特開 2024-7463 導電性ボール搭載用ヘッド組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024007463

(43)【公開日】2024-01-18

(54)【発明の名称】導電性ボール搭載用ヘッド組立体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20240111BHJP

【ＦＩ】

H01L21/92 604H

【審査請求】有

【請求項の数】26

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023106744

(22)【出願日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】10-2022-0082498

(32)【優先日】2022-07-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】504115688

【氏名又は名称】プロテック カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＰＲＯＴＥＣ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】コ ヨン スン

(72)【発明者】

【氏名】行森 美昭

(72)【発明者】

【氏名】アン グンシク

(57)【要約】

【課題】小さくて軽い導電性ボールでも迅速かつ正確にマスクの取付孔に搭載することができる導電性ボール搭載用ヘッド組立体を提供する。
【解決手段】本発明の導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、互いに対向するように配置され、水平方向に互いに平行に延びる第１壁部材及び第２壁部材と、第１壁部材と第２壁部材の両端をそれぞれ連結する第１連結部材及び第２連結部材と、第１壁部材及び第２壁部材と第１連結部材及び第２連結部材によって囲まれて形成される中央チャンバーと、中央チャンバーの上側を覆うカバー部材と、を有するヘッド本体と；中央チャンバーの内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように第１壁部材の下部に第１壁部材の長手方向に沿って延びて形成される第１メインノズルと；第２壁部材の内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように第２壁部材の下部に第２壁部材の長手方向に沿って延びて形成される第２メインノズルと；を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

取付孔が形成されたマスクの上面に対して移送されながら前記マスクの取付孔に導電性ボールを搭載する導電性ボール搭載用ヘッド組立体であって、
互いに対向するように配置され、水平方向に互いに平行に延びる第１壁部材及び第２壁部材と、前記第１壁部材と第２壁部材の両端をそれぞれ連結する第１連結部材及び第２連結部材と、前記導電性ボールが待機するように前記第１壁部材及び第２壁部材と前記第１連結部材及び第２連結部材によって囲まれて形成される中央チャンバーと、前記中央チャンバーの上側を覆うカバー部材と、を有するヘッド本体と；
前記中央チャンバーの内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように前記第１壁部材の下部に前記第１壁部材の長手方向に沿って延びて形成される第１メインノズルと；
前記第２壁部材の内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように前記第２壁部材の下部に前記第２壁部材の長手方向に沿って延びて形成される第２メインノズルと；を含む、導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項2】

前記第１メインノズルは、前記第１壁部材の下側に行くほど前記中央チャンバーに近接する方向に傾斜するように形成され、
前記第２メインノズルは、前記第２壁部材の下側に行くほど前記中央チャンバーに近接する方向に傾斜するように形成される、請求項１に記載の導電性ボールマウント用ヘッド組立体。

【請求項3】

前記第１メインノズルは、前記第１壁部材の下面に通じるように形成され、
前記第２メインノズルは、前記第２壁部材の下面に通じるように形成される、請求項２に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項4】

前記第１メインノズルは、前記第１壁部材の前記中央チャンバー側の壁面に通じるように形成され、
前記第２メインノズルは、前記第２壁部材の前記中央チャンバー側の壁面に通じるように形成される、請求項２に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項5】

前記第１壁部材に対する前記第１メインノズルの傾斜角度と、前記第２壁部材に対する前記第２メインノズルの傾斜角度とは互いに異なるように形成される、請求項２～４のいずれか一項に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項6】

前記第１メインノズルは、圧縮ガスの噴射方向をガイドするように前記第１壁部材の延長方向に沿って配列される複数の第１ガイド溝を備え、
前記第２メインノズルは、圧縮ガスの噴射方向をガイドするように前記第２壁部材の延長方向に沿って配列される複数の第２ガイド溝を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項7】

前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝は、下側に行くほど前記第１壁部材の延長方向に進むように傾斜して形成され、
前記第２メインノズルの複数の第２ガイド溝は、下側に行くほど前記第２壁部材の延長方向に進むように傾斜して形成される、請求項６に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項8】

前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝は、前記第１メインノズルに配置される複数の第１ガイドピンによって形成され、
前記第２メインノズルの複数の第２ガイド溝は、前記第２メインノズルに配置される複数の第２ガイドピンによって形成される、請求項７に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項9】

前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝と前記第２メインノズルの複数の第２ガイド溝とは、互いに反対方向に傾斜するように形成される、請求項７に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項10】

前記第１メインノズル及び第２メインノズルに供給される圧縮ガスの圧力をそれぞれ制御する制御部をさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項11】

前記制御部は、前記第１メインノズル及び第２メインノズルに供給される圧縮ガスの圧力を互いに異なるように維持する、請求項１０に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項12】

前記第１メインノズルは、圧縮ガスの噴射方向をガイドするように前記第１壁部材の延長方向に沿って配列される複数の第１ガイド溝を備え、
前記第２メインノズルは、圧縮ガスの噴射方向をガイドするように前記第２壁部材の延長方向に沿って配列される複数の第２ガイド溝を備える、請求項１１に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項13】

前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝は、下側に行くほど前記第１壁部材の延長方向に進むように傾斜して形成され、
前記第２メインノズルの複数の第２ガイド溝は、下側に行くほど前記第２壁部材の延長方向に進むように傾斜して形成される、請求項１２に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項14】

