特許 7109076 基板吸着固定ステージ及びボール搭載装置

(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】

(24)【登録日】2022-07-21

(45)【発行日】2022-07-29

(54)【発明の名称】基板吸着固定ステージ及びボール搭載装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20220722BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20220722BHJP

【ＦＩ】

H01L21/92 604H

H01L21/92 604Z

H05K3/34 505A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018181042

(22)【出願日】2018-09-26

(65)【公開番号】P2020053540

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-06-24

(73)【特許権者】

【識別番号】592141488

【氏名又は名称】アスリートＦＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002697

【氏名又は名称】めぶき国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100104709

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 誠剛

(72)【発明者】

【氏名】谷貝 忠

(72)【発明者】

【氏名】仙道 彩

(72)【発明者】

【氏名】仙道 雅彦

【審査官】今井 聖和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１０１５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２８８５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７７２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００７５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７９４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０５４３４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０５Ｋ ３／３４

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性材料で形成されたボール配列用マスクに設けられたボール配列用孔から導電性ボールが振り込まれる基板を吸着固定し、ボール振込時に前記ボール配列マスクを前記基板に密着する基板吸着固定ステージであって、
前記基板を吸着するための真空吸引孔を有し、複数の磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂが平面一方向に隙間を有して交互に配列固定される第1プレートと、
前記第1プレートの前記ボール配列用マスクに対して反対面側に配置されており、平板のマグネットに複数の磁性体部Ｃの各々が複数の前記磁性体部Ａの一つひとつと対向する位置に配列固定される第２プレートと、
前記磁性体部Ｃが前記磁性体部Ａに平面的に重なる位置と、前記磁性体部Ｃが平面方向に前記磁性体部Ａから離れ、かつ前記磁性体部Ｂに近接する位置と、に前記第２プレートを前記第1プレートに対して平行に移動するアクチュエータと、
を有する、
ことを特徴とする基板吸着固定ステージ。

【請求項2】

請求項１に記載の基板吸着固定ステージにおいて、
前記第1プレートは、前記磁性体部Ａ、前記磁性体部Ｂ及びこれらを保持固定する非磁性材料で形成される第１プレート本体を有しており、
前記第２プレートは、前記第1プレートに対して反対面側で前記マグネットを保持固定する非磁性材料で形成されるバックプレートを有している、
ことを特徴とする基板吸着固定ステージ。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の基板吸着固定ステージにおいて、
前記磁性体部Ａ及び前記磁性体部Ｃの幅寸法は同じであり、
前記第２プレートの移動方向における前記磁性体部Ａと隣り合う前記磁性体部Ｂとの間の距離は前記磁性体部Ｃの幅寸法よりも大きい、
ことを特徴とする基板吸着固定ステージ。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板吸着固定ステージにおいて、
前記第２プレートの最大移動量は、前記磁性体部Ａと隣り合う前記磁性体部Ｂとの間の距離と同じである、
ことを特徴とする基板吸着固定ステージ。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の基板吸着固定ステージにおいて、
前記マグネットは四角形であり一辺をＮ極とし対辺をＳ極としたときに、複数の前記磁性体部Ｃは前記一辺側から前記対辺側に順に配列されており、
前記磁性体部Ｃの配列に従って、前記マグネットの極性が前記一辺側からＮ－Ｓ、Ｓ－Ｎ、Ｎ－ＳというようにＮ極とＳ極とが交互に配置されている、
ことを特徴とする基板吸着固定ステージ。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基板吸着固定ステージにおいて、
前記第1プレートは、前記第２プレート側の裏面に樹脂層で形成されたストライブ状の凸条部を有し、
前記凸条部の頂面は前記第２プレートに接し、前記凸条部間の溝部には前記真空吸引孔が連通している、
ことを特徴とする基板吸着固定ステージ。

【請求項7】

磁性材料で形成されたボール配列用マスクに設けられたボール配列用孔から導電性ボールを基板に振り込むボール搭載装置であって、
請求項１から請求項６のいずれかに記載の基板吸着固定ステージと、
前記ボール配列用マスク上に供給された前記導電性ボールを前記ボール配列用孔から前記基板に振り込むボール振込用スキージと、
を有し、
前記磁性体部Ｃと前記磁性体部Ａとが平面的に重なる位置で前記ボール配列用マスクを前記基板に吸着した後に前記ボール振込用スキージを駆動してボール振込を行い、前記磁性体部Ｃが平面方向に前記磁性体部Ａから離れ、かつ前記磁性体部Ｂに近接する位置に前記第２プレートを移動した後、前記ボール振込用スキージを前記ボール配列用マスクから離間させ、前記ボール配列用マスクを前記基板から版離れさせるように制御する制御部をさらに有する、
ことを特徴とするボール搭載装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板吸着固定ステージ及びボール搭載装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体チップなどの電子部品の高密度化に伴い、電子部品の接続手段として微小径の導電性ボールを基板などのパッド電極上に高密度に搭載するボール搭載装置が採用されるようになってきている。このようなボール搭載装置は、パッド電極上にフラックスを印刷し、ボール配列用マスクのボール配列用孔内に導電性ボールを振り込むことによって基板に導電性ボールを搭載するものである。

【0003】

このようなボール搭載装置においては、ボール配列用マスクを基板に密着させることによって導電性ボールをパッド電極上に過不足なく搭載することが可能となる。特に、基板の積層数が増加し反りが発生しやすくなっていること、高密度化に伴いボール配列用孔の微細化が進んできていることなどから、ボール配列用マスクを基板に密着させることがより重要となる。また、ボール搭載後、基板をボール搭載装置から除材する際においては、反りや変形を発生させることなくボール配列用マスクを基板から解放することが求められる。なお、ボール配列用マスクを基板に密着した状態から解放することを版離れという。

【0004】

特許文献１及び特許文献２に記載のボール搭載装置は、基板を吸着固定するステージを挟んでボール配列用マスクに対面するマスク吸引手段としてマグネットを備えている。特許文献１及び特許文献２に記載のボール搭載装置は、マグネットの構成や駆動方法に相違点はあるものの共に、マグネットをボール配列用マスクに近付けてボール配列用マスクを磁気的に吸引して基板に密着させてからボール搭載を行い、ボール搭載後にマグネットをボール配列用マスクから垂直方向に遠ざけ磁気的な吸引力を弱めてからボール配列用マスクを版離れさせるというものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－１６６９０８号公報

【文献】特開２０１７－１０８１７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１及び特許文献２に記載のボール搭載装置は、マグネットを上下動させてボール配列用マスクとの距離を変えることによってボール配列用マスクを磁気的に吸引する力を増減する。このようなボール搭載装置では、大判の基板、つまり大判のボール配列用マスクを使用する場合においては、マグネットの僅かな傾きによってボール配列用マスクを均一に吸引することができなくなるのでボール配列用マスクを基板に均一に密着させることが困難となる。この問題を解決するためには、マグネットを上下動させる駆動部の構造が複雑になってしまう。さらに、ボール搭載後にマグネットをボール配列用マスクから垂直方向に遠ざけることからボール配列用マスクが基板に張り付いたままになることや、振動することによって反ったり、変形してしまったりするという課題がある。

