TW201640598A - 捆紮線狀部件、球填充頭、球搭載裝置以及球搭載方法 - Google Patents

Abstract

本發明之目的係在於提供能夠更加可靠地使供給至填充掩模上的導電球進行移動的捆紮線狀部件、球填充頭、球搭載裝置以及球搭載方法；球填充頭（27）透過線狀部件（34）將供給至填充掩模（16）上的球（B）填充至開口（17）內，其中，填充掩模（16）的開口（17）之配置圖案與形成於基板（P）上的電極（T）之配置圖案一致；該球填充頭（27）具有將複數根絞線（35）在其兩端加以捆紮而構成之捆紮線狀部件（33），其中，絞線（35）係將複數根線狀部件（34）加以撚合而形成；捆紮線狀部件（33）呈從一端至另一端被扭曲的狀態，透過使捆紮線狀部件（33）沿填充掩模（16）移動而將球（B）填充至開口（17）內。

Description

捆紮線狀部件、球填充頭、球搭載裝置以及球搭載方法

本發明係有關於捆紮線狀部件、球填充頭、球搭載裝置以及球搭載方法。

專利文獻1、專利文獻2中公開了一種技術，其利用線狀部件使供給至填充掩模上的焊錫球進行移動，從而將焊錫球搭載至形成於基板上的電極上。

但是，期望能夠更加可靠地使供給至填充掩模上的焊錫球進行移動並搭載至基板上。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2009-267290號公報 專利文獻2：日本專利特開2005-101502號公報

因此，本發明之目的在於提供一種能夠更加可靠地使供給至填充掩模上的導電球進行移動的捆紮線狀部件、球填充頭、球搭載裝置以及球搭載方法。

本發明之捆紮線狀部件透過沿填充掩模移動而將供給至填充掩模上的導電球填充至填充掩模的開口內，該填充掩模的開口之配置圖案與形成於基板上的電極之配置圖案一致，其中，該捆紮線狀部件係將複數根絞線在其兩端加以捆紮而形成，該絞線係將複數根線狀部件加以撚合而形成。

另外，另一發明係在上述捆紮線狀部件中，被撚成絞線的線狀部件的數量被設定為：使絞線之直徑大於等於導電球之半徑且小於等於導電球之直徑的2倍。

另外，另一發明係在上述捆紮線狀部件中，線狀部件之線徑為3μｍ以上且30μｍ以下，被撚成絞線的線狀部件的數量為3根以上且100根以下。

另外，另一發明係在上述捆紮線狀部件中，被捆紮成捆紮線狀部件的絞線的數量為10根以上且30000根以下。

另外，另一發明係在上述捆紮線狀部件中，線狀部件為金屬線。

本發明之球填充頭透過線狀部件將供給至填充掩模上的導電球填充至填充掩模的開口內，該填充掩模的開口之配置圖案與形成於基板上的電極之配置圖案一致，該球填充頭具有將複數根絞線在其兩端加以捆紮而構成之捆紮線狀部件，該捆紮線狀部件呈從一端至另一端被扭曲的狀態，並且，透過使捆紮線狀部件沿填充掩模移動而將導電球填充至開口內，其中，該絞線係將複數根線狀部件加以撚合而形成。

另外，另一發明係在上述球填充頭中，被撚成絞線的線狀部件的數量被設定為：使絞線之直徑大於等於導電球之半徑且小於等於導電球之直徑的2倍。

另外，另一發明係在上述球填充頭中，被捆紮成捆紮線狀部件的絞線的數量為10根以上且30000根以下。

另外，另一發明係在上述球填充頭中，線狀部件為金屬線。

本發明之球搭載裝置具有：填充掩模，其開口之配置圖案與形成於基板上的電極之配置圖案一致；載物台，其用於載置基板，並且使電極與開口之位置對準；球供給裝置，其將用於在電極上形成凸塊的導電球供給至填充掩模上；以及球填充頭，其將被供給至填充掩模上的導電球填充至開口內；其中，球填充頭使用上述各種球填充頭。

本發明之球搭載方法係使用上述球搭載裝置將導電球搭載至形成於基板上的電極上。 （發明功效）

根據本發明之捆紮線狀部件、球填充頭、球搭載裝置以及球搭載方法，能夠更加可靠地使供給至填充掩模上的導電球進行移動。

圖1係從上側觀察本發明實施方式所涉及之球搭載裝置1時之俯視圖。另外，在對球搭載裝置1進行說明的同時，對球搭載方法進行說明。球搭載裝置1具備：基板儲存器2、基板輸送機械手3、預對準器4、載物台移動裝置5、基板矯正裝置6、印刷裝置7、清洗裝置8、球填充裝置9、檢查裝置10、X軸工作臺11、Y軸工作臺12、基板載置台13以及球填充頭單元14。

基板儲存器2具有裝料口2A和卸料口2B。基板輸送機械手3從裝料口2A取出基板P，並輸送至預對準器4中。在基板P為晶圓之情況下，預對準器4對基板P之中心位置和形成於基板P外周的缺口方向兩者進行校正，並將校正後的基板P載置於安裝在載物台移動裝置5的載物台5A上的基板載置台13上。然後，基板輸送機械手3返回待機位置。載物台移動裝置5具有載物台5A，載物台5A上安裝有基板載置台13。載置於基板載置台13上的基板P被真空吸附在基板載置台13上，並且透過利用基板矯正裝置6進行按壓，從而進行翹曲矯正。

