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(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】2023-05-15
(45)【発行日】2023-05-23
(54)【発明の名称】検査・リペア装置
(51)【国際特許分類】
H05K 3/34 20060101AFI20230516BHJP
H01L 21/60 20060101ALN20230516BHJP
【ＦＩ】
H05K3/34 505A
H01L21/92 604H
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2022074474
(22)【出願日】2022-04-28
(62)【分割の表示】P 2020195610の分割
【原出願日】2015-02-20
(65)【公開番号】P2022103230
(43)【公開日】2022-07-07
【審査請求日】2022-05-30
(73)【特許権者】
【識別番号】316011226
【氏名又は名称】ＡＩメカテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】栗原 弘邦
(72)【発明者】
【氏名】水鳥 量介
(72)【発明者】
【氏名】後和 昭典
(72)【発明者】
【氏名】高木 智哉
(72)【発明者】
【氏名】本間 真
【審査官】齊藤 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－２５８１３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２５８１３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－８０４６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１３５４５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－９３５５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１０５８８９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６０
Ｈ０５Ｋ ３／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電極を備えた基板を搬送する搬送体と、
当該搬送体の搬送方向に対して平行な第１の方向に配置されるガントリと、
前記搬送体の上方で、前記第１の方向及び鉛直方向に対して垂直な第２の方向に前記ガントリが移動可能となるように前記ガントリを支持する支持体と、
前記基板を撮像し、前記基板の複数の前記電極にハンダボールが適切に搭載されているか否かの検査に用いられる画像情報を取得する撮像手段と、
当該撮像手段からの前記画像情報に基づき、前記ハンダボールが適切に搭載されていない前記電極に対して、前記ハンダボールの除去又は再搭載を行うリペア手段と、を備え、
前記撮像手段及び前記リペア手段は、前記搬送体の搬送方向に対して平行に移動可能となるように、前記ガントリに取り付けられている、検査・リペア装置。
【請求項2】
マスクを介して前記ハンダボールを吸着し、吸着した前記ハンダボールを前記基板の複数の前記電極に搭載する搭載ヘッドを備え、
当該搭載ヘッドは、前記搬送体の搬送方向に対して平行に移動可能となるように、前記ガントリに取り付けられていること
を特徴とする請求項１に記載の検査・リペア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検査・リペア装置に関する。
【背景技術】
【0002】
コンピュータ、携帯電話、デジタル家電等には、ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Size Package）といった表面実装型の電子部品が実装されている。このような電子部品の裏面には、半球状に形成されたバンプ（突起状の端子）が多数設けられている。電子部品の裏面にバンプを設けることで、基板と電子部品との接点数を大幅に増加させ、電子部品の小型化・高密度化を図っている。
【0003】
また、電子部品の裏面に設けられたバンプに対応して、この電子部品が実装される基板にも多数のバンプが形成されている。基板にバンプを形成する方法として、例えば、ボール振込法が知られている。ボール振込法は、マスクに設けられた多数の微細な孔を介して基板にハンダボールを振込む（落とし込む、搭載する）方法であり、ピッチが非常に狭いバンプを高精度に形成できるという利点がある。
【0004】
例えば、特許文献１には、基板の電極上にマスクの各孔を介してフラックスを塗布し、フラックスが塗布された電極上に、別のマスクの各孔を介してハンダボールを搭載する技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００９－１７７０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前記したボール振込法を用いられる場合には、面積の比較的大きな基板（例えば、４５０mm×６００mm）を切断して複数個に分割し、分割後の基板のそれぞれにハンダボールを搭載することが多い。基板の面積が大き過ぎると、ステップ式露光によって基板に回路パターンを印刷する際の位置ずれや、樹脂製である基板の収縮変形等に起因して、基板の各電極と、マスクの各孔と、の位置ずれが許容範囲を超えてしまうからである。なお、基板に設けるバンプの微細化や、バンプ間のピッチの狭小化が進むにつれて、このような位置ずれが起こりやすくなる。
【0007】
したがって、面積の比較的大きな基板を切断・洗浄した後、特許文献１の技術を用いてハンダボールの搭載等を行い、この基板をさらに切断・洗浄して電子部品を実装する、という処理が一般的に行われている。つまり、特許文献１に記載の技術では、基板の切断・洗浄を少なくとも２回行うため、一連の処理に要するコストが高くなるという問題がある。前記した位置ずれの問題を解決して、切断・洗浄の工程を一回分省き、基板の処理コストの低減を図ることが望まれている。
【0008】
そこで、本発明は、処理コストの安価な検査・リペア装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、本発明に係る検査・リペア装置は、複数の電極を備えた基板を搬送する搬送体と、当該搬送体の搬送方向に対して平行な第１の方向に配置されるガントリと、前記搬送体の上方で、前記第１の方向及び鉛直方向に対して垂直な第２の方向に前記ガントリが移動可能となるように前記ガントリを支持する支持体と、前記基板を撮像し、前記基板の複数の前記電極にハンダボールが適切に搭載されているか否かの検査に用いられる画像情報を取得する撮像手段と、当該撮像手段からの前記画像情報に基づき、前記ハンダボールが適切に搭載されていない前記電極に対して、前記ハンダボールの除去又は再搭載を行うリペア手段と、を備え、前記撮像手段及び前記リペア手段は、前記搬送体の搬送方向に対して平行に移動可能となるように、前記ガントリに取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、処理コストの安価な検査・リペア装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第１実施形態に係る基板処理システムの説明図である。
【図2】基板の模式的な平面図である。
【図3】フラックス印刷装置の縦断面図である。
【図4】基板処理装置の斜視図である。
【図5】ハンダボール充填ユニットの縦断面図である。
【図6】（ａ）はスリット状体の展開図であり、（ｂ）は（ａ）に示す範囲Ｋの部分拡大図である。
【図7】基板処理装置が備える制御装置に関する機能ブロック図である。
【図8】第１マスクの各孔にハンダボールを充填する処理に関するフローチャートである。
【図9】（ａ）は第１マスクの各孔にハンダボールが充填された状態を示す説明図であり、（ｂ）は第２マスクの各孔を介してハンダボールが吸着された状態を示す説明図であり、（ｃ）は基板において一つの領域の各電極にハンダボールが搭載された状態を示す説明図である。
【図10】基板処理装置の動作の流れを示す説明図である。
【図11】基板の各電極にハンダボールを搭載する処理に関するフローチャートである。
【図12】検査処理及びリペア処理に関するフローチャートである。
