KR101411582B1 - 볼 충전장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

도전성 볼(B)을 기판(100)에 배치하기 위한 복수의 개구(111)를 구비한 마스크(110)를 기판(100)에 세트한 상태에서 복수의 개구(111)에 도전성 볼(B)을 충전하기 위한 장치(10)로서, 마스크(110)의 표면(110a)의 복수의 부분에, 독립된 복수의 도전성 볼의 집단(Bg1,Bg2)을 각각 유지하기 위한 복수의 헤드(21a,21b)와, 복수의 도전성 볼의 집단(Bg1,Bg2)이 마스크(110)의 표면(110a)을 이동하도록 복수의 헤드(21a,21b)를 이동시키기 위한 헤드이동기구(30)를 갖는다.

Description

볼 충전장치 및 방법{BALL FILLING DEVICE AND METHOD}

본 발명은, 도전성 볼(conductive ball)을 기판의 소정 위치에 배치할 때 적합하게 이용되는 볼 충전장치 및 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스 실장 시의 전기적 접속을 얻기 위해서는, 솔더 볼(solder ball) 등의 도전성 볼이 이용된다. 국제공개번호 WO2006/004000에는, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 도전성 볼을 배열하는 장치로서, 마스크를 기판에 세트한 상태에서 마스크의 복수의 개구에 도전성 볼을 충전하는 장치가 개시되어 있다. 상기 충전장치는, 마스크를 향해 돌출된 스퀴지(squeegee)를 구비하는 헤드(head)를 가지고 있다. 이 헤드는, 마스크에 대해 수직인 축을 중심으로 하는 회전에 의해, 도전성 볼의 집단을 마스크 표면의 일부 구역에 유지시킨다. 상기 충전장치는, 헤드를 회전시키면서 수직의 축을 마스크 표면을 따라 이동시킴으로써, 상기 구역 내에 유지된 도전성 볼을 마스크의 복수의 개구에 순차적으로 충전하도록 구성되어 있다.

국제공개번호 WO2006/004000에 기재된 충전장치에 따르면, 헤드는, 마스크 표면의 한정된 구역에 도전성 볼의 집단을 유지시킨 상태에서 마스크 위를 이동한다. 이에 따라, 상기 구역 내에 유지된 도전성 볼을 마스크의 복수의 개구에 순차 적으로 충전한다. 따라서, 상기 충전장치에 따르면, 비교적 적은 수의 도전성 볼이라 하더라도, 구역 내의 도전성 볼의 밀도를 높일 수 있기 때문에, 그 구역이 통과하는 부분의 마스크의 개구에 대하여 도전성 볼을 효율적으로 충전할 수 있다. 또한, 마스크 표면의 한정된 구역에 유지되는 도전성 볼의 수는, 마스크 전체에 대하여 도전성 볼을 균일하게 유지하는 경우에 비해 매우 적다. 따라서, 마스크 위를 이동함에 따라 손상될 가능성이 있는 도전성 볼의 양을 적게 할 수 있어, 충전에 의한 도전성 볼의 손실이 경감된다.

기판에 도전성 볼을 배열시키기 위해, 마스크의 표면 중, 도전성 볼을 탑재해야 할 영역의 전역에 걸쳐 헤드를 통과시킬 필요가 있다. 따라서, 1개의 기판에 도전성 볼을 배열시키기 위해서는 어느 정도의 시간이 필요하다. 1개의 기판에 도전성 볼을 배열하는데 소요되는 시간(이하 '택트 타임'(tact time)이라 함)을 짧게 할 것이 요망되고 있다.

도전성 볼의 충전오류(miss)의 발생률을 감소시키는 방법 중 하나는, 마스크 표면 중, 도전성 볼을 탑재할 영역의 전역을 빠짐없이 커버하는 것이다. 국제공개번호 WO2006/004000에서는, 도전성 볼의 집단이 유지되는 구역의 궤적 중 일부가 중복되도록 헤드를 이동시키는 내용이 개시되어 있다. 그러나, 구역의 궤적 중 일부가 중복되도록 헤드를 이동시킴에 따라 택트 타임은 길어진다.

본 발명은 도전성 볼(conductive ball)을 기판의 소정 위치에 효율적으로 배 치할 수 있는 볼 충전장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 양태는, 도전성 볼을 기판에 배치하기 위한 복수의 개구(aperture)(소개구, 관통구멍)를 구비한 마스크를 기판에 세트한 상태에서, 복수의 개구에 도전성 볼을 충전하는 장치(볼 충전장치)로서, 마스크 표면의 복수의 부분에, 독립된 복수의 도전성 볼의 집단을 각각 유지하기 위한 복수의 헤드와, 복수의 도전성 볼의 집단이 마스크 표면을 이동하도록 복수의 헤드를 이동시키기 위한 헤드이동기구(head moving mechanism)(헤드이동수단, 헤드이동장치)를 갖는 것이다.

택트 타임을 짧게 하는 방법 중 하나는, 헤드의 이동속도를 높이는 것이다. 그러나, 헤드의 이동속도를 높이면, 도전성 볼이 충전되지 않는 개구의 발생율, 즉, 충전오류의 발생율이 높아지는 경향이 있다. 충전오류의 발생율을 저하시키는 측면에서는, 헤드의 이동속도를 낮추는 것이 오히려 바람직하다.

택트 타임을 짧게 하는 다른 방법으로서, 종래보다 헤드를 크게 하는, 즉, 마스크 표면의 일부의 도전성 볼의 집단이 유지되는 구역을 더욱 크게 하는 방법을 생각할 수 있다. 헤드가 통과하는 궤적(통과대)의 폭을 넓힘으로써, 택트 타임을 단축하고자 하는 것이다. 그러나, 도전성 볼의 집단이 유지되는 구역을 넓히면, 그 구역의 내부에 유지되는 도전성 볼의 양을 증대시키지 않을 경우, 충전오류의 발생률이 높아질 가능성이 있다. 구역의 면적은 통과대 폭의 제곱으로 넓어지므로, 단위면적당 도전성 볼의 양을 일정하게 하려면, 도전성 볼의 양을 적어도 제곱 으로 늘릴 필요가 있다.

또한, 구역의 면적을 넓히면, 상하방향으로 다단형상 혹은 산형상이 된 상태로 도전성 볼이 존재할 확률이 높아진다. 이 때문에, 구역 내에 확대되어, 도전성 볼의 크기에 맞는 마스크의 소(小)개구(구멍)(開孔)의 충전에 기여하는 도전성 볼의 양은 감소될 가능성이 있다. 또한, 구역의 면적을 넓히면, 그 구역에 유지되는 도전성 볼의 양을 대폭 증대시킬 필요성이 발생할 가능성이 있다. 충전오류의 발생율을 낮추는 측면에서는, 도전성 볼을 유지하는 구역의 면적은 작은 것이 바람직하다. 도전성 볼의 손상 등을 포함한 손실율을 감소시키기 위해서라도, 도전성 볼을 유지시키는 구역의 면적은 작은 것이 바람직하다.

상기 볼 충전장치에 따르면, 복수의 헤드에 의해, 마스크 표면의 복수의 부분에 독립된(나누어진, 구별된) 복수의 도전성 볼의 집단을 각각 유지시키고, 복수의 도전성 볼의 집단이 마스크 표면을 이동하도록 헤드이동기구에 의해 복수의 헤드를 이동시킨다. 상기 볼 충전장치에 따르면, 헤드가 통과하는 궤적(통과대)의 폭을 넓히는 것이 아니라 헤드의 수를 늘림으로써, 개개의 통과대의 폭은 넓히지 않으면서, 좁은 채로 혹은 좁혀 택트 타임을 단축시킬 수가 있다. 이에 따라, 헤드의 사이즈 증대를 억제할 수 있으며, 마스크 표면의 일부의 도전성 볼의 집단이 유지되는 구역(이하, '이동구역'(動區域))이라 함)의 면적이 증대되는 것을 억제할 수가 있다. 택트 타임의 단축과, 이동구역의 면적증대에 대한 억제를 양립시킬 수 있게 된다. 택트 타임의 단축화와, 도전성 볼의 손실율 감소의 양립을 도모할 수도 있다. 상기 볼 충전장치에 따르면, 택트 타임을 단축시키는 대신에, 혹은 택트 타임의 단축과 함께 헤드의 이동속도를 낮출 수 있게 된다. 이에 따라, 충전오류의 발생율을 더욱 감소시킬 수도 있게 된다.

상기 볼 충전장치에 있어서는, 각각의 복수의 헤드를 통해 각각의 도전성 볼의 집단에 대하여 도전성 볼을 보급하기 위한 볼 보급수단(ball supplying means)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 볼 보급수단에 의해, 각각의 헤드에 의해 유지되는 도전성 볼의 양을, 도전성 볼이 효율적으로 충전되는 양으로 유지시킬 수 있다. 볼의 소비량은, 모든 헤드(복수의 헤드에 의해 구성되는 모든 이동구역)에 있어서 동일하다고는 할 수 없다. 이 경우, 볼 보급수단은, 각 헤드를 통해 각 이동구역 내에 도전성 볼을 독립적으로 보급할 수 있는 것이 바람직하다. 볼 보급수단은 복수의 헤드에 각각 대응하는 복수의 볼 탱크(ball tank)를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 각각의 복수의 볼 탱크로부터 복수의 헤드로 각각 도전성 볼을 보급할 수가 있다. 또한, 볼 보급수단은 1개의 볼 탱크로부터 복수의 헤드로 도전성 볼을 공급하도록 하여도 된다.

복수의 헤드를 동일한 속도로 움직일 경우에는, 복수의 헤드를 동일한 형상으로 하고, 헤드이동기구에 의해 복수의 헤드를 동기하여 이동시키는 것이 바람직하다. 볼의 주입시에 있어서, 기본적으로는 2차원 평면을 이동하는 복수의 헤드를 구동시키기 위한 장치(모터나 테이블 등)의 적어도 일부를 공통화(공유화)시킬 수 있다. 따라서, 헤드이동기구의 구성을 간단하게 할 수 있다. 복수의 헤드는 다른 형상이어도 되며, 각각의 헤드가 다른 운동을 하도록 하여도 된다.

헤드이동기구의 일례는, 복수의 헤드를 제 1 방향으로 나란히 유지하고, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 왕복이동시키는 동시에, 제 2 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 제 1 방향으로 이동시키는 것이다. 복수의 헤드를 제 2 방향으로 동기하여 이동시킬 수 있게 된다. 따라서, 복수의 헤드를 제 2 방향으로 이동시키기 위한 장치(모터나 테이블 등)를 공통화시킬 수가 있다. 복수의 헤드를 제 2 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 제 1 방향으로 동일하게 이동시킴에 따라, 또한 복수의 헤드를 제 1 방향으로도 동기하여 이동시킬 수가 있다. 복수의 헤드를 제 1 방향으로 이동시키기 위한 장치(모터나 테이블 등)를 공통화시킬 수 있다. 한편, 복수의 헤드를 제 2 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 제 1 방향과 반대로 이동시킴으로써, 복수의 헤드를 대칭으로 이동시킬 수 있게 된다.

헤드이동기구의 다른 예는, 복수의 헤드를 제 1 방향으로 나란히 유지하고, 제 1 방향으로 왕복이동시키는 동시에, 제 1 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 동일하게 이동시키는 것이다. 복수의 헤드를 제 1 및 제 2 방향으로 각각 동기하여 이동시키는 다른 예이다. 복수의 헤드를 이동시키기 위한 장치(모터나 테이블 등)를 공통화시킬 수가 있다.

각 헤드 내부에 대한 도전성 볼의 보급의 용이성을 생각할 때, 각 헤드 내부의 볼 소비량(소비율)은 근사(近似)한 것이 바람직하다. 기판이 평면 원형상일 경우, 복수의 헤드를 제 1 방향으로 나란히 유지하고, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 왕복이동시키는 동시에, 제 2 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 제 1 방향으로 동일하게 또는 반대로 이동시키는 것보다, 복수의 헤드를 제 1 방향으로 나란히 유지하고, 제 1 방향으로 왕복이동시키는 동시에, 제 1 방향의 왕복이동의 각각 의 끝에서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 동일하게 이동시키는 것이, 각 헤드 내의 볼 소비량(도전성 볼이 마스크의 개구에 충전됨에 따른 도전성 볼의 소비량(소비율))을 근사(近似)시키기가 쉽다.

2개의 헤드를 제 1 및 제 2 방향으로 동기하여 이동시키는 경우로서, 기판이 원판형상일 경우, 2개의 헤드의 간격은 기판 직경의 반인 것이 바람직하다. 또한, 2개의 헤드를 제 1 및 제 2 방향으로 동기하여 이동시키는 경우로서, 기판이 사각판형상 또는 직사각판형상일 경우, 2개의 헤드는 기판의 어느 한 변과 평행하도록 나란히 배치하고, 2개의 헤드의 간격을 상기 변의 길이의 반으로 하는 것이 바람직하다. 기판이 긴 변과 짧은 변을 갖는 사각판형상인 경우에는, 2개의 헤드는 기판의 짧은 변과 평행하도록 나란히 배치하고, 2개의 헤드의 간격을 기판의 짧은 변의 길이의 반으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

서로 이웃하는 헤드의 간격을 자유롭게 바꿀 수 있는 것도 효과적이다. 이를 위해 상기 볼 충전장치에서는, 서로 이웃하는 헤드의 간격이 가변적인, 복수의 헤드를 지지하는 헤드지지기구(head supporting mechanism)(헤드지지수단, 헤드지지장치)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 헤드이동기구에 의해 헤드지지기구를 이동시킴으로써 구성을 간략하게 할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 헤드지지기구를 설치함으로써, 도전성 볼을 배치하는 기판의 크기나 형상 등을 감안하여 서로 이웃하는 헤드의 간격을 원하는 값으로 변경할 수 있다.

상기 볼 충전장치에 있어서는, 복수의 헤드를 지지하고 헤드이동기구에 의해 이동하는 헤드지지기구를 더 구비하며, 복수의 헤드는 서로 이웃하는 제 1 헤드 및 제 2 헤드를 포함하고, 헤드지지기구는, 베이스와, 베이스에 설치되며 제 1 헤드와의 간격이 바뀌도록 제 2 헤드를 슬라이드 지지하는 레일과, 제 2 헤드의 베이스에 대한 슬라이딩을 고정하는 스토퍼(stopper)를 구비하도록 할 수도 있다.

상기 볼 충전장치에 따르면, 도전성 볼을 배치하는 기판의 크기나 형상 등을 감안하여, 제 1 헤드와 제 2 헤드의 간격을 원하는 간격으로 변경할 수 있다. 그리고, 제 1 헤드와 제 2 헤드의 간격을 원하는 간격으로 유지시킨 상태에서, 헤드이동기구에 의해, 헤드지지기구를 통해 제 1 헤드와 제 2 헤드를 이동시키며, 마스크를 사이에 두고 도전성 볼을 기판에 배치할 수 있다. 또한, 상기 볼 충전장치에 따르면, 제 1 헤드와 제 2 헤드의 간격을 수동으로 변경시키는 구성도 가능하다. 상술한 바와 같은 헤드지지기구를 설치함으로써, 모터 등을 이용하지 않는 간이한 구성에 의해, 제 1 헤드와 제 2 헤드의 간격이 변경가능한 볼 충전장치를 제공할 수가 있다.

