TWI408756B - Ball filling device and method - Google Patents

Description

球填充裝置及方法

本發明係有關於一種適合在將導電性球配置在基板的規定位置上時採用的球填充裝置及方法。

為了在安裝半導體器件時獲取電連接，採用了焊錫球等的導電性球。在國際公開號WO2006/004000中，作為在半導體晶圓等的基板上排列導電性球的裝置公開有在將掩模設置在基板上的狀態下，向掩模的複數開口中填充導電性球的裝置。該填充裝置具有向掩模側突出的、具有刮板的頭部。該頭部通過繞與掩模相垂直的軸進行旋轉，將導電性球的集團保持在掩模表面的局部區域中。該填充裝置一邊使頭部旋轉，一邊使該垂直的軸沿掩模的表面移動，從而將被保持在上述區域內的導電性球依次填充到掩模的複數開口中。

採用國際公開號WO2006/004000所記載的填充裝置，在將導電性球的集團保持在掩模表面的限定區域中的狀態下，頭部在掩模上進行移動。由此，保持在上述區域內的導電性球被依次填充到掩模的複數開口中。因此，採用該填充裝置，即使導電性球的數量較少，也可以提高區域內的導電性球的密度，因此也可以高效率地向該區域所通過的部分的掩模的開口中填充導電性球。另外，與在整個掩模上均勻保持導電性球的情況相比較，應保持在掩模表面的限定區域中的導電性球的量非常少。因此，可以減少導電性球因在掩模上進行移動而可能受到損傷的數量，降低了由填充導致的導電性球的損失。

為了在基板上排列導電性球，需要使頭部通過掩模的表面上的應搭載導電性球的整個區域。因此，在1個基板上排列導電性球需要一定程度的時間。要尋求一種可以將在1個基板上排列導電性球所需要的時間(以下稱作生產節拍時間)縮短的方法。

降低導電性球的填充失誤發生率的1個方法是無遺漏地對掩模的表面上的應搭載導電性球的整個區域進行覆蓋。在國際公開號WO2006/004000中公開有一種以保持著導電性球的集團的區域的軌跡的一部分重複的方式使頭部進行移動的方法。但是，由於以區域軌跡的一部分重複的方式使頭部進行移動，而延長了生產節拍時間。

本發明的一個方式為：一種裝置(球填充裝置)，在將具有用於將導電性球配置在基板上的複數開口(小開口、貫穿孔)的掩模設置在基板上的狀態下，向複數開口中填充導電性球，該裝置包括複數頭部和頭部移動機構(頭部移動單元、頭部移動裝置)，該頭部用於在掩模表面的複數部分上分別保持複數獨立的導電性球的集團；頭部移動機構用於使複數頭部進行移動，以使得複數導電性球的集團在掩模表面上移動。

縮短生產節拍時間的1個方法是提高頭部的移動速度。但是，當提高了頭部的移動速度時，存在未填充導電性球的開口的產生率、即填充失誤發生率上升的傾向。從降低填充失誤發生率這一點出發，不如優選降低頭部移動速度的方法。

作為縮短生產節拍時間的另一種方法，考慮了與以往相比擴大頭部、即擴大掩模表面的局部保持有導電性球的集團的區域這樣的方法。是通過擴大頭部所通過的軌跡(通過帶)的寬度來縮短生產節拍時間的方法。但是，在擴大了保持有導電性球的集團的區域時，若不使保持在該區域內部的導電性球的量增大，則有可能使填充失誤發生率升高。由於區域的面積以通過帶寬度的平方擴大，因此要使每單位面積的導電性球的量為恒定時，導電性球的量至少需要以平方的數量增加。

並且，當擴大了區域面積時，導電性球以在上下方向呈多層或呈堆的狀態存在的幾率較高。因此，在分佈在區域內，有助於向與導電性球的大小相稱的掩模的小開口(開孔)中填充的導電性球的量有可能會減少。從降低填充失誤發生率這一點出發，希望保持著導電性球的區域的面積較小。為了降低包括損傷導電性球等在內的失誤率，也希望保持著導電性球的區域的面積較小。

採用該球填充裝置，通過複數頭在掩模表面的複數部分上分別保持著複數獨立的(劃分開的、區分開的)導電性球的集團，並通過頭部移動機構使複數頭部進行移動，使得複數導電性球的集團在掩模表面上移動。採用該球填充裝置，不擴大頭部所經過的軌跡(通過帶)寬度而是通過增加頭部的個數，就可以不擴大每個通過帶的寬度而以狹窄的狀態、或者使每個通過帶的寬度變窄來縮短生產節拍時間。因此，可以抑制頭部尺寸的增大，而可以抑制掩模表面的保持有導電性球的集團的局部區域(以下稱作動區域)面積的增大。可以同時實現縮短生產節拍時間和抑制動區域面積增大的目的。也可以謀求同時實現縮短生產節拍時間和降低導電性球的損失率的目的。採用該球填充裝置，可以選擇降低頭部移動速度來取代縮短生產節拍時間。雖然限定了生產節拍時間的縮短量、頭部移動速度的降低量，但也可以同時縮短生產節拍時間和降低頭部移動速度。因此，也可以進一步降低填充失誤發生率。

在該球填充裝置中，優選進一步具有球補給機構。該球補給機構用於通過複數頭部的各頭部對各自的導電性球的集團補給導電性球。通過球補給機構，可以將由各頭部所保持的導電性球的量保持在可高效填充導電性球的量。球的消耗量並不限定為在所有的頭部(由複數頭部構成的所有的動區域)中均相同。在這種情況下，球補給機構優選可以通過各頭部獨立地向各動區域內補給導電性球。球補給機構也可以具有與複數頭部分別對應的複數球罐。在這種情況下，可以從複數球罐分別向複數頭部補給導電性球。另外，也可以使球補給機構從1個球罐向複數頭部供給導電性球。

在使複數頭部以相同的速度進行運動時，優選使複數頭部形狀相同，並由頭部移動機構使複數頭部同步地進行移動。在球被撒入時，可以基本上使用於對複數頭部進行驅動的裝置(電動機或工作臺等)的至少一部分通用(共有化)。該複數頭部在2維平面上進行移動。因此，可以簡化頭部移動機構的結構。也可以使複數頭部的形狀各不相同，另外也可以使各頭部進行不同的運動。

頭部移動機構的一例子為：沿第1方向並列保持複數頭部，並使它們沿與第1方向交叉的第2方向進行往返運動，並且使該複數頭部在沿第2方向的往返運動的每一端沿第1方向進行運動。可以使複數頭部同步地沿第2方向進行運動。因此，可以使用於使複數頭部沿第2方向進行移動的裝置(電動機或工作臺等)通用。通過使複數頭部在沿第2方向的往返運動的每一端沿第1方向進行相同的運動，可以進一步使複數頭部在第1方向上也進行同步移動。可以使用於使複數頭部沿第1方向進行移動的裝置(電動機或工作臺等)通用。另一方面，通過使複數頭部在沿第2方向的往返運動的每一端沿第1方向進行相反的運動，可以使複數頭部對稱地進行運動。

頭部移動機構的另一個例子為：沿第1方向並列保持複數頭部，並使它們沿第1方向進行往返運動，並且使該複數頭部在沿第1方向的往返運動的每一端沿與第1方向交叉的第2方向進行相同的移動。是使複數頭部分別沿第1及第2方向同步運動的另一例子。可以使用於使複數頭部進行移動的裝置(電動機或工作臺等)通用。

在考慮到向各頭部內補給導電性球的容易程度時，優選各頭部內的球消耗量(消耗率)近似。在基板為平面圓形狀時，與沿第1方向並列保持複數頭部，並使它們沿與第1方向交叉的第2方向進行往返運動，並且使該複數頭部在沿第2方向的往返運動的每一端沿第1方向進行相同或相反的移動相比，在沿第1方向並列保持複數頭部，並使它們沿第1方向進行往返運動，並且使該複數頭部在沿第1方向的往返運動的每一端沿與第1方向交叉的第2方向進行相同的移動的這一方式，更容易使各頭部內的球消耗量(因將導電性球填充入掩模的開口中而產生的導電性球的消耗量(消耗率))近似。

在使兩個頭部同步地沿第1及第2方向進行運動的情況下，在基板為圓板狀時，兩個頭部的間隔優選為基板直徑的一半。另外，在使兩個頭部同步地沿第1及第2方向進行運動的情況下，在基板為方形板狀或矩形板狀時，兩個頭部優選與基板的某一邊平行地並列配置，並使兩個頭部的間隔為上述邊長的一半。在基板為具有長邊和短邊的方形板狀時，兩個頭部更優選與基板的短邊平行地並列配置，並使兩個頭部的間隔為上述基板的短邊長度的一半。

自由地變更互相相鄰的頭部的間隔的構造也是有效的。因此，在該球填充裝置中，優選進一步具有互相相鄰的頭部的間隔可變的這樣的、支承著複數頭部的頭部支承機構(頭部支承單元、頭部支承裝置)。通過頭部移動機構使頭部支承機構進行移動，從而可以簡化結構。另外，通過設計上述那樣的頭部支承機構，可以鑒於配置了導電性球的基板的大小和形狀等將互相相鄰的頭部的間隔變更為所期望的值。

在該球填充裝置中，還具有支承著複數頭部、由頭部移動機構使其移動的頭部支承機構，複數頭部包括互相相鄰的第1頭部及第2頭部，也可以將頭部支承機構做成具有基座、導軌和止動件的結構。該導軌被設在基座上，以可滑動的方式支承著第2頭部，以改變該第2頭部與第1頭部的間隔；該止動件對第2頭部相對於基座的滑動進行固定。

採用該球填充裝置，可以鑒於配置了導電性球的基板的大小和形狀等將第1頭部與第2頭部的間隔變更為所期望的間隔。而且，在將第1頭部與第2頭部的間隔保持在所期望的間隔的狀態下，可以由頭部移動機構並通過頭部支承機構使第1頭部與第2頭部進行移動，並通過掩模將導電性球配置在基板上。另外，採用該球填充裝置，也可以做成以手動改變第1頭部與第2頭部的間隔的構造。通過設置上述那樣的頭部支承機構，可以提供一種不使用電動機等的、構造簡單的、第1頭部與第2頭部的間隔可變的球填充裝置。

在上述填充裝置中，頭部支承機構是被頭部移動機構移動的，優選支承著複數頭部，並且使複數頭部分別繞與掩模垂直的軸線進行旋轉。優選是各頭部分別具有通過以垂直的軸線為中心進行旋轉，而從位於掩模表面並以垂直的軸線為中心的圓形的動區域的周圍朝向該動區域彙集導電性球的機構，並將動區域形成為保持有導電性球的集團的掩模的表面部分。這樣的頭部支承機構可以形成複數獨立的或分別不同的圓形的動區域。圓形的動區域不會由於移動方向而使彙集或保持球的能力產生優劣，因此具有可以任意選擇動區域的移動方向的優點。

本發明的另一方式為在將具有用於將導電性球配置在基板上的複數開口(小開口、貫穿孔)的掩模設置在基板上的狀態下向複數開口中填充導電性球的裝置(球填充裝置)，具有球保持機構和移動機構。球保持機構用於形成複數在掩模的表面上進行移動的、分別保持有複數獨立的導電性球的集團的動區域；移動機構用於使球保持機構進行移動。由於該裝置通過使分割成複數的動區域進行移動而覆蓋了掩模的表面，因此可以抑制動區域面積增大，並且可以謀求生產節拍時間的縮短。

