專利名稱：球填充裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合在將導(dǎo)電性球配置在基板的規(guī)定位置 上時采用的球填充裝置及方法。
背景技術(shù)：
為了在安裝半導(dǎo)體器件時獲取電連接，采用了焊錫球等的
導(dǎo)電性球。在國際公開號W02006/ 004000中，作為在半導(dǎo)體 晶圓等的基板上排列導(dǎo)電性球的裝置公開有在將掩模設(shè)置在基 板上的狀態(tài)下，向掩模的多個開口中填充導(dǎo)電性球的裝置。該 填充裝置具有向掩模側(cè)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(zhuǎn)，將導(dǎo)電性球的集團保持在掩模 表面的局部區(qū)域中。該填充裝置一邊使頭部旋轉(zhuǎn)， 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(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電 性球依次填充到掩模的多個開口中。
采用國際公開號W02006/ 004000所記載的填充裝置，在 將導(dǎo)電性球的集團保持在掩模表面的限定區(qū)域中的狀態(tài)下，頭 部在掩模上進行移動。由此，保持在上述區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電性球被 依次填充到掩模的多個開口中。因此，采用該填充裝置，即使 導(dǎo)電性球的數(shù)量較少，也可以提高區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電性球的密度， 因此也可以高效率地向該區(qū)域所通過的部分的掩模的開口中填 充導(dǎo)電性球。另外，與在整個掩模上均勻保持導(dǎo)電性球的情況 相比較，應(yīng)保持在掩模表面的限定區(qū)域中的導(dǎo)電性球的量非常 少。因此，可以減少導(dǎo)電性球因在掩模上進行移動而可能受到 損傷的數(shù)量，降低了由填充導(dǎo)致的導(dǎo)電性球的損失。
為了在基板上排列導(dǎo)電性球，需要使頭部通過掩模的表面
上的應(yīng)搭載導(dǎo)電性球的整個區(qū)域。因此，在l個基板上排列導(dǎo) 電性球需要一定程度的時間。要尋求一種可以將在l個基板上 排列導(dǎo)電性球所需要的時間(以下稱作生產(chǎn)節(jié)拍時間)縮短的 方法。
降低導(dǎo)電性球的填充失誤發(fā)生率的l個方法是無遺漏地對 掩模的表面上的應(yīng)搭載導(dǎo)電性球的整個區(qū)域進行覆蓋。在國際
公開號WO2006 / 004000中公開有 一 種以保持著導(dǎo)電性球的 集團的區(qū)域的軌跡的 一 部分重復(fù)的方式使頭部進行移動的方 法。但是，由于以區(qū)域軌跡的一部分重復(fù)的方式^f吏頭部進行移 動，而延長了生產(chǎn)節(jié)拍時間。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方式為 一種裝置(球填充裝置)，在將具有 用于將導(dǎo)電性球配置在基板上的多個開口 (小開口、貫穿孔) 的掩模設(shè)置在基板上的狀態(tài)下，向多個開口中填充導(dǎo)電性球， 該裝置包括多個頭部和頭部移動機構(gòu)(頭部移動單元、頭部移 動裝置)，該頭部用于在掩模表面的多個部分上分別保持多個獨 立的導(dǎo)電性球的集團；頭部移動機構(gòu)用于使多個頭部進行移動， 以使得多個導(dǎo)電性球的集團在掩模表面上移動。
縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間的l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(dǎo)電性球的開口 的產(chǎn)生率、即填充失誤發(fā)生率上升的傾向。從降低填充失誤發(fā) 生率這一點出發(fā)，不如優(yōu)選降低頭部移動速度的方法。
作為縮短生產(chǎn)節(jié)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(dǎo)電性球的集團的區(qū) 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(chǎn)節(jié)拍時間的方法。但是，在擴大了保持有導(dǎo)電性 球的集團的區(qū)域時，若不使保持在該區(qū)域內(nèi)部的導(dǎo)電性球的量 增大，則有可能使填充失誤發(fā)生率升高。由于區(qū)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(dǎo)電性球的量為 恒定時，導(dǎo)電性球的量至少需要以平方的數(shù)量增加。
并且，當擴大了區(qū)域面積時，導(dǎo)電性球以在上下方向呈多 層或呈堆的狀態(tài)存在的幾率較高。因此，在分布在區(qū)域內(nèi)，有 助于向與導(dǎo)電性球的大小相稱的掩模的小開口(開孔)中填充 的導(dǎo)電性球的量有可能會減少。從降低填充失誤發(fā)生率這一點 出發(fā)，希望保持著導(dǎo)電性球的區(qū)域的面積較小。為了降低包括 損傷導(dǎo)電性球等在內(nèi)的失誤率，也希望保持著導(dǎo)電性球的區(qū)域 的面積4交小。
采用該球填充裝置，通過多個頭在掩模表面的多個部分上 分別保持著多個獨立的(劃分開的、區(qū)分開的)導(dǎo)電性球的集 團，并通過頭部移動機構(gòu)使多個頭部進行移動，使得多個導(dǎo)電 性球的集團在掩模表面上移動。采用該球填充裝置，不擴大頭 部所經(jīng)過的軌跡(通過帶)寬度而是通過增加頭部的個數(shù)，就 可以不擴大每個通過帶的寬度而以狹窄的狀態(tài)、或者使每個通 過帶的寬度變窄來縮短生產(chǎn)節(jié)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(dǎo)電性球的集團的局 部區(qū)域(以下稱作動區(qū)域)面積的增大?？梢酝瑫r實現(xiàn)縮短生 產(chǎn)節(jié)拍時間和抑制動區(qū)域面積增大的目的。也可以謀求同時實 現(xiàn)縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間和降低導(dǎo)電性球的損失率的目的。采用該 球填充裝置，可以選擇降低頭部移動速度來取代縮短生產(chǎn)節(jié)拍 時間。雖然限定了生產(chǎn)節(jié)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(chǎn)節(jié)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(fā)生率。
在該球填充裝置中，優(yōu)選進一步具有球補給機構(gòu)。該球補
給機構(gòu)用于通過多個頭部的各頭部對各自的導(dǎo)電性球的集團補 給導(dǎo)電性球。通過球補給機構(gòu)，可以將由各頭部所保持的導(dǎo)電 性球的量保持在可高效填充導(dǎo)電性球的量。球的消耗量并不限 定為在所有的頭部(由多個頭部構(gòu)成的所有的動區(qū)域)中均相 同。在這種情況下，球補給機構(gòu)優(yōu)選可以通過各頭部獨立地向 各動區(qū)域內(nèi)補給導(dǎo)電性球。球補給機構(gòu)也可以具有與多個頭部 分別對應(yīng)的多個球罐。在這種情況下，可以從多個球罐分別向 多個頭部補給導(dǎo)電性球。另外，也可以使球補給機構(gòu)從l個球 罐向多個頭部供給導(dǎo)電性球。
在使多個頭部以相同的速度進行運動時，優(yōu)選使多個頭部 形狀相同，并由頭部移動機構(gòu)使多個頭部同步地進行移動。在 球被撒入時，可以基本上使用于對多個頭部進行驅(qū)動的裝置(電 動機或工作臺等)的至少一部分通用(共有化)。該多個頭部在
2維平面上進行移動。因此，可以簡化頭部移動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。 也可以使多個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(gòu)的一例子為沿第l方向并列保持多個頭部， 并使它們沿與第l方向交叉的第2方向進行往返運動，并且使該 多個頭部在沿第2方向的往返運動的每一端沿第l方向進行運 動。可以使多個頭部同步地沿第2方向進行運動。因此，可以 使用于使多個頭部沿第2方向進行移動的裝置(電動機或工作 臺等)通用。通過使多個頭部在沿第2方向的往返運動的每一 端沿第l方向進行相同的運動，可以進一步使多個頭部在第l方 向上也進行同步移動?？梢允褂糜谑苟鄠€頭部沿第l方向進行 移動的裝置(電動機或工作臺等)通用。另一方面，通過使多 個頭部在沿第2方向的往返運動的每 一 端沿第1方向進行相反 的運動，可以使多個頭部對稱地進行運動。
頭部移動機構(gòu)的另 一個例子為沿第l方向并列保持多個 頭部，并使它們沿第l方向進行往返運動，并且使該多個頭部 在沿第l方向的往返運動的每一端沿與第l方向交叉的第2方向 進行相同的移動。是使多個頭部分別沿第l及第2方向同步運動 的另一例子。可以使用于使多個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(nèi)補給導(dǎo)電性球的容易程度時，優(yōu)選各 頭部內(nèi)的球消耗量(消耗率)近似。在基板為平面圓形狀時， 與沿第l方向并列保持多個頭部，并使它們沿與第l方向交叉的 第2方向進行往返運動，并且使該多個頭部在沿第2方向的往返 運動的每一端沿第l方向進行相同或相反的移動相比，在沿第1 方向并列保持多個頭部，并使它們沿第l方向進行往返運動， 并且使該多個頭部在沿第l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(nèi)的球消耗量(因?qū)?dǎo)電性球填充入掩模的開口中而產(chǎn)生 的導(dǎo)電性球的消耗量(消耗率))近似。
在使兩個頭部同步地沿第l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(yōu)選為基板直徑的 一 半。 另外，在使兩個頭部同步地沿第l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(yōu)選與基板的 某 一 邊平行地并列配置，并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(yōu)選 與基板的短邊平行地并列配置，并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(gòu)造也是有效的。因 此，在該球填充裝置中，優(yōu)選進一步具有互相相鄰的頭部的間 隔可變的這樣的、支承著多個頭部的頭部支承機構(gòu)(頭部支承 單元、頭部支承裝置)。通過頭部移動機構(gòu)使頭部支承機構(gòu)進行 移動，從而可以簡化結(jié)構(gòu)。另外，通過設(shè)計上述那樣的頭部支 承機構(gòu)，可以鑒于配置了導(dǎo)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，還具有支承著多個頭部、由頭部移動 機構(gòu)使其移動的頭部支承機構(gòu)，多個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(gòu)做成具有基座、導(dǎo)軌 和止動件的結(jié)構(gòu)。該導(dǎo)軌被設(shè)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頭部相對于基座的滑動進行固定。
采用該球填充裝置，可以鑒于配置了導(dǎo)電性球的基板的大 小和形狀等將第l頭部與第2頭部的間隔變更為所期望的間隔。 而且，在將第l頭部與第2頭部的間隔保持在所期望的間隔的狀 態(tài)下，可以由頭部移動機構(gòu)并通過頭部支承機構(gòu)使第l頭部與 第2頭部進行移動，并通過掩模將導(dǎo)電性球配置在基板上。另 外，采用該球填充裝置，也可以做成以手動改變第l頭部與第2 頭部的間隔的構(gòu)造。通過設(shè)置上述那樣的頭部支承機構(gòu)，可以 提供一種不使用電動機等的、構(gòu)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(gòu)是被頭部移動機構(gòu)移動 的，優(yōu)選支承著多個頭部，并且使多個頭部分別繞與掩模垂直 的軸線進行旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選是各頭部分別具有通過以垂直的軸線為 中心進行旋轉(zhuǎn)，而從位于掩模表面并以垂直的軸線為中心的圓 形的動區(qū)域的周圍朝向該動區(qū)域匯集導(dǎo)電性球的機構(gòu)，并將動 區(qū)域形成為保持有導(dǎo)電性球的集團的掩模的表面部分。這樣的 頭部支承機構(gòu)可以形成多個獨立的或分別不同的圓形的動區(qū) 域。圓形的動區(qū)域不會由于移動方向而使匯集或保持球的能力
產(chǎn)生優(yōu)劣，因此具有可以任意選擇動區(qū)域的移動方向的優(yōu)點。
本發(fā)明的另 一方式為在將具有用于將導(dǎo)電性球配置在基板 上的多個開口 (小開口、貫穿孔)的掩模設(shè)置在基板上的狀態(tài) 下向多個開口中填充導(dǎo)電性球的裝置(球填充裝置)，具有球保 持機構(gòu)和移動機構(gòu)。球保持機構(gòu)用于形成多個在掩模的表面上
