WO2016174966A1 - 結束線状部材、ボール振込ヘッド、ボール搭載装置およびボール搭載方法 - Google Patents

結束線状部材、ボール振込ヘッド、ボール搭載装置およびボール搭載方法 Download PDF

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WO2016174966A1
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ball
linear member
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wire
substrate
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矢沢　一郎
川上　茂明
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アスリートＦａ株式会社
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    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • H01L2021/60007—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation involving a soldering or an alloying process
    • H01L2021/60022—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation involving a soldering or an alloying process using bump connectors, e.g. for flip chip mounting

Definitions

  • the present invention relates to a binding linear member, a ball transfer head, a ball mounting device, and a ball mounting method.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a technique in which a solder ball supplied on a transfer mask is moved using a linear member, and the solder ball is mounted on an electrode formed on a substrate.
  • an object of the present invention is to provide a binding wire member, a ball transfer head, a ball mounting device, and a ball mounting method that can move the conductive balls supplied on the transfer mask more reliably.
  • the present invention relates to a binding linear member that transfers conductive balls supplied on a transfer mask to the opening by moving the electrode along the transfer mask in which the arrangement pattern of the opening matches the electrode arrangement pattern formed on the substrate.
  • a plurality of stranded wires formed by twisting a plurality of linear members are bundled at both ends thereof.
  • the number of linear members twisted as a stranded wire is a number in which the diameter of the stranded wire is not less than the radius of the conductive ball and not more than twice the diameter.
  • the wire diameter of the linear member is 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and the number of linear members twisted as a stranded wire is 3 or more and 100 or less. .
  • the number of stranded wires bundled as the bundled linear member in the above-described bundled linear member is 10 or more and 30000 or less.
  • the linear member is a metal wire.
  • the present invention relates to a ball transfer head in which a conductive ball supplied on a transfer mask having an opening arrangement pattern matched with an electrode arrangement pattern formed on a substrate is transferred to the opening by a linear member.
  • a plurality of stranded wires formed by twisting a member have a bundled wire member bundled at both ends, and the bundled wire member is twisted from one end to the other end, The conductive ball is transferred into the opening by moving the member along the transfer mask.
  • the number of linear members twisted as a twisted wire is set to a number in which the diameter of the twisted wire is not less than the radius of the conductive ball and not more than twice the diameter. To do.
  • the number of twisted wires bundled as a bundled wire member in the above-described ball transfer head is 10 or more and 30000 or less.
  • the linear member is a metal wire.
  • the present invention relates to a transfer mask in which an opening arrangement pattern is matched with an electrode arrangement pattern formed on a substrate, a stage on which the substrate is placed and the electrode is aligned with the opening, and a conductive material that forms a bump on the electrode.
  • a ball mounting device having a ball supply device for supplying a conductive ball onto a transfer mask and a ball transfer head for transferring a conductive ball supplied onto the transfer mask into the opening, each ball transfer head described above is provided in the ball transfer head. We will use it.
  • a conductive ball is mounted on an electrode formed on a substrate using the above-described ball mounting apparatus.
  • the conductive balls supplied on the transfer mask can be moved more reliably.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structure of the attachment to the ball transfer head of the binding linear member shown in FIG. It is a figure which shows the structure of the binding linear member before attaching to the attachment member shown in FIG. It is a figure which shows the structure of the linear part of a binding linear member.
  • the schematic diagram which expands and shows the central part vicinity of the twisted binding linear member is shown. It is a figure which shows the state by which the binding linear member which the center part swelled was twisted. It is a figure which shows the state which curved and twisted the binding linear member.
  • FIG. 1 is a plan view of a ball mounting apparatus 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from above.
  • the ball mounting method will be described together with the description of the ball mounting device 1.
  • the ball mounting device 1 includes a substrate stocker 2, a substrate transfer robot 3, a pre-aligner 4, a stage moving device 5, a substrate correcting device 6, a printing device 7, a cleaning device 8, a ball transfer device 9, and an inspection.
  • An apparatus 10, an X-axis table 11, a Y-axis table 12, a substrate mounting table 13, and a ball transfer head unit 14 are provided.
  • the substrate stocker 2 has a load port 2A and an unload port 2B.
  • the substrate transfer robot 3 takes out the substrate P from the load port 2 ⁇ / b> A and transfers it to the pre-aligner 4.
  • the pre-aligner 4 corrects both the center position of the substrate P and the notch direction formed on the outer periphery of the substrate P, and the corrected substrate P is corrected by the stage moving device 5. It mounts on the substrate mounting base 13 attached to the stage 5A. Thereafter, the substrate transfer robot 3 returns to the standby position.
  • the stage moving device 5 has a stage 5A, and a substrate mounting table 13 is attached to the stage 5A.
  • the substrate P placed on the substrate platform 13 is vacuum-adsorbed to the substrate platform 13 and is warped by being pressed by the substrate correction device 6.
  • the substrate correcting device 6 is for correcting the warp of the substrate P by pressing the outer peripheral portion of the substrate P with eight pressing members. This substrate straightening device 6 is particularly effective for a substrate having a relatively large warp. These pressing members are attached to the lower portion of the cylinder rod of the air cylinder via a jig. When the substrate P is placed on the substrate platform 13 by the substrate transport robot 3, the substrate P is placed. When the substrate mounting table 13 is moved and when the substrate P is removed from the substrate mounting table 13 by the substrate transport robot 3, the substrate mounting table 13 can escape upward. The position of the substrate mounting table 13 corresponding to the substrate correction apparatus 6 is a position where the substrate P is mounted on or removed from the substrate mounting table 13.
  • a substrate mounting table 13 is attached to the stage moving device 5 via a stage 5A.
  • the stage moving device 5 includes an X axis table 11, a Y axis table 12, a Z table (not shown), and a ⁇ table (not shown) as mechanisms for moving the stage 5A.
  • the stage moving device 5 can transport the stage 5 ⁇ / b> A and the substrate mounting table 13 below the printing device 7 and the ball transfer device 9.
  • the stage moving device 5 can reciprocate the stage 5 ⁇ / b> A among the substrate correction device 6, the printing device 7, and the ball transfer device 9 by the X-axis table 11.
  • the substrate P is a tape-like long piece that is difficult to rotate, it is preferable to arrange the ⁇ table in the ball transfer head unit 14.
  • the cleaning device 8 is a device that removes the flux adhering to the lower surface of the printing mask 15 using a sheet or roll containing a solvent.
  • the substrate P on which the flux FX is printed is moved by the X-axis table 11 below the ball transfer device 9 while being mounted on the substrate mounting table 13.
  • the stage moving device 5 aligns the electrode T (see FIG. 5) formed on the substrate P and the opening 17 (see FIG. 5) formed in the transfer mask 16.
  • solder balls B as conductive balls are supplied onto the transfer mask 16 from the ball supply device 18 (see FIG. 4).
  • the supplied solder balls (hereinafter simply referred to as “balls”) B are moved on the transfer mask 16 by the ball transfer head unit 14, transferred to the openings 17, and mounted on the electrodes T of the substrate P. .
  • the substrate P on which the ball B is mounted is returned to the mounting / removal position of the substrate P by the stage moving device 5. Then, the substrate P is released from being attracted to the substrate mounting table 13 and pressed by the substrate correction device 6, and is transported to the inspection device 10 by the substrate transport robot 3. After the inspection of the mounting error of the balls B and the surplus balls is completed, the substrate P is stored in the unload port 2B of the substrate stocker 2 by the substrate transport robot 3. When ball mounting mistakes are continuously small, the inspection may be omitted and the substrate P on which the ball B is mounted may be sent to a reflow apparatus (not shown).
  • the inspection device 10 may be installed outside the ball mounting device 1 in a configuration integrated with a repair device that corrects mounting defects.
  • the substrate P stored in the substrate stocker 2 is sent to a reflow apparatus (not shown) to form bumps.
  • the substrate P on which the bumps are formed is processed in the next process or cut into individual chips by a cutting machine.
  • FIG. 2 is a plan view of the ball transfer device 9 as viewed from above.
  • the ball transfer device 9 includes a mask frame 19, a transfer mask 16 for the ball B, a formation area 20 for the opening 17, a Y-axis drive unit 21 for the ball transfer head, an X-axis drive unit 22 for the ball transfer head, A ball transfer head unit 14, a head slider 23, cameras 24 ⁇ / b> A and 24 ⁇ / b> B, a residual ball removal unit 25, and a residual ball removal bundling member 26 are provided.
  • the formation region 20 is indicated by a dotted line, and an opening 17 (see FIG. 5) into which the ball B is transferred is formed in the formation region 20.
  • the arrangement of the openings 17 in this region is also called an opening pattern.
  • the diameter of the opening 17 formed in the transfer mask 16 is larger than the diameter of the ball B to be transferred, and is large enough to allow one ball B to pass, but not so large that two balls B can pass simultaneously.
  • the diameter of the opening formed in the printing mask 15 (see FIG. 1) is smaller than the diameter of the ball B to be transferred.
  • the opening of the printing mask 15 through which the flux FX passes and the opening 17 of the transfer mask 16 through which the ball B passes have different dimensions, but the opening pattern is the same.
  • the ball transfer device 9 aligns the electrodes T and the openings 17 based on images taken by one camera 24A and two cameras 24B that are arranged apart from each other.
  • the two cameras 24B are arranged at a position where a position mark (not shown) of the substrate P that has moved enters the field of view.
  • These cameras 24B are a pair of cameras attached to the gantry 9A of the ball transfer device 9, and are used to recognize the position mark (not shown) of the substrate P and calculate the position and angle of the substrate P. .
  • the field of view of the camera 24B is set to 2 mm square, for example.
  • the pre-aligner 4 serves to prevent the position mark of the substrate P from being removed from the shooting range of the camera 24B.
  • the camera 24A is a camera that moves together with the ball transfer head unit 14.
  • the camera 24 ⁇ / b> A is used for recognizing a position shift between the opening 17 and the electrode T and a position mark on the upper surface of the transfer mask 16 from above the transfer mask 16. In addition, when printing flux FX, it can align similarly.
  • the transfer head Y-axis drive unit 21 is fixed on the gantry 9A.
  • the mask frame 19 is detachably attached to the gantry 9A via an attachment jig (not shown).
  • the ball transfer head unit 14 is movably connected to the ball transfer head X-axis drive unit 22 via the head slider 23, and the ball transfer head X-axis drive unit 22 is further connected to the ball transfer head Y-axis drive unit. 21 is movably connected to 21.
  • the head slider 23 is provided with a Z-axis drive unit (not shown). With such a drive mechanism, the ball transfer head unit 14 can move horizontally and vertically on the transfer mask 16. After the ball B is transferred into the opening 17 and mounted on the substrate P, the substrate mounting table 13 is moved downward to separate the ball B from the opening 17 (transfer mask 16).
  • FIG. 2 an example in which two ball transfer head units 14 are arranged in the horizontal direction has been described.
