KR20050107609A - 도전성 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치 - Google Patents

도전성 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치 Download PDF

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Abstract

소정의 패턴으로 도전성 볼을 피배열체에 탑재하기 위한 개량된 탑재방법 및 탑재장치를 제공한다. 도전성을 갖는 볼을 피배열체의 일면에 소정의 패턴으로 탑재하는 탑재방법에 있어서, 한쪽 면 및 상기 한쪽 면에 대한 다른 쪽 면과, 상기 패턴에 대응하여 배치되고, 상기 한쪽 면 및 상기 다른 쪽 면에 개구하여 상기 볼이 삽입되어 통과가능한 위치결정 개구부를 갖춘 정렬부재를 상기 정렬부재의 다른 쪽 면이 상기 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 맞춤하고, 축심을 거의 갖춘 상태로 배치 설치된 2개 이상의 선형 부재를 구비한다. 상기 정렬부재의 한쪽 면에 공급된 상기 볼에 대해 상기 선형부재가 대략 수평 자세로 접촉가능한 상태로 배치 설치된 흔들어 넣는 장치를 상기 정렬 부재의 한쪽 면에 대해 상대적으로 수평 이동하고, 상기 위치결정 개구부를 통하여 상기 피배열체의 한쪽에 볼을 탑재한다.

Description

도전성 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치{METHOD AND DEVICE FOR MOUNTING CONDUCTIVE BALL}
본 발명은, 전자 부품 또는 전자 부품을 제조하기 위해 사용되는 부재 등이 피배열체에 소정의 패턴으로 정렬된 상태가 되도록 도전성을 갖는 볼을 탑재하기 위한 탑재 방법 및 탑재 장치에 관한 것이다.
도전성을 갖는 볼(이하 도전성 볼이라고 칭한다.)이 소정의 패턴으로 정렬된 상태가 되도록 탑재되는 피배열체의 일례로서, 예를 들면 BGA(Ball Grid Array) 타입이나 FC(Flip-Chip) 타입 등 에어리어(area) 어레이형의 돌기형 접속 범프를 갖는 반도체 장치, 기판 또는 그것들의 패키지 등의 전자 부품이 있다.
최근, 휴대 단말기기나 노트북 컴퓨터의 고속화와 고기능화 및 경량화, 소형화 그리고 박형화가 진행됨에 따라, 그것들에 내장되는 전자 부품에 대해 그 소형화, 박형화와 다단자화라고 하는 상반된 성능이 요구되고 있다. 그 요구에 대응하는 것으로서, 상기 에어리어 어레이형의 전자 부품이 채용되고 있다.
예를 들면, 땜납이나 동 등 도전재를 이용하여 접속 범프를 형성하는 방법으로서는, 도전재를 포함한 페이스트를 전자 부품의 전극에 인쇄하는 페이스트 방식, 도전성 볼을 전극에 탑재하는 도전성 볼 방식, 도전재를 도금이나 증착하는 막부착 방식 등이 있다. 다단자화를 위해 전극의 배열은 고밀도화되고, 이에 수반하여 접속 범프의 크기도 소형화되는 경향이다. 소형의 접속 범프를 형성하는 경우에는, 접속 범프의 정렬 정밀도나 생산성 면에서 유리한 도전성 볼 방식이 채용되는 경우가 많다.
종래의 도전성 볼 방식에 의하면, 상기 접속 범프는 솔더 페이스트나 플럭스 등 점착성을 갖는 접속 조제(助劑)를 전극에 인쇄하는 인쇄공정과, 접속조제가 인쇄된 전극에 도전성 볼을 탑재하는 탑재 공정과, 그 도전성 볼을 가열하는 등의 방법으로 접속 범프를 형성하는 범프 형성 공정을 거쳐 형성된다.
상기 탑재 공정에서 도전성 볼을 전극에 탑재하는 방식 중 하나로서, 예를 들면 일본 특허공개 2001-223234호 공보(특허문헌 1)에 기재된 바와 같이, 부압(負壓)을 이용한 흡착 헤드로 땜납 볼을 흡착하고, 전극 위로 이송하여 탑재하는 흡착방식이 있다. 그러나 흡착 방식에서는, 흡착 헤드의 흡착력으로 도전성 볼이 변형될 가능성이 있다. 또, 흡착 헤드의 선단에 부착한 플럭스에 도전성 볼이 점착하여, 흡착력을 해제하여도 흡착 헤드에서 분리되지 않고 탑재 불량이 생길 가능성도 있다. 나아가 흡착시에 공기 중을 이동한 도전성 볼이 정전기를 띠고, 상기 정전기로 응집한 도전성 볼의 집합체가 전극에 탑재되거나, 혹은 잉여 도전성 볼(잉여 볼 혹은 엑스트라 볼이라고 통칭 된다.)이 전극 이외의 워크(work) 표면에 부착하는 경우가 있다. 이러한 문제는 특히 도전성 볼 지름의 소형화에 수반되어 현저해지고 있다.
다른 탑재 방식으로서 전극의 패턴에 대응한 관통공형의 위치 결정 개구부가 형성된 정렬 부재인 평판형 마스크를 이용하고, 마스크 상에 공급된 도전성 볼을 이동시켜 위치 결정 개구부에 장입하고(이 동작을 「흔들어 넣기」라고 한다.), 위치결정 개구부를 통과하여 전극 위에 탑재하는, 이른바 흔들어 넣는 방식이 있다. 이 흔들어 넣는 방식의 일례가 일본 특허공개 2002-171054호 공보(특허문헌 2), 일본 특허공개 평성 9-162533호 공보(특허문헌 3), 일본 특허공개 2001-267731호 공보(특허문헌 4) 및 일본 특허공개 평성 10-126046호 공보(특허문헌 5) 등에 개시되어 있다.
특허문헌 2에 기재된 탑재 장치는, 「워크 표면의 복수 개소에 도포된 플럭스 상에 땜납 볼을 탑재하기 위한 땜납 볼의 탑재 장치에 있어서, 상기 워크를 덮도록 배치되고, 복수의 상기 플럭스에 대응하는 위치에 상기 땜납 볼이 통과 가능한 복수의 볼 유지 구멍을 갖는 마스크와, 상기 워크와 마스크를 경사시키는 경사 기구와, 경사 상태의 상기 마스크 표면 위를 위쪽에서 아래쪽으로 이동하려고 하는 복수의 상기 땜납 볼의 이동 속도를 규제하면서 상기 땜납 볼을 상기 마스크 표면에서 이동시켜 상기 땜납 볼을 상기 위치 결정 개구부에 떨어뜨려 넣고 가는 규제 부재를 구비」한 것이며, 낙하하는 도전성 볼을 규제 부재로 받아 적절한 속도로 이동시키는 것으로 위치 결정 개구부에 확실하게 장입할 수 있다고 설명되어 있다.
특허문헌 3에 기재된 탑재 장치는, 「땜납 공급 헤드의 저부가 땜납 공급 대상물에 접촉된 상태에서, 땜납 공급 헤드 저부의 내면 위를 땜납 공급 수단을 접동시켜서, 해당 땜납 공급 헤드 내에 미리 공급되어 있는 다수의 구형 땜납을 저부의 내면 위를 이동시키는 것으로, 각 땜납 공급 구멍을 각각 개입시켜, 땜납 공급 대상물의 각 땜납 공급 위치에 각각 구형 땜납을 공급하도록 한」것으로, 땜납 공급 수단인 흔들어 넣는 장치로서 전하제거 브러쉬를 이용하고, 세워 설치한 전하제거 브러쉬의 선단을 접동시키는 것으로 땜납 공급 대상물의 각 땜납 공급 위치에 각각 도전성 볼을 확실하게 공급할 수 있다고 설명되어 있다.
특허문헌 4에 기재된 탑재 방법은, 「전자 부품상의 복수의 전극 부분 각각에 선택적으로 점착막을 형성하는 점착막 형성 공정과, 상기 점착막 형성 공정에서 형성된 점착막 각각의 위에 접합재를 정렬시켜 공급하는 접합재 정렬 공급 공정과, 상기 접합재 정렬 공급 공정에서 공급한 접합재를 용융하여 전극 부분과 접합하는 접합 공정을 갖는」것이며, 정렬 부재인 볼 정렬 마스크를 웨이퍼상에 배치하고, 볼 정렬 마스크상에 땜납 볼을 공급하여 흔들어 넣는 장치인 정렬 스키지로 상기 땜납 볼을 이동시켜 점착막이 형성된 전극 위에 탑재하는 것이다.
특허문헌 5에 기재된 탑재 장치는, 「기판상에 형성된 패턴 위에 미소한 땜납 볼을 탑재하는 볼ㆍ그리드ㆍ어레이의 제조 장치에서, 상기 기판을 보관 유지하는 유지대를 설치하고, 상기 기판의 패턴에 대응하는 땜납 볼의 도입공을 형성한 마스크를 상기 기판의 상부에 설치하고, 이 마스크와 기판 사이에 스페이서를 설치하며, 마스크의 표면을 수평 이동 가능하도록 블레이드를 설치하고, 마스크의 표면에 자유상태의 땜납 볼을 두고, 여기에 유연성이 있는 블레이드를 수평 이동시킴으로써 땜납 볼을 하나씩 마스크 도입공에 떨어뜨려 넣고, 여분의 땜납 볼을 끌어내면서 땜납 볼을 마스크의 한쪽으로 모아 필요한 부분에만 땜납 볼을 탑재하는」것이다.
이 흔들어 넣는 방식에서는, 도전성 볼은 중력의 작용으로 탑재되므로 상기 흡착 방식에서 발생한 문제가 해소된다는 이점이 있다. 또, 도전성 볼이 대전된 경우에도 위치 결정 개구부의 크기 규제에 의해 경단 상태가 된 도전성 볼의 집합체는 전극에 탑재되지 않고, 전자 부품에 있어서 전극 이외의 부분은 마스크로 차폐되어 있으므로, 잉여 볼이 불필요한 부분에 부착될 우려가 적다는 이점이 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개 2001-223234호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허공개 2002-171054호 공보
[특허문헌 3] 일본 특허공개 평성 9-162533호 공보
[특허문헌 4] 일본 특허공개 2001-267731호 공보
[특허문헌 5] 일본 특허공개 평성 10-126046호 공보
향후에는 더욱 전자 부품의 다단자화, 소형화의 요구가 상정된다. 그 경우에는, 접속 범프의 수는 팽대해지기 때문에 피치(pitch)가 작아지고, 고밀도화 되고, 도전성 볼은 100μm 이하의 지름이 작은 것이 사용되게 된다. 도전성 볼의 지름 소형화에 수반하여 아래와 같은 문제가 발생한다.
흔들어 넣는 방식에 있어서, 도전성 볼이 지름이 작아지면 위치 결정 개구부로의 충진율이 저하하고, 그 때문에 일부 전극에 도전성 볼이 탑재되지 않고 탑재율이 저하될 가능성이 있다. 여기에서 탑재율이란, (소정의 탑재되어야 할 위치에 탑재된 도전성 볼의 수/소정의 탑재되어야 할 위치의 수)로 정한 식으로 구해진 것으로 정의한다. 구체적으로 말하면, 예를 들면 피배열체가 복수의 전극을 갖는 기판일 경우의 탑재율이란, (전극에 탑재된 도전성 볼의 수/전극의 수)로 정해진다.
도전성 볼이 지름이 크고 질량이 큰 경우에는, 위치 결정 개구부에 장입된 도전성 볼은, 그 자체 중량으로 힘차게 낙하하여 플럭스에 충돌하고, 플럭스와 잘 점착한 상태로 전극 위에 놓인다. 지름이 큰 도전성 볼과 플럭스가 접촉하는 면적은 크다. 따라서, 플럭스로 잘 점착되어 보관 유지된 도전성 볼은, 다소의 외력이 작용하여도 전극 위에서 이탈하는 경우가 적다.
그러나, 도전성 볼이 지름이 작고 질량이 작은 경우에는 위치 결정 개구부에 장입된 도전성 볼이 낙하하여 플럭스에 충돌할 때의 힘이 작아진다. 또, 플럭스와의 접촉 면적도 작아진다. 그 결과, 플럭스에 의한 도전성 볼의 점착력이 작아지고, 약간의 외력이 작용했을 경우에도 도전성 볼은 전극 위에서 이탈하기 쉬워진다. 예를 들면 흔들어 넣는 장치로서 유연성이 있는 스키지를 이용했을 경우에는, 도전성 볼은 상기 스키지에 의해 일단 위치 결정 개구부로 넣어지지만, 스키지의 선단부가 일부 위치 결정 개구부에 들어가 도전성 볼을 선단부에서 끌어내어 전극으로부터 이탈시킨다. 그 때문에, 도전성 볼의 탑재율 저하를 초래한다.
도전성 볼은 지름 소형화에 수반하여 분체(粉體)와 같은 양상을 나타내게 된다. 그 때문에, 관성력(중력)의 지배가 상대적으로 작아진다. 예를 들면, 통상 전자 부품 등의 생산은 대기중에서 이루어지기 때문에, 정렬 부재로서 사용되는 마스크에는 정전기를 띠거나 수분이 부착하거나 하는 부분이 생긴다. 도전성 볼이 지름이 크고 질량이 큰 경우에는, 관성력(중력)이 지배적이다. 도전성 볼을 스키지로 마스크상을 이동시키는 경우, 혹은 도전성 볼을 위치 결정 개구부에 장입했을 경우에, 이동하는 도전성 볼은 충분한 관성력(중력)을 갖는다. 따라서, 상기와 같이 마스크에 부분적으로 발생한 정전기 또는 수분에 의해 흡착되는 경우가 적다.
도전성 볼의 지름이 소형화 되고 그 질량이 작아졌을 경우에는, 관성력(중력)에 비해 정전기나 수분에 의한 흡착력의 크기가 커지는 경우가 있다. 따라서, 위치 결정 개구부에 있어서 상기 흡착력으로 도전성 볼이 흡착되면 전극 위에 놓이지 않고, 그 결과 탑재율의 저하가 발생한다. 또, 마스크 표면에 도전성 볼이 흡착되면, 스키지에 의한 1회의 흔들어 넣는 조작으로는 도전성 볼의 탑재율이 낮아진다. 그 결과, 어쩔 수 없이 여러 차례 흔들어 넣는 조작을 실시할 필요가 있지만, 여러 차례의 흔들어 넣는 조작은 일단 위치 결정 개구부에 충전된 도전성 볼을 스키지의 선단부에 의해 끌어낸다고 하는 상술과 같은 현상을 조장한다. 그 때문에, 탑재율을 개선하는 것이 곤란해진다. 덧붙여서, 마스크에 흡착된 도전성 볼이 그 상태로 잔류하는 경우가 있다. 마스크에 흡착된 도전성 볼은, 마스크를 전자 부품에서 떼어낼 때에 마스크로부터 이탈하여 전자 부품에 부착하고, 도체 회로를 합선시키는 원인이 된다.