進行移動的、分別保持有多個獨立的導(dǎo)電性球的集團的動區(qū)域； 移動機構(gòu)用于使球保持機構(gòu)進行移動。由于該裝置通過使分割 成多個的動區(qū)域進行移動而覆蓋了掩模的表面，因此可以抑制 動區(qū)域面積增大，并且可以謀求生產(chǎn)節(jié)拍時間的縮短。
在該球填充裝置中，優(yōu)選進一步具有用于分別向多個動區(qū) 域的內(nèi)部補給導(dǎo)電性球的球補給機構(gòu)。在意圖減小動區(qū)域的面 積而抑制保持在動區(qū)域中的導(dǎo)電性球的量的增加或減小導(dǎo)電性 球的量時，由于(因向開口中填充導(dǎo)電性球而產(chǎn)生的)導(dǎo)電性 球的消耗而容易加劇導(dǎo)電性球的量的變動。即使向掩模的開口 中填充球而導(dǎo)致多個動區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電性球產(chǎn)生消耗，憑借球補 給機構(gòu)向多個動區(qū)域內(nèi)補給導(dǎo)電性球，從而也在多個動區(qū)域內(nèi) 分別將導(dǎo)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(gòu)優(yōu)選可以向各動區(qū)域內(nèi)供給各不相同的量的球。 在多個獨立的動區(qū)域中，導(dǎo)電性球的消耗率可能各不相同，但 通過上述那樣地操作，可以在多個動區(qū)域內(nèi)始終保持(維持) 適量的球。
本發(fā)明所含有的用于填充球的裝置的1個方式為球保持機 構(gòu)具有多個頭部和多個軸。多個頭部用于分別將導(dǎo)電性球圍入
在多個動區(qū)域的內(nèi)部；多個軸用于使多個頭部分別與移動機構(gòu) 相連接。球保持機構(gòu)優(yōu)選具有球供給通路。該球供給通路穿過 各自的多個軸，用于對由各頭部圍入的多個動區(qū)域的各內(nèi)部導(dǎo) 入導(dǎo)電性球。
球補給機構(gòu)優(yōu)選向多個動區(qū)域的各內(nèi)部補給導(dǎo)電性球，以 形成存在導(dǎo)電性球的區(qū)域和不存在導(dǎo)電性球的區(qū)域。在存在導(dǎo) 電性球的區(qū)域和不存在導(dǎo)電性球的區(qū)域分界部分做成了導(dǎo)電性 球為一層的部分。在導(dǎo)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(dǎo)電性球的效率最高。因此，通過設(shè)置以 形成存在導(dǎo)電性球的區(qū)域和不存在導(dǎo)電性球的區(qū)域的方式補給 導(dǎo)電性球的球補給機構(gòu)，可以高效率地向掩模的開口中填充導(dǎo) 電性球。
在這種情況下，球補給機構(gòu)更優(yōu)選可以以存在導(dǎo)電性球的
區(qū)域的面積相對于動區(qū)域的面積的比為1 / 10 ~ 2 / 3的方式向 各動區(qū)域中補給導(dǎo)電性球的方式。在存在導(dǎo)電性球的區(qū)域的面 積相對于動區(qū)域的面積的比處于l / 10 ~ 2 / 3的范圍內(nèi)的情況 下，在動區(qū)域的內(nèi)部良好地形成了的導(dǎo)電性球為一層的部分， 在動區(qū)域通過掩模的開口時，高效率地向掩模的開口中填充導(dǎo) 電性球。
在該用于填充球的裝置中，多個動區(qū)域的形狀可以相同， 也可以不同。在多個動區(qū)域的形狀相同時，優(yōu)選利用球保持機 構(gòu)使多個動區(qū)域形成沿第l方向排列的形態(tài)，移動機構(gòu)使這些 形狀相同的動區(qū)域沿與第l方向交叉的第2方向進行往返運動， 并且使這些動區(qū)域在沿第2方向的往返運動的每一端沿第l方 向進行移動。容易選出可以縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間這樣的多個動區(qū) 域的軌跡。并且，由于使多個動區(qū)域同步地沿第2方向進行運 動，因此可以簡化用于使球保持機構(gòu)沿第2方向進行移動的裝 置(電動機或工作臺等)的結(jié)構(gòu)。
在多個動區(qū)域的形狀相同時，也可以利用球保持機構(gòu)使多 個動區(qū)域形成沿第l方向排列的形態(tài)，移動機構(gòu)使這些形狀相 同的動區(qū)域沿第l方向進行往返運動，并且使這些動區(qū)域在沿
第l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(chǎn)節(jié)拍時 間這樣的多個動區(qū)域的軌跡。此時，由于多個動區(qū)域沿第l及
第2方向同步移動，分別可以簡化用于使球保持機構(gòu)沿第l方向 進行移動的裝置(電動機或工作臺等)及用于使球保持機構(gòu)沿 第2方向進行移動的裝置(電動機或工作臺等)的結(jié)構(gòu)。
在基板為平面圓形狀時，使多個形狀相同的動區(qū)域沿第1 方向進行往返運動，并且該多個動區(qū)域在沿第l方向的往返運 動的每一端沿與第l方向交叉的第2方向進行相同的移動，從而 可以使各動區(qū)域中的球消耗量(因?qū)?dǎo)電性球填充入掩模的開 口中而產(chǎn)生的導(dǎo)電性球的消耗量)分別近似。此時，向各動區(qū) 域中補給球的操作較為容易。
本發(fā)明的另 一方式為具有上述那樣的用于填充球的裝置、 和在將掩模設(shè)置在基板上的狀態(tài)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臺、用于 在基板上涂敷焊劑的焊劑印刷裝置、和傳送載物臺的裝置等， 并在 一 系列的作業(yè)中將球排列在基板上。
本發(fā)明的另 一方式為通過用于在將具有用于將導(dǎo)電性球配 置在基板上的多個開口的掩模設(shè)置在基板上的狀態(tài)下向多個開 口中填充導(dǎo)電性球的裝置(球填充裝置)向基板上搭載導(dǎo)電性 球的方法。填充裝置具有球保持機構(gòu)和移動機構(gòu)。球保持機構(gòu) 用于在掩模的表面的多個部分上形成多個分別保持有多個獨立 的導(dǎo)電性球的集團的動區(qū)域；移動機構(gòu)用于使球保持機構(gòu)進行 移動，以使得多個導(dǎo)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(gòu)將多個獨立的導(dǎo)電性球集團分別保持 在掩模表面的多個區(qū)域中。
(b)由頭部移動機構(gòu)使球保持機構(gòu)移動，使得在各動區(qū) 域所通過的各區(qū)域內(nèi)，各動區(qū)域的軌跡的一部分重復(fù)，在各區(qū) 域的分界處，互相不同的動區(qū)域的軌跡的一部分重復(fù)。
采用該方法，在某個區(qū)域中使l個動區(qū)域以該動區(qū)域的軌 跡重復(fù)的方式進行運動，只在這些區(qū)域的分界處使互不相同的 動區(qū)域的軌跡的一部分重復(fù)。在該方法中，劃分出多個動區(qū)域 中各區(qū)域主要負責填充的區(qū)域。相對于一邊使互不相同的動區(qū) 域的軌跡的一部分始終重復(fù)， 一邊在掩模的整個平面上進行移 動這樣的方法，通過劃分成多個動區(qū)域中各區(qū)域主要負責填充 的區(qū)域，由于可以縮短多個動區(qū)域的各自的移動距離，因此可 以有效地縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。
在多個動區(qū)域形狀相同時，在該方法中，(b)的工序(移 動工序)優(yōu)選包括以下工序。
(bll)沿第l方向并列保持多個相同形狀的動區(qū)域，并使 它們沿與第l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多個相同形狀 的動區(qū)域沿第l方向進行移動。
另外，在多個動區(qū)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l方向并列保持多個相同形狀的動區(qū)域，并使 它們沿第l方向進行往返運動。
(b22 )在沿第l方向的往返運動的每一端使多個相同形狀 的動區(qū)域沿與第l方向交叉的第2方向進行相同的移動。
球保持機構(gòu)具有多個頭部和多個軸。多個頭部用于將導(dǎo)電 性球的集團分別圍入在多個動區(qū)域的內(nèi)部；多個軸用于使多個 頭部分別與移動才幾構(gòu)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(qū)域的 間隔設(shè)定為規(guī)定值。
在該情況下，(b)的工序(移動工序)優(yōu)選包括以下工序。 (b，)使互相相鄰的動區(qū)域的間隔保持為規(guī)定值，且使多 個動區(qū)域以這樣的方式進行移動，從而使得在各動區(qū)域所經(jīng)過
的各區(qū)域內(nèi)，各動區(qū)域的軌跡的一部分重復(fù)；在各區(qū)域的分界 處，互相不同的動區(qū)域的軌跡的一部分重復(fù)。
本發(fā)明的另 一方式為通過用于在將具有用于將導(dǎo)電性球配 置在基板上的多個開口的掩模設(shè)置在基板上的狀態(tài)下向多個開
口中填充導(dǎo)電性球的裝置(填充裝置)向基板上搭載導(dǎo)電性球 的方法。填充裝置具有球保持機構(gòu)和移動機構(gòu)。球保持機構(gòu)用 于在掩模表面的 一部分上形成保持有導(dǎo)電性球的集團的動區(qū)
域；移動機構(gòu)用于使球保持機構(gòu)進行移動。掩模的多個開口具 有以分散成矩陣狀的方式設(shè)置的多個開口組。該方法包括以下 工序。
(c )由球保持機構(gòu)將導(dǎo)電性球的集團保持在掩模表面的動 區(qū)域中。
(d)由移動機構(gòu)使球保持機構(gòu)進行移動，從而在分別包 括幾個排列成一 串的開口組的、互相平行的多個填充區(qū)域中， 使動區(qū)域以其軌跡的至少 一部分重復(fù)的方式進行移動，并且使
連接起來的區(qū)域地進行移動，以使在互相相鄰的填充區(qū)域之間 形成動區(qū)域未通過的非填充區(qū)域。
印刷布線板(印制電路板)等為以矩陣狀或陣列狀安裝有 多個半導(dǎo)體芯片(半導(dǎo)體器件)的基板。在這樣的基板中，多 個電極具有以分散成矩陣狀(陣列狀)的方式設(shè)置的多個電極 組。因此為了向這樣的基板上配置導(dǎo)電性球，掩模的多個開口
與基板的多個電極相對應(yīng)地具有以分散成矩陣狀(陣列狀)的 方式設(shè)置的多個開口組。
因此，在這樣的情況下，在分別包括幾個一 串排列的開口 組的多個填充區(qū)域中，需要設(shè)置多個開口并向各開口中填充導(dǎo) 電性〗求。另一方面，在互相相鄰的填充區(qū)域之間不存在開口 ， 不需要填充導(dǎo)電性球。為了縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間，優(yōu)選動區(qū)域盡 量省略不需要填充導(dǎo)電性球的區(qū)域(非填充區(qū)域)，而高效率地 在掩模上進行移動。
采用該方法，在填充區(qū)域中，使動區(qū)域以其軌跡的至少一 部分重復(fù)的方式進行移動。另外，在互相相鄰的填充區(qū)域之間，
動，以使在互相相鄰的填充區(qū)域之間形成動區(qū)域未通過的非填 充區(qū)域。因此，采用該方法，與以含有非填充區(qū)域的方式使動 區(qū)域進行移動的方法相比，可以縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。
在該方法中，在球保持機構(gòu)為用于形成多個動區(qū)域的構(gòu)件 時，優(yōu)選在(C)(保持工序)中，由球保持機構(gòu)將多個導(dǎo)電性
球的集團保持在掩模表面的多個動區(qū)域中，在(d)工序(移 動工序)中，使多個動區(qū)域的間隔保持為規(guī)定值，并使各動區(qū) 域分別在填充區(qū)域中以軌跡的至少 一部分重復(fù)的方式進行移 動，通過連4妄區(qū)i或而向相鄰的填充區(qū)i或移動。
本發(fā)明的另 一方式為通過用于在將具有用于將導(dǎo)電性球配 置在基板上的多個開口的掩模設(shè)置在基板上的狀態(tài)下向多個開 口中填充導(dǎo)電性球的裝置(填充裝置)，向基板上搭載導(dǎo)電性球 的方法。填充裝置具有球保持機構(gòu)、移動機構(gòu)和球補給機構(gòu)。 球保持機構(gòu)用于在掩模表面的 一 部分上形成保持有導(dǎo)電性球的 集團的動區(qū)域；移動機構(gòu)用于使球保持機構(gòu)進行移動；球補給 機構(gòu)用于通過球保持機構(gòu)向?qū)щ娦郧虻募瘓F中補給導(dǎo)電性球。
該方法包括以下工序。
(e )由球保持機構(gòu)將導(dǎo)電性球的集團保持在掩模表面的動
區(qū)域中的工序。
(f) 由移動機構(gòu)使球保持機構(gòu)進行移動，從而使動區(qū)域進 行移動的工序。
(g) 由3求補給機構(gòu)向動區(qū)域內(nèi)部補給導(dǎo)電性球，以形成 存在導(dǎo)電性球的區(qū)域和不存在導(dǎo)電性球的區(qū)域的工序。
由于通過補給導(dǎo)電性球，來形成存在導(dǎo)電性球的區(qū)域和不 存在導(dǎo)電性球的區(qū)域，而在動區(qū)域的內(nèi)部形成了導(dǎo)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(dǎo)電性球。
