷テーブル１１に密着させることができる。

ステップＳ１０３において制御装置は、吸着装置１４によって、基板Ｂを下側から真空吸着する（吸着工程：図８（ａ）参照）。なお、ステップＳ１０３の処理中も、押圧板１３による基板Ｂの押圧は継続している。したがって、変形して反り返った状態の基板Ｂでも、基板Ｂと印刷テーブル１１との間に隙間がほとんどない（互いに密着している）状態で、適切に真空吸着できる。

ステップＳ１０４において制御装置は、押圧板１３を上昇させて、基板Ｂの押圧を解除する。なお、押圧板１３による押圧の解除後も、吸着装置１４による基板Ｂの吸着は継続している（吸着装置１４による吸着は、後記するステップＳ１０９で初めて解除される）。
前記したように、基板Ｂを印刷テーブル１１に押し当てた状態で真空吸着を開始するため、押圧板１３による押圧が解除された後も、基板Ｂが印刷テーブル１１に密着した状態を維持できる。

ステップＳ１０５において制御装置は、印刷テーブル１１によって、基板Ｂをｘｙθ方向で位置決めする。当該処理は、カメラ１２（図２参照）の撮像結果を用いて算出される位置ずれ量を打ち消すように印刷テーブル１１を移動することで実行される。
ステップＳ１０２，Ｓ１０３の処理で基板Ｂが印刷テーブル１１に密着した状態で前記した撮像を行うため、乾燥等で変形した基板Ｂでも高精度で位置決めできる。

ステップＳ１０６において制御装置は、フラックスの塗布処理を実行する（フラックス塗布工程：図８（ｂ）参照）。すなわち、制御装置は、昇降機構１１ａ（図２参照）によって印刷テーブル１１を上昇させ、基板Ｂの上面と第１マスク部１５１ａ（図３参照）の下面とを密着させる。この状態でスキージヘッド１６によってフラックスを基板Ｂに塗布した後、制御装置は昇降機構１１ａによって印刷テーブル１１を下降させ、基板Ｂとマスク部材１５とを離間させる。
なお、フラックスの塗布は、カメラ１２及び押圧板１３を退避させた後に実行される（図８（ｂ）参照）。

ステップＳ１０７において制御装置は、導電性ボールを充填するための第２マスク部１５１ｂが基板Ｂの真上に位置するように、ｘ方向でマスク部材１５を移動させる（位置調整工程：図８（ｃ）参照）。すなわち、制御装置は、エアシリンダ１８によって版枠１５２を吸着し、モータＭ３（図５参照）を駆動することでマスク部材１５をｘ方向で移動させる。
このとき、スキージヘッド１６が充填ヘッド１７に干渉しないように、予め（又は、充填ヘッド１７の移動に同期して）スキージヘッド１６を退避させておく。

ステップＳ１０８において制御装置は、第２マスク部１５１ｂを介して基板Ｂに導電性ボールを充填する（ボール充填工程：図８（ｄ）参照）。すなわち、制御装置は、昇降機構１１ａ（図２参照）によって印刷テーブル１１を上昇させ、基板Ｂの上面と第２マスク部１５１ｂ（図３参照）の下面とを密着させる。この状態で、制御装置は、充填ヘッド１７によって導電性ボールを基板Ｂに充填する。

なお、第１マスク部１５１ａと第２マスク部１５１ｂとは、仕切壁１５２ｗ（図３参照）によって仕切られているため、導電性ボールとフラックスとが混ざり合うことはない。
基板Ｂに導電性ボールを充填した後、制御装置は、昇降機構１１ａ（図２参照）によって印刷テーブル１１を下降させ、基板Ｂとマスク部材１５とを離間させる（図８（ｅ）参照）。

