(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に設けられた第１融点の材料及び該第１融点の材料の上に設けられた固体構造からなる相互接続を前記基板の表面から除去する方法であって、
（イ）交換可能モジュール・ブロック内に、前記第１融点の材料及び前記固体構造を有する前記基板を配置するステップと、
（ロ）前記基板の表面に沿って移動するようにバイアスされているワイパ・ブロック・アセンブリを、前記第１融点よりも高い第２融点のロック・ピンにより、前記基板の表面のうち前記第１融点の材料及び前記固体構造に近接する位置に停止させるように配置するステップと、
（ハ）前記交換可能モジュール・ブロックの温度を前記第１融点を通過して前記第２融点に上昇させるステップとを含み、
前記温度が前記第２融点に達して前記ロック・ピンが溶融されるときに、前記バイアスにより前記ワイパ・ブロック・アセンブリを前記基板の表面に沿って移動させることにより、前記基板の表面から前記第１融点の材料及び前記固体構造を拭き取ることを特徴とする、相互接続を除去する方法。
【請求項２】
前記交換可能モジュール・ブロックがベースに対して固定的に配置され、前記ワイパ・ブロック・アセンブリの前記近接する位置における停止は、前記ロック・ピンが前記ワイパ・ブロック・アセンブリを前記ベースに位置決めすることにより行われる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記交換可能モジュール・ブロックが炉内に配置され、前記炉の温度が上昇される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ワイパ・ブロック・アセンブリが、前記基板の表面から前記第１融点の材料及び前記固体構造を拭き取るブレードを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ワイパ・ブロック・アセンブリが、前記基板の表面から前記第１融点の材料の残留物を拭き取るスキージを含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記スキージが高温ポリマである、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記ブレードの材料が銅またはステンレス鋼のいずれかである、請求項４記載の方法。
【請求項８】
前記第１融点の材料又は固体構造が、低融点はんだ、高融点はんだ、分散固体粒子を含む溶融はんだ、共晶はんだ、ソルダ・ボール、メタル・ボール、メタル・カラム及びソルダ・カラムを含むグループから選択される、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記ロック・ピンが、低融点はんだ、高融点はんだ、分散固体粒子を含む溶融はんだ、共晶はんだ、ソルダ・ボール及びソルダ・カラムを含むグループから選択される、請求項２記載の方法。
【請求項１０】
前記固体構造が、ソルダ・ボールまたはソルダ・カラムを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記第１融点の材料が低融点はんだであり、前記固体構造の材料が高融点はんだである、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記ベースの上に第１及び第２のガイド・アセンブリが配置され、該第１のガイド・アセンブリの第１のガイド・レールと前記第２のガイド・アセンブリの第２のガイド・レールとが互いに平行に配置され、前記第１のガイド・レール及び前記第２のガイド・レール上にガイド・ブロック・アセンブリがスライド式に装着され、該ガイド・ブロック・アセンブリに前記ワイパ・ブロック・アセンブリが装着され、前記第１及び第２のガイド・アセンブリに前記交換可能モジュール・ブロックが固定され、前記ワイパ・ブロック・アセンブリを前記基板の表面に沿って移動するようにバイアスするためのばねが前記ベースと前記ガイド・ブロック・アセンブリとの間に設けられている、請求項２記載の方法。
【請求項１３】
基板の表面に設けられた第１融点の材料及び該第１融点の材料の上に設けられた固体構造からなる相互接続を前記基板の表面から除去する装置であって、
（ａ）前記第１融点の材料及び前記固体構造を有する前記基板を支持する交換可能モジュール・ブロックと、
（ｂ）前記基板の表面に沿ってワイパ・ブロック・アセンブリを移動するようにバイアスする手段と、
（ｃ）前記ワイパ・ブロック・アセンブリを、前記基板の表面のうち前記第１融点の材料及び前記固体構造に近接する位置に停止させるための、前記第１融点よりも高い第２融点のロック・ピンと、
（ｄ）前記交換可能モジュール・ブロックの温度を前記第１融点を通過して前記第２融点に上昇させる手段とを備え、