在該方法中，在(g)工序(補給工序)中，優(yōu)選以存在
導(dǎo)電性球的區(qū)域的面積相對于動區(qū)域的面積之比為1 / 10 ~ 2 /3的方式補給導(dǎo)電性球。由于在動區(qū)域的內(nèi)部，良好地形成 了導(dǎo)電性球為一層的部分，在動區(qū)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(dǎo)電性球。
在該方法中，在球保持機構(gòu)為用于形成多個動區(qū)域的機構(gòu)， 且具有用于將多個獨立的導(dǎo)電性球的集團分別圍入在多個動區(qū) 域的內(nèi)部的多個頭部、和用于使多個頭部分別與移動機構(gòu)相連 接的多個軸時，優(yōu)選在(e)(保持工序)中，用球保持機構(gòu)將 多個導(dǎo)電性球的集團保持在掩模表面的多個動區(qū)域中，在(f) 工序(移動工序)中，由移動機構(gòu)使球保持機構(gòu)進行移動，從 而使多個動區(qū)域進行移動，在(g)工序(補給工序)中，利 用球補給機構(gòu)分別向多個動區(qū)域的內(nèi)部補給導(dǎo)電性球，以形成 存在導(dǎo)電性球的區(qū)域和不存在導(dǎo)電性球的區(qū)域。
圖l是表示本發(fā)明的球搭載裝置的一例子的俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明的第1實施方式的球填充裝置的概略結(jié) 構(gòu)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l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(gòu)的一部分的剖視圖。 圖8是從上方表示兩個頭部的結(jié)構(gòu)的透視圖。 圖9是用于說明動區(qū)域的軌跡的第l例的圖，是表示起始位 置的圖。
圖IO是用于說明動區(qū)域的軌跡的第l例的圖，是表示使動 區(qū)域移動至中間階段時的軌跡的圖。
圖ll是用于說明動區(qū)域的軌跡的第l例的圖，是表示使動 區(qū)域移動至最后階段時的軌跡的圖。
圖12是抽選出 一方動區(qū)域的軌跡來表示動區(qū)域的軌跡的 第l例的圖。
圖13是放大了動區(qū)域的軌跡(通過帶)的一部分來表示動 區(qū)域的軌跡的第l例的圖。
圖14是用于說明動區(qū)域的軌跡的第2例的圖，是表示起始 位置的圖。
圖15是用于說明動區(qū)域的軌跡的第2例的圖，是表示使動 區(qū)域移動至中間階段時的軌跡的圖。
圖16是用于說明動區(qū)域的軌跡的第2例的圖，是表示使動 區(qū)域移動至最后階段時的軌跡的圖。
圖17是用于說明動區(qū)域的軌跡的第3例的圖。
圖18是表示動區(qū)域的軌跡的第3例的 一方動區(qū)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2 0是表示本發(fā)明的第2實施方式的球填充裝置的概略結(jié) 構(gòu)的俯視圖。
圖21是去掉圖2 0的球填充裝置的 一 部分而予以表示的側(cè)視圖。
具體實施例方式
在圖1中，用俯視圖表示了本發(fā)明的球搭載裝置的一例子。 球搭載裝置l也稱為球安裝機，是用于在基板100的規(guī)定位置上 排列導(dǎo)電性球的裝置。在本例子中，將標稱8英寸或12英寸的 半導(dǎo)體晶圓用作基板100。另外，基板100并不限定為半導(dǎo)體晶 圓?；逡部梢允抢绨ò惭b半導(dǎo)體的半導(dǎo)體安裝基板(半 導(dǎo)體安裝用基板)或多層基板等的矩形的印刷布線板(印刷電 路板)。
搭載于基板100上的導(dǎo)電性球起到電極等的作用，例如直 徑為lmm以下，具體地說直徑為10 500(im左右。導(dǎo)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(gòu)成的球)、金或銀等金屬制的球、還有陶瓷制的球或塑料制的 球?qū)嵤┝藢?dǎo)電性電鍍等處理的球。在本例子中，將直線為90jim 左右的焊錫球用作導(dǎo)電性球。
該球搭載裝置l具有XYZe載物臺2、裝料/卸料裝置3、預(yù) 對準裝置4、矯正裝置5、焊劑印刷裝置(焊劑涂敷裝置)6、 球填充裝置IO、和載物臺傳送裝置7。 XYZe載物臺2用于設(shè)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用于相對于該載物臺2裝載(供給)及卸載(收容)晶圓100; 預(yù)對準裝置4用于對晶圓IOO的位置進行微調(diào)整；矯正裝置5用 于矯正晶圓IOO的翹曲；焊劑印刷裝置6用于在晶圓IOO上涂敷
焊劑；球填充裝置10用于通過掩模110將導(dǎo)電性球排列(搭載、
配置)在晶圓100上；載物臺傳送裝置7具有X軸工作臺、Y軸 工作臺、z軸工作臺及e工作臺。預(yù)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方向并列 配置。在晶圓100被支承在載物臺2的上表面(在本例子中為X -Y平面)上的狀態(tài)下，該晶圓100通過載物臺傳送裝置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IOO保持在載物臺2上的方法并不限定于減壓吸附，也可以 是靜電卡盤這樣的方式，另外也可以并用這兩種方法。
在圖2中，用俯視圖表示了本發(fā)明的第l實施方式的球填充 裝置的概略結(jié)構(gòu)。在圖3中，用剖視圖表示了圖2的球填充裝置 的概略結(jié)構(gòu)。
球填充裝置10用于在將具有用于將導(dǎo)電性球配置在晶圓 IOO上的多個開口的掩模110設(shè)置在該晶圓IOO上的狀態(tài)下將導(dǎo) 電性球填充到掩才莫110的多個開口中。掩才莫110的多個開口用于 將各個導(dǎo)電性球配置在基板(晶圓)IOO的規(guī)定位置上，開口
的直徑與導(dǎo)電性球的尺寸相對應(yīng)。
球填充裝置10包括球保持機構(gòu)20、用于使球保持機構(gòu)20 進行移動的移動裝置(移動機構(gòu))30、用于補給導(dǎo)電性球的球 供給裝置(球供給機構(gòu)，以下稱作球補給裝置)40、和對球保 持機構(gòu)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(gòu)20用于形成至少l個獨立的部分、例如兩個獨立的 部分A1及A2 (以下稱作動區(qū)域，參照圖3)，兩個動區(qū)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(qū)域A1及 A2內(nèi)補給導(dǎo)電性球。
由球保持機構(gòu)20形成的兩個動區(qū)域A1及A2用于將兩個獨
立的導(dǎo)電性球的集團分別保持在掩模110的表面(上表面)llOa
的不同地方上。作為用于將兩個獨立的導(dǎo)電性球的集團分別保
持在掩模110的上表面110a的兩個動區(qū)域A1及A2上的球保持 機構(gòu)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(gòu))35所支承。另外，頭部支承裝置35的動作也被控制部50控制。
用于使包括頭部21a及21b的球保持機構(gòu)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(gòu))30具有X軸工作臺31x、 一對Y軸工作臺31yx及31y2。 X 軸工作臺31x具有電動機32x, —對Y軸工作臺31yi及31y2分別 具有電動機32yi及32y2。 X軸工作臺31x以橫跨一對Y軸工作臺 31y!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31yi及31y2進行 運動，從而使包括頭部21a及21b的球保持機構(gòu)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2la及 21b之間的距離的X軸工作臺36xi及36x2。頭部用X軸工作臺 36x!及36x2分另'J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7 c裝置35具有頭部用Z軸工作臺36zi及36z2。 頭部用Z軸工作臺36zi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l方向)上的狀態(tài) 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(zhuǎn)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 于分別將電動機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36xi及36x2上。因此，頭 部支承裝置35分別支承著兩個頭部21a及21b，并且，可使頭部 21a及21b分別繞軸38a及38b進行旋轉(zhuǎn)。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(zhuǎn)軸線 (與掩模110垂直的軸線)P1及P2，頭部21a及21b分另'J以垂直 的軸線P1及P2為中心進行旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))。具有兩個頭部21a及 2lb的球保持機構(gòu)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(gòu)2 0的頭部支承裝置3 5的頭部用X軸工作 臺36xi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(dǎo)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3 5對X方向的間隔進行固定或使其成為可變的狀 態(tài)，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(gòu)20上搭載有球補給裝置40。該 球補給裝置40用于向通過兩個頭部21a及21b分另'j形成的兩個 動區(qū)域A1及A2內(nèi)分別補給導(dǎo)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4 2 z與球保持機構(gòu)2 0同步地進行移動。
球補給裝置40向兩個頭部21a及21b的內(nèi)部填充導(dǎo)電性球。 在本例子中，軸38a及38b的內(nèi)部為中空狀態(tài)，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，用于自球罐41分別向頭部21a及21b的內(nèi)部、即由這兩個頭 部21a及21b所規(guī)定的動區(qū)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(gòu)成。軸38a 及38b分別起到頭部21a及21b的旋轉(zhuǎn)軸的作用，并且成為球供 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(qū)域A1及A2內(nèi)供給導(dǎo)電性球。由 球補給裝置40向兩個導(dǎo)電性球的集團補給導(dǎo)電性球。
另外，在上述的球補給裝置40中，是從l個球罐向兩個動 區(qū)域A1及A2內(nèi)補充導(dǎo)電性球，但球補給裝置并不限定于此。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(qū)域Al及A2相對應(yīng)的^求 罐41a及41b。 ^求罐41a及41b分另'J被支承部件42zi及42z2支承 著。
對于任一個球補給裝置，都希望能控制成可以對于每個動 區(qū)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(qū)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36xi及36x2,該X軸工作臺36xi及36x2具有電動機，以改變 兩個頭部21a及21b之間的距離。對于可設(shè)在頭部支承裝置上的 構(gòu)造、用于改變兩個頭部21a及21b之間的距離的之間的距離的 構(gòu)造并沒有加以限定。
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特別適于在向圓板狀的晶圓IOO上搭載導(dǎo)電性 球時使用。像后述那樣，有時有在球填充裝置10中將兩個頭部 21a及21b的間隔設(shè)為晶圓IOO的直徑長度的一半，并維持著該 間距地向晶圓100上搭載(配置)導(dǎo)電性球的情況。大部分搭 載有導(dǎo)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(shè)置的互相 相鄰的第l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(dǎo)軌82、和止動件83。 一對導(dǎo)軌82設(shè)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 l頭部21a的間隔；止動件83對第2頭部21b相對于基座81的滑 動進行固定。第l頭部21a、電動及37a、及軸38a等通過支承構(gòu) 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(gòu)件89b,并借助設(shè)在基座81上的導(dǎo)軌82在X方向上 可進行滑動地被支承著。