基板矯正裝置6透過八個按壓部件來按壓基板P之外周部，從而對基板P之翹曲進行矯正。該基板矯正裝置6對於翹曲比較大的基板尤其有效。這些按壓部件透過夾具被安裝在氣缸的活塞杆下部，並且，在透過基板輸送機械手3將基板P載置於基板載置台13上時、使載置有基板P的基板載置台13移動時、以及利用基板輸送機械手3從基板載置台13取下基板P時，這些按壓部件均可以向上退避。與基板矯正裝置6對應的基板載置台13的位置係將基板P載置於基板載置台13上、或者從基板載置台13取下基板P之位置。

在載物台移動裝置5上，經由載物台5A而安裝有基板載置台13。在載物台移動裝置5上，作為使載物台5A移動的機構而設有X軸工作臺11、Y軸工作臺12、Z軸工作臺（省略圖示）以及θ工作臺（省略圖示）。載物台移動裝置5能夠將載物台5A和基板載置台13輸送至印刷裝置7和球填充裝置9的下方。載物台移動裝置5能夠透過X軸工作臺11而使載物台5A在基板矯正裝置6、印刷裝置7以及球填充裝置9之間往復運動。另外，在基板P呈旋轉困難的長帶狀等情況下，較佳為在載物台移動裝置5中配置有θ工作臺。

在透過X軸工作臺11而使載置有基板P的基板載置台13移動至印刷裝置7下方之後，在基板P上印刷焊劑（Flux）FX（參照圖5）。另外，在預先在其他位置或者其他工序中已在基板P上印刷焊劑FX之情況下，可以跳過該印刷工序。清洗裝置8係使用含有溶劑之薄片或滾筒除去附著在印刷掩模15之下表面上的焊劑的裝置。

印刷有焊劑FX的基板P以載置於基板載置台13之狀態，在X軸工作臺11之作用下移動至球填充裝置9下方。載物台移動裝置5使形成於基板P上的電極T（參照圖5）與形成於填充掩模16上的開口17（參照圖5）之位置對準。然後，從球供給裝置18（參照圖4）向填充掩模16上供給作為導電球之焊錫球B（參照圖4）。所供給之焊錫球（以下，簡稱為“球”）B在球填充頭單元14之作用下在填充掩模16上移動，並被填充至開口17內，從而被搭載於基板P的電極T上。

搭載有球B的基板P在載物台移動裝置5之作用下返回至基板P的載置/取出位置。然後，解除基板載置台13對於基板P的吸附和基板矯正裝置6對於基板P的按壓，並透過基板輸送機械手3將基板P輸送至檢查裝置10。在球B的搭載失誤或剩餘球等的檢查結束後，透過基板輸送機械手3將基板P收納在基板儲存器2之卸料口2B中。在球搭載失誤之情況持續較少之情況下，有時會省略檢查，而將搭載有球B的基板P輸送至回流裝置（省略圖示）。

另一方面，也可以將檢查裝置10與用於修正搭載不良的修復裝置呈一體地構成，並設置在球搭載裝置1之外部。被收納於基板儲存器2中的基板P被輸送至回流裝置（省略圖示），並形成凸塊（bump）。形成有凸塊的基板P在下一工序中繼續進行處理、或者透過切割機切割成單個晶片。 圖2係從上側觀察球填充裝置9時之俯視圖。

球填充裝置9具備：掩模框（mask frame）19、球B的填充掩模16、開口17的形成區域20、球填充頭用Y軸驅動單元21、球填充頭用X軸驅動單元22、球填充頭單元14、球填充頭用滑塊23、照相機24A、24B、殘留球除去單元25、以及殘留球除去用捆紮線狀部件26。

形成區域20以虛線進行顯示，形成區域20內形成有用於填充球B的開口17（參照圖5）。該區域內的開口17之配置也被稱為“開口圖案（aperture pattern）”。

形成於填充掩模16上的開口17之直徑大於被填充的球B之直徑，並且，開口17之直徑呈一個球B可以通過但兩個球B無法同時通過的大小。另外，形成於印刷掩模15（參照圖1）上的開口之直徑小於被填充的球B之直徑。供焊劑FX通過之印刷掩模15的開口之尺寸與供球B通過之填充掩模16的開口17之尺寸不同，但開口圖案相同。

球填充裝置9根據利用一台照相機24A和相互分開配置的兩台照相機24B所拍攝之圖像，而使電極T與開口17之位置對準。兩台照相機24B配置於移動來的基板P之位置標記（省略圖示）進入其視野範圍之位置處。該兩台照相機24B係安裝於球填充裝置9之支架9A上且成對的照相機，其用於對基板P之位置標記（省略圖示）進行圖像識別，並計算出基板P之位置和角度。照相機24B之視野被設定為例如2mm的角度範圍。預對準器4具有使基板P之位置標記保持在照相機24B之拍攝範圍內之作用。

另一方面，照相機24A係與球填充頭單元14一起移動的照相機。照相機24A用於從填充掩模16上方對開口17與電極T之錯位、或者填充掩模16之上表面上的位置標記進行圖像識別。另外，印刷焊劑FX時也可以同樣地進行對位。

球填充頭用Y軸驅動單元21被固定在支架9A上。另一方面，掩模框19透過安裝夾具（省略圖示）以能夠拆裝之方式安裝於支架9A上。

球填充頭單元14經由球填充頭用滑塊23以能夠移動之方式與球填充頭用X軸驅動單元22連接，進而，球填充頭用X軸驅動單元22以能夠移動之方式與球填充頭用Y軸驅動單元21連接。另外，球填充頭用滑塊23上配設有Z軸驅動單元（省略圖示）。在這樣的驅動機構之作用下，球填充頭單元14能夠在填充掩模16上水平移動和上下移動。在球B被填充至開口17內並被搭載於基板P上之後，使基板載置台13向下移動，從而使球B遠離開口17（填充掩模16）。

