JP7072919B2

JP7072919B2 - Board processing equipment

Info

Publication number: JP7072919B2
Application number: JP2020195610A
Authority: JP
Inventors: 弘邦栗原; 量介水鳥; 昭典後和; 智哉高木; 真本間
Original assignee: Ａｉメカテック株式会社
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2022-05-23
Anticipated expiration: 2035-02-20
Also published as: JP2021040156A

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置等に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus or the like for processing a substrate.

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実装されている。このような電子部品の裏面には、半球状に形成されたバンプ（突起状の端子）が多数設けられている。電子部品の裏面にバンプを設けることで、基板と電子部品との接点数を大幅に増加させ、電子部品の小型化・高密度化を図っている。 Surface mount electronic components such as BGA (Ball Grid Array) and CSP (Chip Size Package) are mounted on computers, mobile phones, digital home appliances, and the like. A large number of hemispherically formed bumps (protruding terminals) are provided on the back surface of such an electronic component. By providing bumps on the back surface of electronic components, the number of contacts between the substrate and electronic components is greatly increased, and the size and density of electronic components are increased.

また、電子部品の裏面に設けられたバンプに対応して、この電子部品が実装される基板にも多数のバンプが形成されている。基板にバンプを形成する方法として、例えば、ボール振込法が知られている。ボール振込法は、マスクに設けられた多数の微細な孔を介して基板にハンダボールを振込む（落とし込む、搭載する）方法であり、ピッチが非常に狭いバンプを高精度に形成できるという利点がある。 Further, a large number of bumps are formed on the substrate on which the electronic component is mounted, corresponding to the bumps provided on the back surface of the electronic component. As a method of forming bumps on a substrate, for example, a ball transfer method is known. The ball transfer method is a method of transferring (dropping, mounting) a solder ball to a substrate through a large number of fine holes provided in the mask, and has an advantage that bumps having a very narrow pitch can be formed with high accuracy. ..

例えば、特許文献１には、基板の電極上にマスクの各孔を介してフラックスを塗布し、フラックスが塗布された電極上に、別のマスクの各孔を介してハンダボールを搭載する技術について記載されている。 For example, Patent Document 1 relates to a technique in which a flux is applied onto an electrode of a substrate through each hole of a mask, and a solder ball is mounted on the electrode to which the flux is applied through each hole of another mask. Have been described.

特開２００９－１７７０１５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-177015

前記したボール振込法を用いられる場合には、面積の比較的大きな基板（例えば、４５０mm×６００mm）を切断して複数個に分割し、分割後の基板のそれぞれにハンダボールを搭載することが多い。基板の面積が大き過ぎると、ステップ式露光によって基板に回路パターンを印刷する際の位置ずれや、樹脂製である基板の収縮変形等に起因して、基板の各電極と、マスクの各孔と、の位置ずれが許容範囲を超えてしまうからである。なお、基板に設けるバンプの微細化や、バンプ間のピッチの狭小化が進むにつれて、このような位置ずれが起こりやすくなる。 When the above-mentioned ball transfer method is used, a substrate having a relatively large area (for example, 450 mm × 600 mm) is often cut and divided into a plurality of substrates, and solder balls are mounted on each of the divided substrates. .. If the area of the substrate is too large, the electrodes of the substrate and the holes of the mask may be caused by misalignment when printing a circuit pattern on the substrate by step exposure, shrinkage deformation of the substrate made of resin, and the like. This is because the misalignment of, exceeds the permissible range. As the bumps provided on the substrate become finer and the pitch between the bumps becomes narrower, such misalignment tends to occur.

したがって、面積の比較的大きな基板を切断・洗浄した後、特許文献１の技術を用いてハンダボールの搭載等を行い、この基板をさらに切断・洗浄して電子部品を実装する、という処理が一般的に行われている。つまり、特許文献１に記載の技術では、基板の切断・洗浄を少なくとも２回行うため、一連の処理に要するコストが高くなるという問題がある。前記した位置ずれの問題を解決して、切断・洗浄の工程を一回分省き、基板の処理コストの低減を図ることが望まれている。 Therefore, it is common practice to cut and clean a substrate with a relatively large area, mount solder balls using the technique of Patent Document 1, and further cut and clean the substrate to mount electronic components. It is done in the same way. That is, the technique described in Patent Document 1 has a problem that the cost required for a series of processes is high because the substrate is cut and washed at least twice. It is desired to solve the above-mentioned problem of misalignment, omit one cutting / cleaning step, and reduce the processing cost of the substrate.

そこで、本発明は、処理コストの安価な基板処理装置等を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus or the like having a low processing cost.

前記課題を解決するために、本発明は、基板の各電極に対応する複数の孔が設けられた第１マスクの当該各孔にハンダボールを一個ずつ充填するハンダボール充填装置と、前記第１マスクと、の組を複数組備え、それぞれの前記ハンダボール充填装置は、前記ハンダボールが移動可能な複数のスリットを有し、前記第１マスクに対して凸状に湾曲した状態で、前記第１マスクに接するように配置されたスリット状体と、凸状に湾曲した前記スリット状体の内側に前記ハンダボールを供給するハンダボール供給部と、前記第１マスクに接触した状態で前記スリット状体を振動させながら前記第１マスクに沿って移動することで、前記スリットを介して前記ハンダボールを落下させ、当該ハンダボールを前記第１マスクの各孔に充填する駆動機構と、を含み、前記基板の各電極に対応する複数の孔が設けられた第２マスクを有し、前記ハンダボール充填装置によって前記第１マスクの各孔に充填された前記ハンダボールを前記第２マスクの各孔を介して吸着し、吸着した前記ハンダボールを前記基板の各電極に搭載するハンダボール搭載装置と、複数の前記ハンダボール充填装置によって前記第１マスクの各孔に充填された前記ハンダボールを、前記ハンダボール搭載装置により、前記基板に順次搭載するよう制御する制御部と、を備えて成ることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention comprises a solder ball filling device for filling each hole of a first mask having a plurality of holes corresponding to each electrode of a substrate with one solder ball, and the first solder ball filling device . A plurality of sets of the mask and the solder ball are provided, and each of the solder ball filling devices has a plurality of slits in which the solder balls can move, and the solder balls are curved in a convex shape with respect to the first mask . A slit-shaped body arranged so as to be in contact with one mask, a solder ball supply unit for supplying the solder balls to the inside of the convexly curved slit-shaped body, and the slit-shaped body in contact with the first mask. A drive mechanism for dropping the solder ball through the slit by moving along the first mask while vibrating the body and filling each hole of the first mask with the solder ball is included. Each hole of the second mask has a second mask provided with a plurality of holes corresponding to each electrode of the substrate, and the solder ball filled in each hole of the first mask by the solder ball filling device is used. A solder ball mounting device that attracts and mounts the adsorbed solder balls on each electrode of the substrate, and the solder balls that are filled in the holes of the first mask by the plurality of the solder ball filling devices. The solder ball mounting device is characterized by comprising a control unit for controlling the solder ball mounting device so as to sequentially mount the solder balls on the substrate .

本発明によれば、処理コストの安価な基板処理装置等を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a substrate processing apparatus or the like having a low processing cost.

本発明の第１実施形態に係る基板処理システムの説明図である。It is explanatory drawing of the substrate processing system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 基板の模式的な平面図である。It is a schematic plan view of a substrate. フラックス印刷装置の縦断面図である。It is a vertical sectional view of a flux printing apparatus. 基板処理装置の斜視図である。It is a perspective view of the substrate processing apparatus. ハンダボール充填ユニットの縦断面図である。It is a vertical sectional view of a solder ball filling unit. （ａ）はスリット状体の展開図であり、（ｂ）は（ａ）に示す範囲Ｋの部分拡大図である。(A) is a developed view of a slit-shaped body, and (b) is a partially enlarged view of a range K shown in (a). 基板処理装置が備える制御装置に関する機能ブロック図である。It is a functional block diagram about the control apparatus provided in the substrate processing apparatus. 第１マスクの各孔にハンダボールを充填する処理に関するフローチャートである。It is a flowchart about the process which fills each hole of a 1st mask with a solder ball. （ａ）は第１マスクの各孔にハンダボールが充填された状態を示す説明図であり、（ｂ）は第２マスクの各孔を介してハンダボールが吸着された状態を示す説明図であり、（ｃ）は基板において一つの領域の各電極にハンダボールが搭載された状態を示す説明図である。(A) is an explanatory diagram showing a state in which each hole of the first mask is filled with solder balls, and (b) is an explanatory diagram showing a state in which solder balls are adsorbed through each hole of the second mask. (C) is an explanatory diagram showing a state in which a solder ball is mounted on each electrode in one region on the substrate. 基板処理装置の動作の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of operation of a substrate processing apparatus. 基板の各電極にハンダボールを搭載する処理に関するフローチャートである。It is a flowchart about the process of mounting a solder ball on each electrode of a substrate. 検査処理及びリペア処理に関するフローチャートである。It is a flowchart about inspection process and repair process. 本発明の第２実施形態に係る基板処理システムに関する断面図であり、（ａ）は第２マスク及び第４マスクを含む模式的な断面図であり、（ｂ）は第１マスク及び第３マスクを含む模式的な断面図である。It is sectional drawing about the substrate processing system which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (a) is the schematic sectional drawing including the 2nd mask and 4th mask, (b) is the 1st mask and 3rd mask. It is a schematic cross-sectional view including. 基板処理装置が備える制御装置に関する機能ブロック図である。It is a functional block diagram about the control apparatus provided in the substrate processing apparatus. 基板の各電極にハンダボールを搭載する処理に関するフローチャートである。It is a flowchart about the process of mounting a solder ball on each electrode of a substrate. （ａ）は第１マスクの各孔にハンダボールが充填された状態を示す説明図であり、（ｂ）は第３マスクによってハンダボールを押し上げた状態を示す説明図であり、（ｃ）は対象となる領域の真上に搭載ヘッドが移動した状態を示す説明図であり、（ｄ）は基板において一つの領域の各電極にハンダボールが搭載された状態を示す説明図である。(A) is an explanatory diagram showing a state in which each hole of the first mask is filled with solder balls, (b) is an explanatory diagram showing a state in which the solder balls are pushed up by the third mask, and (c) is an explanatory diagram. It is explanatory drawing which shows the state which the mounting head moved just above the target area, and (d) is the explanatory view which shows the state which the solder ball is mounted on each electrode of one area in a substrate. 本発明の変形例に係る基板処理システムが備えるハンダボール充填ユニットの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the solder ball filling unit provided in the substrate processing system which concerns on the modification of this invention.

≪第１実施形態≫
＜基板処理システムの構成＞
図１は、第１実施形態に係る基板処理システムＳの説明図である。なお、図１に示す矢印は、基板Ｂが搬送される向きを示している。また、図１に示すようにｘ，ｙ，ｚ方向を定義する。
基板処理システムＳは、基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にフラックスを塗布し、さらにハンダボールを搭載してバンプ（突起状の端子）を形成するシステムである。 << First Embodiment >>
<Configuration of board processing system>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a substrate processing system S according to the first embodiment. The arrow shown in FIG. 1 indicates the direction in which the substrate B is conveyed. Further, as shown in FIG. 1, the x, y, and z directions are defined.
The substrate processing system S is a system in which flux is applied to each electrode Q (see FIG. 2) of the substrate B, and solder balls are further mounted to form bumps (protruding terminals).