【図13】本発明の第２実施形態に係る基板処理システムに関する断面図であり、（ａ）は第２マスク及び第４マスクを含む模式的な断面図であり、（ｂ）は第１マスク及び第３マスクを含む模式的な断面図である。
【図14】基板処理装置が備える制御装置に関する機能ブロック図である。
【図15】基板の各電極にハンダボールを搭載する処理に関するフローチャートである。
【図16】（ａ）は第１マスクの各孔にハンダボールが充填された状態を示す説明図であり、（ｂ）は第３マスクによってハンダボールを押し上げた状態を示す説明図であり、（ｃ）は対象となる領域の真上に搭載ヘッドが移動した状態を示す説明図であり、（ｄ）は基板において一つの領域の各電極にハンダボールが搭載された状態を示す説明図である。
【図17】本発明の変形例に係る基板処理システムが備えるハンダボール充填ユニットの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
≪第１実施形態≫
＜基板処理システムの構成＞
図１は、第１実施形態に係る基板処理システムＳの説明図である。なお、図１に示す矢印は、基板Ｂが搬送される向きを示している。また、図１に示すようにｘ，ｙ，ｚ方向を定義する。
基板処理システムＳは、基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にフラックスを塗布し、さらにハンダボールを搭載してバンプ（突起状の端子）を形成するシステムである。
＜基板処理システムの構成＞
図１は、第１実施形態に係る基板処理システムＳの説明図である。なお、図１に示す矢印は、基板Ｂが搬送される向きを示している。また、図１に示すようにｘ，ｙ，ｚ方向を定義する。
基板処理システムＳは、基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にフラックスを塗布し、さらにハンダボールを搭載してバンプ（突起状の端子）を形成するシステムである。
【0013】
基板処理システムＳは、フラックス印刷装置１と、基板処理装置２と、を備えている。
図１に示すように、下流側に向かって順に、フラックス印刷装置１及び基板処理装置２が配置され、搬送体Ｐによって基板Ｂが順次搬送されるようになっている。なお、板状の搬送体Ｐは、ｘ方向に移動可能になっており、その下面に基板Ｂを吸着した後、この吸着をｘ方向の所定位置で解除するようになっている。
図１に示すように、下流側に向かって順に、フラックス印刷装置１及び基板処理装置２が配置され、搬送体Ｐによって基板Ｂが順次搬送されるようになっている。なお、板状の搬送体Ｐは、ｘ方向に移動可能になっており、その下面に基板Ｂを吸着した後、この吸着をｘ方向の所定位置で解除するようになっている。
【0014】
ここで、基板処理システムＳの構成に先立って、その処理対象である基板Ｂについて簡単に説明する。
図２は、基板Ｂの模式的な平面図である。基板Ｂは、電子部品（図示せず）が実装される板状体であり、平面視において四つの領域Ｒ１～Ｒ４を有している。互いに隣接する矩形状の領域Ｒ１～Ｒ４には、それぞれ、電極Ｑが密集してなる複数の電極群（図示せず）が設けられている。なお、領域Ｒ１～Ｒ４における電極Ｑの配列は、略同一であるものとする。
図２は、基板Ｂの模式的な平面図である。基板Ｂは、電子部品（図示せず）が実装される板状体であり、平面視において四つの領域Ｒ１～Ｒ４を有している。互いに隣接する矩形状の領域Ｒ１～Ｒ４には、それぞれ、電極Ｑが密集してなる複数の電極群（図示せず）が設けられている。なお、領域Ｒ１～Ｒ４における電極Ｑの配列は、略同一であるものとする。
【0015】
詳細については後記するが、領域Ｒ１～Ｒ４には、それぞれ、搭載ヘッド２６（図４参照）によってハンダボールが個別に搭載されるようになっている。
図２に示す領域Ｒ１～Ｒ４は、樹脂製の基板Ｂが収縮変形した場合でも、ハンダボールと電極Ｑとの位置ずれが所定の許容範囲内で収まるように設定されている。
また、基板Ｂには、所定の回路パターンがステップ式で露光印刷されている。そして、領域Ｒ１～Ｒ４は、それぞれ、一回当たりの露光範囲に含まれるように設定されている。これによって、ステップ式の露光印刷を行う際に各露光範囲の間で位置ずれが生じた場合でも、複数の露光範囲に亘って一括でハンダボールが搭載されることがなくなるため、電極Ｑとハンダボールとの位置ずれを抑制できる。
図２に示す領域Ｒ１～Ｒ４は、樹脂製の基板Ｂが収縮変形した場合でも、ハンダボールと電極Ｑとの位置ずれが所定の許容範囲内で収まるように設定されている。
また、基板Ｂには、所定の回路パターンがステップ式で露光印刷されている。そして、領域Ｒ１～Ｒ４は、それぞれ、一回当たりの露光範囲に含まれるように設定されている。これによって、ステップ式の露光印刷を行う際に各露光範囲の間で位置ずれが生じた場合でも、複数の露光範囲に亘って一括でハンダボールが搭載されることがなくなるため、電極Ｑとハンダボールとの位置ずれを抑制できる。
【0016】
（フラックス印刷装置）
フラックス印刷装置１は、フラックス塗布用のマスク１１に形成された多数の孔（図示せず）を介して、このマスク１１の下方に配置された基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にフラックスを塗布する装置である。前記した「フラックス」は、その粘性によってハンダボールを基板Ｂに付着させたり、ハンダボールの溶融時の酸化等を防止したりするための液体である。
フラックス印刷装置１は、フラックス塗布用のマスク１１に形成された多数の孔（図示せず）を介して、このマスク１１の下方に配置された基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にフラックスを塗布する装置である。前記した「フラックス」は、その粘性によってハンダボールを基板Ｂに付着させたり、ハンダボールの溶融時の酸化等を防止したりするための液体である。
【0017】
図３は、フラックス印刷装置１の縦断面図である。
フラックス印刷装置１は、マスク１１と、版枠１２と、カメラ１３と、印刷テーブル１４と、スキージヘッド１５と、を備えている。マスク１１は、基板Ｂの各電極Ｑに対応する多数の孔が形成されたメタルマスクであり、ｘｙ平面（水平面）と平行に配置されている。
版枠１２は、マスク１１を固定するための四角枠状の枠体であり、マスク１１の周縁部に設置されている。なお、図２に示す例では、版枠１２のｚ方向の位置が固定されている。
フラックス印刷装置１は、マスク１１と、版枠１２と、カメラ１３と、印刷テーブル１４と、スキージヘッド１５と、を備えている。マスク１１は、基板Ｂの各電極Ｑに対応する多数の孔が形成されたメタルマスクであり、ｘｙ平面（水平面）と平行に配置されている。
版枠１２は、マスク１１を固定するための四角枠状の枠体であり、マスク１１の周縁部に設置されている。なお、図２に示す例では、版枠１２のｚ方向の位置が固定されている。
【0018】
カメラ１３は、自身の上方及び下方を撮像する２視野カメラであり、ｘ，ｙ方向で移動可能になっている。カメラ１３は、マスク１１の下面に印刷された位置合わせマーク（二箇所以上：図示せず）と、基板Ｂの上面に印刷された位置合わせマーク（二箇所以上：図示せず）と、をそれぞれ撮像し、その撮像結果を印刷テーブル１４の制御装置（図示せず）に出力するようになっている。
【0019】
印刷テーブル１４は、ｘ，ｙ方向、及びθ方向（ｘｙ平面上での回転方向）で基板Ｂの位置を調整し、さらに昇降機構１４ａによって基板Ｂとマスク１１とのｚ方向の距離を調整する装置である。印刷テーブル１４は、カメラ１３の撮像結果に基づき、マスク１１の各孔の位置と、基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）の位置と、が平面視で一致するように、基板Ｂの位置を調整するようになっている。
なお、基板Ｂにフラックスを塗布する際には、カメラ１３が退避した状態で印刷テーブル１４が上昇し、基板Ｂをマスク１１に接近させる（両者間の距離を所定のスクリーンギャップにする）ようになっている。
なお、基板Ｂにフラックスを塗布する際には、カメラ１３が退避した状態で印刷テーブル１４が上昇し、基板Ｂをマスク１１に接近させる（両者間の距離を所定のスクリーンギャップにする）ようになっている。
【0020】
スキージヘッド１５は、マスク１１の各孔を介して基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にフラックスを塗布するものであり、スクレーパ１５ａと、スキージ１５ｂと、を備えている。基板Ｂにフラックスを塗布する際には、基板Ｂにフラックスを塗り付けるように、スキージヘッド１５がｘ方向で往復する。
