JP2002538970A - ボールをボール受容要素中のアパーチャに充填するための充填デバイスおよび方法 - Google Patents

ボールをボール受容要素中のアパーチャに充填するための充填デバイスおよび方法

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Abstract

(57)【要約】 ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填するための充填デバイスおよび方法であって、この充填デバイスは、以下：下方表面に開口部を含み、そして供給用のボールを収容するためのチャンバを部分的に規定するハウジングであって、このハウジングは、使用時に、アパーチャのアレイを含むボール受容要素の上に移動可能に配置されている、ハウジング；および、少なくともこのハウジングの開口部の領域にわたってボールの限られた数の層を維持するように、チャンバ中に収容されたボールを分配するための、ハウジング内に配置された分配手段、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ボールグリッドアレイとしての適用のために、ボール受容要素（特
にマスクまたはテンプレート）のアパーチャにボール（特に、はんだボール）を
充填するための充填デバイスおよび方法に関する。
【０００２】 電子チップの集積化の今までの増大とともに、ボールグリッドアレイパッケー
ジは、例えば、高密度のインプット／アウトプットチップキャリアとしての増大
する適用を見出している。
【０００３】 ボールグリッドアレイとしての基板上での適用のために、マスクまたはテンプ
レートのアパーチャに、はんだボールを充填するための公知の充填デバイスが、
例えば、米国特許出願５６５５７０４に開示される。
【０００４】 図１に概略的に示されるように、このような充填デバイスは、その下方表面で
開口部２を備え、そしてはんだボール３の供給を収容するコンテナ１を備える。
このコンテナ１は、必要とされるボールグリッドアレイのパターンを規定するア
パーチャ７のアレイを含むボール受容要素５の上部表面にわたって移動可能に配
置される。ボール受容要素５は、基板９の上に位置付けられ、この基板は、代表
的にセラミックまたはプラスチック材料であり、各々が接着層１３を有する接触
パッド１１のアレイを備える。この接着層は、代表的にフラックスであり、はん
だの再流の前にはんだボール３を維持するために基板上に設けられる。使用時に
、基板９は、ボール受容要素５の下に位置付けられ、その結果、基板上の接触パ
ッド１１は、ボール受容要素５中のアパーチャ７と位置合わせされる。次いで、
コンテナ１は、ボール受容要素５の領域にわたって移動され（矢印Ａで示される
ように）、このボール受容要素は、はんだボール３がアパーチャ７を充填し得る
ようにアパーチャ７のアレイを備える。コンテナ１がアパーチャ７のアレイから
離れると、基板９は、ボール受容要素５の下から除去され、このはんだボール３
は、接着層１３によって所定の位置に保持され、次いでオーブンで加熱され、は
んだの再流を引き起こす。
【０００５】 このような充填デバイスが機能的である一方で、充填効率を減少するこの充填
デバイスに関する多くの問題がある。１つの有意な問題は、コンテナの開口部の
全エリアにわたってはんだ供給用のボールを確実にするために、コンテナ中に大
量のはんだボールを維持する必要性から生じる。複数の層としての、このような
大量のはんだ供給用のボールは、このコンテナの移動の間に、隣接はんだボール
間、はんだボールとコンテナとの間およびこのはんだボールとボール受容要素と
の間の、比較的高い水平方向成分を有する力へ導く。
【０００６】 それらの力の水平成分が、アパーチャに向う重力の影響のもとで、このはんだ
ボールが自由に落ちることを制限するように作用するので、それらの力の存在に
より、この充填デバイスの充填効率は顕著に減少する。理解されるように、この
はんだボールの垂直方向の運動に対する任意の制限は、充填効率を減少させる。
なぜなら、はんだボールおよびアパーチャがこのはんだボールがアパーチャに入
ることを可能にする位置合わせにおいて十分である期間が、非常に短く、代表的
に数ミリ秒のオーダーであるからである。実に、このような充填デバイスに関し
て、特に１０ｍｍ／秒より大きい掃引速度において、多くのアパーチャが、ボー
ル受容要素にわたって充填デバイスを掃引した後に空であることは、珍しいこと
ではない。このような低充填効率は、完全な充填を達成するために、比較的低速
度での充填デバイスの何回かの掃引が必要であるか、あるいはその後の高価でか
つ精巧な修復操作が必要であるかのいずれかの理由のために、非常に望ましくな
い。さらに、このアパーチャの不完全な充填は、空のアパーチャがコンテナの後
部縁部に到達される場合、図２に示されるような実際の危険性があるので望まし
くない。この危険性は、はんだボールが、それらの空のアパーチャにおいて部分
的に係合され、そしてコンテナの後部縁部にせん断されることであり、このせん
断されたはんだボールは、その後にアパーチャに入り、そして製造されたボール
グリッドアレイパッケージのはんだバンプの必要とされる耐性を達成するために
必要であるような、完全なはんだボールによる必要とされる充填を妨げ、またこ
の充填デバイスの操作を妨害する破片を生じ得る。
【０００７】 これらの力の存在により、さらに、充填デバイスの充填効率は減少し、そして
このはんだボールの表面において比較的高い応力（特にコンテナが高速度で移動
される場合に、はんだボールを鈍らせそして変形さえするために十分である）を
発達させる際にこのはんだボールの状態が損なわれる。
【０００８】 従って、ボール受容要素中のアパーチャのアレイに、ボールの改善された充填
を提供する充填デバイスおよび方法を提供することが、本発明の目的である。
【０００９】 従って、本発明は、ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填す
るための充填デバイスを提供し、この充填デバイスは、以下：その下方表面に開
口部を備え、かつ供給用のボールを収容するためのチャンバを部分的に規定する
ハウジング（このハウジングは、アパーチャのアレイを備えるボール受容要素に
わたって使用時に移動可能に配置される）；およびこのハウジングにおける開口
部の少なくとも１つの領域にわたって、ボールの限られた数の層を維持するため
に、このチャンバ中に含まれるボールを分配するためにハウジング内に配置され
る分配手段、を備える。
【００１０】 好ましくは、この分配手段は、ハウジングにおける開口部の少なくとも１つの
領域にわたってボールの単一層を実質的に提供するように構成される。
【００１１】 １つの実施形態において、この分配手段は、ボール受容要素の上に配置された
場合にその下に制限された高さの軌道を規定するように、ハウジングの下方表面
に対して、間隔を空けた関係で作動可能に配置された下方表面を有する、軌道規
定部材を備える。
【００１２】 好ましくは、軌道規定部材の下方表面は、実質的に平面である。
【００１３】 好ましくは、軌道規定部材の少なくとも下方表面は、弾性材料で形成される。
【００１４】 好ましくは、軌道規定部材は、その下のボールの単一層のための軌道を規定す
るように、ハウジングの下方表面に対して間隔を空けている。
【００１５】 １つの好ましい実施形態において、軌道規定部材は、ボールの直径に実質的に
等しい高さを有するチャネルを規定するように、このハウジングの下方表面に相
対して間隔を空けている。
【００１６】 別の好ましい実施形態において、軌道規定部材の少なくとも下方表面は、弾性
材料で形成され、そしてこの軌道規定部材の下方表面は、ボールの直径未満の高
さを有するチャネルを規定するように、ハウジングの下方表面に対して間隔を空
けており、それによってボールは、軌道規定部材の下に位置する場合に下向きに
偏倚する。
【００１７】 好ましくは、軌道規定部材は、ハウジングに対して移動可能に配置され、そし
てこの充填デバイスは、軌道規定部材をハウジングの下方表面に対して下向きに
偏倚させるための装填要素、をさらに備える。
【００１８】 より好ましくは、装填要素の偏倚力は、その下にボールの単一層を維持するよ
うな力である。
【００１９】 １つの好ましい実施形態において、ボール受容要素は、アパーチャのアレイを
含むマスクを備える。
【００２０】 別の好ましい実施形態において、ボール受容要素は、アパーチャのアレイを含
むテンプレートを備える。
【００２１】 好ましくは、充填デバイスは、供給用のボールを収容するためのリザーバおよ
びこのリザーバをチャンバに接続する少なくとも１つのチャネルを備える。
【００２２】 より好ましくは、少なくとも１つのチャネルの下端は、このチャンバ中のボー
