特許 6471862 導電性ボールの搭載装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6471862

(24)【登録日】2019年2月1日

(45)【発行日】2019年2月20日

(54)【発明の名称】導電性ボールの搭載装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20190207BHJP

   B23K 3/02 20060101ALI20190207BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20190207BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/92 604H

   B23K3/02 T

   H05K3/34 505A

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-63140(P2015-63140)

(22)【出願日】2015年3月25日

(65)【公開番号】特開2016-184608(P2016-184608A)

(43)【公開日】2016年10月20日

【審査請求日】2018年2月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000253019

【氏名又は名称】澁谷工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082108

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156199

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真

(72)【発明者】

【氏名】英 貴善

(72)【発明者】

【氏名】橋場 直浩

(72)【発明者】

【氏名】谷内 彰

【審査官】 加藤 芳健

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１１１５０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１０６３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−４９３３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｂ２３Ｋ ３／０２

Ｈ０５Ｋ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸引室が形成された筐体と、該筐体に形成されて上記吸引室に連通する第１接続孔と、該第１接続孔を介して上記吸引室を真空源に連通させる吸引通路と、上記筐体に設けられて上記吸引室に連通するとともに、導電性ボールが通過せず気体が通過可能なボール吸着体と、上記吸引室と真空源との連通を開閉制御する真空切換手段とを備え、
上記真空切換手段により上記吸引室を真空源に連通させて上記ボール吸着体に導電性ボールを吸着保持させた吸着保持状態で、上記筐体を被搭載物上の所定位置に位置させ、かつ上記真空切換手段により上記吸引室と真空源との連通を遮断した非吸着状態に切り換えて上記ボール吸着体に吸着保持した導電性ボールの吸着保持を解放して、上記被搭載物上の所定の搭載箇所に導電性ボールを搭載させるようにした導電性ボールの搭載装置において、
上記筐体に、上記吸引室を筐体の外部に連通させる第２接続孔を設け、上記真空切換手段は、第１位置で上記第１接続孔を閉鎖するとともに第２接続孔を開放し、かつ第２位置で上記第１接続孔を開放するとともに第２接続孔を閉鎖する閉鎖部材と、該閉鎖部材を上記第１位置と第２位置とに移動させる駆動手段とを備えることを特徴とする導電性ボールの搭載装置。

【請求項2】

上記筐体に上記真空源に常時連通された予備真空室が設けられており、上記第１接続孔は予備真空室に開口されて上記真空源に連通していることを特徴とする請求項１に記載の導電性ボールの搭載装置。

【請求項3】

上記第１接続孔と第２接続孔とは直線上に配置されており、上記閉鎖部材は上記第１接続孔と第２接続孔との間で上記直線上を移動されて、上記第１位置と第２位置とに移動されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導電性ボールの搭載装置。

【請求項4】

上記搭載箇所に対応したパターンの貫通孔を有する配列マスクが上記被搭載物上に保持されており、上記ボール吸着体に吸着保持された多数の導電性ボールはその吸着の解放によってランダムの状態で上記配列マスク上に落下されて、該配列マスクの複数の貫通孔によって上記被搭載物上の所定の搭載箇所に搭載されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の導電性ボールの搭載装置。

【請求項5】

上記筐体は、複数の整列された筒状のボールカップ列を備えており、各ボールカップは上記吸引室に連通されるとともに各ボールカップ内にそれぞれ上記ボール吸着体が設けられ、かつ上記ボールカップ列は少なくとも３列以上並列して設けられて、各ボールカップ列毎に上記真空切換手段が設けられ、内側に配置されたボールカップ列の真空切換手段は、外側に配置されたボールカップ列の真空切換手段よりも遅く、非吸着状態から吸着状態に切り換えられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の導電性ボールの搭載装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は導電性ボールの搭載装置に関し、より詳しくは、筐体に設けた吸引室内に真空を導入することによりボール吸着体に導電性ボールを吸着保持し、吸着保持した導電性ボールを被搭載物上で解放して、該被搭載物上の所定の搭載箇所に導電性ボールを搭載させるようにした導電性ボールの搭載装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、導電性ボールの搭載装置として、吸引室が形成された筐体と、該筐体に形成されて上記吸引室に連通する第１接続孔と、該第１接続孔を介して上記吸引室を真空源に連通させる吸引通路と、上記筐体に設けられて上記吸引室に連通するとともに、導電性ボールが通過せず気体が通過可能なボール吸着体と、上記吸引室と真空源との連通を開閉制御する真空切換手段とを備え、
上記真空切換手段により上記吸引室を真空源に連通させて上記ボール吸着体に導電性ボールを吸着保持させた吸着保持状態で、上記筐体を被搭載物上の所定位置に位置させ、かつ上記真空切換手段により上記吸引室と真空源との連通を遮断した非吸着状態に切り換えて上記ボール吸着体に吸着保持した導電性ボールの吸着保持を解放して、上記被搭載物上の所定の搭載箇所に導電性ボールを搭載させるようにしたものが知られている（特許文献１、特許文献２）