具体的には、スクレーパ１５ａを下降させた後、マスク１１の上面にスクレーパ１５ａを押し当てながら紙面左向きに移動させる。その後、スクレーパ１５ａを上昇させてスキージ１５ｂを下降させ、このスキージ１５ｂを紙面右向きに移動させる。このように、スキージヘッド１５が移動する向きに応じて、スクレーパ１５ａ及びスキージ１５ｂが交互に用いられる。
具体的には、スクレーパ１５ａを下降させた後、マスク１１の上面にスクレーパ１５ａを押し当てながら紙面左向きに移動させる。その後、スクレーパ１５ａを上昇させてスキージ１５ｂを下降させ、このスキージ１５ｂを紙面右向きに移動させる。このように、スキージヘッド１５が移動する向きに応じて、スクレーパ１５ａ及びスキージ１５ｂが交互に用いられる。
【0021】
（基板処理装置）
図１に示す基板処理装置２は、フラックスが塗布された基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にハンダボールを搭載する装置である。また、基板処理装置２は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査し、ハンダボールが適切に搭載されていない電極にハンダボールを搭載し直す機能も有している。
図１に示す基板処理装置２は、フラックスが塗布された基板Ｂの各電極Ｑ（図２参照）にハンダボールを搭載する装置である。また、基板処理装置２は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査し、ハンダボールが適切に搭載されていない電極にハンダボールを搭載し直す機能も有している。
【0022】
図４は、基板処理装置２の斜視図である。基板処理装置２は、ハンダボール充填ユニット２１，２２と、載置台２３と、移動機構２４と、第２マスク２５と、搭載ヘッド２６と、カメラ２７，２８と、リペアノズル２９と、制御装置３０（図７参照）と、を備えている。
ハンダボール充填ユニット２１は、第１マスク２１１に設けられた複数の孔ｈ１（図５参照）を介してハンダボールを充填する（ハンダボールを整列させる）ものである。
ハンダボール充填ユニット２１は、第１マスク２１１に設けられた複数の孔ｈ１（図５参照）を介してハンダボールを充填する（ハンダボールを整列させる）ものである。
【0023】
図５は、ハンダボール充填ユニット２１の縦断面図である。
ハンダボール充填ユニット２１は、第１マスク２１１と、版枠２１２と、充填台２１３と、空気圧調整器２１４（図７参照）と、ハンダボール充填手段２１５と、を備えている。
ハンダボール充填ユニット２１は、第１マスク２１１と、版枠２１２と、充填台２１３と、空気圧調整器２１４（図７参照）と、ハンダボール充填手段２１５と、を備えている。
【0024】
第１マスク２１１は、基板Ｂにおける一つの領域（領域Ｒ１～Ｒ４のうち任意の一つ：図４参照）の各電極Ｑに対応する多数の孔ｈ１が設けられたマスクである。つまり、第１マスク２１１の領域Ｕ１（図４に示す一点鎖線の枠内）に設けられた各孔ｈ１の配列は、領域Ｒ１～Ｒ４のうち任意の一つにおける各電極Ｑの配列と同一になっている。
【0025】
図５に示す版枠２１２は、第１マスク２１１を充填台２１３に固定する枠体であり、第１マスク２１１の周縁部に設置されている（図４では、図示を省略）。充填台２１３は、第１マスク２１１が載置される台である。充填台２１３は、第１マスク２１１の各孔ｈ１に連通する連通路Ｄ１を有している。
空気圧調整器２１４（図７参照）は、後記する充填制御部３２からの指令に従って負圧を発生させたり、この負圧を解除したりするものである。空気圧調整器２１４による負圧の発生は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを充填する際に行われる。
空気圧調整器２１４（図７参照）は、後記する充填制御部３２からの指令に従って負圧を発生させたり、この負圧を解除したりするものである。空気圧調整器２１４による負圧の発生は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを充填する際に行われる。
【0026】
図５に示すハンダボール充填手段２１５は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを一個ずつ充填するものである。ハンダボール充填手段２１５は、ハンダボール供給部２１５ａと、取付枠２１５ｂと、スリット状体２１５ｃと、加振機２１５ｄと、モータ２１５ｅと、を備えている（図４では、取付枠２１５ｂ及びスリット状体２１５ｃのみを図示）。
【0027】
ハンダボール供給部２１５ａは、スリット状体２１５ｃに向けて適量のハンダボールを供給するものである。ハンダボールを供給する際には、その開口Ｈがスリット状体２１５ｃに臨むように、回転軸Ｇを中心にハンダボール供給部２１５ａが回転するようになっている。これによって、開口Ｈを介してハンダボールが落下し、スリット状体２１５ｃにハンダボールが供給される。
【0028】
取付枠２１５ｂは、スリット状体２１５ｃが取り付けられる枠体であり、ｙ方向に細長い四角枠状を呈している（図４参照）。スリット状体２１５ｃは、ハンダボールが移動可能な多数のスリットＴ（図６（ｂ）参照）を有し、第１マスク２１１に対して凸状に湾曲した状態で、この第１マスク２１１に接するように配置されている。
【0029】
図６（ａ）は、スリット状体２１５ｃの展開図である。スリット状体２１５ｃは、平行に延びる一対の取付部ｃ１と、取付部ｃ１に対して所定角度を有する多数の線状体ｃ２と、を備えている。スリット状体２１５ｃは、取付枠２１５ｂ（図５参照）においてｘ方向で対向する一対の内壁面に取付部ｃ１，ｃ１をそれぞれ押し当てた状態で、この取付枠２１５ｂに固定されている。
【0030】
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す範囲Ｋの部分拡大図である。
スリット状体２１５ｃに設けられたスリットＴは、隣り合う線状体ｃ２の間の隙間である。なお、隣り合う線状体ｃ２の距離Ｌは、ハンダボールの径以上であってもよいし、また、加振機２１５ｄが起こす振動でスリットＴが広がったときにハンダボールが移動可能であれば、ハンダボールの径未満であってもよい。
また、スリット状体２１５ｃは、取付部ｃ１と線状体ｃ２とのなす角が所定角度θ（０＜θ＜４５°）となるように形成されている。これは、後記する加振機２１５ｄ（図５参照）によってスリット状体２１５ｃがｘ方向で振動しているときに、ハンダボールを転動・分散させるためである。
スリット状体２１５ｃに設けられたスリットＴは、隣り合う線状体ｃ２の間の隙間である。なお、隣り合う線状体ｃ２の距離Ｌは、ハンダボールの径以上であってもよいし、また、加振機２１５ｄが起こす振動でスリットＴが広がったときにハンダボールが移動可能であれば、ハンダボールの径未満であってもよい。
また、スリット状体２１５ｃは、取付部ｃ１と線状体ｃ２とのなす角が所定角度θ（０＜θ＜４５°）となるように形成されている。これは、後記する加振機２１５ｄ（図５参照）によってスリット状体２１５ｃがｘ方向で振動しているときに、ハンダボールを転動・分散させるためである。
【0031】
図５に示す加振機２１５ｄは、前記したように、スリット状体２１５ｃをｘ方向に振動させるものであり、取付枠２１５ｂに設置されている。加振機２１５ｄによってスリット状体２１５ｃをｘ方向に振動させると、スリット状体２１５ｃの内側又は外側に存在するハンダボールが線状体ｃ２との接触によって転動する。これによって、ハンダボールを分散させ、第１マスク２１１の各孔ｈ１（図５参照）にハンダボールを一個ずつ充填できる。
【0032】
モータ２１５ｅは、スリット状体２１５ｃ等をｘ方向に移動させるための駆動源である。モータ２１５ｅによってボールねじ軸（図示せず）を回転させると、ハンダボール供給部２１５ａ、取付枠２１５ｂ、スリット状体２１５ｃ、及び加振機２１５ｄが、一体としてｘ方向に移動するようになっている。前記したように、第１マスク２１１に接触したスリット状体２１５ｃが振動しながらｘ方向に移動することで、スリットＴ（図６（ｂ）参照）を介して落下したハンダボールが第１マスク２１１の各孔ｈ１に充填される。
【0033】
なお、図５では図示を省略したが、ハンダボールの充填を終えた後、マスク１１上に残留するハンダボールを除去して清掃を行うスウィーパが設けられている。
【0034】
図４に示すハンダボール充填ユニット２２は、前記したハンダボール充填ユニット２１と同様の構成を備えている。このように二つのハンダボール充填ユニット２１，２２を設けているのは、ハンダボールの一回当たりの充填に要する時間の方が、基板Ｂの各電極Ｑへの１回当たりの搭載に要する時間よりも長いからである。