ステップＳ１０９において制御装置は、吸着装置１４による基板Ｂの吸着を解除する（図８（ｅ）参照）。これによって、基板Ｂの下側から作用する負圧が解除され、テーブルコンベア（図示せず）によって基板Ｂを搬送可能な状態になる。
ステップＳ１１０において制御装置は、フラックス塗布用の第１マスク部１５１ａが基板Ｂの真上に位置するようにマスク部材１５を移動させる（図８（ａ）参照）。つまり、制御装置は、図４の「ＳＴＡＲＴ」時における位置にマスク部材１５を戻す。これによって、次回に上流側から搬送される基板Ｂに対してスムーズにフラックスを塗布できる。
ステップＳ１１１において制御装置は、搬出コンベアＣ１２（図１参照）によって、基板Ｂを下流側に搬出する。

なお、電極形成装置１から搬出された基板Ｂは、検査・リペア装置Ｒ（図１参照）の検査ユニットＲ１によって、表面の状態を検査される。基板Ｂの回路パターンに対応した所定位置に導電性ボールが充填されていない場合、検査・リペア装置Ｒは、リペアユニットＲ２によって導電性ボールのリペア処理を実行する。
検査・リペア処理がなされた基板Ｂは、さらに下流側のリフロー装置（図示せず）において加熱処理される。その結果、基板Ｂに充填された導電性ボールが溶融して界面接合される。

＜効果＞
本実施形態に係る電極形成装置１によれば、吸着装置１４によって基板Ｂを印刷テーブル１１に密着させた状態を維持しつつ、フラックスの塗布及び導電性ボールの充填を順次実行できる。

前記したように、フラックスの塗布後に一旦基板Ｂの吸着を解除すると、以下の理由により、再び基板Ｂを印刷テーブル１１に密着させることは困難になる。
（１）既に基板Ｂの上面にフラックスが塗布されているため、再び基板Ｂの上面に押圧板１３を押し当てることができない。
（２）変形した基板Ｂと印刷テーブル１１との隙間を介して吸着装置１４に空気が流入することがある。この場合、基板Ｂを適切に真空吸着できず、基板Ｂの位置決め精度が低くなる。

本実施形態では、吸着装置１４によって基板Ｂの吸着しつつ、フラックスの塗布及び導電性ボールの充填を順次実行する。したがって、印刷テーブル１１によって基板Ｂとマスク部材１５との相対位置を調整する際、基板Ｂの変形に伴う位置ずれを低減し、基板Ｂを高精度に位置決めできる。その結果、基板Ｂを処理する際の歩留まりを従来よりも大幅に向上させることができる。

また、本実施形態では、フラックス印刷用の第１マスク部１５１ａと、導電性ボール充填用の第２マスク部１５１ｂと、が一体形成されたマスク部材１５を備える構成とした。これによって、電極形成装置１のコンパクト化を図ることができ、フラックス印刷機とボール印刷機とを別々に設置する場合と比較して、電極形成装置１の設置スペースを約１／２に抑えることができる。

また、ｘｙ平面上でカメラ１２を移動させるモータＭ１等（図２参照）によって押圧板１３を移動可能な構成とした。さらに、充填ヘッド１７を移動させるモータＭ３等（図５参照）によってエアシリンダ１８を移動可能な構成とした。これによって、電極形成装置１の部品点数を削減し、電極形成装置１の製造コストを削減できる。

≪第２実施形態≫
第２実施形態は、第１実施形態と比較して、バイパスコンベアＣ１３を備える電極形成装置１Ａと、バイパスコンベアＣ２３を備える電極形成装置１Ｂと、が直列に配置される点が異なる。また、電極形成システムＳが搬送装置３１，３２，３３を備える点が第１実施形態と異なる。したがって、当該異なる部分について説明し、第１実施形態と重複する部分については説明を省略する。

＜電極形成システムの構成＞
図９は、本実施形態に係る電極形成装置を含む模式的な構成図（平面図）である。なお、図９に示す太線矢印及び破線矢印は、それぞれ基板Ｂが搬送される経路を表している。
電極形成システムＳは、上流側（紙面左側）から順に、ローダＬと、搬送装置３１と、電極形成装置１Ａと、搬送装置３２と、電極形成装置１Ｂと、搬送装置３３と、検査・リペア装置Ｒと、を備えている。

