JPH10511809A - ボールグリッドアレイ用半田ボール装填装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 半田ボールをボールグリッドアレイ（２１８）に装填するための作業セル（２１０）は、重力を利用して半田ボール（２２１）をツーリングプレート（２１６）からボールグリッドアレイに移す。このツーリングプレートは半田ボール用のリザーバー（２１５）とともにガントリー（２１１）上に配設されている。一実施例において、このガントリーがツーリングプレート及びリザーバーと共に１８０°から２００°回転させられることにより半田ボールがツーリングプレート上に広がり、更なるガントリーの回転に伴って流動的な半田ボールはリザーバーに戻る。ライザーシリンダ（２１９）はボールグリッドアレイを半田ボールが装填されたツーリングプレートに対する接合位置に動かすが、この接合位置への移動は重力の作用で半田ボールがツーリングプレートから落下する点（即ち角度位置）に達する前に行われる。更に回転が進むと、重力の作用により半田ボールは（表面にフラックスを塗布された）ボールグリッドアレイに移る。また、複数の作業セル（３１６，３１７）を備えた装置（３１３）もここに開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】 ボールグリッドアレイ用半田ボール装填装置及び方法発明の分野 本発明はボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）に関し、特にこのようなアレイへの 半田ボールの装填に関する。発明の背景 ボールグリッドアレイはこの技術分野においてよく知られており、市販されて いるものである。このようなアレイには、それぞれ半田ボールが設置される凹部 のアレイを有するプラスチックのフィルムよりなるものがある。このようなアレ イはストリップ形状で販売されており、ストリップの個々のセグメント（即ちア レイ）はストリップから切り離すことができる。 各凹部に確実に半田ボールを設置するのは困難な作業であり、半田ボールを確 実に設置するための多くの工程が考案されてきた。モトローラ社が開発したこの ような工程の１つは、ボールグリッドアレイの凹部に対応する多数の孔を備えた バキュームチャックを用いる。この孔はシフトプレート上に設けられており、こ のシフトプレートは移動して、吸引が解除されたとき、ボールがボールグリッド アレイに適切に設置されるようにボールを放出する。別の方法には“ディップス トリップ（dip strip）”を用いるものがあり、この方法ではこのディップスト リップが半田ボールを捕捉して、次にボールグリッドアレイを“ディップストリ ップ”に嵌め合わせることにより、半田ボールをアレイに移す。 発明の実施例の簡単な説明 本発明の原理によれば、ボールグリッドアレイに半田ボールを装填す るためにフェリスホイール（Ferris Wheel）によく似た形態の中心軸周りに回転 自在な円筒形ガントリーを用いる。ボールグリッドアレイストリップはガントリ ーの内面に取り付けられ、ガントリーの外面のボールグリッドアレイに対応する 位置にはツーリングフィクスチュア（tooling fixture）が取り付けられる。リ ザーバーはガントリーの底部に設置され、その中は半田ボールで満たされている 。ガントリーが回転することにより、ツーリングフィクスチュアが動いて半田ボ ールのリザーバーを通過し、ツーリングフィクスチュアの凹部に半田ボールが入 る。ガントリーが更に回転していくと、ツーリングフィクスチュアの凹部に入ら なかった半田ボールがリザーバーに落下する位置に達する。また、同様に重力の 作用により、ツーリングフィクスチュアの凹部に捕捉された各半田ボールは凹部 内においてそれぞれ同じ位置に動くため、たとえ凹部が半田ボールより大きいも のであっても半田ボールの位置が予測できることになる。 ツーリングフィクスチュアは対応するボールグリッドアレイに対して接合状態 におかれる。より具体的には、作業工程における、重力の作用によりツーリング フィクスチュアにより捕捉された半田ボールが対応するボールグリッドアレイの 凹部に移る状態になる点において、レール及びソレノイド機構によりツーリング フィクスチュアが押されて対応するボールグリッドアレイに対する接合位置をと るのである。 本発明の別の実施例によれば、この場合も重力を利用して、ツーリングプレー ト（tooling plate）からその近接位置におかれたボールグリッドアレイに半田 ボールを移す。また、この実施例ではツーリングプレートが半田ボールのリザー バーに対して動かされ、ツーリングプレート上に、後にボールグリッドアレイに 移す半田ボールを装填する。