KR20070029764A - 도전성 볼의 탑재방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 도전성 볼의 탑재방법은, 기판(10)에 도전성 볼을 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크(11)를, 기판(10)에 세팅하는 공정과, 마스크(11)의 표면을 따라 이동하는 헤드(20)에 의해, 도전성 볼의 집단을 마스크 표면의 일부의 구역(26)에 유지하고, 또한 그 구역(26)의 궤적(71)의 일부가 중복되도록, 구역(26)을 이동시키는 충전공전을 갖는다. 충전을 수행하는 구역(26)을 한정하여, 그 구역(26)으로 도전성 볼을 모으면서 이동시킴으로써, 도전성 볼의 손실을 억제하는 동시에, 충전효율을 향상시켜 충전 오류(erroneous filling)를 억제할 수 있다.

Description

도전성 볼의 탑재방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR MOUNTING CONDUCTIVE BALL}
본 발명은 도전성 볼을 기판의 소정의 위치에 부착시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
LSI(Large Scale Integration), LCD(Liquid Crystal Display)를 비롯한 반도체 디바이스 혹은 광학 디바이스 등을 실장할 때의 전기적인 접속을 얻기 위해서 납땜볼(solder ball)이 이용된다. 최근에는 납땜볼에 한정되지 않으며, 다른 도전성 금속, 나아가서는 금속을 코팅한 도전성 볼로서, 직경이 1mm 정도 이하인 미세한 입자를 기판에 탑재하는 방법이 검토되고 있다.
일본특허공개공보 H9(1997)-148332호(참고 문헌 1)에 미세 입자를 의도하는 위치에 배열시키는 기술의 일례가 개시되어 있다. 상기 참고 문헌에는, 미세 입자를 배열시키기 위한 개구구멍부를 구비한 마스크 상에서, 소정의 부드러움을 갖는‘스퀴지(squeegee)’라 불리우는 이동수단에 의해 미세 입자를 이동시켜, 미세 입자를 마스크의 개구구멍부에 삽입하고, 흡인되는 공기에 의해 다공판(porous substrate) 상에 배열·흡착시키는 방법이 개시되어 있다.
참고 문헌 1의 스퀴지는, 개구구멍부에 삽입되지 않은 여분의 미세 입자를 이동시키는 것이며, 참고 문헌 1에는 마스크 상에서 직선방향으로 이동하는 벨트에 스퀴지를 부착시켜 이동시키는 방법이 기재되어 있다. 또한, 참고 문헌 1에는 링형상의 홈을 구비한 마스크 상에서, 원반형상의 유지부재에 부착된 스퀴지를 홈을 따라 이동시키는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 어느 경우에도 미세 입자는 스퀴지에 의해 미리 정해진 하나의 방향으로 이동된다. 스퀴지를 왕복운동시키는 방법도 개시되어 있는데, 그 경우에도 이동방향은 왕복의 2방향이다.
참고 문헌 1에서는, 개구구멍에 미세 입자를 흡인시켜 삽입함으로써, 미세 입자를 필요한 위치에 적절히 배열시키도록 하고 있다. 흡인의 유무에 관계없이, 미세 입자, 즉 도전성 볼을, 마스크에 패터닝된 개구구멍 혹은 개구에 오류없이(without missing) 충전하기 위한 조건의 하나로, 개구의 수(개구밀도)에 비해 충분히 많은 수의 도전성 볼을 공급하는 것을 들 수 있다. 그러나, 개구의 수에 비해 도전성 볼의 수가 많아지면, 도전성 볼이 마스크의 표면을 이동하는 시간은 길어진다. 이 때문에, 여러 가지 요인, 예컨대 대기와의 접촉, 볼끼리의 접촉, 볼과 마스크의 접촉, 나아가서는 볼과 스퀴지와의 마찰 및 접촉에 의해, 볼의 표면이 마모되거나 변형되거나, 전극으로서의 성능이 저하된다. 따라서, 충전 오류, 및 그에 따른 기판(워크; work)상에 대한 배치 혹은 탑재 오류를 줄이기 위해 대량의 도전성 볼을 이동시키고자 하면, 기판에 배치된 도전성 볼에 문제가 발생할 가능성이 높아진다. 또한, 대량의 볼을 이동시키는 방법은, 배치되지 않은 대량의 도전성 볼을 폐기할 필요가 있기 때문에, 도전성 볼의 손실률이 높아져 경제적으로도 바람직하지 않다.
또한, 도전성 볼을 스퀴지에 의해 같은 방향으로 이동시키면, 스퀴지의 조건, 마스크의 조건 등에 의해, 스퀴지의 길이방향으로 볼의 조밀(粗密)이 발생하기 쉬워, 개구에 대한 충전 오류(fail of filling) 및 볼의 탑재 오류로 이어진다. 도전성 볼의 이동량을 증가시켜 제품의 수율을 개선하고자 하면, 상기와 마찬가지로 손실이 증가한다. 참고 문헌 1의 장치에서는, 마스크 상에서 스퀴지를 왕복운동시켜 개구에 대한 삽입 오류를 줄이고 있다. 그러나, 왕복을 반복하면 반복할수록, 스퀴지의 이동에 따라 개구구멍으로 삽입되는 입자의 수는 줄기 때문에, 이동에 의한 입자의 손상이 진행된다.
본 발명의 목적의 하나는, 마스크의 복수의 개구에 도전성 볼을 오류없이 확실히 충전할 수 있으며, 기판의 소정의 위치에 도전성 볼을 오류없이 확실히 배치 혹은 탑재할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적의 하나는, 도전성 볼의 손실률을 저감시켜, 기판의 소정의 위치에 경제적으로 도전성 볼을 탑재할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 있어서는, 마스크의 표면 전체를 한 방향으로, 또는 왕복운동하는 스퀴지에 의해 도전성 볼을 하나의 방향 혹은 왕복하는 방향으로 이동시키는 대신에, 마스크 표면의 일부 구역에 헤드의 회전 등에 의해 볼을 모아, 그 구역에 도전성 볼의 집단을 유지하고, 또 그 구역의 궤적의 일부가 중복되도록, 구역을 이동시킨다. 그리고, 구역의 이러한 이동에 의해, 마스크의 표면을 커버하고, 마스크의 개구에 도전성 볼을 충전한다. 즉, 본 발명의 하나의 형태는, 기판에 도전성 볼을 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를, 기판에 세팅하는 공정과, 마스크의 표면을 따라 이동하는 헤드에 의해, 도전성 볼의 집단을 마스크 표면의 일부의 구역에 유지하고, 또한 그 구역의 궤적의 일부가 중복되도록, 구역을 이동시키는 충전공정을 갖는, 도전성 볼의 탑재방법이다. 또한, 본 발명의 하나의 형태는, 도전성 볼을 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를 기판에 세팅한 상태에서, 복수의 개구에 도전성 볼을 충전하는 장치로서, 마스크 표면의 일부의 구역에 도전성 볼의 집단을 유지하기 위한 헤드와, 헤드를 마스크의 표면을 따라 이동하도록 지지하는 헤드지지수단을 갖는, 도전성 볼의 충전장치이다. 또한, 본 발명의 하나의 형태는, 상기 충전장치와, 기판에 마스크를 세팅하는 장치를 갖는 탑재장치이다.
헤드 및 구역을 마스크의 표면을 따라 이동시키는 것은, 마스크가 세팅된 기판과 헤드 및 구역과의 상대적인 위치가 변화되는 것을 의미하며, 헤드 및 기판의 어느 한쪽, 혹은 양쪽을 이동시키는 것을 포함한다. 기판이란, 도전성 볼이 탑재되는 대상을 나타내며, 반도체 웨이퍼, 회로기판, 전사용 기판 및 기타의 워크 피스를 포함하는 것이다. 구역의 궤적이란, 구역이 마스크의 표면을 이동함으로써 통과된 부분 혹은 경로를 나타낸다. 또한 구역이 통과함으로써, 마스크의 궤적에 닿는 부분의 개구에는 도전성 볼이 충전되지만, 마스크의 표면 등에 통과한 것을 나타내는 명료한 자국을 남길 필요는 없다.
본 발명에 있어서는, 마스크 상의 도전성 볼을 단순히 이동시키는 것이 아니라, 한정된 구역에 유지한 상태에서 이동시킨다. 이에 따라, 마스크의 표면에 도전성 볼이 자유롭게 확산되는 것을 방지하여, 도전성 볼의 집단이 존재하는 범위를 한정한다. 따라서, 비교적 소수의 도전성 볼에 의해, 구역 내의 도전성 볼의 밀도를 높일 수 있으며, 그 구역이 통과하는 부분의 마스크의 개구에 대하여 효율적으로 도전성 볼을 충전할 수 있다. 이 때문에, 충전 오류의 발생률을 낮출 수 있다. 그리고, 이러한 충전율이 높은 구역을, 그 궤적의 일부가 중복되도록 움직임으로써, 마스크의 표면 전체를 빠짐없이 커버하여, 도전성 볼의 충전 오류의 발생률을 매우 작게 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 마스크 상의 한정된 구역에 유지해야 하는 도전성 볼의 수는, 마스크 전체의 개구에 대하여 균일하게 충전하기 위해 요구되는 미세 입자의 양에 비하면 매우 적어서 좋다. 따라서, 마스크 위를 이동함으로써 손상될 가능성이 있는 도전성 볼의 양은 적어지고, 충전할 때에 손실되는 도전성 볼의 양은 적어진다.