前記温度が前記第２融点に達して前記ロック・ピンが溶融されるときに、前記バイアス手段により前記ワイパ・ブロック・アセンブリを前記基板の表面に沿って移動させることにより、前記基板の表面から前記第１融点の材料及び前記固体構造を拭き取ることを特徴とする、相互接続を除去する装置。
【請求項１４】
前記交換可能モジュール・ブロックがベースに対して固定的に配置され、前記ワイパ・ブロック・アセンブリの前記近接する位置における停止は、前記ロック・ピンが前記ワイパ・ブロック・アセンブリを前記ベースに位置決めすることにより行われる、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記ベースの上に第１及び第２のガイド・アセンブリが配置され、該第１のガイド・アセンブリの第１のガイド・レールと前記第２のガイド・アセンブリの第２のガイド・レールとが互いに平行に配置され、前記第１のガイド・レール及び前記第２のガイド・レール上にガイド・ブロック・アセンブリがスライド式に装着され、該ガイド・ブロック・アセンブリに前記ワイパ・ブロック・アセンブリが装着され、前記第１及び第２のガイド・アセンブリに前記交換可能モジュール・ブロックが固定され、前記ワイパ・ブロック・アセンブリを前記基板の表面に沿って移動するようにバイアスするためのばねが前記ベースと前記ガイド・ブロック・アセンブリとの間に設けられている、請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記ばねの一端が前記ガイド・ブロック・アセンブリに結合され、
前記ばねの他端が前記ベースに設けられているばね調整機構に結合されている、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記ワイパ・ブロック・アセンブリを前記ベースに位置決めする前記ロック・ピンが、前記ガイド・ブロック・アセンブリの開口を通過して前記ベースのチャネルに嵌合する、請求項１５記載の装置。
【請求項１８】
前記ワイパ・ブロック・アセンブリが、前記基板の表面から前記第１融点の材料及び前記固体構造を拭き取るブレードを含む、請求項１３記載の装置。
【請求項１９】
前記ワイパ・ブロック・アセンブリが、前記基板の表面から前記第１融点の材料の残留物を拭き取るスキージを含む、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記スキージが高温ポリマである、請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記ブレードの材料が銅またはステンレス鋼のいずれかである、請求項１８記載の装置。
【請求項２２】
前記第１融点の材料または固体構造が、低融点はんだ、高融点はんだ、分散固体粒子を含む溶融はんだ、共晶はんだ、ソルダ・ボール及びソルダ・カラムを含むグループから選択される、請求項１３記載の装置。
【請求項２３】
前記固体構造が、ソルダ・ボールまたはソルダ・カラムである、請求項１３記載の装置。
【請求項２４】
前記第１融点の材料が低融点はんだであり、前記固体構造の材料が高融点はんだである、請求項１３記載の装置。
【請求項２５】
前記第２融点に上昇させる手段が炉である、請求項１３記載の装置。
【請求項２６】
前記ベースにアパーチャが設けられており、前記ワイパ・ブロック・アセンブリにより前記基板の表面から拭き取られた前記第１融点の材料及び前記固体構造が、前記アパーチャを通って落下する、請求項１４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リワークのために、基板から、例えば、はんだ及びＢＧＡ相互接続などの、溶融または固体材料を除去する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）及びカラム・グリッド・アレイ（ＣＧＡ）は、半導体チップを有する基板（一般にセラミック）をカードに、電気的及び機械的に接続するために広く使用されている。ＢＧＡは一般に、メタル・ボールのアレイを含み、これがソルダ・フィレット材料を用いて、基板にはんだ付けされる。ソルダ・フィレット材料は一般に、それが接合されるソルダ・ボールの融解温度（３００℃）よりも低い融解温度（共晶Ｐｂ／Ｓｎの場合１８３℃）を有し、ソルダ・ボールが溶融することなく、基板に接合されることを可能にする。しかしながら、場合によって、ソルダ・ボール及びソルダ・フィレット材料は、同じ組成を有し、それによりリフローの間に、相互接続全体を液相にする。モジュールを形成する前記の製造プロセスの間に、１つ以上のソルダ・ボールに不良が発生する場合があり、この場合、ボール・アレイを除去し、新たなボール・アレイと交換することが必要となる。
【０００３】
