JP7791369B2

JP7791369B2 - ボンディング材料付着物搭載方法

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Publication number: JP7791369B2
Application number: JP2025002231A
Authority: JP
Inventors: スンコ、ヨン; 美昭行森; アン、クンシク
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Priority date: 2024-01-09
Filing date: 2025-01-07
Publication date: 2025-12-23
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Description

本発明は、ボンディング材料付着物搭載方法に関し、さらに詳細には、基板の電極にボンディング材料付着物（ｂｉｎｄｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｄｅｐｏｓｉｔｓ）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溝にボンディング材料付着物を搭載するボンディング材料付着物搭載方法に関する。

ＬＳＩ（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）を始めとする半導体装置などを実装する際に、電気的な接続のために半田ボール（ｓｏｌｄｅｒｂａｌｌ）などの導電性ボールを用いることが多い。

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使用する。このために、通常、取付溝の形成されたマスクを主に使用する。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溝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溝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。

近年、導電性ボールの大きさが数十から数百マイクロメートル程度の大きさに小さくなり、基板が集積化されるにつれて、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。

ところが、導電性ボールが小さくなり且つ軽くなるほど、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。

特開２０１０－１７７２３０号公報には、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、円筒形のチャンバーの内部に導電性ボールを収容した状態でピン２８ａによって旋風状の空気流れをチャンバーの内部に形成する構造となっている。しかし、このような従来のサイクロンヘッドの場合、竜巻（ｔｏｒｎａｄｏ）と同様に、チャンバーの内部に旋風状の非常に速い空気流れを形成すると、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。ところで、マスクの取付溝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て軽くなるほど、トルネード（ｔｏｒｎａｄｏ）や竜巻（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溝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形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。

また、図１に示すような円筒形に形成された従来のサイクロンヘッドの場合、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が低下す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すべ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。

したがって、このような導電性ボールを含むボンディング材料付着物をマスクの取付溝に効果的に搭載することができる方法が求められる。また、ボンディング材料付着物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溝にボンディング材料付着物を搭載することができる方法が必要となった。

特開２０１０－１７７２３０公報（２０１０年８月１２日）

本発明は、かかる問題点を解決するために考案されたもので、その目的は、小さくて軽い導電性ボールであっても、迅速かつ正確にマスクの全ての取付溝に搭載させることができるボンディング材料付着物搭載方法を提供することにある。

上記の目的を解決するために、本発明は、取付溝が形成されたマスクの前記取付溝にボンディング材料付着物を搭載するボンディング材料付着物搭載方法であって、（ａ）前記マスクを水平に配置するステップと、（ｂ）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、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、前記ボンディング材料付着物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、及び前記中央チャンバーの上側を覆うカバー部材を備えるヘッド本体、前記中央チャンバーの内側下方に圧縮気体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気体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、を含むマウンティングヘッドを前記マスクの上面に近接するように配置するステップと、（ｃ）前記マウンティングヘッドの前記中央チャンバーの内部に前記ボンディング材料付着物を供給するステップと、（ｄ）前記マウンティングヘッドの前記第１メインノズルと第２メインノズルを介してそれぞれ圧縮気体を噴射するステップと、（ｅ）前記マウンティングヘッドの中央チャンバー内の前記ボンディング材料付着物が前記マスクの取付溝に搭載されるように前記（ｄ）ステップを行いながら、前記マウンティングヘッドを前記マスクに対して水平方向に移送するステップと、を含むことに特徴がある。

本発明のボンディング材料付着物搭載方法は、チャンバーの内部でボンディング材料付着物が密集した領域の面積を大きくして、小さくて軽いボンディング材料付着物であってもマスクの取付溝に効果的に搭載させることができる。

また、本発明のボンディング材料付着物搭載方法は、ボンディング材料付着物がマスクの取付溝との接触機会を増加させることにより、マスクに形成された多数の全ての取付溝にボンディング材料付着物を迅速に搭載することが可能である。