또한, 마스크 상을 왕복운동만하는 스퀴지라면, 동일한 영역을 완전히 중복하여 스퀴지가 움직이기 때문에, 최초의 스퀴지의 통과를 제외하면, 그 후의 스퀴지의 움직임에 따라서는 충전 오류의 개구에 볼이 충전될 뿐이다. 따라서, 왕복운동하는 경우에는, 최초의 1회 또는 수회를 제외하고, 스퀴지에 의해 볼을 반복하여 이동시켜 충전 오류를 줄이고자 하면, 볼의 손상만이 진행되고, 이 점에서도 볼의 손실이 대량으로 발생하기 쉽다.
본 발명에 있어서는, 충전률이 높은 구역을, 그 궤적의 일부가 중복되도록 움직임으로써, 마스크의 표면 전체를 빠짐없이 커버한다. 따라서, 구역의 이동에 의해, 새롭게 충전되는 개구가 나타난다. 이 때문에, 구역 내에 도전성 볼을 공급하는 수단을 설치하고, 구역을 이동하면서 충전된 도전성 볼에 상당하는 양을 보충함으로써, 구역내에 유지되는 도전성 볼을 신선한 상태로 유지할 수 있다. 혹은, 새로운 도전성 볼이 구역에 보충되고 나서 마스크의 개구에 충전되어, 기판상의 소정의 위치에 배치되기까지의 라이프타임(소비되기까지의 시간)을 짧게 할 수 있으며, 마스크의 개구에 충전되기까지의 도전성 볼의 라이프타임의 편차를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 기판의 소정의 위치에 균일하게 품질이 양호한 도전성 볼을 배치할 수 있어, 도전성 볼을 기판에 탑재하는 작업의 수율을 개선할 수 있다.
구역 혹은 헤드의 궤적을 일부 중복시켜, 마스크의 표면 전체를 커버하기 위해서는, 구역을 지그재그형상으로 또는 사인곡선을 그리도록 이동시킬 수 있다. 구역을 나선형상 또는 소용돌이형상으로 이동시켜도 된다. 궤적의 인접하는 부분의 중복률을 50% 혹은 그 이상으로 함으로써, 최종적으로는 구역에 의해 마스크의 표면을 100% 혹은 그 이상의 중복률로 커버할 수 있다. 한편, 궤적의 인접하는 부분의 중복률을 높게 하면, 구역의 이동에 따라 개구에 충전되는 볼의 수는 감소하여, 라이프타임이 길어지고, 볼이 손상될 확률이 높아진다. 따라서, 궤적의 중복률은 50% 정도인 것이 바람직하고, 마스크의 개구에 대하여, 품질이 향상된 도전성 볼을 오류없이 충전할 수 있는 확률이 향상된다.
도전성 볼과 마스크의 개구와의 간섭에 의한 볼의 품질저하를 방지하는 등의 점으로부터, 도전성 볼은, 중력, 즉 자중(自重)에 의해 마스크의 개구에 낙하되도록 충전되는 것이 바람직하다. 도전성 볼을 한 방향으로 계속해서 누르면, 다수의 볼이 집중됨으로써, 볼끼리 간섭하여 개구에 낙하되지 않을 가능성이 있다. 또한, 이러한 상태의 볼을 스퀴지에 의해 강제적으로 개구에 밀어넣는 것은 바람직하지 않다. 본 발명에 있어서는, 도전성 볼을 구역에 유지함으로써, 그 구역을 임의의 방향으로 이동시킬 수 있다. 그와 동시에, 구역의 이동방향을 적당히 바꿈으로써, 도전성 볼이 구역내에 극단으로 편재하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 자중에 의한, 도전성 볼의 개구에 대한 충전을 촉진할 수 있다.
구역에 도전성 볼을 유지하는 하나의 방법은, 그 구역으로부터 볼이 벗어나지 않도록 구역을 둘러싸는 것이다. 그러나, 구역으로부터 볼이 완전히 벗어나지 않도록 둘러싸는 노력은 몇 가지의 문제점을 발생시킨다. 예를 들면, 스퀴지 등의 볼을 이동시키는 수단이 마스크의 표면에 완전히 밀착되도록 압력을 가할 필요가 있으며, 그에 따라 개구에 충전된 볼이 튀어나오거나, 마스크가 손상될 가능성이 있다. 또한, 만일 볼이 구역으로부터 벗어날 경우에는, 그 볼이 마스크에 남거나, 볼이 이탈되어 기판의 예기치 않은 곳에 부착되는 요인이 된다.
따라서, 본 발명에 있어서는, 헤드에 의해, 구역의 주변으로부터 구역을 향해 도전성 볼을 모음으로써, 구역에 도전성 볼의 집단을 유지한다. 즉, 본 발명의 하나의 형태는, 기판에 도전성 볼을 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를, 기판에 세팅하는 공정과, 마스크의 표면을 따라 이동가능한 헤드에 의해, 도전성 볼을 마스크 표면의 일부의 구역에, 그 구역의 주위로부터 모으는 동시에, 그 구역을 이동시키는 충전공정을 갖는 탑재방법이다. 또한, 본 발명의 하나의 형태는, 마스크 표면의 일부의 구역에 도전성 볼의 집단을 유지하기 위한 헤드와, 헤드를 마스크의 표면을 따라 이동하도록 지지하는 헤드지지수단을 갖는 충전장치이다.
구역의 이동방향에 관계없이, 구역을 향해 도전성 볼을 모으기 쉬운 구역의 형상은, 원 또는 원에 외접하는 다각형이다. 예를 들면, 구역을 향해 주위의 도전성 볼을 쓸어 모으도록 헤드를 진동시킬 수 있다. 또한, 볼을 충전하기 위한 구역을 향해 헤드로부터 에어 등의 기체를 분출함으로써, 도전성 볼을 쓸어 모을 수 있다. 도전성 볼을 모으기 위한 바람직한 방법의 하나는, 헤드를 회전시킴으로써, 헤드의 중심 구역을 향해 도전성 볼을 움직여 도전성 볼을 모으는 것이다. 헤드를 마스크에 대하여 수직인 축을 중심으로 회전시키면서, 수직인 축을 마스크의 표면을 따라 이동시켜, 헤드의 회전에 의해 도전성 볼을 구역에 모음으로써, 도전성 볼의 집단을 구역에 유지하면서 이동시킬 수 있다.
본 발명의 충전장치의 헤드지지수단은, 헤드를 마스크에 대하여 수직인 축을 중심으로 회전시키는 수단과, 수직인 축을 마스크의 표면을 따라 이동시키는 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 헤드는, 상기 헤드의 회전에 의해, 헤드의 회전중심 둘레의 동심원형상의 원형 구역(내부원)의 방향으로 도전성 볼을 이동시키는, 도전성 볼을 모으는 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 도전성 볼을 모으는 수단은, 자성체 혹은 대전체라면, 그 반발력을 이용하는 것이어도 된다. 모으는 수단의 바람직한 것의 하나는, 헤드로부터 돌출된 부재 또는 기체의 분출에 의해, 원형 구역 주위의 마스크의 표면을 쓸기 위한 스위퍼(sweeper)이다. 스위퍼는 도전성 볼을 구역의 방향으로 이동시키는 배치 혹은 형상이면 된다. 예컨대, 소용돌이형상으로 만곡된 형상, 반경 방향에 대하여 회전의 중심을 향한 형상 등이 있다.
헤드로부터 돌출된 부재의 하나의 형태는, 마스크의 표면을 쓸어내는 효과를 얻을 수 있는 ‘스퀴지’라 불리우는 것이다. 도전성 볼을 모으는 원형 구역의 접선방향으로 연장된 형태는, 직선형상의 간단한 형상의 스퀴지의 하나이며, 복수의 스퀴지를 구비한 헤드를 회전시킴으로써, 원형 구역의 주위에 있는 도전성 볼에 대하여 원형 구역의 방향으로 힘을 가할 수 있다. 또한, 복수의 스퀴지를, 이들의 이동방향, 즉 헤드의 회전에 의해 이동하는 방향에 다중으로 배치함으로써, 다른 스퀴지로부터 누출된 도전성 볼을 붙잡아, 원형 구역의 방향으로 확실히 회수할 수 있다.
구역의 주위로부터 도전성 볼을 모으기 위해 헤드로부터 돌출된 부재 혹은 헤드로부터 분출된 기체는, 구역 주위의 마스크를 기판에 대하여 누르는 기능도 있다. 도전성 볼을 탑재하는 기판이 반도체 디바이스의 웨이퍼 혹은 워크(워크 피스)인 경우, 기판은 대형화되는 경향이 있으며, 그에 맞추어 마스크도 대형이 된다. 한편, 디바이스의 집적화가 진전됨에 따라, 도전성 볼은 소형화되는 경향이 있으며, 도전성 볼의 일례는 직경이 30 ~ 300㎛ 정도인 납땜볼, 금볼(gold ball) 또는 동볼(copper ball)이다. 따라서, 볼을 기판에 탑재할 때에는, 마스크의 왜곡이나 휨에 의해, 기판과 마스크와의 사이에 발생하는 틈새의 영향을 적게 하는 것이 중요하게 된다. 기판은, 이면 측으로부터 흡인됨으로써 면정밀도(profile irregularity)를 이루는 것은 비교적 용이한 데 반해, 마스크는 표면과 이면 모두 보강할 수 없으므로 면정밀도를 이루는 것이 곤란하다. 특히, 마스크가 대형이 되면 왜곡이나 휨을 없애는 것은 어려워지고, 볼의 직경이 작아지면 미세한 틈새에 볼이 들어가 이탈된 볼이 될 가능성이 있다. 또한, 도전성 볼에 대하여 마스크는 밀착되어 있는 것이 바람직한데, 기판에는 볼을 기계적 및 전기적으로 접속하기 위한 플럭스가 인쇄되어 있는 경우가 있어, 기판에 마스크를 밀착시키는 것이 바람직하지 않은 경우도 있다,
본 발명에 있어서는, 마스크 전체의 평탄도 혹은 면정밀도를 개선하는 대신에, 마스크 표면의 일부인, 구역의 주위를 누름으로써 부분적으로 평탄도를 개선한다. 이에 따라, 도전성 볼이 충전되는 한정된 구역 내에서, 마스크의 평탄도가 개선되기 때문에, 볼이 이탈되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 구역 내에 도전성 볼을 모아 유지함으로써, 마스크의 다른 영역에서 틈새가 있더라도, 볼이 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 탑재방법 및 장치에 이용되는 마스크의 하나의 형태는, 헤드로부터 돌출된 부재 혹은 헤드로부터 분출된 기체에 의해 눌려져 평탄도가 개선되는 유연성을 구비한 것이다.