圖2中記載了沿橫向排列有兩臺球填充頭單元14的例子，但也可以構成為：使球填充頭單元14沿縱向進行排列、或者增大球填充頭27（參照圖4）之形狀而使球填充頭單元14變為一臺、或者與此相反地在一臺球填充頭單元14上呈一列或者複數列地排列三個以上的球填充頭27。

Y軸工作臺12隱藏在填充掩模16等的下方而從上方觀察不到。另外，在經常發生填充掩模16之下表面上附著有焊劑這一失誤時，雖未圖示，但較佳為與印刷裝置7同樣地設置填充掩模16的清洗裝置。

球填充頭27被設置為：不會使從球供給裝置18（參照圖4）供給至填充掩模16上的球B分散。但是，有時散落在球填充頭27上的球B會殘留在填充掩模16上。從填充掩模16上除去該殘留的球B的裝置為殘留球除去單元25。殘留球除去單元25安裝於殘留球除去單元用滑塊28上，並且可以在Y軸方向上移動。

而且，殘留球除去單元25上安裝有殘留球除去用捆紮線狀部件26。利用該殘留球除去用捆紮線狀部件26推動殘留於填充掩模16上的球，從而可以清掃填充掩模16。殘留球除去用捆紮線狀部件26可以與安裝在球填充頭27上的後述捆紮線狀部件33（參照圖4、5、6等）同樣地進行扭曲並安裝，或者，也可以取而代之使用橡膠或金屬的編織帶（Braid）、吹出空氣的氣刀（Air Knife）、利用真空吸引而吸引並排除球的機構等。圖2中圖示為兩組殘留球除去用捆紮線狀部件26之間存在間隙，但是，也可以在該間隙部分中也配置未圖示之殘留球除去用捆紮線狀部件，從而能夠將殘留於填充掩模16上的球全部清除。

圖3顯示作為基板P之一例的矽晶片（Silicon Wafer），圖3之上段（A）係矽晶片之俯視圖，圖3之下段（B）係圖3（A）所示之虛線圓圈A內部分之放大圖。在圖3中，基板P上設有電極T、半導體積體電路SC以及切割線（Scribe Line）S。電極T設置於形成區域（半導體積體電路之形成區域）SE內。半導體積體電路SC之四邊被切割線S包圍，透過將切割線S切斷而變成單個半導體積體電路晶片。該切斷通常在利用回流爐對搭載有球B之基板P回流後、或者在安裝工序的最後進行。

基板P呈利用保護膜G（參照圖5）將連接所需之電極部分以外的其他區域覆蓋而加以保護之結構。形成於基板P上的半導體積體電路SC之外周部形成有外部連接端子（電極），但是，由於電極之面積小且電極間的間距小，因此，為了擴大該間距，在半導體積體電路之整個面上形成有重新配線層（Rewiring Layer）。電極T係重新配線而形成之電極。重新配線的電極T之間距約為50μm～400μm。在圖3中，為了對形成於基板P上的電極T、形成有電極T的電極T之形成區域SE以及電極T之配置進行說明，而以簡單易懂之方式進行圖示，其所圖示之電極T之大小、分佈以及形成區域SE之形狀與實物不同，進而也不相似。

基板P之直徑為300mm或200mm等。將形成於由虛線圍成之多邊形的形成區域SE內的電極T之配置圖案稱為電極圖案。形成於填充掩模16上的開口17之開口圖案係與形成於基板P上的電極T之電極圖案一致的圖案。

圖4係從前側觀察球填充頭單元14時之主視圖。球填充頭單元14具備：球供給裝置18、球填充頭27、球供給管29、旋轉電機30以及球填充頭用安裝板31。由於球B之尺寸小至30μm～300μm左右，因而將其放大進行圖示。圖4所示之各構成部分之縮小比例並不固定。

球供給裝置18可以使用例如呈日本專利特願2010-277086（特開2011-151374）中所公開之構成的裝置。作為球供給裝置18之一例而公開的日本專利特願2010-277086（特開2011-151374）之構成係為：透過向球供給裝置18注入壓縮氣體而計量並供給球。

另外，球供給裝置18也可以使用其他構成的裝置。球供給裝置18相對於一個球填充頭27而配置有一台。圖4所圖示之球B表示以球填充頭單元14不移動之狀態從球供給裝置18供給至填充掩模16上的狀態。實際上，球B並非如此堆積在一個位置處，而是四處分散。捆紮線狀部件33也發揮防止從球供給裝置18落至填充掩模16上的球B飛散的作用。

透過將球填充頭用安裝板31安裝在球填充頭用滑塊23（參照圖2）上，而使球填充頭27與球填充頭用X軸驅動單元22、球填充頭用Y軸驅動單元21以及Z軸驅動單元（省略圖示）連接，從而能夠使球B在填充掩模16上移動。當球填充頭單元14移動時，球B朝向與球填充頭27之移動方向相反的方向偏離中心部。球填充頭27在旋轉電機30之作用下進行自轉，從而能夠使球B遍佈於規定區域內。另外，在無需透過旋轉電機30使球填充頭27進行旋轉之情況下，使旋轉電機30停止旋轉、或者不設置旋轉電機30。

圖5係顯示球B在捆紮線狀部件33之推動下移動，並從填充掩模16的開口17落下，從而被填充至設置於基板P上的電極T之狀態之剖視圖。在填充掩模16與基板P之間配置有間隔件（Spacer）32，該間隔件32將填充掩模16與基板P之間的間隔設定為規定間隔。圖5中省略了各部件之剖面中的斜線（剖面線），以便於理解附圖。