モジュールにＢＧＡなどの相互接続が備わると、モジュールは一般にカードに接合される。このとき、最初にＢＧＡをモジュールを形成する基板に接合するために、しばしば同一のはんだ合金が使用される。モジュールをカードに接合するとき、または後でカードに搭載されたモジュールをテストするとき、不良が発生すると、モジュールがカードから除去される。モジュールがカードから除去されるとき、モジュールが再利用されなければならない場合、残りのボールを除去し、基板に新たなボール・アレイを装備することが必要となる。
【０００４】
モジュールの製造、実装、或いはテストの間に、不良が発生する場合、ソルダ・ボール（または相互接続）が除去されなければならないだけでなく、新たなフィレット材料が付着されるように、相互接続を所定位置に機械的に保持するフィレット・ソルダも除去されなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＢＧＡを基板から除去し、装着する従来の方法は、ホット・オイル・リワークとして知られる。モジュールがチャック（ｃｈｕｃｋ）内に垂直に配置され、約２２０℃に過熱されたオイル槽内に沈められる。するとホット・オイルが、ボール（相互接続）を保持するフィレット材料を溶融する。次に、ワイパ・ブレードが基板に押し当てられ、ワイパがオイル槽から持ち上げられるとき、ＢＧＡ及びフィレット材料が拭き取られる。前記方法に関連する問題は、２つの面を有する。第１に、基板全体がホット・オイルに晒されなければならない。ホット・オイルは、特定の超小型電子コンポーネント及びパッケージングにとって有害である。第２に、基板の下面のＢＧＡと実質的に同一のはんだ合金に接合される、基板上面に配置されるコンポーネントを、ホット・オイルを用いて除去することは、基板下面のＢＧＡだけを除去する目的で、ホット・オイル槽内で液化温度に晒されるとき、上面にあるコンポーネントも剥ぎ落としてしまう。更に、従来のホット・オイル・プロセスは、リワークのために必要とされる個々のモジュールを、ツールに連続的に供給する所望のモードに反し、バッチ・モードで行われる。従って、従来のホット・オイル・プロセスは、リワークの有効性を保証することができず、特定の超小型電子コンポーネント及び有機キャリアに対して、望ましくない損傷を生じる。更に、上面の金属系コンポーネントを剥ぎ取ることを可能にし、再度それらが用意されなければならない。従って、リワークのために、ＢＧＡ相互接続を基板及びインタポーザから除去する、改善された方法及び装置が待望されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の状況は、リワークのために、基板から、例えば、はんだ及びＢＧＡ相互接続などの溶融または固体材料を除去する本発明の装置及び方法により克服されるか緩和される。１実施例は、表面から少なくとも１つの溶融または固体構造を除去する方法である。この方法は、フィクスチャ内に少なくとも１つの溶融または固体構造を有する表面を配置するステップと、少なくとも１つの溶融または固体構造の近傍に、バイアスにより作用されるワイパ・ブロック・アセンブリを配置するステップと、ワイパ・ブロック・アセンブリを、少なくとも１つの溶融または固体構造の第２の融点レベルと等しい、またはそれより高い第１の温度ポイント・レベルを有するデバイスと共に、第１の位置に保持するステップと、フィクスチャの温度を第１の温度ポイント・レベルに上昇させるステップとを含み、デバイスが第１の温度ポイント・レベルに達するとき、少なくとも１つの溶融または固体構造が、表面から拭き取られる。
【０００７】
別の実施例は、リワークのために、基板から少なくとも１つの溶融または固体構造を除去する装置であって、この装置は、基板を支持し、ワイパ・ブロック・アセンブリに対して固定するフィクスチャと、基板の少なくとも一部にスライド式に嵌合するように構成され、位置決めされるワイパ・ブロック・アセンブリと、少なくとも１つの溶融または固体構造の融点レベルまで温度を上昇させる熱源と、除去される少なくとも１つの溶融または固体構造を有する基板の表面に沿って、ワイパ・ブロック・アセンブリを移動させるバイアスと、ワイパ・ブロック・アセンブリをガイド及びロック可能なガイド・ブロック・アセンブリとを含む。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本開示は、基板からはんだを除去する方法及び装置を取り扱う。本プロセスは基本的に、リワーク・プロセスの間のはんだ除去を取り扱う。このプロセスの主なアプリケーションは、いわゆる２重合金（ｄｕａｌ−ａｌｌｏｙ）ボールまたはカラム・グリッド・アレイはんだ接合構造の除去である。これは高融点ボールまたはカラムを基板またはモジュールに取り付ける役目をする、共晶Ｓｎ／Ｐｂはんだの溶融を含む。耐高温性ポリマ及び金属ブレードから成る機械式ワイパ・ブロック・アセンブリが、ソルダ・ボールまたはカラム及び液体共晶Ｓｎ／Ｐｂはんだを、１ステップで除去する。この方法の利点は、共晶Ｓｎ／Ｐｂはんだが、液体及び固体ボールまたはカラムと同時に除去されることである。