【0003】

上記特許文献１の導電性ボールの搭載装置においては、上記ボール吸着体にはランダムの状態で導電性ボールが吸着保持されるようになっており、他方、上記被搭載物上には、上記搭載箇所に対応したパターンの貫通孔を有する配列マスクが設けられている。そして上記ボール吸着体に吸着保持された導電性ボールはランダムの状態のままその吸着保持が解放されて落下され、上記配列マスクの貫通孔内に進入して該貫通孔のパターンに応じた上記被搭載物上の所定の搭載箇所に搭載されるようになっている。
他方、上記特許文献２の導電性ボールの搭載装置においては、上記ボール吸着体には上記搭載箇所に対応したパターンの吸着孔が形成されており、該吸着孔のパターンに従ってボール吸着体に導電性ボールが吸着保持されるようになっている。そして所定のパターンでボール吸着体に吸着保持された導電性ボールは、被搭載物上の所定位置に位置されてその吸着保持が解放され、それによって上記被搭載物上の所定の搭載箇所に搭載されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５５５３２３４号公報

【特許文献2】特開２００３−１８８５１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の導電性ボールの搭載装置においては、上記吸引室と真空源との連通を開閉制御する真空切換手段は、上記第１接続孔と真空源とを連通する吸引通路の途中に設けられており、上記吸引室と真空源との連通を遮断した非吸着状態では、吸引室を第１接続孔と吸引通路および真空切換手段とを介して大気に開放させている。
そして吸着状態に切り換える際には、真空切換手段により吸引室側の吸引通路を真空源側の吸引通路に連通させ、真空切換手段の位置から吸引通路および第１接続孔を介して真空を上記吸引室に導入するようにしている。
このように従来の導電性ボールの搭載装置においては、真空切換手段の位置が吸引室から遠いため、導電性ボールの吸着状態と非吸着状態との切換の応答性に限界があり、特に特許文献１のような吸着状態と非吸着状態との切換によって繰り返しボールを落下させて搭載する方式では装置の動作時間（タクトタイム）を短縮できないという問題点があった。
本発明はそのような事情に鑑み、導電性ボールの吸着状態と非吸着状態の切換の応答性を、簡易な構造によって高めることができる導電性ボールの搭載装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

すなわち本発明は、吸引室が形成された筐体と、該筐体に形成されて上記吸引室に連通する第１接続孔と、該第１接続孔を介して上記吸引室を真空源に連通させる吸引通路と、上記筐体に設けられて上記吸引室に連通するとともに、導電性ボールが通過せず気体が通過可能なボール吸着体と、上記吸引室と真空源との連通を開閉制御する真空切換手段とを備え、
上記真空切換手段により上記吸引室を真空源に連通させて上記ボール吸着体に導電性ボールを吸着保持させた吸着保持状態で、上記筐体を被搭載物上の所定位置に位置させ、かつ上記真空切換手段により上記吸引室と真空源との連通を遮断した非吸着状態に切り換えて上記ボール吸着体に吸着保持した導電性ボールの吸着保持を解放して、上記被搭載物上の所定の搭載箇所に導電性ボールを搭載させるようにした導電性ボールの搭載装置において、
上記筐体に、上記吸引室を筐体の外部に連通させる第２接続孔を設け、上記真空切換手段は、第１位置で上記第１接続孔を閉鎖するとともに第２接続孔を開放し、かつ第２位置で上記第１接続孔を開放するとともに第２接続孔を閉鎖する閉鎖部材と、該閉鎖部材を上記第１位置と第２位置とに移動させる駆動手段とを備えることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0007】