填充掩模16上形成有可供一個球B通過的開口17。開口17之直徑較佳為比球B之直徑大5%以上且30%以下。間隔件32配置於切割線S（參照圖3）上、或者開口17與開口17之間。保護膜G用於保護基板P（晶圓）之有源面（Active Surface），因而被形成為將電極T之外周部覆蓋。焊劑FX較佳為印刷在未被保護膜G覆蓋的電極T之上表面上，且被印刷為在保護膜G之孔中焊劑FX中央部分稍微凸起。

填充掩模16之厚度為：球B之頂點位於填充掩模16上表面之下的厚度，以使球B被穩定地保持在開口17內。球B之頂點低於填充掩模16上表面之距離較佳為在球B之直徑的3%以上且20%以下的範圍內。透過如此使球B位於填充掩模16之上表面的下方，填充後的球B與捆紮線狀部件33不易接觸。若填充後的球B與捆紮線狀部件33發生接觸，則移動的捆紮線狀部件33會使球B進行旋轉，從而有可能使附著在球B上的焊劑附著在捆紮線狀部件33上。若捆紮線狀部件33上附著有焊劑，則有可能在填充掩模16上也附著有焊劑，從而並不理想。

當捆紮線狀部件33在圖5中從左向右移動時，球B被推動而逐個填充至開口17內。如圖5至圖12所示，捆紮線狀部件33係將由複數根線狀部件34撚合而成之絞線35的兩端加以捆紮（打捆）而構成。線狀部件34之粗細度、材質、線狀部件34之撚數等被設定為：被捆紮成捆紮線狀部件33之絞線35具有如下程度之撓性，即：在從開口17上方通過時，架設於開口17上的部分稍微向下彎曲，並稍微進入開口17內。透過如此使絞線35稍微彎曲，能夠透過絞線35（捆紮線狀部件33）將填充至開口17內的球B壓入印刷在電極T上的焊劑FX中，從而將球B保持為：只有對基板P施加較大的衝擊才會使球B移動的狀態。透過將填充的球B壓入焊劑FX中，從而在後工序（基板輸送、檢查、回流等）中，球B不易脫離規定位置。絞線之彎曲程度較佳為從上方稍微按壓填充至開口17內的球B。

例如，透過將線狀部件34之粗細度（直徑）設為3μｍ以上且30μｍ以下，將被撚成絞線35的線狀部件34之數量設為3根以上且100根以下，能夠對捆紮線狀部件33賦予上述撓性。另外，上述示例較佳為根據線狀部件34之材質適當地進行變更。

圖6係顯示球填充頭27之圖。圖6之上段（A）係從前側觀察球填充頭27時之主視圖，圖6之下段（B）係從下側觀察球填充頭27時之仰視圖。球填充頭27具備安裝有捆紮線狀部件33的安裝部件36和按壓板37。安裝部件36之沿上下方向的剖面形狀呈倒T字型。

在安裝部件36之中心位置處，沿上下方向形成有貫通孔38。貫通孔38與球供給管29連通，構成使球B從球供給裝置18移動至填充掩模16的通道。球填充頭27在旋轉電機30之作用下朝向箭頭R方向旋轉。

圖7係顯示捆紮線狀部件33在球填充頭27上的安裝結構之圖。如圖7所示，在本發明實施方式所涉及之球填充頭27中，捆紮線狀部件33以配置於安裝部件36之下表面36A下側之方式安裝在安裝部件36上。

下表面36A係與填充掩模16之上表面相對的面。按壓板37係為了防止球B附著於捆紮線狀部件33之固定於安裝部件36上的部分（進行安裝的部分）上的目的等而配置者。圖7所示之箭頭R顯示透過球填充頭27將球B填充至開口17時球填充頭27旋轉的方向。另外，球填充頭27在球填充頭用Y軸驅動單元21和球填充頭用X軸驅動單元22之作用下在填充掩模16上移動。

捆紮線狀部件33在安裝部件36上的安裝位置設為下表面36A，但安裝位置也可以在安裝部件36的側面。透過將捆紮線狀部件33安裝在安裝部件36的側面，能夠增大捆紮線狀部件33之水平部分的長度。較佳為，在將捆紮線狀部件33安裝在安裝部件36上時，在捆紮線狀部件33與安裝部件36之下表面36A之間存在間隔。透過在安裝於安裝部件36上的捆紮線狀部件33與下表面36A之間形成間隔，能夠使捆紮線狀部件33上下彎曲，從而能夠產生將球B壓入開口17內的彈性。

在此，參照圖8、圖9對捆紮線狀部件33之構成詳細地進行說明。圖8係顯示安裝到安裝部件36之前的捆紮線狀部件33之圖，且係顯示捆紮線狀部件33之整體構成之圖。圖9係顯示捆紮線狀部件33的線狀部之構成之圖。

如圖8所示，捆紮線狀部件33係利用固定環39將複數根絞線35之兩端加以捆紮（打捆）而形成之部件。固定環39利用鉚接部39A將複數根絞線35進行擠壓並捆紮。即，透過利用固定環39之鉚接部39A將複數根絞線35之兩端加以鉚接捆紮，從而構成捆紮線狀部件33。

固定環39整體呈圓筒形，鉚接絞線35的鉚接部39A變形為多邊形（六邊形～八邊形），從而對絞線35進行鉚接。如上所述，絞線35之兩端透過固定環39之鉚接部39A而被鉚接。

捆紮線狀部件33之鉚接端部33A（與鉚接部39A接觸的部分）上，除了被施加鉚接應力之外，還被施加移動時捆紮線狀部件33之變形所產生的應力。因此，捆紮線狀部件33之鉚接端部33A附近容易斷裂。為了防止捆紮線狀部件33斷裂，透過利用具有彈性的樹脂將鉚接端部33A附近與固定環39加以粘接，從而能夠緩和作用於鉚接端部33A之應力的集中。另外，在將捆紮線狀部件33以扭曲狀態安裝在安裝部件36上時，透過利用具有彈性的樹脂將鉚接端部33A附近加以固定，能夠延長鉚接端部33A附近部分之壽命。