【0007】

また、大判のボール配列用マスクを均一に吸着するためには、マグネットの配置や吸引力をボール配列用マスクのサイズに対応させることになり、全体としての吸引力を大きくすることになる。従って、版離れの際にマグネットをボール配列用マスクから垂直方向に遠ざけるためには大きな駆動力と大きな駆動ストロークとが必要となり装置が特に高さ方向で大型化してしまうという課題がある。

【0008】

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ボール配列用マスクの張り付き、反り及び変形を防ぎ、過不足のない安定したボール搭載が可能であり、版離れに大きな駆動力及び駆動ストロークを必要としない簡単かつ薄型構造でボール配列用マスクの吸引力の切り換えが可能な基板吸着固定ステージ及びボール搭載装置を実現しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

［１］本発明の基板吸着固定ステージは、磁性材料で形成されたボール配列用マスクに設けられたボール配列用孔から導電性ボールが振り込まれる基板を吸着固定し、ボール振込時に前記ボール配列マスクを前記基板に密着する基板吸着固定ステージであって、前記基板を吸着するための真空吸引孔を有し、複数の磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂが平面一方向に隙間を有して交互に配列固定される第1プレートと、前記第1プレートの前記ボール配列用マスクに対して反対面側に配置されており、平板のマグネットに複数の磁性体部Ｃの各々が複数の前記磁性体部Ａの一つひとつと対向する位置に配列固定される第２プレートと、前記磁性体部Ｃが前記磁性体部Ａに平面的に重なる位置と、前記磁性体部Ｃが平面方向に前記磁性体部Ａから離れ、かつ前記磁性体部Ｂに近接する位置と、に前記第２プレートを前記第1プレートに対して平行に移動するアクチュエータと、を有することを特徴とする。

【0010】

本発明の基板吸着固定ステージによれば、第２プレートの磁性体部Ｃと第1プレートの磁性体部Ａとが重なる位置でマグネットとボール配列用マスクとの間の磁束密度が相対的に高くなる。よって、磁性材料で形成されているボール配列用マスクに強い磁気的な吸引力が働き、ボール配列用マスクは第1プレートに吸着固定されている基板に密着される。ボール配列用マスクを基板に密着させて導電性ボールを振り込めば、過不足のない安定したボール搭載が可能となる。また、磁性体部Ｃが磁性体部Ａに重ならない位置、かつ磁性体部Ｃに近接する位置にあるときには、マグネットとボール配列用マスクとの間の磁束密度が相対的に低くなり、ボール配列用マスクに働く吸引力が小さくなるからボール配列用マスクを基板から小さい力で版離れさせることが可能となる。

【0011】

基板吸着固定ステージは、第２プレートを第1プレートに対して平行に移動することによって磁束密度が高い状態と低い状態とをつくり出すことができる。磁束密度を低くした状態でボール配列用マスクを版離れすることによって、版離れする際にボール配列用マスクが基板に張り付いてしまうことや、振動による反りなどのダメージをボール配列用マスクに与えずにスムーズな版離れが可能となる。さらに、第２プレートを第1プレートに対して平行に移動するため、基板に吸着したボール配列用マスクからマグネットを垂直方向に遠ざける特許文献１及び特許文献２に記載の構成よりも小さな駆動力、小さな駆動ストロークで版離れさせることが可能となり、簡単な構成でしかも薄型化することが可能となる。

【0012】

従って、本発明の基板吸着固定ステージによれば、ボール配列用マスクの張り付き、反り及び変形を防ぎつつ、過不足のない安定したボール搭載が可能であり、版離れに大きな駆動力を必要としない簡単かつ薄型構造でボール配列用マスクの吸引力の切り換えが可能となる。

【0013】

［２］本発明の基板吸着固定ステージにおいては、前記第1プレートは、前記磁性体部Ａ、前記磁性体部Ｂ及びこれらを保持固定する非磁性材料で形成される第１プレート本体を有しており、前記第２プレートは、前記第1プレートに対して反対面側で前記マグネットを保持する非磁性材料で形成されるバックプレートを有していることが好ましい。

【0014】

第１プレート本体を非磁性材料にすることによって、マグネットからの磁束が磁性体部Ａに集中したり、磁性体部Ｂに分散したりすることに対して影響を与えない。また、非磁性材料のバックプレートでマグネットを保持固定することによって、マグネットからの磁束に影響を与えずにマグネットを補強することができ、マグネットを含む第２プレートの反りを抑制できる。

【0015】

［３］本発明の基板吸着固定ステージにおいては、前記第２プレートの移動方向における前記磁性体部Ａ及び前記磁性体部Ｃの幅寸法は同じであり、前記磁性体部Ａと隣り合う前記磁性体部Ｂとの間の距離は前記磁性体部Ｃの幅寸法よりも大きいことが好ましい。

【0016】

磁性体部Ａと磁性体部Ｃの幅寸法を同じにすることによって、磁性体部Ｃを磁性体部Ａに重なる位置にすればマグネットからの磁束は磁性体部Ａを介して効率よく上部に誘導され、ボール配列用マスクとマグネットとの間の磁束密度が相対的に高くなる。このことによってマグネットによる吸引力が強くなりボール配列用マスクを基板に強く密着させることが可能となる。一方、磁性体部Ａと磁性体部Ｂとの間の距離を磁性体部Ｃの幅寸法よりも大きくすれば、磁性体部Ｃを磁性体部Ａから平面方向に十分離れた位置で磁性体部Ｂに近接する位置に配置させることが可能となる。磁性体部Ａ、磁性体部Ｂ及び磁性体部Ｃをこのような位置関係にすれば、マグネットからの磁束の一部が磁性体部Ｂに分散し、マグネットとボール配列用マスク間と間における磁束密度が相対的に低くなる。このことによって、マグネットがボール配列用マスクを吸引する力が弱くなりボール配列用マスクの版離れを小さな力で行うことが可能となる。

【0017】

［４］本発明の基板吸着固定ステージにおいては、前記第２プレートの最大移動量は、前記磁性体部Ａと隣り合う前記磁性体部Ｂとの間の距離と同じであることが好ましい。

【0018】

このようにすれば、磁性体部Ｃと磁性体部Ａとが重なった位置（相対的な磁束密度最大の位置）と、磁性体部Ｃが磁性体部Ｂに近接した位置（相対的な磁束密度最少の位置）とをつくりだすことが可能なる。

【0019】

［５］本発明の基板吸着固定ステージにおいては、前記マグネットは四角形であり一辺をＮ極とし対辺をＳ極としたときに、複数の前記磁性体部Ｃは前記一辺側から前記対辺側に順に配列されており、前記磁性体部Ｃの配列に従って、前記マグネットの極性が前記一辺側からＮ－Ｓ、Ｓ－Ｎ、Ｎ－ＳというようにＮ極とＳ極とが交互に配置されていることが好ましい。