ルの充填レベルを制限するために、ハウジングの下方表面から間隔を空けている
。
【００２３】 より好ましくは、充填デバイスは、運動の方向において軌道規定部材の前方縁
部に隣接する少なくとも１つのチャネルを備える。
【００２４】 より好ましくは、充填デバイスは、運動の方向において軌道規定部材の前方縁
部および後方縁部の各々に隣接する少なくとも１つのチャネルを備える。
【００２５】 より好ましくは、充填デバイスは、複数のチャネルを備える。
【００２６】 別の実施形態において、分配手段は、使用時にボールがチャンバに供給される
少なくとも１つのチャネルを備え、少なくとも１つのチャネルの下端は、ハウジ
ングにおける開口部の少なくとも１つの領域でボールの充填レベルを制限するよ
うに、ハウジングの下方表面から間隔を空けている。
【００２７】 好ましくは、充填デバイスは、複数のチャネルを備える。
【００２８】 さらなる実施形態において、分配手段は、その下の囲まれた間隔を規定する第
１および第２の下方延長部材を備え、この下方延長部材は、限られた数の層のボ
ールのみがその下を通過することが可能であるように構成される。
【００２９】 １つの好ましい実施形態において、第１および第２の下方延長部材は、横方向
に間隔を空けられる。
【００３０】 別の好ましい実施形態において、第１および第２の下方延長部材は、下方およ
び外向きにフレアー状である。
【００３１】 好ましくは、下方延長部材は、弾性材料で形成される。
【００３２】 なおさらなる実施形態において、分配手段は、ハウジングの内部へ延び、そし
て運動の方向に前方および下方の構成要素を有する表面を備える少なくとも１つ
の突出部を備える。
【００３３】 １つの好ましい実施形態において、少なくとも１つの表面は、実質的に平面で
ある。
【００３４】 別の好ましい実施形態において、少なくとも１つの表面は、湾曲した表面であ
る。
【００３５】 好ましくは、分配手段は、第１および第２突出部を備え、その各々が内側に延
び、そして運動のそれぞれの方向に前方構成要素および下方構成要素を有する表
面を備える。
【００３６】 好ましくは、ハウジングは、運動の方向におけるその１つの後方縁部に沿って
、内部に配置されるワイパーを備える。
【００３７】 より好ましくは、ハウジングは、運動の各々の方向におけるその縁部の各々に
沿って内部に配置されたワイパーを備える。
【００３８】 好ましくは、このボールは、はんだボールを含む。
【００３９】 本発明はまた、ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填するた
めの充填デバイスを提供し、この充填デバイスは、使用時に、アパーチャのアレ
イを備えるボール受容要素の上に移動可能に配置されるハウジングを備え、ここ
で、このハウジングが、供給用のボールを含むためのチャンバの少なくとも一部
を規定し、第１の開放配置（ここで、開口部が、その下方表面にチャンバと連結
して規定される）および第２の閉鎖配置（ここで、このチャンバが閉鎖される）
の間で移動可能な、少なくとも第１および第２の相対的に移動可能な部分を備え
る。
【００４０】 好ましくは、第１および第２の移動可能な部分は、回転時にその相対運動を引
き起こす、構成要素によって結合される。
【００４１】 より好ましくは、第１および第２の移動可能な部分は、運動の方向において、
ハウジングの前方および後方の縁部を備える。
【００４２】 本発明はさらに、ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填する
ための充填デバイスを提供し、この充填デバイスは、以下を備える：その下方表
面に開口部を備え、供給用のボールを含むためのチャンバの一部を規定するハウ
ジングであって、このハウジングは、使用時に、アパーチャのアレイを備えるボ
ール受容要素の上に移動可能に配置される、ハウジング；およびハウジングにお
いて少なくとも開口部の領域にわたってチャンバ中に含まれるボールの循環を引
き起こすための、ハウジング内に配置された分配手段。
【００４３】 本発明はなおさらに、上記の充填デバイス、およびアパーチャのアレイ（この
上に、充填デバイスが移動可能に配置される）を備えるボール受容要素を備える
ボールバンピングステーションを備えるボールバンピング装置を提供する。
【００４４】 好ましくは、ボールバンピング装置はさらに、ボール保持被覆物のアレイを基
板上に印刷するためのステンシル印刷ステーションを備え、このステンシル印刷
ステーションは、ボール受容要素中のアパーチャのアレイと同様のパターンを有
するアパーチャのアレイを備えるステンシル、およびボール保持材料をステンシ
ルの表面に送達するための印刷ヘッドを備える。
【００４５】 より好ましくは、充填デバイスおよび印刷ヘッドは、例えば、一方の基板上に
ボール保持被覆物を印刷すると同時に、他方の基板上にボールグリッドアレイを
提供するように、一度に作動可能なように構成される。
【００４６】 本発明はなおさらに、ステンシル印刷機を備えるボールバンピング装置を提供
し、このステンシル印刷機は、それに備えられる上記の充填デバイスを有する。
１つの適切なステンシル印刷機は、ＤＥＫ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ
ｓ Ｌｔｄ．によって製造されるＤＥＫ２６５スクリーン印刷機である。
【００４７】 本発明はなおさらに、以下を備えるボールバンピング装置を提供する：ボール
受容要素においてアパーチャのアレイにボールを充填するための充填デバイスを
備えるボールバンピングステーションであって、この充填デバイスは、その下方
表面に開口部を備え、そして供給用のボールを含むためのチャンバの１部を規定
するハウジングを備え、そしてボール受容要素はアパーチャのアレイを備え、こ
のアレイの上に、使用時に、充填デバイスが移動可能に配置される、ボールバン
ピングステーション；および基板上にボール保持被覆物のアレイを印刷するため
のステンシル印刷ステーションであって、このステンシル印刷ステーションは、
ボール受容要素中のアパーチャのアレイと同じパターンを有するアパーチャのア
レイを含むステンシル、およびステンシルの表面にボール受容材料を送達するた
めの印刷ヘッドを備える、ステンシル印刷ステーション。
【００４８】 本発明はなおさらに、ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填
する方法を提供し、この方法は以下の工程を包含する：複数のアパーチャを備え
るボール受容要素の上に充填デバイスを提供する工程であって、この充填デバイ
スは、その下方表面に開口部を備え、そして供給用のボールを含むチャンバの１
部を規定するハウジング、および、例えば、ハウジングにおける開口部の少なく
とも領域にわたるボールの層の限定数を保持するために、チャンバに含まれるボ
ールを分配するための、ハウジング内に配置される分配手段を備える、工程；な
らびに、例えば、ボール受容要素中のアパーチャの充填を引き起こすための、ボ
ール受容要素に対して充填デバイスを移動させる工程。
【００４９】 図３〜５は、本発明の第１の実施形態に従うボールバンピング装置を図示する
。
【００５０】 このボールバンピング装置は、以下を備える：ボール受容要素１５（この実施
形態においてはマスク）であって、このボール受容要素は、グループに配列され
たアパーチャ１６の複数のアレイを備え、その各々が必要とされるボールグリッ
ドアレイのパターンに１致する、ボール受容要素１５；このボール受容要素１５
の上方表面の上に移動可能に配置される充填デバイス１８；およびこの充填デバ
イスを、ボール受容要素１５の上方表面の上に２方向（矢印ＡおよびＢで示され
る）に掃引するための駆動ユニット２０。
【００５１】 この実施形態において、ボール受容要素１５は、所望でない静電気の蓄積を防
ぐために、金属、特に非酸化金属（例えば、ステンレス鋼、銅または真鍮）で形
成される。代替の実施形態において、このボール受容要素１５は、例えば銅また
はニッケルのような金属でコーティングされた可塑性材料、あるいは静電気分散
（ｓｔａｔｉｃ−ｄｉｓｓｉｐａｔｉｎｇ）可塑性材料（例えば、テフロン（登
録商標）TMまたは炭素充填ポリエステル）で形成され得る。このボール受容要素
１５は、はんだボール２２の直径と実質的に同じ厚さであり、そしてボール受容
要素１５中のアパーチャ１６は、はんだボール２２よりも大きな放射状寸法であ
り、この実施形態において、環状アパーチャは、はんだボール２２の直径の約１
．７倍の直径を有する。
【００５２】 充填デバイス１８は、この実施形態においては、運動の方向における前方およ
び後方の縁部であるその長手方向縁部を有する長方形のハウジング１９を備え、
このハウジング１９はその下方表面に開口部２０を備え、そしてチャンバ２１の