【0035】
図４に示す載置台２３は、基板Ｂが載せられる台である。図４に示す例では、搬送体Ｐによって基板Ｂが紙面右向きに搬送され、載置台２３に載置されるようになっている。
移動機構２４は、後記する搭載ヘッド２６をｘ，ｙ，ｚ方向、及びθ方向（ｘ，ｙ平面上での回転方向）に移動させるものである。図４に示す例では、移動機構２４は、一対の支持体２４１ａ，２４１ｂと、ガントリ２４２と、板状体２４３と、被設置体２４４と、モータ２４５，２４６と、を含んで構成される。
移動機構２４は、後記する搭載ヘッド２６をｘ，ｙ，ｚ方向、及びθ方向（ｘ，ｙ平面上での回転方向）に移動させるものである。図４に示す例では、移動機構２４は、一対の支持体２４１ａ，２４１ｂと、ガントリ２４２と、板状体２４３と、被設置体２４４と、モータ２４５，２４６と、を含んで構成される。
【0036】
ガントリ２４１は、一対の支持体２４１ａ，２４１ｂに設けられたレールＥ１，Ｅ１に沿ってｙ方向に移動可能になっている。板状体２４３は、ガントリ２４１に設けられたレールＥ２，Ｅ２に沿ってｘ方向に移動可能になっている。被設置体２４４は、板状体２４３に設けられたレールＥ３，Ｅ３に沿ってｚ方向に移動可能になっている。モータ２４５は、被設置体２４４をｚ方向に移動させる駆動源である。モータ２４６は、被設置体２４４に対して搭載ヘッド２６をθ方向に回転させる駆動源である。
【0037】
これらのモータ２４５，２４６は、後記する搭載制御部３３（図７参照）からの指令によって駆動するようになっている。なお、ガントリ２４１をｙ方向に移動させるモータ、及び、板状体２４３をｘ方向に移動させるモータについては、図示を省略している。また、図４に示す移動機構２４は一例であり、搭載ヘッド２６をｘ，ｙ，ｚ，θ方向に移動可能であれば、他の構成であってもよい。
【0038】
第２マスク２５は、基板Ｂにおける一つの領域（領域Ｒ１～Ｒ４のうち任意の一つ）の各電極Ｑに対応する多数の孔ｈ２（図９（ａ）参照）が設けられたマスクであり、搭載ヘッド２６の下面に設置されている。
【0039】
搭載ヘッド２６は、第２マスク２５の各孔ｈ２（図９（ａ）参照）を介してハンダボールを吸着し、吸着したハンダボールを基板Ｂの各電極Ｑに搭載するものである。搭載ヘッド２６は、第２マスク２５の各孔ｈ２に連通する連通路Ｄ２（図９（ａ）参照）と、この連通路Ｄ２を介した負圧の発生／解除を行う空気圧調整器２６１（図７参照）と、を備えている。
【0040】
カメラ２７は、第１マスク２１１と第２マスク２５との位置合わせを行う際（図９（ａ）参照）、第１マスク２１１に印刷された位置合わせマーク（図示せず）を撮像する機能を有し、ｘ，ｙ方向に移動可能になっている。
また、カメラ２７は、第２マスク２５と、基板Ｂの領域Ｒ１～Ｒ４のいずれか一つと、の位置わせを行う際（図９（ｃ）参照）、対象とする領域に印刷された位置合わせマークを撮像する機能も有している。
さらに、カメラ２７は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査する際、基板Ｂを撮像して画像情報を取得する機能を有している。
また、カメラ２７は、第２マスク２５と、基板Ｂの領域Ｒ１～Ｒ４のいずれか一つと、の位置わせを行う際（図９（ｃ）参照）、対象とする領域に印刷された位置合わせマークを撮像する機能も有している。
さらに、カメラ２７は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査する際、基板Ｂを撮像して画像情報を取得する機能を有している。
【0041】
カメラ２８は、それまでとは異なる回路パターンの基板Ｂにハンダボールを搭載する場合（つまり、第１マスク２１１，２２１及び第２マスク２５を取り替えた場合）、記憶部３１（図７参照）に格納されている座標系を補正するために、第２マスク２５に印刷されている位置合わせマークを撮像するものである。
リペアノズル２９は、後記するリペア制御部３５（図７参照）からの指令に従って、ハンダボールの除去や再搭載を電極Ｑごとに行うものであり、ｘ，ｙ，ｚ方向に移動可能になっている。
リペアノズル２９は、後記するリペア制御部３５（図７参照）からの指令に従って、ハンダボールの除去や再搭載を電極Ｑごとに行うものであり、ｘ，ｙ，ｚ方向に移動可能になっている。
【0042】
図７は、基板処理装置２が備える制御装置３０に関する機能ブロック図である。
制御装置３０は、ハンダボールの充填・搭載に関する処理と、ハンダボールが適切に充填されているか否かの検査処理と、検査処理の結果に基づくリペア処理と、を行うものである。制御装置３０は、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成される。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。
制御装置３０は、ハンダボールの充填・搭載に関する処理と、ハンダボールが適切に充填されているか否かの検査処理と、検査処理の結果に基づくリペア処理と、を行うものである。制御装置３０は、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成される。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。
【0043】
図７に示すように、制御装置３０は、記憶部３１と、充填制御部３２と、搭載制御部３３と、検査部３４と、リペア制御部３５と、を備えている。
記憶部３１は、例えば、半導体記憶装置である。記憶部３１には、カメラ２７，２８の撮像結果、検査部３４による検査処理の結果、リペア制御部３５によるリペア処理の結果等が格納される。
記憶部３１は、例えば、半導体記憶装置である。記憶部３１には、カメラ２７，２８の撮像結果、検査部３４による検査処理の結果、リペア制御部３５によるリペア処理の結果等が格納される。
【0044】
充填制御部３２は、空気圧調整器２１４による負圧の発生／解除や、加振機２１５ｄによるスリット状体２１５ｃ（図５参照）の加振、モータ２１５ｅによるスリット状体２１５ｃの移動等を行う機能を有している。
搭載制御部３３は、空気圧調整器２６１による負圧の発生／解除や、移動機構２４による搭載ヘッド２６の移動等を行う機能を有している。
搭載制御部３３は、空気圧調整器２６１による負圧の発生／解除や、移動機構２４による搭載ヘッド２６の移動等を行う機能を有している。
【0045】
検査部３４は、カメラ２７によって取得される画像情報に基づき、例えば、パターンマッチングによって、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査する機能を有している。
リペア制御部３５は、検査部３４によってハンダボールの搭載が不適切と判定された電極にハンダボールを搭載し直すように、リペアノズル２９の位置等を調整する機能を有している。
リペア制御部３５は、検査部３４によってハンダボールの搭載が不適切と判定された電極にハンダボールを搭載し直すように、リペアノズル２９の位置等を調整する機能を有している。
【0046】
＜基板処理システムの動作＞
図８は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを充填する処理に関するフローチャートである。
ステップＳ１０１において制御装置３０は、空気圧調整器２１４（図７参照）によって、充填台２１３の連通路Ｄ１を介して負圧を発生させる。なお、後記するハンダボールの充填直後に負圧の発生を開始してもよい。
図８は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを充填する処理に関するフローチャートである。
ステップＳ１０１において制御装置３０は、空気圧調整器２１４（図７参照）によって、充填台２１３の連通路Ｄ１を介して負圧を発生させる。なお、後記するハンダボールの充填直後に負圧の発生を開始してもよい。
【0047】
ステップＳ１０２において制御装置３０は、ハンダボール充填手段２１５（図５参照）によって、第１マスク２１１の各孔ｈ１に一個ずつハンダボールを充填する。すなわち、制御装置３０は、加振機２１５ｄ（図５参照）によってスリット状体２１５ｃを振動させながら、このスリット状体２１５ｃをｘ方向に移動させる。
【0048】
図９（ａ）は、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールが充填された状態を示す説明図である。マスク２１１の各孔ｈ１に一個ずつ充填されたハンダボールは、連通路Ｄ１を介して吸引されている（Ｓ１０１，Ｓ１０２）。一方、基板Ｂの各電極Ｑにはフラックスが塗布されているが、領域Ｒ１～Ｒ４のいずれにもハンダボールは搭載されていない。