상기 충전장치에 있어서 헤드지지기구는, 헤드이동기구에 의해 이동되는 것이며, 복수의 헤드를 지지하는 동시에, 복수의 헤드를 마스크에 대하여 수직인 축을 중심으로 하여 각각 회전시키는 것인 것이 바람직하다. 각 헤드는, 수직의 축을 중심으로 각각 회전함에 따라, 마스크의 표면이며 수직의 축을 중심으로 하는 원형의 이동구역을 향해 상기 이동구역의 주위로부터 도전성 볼을 모으는 수단을 구비하고 있으며, 이동구역을, 도전성 볼의 집단이 유지되는 마스크 표면의 부분으로서 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 헤드지지기구는, 독립적인 혹은 개개의 복수의 원형 이동구역을 형성할 수가 있다. 원형의 이동구역은, 이동방향에 따라 볼을 수집하거나 유지하는 능력에 우열이 생기지 않으므로, 이동구역의 이동방향을 임의로 선택할 수 있다는 점에서 우수하다.

본 발명의 다른 양태는, 도전성 볼을 기판에 배치하기 위한 복수의 개구(소개구, 관통구멍)를 구비한 마스크를 기판에 세트한 상태에서 복수의 개구에 도전성 볼을 충전하는 장치(볼 충전장치)로서, 마스크의 표면을 이동하는 복수의 이동구역으로서, 독립된 복수의 도전성 볼의 집단이 각각 유지되는 복수의 이동구역을 형성하기 위한 볼 유지수단(ball holding means)과, 볼 유지수단을 이동시키기 위한 이동수단(moving means)을 가지는 것이다. 이 장치는, 분할된 복수의 이동구역을 이동함으로써 마스크의 표면을 커버하므로, 이동구역의 면적증대를 억제하는 동시에 택트 타임의 단축을 도모할 수 있다.

상기 볼 충전장치는, 각각의 복수의 이동구역의 내부에 도전성 볼을 보급하기 위한 볼 보급수단을 더 가지는 것이 바람직하다. 이동구역의 면적을 작게 하여, 이동구역에 유지되는 도전성 볼의 양이 증대되는 것을 억제하거나 혹은 도전성 볼의 양을 줄이려고 하면, (도전성 볼이 개구에 충전됨에 따른) 도전성 볼의 소비로 인해 도전성 볼의 양의 변동이 커지기 쉽다. 마스크의 개구에 볼이 충전되어 복수의 이동구역 내의 도전성 볼이 소비되어도, 볼 보급수단에 의해 복수의 이동구역 내에 도전성 볼을 보급함으로써, 복수의 이동구역 내의 각각에 대하여, 마스크의 개구에 효율적으로 충전되는 양의 도전성 볼을 유지할 수 있다. 볼 보급수단은, 각 이동구역 내에 각각 다른 양의 볼을 공급할 수 있는 것이 바람직하다. 독립된 복수의 이동구역의 각각에 있어서는, 도전성 볼의 소비율이 다를 가능성이 있 지만, 상술한 바와 같이 함으로써 복수의 이동구역 내에 항상 적정량의 볼을 유지시켜 둘 수 있다.

본 발명에 포함되는 볼을 충전하기 위한 장치의 하나의 형태는, 볼 유지수단이, 각각의 복수의 이동구역 내부에 도전성 볼을 에워싸기 위한 복수의 헤드와, 복수의 헤드를 각각 이동수단에 접속하기 위한 복수의 샤프트를 포함하는 것이다. 볼 보급수단은, 각각의 복수의 샤프트를 통해, 각각의 복수의 헤드에 의해 에워싸인 각각의 복수의 이동구역 내부로 도전성 볼을 인도하기 위한 볼 공급로(ball supplying path)를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

볼 보급수단은, 각각의 복수의 이동구역 내부에, 도전성 볼이 존재하는 영역과 도전성 볼이 존재하지 않는 영역이 형성되도록 도전성 볼을 보급하는 것이 바람직하다. 도전성 볼이 존재하는 영역과 도전성 볼이 존재하지 않는 영역의 경계부분에는 도전성 볼이 1층이 되는 부분이 생긴다. 도전성 볼이 1층이 되는 부분이 마스크의 개구를 통과할 때, 도전성 볼은 마스크의 개구에 가장 효율적으로 충전된다. 따라서, 도전성 볼이 존재하는 영역과 도전성 볼이 존재하지 않는 영역이 형성되도록 도전성 볼을 보급하는 볼 보급수단을 설치함으로써, 도전성 볼을 마스크의 개구에 효율적으로 충전할 수 있다.

이 경우, 볼 보급수단은, 이동구역의 면적에 대하여 도전성 볼이 존재하는 영역의 면적의 비가 1/10∼2/3이 되도록, 각 이동구역에 도전성 볼을 보급할 수 있는 것이 더욱 바람직하다. 이동구역의 면적에 대하여 도전성 볼이 존재하는 영역의 면적의 비가 1/10∼2/3의 범위 내일 경우, 이동구역의 내부에 도전성 볼이 1층 이 되는 부분이 양호하게 형성되어, 이동구역이 마스크의 개구를 통과할 때, 도전성 볼이 마스크의 개구에 의해 효율적으로 충전된다.

이러한 볼을 충전하기 위한 장치에 있어서, 복수의 이동구역은 동일형상이어도 동일형상이 아니어도 무방하다. 복수의 이동구역이 동일형상일 경우, 복수의 이동구역은 볼 유지수단에 의해 제 1 방향을 따라 형성되고, 이동수단은 이러한 동일형상의 이동구역을, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 왕복이동시키는 동시에, 제 2 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 제 1 방향으로 이동시키는 것이 바람직하다. 택트 타임을 단축시킬 수 있는 복수의 이동구역의 궤적을 선택하기가 쉬워진다. 더욱이, 이 경우, 복수의 이동구역은 제 2 방향으로 동기하여 이동하므로, 볼 유지수단을 제 2 방향으로 이동시키기 위한 장치(모터나 테이블 등)의 구성을 간이하게 할 수 있다.

복수의 이동구역이 동일형상일 경우, 복수의 이동구역은 볼 유지수단에 의해 제 1 방향을 따라 형성되며, 이동수단은 이들 동일형상의 이동구역을, 제 1 방향으로 왕복이동시키는 동시에, 제 1 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 동일하게 이동시키도록 할 수도 있다. 이렇게 하여도, 택트 타임을 단축시킬 수 있는 복수의 이동구역의 궤적을 선택하기가 쉽다. 이 경우, 복수의 이동구역은 제 1 및 제 2 방향으로 동기하여 움직이므로, 볼 유지수단을 제 1 방향으로 이동시키기 위한 장치(모터나 테이블 등) 및 볼 유지수단을 제 2 방향으로 이동시키기 위한 장치(모터나 테이블 등)의 구성을 각각 간이하게 할 수 있다.

기판이 평면 원형상일 경우에는, 동일형상의 복수의 이동구역을, 제 1 방향으로 왕복이동시키는 동시에, 제 1 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 동일하게 이동시킴으로써, 각 이동구역에 있어서의 볼 소비량(도전성 볼이 개구에 충전됨에 따른 도전성 볼의 소비량)을 각각 근사시킬 수 있다. 이 경우, 각 이동구역에 대한 볼의 보급이 용이하다.

본 발명의 또 다른 양태는, 상술한 바와 같은 볼을 충전하기 위한 장치와, 기판에 마스크가 세트된 상태로 마스크를 유지하는 장치를 갖는 볼 탑재장치(ball mounting device)이다. 볼 탑재장치는, 예를 들면, 기판을 지지하는 스테이지, 기판에 플럭스(flux)를 도포하기 위한 플럭스 인쇄장치, 스테이지를 이송시키는 장치 등을 가지며, 일련(一連)의 작업에 의해 기판에 볼을 배열시키는 것이어도 된다.

본 발명의 또 다른 양태는, 도전성 볼을 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를 기판에 세트한 상태에서, 복수의 개구에 도전성 볼을 충전하기 위한 장치(충전장치)에 의해 기판에 도전성 볼을 탑재하는 방법이다. 충전장치는, 마스크 표면의 복수의 부분에, 독립된 복수의 도전성 볼의 집단이 각각 유지되는 복수의 이동구역을 형성하기 위한 볼 유지수단과, 복수의 도전성 볼의 집단이 마스크 표면을 이동하도록 볼 유지수단을 이동시키는 이동수단을 갖는다. 이 방법은, 이하의 공정(step)을 포함한다.

(a) 볼 유지수단에 의해, 독립된 복수의 도전성 볼의 집단을 마스크 표면의 복수의 이동구역에 각각 유지시키는 공정.

(b) 각 이동구역이 통과하는 각 영역 내에서는 각 이동구역의 궤적의 일부가 중복되고, 각 영역의 경계에서는 서로 다른 이동구역의 궤적의 일부가 중복되도록 헤드이동기구에 의해 볼 유지수단을 이동시키는 공정.

상기 방법에 따르면, 어떤 영역에서는 1개의 이동구역을 그 이동구역의 궤적이 겹치도록 이동시키고, 이들 영역의 경계에서만 서로 다른 이동구역의 궤적의 일부를 중복시킨다. 이 방법에서는, 복수의 이동구역의 각각이 주로 충전을 담당하는 영역이 분할된다. 서로 다른 이동구역의 궤적의 일부를 항상 중복시키면서 마스크의 전면(全面)을 이동하는 방법에 비해, 복수의 이동구역의 각각이 주로 충전을 담당하는 영역을 분할함으로써, 복수의 이동구역의 각각의 이동거리를 짧게 할 수 있으므로, 택트 타임의 단축에 효과가 있다.

복수의 이동구역이 동일형상일 경우, 상기 방법에 있어서, (b)의 공정(이동시키는 공정)은, 이하의 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

(b11) 복수의 동일형상의 이동구역을 제 1 방향으로 나란히 유지하고, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 왕복이동시키는 공정.

(b12) 복수의 동일형상의 이동구역을 제 2 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 제 1 방향으로 이동시키는 공정.

또한, 복수의 이동구역이 동일형상일 경우, 상기 볼 탑재방법에 있어서, (b)의 공정(이동시키는 공정)이 이하의 공정을 포함하도록 할 수도 있다.

(b21) 복수의 동일형상의 이동구역을, 제 1 방향으로 나란히 유지하고 제 1 방향으로 왕복이동시키는 공정.

(b22) 복수의 동일형상의 이동구역을, 제 1 방향의 왕복이동의 각각의 끝에 서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 동일하게 이동시키는 공정.

볼 유지수단이, 복수의 이동구역 내부에 독립된 복수의 도전성 볼의 집단을 각각 에워싸기 위한 복수의 헤드와, 복수의 헤드를 각각 이동수단에 접속하기 위한 복수의 샤프트를 포함하고, 서로 이웃하는 헤드의 간격이 변경가능한 경우, 상기 방법은 이하의 공정을 더 포함할 수도 있다.

서로 이웃하는 헤드의 간격을 변경함으로써, 서로 이웃하는 이동구역의 간격을 소정의 값으로 설정하는 공정.

이 경우, (b)의 공정(이동시키는 공정)은, 이하의 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

(b') 서로 이웃하는 이동구역의 간격을 소정의 값으로 유지하고, 각 이동구역이 통과하는 각 영역 내에서는 각 이동구역의 궤적의 일부가 중복되고, 각 영역의 경계에서는 서로 다른 이동구역의 궤적의 일부가 중복되도록 복수의 이동구역을 이동시키는 공정.

본 발명의 또 다른 양태는, 도전성 볼을 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를 기판에 세트한 상태에서 복수의 개구에 도전성 볼을 충전하기 위한 장치(충전장치)에 의해 기판에 도전성 볼을 탑재하는 방법이다. 충전장치는, 마스크 표면의 일부분에, 도전성 볼의 집단이 유지되는 이동구역(moving area)을 형성하기 위한 볼 유지수단과, 볼 유지수단을 이동시키는 이동수단을 갖는다. 마스크의 복수의 개구는, 매트릭스형상으로 분산되어 형성된 복수의 개구그룹을 포함한다. 상기 방법은 이하의 공정을 포함한다.

(c) 볼 유지수단에 의해, 도전성 볼의 집단을 마스크 표면의 이동구역에 유지시키는 공정.

(d) 이동수단에 의해 볼 유지수단을 이동시킴으로써, 일련의 나란한 몇 개의 개구그룹을 각각 포함하는 복수의 충전영역으로서, 서로 평행하게 형성된 복수의 충전영역에 있어서는, 그 궤적의 적어도 일부가 중복되도록 이동구역을 이동시키고, 더욱이, 서로 이웃하는 충전영역의 사이에서는, 서로 이웃하는 충전영역의 사이에 이동구역이 통과하지 않는 비 충전영역이 형성되도록, 이동구역을, 서로 이웃하는 충전영역을 연결하는 영역을 통해 이동시키는 공정.

프린트 배선판 (프린트 회로판) 등, 복수의 반도체 칩(반도체 디바이스)을 매트릭스 형상 혹은 어레이 형상으로 실장하는 기판이 있다. 이러한 기판에서는 복수의 전극은, 매트릭스 형상(어레이 형상)으로 분산되어 설치된 복수의 전극그룹을 포함한다. 따라서, 이러한 기판에 볼을 배치하기 위해 마스크의 복수의 개구는, 기판의 복수의 전극그룹에 대응하여, 매트릭스형상(어레이형상)으로 분산되어 형성된 복수의 개구그룹을 포함한다.

따라서, 이러한 경우, 일련의 나란한 몇 개의 개구그룹을 각각 포함하는 복수의 충전영역에는 복수의 개구가 형성되어, 각 개구에 도전성 볼을 충전할 필요가 있다. 한편, 서로 이웃하는 충전영역의 사이에는 개구가 존재하지 않아, 도전성 볼을 충전할 필요가 없다. 택트 타임을 단축시키기 위해서는, 이동구역은 도전성 볼을 충전할 필요가 없는 영역(비 충전영역)을 가능한 한 생략하여 마스크 위를 효율적으로 이동시키는 것이 바람직하다.

상기 방법에 따르면, 충전영역에서는 이동구역을, 그 궤적의 적어도 일부가 중복되도록 이동시킨다. 또한, 서로 이웃하는 충전영역의 사이에서는, 서로 이웃하는 충전영역의 사이에 이동구역이 통과하지 않는 비 충전영역이 형성되도록, 이동구역을, 서로 이웃하는 충전영역을 연결하는 영역을 통해 이동시킨다. 때문에, 상기 방법에 따르면, 비 충전영역을 포함하여 이동구역을 이동시키는 방법에 비해 택트 타임을 단축시킬 수가 있다.

상기 방법에서, 볼 유지수단이 복수의 이동구역을 형성하기 위한 것인 경우, (c) (유지시키는 공정)에서는 볼 유지수단에 의해 복수의 도전성 볼의 집단을 마스크 표면의 복수의 이동구역에 유지시키고, (d)의 공정(이동시키는 공정)에서는 복수의 이동구역의 간격을 소정의 값으로 유지하며, 각 이동구역을, 각각 충전영역에서 궤적의 적어도 일부가 중복되도록 이동시키고, 연결하는 영역을 통해 이웃하는 충전영역으로 이동시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 양태는, 도전성 볼을 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를 기판에 세트한 상태에서 복수의 개구에 도전성 볼을 충전하기 위한 장치(충전장치)에 의해, 기판에 도전성 볼을 탑재하는 방법이다. 충전장치는, 마스크 표면의 일부분에, 도전성 볼의 집단이 유지되는 이동구역(moving area)을 형성하기 위한 볼 유지수단과, 볼 유지수단을 이동시키는 이동수단과, 볼 유지수단을 통해, 도전성 볼의 집단에 대하여 도전성 볼을 보급하기 위한 볼 보급수단을 갖는다. 이 방법은 이하의 공정을 포함한다.