도 20 (a)에 나타낸 바와 같이, 전극(71)이나 도체 패턴과 전자 부품(7)의 팽창율의 차이, 제조 조건 등에 기인하는 판 두께 방향에 있어서의 불가피한 휘어짐, 판두께의 불균형 등의 변형을 전자 부품(7)은 가지고 있다. 전자 부품(7) 상에 마스크(92)를 배치하면, 전자 부품(7)과 마스크(92) 사이에 공극이 생기게 된다. 도전성 볼(B)보다 그 공극이 큰 경우에는, 위치 결정 개구부(921)에 장입된 도전성 볼(B)은 공극에서 새어나와 전극(71)에 놓이지 않고, 그 결과 탑재율의 저하가 발생한다. 새어나온 도전성 볼(B)은 잉여 볼이 되고, 도체 패턴을 합선시키는 원인이 된다. 또, 새어나온 도전성 볼(B)은 전극(71)의 외주부에 부착하는 경우도 있어, 복수의 도전성 볼(B)이 연결하여 브릿지를 형성하는 원인이 된다.
전자 부품상에 마스크를 위치 결정했을 때 전극에 도포된 플럭스가 위치 결정 개구부의 내벽에 부착하는 경우가 있다. 위치 결정 개구부에 장입된 도전성 볼이 내벽에 부착한 플럭스에 포착되고, 그 결과 탑재율의 저하가 발생한다. 또, 플럭스가 마스크에 부착하고, 전자 부품으로부터 마스크를 분리할 수 없게 되는 경우도 있다.
흔들어 넣는 방식에 있어서는, 전극의 수보다 많은 도전성 볼을 마스크의 윗면에 공급하고, 흔들어 넣는 조작을 실시하여 위치 결정 개구부에 충진되지 않은 여분의 도전성 볼을 회수한다. 회수한 도전성 볼은 다음의 흔들어 넣는 조작에 그대로 사용하는 경우가 많다. 흔들어 넣는 조작을 실시하고 있는 사이에 도전성 볼에 플럭스가 부착하는 경우가 있다. 플럭스가 부착한 도전성 볼은, 위치 결정 개구부에 원활하게 장입되지 않고, 그 결과 탑재율이 저하된다. 플럭스와 관련되는 문제는 마스크나 도전성 볼을 세척하면 해소되는 경우도 있지만 제조 비용이 비싸진다.
도 1은 본 발명의 제1~6 태양에 따른 탑재 장치의 개념도이다.
도 2는 도 1의 제1 태양의 탑재 장치의 탑재부의 측면도이다.
도 3은 도 1의 제1 태양의 탑재 장치로, 도전성 볼이 탑재되는 기판의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 탑재부의 정렬 부재를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 정렬 부재의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 정렬 부재의 부분 확대 단면도이다.
도 7은 도 4의 정렬 부재의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 5의 정렬 부재의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 2의 탑재부의 흔들어 넣는 장치와 정렬 부재를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 흔들어 넣는 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9의 a-a 단면도로, 흔들어 넣는 장치의 부분 확대 단면도이다.
도 12는 도 2의 탑재부의 흔들어 넣는 장치와 정렬 부재를 나타내는 평면도이다.
도 13은 도 1의 제1 태양의 탑재 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 14는 도 9의 흔들어 넣는 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 15는 도 1의 제2 태양의 탑재 장치의 탑재부의 측면도이다.
도 16은 도 15의 탑재부의 흔들어 넣는 장치 및 정렬 부재, 자기 발생기를 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 15의 자기 발생기의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 1의 제3 태양의 탑재 장치의 탑재부의 측면도이다.
도 19는 도 18의 홀더의 단면도이다.
도 20은 도 18의 홀더 및 기판, 마스크의 확대 측면도이다.
도 21은 도 1의 제 4 태양의 탑재 장치 마스크 및 기판, 가고정막의 부분 확대 단면도이다.
도 22는 도 1의 제 4 태양의 탑재 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 23은 도 22의 가고정막 변질부의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 24는 도 1의 제 5 태양의 탑재 장치의 탑재부를 나타내는 도면이다.
도 25는 도 1의 제 5 태양의 탑재 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 26은 본 발명의 제 6 태양에 따른 탑재 장치의 개념도이다.
도 27은 도 26의 탑재 장치의 가고정막 형성부를 나타내는 도면이다.
도 28은 도 26의 탑재 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
본 발명은, 소정의 패턴으로 도전성 볼을 피배열체에 탑재하기 위한 개량된 탑재 방법 및 탑재 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 본 발명은, 피배열체에 있어서의 도전성 볼의 탑재율을 개선할 수 있는 도전성 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치를 제공하는 것이 그 목적 중 하나이다. 본 발명은, 잉여 볼이 피배열체에 부착하기 어려운 탑재 방법 및 탑재 장치를 제공하는 것이 그 목적 중 하나이다.
본 발명은, 도전성을 갖는 볼을 소정의 패턴으로 피배열체의 일면에 탑재하는 탑재 방법 및 탑재 장치를 제공하는 것이다.
또, Sn 또는 Cu, Au, Ag, W, Ni, Mo, Al 등 금속을 주체로 한 도전성 볼은 본 발명에 포함된다. 또, 폴리프로필렌 또는 폴리염화비닐, 폴리스틸렌, 폴리아미드, 초산 셀룰로오스, 폴리에스텔계 등의 수지를 주체로 한 볼의 표면에 땜납 등의 도전성 금속을 코팅한 도전성 볼은 본 발명에 포함된다.
반도체 장치(칩), 기판, 그것들의 패키지, 그 외의 전자 부품 등 접속 범프로서 도전성 볼이 채용되는 전자 부품은 본 발명의 피배열체에 포함된다. 또, 전자 부품에 접속 범프를 형성하기 위한 부재, 예를 들면 도전성 볼을 전자 부품에 탑재하기 위해 상기 도전성 볼이 배치되는 부재도 본 발명에서 말하는 피배열체에 포함된다.
본 발명에 있어서 도전성 볼이 탑재되는 피배열체 면의 형상은 특별히 한정되지 않고, 평면 또는 곡면, 요철면 등이 대상이 된다.
본 발명에 있어서의 하나의 발명은 한쪽 면 및 그 한쪽 면에 대한 다른 쪽 면과, 상기 패턴에 대응하여 배치되고, 한쪽 면 및 다른 쪽 면에 개구하여 볼이 삽입되어 통과 가능한 위치 결정 개구부를 갖춘 정렬 부재를, 그 다른 쪽 면이 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 맞춤하는 제1 단계와, 축심을 거의 갖춘 상태로 배치 설치된 2개 이상의 선형 부재를 갖추고, 그 정렬 부재의 한쪽 면에 공급된 볼에 대해 선형 부재가 대략 수평인 자세로 접촉 가능한 상태로 배치 설치된 흔들어 넣는 장치를 정렬 부재의 한쪽 면에 대해 상대적으로 수평 이동하는 제2 단계를 포함한 탑재 방법이다.
이 발명에 의하면, 정렬 부재는 한쪽 면 및 그 한쪽 면에 대한 다른 쪽 면과, 상기 패턴에 대응하여 배치되고, 한쪽 면 및 다른 쪽 면에 개구하여 볼이 삽입되어 통과 가능한 위치 결정 개구부를 갖춘 정렬 부재를 그 다른 쪽 면이 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 맞춤 된다. 그와 같이 위치 맞춤 된 정렬 부재에 대하여, 축심을 거의 갖춘 상태로 배설된 2개 이상의 선형 부재를 갖추고, 정렬 부재의 한쪽 면에 공급된 볼에 대해 선형 부재가 대략 수평인 자세로 접촉 가능한 상태로 배치 설치된 흔들어 넣는 장치는, 정렬 부재의 한쪽 면에 대해 상대적으로 수평 이동된다. 볼은 흔들어 넣는 장치가 수평 이동함으로써 선형 부재에 포착되어 이동하고, 위치 결정 개구부에 장입된다. 반면, 흔들어 넣는 장치의 선형 부재는 정렬 부재의 한쪽 면에 대해 그 축심이 평행한 자세를 유지하여 수평 이동된다. 따라서, 상기 선형 부재는 위치 결정 개구부에 장입하기 어렵고, 위치 결정 개구부에 장입되어 일단 피배열체에 놓여진 볼은 상기 선형 부재로 끌어내지는 경우가 적다.
상기 발명에 있어서, 상기 탑재 방법은 상기 제2 단계에서 정렬 부재를 피배열체의 일면 쪽으로 흡인하는 단계를 포함하면 바람직하다. 이 발명에 의하면, 한쪽 면 및 그 한쪽 면에 대한 다른 쪽 면과, 상기 패턴에 대응하여 배치되고, 한쪽 면 및 다른 쪽 면에 개구하여 볼이 삽입되어 통과 가능한 위치 결정 개구부를 갖춘 정렬 부재는, 그 다른 쪽 면이 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 맞춤 되어 피배열체의 일면 쪽으로 흡인되며, 그 결과, 정렬 부재의 다른 쪽 면은 피배열체의 일면에 밀착한 상태가 된다. 그 상태에서, 정렬 부재의 한쪽 면에 볼을 공급하고, 위치 결정 개구부를 통과시켜 피배열체의 일면에 볼을 놓아둔다. 정렬 부재와 피배열체는 밀착한 상태이므로, 볼은 정렬 부재로부터 새나가는 일 없이 놓여진 위치가 유지된다.
상기 발명에 있어서 상기 탑재 방법은, 상기 피배열체의 일면에는 점착력이 낮은 가고정막이 형성되고, 상기 제2 단계 후에 상기 가고정막의 점착력을 높이는 제3 단계를 포함하면 바람직하다. 이 발명에 의하면, 볼은 점착력이 낮은 가고정막이 형성된 피배열체의 일면에 가고정막을 개입시킨 상태로 볼이 놓여진다. 볼이 놓여질 때까지의 가고정막의 점착력은 낮기 때문에, 정렬 부재나 볼 자체에 가고정막이 부착할 기회가 적다. 놓여진 볼은 점착력이 높아진 가고정막에 의해 피배열체에 가고정된다. 따라서, 가고정된 볼은 외력이 작용해도 간단하게 피배열체로부터 이탈하는 경우가 적다.
상기 발명에 있어서 상기 탑재 방법은, 상기 제1 단계 전에 상기 피배열체의 일면에 점착력이 낮은 가고정막을 형성하는 단계와, 상기 제2 단계 후에 가고정막의 점착력을 높이는 제3 단계를 포함하면 바람직하다. 이 발명에 의하면, 피배열체의 일면에는 점착력이 낮은 가고정막이 형성된다. 볼은 점착력이 낮은 가고정막이 형성된 피배열체의 일면에 가고정막을 개입시킨 상태로 볼이 놓여진다. 볼이 놓여질 때까지의 가고정막의 점착력은 낮기 때문에, 볼을 놓아두기 위한 정렬 부재(예를 들면, 마스크나 흡착 헤드)나 볼 자체에 가고정막이 부착할 기회가 적다. 또, 놓여진 볼은, 점착력이 높아진 가고정막에 의해 피배열체에 가고정된다. 따라서, 가고정된 볼은 외력이 작용해도 간단하게 피배열체로부터 이탈하는 경우가 적다.
본 발명에 있어서의 하나의 발명은, 한쪽 면 및 그 한쪽 면에 대한 다른 쪽 면과, 상기 패턴에 대응하여 배치되고, 한쪽 면 및 다른 쪽 면에 개구하여 볼이 삽입되어 통과 가능한 위치 결정 개구부를 갖춘 정렬 부재와, 축심을 거의 갖춘 상태로 배치 설치된 2개 이상의 선형 부재를 갖춘 흔들어 넣는 장치를 갖는 탑재 장치이다. 적어도 볼을 탑재할 때에는, 정렬 부재는 그 다른 쪽 면이 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 결정되도록 구성되어 있다. 또, 적어도 볼을 탑재할 때에는, 흔들어 넣는 장치는 정렬 부재의 한쪽 면에 공급된 볼에 대해 선형 부재가 대략 수평인 자세로 접촉 가능한 상태로 배치 설치되고, 정렬 부재의 한쪽 면에 대해 상대적으로 수평 이동되도록 구성되어 있다.
이 발명에 의하면, 적어도 볼을 탑재할 때에는 한쪽 면 및 그 한쪽 면에 대한 다른 쪽 면과, 상기 패턴에 대응하여 배치되고, 한쪽 면 및 다른 쪽 면에 개구하여 볼이 삽입되어 통과 가능한 위치 결정 개구부를 갖춘 정렬 부재를, 그 다른 쪽 면이 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 결정한다. 정렬 부재의 한쪽 면에 공급된 볼에 대해 선형 부재가 대략 수평인 자세로 접촉 가능한 상태로 배치 설치되고, 축심을 거의 갖춘 상태로 배치 설치된 2개 이상의 선형 부재를 갖춘 흔들어 넣는 장치를, 정렬부재의 한쪽 면에 대해 상대적으로 수평 이동한다. 볼은 흔들어 넣는 장치가 수평 이동함으로써 선형 부재에 포착되어 이동하고 위치 결정 개구부에 장입된다. 반면, 흔들어 넣는 장치의 선형 부재는, 정렬 부재의 한쪽 면에 대해 그 축심이 평행한 자세를 유지하며 수평 이동된다. 따라서, 상기 선형 부재는 위치 결정 개구부에 장입하기 어렵고, 위치 결정 개구부에 장입되어 일단 피배열체에 놓여진 볼은 상기 선형 부재로 끌어내지는 경우가 적다.
상기 발명에 있어서, 상기 탑재 장치는 상기 정렬 부재의 한쪽 면이 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 맞춤 되었을 때, 피배열체의 일면으로부터 정렬 부재의 한쪽 면까지의 거리 t가, 볼의 직경 d에 대해 0.8 t/d 1.4가 되는 두께를 갖고, 상기 위치 결정 개구부는 정렬 부재의 한쪽 면에서 다른 쪽 면의 방향으로 넓어지는 제1 테이퍼 구멍부분을 갖고, 제1 테이퍼 구멍부분에 있어서의 한쪽 면 쪽의 옆 가장자리 부분 능선은, 피배열체의 일면에 놓여진 볼의 중심보다 한쪽 면 쪽에 치우쳐 있는 정렬 부재를 갖는 것이 바람직하다. 이 발명에 의하면, 정렬 부재는 그 다른 쪽 면이 피배열체의 일면에 대한 상태로 위치 맞춤 되었을 때, 피배열체의 일면으로부터 정렬 부재의 한쪽 면까지의 거리 t가, 볼의 직경 d에 대해 0.8 t/d 1.4가 되는 두께를 갖고 있으므로, 위치 결정 개구부에 복수개의 볼이 장입되지 않는다. 또, 위치 결정 개구부는 정렬 부재의 한쪽 면으로부터 다른 쪽 면의 방향으로 넓어지는 제1 테이퍼 구멍부분을 갖고, 제1 테이퍼 구멍부분에 있어서의 한쪽 면 쪽의 옆 가장자리 부분 능선은, 피배열체의 일면에 놓여진 볼의 중심보다 한쪽 면 쪽으로 치우쳐 있다. 따라서, 위치 결정 개구부에 장입되어 피배열체의 일면에 재치된 볼에 외력이 작용했을 경우에도, 일단 재치된 볼은 제1 테이퍼 구멍부분의 측벽에서 구속되고 피배열체로부터 이탈하기 어렵다.