【0020】

マグネットが四角形の場合、対向する一辺側をＮ極とし、対辺側をＳ極とすれば、複数の磁性体部Ｃはマグネットを貫通している、つまり貫通孔に埋め込まれているので複数の磁性体部Ｃとマグネット５９との境界部において、マグネットの極性は、一辺側から対辺側に向かって順にＮ－Ｓ、Ｓ－Ｎ、Ｎ－Ｓ、Ｓ－Ｎ、Ｎ－Ｓ、となる。このようにすれば、Ｎ極－Ｓ極間で磁力線のループが発生し、磁力線を横切るように配置される磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂと、磁性体部Ｃとの相対位置を変えることによって磁束の密（吸引力大）と疎（吸引力小）とをつくり出すことが可能となる。

【0021】

［６］本発明の基板吸着固定ステージにおいては、前記第1プレートは、前記第２プレート側の裏面に樹脂層で形成されたストライブ状の凸条部を有し、前記凸条部の頂面は前記第２プレートに接し、前記凸条部間の溝部には前記真空吸引孔が連通していることが好ましい。

【0022】

このような構成にすれば、第1プレートと第２プレートとは、樹脂層を挟んでマグネットの吸引力で密着される。第２プレートは凸条部の頂部を摺動することになるので、第1プレートと第２プレートとの厚み方向の距離を一定に保持することが可能となり、マグネットとボール配列用マスクとの距離も一定となる。従って、ボール配列用マスクを均一に吸引することができることからボール配列用マスクを基板に均一に密着させることが可能となる。また、第1プレートは、凸条部間の溝部が真空吸引孔と連通して真空吸引路を構成し、基板を第1プレートに吸着固定することが可能となる。

【0023】

［７］本発明のボール搭載装置は、磁性材料で形成されたボール配列用マスクに設けられたボール配列用孔から導電性ボールを基板に振り込むボール搭載装置であって、上記［１］から［６］のいずれかに記載の基板吸着固定ステージと、前記ボール配列用マスク上に供給された前記導電性ボールを前記ボール配列用孔から前記基板に振り込むボール振込用スキージと、を有し、前記磁性体部Ｃと前記磁性体部Ａとが平面的に重なる位置で前記ボール配列用マスクを前記基板に吸着した後に前記ボール振込用スキージを駆動してボール振込を行い、前記磁性体部Ｃが平面方向に前記磁性体部Ａから離れ、かつ前記磁性体部Ｂに近接する位置に前記第２プレートを移動した後、前記ボール振込用スキージを前記ボール配列用マスクから離間させ、前記ボール配列用マスクを前記基板から版離れさせるように制御する制御部をさらに有することを特徴とする。

【0024】

本発明のボール搭載装置によれば、第２プレートを第1プレートに対して平行に移動して磁性体部Ｃと磁性体部Ａとが平面的に重なる位置（つまり磁束密度が高い位置）でボール配列用マスクを基板に密着させて導電性ボールを基板上に振り込む。このようにすれば、過不足のない安定したボール搭載が可能となる。そして、第２プレートを第1プレートに対して平行に移動して磁性体部Ｃが磁性体部Ａから離れた位置で磁性体部Ｂに近接する位置（つまり磁束密度が低い位置）においてボール配列用マスクを基板から版離れさせれば、版離れする際にボール配列用マスクが基板に張り付いてしまうことや、振動による反りなどのダメージをボール配列用マスクに与えずにスムーズな版離れが可能となる。

【0025】

従って、本発明のボール搭載装置によれば、ボール配列用マスクの張り付き、反り及び変形を防ぎつつ、過不足のない安定したボール搭載が可能であり、版離れに大きな駆動力を必要としない簡単かつ薄型構造でボール配列用マスクの吸引力の切り換えが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施の形態に係るボール搭載装置１０の全体構成を示す平面図である。

【図2】基板１４の構成の１例を示す図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る基板吸着固定ステージ１７の構成を示す図である。

【図4】第1プレート５２及び第２プレート５３の構成を示す図である。

【図5】第1プレート５２と第２プレートとの位置関係を示す断面図である。

【図6】磁性体部Ａと磁性体部Ｃとが重なるときの磁束分布を示す図である。

【図7】磁性体部Ｃが磁性体部Ａから離れ、磁性体部Ｂに近づいたときの磁束分布を示す図である

【図8】第２プレート５３を第２プレート５２に対して移動したときの磁束密度の変化を示すグラフである。

【図9】ボール搭載方法の主要工程を示す工程説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施の形態に係るボール搭載装置１０及び基板吸着固定ステージ１７について、図１～図９を参照しながら説明する。

【0028】

［ボール搭載装置１０の構成］
図１は、ボール搭載装置１０の全体構成を示す平面図である。なお、以降に説明する図は、図１において紙面の左右方向をＸ方向、Ｘ軸に直交する方向をＹ方向、紙面に垂直な方向をＺ方向（高さ方向）と記載し説明する。ボール搭載装置１０は、導電性ボール１２（図９参照）を搭載すべき基板１４をストックする基板ストッカ１５と、プレアライナ１６に基板１４を搬送し、さらに、プレアライナ１６から基板吸着固定ステージ１７に基板１４を搬送する基板搬送ロボット１８と、基板１４にフラックスＦ（図２参照）を印刷するフラックス印刷装置１９と、フラックスＦが印刷された基板１４に導電性ボール１２を振り込むボール振込装置２１と、を有している。さらに、ボール搭載装置１０は、フラックス印刷用マスク２３の裏面に付着した余分なフラックスＦを除去するクリーニング装置２４を有している。

【0029】

基板１４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部材であり、半導体集積回路をはじめとする電子部品を実装したもの、あるいは、シリコン半導体基板や化合物半導体基板などのウエハを含む。フラックスＦは、半田等の濡れ性を増すためのもので、導電性ボール１２が例えば金ボール又は銅ボール又は導電性セラミック又は導電性プラスチックなどの場合には半田ペーストである。又、フラックスＦは、ロジン系と水溶性系のいずれでも良いが、振り込まれた導電性ボール１２が移動しないように粘着力が大きい組成のものを選択する。なお、導電性ボール１２には半田ボールも含まれる。

【0030】

基板ストッカ１５は、ロードポートと、アンロードポート（対象基板がウエハの場合にはロードポートと呼ばれることがある）とから構成される。基板搬送ロボット１８は、ロードポートから基板１４を取り出してプレアライナ１６に搬送する。基板１４がウエハの場合、基板搬送ロボット１８は、プレアライナ１６で基板１４の中心位置と基板１４の外周に形成されたノッチ方向の双方が補正された基板１４を基板吸着固定ステージ１７へ搬送する。その後、基板搬送ロボット１８は待機位置に戻る。基板吸着固定ステージ１７に載置された基板１４は真空吸着された後、基板矯正装置２６によって反りが矯正される。