従って、基板またはモジュール・パッドが直接、冶金学的に平面状態に修復され、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）接合またはカラム・グリッド・アレイ（ＣＧＡ）接合を、オリジナル付着と同様に置換することを可能にする。これは基板またはモジュールをたった１度の熱露出に晒すことにより達成され、従って劣化の機会を低減し、更にプロセス・ステップを低減することによりコストを削減する。モジュールが適切な温度に達すると、ワイパ・ブレードが所定スピード及び圧力で通過する。このスピードは約０．７５インチ／秒であり、圧力は通常、約２００ｇ乃至約６００ｇであって、これは除去される相互接続の数により決定される。はんだが除去された後、モジュール及びＢＧＡまたはＣＧＡなどの新たなはんだ構造が、通常のプロセスにより付着される。
【０００９】
前述の開示プロセスは、前記の２重溶融構造だけではなく、単一溶融合金及び元素にも適用される。更に、Ｓｎ／Ｐｂが指定されたが、合金または元素は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｂｉまたはそれらの組み合わせなどの、Ｐｂフリー組成であってもよい。
【００１０】
ソルダ・アレイ・リワーク・ツールの典型的な実施例が、図１及び図２に参照番号１０として示される。またソルダ・ボール・アレイ・リワーク・ツール１０の典型的な実施例の分解組立図が、図３に詳細に示される。ソルダ・アレイ・リワーク・ツール１０は、幅１８に渡って延びるチャネル１６を有するベース１４と、ベース１４の中央部付近にあるアパーチャ２２と、ベース１４の表面２６上に配置されるばね張力調整機構２４とを含む。ばね張力調整機構２４は、タブ３２を有するスプリング・テンショナ３０を保持する。各タブ３２には、ばね３４が引っかけられる。スプリング・テンショナ３０は、その内部のスロット３３により制限されて、ベース表面２６に沿って移動し、ベース１４とスライド式に嵌合し、ばね張力調整機構２４がベース１４に対してテンショナ３０に締め付けられるとき、所定位置に保持される。アパーチャ２２は、除去されるはんだ相互接続の出口を提供する。
【００１１】
２つのガイド・アセンブリ３６及び３８は、互いに平行に向けられ、ベース表面２６上に配置される。各ガイド・アセンブリ３６及び３８は、ベース１４の向かい側に配置される２つの高架ブロック４０、４２でベース１４と嵌合する。高架ブロック４０、４２の間には、ガイド・レール５０、５２が設けられ、これらは高架ブロックにより各ブロック４０、４２内の開口５４を介して浮遊される。ガイド・ブロック５８、６０が高架ブロック４０、４２上に配置され、これらはガイド・レール５０、５２と実質的に同じ長さであり、ガイド・レール５０、５２と平行に向けられる。ガイド・ブロック５８、６０は、位置決めピン６２、６４をそれぞれ含み、これらは各ガイド・ブロック５８、６０の表面６６に垂直に、互いにオフセットして設けられる。
【００１２】
ガイド・レール５０、５２は、ガイド・ブロック・アセンブリ６８とスライド式に嵌合する。ガイド・ブロック・アセンブリ６８は、アパーチャ７２、７４を有するガイド・レール・ブロック７０を含み、ガイド・レール５０、５２がこれらのアパーチャとスライド式に嵌合する。ガイド・レール・ブロック７０の下面７６は、ベース１４の表面２６上に載置する。ガイド・レール・ブロック７０は逆Ｔ字型構造であり、その第１の側８０には、ピン保持ブロック７８が配置され、反対の第２の側８４には、ワイパ・ブロック８２が配置される。ガイド・レール・ブロック７０は更に、ばね３４に取り付けられる２つの別々のだぼ９０、９２をその両側に有する。ピン保持ブロック７８は、はんだ合金ピン９６とスライド式に嵌合する開口９４を含み、このはんだ合金ピンがベース１４内のチャネル１６と嵌合する。ワイパ・ブロック８２は、ＢＧＡ１２８（図４参照）を除去するワイパ・ブロック・アセンブリ９８を含む。
【００１３】
交換可能モジュール・ブロック１００は、ブロック１００のキャビティ１０６内にモジュール１０２を保持する。モジュール１０２は基板１０８を含み、基板の一方の側にはＢＧＡ１２８が配置され、他の側にはチップ１１０が配置される。モジュール１０２は、キャビティ１０６内の両側に構成されるレッジ（ｌｅｄｇｅ）１１４を介して、交換可能モジュール・ブロック１００内に保持される。レッジ１１４は、ＢＧＡ１２８に接することなく、基板１０８を支持するように構成される。保持クリップ（ｒｅｔａｉｎｅｒ  ｃｌｉｐ）１１８がチップ１１０と接し、基板１０８をレッジ１１４に対して固定する。交換可能モジュール・ブロック１００は更に、位置決めピンホール１２２、１２４を含み、これらは位置決めピン６２、６４とスライド式に嵌合するように構成され、寸法決めされ、位置決めされる。交換可能モジュール・ブロック１００は、位置決めピンホール１２２、１２４及びピン６２、６４を介して、ガイド・ブロック５８、６０上で位置決めされる。そしてこの位置において、交換可能モジュール・ブロック１００は、ガイド・ブロック５８、６０の表面６６上に保持され、その動きが制限される。交換可能モジュール・ブロック１００は切り取り部分１２０を含み、これはワイパ・ブロック・アセンブリ９８が、ＢＧＡ１２８が配置される基板１０８とスライド式に嵌合することを可能にするように構成され、寸法決めされ、位置決めされる。