(e) 볼 유지수단에 의해, 도전성 볼의 집단을 마스크 표면의 이동구역에 유 지시키는 공정.

(f) 이동수단에 의해 볼 유지수단을 이동시킴으로써, 이동구역을 이동시키는 공정.

(g) 볼 보급수단에 의해, 이동구역의 내부에 도전성 볼이 존재하는 영역과 도전성 볼이 존재하지 않는 영역이 형성되도록 도전성 볼을 보급하는 공정.

도전성 볼이 존재하는 영역과 도전성 볼이 존재하지 않는 영역이 형성되도록 도전성 볼을 보급함으로써, 이동구역의 내부에 도전성 볼이 1층이 되는 부분이 형성되므로, 도전성 볼을 마스크의 개구에 효율적으로 충전할 수 있다.

이 방법에서는, (g)의 공정(보급하는 공정)에 있어서, 이동구역의 면적에 대하여 도전성 볼이 존재하는 영역의 면적의 비가 1/10∼2/3이 되도록 도전성 볼을 보급하는 것이 바람직하다. 이동구역의 내부에 도전성 볼이 1층이 되는 부분이 양호하게 형성되기 때문에, 이동구역이 마스크의 개구를 통과할 때에 도전성 볼이 마스크의 개구에 보다 효율적으로 충전된다.

이 방법에 있어서, 볼 유지수단이, 복수의 이동구역을 형성하기 위한 것으로서, 복수의 이동구역의 내부에, 각각 독립된 복수의 도전성 볼의 집단을 에워싸기 위한 복수의 헤드와, 복수의 헤드를 각각 이동수단에 접속하기 위한 복수의 샤프트를 포함하는 경우, (e)의 공정(유지시키는 공정)에서는, 볼 유지수단에 의해 복수의 도전성 볼의 집단을 마스크 표면의 복수의 이동구역에 유지시키고, (f)의 공정(이동시키는 공정)에서는, 이동수단에 의해 볼 유지수단을 이동시킴으로써 복수의 이동구역을 이동시키며, (g)의 공정(보급하는 공정)에서는, 볼 보급수단에 의해 복 수의 이동구역의 내부에 도전성 볼이 존재하는 영역과 도전성 볼이 존재하지 않는 영역이 형성되도록 각각 도전성 볼을 보급하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 택트 타임을 단축시키는 대신에, 혹은 택트 타임의 단축과 함께 헤드의 이동속도를 낮출 수 있으며, 이에 따라, 충전오류의 발생율을 감소시킬 수도 있게 된다.

도 1은 본 발명의 볼 탑재장치의 일례를 나타낸 평면도(상면도)이다. 볼 탑재장치(1)는, 볼 마운터(ball mounter)라고도 불리며, 기판(100)의 소정 위치에 도전성 볼을 배열하기 위한 것이다. 본 예에서는 기판(100)으로서, 공칭 8인치 또는 12인치의 반도체 웨이퍼를 이용하고 있다. 한편, 기판(100)은 반도체 웨이퍼로 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 반도체가 실장되는 반도체 실장기판(반도체 실장용 기판)이나 다층기판 등을 포함하는, 직사각형상의 프린트 배선판(프린트 회로판, printed circuit board)일 수도 있다.

기판(100)에 탑재되는 도전성 볼은 전극 등으로서 기능하는 것이며, 예를 들면 직경이 1mm 이하, 구체적으로는 직경이 10∼500㎛ 정도이다. 도전성 볼에는, 솔더 볼(은(Ag)이나 구리(Cu) 등을 포함하는, 주성분이 주석(Sn)으로 이루어진 볼), 금 혹은 은 등의 금속제 볼, 나아가 세라믹스(ceramics)제 볼 혹은 플라스틱(plastic)제 볼에 도전성 도금 등의 처리가 이루어진 것이 포함된다. 본 예에서는, 도전성 볼로서 90㎛ 정도의 솔더 볼을 이용한다.

상기 볼 탑재장치(1)는, 감압(減壓)흡인 등의 방법에 의해 웨이퍼의 휨을 교정한 상태에서 웨이퍼를 세트하기 위한 XYZθ 스테이지(2)와, 상기 스테이지(2)에 대하여 웨이퍼(100)를 로드(load)(공급) 및 언로드(unload)(수납)하기 위한 로더/언로더 장치(3)와, 웨이퍼(100)의 위치를 미세조정하기 위한 프리 얼라인먼트(pre-alignment)장치(4)와, 웨이퍼(100)의 휨을 교정하기 위한 교정장치(5)와, 웨이퍼(100)에 플럭스를 도포하기 위한 플럭스 인쇄장치(플럭스 도포장치 ; 6)와, 웨이퍼(100)에 마스크(110)를 사이에 두고 도전성 볼을 배열(탑재, 배치)하기 위한 볼 충전장치(10)와, X축 테이블, Y축 테이블, Z축 테이블 및 θ테이블을 구비하는 스테이지 이송장치(7)를 갖는다. 프리 얼라인먼트장치(4), 로더/언로더 장치(3), 교정장치(5), 플럭스 인쇄장치(6) 및 볼 충전장치(10)는 X방향으로 나란히 배치되어 있다. 웨이퍼(100)는, 스테이지(2)의 상면(본 예에서는 X-Y 평면) 위에 지지된 상태에서, 스테이지 이송장치(7)에 의해 교정장치(5), 플럭스 인쇄장치(6) 및 볼 충전장치(10) 사이를 이동한다. 한편, 웨이퍼(100)를 스테이지(2)에 유지하는 방법은 감압흡착으로 한정되지 않으며, 정전 척(electrostatic chuck)과 같은 것이어도 되고, 이들을 병용하는 것도 가능하다.

도 2는, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 볼 충전장치의 개략적인 구성을 나타내는 평면도(상면도)이다. 도 3은 도 2의 볼 충전장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.

볼 충전장치(10)는, 도전성 볼을 웨이퍼(100)에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크(110)를 상기 웨이퍼(100)에 세트한 상태에서 마스크(110)의 복수 의 개구에 도전성 볼을 충전하기 위한 것이다. 마스크(110)의 복수의 개구는 개개의 도전성 볼을 기판(웨이퍼 ; 100)의 소정의 장소에 배치하기 위한 것으로서, 개구의 지름은 도전성 볼의 사이즈에 대응한다.

볼 충전장치(10)는 볼 유지수단(20)과, 볼 유지수단(20)을 이동시키기 위한 이동장치(이동수단 ; 30)와, 도전성 볼을 보급하기 위한 볼 공급장치(볼 보급수단 ; 40, 이하 '볼 보급장치'라고 함)와, 볼 유지수단(20), 이동장치(30), 및 볼 보급장치(40)를 제어하기 위한 제어부(50)를 구비하고 있다. 볼 유지수단(20)은, 적어도 1개의 독립된 부분, 예를 들면, 독립된 2개의 부분(A1 및 A2 ; 이하, '이동구역'이라 함. 도 3 참조)을 형성하기 위한 것으로서, 2개의 이동구역(A1 및 A2)은 각각 마스크(110)의 표면, 예를 들면, 상면(본 예에서는 X-Y 평면 ; 110a)을 이동한다. 볼 보급장치(40)는 2개의 이동구역(A1 및 A2) 내에 각각 도전성 볼을 보급한다.

볼 유지수단(20)에 의해 형성되는 2개의 이동구역(A1 및 A2)은, 독립된 2개의 도전성 볼의 집단을 마스크(110) 표면(상면 ; 110a)의 다른 장소에 각각 유지시키기 위한 것이다. 마스크(110) 상면(110a)의 2개의 이동구역(A1 및 A2)에 독립된 2개의 도전성 볼의 집단을 각각 유지시키기 위한 볼 유지수단(20)으로는, 2개의 헤드(디스펜서(dispenser) ; 21a 및 21b)를 구비한 것을 들 수 있다. 본 예에서 2개의 헤드(21a 및 21b)는, 헤드지지장치(헤드지지기구 ; 35)에 의해 지지되어 있다. 헤드지지장치(35)도 또한, 그 동작이 제어부(50)에 의해 제어되도록 되어 있다.

헤드(21a 및 21b)를 포함하는 볼 유지수단(20)을 이동시키기 위한 이동장치 (이동수단, 헤드이동장치, 헤드이동수단, 헤드이동기구 ; 30)는, X축 테이블(31x)과 한 쌍의 Y축 테이블(31y₁ 및 31y₂)을 갖는다. X축 테이블(31x)은 모터(32x)를 구비하고 있으며, 한 쌍의 Y축 테이블(31y₁ 및 31y₂)은 각각 모터(32y₁ 및 32y₂)를 구비하고 있다. X축 테이블(31x)은, 한 쌍의 Y축 테이블(31y₁ 및 31y₂)에 걸치도록 배치되어 있다. 헤드지지장치(35)가 X축 테이블(31x)에 의해 움직이고, X축 테이블(31x)이 Y축 테이블(31y₁ 및 31y₂)에 의해 움직임에 따라, 헤드(21a 및 21b)를 포함하는 볼 유지수단(20)은, 헤드지지장치(35)를 통해 마스크(110)의 표면(110a)을 2차원 방향의 임의의 방향으로 이동한다.

헤드지지장치(35)는, X방향으로 연장되며 2개의 헤드(21a 및 21b) 사이의 거리를 바꿀 수 있는 X축 테이블(36x₁ 및 36x₂)을 구비하고 있다. 헤드용 X축 테이블(36x₁ 및 36x₂)은 각각 모터를 갖추고 있어, 헤드(21a 및 21b)를 X방향의 동일방향으로 임의의 속도로 혹은 동기하여, 또는 X방향의 다른 방향으로 임의의 속도로 이동시킬 수가 있다.

또한, 헤드지지장치(35)는, 헤드용 Z축 테이블(36z₁ 및 36z₂)을 구비한다. 헤드용 Z축 테이블(36z₁ 및 36z₂)은 각각 모터를 구비하고 있다. 따라서, 2개의 헤드(21a 및 21b)는, X방향(제 1 방향)으로 임의의 간격으로 나란한 상태에서 Z방향(본 예에서는 상하방향)을 따라 높이가 가변한다.

또한, 헤드지지장치(35)는, 헤드 회전용의 2개의 모터(37a 및 37b)와, 모터(37a 및 37b)와 헤드(21a 및 21b)를 각각 접속하기 위해 Z방향으로 연장되는 축(샤프트 ; 38a 및 38b)을 구비하고 있다. 모터(37a 및 37b)는, 헤드용 X축 테이블(36x₁ 및 36x₂)에 각각 지지되어 있다. 따라서, 헤드지지장치(35)는, 2개의 헤드(21a 및 21b)를 각각 지지하는 동시에, 헤드(21a 및 21b)를 샤프트(38a 및 38b)를 중심으로 하여 각각 회전시킬 수가 있다. 본 예에서는, 이들 샤프트(38a 및 38b)의 중심축이, 각각 헤드(21a 및 21b)의 회전축(마스크(110)에 대하여 수직인 축 ; P1 및 P2)이 되고, 헤드(21a 및 21b)는 각각 수직의 축(P1 및 P2)을 중심으로 하여 회전(자전)한다. 2개의 헤드(21a 및 21b)를 구비하는 볼 유지수단(20)은, 헤드지지장치(35)를 통해 헤드이동장치(30)에 이동이 가능하도록 지지되어 있다.

볼 유지수단(20)을 지지하는 헤드지지장치(35)의 헤드용 X축 테이블(36x₁ 및 36x₂)은, 부착 금속구(33)를 통해 이동장치(30)의 X축 테이블(31x)에 부착되어 있다. 따라서, 헤드지지장치(35)에 지지되어 있는 2개의 헤드(21a 및 21b)는, 2개의 도전성 볼의 집단이 마스크(110)의 상면(110a)에서, X방향 및/또는 Y방향으로 동기하여 이동하도록 움직인다. 보다 자세하게는, 본 예에서 헤드(21a 및 21b)는, 상면(110a ; X-Y평면)에 있어서, 헤드지지장치(35)에 의해 X방향의 간격을 고정 혹은 가변시키면서, 이동장치(30)에 의해 Y방향으로 동기하여 이동한다. 이하, 본 예에서는 이동장치(30)를 헤드이동장치라 한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 볼 유지수단(20)에는, 2개의 헤드(21a 및 21b)에 의해 각각 형성되는 2개의 이동구역(A1 및 A2) 각각의 내부로 도전성 볼을 보급하 기 위한 볼 보급장치(40)가 탑재되어 있다. 볼 보급장치(40)는, 1개의 볼 탱크(41)와, 상기 볼 탱크(41)를 지지하는 서포트(42z)를 구비한다. 서포트(42z)를 통해, 볼 보급장치(40)는 볼 유지수단(20)과 동기하여 이동한다.

볼 보급장치(40)는, 2개의 헤드(21a 및 21b) 내부에 도전성 볼을 보충하도록 되어 있다. 본 예에서는, 샤프트(38a 및 38b)의 내부가 중공으로 되어 있으며, 각 각의 샤프트(38a 및 38b)의 상단부에, 볼 탱크(41)로부터 연장되는 플렉시블 튜브(flexible tube)(43a 및 43b)가 각각 끼워져 있다. 이에 따라, 볼 탱크(41)로부터 헤드(21a 및 21b)의 내부, 즉, 이들 헤드(21a 및 21b)에 의해 규정되는 이동구역(A1 및 A2)의 각각에 볼을 공급하기 위한 경로(볼 공급로 ; 49a 및 49b)가, 플렉시블 튜브(43a 및 43b)와 샤프트(38a 및 38b)에 의해 구성된다. 샤프트(38a 및 38b)는 각각 헤드(21a 및 21b)의 회전축으로서 기능하는 동시에, 볼 공급로 (49a 및 49b)의 일부를 구성한다. 상기 볼 보급장치(40)에서는, 각각의 2개의 헤드(21a 및 21b)를 통해 2개의 이동구역(A1 및 A2) 내에 도전성 볼을 공급할 수가 있다. 볼 보급장치(40)에 의해 2개의 도전성 볼의 집단에 대하여 도전성 볼이 보급된다.

한편, 상술한 볼 보급장치(40)에서는, 1개의 볼 탱크로부터 2개의 이동구역(A1 및 A2) 내에 도전성 볼이 보충되게 되어 있는데, 볼 보급장치는 이것으로 한정되는 것은 아니다. 도 4는 볼 충전장치의 변형예를 나타낸 단면도이다. 볼 보급장치(40)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 2개의 이동구역(A1 및 A2)에 대하여 각각 볼 탱크(41a 및 4lb)를 구비한 것이어도 된다. 볼 탱크(41a 및 4lb)는 각각 서포 트(42z₁ 및 42z₂)에 지지되어 있다.

어떠한 볼 보급장치에 있어서도, 각각의 이동구역(A1 및 A2)에 대하여 독립적으로 혹은 다른 타이밍으로 볼을 공급하도록 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 볼 보급장치는, 각각의 이동구역(A1 및 A2)에 대하여 동시에 동량의 볼을 공급하도록 제어될 수도 있다.