  • the ball transfer head unit 14 is arranged by increasing the shape of the ball transfer head 27 (see FIG. 4).
  • one unit may be used, or conversely, three or more ball transfer heads 27 may be arranged in one or a plurality of rows in one ball transfer head unit 14.
  • the Y-axis table 12 is hidden under the transfer mask 16 or the like and cannot be seen from above.
  • the ball transfer head 27 is devised so as not to dissipate the ball B supplied onto the substrate P from the ball supply device 18 (see FIG. 4). However, there is a case where the ball B scattered on the ball transfer head 27 remains on the transfer mask 16.
  • a device for removing the remaining ball B from the transfer mask 16 is a residual ball removing unit 25.
  • the residual ball removal unit 25 is attached to the residual ball removal unit slider 28 and can move in the Y-axis direction.
  • the residual ball removal unit 25 is provided with a residual ball removal bundling member 26.
  • the transfer ball 16 can be cleaned by pushing the residual ball on the transfer mask 16 with the binding ball member 26 for removing the residual ball.
  • the residual ball removing binding linear member 26 may be twisted and attached in the same manner as a binding linear member 33 (see FIGS. 4, 5, 6 and the like) described later attached to the ball transfer head 27, or Instead, a rubber or metal blade, an air knife that blows out air, a mechanism that sucks and excludes the ball by vacuum suction, or the like can be used. In FIG.
  • FIG. 3 shows a silicon wafer as an example of the substrate P.
  • the upper part (A) of FIG. 3 is a plan view of the silicon wafer, and the lower part (B) of FIG. 3 is an enlarged view within the dotted circle A shown in FIG. FIG.
  • an electrode T, a semiconductor integrated circuit SC, and a scribe line S are provided on a substrate P.
  • the electrode T is provided in a formation region (semiconductor integrated circuit formation region) SE.
  • the semiconductor integrated circuit SC is surrounded by the scribe lines S, and the scribe lines S are cut to form individual semiconductor integrated circuit chips. This cutting is usually performed after the substrate P on which the ball B is mounted is reflowed in a reflow furnace or at the end of the mounting process.
  • the substrate P has a structure in which a region excluding electrode portions necessary for connection is covered and protected by a protective film G (see FIG. 5).
  • the external connection terminals (electrodes) are formed on the outer peripheral portion of the semiconductor integrated circuit SC formed on the substrate P.
  • the electrode T is a rewired electrode.
  • the pitch of the electrodes T for rewiring is approximately 50 to 400 ⁇ m.
  • FIG. 3 is drawn in order to explain the electrode T formed on the substrate P, the formation region SE of the electrode T on which the electrode T is formed, and the arrangement of the electrodes T.
  • the size and distribution, and the shape of the formation region SE are different from the actual product and are not more similar.
  • the substrate P has a diameter of 300 mm or 200 mm.
  • a pattern of arrangement of the electrodes T formed in the polygonal formation region SE surrounded by a dotted line is referred to as an electrode pattern.
  • the opening pattern of the opening 17 formed in the transfer mask 16 is a pattern that matches the electrode pattern of the electrode T formed on the substrate P.
  • FIG. 4 is a front view of the ball transfer head unit 14 as viewed from the front.
  • the ball transfer head unit 14 includes a ball supply device 18, a ball transfer head 27, a ball supply pipe 29, a rotation motor 30, and a ball transfer head mounting plate 31. Since the ball B is as small as about 30 to 300 ⁇ m, it is shown enlarged. The scale of each component shown in FIG. 4 is not constant.
  • the ball supply device 18 for example, one having a configuration disclosed in Japanese Patent Application No. 2010-277086 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-151374) can be used.
  • the configuration of Japanese Patent Application No. 2010-277086 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-151374) disclosed as an example with the ball supply device 18 is configured to measure and supply the ball by injecting the compressed gas into the ball supply device 18. .
  • the ball supply device 18 may have another configuration.
  • One ball supply device 18 is provided for one ball transfer head 27.
  • the ball B shown in FIG. 4 is shown as being supplied from the ball supply device 18 onto the transfer mask 16 without moving the ball transfer head unit 14. Actually, the balls B are scattered without being deposited in one place.
  • the binding linear member 33 also serves to prevent the ball B that has fallen onto the transfer mask 16 from the ball supply device 18 from being scattered.
  • the ball transfer head 27 is made up of the ball transfer head X-axis drive unit 22, the ball transfer head Y-axis drive unit 21, and the Z-axis.
  • the ball B can be moved on the transfer mask 16 by being connected to a drive unit (not shown).
  • the ball transfer head unit 14 moves, the ball B is biased in the direction opposite to the moving direction of the ball transfer head 27 from the center.
  • the ball transfer head 27 is rotated by the rotary motor 30 so that the ball B can be enclosed in a predetermined area. Further, when it is not necessary to rotate the ball transfer head 27 with the rotary motor 30, the rotary motor 30 is not rotated or provided.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the ball B is pushed and moved by the binding linear member 33, falls from the opening 17 of the transfer mask 16, and is transferred onto the electrode T provided on the substrate P. Between the transfer mask 16 and the substrate P, a spacer 32 is disposed to set the interval between the transfer mask 16 and the substrate P to a predetermined interval. In FIG. 5, in order to make the drawing easy to understand, the cross-sectional hatching (hatching) of each part is omitted.
  • the transfer mask 16 has an opening 17 through which one ball B passes.
  • the diameter of the opening 17 is preferably larger than the diameter of the ball B in the range of 5% to 30%.
  • the spacer 32 is disposed between the scribe line S (see FIG. 3) and between the opening 17 and the opening 17.
  • the protective film G protects the active surface of the substrate P (wafer) and is formed so as to cover the outer periphery of the electrode T.
  • the flux FX is preferably printed on the upper surface of the electrode T that is not covered with the protective film G, and is printed so that the center of the hole is slightly raised in the hole of the protective film G.
  • the thickness of the transfer mask 16 is such that the apex of the ball B is below the upper surface of the transfer mask 16 so that the ball B is stably held in the opening 17.
  • the distance that the apex of the ball B is lowered from the upper surface of the transfer mask 16 is preferably in the range of 3% to 20% of the diameter of the ball B. Since the ball B sinks from the upper surface of the transfer mask 16 in this way, the ball B after being transferred and the binding wire member 33 are difficult to contact.
  • the transferred ball B and the bundling linear member 33 come into contact with each other, the ball B is rotated by the moving bundling linear member 33, and the flux attached to the ball B adheres to the bundling linear member 33. There is a fear. If the flux adheres to the binding linear member 33, the flux may also adhere to the transfer mask 16, which is not preferable.
  • the binding linear member 33 moves from left to right in FIG. 5, the ball B is pushed and successively transferred to the opening 17.
  • the binding linear member 33 has a configuration in which both ends of a stranded wire 35 in which a plurality of linear members 34 are twisted are bound (bundled).
  • the stranded wire 35 bundled as the binding wire-like member 33 passes over the opening 17, the portion extending over the opening 17 is slightly bent downward so that it can enter the opening 17 slightly. Therefore, the thickness and material of the linear member 34, the number of twists of the linear member 34, and the like are set.
  • the twisted wire 35 is slightly bent, so that the ball B fed into the opening 17 is pushed into the flux FX printed on the electrode T by the twisted wire 35 (bundled wire member 33). If the substrate P is not given a large impact, the substrate P is held so as not to move. When the transferred ball B is pushed into the flux FX, it is possible to make it difficult for the ball B to leave the predetermined position in a subsequent process (substrate conveyance, inspection, reflow, etc.). It is preferable that the twist of the stranded wire is such that it slightly presses the ball B fed into the opening 17 from above.
  • the thickness (diameter) of the linear member 34 is 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and the number of the linear members 34 twisted as the stranded wire 35 is 3 or more and 100 or less, so that the binding linear member 33 is Can be given flexibility. Note that these examples are preferably changed as appropriate depending on the material of the linear member 34.
  • FIG. 6 is a view showing the ball transfer head 27.
  • the upper part (A) of FIG. 6 is a front view of the ball transfer head 27 as viewed from the front, and the lower part (B) of FIG. 6 is a bottom view of the ball transfer head 27 as viewed from below.
  • the ball transfer head 27 includes an attachment member 36 to which the binding linear member 33 is attached and a presser plate 37.
  • the shape of the cross section along the vertical direction of the mounting member 36 is an inverted T-shape.
  • a through hole 38 is formed in the center of the mounting member 36 along the vertical direction.
  • the through hole 38 communicates with the ball supply pipe 29 and serves as a passage through which the ball B passes from the ball supply device 18 onto the transfer mask 16.
  • the ball transfer head 27 is rotated in the direction of arrow R by the rotary motor 30.
  • FIG. 7 is a view showing a structure for attaching the binding linear member 33 to the ball transfer head 27.
  • the binding linear member 33 is attached to the attachment member 36 so as to be disposed below the lower surface 36A of the attachment member 36. It has been.
  • the lower surface 36 ⁇ / b> A is a surface facing the upper surface of the transfer mask 16.
  • the holding plate 37 is provided for the purpose of preventing the ball B from adhering to a fixed portion (a portion to be attached) of the binding linear member 33 to the attachment member 36.
  • An arrow R shown in FIG. 7 indicates the rotation direction of the ball transfer head 27 when the ball B is transferred into the opening 17 by the ball transfer head 27.
  • the ball transfer head 27 is moved on the transfer mask 16 by the ball transfer head Y-axis drive unit 21 and the ball transfer head X-axis drive unit 22.
  • the attachment position of the binding linear member 33 to the attachment member 36 is the lower surface 36A, but the attachment position may be the side surface of the attachment member 36. By attaching to the side surface, the length of the horizontal portion of the binding linear member 33 can be increased.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the binding linear member 33 before being attached to the attachment member 36, and is a diagram illustrating the overall configuration of the binding linear member 33.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a linear portion of the binding linear member 33.
  • the binding wire member 33 is obtained by binding (bundling) both ends of a plurality of stranded wires 35 with a fixing ring 39.
  • the fixing ring 39 presses and bundles the plurality of stranded wires 35 at the crimping portion 39A. That is, both ends of the plurality of stranded wires 35 are caulked and bundled by the caulking portions 39 ⁇ / b> A of the fixing ring 39, thereby forming the binding wire member 33.
  • the fixing ring 39 has a cylindrical shape as a whole, but the caulking portion 39A for caulking the binding linear member 33 is deformed into a polygon (6 to 8 octagons), and the binding linear member 33 is caulked. As described above, both ends of the binding linear member 33 are caulked by the caulking portions 39 ⁇ / b> A of the fixing ring 39.
  • the binding linear member 33 is subjected to stress due to deformation of the binding linear member 33 accompanying movement in addition to the caulking stress at the caulking end portion 33A (the portion in contact with the caulking portion 39A). Therefore, the binding linear member 33 is easily broken in the vicinity of the crimping end portion 33A. In order to prevent the breakage, the concentration of stress acting on the crimping end 33A can be reduced by adhering the vicinity of the crimping end 33A and the fixing ring 39 with an elastic resin. When the binding linear member 33 is twisted and attached to the attachment member 36, the vicinity of the crimping end 33A is fixed with an elastic resin, thereby extending the life of the vicinity of the crimping end 33A. can do.