在此，參照圖9對捆紮線狀部件33的線狀部之構成進行說明。圖9之左欄（A）係將以扭曲狀態安裝在安裝部件36上的捆紮線狀部件33之一部分放大進行顯示之圖。圖9之右欄（B）係將作為捆紮線狀部件33而撚成之一根絞線35放大進行顯示之圖。圖9中的（A）、（B）係以從上側觀察時從球填充頭27之旋轉中心朝向外周的方向為箭頭P所指方向之方式描繪球填充頭27。另外，箭頭R顯示透過球填充頭27旋轉而使捆紮線狀部件33移動的方向。

如圖9中的（B）所示，絞線35係將複數根線狀部件34加以撚合而形成。透過將複數根線狀部件34加以撚合，從而在絞線35上，被撚合的線狀部件34之撚合位置被形成為凹凸35A。圖9中的（B）中示出了將三根線狀部件34加以撚合而形成絞線35之例子，但也可以將四根以上的線狀部件34加以撚合而形成絞線35。

絞線35之直徑在考慮到線狀部件34之材質或球B之直徑等的基礎上進行設定，較佳為9μm以上且1200μm以下。考慮到係由捆紮線狀部件33推動球B而使球B移動等，較佳為根據球B之直徑來設定絞線35之直徑。即，球B之直徑越小，則絞線35之直徑越小越好，反之，球B之直徑越大，則絞線35之直徑越大越好。

另外，被捆紮成捆紮線狀部件33的絞線35之數量較佳為10根以上且30000根以下。絞線35之捆紮數量也取決於絞線35之直徑，但是，若捆紮數量較少，則球B容易越過捆紮線狀部件33，因而並不理想。反之，若捆紮數量過多，則捆紮線狀部件33變得過粗，容易導致球填充頭27大型化，因而並不理想。另外，當絞線35之數量過多時，絞線35從開口17上方通過的次數變得過多，從而使填充後的球B與捆紮線狀部件33接觸的可能性變高。若球B與捆紮線狀部件33發生接觸，則可能會使附著於球B上的焊劑附著在捆紮線狀部件33上。若捆紮線狀部件33上附著有焊劑，則有可能在填充掩模16上也附著有焊劑，從而並不理想。

將絞線35加以捆紮而形成之捆紮線狀部件33之剖面整體呈圓形。當捆紮線狀部件33被按壓在填充掩模16上時，捆紮線狀部件33之與填充掩模16接觸的部分被壓扁而變平，捆紮線狀部件33之剖面變為在朝向填充掩模16按壓捆紮線狀部件33的方向上被壓扁的扁平圓形。透過使捆紮線狀部件33變為扁平狀，從而使其與填充掩模16之接觸面積增大。由此，能夠更加可靠地使球B移動。

如圖7所示，安裝部件36之下表面36A上形成有用於安裝捆紮線狀部件33的孔40。孔40形成於安裝部件36之外周側和內周側。孔40在外周側和內周側的各側上的形成數量分別與安裝於球填充頭27上的捆紮線狀部件33之數量相對應。形成於外周側的孔40與形成於內周側的孔40的兩個孔40呈一對，將一根捆紮線狀部件33安裝在球填充頭27上。

透過將捆紮絞線35兩端的固定環39中的一個插入外周側的孔40中，將另一個插入內周側的孔40中，從而將捆紮線狀部件33安裝在安裝部件36上。固定環39被插入孔40中，並透過按壓板37加強固定。孔40被形成為：沿其深度方向從下方朝向上方而朝向捆紮線狀部件33之移動方向（箭頭R、球填充頭27之旋轉方向）傾斜。換言之，從孔40朝向下方突出的捆紮線狀部件33相對於捆紮線狀部件33之移動方向R而朝向後方傾斜。在本實施方式中，從下方朝向上方而相對於垂直方向朝向捆紮線狀部件33之移動方向R傾斜40度。

孔40根據捆紮線狀部件33之傾斜度等的安裝規格進行加工。安裝角度較佳為大於等於20度且小於90度。進而，孔40之位置並不限定於安裝部件36的下表面36A，也可以在安裝部件36的側面上。關於捆紮線狀部件33之固定位置，可以是兩端都在安裝部件36的側面上，也可以是一個固定端在安裝部件36的側面而另一個固定端在下表面36A上。

如圖6中的（B）所示，捆紮線狀部件33以其位於球填充頭27外周側的一端側配置在相比位於球填充頭27內周側的另一端側更靠近球填充頭27之旋轉方向（箭頭R）前方位置處之方式被安裝在球填充頭27上。當球填充頭27進行旋轉時，被捆紮線狀部件33推動的球B也隨著球填充頭27進行旋轉。因此，透過離心力而對球B施加使其朝向球填充頭27之外周側移動的力。但是，如上所述，捆紮線狀部件33從球填充頭27的內周側朝向外周側而朝向球填充頭27之旋轉方向的前方傾斜。因此，球B不易朝向球填充頭27之外周側移動。即，球B不易移動至球填充頭27的外側。

如圖6中的（B）所示，捆紮線狀部件33以從一端朝向另一端側被扭曲之狀態安裝在安裝部件36上。例如，當捆紮線狀部件33之長度為50mm、固定環39之內徑為2mm、線狀部件34為尼龍（Nylon）且絞線35之直徑為9μm時，扭曲角度較佳為5度以上且720度以下，扭曲角度更較佳為45度以上且360度以下。