또한, 상술한 헤드지지장치(35)에서는, 2개의 헤드(21a 및 21b) 사이의 거리를 바꿀 수 있도록, 모터를 구비한 헤드용 X축 테이블(36x₁ 및 36x₂)이 구비되어 있다. 헤드지지장치에 설치가능한 구성으로서, 2개의 헤드(21a 및 21b) 사이의 거리를 바꿀 수 있도록 하기 위한 구성은, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

도 5는 볼 충전장치의 다른 변형예를 나타낸 일부 단면도이다. 상기 볼 충전장치(10)는, 특히 원판형상의 웨이퍼(100)에 도전성 볼을 탑재할 때 적합한 것이다. 볼 충전장치(10)에서는, 후술하는 바와 같이 2개의 헤드(21a 및 21b)의 간격을 웨이퍼(100) 직경의 반이 되는 길이로 세트하고, 이 간격을 유지하여 웨이퍼(100)에 도전성 볼을 탑재(배치)하는 경우가 있다. 도전성 볼을 탑재하는 웨이퍼(100)의 대부분은 8인치 또는 12인치이다. 따라서, 2개의 헤드(21a 및 21b)의 간격은, 4인치와 6인치의 2개의 간격으로 변경할 수 있는 것이 바람직하다. 도 5에 나타낸 볼 충전장치(10)에서는, X방향을 따라 설치된 서로 이웃하는 제 1 헤드(21a)와 제 2 헤드(21b)의 간격을, 4인치와 6인치의 2개의 간격으로 수동으로 변경할 수 있게 구성되어 있다.

도 5에 나타낸 볼 충전장치(10)에서 헤드지지장치(35)는, 베이스(81)와, 상기 베이스(81)에 설치되며 제 1 헤드(21a)와의 간격이 바뀌도록 제 2 헤드(21b)를 슬라이드 지지하는 한 쌍의 레일(82)과, 베이스(81)에 대한 제 2 헤드(21b)의 슬라이딩을 고정하는 스토퍼(83)를 구비하고 있다. 제 1 헤드(21a), 모터(37a) 및 샤프트(38a) 등은, 지지부재(89a)를 통해 베이스(81)에 고정되어 있다. 제 2 헤드(21b), 모터(37b) 및 샤프트(38b) 등은, 베이스(81)에 설치된 레일(82)에 의해 X방향으로 슬라이딩할 수 있도록 지지부재(89b)를 통해 지지되어 있다.

스토퍼(83)는, 베이스(81)에 형성된 2개의 나사구멍(threaded(screw) hole, 84a 및 84b)과, 지지부재(89b)를 베이스(81)에 고정하기 위한 나사(screw/thread)(볼트 ; 85)를 구비하고 있다. 지지부재(89b)를 끼우고 나사(85)를 나사구멍(84a 또는 84b)에 나사결합함으로써, 베이스(81)에 대한 제 2 헤드(21b)의 위치가 고정된다. 본 예에서는, 제 1 나사구멍(84a)에 나사(85)를 나사결합함으로써 제 1 헤드(21a)와 제 2 헤드(21b)의 간격(X방향)이 4인치로 유지되고, 제 2 나사구멍(84b)에 나사(85)를 나사결합함으로써 제 1 헤드(21a)와 제 2 헤드(21b)의 간격(X방향)이 6인치로 유지된다. 한편, 본 예에서는 나사구멍을 2개로 하여, 설정가능한 간격을 2개로 하였지만, 나사구멍의 수를 늘려 설정가능한 간격을 늘릴 수도 있다.

도 6은 볼 충전장치의 또 다른 변형예를 나타낸 일부 단면도이다. 상기 볼 충전장치(10)는, 평면 원형상의 반도체 웨이퍼(100)에 도전성 볼을 탑재할 때에도 이용할 수 있다. 특히, 평면 직사각형상의 프린트 배선판(100)에 도전성 볼을 탑 재할 때에 적합하다. 기판으로서 프린트 배선판(100)을 이용할 경우, 2개의 헤드(21a 및 21b)의 간격은, 후술하는 바와 같이 프린트 배선판(100)의 짧은 변 길이의 반으로 하고, 이 간격을 유지하여 프린트 배선판(100)에 도전성 볼을 탑재(배치)하는 경우가 있다. 도전성 볼을 탑재하는 프린트 배선판(100)은, 반도체 웨이퍼 등과는 달리 그 사이즈가 다양하다. 따라서, 2개의 헤드(21a 및 21b)의 간격을 임의의 간격으로 연속적으로 변경할 수 있는 것이 바람직하다. 도 6에 나타낸 볼 충전장치(10)에서는, X방향을 따라 설치된 서로 이웃하는 제 1 헤드(21a)와 제 2 헤드(21b)의 간격을, 소정의 범위내에서 임의의 간격으로 수동으로 변경할 수 있게 구성되어 있다.

도 6에 나타낸 볼 충전장치(10)에 구비된 스토퍼(83)는 핸들(86)을 포함하며, 핸들(86)을 로크위치에 맞춤으로써 베이스(81)에 대한 제 2 헤드(21b)의 슬라이딩이 고정되게 되어 있다. 또한, 핸들(86)을 로크위치부터 90도 회전시켜 해제위치(released position)에 맞춤으로써, 제 2 헤드(21b)가 베이스(81)에 대하여 슬라이드할 수 있게 된다.

따라서, 핸들(86)을 해제위치에 맞추어 제 2 헤드(21b)를 베이스(81)에 대하여 슬라이드시킴으로써, 제 1 헤드(21a)와 제 2 헤드(21b)의 간격을 임의의 간격으로 수동으로 변경할 수 있다. 그 후, 핸들(86)을 로크위치에 맞춤으로써, 제 1 헤드(21a)와 제 2 헤드(21b)의 간격을 임의의 간격으로 유지할 수 있다.

도 6에 나타낸 볼 충전장치(10)는 더욱이 지지부재(89a)에 부착된 스케일(87)과, 지지부재(89b)에 부착된 지침(88)을 포함한다. 상기 볼 충전장치(10)에 서는 스케일(scale, 87)을 가리키는 지침(指針)(88)의 위치를 확인하면서 제 2 헤드(21b)를 베이스(81)에 대하여 슬라이드시킴으로써, 제 1 헤드(21a)와 제 2 헤드(21b)의 간격을 원하는 값으로 용이하게 설정할 수가 있다.

도 5 및 도 6에 나타낸 볼 충전장치(10)에서는, 헤드(21a 및 21b)의 간격을 바꾸기 위한 모터나 테이블을 생략할 수 있다. 제 1 헤드(21a)와 제 2 헤드(21b)의 간격을 용이하게 변경할 수 있는, 간단하면서 저렴한 구성의 볼 충전장치를 제공할 수 있다. 또한, 도 5 및 도 6에 나타낸 예에서는, 제 2 헤드(21b)가 베이스(81)에 대하여 슬라이드하도록 구성되어 있지만, 제 1 헤드(21a) 및/또는 제 2 헤드(21b)가 베이스(81)에 대하여 슬라이드하도록 구성할 수도 있다.

도 2로 되돌아가서 볼 유지수단(20), 이동장치(30), 헤드지지장치(35), 및 볼 보급장치(40)를 제어하기 위한 제어부(제어유닛, 제어수단 ; 50)는, 볼 유지수단(20)의 X축 테이블(36x₁ 및 36x₂), Z축 테이블(36z₁ 및 36z₂), 헤드 회전용의 모터(37a 및 37b), 헤드이동장치(30)의 X축 테이블(31x), Y축 테이블(31y₁ 및 31y₂) 등과도 제어정보를 송수신할 수 있는 상태로 접속되어 이들의 동작을 제어한다.

상기 제어부(50)는, 마스크(110)를 웨이퍼(100)에 세트한 상태에서 2개의 헤드(21a 및 21b)에 의해, 독립된 2개의 도전성 볼의 집단을 마스크(110) 상면(110a)의 일부의 2개의 이동구역(A1 및 A2)에 각각 유지하는 제 1 기능(볼 유지기능 ; 91)을 구비한다. 또한, 상기 제어부(50)는, 각 이동구역(A1 및 A2)의 궤적의 일부가 중복되고, 서로 다른 이동구역(A1 및 A2)의 궤적의 일부가 중복되도록, 2개의 이동구역(A1 및 A2)을 이동시키는 제 2 기능(이동기능, 이동구역이동기능, 헤드이동기능 ; 92)을 구비한다. 보다 구체적으로는, 제 2 기능(92)은, 각 이동구역(A1 및 A2)이 통과하는 각 영역 내에 있어서는 각 이동구역(A1 및 A2)의 궤적의 일부가 중복되고, 각 영역의 경계에 있어서는 서로 다른 이동구역의 궤적의 일부가 중복되도록, 헤드이동장치(30)에 의해 2개의 헤드(21a 내지 21b)를 이동시키는 기능이다.

또한, 상기 제어부(50)는, 보급장치(40)로부터 헤드(21a 및 21b)를 통해 도전성 볼의 집단에 대하여 보급되는 볼의 양도 제어한다. 상기 제어부(50)는, 볼 보급장치(40)에 의해, 2개의 이동구역(A1 및 A2)의 내부에 각각 도전성 볼이 존재하는 영역과 도전성 볼이 존재하지 않는 영역이 형성되도록 도전성 볼을 보급하는 제 3 기능(볼 보급기능 ; 93)을 구비한다.

상기 제어부(50)는 볼 탑재장치(1) 전체를 제어하는 기능, 즉, 스테이지(2) 및 장치(3,4,5 및 6)를 제어하는 제어부를 겸할 수도 있다. 스테이지(2) 및 장치(3,4,5 및 6)를 제어하는 제어부는, 상기 제어부(50)와 별개의 개체일 수 있다. 제어부(50)의 대부분은, 컴퓨터 혹은 마이크로 컴퓨터를 이용하여 구성된다. 제어부(50)에는 메모리가 포함되며, 그 메모리에는 제어용 프로그램(50p)이 저장되어 있다. 제어용 프로그램(50p)에는, 볼 유지수단(20)(헤드(21a 및 21b))의 동작을 제어하기 위한 프로그램이나, 볼 보급장치(40)의 동작을 제어하기 위한 프로그램이 포함된다. 즉, 제어용 프로그램(50p)에는, 헤드(21a 및 21b)의 궤적(이동루트)이나, 헤드(21a 및 21b) 내부에 대한 볼의 보급(보급 타이밍 및 보급량)을 제어하기 위한 프로그램이 포함된다. 제어용 프로그램(프로그램 제품 ; 50p)은, ROM 등의 적당한 기록매체에 기록하여 제공된다. 본 예의 마이크로 볼 마운터(1)나 볼 충전장치(10)는, LAN 등의 컴퓨터 네트워크를 통해 제어할 수도 있으며, 프로그램(50p)을 네트워크상의 서버 등을 통해 제공할 수도 있다.

도 7은 2개의 헤드(21a 및 21b)를 마스크 상에서 이동시키고 있는 상태를 나타내는 단면도이다. 도 8은 2개의 헤드(21a 및 21b)의 구성을 상측으로부터 투시하여 나타낸 도면이다.

마스크(110)는, 미소한 도전성 볼(B)이 하나씩 삽입되기에 적합한 사이즈의 복수의 개구(111)를 구비하고 있다. 웨이퍼(100)는, 통상적으로 복수의 반도체 디바이스를 포함하며, 마스크(110)의 복수의 개구(111)는 이들 반도체 디바이스의 소정의 위치에 도전성 볼(B)을 규칙적으로 배치하기 위해, 반복적인 디자인(패턴)으로 형성되어 있다. 마스크(110)에 형성된 복수의 개구(111)는, 소(小)개구, 구멍(開孔), 패턴구멍 등으로도 호칭된다. 또한, 이들 개구(111)를 총칭하여 개구패턴 등이라 하는 경우도 있다. 상기 마스크(110)는, 어느 정도의 장력(텐션, tension)이 주어진 상태에서 마스크 프레임에 고정되어, 마스크 유지장치(11, 도 1 참조)에 의해 유지되어 있다. 본 예에서 마스크(110)는, 직경 90㎛의 도전성 볼(B)을 웨이퍼(100)에 탑재하기 위해 형성되어 있으며, 마스크 두께는 50㎛ 정도이고, 직경 100㎛ 정도의 구멍(111)이, 웨이퍼(100)에 형성된 전극(101)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 구멍(111)의 개구 단부는 모따기되어 있어도 무방하다.

본 예에서는, 마스크(110)의 복수의 개구(111)에 도전성 볼(B)을 충전하기 위한 2개의 헤드(21a 및 21b)가 실질적으로 동일한 구성이다. 헤드(21a 및 21b) 는, 각각 원반형상의 스퀴지 서포트(squeegee support)(61a 및 61b)와, 스퀴지 서포트(61a 및 61b)의 하면에서 마스크(110)의 상면(110a)을 향해 돌출된 12세트의 스퀴지(62a 및 62b)를 구비하고 있다. 스퀴지 서포트(61a 및 61b)의 중심은, 각각 마스크(110)에 대하여 수직방향으로 연장된 상기 샤프트(38a 내지 38b)에 연결되어 있다.

헤드(21a 및 21b)는 각각 상기 모터(37a 및 37b)에 의해, 샤프트(38a 및 38b)를 중심으로 하여 스퀴지 서포트(61a 및 61b)를 상방에서 볼 때 반시계방향으로 회전구동한다. 상기 헤드(21a 및 21b)에서는 모터(37a 및 37b)가, 각각 샤프트(38a 및 38b)를 중심으로 하여 스퀴지 서포트(61a 및 61b)를 마스크(110)의 상면(110a)을 따라 회전구동시키는 수단이 된다. 샤프트(38a 및 38b)는, 각각 헤드이동장치(30)에 의해 마스크(110)의 상면(110a)을 따라 X-Y 평면의 임의의 방향으로 이동된다. 따라서, 헤드(21a 및 21b)는 각각 헤드이동장치(30)에 의해, 회전하면서 마스크(110)의 상면(110a) 위를 임의의 궤적을 그리도록 이동할 수 있다. 한편, 헤드의 회전방향(헤드의 자전방향)은, 상측에서 볼 때 시계회전방향이어도 좋다. 헤드의 회전방향을 상측에서 볼 때 시계회전방향으로 하는 경우, 스퀴지는 거울 상(像)을 반전시킨 상태로 배치하면 된다.

스퀴지(62a 및 62b)는, 마스크(110)의 상면(110a)에 비교적 부드럽게 접하며, 상면(110a) 위의 볼(B)을 쓸어 모을 수 있는 것이면 된다. 바람직하게는, 스퀴지(62a 및 62b)는 일단 개구(111)에 삽입된 볼(B)을 긁어내지 않을 정도의 탄성을 구비한 것이면 된다. 이러한 스퀴지의 일례로서는, 마스크(110)의 상면(110a) 에 접하도록 구부러진 와이어, 마스크(110)의 상면(110a)에 접하는 형상의 고무 플레이트 또는 스폰지와 같은 탄성부재, 마스크(110)의 상면(110a)에 접할 정도로 연장된 무수한 와이어 등을 들 수 있다.