상기 발명에 있어서, 상기 탑재 장치는, 정렬 부재의 다른 쪽 면이 피배열체의 일면에 위치 맞춤 된 상태에서 피배열체를 개입시켜 정렬 부재에 서로 대응하여 배치 설치되고, 정렬 부재를 흡인하는 흡인부를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이 발명에 의하면, 한쪽 면 및 그 한쪽 면에 대한 다른 쪽 면과, 상기 패턴에 대응하여 배치되고, 한쪽 면 및 다른 쪽 면에 개구하여 볼이 삽입되어 통과 가능한 위치 결정 개구부를 갖춘 정렬 부재를, 그 다른 쪽 면이 피배열체의 일면에 위치 맞춤한다. 이 상태에서, 정렬 부재를 흡인하는 흡인부는, 상기 피배열체를 개입시켜 상기 정렬 부재에 서로 대응하여 배치 설치되어 있다. 따라서, 정렬부재는 상기 흡인부에 의해 피배열체의 일면 쪽으로 흡인되어 피배열체와 밀착한 상태가 된다. 그 상태에서, 정렬 부재의 한쪽 면에 볼을 공급하고, 위치 결정 개구부를 통과시켜 피배열체의 일면에 볼을 놓아둔다. 정렬 부재와 피배열체는 밀착된 상태에 있으므로, 볼은 정렬 부재로부터 새나가는 일 없이 놓여진 위치가 유지된다.
상기 발명에서, 상기 탑재 장치는 일면에 형성된 점착력이 낮은 가고정막을 갖는 피배열체와, 가고정막의 점착력을 높이는 가고정막 변질부를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이 발명에 의하면, 볼은 탑재부에 의해 일면에 형성된 점착력이 낮은 가고정막을 갖는 피배열체의 상기 일면에 가고정막을 개입시킨 상태로 놓여진다. 상기 가고정막은, 가고정막 변질부에 의해 점착력이 높아질 수 있다. 따라서, 놓여진 볼은 그 점착력으로 가고정된다.
상기 발명에서, 상기 탑재 장치는 점착력이 낮은 가고정막을 피배열체의 일면에 형성하는 가고정막 형성부와, 가고정막의 점착력을 높이는 가고정막 변질부를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이 발명에 의하면, 피배열체의 일면에, 가고정막 형성부에 의해 점착력이 낮은 가고정막이 형성된다. 볼은 탑재부에 의해 가고정막을 개입시킨 상태로 볼이 피배열체의 일면에 놓여진다. 상기 가고정막은, 가고정막 변질부에 의해 점착력이 높아진다. 따라서, 놓여진 볼은 그 점착력으로 가고정된다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명에 대해 설명한다.
1. 제1의 실시형태
본 발명의 일례인 제1 태양에 대해 도 1~14를 참조하면서 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 태양의 탑재 장치(1a)는 피배열체인 기판에 땜납볼을 정렬시켜서 탑재하는 탑재부(2)를 갖고 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 기판(7)은 예를 들면 메인보드 등 외부 장치에 접속되는 접속 범프(72b(72))가 에어리어 어레이형으로 한쪽 면(아랫면)에 돌출 설치되고, 동시에 반도체소자(c)에 접속되는 접속 범프(72a(72))가 에어리어 어레이형으로 다른 쪽 면(윗면)에 돌출 설치되어 있다. 이 기판(7)의 윗면에 반도체소자(c)가 플립 칩 본딩되어 패키지가 형성된다.
기판(7)은, 박판형 기체(73)와, 기체(73)의 윗면 쪽에 상기 접속 범프(72a)가 돌출 설치되는 패드형 전극(71a(71))과, 아랫면 쪽에 상기 접속 범프(72b)가 돌출 설치되는 패드형 전극(71b(71))을 갖고 있다. 기체(73)의 표면 및 내부에는 재배선을 위해 도체 패턴이 형성되어 있다. 기체(73)로서는 주지의 수지제 또는 세라믹제의 기체, 혹은 그것들이 적층된 기체 등이 필요에 따라 선택된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 탑재부(2)는 기판(7)의 전극(71) 위에 땜납 볼(B)을 정렬시키는 정렬 부재인 마스크(22)와, 상기 기판(7)에 위치 결정된 마스크(22)의 표면을 도시하지 않은 이동 수단으로 수평 이동되고 땜납 볼(B)을 흔들어 넣는 흔들어 넣는 장치(27)를 갖추고 있다.
제1 태양의 탑재부(2)는 자동화에 적합하도록 전극(71)을 위쪽을 향해 수평으로 기판(7)의 자세를 유지하는 홀더(21)와, 상기 홀더(21)를 승강 가능하게 하여 소정의 높이에 기판(7)을 위치 결정하는 홀더 승강 수단(29)과, 상기 마스크(22)를 수평으로 지지하고 동시에 수평 방향으로 이동시켜 상기 소정의 높이에 위치 결정된 기판(7)에 상기 마스크(22)를 위치 결정하는 마스크 수평 이동 수단(23)과, 상기 마스크(22)의 윗면에 땜납 볼(B)을 공급하는 볼 공급 수단(24)과, 남은 땜납 볼(B)을 마스크(22)의 윗면으로부터 제거하는 볼 제거 수단(26)을 갖추고 있다.
상기 홀더(21) 또는 홀더 승강 수단(29), 마스크 수평 이동 수단(23), 볼 공급 수단(24), 볼 제거 수단(26)은 비용이나 품질 등의 요구에 맞춰 적당히 선택될 수 있는 것이다. 예를 들면, 기판(7)은 테이블에 단지 놓여지는 것이어도 된다. 기판(7)이나 마스크(22)의 위치 결정은 인력으로 해도 된다. 땜납 볼(B)의 공급이나 제거는 인력으로 해도 된다.
이하, 마스크(22) 및 흔들어 넣는 장치(27), 홀더(21), 홀더 승강 수단(29), 마스크 수평 이동 수단(23), 볼 공급 수단(24), 볼 제거 수단(26)의 순서로 그 구성을 상세하게 설명한다.
1-1. 마스크
마스크(22)는 윗면(한쪽 면, 222) 및 윗면에 대한 아랫면(다른 쪽 면, 223)과, 상기 배열 패턴에 대응하고, 땜납 볼(B)이 삽입되어 통과 가능하게 윗면(222)과 아랫면(223)에 개구한 위치 결정 개구부(221)를 갖추고 있다.
마스크(22)는 도 4 (b)에 나타낸 돌기부(224)를 갖고, 그 아랫면(223)이 기판(7)과 접촉하지 않는 구조나 돌기부(224)가 없고, 그 아랫면(223)이 기판(7)과 접촉하는 구조를 취할 수 있다. 어느 하나의 구조에서도, 마스크(22)는 그 아랫면(223)을 전극(71)에 위치 결정했을 때, 전극(71)의 윗면(711)으로부터 마스크(22)의 표면(222)까지의 거리 t가, 땜납 볼(B)의 직경 d에 대해 0.8 t/d 1.4가 되는 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 즉, t/d가 0.8 미만이 되는 마스크(22)의 두께의 경우에는, 마스크(22)의 윗면(222)에 대해 땜납 볼(B)의 꼭대기가 너무 노출되기 때문에 한 번 위치 결정 개구부(221)에 충진된 땜납 볼(B)이 상기 위치 결정 개구부(221)로부터 빠져나오기 쉽고, t/d 가 1.4 보다 큰 경우는, 위치 결정 개구부(221)에 복수개의 땜납 볼(B)이 충진되기 쉽다.
위치 결정 개구부(221)는, 윗면에서 아랫면을 향해 넓어지는 제1 테이퍼 구멍 부분(2211)을 갖고 있다. 제1 테이퍼 구멍부분(2211)의 위쪽 옆 가장자리 부분(2211a)의 능선(2211b)은, 전극(71)의 윗면 771에 탑재된 땜납 볼(B)의 중심보다 위쪽에 치우친 것으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 위치 결정 개구부(221)에 진입되었을 때, 대부분의 땜납 볼(B)은 위치 결정 개구부(221)의 한쪽 벽면에 더 가까이 위치해 있다. 제1 테이퍼 구멍부분(2211)을 갖는 위치 결정 개구부(221)에 의하면, 땜납 볼(B)은, 그 상반구가 제1 테이퍼 구멍부분(2211)의 위쪽 옆 가장자리 부분(2211a)에 접촉하고, 상기 옆 가장자리 부분(2211a)에서 위로부터 눌린 상태가 되므로, 예를 들면 진동 등 외력이 작용한 경우에도 위치 결정 개구부(221)로부터 빠져나오기 어렵다. 또, 마스크(22)를 위쪽으로 떼어낼 때, 땜납 볼(B)이 상기 벽면에 접촉한 채로 있어도, 벽면은 볼(B)로부터 멀어지는 방향으로 이동하기 때문에, 땜납 볼(B)이 마스크(22)에 끌려가 전극(71)에서 떨어져 나갈 기회가 적어진다.
제1 테이퍼 구멍부분(2211)의 형상은 대략 원뿔대 형상으로 하면 된다. 제1 테이퍼 구멍부분(2211)을 대략 원뿔대 형상으로 하면 그 측벽에는 모서리 부분이 없고, 땜납 볼(B)은 모서리 부분에서 저해되지 않고 위치 결정 개구부(221)로 보다 원활하게 장입된다.
나아가 도 6 (a)에 나타낸 바와 같이, 제1 테이퍼 구멍부분(2211)의 위쪽 개구단(2211c)의 직경 D1은, 땜납 볼(B)을 용이하게 통과시키기 위해서는 큰 것이 좋지만, 너무 크면 전극(71)에 탑재된 땜납 볼(B)의 위치의 불균형이 커질 뿐만 아니라, 위치 결정 개구부(221)의 상부에 여분의 땜납 볼(B)이 정체되기 쉬워지고, 마스크(22)를 떼어낼 때에 정체한 땜납 볼(B)이 기판(7) 위에 낙하하여, 전극(71)에 탑재된 땜납 볼(B)을 튕겨내 탑재율을 저하시킬 우려가 있기 때문에, 1.2~1.4d 정도로 하면 좋다. 또한 덧붙여서, 상기 제1 테이퍼 구멍부분(221)의 아래쪽 개구단 (2211d)의 직경은, 마스크(22)의 강도가 허락하는 범위에서 크게 하는 편이 좋다. 즉, 아래쪽 개구단(2211d)를 크게 하는 만큼, 제1 테이퍼 구멍부분(2211)의 측벽 기울기가 커지고, 땜납 볼(B)을 보다 상부에서 누를 수 있어, 땜납 볼(B)을 한층 빠져나오기 어렵게 할 수 있다. 그러나, 마스크(22)를 떼어낼 때에 땜납 볼(B)이 전극(71)에서 멀어지지 않도록, 땜납 볼(B)의 탑재 위치 불균형의 허용 범위를 b라고 하면 (b+d) 이하로 하는 것이 바람직하다.
마스크(22)는, 특별히 상기 설명에만 한정되지는 않는다. 예를 들면, 도 7 (a)에 나타낸 마스크(22a)와 같이, 윗면(222a)이 아랫면(223)에 대해 약간 비스듬하게 형성된 것도 괜찮다. 또, 상기 도 7 (b)에 나타낸 마스크(22b)와 같이, 위치 결정 개구부(221b)는, 제1 테이퍼 구멍부분(2211)의 상부에 동축으로 원주 구멍부분(2212)을 설치한 것도 괜찮다. 덧붙여, 상기 도 7 (c)에 나타낸 마스크(22c)와 같이, 위치 결정 개구부(221c)는 제1 테이퍼의 구멍부분(2211)의 하부에 동축으로 원주 구멍부분(2213)을 설치한 것도 괜찮다.
나아가 다른 예의 마스크에 대해 설명한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 마스크(28)는 대략 북 형상의 위치 결정 개구부(281)를 갖추고 있다. 위치 결정 개구부(281)는, 상기 제1 테이퍼 구멍부분(2211)과 기본적으로 동일한 제1 테이퍼 구멍부분(2811)을 갖고, 동시에 제1 테이퍼 구멍부분(2811)과 동축으로 마스크(28)의 윗면(282)에 형성되어 아랫면(283)으로부터 윗면(282)의 방향으로 넓어지는 제2 테이퍼 구멍부분(2812)을 갖고 있다. 위치 결정 개구부(281)에 의하면, 마스크(28)의 윗면에 공급된 땜납 볼(B)은 제2 테이퍼 구멍부분(2812)으로 유도되고, 위치 결정 개구부(281)로 땜납 볼(B)은 보다 원활하게 장입된다. 또한, 제2 테이퍼 구멍부분(2812)의 아래쪽 옆 가장자리 부분(2812a)의 능선(2812b), 또는 제1 테이퍼 구멍부분(2811)의 위쪽 옆 가장자리 부분(2811a)의 능선(2811b, 이 예에 있어서는 능선(2811b)과 능선(2812b)은 동일하다.)을 모서리를 따서 둥그스름하게 한 형상 혹은 R형상으로 하면, 땜납 볼(B)은 보다 원활하게 도입되어 유효하다.
제1 및 제2 테이퍼 구멍부분(2811, 2812)의 형상은, 대략 원뿔대 형상으로 하면 된다. 제1 및 제2 테이퍼의 구멍부분(2811, 2812)을 대략 원뿔대 형상으로 하면 그 측벽에는 모서리 부분이 없고, 땜납 볼(B)은 모서리 부분에서 저해되지 않고 위치 결정 개구부(281)로 보다 원활하게 장입된다.
도 6 (b)에 나타낸 바와 같이, 제2 테이퍼 구멍부분(2812)의 위쪽 개구단(2812c)의 직경 D1은, 땜납 볼(B)의 직경에 대해 1.2~1.4d 정도로 하면 된다. 상기 제1 테이퍼 구멍부분(2811)의 아래쪽 개구단(2811d)의 직경은, 땜납 볼(B)을 탑재 위치의 불균형 허용 범위를 b로 하면 (b+d) 이하로 하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 상술한 마스크(22)의 경우와 같다.
이 마스크(28)에 의하면, 상기 마스크(22)의 경우보다도 땜납 볼(B)의 탑재 위치의 불균형을 작게 할 수 있다. 도 6 (a)에 나타낸 바와 같이, 마스크(22)의 경우에는 그 위치 결정 개구부(281)의 제1 테이퍼 구멍부분(2811)의 위쪽 개구단(2811c)은, 땜납 볼(B)을 원활하게 장입할 수 있는 크기 D1으로 형성되어 있다. 위치 결정 개구부(281)의 제1 테이퍼 구멍부분(2811)은 아래쪽으로 넓어지는 구멍이다. 따라서, 땜납 볼(B)의 평면 방향의 위치는 가장 협소한 위쪽 개구단(2811c)에 의해 규제되게 된다. 그 결과, 땜납 볼(B)은 상부 개구단(2811c)의 크기 D1에 대응하는 불균형에 의해 전극(71)에 놓여지게 된다.