止動件83具有設(shè)在基座81上的兩個螺孔84a及84b、和用于 將支承構(gòu)件89b固定在基座81上的螺釘(螺栓)85。通過夾持 著支承構(gòu)件89b將螺釘85檸入到螺孑L 84a或84b中，對第2頭部 21b相對于基座81的位置進行固定。在本例子中，通過將螺釘 85擰入到第l螺孔84a中，使第l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l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(shè)為兩個，并將可設(shè)定的間隔設(shè)為 兩個，但也可以通過增加螺孔的個數(shù)來增加可設(shè)定的間隔數(shù)。
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(dǎo)體晶圓IOO上搭 載導(dǎo)電性球時使用。特別適于在向平面矩形狀的晶圓IOO上搭 載導(dǎo)電性球時使用。在將印刷布線板100用作基板時，像后述 那樣，將兩個頭部21a及21b的間隔設(shè)為印刷布線板100的短邊 長度的一半，并維持著該間距地向印刷布線板100上搭載(配
置)導(dǎo)電性球。與半導(dǎo)體晶圓等不同，搭載有導(dǎo)電性球的印刷 布線板100的尺寸多種多樣。因此，優(yōu)選可以將兩個頭部21a 及21 b的間隔連續(xù)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(shè)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(guī)定范圍內(nèi)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(diào)整到鎖定位置，使第2頭部21b相對于基座81 的滑動固定。另外，通過使手柄86自鎖定位置旋轉(zhuǎn)90度而調(diào)整 到解除位置，使第2頭部2lb可相對于基座81進行滑動。
因此，通過將手柄86調(diào)整到解除位置而使第2頭部21b相對 于基座81進行滑動，可以以手動將第l頭部21a與第2頭部21b 的間隔變更為任意間隔。之后，通過將手柄86調(diào)整到鎖定位置， 可以使第l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(gòu)件8 9 a上的 刻度尺87、和安裝在支承構(gòu)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相對于基座81進行滑動，從而可以容易地將第l頭 部21a與第2頭部21b的間隔設(shè)定為所期望的值。
圖5及圖6所示的球填充裝置10可以省略用于改變頭部21a 及21b的間隔的電動機和工作臺?？梢証是供一種可以容易地變 更第l頭部21a與第2頭部21b的間隔的、構(gòu)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相對于基座81進行滑動的構(gòu)造，但也可以做成使第l頭部 21a及/或第2頭部21b相對于基座81進行滑動的構(gòu)造。
返回到圖2，對球保持機構(gòu)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(gòu)20的X軸工作臺36xi及36x2、 Z軸工作臺36zi及36z2、頭部旋轉(zhuǎn)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31yi及31y2等相連接，并連接成 均可相對于該各部件之間收發(fā)控制信息的狀態(tài)，并對該各部件 的動作進行控制。
該控制部50具有第l功能(球保持功能)91。在將掩模IIO 設(shè)置在晶圓IOO上的狀態(tài)下，該第l功能91通過兩個頭部21a及 21b將兩個獨立的導(dǎo)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(qū)域A1及A2上。另外，該控制部50 具有第2功能(移動功能、動區(qū)域移動功能、頭部移動功能) 92。該第2功能92以各動區(qū)域A1及A2的軌跡的一部分重復(fù)、且 互相不同的動區(qū)域A1及A 2的軌跡的 一 部分重復(fù)的方式，使兩個 動區(qū)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(qū)域A1及A2所通過的各區(qū)域內(nèi)各動區(qū)域A1及A2 的軌跡的一部分重復(fù)，在各區(qū)域的分界上互相不同的動區(qū)域的 軌跡的一部分重復(fù)。
并且，該控制部50對從補給裝置40并通過頭部21a及21b 而對導(dǎo)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(qū)域A1及A2的內(nèi)部補給導(dǎo)電性^求，而形成了存在 導(dǎo)電性球的區(qū)域和不存在導(dǎo)電性球的區(qū)域。
該控制部5 0也可以兼作為對作整個球搭載裝置1進行控制 的功能，即對載物臺2、及裝置3、 4、 5及6進行控制的控制部。 對載物臺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?？刂撇?0的大部分用計算機或微 型計算機構(gòu)成?？刂撇?0包括存儲器，在該存儲器中容納有控 制用的程序50p?？刂朴玫某绦?0p包含用于對球保持機構(gòu)20
(頭部21a及21b)的動作進行控制的程序、和用于對球補給裝 置40的動作進行控制的程序。即，控制用的程序50p包含用于 對頭部21a及21b的軌跡(移動路線)、和向頭部21a及21b內(nèi)補 給球(補給時刻及補給量)進行控制的程序?？刂朴玫某绦?程 序產(chǎn)品)50p以被記錄在ROM等適當?shù)挠涗浗橘|(zhì)上的方式提供。 本例子的微型球裝載裝置l和本例子的球填充裝置IO也可以借 助LAN等計算機互聯(lián)網(wǎng)進行控制，也可以由互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器 等提供程序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(tài)。在圖8中，從上方透視表示了兩個頭部21a及21b 的結(jié)構(gòu)。
掩模110具有多個開口 111。該多個開口 lll的尺寸適合將 微小的導(dǎo)電性球B逐個插入其中。晶圓IOO通常含有多個半導(dǎo)體 器件，為了將導(dǎo)電性球B規(guī)則地配置在這些半導(dǎo)體器件的規(guī)定 位置上，掩模110的多個開口 lll形成為具有重復(fù)的設(shè)計(圖 案)。設(shè)在掩模110上的多個開口 lll也被稱作小開口 、開孔、 圖案孔等。另外，有時也將這些開口 lll統(tǒng)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(tài)固定 在掩?？蚣苌?，并被掩模保持裝置ll (參照圖1 )保持。在本 例子中，掩模110形成為用于將直徑為9(Vm的導(dǎo)電性球B搭載 在晶圓100上的構(gòu)造，掩模厚度為50pm左右，直徑為100^m左 右的孔lll被開設(shè)在與形成于晶圓IOO上的電極101相對應(yīng)的位 置?？譴ll的開口端也可以被倒角。
在本例子中，用于向掩模110的多個開口 lll中填充導(dǎo)電性 球B的兩個頭部21a及21b的結(jié)構(gòu)實質(zhì)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(qū)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(zhuǎn)。在該頭部21a及21b中，電動機37a 及37b成為分別驅(qū)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(zhuǎn)的機構(gòu)。 軸38a及38b分別通過頭部移動裝置30驅(qū)動沿掩模IIO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(zhuǎn)， 一 邊分別通過頭部移動裝置3 0驅(qū)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(zhuǎn)方 向(頭部的自轉(zhuǎn)方向)也可以是從上方看為順時針方向。在將 頭部的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為從上方看為順時針方向時，刮板配置成鏡 像翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
刮板62a及62b只要是與掩模110的上表面110a比較柔和 地接觸，并可以將上表面110a上的球B掃在一起的構(gòu)件即可。 優(yōu)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(gòu)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(gòu)件、伸展至與掩模110的上表面110a接觸 的程度的無數(shù)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(gòu)造，采用了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6 2 a及6 2 b的整體分別形成 為U字形，在與旋轉(zhuǎn)軸38a及38b同心圓狀的內(nèi)圓A1及A2的周 圍，在圓周方向上以均等間距，沿內(nèi)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(tài)下，使頭部21a及21b從上方看沿逆時針方向進行旋轉(zhuǎn)時，處 于刮板62a及62b的行進方向(旋轉(zhuǎn)方向)上的球B分別被向兩 個內(nèi)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(nèi)圓A1或A2移動，而集中在內(nèi)圓A1或A2的內(nèi)部。
即，在采用了該頭部21a及21b的球保持才幾構(gòu)20中，內(nèi)圓 A1及A2與用于將導(dǎo)電性球的集團Bgl及Bg2保持在掩模IIO的 上表面110a的各不同部分上的兩個動區(qū)域A1及A2相對應(yīng)。刮 板6 2 a及6 2 b成為將球圍在動區(qū)域A1及A 2中的機構(gòu)。在本例子 中，兩個動區(qū)域A1及A2的形狀實質(zhì)上相同，這兩個動區(qū)域A1 及A2與頭部21a及21b—同在掩模110上移動。
另外，在本例子中，動區(qū)域A1及A2分別處于掩模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(qū)域。刮板62a及62b分另'J繞與掩模IIO 垂直的軸線P1及P2 (軸38a及38b)進行旋轉(zhuǎn)，從而成為從動 區(qū)域A1及A2的周圍匯集導(dǎo)電性球B的機構(gòu)，而使掩模110的上 表面110a的獨立的兩個部分、即動區(qū)域A1及A2中分別保持有 獨立的兩個個導(dǎo)電性球的集團Bgl及Bg2。而且，通過頭部21a 及21b的旋轉(zhuǎn)，使導(dǎo)電性球B不會逸散地分別被頭部21a及21b 從作為動區(qū)域A1及A2的周邊的外圓C1及C2集中在作為動區(qū)域 的內(nèi)圓A1及A2中。
在圖7及圖8中，內(nèi)圓(動區(qū)域)A1及A2和外圓C1及C2是 假想或設(shè)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(zhuǎn)一邊移動時，殘留在掩模IIO 上、內(nèi)圓A1及A2和外圓C1及C2的范圍內(nèi)的過剩的導(dǎo)電性球B 被分別集中在頭部21a及21b的中心的內(nèi)圓A1及A2的方向上。
在頭部21a及21b中，分別沿旋轉(zhuǎn)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(nèi)圓A1及A2溢出的導(dǎo)電性球B—個接一個地被集中在移動目 的地的內(nèi)圓A1及A2的方向上。因此，在頭部21a及21b的旋轉(zhuǎn) 中心的周圍的圓形的動區(qū)域A1及A2中分別保持有由多個導(dǎo)電 性球B構(gòu)成的導(dǎo)電性球的集團Bgl及Bg2 。在頭部21 a及2lb移 動的同時，圓形的動區(qū)域A1及A2進行移動，而使保持在其中導(dǎo) 電性球的集團Bgl及Bg2也進行移動。而且，保持在圓形的動 區(qū)域A1及A2中的導(dǎo)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(qū)域A1及A2中的導(dǎo)電性球B因被填充入開 口lll中而被消耗。因此，基于消耗的球量，將球B從球補給裝 置40投入(補給、供給)到動區(qū)域A1及A2內(nèi)。根據(jù)單位時間 的球消耗量，以規(guī)定的時間間隔供給球B，從而可以使動區(qū)域 A1及A2內(nèi)始終存在著適量的球B。通過球補給裝置40,可以維 持動區(qū)域A1及A2中的導(dǎo)電性球的集團Bgl及Bg2的密度，從而 可以抑制因動區(qū)域內(nèi)的球密度的降低而導(dǎo)致在開口 111中未填 充球B的狀況。