도 1은 본 발명의 볼 마운터의 개략적인 구성을 나타낸 평면도이다.
도 2는 헤드의 개략적인 구성을 나타낸 측면도이다.
도 3은 헤드의 구성을 상측으로부터 투시한 도면이다.
도 4는 헤드의 구성을 단면에 따라 나타낸 도면이다.
도 5는 스퀴지를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6의 (a)는 헤드에 의해 구성되는 원형 구역의 궤적의 일례를 나타낸 도면이며, 도 6의 (b)는 궤적의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 헤드에 의해 구성되는 원형 구역의 궤적의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 8의 (a)는 헤드에 의해 구성되는 원형 구역의 궤적의 다른 예를 나타낸 도면이며, 도 8의 (b)는 궤적의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 9의 (a)는 헤드의 다른 예를 나타낸 사시도이며, 도 9의 (b)는 헤드의 구성을 상측으로부터 투시한 도면이다.
도 10의 (a)는 헤드의 또 다른 예를 나타낸 사시도이며, 도 10의 (b)는 헤드의 구성을 상측으로부터 투시한 도면이다.
도 11의 (a)는 헤드의 또 다른 예를 나타낸 사시도이며, 도 11의 (b)는 헤드의 구성을 상측으로부터 투시한 도면이다.
도 12는 헤드의 또 다른 예를 부분적으로 확대한 단면도에 따라 나타낸 도면이다.
도 13은 헤드의 또 다른 예를 부분적으로 확대한 단면도에 따라 나타낸 도면이다.
도 14는 헤드의 또 다른 예의 구성을 상측으로부터 투시한 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 탑재장치의 일례를 개략적인 구성으로 나타낸 도면이다. 상기 탑재장치(1)는 볼 마운터(ball mounter)라고 불리며, 반도체기판(10; 웨 이퍼 또는 워크피스(work-piece))의 소정 위치에 도전성의 볼을 배치하기 위한 것이다. 현재 상태의 웨이퍼(10)는, 직경이 8인치 또는 12인치 정도인 것이 많다. 기판(10)에 탑재되는 도전성 볼은 미세화되어 있고, 직경이 1mm 이하이며, 직경이 10 ~ 500㎛ 정도인 볼을 탑재하는 것이 검토되고 있으며, 현재 상태에서는 직경이 30 ~ 300㎛ 정도인 볼을 탑재하는 것이 요구되고 있다. 도전성 볼에는, 납땜볼, 금 혹은 은 등의 금속제의 볼, 또한 세라믹제의 볼 혹은 플라스틱제의 볼에 도전성의 도금 등의 처리가 실시된 것이 포함된다.
상기 볼 마운터(1)는, 흡인 등의 방법에 의해 휨을 교정한 수평한 상태로 기판(10)을 세팅하기 위한 받침대(2; 테이블)와, 도전성 볼을 기판(10)의 소정의 위치에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크(11)를 기판(10)에 세팅하기 위한 마스크 핸들러(mask handler, 3; 마스크 캐리어)와, 마스크(11)의 개구에 도전성 볼을 충전하기 위한 충전장치(5)를 구비하고 있다. 마스크 핸들러(3)는 기판(10)의 위와, 파선으로 나타낸 퇴피위치와의 사이에서 마스크(11)를 이동시키기 위한 반송 유닛(31)과, 기판(10)과 마스크(11)와의 위치맞춤을 수행하는 얼라인먼트 유닛(32)을 구비하고 있다. 마스크(11)를 기판(10)에 세팅하기 위한 디바이스는, 마스크(11)의 위치를 고정하여, 기판(10)이 상하 및/또는 수평방향으로 이동하여 마스크(11)와 기판(10)을 위치맞춤시키는 것이어도 된다.
마스크(11)는 미세한 도전성 볼이 하나씩 삽입되는 데 적합한 크기의 개구를 복수 구비하고 있다. 기판(10)은, 통상적으로 복수의 반도체 디바이스가 포함되어 있으며, 마스크(11)의 복수의 개구는, 이들 반도체 디바이스의 소정의 위치에 도전 성 볼을 배치하기 위한 룰에 따른 반복이 있는 디자인으로 형성되어 있다. 마스크(11)에 형성된 이들의 개구는, 개구구멍, 패턴구멍, 개구 패턴 등으로 불리우고 있으며, 본 명세서에 있어서도 복수의 개구를 대상으로 하여 설명할 때에는 이들을 개구 패턴으로 기재하는 경우가 있다.
충전장치(5)는 기판(10)에 세팅된 마스크(11)의 표면(11a)을 따라 이동하여, 마스크(11)의 개구에 도전성 볼을 충전하기 위한 헤드(20)와, 상기 헤드(20)를 마스크(11) 표면(11a)의 임의의 방향으로 이동시킬 수 있도록 지지하는 헤드지지장치(50)를 구비하고 있다. 헤드지지장치(50)는 마스크(11)에 수직인 축(55)을 중심으로 회전하도록 지지하는 모터(56)와, Y방향으로 신축가능한 아암(53)을 통해 모터(56)를 지지하는 캐리지(52)를 구비하고 있으며, 캐리지(52)는 캐리지 샤프트(51)를 따라 X방향으로 이동한다. 따라서, 지지장치(50)의 아암(53), 캐리지(52) 및 캐리지 샤프트(51)에 의해, 헤드(20)는 마스크(11)의 표면(11a)을 X-Y방향의 임의의 위치에 세팅할 수 있다. 또한, 상기 지지장치(50)에 의해, 헤드(20)를 마스크(11)의 표면(11a)을 따라 임의의 궤적을 그리도록 이동할 수 있다.
상기 탑재장치(1)는, 도전성 볼을 배치하기 위한 복수의 개구(12)를 구비한 마스크(11)를 기판(10)에 세팅하는 공정과, 마스크(11)의 표면(11a)을 따라 이동하는 헤드(20)에 의해 도전성 볼을 마스크의 개구(12)에 충전하는 충전공정을 가지며, 기판(10)의 소정의 위치에 도전성 볼을 탑재한다. 이후에 있어서는, 충전장치(5)의 구성 및 동작을 설명하면서, 충전공정의 처리에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는, 충전장치(5)의 헤드(20)를 측면에서 바라본 모양을 확대하여 나타낸 도면이다. 헤드(20)는, 원반형상의 스퀴지 서포트(21)와, 상기 스퀴지 서포트(21)의 하면(21a)으로부터 마스크(11)의 표면(11a)을 향해 돌출된 6세트의 스퀴지(22)를 구비하고 있다. 스퀴지 서포트(21)의 중심은, 마스크(11)에 대하여 수직방향으로 연장된 샤프트(55)에 이어져 있다. 헤드(20)는, 모터(56)에 의해, 샤프트(55)를 중심으로 하여 스퀴지 서포트(21)를 상측에서 바라봤을 때 시계방향으로 회전구동된다. 상기 헤드(20)에 있어서는, 모터(56)가 축(55)을 중심으로 하여 스퀴지 서포트(21)를 마스크(11)의 표면(11a)을 따라 회전구동시키는 수단이 되고, 축(55)이 아암(53), 캐리지(52) 및 캐리지 샤프트(51)에 의해 마스크(11)의 표면(11a)을 따라 X-Y의 임의의 방향으로 이동된다. 따라서, 헤드지지장치(50)에 의해, 헤드(20)를 회전시키면서, 헤드(20)를 마스크(11)의 표면(11a) 상을 임의의 궤적을 그리도록 이동시킬 수 있다. 캐리지(52)에는 도전성 볼을 샤프트(55)의 내부를 통해 스퀴지 서포트(21)의 중심으로부터 마스크(11) 상에 공급하는 볼공급장치(60)가 탑재되어 있다.
도 3은, 스퀴지 서포트(21)의 하면에 부착된 6세트의 스퀴지(22)의 배치를, 스퀴지 서포트(21)를 상측으로부터 투시한 상태를 나타낸 도면이다. 또한, 도 4는, 헤드(20)의 구성을, 스퀴지 서포트(21)의 직선방향으로 자른 단면에 따라 나타낸 도면이다. 6세트의 스퀴지(22)는, 각각이 상측에서 바라보면 직사각형이 되도록 부착된 복수의 스위프부재(23)를 구비하고 있다. 스위프부재(23)는 마스크(11)의 표면(11a)에 비교적 부드럽게 접하여, 표면(11a)에 남은 도전성 볼(15)을 쓸어 모을 수 있는 것이면 된다. 스위프부재(23)로서는, 마스크(11)의 표면(11a)에 접하도록 구부러진 와어어, 마스크(11)의 표면(11a)에 접하는 형상인 고무 플레이트 혹은 스폰지와 같은 탄성부재, 마스크(11)의 표면(11a)에 접할 정도로 연장된 무수한 와이어를 들 수 있다.