한편, 마스크(28)의 경우에서도, 도 6 (b)에 나타낸 바와 같이, 그 위치 결정 개구부(281)의 제2 테이퍼 구멍부분(2812)의 상부 개구단(2812c)은 땜납 볼(B)을 원활하게 장입할 수 있는 크기 D1으로 형성되어 있지만, 제2 테이퍼 구멍부분(2812)은 아래쪽을 향해 좁아지는 구멍이다. 이 위치 결정 개구부(281)에 있어서는, 아래쪽 개구단(2812d, 본 예에 있어서는 제1 테이퍼 구멍부분(2811)의 위쪽 개구단(2811c)과 동일하다.)의 크기 D2가 가장 협소해지고, 따라서 땜납 볼(B)의 평면 방향의 위치는 아래쪽 개구단(2812d)에서 규제되게 된다. 그래서, 예를 들면 아래쪽 개구단(2812d)의 크기 D2를 땜납 볼(B)이 통과할 수 있는 정도로 그 직경보다 약간 크게 해 두는 것으로, 땜납 볼(B)의 탑재 위치의 불균형을 매우 작게 하는 것이 가능해진다.
위치 결정 개구부(281)의 형상은, 특별히 상기 설명에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 8에 나타낸 마스크(28')와 같이, 위치 결정 개구부(281')는, 제1 및 제2 테이퍼 구멍부분(2811, 2812) 사이에 그것들과 동축으로 원주 구멍부분(2813)을 설치한 것이어도 된다.
마스크(22, 28)는 일종의 지그(jig)로 반복하여 사용되는 것으로, 금속판, 수지판, 적층품, 성막품 등의 판 모양의 기재가 사용된다. 위치 결정 개구부(221, 281)는 정확한 형상과 치수로 형성해야 하기 때문에, 그 기재에 레이저 가공이나 에칭 가공 등으로 형성하는 것이 바람직하다. 또, 소재로서 니켈 등을 이용하고 마스크(22, 28)를 전기 주조 가공에 의해 제조하면, 동시에 위치 결정 개구부(221, 281)도 형성되므로 바람직하다.
또, 마스크(28)는 기재로서 에칭 배리어층을 갖춘 적층판을 사용하는 것이 바람직하다. 이 적층판은, 중간층이 에칭 배리어층인 기재로, 예를 들면 제1층이 니켈 합금, 제2층인 중간층이 티탄 합금, 제3층이 제1층과 같은 니켈 합금으로 이루어지는 에천트가 다른 층이 적층된 것이다. 이 적층판에 의하면, 제1층 및 제3층에 위치 결정 개구부가 형성 가능한 패턴의 레지스트막을 형성하여 에칭을 실시한다. 이 때, 중간층은 에칭 배리어층이므로 에칭으로는 제거되지 않는다. 다음으로, 중간층을 제거하는 에칭을 실시한다. 이 때, 제1층 및 제3층은 제거되지 않는다. 이 적층판에 의하면 마스크(28)의 위치 결정 개구부(281)와 같은 대략 북 형상의 관통공이 정밀도 좋게 형성된다.
1-2. 흔들어 넣는 장치
흔들어 넣는 장치(27)는 도 9에 나타낸 바와 같이 축심을 거의 갖춘 상태로 배치 설치된 2개 이상의 선형 부재(271)를 갖추고 있다. 흔들어 넣는 장치(27)는 적어도 땜납 볼(B)이 탑재될 때에는, 마스크(22)의 윗면에 공급된 땜납 볼(B)에 대해서 선형 부재(271)가 거의 수평인 자세로 접촉 가능한 상태로 배치 설치되고, 동시에 마스크(22)의 윗면에 대해 상대적으로 수평 이동된다.
부호 272로 나타낸 한 쌍의 유지 부재는, 그 사이에서 선형 부재(271)를 만곡한 복부를 갖는 형상으로 유지시키는 것이다. 여기에서 복부란, 유지 부재(272)로 유지되지 않는 부분, 구체적으로는 도 10 (a)에 있어서 부호 F로 나타낸 바와 같이 땜납 볼(B)에 접촉하는 거의 직선 형상을 이루는 부분을 말한다.
유지 부재(272)의 사이에 설치된 선형 부재(271)의 형상은, 유지 부재(272)의 간격이나 방향 등을 조정하는 것으로 적당히 조정할 수 있다. 즉, 땜납 볼(B)의 탑재 범위가 작은 경우에는, 복부의 길이는 짧아도 괜찮기 때문에, 도 10 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 대략 활 형상 혹은 대략 ㄷ자 형상, 대략 U자 형상으로 하면 된다. 탑재범위가 넓은 경우에는, 긴 복부가 필요하기 때문에, 도 10 (c)에 나타낸 바와 같이, 대략 직선형으로 하면 되고, 도 10 (d)와 같이, 선형 부재(271)의 강성을 높이기 위해 복수의 선형 부재(271)를 배치해도 된다. 또, 도 10 (e)에 나타낸 바와 같이, 선형 부재(271)는 그 한쪽 단에서 유지 부재(272)에 유지되어도 된다.
흔들어 넣는 장치(27)는 인력에 의해 혹은 기계적인 이동 기구(1축 테이블이나 실린더 등)에 의해 수평 이동된다. 또, 마스크(22)의 윗면에 대해 수직 방향으로도 흔들어 넣는 장치(27)를 이동 가능하게 하여 위치 결정할 수 있게 하면, 왕복 동작으로 땜납 볼(B)을 이송할 경우에는 적합하고, 특히 자동화를 위해서는 매우 적합하다.
흔들어 넣는 장치(27)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 흔들어 넣는 장치(27)는 그 복수개의 선형 부재(271)가 밀접한 상태가 되도록 이동 방향(지면에 대해 수평 방향) 및 상하 방향으로 조밀하게 설치되어 있다. 구체적으로는, 도시한 바와 같이 몇 개의 선형 부재(271)들을 결속하여 조밀하게 유지 부재(272)에 고정되어 있다. 선형 부재(271) 각각은 강성이 낮지만, 이와 같이 선형 부재(271)를 조밀하게 설치함으로써 전체적으로는 강성을 갖게 된다. 따라서, 복수개가 조밀하게 설치된 선형 부재(271)에 의하면, 마스크(22)에 다수개 투입되는 땜납 볼(B)을 전체로 포착할 수 있고, 동시에 포착한 땜납 볼(B)을 통해 반대 힘을 받아도 변형하기 어려워진다.
선형 부재(271)는 이송중에 대전된 땜납 볼(B)의 전하를 제거하여 기판(7)이나 선형 부재(271)로의 부착을 방지하기 위해, 금속 또는 카본 등 도전성이 있는 소재를 가지고 있으면 바람직하다. 또, 선형 부재(271)의 표면에 부착한 수분에 의한 땜납 볼(B)의 부착을 방지하기 위해, 선형 부재(271)는, 예를 들면 적어도 표면에 불소 처리 등이 되어 발수성(撥水性)이 부여되어 있는 것이 바람직하다.
선형 부재(271)는, 각종 단면 형상의 것을 선택할 수 있지만, 인력의 용이함이라는 점에서는 대략 원형의 것을 채용하는 것이 공업 생산상 바람직하다. 선형 부재(271)의 단면을 대략 원형으로 하는 경우에는, 땜납 볼(B)보다 그 직경을 작게 하면 마스크(22)의 윗면에 공급된 땜납 볼(B)에 접촉한 후에 선형 부재(271)가 땜납 볼(B)에 올라가기 어렵기 때문에 바람직하다.
수평 이동할 때의 선형 부재(271)의 평면도의 자세는, 특별히 한정되는 것은 아니만, 도 12에 나타낸 바와 같이, 선형 부재(271)의 이동 방향에 대해 선형 부재(271)가 경사진 상태로 이동한 경우에는, 선형 부재(271)의 복부 측면을 따라 땜납 볼(B)이 이동하여 복부단으로부터 새어나갈 우려가 있다. 따라서, 선형 부재(271)의 이동 방향과 선형 부재(271)의 축심의 교차 각도 θ은 45도~135도의 범위로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 교차 각도 θ를 90도 전후로 하여 선형 부재(271)를 그 축심에 대해 거의 직교하는 방향으로 이동시키면 된다. 또, 선형 부재(271)를 마스크(22)의 표면에 접촉시키면서 흔들어 넣는 장치(27)를 수평 이동시키면, 선형 부재(271)와 마스크(22)의 틈새로부터 땜납 볼(B)이 빠져나가 마스크(22)에 잔류하는 일이 없기 때문에 바람직하다.
상기 선형 부재(271)를, 예를 들면 연질의 수지나 고무, 종이, 금속 등을 주체로 한 유연성이 있는 소재로 형성하면, 땜납 볼(B)의 변형을 방지하면서 이송할 수 있기 때문에 바람직하다. 또, 선형 부재(271)에 유연성이 있는 경우에는, 도 14에 나타낸 바와 같이 어느 선형 부재(271)가 변형되어 그 틈새로부터 땜납 볼(B)이 빠졌을 경우에도, 빠져나간 땜납 볼(B)은 후방에 인접하는 다른 선형 부재(271)에 의해 포착된다. 따라서, 위치 결정 개구부(221)에 삽입되지 않았던 잔여 땜납 볼(B)은 후방으로 빠지는 일 없이, 선형 부재(271)에 포착된 상태로, 예를 들면 마스크(22)의 소정 위치까지 이동된다. 이 잔여 땜납 볼(B)을 적절한 방법으로 회수하면, 땜납 볼(B)이 마스크(22)에 잔류할 우려가 적어진다. 또한 선형 부재(271)는 유지 부재(272)의 사이에서 유연한 상태로 유지되어 있어도 괜찮다.
나아가 상기 선형 부재(271)를 소정의 허리 강도, 즉 탄성을 갖는 수지나 고무, 금속 등을 주체로 한 소재로 형성하여 선형 부재(271)를 마스크(22)의 윗면에 누른 상태로 배치 설치하면, 위치 결정 개구부(221)의 위쪽까지 이송된 땜납 볼(B)에는 중력에 더해져, 탄성 변형된 선형 부재(271)의 반대힘에 의한 아래를 향하는 힘도 작용한다. 중력에 더해 그 반대힘이 작용한 땜납 볼(B)은 위치 결정 개구부(221)에 보다 원활하게 그리고 확실히 장입된다.
1-3. 홀더
홀더(21)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 홀더(21)의 왼쪽에 세워 설치한 벽부(213)와, 기판(7)을 장착 가능하게 한 삽입 장착 요부(凹部, 212)와, 상기 삽입 장착 요부(212)의 저면에 개구한 개구부(211a)와 외부에 개구한 개구부(211b)와, 상기 개구부(211a 및 211b)를 연통하는 유체 통로(211)와, 상기 개구부(211b)에 있어서 유체 통로(211)에 연결하여 부압(負壓)을 발생시키는 부압 발생 수단을 갖추고 있다. 삽입 장착 요부(212)에 기판(7)을 장착한 후에 부압 발생 수단으로 부압을 발생시키면, 삽입 장착 요부(212)의 저면에 기판(7)이 밀착한다. 따라서, 기판(7)의 자세는 항상 수평으로 유지된다.
1-4. 홀더 승강 수단
기판(7)을 장착하기 전 홀더(21)의 초기 위치는 도 2 (b)에 나타낸 바와 같이 지면에 있어서 아래쪽 위치로 한다. 홀더 승강 수단(29)은 기판(7)이 홀더(21)에 장착된 후, 초기 위치로부터 홀더(21)를 소정의 높이까지 상승시킨다. 기판(7)은 땜납 볼(B)을 탑재하기 위한 도 2 (a)에 나타낸 탑재 위치로 위치 결정된다. 홀더 승강 수단(29)은 기판(7)에 땜납 볼(B)이 탑재된 후에 홀더(21)를 초기 위치까지 하강시켜, 기판(7)으로부터 마스크(22)를 제거한다.
1-5. 마스크 수평 이동 수단
마스크(22)의 초기 위치는 도 2 (b)에 나타낸 바와 같이 지면에 있어서 오른쪽 위치로 한다. 마스크 수평 이동 수단(23)은, 기판(7)이 탑재 위치에 위치 결정된 후에 초기 위치로부터 마스크(22)를 왼쪽으로 이동시킨다. 마스크(22)는 도 2 (a)에 나타낸 바와 같이, 그 좌측 단면이 벽부(213)의 우측면에 접촉하여 정지한다. 마스크(22)는, 도 4 (a)에 나타낸 바와 같이, 그 위치 결정 개구부(221)가 전극(71)에 대응하도록 기판(7)에 대해서 위치 결정된다. 마스크 수평 이동 수단(23)은, 기판(7)에 땜납 볼(B)이 탑재되고 홀더(21)가 하강한 후에 초기 위치로 되돌아간다.
1-6. 볼 공급 수단
볼 공급 수단(24)은 마스크(22)의 우측단 위쪽에 배치되고, 땜납 볼을 공급하는 공급구(241)를 가지며, 전극(71)의 개수보다 많은 땜납 볼(B)을 정량 칭량하여 마스크(22)의 윗면에 공급한다.
1-7. 볼 제거 수단
볼 제거 수단(26)은 마스크(22)의 좌측단에 배치 설치되고 땜납 볼(B)을 흡인하는 흡인구(261)를 가지며, 마스크(22)의 윗면에 남은 볼을 흡인 제거한다.
1-8. 탑재 장치(1)의 동작
탑재부(2)를 포함한 탑재 장치(1a)의 동작에 대해 설명한다.
1) 마스크를 위치 맞춤하는 단계(제1 단계)
도 13 (a)에 나타낸 바와 같이, 기판(7)에 대해 마스크(22)를 위치 맞춤한다. 이때, 평면 방향에 있어서는 마스크(22)의 위치 결정 개구부(221)가 기판(7)의 전극(71)에 대응하고, 수직 방향에 있어서는 마스크(22)의 아랫면이 기판(7)의 윗면에 대해 소정의 위치 관계가 되도록 마스크(22)를 위치 맞춤한다. 도 13 (a)의 경우에는, 마스크(22)의 아랫면이 전극(71)의 윗면에 접촉하도록 마스크(22)를 위치 맞춤하고 있지만, 예를 들면 전극(71)에 플럭스 등이 도포되어 있는 경우에는, 플럭스가 마스크(22)에 부착하지 않도록 마스크(22)의 아랫면이 기판(7)에 대해 소정의 간격으로 거리를 두도록 위치 맞춤해도 괜찮다.
2) 땜납 볼을 탑재하는 단계(제2 단계)
전극(71)의 개수 이상의 땜납 볼(B)을 볼 공급 수단(24)으로 마스크(22)의 윗면에 공급한다. 마스크(22)의 윗면에 공급된 땜납 볼(B)에 대해 선형 부재(271)가 대략 수평인 자세로 접촉하도록 배치 설치된 흔들어 넣는 장치(27)를 마스크(22)의 윗면에 대해 상대적으로 수평 이동한다.