しかし、この第２実施例においては、リザーバーの 幾何学的構造は、リザーバー が１８０°回転、実際にはリザーバーとツーリングプレート及びボールグリッド アレイが取り付けられたフィクスチュアが約１８０°回転する間に、流動する半 田ボールが集められるような幾何学的構造である。 回転動作の中のある角度位置の範囲において、リザーバー内の半田ボールはツ ーリングプレート上に広がり、ツーリングプレートに装填される。リザーバー、 ツーリングプレート、及びボールグリッドアレイが取り付けられたガントリーが 更に回転すると、ライザーシリンダ（riser cylinder）が駆動されて、ボールグ リッドアレイがツーリングプレートに近接した位置に動かされる。更に回転が進 むと、ツーリングプレートはボールグリッドアレイの上の位置にきて、重力によ り半田ボールが移動する。ガントリーは約１８０°から２００°の範囲で振動し 、このため半田ボールがリザーバーからこぼれることはない。図面の簡単な説明 第１図は、市販のボールグリッドアレイストリップを示す平面図である。 第２図は、本発明の原理に基づく、ボールグリッドアレイに半田ボールを装填 するためのフェリスホイール型装置の模式図である。 第３図、第４図、第５図、及び第６図は、第２図のフェリスホイール装置に取 り付けられたボールグリッドアレイストリップ及びそれに対応するツーリングフ ィクスチュアを示す模式図であって、動作中にホイールが動いていく連続的な位 置を示したものである。 第７図、第８図、及び第９図は、本発明の原理に基づくフェリスホイール装置 の具体例の側面図、平面図、及び正面図である。 第１０図は、第２図の装置を用いてボールグリッドアレイに半田ボールを装填 する方法を示す流れ図である。 第１１図〜第２２図は、本発明の原理に基づく半田ボール装填作業セ ルの概略的な側面図であって、装置の動作中の各段階における作業セルの各構成 要素のとる姿勢を示している。 第２３図、第２４図、及び第２５図は、本発明の原理に基づく装置の実施例の 模式的な端面図、側面図、及び平面図である。 第２６図〜第２８図は、第２３図、第２４図、及び第２５図の実施例の一部分 を拡大して示した模式図である。発明の実施例の詳細な説明 第１図に示すのはボールグリッドアレイストリップ１０の平面図であって、こ のボールグリッドアレイストリップは、例えば大韓民国のＡＭＫＯＲ／ＡＮＡＭ 社製のものである。このストリップは複数の個別のボールグリッドアレイ１１を 有する。個々のアレイは図面の破線１２で示された線に沿って互いに切り離すこ とができる。ボールグリッドアレイの凹部は、図面において符号１４で示された １１×１１アレイ、即ち１２１個の半田ボール用凹部からなるアレイをなしてお り、各凹部の直径は０．６３ミル、隣接する凹部の中心間の距離は１．２７ミル である。 第２図に示すのは、本発明の原理に基づく“フェリスホイール”型のボールグ リッドアレイの半田ボール装填装置の模式図である。このホイールは厚さが約１ インチで内面２１及び外面２２を有する環状ガントリー２０を含む。ツーリング フィクスチュア２３はホイールの外面に取り付けられ、ボールグリッドアレイ２ ４はツーリングフィクスチュアの位置に対応するホイールの外面上の位置に取り 付けられている。半田ボールのリザーバー２５は、ホイールの下部に配設されて いる。 動作時にはこのホイールは軸２６の回りに回転し、このときツーリングフィク スチュア２３はリザーバー内を通って動いてゆく一方で、ボールグリッドアレイ はリザーバー内の半田ボールに接触せずに動いてゆく。このため、ホイールの厚 みは基本的に任意であるが、リザーバーの深さ 及び必要な剛性によって制約を受ける。 第３図、第４図、第５図及び第６図は、ツーリングフィクスチュアが半田ボー ルのリザーバー内を通過して移動するように第２図のホイールが回転してゆくと きのボールグリッドアレイ及びそれに対応するツーリングフィクスチュアの位置 を連続的に示した模式図である。より具体的には、第３図はボールグリッドアレ イ３１とそれに対応するツーリングフィクスチュア３２の模式的な側面図である 。これらの構成要素（３１及び３２）は、第３図の曲がった矢印３３及び３４に 示すように右側下向きに移動してゆく。 ホイールが更に回転すると、ツーリングフィクスチュア３２はリザーバー内に 入り、このときそれに対応するボールグリッドアレイはリザーバーの上方を動い てゆく。動作のこの段階における各構成要素の位置が第４図に示されている。第 ４図に見られるように、ボールグリッドアレイ３１の凹部（第４図における符号 ３７）のアレイが下向きであることに注意されたい。