【0031】

基板矯正装置２６は、８個の押圧部材で基板１４を押圧して基板１４の反りを矯正するものであり、反りが比較的大きいプリント配線基板などに特に有効である。これらの押圧部材は、基板搬送ロボット１８で基板１４を基板吸着固定ステージ１７に載置するとき、基板１４を載置した基板吸着固定ステージ１７を移動するとき、並びに基板搬送ロボット１８で基板１４を基板吸着固定テージ１７から取り取り外すときに、基板１４から上方向に移動することができるようになっている。基板矯正装置２６に対応する基板吸着固定ステージ１７の位置が、基板１４を基板吸着固定ステージ１７に載置する位置であり、取外す位置である。

【0032】

基板吸着固定ステージ１７は、ステージＸ軸駆動機構３０、ステージＹ軸駆動機構３１、Ｚ軸駆動機構及びθ軸駆動機構（共に図示は省略）によって平面方向及び高さ方向に移動される。基板吸着固定ステージ１７は、フラックス印刷装置１９及びボール振込装置２１に基板１４を搬送する。ステージＸ駆動機構３０は、基板吸着固定ステージ１７を基板矯正装置２６とフラックス印刷装置１９、フラックス印刷装置１９とボール振込装置２１との間に移動させる。基板吸着固定ステージ１７の構成及び作用は、図３～図８を参照して説明する。

【0033】

基板吸着固定ステージ１７は、基板１４を吸着固定した状態でフラックス印刷装置１９の下方へステージＸ軸駆動機構３０によって移動した後、フラックス印刷用マスク２３に設けられたフラックス印刷用孔からフラックス印刷用スキージ（共に図示せず）によってフラックスＦを基板１４に印刷する。なお、フラックスＦが、予め他所又は他工程で基板１４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２４は、フラックス印刷用マスク２３の基板１４側の裏面に付着した余分なフラックスＦを、溶剤を含ませたシート又はロールを用いて除去する装置である。

【0034】

フラックスＦが印刷された基板１４は、基板吸着固定ステージ１７に吸着固定された状態でステージＸ軸駆動機構３０によってボール振込装置２１の下方に移動される。ボール振込装置２１は、ボール配列用マスク１１を保持するマスク枠２７と、導電性ボール１２をボール配列用マスク１１上に供給するボール振込ヘッド３２，３３と、ボール振込ヘッド３２，３３をＹ軸方向に移動する振込ヘッドＹ軸駆動ユニット２８，２８と、Ｘ方向に移動する振込ヘッドＸ軸駆動ユニット３８と、ボール振込ヘッドユニット３２，３３を支持する振込ヘッドスライダ３９とを有している。ボール振込ヘッド３２，３３は、導電性ボール１２をボール配列用孔６５（図９参照）内に振り込むボール振込用スキージ６８（図９参照）を有している。

【0035】

ボール振込ヘッド３２，３３は、振込ヘッドスライダ３９を介して振込ヘッドＸ軸駆動ユニット３８に連結されている。振込ヘッドＸ軸駆動ユニット３８は、振込ヘッドＹ軸駆動ユニット２８，２８によってＹ方向に移動可能である。また、振込ヘッドスライダ３９は、Ｚ軸駆動ユニット（不図示）を備えている。このような各駆動機構により、ボール振込ヘッド３２，３３及びボール振込用スキージ６８がボール配列用マスク１１上において水平移動と垂直移動とができるようになっている。

【0036】

図１では、ボール振込ヘッド３２，３３をＸ方向に２個並べた例を記載しているが、Ｙ方向に並べること、３個以上を一列又は複数列に並べることも可能である。導電性ボール１２を基板１４に搭載する方法については、図９を参照して後述する。

【0037】

ボール振込装置２１は、３台のカメラ４０，４１，４１を有している。ボール配列用マスク１１には、導電性ボール１２を振り込むための複数のボール配列用孔６５（図９参照）が形成されている。カメラ４１，４１は、フラックス印刷装置１９から移動してきた基板１４のアライメントマーク（不図示）が視野に入る位置に配設される。カメラ４１，４１は、架台４７に取付けられた一対のカメラであり、基板１４に設けられるアライメントマーク（不図示）を画像認識して、基板１４の位置と角度を算出するために用いられる。プレアライナ１６の役割は、基板１４のアライメントマークをカメラ４１，４１が撮像できるように位置決めすることである。

【0038】

一方、カメラ４０は、振込ヘッド用スライダ３９と一緒に移動するカメラである。カメラ４０は、ボール配列用孔６５と基板１４に設けられているパッド電極５０（図２参照）の位置及びボール配列用マスク１１の上面に設けられるアライメントマーク（不図示）を画像認識するために用いられる。振込ヘッドＹ軸駆動ユニット２８，２８は、架台４７上に固定されている。マスク枠２７は、架台４７に取り付治具（不図示）を介して脱着可能に取付けられている。

【0039】

なお、図示は省略するが、ボール搭載装置１０は、上述した各駆動機構及び各装置など全体の稼働に関わる制御を行う制御部を有している。制御部は、プレアライナ１６、基板搬送ロボット１８、フラックス印刷装置１９及びボール振込装置２１を下方で支えるベース２２の下方に配設される制御ボックス内に格納されている。

【0040】

［基板１４の構成］
図２は、基板１４の構成の１例を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の点線で囲まれた領域Ａを拡大して示す図、図２（ｃ）は、パッド電極部を拡大して示す部分断面図である。図２は、再配線された基板１４の１例を示しており、上面１４ａには多数のパッド電極５０が形成されている。図２では、点線Ａで囲まれたパッド電極群５１が縦方向に５個、横方向に５個設けられた例を表しているが、数や配列はこれに限定されない。また、パッド電極５０の数や配列も１例であって限定されない。なお、パッド電極５０が、基板１４の上面１４ａに設けられた凹部内に形成されていてもよい。

【0041】

図２（ｃ）に示すように、基板１４の上面１４ａにはパッド電極５０が形成されている。パッド電極５０にはフラックスＦが印刷される。フラックスＦは、マスク印刷装置１９においてフラックス印刷用マスク２３とフラックス印刷用スキージ（図示せず）を使用して印刷される。フラックス印刷用マスク２３には、図２に示すパッド電極５０の配列に合わせてフラックス印刷用孔（図示せず）が設けられている。次に、基板吸着固定ステージ１７の構成及び作用について図３～図８を参照して説明する。

【0042】

［基板吸着固定ステージ１７の構成及び作用］
図３は、基板吸着固定ステージ１７の構成を示す図であり、なお、図３は、図４（ａ）のＤ－Ｄ切断線で切断された断面に相当する構成を表している。基板吸着固定ステージ１７は、基板１４を吸着する第1プレート５２と、第1プレート５２の下方に配置される第２プレート５３とを有している。第1プレート５２と第２プレート５３とは、ストライプ状の樹脂層５４を挟んで磁気的に密着する。第1プレート５２は、基板１４を吸着するための複数の真空吸引孔５５を有する第１プレート本体５６と、第１プレート本体５６の平面一方向（図３ではＸ方向）に交互に隙間を有して配列される複数の磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂと、から構成されている。第１プレート本体５６は非磁性材料で形成されている。なお、樹脂層５４の厚みは磁気的には薄いほどよいが、本例においては１ｍｍとした。樹脂層５４は、耐圧縮性、耐熱性及び摺動性が優れた材料が好ましく、例えば、アラミド樹脂などである。