基板処理システムＳは、フラックス印刷装置１と、基板処理装置２と、を備えている。
図１に示すように、下流側に向かって順に、フラックス印刷装置１及び基板処理装置２が配置され、搬送体Ｐによって基板Ｂが順次搬送されるようになっている。なお、板状の搬送体Ｐは、ｘ方向に移動可能になっており、その下面に基板Ｂを吸着した後、この吸着をｘ方向の所定位置で解除するようになっている。 The substrate processing system S includes a flux printing apparatus 1 and a substrate processing apparatus 2.
As shown in FIG. 1, the flux printing apparatus 1 and the substrate processing apparatus 2 are arranged in order toward the downstream side, and the substrate B is sequentially conveyed by the conveying body P. The plate-shaped carrier P is movable in the x direction, and after the substrate B is adsorbed on the lower surface thereof, the adsorption is released at a predetermined position in the x direction.

ここで、基板処理システムＳの構成に先立って、その処理対象である基板Ｂについて簡単に説明する。
図２は、基板Ｂの模式的な平面図である。基板Ｂは、電子部品（図示せず）が実装される板状体であり、平面視において四つの領域Ｒ１～Ｒ４を有している。互いに隣接する矩形状の領域Ｒ１～Ｒ４には、それぞれ、電極Ｑが密集してなる複数の電極群（図示せず）が設けられている。なお、領域Ｒ１～Ｒ４における電極Ｑの配列は、略同一であるものとする。 Here, prior to the configuration of the substrate processing system S, the substrate B to be processed will be briefly described.
FIG. 2 is a schematic plan view of the substrate B. The substrate B is a plate-like body on which electronic components (not shown) are mounted, and has four regions R1 to R4 in a plan view. A plurality of electrode groups (not shown) in which the electrodes Q are densely provided are provided in each of the rectangular regions R1 to R4 adjacent to each other. It is assumed that the arrangement of the electrodes Q in the regions R1 to R4 is substantially the same.

詳細については後記するが、領域Ｒ１～Ｒ４には、それぞれ、搭載ヘッド２６（図４参照）によってハンダボールが個別に搭載されるようになっている。
図２に示す領域Ｒ１～Ｒ４は、樹脂製の基板Ｂが収縮変形した場合でも、ハンダボールと電極Ｑとの位置ずれが所定の許容範囲内で収まるように設定されている。
また、基板Ｂには、所定の回路パターンがステップ式で露光印刷されている。そして、領域Ｒ１～Ｒ４は、それぞれ、一回当たりの露光範囲に含まれるように設定されている。これによって、ステップ式の露光印刷を行う際に各露光範囲の間で位置ずれが生じた場合でも、複数の露光範囲に亘って一括でハンダボールが搭載されることがなくなるため、電極Ｑとハンダボールとの位置ずれを抑制できる。 Although details will be described later, solder balls are individually mounted in the regions R1 to R4 by the mounting heads 26 (see FIG. 4), respectively.
The regions R1 to R4 shown in FIG. 2 are set so that the positional deviation between the solder ball and the electrode Q is within a predetermined allowable range even when the resin substrate B is contracted and deformed.
Further, a predetermined circuit pattern is exposed and printed on the substrate B in a stepped manner. The areas R1 to R4 are each set to be included in the exposure range for each exposure. As a result, even if a position shift occurs between each exposure range during step-type exposure printing, the solder balls are not mounted all at once over a plurality of exposure ranges, so that the electrode Q and the solder are not mounted. It is possible to suppress the misalignment with the ball.

（フラックス印刷装置）
フラックス印刷装置１は、フラックス塗布用のマスク１１に形成された多数の孔（図示せず）を介して、このマスク１１の下方に配置された基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にフラックスを塗布する装置である。前記した「フラックス」は、その粘性によってハンダボールを基板Ｂに付着させたり、ハンダボールの溶融時の酸化等を防止したりするための液体である。 (Flux printing equipment)
The flux printing device 1 has a flux on each electrode Q (see FIG. 2) of the substrate B arranged below the mask 11 through a large number of holes (not shown) formed in the mask 11 for flux application. It is a device to apply. The above-mentioned "flux" is a liquid for adhering solder balls to the substrate B due to its viscosity and preventing oxidation or the like when the solder balls are melted.

図３は、フラックス印刷装置１の縦断面図である。
フラックス印刷装置１は、マスク１１と、版枠１２と、カメラ１３と、印刷テーブル１４と、スキージヘッド１５と、を備えている。マスク１１は、基板Ｂの各電極Ｑに対応する多数の孔が形成されたメタルマスクであり、ｘｙ平面（水平面）と平行に配置されている。
版枠１２は、マスク１１を固定するための四角枠状の枠体であり、マスク１１の周縁部に設置されている。なお、図２に示す例では、版枠１２のｚ方向の位置が固定されている。 FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the flux printing apparatus 1.
The flux printing apparatus 1 includes a mask 11, a plate frame 12, a camera 13, a printing table 14, and a squeegee head 15. The mask 11 is a metal mask in which a large number of holes corresponding to each electrode Q of the substrate B are formed, and is arranged in parallel with the xy plane (horizontal plane).
The plate frame 12 is a square frame-shaped frame for fixing the mask 11, and is installed on the peripheral edge of the mask 11. In the example shown in FIG. 2, the position of the plate frame 12 in the z direction is fixed.

カメラ１３は、自身の上方及び下方を撮像する２視野カメラであり、ｘ，ｙ方向で移動可能になっている。カメラ１３は、マスク１１の下面に印刷された位置合わせマーク（二箇所以上：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（二箇所以上：図示せず）と、をそれぞれ撮像し、その撮像結果を印刷テーブル１４の制御装置（図示せず）に出力するようになっている。 The camera 13 is a two-field camera that captures images above and below itself, and is movable in the x and y directions. The camera 13 has an alignment mark printed on the lower surface of the mask 11 (two or more places: not shown) and an alignment mark printed on the upper surface of the substrate B (two or more places: not shown), respectively. An image is taken and the image pickup result is output to a control device (not shown) of the print table 14.

印刷テーブル１４は、ｘ，ｙ方向、及びθ方向（ｘｙ平面上での回転方向）で基板Ｂの位置を調整し、さらに昇降機構１４ａによって基板Ｂとマスク１１とのｚ方向の距離を調整する装置である。印刷テーブル１４は、カメラ１３の撮像結果に基づき、マスク１１の各孔の位置と、基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）の位置と、が平面視で一致するように、基板Ｂの位置を調整するようになっている。
なお、基板Ｂにフラックスを塗布する際には、カメラ１３が退避した状態で印刷テーブル１４が上昇し、基板Ｂをマスク１１に接近させる（両者間の距離を所定のスクリーンギャップにする）ようになっている。 The print table 14 adjusts the position of the substrate B in the x, y directions and the θ direction (rotational direction on the xy plane), and further adjusts the distance between the substrate B and the mask 11 in the z direction by the elevating mechanism 14a. It is a device. The position of the substrate B of the print table 14 is such that the positions of the holes of the mask 11 and the positions of the electrodes Q (see FIG. 2) of the substrate B coincide with each other in a plan view based on the image pickup result of the camera 13. Is designed to be adjusted.
When applying the flux to the substrate B, the printing table 14 rises with the camera 13 retracted so that the substrate B approaches the mask 11 (the distance between the two is set to a predetermined screen gap). It has become.

スキージヘッド１５は、マスク１１の各孔を介して基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にフラックスを塗布するものであり、スクレーパ１５ａと、スキージ１５ｂと、を備えている。基板Ｂにフラックスを塗布する際には、基板Ｂにフラックスを塗り付けるように、スキージヘッド１５がｘ方向で往復する。
具体的には、スクレーパ１５ａを下降させた後、マスク１１の上面にスクレーパ１５ａを押し当てながら紙面左向きに移動させる。その後、スクレーパ１５ａを上昇させてスキージ１５ｂを下降させ、このスキージ１５ｂを紙面右向きに移動させる。このように、スキージヘッド１５が移動する向きに応じて、スクレーパ１５ａ及びスキージ１５ｂが交互に用いられる。 The squeegee head 15 applies flux to each electrode Q (see FIG. 2) of the substrate B through each hole of the mask 11, and includes a scraper 15a and a squeegee 15b. When the flux is applied to the substrate B, the squeegee head 15 reciprocates in the x direction so as to apply the flux to the substrate B.
Specifically, after lowering the scraper 15a, the scraper 15a is pressed against the upper surface of the mask 11 and moved to the left on the paper surface. After that, the scraper 15a is raised to lower the squeegee 15b, and the squeegee 15b is moved to the right on the paper surface. In this way, the scraper 15a and the squeegee 15b are alternately used depending on the direction in which the squeegee head 15 moves.

（基板処理装置）
図１に示す基板処理装置２は、フラックスが塗布された基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にハンダボールを搭載する装置である。また、基板処理装置２は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査し、ハンダボールが適切に搭載されていない電極にハンダボールを搭載し直す機能も有している。 (Board processing equipment)
The substrate processing apparatus 2 shown in FIG. 1 is an apparatus in which a solder ball is mounted on each electrode Q (see FIG. 2) of the substrate B coated with flux. Further, the substrate processing device 2 also has a function of inspecting whether or not the solder balls are properly mounted on each electrode Q of the substrate B, and remounting the solder balls on the electrodes on which the solder balls are not properly mounted. are doing.

図４は、基板処理装置２の斜視図である。基板処理装置２は、ハンダボール充填ユニット２１，２２と、載置台２３と、移動機構２４と、第２マスク２５と、搭載ヘッド２６と、カメラ２７，２８と、リペアノズル２９と、制御装置３０（図７参照）と、を備えている。
ハンダボール充填ユニット２１は、第１マスク２１１に設けられた複数の孔ｈ１（図５参照）を介してハンダボールを充填する（ハンダボールを整列させる）ものである。 FIG. 4 is a perspective view of the substrate processing device 2. The board processing device 2 includes a solder ball filling unit 21 and 22, a mounting table 23, a moving mechanism 24, a second mask 25, a mounting head 26, cameras 27 and 28, a repair nozzle 29, and a control device 30. (See FIG. 7) and.
The solder ball filling unit 21 fills the solder balls (aligns the solder balls) through the plurality of holes h1 (see FIG. 5) provided in the first mask 211.

図５は、ハンダボール充填ユニット２１の縦断面図である。
ハンダボール充填ユニット２１は、第１マスク２１１と、版枠２１２と、充填台２１３と、空気圧調整器２１４（図７参照）と、ハンダボール充填手段２１５と、を備えている。 FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the solder ball filling unit 21.
The solder ball filling unit 21 includes a first mask 211, a plate frame 212, a filling table 213, an air pressure regulator 214 (see FIG. 7), and a solder ball filling means 215.