１部を規定し、そこではんだボール２２が含まれる。この実施形態において、ハ
ウジング１９は、ボール受容要素１５の上方表面にスライドして接触するように
構成されるが、代替の実施形態において、はんだボール２２の半径と同じ距離ま
で、ボール受容要素１５から離れて構成され得る。この実施形態において、ハウ
ジング１９の下方表面の開口部２０は、運動の方向に対して直交した方向におい
て、アパーチャ１６のアレイのグループの範囲よりも大きな長い寸法を有する。
このハウジング１９は、その長手方向縁部に沿って内部に間隔を空けて配置され
る第１および第２ワイパー２４、２５（この実施形態においては弾性材料で形成
される）をさらに備える。このワイパー２４、２５は、空のアパーチャ１６に部
分的に係合され得る任意のはんだボールを取り除くように作用し、これによって
、これらの捕捉されたはんだボール２２の、ハウジング１９の後方長手方向縁部
による剪断を防ぎ得る。この実施形態において、ハウジング１９は、所望でない
静電気の蓄積を防ぐために、金属、特に非酸化金属（例えば、ステンレス鋼、銅
または真鍮）で形成される。代替の実施形態において、このハウジング１９は、
例えば銅またはニッケルのような金属でコーティングされた可塑性材料、あるい
は静電気分散（ｓｔａｔｉｃ−ｄｉｓｓｉｐａｔｉｎｇ）可塑性材料（例えば、
テフロン（登録商標）TMまたは炭素充填ポリエステル）で形成され得る。
【００５３】 充填デバイス１８は、ハウジング１９内に配置された軌道規定部材２６（この
実施形態においては、実質的に平坦な上方表面２７および下方表面２８を有する
、実質的に平坦な細長要素）をさらに備え、その結果、その下方表面２８は、ハ
ウジング１９の下方表面から平行な関係で間隔を空け、これによって軌道を規定
し、この軌道を通して、はんだボール２２の単一層が、使用時に循環される（矢
印Ｃにより示されるように）。軌道規定部材２６は、その長手方向縁部がハウジ
ング１９の長手方向縁部においてワイパー２４、２５から間隔を空けるような寸
法のものであり、これによって細長開口部を規定し、この開口部を通って、はん
だボール２２が循環し得る。この実施形態において、軌道規定部材２６の細長縁
部はテーパ状であり、これによってはんだボール２２の、軌道規定部材２６の下
での流入および流出を容易にする。軌道規定部材２６は、弾性材料（この実施形
態においては、ゴム）から形成され、これは、はんだボール２２の材料に対して
高い摩擦係数を有する。適切なゴム材料としては、発泡ゴム、特に、シリコーン
発泡ゴムが挙げられる。軌道規定部材２６の下方表面２８と、ハウジング１９の
下方表面との間の間隔は、ボール受容要素１５の上方表面の上に配置される場合
に、軌道規定部材２６の下方表面２８とボール受容要素１５の上方表面との間の
距離が、はんだボール２２の直径以下であるような、間隔である（この実施形態
においては、はんだボール２２の直径の約３分の２）。
【００５４】 この構成によって、はんだボール２２の単一層は、充填デバイス１８がボール
受容要素１５の上を移動する場合に、ボール受容要素１５の上方表面上に維持さ
れ、このとき軌道規定部材２６は、その下にあるはんだボール２２の各々に下向
きの力を付与し、例えば、はんだボール２２を下向きに偏倚し、そしてはんだボ
ール２２を摩擦によりグリップし、これによってはんだボール２２が、充填デバ
イス１８の移動の際に、ボール受容要素１５の表面にわたって転がるようにする
。この構成は、はんだボール２２の単一層をハウジング１９の開口部２０の表面
の大部分にわたって提供する際に、効果的な作動のためにずっと減少した量のは
んだボール２２を必要とし、そしてまた存在し得るはんだボール２２のいかなる
塊状物をも崩壊させる際に効果的である。このような塊状物は通常、静電荷、湿
気、または汚染物質の存在のために生じる。
【００５５】 はんだボール２２のこの転がり運動は、ボール受容要素１５の上でのはんだボ
ール２２の実効速度を減少させる際に、特に有利である。すなわち、充填デバイ
ス１８が速度Ｖで移動する場合に、ボール受容要素１５上でのはんだボール２２
の実効速度は、その半分の速度、すなわち、Ｖ／２である。はんだボール２２の
実効速度を減少させることは、有利である。なぜなら、上記のように、充填効率
は、はんだボール２２がアパーチャ１６のいずれかの上に存在する時間に正比例
し、そしてはんだボール２２の実効速度を半分にすることによって、はんだボー
ル２２のいずれかがアパーチャ１６の上に存在する時間が２倍にされるからであ
る。
【００５６】 はんだボール２２のこの転がり運動の別の特定の利点は、はんだボール２２が
いかなる有意な横方向の力にも供されないことである。横方向の力は、ボール受
容要素１５のアパーチャ１６への、はんだボール２２の重力による流入を防止し
得る。
【００５７】 はんだボール２２のこの転がり運動のさらなる利点は、はんだボール２２がボ
ール受容要素１５とスライド接触しないことであり、これによって摩擦的なスラ
イドにより引き起こされる変形を回避する。
【００５８】 軌道規定部材２６の下でのはんだボール２２のこの転がり運動のなおさらなる
利点は、はんだボール２２が、軌道規定部材の前方縁部の下に、運動の方向に対
して引き込まれ、そしてボール受容要素１５のアパーチャ１６に落ちなかったは
んだボール２２が、軌道規定部材の後方縁部を越えて追い出されることであり、
これによって、はんだボール２２の、軌道規定部材２６の下方表面２８の下での
後方への正の循環を維持し、ここで軌道規定部材２６の後方縁部におけるはんだ
ボール２２の蓄積は、重力の作用によって、軌道規定部材の下方表面２７の上で
前方に循環する。この循環運動は、図４において矢印Ｃにより示される。
【００５９】 充填デバイス１８は、はんだボール２２のかなりの供給を収容するためのリザ
ーバ３２、およびリザーバ３２をチャンバ２１に接続する複数のチャネル３４を
、さらに備える。はんだボール２２の主要な供給をチャンバ２１とは別個に配置
することによって、チャンバ２１内のはんだボール２２の数は最小に維持され、
これによってはんだボール２２の軌道規定部材２６の周囲での循環運動を促進す
る。リザーバ３２は、例えば、はんだボール２２のリザーバ内部への流れを促進
するために、各チャネル３４に付随する複数の漏斗３８の様式で、形作られる、
下方表面３６を備える。チャネル３４は、軌道規定部材２６の長手方向縁部に隣
接して位置し、これによって、軌道規定部材２６の前方縁部におけるはんだボー
ル２２の供給を、充填デバイス１８のいずれの方向の運動においても、維持する
。チャネル３４の下端は、軌道規定部材２６の上方表面２７から、好ましくはボ
ール直径の約３〜１０倍の距離だけ間隔を空けており、これによって、チャンバ
２１内のはんだボール２２の充填レベルを制限する。
【００６０】 使用時に、充填デバイス１８が図３に示すような休止位置にある状態で、基板
４２（代表的には、セラミックまたはプラスチック材料から形成され、これは、
接触パッド４４のアレイを備え、パッドの各々は、はんだボール２２を保持する
ようにその上に提供される接着層４６（代表的にはフラックス）を有する）が、
アパーチャ１６のアレイの群の各々と整列して、ボール受容要素１５の下に位置
し、そして充填デバイス１８が、駆動ユニット２０の動作のもとで往復運動し、
これによってアパーチャ１６のアレイの群の各々を、少なくとも１回挿引し、こ
れによってアパーチャ１６の完全な充填を提供する。充填デバイス１８が休止位
置に戻った状態で、基板４２は、引き続く検査および再流のために、ボール受容
要素１５の下から取り外される。次いで、この操作が、さらなる基板４２上にボ
ールグリッドアレイを降ろすために、繰り返され得る。
【００６１】 図６は、本発明の第２の実施形態に従うボールバンピング装置の充填デバイス
を図示する。
【００６２】 このボールバンピング装置は、上記第１の実施形態のボールバンピング装置の
ものと非常に類似しており、従って、記載の不必要な重複を避けるために、類似
の部品を類似の参照符号により指定して、差異のみを詳細に記載する。
【００６３】 このボールバンピング装置は、ボール受容要素１５がマスクとは対照的にテン
プレートを備え、そしてアパーチャ１６がはんだボール２２を保持するためのキ
ャビティを備える点のみが異なり、このアパーチャ１６は、はんだボール２２の
直径に実質的に等しい深さを有する。代替の実施形態において、アパーチャ１６
は、貫通孔を備え得、ここでこの貫通孔は、はんだボール２２の直径より小さな
半径方向寸法を有し、これによってはんだボール２２がこの貫通孔を通って落ち
ることを防止する。
【００６４】 このボールバンピング装置の操作は、はんだボール２２を保持するテンプレー
トを基板に対して移動させるためのさらなる操作が必要とされることを除いて、