【0043】

第２プレート５３には、平板のマグネット５７に複数の磁性体部Ｃの各々が複数の前記磁性体部Ａの一つひとつ（各々）と対向することが可能な位置、つまり重なり合うことが可能に配列固定されている。第２プレート５３の第1プレート５２に対して反対面側には、非磁性材料で形成されるバックプレート５８が固定されている。磁性体部Ａ，Ｂ，Ｃには、初透磁率が高い鉄系金属が使用される。

【0044】

図３に示すように、第1プレート５２は、周囲４辺で第１プレートホルダ５９の枠部５９ａによって保持固定されている。枠部５９ａには、ストライプ状の樹脂層５４で形成された溝部５４ｂ（図４（ｃ）参照）に連通する横孔５９ｃが形成されていて、真空吸引孔５５と横孔５９ｃとで真空吸引流路が構成される。横孔５９ｃは図示しない真空装置に接続される。第１プレートホルダ５９の底部５９ｂの外面側にはアクチュエータ６０が固定されており、アクチュエータ６０は連結部材６１によって第２プレート５３に連結し、第２プレート５３をＸ方向に移動させる。アクチュータ６０としては、例えば、エアシリンダーやボールねじ駆動機構などが使用可能である。但し、駆動推進力は数十ｋｇレベルのものを使用する。図３では、磁性体部Ｃが磁性体部Ａと磁性体部Ｂの中間で磁性体部Ｂに近接する位置にある場合を例示している。なお、近接する位置とは、磁性体部Ａの図示右方側端部位置が磁性体部Ｂの図示左方側端部位置と一致したときの位置である。第1プレート５２及び第２プレートの構成及び位置関係については図４を参照してさらに詳しく説明する。

【0045】

図４は、第1プレート５２及び第２プレート５３の構成を示す図であり、両者が磁気吸引力で密着した状態を表している。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＤ－Ｄ切断線で切断した断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＥ－Ｅ切断線で切断した断面図である。図４（ａ）に示すように、第1プレート５２には、Ｘ方向に磁性体部Ａ、磁性体部Ｂ、磁性体部Ａ、磁性体部Ｂ、…というように磁性体部Ａと磁性体部Ｂとが直線的に間隔を有して交互に配列されている。これら磁性体部の配列を磁性体列と呼ぶ。本例においては磁性体列がＹ方向に５列配列されている。第1プレート５２には、厚み方向に貫通する複数の真空吸引孔５５が形成されている。真空吸着孔５５は、磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂがない場所、かつ溝部５４ｂの範囲内であれば、数、サイズ及び配置などは適宜設定可能である。なお、磁性体部Ａと磁性体部Ｂとの間の距離をＰとする。

【0046】

図４（ｂ）に示すように、磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂは、非磁性材料で形成された第１プレート本体５６に埋め込まれている。磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂは、非磁性材料の接着剤等の接合手段で第１プレート本体５６に固定される。磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂは、第１プレート本体５６から基板１４を吸着する面に突出させない。

【0047】

第２プレート５３は、平板のマグネット５７、磁性体部Ｃ及びバックプレート５８で構成されている。磁性体部Ｃは、第1プレート５２の磁性体部Ａに対して平面形状、サイズ及び配列が同じである。図４においては、第1プレート５２と第２プレート５３とがボール配列用マスク１１を吸着可能に配置された場合を表している。従って、磁性体部Ａと磁性体部Ｃとは同じ場所で重なり合う。図４（ａ）では、磁性体部Ａ及び磁性体部Ｃが重なり合う箇所を斜めの格子で表している。磁性体部Ｃは、マグネット５７を厚み方向に貫通するよう埋め込まれ、接着剤などの磁気的に影響しない接合手段で固定される。磁性体部Ｃは、マグネット５７の表裏両面から突出しない。

【0048】

マグネット５７は四角形の平板であり、第1プレート５２よりも少なくとも距離Ｐの寸法分だけＸ方向の外径が小さい。図４（ｂ）に示す構成例においては、マグネット５７の図示左方端辺をＮ極、右方側端辺をＳ極とした。図４（ｂ）においては、マグネット５７に埋め込まれた磁性体部Ｃを図示左方側から右方側に順に磁性体部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４として説明する。マグネット５７の極性は、左方側端辺と磁性体部Ｃ１の間においてはＮ－Ｓ、磁性体部Ｃ１と磁性体部Ｃ２の間においてはＳ－Ｎ、磁性体部Ｃ２と磁性体部Ｃ３の間においてはＮ－Ｓ、磁性体部Ｃ３と磁性体部Ｃ４の間においてはＳ－Ｎ、磁性体部Ｃ４と図示左方側端辺の間においてはＮ－Ｓとなる。すなわち、各磁性体部Ｃとの境界部において、マグネット５７の極性は異なる極性が交互に配列されることになる。各磁性体列においても同じ極性配列となる。マグネット５７においては、Ｓ極とＮ極との間に磁力線のループが存在することになる。

【0049】

樹脂層５４は、第1プレート５２の裏面側に設けられており、ストライプ状の凸条部５４ａで形成されている。凸条部５４ａは第1プレート５２のＸ方向端部に亘って延在されており、本例ではＹ方向に５条形成されている。各凸条部間の隙間を溝部５４ｂとする。溝部５４ｂには、真空吸引孔５５が連通しており、真空吸引孔５５と溝部５４ｂとで真空吸引路が構成される。従って、凸条部５４ａは、真空吸引孔５５がない場所に設けられる。凸条部５４ａの頂面５４ｃは第２プレート５３（マグネット５７）に接する。すなわち、第1プレート５２と第２プレート５３は、樹脂層５４を挟んでマグネット５７の磁力で密着される。

【0050】

図５は、第1プレート５２と第２プレートとの位置関係を示す断面図である。図５（ａ）はボール配列用マスク１１を吸着するときの位置、図５（ｂ）は版離れをするときの位置を表している。図５（ａ）において、磁性体部Ａと磁性体部Ｂの間の距離をＰとする。なお、本例においては、第１プレート５２の左方側の端部と第２プレート５３の左方側端部の位置は一致しているものとする。図５（ｂ）においては、第２プレート５３を第1プレート５２に対して距離Ｐだけ図示右方側に移動した状態で、磁性体部Ｃは、磁性体部ＡからＸ方向に離れ、磁性体部Ｂに対してはＸ方向で近接した位置である。すなわち、図５（ａ）に示す位置関係においては、マグネット５７から磁性体部Ｃ、磁性体部Ａを介して上方（ボール配列用マスク１１）に向かう磁束の密度が相対的に最大となり、図５（ｂ）に示す位置関係においては、マグネット５７から磁性体部Ｃ、磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂを介して上方（ボール配列用マスク１１）に向かう磁束の密度が相対的に最少となる。次に、図６～図８を参照して磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂに対する磁性体部Ｃの位置によって磁束密度が変化することについて説明する。