第１マスク２１１は、基板Ｂにおける一つの領域（領域Ｒ１～Ｒ４のうち任意の一つ：図４参照）の各電極Ｑに対応する多数の孔ｈ１が設けられたマスクである。つまり、第１マスク２１１の領域Ｕ１（図４に示す一点鎖線の枠内）に設けられた各孔ｈ１の配列は、領域Ｒ１～Ｒ４のうち任意の一つにおける各電極Ｑの配列と同一になっている。 The first mask 211 is a mask provided with a large number of holes h1 corresponding to each electrode Q in one region (any one of regions R1 to R4: see FIG. 4) in the substrate B. That is, the arrangement of each hole h1 provided in the region U1 of the first mask 211 (within the frame of the alternate long and short dash line shown in FIG. 4) is the same as the arrangement of each electrode Q in any one of the regions R1 to R4. It has become.

図５に示す版枠２１２は、第１マスク２１１を充填台２１３に固定する枠体であり、第１マスク２１１の周縁部に設置されている（図４では、図示を省略）。充填台２１３は、第１マスク２１１が載置される台である。充填台２１３は、第１マスク２１１の各孔ｈ１に連通する連通路Ｄ１を有している。
空気圧調整器２１４（図７参照）は、後記する充填制御部３２からの指令に従って負圧を発生させたり、この負圧を解除したりするものである。空気圧調整器２１４による負圧の発生は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを充填する際に行われる。 The plate frame 212 shown in FIG. 5 is a frame body for fixing the first mask 211 to the filling table 213, and is installed on the peripheral edge of the first mask 211 (not shown in FIG. 4). The filling table 213 is a table on which the first mask 211 is placed. The filling table 213 has a communication passage D1 communicating with each hole h1 of the first mask 211.
The air pressure regulator 214 (see FIG. 7) generates or releases a negative pressure according to a command from the filling control unit 32 described later. The generation of negative pressure by the air pressure regulator 214 is performed when the holes h1 of the first mask 211 are filled with solder balls.

図５に示すハンダボール充填手段２１５は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを一個ずつ充填するものである。ハンダボール充填手段２１５は、ハンダボール供給部２１５ａと、取付枠２１５ｂと、スリット状体２１５ｃと、加振機２１５ｄと、モータ２１５ｅと、を備えている（図４では、取付枠２１５ｂ及びスリット状体２１５ｃのみを図示）。 The solder ball filling means 215 shown in FIG. 5 fills each hole h1 of the first mask 211 with one solder ball. The solder ball filling means 215 includes a solder ball supply unit 215a, a mounting frame 215b, a slit-shaped body 215c, a vibration exciter 215d, and a motor 215e (in FIG. 4, the mounting frame 215b and the slit-shaped body). Only body 215c is shown).

ハンダボール供給部２１５ａは、スリット状体２１５ｃに向けて適量のハンダボールを供給するものである。ハンダボールを供給する際には、その開口Ｈがスリット状体２１５ｃに臨むように、回転軸Ｇを中心にハンダボール供給部２１５ａが回転するようになっている。これによって、開口Ｈを介してハンダボールが落下し、スリット状体２１５ｃにハンダボールが供給される。 The solder ball supply unit 215a supplies an appropriate amount of solder balls toward the slit-shaped body 215c. When supplying the solder balls, the solder ball supply unit 215a rotates about the rotation axis G so that the opening H faces the slit-shaped body 215c. As a result, the solder ball falls through the opening H, and the solder ball is supplied to the slit-shaped body 215c.

取付枠２１５ｂは、スリット状体２１５ｃが取り付けられる枠体であり、ｙ方向に細長い四角枠状を呈している（図４参照）。スリット状体２１５ｃは、ハンダボールが移動可能な多数のスリットＴ（図６（ｂ）参照）を有し、第１マスク２１１に対して凸状に湾曲した状態で、この第１マスク２１１に接するように配置されている。 The mounting frame 215b is a frame body to which the slit-shaped body 215c is mounted, and has an elongated square frame shape in the y direction (see FIG. 4). The slit-shaped body 215c has a large number of slits T (see FIG. 6B) on which the solder ball can move, and is in contact with the first mask 211 in a state of being convexly curved with respect to the first mask 211. It is arranged like this.

図６（ａ）は、スリット状体２１５ｃの展開図である。スリット状体２１５ｃは、平行に延びる一対の取付部ｃ１と、取付部ｃ１に対して所定角度を有する多数の線状体ｃ２と、を備えている。スリット状体２１５ｃは、取付枠２１５ｂ（図５参照）においてｘ方向で対向する一対の内壁面に取付部ｃ１，ｃ１をそれぞれ押し当てた状態で、この取付枠２１５ｂに固定されている。 FIG. 6A is a developed view of the slit-shaped body 215c. The slit-shaped body 215c includes a pair of mounting portions c1 extending in parallel and a large number of linear bodies c2 having a predetermined angle with respect to the mounting portions c1. The slit-shaped body 215c is fixed to the mounting frame 215b in a state where the mounting portions c1 and c1 are pressed against the pair of inner wall surfaces facing each other in the x direction in the mounting frame 215b (see FIG. 5).

図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す範囲Ｋの部分拡大図である。
スリット状体２１５ｃに設けられたスリットＴは、隣り合う線状体ｃ２の間の隙間である。なお、隣り合う線状体ｃ２の距離Ｌは、ハンダボールの径以上であってもよいし、また、加振機２１５ｄが起こす振動でスリットＴが広がったときにハンダボールが移動可能であれば、ハンダボールの径未満であってもよい。
また、スリット状体２１５ｃは、取付部ｃ１と線状体ｃ２とのなす角が所定角度θ（０＜θ＜４５°）となるように形成されている。これは、後記する加振機２１５ｄ（図５参照）によってスリット状体２１５ｃがｘ方向で振動しているときに、ハンダボールを転動・分散させるためである。 FIG. 6B is a partially enlarged view of the range K shown in FIG. 6A.
The slit T provided in the slit-shaped body 215c is a gap between adjacent linear bodies c2. The distance L between the adjacent linear bodies c2 may be equal to or larger than the diameter of the solder ball, and if the solder ball can move when the slit T expands due to the vibration generated by the exciter 215d. , It may be smaller than the diameter of the solder ball.
Further, the slit-shaped body 215c is formed so that the angle formed by the mounting portion c1 and the linear body c2 is a predetermined angle θ (0 <θ <45 °). This is to roll and disperse the solder balls when the slit-shaped body 215c is vibrating in the x direction by the exciter 215d (see FIG. 5) described later.

図５に示す加振機２１５ｄは、前記したように、スリット状体２１５ｃをｘ方向に振動させるものであり、取付枠２１５ｂに設置されている。加振機２１５ｄによってスリット状体２１５ｃをｘ方向に振動させると、スリット状体２１５ｃの内側又は外側に存在するハンダボールが線状体ｃ２との接触によって転動する。これによって、ハンダボールを分散させ、第１マスク２１１の各孔ｈ１（図５参照）にハンダボールを一個ずつ充填できる。 As described above, the exciter 215d shown in FIG. 5 vibrates the slit-shaped body 215c in the x direction, and is installed in the mounting frame 215b. When the slit-shaped body 215c is vibrated in the x direction by the exciter 215d, the solder balls existing inside or outside the slit-shaped body 215c roll by contact with the linear body c2. As a result, the solder balls can be dispersed, and one solder ball can be filled in each hole h1 (see FIG. 5) of the first mask 211.

モータ２１５ｅは、スリット状体２１５ｃ等をｘ方向に移動させるための駆動源である。モータ２１５ｅによってボールねじ軸（図示せず）を回転させると、ハンダボール供給部２１５ａ、取付枠２１５ｂ、スリット状体２１５ｃ、及び加振機２１５ｄが、一体としてｘ方向に移動するようになっている。前記したように、第１マスク２１１に接触したスリット状体２１５ｃが振動しながらｘ方向に移動することで、スリットＴ（図６（ｂ）参照）を介して落下したハンダボールが第１マスク２１１の各孔ｈ１に充填される。 The motor 215e is a drive source for moving the slit-shaped body 215c or the like in the x direction. When the ball screw shaft (not shown) is rotated by the motor 215e, the solder ball supply unit 215a, the mounting frame 215b, the slit-shaped body 215c, and the shaker 215d are integrally moved in the x direction. .. As described above, the slit-shaped body 215c in contact with the first mask 211 moves in the x direction while vibrating, so that the solder balls dropped through the slit T (see FIG. 6B) are moved to the first mask 211. Each hole h1 of the above is filled.

なお、図５では図示を省略したが、ハンダボールの充填を終えた後、マスク１１上に残留するハンダボールを除去して清掃を行うスウィーパが設けられている。 Although not shown in FIG. 5, a sweeper is provided for cleaning by removing the solder balls remaining on the mask 11 after the filling of the solder balls is completed.

図４に示すハンダボール充填ユニット２２は、前記したハンダボール充填ユニット２１と同様の構成を備えている。このように二つのハンダボール充填ユニット２１，２２を設けているのは、ハンダボールの一回当たりの充填に要する時間の方が、基板Ｂの各電極Ｑへの１回当たりの搭載に要する時間よりも長いからである。 The solder ball filling unit 22 shown in FIG. 4 has the same configuration as the solder ball filling unit 21 described above. The reason why the two solder ball filling units 21 and 22 are provided in this way is that the time required for each filling of the solder balls is longer than the time required for each mounting of the substrate B on each electrode Q. Because it is longer than.

図４に示す載置台２３は、基板Ｂが載せられる台である。図４に示す例では、搬送体Ｐによって基板Ｂが紙面右向きに搬送され、載置台２３に載置されるようになっている。
移動機構２４は、後記する搭載ヘッド２６をｘ，ｙ，ｚ方向、及びθ方向（ｘ，ｙ平面上での回転方向）に移動させるものである。図４に示す例では、移動機構２４は、一対の支持体２４１ａ，２４１ｂと、ガントリ２４２と、板状体２４３と、被設置体２４４と、モータ２４５，２４６と、を含んで構成される。 The mounting table 23 shown in FIG. 4 is a table on which the substrate B is mounted. In the example shown in FIG. 4, the substrate B is conveyed to the right of the paper surface by the conveying body P and is mounted on the mounting table 23.
The moving mechanism 24 moves the mounting head 26, which will be described later, in the x, y, z directions and the θ direction (rotational direction on the x, y plane). In the example shown in FIG. 4, the moving mechanism 24 includes a pair of supports 241a and 241b, a gantry 242, a plate-shaped body 243, an installed body 244, and motors 245 and 246.

ガントリ２４１は、一対の支持体２４１ａ，２４１ｂに設けられたレールＥ１，Ｅ１に沿ってｙ方向に移動可能になっている。板状体２４３は、ガントリ２４１に設けられたレールＥ２，Ｅ２に沿ってｘ方向に移動可能になっている。被設置体２４４は、板状体２４３に設けられたレールＥ３，Ｅ３に沿ってｚ方向に移動可能になっている。モータ２４５は、被設置体２４４をｚ方向に移動させる駆動源である。モータ２４６は、被設置体２４４に対して搭載ヘッド２６をθ方向に回転させる駆動源である。 The gantry 241 is movable in the y direction along the rails E1 and E1 provided on the pair of supports 241a and 241b. The plate-shaped body 243 can move in the x direction along the rails E2 and E2 provided on the gantry 241. The installed body 244 can move in the z direction along the rails E3 and E3 provided on the plate-shaped body 243. The motor 245 is a drive source for moving the installed body 244 in the z direction. The motor 246 is a drive source that rotates the mounting head 26 in the θ direction with respect to the body to be installed 244.