上記第１の実施形態に関するものと同じである。
【００６５】 図７は、本発明の第３の実施形態に従う、ボールバンピング装置の充填デバイ
スを図示する。
【００６６】 このボールバンピング装置は、上記第１の実施形態のボールバンピング装置の
ものと非常に類似しており、従って、記載の不必要な重複を避けるために、類似
の部品を類似の参照符号により指定して、差異のみを詳細に記載する。
【００６７】 このボールバンピング装置は、ハウジング１９および軌道規定部材２６の接続
の様式、ならびにハウジング１９がワイパー２４、２５をその長手方向縁部に備
えないことのみが、異なる。
【００６８】 軌道規定部材２６は、ハウジング１９に垂直に移動可能に配置され（この実施
形態においては、スライド可能に配置され）、そして弾性要素５０（この実施形
態においては、圧縮ばね）によって下方に偏倚され、これによって軌道規定部材
２６に負荷力を付与する。この配置は、軌道規定部材２６の高さが、収容される
はんだボール２２の直径に自動的に従うことを有利にも提供し、これによって自
己調節を提供し、従って異なるサイズのはんだボール２２を使用する際に、いか
なる手動の介入をも必要としない。代替の実施形態において、弾性要素５０は省
略され得、そして代わりに、軌道規定部材２６が重量をかけられて、必要な負荷
力を提供する。
【００６９】 この実施形態のボールバンピング装置の操作は、上記第１の実施形態のボール
バンピング装置のものと同じである。
【００７０】 図８は、本発明の第４の実施形態に従う、ボールバンピング装置の充填デバイ
スを図示する。
【００７１】 このボールバンピング装置は、上記第１の実施形態のボールバンピング装置の
ものと非常に類似しており、従って、記載の不必要な重複を避けるために、類似
の部品を類似の参照符号により指定して、差異のみを詳細に記載する。
【００７２】 このボールバンピング装置は、充填デバイス１８の構成のみが異なる。充填デ
バイス１８は、ハウジング１９（この実施形態においては、矩形をしており、長
手方向縁部が、運動の方向における前方および後方の縁部である（矢印Ａおよび
Ｂにより示されるように））を備え、このハウジングは、その下方表面において
開口部２０を備え、そしてチャンバ２１の一部を規定し、このチャンバ内に、は
んだボール２２が収容される。この実施形態において、ハウジング１９は、ボー
ル受容要素１５の上方表面とスライド接触するよう構成されるが、代替の実施形
態においては、はんだボール２２の半径に等しい距離まで、ボール受容要素１５
から間隔を空けるよう構成され得る。この実施形態において、ハウジング１９の
下方表面における開口部２０は、運動の方向に対して直交する方向に、アパーチ
ャ１６のアレイの群の範囲より大きな長さ方向寸法を有する。
【００７３】 充填デバイス１８は、ハウジング１８内に、その下方表面から間隔を空けた関
係で配置される、実質的に平坦な細長部材５４、ならびに細長部材５４の長手方
向縁部に取り付けられた、下方に延びる第１および第２の可撓性羽根５６、５８
を、さらに備える。可撓性羽根５６、５８は、充填デバイス１８の運動の際に、
はんだボール２２の単一層のみが充填デバイスの下を通過することを可能にする
よう構成され、例えば、軌道を規定し、この起動を通って、はんだボール２２の
単一層が使用時に循環し、このときはんだボール２２の循環運動が達成される（
矢印Ｃにより示されるように）。羽根５６、５８は、弾性材料（この実施形態に
おいては、ＰｏｒｏｎTMのようなシリコーン発泡体）から構成される。
【００７４】 この実施形態のボールバンピング装置の操作は、上記第１の実施形態のボール
バンピング装置に関してのものと同じである。
【００７５】 図９は、本発明の第５の実施形態に従う、ボールバンピング装置の充填デバイ
スを図示する。
【００７６】 このボールバンピング装置は、上記第４の実施形態のボールバンピング装置の
ものと非常に類似しており、従って、記載の不必要な重複を避けるために、類似
の部品を類似の参照符号により指定して、差異のみを詳細に記載する。
【００７７】 このボールバンピング装置は、充填デバイス１８の構成のみが異なる。充填デ
バイス１８は、ハウジング１９（この実施形態においては、矩形をしており、長
手方向縁部が、運動の方向における前方および後方の縁部である（矢印Ａおよび
Ｂにより示されるように））を備え、このハウジングは、その下方表面において
開口部２０を備え、そして部分的にチャンバ２１を規定し、この中に、はんだボ
ール２２が収容される。この実施形態において、ハウジング１９は、ボール受容
要素１５の上方表面とスライド接触するよう構成されるが、代替の実施形態にお
いては、はんだボール２２の半径に等しい距離まで、ボール受容要素１５から間
隔を空けるよう構成され得る。この実施形態において、ハウジング１９の下方表
面における開口部２０は、運動の方向に対して直交する方向に、アパーチャ１６
のアレイの群の範囲より大きな長さ方向の寸法を有する。
【００７８】 充填デバイス１８は、その下方表面から間隔を空けてハウジング１９内に配置
される、下方に延びかつ外側に広がった、第１の可撓性スクレーパー６０および
第２の可撓性スクレーパー６２をさらに備える。可撓性スクレーパー６０、６２
の下端は各々、（矢印ＡおよびＢにより示されるように）運動の方向に向かって
テーパ状であり、そして充填デバイス１８が動いた際に、はんだボール２２の単
一層のみがこのスクレーパーの下を通過して（例えば、軌道を規定し、この軌道
を通ってはんだボール２２の単一層が使用中に循環する）、このはんだボール２
２の循環運動が（矢印Ｃにより示されるように）達成されるのを可能にするよう
に構成されている。羽根５６、５８は、弾性材料（この実施形態では、Ｐｏｒｏ
ｎTMのようなシリコーン発泡体）から構成される。
【００７９】 この実施形態のボールバンピング装置の操作は、上記第４の実施形態のボール
バンピング装置に関してのものと同じである。
【００８０】 図１０は、本発明の第６の実施形態による、ボールバンピング装置の充填デバ
イスを図示する。
【００８１】 このボールバンピング装置は、上記第１の実施形態のボールバンピング装置の
ものと非常に類似しており、従って、説明の不必要な重複を避けるために、類似
の部品を類似の参照符号により指定して、差異のみを詳細に記載する。
【００８２】 このボールバンピング装置は、充填デバイス１８の構成のみが異なる。充填デ
バイス１８は、ハウジング１９（この実施形態においては、矩形をしており、長
手方向縁部が、（矢印ＡおよびＢにより示されるように）運動の方向における前
方および後方の縁部である）を備え、このハウジングは、その下方表面において
開口部２０を備え、そして部分的にチャンバ２１を規定し、このチャンバ中に、
はんだボール２２が収容される。この実施形態では、ハウジング１９は、ボール
受容要素１５の上方表面とスライド接触するよう構成されるが、代替の実施形態
においては、はんだボール２２の半径に等しい距離までで、ボール受容要素１５
から間隔を空けるよう構成され得る。この実施形態では、ハウジング１９の下方
表面における開口部２０は、運動の方向に対して直交する方向に、アパーチャ１
６のアレイの群の範囲より大きな長さ方向の寸法を有する。
【００８３】 充填デバイス１８は、はんだボール２２の供給を収容するためのリザーバ３２
、およびリザーバ３２をチャンバ２１に接続する複数のチャネル６４を、さらに
備える。チャネル６４は、ハウジング１９内に均一に整列して配置され、その結
果、開口部２０の表面上に均一な充填を提供し、そしてチャネル６４の下端は、
ハウジング１９の下方表面から（好ましくは、ボールの直径の約３〜１０倍の距
離だけ）間隔を空けられ、その結果、チャンバ２１内のはんだボール２２の充填
レベルを制限する。はんだボール２２の主な供給をチャンバ２１とは別個に配置
することにより、チャンバ２１内のはんだボール２２の数は最小に維持され、そ
の結果、チャンバ２１内でのはんだボール２２のそれほど制限されない運動が可
能になる。
【００８４】 この実施形態のボールバンピング装置の操作は、上記の第１実施形態のボール
バンピング装置に関するものと同じである。
【００８５】 図１１は、本発明の第７の実施形態による、ボールバンピング装置の充填デバ
イスを図示する。
【００８６】 このボールバンピング装置は、上記第１の実施形態のボールバンピング装置の
ものと非常に類似しており、従って、説明の不必要な重複を避けるために、類似
の部品を類似の参照符号により指定して、差異のみを詳細に記載する。
【００８７】 ボールバンピング装置は、充填デバイス１８の構成のみが異なる。充填デバイ
ス１８は、ハウジング１９（この実施形態においては、矩形をしており、長手方
向縁部が、（矢印ＡおよびＢにより示されるように）運動の方向における前方お