前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝は、前記第１メインノズルに配置される複数の第１ガイドピンによって形成され、
前記第２メインノズルの複数の第２ガイド溝は、前記第２メインノズルに配置される複数の第２ガイドピンによって形成される、請求項１３に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項15】

前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝と前記第２メインノズルの複数の第２ガイド溝とは、互いに反対方向に傾斜するように形成される、請求項１４に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項16】

前記第１壁部材の下側方向に圧縮ガスを噴射することができるように、前記第１メインノズルよりも外側の前記第１壁部材の下部に前記第１壁部材の長手方向に沿って延びるように形成される第１外側ノズルと、
前記第２壁部材の下側方向に圧縮ガスを噴射することができるように、前記第２メインノズルよりも外側の前記第２壁部材の下部に前記第２壁部材の長手方向に沿って延びるように形成される第２外側ノズルと、をさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項17】

前記第１外側ノズルは、前記第１壁部材の下側に行くほど前記中央チャンバーに近接する方向に傾斜するように形成され、
前記第２外側ノズルは、前記第２壁部材の下側に行くほど前記中央チャンバーに近接する方向に傾斜するように形成される、請求項１６に記載の導電性ボールマウント用ヘッド組立体。

【請求項18】

前記第１外側ノズルは、前記第１壁部材の下面に通じるように形成され、
前記第２外側ノズルは、前記第２壁部材の下面に通じるように形成される、請求項１７に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項19】

前記第１壁部材に対する前記第１外側ノズルの傾斜角度と、前記第２壁部材に対する前記第２外側ノズルの傾斜角度とは、互いに異なるように形成される、請求項１８に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項20】

前記第１メインノズル、第２メインノズル、第１外側ノズル及び第２外側ノズルに供給される圧縮ガスの圧力をそれぞれ制御する制御部をさらに含む、請求項１７に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項21】

前記制御部は、前記第１メインノズル及び第２メインノズルに供給される圧縮ガスの圧力を互いに異なるように維持する、請求項２０に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項22】

前記制御部は、前記第１外側ノズル及び第２外側ノズルに供給される圧縮ガスの圧力を互いに等しく維持する、請求項２１に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項23】

前記第１連結部材及び第２連結部材の内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように、それぞれ前記第１連結部材及び第２連結部材の下部に前記第１連結部材及び第２連結部材の延長方向に沿ってそれぞれ延びて形成される第１連結メインノズル及び第２連結メインノズルをさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項24】

前記第１連結メインノズル及び第２連結メインノズルは、それぞれ前記第１メインノズル及び第２メインノズルに繋がるように形成される、請求項２３に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項25】

前記第１連結部材及び第２連結部材は、前記中央チャンバーと接する内壁面が凹な曲面で形成される、請求項２３に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【請求項26】

前記中央チャンバー内の前記導電性ボールの静電気を除去するように前記ヘッド本体に設置されるイオナイザーをさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の導電性ボール搭載用ヘッド組立体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導電性ボール搭載用ヘッド組立体に関し、より詳細には、基板の電極に導電性ボールを実装することができるようにマスクに形成された取付孔に導電性ボールを搭載する導電性ボール搭載用ヘッド組立体に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）を始めとする半導体装置などを実装するとき、電気的接続のために半田ボール（ｓｏｌｄｅｒ ｂａｌｌ）などの導電性ボールを用いることが多い。

【0003】

直径１ｍｍ以下の微細な粒子状の導電性ボールを基板に搭載して基板の電気的実装に用いる。このために、通常、取付孔が形成されたマスクを主に用いる。基板上にマスクを配置した状態でマスクに形成された取付孔に導電性ボールを搭載するか、或いは、基板とは別に、マスクの取付孔に導電性ボールを搭載し、これを基板に移し付ける方式が主に用いられる。

【0004】

近年、導電性ボールのサイズが数十～数百マイクロメートル程度と小さくなり、基板が集積化されることにより、単位面積内に取り付ける導電性ボールの数も増加している。

【0005】

ところが、導電性ボールのサイズが小さくなり、導電性ボールの重量が軽くなるほど、従来の方法で導電性ボールをマスクに取り付けるのに困難がある。

【0006】

特許文献１には、図１に示すようなボール供給装置が開示されている。このようなボール供給装置は、一般に「サイクロンヘッド」と呼ばれる。このような従来のサイクロンヘッドは、円筒状のチャンバー内に導電性ボールを収容した状態でピン２８ａにより竜巻状の空気流通をチャンバーの内部に形成する構造となっている。ところが、このような従来のサイクロンヘッドの場合は、トルネード（ｔｏｒｎａｄｏ）と同様に、竜巻状の非常に速い空気流れをチャンバーの内部に形成すると、マスクの上面と平行な方向に導電性ボールの運動を発生させる。ところが、マスクの取付孔は、垂直方向に形成されており、導電性ボールは、主に水平方向に動くため、導電性ボールの搭載効率が高くないという問題点がある。特に、導電性ボールが小さく軽くなるほど、トルネードまたは水上竜巻（ｓｐｏｕｔ）と同様に、チャンバーの内部で導電性ボールが上側に浮上する現象が発生する。つまり、下側に位置するマスクの取付孔の方向に導電性ボールが動くのではなく、その反対方向である上側に導電性ボールが動く。このような従来の円筒状サイクロンヘッドでは、効果的に導電性ボール搭載工程を行うことが困難である。