이들 스퀴지(22)는, 회전샤프트(55)와 동심원형상의 내부원(26)의 둘레에, 원주방향으로 균등한 피치로, 내부원(26)의 접선방향의 시계방향으로, 외부원(27)까지 직선적으로 연장되도록 배치되어 있다. 따라서, 스퀴지(22)가 마스크(11)의 표면(11a)에 접한 상태에서, 스퀴지 서포트(21)를 상측에서 보아 시계방향으로 회전시키면, 스퀴지(22)의 진행방향(회전방향)에 있는 도전성 볼(15)을, 화살표(18)와 같이, 내부원(26)의 방향으로 밀어서 제거한다. 이 때문에, 마스크(11)의 표면(11a)에 남은 도전성 볼(15)은, 내부원(26)의 방향으로 이동되어, 내부원(26)의 내부에 모인다.
도 3 및 이하의 도면에 있어서, 내부원(26) 및 외부원(27)으로서 나타낸 구역은 가상적인 것이다. 그러나, 상기 헤드(20)를 마스크(11)의 표면(11a)에 있어서, 헤드지지장치(50)에 의해 회전시키면서 이동하면, 마스크(11)의 위에 남은, 내부원(26)과 외부원(27)의 범위내의 과잉 도전성 볼(15)은, 헤드(20) 중심의 내부원(26)의 방향으로 모인다. 복수의 스퀴지(22)가 회전하는 방향(진행방향)에 다중으로 배치되어 있으므로, 헤드(20)가 이동함으로써 내부원(26)의 주위로 밀려나온 도전성 볼(15)은 차례대로 이동할 곳의 내부원(26)의 방향으로 모인다. 따라서, 헤드(20)의 회전중심 둘레의 원형 구역(26)에 도전성 볼(15)이 유지되어, 헤드(20)의 이동과 함께 원형의 구역(26)이 이동하고, 그 안에 유지된 복수의 도전성 볼(15)의 집단(16)도 이동한다. 이와 같이, 본 예의 충전장치(5)에 있어서는, 헤드(20) 중심의 가상적인 원형 구역(26)이, 도전성 볼(15)의 집단(16)이 유지되는 마스크(11) 표면(11a)의 일부 구역(26)이 되어, 헤드(20)의 이동에 의해 그 구역(26)이 이동한다.
도 5는, 스퀴지(22)의 선단이 마스크(11)의 표면(11a)에 접해 있는 상태를 확대하여 나타낸 도면이다. 각각의 스퀴지(22)는, 복수의 스위프부재(23)를 구비하고 있으며, 이들이 스퀴지(22)의 진행방향에 다중으로 배치되어 있다. 복수의 스위프부재(23)는, 스퀴지(22)의 진행방향에 대하여, 마스크의 표면(11a)에 닿는 선단이 후퇴하도록 서포트(21)에 부착되어 있다. 스위프부재(23)는, 마스크(11) 상의 도전성 볼(15)을 진행방향(A)의 내측의 원형 구역(26)의 방향으로 가볍게 누르거나, 혹은 쓸도록 하여 이동한다. 이 때문에, 헤드(20) 내측의 원형 영역(26)에 도전성 볼(15)의 집단(16)이 형성되어 유지된다. 구역(26)에 모인 볼(15)은, 자중에 의해 그 구역(26)에 있는 마스크(11)의 개구(12)에 낙하하여, 개구(12)에 볼(15)이 충전된다. 기판(10)의 표면에는, 마스크(11)의 개구 패턴(12)에 대응하여, 미리 납땜용의 플럭스(17)가 스크린 인쇄되어 있다. 따라서, 개구(12)에 충전된 도전성 볼(15)은 플럭스(17)에 밀착되어, 기판(10)의 소정의 위치에 임시로 고정된다. 도전성 볼(15)이 탑재된 기판(10)은, 그 후 공지된 리플로우 과정을 거침으로써, 볼(15)이 기판(10)에 고정된다.
상기 충전장치(5)에 있어서는, 원형의 구역(26)이라는 한정된 면적에 충전하 기 위한 볼(15)이 항상 모인다. 따라서, 구역(26)에 모인 도전성 볼(15)의 상태를 감시함으로써, 마스크(11)의 개구(12)에 볼(15)이 충전되는 상황을 제어할 수 있다. 예를 들어, 구역(26)에 유지되는 도전성 볼(15)은, 개구(2)에 충전됨으로써 소비된다. 이 때문에, 소비되는 볼량에 근거하여, 볼(15)은 볼공급장치(60)로부터 구역(26)의 내부에 투입된다. 예를 들어, 시간당 소비되는 볼량에 근거하여, 소정 시간 간격으로 볼(15)을 공급할 수 있다. 따라서, 구역(26)의 도전성 볼(15)의 집단(16)의 밀도는 유지되어, 볼 밀도의 저하에 의해 개구(12)에 충전되는 확률이 저하되는 것은 방지된다. 도 4에 나타낸 헤드(20)는, 구역(26)의 볼(15) 밀도를 검출하는 광학센서(65)를 구비하고 있으며, 소정 시간 간격으로 볼을 공급하고 있음에도 불구하고, 어떠한 요인에 의해 구역(26)의 볼밀도가 저하되면, 캐리지(52)에 탑재된 볼공급장치(60)로부터 새로운 도전성 볼(15)을 구역(26)에 공급한다. 또한, 볼(15)을 정기적으로 리뉴얼하는 기구를 설치하는 것도 가능하다. 장시간에 걸쳐 마스크(11)의 개구(12)에 삽입되지 않고 이동만하고 있는 상황이 계속되면, 볼(15)은 접촉이나 마모 등의 요인에 의해 손상될 가능성이 있다. 구역(26)에 유지된 볼(15)을 회수하여, 이러한 품질이 열화(劣化)된 볼을 제거하고, 정상인 볼(15)만 충전용 구역(26)으로 되돌릴 수 있다.
볼(15)을 유지하면서 이동하는 구역(26)의 최적 면적은, 도전성 볼의 직경, 마스크(11)의 개구 밀도 등의 조건에 따라 변한다. 도전성 볼(15)의 직경이 10 ~ 500㎛ 정도라면, 직경이 10 ~ 100mm인 원형의 구역(26)을 마스크상에 형성할 수 있는 헤드(20)를 이용하는 것이 바람직하다. 볼을 유지하기 위한 구역(26)이 너무 작으면, 마스크 전체의 개구에 볼을 충전하기 위해 필요한 시간이 증대된다. 따라서, 구역(26)의 직경은 10mm 이상이 바람직하다. 한편, 구역(26)이 지나치게 크면, 구역(26) 내부에서의 볼(15)의 이동이 불충분해지며, 구역(26)의 내부에 유지되는 볼(15) 밀도에 불균형이 커진다. 따라서, 구역(26)의 직경은 100mm 이하가 바람직하다. 원형 구역(26)의 보다 바람직한 범위는 20 ~ 60mm이다.
헤드(20)의 회전속도가 지나치게 느리면, 구역(26) 내부에서의 볼(15)의 이동이 불충분해져, 볼(15)의 충전 오류가 발생할 가능성이 커진다. 따라서, 헤드(20)의 회전속도는, 10rpm 이상이 바람직하다. 한편, 회전속도가 지나치게 빠르면, 볼(15)의 이동속도가 빨라지며, 볼(15)이 개구(12)에 빠지지 않고 통과할 확률이 높아져, 충전 오류가 발생할 가능성이 커진다. 따라서, 헤드(20)의 회전속도는 120rpm 이하가 바람직하다. 더욱 바람직한 헤드의 회전속도의 범위는, 30 ~ 90rpm이다. 예를 들어, 본 예의 충전장치(5)에 있어서는, 헤드(20)는, 볼이 모이는 원형 구역(26)의 직경은 40mm, 회전수는 45rpm이다.
도 6 내지 도 8은, 마스크(11)의 표면(11a)을 커버하도록, 원형의 구역(26)을 이동시키기 위한 궤적의 몇 가지 예를 나타낸 도면이다. 충전장치(5)의 헤드지지장치(50)는, 마스크(11)의 표면(11a)을 XY평면으로 하여, 그 XY평면의 임의의 방향으로 헤드(20)를 이동시킬 수 있다. 또한, 헤드(20)의 이동방향을, 동적으로 임의로 바꿀 수 있다. 또한, 헤드(20)는, 헤드(20)의 이동방향에 관계없이, 회전함으로써 원형의 구역(26) 내에 도전성 볼(15)을 모아 유지할 수 있다. 이 때문에, 충전장치(5)는 원형의 구역(26)에 도전성 볼(15)을 유지한 상태에서, 구역(26)을 마스크(11) 표면(11a)의 임의의 방향으로 이동시킬 수 있으며, 또한 그 이동방향을 임의로, 동적으로 바꿀 수 있다.
도 6의 (a)는, 헤드(20)를 마스크(11)의 표면(11a) 위를 나선형상 또는 소용돌이형상의 궤적을 그리도록 이동시킨 예를 모식적으로 나타낸 도면이다. 헤드(20)의 이동에 의해, 볼(15)을 충전하기 위한 원형의 구역(26)도, 나선형상 또는 소용돌이형상의 궤적(71)으로 마스크(11)의 표면 전체를 이동하여, 기판(10)의 소정의 위치에 도전성 볼(15)을 배치한다. 나선형상 또는 소용돌이형상의 궤적(71)은, 기판(10)이 원형이거나, 마스크(11)가 원형이거나, 도전성 볼(15)을 충전하는 전체의 영역이 원형인 경우에 적합하다.