ローダＬ及び検査・リペア装置Ｒについては、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。電極形成装置１Ａ，１Ｂについては、バイパスコンベアＣ１３，Ｃ２３以外は、第１実施形態の電極形成装置１（図１参照）と同様の構成を備えている。
バイパスコンベアＣ１３は、電極形成装置１Ａを迂回させるように基板Ｂを下流側に搬送する装置であり、電極形成装置１Ａに対して並列に配置される（バイパスコンベアＣ２３についても同様）。

図９に示す搬送装置３１は、ローダＬの下流側に配置される。搬送装置３１は、ローダＬから搬出された基板Ｂを、搬入コンベアＣ１１及びバイパスコンベアＣ１３のいずれか一方に振り分ける装置である。
なお、一の電極形成装置に基板Ｂを搬入するとともに、他の電極形成装置を迂回するように当該基板Ｂを搬送する「迂回手段」は、搬送装置３１，３２，３３、及びバイパスコンベアＣ１３，Ｃ２３を含んで構成される。

搬送装置３１は、基板Ｂを紙面左右方向で搬送可能なコンベアＣ３１と、このコンベアＣ３１を紙面上下方向で搬送する搬送手段（図示せず）と、を有している。
搬送手段（図示せず）は、例えば、ボールねじ機構であり、搬入コンベアＣ１１に隣り合う位置、又はバイパスコンベアＣ１３に隣り合う位置にコンベアＣ３１を搬送する。
コンベアＣ３１は、ローダＬから基板Ｂを受け取った後、自身の下流側に位置する搬入コンベアＣ１１及びバイパスコンベアＣ１３のうち一方に基板Ｂを搬送する。搬送装置３２及び搬送装置３３の構成については、第１搬送装置の構成と同様であるから説明を省略する。

電極形成装置１Ａ，１Ｂ、及び検査・リペア装置Ｒに関して、一枚の基板Ｂの処理に要する時間は、例えば、以下の通りである。なお、電極形成装置１Ａ（１Ｂ）の処理時間とは、フラックスの塗布と、マスク部材１５の移動と、導電性ボールの充填と、に要する時間の合計値である。

このように、電極形成装置１Ａ，１Ｂの処理には、下流側に位置する検査・リペア装置Ｒの処理と比較して２倍の時間がかかる。そこで、検査・リペア装置Ｒをフル稼働できるように、搬送装置３１，３２，３３及びバイパスコンベアＣ１３，Ｃ２３を用いて、電極形成システムＳを次のように動作させることとした。

なお、以下の説明において搬入コンベアＣ１１，Ｃ２１は、基板Ｂの待機場所として用いられる。これによって、基板Ｂを下流側に送り出してから次の基板Ｂを処理するまでの待ち時間を短縮できる。

＜電極形成システムの動作＞
電極形成装置１Ａは、前記したように、フラックスの塗布処理及び導電性ボールの充填処理を順次実行する。
搬送装置３１は、電極形成装置１Ａ，１Ｂのうち、現在処理中の基板Ｂに関してボール充填処理が早く終了するほうに新たな基板Ｂを搬送する。

電極形成装置１Ａのボール充填処理のほうが早く終了する場合、搬送装置３１は、搬入コンベアＣ１１に基板Ｂを搬送する（図９の太線矢印を参照）。この基板Ｂは、搬入コンベアＣ１１を介して電極形成装置１Ａに搬送される。さらに、この基板Ｂは、電極形成装置１Ａによってフラックス塗布処理及びボール充填処理が順次実行された後、バイパスコンベアＣ２３及び搬送装置３３を介して検査・リペア装置Ｒに搬送される。

一方、電極形成装置１Ｂのボール充填処理のほうが早く終了する場合、搬送装置３１は、バイパスコンベアＣ１３に基板Ｂを搬送する（図９の破線矢印を参照）。この基板Ｂは、バイパスコンベアＣ１３を介して搬送装置３２に搬送される。さらに、この基板Ｂは、電極形成装置１Ｂによってフラックス塗布処理及びボール充填処理が順次実行された後、搬送装置３３を介して検査・リペア装置Ｒに搬送される。