【0007】

また、図１に示すような円筒状に形成された従来のサイクロンヘッドの場合は、導電性ボールがヘッドの内部に均一に分布するよりは、ヘッドの中央部に集中するため、マスクに導電性ボールを搭載する工程の生産性に劣るという問題点がある。つまり、導電性ボールが密集する有効領域の面積が比較的狭いため、比較的広い面積のマスクに導電性ボールを搭載する作業を行う場合、狭い有効面積でマスクの全ての部分を経由する過程で多くの時間がかかるという問題点がある。

【0008】

したがって、このような導電性ボールを効果的にマスクの取付孔に搭載することができる装置が求められる。また、導電性ボールが小さくて軽い場合でも、迅速かつ正確にマスクの全ての取付孔に導電性ボールを搭載することができる性能を有する装置が求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１０－１７７２３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、小さくて軽い導電性ボールでも迅速かつ正確にマスクの全ての取付孔に搭載することができる導電性ボール搭載用ヘッド組立体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の目的を解決するために、本発明は、取付孔が形成されたマスクの上面に対して移送されながら前記マスクの取付孔に導電性ボールを搭載する導電性ボール搭載用ヘッド組立体であって、互いに対向するように配置され、水平方向に互いに平行に延びる第１壁部材及び第２壁部材と、前記第１壁部材と第２壁部材の両端をそれぞれ連結する第１連結部材及び第２連結部材と、前記導電性ボールが待機するように前記第１壁部材及び第２壁部材と前記第１連結部材及び第２連結部材によって囲まれて形成される中央チャンバーと、前記中央チャンバーの上側を覆うカバー部材と、を有するヘッド本体と；前記中央チャンバーの内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように前記第１壁部材の下部に前記第１壁部材の長手方向に沿って延びて形成される第１メインノズルと；前記第２壁部材の内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように前記第２壁部材の下部に前記第２壁部材の長手方向に沿って延びて形成される第２メインノズルと；を含むことに特徴がある。

【発明の効果】

【0012】

本発明の導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、チャンバーの内部で導電性ボールが下側方向に動けるガス流れを形成することにより、小さくて軽い導電性ボールでもマスクの取付孔に効果的に搭載させることができる。

【0013】

また、本発明の導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、導電性ボールがマスクの取付孔の形成方向に動くように誘導する方式で作動するので、マスクに形成された多数の全ての取付孔に導電性ボールを迅速に搭載することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】従来の導電性ボール搭載用ヘッド組立体の構造を説明するための図である。

【図2】本発明の第１実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体の斜視図である。

【図3】図２に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体の分離斜視図である。

【図4】図２に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。

【図5】図２に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。

【図6】本発明の第２実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体の斜視図である。

【図7】図６に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体の分離斜視図である。

【図8】図６に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図9】図６に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照して、本発明による導電性ボール搭載用ヘッド組立体について詳細に説明する。

【0016】

図２は、本発明の第１実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体の斜視図であり、図３は、図２に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体の分離斜視図であり、図４は、図２に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図であり、図５は、図２に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。

【0017】

図２乃至図５を参照すると、本実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、ヘッド本体１０１、第１メインノズル１１１、及び第２メインノズル１２１を含む。

【0018】

ヘッド本体１０１は、第１壁部材１１０、第２壁部材１２０、第１連結部材１３０、第２連結部材１４０、中央チャンバー１０２、及びカバー部材１５０を含んで構成される。

【0019】

第１壁部材１１０と第２壁部材１２０と第１連結部材１３０と第２連結部材１４０とは、互いに連結されて中央チャンバー１０２を囲む外周を形成し、カバー部材１５０は、中央チャンバー１０２の上部を覆うように形成される。中央チャンバー１０２には、マスクの取付孔に搭載するための導電性ボールが収容されて待機する。

【0020】

第１壁部材１１０と第２壁部材１２０は、互いに対向するように配置され、水平方向に互いに平行に延びるように形成される。第１連結部材１３０及び第２連結部材１４０は、第１壁部材１１０と第２壁部材１２０の両端をそれぞれ連結する。

【0021】

第１メインノズル１１１は、中央チャンバー１０２の内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように、第１壁部材１１０の下部に第１壁部材１１０の長手方向に沿って延びて形成される。本実施形態の場合、第１メインノズル１１１は、第１壁部材１１０の下面に通じるように形成される。

【0022】

第２メインノズル１２１は、中央チャンバー１０２の内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように、第２壁部材１２０の下部に第２壁部材１２０の長手方向に沿って延びて形成される。本実施形態の場合、第２メインノズル１２１は、第２壁部材１２０の下面と内壁面との境界へ圧縮ガスを噴射することができるように、第２壁部材１２０の下面に通じるように形成される。

【0023】

図４を参照すると、第１メインノズル１１１は、第１壁部材１１０の下側に行くほど中央チャンバー１０２に近接する方向に傾斜するように形成される。このような第１メインノズル１１１の傾斜構造によって、第１壁部材１１０の内壁に近い位置の導電性ボールが第１壁部材１１０から離れる方向に向かって（すなわち、中央チャンバー１０２に向かって）動くようにガイドする。