또, 도 6의 (a)는, 구역(26)의 이동 궤적(71)을, 회전중심이 이동하는 선으로 대표하여 나타낸 도면이다. 또한, 알기 쉽게 하기 위해, 헤드(20)와 구역(26)을 모두 동일한 원으로 나타내고 있으나, 상술한 바와 같이 구역(26)은 헤드(20)와 동심원형상으로 형성되는 것이며, 크기가 같은 것은 아니다. 그러나, 구역(26)은 헤드(20)와 동심원형상으로 구성되기 때문에, 이들이 이동할 때의 중심의 궤적은 동일해진다. 또한, 본 명세서에 있어서, 구역(26)의 궤적이란, 중심의 이동을 나타내는 것이 아니라, 구역(26)이 마스크(11)의 표면(11a)을 이동한 폭을 갖는 자국 혹은 경로를 나타낸다. 또한, 구역(26)의 궤적은, 물리적으로는 마스크의 개구(12)에 도전성 볼(15)이 충전되어 있다는 결과에 따라 자국이 남는다고 말할 수 있다고 해도, 마스크(11)의 표면(11a)에 어떠한 흔적을 나타내는 것이 아니어도 된다. 구역(26)의 궤적의 구체적인 형태의 하나는, 충전장치(5)의 헤드지지장치(50) 에 있어서, 헤드(20)를 자동적으로 이동시키기 위한 프로그램 혹은 함수로서 주어지는 것이다.
도 6의 (b)는 궤적(71)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다. 구역(26)에 의해 마스크(11)의 표면(11a) 전체를 빠짐없이 커버하기 위해, 충전장치(5)의 헤드지지장치(50)에 의해, 헤드(20)는 구역(26)의 궤적의 일부가 중복되도록 움직인다. 본 예에서는, 궤적(71)의 인접하는 부분 T(n) 및 T(n+1)이 거의 50% 중복되는 궤적(71)이 선택되어 있다. 상기 궤적(71)에 의해 헤드(20)를 이동시킴으로써, 구역(26)은 결과적으로 마스크(11)의 표면 전체를 100%의 중복률로 이동하여, 마스크(11)의 개구(12)에 볼(15)을 충전한다.
도 7은, 헤드(20) 및 원형 구역(26)의 궤적의 다른 예를 나타낸 도면이다. 본 예에서는, 헤드(20)를 움직여, 구역(26)을 지그재그, 사인곡선(sine curve) 또는 사행(蛇行)하는 궤적(72)을 그리도록 이동시켜, 구역(26)에 의해 마스크(11)의 표면(11a) 전체를 커버하고 있다. 상기 궤적(72)을 채용하는 경우에도, 상기와 마찬가지로 궤적(72)의 인접하는 부분의 중복률을 적당히 세팅하는 것이 바람직하다.
도 8의 (a)는 원형의 기판(10) 대신에, 직사각형의 전자회로기판(80)에, 전체가 직사각형인 충전영역을 구비한 마스크(81)를 세팅하여, 도전성 볼(15)을 배치하는 예를 나타낸 도면이다. 본 예에서는, 헤드(20)를 움직임으로써, 구역(26)을 지그재그, 사인곡선 또는 사행하는 궤적(73)을 그리도록 이동시켜, 구역(26)에 의해 마스크(81)의 표면(81a) 전체를 커버하고 있다. 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 궤적(73)을 채용하는 경우에도, 궤적(73)의 인접하는 부분 T(n) 및 T(n+1)을 50% 정도 중복시키는 것이 바람직하다. 지그재그인 궤적(73)은, 사각형의 충전영역을 커버하는데 적합한 궤적의 하나이다. 또한, 사각형의 외주를 따른 루트를 그리는 나선형상의 궤적도, 사각형의 충전영역을 커버하는데 적합한 궤적의 하나이다.
마스크(11)의 개구패턴(12)에 대한 충전 누락(omissions)을 방지하기 위해서는, 구역(26)을 중복률이 높은 궤적을 그리도록 이동시키는 것이 바람직하다. 한편, 궤적의 중복률이 높으면, 볼(15)을 기판(10)의 전체에 배치하기 위해 필요한 처리시간이 길어진다. 또한, 궤적의 중복률이 높으면, 볼(15)의 소비량이 저하되어, 볼이 장시간에 걸쳐 구역(26)에 존재함으로써 손상될 확률이 높아진다. 이 때문에, 구역(26)은, 중복률은 10 ~ 90% 범위의 궤적을 그리도록 움직이는 것이 바람직하다. 구역(26)은, 중복률은 30 ~ 70% 범위의 궤적을 그리도록 움직이는 것이 더욱 바람직하다. 중복률이 50%인 궤적은, 구역(26)을 이동시키기 위한 최적의 궤적의 하나이다.
또한, 헤드(20)의 이동속도는 지나치게 느리면, 볼(15)을 기판(10)의 전체에 배치하기 위해 필요한 시간이 지나치게 많이 걸린다. 한편, 헤드의 이동속도가 지나치게 빠르면, 볼(15)이 개구(12)에 떨어지지 않는 동안에 구역(26)이 통과할 확률이 높아진다. 따라서, 헤드(20)의 이동속도는 2 ~ 60mm/s의 범위가 바람직하고, 5 ~ 40mm/s의 범위가 더욱 바람직하다. 본 예의 충전장치(5)에 있어서는, 헤드(20)의 이동속도는 20mm/s로 설정되어 있다.
이와 같이, 볼 마운터(1)에서 채용되고 있는 충전장치(5)에 있어서는, 마스 크(11)의 표면(11a) 내부, 헤드(20)의 내부원의 구역(26)이라는 한정된 부분에 도전성 볼(15)을 유지한다. 그와 동시에, 헤드(20)를 움직임으로써, 구역(26)을 그 궤적(51)의 일부가 중복되도록 마스크의 표면(11a)을 이동시키면서, 도전성 볼(15)을 마스크(11)의 개구(12)에 충전하고, 볼(15)을 워크인 기판(10)의 소정의 위치에 배치한다. 상기 충전장치(5)에 있어서는, 개구에 충전되지 않은 볼을 마스크 상으로부터 옮기는 것이 아니라, 다음의 개구에 충전하기 위해 마스크 상에서 볼을 모으기 때문에, 도전성 볼(15)의 허비 혹은 낭비를 방지할 수 있다. 따라서, 마스크(11)의 전체면을 스퀴지로 털어내면서 개구(12)에 볼(15)을 충전하는 방식과 달리, 팽대한 양의 볼(15)을 한번에 공급하지 않아도, 충전의 대상이 되는 구역의 개구(개구밀도)에 대하여, 충분한 양(충분히 과잉된 양)의 볼(15)의 집단(16)에 의해, 그 구역을 덮을 수 있다. 즉, 마스크 표면 일부의 작은 구역(26)에서, 그 주변의 과잉된 볼을 모으면서, 또 소비된 볼을 추가하면서, 그 구역(26)의 개구(12)에 대하여, 볼(15)의 충분한 과잉율을 유지한다. 이러한 방법에 의해, 마스크 전체의 개구(12)에 대하여, 볼의 손실률을 낮추어, 볼(15)의 낭비를 방지하는 동시에, 높은 충전율을 얻을 수 있다.
또한, 충전하기 위한 구역(26)을, 그 궤적의 일부가 중복되도록 이동시킴으로써, 구역(26)의 이동에 따라 항상 새로운 볼(15)을 공급할 수 있게 된다. 따라서, 새로운 볼(15)이 공급되고 나서 기판(10)에 배치되기까지의 시간(본 명세서에서는 라이프타임)을 짧게 할 수 있으며, 또한 기판(10)에 배치되는 도전성 볼(15)의 라이프타임을 어느 정도 균등하게 할 수 있다. 따라서, 기판(10)에 배치되는 도전성 볼(15)의 선도(鮮度)를 한결같이 높게 유지할 수 있으며, 손상이 적은 도전성 볼(15)을 기판 전체에 배치할 수 있다.
또한, 충전장치(5)의 헤드(20)는, 스퀴지 서포트(21)를 회전시킴으로써, 헤드(20)의 이동방향에 좌우되지 않고 도전성 볼(15)을 내측의 원형 구역(26)에 모을 수 있다. 따라서, 헤드(20)의 볼(15)을 내부원의 구역(26)으로 모으는 기능(능력)은, 헤드(20)를 마스크(11) 상의 X-Y 중 어느 한 방향으로 움직여도 변하지 않는다. 이 때문에, 헤드(20)의 이동중에는 항상, 구역(26) 주위의 마스크(11)상의 과잉 볼(15)이 내부원의 영역(26)에 모인다. 또한, 내부원의 구역(26)의 일부에 볼(15)이 치우쳐 집합되는 경우도 없어, 내부원의 구역(26) 전체의 볼(15)의 분포가 거의 균일해지므로, 2차원으로 확대되는 구역(26)의 전체에서 개구패턴(12)에 대하여 도전성 볼(15)을 충전할 수 있다. 구역(26)의 내부에서는 극단적인 볼(15)의 집중이 없으며, 볼(15)의 과잉율이나 분포의 극단적인 불균형 없이, 거의 일정하다. 이 때문에, 구역(26)을 그 궤적의 일부가 중첩되도록 이동시킴으로서, 궤적의 전부를 중복시키지 않아도, 충전 오류를 확실히 줄일 수 있다.
회전함으로써 도전성 볼(15)에 대하여 구역(26)의 방향으로 이동하는 힘을 가하는 헤드(20)는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예의 하나이다. 구역(26)의 방향으로 도전성 볼(15)을 모으는 방식으로서, 헤드를 진동시켜 헤드의 아래에 부착된 스퀴지에 의해 볼(15)을 구역(26)의 방향으로 쓸어 모으는 방식을 들 수 있다. 이러한 방식에서는, 진동하는 방향 및 수(number), 스퀴지의 형상에 따라, 구역(26)은 원에 한정되지 않으며, 원에 외접하는 다각형이 된다고 생각된다. 구역 (26)의 형상이 다각형일 경우, 헤드의 이동방향에 따라서는, 볼(15)을 수집하는 능력에 우열이 발생할 가능성이 있다. 이에 반해, 원형의 구역(26)은, 헤드(20)의 이동방향으로 볼(15)을 수집하거나 유지하는 능력에 우열은 발생시키지 않으며, 헤드(20)의 이동방향을 임의로 선택할 수 있는 점에서 우수하다.