如圖7所示，在使動區(qū)域A1及A2進行移動時，分別在動區(qū) 域A1和動區(qū)域A2的內(nèi)部存在區(qū)域E1和區(qū)域E2。在區(qū)域E1中存 在導(dǎo)電性球B;在區(qū)域E2中不存在導(dǎo)電性球。在存在導(dǎo)電性球 B的區(qū)域E1和不存在導(dǎo)電性球B的區(qū)域E2的分界部分形成了導(dǎo) 電性球B為一層的部分(以一層存在的部分)E。在導(dǎo)電性球B 為一層的部分E中，并不限定為導(dǎo)電性球B要鋪滿一層，有時導(dǎo) 電性球B也可以存在疏密，基本上導(dǎo)電性球B的大部分不會重疊 為多層，并且以不層疊的狀態(tài)存在。
動區(qū)域A1及A2，在各自內(nèi)部的導(dǎo)電性^求B分布不均勻的狀
態(tài)下，與頭部21a及21b—同在掩模110上移動。在導(dǎo)電性球B 為一層的部分E通過掩模110的開口 lll時，導(dǎo)電性球B被最高 效率地填充入掩模110的開口 lll中。導(dǎo)電性球B因填充而消耗 的部分易于由以多層或?qū)盈B的狀態(tài)存在的導(dǎo)電性球B的部分來 補充。因此，最好是以在動區(qū)域A1及A2的內(nèi)部形成導(dǎo)電性球B 為一層的部分E的方式，自補給裝置40向各動區(qū)域A1及A2中補 給導(dǎo)電性球B。
在動區(qū)域A1及A2內(nèi)的導(dǎo)電性球B的量過少時，相對于存在 球B的區(qū)域El,不存在球B的區(qū)域E2較大，會成為導(dǎo)致填充失
的區(qū)域E確保為適當?shù)拿娣e，希望在存在J求B的區(qū)域E1中以層 疊狀態(tài)積蓄一定程度的球。
另 一方面，在動區(qū)域A1及A2內(nèi)的導(dǎo)電性球B的量過多時， 導(dǎo)電性球B易于自動區(qū)域A1及A2內(nèi)向外逸散，而降低導(dǎo)電性球 B的利用效率。并且，在動區(qū)域A1及A2內(nèi)，導(dǎo)電性球B基本上 以層疊的狀態(tài)存在，難以在動區(qū)域A1及A2內(nèi)形成不存在球B的 區(qū)域E2。因此，在限定面積內(nèi)存在大量的^求B并且J求B之間相 互干涉而使球被堵塞，易于妨礙球B依靠自由落下而填充入開 口lll中，會成為產(chǎn)生填充失誤的原因。
當增大動區(qū)域的面積時，需要在動區(qū)域中與其面積相對應(yīng) 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(qū)域E1維持得較大，而使得動 區(qū)域覆蓋預(yù)定要填充球的區(qū)域。而且，即使擴大動區(qū)域，要擴 大導(dǎo)電性球B以 一層存在的部分E也不是那么容易的。存在刮板 的運動難以傳遞至動區(qū)域的中心部的球，或球易于層疊等各種 因素。相對于此，通過將動區(qū)域分割成小區(qū)域，可以將動區(qū)域 內(nèi)的導(dǎo)電性球的量維持在適當?shù)姆秶瑥亩梢苑€(wěn)定地形成區(qū)
域E。在設(shè)置了多個動區(qū)域時，因各動區(qū)域A1及A2的移動狀況 等，各動區(qū)域A1及A 2中的球的消耗量有可能產(chǎn)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(qū)域A1及 A2獨立地補給球來得以解決。
動區(qū)域A1及A2內(nèi)的導(dǎo)電性球B的適當?shù)牧績?yōu)選是，例如相 對于導(dǎo)電性球B以 一層均勻地覆蓋動區(qū)域A1及A2的面積的基 準量a為1 / 4a ~ lOa的范圍，更優(yōu)選是l / 4a ~ 3a的范圍。在以 定義為導(dǎo)電性球B在動區(qū)域A1及A 2內(nèi)進行移動的過程中所存 在面積的比例的存在比(存在導(dǎo)電性球B的區(qū)域E1相對于動區(qū) 域A1及A2的面積之比)進行記述時，存在比優(yōu)選是1/10 2 /3的范圍，更優(yōu)選是1/5~2/5的范圍。該存在比不僅在采 用多個頭部(多個動區(qū)域)時有效，在采用單個頭部(l個動 區(qū)域)時也有效。
由于可以對動區(qū)域A1及A2內(nèi)的球的減少進行概略的推測， 因此可以基于該推測自球補給裝置40連續(xù)地或間斷地供給球 B。另外，在該填充裝置10中，用于向開口 lll中填充的球B始 終集中在圓形的動區(qū)域A1及A2這個限定的面積中。因此，通過 對集中在動區(qū)域A1及A2內(nèi)的導(dǎo)電性球B的狀態(tài)進行監(jiān)視，也可 以對向開口 lll中填充球B的狀況進行控制。也可以在球保持機 構(gòu)20 (例如頭部21a及21b )中設(shè)置分別對動區(qū)域A1及A2的球 密度進行檢測的光學傳感器以監(jiān)視球的狀態(tài)，或進行球的補給 控制。
在采用本例子的填充裝置10將導(dǎo)電性球B排列在晶圓100 上時，為了降低導(dǎo)電性球B的填充失誤發(fā)生率，需要無遺漏地 覆蓋掩模110的上表面110a中的應(yīng)搭載導(dǎo)電性球B的整個區(qū)域 (以下稱作撒入?yún)^(qū)域)D。為了進一步降低填充失誤發(fā)生率， 優(yōu)選是以動區(qū)域A1及A2通過撒入?yún)^(qū)域D的整個區(qū)域l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l方向)并列保 持兩個頭部21a及21b; —個功能是使由兩個頭部21a及21b形 成的動區(qū)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(qū)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l方向)并列保持兩個頭部21a及21b; —個功能是使 由兩個頭部21a及21b形成的動區(qū)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(qū)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(jù)本例子的填充裝置IO，可以使兩個動區(qū)域A1 及A2以這樣的方式進行移動( 一方)動區(qū)域A1的軌跡T1的一 部分重復(fù)，并且(另一方)動區(qū)域A2的軌跡T2的一部分重復(fù)， 且這兩個軌跡T1及T2的一部分重復(fù)。另外，可以使動區(qū)域A1 及A2在某個區(qū)域中以使1個動區(qū)域例如動區(qū)域Al的軌跡重復(fù) 的方式進行運動，只是在動區(qū)域Al及A2所分別覆蓋的區(qū)域的分
軌跡的一部分重復(fù)的方式進行運動。
另外，動區(qū)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，以后為了便于說明，用共同的 軌跡表示動區(qū)域Al及A2與頭部21a及21b的移動。另外，在本 說明書中，對于動區(qū)域A1及A2的移動軌跡，并沒有只表示其中 心的移動，而是表示了帶有由動區(qū)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)。并且， 動區(qū)域A1及A2的軌跡，盡管在物理學上可被稱作由于向掩模 IIO的開口 lll中填充導(dǎo)電性球B這樣的結(jié)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。
并且，在本例子中，為了形成動區(qū)域A1及A2而采用了外形 比這兩個動區(qū)域A1及A2大的頭部21a及21b。因此，動區(qū)域A1 與動區(qū)域A2的間隔的最小值受到頭部21a及21b的大小的影 響。動區(qū)域A1與動區(qū)域A2的距離大于由頭部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(qū)域A1及A2的相鄰的軌跡不重復(fù)。另一方面， 通過使頭部21a及21b的排列相對于移動方向傾斜，可以縮小動 區(qū)域A1及A2的實際距離，也可以使相鄰的動區(qū)域A1及A2的軌 跡的一部分重復(fù)。
在圖9 ~圖ll中表示了兩個動區(qū)域的軌跡的一例子。在圖 12中，從圖9 ~圖ll所述例子中抽選出 一動區(qū)域的軌跡而表示 了圖9 ~圖ll所示的例子。在圖13中，；汰大了動區(qū)域的軌跡(通 過帶)而表示了圖9 圖ll所示的例子。另外，在圖9 圖11中， 圓D的內(nèi)側(cè)成為配置有許多個開口 111的4敎入?yún)^(qū)域，夕卜圓Dout 上成為動區(qū)域A1及A2的往返運動的各端。內(nèi)圓D與外圓Dout 的間隔相當于各動區(qū)域A1及A2的半徑。
采用圖9~圖ll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(qū)域A1覆蓋晶圓IOO的中心O左側(cè)的區(qū) 域al,由頭部21b形成的動區(qū)域A2覆蓋晶圓IOO的中心O右側(cè)的 區(qū)域a2。在區(qū)域al中，頭部21a以動區(qū)域A1的軌跡T1的一部分 重復(fù)的方式進行運動。在區(qū)域a2中，頭部21b以動區(qū)域A2的軌 跡T2的一部分重復(fù)的方式進行運動。在作為區(qū)域al及a2的分界 的通過晶圓IOO的中心O的分界部分，這兩個頭部21a及21b以
動區(qū)域A1及A2的軌跡T1及T2重復(fù)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(shè)為相當于圓形晶圓100 的半徑的距離。而且，使動區(qū)域A1及A2的間隔保持為規(guī)定值(相 當于圓形晶圓100的半徑的值)，而將導(dǎo)電性球的集團Bgl及 Bg2分別保持在動區(qū)域A1及A2中。之后，在將動區(qū)域A1及A2 的間隔保持為規(guī)定值、即相當于晶圓100的半徑的值的狀態(tài)下， 沿著預(yù)先存儲于程序50p中的路線(軌跡)使動區(qū)域A1及A2分 別沿X方向進行往返運動，并在沿X方向進行的往返運動的每一 端(內(nèi)圓(撒入?yún)^(qū)域)D的外側(cè)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IOO的一端側(cè)(圖9 圖 ll中的上方側(cè))向另一端側(cè)(圖9~圖ll中的另一端側(cè))移動。 此時，在各區(qū)域al及a2內(nèi)，使多個動區(qū)域A1及A2以這樣的方 式進行移動各動區(qū)域A1及A2的軌跡T1及T2的一部分重復(fù)， 在各區(qū)域al及a2的分界上，互不相同的動區(qū)域A1及A2的軌跡 T1及T2的一部分重復(fù)。
在圖13中，示意了在區(qū)域al及a2的分界(分界區(qū)域)b3 上動區(qū)域A1及A2的軌跡T1及T2的一部分重復(fù)的情況。在圖13 中，將各動區(qū)域A1及A2的中心的移動作為代表軌跡T1及T2的 運動并用帶箭頭的點劃線進行了表示。另外，用實線表示了各 動區(qū)域Al及A2在分界b3上進行折返運動的范圍、即l個軌跡量 的撒入?yún)^(qū)域。
在該例子的情況下，使各動區(qū)域A1及A2以相鄰的軌跡大致 重復(fù)50%的方式進行移動。因此，在例如動區(qū)域Al在分界b3處 折返時，動區(qū)域Al的中心向圖的下方移動動區(qū)域Al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?yún)^(qū)域(l個軌
跡量的撒入?yún)^(qū)域)。帶箭頭的實線表示動區(qū)域A1的中心的移動
與動區(qū)域Al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(qū)域A1 及A2的重疊，抽選出2次各動區(qū)域A1及A2的往返動作(折返動 作)來予以表示。
在圖13中，在區(qū)域bl中動區(qū)域Al的軌跡Tl大致重復(fù)500/。。 在區(qū)域b2中動區(qū)域A2的軌跡T2大致重復(fù)50。/。。在區(qū)域b3中動 區(qū)域A1的軌跡T1與動區(qū)域A 2的軌跡T 2大致重復(fù)5 0 % 。因此， 在著眼于撒入?yún)^(qū)域D時，軌跡的重復(fù)率大致變?yōu)?00%,任一動 區(qū)域A1及A2至少通過撒入?yún)^(qū)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，由于頭部 21a及21b沿X方向進行的曲折形的運動的范圍分別被限定為晶 圓100的大致一半的范圍(區(qū)域)al及a2，因此可以縮短生產(chǎn) 節(jié)拍時間。
而且，采用該例子，由于動區(qū)域A1及A2中的球消耗量及消 耗速度(因?qū)?dǎo)電性球填充入掩模的開口中而產(chǎn)生的導(dǎo)電性球 的消耗量及消耗速度)基本相同，因此向各動區(qū)域Al及A2內(nèi)補 給導(dǎo)電性球B的操作較為簡單。因此，以形成存在導(dǎo)電性球B 的區(qū)域E1和不存在導(dǎo)電性球B的區(qū)域E2的方式對導(dǎo)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(qū)域A1及A2的一次往返之間 撒入球的區(qū)域的形狀對稱，面積相同。因此，動區(qū)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(qū)域Al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(dǎo)電性球B的區(qū)域E1和不存在導(dǎo)電性球B的區(qū) 域E2的方式來維持動區(qū)域A1及A2內(nèi)的球量。該示例特別適合 將半導(dǎo)體晶圓這樣的平面圓形狀基板用作基板的情況。