これらのモータ２４５，２４６は、後記する搭載制御部３３（図７参照）からの指令によって駆動するようになっている。なお、ガントリ２４１をｙ方向に移動させるモータ、及び、板状体２４３をｘ方向に移動させるモータについては、図示を省略している。また、図４に示す移動機構２４は一例であり、搭載ヘッド２６をｘ，ｙ，ｚ，θ方向に移動可能であれば、他の構成であってもよい。 These motors 245 and 246 are driven by a command from the on-board control unit 33 (see FIG. 7) described later. The motor for moving the gantry 241 in the y direction and the motor for moving the plate-shaped body 243 in the x direction are not shown. Further, the moving mechanism 24 shown in FIG. 4 is an example, and may have another configuration as long as the mounting head 26 can be moved in the x, y, z, and θ directions.

第２マスク２５は、基板Ｂにおける一つの領域（領域Ｒ１～Ｒ４のうち任意の一つ）の各電極Ｑに対応する多数の孔ｈ２（図９（ａ）参照）が設けられたマスクであり、搭載ヘッド２６の下面に設置されている。 The second mask 25 is a mask provided with a large number of holes h2 (see FIG. 9A) corresponding to each electrode Q in one region (any one of regions R1 to R4) in the substrate B. , Is installed on the lower surface of the mounting head 26.

搭載ヘッド２６は、第２マスク２５の各孔ｈ２（図９（ａ）参照）を介してハンダボールを吸着し、吸着したハンダボールを基板Ｂの各電極Ｑに搭載するものである。搭載ヘッド２６は、第２マスク２５の各孔ｈ２に連通する連通路Ｄ２（図９（ａ）参照）と、この連通路Ｄ２を介した負圧の発生／解除を行う空気圧調整器２６１（図７参照）と、を備えている。 The mounting head 26 attracts solder balls through the holes h2 (see FIG. 9A) of the second mask 25, and mounts the attracted solder balls on the electrodes Q of the substrate B. The mounting head 26 has a communication passage D2 communicating with each hole h2 of the second mask 25 (see FIG. 9A) and an air pressure regulator 261 (FIG. 9) for generating / releasing a negative pressure through the communication passage D2. 7) and.

カメラ２７は、第１マスク２１１と第２マスク２５との位置合わせを行う際（図９（ａ）参照）、第１マスク２１１に印刷された位置合わせマーク（図示せず）を撮像する機能を有し、ｘ，ｙ方向に移動可能になっている。
また、カメラ２７は、第２マスク２５と、基板Ｂの領域Ｒ１～Ｒ４のいずれか一つと、の位置わせを行う際（図９（ｃ）参照）、対象とする領域に印刷された位置合わせマークを撮像する機能も有している。
さらに、カメラ２７は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査する際、基板Ｂを撮像して画像情報を取得する機能を有している。 The camera 27 has a function of capturing an alignment mark (not shown) printed on the first mask 211 when aligning the first mask 211 and the second mask 25 (see FIG. 9A). It has and can move in the x and y directions.
Further, when the camera 27 aligns the second mask 25 with any one of the regions R1 to R4 of the substrate B (see FIG. 9C), the alignment printed on the target region is performed. It also has a function to image the mark.
Further, the camera 27 has a function of capturing an image of the substrate B and acquiring image information when inspecting whether or not the solder balls are appropriately mounted on each electrode Q of the substrate B.

カメラ２８は、それまでとは異なる回路パターンの基板Ｂにハンダボールを搭載する場合（つまり、第１マスク２１１，２２１及び第２マスク２５を取り替えた場合）、記憶部３１（図７参照）に格納されている座標系を補正するために、第２マスク２５に印刷されている位置合わせマークを撮像するものである。
リペアノズル２９は、後記するリペア制御部３５（図７参照）からの指令に従って、ハンダボールの除去や再搭載を電極Ｑごとに行うものであり、ｘ，ｙ，ｚ方向に移動可能になっている。 When the solder ball is mounted on the substrate B having a circuit pattern different from that of the previous one (that is, when the first masks 211, 221 and the second mask 25 are replaced), the camera 28 is used in the storage unit 31 (see FIG. 7). In order to correct the stored coordinate system, the alignment mark printed on the second mask 25 is imaged.
The repair nozzle 29 removes and reloads the solder balls for each electrode Q in accordance with a command from the repair control unit 35 (see FIG. 7) described later, and can move in the x, y, and z directions. There is.

図７は、基板処理装置２が備える制御装置３０に関する機能ブロック図である。
制御装置３０は、ハンダボールの充填・搭載に関する処理と、ハンダボールが適切に充填されているか否かの検査処理と、検査処理の結果に基づくリペア処理と、を行うものである。制御装置３０は、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成される。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。 FIG. 7 is a functional block diagram relating to the control device 30 included in the substrate processing device 2.
The control device 30 performs a process related to filling and mounting of the solder balls, an inspection process of whether or not the solder balls are properly filled, and a repair process based on the result of the inspection process. Although not shown, the control device 30 includes electronic circuits such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and various interfaces. Then, the program stored in the ROM is read out and expanded in the RAM, and the CPU executes various processes.

図７に示すように、制御装置３０は、記憶部３１と、充填制御部３２と、搭載制御部３３と、検査部３４と、リペア制御部３５と、を備えている。
記憶部３１は、例えば、半導体記憶装置である。記憶部３１には、カメラ２７，２８の撮像結果、検査部３４による検査処理の結果、リペア制御部３５によるリペア処理の結果等が格納される。 As shown in FIG. 7, the control device 30 includes a storage unit 31, a filling control unit 32, a mounting control unit 33, an inspection unit 34, and a repair control unit 35.
The storage unit 31 is, for example, a semiconductor storage device. The storage unit 31 stores the imaging results of the cameras 27 and 28, the inspection processing results of the inspection unit 34, the repair processing results of the repair control unit 35, and the like.

充填制御部３２は、空気圧調整器２１４による負圧の発生／解除や、加振機２１５ｄによるスリット状体２１５ｃ（図５参照）の加振、モータ２１５ｅによるスリット状体２１５ｃの移動等を行う機能を有している。
搭載制御部３３は、空気圧調整器２６１による負圧の発生／解除や、移動機構２４による搭載ヘッド２６の移動等を行う機能を有している。 The filling control unit 32 has a function of generating / releasing a negative pressure by the air pressure regulator 214, vibrating the slit-shaped body 215c (see FIG. 5) by the shaker 215d, moving the slit-shaped body 215c by the motor 215e, and the like. have.
The mounting control unit 33 has a function of generating / releasing a negative pressure by the air pressure regulator 261 and moving the mounting head 26 by the moving mechanism 24.

検査部３４は、カメラ２７によって取得される画像情報に基づき、例えば、パターンマッチングによって、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査する機能を有している。
リペア制御部３５は、検査部３４によってハンダボールの搭載が不適切と判定された電極にハンダボールを搭載し直すように、リペアノズル２９の位置等を調整する機能を有している。 The inspection unit 34 has a function of inspecting whether or not the solder balls are appropriately mounted on each electrode Q of the substrate B by pattern matching, for example, based on the image information acquired by the camera 27.
The repair control unit 35 has a function of adjusting the position and the like of the repair nozzle 29 so that the solder ball is remounted on the electrode determined by the inspection unit 34 to be inappropriately mounted.

＜基板処理システムの動作＞
図８は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを充填する処理に関するフローチャートである。
ステップＳ１０１において制御装置３０は、空気圧調整器２１４（図７参照）によって、充填台２１３の連通路Ｄ１を介して負圧を発生させる。なお、後記するハンダボールの充填直後に負圧の発生を開始してもよい。 <Operation of board processing system>
FIG. 8 is a flowchart relating to the process of filling each hole h1 of the first mask 211 with a solder ball.
In step S101, the control device 30 generates a negative pressure through the communication passage D1 of the filling table 213 by the air pressure regulator 214 (see FIG. 7). It should be noted that the generation of negative pressure may be started immediately after filling the solder balls described later.

ステップＳ１０２において制御装置３０は、ハンダボール充填手段２１５（図５参照）によって、第１マスク２１１の各孔ｈ１に一個ずつハンダボールを充填する。すなわち、制御装置３０は、加振機２１５ｄ（図５参照）によってスリット状体２１５ｃを振動させながら、このスリット状体２１５ｃをｘ方向に移動させる。 In step S102, the control device 30 fills each hole h1 of the first mask 211 with one solder ball by the solder ball filling means 215 (see FIG. 5). That is, the control device 30 moves the slit-shaped body 215c in the x direction while vibrating the slit-shaped body 215c by the shaker 215d (see FIG. 5).

図９（ａ）は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールが充填された状態を示す説明図である。マスク２１１の各孔ｈ１に一個ずつ充填されたハンダボールは、連通路Ｄ１を介して吸引されている（Ｓ１０１，Ｓ１０２）。一方、基板Ｂの各電極Ｑにはフラックスが塗布されているが、領域Ｒ１～Ｒ４のいずれにもハンダボールは搭載されていない。 FIG. 9A is an explanatory diagram showing a state in which each hole h1 of the first mask 211 is filled with solder balls. The solder balls filled in each hole h1 of the mask 211 one by one are sucked through the communication passage D1 (S101, S102). On the other hand, although flux is applied to each electrode Q of the substrate B, no solder ball is mounted on any of the regions R1 to R4.

図８のステップＳ１０３において制御装置３０は、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１に接近したか否かを判定する。搭載ヘッド２６が第１マスク２１１に接近していない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、制御装置３０はステップＳ１０３の処理を繰り返す。一方、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１に接近した場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ１０４に進む。 In step S103 of FIG. 8, the control device 30 determines whether or not the mounting head 26 has approached the first mask 211. When the mounting head 26 is not close to the first mask 211 (S103: No), the control device 30 repeats the process of step S103. On the other hand, when the mounting head 26 approaches the first mask 211 (S103: Yes), the process of the control device 30 proceeds to step S104.

ステップＳ１０４において制御装置３０は、空気圧調整器２１４によって発生させていた負圧を解除する。なお、前記した負圧の解除に代えて、ハンダボールを押し上げる正圧を、連通路Ｄ１を介して加えるようにしてもよい。
ステップＳ１０５において制御装置３０は、ハンダボールを吸着した搭載ヘッド２６が第１マスク２１１から離れたか否かを判定する。搭載ヘッド２６が第１マスク２１１から離れていない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御装置３０はステップＳ１０５の処理を繰り返す。一方、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１から離れた場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。 In step S104, the control device 30 releases the negative pressure generated by the air pressure regulator 214. Instead of releasing the negative pressure described above, a positive pressure for pushing up the solder ball may be applied via the communication passage D1.
In step S105, the control device 30 determines whether or not the mounting head 26 that has attracted the solder balls is separated from the first mask 211. When the mounting head 26 is not separated from the first mask 211 (S105: No), the control device 30 repeats the process of step S105. On the other hand, when the mounting head 26 is separated from the first mask 211 (S105: Yes), the processing of the control device 30 returns to "START" (RETURN).