従来の導電性ボール搭載ヘッドの構造を説明するための図である。本発明のボンディング材料付着物搭載方法を実施するための一実施形態によるマウンティングヘッドの斜視図である。図２に示されたマウンティングヘッドの分離斜視図である。図２に示されたマウンティングヘッドのＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図２に示されたマウンティングヘッドのＶ－Ｖ線に沿った断面図である。本発明のボンディング材料付着物搭載方法を実施するための他の実施形態によるマウンティングヘッドの斜視図である。図６に示されたマウンティングヘッドの分離斜視図である。図６に示されたマウンティングヘッドのＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図６に示されたマウンティングヘッドのＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明によるボンディング材料付着物搭載方法について詳細に説明する。まず、図面を参照して、本発明のボンディング材料付着物搭載方法の実施に用いられるマウンティングヘッドの構造について説明する。

本発明は、マスクの取付溝に導電性ボールなどのボンディング材料付着物（ｂｏｎｄｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｄｅｐｏｓｉｔｓ又はｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｄｅｐｏｓｉｔｓ）を搭載するためのものである。以下では、このようなボンディング材料付着物の一例として導電性ボールをマスクに搭載する場合を例として挙げて説明するが、ボンディング材付着物は、導電性ボールに限らず、銅ピラー（ＣｏｐｐｅｒＰｉｌｌａｒ）、銅ピン（ｃｏｐｐｅｒｐｉｎ）などのように、チップと基板の電極を連結するために使用される他の様々な連結要素となり得る。

図２は、本発明のボンディング材料付着物搭載方法を実施するための一実施形態によるマウンティングヘッドの斜視図である。図３は、図２に示されたマウンティングヘッドの分離斜視図であり、図４は、図２に示されたマウンティングヘッドのＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図であり、図５は、図２に示されたマウンティングヘッドのＶ－Ｖ線に沿った断面図である。

図２～図５を参照すると、本実施形態によるボンディング材料付着物搭載方法の実施に用いられるマウンティングヘッド１００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を含んでなる。

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を含んでなる。

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Ｍの取付溝Ｈに搭載するための導電性ボールＢが収容されて待機する。

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。

第１メインノズル１１１は、中央チャンバー１０２の内側下方に圧縮気体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。

第２メインノズル１２１は、第２壁部材１２０の内側下方に圧縮気体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に圧縮気体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。

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Ｂ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）動くように案内する。

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くように形成される。

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。

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気体の噴射方向を案内する。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の延在方向に沿って一定間隔で配列されるように形成される。

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。

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の延在方向（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の延在方向（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気体は、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。

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、互いに等しい。

一方、第１壁部材１１０及び第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へ供給される圧縮気体の圧力は、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へ供給される圧縮気体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へ供給される圧縮気体の圧力が、第２流路１２１１へ供給される圧縮気体の圧力よりも大きい状態に一定に保つ。

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の内側下方に圧縮気体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の延在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。

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につな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につながらないように形成されてもよい。

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と同様の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。

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状の曲面で形成される。

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に供給される圧縮気体の圧力を一定に保つ。

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気体の流路上にはイオナイザー１０５を設置することができる。非常に小さくて軽い導電性ボールＢ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Ｂが中央チャンバーの内壁面やマスクＭなどの構成に付着する可能性がある。このとき、上述したような制御部１８０は、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。

以下、上述したように構成されたマウンティングヘッド１００を用いて本発明によるボンディング材料付着物搭載方法を実施する過程について説明する。

まず、導電性ボールＢを搭載するための取付溝Ｈが形成されたマスクＭを水平に配置する（（ａ）ステップ）。このとき、マスクＭの下側に基板が配置されてもよく、吸着板などの導電性ボールホルダーが配置されてもよい。マスクＭの下側に基板が配置される場合は、マスクＭの取付溝Ｈを介して導電性ボールＢが基板に直接着座する。導電性ボールホルダーがマスクＭの下側に配置される場合は、取付溝Ｈに着座した導電性ボールＢが導電性ボールホルダーに移された後、再び基板に伝達されてボンディングされる。