【0024】

第１メインノズル１１１と同様に、第２メインノズル１２１も、第２壁部材１２０の下側に行くほど中央チャンバー１０２に近接する方向に傾斜するように形成される。

【0025】

本実施形態の場合、第１メインノズル１１１と第２メインノズル１２１は、互いに反対方向に傾斜するように形成され、第１メインノズル１１１と第２メインノズル１２１の第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０に対する傾斜角度は、互いに等しく形成される。

【0026】

第１メインノズル１１１と第２メインノズル１２１には、それぞれ複数の第１ガイド溝１７１２と第２ガイド溝１７２２がそれぞれ形成される。このような第１ガイド溝１７１２と第２ガイド溝１７２２は、それぞれ第１メインノズル１１１と第２メインノズル１２１から噴射される圧縮ガスの噴射方向をガイドする。本実施形態の場合、第１ガイド溝１７１２と第２ガイド溝１７２２は、それぞれ第１壁部材１１０と第２壁部材１２０の延長方向に沿って一定間隔で配列されるように形成される。

【0027】

また、本実施形態の場合、複数の第１ガイド溝１７１２及び第２ガイド溝１７２２は、それぞれ第１メインノズル１１１と第２メインノズル１２１に配置される第１ガイド部材１７１及び第２ガイド部材１７２によって形成される。第１ガイド部材１７１と第２ガイド部材１７２は、それぞれ複数の第１ガイドピン１７１１と複数の第２ガイドピン１７２１とを備える。複数の第１ガイドピン１７１１の間に第１ガイド溝１７１２が形成され、複数の第２ガイドピン１７２１の間に第２ガイド溝１７２２が形成される。

【0028】

複数の第１ガイドピン１７１１は、第１壁部材１１０の下側に行くほど第１壁部材１１０の延長方向（長手方向）に進むように傾斜して形成され、複数の第２ガイドピン１７２１は、第２壁部材１２０の下側に行くほど第２壁部材１２０の延長方向（長手方向）に進むように傾斜して形成される。このような第１ガイドピン１７１１及び第２ガイドピン１７２１によって第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１から噴射される圧縮ガスは、第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０の長手方向に対して垂直な方向に噴射されず、傾いた方向に噴射される。

【0029】

本実施形態の場合、このような第１ガイドピン１７１１及び第２ガイドピン１７２１によって形成される複数の第１ガイド溝１７１２と複数の第２ガイド溝１７２２は、図３に示すように、互いに反対方向に傾斜するように形成され、その傾斜角度は、互いに等しく形成される。

【0030】

一方、第１壁部材１１０と第２壁部材１２０には、それぞれ第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１に連結される第１流路１１１１及び第２流路１２１１が形成される。第１流路１１１１及び第２流路１２１１へ供給される圧縮ガスの圧力は、制御部１８０によって制御される。本実施形態の場合、制御部１８０は、第１流路１１１１及び第２流路１２１１へ供給される圧縮ガスの圧力を互いに異なるように制御する。つまり、制御部１８０は、第１流路１１１１へ供給される圧縮ガスの圧力を、第２流路１２１１へ供給される圧縮ガスの圧力よりも大きい状態に一定に保つ。

【0031】

第１壁部材１１０と第２壁部材１２０とを互いに連結する第１連結部材１３０及び第２連結部材１４０にも、それぞれ第１連結メインノズル１３１と第２連結メインノズル１４１が形成される。第１連結メインノズル１３１及び第２連結メインノズル１４１は、前述した第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１と同様に、それぞれ第１連結部材１３０及び第２連結部材１４０の内側下方に圧縮ガスを噴射することができるように、それぞれ第１連結部材１３０及び第２連結部材１４０の下部に第１連結部材１３０及び第２連結部材１４０の延長方向に沿ってそれぞれ延びて形成される。また、第１連結メインノズル１３１及び第２連結メインノズル１４１は、それぞれ第１連結部材１３０及び第２連結部材１４０の下部に行くほど中央チャンバー１０２に近接する方向に傾斜するように形成される。

【0032】

第１連結メインノズル１３１及び第２連結メインノズル１４１は、それぞれ第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１に繋がるように形成されてもよく、第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１に繋がらないように形成されてもよい。

【0033】

図３を参照すると、第１連結メインノズル１３１と第２連結メインノズル１４１にも、前述した第１ガイド部材１７１及び第２ガイド部材１７２と類似した形態で形成された第１連結ガイド部材１６１と第２連結ガイド部材１６２が配置される。

【0034】

第１連結部材１３０及び第２連結部材１４０は、それぞれ、図３に示すように、中央チャンバー１０２と接する内壁面が凹な曲面で形成される。

【0035】

制御部１８０は、第１連結メインノズル１３１及び第２連結メインノズル１４１に供給される圧縮ガスの圧力を一定に維持する。

【0036】

中央チャンバー１０２、第１壁部材１１０、第２壁部材１２０などの構成の内壁面、又は圧縮ガスの流路上には、イオナイザー１０５を設けることができる。非常に小さくて軽い導電性ボールを用いて導電性ボール搭載工程を行う場合、静電気により、導電性ボールが中央チャンバーの内壁面やマスクなどの構成に付着することがある。このとき、上述したような制御部１８０がイオナイザー１０５を作動させて静電気を除去する場合、導電性ボール搭載工程の品質と生産性を向上させることができる。