よび後方の縁部である）を備え、このハウジングは、その下方表面において開口
部２０を備え、そして部分的にチャンバ２１を規定し、このチャンバ内に、はん
だボール２２が収容される。この実施形態では、ハウジング１９は、ボール受容
要素１５の表面とスライド接触するよう構成されるが、代替の実施形態において
は、はんだボール２２の半径に等しい距離までで、ボール受容要素１５から間隔
を空けるよう構成され得る。この実施形態では、ハウジング１９の下方表面にお
ける開口部２０は、運動の方向に対して直交する方向に、アパーチャ１６のアレ
イの群の範囲より大きな長さ方向の寸法を有する。ハウジング１９は、第１およ
び第２の突出部６６、６８を備え、これらの突出部は、その長手方向縁部に沿っ
て内部に広がり、そして開口部２０から間隔を空けられる。突出部６６、６８の
各々は、下方に面する成分を有する表面７０、７２を備える。この実施形態では
、下方に面する表面７０、７２は、実質的に平面であり、これは、各々、ボール
受容要素１５の上方表面と平行な表面と共に鋭角を囲む。代替の実施形態では、
下方に面する表面７０、７２は、曲がった表面（好ましくは、凹面）であり得る
。この配置では、下方に面する表面７０、７２の後部は、その下部に積み上がる
はんだボール２２が、前方に回転するのを引き起こすように作用し、それにより
、（矢印Ｃにより示されるように）ボール受容要素１５の上方表面でのはんだボ
ール２２の循環運動を提供する。
【００８８】 この実施形態のボールバンピング装置の操作は、上記第１の実施形態のボール
バンピング装置のものと同じである。
【００８９】 図１２は、本発明の第８の実施形態に従う、ボールバンピング装置を図示する
。 このボールバンピング装置は、基板４２へとボール保持材料（例えば、粘性
材料（例えば、はんだフラックス）または接着材料）の被覆物４６の複数のアレ
イを印刷するためのステンシル印刷ステーション７４、被覆物４６の各々にはん
だボール２２を提供するため（例えば、複数のボール格子アレイを提供するため
）のボールバンピングステーション７６、ならびに基板をステンシル印刷ステー
ション７４およびボールバンピングステーション７６へと移動するための基板移
動ユニット７８を備える。
【００９０】 この基板移動ユニット７８は、第１のレール８０および第２のレール８２によ
って提供され、これらのレールによって、基板４２は、ステンシル印刷ステーシ
ョン７４およびボールバンピングステーション７６における印刷位置およびボー
ル提供位置へと移動する。
【００９１】 このステンシル印刷ステーション７４は、被覆されるべきパターンを規定する
アパーチャ８５の複数のアレイを備えるステンシル８４、およびボール保持材料
（この実施形態では、粘性材料）をステンシル８４を通して送達して必要とされ
るパターンを基板４２上に印刷するための送達ユニット８６を備える。このボー
ル保持材料は、リフローイングする前にはんだボール２２を適切な位置に保持す
るような組成の材料である。
【００９２】 このボールバンピングステーション７６は、ボール保持要素１５および上記の
実施形態のいずれかの充填デバイス１８を備える。
【００９３】 操作時に、第１基板４２を、基板移動ユニット７８によってステンシル印刷ス
テーション７４内の印刷位置へと移動させる。次いで、ステンシル印刷ステーシ
ョン７４の送達ユニット８６は、ステンシル８４の表面上で駆動される。ステン
シル８４内のアパーチャ８５を通してボール保持材料を被覆させ、第１基板４２
上に必要とされるパターンの被覆物を提供する。次いで、基板移動ユニット７８
をさらに作動させて、この第１基板４２をボールバンピングステーション７６内
のボール固定位置へと移動させ、そして同時に第２の基板４２をステンシル印刷
位置へと移動させる。次いで、一体となって、ステンシル印刷ステーション７４
の送達ユニット８６は、ステンシル８４の表面上で駆動されてボール保持材料を
ステンシル８４内のアパーチャ８５を通して被覆し、必要とされるパターンの被
覆物を第２基板４２上に提供し、そして充填ヘッド１８は、ボール受容要素１５
の表面上で駆動されて、ボール保持要素１５内のアパーチャ１６の各々にはんだ
ボール２２を充填して、第１基板４２上に印刷される被覆物の各々にはんだボー
ル２２を提供する。次いで、この基板移動ユニット７８をさらに作動させて、は
んだのその後のリフローイングのために第１基板４２をボールバンピング装置か
ら移動させ、第３の基板４２をボールバンピングステーション７６内のボール固
定位置へと移動させ、そして第２の基板４２をステンシル印刷ステーション７４
内のステンシル印刷位置へと移動させる。次いで、この操作が繰り返され、はん
だボール２２が別の基板４２上に固定されるのと同時にボール保持被覆物が一方
の基板４２上に被覆される。
【００９４】 図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、本発明の第９の実施形態に従うボールバ
ンピング装置の充填デバイスを図示する。
【００９５】 このボールバンピング装置は、上記第１の実施形態のボールバンピング装置の
ものと非常に類似しており、従って、説明の不必要な重複を避けるために、類似
の部品を類似の参照符号で示して、差異のみを詳細に記載する。
【００９６】 このボールバンピング装置は、充填デバイス１８の構成のみが異なる。この充
填デバイス１８は、ハウジング１９（この実施形態においては、矩形をしており
、長手方向縁部が、（矢印ＡおよびＢにより示されるように）運動の方向におけ
る前方および後方の縁部である）を備え、このハウジングは、少なくとも部分的
にチャンバ２１を規定し、このチャンバ内にはんだボール２２が収容される。ハ
ウジング１９は、第１の部品１９ａおよび第２の部品１９ｂを備え、これらの部
品は、（図１３（ａ）に図示するように）第１の開放配置（この構成では、ハウ
ジング１９は、その下方表面にチャンバ２１と連絡した開口部２０を備える）と
（図１３（ｂ）に図示するように）第２の閉鎖配置（この構成では、チャンバ２
１は、含まれるはんだボール２２の損失なく、ボール受容要素１５からの充填デ
バイス１８の取り外しを可能にするように閉じられる）との間でピボット８８の
周りで回転可能である。ハウジング１９の部品１９ａ、１９ｂの各々は、回転可
能にそこに搭載されたネジ式部材８９を備え、その目的は、本明細書中以下で明
確になる。この実施形態では、ハウジング１９は、ボール受容要素１５の上方表
面とスライド接触するよう構成されるが、代替の実施形態においては、はんだボ
ール２２の半径に等しい距離までで、ボール受容要素１５から間隔を空けるよう
構成され得る。この実施形態では、ハウジング１９の下方表面における開口部２
０は、運動の方向に対して直交する方向に、アパーチャ１６のアレイの群の範囲
より大きな長さ方向寸法を有する。
【００９７】 充填デバイス１８は、第１および第２の逆向きにネジ山のついたセクション９
０ａ、９０ｂを有するネジ９０をさらに備え、これらのセクションは、時計回り
の向きまたは反時計回りの向きのいずれか一方に回転された場合、移動可能な部
品９０ａ、９０ｂを、開放配置および閉鎖配置のいずれか一方へと動かす。
【００９８】 この実施形態のボールバンピング装置の操作は、上記第１の実施形態のボール
バンピング装置に関してのものと同じである。
【００９９】 最後に、本発明は、好ましい実施形態を参照して記載され、そして添付の特許
請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、多くの異な
る方法で改変され得ることが理解される。
【０１００】 １つの例では、（代表的には、弾性材料（例えば、ゴム）からなる）シールは
、ハウジング１９の下方表面付近に提供され得、その結果、ハウジング１９およ
びボール受容要素１５の接続において公差マージンを提供する。
【０１０１】 別の例では、ボール受容要素１５の下方表面または基板４２の上方表面のうち
の一方は、ボール保持被覆物をボール受容要素１５の下方表面から間隔を空けて
おくためのスペーサーを備え得る。
【図面の簡単な説明】
本発明の好ましい実施形態は、ここで、添付の図面を参照して、例示のみの目
的で本明細書中以下に記載される。
【図１】 図１は、先行技術のボールバンピング装置の充填デバイスの縦断面図を概略的
に図示する。
【図２】 図２は、図１の充填デバイスの拡大した断片的な縦断面図を図示する。
【図３】 図３は、本発明の第１の実施形態に従うボールバンピング装置の平面図を概略
的に図示する。
【図４】 図４は、図３のボールバンピング装置の充填デバイスの縦断面図（断面Ｉ−Ｉ
に沿う）を概略的に図示する。
【図５】 図５は、図３の充填デバイスの拡大した断片的な縦断面図を概略的に図示する
。
【図６】 図６は、本発明の第２の実施形態に従うボールバンピング装置の充填デバイス