【0049】
図８のステップＳ１０３において制御装置３０は、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１に接近したか否かを判定する。搭載ヘッド２６が第１マスク２１１に接近していない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、制御装置３０はステップＳ１０３の処理を繰り返す。一方、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１に接近した場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ１０４に進む。
【0050】
ステップＳ１０４において制御装置３０は、空気圧調整器２１４によって発生させていた負圧を解除する。なお、前記した負圧の解除に代えて、ハンダボールを押し上げる正圧を、連通路Ｄ１を介して加えるようにしてもよい。
ステップＳ１０５において制御装置３０は、ハンダボールを吸着した搭載ヘッド２６が第１マスク２１１から離れたか否かを判定する。搭載ヘッド２６が第１マスク２１１から離れていない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御装置３０はステップＳ１０５の処理を繰り返す。一方、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１から離れた場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
ステップＳ１０５において制御装置３０は、ハンダボールを吸着した搭載ヘッド２６が第１マスク２１１から離れたか否かを判定する。搭載ヘッド２６が第１マスク２１１から離れていない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御装置３０はステップＳ１０５の処理を繰り返す。一方、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１から離れた場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【0051】
このようにして制御装置３０は、第１マスク２１１にハンダボールを充填する処理を、基板Ｂの各領域ごとに繰り返す。なお、第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを一個ずつ充填する「ハンダボール充填処理」には、ステップＳ１０１～Ｓ１０５の処理が含まれる。
次に、二つのハンダボール充填ユニット２１，２２（図４参照）がハンダボールの充填を開始するタイミングについて説明する。
次に、二つのハンダボール充填ユニット２１，２２（図４参照）がハンダボールの充填を開始するタイミングについて説明する。
【0052】
図１０は、基板処理装置２の動作の流れを示す説明図である。
図１０の横軸は、第１マスク２１１に向けて搭載ヘッド２６が移動し始めてからの経過時間（１目盛：０．５秒）である。上側の範囲Ｎ１には、一方のハンダボール充填ユニット２１（図４参照）によって第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを充填し、さらに、ハンダボールを基板Ｂに搭載するまでの一連の流れを示している。下側の範囲Ｎ２には、他方のハンダボール充填ユニット２２（図４参照）によって第１マスク２２１の各孔ｈ１にハンダボールを充填し、さらに、ハンダボールを基板Ｂに搭載するまでの一連の流れを示している。
図１０の横軸は、第１マスク２１１に向けて搭載ヘッド２６が移動し始めてからの経過時間（１目盛：０．５秒）である。上側の範囲Ｎ１には、一方のハンダボール充填ユニット２１（図４参照）によって第１マスク２１１の各孔ｈ１にハンダボールを充填し、さらに、ハンダボールを基板Ｂに搭載するまでの一連の流れを示している。下側の範囲Ｎ２には、他方のハンダボール充填ユニット２２（図４参照）によって第１マスク２２１の各孔ｈ１にハンダボールを充填し、さらに、ハンダボールを基板Ｂに搭載するまでの一連の流れを示している。
【0053】
図１０に示す例では、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１の真上まで移動し（０～１秒）、搭載ヘッド２６がハンダボールを吸着し（１秒～２．５秒）、さらに搭載ヘッド２６が上昇してから（２．５秒～３．５秒）、ハンダボールの充填が開始されている（Ｓ１０５：Ｙｅｓ、ＲＥＴＵＲＮ、Ｓ１０１，Ｓ１０２）。
【0054】
また、図１０に示す例では、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１付近にいるときの待ち時間（３．５秒間）を含めると、ハンダボールの充填に１６秒間（範囲Ｎ１：０秒～１６秒）を要している。同様に、ハンダボール充填ユニット２２によってハンダボールの充填を行う場合も、１６秒間（範囲Ｎ２：８秒～２４秒）を要している。
【0055】
詳細については後記するが、搭載ヘッド２６が第１マスク２１１に向かってから基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する動作は、例えば、０秒～８秒までの８秒間で済む。つまり、ハンダボールの一回当たり搭載時間は、一回当たりの充填時間の半分で済む。
したがって、本実施形態では、ハンダボール充填ユニット２１，２２が、タイミングを８秒分ずらしてハンダボールの充填を開始し、第１マスク２１１，２２１（図４参照）のうち充填が完了している方から、搭載ヘッド２６によってハンダボールを吸着するようにしている。これによってハンダボールの充填・搭載を行う際の待ち時間をなくし、単位時間当たりに多数の基板Ｂを処理できる。
したがって、本実施形態では、ハンダボール充填ユニット２１，２２が、タイミングを８秒分ずらしてハンダボールの充填を開始し、第１マスク２１１，２２１（図４参照）のうち充填が完了している方から、搭載ヘッド２６によってハンダボールを吸着するようにしている。これによってハンダボールの充填・搭載を行う際の待ち時間をなくし、単位時間当たりに多数の基板Ｂを処理できる。
【0056】
図１１は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する処理に関するフローチャートである。
ステップＳ２０１において制御装置３０は、ハンダボール充填ユニット２１，２２のいずれかによってハンダボールが充填された（つまり、ハンダボールの充填が完了した）か否かを判定する。ハンダボール充填ユニット２１，２２のいずれもハンダボールを充填中である場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、制御装置３０はステップＳ２０１の処理を繰り返す。一方、ハンダボール充填ユニット２１，２２のいずれかによってハンダボールが充填された場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ２０２に進む。
ステップＳ２０１において制御装置３０は、ハンダボール充填ユニット２１，２２のいずれかによってハンダボールが充填された（つまり、ハンダボールの充填が完了した）か否かを判定する。ハンダボール充填ユニット２１，２２のいずれもハンダボールを充填中である場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、制御装置３０はステップＳ２０１の処理を繰り返す。一方、ハンダボール充填ユニット２１，２２のいずれかによってハンダボールが充填された場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ２０２に進む。
【0057】
ステップＳ２０２において制御装置３０は、移動機構２４（図４参照）によって、搭載ヘッド２６を第１マスク２１１の真上まで移動させる（図９（ａ）、図１０の０秒～１秒）。つまり、制御装置３０は、第１マスク２１１の各孔ｈ１の位置と、第２マスク２５の各孔ｈ２の位置と、が平面視で一致するように搭載ヘッド２６を移動させる。
ステップＳ２０３において制御装置３０は、空気圧調整器２６１（図７参照）によって負圧を発生させ、第２マスク２５の各孔ｈ２を介してハンダボールを吸着する（図１０の１秒～２．５秒）。
ステップＳ２０３において制御装置３０は、空気圧調整器２６１（図７参照）によって負圧を発生させ、第２マスク２５の各孔ｈ２を介してハンダボールを吸着する（図１０の１秒～２．５秒）。