그렇게 하면, 도 14에 나타낸 바와 같이, 땜납 볼(B)은 마스크(22)의 윗면에 대해 대략 수평인 상태로 이동하는 선형 부재(271)의 복부에 의해 포착되고, 위치 결정 개구부(221)의 위쪽까지 이동되어 위치 결정 개구부(221)에 장입되며, 도 13 (b)에 나타낸 바와 같이 전극(71)에 놓여진다. 여기에서, 선형 부재(271)는 위치 결정 개구부(221)보다 충분히 큰 그 복부가 마스크(22)의 윗면에 대해 평행한 상태로 수평 이동하므로, 위치 결정 개구부(221)의 규제에 의해 위치 결정 개구부(221)에 들어가는 일이 없다. 따라서, 위치 결정 개구부(221)에 이미 삽입된 땜납 볼(B)이 선형 부재(271)로 끌어내져, 전극(71)으로부터 이탈할 우려가 적다. 또, 땜납 볼(B)은 그 중심보다 위쪽에 치우친 옆 가장자리 부분 능선(2211b)을 갖는 제1 테이퍼 구멍부분(2211)을 갖는 위치 결정 개구부(221)에 장입되고, 제1 테이퍼 구멍부분(2211)의 측벽에 의해 이동이 구속된다. 따라서, 위치 결정 개구부(221)에 선형 부재(271)가 들어간 경우에도, 위치 결정 개구부(221)에 장입된 땜납 볼(B)이 간단하게 끌려나와 전극(71)으로부터 이탈할 우려가 적다.
잔여 땜납 볼(B)을 볼 제거 수단(26) 쪽으로 흔들어 넣는 장치(27)로 이동시키고, 볼 제거 수단(26)으로 제거한다. 여기에서 도 14에 나타낸 바와 같이, 어느 선형 부재(271)가 변형되어 그 틈새로부터 땜납 볼(B)이 빠졌을 경우에도, 새어나간 땜납 볼(B)은 후방에 인접하는 다른 선형 부재(271)에 의해 포착된다. 따라서, 위치결정 개구부(221)에 장입되지 않았던 잔여 땜납 볼(B)은 후방으로 새나가지 않고, 선형 부재(271)에 포착된 상태로 볼 제거 수단(26)까지 이동되게 된다.
3) 마스크를 기판에서 제거하는 단계
도 13 (c)에 나타낸 바와 같이, 홀더 승강 수단(29)을 하강시켜 기판(7)으로부터 마스크(22)를 제거한다.
이와 같이 하여 땜납 볼(B)이 탑재된 기판(7)을 리플로우 하면, 도 13 (d)에 나타낸 바와 같이 접속 범프(72)가 형성된다.
2. 제2의 실시형태
본 발명의 일례인 제2 태양에 대해 도 1 및 도 15~17을 참조하면서 설명한다. 또한, 도면에 있어서, 제1 태양의 탑재 장치(1a)와 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 구조나 동작의 상세한 설명을 생략한다.(이하, 설명하는 다른 태양에서도 동일하게 한다.)
도 1에 나타낸 바와 같이, 제2 태양의 탑재 장치(1b)는, 피배열체인 기판에 땜납 볼을 정렬시켜서 탑재하는 탑재부(3)를 갖고 있다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 제2 태양의 탑재부(3)는 제1 태양의 탑재부(2)와 기본적으로는 동일한 구성이며, 기판(7)의 전극(71) 위에 땜납 볼(B)을 정렬시키는 정렬 부재인 마스크(22)와, 상기 기판(7)에 위치 결정된 마스크(22)의 표면을 도시하지 않은 이동 수단으로 수평 이동되어 땜납 볼(B)을 흔들어 넣는 흔들어 넣는 장치(27')와, 자동화에 적합하도록 전극(71)을 위쪽을 향해 수평으로 기판(7)의 자세를 유지하는 홀더(31)와, 상기 홀더(31)를 승강 가능하게 하고, 소정의 높이에 기판(7)을 위치 결정하는 홀더 승강 수단(29)과, 상기 마스크(22)를 수평으로 지지하고 동시에 수평 방향으로 이동시켜 상기 소정의 높이에 위치 결정된 기판(7)에 상기 마스크(22)를 위치 결정하는 마스크 수평 이동 수단(23)과, 상기 마스크(22)의 윗면에 땜납 볼(B)을 공급하는 볼 공급 수단(24)과, 남은 땜납 볼(B)을 마스크(22)의 윗면으로부터 제거하는 볼 제거 수단(26)을 갖추고 있다.
이 제2 태양의 탑재부(3)에 있어서, 제1 태양의 탑재부(2)와 다른 점은 자성 스테인레스와 같은 연자성 재료로 이루어지는 선형 부재(271')를 갖춘 흔들어 넣는 장치(27')와 홀더(31)에 조립된 자기 발생기(314)를 갖는 것이다. 이하, 자기 발생기(314)에 대해 자세하게 설명한다. 또, 자기 발생기(314)는 자동화에 적절하도록 홀더(31)에 들어가 있지만, 단독으로 사용하거나 기판(7)을 놓아둘 다른 부재에 넣어 사용할 수도 있다.
2-1. 자기 발생기
자기 발생기(314)는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 기판(7)에 대해 평면적으로 대응하도록 배치 설치된 대략 평판 모양의 영구 자석이다. 흔들어 넣는 장치(27')에 대한 자기 발생기(314)의 윗면(일면)은 일정의 극(예를 들면, 엔(N)극)으로 자화되어 있다. 또한 자기 발생기(314)는 기판(7)에 밀착한 상태로 배치 설치되어도 되고, 그 발생하는 자력을 선형 부재(271')에 적당량 작용시키기 위해 기판(7)에 대해 적당한 간격으로 배치 설치되어도 된다. 이와 같이 배치된 자기 발생기(314)는 마스크(22)의 윗면을 수평 이동하는 선형 부재(271')를 발생하는 자력에 의해 아래쪽으로 끌어당긴다.
자기 발생기로서 도 17 (a), (b)에 나타낸 자기 발생기(314a, 314b)를 선택할 수도 있다. 이 자기 발생기(314a, 314b)는 복수의 자구(磁區)를 갖고, 인접한 자구는 다른 극성으로 배치된 자기 발생기를 구현하기 위해, 대략 정육면체 형상 또는 대략 직육면체 형상, 대략 원판형의 복수개의 영구자석(81, 82)을 갖고, 인접한 영구자석(81, 82)이 다른 극성이 되도록 전체적으로 대략 평판형으로 나란히 설치한 것이다. 이 자기 발생기(314a, 314b)에 의하면, 영구자석(81, 82)으로부터 발생하는 자력선의 간격이 짧아져, 선형 부재(271')는 더 강하고 균등하게 아래쪽으로 끌어당겨 진다.
이러한 자기 발생기(314a, 314b)를 적용하는 경우에는, 도시한 바와 같이 선형 부재(271')는, 영구자석(81, 82)의 극성의 병렬 방향에 대해 그 축심이 대략 평행한 상태가 되도록 배치 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 선형 부재(271')를 배치 설치하면, 선형 부재(271')는 각 영구자석(81, 82)으로부터 발생하는 자력선에 대해 항상 거의 평행하게 혹은 거의 직각으로 마스크(22)의 표면을 수평 이동한다. 따라서, 자기 발생기(314a, 314b)로부터 발생하는 자력선의 밀도차이에 의한 선형 부재(271')의 변형이 억제된다.
자기 발생기로서 도 17 (c)에 나타낸 자기 발생기(314c)를 선택할 수도 있다. 이 자기 발생기(314c)는 복수의 자구를 갖고, 인접한 자구는 다른 극성으로 배치되는 것과 동시에 각 자구는 일렬로 배치되어 있는 자기 발생기를 구현하기 위해, 예를 들면 대략 사각 기둥 형상의 복수개의 영구자석(83)을 갖고, 인접하는 영구자석(83)이 다른 극성이 되도록 그 옆쪽 측면을 밀착시켜 대략 평판 모양으로 병렬 배치한 것이다.
이 자기 발생기(314c)는, 상기 자기 발생기(314a, 314b)에 대해 다음과 같이 개선되어 있다. 즉, 자기 발생기(314a)의 경우로 설명하면, 도 17 (a)에서 나타낸 바와 같이, 자기 발생기(314a)는 도면에 있어서 부호 811, 812로 나타낸 2개 방향의 자구 경계를 갖고 있다. 예를 들면, 도시한 바와 같이 선형 부재(271')를 배치 설치한 경우, 선형 부재(271')의 축심과 평행한 경계(811)에서는 선형 부재(271')와 교차하는 자력선이 생긴다. 수평 이동하는 선형 부재(271')가 경계(811)의 위쪽을 통과할 때, 선형 부재(271')는 경계부(811)에 인접한 영구 자석(81, 82)의 방향으로 끌려간다. 그 결과, 도면에서 부호 d로 나타낸 바와 같이 선형 부재(271')가 변형된다. 그와 같이 선형 부재(271')가 변형되면, 땜납 볼(B)이 변형부로부터 빠지거나, 변형부에서는 땜납 볼(B)이 위치 결정 개구부(221)에 원활하게 장입되지 않는 현상이 발생하기 쉽다.
반면, 도 17 (c)에 나타낸 바와 같이, 자력 발생 수단(314c)은, 도면에서 부호 832로 나타낸 바와 같이, 한 방향만의 자구 경계(832)를 갖는다. 따라서, 도시한 바와 같이 선형 부재(271')를 배치 설치하면, 경계(832)에서 발생한 자력선은 선형 부재(271')의 축심에 대해 평행하게 되고, 선형 부재(271')와 교차하는 일이 없다. 따라서, 선형 부재(271')에는 변형이 발생하는 일이 없다.
자기 발생기로서 도 17 (e), (f)에 나타낸 자기 발생기(314e, 314f)를 선택할 수도 있다. 이 자기 발생기(314e, 314f)는 상기 자기 발생기(314c)에 있어서, 동일한 극성의 영구자석(85, 86)을 한 방향으로 병렬 설치하여 자구를 형성한 것이다. 이러한 형태로 하면, 자기 발생기(314c)와 같이 긴 영구자석(83)을 준비할 필요도 없고, 자기 발생기(314e, 314f)를 저비용으로 제조할 수 있으므로 바람직하다.
자기 발생기로서 도 17 (d)에 나타낸 자기 발생기(314d)를 선택할 수도 있다. 이 자기 발생기(314d)는, 자구를 전자석(84)으로 구성한 것으로, 전자석(84)에 인가하는 전류의 크기에 의해 자력을 자유롭게 제어가능하게 된다. 따라서, 땜납 볼(B)이나 기판(7)의 크기에 의해 선형 부재(271')의 길이나 굵기가 변경된 경우에도 용이하게 대응 가능해진다.
상기 설명에서는 영구자석이나 전자석을 복수개 이용하여 자기 발생기(314a~f)의 자구를 구성했지만, 복수의 자구를 갖도록 한 개의 자석을 구분한 것이어도 된다.
상기 구성의 자기 발생기(314)를 갖춘 탑재부(3)에 의하면, 자기 발생기(314)가 발생하는 자력에 의해 아래를 향하여 끌어당겨진 선형 부재(271')는 마스크(22)의 윗면에 복부가 눌린 상태가 된다. 그 상태로 선형 부재(271')를 수평 이동시킨다. 선형 부재(271')는 땜납 볼(B)을 포착하고, 위치 결정 개구부(221)의 위쪽까지 이동시킨다. 선형 부재(271')의 복부에는 자력에 의한 하향 누름 힘이 작용한다. 따라서, 그 누름 힘이 땜납 볼(B)에 작용하고, 땜납 볼(B)은 위치결정 개구부(221)에 원활하게 삽입된다. 마스크(22)의 윗면의 성김 등의 상태에 관계없이 자력에 의해 발생하는 선형 부재(271')의 누름 힘은 일정하게 유지된다. 따라서, 선형 부재(271')가 이동 방향으로 흩어져 스프링팩과 같은 움직임을 일으킬 우려가 적고, 땜납 볼(B)은 안정되게 위치 결정 개구부(221)에 장입된다.
2-3. 제1 및 제2 태양의 실시예에 대해 설명한다.
1) 실시예 1
이하의 조건으로, 제1 태양의 탑재 장치(1a)로 땜납 볼(B)을 5장의 기판(7)에 탑재했다.
마스크(22)는 SUS 430제(製)로, 그 두께는 80μm로 하였다. 마스크(22)는, 기판(7)의 전극(71)에 대응하여 10200개의 위치 결정 개구부(221)가 25mm□의 범위로 형성된 것을 사용하고, 위치 결정 개구부(221)의 직경은 90μm로 하였다. 흔들어 넣는 장치(17)의 선형 부재(271)는, 직경이 φ75μm의 대략 원형 단면을 갖고, 위치 결정 개구부(221)의 범위를 포함하는 길이의 복부를 갖는 것을 사용하였다. 땜납 볼(B)은, Sn를 주체로 한 직경이 80μm의 것으로, 마스크(22)의 윗면에 12000개씩 투입하였다. 선형 부재(271)로서는, 산다론(Thunderon; 상표명, 아사히 화성제)을 사용하였다. 이상의 조건은, 이하에서 설명하는 실시예 2 및 비교예와도 기본적으로는 동일하게 하였다.
2) 실시예 2
제2 태양의 탑재 장치(1b)에서 땜납 볼(B)을 5장의 기판(7)에 탑재하였다. 또한 선형부재(271')로서는, 페라이트계 자성 스테인레스인 SUS 430을 사용하였다.
3) 비교예
제1 태양의 탑재 장치(1a)에, 첨예부(尖銳部)가 있는 솔 형상의 선형 부재를 갖춘 흔들어 넣는 장치를 짜 넣고, 마스크(22)의 표면에 대해 대략 수직으로 선형 부재를 배치 설치하고, 첨예부를 마스크(22)에 접촉시킨 상태로 선형 부재를 수평 이동시켜 땜납 볼(B)을 탑재하였다.
실시예 1 및 2, 비교예의 땜납 볼(B)의 미충진율 및 잔류율을 표 1에 나타낸다. 여기서 잔류율이란, (마스크(22)에 잔류한 땜납 볼(B)의 개수/투입한 땜납 볼의 개수)로 정의되는 것이다.
미탑재율 잔류율
실시예1 0.173% 0%
실시예2 0.094% 0%
비교예 55.340% 2.3%
3. 제3의 실시형태
본 발명의 일례인 제3 태양에 대해 도 1 및 도 18~20을 참조하면서 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 제3 태양의 탑재 장치(1c)는, 피배열체인 기판(7)에 땜납 볼을 정렬시켜서 탑재하는 탑재부(4)를 갖고 있다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 제3 태양의 탑재부(4)는 제1 태양의 탑재부(2)와 기본적으로는 동일한 구성이고, 기판(7)의 전극(71) 위에 땜납 볼(B)을 정렬시키는 정렬 부재인 마스크(22')와, 상기 기판(7)에 위치 결정된 마스크(22')의 윗면을, 도시하지 않은 이동 수단에 의해 수평 이동되어 땜납 볼(B)을 흔들어 넣는 흔들어 넣는 장치(27)와, 자동화에 적합하도록 전극(71)을 위쪽을 향해 수평으로 기판(7)의 자세를 유지하는 홀더(41)와, 상기 홀더(41)를 승강 가능하게 하고 소정의 높이에 기판(7)을 위치결정 하는 홀더 승강 수단(29)과, 상기 마스크(22')를 수평으로 지지하고 동시에 수평 방향으로 이동시켜 상기 소정의 높이에 위치 결정된 기판(7)에 상기 마스크(22')를 위치 결정하는 마스크 수평 이동 수단(23)과, 상기 마스크(22')의 윗면에 땜납 볼(B)을 공급하는 볼 공급 수단(24)과, 남은 땜납 볼(B)을 마스크(22')의 윗면으로부터 제거하는 볼 제거 수단(26)을 갖추고 있다.