【0051】

図６は、磁性体部Ａと磁性体部Ｃとが重なるときの磁束分布を示す図であり（図５（ａ）で示す位置関係に相当する）、図７は、磁性体部Ｃが磁性体部Ａから離れ、磁性体部Ｂに近づいたときの磁束分布を示す図である（図５（ｂ）で示す位置関係に相当する）。図６及び図７は、シミュレーションによって得た磁束分布を示す図である。図６及び図７を比較しながら説明する。図６に示すように、磁性体部Ａと磁性体部Ｃとが重なる位置にあるときには、マグネット５７から磁性体部Ｃ、磁性体部Ａを介して上方に向かう（ボール配列用マスク１１に向かう）磁束分布は、図７に示す位置関係にある場合よりも密である。すなわち磁束密度が高く、磁性材料で形成されるボール配列用マスク１１を第２プレート５３側に強く吸引し、基板１４に吸着させることが可能となる。

【0052】

一方、図７に示す位置関係においては、マグネット５７から磁性体部Ｃを経た磁束は磁性体部Ａと磁束体部Ｂに分散する。マグネット５７から磁性体部Ｃを介して出る磁束は一定であるから、上方に向かう（ボール配列用マスク１１に向かう方向）磁束分布は、図６に示す位置関係にある場合よりも疎となる。すなわち磁束密度が低く、ボール配列用マスク１１を第２プレート５３側に吸引する力が相対的に弱くなり、ボール配列用マスク１１を基板１４から弱い力で離間させること、つまり版離れさせることが可能となる。

【0053】

図８は、第２プレート５３を第２プレート５２に対して移動したときの磁束密度の変化を示すグラフである。横軸に第１プレート５２に対する第２プレート５３（つまり磁性体部Ｃ）の位置、つまり第２プレート５３の移動距離（ｍｍ）、縦軸に上方に向かう磁束密度（ｍＴ）を表す。この磁束密度は磁気シミュレーションによって得られた値である。磁性体部Ａと磁性体部Ｂとの間の距離Ｐを７．５ｍｍとし、第２プレート５３の最大移動距離Ｐを７．５ｍｍとした。図８に示すように、磁性体部Ａと磁性体部Ｃとの位置が一致しているとき、つまり移動距離が０のときに磁束密度は１７０ｍＴであり、第２プレート５３を移動していく、つまり磁性体部Ａから離れていくのに従い徐々に磁束密度は低下して移動距離が７．５ｍｍの位置、つまり磁性体部Ｃが磁性体部Ｂに近接した位置で１００ｍＴとなる。

【0054】

なお、図示は省略するが、磁性体部Ｃが７．５ｍｍを超えて移動する（磁性体部Ｃが磁性体部Ｂに重なり合う）と、磁性体部Ａの磁束密度は疎となり、磁性体部Ｂの磁束密度は密となる。しかし、磁性体部Ｂの平面積は磁性体部Ａの平面積よりも大きいため、図６に示す磁性体部Ａの磁束密度よりも疎となる。従って、磁性体部Ｃの位置と磁性体部Ａの位置とが一致したときに最大磁束密度となり、磁性体部Ｃが磁性体部Ｂに近接したときに最少磁束密度となる。よって、第２プレート５３が最大磁束密度となる位置でボール搭載を行い、第２プレート５３が最少磁束密度となる位置で版離れすればよい。

【0055】

［ボール搭載方法］
図９は、ボール搭載方法の主要工程を示す工程説明図である。なお、図９は、各構成要素を簡略化して表している。図９（ａ）は、基板１４を吸着した基板吸着固定ステージ１７をボール配列用マスク１１の下方に移動した状態を示している。基板１４には、フラックス印刷装置１９によってパッド電極５０上にフラックスＦが印刷されている（図２（ｃ）参照）。基板吸着固定ステージ１７は、予めアクチュエータ６０によって第２プレート５３を磁性体部Ｃが磁性体部Ａに重ならない位置で、磁性体部Ｂに近接する位置（磁束密度が最少の位置）に移動させている。つまり、基板搬送ロボット１８によって基板１４を基板吸着固定ステージ１７に搬送し、基板１４を吸着固定し、フラックス印刷工程を経てボール振込装置２１に移動するまでの基板搬送経路においては、第1プレート５２と第２プレート５３とが磁性体部Ａ，Ｂから上方に向かう磁束密度が低い状態で基板１４を搬送する。

【0056】

ボール配列用マスク１１には、図２に示すパッド電極５０に対応して開口されたボール配列用孔６５が設けられている。ボール配列用孔６５は、導電性ボール１２をパッド電極５０上に配列するものである。ボール配列用マスク１１には基板１４に向かって複数のポスト６６が突設されている。ボール配列用マスク１１はマグネット５７の磁力で基板１４に密着させるため磁性材料で形成されているが、ボール配列用マスク１１の密着を高めるためポスト６６も磁性材料で形成し磁力によるボール配列用マスク１１の基板１４に対する密着性をより高める場合もある。ポスト６６は、ボール配列用孔６５から平面方向に離れた位置に配置され、基板１４にボール配列用マスク１１を均一に密着させるようにバランスよく配置されている。本例において、ボール配列用マスク１１を基板１４に密着させるということは、ポスト６６を介して密着させるということである。

【0057】

基板１４をボール振込装置２１に搬送したところで、ボール配列用孔６５とパッド電極５０との位置合わせ（位置補正という）を行う。この位置合わせ工程においては、カメラ４０による位置検出データに基づき、基板吸着固定ステージ１７をステージＸ軸駆動機構３０、ステージＹ軸駆動機構３１、θ軸駆動機構（図示せず）によって平面方向の位置補正を行う。位置補正後、Ｚ軸駆動機構（図示せず）によってボール配列用マスク１１に基板１４が接触する位置まで基板吸着固定ステージ１７を上昇させる。なお、ボール配列用マスク１１と基板１４との間に僅かな隙間があってもよい。

【0058】

図９（ｂ）は、ボール配列用マスク１１を基板１４に密着させた状態を示している。位置補正後、第２プレート５３をアクチュエータ６０によって図５（ａ）で示す位置に移動する。図６において説明したように、マグネット５７から磁性体部Ｃ、磁性体部Ａを介してボール配列用マスク１１に向かう磁束密度が高くなり、ボール配列用マスク１１は磁気的に吸引されて基板１４に密着する。ボール配列用マスク１１は、ポスト６６を介して基板１４に強く密着する。ポスト６６は、パッド電極５０に印刷されたフラックスＦがボール配列用マスク１１に付着しない高さ、かつ導電性ボール１２がボール配列用孔６５によって位置が規定される範囲（導電性ボール１２がボール配列用孔６５から飛び出さない範囲）の高さとする。