在將印刷布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(chǎn)節(jié)拍時間，優(yōu)選往返運動的每一端上的方向轉(zhuǎn) 換的次數(shù)較少的方式。因此，在向平面矩形狀的基板上搭載球 時，優(yōu)選兩個頭部與基板的短邊平行地并列配置，將兩個頭部 的間隔設(shè)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(qū)域的軌跡的另 一個例
基板的情況。圖中的標記C為印刷布線板100的中心。另外，在 圖14~圖16中，內(nèi)側(cè)的矩形D成為配置有許多個開口 111的撒入 區(qū)域，內(nèi)側(cè)的矩形(撒入?yún)^(qū)域)D的外側(cè)的矩形Dout上成為動 區(qū)域Al及A2的往返運動的每 一 端。內(nèi)側(cè)的矩形D與外側(cè)的矩形 Dout的間隔相當于各動區(qū)域A1及A2的半徑。
在圖14~圖16的例子中，頭部21a及21b沿著預(yù)先存儲于程 序50p中的路線(軌跡)進行運動，使得由頭部21a形成的動區(qū) 域A1覆蓋基板100的中心C左側(cè)的區(qū)域al,由頭部21b形成的動 區(qū)域A2覆蓋基板100的中心C右側(cè)的區(qū)域a2。在區(qū)域al中，頭 部21 a以動區(qū)域A1的軌跡T1的 一 部分重復(fù)的方式進行運動。另 外，在區(qū)域a2中，頭部21b以動區(qū)域A2的軌跡T2的一部分重復(fù) 的方式進行運動。而且，在成為區(qū)域al及a2的分界的通過基板 IOO的中心C的分界部分，這兩個頭部21a及21b以動區(qū)域A1及 A2的軌跡T1及T2重復(fù)的方式進行運動。頭部21a從通過基板 IOO中心C的分界部分開始沿X方向向左側(cè)移動。頭部21b從基 板10 0的右端部分開始沿X方向向左側(cè)移動，并最終到達通過基 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(chǎn)節(jié)拍時間。
在圖17中，表示了兩個動區(qū)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(qū)域A1的軌跡(通過帶) Tl而表示圖17所示的例子。本例子適合在向印刷布線板(印刷 電路板)等、在之后搭載或者已經(jīng)搭載了多個芯片這樣的基板 上搭載導(dǎo)電性球時使用。
在印刷布線板(印制電路板)等這樣的基板100中，以矩 陣狀或陣列狀安裝有多個半導(dǎo)體芯片(半導(dǎo)體器件)。因此，多 個電極包括以分散成矩陣狀(陣列狀)的方式設(shè)置的多個電極 組(電極圖案)。由于掩模110的多個開口 111與基板100的多個 電極相對應(yīng)，因此在向這樣的基板100上4荅載導(dǎo)電性球B時，掩 模110的多個開口 lll包括以分散成矩陣狀(陣列狀)的方式設(shè) 置的多個開口組(開口圖案)。例如在向以8行6列地共設(shè)有48 個這樣多個電極組這樣的基板100上搭載導(dǎo)電性球B時，采用了 以8行6列地設(shè)有多個開口組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(qū)域作為l個填充區(qū)域(撒 入?yún)^(qū)域)D。即，該掩模110包括8行2列共計16個填充區(qū)域D。 另外，在該方法中，使由頭部21a形成的動區(qū)域Al覆蓋包含左 側(cè)的8個填充區(qū)域D的區(qū)域al，由頭部21b形成的動區(qū)域A2覆蓋 包含右側(cè)的8個填充區(qū)域D的區(qū)域a2。也可以在每一列上設(shè)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(qū)域D。
但是，在多個填充區(qū)域D中包含多個開口 111,而在互相相 鄰的填充區(qū)域D的間隙Dn中沒有設(shè)置開口 111。因此，為了縮 短生產(chǎn)節(jié)拍時間，優(yōu)選動區(qū)域A1及A2盡量省去了不需要填充導(dǎo) 電性球B的區(qū)域(非填充區(qū)域、非撒入?yún)^(qū)域Dn),而高效率地 在掩模110上移動。
在該方法中，使動區(qū)域A1及A2的間隔保持為規(guī)定值，使各 動區(qū)域A1分別以其軌跡在填充區(qū)域D上重復(fù)10 0 %的方式沿左右方向(X方向)移動。在填充區(qū)域D具有一定程度的面積時，
也可以代替動區(qū)域A1及A2往返1次的方式，而以50%左右的重 復(fù)率往返數(shù)次，結(jié)果得到100%的重復(fù)率。而且，在互相相鄰的 填充區(qū)域D之間，使動區(qū)域A1及A2在其進行往返運動的一端通
行移動，以形成了在互相相鄰的填充區(qū)域D之間動區(qū)域A1及A2 所不通過的非填充區(qū)域Dn。動區(qū)域A1及A2的整體分別自上方 側(cè)向下方側(cè)移動，同時以其4九跡重復(fù)100%的方式通過84亍的量 的填充區(qū)域D,之后自下方側(cè)向上方側(cè)地通過連結(jié)區(qū)域Dc而返 回到初始位置。采用該方法，在多個開口組M的布局是離散的， 且掩模IIO的表面上設(shè)有非填充區(qū)域Dn的情況下，可以縮短生 產(chǎn)節(jié)拍時間。
圖9 圖11的示例、圖14 圖16的示例、圖17的示例可以 分別采用圖3或圖4所示的填充裝置10進行實施。另外，由于在 撒入的過程中動區(qū)域A1及A2的間隔(頭部21a及21b的間隔) 不會改變，因此也可以分別采用圖5或圖6所示的填充裝置10進 行實施。相對于晶圓，印刷布線板100的尺寸多種多樣。因此， 在向印刷布線板100上搭載導(dǎo)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(shè)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的示例不僅適用于印刷布線板這樣的平 面矩形狀的基板，也可以適用于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36xi及36x 2來變更兩個頭部21a及 21b的距離。采用這樣的裝置，也可以在改變動區(qū)域A1及A2的 間隔(頭部21a及21b的間隔)的同時，使動區(qū)域A1及A2 (頭 部21a及21b)自外側(cè)向內(nèi)側(cè)、或自內(nèi)側(cè)向外側(cè)地移動，而將球
搭載在基板上。在該情況下，對于動區(qū)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(qū)域A1及A2的起始位置(起點)或最終位置(終點)。
以不將動區(qū)域進^f亍移動的區(qū)域分為區(qū)域al及a2,而通過兩個或 者更多的動區(qū)域的移動將撒入?yún)^(qū)域D覆蓋。例如，可以在以傾 斜等的方式使動區(qū)域Al及A2相鄰的狀態(tài)下，使它們自撒入?yún)^(qū)域 D的X方向的左側(cè)移動至右側(cè)。沿X方向調(diào)換動區(qū)域A1及A2的 位置，或調(diào)整動區(qū)域A1及A2的間隔及沿X方向的移動距離，使 得動區(qū)域A1的軌跡與相鄰的動區(qū)域A2的軌跡重疊，從而也可以 確保軌跡的重復(fù)率。但是，與像上述那樣地由動區(qū)域A1及A2 分別覆蓋不同的區(qū)域al及a2的情況相比較，動區(qū)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(qū)域A1及A2在撒入?yún)^(qū)域D的整個 區(qū)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重復(fù)50。/。，并且軌跡T2與下一次通過的軌跡T1或T2重復(fù) 50%。因此，由動區(qū)域A1通過2次的區(qū)域、動區(qū)域A2通過2次的 區(qū)域、動區(qū)域A1及A2各通過1次(共計2次)的區(qū)域，可以覆 蓋撒入?yún)^(qū)域D的整個區(qū)域。另外，在外圓(夕卜側(cè)的矩形)Dout 中，動區(qū)域A1或動區(qū)域A2通過1次。另外，在存儲于對填充裝 置10進行控制的控制部50內(nèi)的程序50p中，將動區(qū)域A1及A2 的軌跡T1及T2的具體形態(tài)做成適當?shù)暮瘮?shù)或一覽表等數(shù)據(jù)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 軌跡的重復(fù)率。另一方面，在提高了軌跡的重復(fù)率時，用于向 l片晶圓中排列導(dǎo)電性球所需要的時間(生產(chǎn)節(jié)拍時間)變長。 另外，在軌跡的重復(fù)率較高時，導(dǎo)電性球在單位時間內(nèi)的消耗
量降低，導(dǎo)電性球會在動區(qū)域內(nèi)存在較長時間，導(dǎo)電性球受到
損傷的幾率上升。因此，優(yōu)選動區(qū)域A1及A2以由軌跡T1及T2 形成的整體的軌跡的重復(fù)率在10% ~ 98%的范圍內(nèi)的方式進行 運動。更優(yōu)選重復(fù)率的范圍為30%~ 95%。重復(fù)率為40%~ 90% 的軌跡為用于使動區(qū)域A1及A2進行移動的最佳的軌跡。
在動區(qū)域A1及A2的移動速度(在本例子中，實質(zhì)上與頭部 21a及21b的移動速度同義)過慢時，生產(chǎn)節(jié)拍時間變得過長。 另一方面，在動區(qū)域A1及A2的移動速度過快時，動區(qū)域A1及 A2以球B不會落入掩模110的開口 lll中的方式通過的幾率升 高。因此，動區(qū)域A1及A2的移動速度優(yōu)選2 120mm/s的范 圍，更優(yōu)選5 80mm/s的范圍。在本例子的填充裝置IO中， 頭部21a及21b的移動速度被控制在20 ~ 80mm / s。
動區(qū)域A1及A2可以變小，但在其過小時，生產(chǎn)節(jié)拍時間會 再度變長。因此，圓形的動區(qū)域Al及A2的直徑優(yōu)選10mm以上。 另一方面，在動區(qū)域A1及A2過大時，動區(qū)域Al及A2內(nèi)的球b 的移動會變得不充分，保持在動區(qū)域A1及A2內(nèi)的球B的密度不 均會變大，如上述那樣，根據(jù)情況可能無法形成良好的導(dǎo)電性 球B為1層的部分E。因此，圓形的動區(qū)域A1及A2的直徑優(yōu)選 100mm以下。圓形的動區(qū)域A1及A2的直徑更優(yōu)選的范圍為 20~ 60mm。保持著球B并同時移動的動區(qū)域A1及A2的適當?shù)?面積(動區(qū)域A1及A2的最佳半徑)依據(jù)動區(qū)域A1及A2的移動 速度、軌跡T1及T2的重復(fù)率、撒入條件、導(dǎo)電性球B的直徑、 掩模110的形狀(掩模110的開口 lll的密度等)的條件而改變。 若導(dǎo)電性球B的直徑為10~ 500jim左右，頭部21a及21b的最佳 的例子為可以在掩才莫上形成直徑為10 ~ 100mm的圓形的動區(qū) 域A1及A2。例如，在本例子的填充裝置10中，選擇圓形的動 區(qū)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(qū)域A1及A2的情況下，在頭部 21a及21b的旋轉(zhuǎn)速度過低時，由于動區(qū)域A1及A2內(nèi)的球B的移 動不充分，球B以l層的狀態(tài)存在的區(qū)域E的面積減小，因此產(chǎn) 生球B填充失誤的可能性升高。因此，頭部21a及21b的旋轉(zhuǎn)速 度優(yōu)選10rpm以上。另一方面，頭部21a及21b的旋轉(zhuǎn)速度過快 時，由于球B的移動速度變快，球B不會落入開口 lll中而通過 的幾率升高，因此在此時，產(chǎn)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(zhuǎn)速度優(yōu)選120rpm以下。頭部 21a及21b的旋轉(zhuǎn)速度的范圍更優(yōu)選為30 ~ 90rpm。
在存儲于對填充裝置10進行控制的控制部50內(nèi)的程序中， 將頭部21a及21b的具體的動作做成適當?shù)暮瘮?shù)或一覽表等數(shù) 據(jù)來提供。在本例子的填充裝置10中，頭部21a及21b的轉(zhuǎn)速被 由程序分別控制在45rpm。
在圖19中，用流程圖表示了球填充裝置的制造方法的一例 子。在步驟201中，設(shè)置基板(晶圓)IOO及掩模IIO。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(qū)域A1及A2。而且，通過球保持功能91將兩 個獨立的導(dǎo)電性球的集團B g 1及B g 2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(qū)域Al及A2中。在步驟203 中，通過移動功能92使兩個動區(qū)域Al及A2在區(qū)域al及a2上以 這樣的方式進行運動(移動)各動區(qū)域A1及A2的軌跡T1及T2 的一部分重復(fù)，且在區(qū)域al及a2上，互不相同的動區(qū)域A1及 A2的軌跡T1及T2的一部分重復(fù)。由此，兩個動區(qū)域A1及A2以 規(guī)定的重復(fù)率覆蓋撒入?yún)^(qū)域D的整個區(qū)域。