【0058】
ステップＳ２０４において制御装置３０は、移動機構２４（図４参照）によって、基板Ｂの対象とする領域（領域Ｒ１～Ｒ４のいずれか一つ）の真上まで搭載ヘッド２６を移動させる。すなわち、制御装置３０は、搭載ヘッド２６を上昇させた後（図１０の２．５秒～３．５秒）、カメラ２７の撮像結果に基づき、基板Ｂの位置合わせマークの認識、及び、搭載ヘッド２６の移動を行う（図１０の３．５秒～５秒）。
【0059】
図９（ｂ）は、第２マスク２５の各孔ｈ２にハンダボールが吸着された状態を示す説明図である。制御装置３０は、第２マスク２５の各孔ｈ２にハンダボールを吸着した状態を維持しつつ、対象とする領域の各電極Ｑの位置と、第２マスク２５の各孔ｈ２の位置と、が平面視で一致するように搭載ヘッド２６を移動させる。
【0060】
図１１のステップＳ２０５において制御装置３０は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する。すなわち、制御装置３０は、空気圧調整器２６１による負圧を解除し、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する。なお、ハンダボールを搭載する際、ハンダボールを基板Ｂに向けて押し下げる正圧を、連通路Ｄ２及び第２マスク２５の各孔ｈ２を介して加えてもよい。
【0061】
図９（ｃ）は、基板Ｂにおいて一つの領域の各電極Ｑにハンダボールが搭載された状態を示す説明図である。図９（ｃ）に示す例では、ハンダボールが搭載されていない領域（紙面右側の領域）が存在している
図１１のステップＳ２０６において制御装置３０は、基板Ｂにおいてハンダボールが搭載されていない領域が存在するか否かを判定する。ハンダボールが搭載されていない領域が存在する場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ２０１に戻る。一方、基板Ｂの領域Ｒ１～Ｒ４の全てにハンダボールが搭載されている場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、制御装置３０は処理を終了する（ＥＮＤ）。
図１１のステップＳ２０６において制御装置３０は、基板Ｂにおいてハンダボールが搭載されていない領域が存在するか否かを判定する。ハンダボールが搭載されていない領域が存在する場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ２０１に戻る。一方、基板Ｂの領域Ｒ１～Ｒ４の全てにハンダボールが搭載されている場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、制御装置３０は処理を終了する（ＥＮＤ）。
【0062】
なお、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する処理を、領域ごとに繰り返す「ハンダボール搭載処理」には、ステップＳ２０１～Ｓ２０６の処理が含まれる。
【0063】
図１２は、検査処理及びリペア処理に関するフローチャートである。
なお、図１２に示す「ＳＴＡＲＴ」の時点では、基板Ｂの領域Ｒ１～～Ｒ４の全てにハンダボールが搭載されているものとする。
ステップＳ３０１において制御装置３０は、検査部３４（図７参照）によって検査処理を実行する。すなわち、制御装置３０は、例えば、パターンマッチングによって、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査する。そして、制御装置３０は、検査処理の結果を記憶部３１に格納する。
なお、図１２に示す「ＳＴＡＲＴ」の時点では、基板Ｂの領域Ｒ１～～Ｒ４の全てにハンダボールが搭載されているものとする。
ステップＳ３０１において制御装置３０は、検査部３４（図７参照）によって検査処理を実行する。すなわち、制御装置３０は、例えば、パターンマッチングによって、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールが適切に搭載されているか否かを検査する。そして、制御装置３０は、検査処理の結果を記憶部３１に格納する。
【0064】
ステップＳ３０２において制御装置３０は、検査処理の結果を記憶部３１から読み出し、ハンダボールの搭載が不適切な電極が存在するか否かを判定する。ハンダボールの搭載が不適切な電極が存在しない場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、制御装置３０は処理を終了する（ＥＮＤ）。一方、ハンダボールの搭載が不適切な電極が存在する場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ３０３に進む。
【0065】
ステップＳ３０３において制御装置３０は、リペア制御部３５（図７参照）によってリペア処理を実行する。例えば、制御装置３０は、ハンダボールの搭載位置が基板Ｂの電極からずれていたり、一つの電極に複数のハンダボールが搭載されていたりした場合、この電極からハンダボールを取り除く。そして、制御装置３０は、この電極にフラックス付きの新たなハンダボールを搭載する。また、ハンダボールが搭載されていない電極が存在する場合、制御装置３０は、この電極にフラックス付きの新たなハンダボールを搭載する。
【0066】
ステップＳ３０４において制御装置３０は、他にハンダボールの搭載が不適切な電極が存在するか否かを判定する。他にハンダボールの搭載が不適切な電極が存在する場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、制御装置３０の処理はステップＳ３０３に戻る。一方、ハンダボールの搭載が不適切な電極が存在しない場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、制御装置３０は処理を終了する（ＥＮＤ）。
【0067】
＜効果＞
本実施形態によれば、基板Ｂの領域Ｒ１～Ｒ４（図２参照）に個別にハンダボールが搭載されるため、基板Ｂの面積が比較的大きい場合でも、基板Ｂの収縮変形等に伴う位置ずれを許容範囲内に抑えることができる。
なお、多数の孔が設けられたマスク（図示せず）を基板に載せてハンダボールを一括搭載する従来方法では、マスクの各孔と基板の各電極との位置ずれを許容範囲内に抑えるために、面積の比較的大きい基板を切断・洗浄した後、それぞれの基板に対してハンダボールの搭載等を行うようにしていた。
本実施形態によれば、基板Ｂの領域Ｒ１～Ｒ４（図２参照）に個別にハンダボールが搭載されるため、基板Ｂの面積が比較的大きい場合でも、基板Ｂの収縮変形等に伴う位置ずれを許容範囲内に抑えることができる。
なお、多数の孔が設けられたマスク（図示せず）を基板に載せてハンダボールを一括搭載する従来方法では、マスクの各孔と基板の各電極との位置ずれを許容範囲内に抑えるために、面積の比較的大きい基板を切断・洗浄した後、それぞれの基板に対してハンダボールの搭載等を行うようにしていた。
【0068】
これに対して本実施形態では、面積の比較的大きな一枚の基板Ｂに関して、その領域Ｒ１～Ｒ４に個別にハンダボールを搭載するため、ハンダボールの搭載等を行う前の基板Ｂの切断・洗浄を省略できる。したがって、本実施形態によれば、一連の処理に要するコストを従来よりも大幅に低減できる。
【0069】
また、第１マスク２１１に接するように配置されたスリット状体２１５ｃ（図５参照）を振動させることで、前記したように、ハンダボールを分散させ、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを一個ずつ搭載できる。したがって、リペア処理（Ｓ３０３：図１２参照）に要する時間を短縮でき、ひいては、単位時間当たりに多くの基板Ｂを処理できる。
【0070】
また、基板処理装置２は、ハンダボールの充填・搭載に加えて、その後の検査処理及びリペア処理も行うように構成されている。したがって、検査・リペア装置（図示せず）を別体で設ける場合と比較して、基板処理装置２の製造コストを安くすることができ、また、フラックス印刷装置１を含めた各装置全体の横幅を小さくすることができる。
【0071】
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）の上側に配置される第４マスクＭ４と、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）の下側に配置される第３マスクＭ３と、を設ける点が第１実施形態とは異なっている。なお、その他の点（フラックス印刷装置１、移動機構２４、カメラ２７，２８、リペアノズル２９等：図１、図４参照）については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