次に、上述したように構成されたマウンティングヘッド１００をマスクＭの上面に近接するように配置する（（ｂ）ステップ）。

このような状態で、マウンティングヘッド１００の中央チャンバーの内部に導電性ボールＢを供給して貯蔵する（（ｃ）ステップ）。

次に、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気体を各ノズルへ供給されるようにする（（ｄ）ステップ）。圧縮気体は、空気であっても窒素ガスであってもよい。空気及び窒素以外に、他の気体がノズルを介して供給されてもよい。

このとき、上述したように、制御部１８０は、第１流路１１１１へ供給される圧縮気体の圧力と第２流路１２１１へ供給される圧縮気体の圧力とを互いに同一に維持することもでき、第１流路１１１１と第２流路１２１１の圧力を互いに異なるように維持することもできる。通常、制御部１８０は、第１流路１１１１と第２流路１２１１の圧力を互いに異なるように維持する。また、制御部１８０は、第１流路１１１１と第２流路１２１１の圧力を時間の流れに応じて一定に維持することもでき、正弦波やパルス波のように時間の流れに応じて一定のパターンに変わるように第１流路１１１１と第２流路１２１１の圧力を調節することもできる。

上述したように、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して形成されているので、各ノズルから噴射される圧縮気体は、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、本実施形態によるマウンティングヘッド１００がマスクＭ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Ｍとマウンティングヘッド１００の下面との間に気体の流れが形成され、それぞれ第１壁部材１１０、第２壁部材１２０、第１連結部材１３０及び第２連結部材１４０の下面とマスクＭとの間で中央チャンバー１０２の内側に向かって気体の流れが形成される。このような気体の流れにより、中央チャンバー１０２内の導電性ボールＢは、中央チャンバー１０２の外に漏れずに中央チャンバー１０２の内部に留まる。

第１壁部材１１０と第２壁部材１２０とは、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と第２メインノズル１２１では、それぞれ長手方向に沿って圧縮気体が均一な圧力で噴射されるので、導電性ボールＢ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内に分布する。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Ｂが分布する。

このような状態で、マウンティングヘッド１００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（（ｅ）ステップ）。このような過程は、マウンティングヘッド１００を水平移送する別途の移送ユニットによって行われる。中央チャンバー１０２の内部に導電性ボールＢが中央チャンバー１０２の延在方向に沿って長く配列された状態となる。このような状態でマウンティングヘッド１００を水平移送すると、比較的広い面積のマスクＭの上面を覆いながら導電性ボールＢの搭載工程が行われる。このように、マウンティングヘッド１００は、長方形に長く延びる構造を有することにより、比較的広い面積のマスクＭの上面に対して速やかに漏れなく全ての取付溝Ｈに対して効果的に導電性ボールＢを搭載することができる。このように、本発明のボンディング材料付着物搭載方法は、図１に示した従来のサイクロンヘッドを使用する方法に比べて飛躍的に高い生産性を有する。

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の圧力を互いに異なるように設定し、制御部１８０が第１メインノズル１１１と第２メインノズル１２１のうちのいずれか一方の圧力を他方よりも大きく維持すると、中央チャンバー１０２の内部で導電性ボールＢの搭載効率をさらに向上させる気体の流れが形成される。例えば、第１メインノズル１１１の圧力を第２メインノズル１２１の圧力よりもさらに大きくすると、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気体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に向かって動いた気体の流れは、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に向かって動きながら第１壁部材１１０にぶつかった気体の流れは、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的に起こると、中央チャンバー１０２の内部において第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０の延在方向と平行な方向（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気体の流動が形成される。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気体の流れ（すなわち、下降気流）が形成されるので、導電性ボールＢは、このような気体の流れに沿って下降しながらマスクＭの取付溝Ｈに着座する確率が飛躍的に上昇する。また、第１壁部材１１０の近隣から下降した導電性ボールＢがマスクＭの表面に密着して第２壁部材１２０の方向に流れるので、このような過程においても、マスクＭの取付溝Ｈに着座する確率が高くなる。

図１を参照して前述した従来のサイクロンヘッドの場合、円筒形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気体の流れが形成されるので、実際のマスクＭの取付溝Ｈに導電性ボールＢ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サイクロンヘッドの場合、マスクＭの表面に向かって垂直に近い角度で動く導電性ボールＢの流れを形成することが難しいという問題点がある。