본 예의 헤드(21a 및 21b)에서는 스퀴지(62a 및 62b)로서, 각각 매우 미세한 복수의 와이어가 묶인 것이며, 그 양단을 코킹(calking)함으로써 1개의 스퀴지로서 기능하도록 구성된 12세트의 스퀴지가 이용된다. 12세트의 스퀴지(62a 및 62b)는, 각각 전체가 U자 형상으로 성형되며, 회전 샤프트(38a 및 38b)와 동심원상인 내부원(A1 및 A2)의 둘레에, 원주방향으로 균등한 피치로, 내부원(A1 및 A2) 접선방향의 반시계방향으로 외부원(C1 및 C2)까지 직선적으로 연장되도록 배치되어 있다.

따라서, 스퀴지(62a 및 62b)가 마스크(110)의 상면(110a)에 접한 상태에서, 스퀴지 서포트(61a 및 61b)를 상측에서 볼 때 반시계방향으로 헤드(21a 및 21b)를 회전시키면, 스퀴지(62a 및 62b)의 진행방향(회전방향)에 있는 볼(B)은, 각각 2개의 내부원(A1 및 A2)을 향해 밀려난다. 이에 따라, 마스크(110)의 상면(110a)에 남은 볼(B)은, 2개의 내부원(A1 또는 A2)으로 이동되어 내부원(A1 또는 A2)의 내부로 모인다.

즉, 상기 헤드(21a 및 21b)를 이용한 볼 유지수단(20)에서 내부원(A1 및 A2)은, 도전성 볼의 집단(Bg1 및 Bg2)을 마스크(110) 상면(110a)의 각각 다른 일부에 유지시키기 위한 2개의 이동구역(A1 및 A2)에 대응된다. 스퀴지(62a 및 62b)는 볼을 이동구역(A1 및 A2)으로 에워싸기 위한 수단이 된다. 본 예에서는, 2개의 이동구역(A1 및 A2)은 실질적으로 동일한 형상이며, 이들 이동구역(A1 및 A2)은 헤 드(21a 및 21b)와 함께 마스크(110) 위를 이동한다.

또한, 본 예에서 이동구역(A1 및 A2)은, 각각 마스크(110)의 상면(110a)이며 마스크(110)에 대하여 수직인 축(P1 및 P2 ; 샤프트(38a 및 38b))을 중심으로 하는 원형의 이동구역이 된다. 스퀴지(62a 및 62b)는, 각각 마스크(110)에 대하여 수직인 축(P1 내지 P2 ; 샤프트(38a 및 38b))을 중심으로 하는 회전에 의해, 이동구역(A1 및 A2)의 주위로부터 도전성 볼(B)을 모으는 수단이 되고, 마스크(110) 상면(110a)의 독립된 2개의 부분, 즉, 이동구역(A1 및 A2)에, 독립된 2개의 도전성 볼의 집단(Bg1 및 Bg2)을 각각 유지시킨다. 그리고, 헤드(21a 및 21b)의 회전에 따라, 도전성 볼(B)은 흩어지지 않도록 헤드(21a 및 21b)에 의해 이동구역(A1 및 A2)의 주변인 외부원(C1 및 C2)으로부터 각각 이동구역인 내부원(A1 및 A2)으로 모인다.

도 7 및 도 8에 있어서, 내부원(이동구역 ; A1 및 A2)과, 외부원(C1 및 C2)은 가상적 또는 설계적인 것이다. 헤드(21a 및 21b)를, 마스크(110)의 상면(110a)에서 헤드이동장치(30)에 의해 회전시키면서 이동시키면, 마스크(110) 위에 남은, 내부원(A1 및 A2)과 외부원(C1 및 C2)의 범위 내의 과잉된 도전성 볼(B)은, 헤드(21a 및 21b) 중심의 내부원(A1 및 A2) 방향으로 각각 모인다.

헤드(21a 및 21b)에서는, 각각 복수의 스퀴지(62a 및 62b)가, 회전하는 방향(진행방향)으로 여러 겹으로 배치되어 있다. 이로써, 헤드(21a 및 21b)가 이동함에 따라, 내부원(A1 및 A2)의 주위로 비어져 나온 도전성 볼(B)은 차례로 이동처인 내부원(A1 및 A2)의 방향으로 모인다. 따라서, 헤드(21a 및 21b)의 회전중심 주변의 원형의 이동구역(A1 및 A2)에, 각각 복수의 도전성 볼(B)로 이루어진 도전성 볼의 집단(Bg1 및 Bg2)이 유지된다. 헤드(21a 및 21b)의 이동과 함께 원형의 이동구역(A1 및 A2)이 이동하고, 그 안에 유지된 도전성 볼의 집단(Bg1 및 Bg2)도 이동한다. 그리고, 원형의 이동구역(A1 및 A2)에 유지된 도전성 볼(B)은, 마스크(110)의 개구(111)에 순차적으로 충전된다.

또한, 이동구역(A1 및 A2)에 유지되는 도전성 볼(B)은 개구(111)에 충전됨으로써 소비된다. 이에 따라, 소비되는 볼 량에 기초하여, 볼(B)은 볼 보급장치(40)로부터 이동구역(A1 및 A2) 내에 투입(보급, 공급)된다. 예를 들면, 시간당 소비되는 볼량에 기초하여 소정의 시간간격으로 볼(B)을 공급함으로써, 이동구역(A1 및 A2) 내에 항상 적당한 양의 볼(B)을 존재하도록 할 수가 있다. 볼 보급장치(40)에 의해, 이동구역(A1 및 A2)의 도전성 볼의 집단(Bg1 및 Bg2)의 밀도가 유지되므로, 이동구역 내의 볼 밀도의 저하에 의해 개구(111)에 볼(B)이 충전되지 않게 되는 것을 억제할 수 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 이동구역(A1 및 A2)을 이동시키면, 각각 그 내부에 도전성 볼(B)이 존재하는 영역(E1)과 도전성 볼이 존재하지 않는 영역(E2)이 존재한다. 도전성 볼(B)이 존재하는 영역(E1)과 도전성 볼(B)이 존재하지 않는 영역(E2)의 경계부분에, 도전성 볼(B)이 1층이 되는 부분(1층으로 존재하는 부분 ; E)이 생긴다. 도전성 볼(B)이 1층이 되는 부분(E)에서는, 도전성 볼(B)이 1층으로 꼭 채워져 깔려 있다고는 할 수 없으며, 도전성 볼(B)이 성기거나 빽빽하게(疎密) 존재할 수도 있고, 기본적으로는, 도전성 볼(B)의 대부분이 다층으로 겹치지 않고 적층되지 않은 상태로 존재한다.

이동구역(A1 및 A2)은, 각각 그 내부에 도전성 볼(B)이 불균일하게 분포된 상태에서, 헤드(21a 및 21b)와 함께 마스크(110) 위를 이동한다. 도전성 볼(B)이 1층이 되는 부분(E)이 마스크(110)의 개구(111)를 통과할 때에, 도전성 볼(B)은 마스크(110)의 개구(111)에 가장 효율적으로 충전된다. 충전에 의해 도전성 볼(B)이 소비된 부분에는, 도전성 볼(B)이 다층이거나 또는 적층된 상태로 존재하는 부분부터 볼(B)이 보충되기 쉽다. 따라서, 이동구역(A1 및 A2)의 내부에 도전성 볼(B)이 1층이 되는 부분(E)이 형성되도록, 각 이동구역(A1 및 A2)에 보급장치(40)로부터 도전성 볼(B)을 보급하도록 하면 좋다.

이동구역(A1 및 A2) 내의 도전성 볼(B)의 양이 지나치게 적으면, 볼(B)이 존재하는 영역(E1)에 대하여 볼(B)이 존재하지 않는 영역(E2)이 커져 충전오류의 원인이 된다. 이동구역(A1 및 A2)의 이동에 추종하여, 충전에 적합한 영역(E)을 적당한 면적만큼 확보하기 위해서는, 볼(B)이 존재하는 영역(E1)에 어느 정도 적층한 상태로 볼을 축적해 두는 것이 바람직하다.

한편, 이동구역(A1 및 A2) 내의 도전성 볼(B)의 양이 지나치게 많으면, 이동구역(A1 및 A2) 내부에서 도전성 볼(B)이 흩어지기(逸散) 쉬워져, 도전성 볼(B)의 이용효율이 저하된다. 더욱이, 이동구역(A1 및 A2) 내에서는, 도전성 볼(B)의 대부분이 적층된 상태로 존재하게 되어, 이동구역(A1 및 A2) 내에 도전성 볼(B)이 존재하지 않는 영역(E2)이 형성되기가 어려워진다. 이에 따라, 한정된 면적에 대량의 볼(B)이 존재하여 서로 간섭하며, 볼이 가득 차서, 개구(111)에 대한 볼(B)의 자유낙하에 의한 충전이 저해되기 쉬워져 충전오류가 발생하는 요인이 된다.

이동구역의 면적을 크게 하면, 그 면적에 대응하여 대량의 볼을 이동구역에 존재시킬 필요가 있다. 그러나, 대량의 볼을 넓은 면적에 균등하게 유지시키기란 대단히 어려우며, 이동구역에 의해 볼의 충전이 예정되어 있는 영역을 커버하도록 볼(B)이 존재하는 영역(E1)을 넓게 유지하기가 어려워진다. 더욱이, 이동구역을 넓혀도, 볼(B)이 1층으로 존재하는 영역(E)을 넓히는 것은 그다지 용이하지 않다. 스퀴지의 움직임이 이동구역 중심부의 볼까지 전해지기 어렵거나, 볼의 적층화가 진행되기 쉽다는 등의 여러 가지 요인이 있다. 이에 대하여, 이동구역을 작게 분할함으로써, 이동구역 내에서의 도전성 볼의 양을 적당한 범위로 유지할 수 있어 영역(E)을 안정적으로 형성할 수가 있다. 복수의 이동구역을 마련하면, 각 이동구역(A1 및 A2)의 이동상황 등에 따라, 각 이동구역(A1 및 A2)에서의 볼의 소비량은 개별적으로 변동할 가능성이 있다. 그러나, 이러한 변동은, 볼 보급장치(40)에 의해 이동구역(A1 및 A2) 각각에 대하여 독립적으로 볼을 보급함으로써 해결할 수 있다.

이동구역(A1 및 A2) 내에서의 도전성 볼(B)의 적당한 양은, 예를 들면, 도전성 볼(B)이 이동구역(A1 및 A2)의 면적을 1층으로 균일하게 커버하는 기준량(α)에 대하여 1/4α 내지 10α의 범위인 것이 바람직하고, 1/4α 내지 3α의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 도전성 볼(B)이 이동구역(A1 및 A2) 내부로 이동하는 중에 존재하는 면적의 비율로 정의되는 존재비 (이동구역(A1 및 A2)의 면적에 대한 도전성 볼(B)이 존재하는 영역(E1)의 면적비)로 기술하면, 존재비는 1/10∼2/3의 범위가 바람직하고, 1/5∼2/5의 범위가 더욱 바람직하다. 상기 존재비는, 복수의 헤드(복수의 이동구역)를 이용하는 경우뿐만 아니라, 단수의 헤드 (1개의 이동구역)를 이용하는 경우에도 유효하다.

이동구역(A1 및 A2) 내의 볼의 감소는 개략적으로 추측이 가능하므로, 이러한 추측에 근거하여 볼 보급장치(40)로부터 볼(B)을 연속적 혹은 간헐적으로 공급할 수 있다. 또한, 상기 충전장치(10)에서는, 원형의 이동구역(A1 및 A2)이라는 한정된 면적에, 개구(111)에 충전하기 위한 볼(B)이 항상 모인다. 따라서, 이동구역(A1 및 A2)에 모인 도전성 볼(B)의 상태를 감시함으로써, 개구(111)에 볼(B)이 충전되는 상황을 제어할 수도 있다. 볼 유지수단(20)(예를 들면, 헤드(21a 및 21b))에, 이동구역(A1 및 A2)의 볼 밀도를 각각 검출하는 광학센서를 설치하여, 볼의 상태를 감시하거나 볼의 보급을 제어할 수도 있다.

본 예의 충전장치(10)를 이용하여 도전성 볼(B)을 웨이퍼(100)에 배열할 때, 도전성 볼(B)의 충전오류의 발생율을 감소시키기 위해서는, 마스크(110)의 상면(110a)에서 도전성 볼(B)이 탑재될 영역(이하, '주입영역'이라 함 ; D)의 전역(全域)을 빠짐없이 커버할 필요가 있게 된다. 충전오류의 발생율을 더욱 감소시키기 위해서는, 이동구역(A1) 및/또는 이동구역(A2)이, 주입영역(D) 전역에서 1회 이상 통과하도록 헤드(21a 및 21b)를 이동시키는 것이 바람직하다.

본 예에서 제어부(50)는, 이동장치(30) 및 헤드지지장치(35)에 의해, 2개의 헤드(21a 및 21b)를 X방향(제 1 방향)으로 나란히 유지하는 기능과, 2개의 헤드(21a 및 21b)에 의해 형성되는 이동구역(A1 및 A2)을 X방향으로 왕복이동시키는 기능과, 2개의 헤드(21a 및 21b)에 의해 형성되는 이동구역(A1 및 A2)을 X방향의 왕복이동의 각각의 끝에서, X방향과 교차하는(본 예에서는 직교하는) Ｙ방향(제 2 방향)으로 동일하게 이동시키는 기능을 갖는다. 한편, 제어부(50)는, 이동장치(30) 및 헤드지지장치(35)에 의해, 2개의 헤드(21a 및 21b)를 X방향(제 1 방향)으로 나란히 유지하는 기능과, 2개의 헤드(21a 및 21b)에 의해 형성되는 이동구역(A1 및 A2)을 X방향과 교차하는(본 예에서는 직교하는) Ｙ방향(제 2 방향)으로 왕복이동시키는 기능과, 2개의 헤드(21a 및 21b)에 의해 형성되는 이동구역(A1 및 A2)을 Y방향의 왕복이동의 각각의 끝에서 X방향으로 동일하게 또는 반대로 이동시키는 기능을 갖도록 해도 좋다.

이에 따라, 본 예의 충전장치(10)에 따르면, (한쪽) 이동구역(A1)의 궤적(T1)의 일부가 중복되는 동시에, (다른 쪽) 이동구역(A2)의 궤적(T2)의 일부가 중복되고, 또한 이들 궤적(T1 및 T2)의 일부가 중복되도록, 2개의 이동구역(A1 및 A2)을 이동시킬 수 있다. 또한, 이동구역(A1 및 A2)을 어떤 영역에서는 1개의 이동구역, 예를 들면, 이동구역(A1)을 그 이동구역(A1)의 궤적이 겹치도록 이동시키고, 이동구역(A1 및 A2)이 각각 커버하는 영역의 경계에서만 서로 다른 이동구역(A1 및 A2)의 궤적의 일부가 중복되도록, 이들 이동구역(A1 및 A2)을 이동시킬 수가 있다.

한편, 이동구역(A1 및 A2)은, 각각 헤드(21a 및 21b)와는 동심원상으로 형성되는 것이며, 동일한 크기가 되는 것은 아니다. 그러나, 이후에서는 설명의 편의상, 이동구역(A1 및 A2)과 헤드(21a 및 21b)의 이동을 공통된 궤적에 의해 나타낸 다. 또한, 본 명세서에 있어서, 이동구역(A1 및 A2)의 궤적이란, 중심의 이동만을 나타내는 것은 아니며, 이동구역(A1 및 A2)이 마스크(110)의 상면(110a)을 이동하여 이루어지는 폭을 가진 자국(跡) 혹은 경로(통과대)를 나타낸다. 더욱이, 이동구역(A1 및 A2)의 궤적은 물리적으로는 마스크(110)의 개구(111)에 도전성 볼(B)이 충전되어 있다는 결과에 의해 자국이 남는다고 할 수도 있지만, 마스크(110)의 표면(110a)에 어떠한 흔적을 나타내는 것이 아니어도 무방하다.