在步驟204中，兩個動區(qū)域A1及A2在移動過程中(兩個動 區(qū)域A1及A2未到達終點的狀態(tài))，在步驟205中產(chǎn)生了向動區(qū) 域A1及A2的內(nèi)部補給(補充)導(dǎo)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(jīng)過包括軸38a及38b 在內(nèi)的球供給通路49a及49b、和動區(qū)域A1及A2而向?qū)щ娦郧?的集團Bgl及Bg2中補給(補充)導(dǎo)電性球B。此時，在動區(qū)域 A1及A2的內(nèi)部分別補給導(dǎo)電性球，而形成了存在導(dǎo)電性球的區(qū) 域E1和不存在導(dǎo)電性球的區(qū)域E2。在步驟204中，兩個動區(qū)域 A1及A2移動至終點，則結(jié)束任務(wù)。
在晶圓IOO的上表面，預(yù)先與掩模110的開口圖案對應(yīng)地絲 網(wǎng)印刷釬焊用的焊劑。因此，填充入開口 lll中的導(dǎo)電性球B與 焊劑緊密接觸，而被臨時固定在晶圓100的規(guī)定位置上。之后， 搭載了導(dǎo)電性球B的晶圓100經(jīng)過公知的回流焊過程。由此，球 B被固定在晶圓IOO上。
像上述那樣，采用本例子的填充裝置IO,通過球保持機構(gòu) 20,在掩模110的上表面110a上形成兩個獨立的動區(qū)域A1及 A2,并將兩個獨立的導(dǎo)電性球的集團Bgl及Bg2分別保持在這 兩個動區(qū)域A1及A2上，在該狀態(tài)下，通過移動裝置30使球保 持機構(gòu)20進行移動。因此，與使l個動區(qū)域移動相比，可以縮 短生產(chǎn)節(jié)拍時間。
而且，采用本例子的填充裝置IO,球保持機構(gòu)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(qū)域A1及A 2 。具有兩個獨立的頭部21 a及21 b的球 保持機構(gòu)20適于形成兩個獨立的動區(qū)域A1及A2。
另外，具有刮板62a及62b的頭部21a及21b適于形成兩個 獨立的動區(qū)域A1及A2。具有刮板62a及62b的頭部21a及21b分 別具有從動區(qū)域A1及A2的周圍匯集球B的功能、和將掩模IIO 的與動區(qū)域A1及A2相對應(yīng)的部分按壓平坦的功能。因此，即使 在掩模110上產(chǎn)生翹曲或變形，由于通過刮板62a及62b對動區(qū) 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(qū)域A1及A2改變平坦度。
在圖20中，用俯視圖表示了本發(fā)明第2實施方式的球填充 裝置的概略結(jié)構(gòu)。在圖21中，用局部剖側(cè)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(gòu)20、移動裝置30、球補給 裝置、和控制部。球保持機構(gòu)20用于形成在掩模110的上表面 110a進行移動的兩個獨立的動區(qū)域；移動裝置30用于使球保持 機構(gòu)20進行移動；球補給裝置用于向兩個動區(qū)域A1及A2內(nèi)補 給導(dǎo)電性球；控制部用于對球保持機構(gòu)20、移動裝置30及球補 給裝置進行控制。由于用于使球保持機構(gòu)20進行移動的移動裝 置30的結(jié)構(gòu)與第l實施方式相同，因此省略了其重復(fù)說明并在 附圖上標注了相同的附圖標記。
球保持機構(gòu)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(dǎo)電性球的集團分別保持在兩個動區(qū) 域A1及A2中。另外，球保持機構(gòu)20還具有1個電動機37、兩個 軸38a及38b、和軸39。電動機37用于使兩個頭部21a及21b進 行旋轉(zhuǎn)；兩個軸38a及38b與兩個頭部21a及21b相對應(yīng)；軸39 設(shè)在兩個軸38a及38b之間。在軸38a的皮帶凈侖72a與軸39的皮
電動機3 7的旋轉(zhuǎn)軸3 7 r的皮帶輪與軸3 9的皮帶輪7 3 c之間分別 架設(shè)有皮帶74a、 74b及74c。
因此，電動機37的旋轉(zhuǎn)被經(jīng)過皮帶74c —皮帶輪73c -軸39 —皮帶輪73a—軸38a傳遞，而驅(qū)動頭部21a使其旋轉(zhuǎn)，并且被 經(jīng)過皮帶74c —皮帶輪73c —軸39 —皮帶輪73b —軸38b傳遞，而 驅(qū)動頭部21b使其旋轉(zhuǎn)。因此，在該球保持機構(gòu)20中，憑借l 個電動機37使兩個頭部21a及21b進行旋轉(zhuǎn)。該球保持機構(gòu)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(gòu)件75a安裝在軸39上。由此，頭部 21a繞軸39旋轉(zhuǎn)自由。另外，軸38b同樣地通過支承構(gòu)件75b安 裝在軸39上。由此，頭部21b繞軸39旋轉(zhuǎn)自由。因此，通過改 變支承構(gòu)件75a與支承構(gòu)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(nèi)部為中空，自球補給裝置通過各自 的軸38a及38b向動區(qū)域A1及A2內(nèi)補給球，由于這一點與第1 實施方式相同，因此省略了重復(fù)說明并在附圖上標注的相同的 標記。
另外，頭部的個數(shù)并不限定為兩個，也可以是3個以上。 球保持機構(gòu)優(yōu)選可以形成多個獨立的區(qū)域的構(gòu)造，但在該情況 下，也未必一定要具有與這些動區(qū)域分別相對應(yīng)的多個頭部。 即，多個動區(qū)域未必一定要通過與這些動區(qū)域分別相對應(yīng)的多 個頭部來形成。并且，動區(qū)域的個數(shù)并不限定為兩個，也可以 是3個以上。另外，在該說明書所公開的技術(shù)中，以由頭部個 數(shù)為l個或動區(qū)域為l個的裝置及方法所得到的作用效果，例如 存在導(dǎo)電性球的區(qū)域的面積相對于動區(qū)域的面積的比為1 / 10~ 2 / 3的方式補給導(dǎo)電性球的裝置(球補給裝置)及方法(球 補給方法)，不僅在采用多個頭部(多個動區(qū)域)時有效，在采 用單個頭部(l個動區(qū)域)時也是有效的。另外，在使用了用 于向印刷布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(qū)域的方式選擇動區(qū)域的軌跡的方式在 采用l個動區(qū)域時也是有效的。在這些裝置及方法中，球保持 機構(gòu)為至少可以形成l個獨立的區(qū)域的構(gòu)造即可。并且，本i兌 明書所公開的發(fā)明也包括采用單個頭部(l個動區(qū)域)的裝置 及方法。
作為形成了多個獨立的動區(qū)域的球保持機構(gòu)，列舉了這樣
一種方式例如利用至少l個構(gòu)件(例如頭部)的振動，由安 裝在構(gòu)件下方的匯集構(gòu)件(例如刮板)將球沿動區(qū)域方向掃在 一起。但是，該方法存在因振動方向及次數(shù)、匯集構(gòu)件的形狀 等而使動區(qū)域不呈圓形，而成為外接于圓的多邊形的情況。在 動區(qū)域的形狀為多邊形時，可能會因構(gòu)件的移動方向而產(chǎn)生匯 集球的能力的優(yōu)劣。
作為形成了多個獨立的動區(qū)域的球保持機構(gòu)，優(yōu)選方式的 一種為多個頭部這樣的構(gòu)件。該多個頭部的構(gòu)件通過旋轉(zhuǎn)對導(dǎo) 電性球施加沿多個動區(qū)域的方向進行移動的力。圓形的動區(qū)域 具有可以使沿構(gòu)件的移動方向匯集或保持球的能力不產(chǎn)生優(yōu)劣 地任意選擇構(gòu)件的移動方向的優(yōu)點。
另外，形成了多個獨立的動區(qū)域的球保持機構(gòu)，也可以是 不具有刮板的構(gòu)件。例如，構(gòu)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于將球在多個動區(qū)域上掃在 一起的 氣體。吹送氣體的類型的構(gòu)件可以省去驅(qū)動構(gòu)件自身而使其旋 轉(zhuǎn)的電動機，可以簡化填充裝置的結(jié)構(gòu)。另外，也可以釆用依 靠磁力吸附于掩膜上的類型的頭部。
另外，包括移動機構(gòu)的上述的實施方式只不過是用于實現(xiàn) 本發(fā)明所含有的球填充裝置等的一例子。例如，用于形成各個 動區(qū)域的多個頭部也可以分別與用于沿X方向及Y方向移動的 移動裝置相連接。并不限定為X-Y工作臺這樣的移動裝置，也 可以是采用了臂的移動裝置。也可以由X-Y工作臺使每個頭部 移動地對其進行支承。
本實施方式的l個目的在于提供一種可以縮短生產(chǎn)節(jié)拍時 間的裝置、裝置的控制方法及球搭載方法。但對于技術(shù)人員來 說顯而易見的局部變更和變化認為是處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種球填充裝置(10)，該裝置(10)用于在將具有用于將導(dǎo)電性球(B)配置在基板(100)上的多個開口(111)的掩模(110)設(shè)置在上述基板(100)上的狀態(tài)下向上述多個開口(111)中填充導(dǎo)電性球(B)，該球填充裝置(10)包括多個頭部(21a、21b)，用于在上述掩模(110)表面(110a)的多個部分上分別保持獨立的多個導(dǎo)電性球的集團(Bg1、Bg2)；頭部移動機構(gòu)(30)，用于使上述多個頭部(21a、21b)進行移動，以使得上述多個導(dǎo)電性球的集團(Bg1、Bg2)在上述掩模(110)表面(110a)上移動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的球填充裝置(10),還具有球補 給機構(gòu)(40),該球補給機構(gòu)(40)用于分別通過上述多個頭 部(21a、 21b)對上述各自的導(dǎo)電性球的集團(Bgl、 Bg2) 補給導(dǎo)電性球(B )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的球填充裝置(10),上述頭部移 動機構(gòu)(30)沿第l方向并列保持上述多個頭部(21a、 21b)， 并使該各個頭部(21a、 21b)沿與上述第1方向交叉的第2方向 進行往返運動，并且在沿上述第2方向的往返運動的各端沿上 述第l方向進行運動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的球填充裝置(10),上述頭部移 動機構(gòu)(30)沿第l方向并列保持上述多個頭部(21a、 21b), 并使該各個頭部(21a、 21b)沿上述第l方向進行往返運動， 并且使該多個頭部(21a、 21b)在沿上述第l方向的往返運動 的各端沿與上述第l方向交叉的第2方向進行相同的運動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l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多 個頭部(21a、 21b)的頭部支承機構(gòu)(35),上述頭部移動機 構(gòu)(30)使上述頭部支承機構(gòu)(35)進行移動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的球填充裝置(10),還具有支承 著上述多個頭部(21a、 21b)、由上述頭部移動機構(gòu)(30)使 其移動的頭部支承機構(gòu)(35)，上述多個頭部(21a、 21b)包 括互相相鄰的第l頭部(21a)及第2頭部(21b),上述頭部支 承機構(gòu)(35 )具有基座(81 );導(dǎo)軌(82),被設(shè)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l 頭部(21a)的間隔；止動件(83),對上述第2頭部(21b)相對于上述基座(81) 的滑動進行固定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的球填充裝置(10),還具有頭部 支承機構(gòu)(35),該頭部支承機構(gòu)(35)由上述頭部移動機構(gòu)(30)使其移動，支承著上述多個頭部(21a、 21b),并且使 上述多個頭部(21a、 21b)分別以與上述掩模(110)垂直的 軸線(Pl、 P2)為中心進行旋轉(zhuǎn)，各頭部(21a、 21b )分別具有通過以上述垂直的軸線(Pl、 P2)為中心進行旋轉(zhuǎn)而從該動區(qū)域(Al、 A2)的周圍朝向上 述掩模(110)表面(110a)上的、以上述垂直的軸線(Pl、 P2 )為中心的圓形的動區(qū)域(Al 、 A2 )匯集導(dǎo)電性球(B )的 機構(gòu)(62a、 62b),并將上述動區(qū)域(Al、 A2 )形成為保持有 上述導(dǎo)電性球的集團(Bgl、 Bg2)的上述掩模(110)的表面(110a )的部分。