上記構成によれば、吸引室が形成された筐体に、吸引室に連通する第１接続孔と筐体の外部に連通する第２接続孔とが設けられており、上記閉鎖部材は、第２位置で上記第１接続孔を開放しかつ第２接続孔を閉鎖するようになっている。これにより第１接続孔まで導入されていた真空圧は、直ちに第１接続孔を介して吸引室に導入されるようになり、これと同時に吸引室を筐体外部に連通させていた第２接続孔が閉鎖されるので、吸引室内の真空圧を応答性良く高めることができる。
他方、上記閉鎖部材を第１位置に切り換えた際には、該閉鎖部材は記第１接続孔を閉鎖しかつ第２接続孔を開放するので、第１接続孔から吸引室への真空圧の導入が遮断され、他方、吸引室は第２接続孔を介して筐体の外部に、例えば大気に連通されるので、吸引室内の真空圧を応答性良く低下させることができる。
したがって導電性ボールの吸着状態と非吸着状態の切換の応答性を従来よりも高めることができ、それによって導電性ボールの搭載装置のタクトタイムを短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施例を示す平面図。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う半断面図。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。

【図4】本発明の第２実施例を示す要部の断面図。

【図5】本発明の第３実施例を示す要部の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下図示実施例について本発明を説明すると、図２において、導電性ボールの搭載装置１は、被搭載物２が載置されるステージ３と、被搭載物２の上面を覆う配列マスク４とを備えている。
上記被搭載物２は、例えば半導体ウエハ、電子回路基板、或はセラミック基板などであり、それらの表面に導電性ボールの搭載箇所としての電極が多数形成されている。上記被搭載物２は、図１の想像線で示すように、本実施例では半導体ウエハで円板状となっている。
上記ステージ３は、図示しない駆動手段により水平面での直交するＸ−Ｙ方向と鉛直Ｚ方向とに移動可能となっており、さらに鉛直方向に対して揺動可能となっていて、上記被搭載物２を所定の位置に正確に位置決めすることができるようになっている。

【0010】

上記配列マスク４は、上記搭載箇所に対応したパターンの貫通孔（図示せず）を形成した本体４ａと、該本体４ａの周囲に設けた方形のマスクフレーム４ｂとを備えており、上記本体４ａは張設された状態でその周囲が上記マスクフレーム４ｂに固定されている。
上記搭載装置１は上記マスクフレーム４ｂと略同形状のフレーム４ｃと、該フレーム４ｃの上面に固定した方形平板状の枠体４ｄとを備えており、上記マスクフレーム４ｂは枠体４ｄの上面に載置された状態で、図示しないクランプによってフレーム４ｃに固定されている。
上記本体４ａに形成した所定パターンの貫通孔は、上記被搭載物２の搭載箇所（電極）に対応したパターンとなっており、上記配列マスク４のマスクフレーム４ｂが上記枠体４ｄの所定位置に載置されて固定された状態では、本体４ａに形成したそれぞれの貫通孔は、被搭載物２のそれぞれの搭載箇所の位置に一致するようになっている。
この状態で、後に詳述するように、多数の導電性ボールがランダムの状態で上記配列マスク４上に落下されて該配列マスク４の複数の貫通孔内に侵入し、上記被搭載物２に塗布されたフラックスによってそれぞれの搭載箇所に保持されるようになっている。

【0011】

上記配列マスク４の上方周辺部には、多数の導電性ボールをランダムの状態で配列マスク４上に落下させた際に、該導電性ボールが配列マスク４の外方に拡散するのを防止する気体噴射手段８を設けてある。
上記気体噴射手段８は、上記配列マスク４のマスクフレーム４ｂよりも内側で該配列マスク４の周囲を囲む方形の枠部材９と、この枠部材９の内部に形成した気体通路１０と、該気体通路１０に連通して枠部材９の内側に向けて気体を噴射する多数の噴射孔１１とを備えており、上記気体通路１０は可撓性を有する配管１２を介して圧力気体供給源１３に連通している。
上記枠部材９はブラケット１５を介して昇降手段としてのエアシリンダ１６に連結されており、該枠部材９は配列マスク４を交換する際には上記エアシリンダ１６によって上昇され、また配列マスク４が交換された後はエアシリンダ１６によって降下されて、上記枠体４ｄに載置されている配列マスク４の本体４ａの上面に密着されるようになっている。

【0012】

上記噴射孔１１は、図示実施例ではそれぞれ枠部材９の下面に形成された溝から形成されており、枠部材９の下面が配列マスク４の上面に密着された際に、該配列マスク４の上面によって溝の下面が閉鎖されるようになっている。
この状態で上記配管１２に設けた図示しない電磁開閉弁を開放すると、上記圧力気体供給源１３から配管１２を介して気体通路１０に供給された圧力気体は、各噴射孔１１から枠部材９の内方に向けて噴射されるようになり、ランダムの状態で配列マスク４上に落下された多数の導電性ボールのうち、枠部材９の外部に拡散しようとする導電性ボールは、その噴射された気体により配列マスク４の外方に拡散されるのが防止されると同時に、枠部材９の中央側に向けて押し返されるようになる。