在該球填充裝置中，優選進一步具有用於分別向複數動區域的內部補給導電性球的球補給機構。在意圖減小動區域的面積而抑制保持在動區域中的導電性球的量的增加或減小導電性球的量時，由於(因向開口中填充導電性球而產生的)導電性球的消耗而容易加劇導電性球的量的變動。即使向掩模的開口中填充球而導致複數動區域內的導電性球產生消耗，憑藉球補給機構向複數動區域內補給導電性球，從而也在複數動區域內分別將導電性球維持在可被高效率地向掩模的開口中填充的量。球補給機構優選可以向各動區域內供給各不相同的量的球。在複數獨立的動區域中，導電性球的消耗率可能各不相同，但通過上述那樣地操作，可以在複數動區域內始終保持(維持)適量的球。

本發明所含有的用於填充球的裝置的1個方式為球保持機構具有複數頭部和複數軸。複數頭部用於分別將導電性球圍入在複數動區域的內部；複數軸用於使複數頭部分別與移動機構相連接。球保持機構優選具有球供給通路。該球供給通路穿過各自的複數軸，用於對由各頭部圍入的複數動區域的各內部導入導電性球。

球補給機構優選向複數動區域的各內部補給導電性球，以形成存在導電性球的區域和不存在導電性球的區域。在存在導電性球的區域和不存在導電性球的區域分界部分做成了導電性球為一層的部分。在導電性球為一層的部分通過掩模的開口時，向掩模的開口中填充導電性球的效率最高。因此，通過設置以形成存在導電性球的區域和不存在導電性球的區域的方式補給導電性球的球補給機構，可以高效率地向掩模的開口中填充導電性球。

在這種情況下，球補給機構更優選可以以存在導電性球的區域的面積相對於動區域的面積的比為1/10~2/3的方式向各動區域中補給導電性球的方式。在存在導電性球的區域的面積相對於動區域的面積的比處於1/10~2/3的範圍內的情況下，在動區域的內部良好地形成了的導電性球為一層的部分，在動區域通過掩模的開口時，高效率地向掩模的開口中填充導電性球。

在該用於填充球的裝置中，複數動區域的形狀可以相同，也可以不同。在複數動區域的形狀相同時，優選利用球保持機構使複數動區域形成沿第1方向排列的形態，移動機構使這些形狀相同的動區域沿與第1方向交叉的第2方向進行往返運動，並且使這些動區域在沿第2方向的往返運動的每一端沿第1方向進行移動。容易選出可以縮短生產節拍時間這樣的複數動區域的軌跡。並且，由於使複數動區域同步地沿第2方向進行運動，因此可以簡化用於使球保持機構沿第2方向進行移動的裝置(電動機或工作臺等)的結構。

在複數動區域的形狀相同時，也可以利用球保持機構使複數動區域形成沿第1方向排列的形態，移動機構使這些形狀相同的動區域沿第1方向進行往返運動，並且使這些動區域在沿第1方向的往返運動的每一端沿與第1方向交叉的第2方向進行相同的移動。像這樣地操作，也容易選出可以縮短生產節拍時間這樣的複數動區域的軌跡。此時，由於複數動區域沿第1及第2方向同步移動，分別可以簡化用於使球保持機構沿第1方向進行移動的裝置(電動機或工作臺等)及用於使球保持機構沿第2方向進行移動的裝置(電動機或工作臺等)的結構。

在基板為平面圓形狀時，使複數形狀相同的動區域沿第1方向進行往返運動，並且該複數動區域在沿第1方向的往返運動的每一端沿與第1方向交叉的第2方向進行相同的移動，從而可以使各動區域中的球消耗量(因將導電性球填充入掩模的開口中而產生的導電性球的消耗量)分別近似。此時，向各動區域中補給球的操作較為容易。

本發明的另一方式為具有上述那樣的用於填充球的裝置、和在將掩模設置在基板上的狀態下保持掩模的裝置的球搭載裝置。球搭載裝置也可以是具有例如支承著基板的載物台、用於在基板上塗敷焊劑的焊劑印刷裝置、和傳送載物台的裝置等，並在一系列的作業中將球排列在基板上。

本發明的另一方式為通過用於在將具有用於將導電性球配置在基板上的複數開口的掩模設置在基板上的狀態下向複數開口中填充導電性球的裝置(球填充裝置)向基板上搭載導電性球的方法。填充裝置具有球保持機構和移動機構。球保持機構用於在掩模的表面的複數部分上形成複數分別保持有複數獨立的導電性球的集團的動區域；移動機構用於使球保持機構進行移動，以使得複數導電性球的集團在掩模的表面上進行移動。該方法包括以下工序。

(a)由球保持機構將複數獨立的導電性球集團分別保持在掩模表面的複數區域中。

(b)由頭部移動機構使球保持機構移動，使得在各動區域所通過的各區域內，各動區域的軌跡的一部分重複，在各區域的分界處，互相不同的動區域的軌跡的一部分重複。

採用該方法，在某個區域中使1個動區域以該動區域的軌跡重複的方式進行運動，只在這些區域的分界處使互不相同的動區域的軌跡的一部分重複。在該方法中，劃分出複數動區域中各區域主要負責填充的區域。相對於一邊使互不相同的動區域的軌跡的一部分始終重複，一邊在掩模的整個平面上進行移動這樣的方法，通過劃分成複數動區域中各區域主要負責填充的區域，由於可以縮短複數動區域的各自的移動距離，因此可以有效地縮短生產節拍時間。

在複數動區域形狀相同時，在該方法中，(b)的工序(移動工序)優選包括以下工序。

(b11)沿第1方向並列保持複數相同形狀的動區域，並使它們沿與第1方向交叉的第2方向進行往返運動。

(b12)在沿第2方向的往返運動的每一端使複數相同形狀的動區域沿第1方向進行移動。

另外，在複數動區域形狀相同時，在該球搭載方法中，(b)的工序(移動工序)也可以包括以下工序。

(b21)沿第1方向並列保持複數相同形狀的動區域，並使它們沿第1方向進行往返運動。

(b22)在沿第1方向的往返運動的每一端使複數相同形狀的動區域沿與第1方向交叉的第2方向進行相同的移動。

球保持機構具有複數頭部和複數軸。複數頭部用於將導電性球的集團分別圍入在複數動區域的內部；複數軸用於使複數頭部分別與移動機構相連接。在互相相鄰的頭部的間隔可變時，該方法也可以進一步包括以下工序。

通過變更互相相鄰的頭部的間隔，將互相相鄰的動區域的間隔設定為規定值。

在該情況下，(b)的工序(移動工序)優選包括以下工序。

(b’)使互相相鄰的動區域的間隔保持為規定值，且使複數動區域以這樣的方式進行移動，從而使得在各動區域所經過的各區域內，各動區域的軌跡的一部分重複；在各區域的分界處，互相不同的動區域的軌跡的一部分重複。

本發明的另一方式為通過用於在將具有用於將導電性球配置在基板上的複數開口的掩模設置在基板上的狀態下向複數開口中填充導電性球的裝置(填充裝置)向基板上搭載導電性球的方法。填充裝置具有球保持機構和移動機構。球保持機構用於在掩模表面的一部分上形成保持有導電性球的集團的動區域；移動機構用於使球保持機構進行移動。掩模的複數開口具有以分散成矩陣狀的方式設置的複數開口組。該方法包括以下工序。

(c)由球保持機構將導電性球的集團保持在掩模表面的動區域中。

(d)由移動機構使球保持機構進行移動，從而在分別包括幾個排列成一串的開口組的、互相平行的複數填充區域中，使動區域以其軌跡的至少一部分重複的方式進行移動，並且使動區域在互相相鄰的填充區域之間通過將互相相鄰的填充區域連接起來的區域地進行移動，以使在互相相鄰的填充區域之間形成動區域未通過的非填充區域。

印刷佈線板(印製電路板)等為以矩陣狀或陣列狀安裝有複數半導體晶片(半導體器件)的基板。在這樣的基板中，複數電極具有以分散成矩陣狀(陣列狀)的方式設置的複數電極組。因此為了向這樣的基板上配置導電性球，掩模的複數開口與基板的複數電極相對應地具有以分散成矩陣狀(陣列狀)的方式設置的複數開口組。

因此，在這樣的情況下，在分別包括幾個一串排列的開口組的複數填充區域中，需要設置複數開口並向各開口中填充導電性球。另一方面，在互相相鄰的填充區域之間不存在開口，不需要填充導電性球。為了縮短生產節拍時間，優選動區域儘量省略不需要填充導電性球的區域(非填充區域)，而高效率地在掩模上進行移動。

採用該方法，在填充區域中，使動區域以其軌跡的至少一部分重複的方式進行移動。另外，在互相相鄰的填充區域之間，使動區域通過將互相相鄰的填充區域連接起來的區域地進行移動，以使在互相相鄰的填充區域之間形成動區域未通過的非填充區域。因此，採用該方法，與以含有非填充區域的方式使動區域進行移動的方法相比，可以縮短生產節拍時間。

在該方法中，在球保持機構為用於形成複數動區域的構件時，優選在(c)(保持工序)中，由球保持機構將複數導電性球的集團保持在掩模表面的複數動區域中，在(d)工序(移動工序)中，使複數動區域的間隔保持為規定值，並使各動區域分別在填充區域中以軌跡的至少一部分重複的方式進行移動，通過連接區域而向相鄰的填充區域移動。

本發明的另一方式為通過用於在將具有用於將導電性球配置在基板上的複數開口的掩模設置在基板上的狀態下向複數開口中填充導電性球的裝置(填充裝置)，向基板上搭載導電性球的方法。填充裝置具有球保持機構、移動機構和球補給機構。球保持機構用於在掩模表面的一部分上形成保持有導電性球的集團的動區域；移動機構用於使球保持機構進行移動；球補給機構用於通過球保持機構嚮導電性球的集團中補給導電性球。該方法包括以下工序。

(e)由球保持機構將導電性球的集團保持在掩模表面的動區域中的工序。

(f)由移動機構使球保持機構進行移動，從而使動區域進行移動的工序。

(g)由球補給機構向動區域內部補給導電性球，以形成存在導電性球的區域和不存在導電性球的區域的工序。

由於通過補給導電性球，來形成存在導電性球的區域和不存在導電性球的區域，而在動區域的內部形成了導電性球為一層的部分，因此可以高效率地向掩模的開口中填充導電性球。

在該方法中，在(g)工序(補給工序)中，優選以存在導電性球的區域的面積相對於動區域的面積之比為1/10~2/3的方式補給導電性球。由於在動區域的內部，良好地形成了導電性球為一層的部分，在動區域通過掩模的開口時，更加高效率地向掩模的開口中填充導電性球。

在該方法中，在球保持機構為用於形成複數動區域的機構，且具有用於將複數獨立的導電性球的集團分別圍入在複數動區域的內部的複數頭部、和用於使複數頭部分別與移動機構相連接的複數軸時，優選在(e)(保持工序)中，用球保持機構將複數導電性球的集團保持在掩模表面的複數動區域中，在(f)工序(移動工序)中，由移動機構使球保持機構進行移動，從而使複數動區域進行移動，在(g)工序(補給工序)中，利用球補給機構分別向複數動區域的內部補給導電性球，以形成存在導電性球的區域和不存在導電性球的區域。

在圖1中，用俯視圖表示了本發明的球搭載裝置的一例子。球搭載裝置1也稱為球安裝機，是用於在基板100的規定位置上排列導電性球的裝置。在本例子中，將標稱8英寸或12英寸的半導體晶圓用作基板100。另外，基板100並不限定為半導體晶圓。基板也可以是例如包括安裝半導體的半導體安裝基板(半導體安裝用基板)或多層基板等的矩形的印刷佈線板(印刷電路板)。