第２実施形態は、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）の上側に配置される第４マスクＭ４と、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）の下側に配置される第３マスクＭ３と、を設ける点が第１実施形態とは異なっている。なお、その他の点（フラックス印刷装置１、移動機構２４、カメラ２７，２８、リペアノズル２９等：図１、図４参照）については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【0072】
図１３（ａ）は、第２マスク２５Ａ及び第４マスクＭ４を含む模式的な断面図である。第２マスク２５Ａは、多数の孔ｈ１が設けられたマスク部２５ａと、このマスク部２５ａの周縁部から上方に延びる摺接部２５ｂと、を備えている。摺接部２５ｂは、搭載ヘッド２６の周壁面に摺接している。
【0073】
第４マスクＭ４は、基板Ｂの一つの領域（領域Ｒ１～Ｒ４の任意の一つ：図２参照）の各電極Ｑに対応する凸部ａ４を有し、搭載ヘッド２６に固定されている。それぞれの凸部ａ４は下方に突出しており、第２マスク２５Ａの各孔ｈ２に臨んでいる。つまり、上下方向において凸部ａ４と孔ｈ２とが重なるように、第４マスクＭ４が第２マスク２５Ａの上側に配置されている。
【0074】
前記したように、摺接部２５ｂが搭載ヘッド２６の周壁面に摺接しているため、第２マスク２５Ａと第４マスクＭ４との間の空間は、略密閉された状態になっている。また、図１３（ａ）では図示を省略したが、第４マスクＭ４には複数の孔が設けられ、搭載ヘッド２６の連通路Ｄ２を介して負圧／正圧が作用するようになっている。
【0075】
図１３（ｂ）は、第１マスク２１１Ａ及び第３マスクＭ３を含む模式的な断面図である。第１マスク２１１Ａは、多数の孔ｈ１が設けられたマスク部２１１ａと、このマスク部２１１ａの周縁部から下方に延びる摺接部２１１ｂと、を備えている。摺接部２１１ｂは、充填台２１３の周壁面に摺接している。
【0076】
第３マスクＭ３は、基板Ｂにおける一つの領域（領域Ｒ１～Ｒ４の任意の一つ：図２参照）の各電極Ｑに対応する多数の凸部ａ３を有し、充填台２１３に固定されている。それぞれの凸部ａ３は上方に突出しており、第１マスク２１１Ａの各孔ｈ１に臨んでいる。つまり、上下方向において凸部ａ３と孔ｈ１とが重なるように、第３マスクＭ３が第１マスク２１１Ａの下側に配置されている。
【0077】
前記したように、摺接部２１１ｂが充填台２１３の周壁面に摺接しているため、第１マスク２１１Ａと第３マスクＭ３との間の空間は、略密閉された状態になっている。また、図１３（ｂ）では図示を省略したが、第３マスクＭ３には複数の孔が設けられ、充填台２１３の連通路Ｄ１を介して負圧／正圧が作用するようになっている。
なお、他方のハンダボール充填ユニット２２Ａ（図示せず）も、図１３（ｂ）に示すハンダボール充填ユニット２１Ａと同様の構成を備えている。
なお、他方のハンダボール充填ユニット２２Ａ（図示せず）も、図１３（ｂ）に示すハンダボール充填ユニット２１Ａと同様の構成を備えている。
【0078】
図１４は、基板処理装置２が備える制御装置３０Ａに関する機能ブロック図である。
図１４に示す第３マスク移動用モータ４１は、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）と第３マスクＭ３とを、例えば、ボールねじ軸を用いて接近／離間させる駆動源である。第４マスク移動用モータ４２は、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）と第４マスクＭ４とを、例えば、ボールねじ軸を用いて接近／離間させる駆動源である。
図１４に示す第３マスク移動用モータ４１は、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）と第３マスクＭ３とを、例えば、ボールねじ軸を用いて接近／離間させる駆動源である。第４マスク移動用モータ４２は、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）と第４マスクＭ４とを、例えば、ボールねじ軸を用いて接近／離間させる駆動源である。
【0079】
充填制御部３２Ａは、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）の各孔ｈ１にハンダボールを充填する際、第３マスク移動用モータ４１によって、第３マスクＭ３を第１マスク２１１Ａから離間させる機能を有している。
【0080】
搭載制御部３３Ａは、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）の各孔ｈ２を介して負圧を発生させる（ハンダボールを吸着する）際、第３マスク移動用モータ４１によって、第３マスクＭ３を第１マスク２１１Ａに接近させるとともに、第４マスク移動用モータ４２によって、第４マスクＭ４を第２マスク２５Ａから離間させる機能を有している。
【0081】
また、搭載制御部３３Ａは、第２マスク２５Ａの孔ｈ２を介して吸着したハンダボールを基板Ｂの各電極Ｑに搭載する際、第４マスク移動用モータ４２によって、第４マスクＭ４を第２マスク２５Ａに接近させる機能も有している。
【0082】
図１５は、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する処理に関するフローチャートである。なお、第１実施形態で説明した図１１のフローチャートと重複する部分には、同一のステップ番号を付している。
ステップＳ２０２において制御装置３０Ａは、搭載ヘッド２６を第１マスク２１１Ａの真上まで移動させる。このとき、図１６（ａ）に示すように、連通路Ｄ１を介して負圧が作用しているため、第１マスク２１１Ａの各孔ｈ１に充填されたハンダボールが下方に吸引されている。
ステップＳ２０２において制御装置３０Ａは、搭載ヘッド２６を第１マスク２１１Ａの真上まで移動させる。このとき、図１６（ａ）に示すように、連通路Ｄ１を介して負圧が作用しているため、第１マスク２１１Ａの各孔ｈ１に充填されたハンダボールが下方に吸引されている。
【0083】
ステップＳ２０３ａにおいて制御装置３０Ａは、第３マスク移動用モータ４１によって第３マスクＭ３を上昇させ、凸部ａ３によってハンダボールを押し上げる。また、制御装置３０Ａは、連通路Ｄ２を介して負圧を作用させ、第２マスク２５Ａの各孔ｈ２を介してハンダボールを吸着する。なお、ステップＳ２０３ａの処理を行う前に、充填台２１３の連通路Ｄ１を介して作用させていた負圧は解除されている。
【0084】
図１６（ｂ）に示すように、凸部ａ３によってハンダボールを押し上げることで、第１マスク２１１Ａの各孔ｈ１に充填されたハンダボールが搭載ヘッド２６によって吸着されやすくなる。したがって、第１マスク２１１Ａの孔ｈ１にハンダボールが残留することを防止できる。
【0085】
ステップＳ２０４において制御装置３０Ａは、搭載ヘッド２６を、対象とする領域の真上まで移動させる。つまり、図１６（ｃ）に示すように、制御装置３０Ａは、連通路Ｄ２を介して負圧を作用させつつ、基板Ｂにおける所定の領域の真上まで搭載ヘッド２６を移動させる。
【0086】
ステップＳ２０５ａにおいて制御装置３０Ａは、第４マスク移動用モータ４２によって第４マスクＭ４を下降させ、凸部ａ４によってハンダボールを押し下げる。図１６（ｄ）に示すように、凸部ａ４によってハンダボールを押し下げることで、第２マスク２５Ａの各孔ｈ２に吸着されたハンダボールが、基板Ｂの各電極Ｑに搭載されやすくなる。また、制御装置３０Ａは、連通路Ｄ２を介してハンダボールを押し下げる正圧を作用させ、基板Ｂの所定の領域にハンダボールを搭載する。
制御装置３０Ａは、ハンダボールの搭載を基板Ｂの各領域ごとに繰り返し行う（Ｓ２０６：Ｙｅｓ，ＲＥＴＵＲＮ）。
制御装置３０Ａは、ハンダボールの搭載を基板Ｂの各領域ごとに繰り返し行う（Ｓ２０６：Ｙｅｓ，ＲＥＴＵＲＮ）。
【0087】
＜効果＞
本実施形態によれば、制御装置３０Ａは、第２マスク２５Ａの各孔ｈ２を介してハンダボールを吸着する際には、第３マスクＭ３の凸部ａ３によってハンダボールを押し上げる（Ｓ２０３ａ）。また、制御装置３０Ａは、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する際には、第４マスクＭ４の凸部ａ４によってハンダボールを押し下げる（Ｓ２０５ａ）。これによって、第１マスク２１１Ａの孔ｈ１にハンダボールが残留したり、第２マスク２５Ａの孔ｈ２にハンダボールが残留したりすることを防止できる。その結果、検査処理において「ハンダボールなし」と判定される電極がほとんどなくなるため、リペア処理に要する時間を短縮でき、ひいては、単位時間当たりに多くの基板Ｂを処理できる。