しかし、本発明は、導電性ボールＢがマスクＭ又は取付溝Ｈに向かって正面に動く気体の流れを効果的に生成するため、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、マウンティングヘッド１００の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、本発明は、マウンティングヘッド１００自体の体積は従来に比べて大きな差がないながらも、マスクＭの広い面積をカバーすることができる。これにより、本発明のボンディング材料付着物搭載方法は、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。

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気体がそれぞれ第１壁部材１１０及び第２壁部材１２０の内壁面に対して傾いた方向に噴射されるようにマウンティングヘッド１００を構成すると、導電性ボールＢの搭載性能を他の方式で向上させることも可能である。

このような場合、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の延在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気体の流れは、導電性ボールＢとマスクＭの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ＢがマスクＭ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ＢとマスクＭの上面とが接触する可能性が増加しつつ、導電性ボールＢの取付溝Ｈに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り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気体の流れにより、中央チャンバー１０２の内部における導電性ボールＢの分布は、その長手方向に沿って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り、マウンティングヘッド１００が経由するマスクＭの特定の領域において導電性ボールＢが取付溝Ｈ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Ｂ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気体の流れは依然として維持されるので、そのような気体流れによって導電性ボールＢが取付溝Ｈに向かって正面に動きながら搭載効率を向上させる。

一方、マウンティングヘッド１００を水平移送する方向によって第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１の圧力を異なるように設定する方法で本発明のボンディング材料付着物搭載方法を実施することもできる。例えば、図４を基準にマウンティングヘッド１００を右に水平移送する場合には、第２メインノズル１２１の圧力を第１メインノズル１１１の圧力よりも大きくする方法でボンディング材料付着物搭載方法を行うこともできる。この場合、マウンティングヘッド１００の移送方向に対して後方側に導電性ボールＢが集まりながら、第１メインノズル１１１に近い側で導電性ボールＢの密度が高くなる。このように特定の領域に導電性ボールＢの密度が高くなるようにすることにより、導電性ボールＢの搭載効率を向上させることができる。逆に、図４を基準にマウンティングヘッド１００を左に水平移送する場合には、第１メインノズル１１１の圧力を第２メインノズル１２１の圧力よりも大きく作動させる方法でボンディング材料付着物搭載方法を実施する。

また、導電性ボールＢの大きさが非常に小さい場合には、第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１に供給される圧縮気体の圧力をパルス波（ｐｕｌｓｅｗａｖｅ）状に噴射する（ｄ）ステップを行うこともできる。導電性ボールＢの大きさが極めて小さい場合には、導電性ボールＢが非常に軽くて非常に弱い空気流動にも浮き上がって浮遊することができる。この場合、パルス波状に圧縮気体を第１メインノズル１１１及び第２メインノズル１２１に供給すると、瞬間的に圧力が低下するときに導電性ボールＢも下側に落下しながらマスクＭの表面に接触し、取付溝Ｈに搭載される確率が高くなる。

また、中央チャンバーに導電性ボールＢを供給する（ｃ）ステップと、マウンティングヘッドをマスクＭの上面に近接するように配置する（ｂ）ステップは、互いに順序が入れ替わってもよく、（ｄ）ステップ又は（ｅ）ステップを行いながら（ｃ）ステップを行うことも可能である。

以上、本発明のボンディング材料付着物搭載方法とこれを実施するためのマウンティングヘッド１００の一例について説明したが、本発明に使用されるマウンティングヘッドが前述及び図示の形態に限定されない。

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の延在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壁部材の延在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１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壁部材の延在方向に対して垂直な方向となる。

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。すなわち、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。

場合によっては、第１ガイド溝１７１２及び第２ガイド溝１７２２を備えない構造のマウンティングヘッドを用いてボンディング材料付着物搭載方法を実施することも可能である。

また、第１ガイド溝及び第２ガイド溝又は第１ガイド部材及び第２ガイド部材の構造及び形状も、前述した形態以外に、他の様々な形態への変形が可能である。

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して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利用せずに他の別途の構成を利用して、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気体の方向を調節するように構成されたマウンティングヘッドを使用することも可能である。