  • the left column (A) of FIG. 9 is an enlarged view showing a part of the binding linear member 33 attached to the attachment member 36 while being twisted.
  • the right column (B) of FIG. 9 is an enlarged view showing one stranded wire 35 that is twisted as the binding wire member 33.
  • 9A and 9B the direction from the rotation center of the ball transfer head 27 toward the outer periphery is viewed as indicated by an arrow P when the ball transfer head 27 is viewed from above.
  • An arrow R indicates the moving direction of the binding linear member 33 due to the rotation of the ball transfer head 27.
  • the stranded wire 35 is formed by twisting a plurality of linear members 34.
  • the twisted portions of the linear members 34 that are twisted together with the stranded wire 35 are formed as irregularities 35 ⁇ / b> A.
  • FIG. 9B shows an example in which three linear members 34 are twisted to form a stranded wire 35, but four or more linear members 34 are twisted to form a stranded wire 35. Also good.
  • the diameter of the stranded wire 35 is set in consideration of the material of the linear member 34, the diameter of the ball B, and the like, but is preferably 9 ⁇ m or more and 1200 ⁇ m or less. Considering that the binding wire member 33 pushes the ball B and moves the ball B, it is preferable to set the diameter of the stranded wire 35 according to the diameter of the ball B. That is, it is preferable to make the diameter of the stranded wire 35 thinner as the diameter of the ball B is smaller. Conversely, it is preferable to increase the diameter of the stranded wire 35 as the diameter of the ball B becomes larger.
  • the number of the twisted wires 35 to be bound as the bound linear member 33 is 10 or more and 30000 or less.
  • the number of stranded wires 35 to be bundled depends on the diameter of the stranded wires 35, but if the number of bundled wires 35 is small, the ball B easily gets over the bundled wire member 33, which is not preferable. On the other hand, if the number of the bundles is too large, the bundled linear member 33 becomes too thick, and the ball transfer head 27 tends to be large, which is not preferable.
  • the number of the stranded wires 35 is too large, the number of times that the stranded wire 35 passes over the opening 17 becomes too large, and the possibility that the balls B and the bundled wire members 33 after being transferred come into contact with each other increases.
  • the flux attached to the ball B may adhere to the binding linear member 33. If the flux adheres to the binding linear member 33, the flux may also adhere to the transfer mask 16, which is not preferable.
  • the cross section of the binding linear member 33 in which the stranded wires 35 are bound is circular as a whole.
  • the portion that comes into contact with the transfer mask 16 is crushed and flattened, and the cross section of the binding linear member 33 is formed on the transfer mask 16 of the binding linear member 33. It becomes a flat circle crushed in the pressing direction.
  • the binding linear member 33 is flattened to increase the contact area with the transfer mask 16. Thereby, the movement of the ball
  • a hole 40 for attaching the binding linear member 33 is formed in the lower surface 36 ⁇ / b> A of the attachment member 36.
  • the holes 40 are formed on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the mounting member 36. Holes 40 are formed on each of the outer peripheral side and the inner peripheral side by the number of bundling members 33 attached to the ball transfer head 27.
  • a pair of two holes 40 that is, a hole 40 formed on the outer peripheral side and a hole 40 formed on the inner peripheral side, is attached to the ball transfer head 27 as one bundled linear member 33.
  • One of the fixing rings 39 for bundling both ends of the binding linear member 33 is inserted into the outer peripheral hole 40 and the other is inserted into the outer peripheral hole 40 on the inner peripheral side, so that the binding linear member 33 is attached to the mounting member. 36.
  • the fixing ring 39 is inserted into the hole 40, and the fixing is reinforced by the presser plate 37.
  • the hole 40 is formed so as to incline in the depth direction in the moving direction of the binding linear member 33 (arrow R, the rotation direction of the ball transfer head 27) from below to above.
  • the binding linear member 33 that protrudes downward from the hole 40 is inclined backward with respect to the moving direction R of the binding linear member 33.
  • the hole 40 is processed according to the mounting specifications such as the inclination of the binding linear member 33.
  • the mounting angle is preferably 20 degrees or more and less than 90 degrees.
  • the position of the hole 40 is not limited to the lower surface 36 ⁇ / b> A of the attachment member 36, and may be the side surface of the attachment member 36.
  • both ends may be the side surfaces of the mounting member 36, one fixed end may be the side surface of the mounting member 36, and the other may be the lower surface 36A.
  • the binding linear member 33 is arranged such that one end side on the outer peripheral side of the ball transfer head 27 is more forward than the other end side on the inner peripheral side in the rotation direction (arrow R) of the ball transfer head 27. It is attached with respect to the ball transfer head 27 so that it may arrange
  • the ball transfer head 27 rotates
  • the ball B pushed by the binding linear member 33 also rotates with the ball transfer head 27. Therefore, a force for moving the ball B toward the outer peripheral side of the ball transfer head 27 by a centrifugal force acts.
  • the binding linear member 33 is inclined toward the front in the rotational direction of the ball transfer head 27 from the inner peripheral side of the ball transfer head 27 toward the outer peripheral side. Therefore, it is difficult for the ball B to move to the outer peripheral side of the ball transfer head 27. That is, it is difficult for the ball B to come out of the ball transfer head 27.
  • the binding linear member 33 is attached to the attachment member 36 in a state of being twisted from one end to the other end side.
  • the length of the binding wire member 33 is 50 mm
  • the inner diameter of the fixing ring 39 is 2 mm
  • the wire member 34 is nylon
  • the twisted wire 35 has a diameter of 9 ⁇ m
  • the twist angle is 5 degrees or more and 720
  • the twist angle is preferably 45 degrees or more and 360 degrees or less.
  • the twisting angle is too small, the pressing force due to twisting between the twisted wires 35 is small, and the bundled linear member 33 is easily separated.
  • the twisting angle is too large, the stranded wire 35 and the stranded wire 35 are twisted, and no undulation is generated in the binding wire member 33.
  • the transfer mask 16 and the binding wire member 33 There is a possibility that a portion where the contact does not come into contact may occur.
  • the degree of pressing force between the stranded wires 35 depending on the twist angle varies.
  • FIG. 10 is a schematic enlarged view of the vicinity of the central portion of the twisted binding linear member 33, and the direction from the rotation center of the ball transfer head 27 toward the outer periphery is indicated by an arrow P when the ball transfer head 27 is viewed from above. Show. An arrow R indicates the moving direction of the binding linear member 33 due to the rotation of the ball transfer head 27.
  • the upper part (A) of FIG. 10 is a view showing a state in which the binding linear member 33 is twisted leftward from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the ball transfer head 27 around the center line X.
  • the lower part (B) of FIG. 10 is a view showing a state where the binding linear member 33 is twisted rightward from the inner peripheral side of the ball transfer head 27 toward the outer peripheral side with the center line X as the center.
  • the ball B moves in the outer peripheral direction along the binding wire member 33 by the centrifugal force of rotation while moving in the rotation direction of the ball transfer head 27.
  • the twisting direction of the binding linear member 33 is such that the ball B is positioned below the binding linear member 33 (transfer mask 16 side). If it is in the direction to enter, the ball B sandwiched between the binding wire member 33 and the transfer mask 16 is not preferable because it easily enters between the stranded wire 35 and the stranded wire 35 of the binding wire member 33. .
  • the twisting direction of the binding linear member 33 is the direction in which the ball B is moved to the upper side of the binding linear member 33. Then, it becomes difficult for the ball B to enter between the binding linear member 33 and the transfer mask 16.
  • the twist direction is the same as the twist direction of the bundled wire member 33, and the left direction from the inner peripheral side of the ball transfer head 27 toward the outer peripheral side. It is preferable to twist it.
  • the stranded wire 35 it is also difficult to enter the ball B between the stranded wire 35 and the stranded wire 35 of the bundled wire member 33 by twisting in the direction in which the ball B is directed upward by the movement of the bundled wire member 33. can do.
  • At least one of the twisting direction of the binding wire member 33 or the twisting direction of the stranded wire 35 may be the above-described right direction.
  • the ball B easily enters between the binding linear member 33 and the transfer mask 16 when the binding linear member 33 moves (the ball transfer head 27 rotates).
  • the ball B is easily caught by the unevenness 35A of the stranded wire 35 and moved. Therefore, compared to the case where the binding linear member 33 is formed of a linear member without twist, the ball B is easily moved, and thereby the ball B is easily transferred into the opening 17.
  • the ball B When the rotation direction of the ball transfer head 27 is opposite to the arrow R, the ball B is twisted by setting the twist direction of the binding wire member 33 and the twist direction of the twisted wire 35 to the right direction. It becomes easy to move upward along the joint line of the wire 35 and the twisted wire 35.
  • FIG. 11 shows a state in which the binding linear member 33 having a swelled central portion is twisted.
  • the linear member 34 is nylon, polyester, or the like
  • the central portion of the binding linear member 33 swells.
  • the linear member 34 is a metal wire
  • FIG. 12 shows a state in which the binding linear member 33 is bent and twisted.
  • the binding linear member 33 is attached to the attachment member 36 so as not to be linear as a whole but to bend downward.
  • the binding linear member 33 is bent to have an elliptical shape in which the central portion C is flatter than both ends.
  • the elliptical shape further becomes flattened. If the binding linear member 33 is bent downward without being twisted and brought into contact with the transfer mask 16, the vicinity of the central portion C becomes very thin and flat, and if further bent, the binding linear member 33 in the vicinity of the central portion C
  • the number of stranded wires 35 that overlap in the height direction is several, and finally one.
  • the binding wire member 33 pushes the ball B, the ball B easily gets over the binding wire member 33, and the binding wire member 33 causes the ball to move over.
  • the efficiency of pressing B decreases.
  • the twisted wire member 33 the twisted wire 35 is flattened so as not to overlap in the height direction like the binding wire member 33 that is not twisted due to the twisting effect. There is nothing. Therefore, even if the number of the stranded wires 35 constituting the bundled wire member 33 is reduced by twisting the bundled wire member 33, the ball B is sent in a state where the stranded wires 35 are stacked in the height direction. Thus, it is possible to prevent the efficiency of pushing the ball B of the binding linear member 33 from being lowered.
  • the binding linear member 33 provided in the ball transfer head 27 is configured by bundling a plurality of stranded wires 35.
  • the stranded wire 35 is formed by twisting a plurality of linear members 34. By twisting the plurality of linear members 34, the joints (twisted lines) of the adjacent linear members 34 are formed as irregularities 35A.
  • the binding wire member 33 in which the stranded wires 35 are bundled is attached to the ball transfer head 27 in a twisted state.