이 제3 태양의 탑재부(4)에 있어서 제1 태양의 탑재부(2)와 다른 점은, 마스크(22')가 자성 스테인레스 등으로 이루어지는 연자성 부분을 갖는 것과, 자력에 의해 마스크(22')를 아래쪽에 흡인하고 마스크(22')의 아랫면을 기판(7)의 윗면에 밀착시키는 흡인부가 홀더(41)에 들어가 있는 것이다. 이하, 흡인부에 대해 자세하게 설명한다. 한편, 흡인부는 자동화에 적합하도록 홀더(41)에 들어가 있지만, 단독으로 사용하거나 기판(7)을 놓아두는 다른 부재에 조립하여 사용할 수도 있다.
3-1. 흡인부
본 태양의 흡인부는, 도 19 (a)에 나타낸 바와 같이, 홀더(41)에 내장된 자력을 발생하는 자기 발생기(411)이다. 자기 발생기(411)는 기판(7)의 위쪽에 위치 맞춤 된 마스크(22')에 대해 기판(7)을 개입시켜 서로 대응하도록 배치 설치되어 있다. 자기 발생기(411)에는 자기 발생기(411)에 급전하는 급전 제어 회로(412)가 연결되어 있다.
흡인부로서는, 도 19 (b)에 나타낸 정전기력 발생기(413)를 선택할 수도 있다. 정전기력 발생기(413)는 상기 자기 발생기(411)와 마찬가지로 홀더(41)에 들어가 있다. 정전기력 발생기(413)에는 전압을 인가하는 전압 제어 회로가 접속되어 있다. 전압 제어 수단에 의해 양극 또는 음극으로 전압 인가된 정전기력 발생기(413)는, 마스크(22')를 전압 인가된 극성과 반대 극성으로 대전시켜서 아래쪽으로 흡인하여 기판(7)에 밀착시킨다. 이 경우의 마스크(22')는, 연자성 부분을 포함할 필요는 없다. 그것보다도 마스크(22')의 기체로서는, 대전하기 쉬운 것을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면 그 기체로서는, 유전율이 4~12로 비교적 유전율이 높고, 전기 저항율이 108~1012Ωcm 정도의 도전성을 갖는 절연 재료, 구체적으로는 폴리마이드 수지, 페놀 수지, 규소 수지, 염화 비닐 수지, ABS 수지, 아세틸 셀룰로오스, 아세틸 부틸 셀룰로오스, 우레탄 엘라스토머, 클로로플렌고무, 니트릴고무 및 이들의 혼합물이나, 그것들에 적당히 카본 블랙을 배합한 것을 선택하면 된다.
흡인부로서는 도 19 (c)에 나타낸 진공 흡인기(415)를 선택할 수도 있다. 진공 흡인기(415)는 기판(7)이 장착되는 부분 이외의 홀더(41)의 윗면에 개구한 윗면 개구부(416)와, 측면에 개구한 측면 개구부(418)와, 윗면 개구부(416)와 측면 개구부(418)를 연결하여 홀더(41c)의 내부에 형성된 유체 통로(417)와, 측면 개구부(418)에 연결된 진공 발생 수단을 갖고 있다. 상기 진공 흡인기(415)에 의하면, 진공 발생 수단에 의해 부압을 발생하고, 홀더(41)에 놓여진 마스크(22')를 윗면 개구부(416)에서 아래쪽으로 흡인하여 기판(7)에 밀착시킨다. 이 경우의 마스크(22)도 연자성 부분을 포함할 필요는 없고, 마스크(22)의 기체로서는 여러 종류의 것이 선택된다.
3-2. 탑재 장치(1c)의 동작
제3 태양의 탑재 장치(1c)의 동작에 대해 설명한다.
1) 마스크를 위치 맞춤하는 단계(제1 단계)
기판(7)에 대해 마스크(22')를 위치 맞춤한다.
2) 마스크를 흡인하는 단계
도 20 (b)에 나타낸 바와 같이, 급전 제어 회로로부터 급전된 자기 발생기(411)에서 발생한 자력에 의해 기판(7)의 위쪽에 놓여진 마스크(22')를 전체적으로 아래쪽으로 흡인한다. 그 결과, 마스크(22')는, 그 아랫면이 기판(7)의 윗면을 따라 균일하게 밀착한다. 따라서, 기판(7)에 변형이 있는 경우에도, 기판(7)과 마스크(22')의 사이에 큰 공극이 발생하는 일이 없다.
3) 땜납 볼을 탑재하는 단계(제2 단계)
전극(71)의 개수 이상의 땜납 볼(B)을 볼 공급 수단(24)으로 마스크(22')의 윗면에 공급한다. 마스크(22')의 윗면에 공급된 땜납 볼(B)에 대해 선형 부재(271)가 대략 수평인 자세로 접촉하도록 배치 설치된 흔들어 넣는 장치(27)를 마스크(22')의 윗면에 대해 상대적으로 수평 이동한다. 땜납 볼(B)은 흔들어 넣는 장치(27)에 의해 이동되어 위치 결정 개구부(221)에 장입된다. 여기에서, 마스크(22')는 기판(7)에 밀착되어 있다. 따라서, 위치 결정 개구부(221)를 통과하여 전극(71)에 놓여진 땜납 볼(B)은 위치 결정 개구부(221)로부터 새나가는 일이 없다.
4) 마스크를 기판으로부터 제거하는 단계
홀더 승강 수단(29)를 하강시켜 기판(7)으로부터 마스크(22')를 제거한다.
4. 제 4의 실시형태
본 발명의 일례인 제 4 태양에 대해 도 21~23을 참조하면서 설명한다. 한편, 제 4 태양의 탑재 장치(1d)는 제1 태양의 탑재 장치(1a)와 기본적으로 같은 것이다.
이 제 4 태양의 탑재 장치(1d)에 있어서, 제1 태양의 탑재 장치(1a)와 다른 점은, 도 21 (a)에 나타낸 바와 같이, 적어도 윗면에 점착력이 낮은 가고정막(F)이 형성된 전극(71)을 갖는 기판(7)을 준비하고, 가고정막(F)을 개입시킨 상태로 상기 전극(71)에 땜납 볼(B)을 놓아두고, 가고정막(F)의 점착력을 가고정막 변질부에서 높여 가고정막(F)의 점착력으로 전극(71)에 땜납 볼(B)을 가고정하는 점에 있다. 또한 가고정막(F)는, 도 21 (a)에 나타낸 바와 같이, 기판(7)의 윗면 전체를 덮도록 형성해도 되고, 도 21 (b)에 나타낸 바와 같이, 전극(71)의 윗면에만 선택적으로 형성해도 된다.
이하, 가고정막 및 가고정막 변질부에 대해 자세하게 설명한다.
4-1. 가고정막
가고정막(F)은 도 13에서 설명한 마스크를 제거하는 단계 이후에, 기판(7)에 놓여진 땜납 볼(B)에 다소의 외력이 작용하는 경우에도 땜납 볼(B)이 간단하게 움직이지 않도록 땜납 볼(B)을 전극(71)에 점착력으로 가고정하는 것이다. 그러나, 기판(7)에 마스크(22)를 위치 맞춤하는 제1 단계로부터 땜납 볼(B)을 탑재하는 제2 단계에 있어서는, 마스크(22)나 땜납 볼(B)에 가고정막(F)이 부착하지 않도록 가고정막(F)의 점착력은 낮은 상태일 것이 요망된다.
이러한 가고정막(F)은, 예를 들면 어느 조건하에서는 고체화되어 점착력이 낮아지고, 다른 조건하에서는 액화(여기에서 액화란 겔화 또는 페이스트화를 포함한다.)되어 점착력이 높아지는 재료(이하, 그 재료를 가고정 재료라고 일컫는다.)를 선택하는 것으로 구현된다. 선택되는 제1종의 가고정 재료로서는, 예를 들면 폴리프로필렌 또는 폴리 염화 비닐, 폴리스틸렌, 폴리아미드, 초산 셀룰로오스, 폴리 에스테르 중 어느 하나로부터 선택되는 수지 또는 종이 등의 유기 재료, 혹은 Hg 또는 Ga, In, Sn 등의 금속재료를 주체로 한 것이 선택된다. 제1종의 가고정 재료에 의하면, 예를 들면 가고정 재료를 증착하여 기판(7)에 성막하여 저점착성 가고정막(F)이 형성된다. 혹은, 적당한 용매(물이나 기름, 각종 알코올이나 메탄올 등)에 가고정 재료를 혼합하고, 그 혼합물을 기판(7)에 도포해 건조하여 용매를 제거함으로써 저점착성 가고정막(F)이 형성된다. 또한, 이와 같이 하여 형성되는 가고정막(F)은, 땜납 볼(B)이 접촉하는 표면이 고체화되어 점착력이 낮으면 된다.
선택되는 제2종의 가고정 재료로서 액체(예를 들면 물 또는 유류, 각종 알코올이나 메탄올 등의 유기용제) 혹은 그 액체를 용매로서 포함한 액상 혼합물을 선택할 수 있다. 제2종의 가고정 재료에 의하면, 가고정 재료의 온도를 그 융점 이하로 하면 가고정 재료는 고체화된 상태가 되어 저점착성 가고정막(F)이 형성된다. 이와 같이 하여 형성되는 가고정막(F)은, 땜납 볼(B)이 접촉하는 표면이 고체화되어 점착력이 낮으면 된다.
제2종의 가고정 재료로서는, 융점이 대기압에서 -100℃ 이상, 바람직하게는 실온의 범위 (-10℃~50℃)의 것을 선택하면, 가고정 재료를 고체화하는 프로세스를 저비용으로 실현할 수 있으므로 바람직하다. 또, 비점(沸點)이 땜납 볼(B)의 융점 미만인 것, 예를 들면 도데실 알코올(융점 24℃, 비점 154℃)이나 테트라데칸올(융점 38℃, 비점 289℃), 부틸 알코올(융점 25.4℃, 비점 83℃)을 선택하면, 땜납 볼(B)을 리플로우 해서 접속 범프를 형성할 때, 동시에 가고정막(F)은 기화한다. 따라서, 세정 공정을 통해 가고정막(F)을 제거할 필요가 없기 때문에 바람직하다.
가고정 재료는 땜납 볼(B)을 리플로우 하는 공정 전에 가고정막(F)을 제거하는 수고를 덜기 위해, 땜납 볼(B)보다 낮은 융점을 가지고 있으면 바람직하다.
가고정 재료는 플럭스 성분을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 여기에서, 플럭스 성분이란, 땜납 볼(B)을 리플로우 할 때에, 1) 땜납 볼(B)과 전극(71)의 산화를 방지하고, 2) 전극(71)의 표면을 청정화하는, 젖음성과 환원성 작용이 높은 성분이다. 플럭스 성분이란, 예를 들면 로진(rosin, 송지)이나 로진과 유사한 특성을 갖는 첨가재이다. 플럭스 성분을 포함한 가고정 재료로 형성된 가고정막(F)에 의하면, 접속 범프와 전극과의 접합 불량이 발생하는 것이 억제되어 접속 범프의 내부에 빈 구멍이 발생하는 것이 억제된다.
4-2. 가고정막 변질부
가고정막 변질부는 열적 또는 기계적, 화학적으로 가고정막(F)을 변질시켜 그 점착력을 높이는 것으로, 제4 태양의 탑재 장치(1d)에서는 탑재부(2)에 들어가 있다.
제4 태양의 가고정막 변질부는, 도 23 (a)에 나타낸, 위치 결정 개구부(221)에 충진된 땜납 볼(B)의 꼭대기 부분에 접촉 가능하게 배치 설치되고, 적어도 땜납 볼(B)과 접촉하고 있는 면이 발열하는 가고정막 변질부(25a)이다. 이 가고정막 변질부(25a)는, 예를 들면, 블록형 기체의 일면에 평판형의 발열체를 배치한 것이면 되고, 발열체가 마스크(22)에 서로 대응하도록 마스크(22)의 위쪽에 승강 수단(예를 들면, 에어 실린더 등)으로 승강 가능하게 배치 설치하면 된다.
가고정막 변질부(25a)는 접촉한 땜납 볼(B)을 가열한다. 그 열은, 땜납 볼(B)을 개입하여 땜납 볼(B)이 접촉하고 있는 영역 근방의 가고정막(F)을 용해시킨다. 따라서, 가고정막(F)은 용해되고(즉, 액화되고), 가고정막(F)의 점착력은 높아진다.
가고정막 변질부(25a)의 형태는, 도시한 바에 한정되지 않고 여러 종류의 것이 선택된다. 예를 들면, 도 23 (a)에 나타낸 바와 같이, 땜납 볼(B)의 직경보다 마스크(22)의 두께가 얇은 경우에는, 땜납 볼(B)과 접촉하는 가고정막 변질부(25a)의 면(251)은 평면형으로 하면 된다. 또, 땜납 볼(B)의 직경보다 마스크(22)가 두꺼운 경우에는, 위치 결정 개구부(221)에 대응하여 위치 결정 개구부(221)에 삽입 가능한 돌기(252)를 설치해 두면 된다.
가고정막 변질부로서 도 23 (b)에 나타낸 바와 같이, 전자빔(예를 들면, 레이저)으로 각각에 땜납 볼(B)을 가열하는 가고정막 변질부(25b)도 선택된다.
가고정막 변질부로서 위치 결정 개구부(221)에 진입되기 전에 미리 땜납 볼(B)을 가열하는 가고정막 변질부도 선택된다. 이 가고정막 변질부에서 가열된 땜납 볼(B)을 전극(71)에 놓아두면, 땜납 볼(B)이 접촉한 영역 근방의 가고정막(F)은 용융되어 가고정막(F)의 점착력은 높아진다.
가고정막 변질부로서 위치 결정 개구부(221)에 충진된 복수의 땜납 볼(B)을 포함한 영역을 가열하는 가고정막 변질부도 선택된다. 이 가고정막 변질부는, 예를 들면 적외선 히터와 같은 것으로 구성된다. 또한, 이 가고정막 변질부를 선택하는 경우에는, 마스크(22) 아래쪽의 가고정막(F)이 가열되어 용융해 마스크(22)에 부착하지 않도록, 마스크(22)로서는, 땜납 볼(B)보다 열전도율이 낮은 기체로 이루어지는 것을 선택하는 것이 바람직하다.