の縦断面図（断面Ｉ−Ｉに沿う）を概略的に図示する。
【図７】 図７は、本発明の第３の実施形態に従うボールバンピング装置の充填デバイス
の縦断面図（断面Ｉ−Ｉに沿う）を概略的に図示する。
【図８】 図８は、本発明の第４の実施形態に従うボールバンピング装置の充填デバイス
の縦断面図（断面Ｉ−Ｉに沿う）を概略的に図示する。
【図９】 図９は、本発明の第５の実施形態に従うボールバンピング装置の充填デバイス
の縦断面図（断面Ｉ−Ｉに沿う）を概略的に図示する。
【図１０】 図１０は、本発明の第６の実施形態に従うボールバンピング装置の充填デバイ
スの縦断面図（断面Ｉ−Ｉに沿う）を概略的に図示する。
【図１１】 図１１は、本発明の第７の実施形態に従うボールバンピング装置の充填デバイ
スの縦断面図（断面Ｉ−Ｉに沿う）を概略的に図示する。
【図１２】 図１２は、本発明の第８の実施形態に従うボールバンピング装置の平面図を概
略的に図示する。
【図１３】 図１３（ａ）および（ｂ）は、本発明の第九の実施形態に従うボールバンピン
グ装置の充填デバイスの縦断面図（断面Ｉ−Ｉに沿う）を図示し、それぞれ開放
配置および閉鎖配置で図示される。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年６月５日（２００１．６．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】 好ましくは、充填デバイスは、以下：供給用のボールを収容
するためのリザーバ；およびリザーバをチャンバに接続する少なくとも１つのチ
ャネル、をさらに備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】 より好ましくは、少なくとも１つのチャネルの下方端は、チ
ャンバ中のボールの充填レベルを制限するように、ハウジングの下方表面から間
隔を空けている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】 より好ましくは、充填デバイスは、軌道規定部材の前方縁部
に運動の方向に隣接した少なくとも１つのチャネルを備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】 さらにより好ましくは、充填デバイスは、軌道規定部材の前
方縁部および後方縁部の各々に運動の方向に隣接した少なくとも１つのチャネル
を備える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】 より好ましくは、充填デバイスは、複数のチャネルを備える
。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】 別の実施形態において、分配手段は、使用時にボールがチャ
ンバに供給される少なくとも１つのチャネルを備え、少なくとも１つのチャネル
の下端は、ハウジングにおける開口部の少なくとも１つの領域でボールの充填レ
ベルを制限するように、ハウジングの下方表面から間隔を空けている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】 好ましくは、充填デバイスは、複数のチャネルを備える。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】 さらなる実施形態において、分配手段は、その下の囲まれた
間隔を規定する第１および第２の下方延長部材を備え、この下方延長部材は、限
られた数の層のボールのみがその下を通過することが可能であるように構成され
る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】 １つの好ましい実施形態において、第１および第２の下方延
長部材は、横方向に間隔を空けられる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】 別の好ましい実施形態において、第１および第２の下方延長
部材は、下方および外向きにフレアー状である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】 好ましくは、下方延長部材は、弾性材料で形成される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】 なおさらなる実施形態において、分配手段は、ハウジングの
内部へ延び、そして運動の方向に前方および下方の構成要素を有する表面を備え
る少なくとも１つの突出部を備える。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】 １つの好ましい実施形態において、少なくとも１つの表面は
、実質的に平面である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】 別の好ましい実施形態において、少なくとも１つの表面は、
湾曲した表面である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】 好ましくは、分配手段は、第１および第２突出部を備え、そ
の各々が内側に延び、そして運動のそれぞれの方向に前方構成要素および下方構
成要素を有する表面を備える。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】 好ましくは、ハウジングは、運動の方向におけるその１つの
後方縁部に沿って、内部に配置されるワイパーを備える。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】 より好ましくは、ハウジングは、運動の各々の方向における
その縁部の各々に沿って内部に配置されたワイパーを備える。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】 好ましくは、このボールは、はんだボールを含む。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】 本発明はまた、以下：上記の充填デバイス；およびアパーチ
ャのアレイ（この上に、充填デバイスが移動可能に配置される）を含むボール受
容要素を備えるボールバンピングステーション、を備えるボールバンピング装置
を提供する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】 １つの好ましい実施形態において、ボール受容要素は、アパ
ーチャのアレイを含むマスクを備える。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】 別の好ましい実施形態において、ボール受容要素は、アパー
チャのアレイを含むテンプレートを備える。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】 好ましくは、ボールバンピング装置は、以下：ボール保持被
覆物のアレイを基板上に印刷するステンシル印刷ステーションであって、ボール
受容要素中のアパーチャのアレイと同じパターンを有する、アパーチャのアレイ
を含むステンシルを備える、ステンシル印刷ステーション、およびボール保持材
料をステンシルの表面に送達するための印字ヘッド、をさらに備える。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】 より好ましくは、充填デバイスおよび印字ヘッドは、ボール
保持被覆物を一方の基板上に印刷すると同時に、他方の基板上にボールグリッド
アレイを提供するように、一度に作動可能なように構成されている。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】 本発明はさらに、ステンシル印刷機を備えるボールバンピン
グ装置を提供し、このステンシル印刷機は、それに備えられる上記の充填デバイ
スを有する。１つの適切なステンシル印刷機は、ＤＥＫ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｍ
ａｃｈｉｎｅｓ Ｌｔｄ．によって製造されるＤＥＫ２６５スクリーン印刷機で
ある。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】 本発明はなおさらに、ボール受容要素中のアパーチャのアレ
イにボールを充填する方法を提供し、この方法は以下の工程を包含する：複数の
アパーチャを備えるボール受容要素の上に充填デバイスを提供する工程であって
、この充填デバイスは、その下方表面に開口部を備え、そして供給用のボールを
含むチャンバの１部を規定するハウジング、および、ハウジングにおける開口部
の少なくとも領域にわたるボールの層の限定数を保持するために、チャンバに含
まれるボールを分配するための、ハウジング内に配置される分配手段を備える、
