JP4959056B2 - 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
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Description
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】
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【0025】
好ましくは、充填デバイスは、複数のチャネルを備える。
【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。
【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。
【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。
【0029】
好ましくは、下方延長部材は、弾性材料で形成される。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【0036】
好ましくは、このボールは、はんだボールを含む。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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 Machines Ltd.によって製造されるDEK265スクリーン印刷機である。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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22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、PoronTM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。
【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21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。
【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90a、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。
Claims (40)
- 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、該分配手段が、該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、該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。 - 請求項1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平面である、充填デバイス。
- 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、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。
- 請求項1から3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。
- 請求項4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。
- 請求項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、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。
- 請求項1〜3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。 - 請求項7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。
- 請求項1〜8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。 - 請求項9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。
- 請求項9または10に記載の充填デバイスであって、前記ハウジングの移動の方向で前記軌道規定部材の前方縁部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。
- 請求項11に記載の充填デバイスであって、前記ハウジングの移動の方向で前記軌道規定部材の前方縁部および後方縁部の各々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。
- 複数のチャネルを備える、請求項9から12のいずれかに記載の充填デバイス。
- 請求項1〜3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、該ハウジングの移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。
- 請求項14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、該ハウジングの移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。
- 請求項1〜15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。
- ボールバンピング装置であって、以下:
請求項1〜16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。 - 請求項17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。
- 請求項17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。
- 請求項17〜19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:
ボール保持材料の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、該ボール保持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。 - 請求項20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、前記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。
- 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を備える工程、
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工程であって、ここで、該チャンバ内に含まれるボールが、該ハウジング内に配置され、かつ該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、該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分配手段によって分配される工程;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。 - 請求項22に記載の方法であって、ここで、前記軌道規定部材の下方表面が平面である、方法。
- 請求項22または23に記載の方法であって、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、方法。
- 請求項22から24のいずれかに記載の方法であって、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、方法。
- 請求項25に記載の方法であって、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、方法。
- 請求項25に記載の方法であって、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、方法。
- 請求項22〜24のいずれかに記載の方法であって、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、そして前記充填デバイスが、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、方法。
- 請求項28に記載の方法であって、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、方法。
- 請求項22〜29のいずれかに記載の方法であって、前記充填デバイスが:
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、方法。 - 請求項30に記載の方法であって、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、方法。
- 請求項30または31に記載の方法であって、前記充填デバイスが、前記ハウジングの移動の方向で前記軌道規定部材の前方縁部に隣接した少なくとも1つのチャネルを備える、方法。
- 請求項32に記載の方法であって、前記充填デバイスが、前記ハウジングの移動の方向で前記軌道規定部材の前方縁部および後方縁部の各々に隣接した少なくとも1つのチャネルを備える、方法。
- 前記充填デバイスが、複数のチャネルを備える、請求項30から33のいずれかに記載の方法。
- 請求項22〜34のいずれかに記載の方法であって、ここで、前記ハウジングが、該ハウジングの移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、方法。
- 請求項35に記載の方法であって、ここで、前記ハウジングが、該ハウジングの移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、方法。
- 請求項22〜36のいずれかに記載の方法であって、ここで、前記ボールがはんだボールを含む、方法。
- 請求項22〜37のいずれかに記載の方法であって、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マスクを備える、方法。
- 請求項22〜37のいずれかに記載の方法であって、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、方法。
- 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該チャンバ中に収容されたボールを分配し、そして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、該分配手段が、該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、該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。
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