【0037】

以下、上述したように構成された第１実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体の作動について説明する。

【0038】

制御部１８０は、空気圧レギュレータ（ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）などの機械構成を用いて、第１メインノズル１１１、第２メインノズル１２１、第１連結メインノズル１３１及び第２連結メインノズル１４１に対して設定された圧力で一定に圧縮ガスを各ノズルへ供給されるようにする。圧縮ガスは、空気でも、窒素ガスでもよい。空気及び窒素に加えて、他のガスがノズルを介して供給されてもよい。

【0039】

このとき、上述したように、制御部１８０は、第１流路１１１１へ供給される圧縮ガスの圧力を、第２流路１２１１へ供給される圧縮ガスの圧力よりも大きい状態で一定に維持することにより、第１メインノズル１１１から噴射される圧縮ガスの圧力を、第２メインノズル１２１から噴射される圧力よりも大きく制御する。

【0040】

上述したように、第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１と第１連結メインノズル１３１及び第２連結メインノズル１４１は、それぞれ下側に行くほど中央チャンバー１０２に近接する方向に傾斜するように形成されているので、各ノズルから噴射される圧縮ガスは、中央チャンバー１０２に向かったガスの流れを形成する。つまり、本実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体がマスクに近接するように配置された状態で配置されると、マスクと導電性ボール搭載用ヘッド組立体の下面との間にガスの流れが形成されることにより、それぞれ第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０と第１連結部材１３０及び第２連結部材１４０の下面とマスクとの間で中央チャンバー１０２の内側に向かってガスの流れが形成される。このようなガスの流れによって、中央チャンバー１０２内の導電性ボールは、中央チャンバー１０２の外に漏れることなく、中央チャンバー１０２の内部に留まる。

【0041】

第１壁部材１１０と第２壁部材１２０は、互いに平行に配置され、長手方向に延びるように形成されており、第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１では、それぞれ長手方向に沿って均一な圧力で圧縮ガスが噴射されるので、導電性ボールは、中央チャンバー１０２の長手方向に沿って比較的均一に中央チャンバー１０２の内部に分布する。つまり、中央チャンバー１０２の内部には、長く延びる線（ｌｉｎｅ）の形態で導電性ボールが分布する。このような状態で導電性ボール搭載用ヘッド 組立体を第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０に垂直な方向に水平移送すると、中央チャンバー１０２内の導電性ボールが比較的広い面積のマスク上面をカバーしながら導電性ボール搭載工程が行われる。このように、本実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、長方形に長く延びる構造を持つことにより、比較的広い面積のマスク上面に対して迅速、かつ欠落なく全ての取付孔に対して効果的に導電性ボールを搭載することができる。つまり、第１壁部材１１０と第２壁部材１２０の長手方向に垂直な方向に本実施形態の導電性ボール搭載用ヘッド組立体をマスクに対して水平移送すると、本実施形態の導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、マスクの比較的広い面積をカバーしながら導電性ボール搭載作業を行うことができる。このように、本発明の導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、図１に示した従来のサイクロンヘッドに比べて飛躍的に高い生産性を有する。

【0042】

また、上述したように、第１メインノズル１１１の圧力と第２メインノズル１２１の圧力とを互いに異なるように設定することにより、制御部１８０が第１メインノズル１１１の圧力を第２メインノズル１２１の圧力より大きく維持すると、中央チャンバー１０２内で導電性ボールの搭載効率をさらに向上させるガスの流れが形成される。つまり、第１メインノズル１１１の圧力が第２メインノズル１２１の圧力よりもさらに大きいため、中央チャンバー１０２の内側下部では、第１壁部材１１０から第２壁部材１２０の方向に動く全体的なガスの流れが形成される。このように中央チャンバー１０２の下部で第２壁部材１２０に向かって動いたガスの流れは、第２壁部材１２０の内壁にぶつかって上方に上昇し、中央チャンバー１０２の上部でカバー部材１５０に沿って第１壁部材１１０の内壁に向かって動く。このように中央チャンバー１０２の上部で第１壁部材１１０に向かって動いてから第１壁部材１１０にぶつかったガスの流れは、第１壁部材１１０の内壁にぶつかって下側方向に動く。このような過程が連続して起こると、中央チャンバー１０２の内部で第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０の延長方向と平行な方向（すなわち、水平方向）に延びる仮想の回転軸を中心に高速で回転するガスの流れが形成される。これにより、第１壁部材１１０の付近では、第１壁部材１１０の内壁面に沿って強く下降するガスの流れ（すなわち、下降気流）が形成されるので、導電性ボールは、このようなガスの流れに沿って下降しながら、マスクの取付孔に着座する確率が飛躍的に上昇する。また、第１壁部材１１０の付近から下降した導電性ボールがマスクの表面に密着して第２壁部材１２０の方向に流れるので、このような過程でも、マスクの取付孔に着座する確率が高くなる。