また、第４図に見られるよ うに、ツーリングフィクスチュア３２の凹部は上向きである。ツーリングフィク スチュアの凹部は、半田ボールがただ１つ入るような大きさに設けられている。 その後ツーリングフィクスチュアの凹部にはそれぞれ１つの半田ボールが入って くる。 第５図に示すように、ホイールは回転を続けてゆく。第５図の曲がった矢印３ ９及び４０で示されているように、構成要素（３１及び３２）が右側上向きに移 動してゆくと、重力が作用して過剰な半田ボール（３８）がリザーバーに戻る。 ホイール２０は電気的に接地されており、静電気の作用によって過剰な半田ボー ルがツーリングフィクスチュアの表面上に残らないようになっている。次に半田 ボールを装填されたツーリングフィクスチュアは、半田ボールを対応するボール グリッドアレイに 移動させる位置に達する。 半田ボールの移動は、ツーリングフィクスチュアが、それに対応するボールグ リッドアレイに対して接合位置に動いて、接合した状態の両構成要素がホイール が反時計方向に回転を続けてゆくと共に上方に移動してゆくことによって達成さ れる。両構成要素が、第５図の基準垂直軸線４２に対して４５°の位置を通過す ると、半田ボールをツーリングフィクスチュアからボールグリッドアレイに移動 させるべく重力が作用し始める。第４図及び第５図に示すように、ツーリングフ ィクスチュアがボールグリッドアレイの下にあるのに対して、ホイールが回転を 続けていくことによりボールグリッドアレイがツーリングフィクスチュアの下側 に来るということは明らかであろう。更に、第６図に示すように、ボールグリッ ドアレイの凹部は上向き、ツーリングフィクスチュアの凹部は下側を向くことに なる。ツーリングフィクスチュアの凹部は半田ボールが凹部内に自由に出入りで きるような大きさに設けられており、ボールグリッドアレイの凹部は半田ボール をその内部の位置に保持できるような、より半田ボールに近い大きさに設けられ ている。 ツーリングフィクスチュアがそれに対応するボールグリッドアレイとの間に配 置されたトラックに沿って動くことによって両構成要素は接合位置に動く。トラ ックに沿ったフィクスチュアの移動は、両構成要素がこのような状態に移行する ための最適な角度位置に達し、かつホイールが回転して半田ボールが移動するよ うに重力が作用する位置に達する前に、ソレノイドが駆動されることによって行 われる。 第７図に示すのは、半田ボールのツーリングフィクスチュアにおける凹部から それに対応するボールグリッドアレイの凹部への“落下”を示した図である。ボ ールグリッドアレイにおける凹部が比較的浅く、捕捉した半田ボールがボールグ リッドアレイ内におかれたときに凹部から突 出した形になるということに注意されたい。 原則として、本発明の原理に基づく装置においては、接合位置にあるツーリン グフィクスチュアからの半田ボールの移動には重力が利用されており、またツー リングフィクスチュアとそれに対応するボールグリッドアレイとの間隔を広げる 機構が含まれており、この機構により、半田ボールのリザーバー内をツーリング フィクスチュアのみが通過し、一時的に半田ボールを捕捉して、後に両構成要素 が重力が作用して半田ボールが移動する位置に再び来たときに半田ボールがボー ルグリッドアレイに移動できるような構成となっている。 第８図及び第９図は、第２図の装置の実施例の正面図及び端面図である。 第８図の装置８０は、モータ８４を駆動することによってフェリスホイール８ １を例えば軸８２の回りに反時計方向に回転させる。第８図に示すように、ボー ルグリッドアレイストリップ８５及びツーリングフィクスチュア８６は、下向き に半田ボールリザーバーに向かって移動する。ツーリングフィクスチュア及びボ ールグリッドアレイは、ツーリングフィクスチュアのみがリザーバー内の半田ボ ールに実際に接触することになるように、一定の間隔を開けられている。ツーリ ングフィクスチュアがリザーバーを通過してゆくとき、リザーバー内の半田ボー ルが凹部に入り、それと共にストリップの表面上に過剰な半田ボールが乗った状 態になる。更に、凹部外にある半田ボールは、重力の作用の下で下向きに凹部内 に入り、凹部内においては一定の予測可能な位置に動く。 第８図には、ホイールの外面及び内面上のツーリングフィクスチュア及びボー ルグリッドアレイを位置決めするための位置決め機構９０も示されている。この 機構は、支持体９１を有しており、この支持体９１からマニプレーティングアー ム９２及び９３が垂設されている。マニプレ ーティングアーム９２はボールグリッドアレイを位置決めし、マニプレーティン グアーム９３はツーリングフィクスチュアを一定の位置におく。