搭載於基板100上的導電性球起到電極等的作用，例如直徑為1mm以下，具體地說直徑為10~500 μm左右。導電性球包括對焊錫球(含銀(Ag)和銅(Cu)等的、主要成分由錫(Sn)構成的球)、金或銀等金屬制的球、還有陶瓷制的球或塑膠制的球實施了導電性電鍍等處理的球。在本例子中，將直線為90 μm左右的焊錫球用作導電性球。

該球搭載裝置1具有XYZ θ載物台2、裝料/卸料裝置3、預對準裝置4、矯正裝置5、焊劑印刷裝置(焊劑塗敷裝置)6、球填充裝置10、和載物台傳送裝置7。XYZ θ載物台2用於設置通過減壓吸引等方法矯正了晶圓翹曲的晶圓；裝料/卸料裝置3用於相對於該載物台2裝載(供給)及卸載(收容)晶圓100；預對準裝置4用於對晶圓100的位置進行微調整；矯正裝置5用於矯正晶圓100的翹曲；焊劑印刷裝置6用於在晶圓100上塗敷焊劑；球填充裝置10用於通過掩模110將導電性球排列(搭載、配置)在晶圓100上；載物台傳送裝置7具有X軸工作臺、Y軸工作臺、Z軸工作臺及θ工作臺。預對準裝置4、裝料/卸料裝置3、矯正裝置5、焊劑印刷裝置6及球填充裝置10沿X方向並列配置。在晶圓100被支承在載物台2的上表面(在本例子中為X－Y平面)上的狀態下，該晶圓100通超載物台傳送裝置7在矯正裝置5、焊劑印刷裝置6及球填充裝置10之間移動。另外，將晶圓100保持在載物台2上的方法並不限定於減壓吸附，也可以是靜電卡盤這樣的方式，另外也可以並用這兩種方法。

在圖2中，用俯視圖表示了本發明的第1實施例的球填充裝置的概略結構。在圖3中，用剖視圖表示了圖2的球填充裝置的概略結構。

球填充裝置10用於在將具有用於將導電性球配置在晶圓100上的複數開口的掩模110設置在該晶圓100上的狀態下將導電性球填充到掩模110的複數開口中。掩模110的複數開口用於將各個導電性球配置在基板(晶圓)100的規定位置上，開口的直徑與導電性球的尺寸相對應。

球填充裝置10包括球保持機構20、用於使球保持機構20進行移動的移動裝置(移動機構)30、用於補給導電性球的球供給裝置(球供給機構，以下稱作球補給裝置)40、和對球保持機構20、移動裝置30及球補給裝置40進行控制的控制部50。球保持機構20用於形成至少1個獨立的部分、例如兩個獨立的部分A1及A2(以下稱作動區域，參照圖3)，兩個動區域A1及A2分別在掩模110的表面、例如上表面(在本例子中為X－Y平面)110a上進行移動。球補給裝置40分別向兩個動區域A1及A2內補給導電性球。

由球保持機構20形成的兩個動區域A1及A2用於將兩個獨立的導電性球的集團分別保持在掩模110的表面(上表面)110a的不同地方上。作為用於將兩個獨立的導電性球的集團分別保持在掩模110的上表面110a的兩個動區域A1及A2上的球保持機構20，可以舉出具有兩個頭部(分配器)21a及21b的例子，在本例子中，兩個頭部21a及21b被頭部支承裝置(頭部支承機構)35所支承。另外，頭部支承裝置35的動作也被控制部50控制。

用於使包括頭部21a及21b的球保持機構20進行移動的移動裝置(移動單元、頭部移動裝置、頭部移動單元、頭部移動機構)30具有X軸工作臺31x、一對Y軸工作臺31y₁ 及31y₂ 。X軸工作臺31x具有電動機32x，一對Y軸工作臺31y₁ 及31y₂ 分別具有電動機32y₁ 及32y₂ 。X軸工作臺31x以橫跨一對Y軸工作臺31y₁ 及31y₂ 的方式進行配置。頭部支承裝置35借助X軸工作臺31x進行運動，X軸工作臺31x借助Y軸工作臺31y₁ 及31y₂ 進行運動，從而使包括頭部21a及21b的球保持機構20通過頭部支承裝置35而在掩模110的表面110a上向2維方向的任意方向進行移動。

頭部支承裝置35具有沿X方向延伸、改變兩個頭部21a及21b之間的距離的X軸工作臺36x₁ 及36x₂ 。頭部用X軸工作臺36x₁ 及36x₂ 分別具有電動機，可以使頭部21a及21b以任意速度或同步地向X方向的同一方向、或者以任意速度向X方向的不同方向移動。

另外，頭部支承裝置35具有頭部用Z軸工作臺36z₁ 及36z₂ 。頭部用Z軸工作臺36z₁ 及36z₂ 分別具有電動機。因此，兩個頭部21a及21b可在以任意間隔排列在X方向(第1方向)上的狀態下沿Z方向(在本例子中為上下方向)改變高度。

另外，頭部支承裝置35具有兩個頭部旋轉用的電動機37a及37b、和軸(軸)38a及38b。軸38a及38b沿Z方向延伸，用於分別將電動機37a及37b與頭部21a及21b相連接。電動機37a及37b被分別支承在頭部用X軸工作臺36x₁ 及36x₂ 上。因此，頭部支承裝置35分別支承著兩個頭部21a及21b，並且，可使頭部21a及21b分別繞軸38a及38b進行旋轉。在本例子中，這兩個軸38a及38b的中心軸線分別成為頭部21a及21b的旋轉軸線(與掩模110垂直的軸線)P1及P2，頭部21a及21b分別以垂直的軸線P1及P2為中心進行旋轉(自轉)。具有兩個頭部21a及21b的球保持機構20通過頭部支承裝置35而被以可移動的方式支承在頭部移動裝置30上。

支承著球保持機構20的頭部支承裝置35的頭部用X軸工作臺36x₁ 及36x₂ 通過金屬部件33安裝在移動裝置30的X軸工作臺31x上。因此，被支承在頭部支承裝置35上的兩個頭部21a及21b進行移動，使得兩個導電性球的集團在掩模110的上表面110a上沿X方向及/或Y方向同步地進行移動。更詳細地說，在本例子中，頭部21a及21b在上表面110A(X－Y平面)上通過頭部支承裝置35對X方向的間隔進行固定或使其成為可變的狀態，同時利用移動裝置30沿Y方向同步地進行移動。以下，在本例子中，將移動裝置30稱作頭部移動裝置。

如圖3所示，在球保持機構20上搭載有球補給裝置40。該球補給裝置40用於向通過兩個頭部21a及21b分別形成的兩個動區域A1及A2內分別補給導電性球。球補給裝置40具有1個球罐41和支承著該球罐41的支承部件42z。球補給裝置40通過支承部件42z與球保持機構20同步地進行移動。

球補給裝置40向兩個頭部21a及21b的內部填充導電性球。在本例子中，軸38a及38b的內部為中空狀態，在每個軸38a及38b的上端部分別插入有自球罐41延伸出的軟管43a及43b。由此，用於自球罐41分別向頭部21a及21b的內部、即由這兩個頭部21a及21b所規定的動區域A1及A2中供給球的路徑(球供給通路)49a及49b由軟管43a及43b、和軸38a及38b構成。軸38a及38b分別起到頭部21a及21b的旋轉軸的作用，並且成為球供給通路49a及49b的一部分。在該球補給裝置40中，可分別通過兩個頭部21a及21b向兩個動區域A1及A2內供給導電性球。由球補給裝置40向兩個導電性球的集團補給導電性球。

另外，在上述的球補給裝置40中，是從1個球罐向兩個動區域A1及A2內補充導電性球，但球補給裝置並不限定於此。在圖4中，用剖視圖表示了球補給裝置的變型例。如圖4所示，球補給裝置40也可以具有分別與兩個動區域A1及A2相對應的球罐41a及41b。球罐41a及41b分別被支承部件42z₁ 及42z₂ 支承著。

對於任一個球補給裝置，都希望能控制成可以對於每個動區域A1及A2分別獨立地、或以不同的時刻供給球。也可以將球補給裝置控制成對每個動區域A1及A2同時供給相同量的球。

另外，在上述的頭部支承裝置35中，具有頭部用X軸工作臺36x₁ 及36x₂ ，該x軸工作臺36x₁ 及36x₂ 具有電動機，以改變兩個頭部21a及21b之間的距離。對於可設在頭部支承裝置上的構造、用於改變兩個頭部21a及21b之間的距離的之間的距離的構造並沒有加以限定。

在圖5中，用局部剖視圖表示了球填充裝置的又一變型例。該球填充裝置10特別適於在向圓板狀的晶圓100上搭載導電性球時使用。像後述那樣，有時有在球填充裝置10中將兩個頭部21a及21b的間隔設為晶圓100的直徑長度的一半，並維持著該間距地向晶圓100上搭載(配置)導電性球的情況。大部分搭載有導電性球的晶圓100為8英寸或12英寸。因此，希望可以將兩個頭部21a及21b的間隔變更為4英寸和6英寸這兩種間隔。在圖5所示的球填充裝置10中，可以以手動將沿X方向設置的互相相鄰的第1頭部21a及第2頭部21b的間隔變更為4英寸和6英寸這兩種間隔。

在圖5所示的球填充裝置10中，頭部支承裝置35具有基座81、一對導軌82、和止動件83。一對導軌82設在該基座81上，以可滑動的方式支承著第2頭部21b，以改變該第2頭部21b與第1頭部21a的間隔；止動件83對第2頭部21b相對於基座81的滑動進行固定。第1頭部21a、電動及37a、及軸38a等通過支承構件89a固定在基座81上。第2頭部21b、電動機37b、及軸38b等通過支承構件89b，並借助設在基座81上的導軌82在X方向上可進行滑動地被支承著。

止動件83具有設在基座81上的兩個螺孔84a及84b、和用於將支承構件89b固定在基座81上的螺釘(螺栓)85。通過夾持著支承構件89b將螺釘85擰入到螺孔84a或84b中，對第2頭部21b相對於基座81的位置進行固定。在本例子中，通過將螺釘85擰入到第1螺孔84a中，使第1頭部21a與第2頭部21b的間隔(X方向)保持在4英寸。通過將螺釘85擰入到第2螺孔84b中，使第1頭部21a與第2頭部21b的間隔(X方向)保持在6英寸。另外，在本例子中，將螺孔設為兩個，並將可設定的間隔設為兩個，但也可以通過增加螺孔的個數來增加可設定的間隔數。

在圖6中，用局部剖視圖表示了球填充裝置的又一變型例。該球填充裝置10也可以在向平面圓形狀的半導體晶圓100上搭載導電性球時使用。特別適於在向平面矩形狀的晶圓100上搭載導電性球時使用。在將印刷佈線板100用作基板時，像後述那樣，將兩個頭部21a及21b的間隔設為印刷佈線板100的短邊長度的一半，並維持著該間距地向印刷佈線板100上搭載(配置)導電性球。與半導體晶圓等不同，搭載有導電性球的印刷佈線板100的尺寸多種多樣。因此，優選可以將兩個頭部21a及21b的間隔連續地變更為任意間隔的方式。在圖6所示的球填充裝置10中，可以以手動將沿X方向設置的互相相鄰的第1頭部21a及第2頭部21b的間隔變更為規定範圍內的任意間隔。

圖6所示的球填充裝置10所具有的止動件83包括手柄86，通過將手柄86調整到鎖定位置，使第2頭部21b相對於基座81的滑動固定。另外，通過使手柄86自鎖定位置旋轉90度而調整到解除位置，使第2頭部21b可相對於基座81進行滑動。