若扭曲角度過小，則透過絞線35彼此的扭曲而產生的按壓力較小，捆紮線狀部件33容易散開。反之，若扭曲角度過大，則有可能導致絞線35與絞線35彼此撚合，而在捆紮線狀部件33上產生波狀起伏（undulation），從而產生填充掩模16與捆紮線狀部件33未抵接的部位。基於扭曲角度之絞線35彼此的按壓力程度根據絞線35之粗細度（直徑）和長度、或者被捆紮的絞線35之數量等而不同。按照絞線35彼此被適當地擠壓之方式設定絞線35之直徑和數量、被撚成絞線35的線狀部件34之材質、線徑以及被撚合的數量、捆紮線狀部件33之長度、以及固定環39之內徑等。

圖10係被扭曲的捆紮線狀部件33中央部附近的概略放大圖，以箭頭P顯示從上側觀察球填充頭27時從球填充頭27之旋轉中心朝向外周的方向。箭頭R顯示透過球填充頭27旋轉而使捆紮線狀部件33移動的方向。圖10之上段（A）係顯示將捆紮線狀部件33從球填充頭27之內周側朝向外周側以中心線X為中心而向左扭曲後的狀態之圖。圖10之下段（B）係顯示將捆紮線狀部件33從球填充頭27之內周側朝向外周側以中心線X為中心而向右扭曲後的狀態之圖。

當球填充頭27旋轉時，球B在沿球填充頭27之旋轉方向移動的同時，在旋轉離心力之作用下沿捆紮線狀部件33朝向外周方向移動。當相對於球B沿捆紮線狀部件33朝向外周方向之移動，而捆紮線狀部件33之扭曲方向為使球B進入捆紮線狀部件33下側（填充掩模16側）的方向時，被夾在捆紮線狀部件33與填充掩模16之間的球B容易進入捆紮線狀部件33的絞線35與絞線35之間，從而並不理想。若球B進入捆紮線狀部件33的絞線35與絞線35之間，則在對下一個基板P搭載球時，上一次搭載球時的球有可能以被氧化的狀態混入。另外，焊劑也有可能混入並被氧化。

當相對於球B沿捆紮線狀部件33朝向外周方向之移動，而捆紮線狀部件33之扭曲方向為使球B朝向捆紮線狀部件33上側移動的方向時，球B不易進入捆紮線狀部件33與填充掩模16之間。

即，如圖10中的（A）所示，當將捆紮線狀部件33從球填充頭27之內周側朝向外周側以中心線X為中心而向左扭曲時，球B沿著絞線35與絞線35的接縫而向上移動。因此，球B不易進入捆紮線狀部件33的絞線35與絞線35之間。相對於此，如圖10中的（B）所示，當將捆紮線狀部件33從球填充頭27之內周側朝向外周側以中心線X為中心而向右扭曲時，球B沿著絞線35與絞線35的接縫向下移動。因此，球B容易進入捆紮線狀部件33的絞線35與絞線35之間。

關於絞線35，較佳為如圖9中的（B）所示，將撚合方向設為與捆紮線狀部件33之扭曲方向相同的方向，且從球填充頭27之內周側朝向外周側向左扭曲。透過將絞線35也朝向透過捆紮線狀部件33之移動而使球B向上移動的方向進行撚合，能夠使球B不易進入捆紮線狀部件33的絞線35與絞線35之間。

另外，也可以將捆紮線狀部件33之扭曲方向或者絞線35之撚合方向中的至少一個方向設為上述右方向。在右方向之情況下，如上所述，在捆紮線狀部件33移動（球填充頭27旋轉）時，球B容易進入捆紮線狀部件33與填充掩模16之間。但是，透過利用絞線35構成捆紮線狀部件33，球B被卡在絞線35的凹凸35A內而容易移動。因此，與利用未撚合的線狀部件構成捆紮線狀部件33之情況相比，容易使球B移動，由此容易將球B填充到開口17內。

另外，在球填充頭27之旋轉方向為與箭頭R相反的方向之情況下，透過將捆紮線狀部件33之扭曲方向和絞線35之撚合方向設為右方向，從而容易使球B沿著絞線35與絞線35的接縫而向上移動。

圖11顯示中央部膨脹的捆紮線狀部件33被扭曲後的狀態。在線狀部件34為尼龍、聚酯等之情況下，捆紮線狀部件33之中央部膨脹。相對於此，在線狀部件34為金屬線之情況下，中央部幾乎不會產生膨脹。其原因之一在於：在將絞線35兩端鉚接固定時，剛性小的塑膠線會不規則地移動，固定環間的每根線狀部件34之長度發生變化。

圖12顯示使捆紮線狀部件33彎曲且扭曲後的狀態。捆紮線狀部件33並非整體呈直線狀，而以朝向下方彎曲之方式安裝在安裝部件36上。透過使捆紮線狀部件33彎曲，中央部C變為與兩端相比扁平的橢圓形狀。當捆紮線狀部件33之中央部C附近部分被按壓在填充掩模16上時，橢圓形變為更加扁平的形狀。另外，若捆紮線狀部件33以未扭曲之狀態向下彎曲而與填充掩模16抵接，則中央部C附近部分變得極薄且扁平，若進一步彎曲，則中央部C附近之於捆紮線狀部件33之高度方向上重疊的絞線35的數量變為數根，最後變為一根。