【0059】

図９（ｃ）は、導電性ボール１２を基板１４上に振り込む工程を示す図である。まず、ボール振込用スキージ６８がボール配列用マスク１１に接触するまでボール振込ヘッド３２，３３を降下させる。ボール振込ヘッド３２，３３は、図示しないボール供給装置からボール供給路６７を通って基板１４上に所定量の導電性ボール１２を供給する。供給された導電性ボール１２は、ボール振込用スキージ６８によってボール配列用孔６５から基板１４上に振り込まれる。ボール振込用スキージ６８は、回転しつつボール配列用マスク１１上を移動し導電性ボール１２を基板１４上に配列させる。ボール振込用スキージ６８は結束線状部材であって、取付け部からボール配列用マスク１１に向かって末広がり形状を有する環状のブラシである。図９（ｃ）では、ボール振込用スキージ６８を簡略化して表しており、径方向に間隔を有して二重構造としてもよい。導電性ボール１２をボール振込用孔６５へ振り込んだ後、ボール振込ヘッド３２，３３を稼働初期位置（図１に示す位置）まで退避させる。

【0060】

図９（ｄ）は、ボール配列用マスク１１の版離れ直前を示す図である。導電性ボール１２をボール振込用孔６５へ振り込んだ後、アクチュエータ６０によって第２プレート５３を磁性体部Ｃが磁性体部Ａに平面的に重ならない位置で、磁性体部Ｂに近接する位置に移動する。ボール配列用マスク１１とマグネット５７（磁性体部Ｃ）との間の磁束密度は、図９（ｂ），（ｃ）に示す状態のときよりも相対的に低くなっていることからボール配列用マスク１１を基板１４から小さい力で版離れし易くなっている。

【0061】

図９（ｅ）は、ボール配列用マスク１１の版離れ直後を示す図である。磁性体部Ｃが磁性体部Ａから離れた位置で磁性体部Ｂに近接する位置にあるときに、基板吸着固定ステージ１７をＺ軸駆動機構（図示せず）によって図９（ａ）に示す高さ位置まで降下させて版離れさせる。図９（ｅ）に示す基板吸着固定ステージ１７の状態においては、各磁性体部とボール配列用マスク１１との間の磁束密度が相対的に低くなっているのでボール配列用マスク１１の基板１４からの版離れを小さな駆動力で行うことができる。導電性ボール１２は、パッド電極５０上に印刷されたフラックスＦの粘着力によって保持される。導電性ボール１２が配列された基板１４は、基板吸着固定ステージ１７に吸着固定された状態でステージＸ軸駆動機構３０によってフラックス印刷装置１９、基板矯正装置２６を経て基板搬送ロボット１８によって基板ストッカ部１５のアンローダ側に除材される。

【0062】

以上説明した基板吸着固定ステージ１７は、磁性材料で形成されたボール配列用マスク１１に設けられたボール配列用孔６５から導電性ボール１２が振り込まれる基板１４を吸着固定するものである。基板吸着固定ステージ１７は、基板１４を吸着するための真空吸引孔５５を有し、複数の磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂが平面一方向に隙間を有して交互に配列固定される第1プレート５２と、第1プレート５２のボール配列用マスク１１に対して反対面側に配置されており、平板のマグネット５７に複数の磁性体部Ｃの各々が複数の磁性体部Ａの一つひとつと対向する位置に配列固定される第２プレート５３と、磁性体部Ｃが磁性体部Ａに平面的に重なる位置と、磁性体部Ｃが平面方向に磁性体部Ａから離れ、かつ磁性体部Ｂに近接する位置と、に第２プレート５３を第1プレート５２に対して平行に移動するアクチュエータ６０と、を有している。

【0063】

磁性体部Ｃと磁性体部Ａとが重なり合う位置でマグネット５７とボール配列用マスク１１との間の磁束密度が相対的に高くなる。よって、磁性材料で形成されているボール配列用マスク１１には強い磁気的な吸引力が働き、ボール配列用マスク１１は第1プレート５２に吸着固定されている基板１４に密着される。ボール配列用マスク１１を基板１４に密着させて導電性ボール１２を振り込めば、過不足のない安定したボール搭載が可能となる。また、磁性体部Ｃが磁性体部Ａに重ならない位置で、磁性体部Ｃに近接する位置にあるときには、マグネット５７とボール配列用マスク１１との間の磁束密度が相対的に低くなり、ボール配列用マスク１１に働く磁気的な吸引力が小さくなるからボール配列用マスク１１を基板１４から小さい力で版離れさせることが可能となる。

【0064】

基板吸着固定ステージ１７は、第２プレート５３を第1プレート５２に対して平行に移動することによって磁束密度が高い状態と低い状態とをつくり出すことができる。磁束密度を低くした状態でボール配列用マスク１１を版離れすることによって、版離れする際にボール配列用マスク１１が基板１４に張り付いてしまうことや、振動による反りなどのダメージがないスムーズな版離れが可能となる。さらに、第２プレート５３を第1プレート５２に対して平行に移動するため、基板１４に吸着したボール配列用マスク１１からマグネット５７を垂直方向に遠ざける特許文献１及び特許文献２に記載の構成よりも小さな駆動力、小さな駆動ストロークで版離れさせることが可能となり、簡単な構成でしかも薄型化することが可能となる。

【0065】

また、第1プレート５２は、磁性体部Ａ、磁性体部Ｂ及びこれらを保持固定する非磁性材料で形成される第１プレート本体５６を有しており、第２プレート５３は、第1プレート５２に対して反対面側でマグネット５７を保持する非磁性材料で形成されるバックプレート５８を有している。

【0066】

第１プレート本体５６を非磁性材料にすることによって、マグネット５７からの磁束が磁性体部Ａに集中させたり、磁性体部Ｂに分散させたりすることに影響を与えない。また、非磁性材料のバックプレート５８でマグネット５７を保持固定することによって、マグネット５７からの磁束に影響を与えずに補強することができる。

【0067】

また、第２プレート５３の移動方向における磁性体部Ａ及び磁性体部Ｃの幅寸法は同じであり、磁性体部Ａと隣り合う磁性体部Ｂとの間の距離は磁性体部Ｃの幅寸法よりも大きくしている。