第８図には接合 機構９５も示されており、この機構は、ツーリングフィクスチュアがひとたびリ ザーバーまたは半田ボールの容器を通過すると、ツーリングフィクスチュア及び それに対応するボールグリッドアレイに作用して、両要素を接合位置にする。第 ８図にはツーリングフィクスチュア及びボールグリッドアレイが、図面の下部の リザーバーの位置にあるところが示されている。曲がった矢印９８で示すように 、回転動作の方向は反時計方向であり、この回転によりツーリングフィクスチュ ア及びボールグリッドアレイがリザーバーの位置に移動したのである。両構成要 素が更に動いて軸９９で示される位置に達すると、接合機構９５が駆動してツー リングフィクスチュアを動かし、それがボールグリッドアレイに対して接合位置 に来るようにする。この機構には両構成要素が第８図において左方向上向きに移 動中、両構成要素を一時的に一定の位置に保持するためのクラッチが備えられて いる。 第９図には、自動式半田ボールローダー若しくは半田球ローダー１００が示さ れている。この半田ボールローダーはコントローラ１０１によって制御されてい るが、このコントローラ１０１もオペレータのコマンド、即ちホイールを回転さ せるコマンド、両構成要素を接合位置に動かすコマンド、またリザーバーに半田 ボールを入れるコマンドによって動かされている。コントローラ１０１は第９図 において示されており、当業者にはよく理解されるように処理用コンピュータを 備えている。 この装置は、凹部内に入ってきた半田ボールをその凹部内に保持できる限り、 複数のボールグリッドアレイストリップを接地して連続的に処理を行うようにす ることができるということは当業者には明らかであろう。 本発明に基づいて設置されるボールグリッドアレイの寸法は目的の用途によっ てさまざまであるが、典型的には、ホイールの外径は１２〜１５インチ、ホイー ルの内径は１インチ以下である。このような寸法にすることにより、ツーリング フィクスチュアが半田ボールのリザーバー内に入る一方、ボールグリッドアレイ が入らないようにすることができる。 更に、装置のスループットを高めるためにホイール上に複数のボールグリッド アレイ若しくはボールグリッドアレイストリップ及びそれに対応するツーリング フィクスチュアを設けることも可能であるということも明らかであろう。関連す るボールグリッドアレイ及びフィクスチュアが２個所に設けられている実施例を 示した第８図を参照すれば、このことは明らかである。２つの異なるフィクスチ ュアとそれに対応するボールグリッドアレイをこのように配置することも可能な のである。 第１０図は、第２図の装置の運転方法の流れ図である。第１０図の第１ブロッ ク１２０が示すのは、ボールグリッドアレイとツーリングフィクスチュアが、そ の凹部を互いに向かい合わせにして装置のホイールの内面と外面とに固定される 過程を表している。第２ブロック１２１は、ホイールを回転して、フィクスチュ アがアレイの下側にくる第１位置とアレイがフィクスチュアの下側にくる第２位 置とをそれぞれ通るように動かす過程を表している。第３ブロック１２２は、フ ィクスチュアのみがリザーバー内に入るように、半田ボールのリザーバーを第１ 位置に配設する過程を表している。ブロック１２３は、ホイールが回転して、重 力の作用により半田ボールがフィクスチュアからアレイの凹部に落下する第２位 置に達する前に、フィクスチュアとアレイとの間の間隔を小さくする操作を表し ている。このときアレイは完全に半田ボールが装填された状態にあり、第８図に おける符号８５で示した位置においてこのアレイを取り出すことができる。 第１１図に示すのは、本発明の第２実施例に基づく作業セル（work cell）２ １０の模式的な側面図である。この作業セルは、軸線２１３周りに回転可能なガ ントリーを含む。このガントリーはリザーバー２１５を備えており、このリザー バーの（この図面における）上側にツーリングプレート２１６とバッキングプレ ート（backing plate）２１７とが取着されている。 ボールグリッドアレイ２１８はツーリングプレートから間隔をおき、かつ位置 合わせされた状態で配置される。ボールグリッドアレイはライザーシリンダ２１ ９上に配置されており、このライザーシリンダ２１９は、ソレノイドと同様にボ ールグリッドアレイをツーリングプレートに対して接合位置にくるように制御し つつ移動させる。このライザーシリンダ、ボールグリッドアレイ、ツーリングプ レート、及びリザーバーは、全てガントリーに取り付けられており、ガントリー が約１８０°から２００°回転する間に第１段階の角度位置、第２段階の角度位 置、及び第３段階の角度位置を通過する。 