因此，通過將手柄86調整到解除位置而使第2頭部21b相對於基座81進行滑動，可以以手動將第1頭部21a與第2頭部21b的間隔變更為任意間隔。之後，通過將手柄86調整到鎖定位置，可以使第1頭部21a與第2頭部21b的間隔保持為任意間隔。

圖6所示的球填充裝置10還包括安裝在支承構件89a上的刻度尺87、和安裝在支承構件89b上的指針88。在該球填充裝置10中，一邊對指針88指示刻度尺87的位置進行確認，一邊使第2頭部21b相對於基座81進行滑動，從而可以容易地將第1頭部21a與第2頭部21b的間隔設定為所期望的值。

圖5及圖6所示的球填充裝置10可以省略用於改變頭部21a及21b的間隔的電動機和工作臺。可以提供一種可以容易地變更第1頭部21a與第2頭部21b的間隔的、構造簡單且價格低廉的球填充裝置。另外，在圖5及圖6所示的例子中，做成使第2頭部21b相對於基座81進行滑動的構造，但也可以做成使第1頭部21a及/或第2頭部21b相對於基座81進行滑動的構造。

返回到圖2，對球保持機構20、移動裝置30、頭部支承裝置35、及球補給裝置40進行控制的控制部(控制單元、控制裝置)50與球保持機構20的X軸工作臺36x₁ 及36x₂ 、Z軸工作臺36z₁ 及36z₂ 、頭部旋轉用的電動機37a及37b、頭部移動裝置30的X軸工作臺31x、Y軸工作臺31y₁ 及31y₂ 等相連接，並連接成均可相對於該各部件之間收發控制資訊的狀態，並對該各部件的動作進行控制。

該控制部50具有第1功能(球保持功能)91。在將掩模110設置在晶圓100上的狀態下，該第1功能91通過兩個頭部21a及21b將兩個獨立的導電性球的集團分別保持在掩模110的上表面110a的一部分的兩個動區域A1及A2上。另外，該控制部50具有第2功能(移動功能、動區域移動功能、頭部移動功能)92。該第2功能92以各動區域A1及A2的軌跡的一部分重複、且互相不同的動區域A1及A2的軌跡的一部分重複的方式，使兩個動區域A1及A2進行移動。更具體地說，第2功能92為這樣的功能：通過移動裝置30，使兩個頭部21a及21b以這樣的方式進行移動：在各動區域A1及A2所通過的各區域內各動區域A1及A2的軌跡的一部分重複，在各區域的分界上互相不同的動區域的軌跡的一部分重複。

並且，該控制部50對從補給裝置40並通過頭部21a及21b而對導電性球的集團補給的球的量也進行控制。該控制部50具有第3功能(球補給功能)93。該第3功能93通過球補給裝置40分別向兩個動區域A1及A2的內部補給導電性球，而形成了存在導電性球的區域和不存在導電性球的區域。

該控制部50也可以兼作為對作整個球搭載裝置1進行控制的功能，即對載物台2、及裝置3、4、5及6進行控制的控制部。對載物台2、及裝置3、4、5及6進行控制的控制部也可以是與該控制部50分開的另一部件。控制部50的大部分用電腦或微型計算機構成。控制部50包括記憶體，在該記憶體中容納有控制用的程式50p。控制用的程式50p包含用於對球保持機構20(頭部21a及21b)的動作進行控制的程式、和用於對球補給裝置40的動作進行控制的程式。即，控制用的程式50p包含用於對頭部21a及21b的軌跡(移動路線)、和向頭部21a及21b內補給球(補給時刻及補給量)進行控制的程式。控制用的程式(程式產品)50p以被記錄在ROM等適當的記錄介質上的方式提供。本例子的微型球裝載裝置1和本例子的球填充裝置10也可以借助LAN等電腦互聯網進行控制，也可以由互聯網上的伺服器等提供程式50p。

在圖7中，用剖視圖表示了使頭部21a及21b在掩模上進行移動的狀態。在圖8中，從上方透視表示了兩個頭部21a及21b的結構。

掩模110具有複數開口111。該複數開口111的尺寸適合將微小的導電性球B逐個插入其中。晶圓100通常含有複數半導體器件，為了將導電性球B規則地配置在這些半導體器件的規定位置上，掩模110的複數開口111形成為具有重複的設計(圖案)。設在掩模110上的複數開口111也被稱作小開口、開孔、圖案孔等。另外，有時也將這些開口111統稱為開口圖案等。該掩模110以被施加了一定程度的張力(張緊力)的狀態固定在掩模框架上，並被掩模保持裝置11(參照圖1)保持。在本例子中，掩模110形成為用於將直徑為90 μm的導電性球B搭載在晶圓100上的構造，掩模厚度為50 μm左右，直徑為100 μm左右的孔111被開設在與形成於晶圓100上的電極101相對應的位置。孔111的開口端也可以被倒角。

在本例子中，用於向掩模110的複數開口111中填充導電性球B的兩個頭部21a及21b的結構實質上相同。頭部21a及21b分別具有圓盤狀的刮板支座61a及61b、和自刮板支座61a及61b的下表面朝向掩模110的上表面110a突出的12組刮板62a及62b。刮板支座61a及61b的中心分別與上述軸38a及38b相連接。該軸38a及38b向與掩模110垂直的方向延伸。

頭部21a及21b分別通過上述電動機37a及37b對刮板支座61a及61b進行驅動，使得刮板支座61a及61b繞軸38a及38b從上方看向逆時針方向旋轉。在該頭部21a及21b中，電動機37a及37b成為分別驅動刮板支座61a及61b、使得刮板支座61a及61b沿掩模110的上表面110a繞軸38a及38b進行旋轉的機構。軸38a及38b分別通過頭部移動裝置30驅動沿掩模110的上表面110a而向X－Y平面上的任意方向移動。因此，頭部21a及21b可以一邊進行旋轉，一邊分別通過頭部移動裝置30驅動而沿任意軌跡在掩模110的上表面110a上移動。另外，頭部的旋轉方向(頭部的自轉方向)也可以是從上方看為順時針方向。在將頭部的旋轉方向設為從上方看為順時針方向時，刮板配置成鏡像翻轉的狀態。

刮板62a及62b只要是與掩模110的上表面110a比較柔和地接觸，並可以將上表面110a上的球B掃在一起的構件即可。優選為，刮板62a及62b可以是具有一旦將球B插入到開口111中就不會將其刮出的程度的彈性的構件。作為這樣的刮板的一例子，可以列舉出以與掩模110的上表面110a接觸的方式彎曲著的線、與掩模110的上表面110a接觸的這樣的形狀的橡膠板或海綿這樣的彈性構件、伸展至與掩模110的上表面110a接觸的程度的無數的線等。

在本例子中，頭部21a及21b為集束多根極細的線來作為刮板62a及62b的構造，採用了12組刮板，通過將其兩端鉚接，該刮板起到1根刮板的功能。12組刮板62a及62b的整體分別形成為U字形，在與旋轉軸38a及38b同心圓狀的內圓A1及A2的周圍，在圓周方向上以均等間距，沿內圓A1及A2的切線方向的逆時針方向直線延伸至外圓C1及C2。

因此，在刮板62a及62b與掩模110的上表面110a接觸的狀態下，使頭部21a及21b從上方看沿逆時針方向進行旋轉時，處於刮板62a及62b的行進方向(旋轉方向)上的球B分別被向兩個內圓A1及A2推趕。因此，殘留在掩模110的上表面110a上的球B向兩個內圓A1或A2移動，而集中在內圓A1或A2的內部。

即，在採用了該頭部21a及21b的球保持機構20中，內圓A1及A2與用於將導電性球的集團Bg1及Bg2保持在掩模110的上表面110a的各不同部分上的兩個動區域A1及A2相對應。刮板62a及62b成為將球圍在動區域A1及A2中的機構。在本例子中，兩個動區域A1及A2的形狀實質上相同，這兩個動區域A1及A2與頭部21a及21b一同在掩模110上移動。

另外，在本例子中，動區域A1及A2分別處於掩模110的上表面110a上，成為以與掩摸110垂直的軸線P1及P2(軸38a及38b)為中心的圓形的動區域。刮板62a及62b分別繞與掩模110垂直的軸線P1及P2(軸38a及38b)進行旋轉，從而成為從動區域A1及A2的周圍彙集導電性球B的機構，而使掩模110的上表面110a的獨立的兩個部分、即動區域A1及A2中分別保持有獨立的兩個個導電性球的集團Bg1及Bg2。而且，通過頭部21a及21b的旋轉，使導電性球B不會逸散地分別被頭部21a及21b從作為動區域A1及A2的周邊的外圓C1及C2集中在作為動區域的內圓A1及A2中。

在圖7及圖8中，內圓(動區域)A1及A2和外圓C1及C2是假想或設計的圓。在通過頭部移動裝置30使頭部21a及21b在掩模110的上表面110a上一邊旋轉一邊移動時，殘留在掩模110上、內圓A1及A2和外圓C1及C2的範圍內的過剩的導電性球B被分別集中在頭部21a及21b的中心的內圓A1及A2的方向上。

在頭部21a及21b中，分別沿旋轉方向(行進方向)配置了多重刮板62a及62b。因此，通過頭部21a及21b的移動，使從內圓A1及A2溢出的導電性球B一個接一個地被集中在移動目的地的內圓A1及A2的方向上。因此，在頭部21a及21b的旋轉中心的周圍的圓形的動區域A1及A2中分別保持有由複數導電性球B構成的導電性球的集團Bg1及Bg2。在頭部21a及21b移動的同時，圓形的動區域A1及A2進行移動，而使保持在其中導電性球的集團Bg1及Bg2也進行移動。而且，保持在圓形的動區域A1及A2中的導電性球B被依次填充入掩模110的開口111中。

另外，保持在動區域A1及A2中的導電性球B因被填充入開口111中而被消耗。因此，基於消耗的球量，將球B從球補給裝置40投入(補給、供給)到動區域A1及A2內。根據單位時間的球消耗量，以規定的時間間隔供給球B，從而可以使動區域A1及A2內始終存在著適量的球B。通過球補給裝置40，可以維持動區域A1及A2中的導電性球的集團Bg1及Bg2的密度，從而可以抑制因動區域內的球密度的降低而導致在開口111中未填充球B的狀況。

如圖7所示，在使動區域A1及A2進行移動時，分別在動區域A1和動區域A2的內部存在區域E1和區域E2。在區域E1中存在導電性球B；在區域E2中不存在導電性球。在存在導電性球B的區域E1和不存在導電性球B的區域E2的分界部分形成了導電性球B為一層的部分(以一層存在的部分)E。在導電性球B為一層的部分E中，並不限定為導電性球B要鋪滿一層，有時導電性球B也可以存在疏密，基本上導電性球B的大部分不會重疊為多層，並且以不層疊的狀態存在。

動區域A1及A2，在各自內部的導電性球B分佈不均勻的狀態下，與頭部21a及21b一同在掩模110上移動。在導電性球B為一層的部分E通過掩模110的開口111時，導電性球B被最高效率地填充入掩模110的開口111中。導電性球B因填充而消耗的部分易於由以多層或層疊的狀態存在的導電性球B的部分來補充。因此，最好是以在動區域A1及A2的內部形成導電性球B為一層的部分E的方式，自補給裝置40向各動區域A1及A2中補給導電性球B。

在動區域A1及A2內的導電性球B的量過少時，相對於存在球B的區域E1，不存在球B的區域E2較大，會成為導致填充失誤的原因。為了追隨著動區域A1及A2的移動而將適合進行填充的區域E確保為適當的面積，希望在存在球B的區域E1中以層疊狀態積蓄一定程度的球。