在高度方向上重疊的絞線35的數量較少之情況下，當捆紮線狀部件33推動球B時，球B容易越過捆紮線狀部件33，從而導致捆紮線狀部件33推動球B的效率降低。但是，在對捆紮線狀部件33進行扭曲之情況下，透過扭曲之功效，不會像未扭曲的捆紮線狀部件33那樣扁平至絞線35在高度方向不重疊的程度。因此，透過對捆紮線狀部件33進行扭曲，即使構成捆紮線狀部件33的絞線35之數量較少，也可以以絞線35在高度方向上重疊之狀態使球B移動，從而能夠防止捆紮線狀部件33推動球B的效率降低。 （本實施方式之主要功效）

如上所述，球填充頭27所具備之捆紮線狀部件33由複數根絞線35捆紮而構成。而且，絞線35係將複數根線狀部件34加以撚合而形成。透過將複數根線狀部件34加以撚合，鄰接的線狀部件34之接縫（撚合位置）被形成為凹凸35A。另外，將絞線35加以捆紮而形成的捆紮線狀部件33以扭曲的狀態被安裝在球填充頭27上。

透過在絞線35上形成凹凸35A，在透過捆紮線狀部件33推動球B時，球B卡在凹凸35A中而容易移動。因此，與將線狀部件以未撚合之狀態加以捆紮而構成的捆紮線狀部件相比，將絞線35加以捆紮而構成的捆紮線狀部件33更加容易使球B移動，由此容易將球B填充至開口17內。

與僅將線狀部件34加以捆紮之構成相比，將線狀部件34加以撚合之構成能夠提高捆紮線狀部件33之強度。另一方面，在單根線狀部件之粗細度與撚合後的絞線35之粗細度相同之情況下，雖然強度變高，但線狀部件之柔軟性降低（剛性變高），隨之捆紮線狀部件33之柔軟性也降低。若捆紮線狀部件33之柔軟性低，則其相對於填充掩模16之上表面的追隨性容易降低，球B容易從捆紮線狀部件33下方通過，從而有可能無法有效地使球B移動。相對於此，透過將直徑細且柔軟性高（剛性低）的線狀部件34加以撚合，能夠構成可抑制柔軟性降低且強度高的捆紮線狀部件33。由此，能夠有效地使球B移動。

捆紮線狀部件33係將複數根絞線35加以捆紮而構成。透過使絞線35具有柔軟性，能夠使絞線35具有可以從開口17向下稍微彎曲而稍微進入開口17內之撓性。透過使絞線35稍微具有撓性，能夠透過絞線35（捆紮線狀部件33）將填充至開口17內的球B壓入印刷在電極T上的焊劑FX中，從而將球B保持為：只有對基板P施加較大的衝擊才會使球B移動的狀態。

另外，在使單根線狀部件之粗細度與絞線35之粗細度相同，且未將線狀部件進行撚合而直接構成捆紮線狀部件之情況下，線狀部件之剛性過高，從而有可能損傷球B。尤其在線狀部件為金屬材料之情況下，線狀部件之剛性容易變高。相對於此，透過如本實施方式那樣，利用金屬材料形成較細的線狀部件34，並將其撚成絞線35，能夠構成具有耐久性和柔軟性的捆紮線狀部件33。

被撚成絞線35的線狀部件34的數量較佳為：使絞線35之直徑（粗細度）大於等於球B之半徑且小於等於球B之直徑的2倍。

若絞線35之直徑小於球B之半徑，則在絞線35推動球B時，絞線35容易進入球B下側，從而不易使球B移動。另外，若絞線35之直徑超過球B之直徑的2倍，則球B容易進入絞線35下側，從而不易使球B移動。

透過將線狀部件34的數量設定為絞線35之直徑在球B之直徑±20%以內，容易使球B移動。

另外，具體而言，較佳為在使絞線35之直徑與球B之直徑保持上述關係的同時，將線狀部件34之線徑設為3μｍ以上且30μｍ以下，將被撚成絞線35的線狀部件34之數量設為3根以上且100根以下。透過將線狀部件34之線徑設為3μｍ以上且30μｍ以下，將被撚成絞線35的線狀部件34之數量設為3根以上且100根以下，能夠抑制絞線35之柔軟性降低且確保絞線35之強度。

被捆紮成捆紮線狀部件33的絞線35之數量較佳為10根以上且30000根以下。

若被捆紮成捆紮線狀部件33的絞線35之數量少於10根，則球B容易越過捆紮線狀部件33，從而不易使球B移動。另一方面，若被捆紮成捆紮線狀部件33的絞線35之數量超過30000根，則絞線35從開口17上方通過的次數變得過多，從而導致暫時被填充的球B被刮出的可能性變高。透過將被捆紮成捆紮線狀部件33的絞線35之數量設為200根以上且10000根以下，能夠有效地抑制球B越過捆紮線狀部件33，並且能夠有效地降低暫時被填充的球B被刮出的可能性。

線狀部件34也可以是尼龍纖維、聚酯纖維、聚醯亞胺纖維、液晶聚合物纖維或導電性高強度纖維等的塑膠線，但較佳為金屬材料。透過將線狀部件34設為金屬材料，能夠提高其耐磨性和耐藥品性等的耐久性。透過提高耐磨性，能夠抑制因為摩擦而產生塵埃，從而能夠高可靠性地搭載球。作為金屬材料，除了不銹鋼、鎢、非晶態金屬以外，還可以使用鐵、坡莫合金（permalloy）、銅等。在線狀部件34由不銹鋼形成之情況下，容易進行細線化，另外，通常不銹鋼材料比鎢或非晶態金屬廉價。另外，在線狀部件34由鎢形成之情況下，容易進行細線化，並且，與不銹鋼相比能夠提高強度，從而能夠提高耐磨性。另外，在線狀部件34由非晶態金屬形成之情況下，容易進行細線化，並且，與鎢相比能夠提高強度，從而能夠提高耐磨性。