工程；ならびに、ボール受容要素中のアパーチャの充填を引き起こすための、ボ
ール受容要素に対して充填デバイスを移動させる工程。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】 本発明はしかもなおさらに、ボール受容要素中のアパーチャ
のアレイにボールを充填するための充填デバイスを提供し、この充填デバイスは
、以下を備える：その下方表面に開口部を備え、供給用のボールを含むためのチ
ャンバの一部を規定するハウジングであって、このハウジングは、使用時に、ア
パーチャのアレイを備えるボール受容要素の上に移動可能に配置される、ハウジ
ング；およびハウジングにおいて少なくとも開口部の領域にわたってチャンバ中
に含まれるボールの循環を引き起こすための、ハウジング内に配置された分配手
段。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】 本発明はなおまたさらに、ボール受容要素中のアパーチャの
アレイにボールを充填するための充填デバイスを提供し、この充填デバイスは、
使用時に、アパーチャのアレイを備えるボール受容要素の上に移動可能に配置さ
れるハウジングを備え、ここで、このハウジングが、供給用のボールを含むため
のチャンバの少なくとも一部を規定し、第１の開放配置（ここで、開口部が、そ
の下方表面にチャンバと連結して規定される）および第２の閉鎖配置（ここで、
このチャンバが閉鎖される）の間で移動可能な、少なくとも第１および第２の相
対的に移動可能な部分を備える。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】 好ましくは、第１および第２の移動可能な部分は、回転時に
その相対運動を引き起こす、構成要素によって結合される。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】 より好ましくは、第１および第２の移動可能な部分は、運動
の方向において、ハウジングの前方および後方の縁部を備える。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】 本発明はなおしかもまたさらに、以下を備えるボールバンピ
ング装置を提供する：ボール受容要素においてアパーチャのアレイにボールを充
填するための充填デバイスを備えるボールバンピングステーションであって、こ
の充填デバイスは、その下方表面に開口部を備え、そして供給用のボールを含む
ためのチャンバの１部を規定するハウジングを備え、そしてボール受容要素はア
パーチャのアレイを備え、このアレイの上に、使用時に、充填デバイスが移動可
能に配置される、ボールバンピングステーション；および基板上にボール保持被
覆物のアレイを印刷するためのステンシル印刷ステーションであって、このステ
ンシル印刷ステーションは、ボール受容要素中のアパーチャのアレイと同じパタ
ーンを有するアパーチャのアレイを含むステンシル、およびステンシルの表面に
ボール受容材料を送達するための印刷ヘッドを備える、ステンシル印刷ステーシ
ョン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ，Ｕ Ｓ

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填する
    ための充填デバイスであって、該充填デバイスは、以下： 下方表面に開口部を含み、そして供給用のボールを収容するためのチャンバを
    部分的に規定するハウジングであって、該ハウジングは、使用時に、アパーチャ
    のアレイを含むボール受容要素の上に移動可能に配置されている、ハウジング；
    および、 少なくとも該ハウジングの該開口部の領域にわたってボールの限られた数の層
    を維持するように、チャンバ中に収容されたボールを分配するための、該ハウジ
    ング内に配置された分配手段、 を備える、充填デバイス。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の充填デバイスであって、ここで、前記分配
    手段が、少なくとも前記ハウジングの前記開口部の領域にわたって実質的にボー
    ルの単一層を提供するように構成されている、充填デバイス。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の充填デバイスであって、ここで、
    前記分配手段が、前記ボール受容要素の上に配置された場合にその下に制限され
    た高さの軌道を規定するように、前記ハウジングの下方表面と間隔を空けた関係
    で作動可能に配置された下方表面を有する、軌道規定部材を備える、充填デバイ
    ス。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の充填デバイスであって、ここで、前記軌道
    規定部材の下方表面が実質的に平面である、充填デバイス。
  5. 【請求項５】 請求項３または４に記載の充填デバイスであって、ここで、
    少なくとも前記軌道規定部材の下方表面が弾性材料で形成されている、充填デバ
    イス。
  6. 【請求項６】 請求項３から５のいずれかに記載の充填デバイスであって、
    ここで、前記軌道規定部材が、その下にボールの単一層のための軌道を規定する
    ように、前記ハウジングの下方表面に対して間隔を空けている、充填デバイス。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の充填デバイスであって、ここで、前記軌道
    規定部材が、前記ボールの直径に実質的に等しい高さを有するチャネルを規定す
    るように、前記ハウジングの下方表面に対して間隔を空けている、充填デバイス
    。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載の充填デバイスであって、ここで、少なくと
    も前記軌道規定部材の下方表面が弾性材料で形成され、そして該軌道規定部材の
    下方表面が、前記ボールの直径未満の高さを有するチャネルを規定するように前
    記ハウジングの下方表面に対して間隔を空けており、それによって該ボールが該
    軌道規定部材の下に位置する場合に下向きに偏倚する、充填デバイス。
  9. 【請求項９】 請求項３〜８のいずれかに記載の充填デバイスであって、こ
    こで、前記軌道規定部材が、前記ハウジングに対して移動可能に配置され、そし
    て以下： 該軌道規定部材を該ハウジングの下方表面に対して下向きに偏倚させるための
    装填要素、 をさらに備える、充填デバイス。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の充填デバイスであって、ここで、前記装
    填要素の偏倚力がその下のボールの単一層を維持するようなものである、充填デ
    バイス。
  11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の充填デバイスであって
    、以下： 供給用のボールを収容するためのリザーバ；および 該リザーバを前記チャンバに接続する少なくとも１つのチャネル、 をさらに備える、充填デバイス。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の充填デバイスであって、ここで、前記
    少なくとも１つのチャネルの下端が、前記チャンバ中のボールの充填レベルを制
    限するように、前記ハウジングの下方表面から間隔を空けている、充填デバイス
    。
  13. 【請求項１３】 請求項１１または１２に記載の充填デバイスであって、こ
    こで、前記分配手段が、前記ボール受容要素の上に配置された場合にその下に制
    限された高さの軌道を規定するように、前記ハウジングの下方表面と間隔を空け
    た関係で作動可能に配置される下方表面を有し、そして前記軌道規定部材の前方
    縁部に運動の方向に隣接した少なくとも１つのチャネルを備える、軌道規定部材
    を備える、充填デバイス。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の充填デバイスであって、前記軌道規定
    部材の前方縁部および後方縁部の各々に運動の方向に隣接した少なくとも１つの
    チャネルを備える、充填デバイス。
  15. 【請求項１５】 複数のチャネルを備える、請求項１１から１４のいずれか
    に記載の充填デバイス。
  16. 【請求項１６】 請求項１または２に記載の充填デバイスであって、ここで
    、前記分配手段が、使用時にボールを通して前記チャンバへ供給する少なくとも