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マウンティングヘッドを用いてボンディング材料付着物搭載方法を行うことも可能である。このような構成によっても、上述したように、第１壁部材と第２壁部材との間でマスクＭに向かって強く下降する導電性ボールＢ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マウンティングヘッドを使用することも可能である。

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気体の回転による導電性ボールＢ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気体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様々な形態の空気の流れを形成することが可能である。

また、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、第１ガイド部材１７１及び第２ガイド部材１７２と同様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マウンティングヘッドを使用することも可能である。また、図示したも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マウンティングヘッドを使用することも可能である。

次に、図６～図９を参照して、本発明によるボンディング材料付着物搭載方法を実施するための他の実施形態によるマウンティングヘッド２００について説明する。

図６は、本発明のボンディング材料付着物搭載方法を実施するための他の実施形態によるマウンティングヘッドの斜視図であり、図７は、図６に示されたマウンティングヘッドの分離斜視図であり、図８は、図６に示されたマウンティングヘッドのＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図であり、図９は、図６に示されたマウンティングヘッドのＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。

図６～図９を参照すると、他の実施形態によるマウンティングヘッド２００は、図２～図５を参照して前述した実施形態のマウンティングヘッド１００と同様に、第１壁部材２１０と第２壁部材２２０と第１連結部材２３０と第２連結部材２４０と中央チャンバー２０２とカバー部材２５０とを含むヘッド本体２０１、第１メインノズル２１１、及び第２メインノズル２２１を含んでなる。また、本実施形態のマウンティングヘッド２００は、第１連結部材２３０と第２連結部材２４０をさらに含む。以下、図２～図５を参照して説明したマウンティングヘッド１００と同じ名称の構成については、具体的な説明を省略し、部材番号のみを異にして説明する。

本実施形態によるマウンティングヘッド２００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。

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の下側方向に圧縮気体を噴射することができるように形成される。

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の下側方向に圧縮気体を噴射することができるように形成される。

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。

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Ｍとの間のギャップを介して中央チャンバー２０２の外側から内部へと気体の流れを形成する。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気体により、中央チャンバー２０２内の導電性ボールＢは中央チャンバー２０２の外部に逃げ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気体は、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気体の圧力を補助して、中央チャンバー２０２の内部で十分な速度の導電性ボールＢの流れを誘導する役割を果たす。

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され、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マウンティングヘッドを行うことも可能である。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気体は、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気体によって自然に中央チャンバー２０２の内部に流れる。

制御部２８０は、上述したように、様々な方法で第１メインノズル２１１の圧力と第２メインノズル２２１の圧力を調節しながら（ｄ）ステップ及び（ｅ）ステップを行うことができる。この時、制御部２８０は、第１外側ノズル２９１と第２外側ノズル２９２の圧力を互いに等しく維持してもよく、第１外側ノズル２９１の圧力と第２外側ノズル２９２の圧力とを互いに異なるように維持してもよい。

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内の気体の流れを誘導することも可能である。

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て中央チャンバー２０２内のガス流れの変化を誘導してもよい。

また、本実施形態の場合にも、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マウンティングヘッドとは異なり、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の延在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の延在方向は、必要に応じて様々に変形可能である。

本実施形態によるマウンティングヘッド２００も、図２～図５を参照して説明したマウンティングヘッド１００と同様に、様々な形態の設計変更が可能である。

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
１００、２００マウンティングヘッド
Ｍマスク
Ｈ取付溝
Ｂ導電性ボール