더욱이, 본 예에서는, 이동구역(A1 및 A2)을 형성하기 위해 이들보다 큰 외형을 갖는 헤드(21a 및 21b)를 이용한다. 따라서, 이동구역(A1)과 이동구역(A2)의 간격의 최소값은, 헤드(21a 및 21b)의 크기의 영향을 받는다. 이동구역(A1)과 이동구역(A2)의 거리는, 헤드(21a 및 21b)의 사이즈에 의해 결정되는 최소간격보다 크다. 따라서, 이동방향에 대하여 직교하는 방향으로 헤드(21a 및 21b)를 배열할 경우에는, 이동구역(A1) 및 이동구역(A2)이 인접한 궤적은 중복되지 않는다. 한편, 헤드(21a 및 21b)의 배열을 이동방향에 대하여 경사지게 함으로써 이동구역(A1 및 A2)의 실질적인 거리를 작게 할 수 있고, 인접하는 이동구역(A1 및 A2)의 궤적의 일부를 중복시킬 수도 있다.

도 9∼도 11은, 2개의 이동구역의 궤적의 일례를 나타낸다. 도 12는 도 9∼도 11에 도시된 예에 대하여, 한쪽 이동구역의 궤적을 분리하여 나타낸 도면이다. 도 13은 도 9∼도 11에 도시된 예에 대하여, 이동구역의 궤적(통과대)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다. 한편, 도 9∼도 11에 있어서, 원(D)으로부터 내측이 다수의 개구(111)가 배치되어 있는 주입영역이 되고, 외부원(Dout) 위가 이동구역(A1 및 A2)이 왕복이동하는 각각의 끝이 된다. 내부원(D)과 외부원(Dout)의 간격은, 각 이동구역(A1 및 A2)의 반경(半徑)에 상당한다.

도 9∼도 11에 도시된 예에 따르면, 헤드(21a)에 의해 형성되는 이동구역(A1)이 웨이퍼(100)의 중심(O)으로부터 좌측의 영역(a1)을 커버하고, 헤드(21b)에 의해 형성되는 이동구역(A2)이 웨이퍼(100)의 중심(O)으로부터 우측의 영역(a2)을 커버하도록 헤드(21a 및 21b)를 이동시킨다. 영역(a1)에서는 이동구역(A1)의 궤적(T1)의 일부가 중복되도록 헤드(21a)를 이동시키고 있다. 영역(a2)에서는, 이동구역(A2)의 궤적(T2)의 일부가 중복되도록 헤드(21b)를 이동시킨다. 영역(a1 및 a2)의 경계가 되는, 웨이퍼(100)의 중심(O)을 지나는 경계부분은, 이동구역(A1 및 A2)의 궤적(T1 및 T2)이 중복되도록 이들 헤드(21a 및 21b)를 이동시키고 있다.

구체적으로는, 이하와 같이 하여 웨이퍼(100)에 볼(B)을 탑재한다. 맨 먼저 헤드(21a) 및 헤드(21b)의 중심의 X방향 간격을 원형의 웨이퍼(100)의 반경에 대응되는 거리로 세트한다. 그리고, 이동구역(A1 및 A2)의 간격을 소정의 값(원형의 웨이퍼(100)의 반경에 대응하는 값)으로 유지하고, 이동구역(A1 및 A2)에 각각 도전성 볼의 집단(Bg1 및 Bg2)을 유지시킨다. 그 후, 이동구역(A1 및 A2)의 간격을 소정의 값, 즉, 웨이퍼(100)의 반경에 대응하는 값으로 유지시킨 상태에서, 프로그램(50p)에 미리 기억시켜 둔 루트(궤적)를 따라, 이동구역(A1 및 A2) 각각을 X방향으로 왕복이동시키고, X방향의 왕복이동의 각각의 끝(내부원(주입영역 ; D) 외측의 외부원(Dout)의 원주상)에서, Y방향으로 동일하게 이동시킨다. 전체로서는, 헤드(21a 및 21b)를 각각 지그재그의 궤적을 따르도록 하면서 웨이퍼(100)의 일단측(도 9∼도 11의 상측)으로부터 타단측(도 9∼도 11의 하측)을 향해 Y방향으로 이동시킨다. 이때, 각 영역(a1 및 a2) 내에서는 각 이동구역(A1 및 A2)의 궤적(T1 및 T2)의 일부가 중복되고, 각 영역(a1 및 a2)의 경계에서는 서로 다른 이동구역(A1 및 A2)의 궤적(T1 및 T2)의 일부가 중복되도록 복수의 이동구역(A1 및 A2)이 이동한다.

도 13은 영역(a1 및 a2)의 경계(경계영역 ; b3)에 있어서, 각 이동구역(A1 및 A2)의 궤적(T1 및 T2)의 일부가 중복되는 양태를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 13에서는, 각 이동구역(A1 및 A2)의 중심의 이동을, 궤적(T1 및 T2)을 대표하는 움직임으로서 화살표가 있는 1점 쇄선으로 나타낸다. 또한, 각 이동구역(A1 및 A2)이 경계(b3)에서 되돌아 이동하는 범위, 즉, 1패스분의 주입영역이 실선으로 도시되어 있다.

본 예의 경우, 인접하는 궤적이 거의 50% 중복되도록 각 이동구역(A1 및 A2)을 이동시키고 있다. 이에 따라, 예를 들면, 이동구역(A1)이 경계(b3)에서 반전할 경우에는, 이동구역(A1)의 중심이 이동구역(A1)의 반경만큼 도면의 하측으로 시프트하고, 왕복하여 반경의 3배가 되는 폭의 띠형상의 주입영역(1패스분의 주입영역)을 형성한다. 화살표가 있는 실선은, 이동구역(A1)의 중심의 이동과, 이동구역(A1)이 반전할 때의 궤적(T1)의 경계가 차례로 일치해 가는 것을 나타낸다. 도 13에서는, 반전부분(경계부분 ; b3)에서의 각 이동구역(A1 및 A2)의 중첩을 나타내기 위해, 각 이동구역(A1 및 A2)의 왕복동작(반전동작)을 2회분만 분리하여 나타내고 있다.

도 13에 있어서, 영역(b1)에서는 이동구역(A1)의 궤적(T1)이 거의 50% 중복되어 있다. 영역(b2)에서는 이동구역(A2)의 궤적(T2)이 거의 50% 중복되어 있다. 영역(b3)에서는 이동구역(A1)의 궤적(T1)과 이동구역(A2)의 궤적(T2)이 거의 50% 중복되어 있다. 따라서, 주입영역(D)에 주목할 때, 궤적의 중복률은 거의 100%가 되어 주입영역(D)이 있는 장소를, 어느 한쪽의 이동구역(A1 및 A2)이 적어도 2회 통과한다.

본 예에서는 헤드(21a 및 21b)의 움직임이 매우 단순하다. 그리고, 헤드(21a 및 21b)가 X방향으로 지그재그로 움직이는 범위는, 각각 웨이퍼(100)의 거의 반이 되는 범위(영역 ; a1 및 a2)로 각각 한정되므로, 택트 타임을 단축시킬 수가 있다.

게다가, 본 예에 따르면, 이동구역(A1 및 A2)에서의 볼 소비량 및 소비속도(도전성 볼이 개구에 충전됨에 따른 도전성 볼의 소비량 및 소비속도)가 거의 동일하기 때문에, 각 이동구역(A1 및 A2) 내부에 대한 도전성 볼(B)의 보급이 용이하다. 따라서, 도전성 볼(B)이 존재하는 영역(E1)과, 도전성 볼(B)이 존재하지 않는 영역(E2)이 형성되도록 도전성 볼의 보급을 용이하게 제어할 수 있다.

즉, 본 예의 경우, 이동구역(A1 및 A2)이 한 번 왕복하는 사이에 볼이 주입되는 영역의 형상은 대칭적이며 면적은 같다. 이 때문에, 이동구역(A1 및 A2)에서의 볼 소비량 및 소비속도가 대부분 동일하다. 따라서, 이동구역(A1 및 A2)에 보급되는 볼이 동일한 타이밍과 양으로 보급되도록 하는 비교적 간단한 제어에 의해서도, 도전성 볼(B)이 존재하는 영역(E1)과 도전성 볼(B)이 존재하지 않는 영 역(E2)이 형성되도록 이동구역(A1 및 A2) 내의 볼의 양을 유지할 수 있다. 이러한 예는 특히, 기판으로서 반도체 웨이퍼와 같이 평면 원형상의 기판을 이용하는 경우에 적합하다.

기판으로서, 프린트 배선판과 같이 평면 직사각형상의 기판을 이용할 경우, 택트 타임을 보다 단축시키기 위해서는, 왕복이동의 각각의 끝에서의 방향전환회수는 적은 것이 바람직하다. 따라서, 평면 직사각형상의 기판에 볼을 탑재할 경우, 2개의 헤드는, 기판의 짧은 변과 평행하도록 나란히 배치하고, 2개의 헤드의 간격을, 기판의 짧은 변의 길이의 반으로 하여 2개의 헤드를 긴 변 방향을 따라 이동시키는 것이 바람직하다.

도 14∼도 16은 2개의 이동구역의 궤적의 또 다른 예를 나타낸다. 본 예는 특히, 기판으로서, 프린트 배선판과 같이 평면 직사각형상의 기판을 이용할 경우에 적합하다. 도면부호 C는, 프린트 배선판(100)의 중심이다. 또한, 도 14∼도 16에 있어서, 내측의 직사각형(D)의 내부가, 다수의 개구(111)가 배치되어 있는 주입영역이 되고, 내측의 직사각형(주입영역 ; D) 외측의 직사각형(Dout) 위가, 이동구역(A1 및 A2)의 왕복이동의 각각의 끝이 된다. 내측의 직사각형(D)과 외측의 직사각형(Dout)의 간격은, 각 이동구역(A1 및 A2)의 반경에 상당한다.

도 14∼도 16의 예에서는, 헤드(21a)에 의해 형성되는 이동구역(A1)이 기판(100)의 중심(C)으로부터 좌측의 영역(a1)을 커버하고, 헤드(21b)에 의해 형성되는 이동구역(A2)이 기판(100)의 중심(C)으로부터 우측의 영역(a2)을 커버하도록 프로그램(50p)에 미리 기억시켜 둔 루트(궤적)를 따라 헤드(21a 및 21b)를 움직인다. 영역(a1)에 있어서는, 이동구역(A1)의 궤적(T1)의 일부가 중복되도록 헤드(21a)를 움직인다. 또한, 영역(a2)에 있어서는, 이동구역(A2)의 궤적(T2)의 일부가 중복되도록 헤드(21b)를 움직인다. 그리고, 영역(a1 및 a2)의 경계가 되는, 기판(100)의 중심(C)을 지나는 경계부분은, 이동구역(A1 및 A2)의 궤적(T1 및 T2)이 중복되도록 이들 헤드(21a 및 21b)를 움직인다. 헤드(21a)는, 기판(100)의 중심(C)을 지나는 경계부분에서 시작하여 X방향을 좌측으로 움직인다. 헤드(21b)는, 기판(100)의 우측 끝에서 시작하여 X방향을 좌측으로 움직이고, 마지막으로 웨이퍼(100)의 중심(C)을 지나는 경계부분에 도달한다. 본 예도 또한, 헤드(21a 및 21b)의 움직임이 매우 단순하여 택트 타임의 단축에 효과가 있다.

도 17은 2개의 이동구역의 궤적의 또 다른 예를 나타낸다. 도 18은 도 17에 도시된 예에 대하여, 한쪽 이동구역(A1)의 궤적(통과대 ; T1)을 분리하여 나타낸 것이다. 본 예는, 프린트 배선판(프린트 회로판) 등, 복수의 칩이 나중에 탑재되거나 또는 이미 탑재되어 있는 기판에 도전성 볼을 탑재할 때 적합하다.

프린트 배선판(프린트 회로판) 등과 같은 기판(100)에서는, 복수의 반도체 칩(반도체 디바이스)을 매트릭스(matrix) 형상 혹은 어레이(array) 형상으로 실장한다. 이에 따라 복수의 전극은, 매트릭스 형상(어레이 형상)으로 분산 설치된 복수의 전극그룹(전극패턴)을 포함한다. 마스크(110)의 복수의 개구(111)는, 기판(100)의 복수의 전극과 대응하므로, 이러한 기판(100)에 도전성 볼(B)을 탑재할 경우, 마스크(110)의 복수의 개구(111)는 매트릭스 형상(어레이 형상)으로 분산 형성된 복수의 개구그룹(개구패턴 ; M)을 포함한다. 예를 들어, 복수의 전극그룹이 8행 6열로 총 48개 설치되어 있는 기판(100)에 도전성 볼(B)을 탑재할 경우, 복수의 개구그룹(M)이 8행 6열로 형성된 마스크(110)가 이용된다(도 17 참조).

상기 방법에서는 행마다, 행방향(좌우방향, X방향)으로 일련(一連)의 나란한 3개의 개구그룹(M)을 포함하는 영역을 1개의 충전영역(주입영역 ; D)으로 한다. 즉, 상기 마스크(110)는 8행 2열의 총 16개의 충전영역(D)을 포함하고 있다. 또한, 본 방법에서는, 좌측의 8개의 충전영역(D)을 포함하는 영역(a1)을, 헤드(21a)에 의해 형성되는 이동구역(A1)이 커버하고, 우측의 8개의 충전영역(D)을 포함하는 영역(a2)을, 헤드(21b)에 의해 형성되는 이동구역(A2)이 커버하도록 되어 있다. 열마다, 열방향(Y방향)으로 일련의 나란한 8개의 개구그룹(M)을 포함하는 충전영역(D)을 설정할 수도 있다.

그런데, 복수의 충전영역(D)에는 복수의 개구(111)가 포함되어 있지만, 서로 이웃하는 충전영역(D) 사이(Dn)에는, 개구(111)가 형성되어 있지 않다. 따라서, 택트 타임을 단축시키기 위해서는, 이동구역(A1 및 A2)을, 도전성 볼(B)을 충전할 필요가 없는 영역(비 충전영역, 비 주입영역 ; Dn)을 가능한 한 생략하여, 마스크(110) 위를 효율적으로 이동시키는 것이 바람직하다.

본 방법에서는, 이동구역(A1 및 A2)의 간격을 소정의 값으로 유지하고, 각 이동구역(A1)을, 각각 충전영역(D)에 있어서 궤적이 100% 중복되도록 좌우방향(X방향)으로 이동시킨다. 충전영역(D)이 어느 정도의 면적을 가질 경우에는, 이동구역(A1 및 A2)이 한 번만 왕복하는 대신에, 50% 정도의 중복률로 복수 회 왕복하여, 결과적으로 100%의 중복률이 얻어지도록 할 수도 있다. 그리고, 서로 이웃하는 충 전영역(D) 사이에서는, 서로 이웃하는 충전영역(D) 사이에 이동구역(A1 및 A2)이 통과하지 않는 비 충전영역(Dn)이 형성되도록, 이동구역(A1 및 A2)을, 그 왕복이동의 끝에서, 서로 이웃하는 충전영역을 연결하는 영역(연결영역 ; Dc)을 통해 이동시킨다. 이동구역(A1 및 A2)은, 각각 전체적으로 상측으로부터 하측으로 이동하면서, 8행 분량의 충전영역(D)을 궤적이 100% 중복되도록 통과하며, 그 후, 연결영역(Dc)을 하측으로부터 상측으로 지나 시작위치로 복귀한다. 본 방법에 따르면, 복수의 개구그룹(M)의 레이아웃(layout)이 이산적(離散的)이며, 마스크(110)의 표면에 비 충전영역(Dn)이 마련되어 있는 경우에 택트 타임을 단축시킬 수 있다.