【0068】

磁性体部Ａと磁性体部Ｃの幅寸法を同じにすることによって、磁性体部Ｃを磁性体部Ａに重なる位置にすればマグネット５７からの磁束は磁性体部Ａを介して効率よく上部に誘導され、ボール配列用マスク１１とマグネット５７との間の磁束密度が相対的に高くなる。このことによってマグネット５７による吸引力が強くなりボール配列用マスク１１を基板１４に強く密着させることが可能となる。一方、磁性体部Ａと磁性体部Ｂとの距離を磁性体部Ｃの幅寸法よりも大きくすれば、磁性体部Ｃを磁性体部Ａから平面方向に十分離れた位置で磁性体部Ｂに近接する位置に配置させることが可能となる。磁性体部Ａ、磁性体部Ｂ及び磁性体部Ｃをこのような位置関係にすれば、マグネット５７からの磁束の一部が磁性体部Ｂに分散し、マグネット５７とボール配列用マスク１１との間における磁束密度が相対的に低くなる。このことによって、マグネット５７がボール配列用マスク１１を吸引する力が弱くなりボール配列用マスク１１の版離れを小さな力で行うことが可能となる。

【0069】

また、第２プレート５２の最大移動量は、磁性体部Ａと隣り合う磁性体部Ｂとの間の距離と同じである。このようにすれば、磁性体部Ｃと磁性体部Ａとが重なった位置（相対的な磁束密度最大の位置）と、磁性体部Ｃが磁性体部Ｂに近接した位置（相対的磁束密度最少の位置）と、をつくりだすことが可能なる。

【0070】

また、磁性体部Ｃは、マグネット５７の厚みを貫通し、マグネット５７は四角形であり一辺（図４では左方側端辺）をＮ極とし対辺（図４では右方側端辺）をＳ極としたときに、複数の磁性体部Ｃはマグネット４７を貫通して一辺側から対辺側に順に配列されていることから磁性体部Ｃの配列に従って、マグネット５７の極性が一辺側からＮ－Ｓ、Ｓ－Ｎ、Ｎ－ＳというようにＮ極とＳ極とが交互に配置される。このようにすれば、Ｎ極－Ｓ極間で磁力線のループが発生し、磁力線を横切るように配置される磁性体部Ａ及び磁性体部Ｂと、磁性体部Ｃとの相対位置を変えることによって磁束の密（吸引力大）と疎（吸引力小）とをつくり出すことが可能となる。

【0071】

また、第1プレート５２は、第２プレート５３側の裏面に樹脂層５４で形成されたストライブ状の凸条部５４ａを有し、凸条部５４ａの頂面５４ｃは第２プレート５３に接し、凸条部５４ａ間の溝部５４ｂには真空吸引孔５５が連通している。

【0072】

このような構成にすれば、第1プレート５２と第２プレート５３とは、樹脂層５４を挟んでマグネット５７の吸引力で密着される。第２プレート５３は凸条部５４ａの頂部を摺動するので、第1プレート５２と第２プレート５３との厚み方向の距離を一定に保持することが可能となる。従って、マグネット５７とボール配列用マスク１１との距離も一定となり、ボール配列用マスク１１を基板１４に均一に密着固定させることが可能となる。樹脂層５４を摺動性が優れた材料とすれば、第２プレート５３の移動負荷を抑えることが可能となる。

【0073】

また、以上説明したボール搭載装置１０は、磁性材料で形成されたボール配列用マスク１１に設けられたボール配列用孔６５から導電性ボール１２を基板１４に振り込む装置である。ボール搭載装置１０は、基板吸着固定ステージ１７と、ボール配列用マスク１１上に供給された導電性ボール１２をボール配列用孔６５から基板１１に振り込むボール振込用スキージ６８と、を有している。ボール搭載装置１０は、磁性体部Ｃと磁性体部Ａとが重なる位置でボール配列用マスク１１を基板１４に吸着した後、ボール振込用スキージ６８を駆動してボール振込を行い、磁性体部Ｃが平面方向に磁性体部Ａから離れ、かつ磁性体部Ｂに近接する位置に第２プレート５３を移動した後、ボール振込用スキージ６８をボール配列用マスク１１から離間させ、ボール配列用マスク１１を基板１４から版離れさせるように制御する制御部をさらに有している。

【0074】

ボール搭載装置１０は、第２プレート５３を第1プレート５２に対して平行に移動して磁性体部Ｃと磁性体部Ａとが重なる位置（つまり磁束密度が高い位置）でボール配列用マスク１１を基板１４に密着させて導電性ボール１２を基板４１上に振り込む。そして、第２プレート５３を第1プレート５２に対して平行に移動して磁性体部Ｃが磁性体部Ａから離れた位置で、磁性体部Ｂに近接する位置（つまり磁束密度が低い位置）においてボール配列用マスク１１を基板１４から版離れさせる。

【0075】

このように、第２プレートを第1プレートに対して平行に移動するため、ボール配列用マスク１１から基板１４を垂直方向に遠ざけて吸引力を弱める特許文献１及び特許文献２に記載の構成よりも小さな駆動力、小さな駆動ストロークで版離れさせることが可能となり、版離れの際にボール配列用マスク１１が振動することによるダメージを抑えることができる。

【0076】

従って、ボール搭載装置１０によれば、ボール配列用マスクの張り付き、反り及び変形を防ぎつつ、過不足のない安定したボール搭載が可能であり、版離れに大きな駆動力を必要としない簡単かつ薄型構造でボール配列用マスクの吸引力の切り換えが可能となる。

【0077】

なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。前述した実施の形態では、１種類の導電性ボール１２を基板１４に搭載する基板吸着固定ステージ１７及びボール搭載装置１０を例示して説明したが、直径が異なる複数種類の導電性ボールを搭載することが可能である。例えば、導電性ボールの直径が２種類の場合、ボール搭載装置が大径用のボール振込装置と小径用のボール振込装置とを有し、大径用のボール振込装置においては大径用のボール配列用マスクを使用して大径の導電性ボールを基板上に振り込む。小径用のボール振込装置においては小径用のボール配列用マスクを使用して小径の導電性ボールを基板上に振り込む。基板の搬送は、同一の基板吸着固定ステージ１７にて行うことが可能である。このように複数種類の導電性ボールを基板上に振り込む場合においても、ボール配列用マスクの反りや変形を防ぎつつ、過不足のない安定したボール搭載が可能であり、大きな駆動力を必要としない簡単な構造で薄型の装置でボール配列用マスクの吸引力の切り換えが可能となる。

【0078】

また、前述した実施の形態では、導電性ボール１２を基板１４上に搭載する基板吸着固定ステージ１７及びボール搭載装置１０を例示して説明したが、例えば、導電性ボール１２に替えて柱状部材を基板に搭載させることが可能である。

【符号の説明】

【0079】

１０…ボール搭載装置、１１…ボール配列用マスク、１２…導電性ボール、１４…基板、１７…基板吸着固定ステージ、３２,３３…ボール振込ヘッド、５２…第１プレート、５３…第２プレート、５４…樹脂層、５４ａ…凸条部、５４ｂ…溝部、５４ｃ…頂面、５５…真空吸引孔、５６…第１プレート本体、５７…マグネット、５８…バックプレート、６０…アクチュエータ、６５…ボール配列用孔、６８…ボール振込用スキージ、Ａ，Ｂ，Ｃ…磁性体部、Ｐ…磁性体部Ａと磁性体部Ｂとの距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】