Claims

取付溝が形成されたマスクの前記取付溝にボンディング材料付着物を搭載するボンディング材料付着物搭載方法であって、
（ａ）前記マスクを水平に配置するステップと、
（ｂ）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、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、前記ボンディング材料付着物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、及び前記中央チャンバーの上側を覆うカバー部材を備えるヘッド本体と；前記中央チャンバーの内側下方に圧縮気体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気体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；を含むマウンティングヘッドを前記マスクの上面に近接するように配置するステップと、
（ｃ）前記マウンティングヘッドの前記中央チャンバーの内部に前記ボンディング材料付着物を供給するステップと、
（ｄ）前記マウンティングヘッドの前記第１メインノズルと第２メインノズルを介してそれぞれ圧縮気体を噴射するステップと、
（ｅ）前記マウンティングヘッドの中央チャンバー内の前記ボンディング材料付着物が前記マスクの取付溝に搭載されるように前記（ｄ）ステップを行いながら、前記マウンティングヘッドを前記マスクに対して水平方向に移送するステップと、
を含む、ボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１メインノズルが前記第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メインノズルが前記第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、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項１に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１メインノズルが前記第１壁部材の下面に通じるように形成され、前記第２メインノズルが前記第２壁部材の下面に通じるように形成される、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項２に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１メインノズルが前記第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メインノズルが前記第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、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項２に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
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は互いに異なるように形成される、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項２～請求項４のいずれか一項に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１メインノズルが圧縮気体の噴射方向を案内するように、前記第１壁部材の延在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メインノズルが圧縮気体の噴射方向を案内するように、前記第２壁部材の延在方向に沿って配列される複数の第２ガイド溝を備える、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝が下側に行くほど前記第１壁部材の延在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ガイド溝が下側に行くほど前記第２壁部材の延在方向に進むように傾斜して形成される、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項６に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝が、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ガイド溝が、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、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項７に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
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、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項７に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記（ｄ）ステップは、
前記マウンティングヘッドの第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気体の圧力をそれぞれ独立に調節して圧縮気体を噴射する、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記（ｄ）ステップは、
前記マウンティングヘッドの第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気体の圧力を互いに異なるように噴射する、
請求項１０に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記（ｅ）ステップは、前記マウンティングヘッドを前記第１壁部材及び第２壁部材に対して垂直な方向に移送し、
前記（ｄ）ステップは、前記第１メインノズル及び第２メインノズルのうち、前記マウンティングヘッドの移送方向の前方に位置するノズルの圧力を、前記マウンティングヘッドの移送方向の後方に位置するノズルの圧力よりも大きく維持しながら圧縮気体を噴射する、
請求項１１に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記（ｄ）ステップは、
前記マウンティングヘッドの第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気体の圧力をパルス波（ｐｕｌｓｅｗａｖｅ）状に噴射する、
請求項１０に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１メインノズルが圧縮気体の噴射方向を案内するように、前記第１壁部材の延在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メインノズルが圧縮気体の噴射方向を案内するように、前記第２壁部材の延在方向に沿って配列される複数の第２ガイド溝を備える、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項１０に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝が下側に行くほど前記第１壁部材の延在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ガイド溝が下側に行くほど前記第２壁部材の延在方向に進むように傾斜して形成される、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項１４に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１メインノズルの複数の第１ガイド溝が、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ガイド溝が、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、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項１５に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
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ガイド溝は、互いに反対方向に傾斜するように形成される、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項１６に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記第１壁部材の下側方向に圧縮気体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気体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、前記マウンティングヘッドを用いて行う、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
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、前記マウンティングヘッドを用いて行う、
請求項１８に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
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、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項１９に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
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、前記マウンティングヘッドを用いて行う、請求項２０に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記（ｄ）ステップは、
前記マウンティングヘッドの第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気体の圧力をそれぞれ独立に調節して圧縮気体を噴射する、
請求項１９に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記（ｄ）ステップは、
前記マウンティングヘッドの前記第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気体の圧力を互いに異なるように噴射する、
請求項２２に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記（ｅ）ステップは、前記マウンティングヘッドを前記第１壁部材及び第２壁部材に対して垂直な方向に移送し、
前記（ｄ）ステップは、前記第１メインノズル及び第２メインノズルのうち、前記マウンティングヘッドの移送方向の前方に位置するノズルの圧力を、前記マウンティングヘッドの移送方向の後方に位置するノズルの圧力よりも大きく維持しながら圧縮気体を噴射する、
請求項２３に記載のボンディング材料付着物搭載方法。
前記（ｄ）ステップは、
前記マウンティングヘッドの第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気体の圧力をパルス波（ｐｕｌｓｅｗａｖｅ）状に噴射する、
請求項２２に記載のボンディング材料付着物搭載方法。