【0013】

上記導電性ボールの搭載装置１は、多数の導電性ボールを吸着保持するとともに、その吸着を解放して多数の導電性ボールをランダムの状態で上記配列マスク４上に落下させるボール吸着保持解放手段２１を備えている。
上記ボール吸着保持解放手段２１は、図１〜図３に示すように、全体として直方体形状の筐体２２を備えており、この筐体２２内に、図示実施例では多数の吸引室２３を３列（図１、図３参照）で整列させた状態で設けてある。
図３に示すように、上記筐体２２は、上方から下方にかけて順次積層して相互に連結固定した第１筐体２２ａ、第２筐体２２ｂおよび第３筐体２２ｃを備えており、第１筐体２２ａ内には各列毎の吸引室２３にそれぞれ連通するように３列の真空通路２４を形成してある。
上記第２筐体２２ｂは直方体形状に形成されてその内部に、上記各吸引室２３のそれぞれに個別に連通する吸引室２３と同数の真空通路２５を形成してあり、各真空通路２５の上端部は上記３列の真空通路２４のいずれかに連通している。

【0014】

上記第３筐体２２ｃは、第２筐体２２ｂの下端面に取り付けた方形の板状部材２２ｄと、この板状部材２２ｄの下面に固定した多数のボールカップ２２ｅとを備えており、各ボールカップ２２ｅ内にそれぞれ上記吸引室２３を形成してある。図示実施例では、上記各ボールカップ２２ｅは水平断面が円形となるような筒状に形成してあり、各吸引室２３は真空通路２５を介して上記真空通路２４に連通している。なお、上記ボールカップ２２ｅの水平断面は円形に限定されるものではなく、方形など適宜の形状とすることができる。
上記各ボールカップ２２ｅ内の下方寄りの位置には、導電性ボールが通過せず、気体が通過可能なステンレスメッシュ等の金網で製作されたボール吸着体２６を設けてあり、上記吸引室２３に真空が導入された際には、上記ボール吸着体２６に多数の導電性ボールをランダムの状態で吸着保持させることができるようにしてある。

【0015】

上記３列の真空通路２４のそれぞれの両側には、図２に示すように、各真空通路２４と真空源３１との連通を開閉制御する真空切換手段３２を設けてある。つまり真空切換弁３２は、図示実施例では合計６箇所に設けてある。
上記真空切換手段３２はすべて同一構成を有しており、図２に示す実施例では、筐体２２および真空通路２４を、各列で最も外側となるボールカップ２２ｅよりも更に外側となるように両側にそれぞれ延長して形成してあり、最も外側となるボールカップ２２ｅと上下方向に重合しない位置に各真空切換手段３２を設けている。
各真空切換手段３２は、最も外側となるボールカップ２２ｅと上下方向に重合しない位置で第１筐体２２ａに形成した第１接続孔３３を備えており、各第１接続孔３３はそれぞれ真空通路２４に開口してこれに連通している。また上記第１筐体２２ａの上面両側には、それぞれ内部に予備真空室３４を形成した２つの第４筐体２２ｆを設けてあり、図２の左側に設けた３つの第１接続孔３３は左側に設けた１つの予備真空室３４内にそれぞれ連通し（図３参照）、右側に設けた３つの第１接続孔３３は右側に設けた１つの予備真空室３４内にそれぞれ連通している。
そして各予備真空室３４に連続して筒状の第２の予備真空室３４’を連設してあり、これら予備真空室３４、予備真空室３４’は、吸引通路としての可撓性を有する配管３５を介して常時上記真空源３１に連通している。換言すれば、各予備真空室３４、３４’内には、常時真空圧が導入されている。

【0016】

上記各真空切換手段３２は、それぞれ上記第２筐体２２ｂと第３筐体２２ｃとを貫通させて設けた第２接続孔３６を備えており、上記真空通路２４は第２接続孔３６を介して筐体の外部となる大気に連通するようになっている。このとき、上記第２接続孔３６は、上述した合計６個の第１接続孔３３のそれぞれに対して、上記真空通路２４を挟んで鉛直方向の直線上となる位置にそれぞれ形成してある。
上下に配置した各一対の第１接続孔３３と第２接続孔３６とは、それぞれ真空切換手段３２を構成する弁手段４１によって開閉されるようになっており、各弁手段４１は、図２で示す実施例では、第４筐体２２ｆに設けた駆動手段としてのエアシリンダ４２と、各エアシリンダ４２のピストンロッド４３の先端部に設けた閉鎖部材４４とを備えている。