【００１４】
図４を参照すると、ワイパ・ブロック・アセンブリ９８及びモジュール１０２が詳細に示される。モジュール１０２は、基板（インタポーザ）１０８に高温ソルダ・バンプ１２３（例えば、Ｐｂ９５：Ｓｎ５）を介して、電気的に接続されるチップ１１０を含み、チップ１１０と基板１０８との間には、アンダフィル樹脂（ｕｎｄｅｒｆｉｌｌ  ｒｅｓｉｎ）１２４が充填される。基板１０８の下面１２６には、共晶ソルダ・ボール（ＢＧＡ）１２８（例えば、Ｐｂ３７：Ｓｎ６３）が存在する。ワイパ・ブロック・アセンブリ９８は、ワイパ・ブロック８２から支持されるクランプ・プレート１１５を含む。ブレード１１２、中間クランプ・プレート１１５及び高温ポリマ・スキージ１１７が、下面１２６とある角度で接し、活動化されるときＢＧＡ１２８を除去する。ブレード１１２は約０．０１０インチの厚さで、銅またはステンレス鋼などの整合的な金属から成る。スキージ１１７はブレード１１２を掃引（ｔｒａｉｌ）し、以下で詳述するように、リワーク・プロセスの間に、溶融フィレット材料を表面１２６から一掃する。
【００１５】
図２、図４及び図５を参照して、ソルダ・ボール・アレイ・リワーク・ツール１０の動作について説明する。基板１０８は、例えば、ソルダ・ボールまたはカラムなどの、少なくとも１つの電気接続１２８と共に、少なくとも１つの低融点はんだ層またはフィレット材料１３４（図５参照）を有し、交換可能モジュール・ブロック１００内に保持され、基板下面１２６の２つの縁部がレッジ１１４により支持される。レッジ１１４は、ＢＧＡ１２８がほとんど基板１０８の全ての縁部１３０まで延びるので、約０．０１０インチ延びる。尚、ワイパ・ブロック・アセンブリ９８の通過を可能にするために、レッジ１１４がこれ以上延びないことが理解されよう。基板１０８はチップ１１０を押圧する保持クリップ１１８により、レッジ１１４に対して固定される。交換可能モジュール・ブロック１００は位置決めピン６２、６４を介して、ガイド・ブロック５８、６０に対して位置決めされ固定される。
【００１６】
図５を参照すると、電気接続ＢＧＡ１２８が従来通り、低融点はんだ層またはフィレット材料１３４を介して基板１０８に接続される。炉またはオーブン内で基板１０８が過熱されると、低融点はんだ層１３４が可変量の固体粒子を有する溶融分散または”液体”となる一方で、ソルダ・ボールまたはカラム１２８は、一般に固体のまま留まる。これはソルダ・ボール１２８がより高い融点を有する材料から成る事実による。説明の都合上、ここでは高融点ソルダ・ボールまたはカラム１２８（例えば、９０Ｐｂ−１０Ｓｎ）などのはんだ材料、及び低融点ソルダ・フィレット材料１３４（例えば、共晶Ｐｂ−Ｓｎ）の除去だけについて述べる。低融点材料及び高融点材料の組み合わせは、いわゆる２重合金はんだ構造を構成する。
【００１７】
基板１０８は、その下面１２６上にソルダ・ボールまたはソルダ・カラム１２８を有し、ソルダ・ボールまたはソルダ・カラム１２８がワイパ・ブロック・アセンブリ９８に向き合うように、フィクスチャまたは交換可能モジュール・ブロック１００に固定される。この時点で、ワイパ・ブロック・アセンブリ９８がガイド・ブロック・アセンブリ６８を介してばね３４のバイアスに対して、除去されるＢＧＡ１２８の第１列に引っ込められる。ワイパ・ブロック・アセンブリ９８が、除去されるＢＧＡ１２８の第１列に引っ込められると、チャネル１６が開口９４の下に配置され、はんだ合金ピン９６が押し下げられて、チャネル１６内に挿入され、ワイパ・ブロック・アセンブリ９８を引っ込められた位置に保持する。フィクスチャまたは交換可能モジュール・ブロック１００は、ブレード１１２が、除去されるＢＧＡ１２８の第１列を通過して引っ込められるとき、チャネル１６が開口９４に位置合わせされるように構成される。尚、チャネル１６は任意的に、ワイパ・ブロック・アセンブリ９８が引っ込められた位置において、はんだ合金ピン９６を保持する位置合わせ穴を含んでもよい。はんだ合金ピン９６をチャネルまたは穴１６内に配置することにより、ピン９６が取り外されるか、溶融するまで、ブレード１１２が相互接続の第１列に力を加えることを阻止される。はんだ合金ピン９６の融点（例えば、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕでは２１７℃）は、ＢＧＡフィレット材料１３４の融点（例えば、共晶Ｐｂ／Ｓｎでは１８３℃）よりも僅かに高いことが好ましい。このように、ワイパ・ブロック・アセンブリ９８は、はんだ合金ピン９６が溶融されるまで、ばね３４のバイアスの下で移動せず、その後、全てのＢＧＡ１２８が溶融される。当業者であればわかるように、ワイパ・ブレード１１２をトリガするために、ピン９６の代わりに、バイメタル・ディスクが使用されてもよい。