가고정막 변질부로서 도 23 (c)에 나타낸 바와 같이 위치 결정 개구부(221)에 충진된 땜납 볼(B)의 꼭대기 부분에 접촉 가능하게 배치 설치되고, 땜납 볼(B)을 소정의 압력으로 누르는 가고정막 변질부(25c)도 선택된다. 또한 가고정막 변질부(25c)는 접촉한 땜납 볼(B)을 누르는 대신에 진동을 가하는 구성으로 해도 좋다. 가고정막 변질부(25c)에 의하면, 땜납 볼(B)을 개입시켜 전해진 누르는 힘이나 진동에 의해 땜납 볼(B)이 접촉한 영역 근방의 가고정막(F)의 점착력은 높아진다. 이 가고정막 변질부(25c)는, 표면부분이 고체화되고 내부는 액상인 가고정막(F)의 점착력을 높이는 경우에 유효하다. 즉, 가고정막 변질부(25c)가 작용하는 누르는 힘이나 진동으로 가고정막(F)의 표면부분이 기계적으로 파괴되고, 내부의 액체가 노출하여 가고정막(F)의 점착력은 높아진다.
가고정막 변질부로서, 가고정막(F)을 형성하는 가고정 재료에 맞추어 선정되는 가고정막(F)의 점착력을 높이는 성분을, 위치 결정 개구부(221)에 진입되기 전의 땜납 볼(B)의 외주면에 도포하는 가고정막 변질부도 선택된다. 이 가고정막 변질부에 의하면, 가고정막(F)의 점착력을 높이는 성분이 외주면에 도포된 땜납 볼(B)이 전극(71)에 놓여져, 땜납 볼(B)이 접촉하고 있는 영역 근방의 가고정막(F)의 점착력은 높아진다.
4-3. 탑재 장치(1d)의 동작
상기 탑재 장치(1d)의 동작에 대해 설명한다.
1) 마스크를 위치 맞춤하는 단계(제1 단계)
도 22 (a)에 나타낸 바와 같이, 점착력이 낮은 가고정막(F)이 전극(71)의 윗면에 형성되어 있는 기판(7)에 대해 마스크(22)를 위치 맞춤한다.
2) 땜납 볼을 탑재하는 단계(제2 단계)
마스크(22)의 윗면에 땜납 볼(B)을 공급한다. 마스크(22)에 공급된 땜납 볼(B)을 흔들어 넣는 장치(27)로 이동하여, 상기 땜납 볼(B)을 위치 결정 개구부(221)에 흔들어 넣는다. 땜납 볼(B)은 가고정막(F)을 개입시킨 상태로 전극(71)에 놓여진다. 또한 제4 태양의 탑재 장치에서는, 흔들어 넣는 방식으로 땜납 볼(B)을 탑재하고 있지만, 후술하는 제5 태양의 탑재 장치와 같이 흡착방식으로 혹은 그 외의 방식으로 탑재해도 된다.
3) 땜납 볼을 가고정하는 단계(제3 단계)
도 22 (b)에 나타낸 바와 같이, 위치 결정 개구부(221)에 넣어진 땜납 볼(B)의 꼭대기 부분에 가고정막 변질부(25a)를 접촉하고 땜납 볼(B)을 가열한다. 땜납 볼(B)을 개입시켜 전달된 열로, 땜납 볼(B)이 접촉하고 있는 영역 근방의 가고정막(F)을 용융시켜 점착력을 높인다. 가고정막(F)의 점착력으로 땜납 볼(B)을 가고정한다. 또한 땜납 볼(B)을 가열할 때에, 땜납 볼(B)을 가압하거나 진동을 가하거나 하면 땜납 볼(B)은 보다 강하게 가고정되므로 바람직하다.
가고정막 변질부(25a)를 땜납 볼(B)로부터 떼어낸다. 이 후, 용융한 가고정막(F)은 냉각되어 고체화되지만, 일단 가고정막(F)으로 가고정된 땜납 볼(B)은 다소의 외력으로 이탈하는 일은 없다.
5. 제 5의 실시형태
본 발명의 일례인 제5 태양에 대해 도 1 및 도 24, 25를 참조하면서 설명한다.
이 제 5 태양의 탑재 장치(1e)에 있어서, 제1 태양의 탑재 장치(1a)와 다른 점은, 상기 제4 태양의 탑재 장치(1d)와 마찬가지로, 적어도 윗면에 점착력이 낮은 가고정막이 형성된 전극을 갖는 기판을 준비하는 점, 가고정막의 점착력을 높이는 가고정막 변질부를 갖는 점 및, 도 24에 나타낸 바와 같이, 정렬 부재로서 흡착 방식의 흡착 헤드(51)를 갖는 점이다. 또 가고정막 및 가고정막 변질부에 대해서는 기본적으로 상기 제4 태양의 것과 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
5-1. 탑재 장치
도 1에 나타낸 바와 같이, 탑재 장치(1e)는 탑재부(5)를 갖고 있다.
5-2. 탑재부
도 24에 나타낸 바와 같이, 탑재부(5)는 전극(71)의 패턴에 대응하여 도전성 볼(B)을 착탈 가능한 위치 결정 흡착부(511)를 갖춘 정렬 부재인 흡착 헤드(51)와, 다수개의 땜납 볼(B)이 저장된 상부 개구의 용기(52)와, 도시하지 않은 가고정막 변질부를 갖추고 있다.
흡착 헤드(51)는, 내부 공간을 갖는 함(函) 모양이며, 그 아래쪽 면에 전극(71)의 패턴에 대응하여 관통공형의 위치 결정 흡착부(511)가 형성되어 있다. 위치 결정 흡착부(511)는, 땜납 볼(B)을 흡착 가능하도록 땜납 볼(B)의 직경보다 작게 형성되어 있다. 흡착 헤드(51)에는, 도시하지 않은 부압 발생 수단이 접속되어 있다. 상기 흡착 헤드(51)에 의하면, 부압 발생 수단으로 부압을 발생하는 것에 의해 땜납 볼(B)은 위치 결정 흡착부(511)에 흡착되고, 부압을 끊는 것으로 땜납 볼(B)은 위치 결정 흡착부(511)로부터 떨어지게 된다. 흡착 헤드(51)는 위치 결정 흡착부(511)에 흡착된 땜납 볼(B)이 전극(71)에 대응하도록 위치 결정하기 위해 지면에 있어서 상하/좌우/전후 방향으로 도시하지 않은 이동 수단에 의해 이동되도록 구성되어 있다.
5-3. 탑재 장치(1e)의 동작
상기 탑재 장치(1e)의 동작에 대해 설명한다.
1) 흡착 헤드를 위치 맞춤하는 단계(제1 단계)
용기에 저장된 땜납 볼(B)을 위치 결정 흡착부(511)로 흡착한다. 도 25 (a)에 나타낸 바와 같이, 위치 결정 흡착부(511)에 흡착된 땜납 볼(B)이 전극(71)에 대응하도록 흡착 헤드(51)를 위치 결정한다.
2) 땜납 볼을 탑재하는 단계(제2 단계)
위치 결정 흡착부(511)로부터 땜납 볼(B)을 떼어내고, 점착력이 낮은 가고정막(F)을 개입시켜 전극(71)에 탑재한다.
3) 땜납 볼을 가고정하는 단계(제3 단계)
도 25 (b)에 나타낸 바와 같이, 가고정막 변질부(25a)로 가고정막(F)을 용융하고, 가고정막(F)의 점착력을 높여 땜납 볼(B)을 가고정한다.
6. 제 6의 실시형태
본 발명의 일례인 제6 태양에 대해 도 26~도 28을 참조하면서 설명한다.
탑재 장치(1')는 도 26에 나타낸 바와 같이, 제4 태양의 탑재 장치(1d)의 탑재부(2)와, 기본적으로는 같은 가고정막 변질부(25)를 갖춘 탑재부(2')와, 탑재부(2')의 상류 측에 배치 설치한 가고정막 형성부(6)를 갖고 있다. 가고정막 형성부(6)와 탑재부(2') 사이의 기판(7)의 주고 받기는 인력으로 해도 괜찮지만, 도시한 바와 같이 가고정막 형성부(6)와 탑재부(2') 사이에 반송부(C)를 설치하고, 반송부(C)에 의해 기계적으로 주고 받도록 해도 괜찮다.
6-1. 가고정막 형성부
가고정막 형성부(6)는 점착력이 낮은 가고정막(F)을 전극(71)에 형성하는 것이다. 가고정막(F)은 상술한 가고정 재료를 이용하여 형성된다. 가고정막(F)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 도 27에서 예시하는 가고정막 형성부(6)를 이용하여 형성된다.
도 27에서 나타낸 가고정막 형성부(6)는, 모두 상기 제2종의 가고정 재료, 즉 원래 점착력이 높은 액상의 가고정 재료를 전극(71)에 도포하여 배치하고, 배치된 가고정 재료를 고체화시켜 점착력이 낮은 가고정막(F)을 형성하는 것이다.
도 26 (a)에 나타낸 가고정막 형성부(6a)는 선단부가 접촉한 상태로 기판(7)의 윗면을 가로로 이동 가능한 스키지(61)를 갖추고 있다. 가고정막 형성부(6a)에 의하면, 기판(7)의 윗면에 페이스트형의 가고정 재료(F)를 공급하고, 공급된 가고정 재료(F)를 스키지(61)로 펴 바른다. 이때, 가고정 재료(f)는, 가능한 한 얇고 균일하게 펴 바르면 좋다. 도포된 가고정 재료(6a)를 가열 또는 냉각하여 고체화시킨다. 그 결과, 점착력이 낮은 가고정막(F)이 형성된다.
도 26 (b)에 나타낸 가고정막 형성부(6b)는 전극(71)에 대응한 관통공(63)을 갖는 인쇄 마스크(62)와, 선단부가 접촉한 상태로 마스크(62)의 표면을 가로로 이동 가능한 스키지(64)를 갖추고 있다. 가고정막 형성부(6b)에 의하면, 관통공(63)과 전극(71)이 대응하는 상태로 인쇄 마스크(62)를 위치 맞춤하고, 마스크(62)의 윗면에 페이스트형의 가고정 재료(f)를 공급한다. 공급된 가고정 재료(f)를 스키지(64)로 펴 바르고, 전극(71)에 선택적으로 가고정 재료(f)를 인쇄한다. 인쇄된 가고정 재료(f)를 가열 또는 냉각하여 고체화시킨다. 그 결과, 점착력이 낮은 가고정막(F)이 전극(71)에 형성된다.
도 26 (c)에 나타낸 가고정막 형성부(6c)는, 페이스트형의 가고정 재료(f)를 하단으로부터 도출(塗出)하는 실린지형의 도포 수단(65)을 갖추고 있다. 도포 수단(65)은 지면에 있어서 전후/좌우/상하 방향으로 기판(7)의 위쪽을 이동 가능하게 되어 전극(71)에 대해 위치 결정 가능하도록 구성되어 있다. 가고정막 형성부(6c)에 의하면, 도포 수단(65)을 전극(71)에 위치 결정하고, 전극(71) 위에서 가고정 재료(f)를 내보내어 도포한다. 도포된 가고정 재료(f)를 가열 또는 냉각하여 고체화시킨다. 그 결과, 점착력이 낮은 가고정막(F)이 전극(71)에 형성된다.
도 26 (d)에 나타낸 가고정막 형성부(6d)는 액상의 가고정 재료(f)를 하단으로부터 분사하는 분무형 도포 수단(66)을 갖추고 있다. 도포 수단(66)은, 지면에 있어서 전후/좌우/상하 방향으로 기판(7)의 위쪽을 이동 가능하도록 구성되어 있다. 가고정막 형성부(6d)에 의하면, 기판(7)의 위쪽에 있어서 도포 수단(66)을 전후/좌우방향으로 가로 이동하고, 기판(7)의 윗면 전체에 가고정 재료(6a)를 분사하여 도포한다. 도포된 가고정 재료(f)를 가열 또는 냉각하여 고체화시킨다. 그 결과, 점착력이 낮은 가고정막(F)이 전극(71)에 형성된다.
6-2. 탑재 장치(1')의 동작
상기 탑재 장치((1')의 동작에 대해 설명한다.
1) 가고정막을 형성하는 단계
점착력이 높은 액상 가고정 재료를 기판(7)의 윗면에 얇게 도포하여 배치하고, 배치된 가고정 재료를 고체화시켜, 도 28 (a)에 나타낸 바와 같이 점착력이 낮은 가고정막(F)을 전극(71)에 형성한다.
2) 마스크를 위치 맞춤하는 단계(제1 단계)
도 28 (b)에 나타낸 바와 같이, 전극(71)과 위치 결정 개구부(221)가 대응하도록 기판(7)의 위쪽에 마스크(22)를 위치 맞춤한다.
3) 땜납 볼을 탑재하는 단계(제2 단계)
마스크(22)의 윗면에 땜납 볼(B)을 공급하고, 흔들어 넣는 장치(27)로 땜납 볼(B)을 이동시켜 위치 결정 개구부(221)에 진입시킨다. 땜납 볼(B)은 가고정막(F)을 개입시킨 상태로 전극(71)에 놓여진다.
4) 땜납 볼을 가고정하는 단계(제3 단계)
도 28 (c)에 나타낸 바와 같이, 가고정막 변질부(25a)로 가고정막(F)을 용융하고, 가고정막(F)의 점착력을 회복하여 땜납 볼(B)을 가고정한다.
6-3. 실시예
제4 및 제6 태양의 실시예를 설명한다.
1) 실시예 1
일반적으로 사용되는 페이스트형 로진계 플럭스를 가고정 재료로서 사용한 예를 설명한다. 또, 플럭스로서는 수지계 혹은 수용성의 것을 이용해도 괜찮다.
도 27 (a)에 나타낸 바와 같이, 수μm ~ 수십μm의 두께로 가고정 재료(f)를 기판(7)에 도포하였다. 120℃의 온풍을 30초간 불어대어 가고정 재료를 가열하고, 가고정 재료(f)의 용매 성분을 휘발시켜 마스크(22)나 땜납 볼(B)에 가고정 재료(f)가 부착하지 않을 정도로 가고정 재료(f)의 표면을 건조시켜, 도 28 (a)에 나타낸 바와 같이 점착력이 낮은 가고정막(F)을 형성하였다.
도 28 (b)에 나타낸 바와 같이, 위치 결정 개구부(221)가 전극(71)에 대응하도록 마스크(22)를 위치 맞춤하고, 땜납 볼(B)을 개구부(221)에 진입시켰다. 도 28 (c)와 같이 가고정 재료의 융점 이상의 온도(60~90℃)로 발열시킨 가고정막 변질부(25a)를 땜납 볼(B)에 순간적으로 접촉시켜 가고정막(F)을 용융시켜 땜납 볼(B)을 가고정하였다.
2) 실시예 2
휘발성이 높은 IPA로 희석한 액상의 로진계 플럭스를 가고정 재료(f)로 사용한 예를 설명한다.
실시예 1과 같은 방법으로 가고정막(F)을 형성하였다. 본 실시예의 가고정 재료(f)에 의하면, IPA는 휘발성이 높기 때문에 가고정 재료(f)가 더욱 빨리 건조하여, 가고정막(F)을 효율적으로 형성할 수 있다. 또, IPA는 휘발하여 소실되므로 가고정 재료(f) 중의 IPA 비율에 의해 가고정막(F)의 막두께를 제어할 수가 있으며, 예를 들면 얇은 막두께의 가고정막(F)이 필요한 경우에는 그 비율을 크게 하면 된다.