【0017】

上記閉鎖部材４４は、それぞれ上下一対の第１接続孔３３と第２接続孔３６との中間位置に配置してあり、エアシリンダ４２の非作動状態では図示しないばねによって上方の第１位置に保持されている。
この状態では、第１接続孔３３は閉鎖部材４４によって閉鎖されているので、真空通路２４と真空源３１との連通が遮断されており、また第２接続孔３６は開放されているので、真空通路２４内には第２接続孔３６を介して大気が導入されている。
他方、エアシリンダ４２が作動されて上記閉鎖部材４４が下方の第２位置に移動された際には、上記第１接続孔３３が開放されるのと同時に、第２接続孔３６が閉鎖されるようになる。
これにより、真空通路２４と大気との連通が遮断されるのと同時に、上記真空源３１から予備真空室３４内に導入されていた真空は、第１接続孔３３を介して真空通路２４に導入されるので、各吸引室２３内に直ちに真空が導入されて、ボール吸着体２６に導電性ボールが吸着保持されるようになる。

【0018】

上記ボール吸着保持解放手段２１は、図３に示すように、ブラケット４７および昇降手段４８を介してＸ移動フレーム４９に取り付けられており、上記昇降手段４８によってＸ移動フレーム４９に対して昇降自在となっている。
また上記Ｘ移動フレーム４９は、図１に示すように、Ｘモータ５０と該Ｘモータによって回転されるＸねじ軸５１とによってＸ方向に移動されるようになっており、これらＸ移動フレーム４９、Ｘモータ５０およびＸねじ軸５１を支持するＹ移動フレーム５２は、Ｙモータ５３と該Ｙモータによって回転されるＹねじ軸５４とによってＹ方向に移動されるようになっている。
これによって、上記ボール吸着保持解放手段２１をＸ方向、Ｙ方向および上下方向に移動させることができるようになっている。

【0019】

図１に示すように、上述した気体噴射手段８の枠部材９を超えた外側位置（図１の下方位置）には、多数の導電性ボールを貯溜するボール貯溜手段６１を設けてあり、上記ボール吸着保持解放手段２１を該ボール貯溜手段６１まで移動させることによって、ボール吸着保持解放手段２１に多数の導電性ボールを吸着保持させることができるようにしてある。上記ボール貯溜手段６１は、内部を図示しない仕切板によって区画したトレイ状に形成してあり、多数の導電性ボールをある程度の範囲で拡散した状態で載置することができるようにしてある。
また、上記ボール吸着保持解放手段２１のボール貯溜手段６１とは反対側位置に、導電性ボールの搭載作業後に、配列マスク４上に散乱した導電性ボールを回収するボール回収手段６２を設けてある。
上記ボール回収手段６２は直方体形状の箱型に形成してあり、下面が開放されるとともに、可撓性を有する配管６３および図示しない電磁開閉弁を介して上記真空源３１に接続してある。そしてボール回収手段６２が真空源に３１に連通された際は、気体噴射手段８の枠部材９内で配列マスク４上に散乱した導電性ボールを真空圧によって吸引回収することができるようにしてある。

【0020】

上記ボール回収手段６２は、図３に示すように、ブラケット６４および昇降手段６５を介して上述したＸ移動フレーム４９に取り付けてあり、上記昇降手段６５によってＸ移動フレーム４９に対して昇降自在となっている。
上記ボール吸着保持解放手段２１とボール回収手段６２とは、それぞれ昇降手段４８、６５によって別個に昇降されるようになっており、かつそれぞれの昇降時に相互に干渉することがないように設けられている。

【0021】

以上の構成において、導電性ボールの搭載装置１によって被搭載物２上に導電性ボールを搭載する際には、予め被搭載物２と配列マスク４とが所定位置にセットされている。
またボール吸着保持解放手段２１の閉鎖部材４４は第１位置に保持されていて、真空通路２４は大気に開放されている。
さらに、上記気体噴射手段８の噴射孔１１は圧力気体供給源１３に連通されており、噴射孔１１からは気体噴射手段８の枠部材９の内側に向けて所要の圧力で圧力気体が噴射されている。