【００１８】
ワイパ・ブロック・アセンブリ９８が引っ込められ、ピン９６を介して保持された後、ソルダ・アレイ・リワーク・ツール１０が標準ベルト炉内に配置され、標準ＢＧＡ接合サイクルの場合のように、フィレット材料がリフローされる。はんだ合金ピン９６が溶融すると、ブレード１１２がばね張力調整機構２４に向けてゆっくり移動を開始し、ＢＧＡ及びフィレットをきれいに拭き取り、これらが重力作用により、アパーチャ２２を通じて落下する。ソルダ・アレイ・リワーク・ツール１０は更に、基板１０８の下面１２６に加えられるワイパ・ブレード１１２の圧力を調整する機能を有する。典型的な実施例では、ブレード１１２は銅ブレードであり、基板表面１２６の上側または下側にあるパッド１３６を損傷することなく、それらに適合するように考慮される。パッド１３６は、ＢＧＡ１２８（相互接続）とモジュール１０２内の電気導体との間の電気接続を形成する。ガイド・レール５０、５２がワイパ・ブロック・アセンブリ９８の垂直方向の移動を制限するため、ワイパ・ブロック・アセンブリ９８は水平方向に移動するように制限されるので、基板１０８の下面１２６に印加される圧力が、交換可能モジュール・ブロック１００に印加される力により決定される。モジュール１０２の最小重量と組み合わされる交換可能モジュール・ブロック１００の重さが、ワイパ・ブレード１１２が基板１０８に印加する力を決定する。印加される力は、位置決めピン６２、６４上に、例えば、ねじ込みファスナなどのトルク・ファスナ（図示せず）を設けることにより、基板１０８の下面１２６に印加されるワイパ・ブレード１１２の圧力を増加させるとにより、任意的に増加されることが理解されよう。ＢＧＡ１２８に水平方向に印加される力は、ばね３４のバイアスにより印加される。このバイアスは、ばね張力調整機構２４及びスプリング・テンショナ３０をワイパ・ブロック・アセンブリ９８から緩めることにより、ばね３４の張力を増加させ、ばね張力調整機構２４を堅く締めることにより増加される。バイアス、すなわち水平方向に印加される圧力を低減するためには、スプリング・テンショナ３０がワイパ・ブロック・アセンブリ９８に向けて移動される。尚、拡張ばね３４により印加されるバイアスは、任意的に、圧縮ばねまたはダッシュ・ポットの使用を含む。所望の動作温度を達成する際、はんだ合金ピン９６が溶融し、ワイパ・ブロック・アセンブリ９８がモジュール１０２に向けて移動することを阻止できなくなる。すると、ワイパ・ブレード１１２がモジュール１０２を通過して移動し、低融点合金１３４の溶融はんだ及び分散された固体粒子が、まだ固体の高融点ソルダ・ボールまたはカラム１２８と共に、スキージ１１７により、Ｉ／Ｏパッド１３６から拭き取られる。溶融構造は所定温度で、固体から液体に変化することが理解されよう。
【００１９】
典型的な実施例では、ワイパ・ブロック・アセンブリ９８がワイパ・ブレード１１２を含み、これは０．０１０インチの厚さを有し、接触面１２６に対して角度α例えば、約４５°で位置決めされる。ワイパ・ブレード１１２がＢＧＡ１２８及び関連溶融フィレット材料（図示せず）を拭き取った後、スキージ１１７がその後縁部により、パッド１３６から残留溶融材料を取り除き、リワークが次に実施可能になる。必要に応じて、新たなＢＧＡが付着される前に、基板１０８が仕上げられる。はんだ除去作業の間、ワイパ・ブレード１１２が最初に固体ソルダ・ボールまたはカラム１２８と接触し、それらを溶融はんだから分離することが好ましい。その際、ソルダ・ボールが基板１０８またはモジュール１０２から落下し、アパーチャ２２を介して、重力によりソルダ・アレイ・リワーク・ツール１０から脱出する。次に、後縁部すなわちスキージ１１７が、基板１０８またはモジュール１０２から分離される分散固体粒子を含む溶融はんだを拭き取る。
【００２０】
モジュール１０２または基板１０８の所望のはんだ領域がスキージ１１７により拭き取られると、基板１０８またはモジュール１０２が高温炉から回収される。ほとんどのアプリケーションでは、基板１０８またはモジュール１０２の回収温度は、酸化を阻止するために、１５０℃を超えるべきでない。はんだを除去された基板１０８が、ソルダ・アレイ・リワーク・ツール１０から取り出され、洗浄される。ソルダ・ボールまたはソルダ・カラム・サイトが浄化され、サイト仕上げが成された後、モジュール１０２は再度、ソルダ・ボールまたはカラム構造を最初に形成するための、同じＩ／Ｏ装着プロシージャを受け入れる準備が整う。
【００２１】