  • the unevenness 35A on the stranded wire 35 By forming the unevenness 35A on the stranded wire 35, when the ball B is pushed by the binding wire member 33, the ball B is easily caught by the unevenness 35A and moved. Therefore, compared to a bundled linear member having a configuration in which the linear members are bundled without being twisted, the bundled linear member 33 in which the stranded wires 35 are bundled is easier to move the ball B, thereby opening the ball B. It becomes easy to transfer in 17.
  • the configuration in which the linear members 34 are twisted can increase the strength of the bundled linear members 33.
  • the thickness of the linear member in the single wire is made the same as the thickness of the twisted stranded wire 35, the strength is increased, but the flexibility of the linear member is low (the rigidity is high).
  • the flexibility of the binding linear member 33 is also reduced. If the binding linear member 33 is low in flexibility, the followability to the upper surface of the ball transfer head 27 is likely to deteriorate, and the ball B easily passes under the binding linear member 33 and cannot move the ball B efficiently. There is a fear.
  • the high-strength binding linear member 33 can be configured while suppressing a decrease in flexibility. Thereby, the movement of the ball
  • the binding wire member 33 has a configuration in which a plurality of stranded wires 35 are bundled.
  • the stranded wire 35 is slightly bent downward from the opening 17, and can have flexibility so that the stranded wire 35 can slightly enter the opening 17. Since the stranded wire 35 has a slight flexibility, the ball B fed into the opening 17 is pushed into the flux FX printed on the electrode T by the stranded wire 35 (bundled wire member 33). If the substrate P is not subjected to a large impact, the substrate P is held so as not to move.
  • the rigidity of the linear member is too high, The ball B may be damaged.
  • the linear member is a metal material, the rigidity of the linear member is likely to increase.
  • the linear member 34 is formed of a metal material and is thinly formed, and is formed into a twisted stranded wire 35, whereby the bundled linear member 33 having durability and flexibility is provided. Can be configured.
  • the number of the linear members 34 twisted as the stranded wire 35 is a number in which the diameter (thickness) of the stranded wire 35 is not less than the radius of the ball B and not more than the diameter.
  • the stranded wire 35 When the diameter of the stranded wire 35 is less than the radius of the ball B, the stranded wire 35 easily enters the lower side of the ball B when the stranded wire 35 presses the ball B, and the ball B is difficult to move. Further, when the diameter of the stranded wire 35 exceeds twice the diameter of the ball B, the ball B easily enters the lower side of the stranded wire 35 and the ball B becomes difficult to move.
  • the ball B can be easily moved.
  • the wire member 34 has a wire diameter of 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less and is twisted as a twisted wire 35 while maintaining the above-described relationship with respect to the diameter of the ball B.
  • the number of members 34 is preferably 3 or more and 100 or less.
  • the wire diameter of the linear member 34 is 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and the number of the linear members 34 twisted as the stranded wire 35 is 3 or more and 100 or less, thereby suppressing the decrease in flexibility of the stranded wire 35 and the strength. Can be secured.
  • the number of stranded wires 35 bundled as the binding wire member 33 is preferably 10 or more and 30000 or less.
  • the number of the stranded wires 35 bundled as the binding linear member 33 is less than 10, the ball B easily gets over the binding linear member 33 and the ball B is difficult to move.
  • the number of the stranded wires 35 bundled as the bundled wire member 33 exceeds 30,000, the number of times that the stranded wire 35 passes over the opening 17 becomes too large, and the ball B once transferred is scraped out.
  • the number of the stranded wires 35 bundled as the binding wire member 33 is 200 or more and 10,000 or less so that the ball B can be effectively transferred over the binding wire member 33 while being effectively prevented from getting over the binding wire member 33. The risk of B being scraped out can be effectively reduced.
  • the linear member 34 may be a plastic wire such as nylon fiber, polyester fiber, polyimide fiber, liquid crystal polymer fiber or conductive high-strength fiber, but is preferably a metal material.
  • a metal material By using the linear member 34 as a metal material, durability such as wear resistance and chemical resistance is improved. By improving the wear resistance, generation of dust due to rubbing can be suppressed, and a highly reliable ball mounting can be performed.
  • the metal material stainless steel, tungsten, amorphous metal, iron, permalloy, copper, or the like can be used. When the linear member 34 is formed of stainless steel, it is easy to make the wire thin, and generally, the material is cheaper than tungsten or amorphous metal.
  • linear member 34 when the linear member 34 is formed of tungsten, it is easy to make the wire thin, and the strength can be increased compared to stainless steel, and the wear resistance can be improved. Further, when the linear member 34 is formed of an amorphous metal, it is easy to make the wire thin, and the strength can be increased as compared with tungsten, and the wear resistance can be improved.