球搭載裝置1具有：開口17之配置圖案與形成於基板P上的電極T之配置圖案一致的填充掩模16、用於載置基板P且使電極T與開口17之位置對準的載物台5A、向填充掩模16上供給在電極T上形成凸塊的球B的球供給裝置18、以及將供給至填充掩模16上的球B填充至開口17內的球填充頭27。

由於球填充頭27具有上述構成，因而球搭載裝置1能夠更加可靠地使供給至填充掩模16上的球B移動。

在上述實施方式之說明中，除了焊錫球之外，球B還可以為金屬球、導電性塑膠球、導電性陶瓷球等具有導電性的球。球B之形狀除了球狀之外還可以為多邊形或表面具有凹凸的顆粒狀。線狀部件34也可以為尼龍纖維、聚酯纖維、聚醯亞胺纖維、液晶聚合物纖維等的塑膠線、或者碳纖維、導電性高強度纖維等，還可以為形狀呈扁平形狀的線、剖面呈矩形的帶狀線、或者鏈狀線。

基板P有時為印製配線板。印製配線板也可以為用於固定電子部件並進行配線的板狀或薄膜狀的配線板。焊劑FX用於增加焊錫等的潤濕性，在球B為例如金球之情況下，焊劑FX為膏狀焊錫。另外，焊劑FX可以為松香類和水溶性類中的任意一種，但較佳為粘合力強的組分，以防被填充的球B移動。

1‧‧‧球搭載裝置
5A‧‧‧載物台
16‧‧‧填充掩模
17‧‧‧開口
18‧‧‧球供給裝置
27‧‧‧球填充頭
33‧‧‧捆紮線狀部件
34‧‧‧線狀部件
35‧‧‧絞線
B‧‧‧球（導電球）
P‧‧‧基板
T‧‧‧電極

圖1係從上側觀察本發明實施方式所涉及之球搭載裝置時之俯視圖。 圖2係從上側觀察圖1所示之球搭載裝置所具備之球填充裝置時之俯視圖。 圖3係顯示作為基板之一例的矽晶片之圖。 圖4係從前側觀察圖1所示之球搭載裝置所具備之球填充頭單元時之主視圖。 圖5係顯示利用捆紮線狀部件推動球進行移動，而使球從填充掩模的開口落下，從而被填充至設置於基板上的電極上之狀態之剖視圖。 圖6係顯示本發明實施方式所涉及之球填充頭之構成之圖。 圖7係顯示圖6所示之捆紮線狀部件在球填充頭上的安裝結構之圖。 圖8係顯示安裝到圖6所示之安裝部件之前的捆紮線狀部件之構成之圖。 圖9係顯示捆紮線狀部件的線狀部之構成之圖。 圖10係將扭曲後的捆紮線狀部件之中央部附近放大進行顯示之簡圖。 圖11係顯示中央部膨脹的捆紮線狀部件被扭曲後的狀態之圖。 圖12係顯示使捆紮線狀部件彎曲且扭曲後的狀態之圖。

33‧‧‧捆紮線狀部件

34‧‧‧線狀部件

35‧‧‧絞線

35A‧‧‧凹凸

Claims (8)

1. 一種捆紮線狀部件，其透過沿填充掩模進行移動而將供給至所述填充掩模上的導電球填充至所述填充掩模的開口內，其中，所述填充掩模的開口之配置圖案與形成於基板上的電極之配置圖案一致， 所述捆紮線狀部件之特徵在於， 所述捆紮線狀部件係將複數根絞線在其兩端加以捆紮而構成，其中，所述絞線係將複數根線狀部件加以撚合而形成。
2. 如申請專利範圍第1項所述之捆紮線狀部件，其中， 被撚成所述絞線的所述線狀部件的數量被設定為：使所述絞線之直徑大於等於所述導電球之半徑且小於等於所述導電球之直徑的2倍。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之捆紮線狀部件，其中， 所述線狀部件之線徑為3μm以上且30μｍ以下，被撚成所述絞線的所述線狀部件的數量為3根以上且100根以下。
4. 如申請專利範圍第1項所述之捆紮線狀部件，其中， 被捆紮成所述捆紮線狀部件的所述絞線的數量為10根以上且30000根以下。
5. 如申請專利範圍第1項所述之捆紮線狀部件，其中，所述線狀部件為金屬線。
6. 一種球填充頭，其透過線狀部件將供給至填充掩模上的導電球填充至所述填充掩模的開口內，其中，所述填充掩模的開口之配置圖案與形成於基板上的電極之配置圖案一致， 所述球填充頭之特徵在於， 所述球填充頭具有將複數根絞線在其兩端加以捆紮而形成的捆紮線狀部件，其中，所述絞線係將複數根線狀部件加以撚合而形成， 所述捆紮線狀部件呈從一端至另一端被扭曲的狀態， 所述球填充頭透過使所述捆紮線狀部件沿所述填充掩模移動，從而將所述導電球填充至所述開口內。
7. 一種球搭載裝置，其具有： 填充掩模，所述填充掩模上的開口之配置圖案與形成於基板上的電極之配置圖案一致； 載物台，其用於載置所述基板，並且使所述電極與所述開口之位置對準； 球供給裝置，其將用於在所述電極上形成凸塊的導電球供給至所述填充掩模上；以及 球填充頭，其將被供給至所述填充掩模上的所述導電球填充至所述開口內； 所述球搭載裝置之特徵在於， 所述球填充頭係為申請專利範圍第6項所述之球填充頭。
8. 一種球搭載方法，其特徵在於， 使用申請專利範圍第7項所述之球搭載裝置，將導電球搭載至形成於基板上的電極上。