このようにして制御装置３０は、第１マスク２１１にハンダボールを充填する処理を、基板Ｂの各領域ごとに繰り返す。なお、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを一個ずつ充填する「ハンダボール充填処理」には、ステップＳ１０１～Ｓ１０５の処理が含まれる。
次に、二つのハンダボール充填ユニット２１，２２（図４参照）がハンダボールの充填を開始するタイミングについて説明する。 In this way, the control device 30 repeats the process of filling the first mask 211 with the solder balls for each region of the substrate B. The "solder ball filling process" for filling each hole h1 of the first mask 211 with one solder ball includes the processes of steps S101 to S105.
Next, the timing at which the two solder ball filling units 21 and 22 (see FIG. 4) start filling the solder balls will be described.

図１０は、基板処理装置２の動作の流れを示す説明図である。
図１０の横軸は、第１マスク２１１に向けて搭載ヘッド２６が移動し始めてからの経過時間（１目盛：０．５秒）である。上側の範囲Ｎ１には、一方のハンダボール充填ユニット２１（図４参照）によって第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを充填し、さらに、ハンダボールを基板Ｂに搭載するまでの一連の流れを示している。下側の範囲Ｎ２には、他方のハンダボール充填ユニット２２（図４参照）によって第１マスク２２１の各孔ｈ１にハンダボールを充填し、さらに、ハンダボールを基板Ｂに搭載するまでの一連の流れを示している。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing an operation flow of the substrate processing apparatus 2.
The horizontal axis of FIG. 10 is the elapsed time (1 scale: 0.5 seconds) from the start of movement of the mounting head 26 toward the first mask 211. In the upper range N1, a series of flows from filling each hole h1 of the first mask 211 with a solder ball by one solder ball filling unit 21 (see FIG. 4) and further mounting the solder ball on the substrate B. Is shown. In the lower range N2, a series of solder balls are filled in each hole h1 of the first mask 221 by the other solder ball filling unit 22 (see FIG. 4), and further, the solder balls are mounted on the substrate B. It shows the flow.

図１０に示す例では、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１の真上まで移動し（０～１秒）、搭載ヘッド２６がハンダボールを吸着し（１秒～２．５秒）、さらに搭載ヘッド２６が上昇してから（２．５秒～３．５秒）、ハンダボールの充填が開始されている（Ｓ１０５：Ｙｅｓ、ＲＥＴＵＲＮ、Ｓ１０１，Ｓ１０２）。 In the example shown in FIG. 10, the mounting head 26 moves directly above the first mask 211 (0 to 1 second), the mounting head 26 attracts the solder ball (1 second to 2.5 seconds), and the mounting head is further moved. After 26 rises (2.5 seconds to 3.5 seconds), filling of the solder balls is started (S105: Yes, RETURN, S101, S102).

また、図１０に示す例では、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１付近にいるときの待ち時間（３．５秒間）を含めると、ハンダボールの充填に１６秒間（範囲Ｎ１：０秒～１６秒）を要している。同様に、ハンダボール充填ユニット２２によってハンダボールの充填を行う場合も、１６秒間（範囲Ｎ２：８秒～２４秒）を要している。 Further, in the example shown in FIG. 10, when the waiting time (3.5 seconds) when the mounting head 26 is in the vicinity of the first mask 211 is included, the solder ball is filled for 16 seconds (range N1: 0 to 16 seconds). ) Is required. Similarly, when the solder balls are filled by the solder ball filling unit 22, 16 seconds (range N2: 8 seconds to 24 seconds) are required.

詳細については後記するが、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１に向かってから基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する動作は、例えば、０秒～８秒までの８秒間で済む。つまり、ハンダボールの一回当たり搭載時間は、一回当たりの充填時間の半分で済む。
したがって、本実施形態では、ハンダボール充填ユニット２１，２２が、タイミングを８秒分ずらしてハンダボールの充填を開始し、第１マスク２１１，２２１（図４参照）のうち充填が完了している方から、搭載ヘッド２６によってハンダボールを吸着するようにしている。これによってハンダボールの充填・搭載を行う際の待ち時間をなくし、単位時間当たりに多数の基板Ｂを処理できる。 Although the details will be described later, the operation of mounting the solder ball on each electrode Q of the substrate B after the mounting head 26 is directed toward the first mask 211 can be performed in 8 seconds from 0 seconds to 8 seconds, for example. In other words, the loading time for each solder ball is half the filling time for each soldering ball.
Therefore, in the present embodiment, the solder ball filling units 21 and 22 start filling the solder balls by shifting the timing by 8 seconds, and the filling of the first masks 211 and 221 (see FIG. 4) is completed. The solder ball is attracted by the mounting head 26 from the side. This eliminates the waiting time for filling and mounting the solder balls, and can process a large number of substrates B per unit time.

図１１は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する処理に関するフローチャートである。
ステップＳ２０１において制御装置３０は、ハンダボール充填ユニット２１，２２のいずれかによってハンダボールが充填された（つまり、ハンダボールの充填が完了した）か否かを判定する。ハンダボール充填ユニット２１，２２のいずれもハンダボールを充填中である場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、制御装置３０はステップＳ２０１の処理を繰り返す。一方、ハンダボール充填ユニット２１，２２のいずれかによってハンダボールが充填された場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ２０２に進む。 FIG. 11 is a flowchart relating to the process of mounting the solder balls on each electrode Q of the substrate B.
In step S201, the control device 30 determines whether or not the solder balls have been filled (that is, the filling of the solder balls has been completed) by any of the solder ball filling units 21 and 22. When all of the solder ball filling units 21 and 22 are filling the solder balls (S201: No), the control device 30 repeats the process of step S201. On the other hand, when the solder balls are filled by any of the solder ball filling units 21 and 22 (S201: Yes), the process of the control device 30 proceeds to step S202.

ステップＳ２０２において制御装置３０は、移動機構２４（図４参照）によって、搭載ヘッド２６を第１マスク２１１の真上まで移動させる（図９（ａ）、図１０の０秒～１秒）。つまり、制御装置３０は、第１マスク２１１の各孔ｈ１の位置と、第２マスク２５の各孔ｈ２の位置と、が平面視で一致するように搭載ヘッド２６を移動させる。
ステップＳ２０３において制御装置３０は、空気圧調整器２６１（図７参照）によって負圧を発生させ、第２マスク２５の各孔ｈ２を介してハンダボールを吸着する（図１０の１秒～２．５秒）。 In step S202, the control device 30 moves the mounting head 26 to just above the first mask 211 by the moving mechanism 24 (see FIG. 4) (FIG. 9A, 0 to 1 second in FIG. 10). That is, the control device 30 moves the mounting head 26 so that the position of each hole h1 of the first mask 211 and the position of each hole h2 of the second mask 25 coincide with each other in a plan view.
In step S203, the control device 30 generates a negative pressure by the air pressure regulator 261 (see FIG. 7) and sucks the solder balls through the holes h2 of the second mask 25 (1 second to 2.5 in FIG. 10). Seconds).

ステップＳ２０４において制御装置３０は、移動機構２４（図４参照）によって、基板Ｂの対象とする領域（領域Ｒ１～Ｒ４のいずれか一つ）の真上まで搭載ヘッド２６を移動させる。すなわち、制御装置３０は、搭載ヘッド２６を上昇させた後（図１０の２．５秒～３．５秒）、カメラ２７の撮像結果に基づき、基板Ｂの位置合わせマークの認識、及び、搭載ヘッド２６の移動を行う（図１０の３．５秒～５秒）。 In step S204, the control device 30 moves the mounting head 26 to directly above the target region (any one of the regions R1 to R4) of the substrate B by the moving mechanism 24 (see FIG. 4). That is, after raising the mounting head 26 (2.5 seconds to 3.5 seconds in FIG. 10), the control device 30 recognizes the alignment mark of the substrate B and mounts it based on the image pickup result of the camera 27. The head 26 is moved (3.5 seconds to 5 seconds in FIG. 10).

図９（ｂ）は、第２マスク２５の各孔ｈ２にハンダボールが吸着された状態を示す説明図である。制御装置３０は、第２マスク２５の各孔ｈ２にハンダボールを吸着した状態を維持しつつ、対象とする領域の各電極Ｑの位置と、第２マスク２５の各孔ｈ２の位置と、が平面視で一致するように搭載ヘッド２６を移動させる。 FIG. 9B is an explanatory diagram showing a state in which solder balls are adsorbed on each hole h2 of the second mask 25. The control device 30 maintains the state in which the solder balls are adsorbed on each hole h2 of the second mask 25, and the position of each electrode Q in the target region and the position of each hole h2 of the second mask 25 are changed. The mounting head 26 is moved so as to match in a plan view.

図１１のステップＳ２０５において制御装置３０は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する。すなわち、制御装置３０は、空気圧調整器２６１による負圧を解除し、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する。なお、ハンダボールを搭載する際、ハンダボールを基板Ｂに向けて押し下げる正圧を、連通路Ｄ２及び第２マスク２５の各孔ｈ２を介して加えてもよい。 In step S205 of FIG. 11, the control device 30 mounts a solder ball on each electrode Q of the substrate B. That is, the control device 30 releases the negative pressure by the air pressure regulator 261 and mounts the solder balls on each electrode Q of the substrate B. When mounting the solder balls, a positive pressure that pushes the solder balls toward the substrate B may be applied through the holes h2 of the communication passage D2 and the second mask 25.

図９（ｃ）は、基板Ｂにおいて一つの領域の各電極Ｑにハンダボールが搭載された状態を示す説明図である。図９（ｃ）に示す例では、ハンダボールが搭載されていない領域（紙面右側の領域）が存在している
図１１のステップＳ２０６において制御装置３０は、基板Ｂにおいてハンダボールが搭載されていない領域が存在するか否かを判定する。ハンダボールが搭載されていない領域が存在する場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ２０１に戻る。一方、基板Ｂの領域Ｒ１～Ｒ４の全てにハンダボールが搭載されている場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、制御装置３０は処理を終了する（ＥＮＤ）。 FIG. 9C is an explanatory diagram showing a state in which a solder ball is mounted on each electrode Q in one region on the substrate B. In the example shown in FIG. 9 (c), there is a region (region on the right side of the paper surface) on which the solder balls are not mounted. In step S206 of FIG. 11, the control device 30 does not have the solder balls mounted on the substrate B. Determine if the region exists. When there is an area on which the solder ball is not mounted (S206: Yes), the process of the control device 30 returns to step S201. On the other hand, when the solder balls are mounted on all of the regions R1 to R4 of the substrate B (S206: No), the control device 30 ends the process (END).

なお、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する処理を、領域ごとに繰り返す「ハンダボール搭載処理」には、ステップＳ２０１～Ｓ２０６の処理が含まれる。 The "solder ball mounting process" in which the process of mounting the solder balls on each electrode Q of the substrate B is repeated for each region includes the processes of steps S201 to S206.