【0022】

この状態において、導電性ボールの搭載作業が開始されると、先ずボール吸着保持解放手段２１がボール貯溜手段６１の直上位置まで移動されるとともに、ボールカップ２２ｅの下端面がボール貯溜手段６１内に貯溜されている導電性ボールに近接した所定の高さ位置まで降下される。
この状態となると、各真空切換手段３２のエアシリンダ４２が作動され、各閉鎖部材４４が第１位置から第２位置に移動されて３列の真空通路２４内に真空が導入され、これにより各真空通路２４内の真空はそれぞれ真空通路２５を介して各吸引室２３内に導入される。すると、上記ボール貯溜手段６１内の導電性ボールは各ボールカップ２２ｅ内に吸い上げられて、ボール吸着体２６にランダムの状態で吸着されるようになる。

【0023】

この際、３列の真空通路２４のうち、中央側の真空通路２４を開閉する２つの真空切換手段３２は、これよりも外側となる真空通路２４を開閉する４つの真空切換手段３２よりも遅れて開作動させるように設定してある。
すなわち３列の真空切換手段３２を同時に開作動させると、中央の真空通路２４に連通する一列のボールカップ２２ｅは、その手前一列のボールカップ２２ｅと奥一列のボールカップ２２ｅとが吸引しようとしている導電性ボールをも吸い込んでしまうため、中央列のボールカップ２２ｅによる導電性ボールの吸着量は、その外側の列のボールカップ２２ｅによる導電性ボールの吸着量よりも多くなってしまう傾向がある。
特に、配列マスク４上で導電性ボールの吸着と解放とを多数回繰り返すと徐々に各列の吸着量に大きな偏りが生じるようになるが、ボール貯溜手段６１内の導電性ボールを各ボールカップ２２ｅ内に吸い上げる作業は１回で終了するので、この際には大きな問題とはならない。したがって、ボール貯溜手段６１内の導電性ボールを吸着する際には全ての真空切換手段３２を同時に作動させるようにすることも可能である。

【0024】

上記各ボールカップ２２ｅ内のボール吸着体２６にそれぞれ導電性ボールを吸着保持したら、上記ボール吸着保持解放手段２１は図１の実線で示す位置まで移動される。すなわち、図１に示す実施例では、３列の吸引室２３およびボールカップ２２ｅのうち、中央の吸引室２３およびボールカップ２２ｅの列が被搭載物２の一方の最外側位置（図１の上側の端部）にかかる位置に移動される。
この状態でボール吸着保持解放手段２１が降下されてボールカップ２２ｅの下端面が配列マスク４の上面に近接した位置となると、各真空切換手段３２のエアシリンダ４２の作動が一斉に切り換えられ、各閉鎖部材４４は第２位置から第１位置に復帰される。
これにより第２接続孔３６を介して真空通路２４内に大気が導入されるので、ボール吸着体２６に吸着保持されていた導電性ボールはランダムの状態で配列マスク４上に落下され、該配列マスク４の複数の貫通孔内に侵入して上記被搭載物２に塗布されたフラックスによってそれぞれの搭載箇所に保持される。

【0025】

ボール吸着保持解放手段２１に吸着保持していた導電性ボールを配列マスク４上に落下させたら、３列の真空切換弁３２は上述した順番で作動されて、配列マスク４上に落下された導電性ボールを再び吸着保持する。この際、所定の搭載箇所にフラックスによって保持された導電性ボールは、フラックスによる密着力によって再びボール吸着保持解放手段２１に吸引されることはない。
本実施例では、同一位置で導電性ボールの解放と吸着とを２回繰り返したら、上記ボール吸着保持解放手段２１は、上記一方の最外側位置から他方の最外側位置に向けて所定距離だけ、例えば３列の吸引室２３間のピッチＰ（図１参照）の１／２だけ移動される。
そして、その新たな位置で上述したのと同様に導電性ボールの解放と吸着とが２回繰り返されたら、再び同一距離だけ他方の最外側位置に向けて移動され、以後、中央の吸引室２３およびボールカップ２２ｅの列が被搭載物２の他方の最外側位置にかかる位置に移動されるまで、同一作業が繰り返される。

【0026】

上記導電性ボールの搭載作業が終了したら、ボール吸着保持解放手段２１は残存していた導電性ボールをボール貯溜手段６１に戻すようになる。
その後、ボール吸着保持解放手段２１はボール回収手段６２と共に図１に示す最初の位置に移動され、その位置でボール回収手段６２は真空源３１に連通されて配列マスク４上に残存している余剰の導電性ボールを吸引回収する。ボール回収手段６２が上述した他方の最外側まで移動されたら、該ボール回収手段６２によって吸引回収された導電性ボールも上記ボール貯溜手段６１に戻される。