以上、本発明は典型的な実施例について述べられてきたが、当業者であれば、本発明の範囲から逸れることなく、様々な変更が可能であり、等価な要素がここで述べられた要素の代わりに使用可能であることが理解できよう。更に、本発明の範囲から逸れることなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適応化するように、多くの変形が可能であろう。例えば、前述の方法及び装置は、装置内でモジュールを反転させることにより、そのモジュールの上面のコンポーネントを除去するために使用されてもよい。或いは、フィクスチャ上で、複数の基板を仕上げるために、複数のワイパが使用されてもよい。更に、トリガ機構は溶融可能なソルダ・ピンに限られない。バイメタル・ディスクまたははんだ階層構造を含む様々なトリガ機構が、任意的に使用され得る。従って、本発明は、それを実現する最善モードとして開示された前述の特定の実施例に限られるものではなく、本発明の範囲に含まれる全ての実施例を包含するものである。
【００２２】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００２３】
（１）表面から少なくとも１つの溶融または固体構造を除去する方法であって、フィクスチャ内に、前記少なくとも１つの溶融または固体構造を有する前記表面を配置するステップと、
前記少なくとも１つの溶融または固体構造の近傍に、バイアスを有するワイパ・ブロック・アセンブリを配置するステップと、
前記ワイパ・ブロック・アセンブリを、前記少なくとも１つの溶融または固体構造の第２の融点レベルと等しいか、それ以上の第１の温度ポイント・レベルを有するデバイスと共に、第１の位置に保持するステップと、
前記フィクスチャの温度を前記第１の温度ポイント・レベルに上昇させるステップと
を含み、前記デバイスが前記第１の温度ポイント・レベルに達するとき、前記少なくとも１つの溶融または固体構造が、前記ワイパ・ブロック・アセンブリにより、前記表面から拭き取られる、方法。
（２）前記デバイスが、前記少なくとも１つの溶融または固体構造の前記第２の融点レベルと等しいか、それ以上の前記第１の温度ポイント・レベルにおいて溶融するロック・ピンである、前記（１）記載の方法。
（３）前記フィクスチャが炉内に配置され、前記炉の温度が上昇される、前記（１）記載の方法。
（４）前記ワイパ・ブロック・アセンブリが、少なくとも１つの固体構造に接するブレードを含む、前記（１）記載の方法。
（５）前記ワイパ・ブロック・アセンブリが、前記表面から前記少なくとも１つの溶融構造を拭き取るスキージを含む、前記（４）記載の方法。
（６）前記スキージが高温ポリマである、前記（５）記載の方法。
（７）前記ブレードの材料が、２５０℃まで熱的に安定な整合的材料を含むグループから選択される、前記（４）記載の方法。
（８）前記材料が銅またはステンレス鋼のいずれかである、前記（７）記載の方法。
（９）前記少なくとも１つの溶融または固体構造が、低融点はんだ、高融点はんだ、分散固体粒子を含む溶融はんだ、共晶はんだ、液体金属、ソルダ・ボール、メタル・ボール、メタル・カラム、ソルダ・カラム及び２重合金はんだを含むグループから選択される、前記（１）記載の方法。
（１０）前記ロック・ピンが、低融点はんだ、高融点はんだ、分散固体粒子を含む溶融はんだ、共晶はんだ、液体金属、ソルダ・ボール、ソルダ・カラム及びバイメタル・ディスク・リリース機構含むグループから選択される、前記（２）記載の方法。
（１１）前記少なくとも１つの固体構造が、少なくとも１つのソルダ・ボールまたはソルダ・カラムを含む、前記（１）記載の方法。
（１２）前記少なくとも１つの溶融または固体構造が、少なくとも２つの材料を含み、少なくとも１つの第１の材料が低融点はんだであり、少なくとも１つの第２の材料が高融点はんだである、前記（１）記載の方法。
（１３）前記フィクスチャが、
少なくとも１つの前記表面を支持する交換可能モジュール・ブロックと、
前記ワイパ・ブロック・アセンブリの移動をガイドするガイド・ブロック・アセンブリと、
前記ガイド・ブロック・アセンブリとスライド式に嵌合され、少なくとも１つの前記表面に所定角度で保持するように構成されたワイパ・ブロック・アセンブリと、
前記ガイド・ブロック・アセンブリを固定し、前記バイアスを装着し、前記ロック・ピンを配置するベースと
を含む、前記（１）記載の方法。
（１４）リワークのために、基板から少なくとも１つの溶融または固体構造を除去する相互接続除去装置であって、
基板を支持し、ワイパ・ブロック・アセンブリに対して固定するフィクスチャと、
前記基板の少なくとも一部にスライド式に嵌合するように構成され、位置決めされる前記ワイパ・ブロック・アセンブリと、
除去される前記少なくとも１つの溶融または固体構造を有する基板の表面に沿って、前記ワイパ・ブロック・アセンブリを移動させるバイアスと、
前記ワイパ・ブロック・アセンブリをガイド及びロック可能なガイド・ブロック・アセンブリと
を含む、相互接続除去装置。
（１５）前記ガイド・ブロック・アセンブリが、互いに平行に向けられる２つのガイド・ブロックを含み、前記各ガイド・ブロックの中間に前記ワイパ・ブロック・アセンブリが配置され、前記各ガイド・ブロックが、前記フィクスチャを位置決めする位置決めピンを含む、前記（１４）記載の相互接続除去装置。