図１２は、検査処理及びリペア処理に関するフローチャートである。
なお、図１２に示す「ＳＴＡＲＴ」の時点では、基板Ｂの領域Ｒ１～～Ｒ４の全てにハンダボールが搭載されているものとする。
ステップＳ３０１において制御装置３０は、検査部３４（図７参照）によって検査処理を実行する。すなわち、制御装置３０は、例えば、パターンマッチングによって、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査する。そして、制御装置３０は、検査処理の結果を記憶部３１に格納する。 FIG. 12 is a flowchart relating to the inspection process and the repair process.
At the time of "START" shown in FIG. 12, it is assumed that the solder balls are mounted on all the regions R1 to R4 of the substrate B.
In step S301, the control device 30 executes the inspection process by the inspection unit 34 (see FIG. 7). That is, the control device 30 inspects whether or not the solder balls are appropriately mounted on each electrode Q of the substrate B by pattern matching, for example. Then, the control device 30 stores the result of the inspection process in the storage unit 31.

ステップＳ３０２において制御装置３０は、検査処理の結果を記憶部３１から読み出し、ハンダボールの搭載が不適切な電極が存在するか否かを判定する。ハンダボールの搭載が不適切な電極が存在しない場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、制御装置３０は処理を終了する（ＥＮＤ）。一方、ハンダボールの搭載が不適切な電極が存在する場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ３０３に進む。 In step S302, the control device 30 reads out the result of the inspection process from the storage unit 31 and determines whether or not there is an electrode for which the solder ball is inappropriately mounted. When there is no electrode for which the solder ball is inappropriately mounted (S302: No), the control device 30 ends the process (END). On the other hand, when there is an electrode for which the solder ball is inappropriately mounted (S302: Yes), the process of the control device 30 proceeds to step S303.

ステップＳ３０３において制御装置３０は、リペア制御部３５（図７参照）によってリペア処理を実行する。例えば、制御装置３０は、ハンダボールの搭載位置が基板Ｂの電極からずれていたり、一つの電極に複数のハンダボールが搭載されていたりした場合、この電極からハンダボールを取り除く。そして、制御装置３０は、この電極にフラックス付きの新たなハンダボールを搭載する。また、ハンダボールが搭載されていない電極が存在する場合、制御装置３０は、この電極にフラックス付きの新たなハンダボールを搭載する。 In step S303, the control device 30 executes the repair process by the repair control unit 35 (see FIG. 7). For example, when the mounting position of the solder balls is deviated from the electrodes of the substrate B, or when a plurality of solder balls are mounted on one electrode, the control device 30 removes the solder balls from the electrodes. Then, the control device 30 mounts a new solder ball with flux on this electrode. If there is an electrode on which no solder ball is mounted, the control device 30 mounts a new solder ball with flux on this electrode.

ステップＳ３０４において制御装置３０は、他にハンダボールの搭載が不適切な電極が存在するか否かを判定する。他にハンダボールの搭載が不適切な電極が存在する場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ３０３に戻る。一方、ハンダボールの搭載が不適切な電極が存在しない場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、制御装置３０は処理を終了する（ＥＮＤ）。 In step S304, the control device 30 determines whether or not there is another electrode for which the solder ball is inappropriately mounted. If there is another electrode for which the solder ball is inappropriately mounted (S304: Yes), the process of the control device 30 returns to step S303. On the other hand, when there is no electrode for which the solder ball is inappropriately mounted (S304: No), the control device 30 ends the process (END).

＜効果＞
本実施形態によれば、基板Ｂの領域Ｒ１～Ｒ４（図２参照）に個別にハンダボールが搭載されるため、基板Ｂの面積が比較的大きい場合でも、基板Ｂの収縮変形等に伴う位置ずれを許容範囲内に抑えることができる。
なお、多数の孔が設けられたマスク（図示せず）を基板に載せてハンダボールを一括搭載する従来方法では、マスクの各孔と基板の各電極との位置ずれを許容範囲内に抑えるために、面積の比較的大きい基板を切断・洗浄した後、それぞれの基板に対してハンダボールの搭載等を行うようにしていた。 <Effect>
According to the present embodiment, since the solder balls are individually mounted in the regions R1 to R4 (see FIG. 2) of the substrate B, even if the area of the substrate B is relatively large, the position due to the shrinkage deformation of the substrate B or the like. The deviation can be suppressed within the allowable range.
In the conventional method in which a mask having a large number of holes (not shown) is mounted on a substrate and solder balls are collectively mounted, the positional deviation between each hole of the mask and each electrode of the substrate is suppressed within an allowable range. In addition, after cutting and cleaning a substrate having a relatively large area, solder balls are mounted on each substrate.

これに対して本実施形態では、面積の比較的大きな一枚の基板Ｂに関して、その領域Ｒ１～Ｒ４に個別にハンダボールを搭載するため、ハンダボールの搭載等を行う前の基板Ｂの切断・洗浄を省略できる。したがって、本実施形態によれば、一連の処理に要するコストを従来よりも大幅に低減できる。 On the other hand, in the present embodiment, since the solder balls are individually mounted in the regions R1 to R4 of one substrate B having a relatively large area, the substrate B is cut before the solder balls are mounted. Cleaning can be omitted. Therefore, according to the present embodiment, the cost required for a series of processes can be significantly reduced as compared with the conventional case.

また、第１マスク２１１に接するように配置されたスリット状体２１５ｃ（図５参照）を振動させることで、前記したように、ハンダボールを分散させ、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを一個ずつ搭載できる。したがって、リペア処理（Ｓ３０３：図１２参照）に要する時間を短縮でき、ひいては、単位時間当たりに多くの基板Ｂを処理できる。 Further, by vibrating the slit-shaped body 215c (see FIG. 5) arranged so as to be in contact with the first mask 211, the solder balls are dispersed as described above, and one solder ball is placed on each electrode Q of the substrate B. Can be installed one by one. Therefore, the time required for the repair process (S303: see FIG. 12) can be shortened, and as a result, a large number of substrates B can be processed per unit time.

また、基板処理装置２は、ハンダボールの充填・搭載に加えて、その後の検査処理及びリペア処理も行うように構成されている。したがって、検査・リペア装置（図示せず）を別体で設ける場合と比較して、基板処理装置２の製造コストを安くすることができ、また、フラックス印刷装置１を含めた各装置全体の横幅を小さくすることができる。 Further, the substrate processing device 2 is configured to perform subsequent inspection processing and repair processing in addition to filling and mounting the solder balls. Therefore, the manufacturing cost of the substrate processing device 2 can be reduced as compared with the case where the inspection / repair device (not shown) is provided separately, and the width of each device including the flux printing device 1 can be reduced. Can be made smaller.

≪第２実施形態≫
第２実施形態は、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）の上側に配置される第４マスクＭ４と、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）の下側に配置される第３マスクＭ３と、を設ける点が第１実施形態とは異なっている。なお、その他の点（フラックス印刷装置１、移動機構２４、カメラ２７，２８、リペアノズル２９等：図１、図４参照）については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。 << Second Embodiment >>
In the second embodiment, the fourth mask M4 arranged on the upper side of the second mask 25A (see FIG. 13A) and the second mask placed on the lower side of the first mask 211A (see FIG. 13B). It is different from the first embodiment in that the three masks M3 are provided. The other points (flux printing device 1, moving mechanism 24, cameras 27, 28, repair nozzle 29, etc .: see FIGS. 1 and 4) are the same as those in the first embodiment. Therefore, a part different from the first embodiment will be described, and a description of the overlapping part will be omitted.

図１３（ａ）は、第２マスク２５Ａ及び第４マスクＭ４を含む模式的な断面図である。第２マスク２５Ａは、多数の孔ｈ１が設けられたマスク部２５ａと、このマスク部２５ａの周縁部から上方に延びる摺接部２５ｂと、を備えている。摺接部２５ｂは、搭載ヘッド２６の周壁面に摺接している。 FIG. 13A is a schematic cross-sectional view including the second mask 25A and the fourth mask M4. The second mask 25A includes a mask portion 25a provided with a large number of holes h1 and a sliding contact portion 25b extending upward from the peripheral edge portion of the mask portion 25a. The sliding contact portion 25b is in sliding contact with the peripheral wall surface of the mounting head 26.

第４マスクＭ４は、基板Ｂの一つの領域（領域Ｒ１～Ｒ４の任意の一つ：図２参照）の各電極Ｑに対応する凸部ａ４を有し、搭載ヘッド２６に固定されている。それぞれの凸部ａ４は下方に突出しており、第２マスク２５Ａの各孔ｈ２に臨んでいる。つまり、上下方向において凸部ａ４と孔ｈ２とが重なるように、第４マスクＭ４が第２マスク２５Ａの上側に配置されている。 The fourth mask M4 has a convex portion a4 corresponding to each electrode Q in one region of the substrate B (any one of the regions R1 to R4: see FIG. 2), and is fixed to the mounting head 26. Each convex portion a4 projects downward and faces each hole h2 of the second mask 25A. That is, the fourth mask M4 is arranged above the second mask 25A so that the convex portion a4 and the hole h2 overlap each other in the vertical direction.

前記したように、摺接部２５ｂが搭載ヘッド２６の周壁面に摺接しているため、第２マスク２５Ａと第４マスクＭ４との間の空間は、略密閉された状態になっている。また、図１３（ａ）では図示を省略したが、第４マスクＭ４には複数の孔が設けられ、搭載ヘッド２６の連通路Ｄ２を介して負圧／正圧が作用するようになっている。 As described above, since the sliding contact portion 25b is in sliding contact with the peripheral wall surface of the mounting head 26, the space between the second mask 25A and the fourth mask M4 is in a substantially sealed state. Further, although not shown in FIG. 13A, the fourth mask M4 is provided with a plurality of holes so that negative pressure / positive pressure acts through the communication passage D2 of the mounting head 26. ..

図１３（ｂ）は、第１マスク２１１Ａ及び第３マスクＭ３を含む模式的な断面図である。第１マスク２１１Ａは、多数の孔ｈ１が設けられたマスク部２１１ａと、このマスク部２１１ａの周縁部から下方に延びる摺接部２１１ｂと、を備えている。摺接部２１１ｂは、充填台２１３の周壁面に摺接している。 FIG. 13B is a schematic cross-sectional view including the first mask 211A and the third mask M3. The first mask 211A includes a mask portion 211a provided with a large number of holes h1 and a sliding contact portion 211b extending downward from the peripheral edge portion of the mask portion 211a. The sliding contact portion 211b is in sliding contact with the peripheral wall surface of the filling table 213.

第３マスクＭ３は、基板Ｂにおける一つの領域（領域Ｒ１～Ｒ４の任意の一つ：図２参照）の各電極Ｑに対応する多数の凸部ａ３を有し、充填台２１３に固定されている。それぞれの凸部ａ３は上方に突出しており、第１マスク２１１Ａの各孔ｈ１に臨んでいる。つまり、上下方向において凸部ａ３と孔ｈ１とが重なるように、第３マスクＭ３が第１マスク２１１Ａの下側に配置されている。 The third mask M3 has a large number of protrusions a3 corresponding to each electrode Q in one region (any one of regions R1 to R4: see FIG. 2) in the substrate B, and is fixed to the filling table 213. There is. Each convex portion a3 projects upward and faces each hole h1 of the first mask 211A. That is, the third mask M3 is arranged under the first mask 211A so that the convex portion a3 and the hole h1 overlap each other in the vertical direction.