本実施形態によれば、制御装置３０Ａは、第２マスク２５Ａの各孔ｈ２を介してハンダボールを吸着する際には、第３マスクＭ３の凸部ａ３によってハンダボールを押し上げる（Ｓ２０３ａ）。また、制御装置３０Ａは、基板Ｂの各電極Ｑにハンダボールを搭載する際には、第４マスクＭ４の凸部ａ４によってハンダボールを押し下げる（Ｓ２０５ａ）。これによって、第１マスク２１１Ａの孔ｈ１にハンダボールが残留したり、第２マスク２５Ａの孔ｈ２にハンダボールが残留したりすることを防止できる。その結果、検査処理において「ハンダボールなし」と判定される電極がほとんどなくなるため、リペア処理に要する時間を短縮でき、ひいては、単位時間当たりに多くの基板Ｂを処理できる。
【0088】
≪変形例≫
以上、本発明に係る基板処理システムＳについて説明したが、本発明は、各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、各実施形態では、ハンダボール充填手段２１５（図５参照）が一つのスリット状体２１５ｃ（図５、図６参照）を備える場合について説明したが、これに限らない。
以上、本発明に係る基板処理システムＳについて説明したが、本発明は、各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、各実施形態では、ハンダボール充填手段２１５（図５参照）が一つのスリット状体２１５ｃ（図５、図６参照）を備える場合について説明したが、これに限らない。
【0089】
図１７は、本発明の変形例に係る基板処理システムＳが備えるハンダボール充填ユニット２１Ｂの縦断面図である。以下では、ハンダボール充填ユニット２１Ｂが備えるハンダボール充填手段２１５Ｂについて説明し、その他の構成については説明を省略する。
ハンダボール充填手段２１５Ｂは、回転体２１５ｆと、八枚のスリット状体２１５ｃと、カバー２１５ｇと、を備えている。
ハンダボール充填手段２１５Ｂは、回転体２１５ｆと、八枚のスリット状体２１５ｃと、カバー２１５ｇと、を備えている。
【0090】
回転体２１５ｆは、断面視において正多角形状（図１７では、正八角形状）を呈しており、ｙ方向に延びる回転軸ｙ１を中心に回転するようになっている。スリット状体２１５ｃは、それぞれ、第１実施形態（図５、図６参照）で説明したものと同様の構成であり、断面視において回転体２１５ｆの各辺に一つずつ設置されている。なお、回転体２１５ｆの回転軸ｙ１の高さは、八枚のスリット状体２１５ｃのうち一つ（最も下側に位置しているもの）が第１マスク２１１に接するように設定されている。
【0091】
カバー２１５ｇは、回転体２１５ｆ及びスリット状体２１５ｃを収容するものである。カバー２１５ｇの下端付近には、カバー２１５ｇ内に空気を吹き込むための開口ｈ３が設けられている。これによって、第１マスク２１１上にハンダボールが残留することを防止できる。前記した回転体２１５ｆと、スリット状体２１５ｃと、カバー２１５ｇと、を備えるハンダボール充填手段２１５Ｂは、第１マスク２１１の各孔にハンダボールを充填する際、ｘ方向に移動するようになっている。
スリット状体２１５ｃには多数のスリットＴ（図６（ｂ）参照）が設けられているため、回転体２１５ｆの回転によってカバー２１５ｇ内のハンダボールが分散し、分散したハンダボールが第１マスク２１１の各孔ｈ１に一つずつ充填される。
スリット状体２１５ｃには多数のスリットＴ（図６（ｂ）参照）が設けられているため、回転体２１５ｆの回転によってカバー２１５ｇ内のハンダボールが分散し、分散したハンダボールが第１マスク２１１の各孔ｈ１に一つずつ充填される。
【0092】
また、各実施形態では、基板Ｂが四つの領域Ｒ１～Ｒ４（図２参照）を有し、領域Ｒ１～Ｒ４のそれぞれにハンダボールを順次搭載する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、領域の数は、ハンダボールの径、基板Ｂの面積、バンプ（つまり、基板Ｂの電極Ｑ）間のピッチ等に基づいて適宜設定すればよい。
【0093】
また、各実施形態では、基板処理装置２が、二つのハンダボール充填ユニット２１，２２（図４参照）を備える場合について説明したが、これに限らない。すなわち、ハンダボールの充填・搭載に要する時間に基づき、一つのハンダボール充填ユニットを備える構成にしてもよいし、また、三つ以上のハンダボール充填ユニットを備える構成にしてもよい。
【0094】
また、各実施形態では、基板処理装置２が一つの搭載ヘッド２６を備える場合について説明したが、これに限らない。すなわち、第２マスク２５が設置された搭載ヘッド２６を複数設けるようにしてもよい。この場合において制御装置３０は、ハンダボールの充填・搭載が休みなく行われるように、ハンダボールの充填が完了している第１マスク２１１から、搭載ヘッド２６によってハンダボールの吸着を行う。
【0095】
また、各実施形態では、基板処理装置２が、ハンダボールに関する検査処理（Ｓ３０１：図１２参照）及びリペア処理（Ｓ３０３：図１２参照）を行う場合について説明したが、これに限らない。すなわち、ハンダボールの充填・搭載を行う基板処理装置の下流側に、検査処理及びリペア処理を順次行う検査・リペア装置（図示せず）を設置するようにしてもよい。また、基板処理システムＳが、フラックスの印刷を行うフラックス印刷装置１と、ハンダボールの充填・搭載のみを行う基板処理装置と、を備える構成にしてもよい。
【0096】
また、第２実施形態では、第２マスク２５Ａ（図１３（ａ）参照）の上側に第４マスクＭ４を配置し、第１マスク２１１Ａ（図１３（ｂ）参照）の下側に第３マスクＭ３を配置する構成について説明したが、これに限らない。第２実施形態から第３マスクＭ３及び第４マスクＭ４のうち一方を省略してもよい。
また、各実施形態で説明した基板Ｂは、プリント基板であってもよいし、半導体ウェハ等、他の回路部品であってもよい。
また、各実施形態で説明した基板Ｂは、プリント基板であってもよいし、半導体ウェハ等、他の回路部品であってもよい。
【0097】
また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
また、前記した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
【符号の説明】
【0098】
Ｓ 基板処理システム
１ フラックス印刷装置
２ 基板処理装置
２１，２２，２１Ａ，２２Ａ，２１Ｂ，２２Ｂ ハンダボール充填ユニット
２１１，２１１Ａ 第１マスク
２１５，２１５Ｂ ハンダボール充填手段
２１５ｃ スリット状体
２４ 移動機構
２４１ａ，２４１ｂ 支持体
２４２ ガントリ
２５，２５Ａ 第２マスク（マスク）
２６ 搭載ヘッド
２７ カメラ（撮像手段）
２９ リペアノズル（リペア手段）
３０，３０Ａ 制御装置
３２，３２Ａ 充填制御部
３３，３３Ａ 搭載制御部
３４ 検査部
３５ リペア制御部
４１ 第３マスク移動用モータ
４２ 第４マスク移動用モータ
ａ３ 第３マスクの凸部
ａ４ 第４マスクの凸部
Ｂ 基板
ｈ１ 第１マスクの孔
ｈ２ 第２マスクの孔
Ｍ３ 第３マスク
Ｍ４ 第４マスク
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 領域
Ｔ スリット
Ｐ 搬送体
Ｑ 電極
１ フラックス印刷装置
２ 基板処理装置
２１，２２，２１Ａ，２２Ａ，２１Ｂ，２２Ｂ ハンダボール充填ユニット
２１１，２１１Ａ 第１マスク
２１５，２１５Ｂ ハンダボール充填手段
２１５ｃ スリット状体
２４ 移動機構
２４１ａ，２４１ｂ 支持体
２４２ ガントリ
２５，２５Ａ 第２マスク（マスク）
２６ 搭載ヘッド
２７ カメラ（撮像手段）
２９ リペアノズル（リペア手段）
３０，３０Ａ 制御装置
３２，３２Ａ 充填制御部
３３，３３Ａ 搭載制御部
３４ 検査部
３５ リペア制御部
４１ 第３マスク移動用モータ
４２ 第４マスク移動用モータ
ａ３ 第３マスクの凸部
ａ４ 第４マスクの凸部
Ｂ 基板
ｈ１ 第１マスクの孔
ｈ２ 第２マスクの孔
Ｍ３ 第３マスク
Ｍ４ 第４マスク
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 領域
Ｔ スリット
Ｐ 搬送体
Ｑ 電極
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