  • the ball mounting apparatus 1 has a transfer mask 16 in which the arrangement pattern of the openings 17 is matched with the arrangement pattern of the electrodes T formed on the substrate P, and a stage on which the substrate P is placed and the electrodes T are aligned with the openings 17. 5A, a ball supply device 18 for supplying a ball B for forming a bump on the electrode T onto the transfer mask 16, and a ball transfer head 27 for transferring the ball B supplied onto the transfer mask 16 into the opening 17.
  • the ball mounting apparatus 1 can move the ball B supplied onto the transfer mask 16 more reliably.
  • the ball B may be any conductive material such as a metal ball, a conductive plastic ball, or a conductive ceramic ball in addition to the solder ball.
  • the shape of the ball B may be polygonal or granular with irregularities on the surface, in addition to the spherical shape.
  • the linear member 34 may be a plastic wire such as nylon fiber, polyester fiber, polyimide fiber, or liquid crystal polymer fiber, carbon fiber, conductive high-strength fiber, or the like. May be a rectangular ribbon or a chain.
  • the substrate P may be a printed wiring board.
  • the printed wiring board may be in the form of a plate or film for fixing and wiring electronic components.
  • the flux FX is for increasing the wettability of solder or the like. When the ball B is a gold ball, for example, it becomes paste solder.
  • the flux FX may be either rosin or water-soluble, but it is preferable to select a composition having a large adhesive force so that the transferred ball B does not move.

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Abstract

振込マスク上に供給された導電ボールをより確実に移動することができる、ボール振込ヘッド、ボール搭載装置およびボール搭載方法を提供することを目的とする。　基板Ｐに形成された電極Ｔの配置パターンに開口１７の配置パターンを一致させた振込マスク１６上に供給されたボールＢを線状部材３４により開口１７に振り込むボール振込ヘッド２７において、複数本の線状部材３４を撚って形成した撚線３５が複数本その両端で束ねられた結束線状部材３３を有し、結束線状部材３３は、一端から他端に亘って捩じられた状態とされ、結束線状部材３３を振込マスク１６に沿わせて移動させることでボールＢを開口１７に振り込むこと。

Description

結束線状部材、ボール振込ヘッド、ボール搭載装置およびボール搭載方法
　本発明は、結束線状部材、ボール振込ヘッド、ボール搭載装置およびボール搭載方法に関する。
　特許文献１、特許文献２には、振込マスク上に供給された半田ボールを線状部材を用いて移動させ、半田ボールを基板に形成された電極に搭載する技術が開示されている。
　しかしながら、振込マスク上に供給された半田ボールをより確実に移動させて基板に搭載することが望まれている。
特開２００９－２６７２９０号公報 特開２００５－１０１５０２号公報
　そこで、本発明は、振込マスク上に供給された導電性ボールをより確実に移動することができる結束線状部材、ボール振込ヘッド、ボール搭載装置およびボール搭載方法を提供することを目的とする。
　本発明は、基板に形成された電極の配置パターンに開口の配置パターンを一致させた振込マスクに沿わせて移動させることで振込マスク上に供給された導電性ボールを開口に振り込む結束線状部材において、複数本の線状部材が撚られて形成した撚線が複数本その両端で束ねられていることとする。
　また、他の発明は、上述の結束線状部材において、撚線として撚られる線状部材の本数は、撚線の直径が導電性ボールの半径以上かつ直径の２倍以下となる本数とすることとする。
　また、他の発明は、上述の結束線状部材において、線状部材の線径を３μｍ以上３０μｍ以下とし、撚線として撚られる線状部材の本数を３本以上１００本以下とすることとする。
　また、他の発明は、上述の結束線状部材において、結束線状部材として束ねられる撚線の本数は、１０本以上３００００本以下であることとする。
　また、他の発明は、上述の結束線状部材において、線状部材は、金属線であることとする。
　本発明は、基板に形成された電極の配置パターンに開口の配置パターンを一致させた振込マスク上に供給された導電性ボールを線状部材により開口に振り込むボール振込ヘッドにおいて、複数本の線状部材を撚って形成した撚線が複数本その両端で束ねられた結束線状部材を有し、結束線状部材は、一端から他端に亘って捩じられた状態とされ、結束線状部材を振込マスクに沿わせて移動させることで導電性ボールを開口に振り込むこととする。
　また、他の発明は、上述のボール振込ヘッドにおいて、撚線として撚られる線状部材の本数を、撚線の直径が導電性ボールの半径以上かつ直径の２倍以下となる本数とすることとする。
　また、他の発明は、上述のボール振込ヘッドにおいて、結束線状部材として束ねられる撚線の本数を、１０本以上３００００本以下であることとする。
　また、他の発明は、上述のボール振込ヘッドにおいて、線状部材を金属線とする。
　本発明は、基板に形成された電極の配置パターンに開口の配置パターンを一致させた振込マスクと、基板を載置して、電極を開口に位置合せするステージと、電極にバンプを形成する導電性ボールを振込マスク上に供給するボール供給装置と、振込マスク上に供給された導電性ボールを開口に振り込むボール振込ヘッドとを有するボール搭載装置において、ボール振込ヘッドに上述の各ボール振込ヘッドを用いることとする。
　本発明は、上述のボール搭載装置を用いて、基板に形成された電極に導電性ボールを搭載することとする。
　本発明のボール振込ヘッド、ボール搭載装置およびボール搭載方法によれば、振込マスク上に供給された導電性ボールをより確実に移動することができる。
本発明の実施の形態に係るボール搭載装置を上方から見た平面図である。 図１に示すボール搭載装置に備えられるボール振込装置を上方から見た平面図である。 基板の一例としてのシリコンウエハを示す図である。 図１に示すボール搭載装置に備えられるボール振込ヘッドユニットを前方から見た正面図である。 ボールが結束線状部材に押されて移動し、振込マスクの開口から落下し、基板に設けられた電極上に振り込まれる状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るボール振込ヘッドの構成を示す図である。 図６に示す結束線状部材のボール振込ヘッドへの取り付けの構造を示す図である。 図６に示す取付部材に取り付ける前の結束線状部材の構成を示す図である。 結束線状部材の線状部の構成を示す図である。 捩じった結束線状部材の中央部付近を拡大して示す概略図を示す。 中央部が膨らんだ結束線状部材が捩じられた状態を示す図である。 結束線状部材を湾曲させ、かつ、捩じった状態を示す図である。
　図１は、本発明の実施の形態に係るボール搭載装置１を上方から見た平面図である。なお、ボール搭載方法については、ボール搭載装置１の説明に併せて説明する。ボール搭載装置１には、基板ストッカ２、基板搬送ロボット３と、プレアライナ４と、ステージ移動装置５と、基板矯正装置６と、印刷装置７と、クリーニング装置８と、ボール振込装置９と、検査装置１０と、Ｘ軸テーブル１１と、Ｙ軸テーブル１２と、基板載置台１３と、ボール振込ヘッドユニット１４とが備えられている。
　基板ストッカ２は、ロードポート２Ａとアンロードポート２Ｂとを有する。基板搬送ロボット３は、ロードポート２Ａから基板Ｐを取り出して、プレアライナ４に搬送する。基板Ｐがウエハの場合には、プレアライナ４は、基板Ｐの中心位置と基板Ｐの外周に形成されたノッチ方向との双方について補正を行い、補正の行われた基板Ｐをステージ移動装置５のステージ５Ａに取り付けられる基板載置台１３上に載置する。その後、基板搬送ロボット３は、待機位置に戻る。ステージ移動装置５はステージ５Ａを有し、ステージ５Ａには基板載置台１３が取り付けられている。基板載置台１３に載置された基板Ｐは、基板載置台１３に対して減圧吸着されるとともに、基板矯正装置６により押圧されることにより反りが矯正される。
　基板矯正装置６は、８個の押圧部材で基板Ｐの外周部を押圧して基板Ｐの反りを矯正するものである。この基板矯正装置６は、反りが比較的大きい基板に特に有効である。これらの押圧部材は、空気シリンダのシリンダロッドの下部に治具を介して取付けられており、基板搬送ロボット３で基板Ｐを基板載置台１３に載置するときと、基板Ｐが載置された基板載置台１３を移動するときと、基板搬送ロボット３で基板Ｐを基板載置台１３から取り外すときに、上方向に逃げることができるようになっている。基板矯正装置６に対応する基板載置台１３の位置が、基板Ｐを基板載置台１３に載置したり取り外したりする位置である。
　ステージ移動装置５には、ステージ５Ａを介して基板載置台１３が取り付けられている。ステージ移動装置５には、ステージ５Ａを移動させる機構としてＸ軸テーブル１１と、Ｙ軸テーブル１２と、Ｚテーブル（図示略）と、θテーブル（図示略）とが備えられている。ステージ移動装置５は、印刷装置７およびボール振込装置９の下方へステージ５Ａおよび基板載置台１３を搬送することができるようになっている。ステージ移動装置５は、Ｘ軸テーブル１１により、ステージ５Ａを基板矯正装置６と印刷装置７とボール振込装置９との間を往復させることができる。なお、基板Ｐが回転困難なテープ状の長尺の場合等では、θテーブルをボール振込ヘッドユニット１４に配置することが好ましい。
　基板Ｐを載置された基板載置台１３が、Ｘ軸テーブル１１により印刷装置７の下方へ移動させた後、フラックスＦＸ（図５参照）を基板Ｐに印刷する。なお、フラックスＦＸが、予め他所または他工程で基板Ｐに印刷されている場合は、この印刷工程をスキップする。クリーニング装置８は、溶剤を含ませたシートまたはロールを用いて、印刷マスク１５の下面に付着したフラックスを除去する装置である。
　フラックスＦＸが印刷された基板Ｐは、基板載置台１３に載置された状態で、ボール振込装置９の下方へＸ軸テーブル１１により移動させられる。ステージ移動装置５は、基板Ｐに形成された電極Ｔ（図５参照）と振込マスク１６に形成された開口１７（図５参照）とを位置合せする。その後、振込マスク１６上に、ボール供給装置１８（図４参照）から導電性ボールとしての半田ボールＢ（図４参照）が供給される。供給された半田ボール（以下、単に、ボールと記載する）Ｂは、ボール振込ヘッドユニット１４により振込マスク１６上で移動させられて、開口１７に振り込まれ、基板Ｐの電極Ｔ上に搭載される。