前記したように、摺接部２１１ｂが充填台２１３の周壁面に摺接しているため、第１マスク２１１Ａと第３マスクＭ３との間の空間は、略密閉された状態になっている。また、図１３（ｂ）では図示を省略したが、第３マスクＭ３には複数の孔が設けられ、充填台２１３の連通路Ｄ１を介して負圧／正圧が作用するようになっている。
なお、他方のハンダボール充填ユニット２２Ａ（図示せず）も、図１３（ｂ）に示すハンダボール充填ユニット２１Ａと同様の構成を備えている。 As described above, since the sliding contact portion 211b is in sliding contact with the peripheral wall surface of the filling table 213, the space between the first mask 211A and the third mask M3 is in a substantially sealed state. Further, although not shown in FIG. 13B, the third mask M3 is provided with a plurality of holes so that negative pressure / positive pressure acts through the communication passage D1 of the filling table 213. ..
The other solder ball filling unit 22A (not shown) also has the same configuration as the solder ball filling unit 21A shown in FIG. 13 (b).

図１４は、基板処理装置２が備える制御装置３０Ａに関する機能ブロック図である。
図１４に示す第３マスク移動用モータ４１は、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）と第３マスクＭ３とを、例えば、ボールねじ軸を用いて接近／離間させる駆動源である。第４マスク移動用モータ４２は、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）と第４マスクＭ４とを、例えば、ボールねじ軸を用いて接近／離間させる駆動源である。 FIG. 14 is a functional block diagram relating to the control device 30A included in the substrate processing device 2.
The third mask moving motor 41 shown in FIG. 14 is a drive source for bringing the first mask 211A (see FIG. 13B) and the third mask M3 close to each other by using, for example, a ball screw shaft. The fourth mask moving motor 42 is a drive source that brings the second mask 25A (see FIG. 13A) and the fourth mask M4 close to each other by using, for example, a ball screw shaft.

充填制御部３２Ａは、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）の各孔ｈ１にハンダボールを充填する際、第３マスク移動用モータ４１によって、第３マスクＭ３を第１マスク２１１Ａから離間させる機能を有している。 When the filling control unit 32A fills each hole h1 of the first mask 211A (see FIG. 13B) with solder balls, the filling control unit 32A separates the third mask M3 from the first mask 211A by the third mask moving motor 41. It has a function to make it.

搭載制御部３３Ａは、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）の各孔ｈ２を介して負圧を発生させる（ハンダボールを吸着する）際、第３マスク移動用モータ４１によって、第３マスクＭ３を第１マスク２１１Ａに接近させるとともに、第４マスク移動用モータ４２によって、第４マスクＭ４を第２マスク２５Ａから離間させる機能を有している。 When the mounting control unit 33A generates a negative pressure (adsorbs a solder ball) through each hole h2 of the second mask 25A (see FIG. 13A), the mounting control unit 33A uses the third mask moving motor 41 to generate a third mask. It has a function of bringing the mask M3 closer to the first mask 211A and separating the fourth mask M4 from the second mask 25A by the fourth mask moving motor 42.

また、搭載制御部３３Ａは、第２マスク２５Ａの孔ｈ２を介して吸着したハンダボールを基板Ｂの各電極Ｑに搭載する際、第４マスク移動用モータ４２によって、第４マスクＭ４を第２マスク２５Ａに接近させる機能も有している。 Further, when the mounting control unit 33A mounts the solder balls adsorbed through the holes h2 of the second mask 25A on each electrode Q of the substrate B, the mounting control unit 33A uses the fourth mask moving motor 42 to secondly mount the fourth mask M4. It also has a function of approaching the mask 25A.

図１５は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する処理に関するフローチャートである。なお、第１実施形態で説明した図１１のフローチャートと重複する部分には、同一のステップ番号を付している。
ステップＳ２０２において制御装置３０Ａは、搭載ヘッド２６を第１マスク２１１Ａの真上まで移動させる。このとき、図１６（ａ）に示すように、連通路Ｄ１を介して負圧が作用しているため、第１マスク２１１Ａの各孔ｈ１に充填されたハンダボールが下方に吸引されている。 FIG. 15 is a flowchart regarding a process of mounting a solder ball on each electrode Q of the substrate B. The same step numbers are assigned to the parts that overlap with the flowchart of FIG. 11 described in the first embodiment.
In step S202, the control device 30A moves the mounting head 26 to just above the first mask 211A. At this time, as shown in FIG. 16A, since the negative pressure acts through the communication passage D1, the solder balls filled in the holes h1 of the first mask 211A are sucked downward.

ステップＳ２０３ａにおいて制御装置３０Ａは、第３マスク移動用モータ４１によって第３マスクＭ３を上昇させ、凸部ａ３によってハンダボールを押し上げる。また、制御装置３０Ａは、連通路Ｄ２を介して負圧を作用させ、第２マスク２５Ａの各孔ｈ２を介してハンダボールを吸着する。なお、ステップＳ２０３ａの処理を行う前に、充填台２１３の連通路Ｄ１を介して作用させていた負圧は解除されている。 In step S203a, the control device 30A raises the third mask M3 by the third mask moving motor 41, and pushes up the solder ball by the convex portion a3. Further, the control device 30A applies a negative pressure through the communication passage D2 and adsorbs the solder balls through the respective holes h2 of the second mask 25A. Before the processing of step S203a, the negative pressure applied through the communication passage D1 of the filling table 213 is released.

図１６（ｂ）に示すように、凸部ａ３によってハンダボールを押し上げることで、第１マスク２１１Ａの各孔ｈ１に充填されたハンダボールが搭載ヘッド２６によって吸着されやすくなる。したがって、第１マスク２１１Ａの孔ｈ１にハンダボールが残留することを防止できる。 As shown in FIG. 16B, by pushing up the solder balls by the convex portion a3, the solder balls filled in the holes h1 of the first mask 211A are easily attracted by the mounting head 26. Therefore, it is possible to prevent the solder balls from remaining in the hole h1 of the first mask 211A.

ステップＳ２０４において制御装置３０Ａは、搭載ヘッド２６を、対象とする領域の真上まで移動させる。つまり、図１６（ｃ）に示すように、制御装置３０Ａは、連通路Ｄ２を介して負圧を作用させつつ、基板Ｂにおける所定の領域の真上まで搭載ヘッド２６を移動させる。 In step S204, the control device 30A moves the mounting head 26 to just above the target area. That is, as shown in FIG. 16C, the control device 30A moves the mounting head 26 to just above a predetermined region on the substrate B while applying a negative pressure via the communication passage D2.

ステップＳ２０５ａにおいて制御装置３０Ａは、第４マスク移動用モータ４２によって第４マスクＭ４を下降させ、凸部ａ４によってハンダボールを押し下げる。図１６（ｄ）に示すように、凸部ａ４によってハンダボールを押し下げることで、第２マスク２５Ａの各孔ｈ２に吸着されたハンダボールが、基板Ｂの各電極Ｑに搭載されやすくなる。また、制御装置３０Ａは、連通路Ｄ２を介してハンダボールを押し下げる正圧を作用させ、基板Ｂの所定の領域にハンダボールを搭載する。
制御装置３０Ａは、ハンダボールの搭載を基板Ｂの各領域ごとに繰り返し行う（Ｓ２０６：Ｙｅｓ，ＲＥＴＵＲＮ）。 In step S205a, the control device 30A lowers the fourth mask M4 by the fourth mask moving motor 42, and pushes down the solder ball by the convex portion a4. As shown in FIG. 16D, by pushing down the solder balls by the convex portions a4, the solder balls adsorbed in the holes h2 of the second mask 25A can be easily mounted on the electrodes Q of the substrate B. Further, the control device 30A applies a positive pressure to push down the solder ball through the communication passage D2, and mounts the solder ball in a predetermined region of the substrate B.
The control device 30A repeatedly mounts the solder balls for each region of the substrate B (S206: Yes, RETURN).

＜効果＞
本実施形態によれば、制御装置３０Ａは、第２マスク２５Ａの各孔ｈ２を介してハンダボールを吸着する際には、第３マスクＭ３の凸部ａ３によってハンダボールを押し上げる（Ｓ２０３ａ）。また、制御装置３０Ａは、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する際には、第４マスクＭ４の凸部ａ４によってハンダボールを押し下げる（Ｓ２０５ａ）。これによって、第１マスク２１１Ａの孔ｈ１にハンダボールが残留したり、第２マスク２５Ａの孔ｈ２にハンダボールが残留したりすることを防止できる。その結果、検査処理において「ハンダボールなし」と判定される電極がほとんどなくなるため、リペア処理に要する時間を短縮でき、ひいては、単位時間当たりに多くの基板Ｂを処理できる。 <Effect>
According to the present embodiment, when the control device 30A attracts the solder ball through each hole h2 of the second mask 25A, the control device 30A pushes up the solder ball by the convex portion a3 of the third mask M3 (S203a). Further, when the solder ball is mounted on each electrode Q of the substrate B, the control device 30A pushes down the solder ball by the convex portion a4 of the fourth mask M4 (S205a). This makes it possible to prevent the solder balls from remaining in the holes h1 of the first mask 211A and the solder balls from remaining in the holes h2 of the second mask 25A. As a result, since there are almost no electrodes determined to be "no solder balls" in the inspection process, the time required for the repair process can be shortened, and as a result, a large number of substrates B can be processed per unit time.

≪変形例≫
以上、本発明に係る基板処理システムＳについて説明したが、本発明は、各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、各実施形態では、ハンダボール充填手段２１５（図５参照）が一つのスリット状体２１５ｃ（図５、図６参照）を備える場合について説明したが、これに限らない。 ≪Variation example≫
Although the substrate processing system S according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to each embodiment and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each embodiment, the case where the solder ball filling means 215 (see FIG. 5) includes one slit-shaped body 215c (see FIGS. 5 and 6) has been described, but the present invention is not limited to this.

図１７は、本発明の変形例に係る基板処理システムＳが備えるハンダボール充填ユニット２１Ｂの縦断面図である。以下では、ハンダボール充填ユニット２１Ｂが備えるハンダボール充填手段２１５Ｂについて説明し、その他の構成については説明を省略する。
ハンダボール充填手段２１５Ｂは、回転体２１５ｆと、八枚のスリット状体２１５ｃと、カバー２１５ｇと、を備えている。 FIG. 17 is a vertical cross-sectional view of the solder ball filling unit 21B included in the substrate processing system S according to the modified example of the present invention. Hereinafter, the solder ball filling means 215B included in the solder ball filling unit 21B will be described, and the description of other configurations will be omitted.
The solder ball filling means 215B includes a rotating body 215f, eight slit-shaped bodies 215c, and a cover 215g.