【0027】

上記導電性ボールの搭載作業中、上記気体噴射手段８の噴射孔１１から枠部材９の内側に向けて所要の圧力で圧力気体が噴射されているので、ボール吸着保持解放手段２１で吸着されずに配列マスク４上を転動して配列マスク４の外方に散逸しようとする導電性ボールは、上記気体によって配列マスク４の内側に向けて押し戻されるようになるので、ボール吸着保持解放手段２１によって再び吸着され易くなる。
これはボール回収手段６２によって配列マスク４上に残存している余剰の導電性ボールを吸引回収する際にも同様であって、余剰の導電性ボールも上記気体によって配列マスク４の内側に向けて押し戻されるので、ボール回収手段６２によって回収され易くなる。

【0028】

また、上記導電性ボールの搭載作業では、真空切換手段３２の切り換え作動により頻繁に吸引室２３内に真空圧と大気圧とが交互に導入されるが、本実施例では導電性ボールの吸着状態と非吸着状態の切換の応答性を、従来に比較して高めることができる。
すなわちボール吸着体２６によって導電性ボールを吸着する際には、真空切換手段３２から吸引室２３に亘って真空が導入される必要があるが、従来の導電性ボールの搭載装置では、真空切換手段３２は一般に吸引室２３から離れた配管３５の途中に設けられているので、その離れた距離分だけ吸着に要する時間がかかっていた。
これに対して本実施例においては、筐体２２に真空切換手段３２を設けているので、配管３５に真空切換手段３２を設ける場合に比較して吸着に要する時間を短縮することができる。１回の吸着に要する時間の差は僅かであるが、上述したように導電性ボールの搭載作業では多数回の真空切換手段３２の切り換え作動が必要なので、全体として装置の動作時間（タクトタイム）を有効に短縮できるという効果が得られる。

【0029】

さらに本実施例においては、真空源３１に連通する第１接続孔３３側に予備真空室３４、３４’を設けてここに常時真空を導入するようにしているので、第１接続孔３３が開かれた際には予備真空室３４、３４’内に導入されていた真空を、第１接続孔３３を介して直ちに真空通路２４および吸引室２３に導入することができる。
これによって、速やかに真空通路２４および吸引室２３の圧力を低下させることができるので、この点においても導電性ボールの吸着状態と非吸着状態の切換の応答性を高めてタクトタイムの短縮を図ることができる。

【0030】

図４は本発明の第２実施例を示したもので、上記第１実施例では真空切換手段３２の弁手段４１を構成する１つの閉鎖部材４４を第１接続孔３３と第２接続孔３６との中間位置に配置しているが、本実施例では２つの第１閉鎖部材４４Ａと第２閉鎖部材４４Ｂとをそれぞれ第１接続孔３３と第２接続孔３６との外側位置に配置したものである。
すなわち、第１接続孔３３を開閉する第１閉鎖部材４４Ａは、予備真空室３４内に配置して上記ピストンロッド４３に固定してあり、また第２接続孔３６を開閉する第２閉鎖部材４４Ｂは、第２接続孔３６よりも大気側に配置して上記ピストンロッド４３に固定してある。
本実施例では、エアシリンダ４２の非作動状態では図示しないばねによって各閉鎖部材４４Ａ、４４Ｂは図４に示す下方の第１位置に保持されている。
この状態では、第１接続孔３３は第１閉鎖部材４４Ａによって閉鎖されているので、真空通路２４と真空源３１との連通が遮断されており、また第２接続孔３６は開放されているので、真空通路２４内には第２接続孔３６を介して大気が導入されている。
他方、エアシリンダ４２が作動されて上記閉鎖部材４４Ａ、４４Ｂが上方の第２位置に移動された際には、上記第１接続孔３３が開放されるのと同時に、第２接続孔３６が閉鎖されるようになる。
これにより、真空通路２４と大気との連通が遮断されるのと同時に、上記真空源３１から予備真空室３４、３４’に導入されていた真空が第１接続孔３３を介して真空通路２４に導入されるので、各吸引室２３内に真空が導入されて、ボール吸着体２６に導電性ボールが吸着保持されるようになる。