충전장치(5)의 헤드(20)의 스퀴지(22)는, 충전용 구역(26)의 주위로부터 볼(15)을 모으는 동시에, 마스크(11)의 충전용 구역(26)에 대응하는 부분을 눌러, 평탄하게 하는 기능(능력)을 구비하고 있다. 스퀴지(22)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 헤드(20)의 내부원(26)과 외부원(27)의 사이, 즉 원형 구역(26)의 주위(28)에 배치되어 있다. 스퀴지(22)의 선단은, 마스크(11)의 표면(11a)에 잔존하는 볼(15)을 남기지 않도록 모으기 위해, 마스크(11)의 표면(11a)에 적당한 압력에 의해 눌러붙여진다. 따라서, 마스크(11)의 구역(26) 부분에 휨 혹은 왜곡이 있더라도, 구역(26) 주위(28)의 부분을 스퀴지(22)에 의해 누름으로써, 평탄(수평)한 상태로 교정할 수 있다.
마스크(11)는, 볼이 중복되어 충전되지 않도록 하기 위해, 볼(15)과 동일한 정도의 두께를 가진 박판 형상의 부재이다. 따라서, 휨이나 왜곡이 발생하기 쉬운 반면, 스퀴지(22)를 마스크 표면(11a)에 적당한 압력으로 눌러 붙임으로써, 휨이나 왜곡은 교정할 수 있다. 마스크(11)에 휨이나 왜곡이 있으면, 기판(10)과 마스크(11)와의 사이에 틈새가 발생한다. 기판(10)은, 평행도가 높은 테이블(2)에 진공흡착방식에 의해 유지하면, 휨이나 왜곡을 교정할 수 있어, 표면을 평행하게 할 수 있다. 따라서, 스퀴지(22)로 마스크(11)의 표면(11a)을 눌러 구역(26) 부분의 왜 곡이나 휨을 교정함으로써, 마스크(11)와 기판(10)과의 사이에 틈새가 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 이 틈새로부터 볼(15)이 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
기판에 장착되는 볼의 직경이 수mm 혹은 그 이상인 경우에는, 마스크의 두께도 수mm이며, 마스크의 강도도 높다. 따라서, 휨이나 왜곡이 발생하기 어렵고, 또한 그 휨이나 왜곡이 존재할 때에, 스퀴지에 의해 가해지는 압력 정도로 휨을 강제하는 것은 용이하지 않다. 또한, 볼의 직경이 수mm일 경우, 기판과 마스크 간의 틈새를 mm 단위로 조정할 수 있다면 틈새로부터 볼이 벗어나는 일은 없다. 그러나, 볼의 직경이 ㎛ 단위가 되면, 기판과 마스크 간의 틈새도 ㎛ 단위로 조정해야 한다. 또한, 마스크(11)와 기판(10)과의 사이에 틈새를 발생시키지 않기 위해서는, 마스크(11)를 기판(10)에 완전히 밀착시키는 것이 바람직하기는 하지만, 기판(10)에는 볼(15)을 고정하기 위한 플럭스(17)가 인쇄되어 있다. 따라서, 마스크(11)와 기판(10)을 완전히 밀착시키는 것은 바람직하다고 할 수 없다.
볼을 한쪽 또는 왕복운동만 시키는 스퀴지인 경우, 마스크의 스퀴지가 닿아 있는 부분은, 마스크의 왜곡이나 휨을 교정할 수 있을지도 모른다. 그러나, 스퀴지에 의해 눌려져 볼이 모여 있는 마스크의 부분을 교정할 수 없으며, 거기에 기판과 마스크와의 사이에 볼이 이동할 수 있을 정도의 틈새가 있다면, 마스크의 개구에 충전된 볼은 마스크를 빠져나가, 기판의 소정의 위치에 볼을 배치할 수 없다. 오히려, 마스크를 빠져나간 볼은, 기판의 표면을 돌아다녀 의도하지 않은 곳에 배치되거나, 마스크와 기판과의 사이에 끼여, 다른 개구에 볼이 충전되는 것을 저해하는 요인도 된다.
한편, 본 예의 충전장치(5)의 헤드(20)의 스퀴지(22)에 의해, 도전성 볼(15)이 존재하는 구역(26)의 주위를 누른다. 이 때문에, 도전성 볼(15)이 존재하는 구역(26)에 있어서는, 마스크(11)의 수평도가 교정되어, 마스크(11)와 기판(10)을 평행하게 유지하고, 이들 사이의 틈새를 볼(15)이 유출되지 않을 정도의 값으로 할 수 있다. 헤드(20)가 이동한 후의 부분에서는 마스크(11)는 만곡되거나, 휜 상태로 되돌아 올 가능성이 있다. 그러나, 도전성 볼(15)은 구역(26)에 모여, 헤드(20)와 함께 이동한다. 이 때문에, 헤드(20)가 이동한 후에는 도전성 볼(15)은 남아 있지 않고, 마스크(11)가 왜곡되거나 휘어 있어도, 도전성 볼(15)이 이탈할 우려는 없다. 또한, 마스크(11)의 개구(12)에 충전된 도전성 볼(15)은, 기판(10) 표면(10)의 플럭스(17)에 의해 소정의 위치에 유지된다. 따라서, 헤드(20)가 이동하여 마스크(11)가 기판(10)의 표면으로부터 떠오른 상태가 되어도 지장은 없다. 이와 같이, 본 예의 충전장치(5)에 있어서는, 마스크(11)의 휨이나 왜곡의 영향을 받지 않고, 미세 입자를 워크(10)의 소정의 위치에 오류없이 확실히 배치할 수 있다.
스퀴지(22)를 구성하는 부재(23)는, 반도체 디바이스의 접속단자로서 기능하는 도전성 볼 등의 미세 입자를 적절한 힘으로 눌러, 구역(26)을 향해 쓸어 모을 수 있는 것이면 된다. 또한, 상기 스위프부재(23)는, 일단 개구(12)에 삽입된 볼(15)을 긁어내지 않을 정도(not brushed out)의 탄성을 구비한 것인 것이 바람직하다. 적당한 스위프부재(23)의 하나는, 도 3 내지 도 5에 나타낸 스퀴지(22)의 길이방향으로 연장된 수지제 혹은 금속제의 와어어이다. 마스크(11)의 표면을 따라 길이방향으로 연장된 와이어의 양단을 U자형으로 구부려 스퀴지 서포트(21)에 부착 시킨 구성의 부재(23)는, U자형이 와이어의 중간 부분이 마스크(11)에 접한다. 따라서, U자형의 와이어(23)는, 마스크(11)에 손상을 주지 않으며, 적당한 탄성을 가진 상태에서 마스크(11)에 눌러 붙여져, 마스크(11)의 구멍에 들어 있는 볼(15)을 와이어의 선단으로 긁어내는 경우가 없다. 또한, U자형의 와이어(23)는, 스퀴지(22)의 진행방향에 대하여 직교하는 방향으로 연장되어 있으므로, 볼(15)을 밀어서 제거하는 부재로서 적합하다. 하나의 스퀴지(22)에 다중 혹은 다층으로 배치된 와이어(23)는, 마스크(11)에 유연하게 접하면서, 볼(15)을 확실히 쓸어 모으는데 적합하다. 또한, 헤드(20)의 원형 구역(26)의 둘레에 배치된 복수의 스퀴지(22)는, 구역(26)의 주위로부터 볼(15)을 모조리 모아, 마스크(11)의, 구역(26) 주위의 부분을 확실히 누르기 위해 더욱 적합하다.
도 9 내지 도 14는, 헤드의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 9의 (a)는 다른 예의 헤드(20a)를 바닥면 측에서 바라본 상태를 나타낸 도면이며, 도 9의 (b)는 헤드(20a)를 스퀴지 서포트(21)의 상측으로부터 투시한 상태를 나타낸 도면이다. 상기 헤드(20a)는, 스퀴지 서포트(21)와, 그 하면(21a)으로부터 마스크(11)의 표면(11a)을 향해 돌출된 12개의 스퀴지(22a)를 구비하고 있다. 상기 헤드(20a)는 상술한 헤드(20) 대신에 충전장치(5)의 헤드지지장치(50)에 부착하여 사용할 수 있다. 각각의 스퀴지(22a)는, 극세의 와이어가 복수개 묶여진 것이며, 그 양단(22r)을 하나로 모아서 1개의 스퀴지로서 기능하도록 구성되어 있다. 스퀴지(22a)는, 전체가 U자 형상으로 성형되어, 서포트(21) 이면(21a)의 내부원(26)의 둘레에, 내부원(26)의 접선방향으로 거의 연장되도록 부착되어 있다.