그 후, 실시예 1과 마찬가지로 땜납 볼(B)을 가고정하였다.
3) 실시예 3
융점이 24℃의 도데실 알코올을 용매로서 희석된 로진계 플럭스를 가고정 재료(f)로서 사용한 예를 설명한다. 이런 종류의 용매로서는, 부틸 알코올(융점 25℃), 테트라데실 알코올(융점 38℃) 등도 사용할 수 있다.
실시예 1과 마찬가지로 상기 가고정 재료(f)를 전극(51)에 도포하고, 가고정 재료(f)를 냉각하여 고체화시켜 가고정막(F)을 형성하였다. 가고정 재료(f)가 플럭스 뿐인 경우에는, 그 융점이 -40℃ 정도로 실온보다 낮기 때문에, 통상의 냉각 방법으로는 냉각하여 고체화하는 것은 어렵다. 그렇지만, 상기 가고정 재료(f)에 의하면, 24℃로 고체화하는 도데실 알코올로 희석되어 있으므로, 도데실 알코올의 융점 이하로 가고정 재료를 냉각하면, 플럭스를 내포하는 상태로 도데실 알코올이 고체화되어 점착력이 낮은 가고정막이 형성된다.
냉각을 계속하여 가고정막(F)의 점착력을 유지하면서, 실시예 1과 마찬가지로 땜납 볼(B)을 위치 결정 개구부(221)에 흔들어 넣고, 가고정 재료(f)의 융점 이상의 온도로 발열시킨 가고정막 변질부(25a)를 땜납 볼(B)에 순간적으로 접촉시켜서 가고정막(F)을 용융시켜 땜납 볼(B)을 가고정 하였다.
4) 실시예 4
상기 도데실 알코올을 가고정 재료(f)로서 사용한 예를 설명한다.
도 27 (d)에 나타낸 도포 수단(66)으로 가고정 재료(f)를 기판(7)의 표면에 도포하고, 그 융점 이하로 냉각하여 가고정막(F)을 형성한다. 이 가고정 재료에 의하면, 그 융점이 실온의 영역에 있으므로, 고체화 상태의 유지(즉, 냉각을 유지하는 것)를 비교적 용이하게 실시할 수 있는 이점이 있다.
그 후, 실시예 3과 마찬가지로 땜납 볼(B)을 가고정 하였다.
실시예 1~4 중 어느 하나에 있어서도 마스크(22)는 가고정막(F)에 의해 기판(7)에 부착하는 일 없이 제거할 수 있었다. 제거된 마스크(22)나 위치 결정 개구부(221)에 부착한 가고정막(F)은 확인되지 않았다. 땜납 볼(B)에도 가고정막(F)은 부착해 있지 않고, 다음 작업에 세정하지 않고 사용할 수 있었다.
본 발명은 상기 설명에 한정되지 않고, 예를 들면 의약품이나 요업 등의 분야에 있어서 미소한 혹은 부정형의 분체나 입체를 기판에 탑재하는 용도에도 이용하는 것이 가능하다.

Claims (46)

  1. 도전성을 갖는 볼을 피배열체의 일면에 소정의 패턴으로 탑재하는 탑재 방법에 있어서,
    한쪽 면 및 상기 한쪽 면에 대한 다른 쪽 면과, 상기 패턴에 대응하여 배치되고, 상기 한쪽 면 및 상기 다른 쪽 면에 개구하여 상기 볼이 삽입되어 통과 가능한 위치 결정 개구부를 갖춘 정렬 부재를 상기 정렬 부재의 다른 쪽 면이 상기 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 맞춤하는 제1 단계와,
    축심을 거의 갖춘 상태로 배치 설치된 2개 이상의 선형 부재를 갖추고, 상기 정렬 부재의 한쪽 면에 공급된 상기 볼에 대해 상기 선형 부재가 대략 수평인 자세로 접촉가능한 상태로 배치 설치된 흔들어 넣는 장치(shaking-in device)를 상기 정렬 부재의 한쪽 면에 대해 상대적으로 수평 이동하여, 상기 위치 결정 개구부를 통해 상기 피배열체의 일면에 볼을 놓아두는 제2 단계를 포함하는 탑재 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 상기 흔들어 넣는 장치의 선형 부재를 상기 정렬 부재의 한쪽 면에 접촉하면서 상기 흔들어 넣는 장치를 수평 이동하는 탑재 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 상기 정렬 부재의 한쪽 면에 상기 선형 부재를 누르면서 상기 흔들어 넣는 장치를 수평 이동하는 탑재 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 단계 후에 상기 정렬 부재를 상기 피배열체의 일면 쪽으로 흡인하는 단계를 포함하는 탑재 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 피배열체의 일면에는 점착력이 낮은 가고정막이 형성되고,
    상기 제2 단계 후에 가고정막의 점착력을 높이는 제3 단계를 포함하는 탑재 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가고정막은 플럭스 성분을 함유하는 탑재 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 단계에서 상기 볼이 접촉하고 있는 영역 근방의 상기 가고정막의 점착력을 높이는 탑재 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 단계에서 상기 피배열체에 놓아둔 볼을 가열하는 탑재 방법.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 상기 볼은 미리 가열되어 있는 탑재 방법.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막은 점착력이 높은 재료를 고체화하여 이루어진 것인 탑재 방법.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막은 점착력이 높은 재료를 가열해 고체화하여 이루어진 것인 탑재 방법.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막은 융점이 상기 볼의 융점 미만인 점착력이 높은 재료를 가열해 고체화하여 이루어진 것인 탑재 방법.
  13. 청구항 5에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막은 비점이 상기 볼의 융점 미만, 융점이 상기 볼의 융점 미만인 점착력이 높은 재료를 가열해 고체화하여 이루어진 것인 탑재 방법.
  14. 청구항 5에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막은 점착력이 높은 재료를 냉각해 고체화하여 이루어진 것인 탑재 방법.
  15. 청구항 5에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막은 융점이 -100℃ 이상의 점착력이 높은 재료를 냉각해 고체화하여 이루어진 것인 탑재 방법.
  16. 청구항 5에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막은 비점이 상기 볼의 융점 미만, 융점이 -100℃ 이상인 점착력이 높은 재료를 냉각해 고체화하여 이루어진 것인 탑재 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 단계 전에 상기 피배열체의 일면에 점착력이 낮은 가고정막을 형성하는 단계와,
    상기 제2 단계 후에 상기 가고정막의 점착력을 높이는 제3 단계를 포함하는 탑재 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 가고정막은 플럭스 성분을 함유하는 탑재 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제3 단계에서, 상기 볼이 접촉하고 있는 영역 근방의 상기 가고정막의 점착력을 높이는 탑재 방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 제3 단계에서, 상기 피배열체에 놓아둔 볼을 가열하는 탑재 방법.
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 상기 볼은 미리 가열되어 있는 탑재 방법.
  22. 청구항 17에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막을 형성하는 단계에서, 상기 피배열체의 일면에 배치된 점착력이 높은 재료를 고체화하는 탑재 방법.
  23. 청구항 17에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막을 형성하는 단계에서, 상기 피배열체의 일면에 배치된 점착력이 높은 재료를 가열해 고체화하는 탑재 방법.
  24. 청구항 17에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막을 형성하는 단계에서, 상기 피배열체의 일면에 배치된 융점이 상기 볼의 융점 미만인 점착력이 높은 재료를 가열해 고체화하는 탑재 방법.
  25. 청구항 17에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막을 형성하는 단계에서, 상기 피배열체의 일면에 배치된 비점이 상기 볼의 융점 미만, 융점이 상기 볼의 융점 미만인 점착력이 높은 재료를 가열해 고체화하는 탑재 방법.
  26. 청구항 17에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막을 형성하는 단계에서, 상기 피배열체의 일면에 배치된 점착력이 높은 재료를 냉각해 고체화하는 탑재 방법.
  27. 청구항 17에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막을 형성하는 단계에서, 상기 피배열체의 일면에 배치된 융점이 -100℃ 이상의 점착력이 높은 재료를 냉각해 고체화하는 탑재 방법.
  28. 청구항 17에 있어서,
    상기 점착력이 낮은 가고정막을 형성하는 단계에서, 상기 피배열체의 일면에 배치된 비점이 상기 볼의 융점 미만, 융점이 -100℃ 이상인 점착력이 높은 재료를 냉각해 고체화하는 탑재 방법.
  29. 도전성을 갖는 볼을 피배열체의 일면에 소정의 패턴으로 탑재하는 탑재 장치에 있어서,
    한쪽 면 및 상기 한쪽 면에 대한 다른 쪽 면과, 상기 패턴에 대응하여 배치되고, 상기 한쪽 면 및 상기 다른 쪽 면에 개구하여 상기 볼이 삽입되어 통과가능한 위치 결정 개구부를 갖춘 정렬 부재와,
    축심을 거의 갖춘 상태로 배치 설치된 2개 이상의 선형 부재를 갖춘 흔들어 넣는 장치를 구비하고, 적어도 상기 볼을 탑재할 때에는,
    상기 정렬 부재는, 상기 정렬 부재의 다른 쪽 면이 상기 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 결정되고,
    상기 흔들어 넣는 장치는, 상기 정렬 부재의 한쪽 면에 공급된 상기 볼에 대해 상기 선형 부재가 대략 수평인 자세로 접촉 가능한 상태로 배치 설치되어 상기 정렬 부재의 한쪽 면에 대해 상대적으로 수평 이동되는 탑재 장치.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 선형 부재의 축심이 상기 흔들어 넣는 장치의 이동 방향에 대해 45~135도의 각도로 교차하는 탑재 장치.
  31. 청구항 29에 있어서,
    상기 선형 부재는 유연성을 갖는 탑재 장치.
  32. 청구항 29에 있어서,
    상기 선형 부재는 탄성을 갖고,
    상기 선형 부재는 상기 정렬 부재의 한쪽 면에서 누르는 상태로 위치 결정되는 탑재 장치.
  33. 청구항 29에 있어서,
    상기 피배열체에 서로 대응하여 배치 설치된 자기 발생기를 갖고,
    상기 선형 부재의 적어도 상기 자기 발생기에 대한 부위는 연자성을 갖는 탑재 장치.
  34. 청구항 33에 있어서,
    상기 피배열체에 서로 대응하여 배치 설치된 자기 발생기를 갖고,
    상기 자력 발생 수단은 복수의 자구(磁區)를 가지며,
    상기 자구의 인접한 자구들은 다른 극성으로 배열되어, 상기 선형 부재의 적어도 상기 자기 발생기에 대한 부위는 연자성을 갖는 탑재 장치.
  35. 청구항 33에 있어서,
    상기 피배열체에 서로 대응하여 배치 설치된 자기 발생기를 갖고,
    상기 자력 발생 수단은 복수의 자구를 가지고,
    상기 자구의 인접한 자구들은 다른 극성으로 배열되며,
    상기 자구는 일렬로 배치되어 상기 선형 부재의 적어도 상기 자기 발생기에 대한 부위는 연자성을 갖는 탑재 장치.
  36. 청구항 29에 있어서,
    상기 정렬 부재는 상기 정렬 부재의 다른 쪽 면이 상기 피배열체의 일면에 대응하는 상태로 위치 맞춤 되었을 때, 상기 피배열체의 일면으로부터 상기 정렬 부재의 한쪽 면까지의 거리 t가, 상기 볼의 직경 d에 대해 0.8 t /d 1.4가 되는 두께를 갖고, 상기 위치 결정 개구부는, 상기 한쪽 면으로부터 상기 다른 쪽 면의 방향으로 넓어지는 제1 테이퍼 구멍부분을 가지며, 상기 제1 테이퍼 구멍부분에 있어서의 상기 한쪽 면 쪽의 옆 가장자리 부분의 능선은, 상기 피배열체의 일면에 놓아둔 상기 볼의 중심보다 상기 한쪽 면 쪽에 치우쳐 있는 탑재 장치.
  37. 청구항 36에 있어서,
    상기 제1 테이퍼 구멍부분은 대략 원뿔대 형상인 탑재 장치.
  38. 청구항 36에 있어서,
    상기 제1 테이퍼 구멍부분은 대략 원뿔대 형상이고,
    상기 제1 테이퍼 구멍부분에 있어서의 상기 한쪽 면 쪽의 개구 직경은 1.2d 이상 1.4d 이하이며,
    상기 제1 테이퍼 구멍부분에 있어서의 상기 다른 쪽 면 쪽의 개구 직경은 (탑재 허용 범위치 + d) 이하인 탑재 장치.
  39. 청구항 36에 있어서,
    상기 위치 결정 개구부는, 상기 제1 테이퍼 구멍부분과 동축으로 상기 정렬 부재의 상기 한쪽 면 쪽에 형성되고, 상기 다른 쪽 면으로부터 상기 한쪽 면의 방향으로 넓어지는 제2 테이퍼 구멍부분을 갖는 탑재 장치.
  40. 청구항 36에 있어서,
    상기 위치 결정 개구부는, 상기 제1 테이퍼 구멍부분과 동축으로 상기 정렬 부재의 상기 한쪽 면 쪽에 형성되고, 상기 다른 쪽 면으로부터 상기 한쪽 면 방향으로 넓어지는 제2 테이퍼 구멍부분을 갖고,
    상기 제1 테이퍼 구멍부분 및 상기 제2 테이퍼 구멍부분은 대략 원뿔대 형상인 탑재 장치
  41. 청구항 36에 있어서,
    상기 위치 결정 개구부는, 상기 제1 테이퍼 구멍부분과 동축으로 상기 정렬 부재의 한쪽 면 쪽에 형성된 제2 테이퍼 구멍부분을 갖고,
    상기 제1 테이퍼 구멍부분 및 상기 제2 테이퍼 구멍부분은 대략 원뿔대 형상이고,
    상기 제2 테이퍼 구멍부분에 있어서의 상기 한쪽 면 쪽의 개구 직경은 1.2d 이상 1.4d 이하이며,
    상기 제1 테이퍼 구멍부분에 있어서의 상기 다른 쪽 면 쪽의 개구 직경은 (탑재 허용 범위치 + d) 이하인 탑재 장치.
  42. 청구항 29에 있어서,
    상기 정렬 부재의 다른 쪽 면이 상기 피배열체의 일면에 위치 맞춤된 상태에서 상기 피배열체를 개입시켜 상기 정렬 부재에 서로 대응하여 배치 설치되고, 상기 정렬 부재를 흡인하는 흡인부를 갖는 탑재 장치.
  43. 청구항 42에 있어서,
    상기 흡인부는 자기 발생기이고,
    상기 정렬 부재는 연자성부를 갖는 탑재 장치.
  44. 청구항 42에 있어서,
    상기 흡인부는 정전기력 발생기인 탑재 장치.
  45. 청구항 29에 있어서,
    상기 일면에 형성된 점착력이 낮은 가고정막을 갖는 상기 피배열체와,
    상기 가고정막의 점착력을 높이는 가고정막 변질부를 갖는 탑재 장치.
  46. 청구항 29에 있어서,
    점착력이 낮은 가고정막을 상기 피배열체의 일면에 형성하는 가고정막 형성부와, 상기 가고정막의 점착력을 높이는 가고정막 변질부를 갖는 탑재 장치.
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