도 9∼도 11에 도시된 예, 도 14∼도 16에 도시된 예, 도 17에 도시된 예는, 각각 도 3이나 도 4에 도시된 충전장치(10)를 이용하여 실시할 수 있다. 또한, 주입 도중에 이동구역(A1 및 A2)의 간격(헤드(21a 및 21b)의 간격)이 변하지 않으므로, 도 5나 도 6에 도시된 충전장치(10)를 이용하여도 실시할 수가 있다. 웨이퍼에 대하여 프린트 배선판(100)의 사이즈는 다양하게 된다. 따라서, 프린트 배선판(100)에 도전성 볼을 탑재할 경우(도 14∼도 16에 도시된 예, 혹은 도 17에 도시된 예 등의 경우)에는, 헤드 사이를 임의로 설정할 수 있는, 도 6에 도시된 충전장치(10)가 보다 적합하다.

한편, 도 14∼16에 도시된 예는, 프린트 배선판과 같이 평면 직사각형상의 기판뿐만 아니라, 웨이퍼 등 원판형상의 기판에 적용할 수도 있다. 또한, 도 3이나 도 4에 도시된 본 예의 충전장치(10)에서는, 2개의 헤드(21a 및 21b)의 거리를 헤드용 X축 테이블(36x₁ 및 36x₂)에 의해 주입도중에도 변경할 수가 있다. 이러한 장치를 이용하여 이동구역(A1 및 A2)의 간격(헤드(21a 및 21b)의 간격)을 변화시키면서, 이동구역(A1 및 A2 ; 헤드(21a 및 21b))을 외측에서 내측, 혹은 내측에서 외측으로 이동시켜 볼을 기판에 탑재할 수도 있다. 이 경우에는, 이동구역(A1 및 A2)의 궤적(T1 및 T2)의 궤적은, 기판(100)의 중앙(중심(O) 근방 혹은 중심(C)의 근방)이, 양쪽 이동구역(A1 및 A2)의 시작위치(시작점) 또는 최종위치(종점)가 된다.

한편, 이동구역(A1 및 A2)의 궤적(T1 및 T2)은 이들로 한정되는 것은 아니다. 이동구역이 이동하는 영역을, 영역(a1 및 a2)으로 나누지 않고, 주입영역(D)을 2개 혹은 그 이상의 이동구역의 이동에 의해 커버하는 것도 가능하다. 예를 들면, 이동구역(A1 및 A2)을 기울이거나 하여 인접시킨 상태에서, 주입영역(D)의 Ｘ방향 좌측으로부터 우측까지 이동시킬 수가 있다. 이동구역(A1 및 A2)의 Ｘ방향의 위치를 바꾸거나, 이동구역(A1)의 궤적이, 인접하는 이동구역(A2)의 궤적과 겹치도록 이동구역(A1 및 A2)의 간격 및 X방향의 이동거리를 조정함으로써, 궤적의 중복률도 확보할 수 있다. 그러나, 이동구역(A1 및 A2)의 Ｘ방향의 이동거리는, 상기한 바와 같이 이동구역(A1 및 A2)에 의해 각각 다른 영역(a1 및 a2)을 커버하는 경우와 비교하면 길어진다.

이들 예에서는 모두 주입영역(D) 전역에 있어서, 궤적(T1)이 다음에 지나는 궤적(T1 또는 T2)과 50% 중복되는 동시에, 궤적(T2)이 다음에 지나는 궤적(T1 또는 T2)과 50% 중복되도록 이동구역(A1 및 A2)을 이동시킨다. 따라서, 이동구역(A1)이 2회 지나는 영역과, 이동구역(A2)이 2회 지나는 영역과, 이동구역(A1 및 A2)이 1회씩(총 2회) 지나는 영역에 의해 주입영역(D) 전역을 커버할 수가 있다. 한편, 외부원(외측의 직사각형 ; Dout)에서는, 이동구역(A1) 또는 이동구역(A2)이 1회 통과한다. 한편, 이동구역(A1 및 A2)의 궤적(T1 및 T2)의 구체적인 형태는, 충전장치(10)를 제어하는 제어부(50) 내에 기억된 프로그램(50p)에 있어서, 적당한 함수 혹은 룩 업 테이블(look-up table) 등의 데이터로서 제공된다.

마스크(110)의 개구패턴에 대한 충전누락을 억제하기 위해서는, 궤적의 중복율을 높이는 것이 바람직하다. 한편, 궤적의 중복율이 높으면, 1장의 웨이퍼에 도전성 볼을 배열하는데 필요한 시간(택트 타임)이 길어진다. 또한, 궤적의 중복율이 높으면, 도전성 볼의 시간당 소비량이 저하되고, 도전성 볼이 장시간에 걸쳐 이동구역에 존재하게 되어, 도전성 볼이 손상될 확률이 상승한다. 이 때문에, 이동구역(A1 및 A2)은, 궤적(T1 및 T2)에 의해 형성되는 전체로서의 궤적의 중복율이, 10%∼98%의 범위가 되도록 이동시키는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 중복율의 범위는 30%∼95%이다. 중복율이 40%∼90%인 궤적은, 이동구역(A1 및 A2)을 이동시키기 위한 최적의 궤적이다.

이동구역(A1 및 A2)의 이동속도(본 예에서는, 헤드(21a 및 21b)의 이동속도와 실질적으로 동일한 의미임)가 지나치게 느리면, 택트 타임이 지나치게 길어진다. 한편, 이동구역(A1 및 A2)의 이동속도가 지나치게 빠르면, 볼(B)이 마스크(110)의 개구(111)로 떨어져 들어가지 않는 가운데, 이동구역(A1 및 A2)이 통과 할 확률이 높아진다. 따라서, 이동구역(A1 및 A2)의 이동속도는 2∼120mm/s의 범위가 바람직하고, 5∼80mm/s의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 본 예의 충전장치(10)에서는 헤드(21a 및 21b)의 이동속도가 20∼80mm/s이 되도록 프로그램 제어되어 있다.

이동구역(A1 및 A2)을 작게 할 수는 있지만, 지나치게 작으면, 다시 택트 타임이 길어진다. 따라서, 원형의 이동구역(A1 및 A2)의 직경은 10mm 이상인 것이 바람직하다. 한편, 이동구역(A1 및 A2)이 지나치게 크면, 이동구역(A1 및 A2) 내에서의 볼(B)의 이동이 불충분해져 이동구역(A1 및 A2) 내에 유지되는 볼(B)의 밀도편차가 커지고, 경우에 따라서는, 도전성 볼(B)이 1층이 되는 부분(E)을 양호하게 형성할 수 없게 될 가능성이 있음은 상술한 바와 같다. 따라서, 원형의 이동구역(A1 및 A2)의 직경은 100mm 이하가 바람직하다. 원형의 이동구역(A1 및 A2)의 보다 바람직한 범위는 20∼60mm이다. 볼(B)을 유지하면서 이동하는 이동구역(A1 및 A2)의 적절한 면적(이동구역(A1 및 A2)의 최적반경)은, 이동구역(A1 및 A2)의 이동속도, 궤적(T1 및 T2)의 중복율, 주입조건, 도전성 볼(B)의 직경, 마스크(110)의 형상(마스크(110)의 개구(111)의 밀도 등)의 조건에 따라 변한다. 도전성 볼(B)의 직경이 10∼500㎛ 정도이면, 헤드(21a 및 21b)의 적합한 예는, 직경이 10∼100mm인 원형의 이동구역(A1 및 A2)을 마스크 상에 형성할 수 있는 것이다. 예를 들면, 본 예의 충전장치(10)에 있어서는, 원형의 이동구역(A1 및 A2)의 직경이 약 40mm이 되는 헤드(21a 및 21b)가 선택되어 있다.

헤드(21a 및 21b)에 의해 이동구역(A1 내지 A2)을 형성할 경우, 헤드(21a 및 21b)의 회전속도가 지나치게 낮으면, 이동구역(A1 및 A2) 내에서의 볼(B)의 이동이 불충분해져 볼(B)이 1층의 상태로 존재하는 영역(E)의 면적이 감소하므로, 볼(B)의 충전오류가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서, 헤드(21a 및 21b)의 회전속도는 10rpm 이상이 바람직하다. 한편, 헤드(21a 및 21b)의 회전속도가 지나치게 빠르면, 볼(B)의 이동속도가 빨라져 볼(B)이 개구(111)로 떨어져 들어가지 않고 통과할 확률이 높아지므로, 이 경우에도 볼(B)의 충전오류가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서, 헤드(21a 및 21b)의 회전속도는 120rpm 이하가 바람직하다. 더욱 바람직한 헤드(21a 및 21b)의 회전속도의 범위는 30∼90rpm이다.

헤드(21a 및 21b)의 구체적인 동작은, 충전장치(10)를 제어하는 제어부(50) 내에 기억된 프로그램에 있어서, 적당한 함수 혹은 룩 업 테이블 등의 데이터로서 제공된다. 본 예의 충전장치(10)에서 헤드(21a 및 21b)의 회전수는, 각각 45rpm이 되도록 프로그램 제어되어 있다.

도 19는 볼 충전장치의 제어방법의 일례를 나타낸 플로우 챠트이다. 우선, 스텝(201)에 있어서, 기판(웨이퍼 ; 100) 및 마스크(110)를 세트한다. 스텝(202)에 있어서, 2개의 헤드(21a 및 21b)에 의해 마스크(110)의 상면(110a)에 2개의 독립된 이동구역(A1 및 A2)을 형성한다. 그리고, 볼 유지기능(91)에 의해, 독립된 2개의 도전성 볼의 집단(Bg1 및 Bg2)을 마스크(110) 상면(110a)의 일부의 독립된 2개의 이동구역(A1 및 A2)에 각각 유지시킨다. 스텝(203)에 있어서, 이동기능(92)에 의해, 영역(a1 및 a2)에서는 각 이동구역(A1 및 A2)의 궤적(T1 및 T2)의 일부가 중복되고, 영역(a1 및 a2)의 경계부분에서는 서로 다른 이동구역(A1 및 A2)의 궤 적(T1 및 T2)의 일부가 중복되도록 2개의 이동구역(A1 및 A2)을 움직인다 (이동시킨다). 이에 따라, 2개의 이동구역(A1 및 A2)에 의해 주입영역(D) 전역을 소정의 중복율로 커버한다.

스텝(204)에 있어서, 2개의 이동구역(A1 및 A2)을 이동하는 중(2개의 이동구역(A1 및 A2)이며 종점에까지 이르지 않은 상태)으로서, 스텝(205)에서 이동구역(A1 내지 A2)의 내부에 도전성 볼(B)을 보급(보충)할 필요가 생겼을 경우에는, 스텝(206)에서 볼 보급기능(93)에 의해, 볼 보급장치(40)로부터 샤프트(38a 및 38b)를 포함하는 볼 공급로(49a 및 49b) 및 헤드(21a 및 21b)를 통해, 도전성 볼의 집단(Bg1 및 Bg2)에 대하여 도전성 볼(B)을 보급(보충)한다. 이 때, 이동구역(A1 및 A2)의 내부에 도전성 볼이 존재하는 영역(E1)과 도전성 볼이 존재하지 않는 영역(E2)이 형성되도록 각각 도전성 볼을 보급한다. 스텝(204)에 있어서, 2개의 이동구역(A1 및 A2)이 종점까지 이동하면 작업을 종료한다.

웨이퍼(100)의 상면에는, 마스크(110)의 개구패턴에 대응하여 납땜용 플럭스가 미리 스크린 인쇄(screen printing)되어 있다. 따라서, 개구(111)에 충전된 도전성 볼(B)은 플럭스에 밀착되어 웨이퍼(100)의 소정의 위치에 임시 고정된다. 도전성 볼(B)이 탑재된 웨이퍼(100)는, 그 후, 공지의 리플로우(reflow) 과정을 거친다. 이에 따라, 볼(B)이 웨이퍼(100)에 고정된다.

이상과 같이, 본 예의 충전장치(10)에 따르면, 볼 유지수단(20)에 의해, 마스크(110)의 상면(110a)에 2개의 독립된 이동구역(A1 내지 A2)을 형성하고, 이들 이동구역(A1 및 A2)에, 독립된 2개의 도전성 볼의 집단(Bg1 및 Bg2)을 각각 유지시 키며, 이 상태에서 이동장치(30)에 의해 볼 유지수단(20)을 이동시킨다. 따라서, 1개의 이동구역을 이동시키는 것보다 택트 타임을 단축시킬 수가 있다.

게다가, 본 예의 충전장치(10)에 따르면, 볼 유지수단(20)은 2개의 헤드(21a 및 21b)를 구비하고 있다. 따라서, 이들 헤드(21a 및 21b)에 의해, 독립된 2개의 이동구역(A1 및 A2)을 형성할 수 있다. 2개의 독립된 헤드(21a 및 21b)를 구비하는 볼 유지수단(20)은, 2개의 독립된 이동구역(A1 및 A2)을 형성하는데 적합하다.

또한, 스퀴지(62a 및 62b)를 구비하는 헤드(21a 및 21b)는, 독립된 2개의 이동구역(A1 및 A2)을 형성하는데 적합하다. 스퀴지(62a 및 62b)를 구비하는 헤드(21a 및 21b)는, 각각 이동구역(A1 및 A2)의 주위로부터 볼(B)을 모으는 기능과 함께, 마스크(110)의 이동구역(A1 및 A2)에 대응하는 부분을 눌러 평탄하게 하는 기능을 갖추고 있다. 따라서 마스크(110)가 휘거나 비뚤어졌다 하더라도, 이동구역(A1 및 A2)의 주위 부분은 스퀴지(62a 및 62b)에 의해 눌리기 때문에, 적어도 볼(B)이 주입되는 이동구역(A1 및 A2)에서는 평탄도를 개선할 수 있다.

도 20은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 볼 충전장치의 개략적인 구성을 나타낸 평면도이다. 도 21은 도 20의 볼 충전장치를 일부 단면으로 한 측면도이다.

상기 볼 충전장치(10)는, 마스크(110)의 상면(110a)을 이동하는 독립된 2개 이동구역을 형성하기 위한 볼 유지수단(20)과, 볼 유지수단(20)을 이동시키기 위한 이동장치(30)와, 2개의 이동구역(A1 및 A2) 내에 도전성 볼을 보급하기 위한 볼 보급장치와, 볼 유지수단(20), 이동장치(30) 및 볼 보급장치를 제어하기 위한 제어부를 구비하고 있다. 볼 유지수단(20)을 이동시키기 위한 이동장치(30)는, 제 1 실 시형태와 동일하게 구성되어 있기 때문에, 중복되는 설명은 도면에 동일한 부호를 사용하고 생략하기로 한다.