　ボールＢを搭載した基板Ｐは、ステージ移動装置５により基板Ｐの載置・取外し位置に戻される。そして、基板Ｐは、基板載置台１３への吸着と基板矯正装置６による押圧が解除され、基板搬送ロボット３により検査装置１０へ搬送される。ボールＢの搭載ミスや余剰ボール等の検査が終了した後、基板Ｐは、基板搬送ロボット３により基板ストッカ２のアンロードポート２Ｂに収納される。ボール搭載ミスが継続的に少ない場合、検査を省略し、ボールＢが搭載された基板Ｐをリフロー装置（図示略）に送る場合もある。
　他方、検査装置１０は、搭載不良を修正するリペア装置と一体の構成にして、ボール搭載装置１の外に設置しても良い。基板ストッカ２に収納された基板Ｐは、リフロー装置（図示略）に送られバンプを形成される。バンプを形成された基板Ｐは、次工程で処理が続くか、切断機で個別チップに切断される。
　図２は、ボール振込装置９を上方から見た平面図である。
　ボール振込装置９には、マスク枠１９と、ボールＢの振込マスク１６と、開口１７の形成領域２０と、ボール振込ヘッド用Ｙ軸駆動ユニット２１と、ボール振込ヘッド用Ｘ軸駆動ユニット２２と、ボール振込ヘッドユニット１４と、ヘッド用スライダ２３と、カメラ２４Ａ，２４Ｂと、残留ボール除去ユニット２５と、残留ボール除去用結束線状部材２６とが備えられる。
　形成領域２０は点線で示され、形成領域２０には、ボールＢが振り込まれる開口１７（図５参照）が形成されている。この領域内の開口１７の配置を開口パターンとも呼ぶ。
　振込マスク１６に形成された開口１７の直径は、振り込まれるボールＢの直径より大きく、かつ、１個のボールＢが通過できる大きさで、同時に２個のボールＢが通過できない大きさである。なお、印刷マスク１５（図１参照）に形成された開口の直径は、振り込まれるボールＢの直径より小さい。フラックスＦＸが通過する印刷マスク１５の開口と、ボールＢが通過する振込マスク１６の開口１７とは異なる寸法であるが、開口パターンは同じである。
　ボール振込装置９は、１台のカメラ２４Ａと、互いに離間して配置される２台のカメラ２４Ｂとにより撮影される画像に基づき、電極Ｔと開口１７との位置合わせを行う。２台のカメラ２４Ｂは、移動してきた基板Ｐの位置マーク（図示略）が視野に入る位置に配設されている。これらのカメラ２４Ｂは、ボール振込装置９の架台９Ａに取付けられたペアのカメラで、基板Ｐの位置マーク（図示略）を画像認識して、基板Ｐの位置と角度を算出するために用いられる。カメラ２４Ｂの視野は、例えば、２ｍｍ角に設定される。プレアライナ４は、カメラ２４Ｂの撮影範囲から基板Ｐの位置マークが外れないようにする役目を有する。
　一方、カメラ２４Ａは、ボール振込ヘッドユニット１４と一緒に移動するカメラである。カメラ２４Ａは、開口１７と電極Ｔとの位置ずれや振込マスク１６の上面の位置マークを振込マスク１６の上方から画像認識するために用いられる。なお、フラックスＦＸを印刷する場合も同様に位置合せをすることができる。
　振込ヘッド用Ｙ軸駆動ユニット２１は、架台９Ａ上に固定されている。一方、マスク枠１９は、架台９Ａに取付治具（図示略）を介して脱着可能に取付けられている。
　ボール振込ヘッドユニット１４は、ヘッド用スライダ２３を介してボール振込ヘッド用Ｘ軸駆動ユニット２２に移動可能に連結し、更にボール振込ヘッド用Ｘ軸駆動ユニット２２は、ボール振込ヘッド用Ｙ軸駆動ユニット２１に対して移動可能に連結している。また、ヘッド用スライダ２３には、Ｚ軸駆動ユニット（図示略）が配設されている。このような駆動機構により、ボール振込ヘッドユニット１４は、振込マスク１６上を水平移動と上下移動ができるようになっている。ボールＢが開口１７に振り込まれて基板Ｐに搭載された後、基板載置台１３を下方へ移動させて、ボールＢを開口１７（振込マスク１６）から離間する。
　図２において、ボール振込ヘッドユニット１４を２台横方向に並べた例を記載したが、縦方向に並べること、ボール振込ヘッド２７（図４参照）の形状を大きくしてボール振込ヘッドユニット１４を１台としたり、逆に、１台のボール振込ヘッドユニット１４に３個以上のボール振込ヘッド２７を、一列または複数列に並べる構成としてもよい。
　Ｙ軸テーブル１２は、振込マスク１６等の下に隠れて上からは見えない。また、振込マスク１６の下面にフラックスが付着するエラーが多発する場合、図示していないが、印刷装置７と同様に振込マスク１６のクリーニング装置を設けることが好ましい。
　ボール振込ヘッド２７は、ボール供給装置１８（図４参照）から基板Ｐ上に供給されたボールＢを逸散させないように工夫されている。しかし、ボール振込ヘッド２７に逸散したボールＢが、振込マスク１６上に残留する場合が生じる。この残留したボールＢを振込マスク１６から除去する装置が、残留ボール除去ユニット２５である。残留ボール除去ユニット２５は、残留ボール除去ユニット用スライダ２８に取付けられ、Ｙ軸方向に移動できるようになっている。
　そして、残留ボール除去ユニット２５には、残留ボール除去用結束線状部材２６が取り付けられている。この残留ボール除去用結束線状部材２６で振込マスク１６上の残留ボールを押して、振込マスク１６を清掃できるようになっている。残留ボール除去用結束線状部材２６は、ボール振込ヘッド２７に取り付けられる後述の結束線状部材３３（図４，５，６等参照）と同様に捩じられて取り付けられても良く、あるいは、それに替えてゴムや金属のブレイド、空気を吹き出すエアナイフ、真空吸引でボールを吸引排除する機構等を用いることもできる。図２において、２組の残留ボール除去用結束線状部材２６の間を空けて図示しているが、この間の部分についても、図示外の残留ボール除去用結束線状部材２６が備えられ、振込マスク１６上の残留ボールを全て清掃できるようになっている。
　図３は、基板Ｐの一例としてのシリコンウエハを示し、図３の上段（Ａ）はシリコンウエハの平面図、図３の下段（Ｂ）は図３（Ａ）に示す点線円Ａ内を拡大した図である。図３において、基板Ｐには、電極Ｔと、半導体集積回路ＳＣと、スクライブラインＳとが設けられる。電極Ｔは、形成領域（半導体集積回路の形成領域）ＳＥ内に設けられている。半導体集積回路ＳＣは、スクライブラインＳで４辺を囲まれ、スクライブラインＳを切断することにより、個別の半導体集積回路チップとなる。この切断は、通常、ボールＢを搭載した基板Ｐをリフロー炉でリフローした後や、実装工程の最後に行なわれる。
　基板Ｐは、接続に必要な電極部分を除く領域を保護膜Ｇ（図５参照）により覆われ保護される構造となっている。基板Ｐに形成された半導体集積回路ＳＣには、その外周部に外部接続端子（電極）が形成されているが、電極の面積が小さく、かつ、電極間の間隔が狭いので、そのピッチを拡大するために半導体集積回路の全面に再配線層が形成されている。電極Ｔは再配線された電極である。再配線の電極Ｔのピッチは、大略５０～４００μｍである。図３は、基板Ｐに形成された電極Ｔと、電極Ｔが形成されている電極Ｔの形成領域ＳＥと、電極Ｔの配置とを説明するために判りやすく描いたものであり、電極Ｔの大きさや分布、および形成領域ＳＥの形状は、実物とは異なり、更に相似していない。
　基板Ｐは、直径が３００ｍｍや２００ｍｍ等である。点線で囲われた多角形の形成領域ＳＥに形成された電極Ｔの配置のパターンを電極パターンという。振込マスク１６に形成されている開口１７の開口パターンは、基板Ｐに形成された電極Ｔの電極パターンと一致したパターンである。
　図４は、ボール振込ヘッドユニット１４を前方から見た正面図である。ボール振込ヘッドユニット１４には、ボール供給装置１８と、ボール振込ヘッド２７と、ボール供給管２９と、回転モータ３０と、ボール振込ヘッド用取付板３１とが備えられている。ボールＢは、３０～３００μｍ程度と小さいので拡大して図示されている。図４に示される各構成部分の縮尺は一定ではない。
　ボール供給装置１８は、たとえば、特願２０１０－２７７０８６（特開２０１１－１５１３７４）に開示されている構成のものを用いることができる。ボール供給装置１８との一例として開示される特願２０１０－２７７０８６（特開２０１１－１５１３７４）の構成は、ボール供給装置１８に圧縮ガスを注入することによりボールを計量し供給する構成となっている。
　なお、ボール供給装置１８には、他の構成のものを用いることもできる。ボール供給装置１８は、ボール振込ヘッド２７一つに対して１台が配設されている。図４に図示されるボールＢは、ボール振込ヘッドユニット１４を移動させない状態で、ボール供給装置１８から振込マスク１６上に供給された状態を示されている。実際は、このようにボールＢが１ヵ所に堆積しないで、飛散する。結束線状部材３３は、ボール供給装置１８から振込マスク１６上に落下してきたボールＢの飛散を防止する役目も果たす。
　ボール振込ヘッド用取付板３１をヘッド用スライダ２３（図２参照）に取付けることにより、ボール振込ヘッド２７は、ボール振込ヘッド用Ｘ軸駆動ユニット２２、ボール振込ヘッド用Ｙ軸駆動ユニット２１およびＺ軸駆動ユニット（図示略）と連結し、ボールＢを振込マスク１６上で移動させることができる。ボール振込ヘッドユニット１４が移動するとボールＢは中心部からボール振込ヘッド２７の移動方向と反対方向へ偏る。ボール振込ヘッド２７は、回転モータ３０により自転し、ボールＢを所定領域に囲い込むことができるようになっている。また、回転モータ３０でボール振込ヘッド２７を回転する必要がない場合は、回転モータ３０を回転させないか、または設けないようにする。
　図５は、ボールＢが結束線状部材３３に押されて移動し、振込マスク１６の開口１７から落下し、基板Ｐに設けられた電極Ｔ上に振り込まれる状態を示す断面図である。振込マスク１６と基板Ｐとの間には、振込マスク１６と基板Ｐとの間隔を所定の間隔に設定するスペーサ３２が配置されている。図５は、図を判り易くするため、各部品の断面の斜線（ハッチング）を省略している。
　振込マスク１６には、ボールＢが１個通る開口１７が形成されている。開口１７の直径は、ボールＢの直径より５％以上３０％以下の範囲で大きいことが好ましい。スペーサ３２は、スクライブラインＳ（図３参照）や、開口１７と開口１７の間に配置されている。保護膜Ｇは、基板Ｐ（ウエハ）の能動面を保護するもので、電極Ｔの外周部を覆うように形成される。フラックスＦＸは、保護膜Ｇが被覆していない電極Ｔの上面に印刷され、保護膜Ｇの孔の中で、中央が少し盛り上がるように印刷されることが好ましい。
　振込マスク１６の厚みは、ボールＢが開口１７に安定して保持されるように、ボールＢの頂点が振込マスク１６の上面より下になるようになっている。ボールＢの頂点が振込マスク１６上面から下がる距離は、ボールＢの直径の３％以上２０％以下の範囲とすることが好ましい。このようにボールＢが振込マスク１６上面より沈むことにより、振り込まれた後のボールＢと結束線状部材３３とが接触し難くなる。振り込まれた後のボールＢと結束線状部材３３とが接触すると、移動する結束線状部材３３によりボールＢが回転させられ、ボールＢに付着したフラックスが結束線状部材３３に付着してしまう虞がある。結束線状部材３３にフラックスが付着してしまうと振込マスク１６にもフラックスが付着してしまう虞があり好ましくない。
　結束線状部材３３が、図５で左から右へ移動するとボールＢは押されて次々と開口１７へ振り込まれる。結束線状部材３３は、図５～図１２に示すように、複数本の線状部材３４が撚られた撚線３５の両端を結束した（束ねた）構成となっている。結束線状部材３３として束ねられた撚線３５が、開口１７上を通過する際に、開口１７に亘る部分が僅かに下方へ向かって湾曲し、開口１７の中へ僅かに入り込むことができる撓み性を有するように、線状部材３４の太さ、材質、線状部材３４の撚り数等が設定されている。このように撚線３５が僅かに撓むことで、開口１７内に振り込まれたボールＢは、撚線３５（結束線状部材３３）により、電極Ｔ上に印刷されたフラックスＦＸの中に押し込まれ、基板Ｐに大きな衝撃を与えなければ、移動しない程度に保持される。振り込まれたボールＢがフラックスＦＸ中に押し込まれることで、後工程（基板搬送、検査、リフロー等）においてボールＢが所定位置から離脱し難くすることができる。撚線の撓みは、開口１７に振り込まれたボールＢを上から僅かに押圧する程度であることが好ましい。
　たとえば、線状部材３４の太さ（直径）を３μｍ以上３０μｍ以下とし、撚線３５として撚られる線状部材３４の本数を３本以上１００本以下とすることで、結束線状部材３３に上記の撓み性を付与できる。なお、これらの例示は、線状部材３４の材質により適宜変更することが好ましい。