【0043】

先に図１を参照して説明した従来の導電性ボール搭載用ヘッド組立体の場合、円筒状に形成されたチャンバーの内壁面に沿って垂直方向に延びる回転軸を中心に回転するガスの流れが形成されるので、実際のマスクの取付孔に導電性ボールが搭載される効率が本発明に比べて低下する。つまり、図１を参照して説明した従来の導電性ボール搭載用ヘッド組立体の場合、マスクの表面に向かって、垂直に近い角度で動く導電性ボールの流れを形成することが難しいという問題点がある。

【0044】

しかし、本発明の場合、上述したような構造と作動によって、導電性ボールがマスクまたは取付孔に向かって正面に動くガスの流れを効果的に生成するので、導電性ボール搭載工程の生産性を飛躍的に向上させるという利点がある。特に、導電性ボール搭載用ヘッド組立体のヘッド構造自体を長手方向に延びる形状に構成することにより、本発明の導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、ヘッド自体の体積は従来に比べて大きな差がなくても、マスクの広い面積をカバーすることができる。これにより、本発明の導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、導電性ボール搭載工程の作業時間を容易に短縮させることができる。

【0045】

一方、上述したように、第１ガイド部材１７１及び第２ガイド部材１７２によって第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１から噴射される圧縮ガスがそれぞれ第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０の内壁面に対して傾斜した方向に噴射されるように導電性ボール搭載用ヘッド組立体を構成すると、導電性ボールの搭載性能をさらに向上させることも可能である。

【0046】

この場合、中央チャンバー１０２の下部で第１壁部材１１０から第２壁部材１２０に向かって動くガスの流れは、第１壁部材１１０の延長方向に対して傾斜した斜線方向に形成される。このような経路によって形成されるガスの流れは、導電性ボールとマスク上面との接触可能性を増加させる役割を果たす。第１壁面と第２壁面との間を垂直方向に横断するよりも、傾斜方向に横断すると、導電性ボールがマスクの上面を経由する距離が増加する。それにより、導電性ボールとマスクの上面とが接触する可能性が増加しつつ、導電性ボールの取付孔への搭載確率が増加する。また、第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０の長手方向に沿って第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１の圧力が何らかの原因によって均一にならない場合にも、図３に示すように、第１ガイド溝１７１２及び第２ガイド溝１７２２によって形成された斜線方向のガス流れにより中央チャンバー１０２の内部における導電性ボールの分布は、その長手方向に沿った比較的均一に誘導することが可能である。このような方法によって、本発明による導電性ボール搭載用ヘッド組立体が経由するマスクの特定領域において導電性ボールが取付孔に搭載されない可能性を低くすることができる。また、このように第１ガイド溝１７１２及び第２ガイド溝１７２２によって中央チャンバー１０２の内部で斜線方向の導電性ボールの流れが形成される場合でも、第１壁部材１１０の内壁面に沿って下降するガスの流れは依然として維持されるので、そのようなガスの流れによって導電性ボールが取付孔に向かって正面に動きながら搭載される性能は、優秀になる。

【0047】

以上、本発明の第１実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体について説明したが、本発明の範囲は、先に説明及び図示した形態に限定されない。

【0048】

例えば、第１ガイドピン１７１１及び第２ガイドピン１７２１は、それぞれ第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０の延長方向に対して傾斜するように形成されると前述したが、これとは異なり、第１ガイドピンと第２ガイドピンをそれぞれ第１壁部材及び第２壁部材の延長方向に対して垂直な方向に形成されるように構成することも可能である。この場合、第１ガイドピン及び第２ガイドピンによって形成される第２ガイド溝及び第２ガイド溝の方向も、第１壁部材及び第２壁部材の延長方向に対して垂直な方向となる。

【0049】

また、第１ガイド溝１７１２及び第２ガイド溝１７２２は、それぞれ第１ガイド部材１７１及び第２ガイド部材１７２によって形成されると前述したが、このように第１ガイド部材１７１及び第２ガイド部材１７２を使用せずに、第１ガイド溝及び第２ガイド溝を形成することも可能である。つまり、第１メインノズルと第２メインノズルの内壁面にそれぞれ凹凸を形成して第１ガイド溝及び第２ガイド溝を設けることも可能である。

【0050】

場合によっては、第１ガイド溝１７１２及び第２ガイド溝１７２２を備えない構造の導電性ボール搭載用ヘッド組立体を実施することも可能である。

【0051】

また、第１ガイド溝及び第２ガイド溝または第１ガイド部材及び第２ガイド部材の構造及び形状も、前述した形態に加えて、他の様々な形態への変形が可能である。

【0052】

また、第１メインノズル１１１と第２メインノズル１２１は、それぞれ下側に行くほど中央チャンバー１０２に近接する方向に傾斜するように形成されると前述したが、第１メインノズルと第２メインノズルの構造がこのように限定されるものではない。第１メインノズルと第２メインノズルの傾斜構造を使用せずに、別の構成を用いて第１メインノズルと第２メインノズルから噴射される圧縮ガスの方向を調節するように導電性ボール搭載用ヘッド組立体を実施することも可能である。