另一方面，在動區域A1及A2內的導電性球B的量過多時，導電性球B易於自動區域A1及A2內向外逸散，而降低導電性球B的利用效率。並且，在動區域A1及A2內，導電性球B基本上以層疊的狀態存在，難以在動區域A1及A2內形成不存在球B的區域E2。因此，在限定面積記憶體在大量的球B並且球B之間相互干涉而使球被堵塞，易於妨礙球B依靠自由落下而填充入開口111中，會成為產生填充失誤的原因。

當增大動區域的面積時，需要在動區域中與其面積相對應地存在大量的球。但是，在較大面積中均勻地保持大量的球是非常困難的，難以將存在球B的區域E1維持得較大，而使得動區域覆蓋預定要填充球的區域。而且，即使擴大動區域，要擴大導電性球B以一層存在的部分E也不是那麼容易的。存在刮板的運動難以傳遞至動區域的中心部的球，或球易於層疊等各種因素。相對於此，通過將動區域分割成小區域，可以將動區域內的導電性球的量維持在適當的範圍，從而可以穩定地形成區域E。在設置了複數動區域時，因各動區域A1及A2的移動狀況等，各動區域A1及A2中的球的消耗量有可能產生個別的變動。但是，該變動可以通過由球補給裝置40分別對各動區域A1及A2獨立地補給球來得以解決。

動區域A1及A2內的導電性球B的適當的量優選是，例如相對於導電性球B以一層均勻地覆蓋動區域A1及A2的面積的基準量α為1/4 α~10 α的範圍，更優選是1/4 α~3 α的範圍。在以定義為導電性球B在動區域A1及A2內進行移動的過程中所存在面積的比例的存在比(存在導電性球B的區域E1相對於動區域A1及A2的面積之比)進行記述時，存在比優選是1/10~2/3的範圍，更優選是1/5~2/5的範圍。該存在比不僅在採用複數頭部(複數動區域)時有效，在採用單個頭部(1個動區域)時也有效。

由於可以對動區域A1及A2內的球的減少進行概略的推測，因此可以基於該推測自球補給裝置40連續地或間斷地供給球B。另外，在該填充裝置10中，用於向開口111中填充的球B始終集中在圓形的動區域A1及A2這個限定的面積中。因此，通過對集中在動區域A1及A2內的導電性球B的狀態進行監視，也可以對向開口111中填充球B的狀況進行控制。也可以在球保持機構20(例如頭部21a及21b)中設置分別對動區域A1及A2的球密度進行檢測的光學感測器以監視球的狀態，或進行球的補給控制。

在採用本例子的填充裝置10將導電性球B排列在晶圓100上時，為了降低導電性球B的填充失誤發生率，需要無遺漏地覆蓋掩模110的上表面110a中的應搭載導電性球B的整個區域(以下稱作撒入區域)D。為了進一步降低填充失誤發生率，優選是以動區域A1及A2通過撒入區域D的整個區域1次以上的方式來使頭部21a及21b進行移動。

在本例子中，控制部50具有這樣三個功能：一個功能是通過移動裝置30及頭部支承裝置35，沿X方向(第1方向)並列保持兩個頭部21a及21b；一個功能是使由兩個頭部21a及21b形成的動區域A1及A2沿X方向進行往返運動；另一個功能是使由兩個頭部21a及21b形成的動區域A1及A2在沿X方向的往返運動的每一端，沿與X方向交叉(在本例子中為正交)的Y方向(第2方向)進行相同的移動。另外，也可以使控制部50具有這樣三個功能：一個功能是由移動裝置30及頭部支承裝置35，沿X方向(第1方向)並列保持兩個頭部21a及21b；一個功能是使由兩個頭部21a及21b形成的動區域A1及A2沿與X方向交叉(在本例子中為正交)的Y方向(第2方向)進行往返運動；另一個功能是使由兩個頭部21a及21b形成的動區域A1及A2在沿Y方向的往返運動的每一端，沿X方向進行相同或相反移動。

因此，根據本例子的填充裝置10，可以使兩個動區域A1及A2以這樣的方式進行移動：(一方)動區域A1的軌跡T1的一部分重複，並且(另一方)動區域A2的軌跡T2的一部分重複，且這兩個軌跡T1及T2的一部分重複。另外，可以使動區域A1及A2在某個區域中以使1個動區域例如動區域A1的軌跡重複的方式進行運動，只是在動區域A1及A2所分別覆蓋的區域的分界中，使這兩個動區域A1及A2以互相不同的動區域A1及A2的軌跡的一部分重複的方式進行運動。

另外，動區域A1及A2形成為分別與頭部21a及21b同心的圓狀，但不是相同大小。但是，以後為了便於說明，用共同的軌跡表示動區域A1及A2與頭部21a及21b的移動。另外，在本說明書中，對於動區域A1及A2的移動軌跡，並沒有只表示其中心的移動，而是表示了帶有由動區域A1及A2在掩模110的上表面110a進行移動而形成的寬度的行跡或路徑(通過帶)。並且，動區域A1及A2的軌跡，儘管在物理學上可被稱作由於向掩模110的開口111中填充導電性球B這樣的結果而留下的行跡，也可以不在掩模110的上表面110a表示任何痕跡。

並且，在本例子中，為了形成動區域A1及A2而採用了外形比這兩個動區域A1及A2大的頭部21a及21b。因此，動區域A1與動區域A2的間隔的最小值受到頭部21a及21b的大小的影響。動區域A1與動區域A2的距離大於由頭部21a及21b的尺寸決定的最小間距。因此，在沿與移動方向正交的方向排列頭部21a及21b時，動區域A1及A2的相鄰的軌跡不重複。另一方面，通過使頭部21a及21b的排列相對於移動方向傾斜，可以縮小動區域A1及A2的實際距離，也可以使相鄰的動區域A1及A2的軌跡的一部分重複。

在圖9~圖11中表示了兩個動區域的軌跡的一例子。在圖12中，從圖9~圖11所述例子中抽選出一動區域的軌跡而表示了圖9~圖11所示的例子。在圖13中，放大了動區域的軌跡(通過帶)而表示了圖9~圖11所示的例子。另外，在圖9~圖11中，圓D的內側成為配置有許複數開口111的撒入區域，外圓Dout上成為動區域A1及A2的往返運動的各端。內圓D與外圓Dout的間隔相當於各動區域A1及A2的半徑。

採用圖9~圖11所示的例子，頭部21a及21b進行運動，使得由頭部21a形成的動區域A1覆蓋晶圓100的中心0左側的區域a1，由頭部21b形成的動區域A2覆蓋晶圓100的中心O右側的區域a2。在區域a1中，頭部21a以動區域A1的軌跡T1的一部分重複的方式進行運動。在區域a2中，頭部21b以動區域A2的軌跡T2的一部分重複的方式進行運動。在作為區域a1及a2的分界的通過晶圓100的中心O的分界部分，這兩個頭部21a及21b以動區域A1及A2的軌跡T1及T2重複的方式進行運動。

具體地說，像下面那樣地在晶圓100上搭載球B。最初，將頭部21a及21b的中心沿X方向的間隔設為相當於圓形晶圓100的半徑的距離。而且，使動區域A1及A2的間隔保持為規定值(相當於圓形晶圓100的半徑的值)，而將導電性球的集團Bg1及Bg2分別保持在動區域A1及A2中。之後，在將動區域A1及A2的間隔保持為規定值、即相當於晶圓100的半徑的值的狀態下，沿著預先存儲於程式50p中的路線(軌跡)使動區域A1及A2分別沿X方向進行往返運動，並在沿X方向進行的往返運動的每一端(內圓(撒入區域)D的外側的外圓Dout的圓周上)沿Y方向進行相同的運動。作為整體，使頭部21a及21b各自一邊沿曲折形的軌跡前進，一邊沿Y方向從晶圓100的一端側(圖9~圖11中的上方側)向另一端側(圖9~圖11中的另一端側)移動。此時，在各區域a1及a2內，使複數動區域A1及A2以這樣的方式進行移動：各動區域A1及A2的軌跡T1及T2的一部分重複，在各區域a1及a2的分界上，互不相同的動區域A1及A2的軌跡T1及T2的一部分重複。

在圖13中，示意了在區域a1及a2的分界(分界區域)b3上動區域A1及A2的軌跡T1及T2的一部分重複的情況。在圖13中，將各動區域A1及A2的中心的移動作為代表軌跡T1及T2的運動並用帶箭頭的點劃線進行了表示。另外，用實線表示了各動區域A1及A2在分界b3上進行折返運動的範圍、即1個軌跡量的撒入區域。

在該例子的情況下，使各動區域A1及A2以相鄰的軌跡大致重複50%的方式進行移動。因此，在例如動區域A1在分界b3處折返時，動區域A1的中心向圖的下方移動動區域A1的半徑的量，通過往返形成了半徑的3倍寬度的帶狀的撒入區域(1個軌跡量的撒入區域)。帶箭頭的實線表示動區域A1的中心的移動與動區域A1折返時的軌跡T1的分界一個接一個地重合的狀況。在圖13中，為了表示折返部分(分界部分)b3中的各動區域A1及A2的重疊，抽選出2次各動區域A1及A2的往返動作(折返動作)來予以表示。

在圖13中，在區域b1中動區域A1的軌跡T1大致重複50%。在區域b2中動區域A2的軌跡T2大致重複50%。在區域b3中動區域A1的軌跡T1與動區域A2的軌跡T2大致重複50%。因此，在著眼於撒入區域D時，軌跡的重複率大致變為100%，任一動區域A1及A2至少通過撒入區域D的某個位置2次。

該例子中頭部21a及21b的運動非常簡單。而且，由於頭部21a及21b沿X方向進行的曲折形的運動的範圍分別被限定為晶圓100的大致一半的範圍(區域)a1及a2，因此可以縮短生產節拍時間。

而且，採用該例子，由於動區域A1及A2中的球消耗量及消耗速度(因將導電性球填充入掩模的開口中而產生的導電性球的消耗量及消耗速度)基本相同，因此向各動區域A1及A2內補給導電性球B的操作較為簡單。因此，以形成存在導電性球B的區域E1和不存在導電性球B的區域E2的方式對導電性球的補給進行控制是較為容易的。

即，在該例子的情況下，在動區域A1及A2的一次往返之間撒入球的區域的形狀對稱，面積相同。因此，動區域A1及A2中的球消耗量及消耗速度基本相同。因此，即使是以相同的時刻向動區域A1及A2補給相同量的球這樣的比較簡單的控制，也可以以形成存在導電性球B的區域E1和不存在導電性球B的區域E2的方式來維持動區域A1及A2內的球量。該示例特別適合將半導體晶圓這樣的平面圓形狀基板用作基板的情況。

在將印刷佈線板這樣的平面矩形狀基板用作基板時，為了進一步縮短生產節拍時間，優選往返運動的每一端上的方向轉換的次數較少的方式。因此，在向平面矩形狀的基板上搭載球時，優選兩個頭部與基板的短邊平行地並列配置，將兩個頭部的間隔設為基板的短邊長度的一半，使兩個頭部沿長邊方向進行移動。

在圖14~圖16中，表示了兩個動區域的軌跡的另一個例子。本例子特別適合將印刷佈線板這樣的平面矩形狀基板用作基板的情況。圖中的標記C為印刷佈線板100的中心。另外，在圖14~圖16中，內側的矩形D成為配置有許複數開口111的撒入區域，內側的矩形(撒入區域)D的外側的矩形Dout上成為動區域A1及A2的往返運動的每一端。內側的矩形D與外側的矩形Dout的間隔相當於各動區域A1及A2的半徑。