    １つのチャネルを備え、該少なくとも１つのチャネルの下端が、ボールの充填レ
    ベルを少なくとも前記ハウジングの開口部の領域で制限するように、該ハウジン
    グの下方表面から間隔を空けている、充填デバイス。
  17. 【請求項１７】 複数のチャネルを含む、請求項１６に記載の充填デバイス
    。
  18. 【請求項１８】 請求項１または２に記載の充填デバイスであって、ここで
    、前記分配手段が、その下の閉鎖された空間を規定する第１および第２の下方延
    長部材を備え、該下方延長部材が、ボールの限られた数の層のみをその下に通す
    ように構成されている、充填デバイス。
  19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の充填デバイスであって、ここで、前記
    第１および第２の下方延長部材が、横方向に間隔が空けられている、充填デバイ
    ス。
  20. 【請求項２０】 請求項１８に記載の充填デバイスであって、ここで、前記
    第１および第２の下方延長部材が、下向きにかつ外向きにフレアー状である、充
    填デバイス。
  21. 【請求項２１】 請求項１８〜２０のいずれかに記載の充填デバイスであっ
    て、ここで、前記下方延長部材が弾性材料で形成される、充填デバイス。
  22. 【請求項２２】 請求項１または２に記載の充填デバイスであって、ここで
    、前記分配手段が、前記ハウジングの内部へ延び、そして運動の方向に前方構成
    要素および下方構成要素を有する表面を含む、少なくとも１つの突出部を備える
    、充填デバイス。
  23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の充填デバイスであって、ここで、前記
    少なくとも１つの表面が実質的に平面である、充填デバイス。
  24. 【請求項２４】 請求項２２に記載の充填デバイスであって、ここで、前記
    少なくとも１つの表面が湾曲した表面である、充填デバイス。
  25. 【請求項２５】 請求項２２〜２４のいずれかに記載の充填デバイスであっ
    て、ここで、前記分配手段が第１および第２の突出部を備え、各々が、内側に延
    び、そして運動のそれぞれの方向に前方構成要素および下方構成要素を有する表
    面を含む、充填デバイス。
  26. 【請求項２６】 請求項１〜２５のいずれかに記載の充填デバイスであって
    、ここで、前記ハウジングが、運動の方向におけるその１つの後方縁部に沿って
    内部に配置されたワイパーを含む、充填デバイス。
  27. 【請求項２７】 請求項２６に記載の充填デバイスであって、ここで、前記
    ハウジングが、運動の各々の方向におけるその縁部の各々に沿って内部に配置さ
    れたワイパーを含む、充填デバイス。
  28. 【請求項２８】 請求項１〜２７のいずれかに記載の充填デバイスであって
    、ここで、前記ボールがはんだボールを含む、充填デバイス。
  29. 【請求項２９】 ボールバンピング装置であって、以下： 請求項１〜２８のいずれかに記載の充填デバイスを備えるボールバンピングス
    テーション；および アパーチャのアレイを含むボール受容要素であって、該ボール受容要素の上に
    は、使用時に、該充填デバイスが移動可能に配置されている、ボール受容要素、
    を備える、ボールバンピング装置。
  30. 【請求項３０】 請求項２９に記載のボールバンピング装置であって、ここ
    で、前記ボール受容要素は、アパーチャのアレイを含むマスクを備える、ボール
    バンピング装置。
  31. 【請求項３１】 請求項２９に記載のボールバンピング装置であって、ここ
    で、前記ボール受容要素が、アパーチャのアレイを含むテンプレートを備える、
    ボールバンピング装置。
  32. 【請求項３２】 請求項２９〜３１のいずれかに記載のボールバンピング装
    置であって、以下： ボール保持被覆物のアレイを基板上に印刷するためのステンシル印刷ステーシ
    ョンであって、該ステンシル印刷ステーションが、前記ボール受容要素中のアパ
    ーチャのアレイと同じパターンを有する、アパーチャのアレイを含むステンシル
    を備える、ステンシル印刷ステーション、および 該ステンシルの表面に、ボール受容材料を送達するための印字ヘッド、 をさらに備える、ボールバンピング装置。
  33. 【請求項３３】 請求項３２に記載のボールバンピング装置であって、ここ
    で、前記充填デバイスおよび前記印字ヘッドが、ボール保持被覆物を一方の基板
    上に印刷すると同時に、他方の基板上にボールグリッドアレイを提供するように
    、一度に移動するように構成されている、ボールバンピング装置。
  34. 【請求項３４】 ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填す
    る方法であって、該方法は、以下： 複数のアパーチャを含むボール受容要素の上に充填デバイスを提供する工程で
    あって、該充填デバイスは、その下方表面に開口部を含みそして供給用のボール
    を収容するチャンバを部分的に規定するハウジング、および少なくとも該ハウジ
    ングの開口部の領域にわたって該ボールの限られた数の層を維持するように、該
    チャンバ内に収容されたボールを分配するために該ハウジング内に配置された分
    配手段を備える、工程；ならびに、 該ボール受容要素中のアパーチャの充填を引き起こすように、該充填デバイス
    を該ボール受容要素に対して移動する工程、 を包含する、方法。
  35. 【請求項３５】 ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填す
    るための充填デバイスであって、該充填デバイスは、以下： 下方表面に開口部を含み、そして供給用のボールを収容するためのチャンバを
    部分的に規定するハウジングであって、該ハウジングは、使用時に、アパーチャ
    のアレイを含むボール受容要素の上に移動可能に配置されている、ハウジング；
    および、 少なくとも該ハウジングの該開口部の領域にわたって該チャンバ中に収容され
    た該ボールの循環を引き起こすための、該ハウジング内に配置された分配手段、
    を備える、充填デバイス。
  36. 【請求項３６】 ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填す
    るための充填デバイスであって、該充填デバイスは、使用時に、アパーチャのア
    レイを含むボール受容要素の上に移動可能に配置されたハウジングを含み、ここ
    で、該ハウジングは、供給用のボールを収容するためのチャンバを少なくとも部
    分的に規定し、そして該チャンバと連絡する開口部が該ハウジングの下方表面に
    規定される第１の開放配置と該チャンバが閉鎖されている第２の閉鎖配置との間
    で移動可能な、少なくとも第１および第２の相対的に移動可能な部分を含む、充
    填デバイス。
  37. 【請求項３７】 請求項３６に記載の充填デバイスであって、ここで、前記
    第１および第２の可動部分はネジ式構成要素によって結合され、該構成要素は回
    転時に該部分の相対運動を生じる、充填デバイス。
  38. 【請求項３８】 請求項３６または３７に記載の充填デバイスであって、こ
    こで、前記第１および第２の可動部分が、運動の方向に前記ハウジング前方縁部
    および後方縁部を備える、充填デバイス。
  39. 【請求項３９】 ボールバンピング装置であって、以下： ボール受容要素中のアパーチャのアレイにボールを充填するための充填デバイ
    スを備えるボールバンピングステーションであって、該充填デバイスは、下方表
    面に開口部を含みそして供給用のボールを収容するためのチャンバを部分的に規
    定するハウジングおよびアパーチャのアレイを含むボール受容要素を備え、該ボ
    ール受容要素の上には、使用時に、該充填デバイスが移動可能に配置されている
    、ボールバンピングステーション；ならびに ボール保持被覆物のアレイを基板上に印刷するステンシル印刷ステーションで
    あって、該ステンシル印刷ステーションが、該ボール受容要素中のアパーチャの
    アレイと同じパターンを有する、アパーチャのアレイを含むステンシル、および
    該ステンシルの表面にボール保持材料を送達するための印字ヘッドを備える、ス
    テンシル印刷ステーション、 を備えるボールバンピンク装置。
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