도 10의 (a)는 또 다른 예의 헤드(20b)를 바닥면 측에서 바라본 상태를 나타낸 도면이며, 도 10의 (b)는 헤드(20b)를 스퀴지 서포트(21)의 상측으로부터 투시한 상태를 나타낸 도면이다. 상기 헤드(20b)는, 스퀴지 서포트(21)와, 그 하면(21a)으로부터 마스크(11)의 표면(11a)을 향해 돌출된 7세트의 스퀴지(22b)를 구비하고 있다. 상기 헤드(20b)는, 상술한 헤드(20) 대신에 충전장치(5)의 헤드지지장치(50)에 부착하여 사용할 수 있다. 이들 스퀴지(22b)는 폴리이미드의 박판을 U자 형상으로 하여 복수장을 적층한 것이다. 이러한 타입의 스퀴지로서는, 수지제 혹은 금속제의 박판을 단일체로 이용하는 것이나 혹은 적층하여 이용하는 것을 들 수 있다. 마스크(11)와의 사이에서 발생할 가능성이 있는 정전기의 영향을 피하기 위해서는, 스퀴지는 금속제인 것이 적절하다. 또한, 플라스틱제의 스퀴지는, 표면에 동박(銅箔) 등의 도전성 박막에 의해 코팅하거나, 탄소를 함유함으로써 도전성을 부여하는 것이 바람직하다. 마스크(11)에 접하는 스퀴지의 선단 부분은, 엣지여도 된다. 스퀴지가 박막에 의해 구성되는 경우에는, 그 박막을 되접어 반대로 꺽음으로써, 되접어 반대로 꺽은 면이 마스크(11)에 접하도록 하여도 된다.
도 11의 (a)는, 또 다른 예의 헤드(20c)를 바닥면 측에서 바라본 상태를 나타낸 도면이며, 도 11의 (b)는 헤드(20c)를 스퀴지 서포트(21)의 상측으로부터 투시한 상태를 나타낸 도면이다. 상기 헤드(20c)는 스퀴지 서포트(21)와, 그 하면(21a)으로부터 마스크(11)의 표면(11a)을 향해 돌출된 6세트의 스퀴지(22c)를 구비하고 있다. 이들 스퀴지(22c)는 거의 직육면체형상으로 형성된 도전성의 스폰지에 의해 구성되어 있다. 상기 헤드(20c)도 상술한 헤드(20) 대신에 충전장치(5)의 헤 드지지장치(50)에 부착시켜 사용할 수 있다.
스퀴지의 다른 예로서는, 수지제 혹은 금속제의 극세 와이어를 브러시의 털과 같이 스퀴지 서포트(21)에 부착시킨 것을 들 수 있다. 또한, 스퀴지의 세트수는, 상기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 내부원(26)의 접선방향에 스퀴지를 세팅하는 것은, 본 발명의 바람직한 형태의 하나이지만, 본 발명은 그 형태에 한정되는 것은 아니다. 스퀴지의 형태는, 헤드(20)를 회전시킴으로써 내부원(26)의 방향으로 볼(15)을 쓸어 모으는 스위퍼로서 기능하는 것이면 된다. 예를 들어, 내부원(26)의 접선방향에 대하여, 비스듬히 배치해도 되고, 스퀴지 자체를 만곡시키거나, 나선형상으로 할 수 있다.
도 12는, 또 다른 헤드(20d)의 구성을 나타낸 것이다. 상기 헤드(20d)는 볼(15)을 쓸어 모으기 위한 기체(91)를 마스크(11)의 표면(11a)에 분사하는 에어노즐(92)을 구비하고 있다. 상기 헤드(20d)도, 상술한 헤드(20) 대신에 충전장치(5)의 헤드지지장치(50)에 부착하여 사용할 수 있다. 에어노즐(92)은, 스퀴지 대신에 서포트(21)에 부착되는 것이다. 에어노즐(92)의 일례는, 상기 도면에 나타낸 각 타입의 스퀴지와 마찬가지로, 서포트(21) 이면(21a)의 내부원(26)의 접선방향으로 외부원(27)까지 연장된 직선형상의 노즐단(nozzle ends, 93)을 구비한 것이다. 상기 노즐단(93)에는, 소결금속제 등의 필터(94)가 부착되어 있으며, 필터(94)를 통해 에어(91)가 마스크(11)의 표면(11a)을 향해 비스듬히 하방으로 분출된다. 따라서, 분출된 에어(91)는, 마스크(11)의 표면(11a)을 내부원(26)의 방향을 향하여 흐른다. 이 때문에, 에어(91)에 의해 도전성 볼(15)을 내부원의 구역(26) 방향으로 불 어 날려버리면서, 헤드(20)를 이동시킬 수 있다. 또한, 마스크의 표면(11a)에 분사되는 에어(91)의 압력에 의해, 볼을 충전하는 구역(26) 주위의 마스크의 표면(11a)을 눌러, 마스크(11)의 왜곡이나 휨을 교정할 수 있다.
에어노즐(92)의 에어토출부는, 필터(94) 대신에, 슬릿이나 미세한 원기둥형상의 구멍의 집합에 의해 구성해도 된다. 또한, 에어(91) 대신에, 질소가스 혹은 아르곤가스 등의 불활성가스, 혹은 도전성 볼의 대전성을 제어하기 위해 이온화된 기체를 이용하는 것도 유효하다.
에어 등의 기체를 분출하는 타입의 헤드(20d)에 있어서는, 에어의 압력에 의해 볼(15)을 구동할 수 있다. 따라서, 충전장치(5)는 헤드지지장치(50)에 의해 헤드(20d)를 임의의 방향으로 움직이는 것 만으로, 헤드(20d)를 회전시키지 않아도, 충전하기 위한 구역(26)으로 볼(15)을 모을 수 있다. 헤드(20d)를 회전시켜 내부원의 구역(26)에 볼(15)을 집합시킬 수도 있다. 이 때문에, 기체를 분출하는 타입의 헤드(20d)만을 이용하는 충전장치(5)는, 헤드를 회전구동하는 모터(56)를 생략할 수 있으며, 헤드지지장치(50)의 구성을 간단하게 할 수 있다.
도 13은 에어를 분출하는 타입의 헤드의 다른 예를 나타낸 도면이다. 상기 헤드(20e)는, 스퀴지 서포트(21)와, 그 하면(21a)으로부터 마스크(11)의 표면(11a)을 향하여 돌출된 스퀴지 타입의 노즐(92)을 구비하고 있다. 노즐(92)은, 예를 들어 고무 등의 탄성이 있는 부재에 의해 형성되어 있으며, 마스크(11)의 표면(11a)에 접하여 마스크를 누른다. 노즐(92)은 내측을 향한 분출구(93)를 구비하고 있으며, 내측을 향해 에어(91)를 방출함으로써 도전성 볼(15)을 구역(26)에 모은다. 상기 헤드(20e)도, 상술한 헤드(20) 대신에 충전장치(5)의 헤드지지장치(50)에 부착하여 사용할 수 있다. 또한, 분출되는 에어(91)에 의해 도전성 볼(15)을 이동시킬 수 있으므로, 헤드를 회전시키지 않고 도전성 볼(15)을 쓸어 모을 수 있는 타입이기도 하다.
또, 도 13에 나타낸 기판(10)은, 그 표면에 도전성 층(10a)을 구비하고 있으며, 또한 도전성 층(10a)이 보호막(13)에 의해 커버되어, 도전성 볼(15)이 장착되는 부분의 레지스트(13)가 에칭 등에 의해 제거되어 있다. 따라서, 마스크(11)는 레지스트층(13)과 밀착하도록 기판(10)상에 세팅할 수 있다. 그리고, 마스크(11)의 개구(12)에 충전된 도전성 볼(15)이 기판의 표면(10a)에 전기적인 컨택트를 갖는 상태로 장착되어, 각각의 도전성 볼(15)이 접속단자로서 기능한다.
도 14는 헤드의 또 다른 예를 스퀴지 서포트의 상측으로부터 투시한 상태를 나타낸 도면이다. 상기 헤드(20f)는 사각형의 스퀴지 서포트(21)와, 상기 스퀴지 서포트(21)의 이면(21a)으로부터 마스크(11)의 표면(11a)을 향해 연장된 평면에서 봤을 때 V자형상인 2세트의 스퀴지(22f)를 구비하고 있다. V자형상인 2세트의 스퀴지(22f)는, 그 사이에 사각형의 구역(26)이 형성되도록 서로 마주보고 서포트(21)에 부착되어 있다. 따라서, 헤드(20f)를 도면의 좌우방향으로 진동시킴으로써 도전성 볼(15)은 스퀴지(22f) 사이의 구역(26)에 모여, 그 구역(26) 내에서 자중에 의해 도전성 볼(15)은 마스크(11)의 개구(12)에 충전된다. 또한, 구역(26) 주위의 마스크(11)의 표면(11a)은 스퀴지(22f)에 의해 눌려지기 때문에, 마스크(11)의 왜곡 등은 교정된다. 헤드(20f)는 진동하면서 도전성 볼(15)을 구역(26) 내에 유지 한 채, XY평면의 임의의 방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고, 스퀴지(22f)를 진동시키면서 도전성 볼(15)을 모으는 동작을 수행하기 때문에, 구역(26) 내부에서의 도전성 볼(15)의 분포가 편중되는 것을 줄일 수 있다.
본 발명에 있어서, 도전성 볼(15)이 모이는 구역(26)의 형상은, 헤드가 회전 혹은 진동(요동)하고, 또한 헤드가 임의의 방향으로 진행하므로, 대부분의 경우에는, 명확한 경계를 가진 기하학적인 도형이 되지 않는다. 그러나, 헤드가 회전하면서 볼을 모으는 타입은, 구역(26)은 대략 원형이라 할 수 있다. 또한, 헤드가 진동하면서 볼을 모으는 타입은, 구역(26)은 스퀴지의 형상에 의존한 원형 또는 원형에 외접하는 다각형이라 할 수 있다. 본 발명의 다각형은, 정사각형에 한정되지 않으며, 삼각형, 나아가서는 오각형 이상의 다각형을 포함한다.
또, 상술한 헤드는 본 발명에 포함되는 몇 가지의 예이며, 본 발명은 상기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 헤드는, 2차원적으로 한정되게 확대된 구역에 충전용의 도전성 볼을 집단으로 유지하면서, 마스크의 표면을 이동하는 것이며, 그 적합한 하나의 형태는, 충전용 구역의 주변으로부터 도전성을 쓸어 모으는 것이다. 그리고, 헤드를 그 궤적의 일부가 중복되도록 마스크의 표면을 이동시킴으로써, 마스크 전체의 개구에 효율적으로 도전성 볼을 충전할 수 있어, 충전 오류를 줄일 수 있다.