在圖14~圖16的例子中，頭部21a及21b沿著預先存儲於程式50p中的路線(軌跡)進行運動，使得由頭部21a形成的動區域A1覆蓋基板100的中心C左側的區域a1，由頭部21b形成的動區域A2覆蓋基板100的中心C右側的區域a2。在區域a1中，頭部21a以動區域A1的軌跡T1的一部分重複的方式進行運動。另外，在區域a2中，頭部21b以動區域A2的軌跡T2的一部分重複的方式進行運動。而且，在成為區域a1及a2的分界的通過基板100的中心C的分界部分，這兩個頭部21a及21b以動區域A1及A2的軌跡T1及T2重複的方式進行運動。頭部21a從通過基板100中心C的分界部分開始沿X方向向左側移動。頭部21b從基板100的右端部分開始沿X方向向左側移動，並最終到達通過基板100的中心C的分界部分。另外，在該例子中，頭部21a及21b的運動也非常簡單，有效地縮短了生產節拍時間。

在圖17中，表示了兩個動區域的軌跡的另一個不同的例子。圖18是抽選出圖17中的一方動區域A1的軌跡(通過帶)T1而表示圖17所示的例子。本例子適合在向印刷佈線板(印刷電路板)等、在之後搭載或者已經搭載了複數晶片這樣的基板上搭載導電性球時使用。

在印刷佈線板(印製電路板)等這樣的基板100中，以矩陣狀或陣列狀安裝有複數半導體晶片(半導體器件)。因此，複數電極包括以分散成矩陣狀(陣列狀)的方式設置的複數電極組(電極圖案)。由於掩模110的複數開口111與基板100的複數電極相對應，因此在向這樣的基板100上搭載導電性球B時，掩模110的複數開口111包括以分散成矩陣狀(陣列狀)的方式設置的複數開口組(開口圖案)。例如在向以8行6列地共設有48個這樣複數電極組這樣的基板100上搭載導電性球B時，採用了以8行6列地設有複數開口組M的掩模110(參照圖17)。

在該方法中，在每一行中，將包含3個沿行方向(左右方向、X方向)排列成一串的開口組M的區域作為1個填充區域(撒入區域)D。即，該掩模110包括8行2列共計16個填充區域D。另外，在該方法中，使由頭部21a形成的動區域A1覆蓋包含左側的8個填充區域D的區域a1，由頭部21b形成的動區域A2覆蓋包含右側的8個填充區域D的區域a2。也可以在每一列上設定包含8個沿列方向(Y方向)排列成一串的開口組M的填充區域D。

但是，在複數填充區域D中包含複數開口111，而在互相相鄰的填充區域D的間隙Dn中沒有設置開口111。因此，為了縮短生產節拍時間，優選動區域A1及A2儘量省去了不需要填充導電性球B的區域(非填充區域、非撒入區域Dn)，而高效率地在掩模110上移動。

在該方法中，使動區域A1及A2的間隔保持為規定值，使各動區域A1分別以其軌跡在填充區域D上重複100%的方式沿左右方向(X方向)移動。在填充區域D具有一定程度的面積時，也可以代替動區域A1及A2往返1次的方式，而以50%左右的重複率往返數次，結果得到100%的重複率。而且，在互相相鄰的填充區域D之間，使動區域A1及A2在其進行往返運動的一端通過將互相相鄰的填充區域連接起來的區域(連結區域)Dc地進行移動，以形成了在互相相鄰的填充區域D之間動區域A1及A2所不通過的非填充區域Dn。動區域A1及A2的整體分別自上方側向下方側移動，同時以其軌跡重複100%的方式通過8行的量的填充區域D，之後自下方側向上方側地通過連結區域Dc而返回到初始位置。採用該方法，在複數開口組M的佈局是離散的，且掩模110的表面上設有非填充區域Dn的情況下，可以縮短生產節拍時間。

圖9~圖11的示例、圖14~圖16的示例、圖17的示例可以分別採用圖3或圖4所示的填充裝置10進行實施。另外，由於在撒入的過程中動區域A1及A2的間隔(頭部21a及21b的間隔)不會改變，因此也可以分別採用圖5或圖6所示的填充裝置10進行實施。相對於晶圓，印刷佈線板100的尺寸多種多樣。因此，在向印刷佈線板100上搭載導電性球時(圖14~圖16的示例或圖17的示例等的情況下)，可任意設定頭部間距的圖6所示的填充裝置10更加適合。

另外，圖14~圖16的示例不僅適用於印刷佈線板這樣的平面矩形狀的基板，也可以適用於晶圓等圓板狀的基板。另外，在圖3或圖4所示的本例子的填充裝置10中，在也可以在撒入過程中利用頭部用X軸工作臺36x₁ 及36x₂ 來變更兩個頭部21a及21b的距離。採用這樣的裝置，也可以在改變動區域A1及A2的間隔(頭部21a及21b的間隔)的同時，使動區域A1及A2(頭部21a及21b)自外側向內側、或自內側向外側地移動，而將球搭載在基板上。在該情況下，對於動區域A1及A2的軌跡T1及T2，基板100的中央(中心O的附近或中心C的附近)成為兩個動區域A1及A2的起始位置(起點)或最終位置(終點)。

另外，動區域A1及A2的軌跡T1及T2並不限定於此。也可以不將動區域進行移動的區域分為區域a1及a2，而通過兩個或者更多的動區域的移動將撒入區域D覆蓋。例如，可以在以傾斜等的方式使動區域A1及A2相鄰的狀態下，使它們自撒入區域D的X方向的左側移動至右側。沿X方向調換動區域A1及A2的位置，或調整動區域A1及A2的間隔及沿X方向的移動距離，使得動區域A1的軌跡與相鄰的動區域A2的軌跡重疊，從而也可以確保軌跡的重複率。但是，與像上述那樣地由動區域A1及A2分別覆蓋不同的區域a1及a2的情況相比較，動區域A1及A2沿X方向的移動距離變長了。

在這些例子中，均是使動區域A1及A2在撒入區域D的整個區域上以這樣的方式進行運動：軌跡T1與下一次通過的軌跡T1或T2重複50%，並且軌跡T2與下一次通過的軌跡T1或T2重複50%。因此，由動區域A1通過2次的區域、動區域A2通過2次的區域、動區域A1及A2各通過1次(共計2次)的區域，可以覆蓋撒入區域D的整個區域。另外，在外圓(外側的矩形)Dout中，動區域A1或動區域A2通過1次。另外，在存儲於對填充裝置10進行控制的控制部50內的程式50p中，將動區域A1及A2的軌跡T1及T2的具體形態做成適當的函數或一覽表等資料來提供。

為了抑制向掩模110的開口圖案中填充的遺漏，希望提高軌跡的重複率。另一方面，在提高了軌跡的重複率時，用於向1片晶圓中排列導電性球所需要的時間(生產節拍時間)變長。另外，在軌跡的重複率較高時，導電性球在單位時間內的消耗量降低，導電性球會在動區域記憶體在較長時間，導電性球受到損傷的幾率上升。因此，優選動區域A1及A2以由軌跡T1及T2形成的整體的軌跡的重複率在10%~98%的範圍內的方式進行運動。更優選重複率的範圍為30%~95%。重複率為40%~90%的軌跡為用於使動區域A1及A2進行移動的最佳的軌跡。

在動區域A1及A2的移動速度(在本例子中，實質上與頭部21a及21b的移動速度同義)過慢時，生產節拍時間變得過長。另一方面，在動區域A1及A2的移動速度過快時，動區域A1及A2以球B不會落入掩模110的開口111中的方式通過的幾率升高。因此，動區域A1及A2的移動速度優選2~120mm/s的範圍，更優選5~80mm/s的範圍。在本例子的填充裝置10中，頭部21a及21b的移動速度被控制在20~80mm/s。

動區域A1及A2可以變小，但在其過小時，生產節拍時間會再度變長。因此，圓形的動區域A1及A2的直徑優選10mm以上。另一方面，在動區域A1及A2過大時，動區域A1及A2內的球b的移動會變得不充分，保持在動區域A1及A2內的球B的密度不均會變大，如上述那樣，根據情況可能無法形成良好的導電性球B為1層的部分E。因此，圓形的動區域A1及A2的直徑優選100mm以下。圓形的動區域A1及A2的直徑更優選的範圍為20~60mm。保持著球B並同時移動的動區域A1及A2的適當的面積(動區域A1及A2的最佳半徑)依據動區域A1及A2的移動速度、軌跡T1及T2的重複率、撒入條件、導電性球B的直徑、掩模110的形狀(掩模110的開口111的密度等)的條件而改變。若導電性球B的直徑為10~500 μm左右，頭部21a及21b的最佳的例子為可以在掩模上形成直徑為10~100mm的圓形的動區域A1及A2。例如，在本例子的填充裝置10中，選擇圓形的動區域A1及A2的直徑約為40mm這樣的頭部21a及21b。

在由頭部21a及21b形成動區域A1及A2的情況下，在頭部21a及21b的旋轉速度過低時，由於動區域A1及A2內的球B的移動不充分，球B以1層的狀態存在的區域E的面積減小，因此產生球B填充失誤的可能性升高。因此，頭部21a及21b的旋轉速度優選10rpm以上。另一方面，頭部21a及21b的旋轉速度過快時，由於球B的移動速度變快，球B不會落入開口111中而通過的幾率升高，因此在此時，產生球B填充失誤的可能性也會升高。因此，頭部21a及21b的旋轉速度優選120rpm以下。頭部21a及21b的旋轉速度的範圍更優選為30~90rpm。

在存儲於對填充裝置10進行控制的控制部50內的程式中，將頭部21a及21b的具體的動作做成適當的函數或一覽表等資料來提供。在本例子的填充裝置10中，頭部21a及21b的轉速被由程式分別控制在45rpm。

在圖19中，用流程圖表示了球填充裝置的製造方法的一例子。在步驟201中，設置基板(晶圓)100及掩模110。在步驟202中，由兩個頭部21a及21b在掩模110的上表面110a上形成了兩個獨立的動區域A1及A2。而且，通過球保持功能91將兩個獨立的導電性球的集團Bg1及Bg2分別保持在掩模110的上表面110a的一部分的兩個獨立的動區域A1及A2中。在步驟203中，通過移動功能92使兩個動區域A1及A2在區域a1及a2上以這樣的方式進行運動(移動)：各動區域A1及A2的軌跡T1及T2的一部分重複，且在區域a1及a2上，互不相同的動區域A1及A2的軌跡T1及T2的一部分重複。由此，兩個動區域A1及A2以規定的重複率覆蓋撒入區域D的整個區域。

在步驟204中，兩個動區域A1及A2在移動過程中(兩個動區域A1及A2未到達終點的狀態)，在步驟205中產生了向動區域A1及A2的內部補給(補充)導電性球B的需要時，在步驟206中會通過球補給功能93，從球補給裝置40經過包括軸38a及38b在內的球供給通路49a及49b、和動區域A1及A2而嚮導電性球的集團Bg1及Bg2中補給(補充)導電性球B。此時，在動區域A1及A2的內部分別補給導電性球，而形成了存在導電性球的區域E1和不存在導電性球的區域E2。在步驟204中，兩個動區域A1及A2移動至終點，則結束任務。

在晶圓100的上表面，預先與掩模110的開口圖案對應地絲網印刷釺焊用的焊劑。因此，填充入開口111中的導電性球B與焊劑緊密接觸，而被臨時固定在晶圓100的規定位置上。之後，搭載了導電性球B的晶圓100經過公知的回流焊過程。由此，球B被固定在晶圓100上。

像上述那樣，採用本例子的填充裝置10，通過球保持機構20，在掩模110的上表面110a上形成兩個獨立的動區域A1及A2，並將兩個獨立的導電性球的集團Bg1及Bg2分別保持在這兩個動區域A1及A2上，在該狀態下，通過移動裝置30使球保持機構20進行移動。因此，與使1個動區域移動相比，可以縮短生產節拍時間。