【0053】

また、第１メインノズル１１１と第２メインノズル１２１はそれぞれ第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０の下面に通じるように形成されると前述した。しかし、場合によっては、第１メインノズルと第２メインノズルがそれぞれ第１壁部材及び第２壁部材の中央チャンバー側の壁面に通じるように形成される構造の導電性ボール搭載用ヘッド組立体を実施することも可能である。このような構成によっても、前述したように、第１壁部材と第２壁部材との間でマスクに向かって強く下降する導電性ボールの流れを形成することができる。また、第１メインノズルと第２メインノズルがそれぞれ第１壁部材及び第２壁部材の下面と内壁面との境界に通じるように形成される構造の導電性ボール搭載用ヘッド組立体を実施することも可能である。

【0054】

また、第１壁部材に対する第１メインノズルの傾斜角度と、第２壁部材に対する第２メインノズルの傾斜角度とを互いに異なるように形成することも可能である。このように、第１メインノズルと第２メインノズルの傾斜角度を異なるように構成する方法でも、中央チャンバーの内部で圧縮ガスの回転による導電性ボールの下降運動を誘導することが可能である。特に、このように第１メインノズルと第２メインノズルの傾斜角度をそれぞれ異なるように構成すれば、制御部が第１メインノズルと第２メインノズルに供給される圧縮ガスの圧力を互いに等しく制御する場合でも、中央チャンバー内の下降気流を誘導することが可能である。

【0055】

また、制御部１８０は、第１流路１１１１へ供給される圧縮ガスの圧力を、第２流路１２１１へ供給される圧縮ガスの圧力よりも大きい状態で一定に維持すると前述したが、制御部は、第１流路及び第２流路の圧力を必要に応じて多様に調節することができる。制御部は、本発明による導電性ボール搭載用ヘッド組立体を水平移送する移送ユニットによって導電性ボール搭載用ヘッド組立体を移送する方向に応じて、第１流路と第２流路との圧力差を調節することもできる。つまり、制御部は、導電性ボール搭載用ヘッド組立体を前進させるときは第１流路の圧力をさらに大きくし、導電性ボール搭載用ヘッド組立体を後進させるときは第２流路の圧力をさらに大きくする方式で圧力を調節することもできる。また、制御部は、第１流路及び第２流路を介して入力される圧縮ガスの圧力を時間の流れに応じて均一に維持することなく、様々な用途に応じて、設定された圧力プロファイルに従って圧縮ガスの圧力を変化させることができる。

【0056】

また、第１連結メインノズル１３１及び第２連結メインノズル１４１にも、第１ガイド部材１７１及び第２ガイド部材１７２と類似の形態で形成された第１連結ガイド部材１６１及び第２連結ガイド部材１６２が配置されると前述したが、第１連結ガイド部材１６１と第２連結ガイド部材１６２とを備えない構造の導電性ボール搭載用ヘッド組立体を実施することも可能である。また、図示したのとは異なる構造を有する第１連結ガイド部材と第２連結ガイド部材とを備える導電性ボール搭載用ヘッド組立体を構成することも可能である。

【0057】

また、制御部１８０を備える構造の導電性ボール搭載用ヘッド組立体について例を挙げて前述したが、場合によっては、制御部１８０がない状態でヘッド本体１０１、第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１を備える導電性ボール搭載用ヘッド組立体を実施することも可能である。この場合、導電性ボール搭載用ヘッド組立体を使用するユーザーが、適切な方法で、第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１に供給される圧縮ガスの圧力を制御する。

【0058】

次に、図６～図９を参照して、本発明の第２実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体について説明する。

【0059】

図６は、本発明の第２実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体の斜視図であり、図７は、図６に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体の分離斜視図であり、図８は、図６に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図であり、図９は、図６に示された導電性ボール搭載用ヘッド組立体のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。

【0060】

図６～図９を参照すると、第２実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、先に図２～図５を参照して前述した第１実施形態と同様に、第１壁部材２１０、第２壁部材２２０、第１連結部材２３０、第２連結部材２４０、中央チャンバー２０２及びカバー部材２５０を有するヘッド本体２０１と、第１メインノズル２１１と、第２メインノズル２２１と、を含んでなる。また、第２実施形態の導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、第１連結部材２３０と第２連結部材２４０をさらに含む。以下、第１実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体と同じ名称の構成については、以下において具体的な説明を省略し、部材番号のみを異ならせて付与して説明する。

【0061】

第２実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、第１メインノズル２１１と第２メインノズル２２１の外側に第１外側ノズル２９１と第２外側ノズル２９２をそれぞれ備える。

【0062】

第１外側ノズル２９１は、第１壁部材２１０の下部に第１壁部材２１０の長手方向に沿って延びるように形成される。第１外側ノズル２９１は、第１メインノズル２１１よりも外側に配置される。第１外側ノズル２９１は、第１壁部材２１０の下面に通じるように形成される。このような構造により、第１外側ノズル２９１は、第１壁部材２１０の下側方向に圧縮ガスを噴射することができるように形成される。

【0063】

第２外側ノズル２９２は、第２壁部材２２０の下部に第２壁部材２２０の長手方向に沿って延びるように形成される。第２外側ノズル２９２は、第２メインノズル２２１よりも外側に配置される。第２外側ノズル２９２は、第２壁部材２２０の下面に通じるように形成される。このような構造により、第２外側ノズル２９２は、第２壁部材２２０の下側方向に圧縮ガスを噴射することができるように形成される。