ガントリーの回転及びこのときのさまざまな構成要素の動作について、第１２ 図〜第２２図を参照しつつ説明する。初めの回転の方向は、図面の矢印２２０で 示すように反時計方向である。ガントリーが回転し、第１２図に示す４５°の角 度位置、及びそれぞれ第１３図、第１４図、第１５図及び第１６図に示す９０° 、１３５°、１８０°、２００°の角度位置に達したときの半田ボール群２２１ の断面形状は、それぞれ図面に見られるような断面形状が推測される。第１１図 〜第１６図に示すような動作によって、リザーバー内の半田ボールが、第１５図 及び第１６図に示すようにツーリングプレート上に広がる。 ここで第１７図〜第２１図においては矢印２２０によって示されるように回転 の方向が反転する。詳述すると、ここではガントリーは時計方 向に回転し、ガントリーが回転して第１７図に示すような１６０°の角度位置に 達したとき、流動している半田ボールはリザーバー内に集められる。半田ボール を装填されたツーリングプレートは、第１８図に示すように流動している半田ボ ールが全てツーリングプレートからこぼれ落ちるような状態になる角度位置に達 する。 次にガントリーは、第１９図に示すようにライザーシリンダ２１９がボールグ リッドアレイをツーリングプレートに対して近接位置に動かす角度位置の範囲に 入る。更に回転が進むと、第２０図に示すように重力が作用し始めるようになる 。第２１図には、ガントリーが回転して、重力の作用により半田ボールがツーリ ングプレートから待機している（かつ位置合わせされた）ボールグリッドアレイ に落下する状態になる角度位置の範囲に入ったところが示されている。 第２２図に示すのは、回転（若しくは振動）サイクルが終了し、ガントリーが 第１１図に示された位置に戻ったところである。 第１１図から第２２図に示した動作は、大きくいくつかの動作に分けることが できる。第１の動作は、ツーリングプレートに半田ボールを装填する半田ボール 流し込み動作である。この動作は、ガントリーが、第１１図から第１６図に示す 第１の角度位置の範囲にあるとき起こる。第２の動作は、ボールグリッドアレイ を移動して半田ボールの装填されたツーリングプレートに接合させる動作である 。この動作は、ガントリーが、第１７図〜第２０図に示す第２の角度位置の範囲 を通るときに起こる。第３の動作は、ガントリーが回転し、第２１図及び第２２ 図に示すような第３の角度位置の範囲に入ったときに起こり、ここでは重力の作 用により半田ボールがツーリングプレートからボールグリッドアレイに移動する 。 第２３図及び第２４図は、第１１図〜第２２図において示した本発明 の実現のための装置の模式的な側面図及び平面図である。第２３図には、モータ ３１５により軸線３１４周りに回転可能なガントリー３１３が示されている。第 １作業セル３１６及び第２作業セル３１７が、第２３図に示すようにガントリー の上部と下部に取着されている。各作業セルは第１１図〜第２２図において示し たものと同じものである。その動作中、作業セルは、以下に説明するように、第 ２４図において符号３１９で示した円形の経路に沿って回転移動する。作業セル を２つ使用することにより、装置のスループットを２倍にすることができる。即 ち、一方の作業セルが半田ボールの装填準備状態にある間、常に他方の作業セル においては半田ボールをボールグリッドアレイへ移す作業が行われていることに なる。 第２５図は、第２３図の作業セル３１６の平面図である。この図面には、第１ １図〜第２２図に示す動作において半田ボールを受け取る、ツーリングプレート 上の穴のアレイのパターンが示されている。第２６図にはパターンを拡大して示 してある。第２５図及び第２６図においては、ツーリングプレートは符号３５０ を付して示されており、穴のパターンは符号３５１で示されている。 第２７図には、ツーリングプレート３７３及びバッキングプレート３７１が拡 大して示されている。ツーリングプレートは第１４図から第１７図の動作におい て半田ボールを受け取る半田ボールポケット３７０のアレイを備えている。 第２８図には、第２４図の破線３８０によって囲まれた領域が拡大されて示さ れている。この図面にはツーリングプレート３８１及びバッキングプレート３８ ２が示されており、ツーリングプレートは第２６図において示したアレイパター ンを有している。またツーリングプレートは、第２６図にも示されている複数の 位置合わせピン３８３も有している。 以下に説明するようにボールグリッドアレイはライザーシリンダ上に設置され ている。ボールグリッドアレイは図面において符号３８５で示されており、実際 には、その操作及び位置合わせのため収容プレート内に設置される。