본 예의 볼 마운터(1)는, 마스크 핸들러(3)와 충전장치(5)를 탑재하고 있는데, 더욱, 기판(10)을 반송하여 테이블(2)에 세팅하는 장치, 기판(10)의 표면에 플럭스를 도포하는 장치 등을 모두 탑재할 수도 있다. 이들 장치에 의해, 마스크를 세팅하는 공정 및 볼을 충전하는 공정에 앞서, 기판을 테이블에 세팅하는 공정, 플럭스를 도포하는 공정 등을 수행할 수 있다. 그리고, 이들 공정을 시리즈로 수행하는 시스템을 제공할 수도 있다.

Claims (35)

  1. 기판에 도전성 볼을 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를, 상기 기판에 세팅하는 공정과,
    상기 마스크의 표면을 따라 이동하는 헤드에 의해, 상기 도전성 볼의 집단을 상기 마스크 표면의 일부의 구역에 유지하고, 그리고 그 구역의 궤적의 일부가 중복되도록, 상기 구역을 이동시키는 충전공정을 구비하는 도전성 볼의 탑재방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충전공정에서는, 상기 구역을 지그재그형상 또는 나선형상으로 이동시키는 탑재방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 충전공정에서는, 상기 헤드에 의해, 상기 구역의 주변으로부터 상기 구역을 향해 상기 도전성 볼을 모으는 탑재방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구역은, 원 또는 원에 외접하는 다각형인 탑재방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 충전공정에서는, 상기 헤드를, 상기 마스크에 대하여 수직인 축을 중심으로 회전시키면서, 상기 수직인 축을 상기 마스크의 표면을 따라 이동시키고, 상기 헤드의 회전에 의해 상기 도전성 볼을 상기 구역으로 모으는 탑재방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 충전공정에서는, 상기 헤드를, 상기 마스크에 대하여 수직인 축을 중심으로 회전시키면서, 상기 수직인 축을 상기 마스크의 표면을 따라 이동시키고, 상기 헤드의 회전 중심과 함께 이동하는 원형의 상기 구역 주위의 상기 마스크의 표면을, 상기 헤드로부터 돌출된 부재, 또는 기체의 분출에 의해 쓸어서(sweeping), 상기 도전성 볼을 상기 구역으로 모으는 탑재방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 충전공정에서는, 상기 헤드로부터 돌출된 부재 또는 기체의 분출에 의해, 상기 마스크의 상기 구역의 주위를 누르는 탑재방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 충전공정에서는, 상기 헤드를, 상기 마스크에 대하여 수직인 축을 중심으로 회전시키면서, 상기 수직인 축을 상기 마스크의 표면을 따라 이동시키고, 상기 헤드로부터 상기 마스크의 표면을 향해 돌출된 스퀴지에 의해, 상기 구역 주위의 상기 마스크의 표면을 쓸어내는 탑재방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 충전공정에서는, 상기 스퀴지에 의해, 상기 마스크의 상기 구역의 주위를 누르는 탑재방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 충전공정에서는, 상기 구역 주위의 상기 마스크의 표면을, 상기 헤드로부터 분출되는 기체에 의해 쓸어서, 상기 도전성 볼을 상기 구역으로 모으는 탑재방법.
  11. 기판에 도전성 볼을 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를, 상기 기판에 세팅하는 공정과,
    상기 마스크의 표면을 따라 상기 도전성 볼을 이동시키기 위한 헤드를, 그 궤적의 적어도 일부가 중복되도록 이동시키는 충전공정을 구비하는 도전성 볼의 탑재방법.
  12. 기판에 도전성 볼을 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를, 상기 기판에 세팅하는 공정과,
    상기 마스크의 표면을 따라 이동가능한 헤드에 의해, 상기 도전성 볼을, 상기 마스크 표면의 일부의 구역에, 그 구역의 주위로부터 모으는 동시에, 그 구역을 이동시키는 충전공정을 구비하는 도전성 볼의 탑재방법.
  13. 도전성 볼을 상기 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를 상기 기판에 세팅한 상태에서, 상기 복수의 개구에 상기 도전성 볼을 충전하는 장치로서,
    상기 마스크 표면의 일부의 구역에 상기 도전성 볼의 집단을 유지하기 위한 헤드와,
    상기 헤드를 상기 마스크의 표면을 따라 이동하도록 지지하는 헤드지지수단을 갖는 충전장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 헤드지지수단은, 상기 헤드를, 상기 마스크의 표면을 따라, 지그재그를 그리는 방향 또는 나선을 그리는 방향으로, 상기 구역의 궤적의 일부가 중복되도록 이동시키는 충전장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 헤드지지수단은, 상기 헤드를, 상기 마스크의 표면을 따라, 임의의 방향으로 이동시킬 수 있는 충전장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 헤드는, 상기 구역의 주위로부터, 상기 구역을 향해, 상기 도전성 볼을 모으는 수단을 구비하고 있는 충전장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 구역에, 상기 도전성 볼을 공급하는 수단을 더 갖는 충전장치.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 도전성 볼은, 직경이 30 ~ 300㎛ 정도인 납땜볼, 금볼 또는 동볼인 충전장치.
  19. 제 13항에 기재된 충전장치와,
    상기 기판에 상기 마스크를 세팅하는 장치를 갖는 탑재장치.
  20. 도전성 볼을 상기 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를 상기 기판에 세팅한 상태에서, 상기 복수의 개구에 상기 도전성 볼을 충전하는 장치로서,
    상기 마스크 표면의 일부의 구역을 향해, 그 구역의 주위로부터 상기 도전성 볼을 모으는 수단을 구비한 헤드와,
    상기 헤드를 상기 마스크의 표면을 따라 이동하도록 지지하는 헤드지지수단을 갖는 충전장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 헤드지지수단은, 상기 헤드를, 상기 마스크의 표면을 따라, 임의의 방향, 지그재그를 그리는 방향 및 나선을 그리는 방향 중 적어도 어느 한쪽의 방향으로 이동시킬 수 있는 충전장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 헤드지지수단은, 상기 헤드를 상기 마스크에 대하여 수직인 축을 중심으로 회전시키는 수단과, 상기 수직인 축을 상기 마스크의 표면을 따라 이동시키는 수단을 구비하고 있으며,
    상기 도전성 볼을 모으는 수단은, 상기 헤드의 회전에 의해, 상기 헤드의 회전중심을 중심으로 하는 원형의 상기 구역의 방향으로 상기 도전성 볼을 이동시키는 충전장치.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 도전성 볼을 모으는 수단은, 상기 헤드로부터 돌출된 부재 또는 기체의 분출에 의해, 상기 원형 구역 주위의 상기 마스크의 표면을 쓸기 위한 스위퍼인 충전장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 스위퍼는, 상기 헤드로부터 돌출된 부재 또는 기체의 분출에 의해, 상기 구역 주위의 상기 마스크의 표면을 누르는 충전장치.
  25. 제 22항에 있어서,
    상기 도전성 볼을 모으는 수단은, 상기 헤드로부터 상기 마스크의 표면을 향해 돌출된, 상기 원형 구역 주위의 상기 마스크의 표면을 쓸기 위한 복수의 스퀴지를 구비하는 충전장치.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 복수의 스퀴지는, 상기 원형 구역의 접선방향으로 연장되어 있는 충전장치.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 복수의 스퀴지는, 이들의 이동방향에 다중으로 배치되어 있는 충전장치.
  28. 제 25항에 있어서,
    상기 복수의 스퀴지는, 상기 원형 구역 주위의 상기 마스크의 표면을 누르는 충전장치.
  29. 제 20항에 있어서,
    상기 도전성 볼을 모으는 수단은, 상기 헤드로부터 상기 구역의 주위에 기체를 분출하고, 상기 도전성 볼을 쓸어 모으기 위한 노즐을 구비하고 있는 충전장치.
  30. 제 20항에 기재된 충전장치와,.
    상기 기판에 상기 마스크를 세팅하는 장치를 갖는 탑재장치.
  31. 도전성 볼을 상기 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크를 상기 기판에 세팅한 상태에서, 상기 복수의 개구에 상기 도전성 볼을 충전하는 장치로서,
    상기 마스크 표면의 일부의 구역에 상기 도전성 볼의 집단을 유지하기 위한 헤드와,
    상기 헤드를, 그 궤적의 적어도 일부가 중복되어 이동하도록 지지하는 헤드지지수단을 갖는 충전장치.
  32. 제 31항에 기재된 충전장치와,
    상기 기판에 상기 마스크를 세팅하는 장치를 갖는 탑재장치.
  33. 도전성 볼을 기판에 배치하기 위한 복수의 개구를 구비한 마스크의 표면을 따라, 상기 마스크에 대하여 수직인 축을 중심으로 회전하면서 이동하는 헤드로서,
    상기 헤드가 회전하면, 상기 헤드의 회전중심 둘레의 원형의 상기 구역의 방향으로 상기 도전성 볼을 모으는 수단을 갖는 헤드.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 도전성 볼을 모으는 수단은, 상기 헤드로부터 돌출된 부재 또는 기체의 분출에 의해, 상기 원형 구역 주위의 상기 마스크의 표면을 쓸기 위한 스위퍼인 헤드.
  35. 제 34항에 있어서,
    상기 스위퍼는, 상기 돌출된 부재 또는 기체의 분출에 의해, 상기 원형 구역 주위의 상기 마스크의 표면을 누르는 헤드.
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