【0064】

また、第１外側ノズル２９１は、第１メインノズル２１１と同様に、第１壁部材２１０の下側に行くほど、中央チャンバー２０２に近接する方向に傾斜するように形成される。第２外側ノズル２９２も、第２メインノズル２２１と同様に、第２壁部材２２０の下側に行くほど中央チャンバー２０２に近接する方向に傾斜するように形成される。

【0065】

このような第１外側ノズル２９１及び第２外側ノズル２９２は、それぞれ第１メインノズル２１１及び第２メインノズル２２１を補助する役割を果たす。ヘッド本体２０１とマスクとの間のギャップを介して中央チャンバー２０２の外側から内部へガスの流れを形成する。このような第１外側ノズル２９１及び第２外側ノズル２９２から噴射される圧縮ガスによって、中央チャンバー２０２内の導電性ボールは、中央チャンバー２０２の外部へ抜け出ることが防止される。また、場合によっては、第１外側ノズル２９１と第２外側ノズル２９２から噴射される圧縮ガスは、第１メインノズル２１１と第２メインノズル２２１から噴射される圧縮ガスの圧力を補助して、中央チャンバー２０２の内部で十分な速力の導電性ボールの流れを誘導する役割を果たす。

【0066】

また、場合によっては、第１外側ノズル２９１と第２外側ノズル２９２は上述したように傾斜するように形成し、第１メインノズル及び第２メインノズルは垂直方向に形成された形態の導電性ボール搭載用ヘッド組立体を実施することも可能である。この場合、第１メインノズル及び第２メインノズルから垂直下方に噴射される圧縮ガスは、第１外側ノズル及び第２外側ノズルから噴射される傾斜方向の圧縮ガスによって自然に中央チャンバー２０２の内部へ流れる。

【0067】

制御部２８０は、第１実施形態で説明したように、第１メインノズル２１１の圧力を第２メインノズル２２１の圧力よりも大きく維持しながら、第１外側ノズル２９１と第２外側ノズル２９２の圧力は互いに等しく維持する方式で作動することもある。また、場合によっては、制御部２８０が第１外側ノズル２９１の圧力も第２外側ノズル２９２の圧力よりも大きく維持する方式で本実施形態の導電性ボール搭載用ヘッド組立体を作動させることも可能である。また、制御部２８０は、第１外側ノズル２９１の圧力を第２外側ノズル２９２の圧力よりも大きくし、第１メインノズル２１１と第２メインノズル２２１の圧力を互いに等しくする方式によって中央チャンバー２０２内のガス流れを誘導することも可能である。

【0068】

また、本実施形態の場合、図８に示すように、第１壁部材２１０に対する第１外側ノズル２９１の傾斜角度と、第２壁部材２２０に対する第２外側ノズル２９２の傾斜角度とを互いに等しく構成してもよく、互いに異なるように構成し、中央チャンバー２０２内のガス流れの変化を誘導してもよい。

【0069】

また、本実施形態の場合も、図７に示すように、第１ガイド部材２７１及び第２ガイド部材２７２は、それぞれ複数の第１ガイドピン２７１１と複数の第２ガイドピン２７２１とを備える。複数の第１ガイド溝２７１２及び第２ガイド溝２７２２は、それぞれ第１メインノズル２１１及び第２メインノズル２２１に配置される第１ガイド部材２７１及び第２ガイド部材２７２によって形成される。本実施形態の場合、図２～図５を参照して説明した第１実施形態とは異なり、複数の第１ガイドピン２７１１及び複数の第２ガイドピン２７２１は、それぞれ下側に行くほど第１壁部材２１０及び第２壁部材２２０の延長方向に対して傾斜せずに垂直方向となるように延びる。このように、複数の第１ガイドピン２７１１及び複数の第２ガイドピン２７２１の延長方向は、必要に応じて様々に変形することができる。

【0070】

第２実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体もまた、先に第１実施形態による導電性ボール搭載用ヘッド組立体についての説明で述べたように、様々な形態の設計変更が可能である。

【0071】

以上、本発明による導電性ボール搭載用ヘッド組立体導電性ボール搭載用ヘッド組立体を用いて導電性ボールをマスク又は基板に搭載する場合を例を挙げて説明したが、本発明による導電性ボール搭載用ヘッド組立体は、導電性ボールだけでなく、これに代えて使用される銅ピラー（Ｃｏｐｐｅｒ Ｐｉｌｌａｒ）をマスクまたは基板に搭載するための用途として使用できる。

【符号の説明】

【0072】

１０１、２０１ ヘッド本体
１１０、２１０ 第１壁部材
１２０、２２０ 第２壁部材
１３０、２３０ 第１連結部材
１４０、２４０ 第２連結部材
１５０、２５０ カバー部材
１０２、２０２ 中央チャンバー
１１１、２１１ 第１メインノズル
１２１、２２１ 第２メインノズル
１３１ 第１連結メインノズル
１４１ 第２連結メインノズル
１７１、２７１ 第１ガイド部材
１７２、２７２ 第２ガイド部材
１７１１、２７１１ 第１ガイドピン
１７２１、２７２１ 第２ガイドピン
１７１２、２７１２ 第１ガイド溝
１７２２、２７２２ 第２ガイド溝
１８０、２８０ 制御部
２９１ 第１外側ノズル
２９２ 第２外側ノズル
１０５ イオナイザー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】