この収容プ レートはライザーシリンダ取付プレート３８６に嵌着される。ライザーシリンダ ３８７は取付プレートを動かすことによってボールグリッドアレイをツーリング プレートに対して接合位置に動かす。この接合状態は、第１９図において模式的 に示されている。 ボールグリッドアレイを用いる一般的な工程と同様、このアレイには半田ボー ルを一定の位置に保持する接着剤の役目を果たすフラックスのコーティングが施 される。この接着剤は、ボールグリッドアレイを作業セル内に設置する前に、シ ルクスクリーン工程においてボールグリッドアレイストリップ上にコーティング される。実際に使用される接着剤の一例を挙げるとＣｈｅｓｔｅｒ社製ＳＰ２９ １があり、これは塗布される前に華氏１００度から１２０度の間の温度まで加熱 されるアクチュエータ（actuators）とともに用いられる樹脂ベースの材料であ る。 この装置のサイズはボールグリッドアレイストリップを受容できるようなもの である限り任意であるが、試作段階においては約１×１×１．５フィートの寸法 を有していた。 装置の動作は第２３図に示すようにユーザの入力に応答するコントローラ３９ ０によって制御される。コントローラの出力はモータ３１５及びライザーシリン ダ３８７（第１１図〜第２２図においては符号２１９で示されている）に入力さ れ、電源３９５から電力を供給しタイミングの制御を行う。第１作業セル及び第 ２作業セルが、第２３図に示すようにガントリーの両端に取り付けられている場 合、コントローラは、何れかの作業セルが第３の角度位置の範囲にある適当なタ イミングに、その作業セルのライザーシリンダを作動させる。 本発明の特定の実施例について詳細に説明してきたが、本発明は、本発明の精 神を逸脱することなく他の形態でも実現され得るということは、当業者には明ら かであろう。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ボールグリッドアレイに半田ボールを置くための装置であって、 水平軸周りに回転可能なホイールと、 前記ホイールの内面にボールグリッドアレイを取り付けるための手段と、 前記ホイールの外面の前記ボールグリッドアレイの位置に対応する位置にツー リングフィクスチュアを取り付けるための手段と、 前記ホイールの下側に半田ボール用のリザーバーを形成するための手段と、 前記ツーリングフィクスチュア上の凹部のアレイが半田ボールで埋められ、か つ前記凹部のアレイに入らなかった過剰な半田ボールが前記ツーリングフィクス チュア表面上から除去されるように、前記ツーリングフィクスチュアを回転して 前記リザーバ内を通過せしめるべく前記ホイールを制御しつつ回転させるための 手段とを有し、 前記ツーリングフィクスチュアは前記リザーバー内の半田ボールに接触するが 、前記ボールグリッドアレイは前記半田ボールに接触しないようにできる十分な 距離だけ前記内面と前記外面とが離隔されていることを特徴とするボールグリッ ドアレイに半田ボールを置くための装置。 ２．前記ボールグリッドアレイを取り付けるための手段が、ボールグリッドアレ イストリップを取り付けるための手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の 装置。 ３．前記装置が円筒形の幾何学的形状を有し、円筒の中心軸線の周りで回転可能 であることを特徴とする請求項２に記載の装置。 ４．前記ボールグリッドアレイを取り付けるための手段が、１又は２以上のボー ルグリッドアレイストリップを前記ホイールの前記内面の面から離隔した位置に 取り付けるための手段を含むことを特徴とする請求項 ２に記載の装置。 ５．半田ボールをボールグリッドアレイに装填する方法であって、 水平軸周りに回転可能なホイールの内面にボールグリッドアレイを設置する過 程と、 前記ホイールの下側に半田ボール用のリザーバーを設ける過程と、 前記ボールグリッドアレイが前記リザーバー内に入らないように前記ホイール が動くように前記ホイールを回転させる過程とを有することを特徴とする半田ボ ールをボールグリッドアレイに装填する方法。 ６．半田ボールをボールグリッドアレイに装填する装置であって、 半田ボール用のリザーバーと、 ツーリングフィクスチュアの凹部に前記半田ボールが入るように、ツーリング フィクスチュアを前記リザーバーを通して動かすための手段と、 ボールグリッドアレイを、前記ツーリングフィクスチュアの位置に対応する位 置に固定するための手段とを有することを特徴とし、 前記ボールグリッドアレイも凹部を有し、前記ツーリングフィクスチュア及び 前記ボールグリッドアレイのそれぞれの凹部が互いに対向することを特徴とし、 重力の作用の下で、前記ツーリングフィクスチュアの凹部にある半田ボールを 対応する前記ボールグリッドアレイの凹部に落下させるための手段を有すること を特徴とする半田ボールをボールグリッドアレイに装填するための装置。 ７．前記装置が内面及び外面を有するホイールを有し、前記ツーリングフィクス チュアが前記外面に取り付けられ、前記ボールグリッドアレイが前記内面に取り 付けられ、前記ツーリングフィクスチュアを動かすための手段が、前記ホイール を回転させるための手段を含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。 ８．前記ホイールが、前記ツーリングフィクスチュアが前記ボールグリッドアレ イの下側にくる第１位置と、前記ボールグリッドアレイが前記ツーリングフィク スチュアの下側にくる第２位置とを通して回転し、前記リザーバーが前記第１位 置に配設されることを特徴とする請求項７に記載の装置。 ９．前記ツーリングフィクスチュア及び前記ボールグリッドアレイが前記第１位 置に達した後、前記第２位置に達する前に、両要素を接合位置に動かすための手 段を更に有することを特徴とする請求項８に記載の装置。 １０．半田ボールをツーリングフィクスチュアの凹部のアレイからボールグリッ ドアレイの凹部に装填する方法であって、 前記ボールグリッドアレイ及び前記ツーリングフィクスチュアを両要素の凹部 が対向するように近接して離隔された位置におく過程と、 前記ボールグリッドアレイ及び前記ツーリングフィクスチュアを、前記ツーリ ングフィクスチュアが前記ボールグリッドアレイの下側にくる第１位置と、前記 ボールグリッドアレイが前記ツーリングフィクスチュアの下側にくる第２位置と を通る円形の経路に沿って動かす過程と、 前記ボールグリッドアレイ及び前記ツーリングフィクスチュアを、前記ツーリ ングフィクスチュアのみがリザーバーに入るように前記第１位置に動かす過程と 、 前記ボールグリッドアレイ及び前記ツーリングフィクスチュアを、前記第２位 置に達する前に両要素が接合した状態である接合位置に動かす過程と、 前記ボールグリッドアレイ及び前記ツーリングフィクスチュアを、前記ツーリ ングフィクスチュアの凹部にある半田ボールが前記ボールグリッドアレイの凹部 に移るように重力が作用する前記第２位置に動かす過 程とを有することを特徴とする半田ボールをツーリングフィクスチュアの凹部の アレイからボールグリッドアレイの凹部に装填する方法。 １１．半田ボールをボールグリッドアレイに装填するための装置であって、 半田ボール用のリザーバーと、 半田ボールを受容するための穴のアレイを備えたツーリングプレートと、 軸線周りに回転可能なガントリーとを有することを特徴とし、 前記ツーリングプレート及び前記リザーバーが前記ガントリーに取り付けられ 、前記ガントリーと共に前記軸線周りに回転自在であり、前記リザーバーが、回 転動作の間に流動的な半田ボールを保持し、前記ガントリーが第１の角度位置の 範囲にある間に前記ツーリングプレート上に前記半田ボールを流すような幾何学 的形状を有することを特徴とし、 ボールグリッドアレイを前記ガントリーに固定するためのフィクスチュアを有 し、前記フィクスチュアは同時に回転する前記ツーリングプレートに位置合わせ されていることを特徴とし、 前記フィクスチュアが、前記ガントリーが後に第３の角度位置の範囲を通して 動くとき前記ツーリングプレートからそれに対して接合位置にある前記ボールグ リッドアレイに前記半田ボールを移せるように、前記ガントリーが第２の角度位 置の範囲にある間に前記ボールグリッドアレイを前記ツーリングプレートに対し て接合位置に動かすためのライザーシリンダを有することを特徴とする半田ボー ルをボールグリッドアレイに装填するための装置。 １２．半田ボールを半田ボール用リザーバーからボールグリッドアレイに移すた めの作業セルであって、 軸線回りに回転可能なガントリーと、 流動的な半田ボールを保持し、かつ前記ガントリーに取り付けられて前記ガン トリーの第１の角度位置の範囲、第２の角度位置の範囲、及び第３の角度位置の 範囲を通して前記ガントリーと共に回転可能な構造の半田ボール用リザーバーと 、 前記ガントリーに取り付けられており、それと共に回転可能なツーリングプレ ートと、 前記ガントリーに取り付けられており、前記ツーリングプレートに対して位置 合わせされ、かつ離隔された位置に配置され、前記ガントリーと共に回転可能な ボールグリッドアレイとを有することを特徴とし、 前記ツーリングプレート及び前記リザーバーが、前記第１の角度位置の範囲に ある間に、半田ボールが前記リザーバーから前記ツーリングプレート上に流動し て広がるように配置されていることを特徴とし、 前記第２の角度位置の範囲にある間に前記ボールグリッドアレイを前記ツーリ ングプレートに対して接合位置に動かすためのライザーシリンダを更に有するこ とを特徴とし、 前記ボールグリッドアレイ及び前記ツーリングプレートが、前記ガントリーが 前記第３の角度位置の範囲にある間に重力の作用によって半田ボールが前記ボー ルグリッドアレイに移されるように配置されていることを特徴とする半田ボール を半田ボール用リザーバーからボールグリッドアレイに移すための作業セル。 １３．ツーリングプレート、ボールグリッドアレイ、ライザーシリンダ、及び半 田ボールリザーバーを有する第１作業セルにおいてボールグリッドアレイに半田 ボールを装填する方法であって、 半田ボールを受容するための穴のアレイを備えた前記ツーリングプレートに前 記ボールグリッドアレイを位置合わせする過程と、 前記ツーリングプレートの前記穴のアレイに半田ボールが入るように 前記ツーリングプレート上に流動的な半田ボールが広がる第１の角度位置の範囲 を通して、前記ボールグリッドアレイ、前記ツーリングプレート、及び前記半田 ボールリザーバーを回転させる過程と、 流動的な半田ボールが前記半田ボールリザーバーに戻る第２の角度位置の範囲 にある間に、前記ボールグリッドアレイを前記ツーリングプレートに対して接合 位置におくために前記ライザーシリンダを駆動させる過程と、 前記ツーリングプレートの前記穴のアレイにある半田ボールを前記ボールグリ ッドアレイに設けられた同形の穴アレイに移すように重力が作用する第３の角度 位置の範囲を通して、前記ボールグリッドアレイ及び前記ツーリングプレートを 回転させる過程とを有することを特徴とするツーリングプレート、ボールグリッ ドアレイ、ライザーシリンダ、及び半田ボールリザーバーを有する第１作業セル においてボールグリッドアレイに半田ボールを装填する方法。 １４．前記リザーバーが、前記ガントリーを約２００°回転させても前記半田ボ ールをこぼさないような幾何学的形状を有していることを特徴とする請求項１１ に記載の装置。 １５．前記ツーリングプレートが前記リザーバーに取り付けられており、前記ガ ントリーが２００°回転する間に前記リザーバー内の流動する半田ボールにさら されるような位置に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。 １６．前記ガントリーを、基準角度位置から１８０°と２００°の間の角度位置 に達するまで第１方向に回転させ、前記基準角度位置に戻すように回転させるた めのコントローラを有することを特徴とする請求項１５に記載の装置。 １７．前記ガントリーが前記基準位置に回転しながら戻っているとき、 前記第３の角度位置の範囲にある間に、前記コントローラが前記ライザーシリン ダを駆動させることを特徴とする請求項１６に記載の装置。 １８．前記ガントリーに取り付けられた第１作業セル及び第２作業セルを有し、 前記１作業セル及び前記第２作業セルのそれぞれはリザーバー、ボールグリッド アレイ、及びツーリングプレートを備えており、第１作業セルは第１ライザーシ リンダ、第２作業セルは第２ライザーシリンダをそれぞれ備えており、前記第１ 作業セル及び前記第２作業セルのそれぞれが第３の角度位置の範囲にある間に、 前記コントローラが前記第１ライザーシリンダ及び前記第２ライザーシリンダを それぞれ駆動することを特徴とする請求項１７に記載の装置。 １９．前記第１作業セル及び前記第２作業セルのそれぞれの前記ツーリングプレ ートが、各作業セルのリザーバーの底部に収められていることを特徴とする請求 項１８に記載の装置。 ２０．前記第１作業セル及び前記第２作業セルのそれぞれの前記リザーバーが、 ツーリングプレートを受容し位置決めするための孔を有していることを特徴とす る請求項１９に記載の装置。 ２１．ガントリーの直径の両端に前記第１作業セルと同形の第２作業セルとを取 付ける過程と、 前記第１作業セルと前記第２作業セルとが異なる時間に前記第１の角度位置の 範囲、前記第２の角度位置の範囲、及び前記第３の角度位置の範囲を通るように 前記ガントリーを回転させる過程と、 前記第１作業セル及び前記第２作業セルがそれぞれ異なる時間に前記第３の角 度位置の範囲にある間に、重力の作用によってそれぞれの前記ツーリングプレー トから対応する前記ボールグリッドアレイに半田ボールを移せるように、それぞ れ異なる時間に前記第２の角度位置にある間に、前記第１作業セル及び前記第２ 作業セルのそれぞれの前記ライザー シリンダを駆動する過程とを更に有することを特徴とする請求項１３に記載の方 法。