而且，採用本例子的填充裝置10，球保持機構20具有兩個頭部21a及21b。因此，通過這兩個頭部21a及21b可以形成兩個獨立的動區域A1及A2。具有兩個獨立的頭部21a及21b的球保持機構20適於形成兩個獨立的動區域A1及A2。

另外，具有刮板62a及62b的頭部21a及21b適於形成兩個獨立的動區域A1及A2。具有刮板62a及62b的頭部21a及21b分別具有從動區域A1及A2的周圍彙集球B的功能、和將掩模110的與動區域A1及A2相對應的部分按壓平坦的功能。因此，即使在掩模110上產生翹曲或變形，由於通過刮板62a及62b對動區域A1及A2的周圍部分進行了按壓，因此也可以至少在撒入了球B的動區域A1及A2改變平坦度。

在圖20中，用俯視圖表示了本發明第2實施例的球填充裝置的概略結構。在圖21中，用局部剖側視圖表示了圖20的球搭載裝置。

該球填充裝置10具有球保持機構20、移動裝置30、球補給裝置、和控制部。球保持機構20用於形成在掩模110的上表面110a進行移動的兩個獨立的動區域；移動裝置30用於使球保持機構20進行移動；球補給裝置用於向兩個動區域A1及A2內補給導電性球；控制部用於對球保持機構20、移動裝置30及球補給裝置進行控制。由於用於使球保持機構20進行移動的移動裝置30的結構與第1實施例相同，因此省略了其重複說明並在附圖上標注了相同的附圖標記。

球保持機構20具有兩個頭部21a及21b，通過這兩個頭部21a及21b將兩個獨立的導電性球的集團分別保持在兩個動區域A1及A2中。另外，球保持機構20還具有1個電動機37、兩個軸38a及38b、和軸39。電動機37用於使兩個頭部21a及21b進行旋轉；兩個軸38a及38b與兩個頭部21a及21b相對應；軸39設在兩個軸38a及38b之間。在軸38a的皮帶輪72a與軸39的皮帶輪73a之間、軸38b的皮帶輪72b與軸39的皮帶輪73b之間、電動機37的旋轉軸37r的皮帶輪與軸39的皮帶輪73c之間分別架設有皮帶74a、74b及74c。

因此，電動機37的旋轉被經過皮帶74c→皮帶輪73c→軸39→皮帶輪73a→軸38a傳遞，而驅動頭部21a使其旋轉，並且被經過皮帶74c→皮帶輪73c→軸39→皮帶輪73b→軸38b傳遞，而驅動頭部21b使其旋轉。因此，在該球保持機構20中，憑藉1個電動機37使兩個頭部21a及21b進行旋轉。該球保持機構20被直接安裝在移動裝置30的X軸工作臺31x上。

另外，軸38a通過支承構件75a安裝在軸39上。由此，頭部21a繞軸39旋轉自由。另外，軸38b同樣地通過支承構件75b安裝在軸39上。由此，頭部21b繞軸39旋轉自由。因此，通過改變支承構件75a與支承構件75b的夾角，頭部21a與頭部21b在X方向上的間隔可變。

另外，軸38a及38b的內部為中空，自球補給裝置通過各自的軸38a及38b向動區域A1及A2內補給球，由於這一點與第1實施例相同，因此省略了重複說明並在附圖上標注的相同的標記。

另外，頭部的個數並不限定為兩個，也可以是3個以上。球保持機構優選可以形成複數獨立的區域的構造，但在該情況下，也未必一定要具有與這些動區域分別相對應的複數頭部。即，複數動區域未必一定要通過與這些動區域分別相對應的複數頭部來形成。並且，動區域的個數並不限定為兩個，也可以是3個以上。另外，在該說明書所公開的技術中，以由頭部個數為1個或動區域為1個的裝置及方法所得到的作用效果，例如存在導電性球的區域的面積相對於動區域的面積的比為1/10~2/3的方式補給導電性球的裝置(球補給裝置)及方法(球補給方法)，不僅在採用複數頭部(複數動區域)時有效，在採用單個頭部(1個動區域)時也是有效的。另外，在使用了用於向印刷佈線板上配置球的掩模那樣的開口組離散地排列著的掩模時，以形成非填充區域的方式選擇動區域的軌跡的方式在採用1個動區域時也是有效的。在這些裝置及方法中，球保持機構為至少可以形成1個獨立的區域的構造即可。並且，本說明書所公開的發明也包括採用單個頭部(1個動區域)的裝置及方法。

作為形成了複數獨立的動區域的球保持機構，列舉了這樣一種方式：例如利用至少1個構件(例如頭部)的振動，由安裝在構件下方的彙集構件(例如刮板)將球沿動區域方向掃在一起。但是，該方法存在因振動方向及次數、彙集構件的形狀等而使動區域不呈圓形，而成為外接於圓的多邊形的情況。在動區域的形狀為多邊形時，可能會因構件的移動方向而產生彙集球的能力的優劣。

作為形成了複數獨立的動區域的球保持機構，優選方式的一種為複數頭部這樣的構件。該複數頭部的構件通過旋轉對導電性球施加沿複數動區域的方向進行移動的力。圓形的動區域具有可以使沿構件的移動方向彙集或保持球的能力不產生優劣地任意選擇構件的移動方向的優點。

另外，形成了複數獨立的動區域的球保持機構，也可以是不具有刮板的構件。例如，構件也可以為具有氣嘴的類型。該氣嘴向掩模的表面上吹送用於將球在複數動區域上掃在一起的氣體。吹送氣體的類型的構件可以省去驅動構件自身而使其旋轉的電動機，可以簡化填充裝置的結構。另外，也可以採用依靠磁力吸附於掩膜上的類型的頭部。

另外，包括移動機構的上述的實施例只不過是用於實現本發明所含有的球填充裝置等的一例子。例如，用於形成各個動區域的複數頭部也可以分別與用於沿X方向及Y方向移動的移動裝置相連接。並不限定為X－Y工作臺這樣的移動裝置，也可以是採用了臂的移動裝置。也可以由X－Y工作臺使每個頭部移動地對其進行支承。

本實施例的1個目的在於提供一種可以縮短生產節拍時間的裝置、裝置的控制方法及球搭載方法。但對於技術人員來說顯而易見的局部變更和變化認為是處於本發明的範圍內。

A1、A2．．．動區域

B．．．導電性球

1．．．球搭載裝置

2．．．XYZ θ載物台

3．．．裝料/卸料裝置

4．．．預對準裝置

5．．．矯正裝置

7．．．載物台傳送裝置

10．．．球填充裝置

20．．．球保持機構

21a、21b．．．頭部(分配器)

31x．．．X軸工作臺

30．．．移動裝置(移動機構)

33．．．金屬部件

36x₁ 、36x₂ ．．．X軸工作臺

37a、37b．．．電動機

38a、38b．．．軸

50．．．控制部

61a、61b．．．刮板支座

62a、62b．．．刮板

100．．．晶圓

110．．．掩模

110a．．．上表面

111．．．開口

Bg1、Bg2．．．導電性球的集團

111a．．．表面

31y₁ 、31y₂ ．．．一對Y軸工作臺

36z₁ 、36z₂ ．．．頭部用Z軸工作臺

40．．．球供給裝置(球補給裝置)

6．．．焊劑印刷裝置(焊劑塗敷裝置)

35．．．頭部支承裝置(頭部支承機構)

P1、P2．．．旋轉軸線(與掩模110垂直的軸線)

圖1是表示本發明的球搭載裝置的一例子的俯視圖。

圖2是表示本發明的第1實施例的球填充裝置的概略結構的俯視圖。

圖3是圖2的球填充裝置的剖視圖。

圖4是表示圖2的球填充裝置的第1變型例的剖視圖。

圖5是表示圖2的球填充裝置的第2變型例的剖視圖。

圖6是表示圖2的球填充裝置的第3變型例的剖視圖。

圖7是表示球保持機構的一部分的剖視圖。

圖8是從上方表示兩個頭部的結構的透視圖。

圖9是用於說明動區域的軌跡的第1例的圖，是表示起始位置的圖。

圖10是用於說明動區域的軌跡的第1例的圖，是表示使動區域移動至中間階段時的軌跡的圖。

圖11是用於說明動區域的軌跡的第1例的圖，是表示使動區域移動至最後階段時的軌跡的圖。

圖12是抽選出一方動區域的軌跡來表示動區域的軌跡的第1例的圖。

圖13是放大了動區域的軌跡(通過帶)的一部分來表示動區域的軌跡的第1例的圖。

圖14是用於說明動區域的軌跡的第2例的圖，是表示起始位置的圖。

圖15是用於說明動區域的軌跡的第2例的圖，是表示使動區域移動至中間階段時的軌跡的圖。

圖16是用於說明動區域的軌跡的第2例的圖，是表示使動區域移動至最後階段時的軌跡的圖。

圖17是用於說明動區域的軌跡的第3例的圖。

圖18是表示動區域的軌跡的第3例的一方動區域的軌跡(通過帶)的圖。

圖19是表示球填充裝置控制方法的一例子的流程圖。

圖20是表示本發明的第2實施例的球填充裝置的概略結構的俯視圖。

圖21是去掉圖20的球填充裝置的一部分而予以表示的側視圖。

7．．．載物台傳送裝置

10．．．球填充裝置

20．．．球保持機構

21a、21b．．．頭部(分配器)

30．．．移動裝置(移動機構)

31x．．．X軸工作臺

32x、32y₁ 、32y₂ ．．．電動機

33．．．金屬部件

36x₁ 、36x₂ ．．．X軸工作臺

37a、37b．．．電動機

38a、38b．．．軸

41．．．球罐

42z．．．支承部件

43a、43b．．．軟管

50．．．控制部

50p．．．程式

91．．．第1功能(球保持功能)

100．．．晶圓

93．．．第3功能(球補給功能)

110．．．掩模

110a．．．上表面

31y₁ 、31y₂ ．．．一對Y軸工作臺

40．．．球供給裝置(球補給裝置)

36z₁ 、36z₂ ．．．頭部用Z軸工作臺

35．．．頭部支承裝置(頭部支承機構)

92．．．第2功能(移動功能、動區域移動功能、頭部移動功能)

Claims (23)