【0031】

また上記第１実施例においては各噴射孔１１を枠部材９の下面に形成した溝から形成しているが、図４に示すように、本実施例では各噴射孔１１Ａを枠部材９の内部に形成した通路から形成してある。
上記第２実施例におけるその他の構成は第１実施例と同様に構成してあり、第１実施例と同等もしくは相当部分のうち主要な部分には、第１実施例と同一の符号を付して示してある。
このような構成を有する第２実施例においても、第１実施例と同様な作用効果を得ることができる。

【0032】

図５は本発明の第３実施例を示したもので、本実施例においては、真空源３１に連通する第１接続孔３３と大気に連通する第２接続孔３６とを平行となるように形成している。
上記第１接続孔３３は筐体２２の上部に形成されて、これに連設した予備真空室３４’および配管３５を介して上記真空源３１に連通しており、また第２接続孔３６は筐体２２の上部に形成されて真空通路２４を大気に連通させている。
本実施例における閉鎖部材４４Ｃは板状に形成されて、上記第１接続孔３３と第２接続孔３６とを水平方向に横切ってそれぞれの接続孔を閉鎖するようになっている。そして該板状の閉鎖部材４４Ｃには連通孔４４ｄが形成されており、エアシリンダ４２の非作動状態では、上記閉鎖部材４４Ｃは図５に示す第１位置に保持されており、この状態では、閉鎖部材４４Ｃは上記第１接続孔３３を閉鎖するとともに上記連通孔４４ｄが第２接続孔３６に重合されて該第２接続孔３６を開放するようになっている。
したがってこの状態では、第１接続孔３３は閉鎖部材４４Ｃによって閉鎖されているので、真空通路２４と真空源３１との連通が遮断されており、また第２接続孔３６は連通孔４４ｄを介して大気に開放されているので、真空通路２４内には第２接続孔３６を介して大気が導入されている。

【0033】

これに対し、上記エアシリンダ４２が作動されてそのピストンロッド４３により上記閉鎖部材４４Ｃが図５に示す第１位置から左方の第２位置に移動された際には、上記閉鎖部材４４Ｃが第２接続孔３６に重合されて真空通路２４と大気との連通を遮断するとともに、閉鎖部材４４が第１接続孔３３から左方に離脱されて、該第１接続孔３３を開放するようになる。
これにより上記真空源３１から予備真空室３４’内に導入されていた真空が第１接続孔３３を介して真空通路２４に導入されるので、各吸引室２３内に真空が導入されて、ボール吸着体２６に導電性ボールが吸着保持されるようになる。
上記第３実施例におけるその他の構成は第１実施例または第２実施例と同様に構成してあり、それら実施例と同等もしくは相当部分のうち主要な部分には、それら実施例と同一の符号を付して示してある。
このような構成を有する第３実施例においても、上述した実施例と同様な作用効果を得ることができる。

【0034】

なお、上記第３実施例の変形例として、上記閉鎖部材４４Ｃを図５に示す第１位置に保持した際に、連通孔４４ｄを第１接続孔３３に重合させて該第１接続孔３３を開放するとともに、閉鎖部材４４Ｃで第２接続孔３６を閉鎖するようにしてもよい。
また上記実施例では、上記ボール吸着保持解放手段２１による導電性ボールの搭載作業中とボール回収手段６２による余剰の導電性ボールの回収作業中とのいずれにおいても上記気体噴射手段８の噴射孔１１から一定の圧力で圧力気体を噴射するようにしているが、これに限定されるものではない。上記搭載作業時は圧力気体を噴射させず、回収作業時のみ圧力気体を噴射させるようにしてもよく、或は、搭載作業時は比較的弱い圧力で圧力気体を噴射させ、回収作業時には搭載作業時よりも強い圧力で圧力気体を噴射させるようにしてもよい。
さらに、上記実施例においては配列マスクを利用して導電性ボールを所定の搭載箇所に搭載させるようにしているが、上記特許文献２の導電性ボールの搭載装置にも本発明を適用できることは勿論である。

【符号の説明】

【0035】

１ 導電性ボールの搭載装置 ２ 被搭載物
４ 配列マスク ２１ ボール吸着保持解放手段
２２ 筐体 ２２ｅ ボールカップ
２４、２５ 真空通路 ２６ ボール吸着体
３１ 真空源 ３２ 真空切換手段
３３ 第１接続孔 ３４、３４’ 予備真空室
３５ 配管（吸引通路） ３６ 第２接続孔
４１ 弁手段 ４２ エアシリンダ（駆動手段）
４４、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ 閉鎖部材
４４ｄ 連通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】