回転体２１５ｆは、断面視において正多角形状（図１７では、正八角形状）を呈しており、ｙ方向に延びる回転軸ｙ１を中心に回転するようになっている。スリット状体２１５ｃは、それぞれ、第１実施形態（図５、図６参照）で説明したものと同様の構成であり、断面視において回転体２１５ｆの各辺に一つずつ設置されている。なお、回転体２１５ｆの回転軸ｙ１の高さは、八枚のスリット状体２１５ｃのうち一つ（最も下側に位置しているもの）が第１マスク２１１に接するように設定されている。 The rotating body 215f has a regular polygonal shape (a regular octagonal shape in FIG. 17) in a cross-sectional view, and rotates about a rotation axis y1 extending in the y direction. Each of the slit-shaped bodies 215c has the same configuration as that described in the first embodiment (see FIGS. 5 and 6), and is installed on each side of the rotating body 215f in a cross-sectional view. The height of the rotation axis y1 of the rotating body 215f is set so that one of the eight slit-shaped bodies 215c (the one located at the lowermost side) is in contact with the first mask 211.

カバー２１５ｇは、回転体２１５ｆ及びスリット状体２１５ｃを収容するものである。カバー２１５ｇの下端付近には、カバー２１５ｇ内に空気を吹き込むための開口ｈ３が設けられている。これによって、第１マスク２１１上にハンダボールが残留することを防止できる。前記した回転体２１５ｆと、スリット状体２１５ｃと、カバー２１５ｇと、を備えるハンダボール充填手段２１５Ｂは、第１マスク２１１の各孔にハンダボールを充填する際、ｘ方向に移動するようになっている。
スリット状体２１５ｃには多数のスリットＴ（図６（ｂ）参照）が設けられているため、回転体２１５ｆの回転によってカバー２１５ｇ内のハンダボールが分散し、分散したハンダボールが第１マスク２１１の各孔ｈ１に一つずつ充填される。 The cover 215g accommodates the rotating body 215f and the slit-shaped body 215c. Near the lower end of the cover 215g, an opening h3 for blowing air into the cover 215g is provided. This makes it possible to prevent the solder balls from remaining on the first mask 211. The solder ball filling means 215B including the rotating body 215f, the slit-shaped body 215c, and the cover 215g moves in the x direction when filling the holes of the first mask 211 with the solder balls. There is.
Since the slit-shaped body 215c is provided with a large number of slits T (see FIG. 6B), the solder balls in the cover 215g are dispersed by the rotation of the rotating body 215f, and the dispersed solder balls are the first mask 211. Each hole h1 is filled one by one.

また、各実施形態では、基板Ｂが四つの領域Ｒ１～Ｒ４（図２参照）を有し、領域Ｒ１～Ｒ４のそれぞれにハンダボールを順次搭載する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、領域の数は、ハンダボールの径、基板Ｂの面積、バンプ（つまり、基板Ｂの電極Ｑ）間のピッチ等に基づいて適宜設定すればよい。 Further, in each embodiment, the case where the substrate B has four regions R1 to R4 (see FIG. 2) and the solder balls are sequentially mounted in each of the regions R1 to R4 has been described, but the present invention is not limited to this. That is, the number of regions may be appropriately set based on the diameter of the solder balls, the area of the substrate B, the pitch between the bumps (that is, the electrodes Q of the substrate B), and the like.

また、各実施形態では、基板処理装置２が、二つのハンダボール充填ユニット２１，２２（図４参照）を備える場合について説明したが、これに限らない。すなわち、ハンダボールの充填・搭載に要する時間に基づき、一つのハンダボール充填ユニットを備える構成にしてもよいし、また、三つ以上のハンダボール充填ユニットを備える構成にしてもよい。 Further, in each embodiment, the case where the substrate processing device 2 includes two solder ball filling units 21 and 22 (see FIG. 4) has been described, but the present invention is not limited to this. That is, based on the time required for filling and mounting the solder balls, one solder ball filling unit may be provided, or three or more solder ball filling units may be provided.

また、各実施形態では、基板処理装置２が一つの搭載ヘッド２６を備える場合について説明したが、これに限らない。すなわち、第２マスク２５が設置された搭載ヘッド２６を複数設けるようにしてもよい。この場合において制御装置３０は、ハンダボールの充填・搭載が休みなく行われるように、ハンダボールの充填が完了している第１マスク２１１から、搭載ヘッド２６によってハンダボールの吸着を行う。 Further, in each embodiment, the case where the substrate processing device 2 includes one mounting head 26 has been described, but the present invention is not limited to this. That is, a plurality of mounting heads 26 on which the second mask 25 is installed may be provided. In this case, the control device 30 sucks the solder balls from the first mask 211 in which the filling of the solder balls is completed by the mounting head 26 so that the filling and mounting of the solder balls are performed without rest.

また、各実施形態では、基板処理装置２が、ハンダボールに関する検査処理（Ｓ３０１：図１２参照）及びリペア処理（Ｓ３０３：図１２参照）を行う場合について説明したが、これに限らない。すなわち、ハンダボールの充填・搭載を行う基板処理装置の下流側に、検査処理及びリペア処理を順次行う検査・リペア装置（図示せず）を設置するようにしてもよい。また、基板処理システムＳが、フラックスの印刷を行うフラックス印刷装置１と、ハンダボールの充填・搭載のみを行う基板処理装置と、を備える構成にしてもよい。 Further, in each embodiment, the case where the substrate processing apparatus 2 performs the inspection process (S301: see FIG. 12) and the repair process (S303: see FIG. 12) related to the solder balls has been described, but the present invention is not limited to this. That is, an inspection / repair device (not shown) that sequentially performs inspection processing and repair processing may be installed on the downstream side of the substrate processing device that fills / mounts the solder balls. Further, the substrate processing system S may be configured to include a flux printing device 1 that prints flux and a substrate processing device that only fills and mounts solder balls.

また、第２実施形態では、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）の上側に第４マスクＭ４を配置し、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）の下側に第３マスクＭ３を配置する構成について説明したが、これに限らない。第２実施形態から第３マスクＭ３及び第４マスクＭ４のうち一方を省略してもよい。
また、各実施形態で説明した基板Ｂは、プリント基板であってもよいし、半導体ウェハ等、他の回路部品であってもよい。 Further, in the second embodiment, the fourth mask M4 is arranged on the upper side of the second mask 25A (see FIG. 13A), and the third mask is placed on the lower side of the first mask 211A (see FIG. 13B). The configuration for arranging the M3 has been described, but the present invention is not limited to this. From the second embodiment, one of the third mask M3 and the fourth mask M4 may be omitted.
Further, the substrate B described in each embodiment may be a printed circuit board, or may be another circuit component such as a semiconductor wafer.

また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。 Further, each embodiment is described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the configurations described. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
Further, each of the above-mentioned configurations, functions, processing units, processing means and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit. In addition, the mechanism and configuration show what is considered necessary for explanation, and do not necessarily indicate all the mechanisms and configurations in the product.

Ｓ基板処理システム
１フラックス印刷装置（フラックス塗布手段）
２基板処理装置
２１，２２，２１Ａ，２２Ａ，２１Ｂ，２２Ｂハンダボール充填ユニット
２１１，２１１Ａ第１マスク（マスク）
２１５，２１５Ｂハンダボール充填手段（ハンダボール充填装置）
２１５ａハンダボール供給部
２１５ｃスリット状体
２１５ｄ加振機（駆動機構）
２１５ｅモータ（駆動機構）
２１５ｆ回転体
２４移動機構（ハンダボール搭載手段）
２５，２５Ａ第２マスク（ハンダボール搭載手段）
２６搭載ヘッド（ハンダボール搭載手段）
２７カメラ（撮像手段）
２９リペアノズル（リペア手段）
３０，３０Ａ制御装置
３２，３２Ａ充填制御部（ハンダボール充填手段）
３３，３３Ａ搭載制御部（ハンダボール搭載手段）
３４検査部（検査手段）
３５リペア制御部（リペア手段）
４１第３マスク移動用モータ（第３マスク移動手段）
４２第４マスク移動用モータ（第４マスク移動手段）
ａ３第３マスクの凸部
ａ４第４マスクの凸部
Ｂ基板
ｃ２線状体
ｈ１第１マスクの孔
ｈ２第２マスクの孔
Ｍ３第３マスク
Ｍ４第４マスク
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４領域
Ｔスリット
Ｑ電極
S Substrate processing system 1 Flux printing device (flux coating means)
2 Substrate processing equipment 21,22,21A, 22A, 21B, 22B Solder ball filling unit 211,211A First mask ( mask )
215,215B Solder ball filling means (solder ball filling device)
215a Solder ball supply section
215c Slit-like body
215d vibration exciter (drive mechanism)
215e motor (drive mechanism)
215f rotating body
24 Moving mechanism (solder ball mounting means)
25, 25A 2nd mask (solder ball mounting means)
26 Mounting head (solder ball mounting means)
27 Camera (imaging means)
29 Repair nozzle (repair means)
30,30A control device 32,32A Filling control unit (solder ball filling means)
33, 33A mounting control unit (solder ball mounting means)
34 Inspection Department (Inspection Means)
35 Repair control unit (repair means)
41 Third mask moving motor (third mask moving means)
42 4th mask moving motor (4th mask moving means)
a3 Convex part of the 3rd mask a4 Convex part of the 4th mask B Substrate
c2 striatum
h1 1st mask hole h2 2nd mask hole M3 3rd mask M4 4th mask R1, R2, R3, R4 region T slit Q electrode

Claims

A plurality of sets of a solder ball filling device for filling each hole of the first mask having a plurality of holes corresponding to each electrode of the substrate with one solder ball and the first mask are provided.
Each of the solder ball filling devices has a plurality of slits in which the solder balls can move, and the slits are arranged so as to be in contact with the first mask in a state of being convexly curved with respect to the first mask. The shape and
A solder ball supply unit that supplies the solder balls to the inside of the slit-shaped body that is curved in a convex shape,
By moving along the first mask while vibrating the slit-shaped body in contact with the first mask, the solder ball is dropped through the slit, and the solder ball is moved to the first mask. Including a drive mechanism that fills each hole,
Each hole of the second mask has a second mask provided with a plurality of holes corresponding to each electrode of the substrate, and the solder ball filled in each hole of the first mask by the solder ball filling device is used. A solder ball mounting device that adsorbs and mounts the adsorbed solder balls on each electrode of the substrate.
A control unit that controls the solder balls filled in the holes of the first mask by the plurality of solder ball filling devices so as to be sequentially mounted on the substrate by the solder ball mounting device.
A board processing device consisting of.

The slit-shaped body includes a plurality of linear bodies having a predetermined angle with respect to the direction of movement along the first mask, and the slit is a gap between adjacent linear bodies. The substrate processing apparatus according to claim 1.

The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the angle θ, which is the predetermined angle of the linear body, is 0 <θ <45 °.

The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the drive mechanism vibrates the slit-shaped body in contact with the first mask in the moving direction of the slit-shaped body.

The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the slit-shaped body is installed on each side of a rotating body having a regular polygonal shape in a vertical cross-sectional view.

The solder ball mounting device is
An imaging means for acquiring image information by imaging the substrate on which the solder ball is mounted, and
An inspection means for inspecting whether or not the solder balls are appropriately mounted on each electrode of the substrate based on the image information acquired by the image pickup means, and an inspection means.
Provided with a repair means for remounting the solder ball on an electrode determined by the inspection means to be inappropriate for mounting the solder ball.
The substrate processing apparatus according to claim 1.