볼 유지수단(20)은 2개의 헤드(21a 및 21b)를 갖추고 있으며, 이들 헤드(21a 및 21b)에 의해, 2개의 이동구역(A1 및 A2)에 독립된 2개의 도전성 볼의 집단을 각각 유지하도록 구성되어 있다. 또한, 볼 유지수단(20)은, 더욱이 2개의 헤드(21a 및 21b)를 회전시키기 위한 1개의 모터(37)와, 2개의 헤드(21a 및 21b)에 대응하는 2개의 샤프트(38a 및 38b)와, 2개의 샤프트(38a 및 38b) 사이에 설치된 샤프트(39)를 구비하고 있다. 샤프트(38a)의 풀리(pulley, 72a)와 샤프트(39)의 풀리(73a) 사이, 샤프트(38b)의 풀리(72b)와 샤프트(39)의 풀리(73b) 사이, 모터(37)의 회전축(37r)의 풀리와 샤프트(39)의 풀리(73c) 사이에는, 각각 벨트(74a, 74b, 및 74c)가 걸쳐져 있다.

따라서, 모터(37)의 회전은, 벨트(74c)→풀리(73c)→샤프트(39)→풀리(73a)→샤프트(38a)로 전해져 헤드(21a)를 회전구동시키는 동시에, 벨트(74c)→풀리(73c)→샤프트(39)→풀리(73b)→샤프트(38b)로 전해져 헤드(21b)를 회전구동시킨다. 따라서, 상기 볼 유지수단(20)에서는, 1개의 모터(37)에 의해 2개의 헤드(21a 및 21b)가 회전하게 되어 있다. 상기 볼 유지수단(20)은 이동장치(30)의 X축 테이블(31x)에 직접 부착되어 있다.

또한, 샤프트(38a)는, 지지부재(75a)를 통해 샤프트(39)에 부착되어 있다. 이에 따라, 헤드(21a)는 샤프트(39)를 중심으로 하여 회전할 수가 있다. 마찬가지로, 샤프트(38b)는 지지부재(75b)를 통해 샤프트(39)에 부착되어 있다. 이에 따 라, 헤드(21b)는 샤프트(39)를 중심으로 하여 회전할 수가 있다. 따라서, 지지부재(75a)와 지지부재(75b)가 이루는 각도를 변경함에 따라, 헤드(21a)와 헤드(21b)는 X방향에서의 간격이 가변적이다.

또한, 샤프트(38a 및 38b)의 내부가 중공(中空)으로 되어 있고, 각각의 샤프트(38a 및 38b)를 통해, 볼 보급장치로부터 이동구역(A1 및 A2) 내부로 볼이 보급되는 것은 제 1 실시형태와 동일하므로, 중복되는 설명은 도면에 동일한 부호를 사용하여 생략하기로 한다.

한편, 헤드의 수는 2개로 한정되는 것은 아니며 3개 이상이어도 된다. 볼 유지수단은, 독립된 복수의 영역을 형성할 수 있는 것이 바람직하지만, 이 경우, 반드시 이들 이동구역에 각각 대응하는 복수의 헤드를 구비하고 있지 않아도 무방하다. 즉, 복수의 이동구역은, 반드시 이들 이동구역에 각각 대응하는 복수의 헤드에 의해 형성하지 않아도 된다. 더욱이, 이동구역의 수는 2개로 한정되는 것이 아니며, 3개 이상일 수도 있다. 또한, 본 명세서에 개시되어 있는 기술에 있어서, 헤드 수가 1개 혹은 이동구역이 1개인 장치 및 방법에서 얻을 수 있는 작용효과, 예를 들면, 이동구역의 면적에 대한 도전성 볼이 존재하는 영역의 면적비가 1/10∼2/3이 되도록 도전성 볼을 보급하는 장치(볼 보급장치) 및 방법(볼 보급방법)은, 복수의 헤드(복수의 이동구역)를 이용하는 경우뿐만 아니라, 단수의 헤드(1개의 이동구역)를 이용하는 경우에도 유효하다. 또한, 프린트 배선판에 볼을 배치하기 위한 마스크와 같이 개구그룹이 이산적(離散的)으로 어레인지되어 있는 마스크를 사용할 경우에 비 충전영역이 형성되도록 이동구역의 궤적을 선택하는 것은, 1개의 이동구역을 이용하는 경우에도 효과적이다. 이러한 장치 및 방법에 있어서, 볼 유지수단은 적어도 1개의 독립된 영역을 형성할 수 있는 것이면 된다. 더욱이, 단수의 헤드(1개의 이동구역)를 이용하는 장치 및 방법도 본 명세서에 개시되어 있는 발명에 포함된다.

독립된 복수의 이동구역을 형성하는 볼 유지수단으로서는, 예를 들면, 적어도 1개의 부재(예를 들면, 헤드)의 진동을 이용하고, 부재 아래에 부착된 스위핑 부재(sweep member)(예를 들면, 스퀴지)에 의해 볼을 이동구역 방향으로 쓸어 모으는 방식의 것을 들 수 있다. 단, 이러한 수단은, 진동하는 방향 및 수, 스위핑 부재의 형상 등에 따라, 이동구역은 원이 아닌, 원에 외접하는 다각형이 되는 경우가 있다. 이동구역의 형상이 다각형인 경우, 부재의 이동방향에 따라서는 볼을 수집하는 능력에 우열이 생길 가능성이 있다.

독립된 복수의 이동구역을 형성하는 볼 유지수단으로서, 회전에 의해 도전성 볼에 대하여 복수의 이동구역의 방향으로 이동하는 힘을 부가하는 복수의 헤드와 같은 부재는 바람직한 형태 중 하나이다. 원형의 이동구역은, 부재의 이동방향으로 볼을 수집하거나 유지하는 능력에 우열이 생기지 않고, 부재의 이동방향을 임의로 선택할 수 있다는 점에서 우수하다.

또한, 독립된 복수의 이동구역을 형성하는 볼 유지수단은, 스퀴지를 갖춘 부재가 아니어도 된다. 예를 들면, 부재는, 볼을 복수의 이동구역으로 쓸어 모으기 위한 기체를 마스크의 표면으로 블로잉하는 에어노즐(air nozzle)을 갖춘 타입이어도 된다. 기체를 블로잉하는 타입의 부재는, 부재 자체를 회전구동시키는 모터를 생략할 수 있어 충전장치의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 자력(磁力)에 의해 마스크에 흡착하는 타입의 헤드를 이용할 수도 있다.

또한, 이동기구를 포함하는 상술한 실시형태는 본 발명에 포함되는 볼 충전장치 등을 실현하기 위한 일례에 불과하다. 예를 들어, 각각의 이동구역을 형성하기 위한 복수의 헤드는 각각 X방향 및 Y방향으로 이동하기 위한 이동장치에 접속되어 있어도 된다. X-Y 테이블과 같은 이동장치에 한하지 않고, 아암(arm)을 이용한 이동장치라도 무방하다. X-Y 테이블에 의해 각각의 헤드를 이동하도록 지지할 수도 있다.

본 실시형태의 목적 중 하나는, 택트 타임을 단축시킬 수 있는 장치, 장치의 제어방법 및 볼 탑재방법을 제공하는 것이다. 그러나, 당업자에게 자명한 부분적인 변경이나 변형(variation)은 본 발명의 범위 내라고 생각된다.

도 1은 본 발명의 볼 탑재장치의 일례를 나타낸 평면도이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 볼 충전장치의 개략적인 구성을 나타낸 평면도이다.

도 3은 도 2의 볼 충전장치의 단면도이다.

도 4는 도 2의 볼 충전장치의 제 1 변형예를 나타낸 단면도이다.

도 5는 도 2의 볼 충전장치의 제 2 변형예를 나타낸 단면도이다.

도 6은 도 2의 볼 충전장치의 제 3 변형예를 나타낸 단면도이다.

도 7은 볼 유지수단의 일부를 나타낸 단면도이다.

도 8은 2개의 헤드의 구성을 상측으로부터 투시하여 나타낸 도면이다.

도 9는 이동구역의 궤적의 제 1 예를 설명하기 위한 것으로서, 시작위치를 나타낸 도면이다.

도 10은 이동구역의 궤적의 제 1 예를 설명하기 위한 것으로서, 중반(中盤)까지 이동구역을 이동시켰을 때의 궤적을 나타낸 도면이다.

도 11은 이동구역의 궤적의 제 1 예를 설명하기 위한 것으로서, 마지막까지 이동구역을 이동시켰을 때의 궤적을 나타낸 도면이다.

도 12는 이동구역의 궤적의 제 1 예에 대해, 한쪽 이동구역의 궤적을 분리하여 나타낸 도면이다.

도 13은 이동구역의 궤적의 제 1 예에 대해, 이동구역의 궤적(통과대)(通過帶)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 14는 이동구역의 궤적의 제 2 예를 설명하기 위한 것으로서, 시작위치를 나타낸 도면이다.

도 15는 이동구역의 궤적의 제 2 예를 설명하기 위한 것으로서, 중반까지 이동구역을 이동시켰을 때의 궤적을 나타낸 도면이다.

도 16은 이동구역의 궤적의 제 2 예를 설명하기 위한 것으로서, 마지막까지 이동구역을 이동시켰을 때의 궤적을 나타낸 도면이다.

도 17은 이동구역의 궤적의 제 3 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 18은 이동구역의 궤적의 제 3 예에 대해, 한쪽 이동구역의 궤적(통과대)을 나타낸 도면이다.

도 19는 볼 충전장치의 제어방법의 일례를 나타낸 플로우 챠트이다.

도 20은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 볼 충전장치의 개략적인 구성을 나타낸 평면도이다.

도 21은 도 20의 볼 충전장치를 일부 절단하여 나타낸 측면도이다.

Claims (23)

1. 도전성 볼을 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를, 상기 기판에 세트한 상태에서, 상기 복수의 개구에 도전성 볼을 충전하는 장치로서,

   상기 마스크 표면의 복수의 부분에, 독립된 복수의 도전성 볼의 집단을 각각 유지하는 복수의 헤드와,

   상기 복수의 도전성 볼의 집단이 상기 마스크의 표면을 이동하도록, 상기 복수의 헤드를 이동시키기 위한 헤드이동기구와,

   상기 복수의 헤드의 각각의 헤드를 통해, 각각의 도전성 볼의 집단에 대하여, 도전성 볼을 보급하는 볼 보급수단과,

   상기 각각의 헤드에 의해 도전성 볼의 집단이 유지되는 이동구역의 도전성 볼의 집단의 밀도를 검출하고, 상기 각각의 헤드에 의해 유지되는 도전성 볼의 집단에 대한 도전성 볼의 보급을 각각 제어하는 광학센서와,

   서로 이웃하는 헤드의 간격이 가변하도록 상기 복수의 헤드를 지지하는 헤드지지기구를 가지며,

   상기 헤드이동기구는, 상기 기판의 크기 또는 형상에 대응하여 상기 서로 이웃하는 헤드의 간격을 변경한 상태의 상기 헤드지지기구를, 상기 각각의 헤드에 의해 도전성 볼의 집단이 유지되는 이동구역의 도전성 볼의 소비량이 근사(近似)하도록 이동시키는, 장치.
2. 삭제
3. 제 １항에 있어서,

   상기 헤드이동기구는, 상기 복수의 헤드를,

   제 1 방향으로 나란히 유지하고,

   상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 왕복이동시키는 동시에,

   상기 제 2 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서, 상기 제 1 방향으로 이동시키는, 장치.
4. 제 １항에 있어서,

   상기 헤드이동기구는, 상기 복수의 헤드를,

   제 1 방향으로 나란히 유지하고,

   상기 제 1 방향으로 왕복이동시키는 동시에,

   상기 제 1 방향의 왕복이동의 각각의 끝에서, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 동일하게 이동시키는, 장치.
5. 삭제
6. 제 １항에 있어서,

   상기 복수의 헤드를 지지하고, 상기 헤드이동기구에 의해 이동되는 헤드지지기구를 더 구비하며,

   상기 복수의 헤드는, 서로 이웃하는 제 1 헤드 및 제 2 헤드를 포함하고,

   상기 헤드지지기구는, 베이스와, 상기 베이스에 설치되며, 상기 제 1 헤드와의 간격이 변하도록 상기 제 2 헤드를 슬라이딩하게 지지하는 레일과, 상기 제 2 헤드의 상기 베이스에 대한 슬라이딩을 고정하는 스토퍼를 구비하고 있는, 장치.
7. 제 １항에 있어서,

   상기 헤드지지기구는, 상기 복수의 헤드를 지지하는 동시에, 상기 복수의 헤드를 상기 마스크에 대하여 수직인 축을 중심으로 하여 각각 회전시키는 기구를 포함하며,

   각 헤드는, 각각, 상기 수직인 축을 중심으로 하는 회전에 의해, 상기 마스크의 표면이며 상기 수직인 축을 중심으로 하는 원형의 이동구역을 향해, 상기 이동구역의 주위로부터 도전성 볼을 모으는 수단을 구비하고 있고, 상기 이동구역을, 상기 도전성 볼의 집단이 유지되는 상기 마스크 표면의 부분으로서 형성하는, 장치.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 제 1항, 제3항, 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 볼을 충전하는 장치와,

    상기 마스크를, 상기 기판에 해당 마스크가 세트된 상태로 유지하는 장치를 갖는 볼 탑재장치.
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 도전성 볼을 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를, 상기 기판에 세트한 상태에서, 상기 복수의 개구에 도전성 볼을 충전하는 장치에 의해, 상기 기판에 도전성 볼을 탑재하는 방법으로서,

    상기 장치는,

    상기 마스크 표면을 이동하는 복수의 이동구역을 각각 형성하는 복수의 헤드와,

    상기 헤드를 이동시키는 이동수단과,

    상기 복수의 이동구역의 각각의 이동구역의 내부에 도전성 볼을 보급하는 볼 보급수단과,

    상기 각각의 이동구역의 도전성 볼의 밀도를 검출하고, 상기 각각의 이동구역에 대한 도전성 볼의 보급을 각각 제어하는 광학센서를 가지며, 상기 이동수단은, 서로 이웃하는 헤드의 간격이 가변하도록 상기 복수의 헤드를 지지하는 헤드지지기구와, 상기 헤드지지기구를 이동하는 헤드이동기구를 포함하며,

    상기 방법은,

    상기 헤드에 의해, 상기 도전성 볼의 집단을 상기 마스크 표면의 상기 이동구역에 유지시키는 공정과,

    상기 헤드지지기구에 의해 상기 기판의 크기 또는 형상에 대응하여 상기 서로 이웃하는 헤드의 간격을 변경하며, 상기 헤드이동기구에 의해 상기 헤드지지기구를, 상기 각각의 이동구역의 도전성 볼의 소비량이 근사하도록 이동시키는 공정과,

    상기 이동수단에 의해 상기 볼 유지수단을 이동시킴으로써, 상기 이동구역을 이동시키는 공정과,

    상기 볼 보급수단 및 상기 광학센서에 의해, 각각의 이동구역의 내부에, 도전성 볼이 존재하는 영역과, 도전성 볼이 존재하지 않는 영역이 형성되도록, 도전성 볼을 보급하는 공정을 포함하는, 방법.
22. 제 21항에 있어서,

    상기 보급하는 공정에서는, 상기 각각의 이동구역의 면적에 대한 상기 도전성 볼이 존재하는 영역의 면적비가 1/10∼2/3이 되도록, 도전성 볼을 보급하는, 방법.
23. 삭제

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