なお、基板Ｂの搬送中も、それぞれの電極形成装置１Ａ，１Ｂでは、絶え間なくフラックスの塗布処理及び導電性ボールの充填処理が実行され、その上流側（つまり、搬入コンベアＣ１１，Ｃ２１）では、次に処理される基板Ｂが待機している。

＜効果＞
本実施形態に係る電極形成システムＳによれば、電極形成装置１Ａ，１Ｂの処理時間（６０秒）が、検査・リペア装置Ｒの処理時間（３０秒）よりも長い場合でも、基板Ｂの処理をスムーズに進めることができる。すなわち、バイパスコンベアＣ１３及びバイパスコンベアＣ２３を、あたかも基板Ｂの追越車線のように用いることによって、電極形成装置１Ａ，１Ｂでの処理を絶え間なく継続させることができる。

例えば、一台のフラックス印刷機と、その下流側に配置される一台のボール印刷機と、を備える電極形成システムと比較して、本実施形態では一連の処理に要する時間を１／２に短縮できる。このように本実施形態に係る電極形成システムＳによれば、基板Ｂを処理する際の歩留まりの向上に加えて、処理効率性も向上させることができる。

≪変形例≫
以上、本発明に係る電極形成装置１及び電極形成システムＳについて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、前記各実施形態では、一枚のマスク１５１（図３参照）を版枠１５２によって第１マスク部１５１ａと第２マスク部１５１ｂとに仕切る場合について説明したが、これに限らない。すなわち、第１マスク部１５１ａに相当するフラックス塗布用のマスクと、第２マスク部１５１ｂに相当する導電性ボール充填用の別のマスクと、を連結する構成にしてもよい。この場合、版枠１５２（図３参照）によって各マスクを連結し、かつ、その周縁部を固定する。

また、前記各実施形態では、押圧板１３と基板Ｂとを面接触させる場合について説明したが、これに限らない。例えば、押圧板１３のうち基板Ｂに押し当てられる面（下面）が基板Ｂの電極に接触しないように、押圧板１３の下面を凹凸状に形成してもよい。これによって、押圧板１３との接触で基板Ｂの電極に不純物が付着することを防止できる。

また、前記各実施形態では、モータＭ３等（図５参照）によって、充填ヘッド１７とともにマスク部材１５を移動させる場合について説明したが、これに限らない。例えば、スキージヘッド１６を移動させるモータＭ２等を用いて、このスキージヘッド１６とともにマスク部材１５を移動させるようにしてもよい。
また、スキージヘッド１６及び充填ヘッド１７を移動させる構成（モータＭ２，Ｍ３等：図５参照）とは独立した機構でマスク部材１５を移動させるようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、エアシリンダ１８が充填ヘッド１７のカバーｃに連結される場合について説明したが、これに限らない。例えば、エアシリンダ１８を筐体１７ｃに設置した場合でも、充填ヘッド１７とともにマスク部材１５をｘ方向（図５参照）で移動させることができる。

また、前記各実施形態では、エアシリンダ１８によって、基板Ｂに対するマスク部材１５の相対位置を調整する場合について説明したが、これに限らない。例えば、エアシリンダ１８に代えて電磁石（相対位置固定手段）を用いてもよいし、ロボットアーム（相対位置固定手段）を用いてもよい。

また、第２実施形態では、二つの電極形成装置１Ａ，１Ｂを直列に配置する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、三つ以上の電極形成装置１を直列に配置し、それぞれの電極形成装置１にバイパスコンベアを設置してもよい。なお、電極形成装置１の台数に関しては、電極形成装置の処理時間と、他の機器（検査・リペア装置Ｒ等）の処理時間と、の比に基づいて設定することが好ましい。