8. —種球填充裝置(10),用于在將具有用于將導(dǎo)電性球 (B)配置在基板(100)上的多個開口 ( 111 )的掩模(110)設(shè)置在上述基板(100)上的狀態(tài)下向上述多個開口 (111)中 填充導(dǎo)電性球(B),包括球保持機構(gòu)(20)，用于形成多個在上述掩模(110)表面 (110a)上進行移動的、分別保持有獨立的多個導(dǎo)電性球的集 團(Bgl、 Bg2)的動區(qū)域(Al、 A2);移動機構(gòu)(30)，用于使上述球保持機構(gòu)(20)進行移動。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的球填充裝置(10),還具有用于 對上述多個動區(qū)域(Al 、 A2 )的各動區(qū)域內(nèi)部補給導(dǎo)電性球(B ) 的^求補給一幾構(gòu)(40 )。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的球填充裝置(10),上述球保持 機構(gòu)(20 )具有多個頭部(21a、 21b),用于分別將導(dǎo)電性球(B)圍入在 上述多個動區(qū)域(Al、 A2)的內(nèi)部；多個軸(38a、 38b)，用于將上述多個頭部(21a、 21b) 分別與上述移動機構(gòu)(30)相連接，上述球補給機構(gòu)(40)具有球供給通路(49a、 49b),該 球供給通路(49a、 49b)分別穿過上述多個軸(38a、 38b )， 用于分別向被上述多個頭部(21a、 21b)分別圍入的各上述動 區(qū)域(Al、 A2)的內(nèi)部導(dǎo)入導(dǎo)電性球(B)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的球填充裝置(10),上述球供給 機構(gòu)(40)分別對上述多個動區(qū)域(Al、 A2)的內(nèi)部補給導(dǎo) 電性球(B)，以形成存在導(dǎo)電性球的區(qū)域(El )和不存在導(dǎo)電 性球的區(qū)域(E2 )。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的球填充裝置(10),上述多個動 區(qū)域(Al、 A2)的形狀相同，這些相同形狀的動區(qū)域(Al、 A2)利用上述球保持機構(gòu)(20)被沿第l方向排列形成，上述移動機構(gòu)(30 )使這些形狀相同的動區(qū)域(Al、 A2 ) 沿與上述第l方向交叉的第2方向進行往返運動，并且使該動區(qū) 域(Al、 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4于移動。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的球填充裝置(10),上述多個動 區(qū)域(Al、 A2)的形狀相同，這些形狀相同的動區(qū)域(Al、 A2)利用上述球保持機構(gòu)(20)被沿第l方向排列形成，上述移動機構(gòu)(30)使這些形狀相同的動區(qū)域(Al、 A2) 沿上述第l方向進行往返運動，并且使這些動區(qū)域(Al、 A2) 在沿上述第l方向的往返運動的各端沿與上述第l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),具有權(quán)利要求l ~ 13中任一項 所述的用于填充球(B)的裝置(10)、和在將上述掩模(110) 設(shè)置在上述基板(100)上的狀態(tài)下保持該掩模(110)的裝置(11 )。
15. —種球搭載方法，由用于在將具有用于將導(dǎo)電性球 (B)配置在基板(100)上的多個開口 ( 111)的掩模(110)設(shè)置在上述基板(100)上的狀態(tài)下向上述多個開口 (111)中 填充導(dǎo)電性球(B)的裝置，向上述基板(100)上搭載導(dǎo)電性 球(B),上述裝置(10)包括球保持機構(gòu)(20),用于在上述掩模(110)表面(110a) 的多個部分上形成多個分別保持有獨立的多個導(dǎo)電性球的集團 (Bgl、 Bg2)的動區(qū)域(Al、 A2);移動機構(gòu)(30),用于使上述球保持機構(gòu)(20)進行移動， 以使得上述多個導(dǎo)電性球的集團(Bgl、Bg2)在上述掩模(110) 的表面(110a)上進行移動，該方法包4舌以下工序由上述球保持機構(gòu)(20)將上述獨立的多個導(dǎo)電性球的集 團(Bgl、 Bg2)分別保持在上述掩模(110)表面(110a)的 上述多個動區(qū)域(Al、 A2)中；由上述頭部移動機構(gòu)(30)使球保持機構(gòu)(20)移動，使 得在各動區(qū)域(Al、 A2)所通過的各區(qū)域(al、 a2)內(nèi)，各 動區(qū)域(Al、 A2)的軌跡(Tl、 T2)的一部分重復(fù)，在上述 各區(qū)域(al、 a2)的分界上，互相不同的動區(qū)域(Al、 A2 ) 的軌跡(Tl、 T2)的一部分重復(fù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的球填充方法，上述多個動區(qū)域 (Al、 A2)形狀相同，上述移動工序包括以下步驟沿第l方向并列保持這些相同形狀的動區(qū)域(Al、 A2)， 并使它們沿與上述第1方向交叉的第2方向進行往返運動；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(qū)域(Al、 A2)沿上述第l方向移動。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的球填充方法，上述多個動區(qū)域 (Al、 A2)形狀相同，上述移動工序包括以下步驟沿第l方向并列保持這些相同形狀的動區(qū)域(Al、 A2), 并使它們沿上述第l方向進行往返運動；在沿上述第l方向的往返運動的各端，使這些相同形狀的 動區(qū)域(Al、 A2)沿與上述第1方向交叉的第2方向進行相同 的移動。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的球填充方法，上述球保持機構(gòu) (20)具有多個頭部(21a、 21b),用于將上述獨立的多個導(dǎo)電性球 的集團(Bgl、 Bg2)分別圍入在上述多個動區(qū)域(Al、 A2) 的內(nèi)部；多個軸(38a、 38b)，用于將上述多個頭部(21a、 21b) 分別與上述移動機構(gòu)(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(qū)域(Al、 A2)的間隔設(shè)定為規(guī)定值的步驟，在上述移動工序中，使上述互相相鄰的動區(qū)域(Al、 A2) 的間隔保持為上述規(guī)定值，使上述多個動區(qū)域(Al、 A2)以如 下的方式進行移動在各動區(qū)域(Al、 A2 )所通過的各區(qū)域(al、 a2)內(nèi)，各動區(qū)域(A1、 A2)的軌跡(T1、 T2 )的一部分重 復(fù)，在上述各區(qū)域(al、 a2)的分界處，互相不同的動區(qū)域(Al、 A2)的軌跡(Tl、 T2)的一部分重復(fù)。
19. 一種球搭載方法，由用于在將具有用于將導(dǎo)電性球 (B)配置在基板(100)上的多個開口 (111)的掩模(110) 設(shè)置在上述基板(100)上的狀態(tài)下向上述多個開口 (111)中 填充導(dǎo)電性球(B)的裝置，向上述基板(100)上搭載導(dǎo)電性 球(B ),上述裝置(10)包括球保持機構(gòu)(20),用于在上述掩模(110)表面(110a) 的一部分上形成保持導(dǎo)電性球的集團(Bgl、 Bg2)的動區(qū)域 (Al );移動機構(gòu)(30)，用于使上述球保持機構(gòu)(20)進行移動， 上述掩模(110)的上述多個開口 ( 111 )具有以分散成矩 陣狀的方式設(shè)置的多個開口組(M), 該方法包4舌以下工序由上述球保持機構(gòu)(20)將上述導(dǎo)電性球的集團(Bgl、 Bg2)保持在上述掩模(IIO)表面(110a)上述的動區(qū)域(Al)中；由上述移動機構(gòu)(30)使上述球保持機構(gòu)(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(shè)置的多個填充區(qū)域(D )中，使上述動區(qū)域(Al )以其軌跡 (Tl)的至少一部分重復(fù)的方式進行移動，并且使上述動區(qū)域 (Al)在互相相鄰的填充區(qū)域(D)之間通過將上述互相相鄰的填充區(qū)域(D)連接起來的區(qū)域(Dc)地進行移動，以使在上述互相相鄰的填充區(qū)域(D)之間形成上述動區(qū)域(Al)未通過的非填充區(qū)域(Dn)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的球搭載方法，上述球保持機構(gòu) (20)為用于形成多個動區(qū)域(Al、 A2)的構(gòu)件，在上述保持工序中，由上述球保持機構(gòu)(20)將上述多個 導(dǎo)電性球的集團(Bgl、Bg2 )保持在上述掩模(IIO)表面(110a) 的上述多個動區(qū)域(Al、 A2)中，在上述移動工序中，將上述多個動區(qū)域(Al、 A2 )的間隔 保持為規(guī)定值，并使各動區(qū)域(Al、 A2 )分別在填充區(qū)域(D ) 中以軌跡(Tl、 T2 )的至少一部分重復(fù)的方式進行移動，通過 上述連接區(qū)域(Dc)而向相鄰的填充區(qū)域(D)移動。
21. —種球搭載方法，通過用于在將具有用于將導(dǎo)電性球 (B)配置在基板(100)上的多個開口 (111)的掩模(110)設(shè)置在上述基板(100 )上的狀態(tài)下向上述多個開口 ( 111 )中 填充導(dǎo)電性球(B)的裝置，向上述基板(100)上搭載導(dǎo)電性 球(B),上述裝置(10)包括球保持機構(gòu)(20 ),用于在上述掩模(110 )表面(110a ) 的一部分上形成保持有導(dǎo)電性球的集團(Bgl )的動區(qū)域(Al ); 移動機構(gòu)(30)，用于使上述球保持機構(gòu)(20)進行移動； 球補給機構(gòu)(40)，用于通過上述球保持機構(gòu)(20)對上 述導(dǎo)電性球的集團(Bgl)中補給導(dǎo)電性球(B), 該方法包括以下工序由上述球保持機構(gòu)(20)將上述導(dǎo)電性球的集團(Bgl) 保持在上述掩模(110)表面(110a)的上述動區(qū)域(Al)中 的工序；由上述移動機構(gòu)(30)使上述球保持機構(gòu)(20)進行移動， 從而使上述動區(qū)域(Al)進行移動的工序；由上述球補給機構(gòu)(40 )對上述動區(qū)域(Al )內(nèi)部補給導(dǎo) 電性球(B ),以形成存在導(dǎo)電性球的區(qū)域(El )和不存在導(dǎo)電 性球的區(qū)域(E2 )的工序。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的球搭載方法，在上述補給工序 中，以上述存在導(dǎo)電性球的區(qū)域(El )的面積相對于上述動區(qū) 域(Al )的面積的比為1 / 10 ~ 2 / 3的方式補給導(dǎo)電性球(B )。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的球搭載方法，球保持機構(gòu)(20) 為用于形成多個動區(qū)域(Al、 A2)的構(gòu)件，具有多個頭部(21a、 21b),用于將獨立的多個導(dǎo)電性球的集 團(Bgl、 Bg2)分別圍入在上述多個動區(qū)域(Al、 A2)的內(nèi)部；多個軸(38a、 38b),用于將多個頭部(21a、 21b)分別 與上述移動機構(gòu)(30)相連接，在上述保持工序中，由上述球保持機構(gòu)(20 )將上述多個 導(dǎo)電性球的集團(Bgl、Bg2)保持在上述掩模(110)表面(110a) 的上述多個動區(qū)域(Al、 A2)中，在上述移動工序中，由上述移動機構(gòu)(30)使上述球保持 機構(gòu)(20)進行移動，從而使上述多個動區(qū)域(Al、 A2)進 行移動，在上述補給工序中，由上述球補給機構(gòu)(40)分別對上述 多個動區(qū)域(Al、 A2)的內(nèi)部補給導(dǎo)電性球(B),以形成存 在導(dǎo)電性球的區(qū)域(El)和不存在導(dǎo)電性球的區(qū)域(E2)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種球填充裝置(10)。該裝置(10)用于在將具有用于將導(dǎo)電性球(B)配置在基板(100)上的多個開口(111)的掩模(110)設(shè)置在基板(100)上的狀態(tài)下向多個開口(111)中填充導(dǎo)電性球(B)，具有用于在掩模(110)表面(111a)的多個部分上分別保持獨立的多個導(dǎo)電性球的集團(Bg1、Bg2)的多個頭部(21a、21b)、和用于使多個頭部(21a、21b)進行移動、以使得多個導(dǎo)電性球的集團(Bg1、Bg2)在掩模(110)表面(110a)上移動的頭部移動機構(gòu)(30)。
文檔編號H01L21/48GK101106098SQ20071012944
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者小竹利幸, 川上茂明, 淺野邦一, 矢澤一郎 申請人:愛立發(fā)股份有限公司