（１６）前記２つのガイド・ブロックが、前記ワイパ・ブロック・アセンブリを解除可能にロックするチャネルを有するベースを含む、前記（１４）記載の相互接続除去装置。
（１７）前記ベースが、前記バイアスの片端と、前記ワイパ・ブロック・アセンブリに動作接続される前記バイアスの他端とに動作接続されるバイアス調整機構を含む、前記（１６）記載の相互接続除去装置。
（１８）前記ワイパ・ブロック・アセンブリが、前記ガイド・ブロック・アセンブリにスライド式に嵌合されるワイパ・ブロックに支持される、前記（１６）記載の相互接続除去装置。
（１９）前記ガイド・ブロック・アセンブリが、前記ワイパ・ブロック・アセンブリの移動を阻止するために、前記チャネル内に位置決めされる個体ピンを含み、前記ピンが前記温度において溶融し、前記ワイパ・ブロック・アセンブリの移動を可能にする、前記（１８）記載の相互接続除去装置。
（２０）前記ワイパ・ブロック・アセンブリが、前記少なくとも１つの個体構造を拭き取るブレードを有する、前記（１４）記載の相互接続除去装置。
（２１）前記ワイパ・ブロック・アセンブリが、前記基板から前記少なくとも１つの溶融または固体構造を拭き取る、少なくとも１つの後縁部を有する、前記（１４）記載の相互接続除去装置。
（２２）前記後縁部が高温ポリマである、前記（２１）記載の相互接続除去装置。
（２３）前記ブレードの材料が銅またはステンレス鋼のいずれかである、前記（２０）記載の相互接続除去装置。
（２４）前記少なくとも１つの溶融または固体構造が、低融点はんだ、高融点はんだ、分散固体粒子を含む溶融はんだ、共晶はんだ、液体金属、ソルダ・ボール、ソルダ・カラム及び２重合金はんだを含むグループから選択される、前記（２４）記載の相互接続除去装置。
（２５）前記少なくとも１つの個体構造が、少なくとも１つのソルダ・ボールまたはソルダ・カラムである、前記（１４）記載の相互接続除去装置。
（２６）前記少なくとも１つの溶融または固体構造が、可変量の固体粒子を含む少なくとも１つの溶融パッドである、前記（１４）記載の相互接続除去装置。
（２７）前記少なくとも１つの溶融または固体構造が、少なくとも２つの材料を含み、少なくとも１つの第１の材料が低融点はんだであり、少なくとも１つの第２の材料が高融点はんだである、前記（１４）記載の相互接続除去装置。
（２８）前記バイアスが引張ばね、圧縮ばね、またはバイメタルばねから構成される、前記（１４）記載の相互接続除去装置。
（２９）温度を前記少なくとも１つの溶融または固体構造の融点レベルまで上昇させる熱源を更に含む、前記（１４）記載の相互接続除去装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】ソルダ・アレイ・リワーク・ツールの典型的な実施例を示す。
【図２】交換可能ブロックの断面を示す、図１の典型的な実施例を示す。
【図３】図１に示される典型的な実施例の分解組立図である。
【図４】モジュールと接触する、図１に示されるソルダ・アレイ・リワーク・ツールのワイパ・ブロック・アセンブリを詳細に示す。
【図５】ボール相互接続との電気及び機械接続を詳細に示す、図４のモジュールを示す。
【符号の説明】
１０  ソルダ・アレイ・リワーク・ツール
１４  ベース
１６  チャネル
２２  アパーチャ
２４  ばね張力調整機構
２６  ベース表面
３０  スプリング・テンショナ
３２  タブ
３３  スロット
３４  ばね
３６、３８  ガイド・アセンブリ
４０、４２  高架ブロック
５０、５２  ガイド・レール
５４  開口
５８、６０  ガイド・ブロック
６２、６４  位置決めピン
６６  ガイド・ブロック表面
６８  ガイド・ブロック・アセンブリ
７０  ガイド・レール・ブロック
７２、７４  アパーチャ
７６  ガイド・レール・ブロックの下面
７８  ピン保持ブロック
８０  ガイド・レール・ブロックの第１の側
８２  ワイパ・ブロック
８４  ガイド・レール・ブロックの第２の側
９０、９２  だぼ
９４  開口
９６  はんだ合金ピン
９８  ワイパ・ブロック・アセンブリ
１００  交換可能モジュール・ブロック
１０２  モジュール
１０６  キャビティ
１０８  基板
１１０  チップ
１１２  ワイパ・ブレード
１１４  レッジ
１１５  クランプ・プレート
１１７  高温ポリマ・スキージ
１１８  保持クリップ
１２０  切り取り部分
１２２、１２４  位置決めピンホール
１２３  ソルダ・バンプ
１２８  ＢＧＡ
１３６  パッド
１３４  フィレット材料（低融点はんだ層）
【図１】
0003600595.tif 000002
【図２】
0003600595.tif 000003
【図３】
0003600595.tif 000004
【図４】
0003600595.tif 000005
【図５】
0003600595.tif 000006