　図６は、ボール振込ヘッド２７を示す図である。図６の上段（Ａ）は、ボール振込ヘッド２７を前方からみた正面図であり、図６の下段（Ｂ）は、ボール振込ヘッド２７を下方から見た底面図である。ボール振込ヘッド２７には、結束線状部材３３が取り付けられる取付部材３６と、押え板３７とが備えられる。取付部材３６の上下方向に沿う断面の形状は、逆Ｔ字型をしている。
　取付部材３６の中心には、上下方向に沿って貫通孔３８が形成されている。貫通孔３８はボール供給管２９に連通し、ボール供給装置１８から振込マスク１６上へボールＢを通す通路となっている。ボール振込ヘッド２７は、回転モータ３０により矢印Ｒの方向に回転する。
　図７は、結束線状部材３３のボール振込ヘッド２７への取り付けの構造を示す図である。図７に示すように、本発明の実施の形態に係るボール振込ヘッド２７においては、結束線状部材３３は、取付部材３６の下面３６Ａの下側に配置されるように、取付部材３６に取り付けられている。
　下面３６Ａは、振込マスク１６の上面に対向する面である。押え板３７は、結束線状部材３３の取付部材３６への固定部分（取り付けを行う部分）にボールＢを付着させない目的等で備えられている。図７に示す矢印Ｒは、ボール振込ヘッド２７によりボールＢを開口１７に振り込む際のボール振込ヘッド２７の回転方向を示す。なお、ボール振込ヘッド２７は、ボール振込ヘッド用Ｙ軸駆動ユニット２１およびボール振込ヘッド用Ｘ軸駆動ユニット２２により振込マスク１６上を移動される。
　結束線状部材３３の取付部材３６への取り付け位置は、下面３６Ａとされているが、取付位置は、取付部材３６の側面でも良い。側面に取り付けることにより、結束線状部材３３の水平部分の長さを長くとることができる。結束線状部材３３は、取付部材３６に取り付けられたときに、下面３６Ａとの間に間隔を有することが好ましい。取付部材３６に取り付けられた結束線状部材３３と下面３６Ａとの間に間隔が形成されることで、結束線状部材３３は上下に撓むことができ、ボールＢを開口１７内に押し込む弾性を発生させることができる。
　ここで、図８、９を参照しながら、結束線状部材３３の構成について詳しく説明する。図８は、取付部材３６に取り付ける前の結束線状部材３３を示す図であり、結束線状部材３３の全体的な構成を示す図である。図９は、結束線状部材３３の線状部の構成を示す図である。
　図８に示すように、結束線状部材３３は、複数の撚線３５の両端を固定リング３９で結束した（束ねた）ものである。固定リング３９は、カシメ部３９Ａにて複数の撚線３５を押圧し束ねている。つまり、複数の撚線３５の両端が固定リング３９のカシメ部３９Ａによりかしめられ束ねられることにより結束線状部材３３が構成されている。
　固定リング３９は、全体として円筒型をしているが、結束線状部材３３をかしめるカシメ部３９Ａは、多角形（６～８角形）に変形され、結束線状部材３３をかしめている。上述したように、結束線状部材３３の両端は固定リング３９のカシメ部３９Ａによりかしめられている。
　結束線状部材３３は、カシメ端部３３Ａ（カシメ部３９Ａと接触する部分）にカシメの応力に加えて、移動に伴う結束線状部材３３の変形による応力もかかる。そのため、結束線状部材３３はカシメ端部３３Ａの近傍で破断しやすい。その破断を防止するために、カシメ端３３Ａの近傍と固定リング３９とを弾性のある樹脂で接着することにより、カシメ端３３Ａに作用する応力の集中を緩和できる。なお、結束線状部材３３を捩じった状態で取付部材３６に取り付けたとき、カシメ端部３３Ａの近傍を弾性のある樹脂で固定することにより、カシメ端部３３Ａの近傍部分の寿命を長くすることができる。
　図９を参照しながら、結束線状部材３３の線状部の構成について説明する。図９の左欄（Ａ）は、取付部材３６に捩じられた状態で取り付けられた結束線状部材３３の一部分を拡大して示す図である。図９の右欄（Ｂ）は、結束線状部材３３として撚られる一本の撚線３５を拡大して示す図である。図９（Ａ）（Ｂ）は、ボール振込ヘッド２７を上方から見てボール振込ヘッド２７の回転中心から外周に向かう方向を矢印Ｐで示す方向として描かれている。また、矢印Ｒは、ボール振込ヘッド２７の回転による結束線状部材３３の移動方向を示す。
　図９（Ｂ）に示すように撚線３５は、複数の線状部材３４を撚って形成されている。複数の線状部材３４が撚られることで、撚線３５には撚り合される線状部材３４の撚り目が凹凸３５Ａとして形成される。図９（Ｂ）では、３本の線状部材３４を撚って撚線３５として形成した例を示しているが、４本以上の線状部材３４を撚って撚線３５として形成してもよい。
　撚線３５の直径は、線状部材３４の材質やボールＢの直径等を考慮して設定されるが、９μｍ以上１２００μｍ以下が好ましい。結束線状部材３３がボールＢを押してボールＢを移動させること等を考慮すると、ボールＢの直径に応じて撚線３５の直径を設定することが好ましい。つまり、ボールＢの直径が小さいほど撚線３５の直径を細くする方が好ましく、逆に、ボールＢの直径が大きくなるほど撚線３５の直径を大きくすることが好ましい。
　また、結束線状部材３３として結束される撚線３５の本数は、１０本以上３００００本以下であることが好ましい。結束される撚線３５の本数は、撚線３５の直径にも依存するが、結束される本数が少ないとボールＢが結束線状部材３３を乗り越え易くなり好ましくない。逆に、結束される本数が多すぎると結束線状部材３３が太くなり過ぎ、ボール振込ヘッド２７が大型化し易く好ましくない。また、撚線３５の本数が多すぎると、撚線３５が開口１７の上を通過する回数が多くなり過ぎ、振り込まれた後のボールＢと結束線状部材３３とが接触する可能が高まる。ボールＢと結束線状部材３３とが接触するとボールＢに付着したフラックスが結束線状部材３３に付着してしまう虞がある。結束線状部材３３にフラックスが付着してしまうと振込マスク１６にもフラックスが付着してしまう虞があり好ましくない。
　撚線３５が結束された結束線状部材３３の断面は、全体として円形となる。結束線状部材３３は、振込マスク１６に押し付けられると、振込マスク１６と接触する部分は押し潰され平になり、結束線状部材３３の断面は、結束線状部材３３の振込マスク１６への押し付け方向につぶれた扁平した円形となる。結束線状部材３３は、扁平させられることで振込マスク１６との接触面積が増やされる。これにより、ボールＢの移動をより確実に行うことができる。
　図７に示すように、取付部材３６の下面３６Ａには、結束線状部材３３を取り付けるための穴４０が形成されている。穴４０は、取付部材３６の外周側と内周側に形成されている。穴４０が外周側と内周側との各側に、ボール振込ヘッド２７に取り付けられる結束線状部材３３の本数分形成されている。外周側に形成される穴４０と内周側に形成される穴４０との２つの穴４０が一対となって一本の結束線状部材３３をボール振込ヘッド２７に取り付ける。
　結束線状部材３３の両端を束ねる固定リング３９の一方が外周側の穴４０に挿入され、他方が内周側の外周側の穴４０に挿入されることで、結束線状部材３３が取付部材３６に取り付けられる。固定リング３９は、穴４０へ挿入され、押え板３７により固定が補強されている。穴４０は、深さ方向を下方から上方に向かって、結束線状部材３３の移動方向（矢印Ｒ　ボール振込ヘッド２７の回転方向）に傾斜するように形成されている。言い換えれば、穴４０から下方に出る結束線状部材３３は、結束線状部材３３の移動方向Ｒに対して後方に向けて傾斜している。本実施の形態においては、鉛直に対して下方から上方に向かって、結束線状部材３３の移動方向Ｒに向かって４０度傾斜している。
　穴４０は、結束線状部材３３の傾き等の取付仕様に対応して加工される。取付角度は、２０度以上９０度未満とすることが好ましい。更に、穴４０の位置は、取付部材３６の下面３６Ａに限定されず、取付部材３６の側面でも良い。結束線状部材３３の固定位置は、両端が取付部材３６の側面、一方の固定端が取付部材３６の側面で他方が下面３６Ａであっても良い。
　結束線状部材３３は、図６（Ｂ）に示すように、ボール振込ヘッド２７の外周側の一端側を内周側の他端側よりもボール振込ヘッド２７の回転方向（矢印Ｒ）の前方に配置させるように、ボール振込ヘッド２７に対して取り付けられている。ボール振込ヘッド２７が回転すると、結束線状部材３３に押されるボールＢもボール振込ヘッド２７と共に回転する。したがって、ボールＢには、遠心力によりボール振込ヘッド２７の外周側に移動させようとする力が作用する。しかしながら、上述のように、結束線状部材３３はボール振込ヘッド２７の内周側から外周側に向かってボール振込ヘッド２７の回転方向前方に向かって傾斜している。そのため、ボールＢがボール振込ヘッド２７の外周側に移動し難い。すなわち、ボールＢがボール振込ヘッド２７の外側に出難い。
　図６（Ｂ）に示すように、結束線状部材３３は、一端から他端側に向かって捩じられた状態で取付部材３６に取り付けられている。たとえば、結束線状部材３３の長さが５０ｍｍ、固定リング３９の内径の直径が２ｍｍ、線状部材３４がナイロンで撚線３５の直径が９μｍの場合、捩じり角度を、５度以上７２０度以下とすることが好ましく、より好ましい捩じり角度は、４５度以上３６０度以下である。
　捩じり角度が小さ過ぎると、撚線３５同士の捩じりによる押圧力が小さく、結束線状部材３３がばらけ易い。逆に、捩じり角度が大き過ぎると、撚線３５と撚線３５同士とが撚られてしまい、結束線状部材３３にうねりが発生していまい、振込マスク１６と結束線状部材３３とが当接しない個所が生じてしまう虞が生じる。撚線３５の太さ（直径）および長さや、束ねられる撚線３５の本数等により、捩じり角度による撚線３５同士の押圧力の程度は異なる。撚線３５同士がほど良く押圧されるように、撚線３５の直径および本数と、撚線３５に撚られる線状部材３４の材質、線径および撚られる本数と、結束線状部材３３の長さと、固定リング３９の内径等を設定する。
　図１０は、捩じった結束線状部材３３の中央部付近の概略の拡大図であり、ボール振込ヘッド２７を上方から見てボール振込ヘッド２７の回転中心から外周に向かう方向を矢印Ｐで示している。矢印Ｒは、ボール振込ヘッド２７の回転による結束線状部材３３の移動方向を示す。図１０の上段（Ａ）は、結束線状部材３３をボール振込ヘッド２７の内周側から外周側に向かって中心線Ｘを中心として左方向に捩じった状態を示す図である。図１０の下段（Ｂ）は、結束線状部材３３をボール振込ヘッド２７の内周側から外周側に向かって中心線Ｘを中心として右方向に捩じった状態を示す図である。
　ボール振込ヘッド２７が回転するとボールＢはボール振込ヘッド２７の回転方向に移動しながら回転の遠心力で結束線状部材３３に沿って外周方向にも移動する。ボールＢの結束線状部材３３に沿った外周方向への移動に対して、結束線状部材３３の捩じりの向きがボールＢを結束線状部材３３の下側（振込マスク１６側）に入り込ませる向きとなっていると、結束線状部材３３と振込マスク１６との間に挟まれたボールＢが結束線状部材３３の撚線３５と撚線３５との間に入り込み易くなり好ましくない。ボールＢが、結束線状部材３３の撚線３５と撚線３５との間に入り込むと、次の基板Ｐに対してボール搭載を行う際、前回のボール搭載におけるボールが酸化した状態で混ざり込んでしまう虞がある。また、フラックスも入り込んで酸化してしまう虞がある。
　ボールＢの結束線状部材３３に沿った外周方向への移動に対して、結束線状部材３３の捩じりの向きがボールＢを結束線状部材３３の上側に移動させる向きとなっていると、ボールＢが結束線状部材３３と振込マスク１６との間に入り込み難くなる。
　つまり、図１０（Ａ）に示すように、結束線状部材３３をボール振込ヘッド２７の内周側から外周側に向かって中心線Ｘを中心として左方向に捩じっている場合は、ボールＢは、撚線３５と撚線３５との合わせ目に沿って上方に移動する。そのため、ボールＢが、結束線状部材３３の撚線３５と撚線３５との間に入り込み難い。これに対し、図１０（Ｂ）に示すように、結束線状部材３３をボール振込ヘッド２７の内周側から外周側に向かって中心線Ｘを中心として右方向に捩じっている場合は、ボールＢは、撚線３５と撚線３５との合わせ目に沿って下方に移動する。そのため、ボールＢが、結束線状部材３３の撚線３５と撚線３５との間に入り込み易くなる。
　撚線３５についても、図９（Ｂ）に示すように、結束線状部材３３の捩じり方向と同一方向の撚り方向とし、ボール振込ヘッド２７の内周側から外周側に向かって左方向に捩じることが好ましい。撚線３５についても、結束線状部材３３の移動によりボールＢを上方に向かわせる方向に撚ることで、結束線状部材３３の撚線３５と撚線３５との間にボールＢを入り込み難くすることができる。