Ｓ 電極形成システム
１，１Ａ，１Ｂ 電極形成装置
１１ 印刷テーブル
１２ カメラ
１３ 押圧板（押圧手段）
１４ 吸着装置（吸着手段）
１５ マスク部材
１５１ マスク（マスク部材）
１５１ａ 第１マスク部（マスク部材）
１５１ｂ 第２マスク部（マスク部材）
１５２ 版枠（マスク部材）
１６ スキージヘッド
１７ 充填ヘッド
１８ エアシリンダ（マスク部材移動手段、相対位置固定手段）
３１，３２，３３ 搬送装置（迂回手段）
Ｃ１３ バイパスコンベア（迂回手段）
Ｃ２３ バイパスコンベア（迂回手段）
Ｆ１ ボールねじ（カメラ移動手段）
Ｍ１ モータ（カメラ移動手段）
Ｍ２ モータ（マスク部材移動手段、ヘッド移動手段）
Ｍ３ モータ（マスク部材移動手段、ヘッド移動手段）
Ｂ 基板

Claims (6)

1. 印刷テーブルに対して上方から基板を押圧する押圧手段と、
   前記押圧手段によって押圧された基板を前記印刷テーブルに吸着し、前記押圧手段による押圧が解除された後も当該吸着を継続する吸着手段と、
   基板にフラックスを塗布するための第１マスク部と、フラックスが塗布された基板に導電性ボールを充填するための第２マスク部と、が連結又は一体形成されるマスク部材と、
   前記吸着手段によって吸着された基板に、前記第１マスク部を介してフラックスを塗布するスキージヘッドと、
   前記マスク部材を移動させて、基板に対する前記マスク部材の相対位置を調整するマスク部材移動手段と、
   前記マスク部材のうち前記第２マスク部を介して、前記吸着手段によって吸着された基板に導電性ボールを充填して電極を形成する充填ヘッドと、を備えること
   を特徴とする電極形成装置。
2. 前記マスク部材と前記基板とを位置合わせするためのカメラを移動させるカメラ移動手段を備え、
   前記カメラ移動手段は、前記押圧手段を前記カメラとともに移動させること
   を特徴とする請求項１に記載の電極形成装置。
3. 前記マスク部材移動手段は、
   前記スキージヘッド又は前記充填ヘッドであるヘッドを移動させるヘッド移動手段と、
   前記マスク部材と前記ヘッドとの相対位置を固定する相対位置固定手段と、を備え、
   前記ヘッド移動手段は、前記相対位置固定手段によって前記ヘッドとの相対位置が固定された前記マスク部材を、前記ヘッドとともに移動させること
   を特徴とする請求項１に記載の電極形成装置。
4. 前記押圧手段は、
   基板を押圧する際、予め形成された基板の電極に接触しないように、基板に対向する面が凹凸状を呈すること
   を特徴とする請求項１に記載の電極形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電極形成装置を複数備え、
   複数の前記電極形成装置は、直列に配置され、
   一の前記電極形成装置に基板を搬入するとともに、他の前記電極形成装置を迂回するように当該基板を搬送する迂回手段を備えること
   を特徴とする電極形成システム。
6. 押圧手段によって、印刷テーブルに対して上方から基板を押圧する押圧工程と、
   前記押圧手段によって押圧された基板を吸着手段によって前記印刷テーブルに吸着し、前記押圧手段による押圧が解除された後も基板の吸着を継続する吸着工程と、
   基板にフラックスを塗布するための第１マスク部と、フラックスが塗布された基板に導電性ボールを充填するための第２マスク部と、が連結又は一体形成されるマスク部材のうち、前記第１マスク部を介して、スキージヘッドによってフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、
   フラックスが塗布された前記マスク部材をマスク部材移動手段によって移動させ、基板に対する前記マスク部材の相対位置を調整する位置調整工程と、
   前記マスク部材のうち前記第２マスク部を介して、前記吸着手段によって吸着された基板に、充填ヘッドによって導電性ボールを充填して電極を形成するボール充填工程と、を含むこと
   を特徴とする電極形成方法。

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