1. 一種球填充裝置(10)，該裝置(10)用於在將具有用於將導電性球(B)配置在基板(100)上的複數開口(111)的掩模(110)設置在上述基板(100)上的狀態下向上述複數開口(111)中填充導電性球(B)，該球填充裝置(10)包括：複數頭部(21a、21b)，用於在上述掩模(110)表面(110a)的複數部分上分別保持獨立的複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)；及頭部移動機構(30)，用於使上述複數頭部(21a、21b)進行移動，以使得上述複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)在上述掩模(110)表面(110a)上移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的球填充裝置(10)，還具有球補給機構(40)，該球補給機構(40)用於分別通過上述複數頭部(21a、21b)對上述各自的導電性球的集團(Bg1、Bg2)補給導電性球(B)。
3. 如申請專利範圍第1項所述的球填充裝置(10)，上述頭部移動機構(30)沿第1方向並列保持上述複數頭部(21a、21b)，並使該各個頭部(21a、21b)沿與上述第1方向交叉的第2方向進行往返運動，並且在沿上述第2方向的往返運動的各端沿上述第1方向進行運動。
4. 如申請專利範圍第1項所述的球填充裝置(10)，上述頭部移動機構(30)沿第1方向並列保持上述複數頭部(21a、21b)，並使該各個頭部(21a、21b)沿上述第1方向進行往返運動，並且使該複數頭部(21a、21b)在沿上述第 1方向的往返運動的各端沿與上述第1方向交叉的第2方向進行相同的運動。
5. 如申請專利範圍第1項所述的球填充裝置(10)，還具有以使互相相鄰的頭部(21a、21b)的間隔可變的方式支承著上述複數頭部(21a、21b)的頭部支承機構(35)，上述頭部移動機構(30)使上述頭部支承機構(35)進行移動。
6. 如申請專利範圍第1項所述的球填充裝置(10)，還具有支承著上述複數頭部(21a、21b)、由上述頭部移動機構(30)使其移動的頭部支承機構(35)，上述複數頭部(21a、21b)包括互相相鄰的第1頭部(21a)及第2頭部(21b)，上述頭部支承機構(35)具有：基座(81)；導軌(82)，被設在上述基座(81)上，以可滑動的方式支承著第2頭部(21b)，以改變該第2頭部(21b)與上述第1頭部(21a)的間隔；及止動件(83)，對上述第2頭部(21b)相對於上述基座(81)的滑動進行固定。
7. 如申請專利範圍第1項所述的球填充裝置(10)，還具有頭部支承機構(35)，該頭部支承機構(35)由上述頭部移動機構(30)使其移動，支承著上述複數頭部(21a、21b)，並且使上述複數頭部(21a、21b)分別以與上述掩模(110)垂直的軸線(P1、P2)為中心進行旋轉，各頭部(21a、21b)分別具有通過以上述垂直的軸線(P1、P2)為中心進行旋轉而從該動區域(A1、A2)的周圍朝 向上述掩模(110)表面(110a)上的、以上述垂直的軸線(P1、P2)為中心的圓形的動區域(A1、A2)彙集導電性球(B)的機構(62a、62b)，並將上述動區域(A1、A2)形成為保持有上述導電性球的集團(Bg1、Bg2)的上述掩模(110)的表面(110a)的部分。
8. 一種球填充裝置(10)，用於在將具有用於將導電性球(B)配置在基板(100)上的複數開口(111)的掩模(110)設置在上述基板(100)上的狀態下向上述複數開口(111)中填充導電性球(B)，包括：球保持機構(20)，用於形成複數在上述掩模(110)表面(110a)上進行移動的、分別保持有獨立的複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)的動區域(A1、A2)；及移動機構(30)，用於使上述球保持機構(20)進行移動。
9. 如申請專利範圍第8項所述的球填充裝置(10)，還具有用於對上述複數動區域(A1、A2)的各動區域內部補給導電性球(B)的球補給機構(40)。
10. 如申請專利範圍第9項所述的球填充裝置(10)，上述球保持機構(20)具有：複數頭部(21a、21b)，用於分別將導電性球(B)圍入在上述複數動區域(A1、A2)的內部；及複數軸(38a、38b)，用於將上述複數頭部(21a、21b)分別與上述移動機構(30)相連接，上述球補給機構(40)具有球供給通路(49a、49b)，該球供給通路(49a、49b)分別穿過上述複數軸(38a、38b)， 用於分別向被上述複數頭部(21a、21b)分別圍入的各上述動區域(A1、A2)的內部導入導電性球(B)。
11. 如申請專利範圍第9項所述的球填充裝置(10)，上述球供給機構(40)分別對上述複數動區域(A1、A2)的內部補給導電性球(B)，以形成存在導電性球的區域(E1)和不存在導電性球的區域(E2)。
12. 如申請專利範圍第8項所述的球填充裝置(10)，上述複數動區域(A1、A2)的形狀相同，這些相同形狀的動區域(A1、A2)利用上述球保持機構(20)被沿第1方向排列形成，上述移動機構(30)使這些形狀相同的動區域(A1、A2)沿與上述第1方向交叉的第2方向進行往返運動，並且使該動區域(A1、A2)在沿上述第2方向的往返運動的各端沿上述第1方向進行移動。
13. 如申請專利範圍第8項所述的球填充裝置(10)，上述複數動區域(A1、A2)的形狀相同，這些形狀相同的動區域(A1、A2)利用上述球保持機構(20)被沿第1方向排列形成，上述移動機構(30)使這些形狀相同的動區域(A1、A2)沿上述第1方向進行往返運動，並且使這些動區域(A1、A2)在沿上述第1方向的往返運動的各端沿與上述第1方向交叉的第2方向進行相同的移動。
14. 一種球搭載裝置(1)，具有申請專利範圍第1至13項中任一項所述的用於填充球(B)的裝置(10)、和在將上述 掩模(110)設置在上述基板(100)上的狀態下保持該掩模(110)的裝置(11)。
15. 一種球搭載方法，由用於在將具有用於將導電性球(B)配置在基板(100)上的複數開口(111)的掩模(110)設置在上述基板(100)上的狀態下向上述複數開口(111)中填充導電性球(B)的裝置，向上述基板(100)上搭載導電性球(B)，上述裝置(10)包括：球保持機構(20)，用於在上述掩模(110)表面(110a)的複數部分上形成複數分別保持有獨立的複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)的動區域(A1、A2)；及移動機構(30)，用於使上述球保持機構(20)進行移動，以使得上述複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)在上述掩模(110)的表面(110a)上進行移動，該方法包括以下工序：由上述球保持機構(20)將上述獨立的複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)分別保持在上述掩模(110)表面(110a)的上述複數動區域(A1、A2)中；及由上述頭部移動機構(30)使球保持機構(20)移動，使得在各動區域(A1、A2)所通過的各區域(a1、a2)內，各動區域(A1、A2)的軌跡(T1、T2)的一部分重複，在上述各區域(a1、a2)的分界上，互相不同的動區域(A1、A2)的軌跡(T1、T2)的一部分重複。
16. 如申請專利範圍第15項所述的球搭載方法，上述 複數動區域(A1、A2)形狀相同，上述移動工序包括以下步驟：沿第1方向並列保持這些相同形狀的動區域(A1、A2)，並使它們沿與上述第1方向交叉的第2方向進行往返運動；及在沿上述第2方向的往返運動的各端，使這些相同形狀的動區域(A1、A2)沿上述第1方向移動。
17. 如申請專利範圍第15項所述的球搭載方法，上述複數動區域(A1、A2)形狀相同，上述移動工序包括以下步驟：沿第1方向並列保持這些相同形狀的動區域(A1、A2)，並使它們沿上述第1方向進行往返運動；及在沿上述第1方向的往返運動的各端，使這些相同形狀的動區域(A1、A2)沿與上述第1方向交叉的第2方向進行相同的移動。
18. 如申請專利範圍第15項所述的球搭載方法，上述球保持機構(20)具有：複數頭部(21a、21b)，用於將上述獨立的複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)分別圍入在上述複數動區域(A1、A2)的內部；及複數軸(38a、38b)，用於將上述複數頭部(21a、21b)分別與上述移動機構(30)相連接，互相相鄰的頭部(21a、21b)的間隔可變，該方法還包括通過變更上述互相相鄰的頭部(21a、21b) 的間隔，將互相相鄰的動區域(A1、A2)的間隔設定為規定值的步驟，在上述移動工序中，使上述互相相鄰的動區域(A1、A2)的間隔保持為上述規定值，使上述複數動區域(A1、A2)以如下的方式進行移動：在各動區域(A1、A2)所通過的各區域(a1、a2)內，各動區域(A1、A2)的軌跡(T1、T2)的一部分重複，在上述各區域(a1、a2)的分界處，互相不同的動區域(A1、A2)的軌跡(T1、T2)的一部分重複。
19. 一種球搭載方法，由用於在將具有用於將導電性球(B)配置在基板(100)上的複數開口(111)的掩模(110)設置在上述基板(100)上的狀態下向上述複數開口(111)中填充導電性球(B)的裝置，向上述基板(100)上搭載導電性球(B)，上述裝置(10)包括：球保持機構(20)，用於在上述掩模(110)表面(110a)的一部分上形成保持導電性球的集團(Bg1、Bg2)的動區域(A1)；及移動機構(30)，用於使上述球保持機構(20)進行移動，上述掩模(110)的上述複數開口(111)具有以分散成矩陣狀的方式設置的複數開口組(M)，該方法包括以下工序：由上述球保持機構(20)將上述導電性球的集團(Bg1、Bg2)保持在上述掩模(110)表面(110a)上述的動區域(A1)中；及 由上述移動機構(30)使上述球保持機構(20)移動，從而在分別包括幾個排列成一串的開口組(M)的、互相平行地設置的複數填充區域(D)中，使上述動區域(A1)以其軌跡(T1)的至少一部分重複的方式進行移動，並且使上述動區域(A1)在互相相鄰的填充區域(D)之間通過將上述互相相鄰的填充區域(D)連接起來的區域(Dc)地進行移動，以使在上述互相相鄰的填充區域(D)之間形成上述動區域(A1)未通過的非填充區域(Dn)。
20. 如申請專利範圍第19項所述的球搭載方法，上述球保持機構(20)為用於形成複數動區域(A1、A2)的構件，在上述保持工序中，由上述球保持機構(20)將上述複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)保持在上述掩模(110)表面(110a)的上述複數動區域(A1、A2)中，在上述移動工序中，將上述複數動區域(A1、A2)的間隔保持為規定值，並使各動區域(A1、A2)分別在填充區域(D)中以軌跡(T1、T2)的至少一部分重複的方式進行移動，通過上述連接區域(Dc)而向相鄰的填充區域(D)移動。
21. 一種球搭載方法，通過用於在將具有用於將導電性球(B)配置在基板(100)上的複數開口(111)的掩模(110)設置在上述基板(100)上的狀態下向上述複數開口(111)中填充導電性球(B)的裝置，向上述基板(100)上搭載導電性球(B)，上述裝置(10)包括：球保持機構(20)，用於在上述掩模(110)表面(110a) 的一部分上形成保持有導電性球的集團(Bg1)的動區域(A1)；移動機構(30)，用於使上述球保持機構(20)進行移動；及球補給機構(40)，用於通過上述球保持機構(20)對上述導電性球的集團(Bg1)中補給導電性球(B)，該方法包括以下工序：由上述球保持機構(20)將上述導電性球的集團(Bg1)保持在上述掩模(110)表面(110a)的上述動區域(A1)中的工序；由上述移動機構(30)使上述球保持機構(20)進行移動，從而使上述動區域(A1)進行移動的工序；及由上述球補給機構(40)對上述動區域(A1)內部補給導電性球(B)，以形成存在導電性球的區域(E1)和不存在導電性球的區域(E2)的工序。
22. 如申請專利範圍第21項所述的球搭載方法，在上述補給工序中，以上述存在導電性球的區域(E1)的面積相對於上述動區域(A1)的面積的比為1/10~2/3的方式補給導電性球(B)。
23. 如申請專利範圍第21項所述的球搭載方法，球保持機構(20)為用於形成複數動區域(A1、A2)的構件，具有：複數頭部(21a、21b)，用於將獨立的複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)分別圍入在上述複數動區域(A1、A2)的內部； 複數軸(38a、38b)，用於將複數頭部(21a、21b)分別與上述移動機構(30)相連接，在上述保持工序中，由上述球保持機構(20)將上述複數導電性球的集團(Bg1、Bg2)保持在上述掩模(110)表面(110a)的上述複數動區域(A1、A2)中，在上述移動工序中，由上述移動機構(30)使上述球保持機構(20)進行移動，從而使上述複數動區域(A1、A2)進行移動，在上述補給工序中，由上述球補給機構(40)分別對上述複數動區域(A1、A2)的內部補給導電性球(B)，以形成存在導電性球的區域(E1)和不存在導電性球的區域(E2)。