　なお、結束線状部材３３の捩じり方向、あるいは撚線３５の撚り方向の少なくとも一方が、上述の右方向であってもよい。右方向の場合には、上述したように、結束線状部材３３の移動（ボール振込ヘッド２７の回転）に際して、ボールＢが結束線状部材３３と振込マスク１６との間に入り込み易くなる。しかしながら、結束線状部材３３を撚線３５により構成することで、ボールＢが撚線３５の凹凸３５Ａに引っ掛かり移動し易くなる。そのため、結束線状部材３３を撚りの無い線状部材により構成する場合に比べて、ボールＢを移動し易く、これによりボールＢを開口１７内に振り込み易くなる。
　なお、ボール振込ヘッド２７の回転方向が矢印Ｒと反対方向になる場合には、結束線状部材３３の捩じり方向および撚線３５の撚り方向を右方向とすることで、ボールＢを撚線３５と撚線３５との合わせ目に沿わせて上方に移動させ易くなる。
　図１１は、中央部が膨らんだ結束線状部材３３が捩じられた状態を示している。線状部材３４がナイロン、ポリエステル等の場合は、結束線状部材３３の中央部は膨らむ。これに対して、線状部材３４が金属線の場合には、中央部に膨らみは殆ど生じない。これは、撚線３５をその両端でカシメ固定するとき、剛性の小さいプラスチック線が不規則に移動し、結合リング間の一本一本の線状部材３４の長さが変化することが原因の１つである。
　図１２は、結束線状部材３３を湾曲させ、かつ、捩じった状態を示す。結束線状部材３３は、全体が直線状ではなく、下方へ曲がるように取付部材３６に取り付けられる。結束線状部材３３は曲げられることにより、中央部Ｃが両端と比較して扁平した楕円形状になる。結束線状部材３３は、中央部Ｃの近傍で振込マスク１６に押し付けられると、楕円形は更に扁平した形状になる。なお、結束線状部材３３を捩じらずに下方に曲げて振込マスク１６に当接させると、中央部Ｃ近傍が極めて薄く扁平し、さらに曲げると中央部Ｃ近傍の結束線状部材３３の高さ方向で重なる撚線３５の本数は数本となり、最後には１本となる。
　撚線３５の高さ方向での重なりの本数が少なくなると、結束線状部材３３がボールＢを押したときに、ボールＢが結束線状部材３３を乗り越え易くなり、結束線状部材３３によりボールＢを押す効率が下がる。しかし、捩じった結束線状部材３３の場合は、捩じりの効果により、捩じらない結束線状部材３３のように撚線３５が高さ方向で重ならないほどに扁平してしまうことはない。したがって、結束線状部材３３を捩じることにより、結束線状部材３３を構成する撚線３５の本数を少なくしても、撚線３５を高さ方向で重ねた状態でボールＢを送ることができ、結束線状部材３３のボールＢを押す効率の低下を防ぐことができる。
（本実施の形態の主な効果）
　上述したように、ボール振込ヘッド２７に備えられる結束線状部材３３は、複数の撚線３５が束ねられて構成されている。そして、撚線３５は、複数本の線状部材３４を撚って形成されている。複数本の線状部材３４を撚ることで、隣接する線状部材３４の合わせ目（撚り目）が凹凸３５Ａとして形成される。また、撚線３５が束ねられた結束線状部材３３は捩じられた状態でボール振込ヘッド２７に取り付けられている。
　撚線３５に凹凸３５Ａが形成されることで、結束線状部材３３によりボールＢを押す際に、ボールＢが凹凸３５Ａに引っ掛かり移動し易くなる。そのため、線状部材が撚られることなく束ねられた構成の結束線状部材に比べて、撚線３５を束ねた結束線状部材３３の方がボールＢを移動し易く、これによりボールＢを開口１７内に振り込み易くなる。
　線状部材３４を単に束ねた構成に比べて、線状部材３４を撚った構成の方が結束線状部材３３の強度を高くできる。一方、単線での線状部材の太さを撚られた撚線３５の太さと同じにした場合、強度は高くなるものの、線状部材の柔軟性が低く（剛性が高く）なり、これに伴って結束線状部材３３の柔軟性も低くなる。結束線状部材３３の柔軟性が低いとボール振込ヘッド２７の上面への追従性が低下し易く、ボールＢが結束線状部材３３の下を通過し易くボールＢの移動を効率的に行えない虞が生じる。これに対し、細く柔軟性の高い（剛性が低い）線状部材３４を撚ることで、柔軟性の低下を抑えつつ強度の高い結束線状部材３３を構成することができる。これにより、ボールＢの移動を効率的に行うことができる。
　結束線状部材３３は、複数の撚線３５が束ねられた構成である。撚線３５に柔軟性を持たせることで、撚線３５が開口１７から下方へ向かって僅かに湾曲し、開口１７の中へ僅かに入り込むことができる撓み性を持たせることができる。撚線３５が僅かな撓み性を有することで、開口１７内に振り込まれたボールＢは、撚線３５（結束線状部材３３）により、電極Ｔ上に印刷されたフラックスＦＸの中に押し込まれ、基板Ｐに大きな衝撃を与えなければ、移動しない程度に保持される。
　また、単線での線状部材の太さを、撚線３５の太さと同じにし、線状部材を撚ることなく結束線状部材を構成した場合には、線状部材の剛性が高すぎ、ボールＢを損傷させてしまう虞がある。特に、線状部材を金属材とした場合には、線状部材の剛性が高くなり易い。これに対し、本実施の形態のように、線状部材３４を金属材で形成すると共に細く形成し、これを撚り撚線３５とすることで、耐久性と柔軟性を有する結束線状部材３３を構成することができる。
　撚線３５として撚られる線状部材３４の本数は、撚線３５の直径（太さ）がボールＢの半径以上、かつ、直径以下となる本数とすることが好ましい。
　撚線３５の直径が、ボールＢの半径未満となると、撚線３５がボールＢを押す際に撚線３５がボールＢの下側に入り込み易くなり、ボールＢの移動を行い難くなる。また、撚線３５の直径がボールＢの直径の２倍を超えると、ボールＢが撚線３５の下側に入り込み易くなり、ボールＢの移動を行い難くなる。
　撚線３５の直径がボールＢの直径の±２０％以内になるように、線状部材３４の本数を設定することで、ボールＢの移動を行い易くなる。
　なお、具体的には、撚線３５の直径をボールＢの直径に対して上述の関係を保持しながら、線状部材３４の線径を３μｍ以上３０μｍ以下とし、撚線３５として撚られる線状部材３４の本数を３本以上１００本以下とすることが好ましい。線状部材３４の線径を３μｍ以上３０μｍ以下とし、撚線３５として撚られる線状部材３４の本数を３本以上１００本以下とすることで、撚線３５の柔軟性の低下を抑えつつ強度を確保することができる。
　結束線状部材３３として束ねられる撚線３５の本数は、１０本以上３００００本以下であることが好ましい。
　結束線状部材３３として束ねられる撚線３５の本数が、１０本未満となるとボールＢが結束線状部材３３を乗り越え易くなりボールＢを移動し難くなる。一方、結束線状部材３３として束ねられる撚線３５の本数が、３００００本を超えると、撚線３５が開口１７の上を通過する回数が多くなり過ぎ、一旦振り込まれたボールＢが掻き出されてしまう虞が高くなる。結束線状部材３３として束ねられる撚線３５の本数は、２００本以上１００００本以下とすることで、ボールＢの結束線状部材３３の乗り越えを効果的に抑えつつ、かつ、一旦振り込まれたボールＢが掻き出されてしまう虞を効果的に低くすることができる。
　線状部材３４は、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリイミド繊維、液晶ポリマー繊維や導電性高強度繊維等のプラスチック線であってもよいが、金属材であることが好ましい。線状部材３４を金属材とすることで、耐摩耗性および耐薬品等の耐久性が向上する。耐摩耗性が向上することで、擦れによる塵埃の発生を抑えることができ信頼性の高いボール搭載を行うことが可能になる。金属材としては、ステンレス、タングステン、アモルファス金属の他、鉄、パーマロイ、銅等を用いることができる。線状部材３４をステンレスにより形成する場合は、細線化が行い易く、また、一般に、タングステンやアモルファス金属に比べて安価な材料である。また、線状部材３４をタングステンにより形成する場合は、細線化が行い易く、ステンレスに比べて強度を高くすることでき耐摩耗性を向上させることができる。また、線状部材３４をアモルファス金属により形成する場合は、細線化が行い易く、タングステンに比べて強度を高くすることでき耐摩耗性を向上させることができる。
　ボール搭載装置１は、基板Ｐに形成された電極Ｔの配置パターンに開口１７の配置パターンを一致させた振込マスク１６と、基板Ｐを載置して、電極Ｔを開口１７に位置合せするステージ５Ａと、電極Ｔにバンプを形成するボールＢを振込マスク１６上に供給するボール供給装置１８と、振込マスク１６上に供給されたボールＢを開口１７に振り込むボール振込ヘッド２７とを有する。
　ボール振込ヘッド２７が、上述の構成を有するため、ボール搭載装置１は、振込マスク１６上に供給されたボールＢをより確実に移動することができる。
　上述の実施の形態の説明おいて、ボールＢは、半田ボールの他、金属ボール、導電性プラスチックボール、導電性セラミックボール等の導電性を有するものであればよい。ボールＢの形状は、球状以外に、多角形や表面に凹凸がある粒状であってもよい。線状部材３４は、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリイミド繊維、液晶ポリマー繊維等のプラスチック線や、カーボン繊維や、導電性高強度繊維等であってもよく、形状として扁平形状にした線や、断面が矩形のリボンや、鎖状のものであってもよい。
　基板Ｐは、プリント配線板の場合もある。プリント配線板は、電子部品を固定して配線するための板状またはフィルム状のものであってもよい。フラックスＦＸは、半田等の濡れ性を増すためのもので、ボールＢが例えば金ボールの場合、ペースト半田となる。また、フラックスＦＸは、ロジン系と水溶性系の何れでも良いが、振り込まれたボールＢが移動しないように、粘着力が大きい組成を選択することが好ましい。
１　…　ボール搭載装置
５Ａ　…　ステージ
１６　…　振込マスク
１７　…　開口
１８　…　ボール供給装置
２７　…　ボール振込ヘッド
３３　…　結束線状部材
３４　…　線状部材
３５　…　撚線
Ｂ　…　ボール（導電性ボール）
Ｐ　…　基板
Ｔ　…　電極
 

Claims (8)

  1. 　基板に形成された電極の配置パターンに開口の配置パターンを一致させた振込マスクに沿わせて移動させることで前記振込マスク上に供給された導電性ボールを前記開口に振り込む結束線状部材において、
    　複数本の線状部材が撚られて形成した撚線が複数本その両端で束ねられている、
    ことを特徴とする結束線状部材。
  2. 　請求項１に記載の結束線状部材において、
    　前記撚線として撚られる前記線状部材の本数は、前記撚線の直径が前記導電性ボールの半径以上かつ直径の２倍以下となる本数とする、
    ことを特徴とする結束線状部材。
  3. 　請求項１または２に記載の結束線状部材において、
    　前記線状部材の線径を３μｍ以上３０μｍ以下とし、前記撚線として撚られる前記線状部材の本数を３本以上１００本以下とする、
    ことを特徴とする結束線状部材。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の結束線状部材において、
    　前記結束線状部材として束ねられる前記撚線の本数は、１０本以上３００００本以下である、
    ことを特徴とする結束線状部材。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の結束線状部材において、
    　前記線状部材は、金属線である、
    ことを特徴とする結束線状部材。
  6. 　基板に形成された電極の配置パターンに開口の配置パターンを一致させた振込マスク上に供給された導電性ボールを線状部材により前記開口に振り込むボール振込ヘッドにおいて、
    　複数本の線状部材を撚って形成した撚線が複数本その両端で束ねられた結束線状部材を有し、
    　前記結束線状部材は、一端から他端に亘って捩じられた状態とされ、
    　前記結束線状部材を前記振込マスクに沿わせて移動させることで前記導電性ボールを前記開口に振り込む、
    ことを特徴とするボール振込ヘッド。
  7. 　基板に形成された電極の配置パターンに開口の配置パターンを一致させた振込マスクと、
    　前記基板を載置して、前記電極を前記開口に位置合せするステージと、
    　前記電極にバンプを形成する導電性ボールを前記振込マスク上に供給するボール供給装置と、
    　前記振込マスク上に供給された前記導電性ボールを前記開口に振り込むボール振込ヘッドと、
    を有するボール搭載装置において、
    　前記ボール振込ヘッドは、請求項６に記載のボール振込ヘッドである、
    ことを特徴とするボール搭載装置。
  8. 　請求項７に記載したボール搭載装置を用いて、基板に形成された電極に導電性ボールを搭載する、
    ことを特徴とするボール搭載方法。
     
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