(57)【要約】      （修正有）【課題】ボールグリッドコネクタを回路基板両面に確実に取り付ける方法を提供する。【解決手段】回路基板１４に第１および第２ボールグリッドアレイコネクタを設置するための方法であって、前記回路基板１４に第１ボールグリッドアレイコネクタ１２を位置することと、第１ボールグリッドアレイコネクタ１２に結合されたカバー５０が開放位置にある間に、加熱されたガスを第１ボールグリッドアレイコネクタ１２に流すことと、第２ボールグリッドアレイコネクタを前記回路基板１４に位置することと、カバー５０が閉塞位置にある間に、加熱されたガスを前記第１および第２ボールグリッドアレイコネクタに流すこととを有する。【選択図】図１２
2006093153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記ボールグリッドアレイコネクタにおける第１の複数の可溶性部材が、第１表面における各電気接触点とほぼ予め整列するように、回路基板の第１表面に第１ボールグリッドアレイコネクタを位置すること、
第１ボールグリッドアレイコネクタのハウジングと結合するカバーが前記加熱されたガスの第１の流れをハウジングに流す開放位置であり、それによって前記可溶性部材を溶かし、複数のはんだ接合を形成する間に、前記第１のボールグリッドアレイコネクタへの加熱されたガスの第１流れを向けること、
前記第２ボールグリッドアレイコネクタの複数の可溶性部材が、前記第２表面の各電気接触点とほぼ予め整列するように、前記回路基板の第２表面に第２ボールグリッドアレイコネクタを位置すること、
前記カバーが、第２の流れがハウジングに流れて複数のはんだ接合を溶かすことをほぼ阻止する閉塞位置にある間に、前記第１および第２のボールグリッドアレイコネクタに対する加熱されたガスの前記第２流れを向けること、
とを有する、回路基板に第１および第２のボールグリッドアレイコネクタを設置するための方法。
【請求項２】
さらに、前記第２ボールグリッドアレイコネクタのハウジングと結合されたカバーが、前記加熱ガスの第２の流れがハウジングに入り、それによって前記第２ボールグリッドアレイコネクタの可溶性部材を溶かし、前記第２ボールグリッドアレイコネクタと回路基板との間に複数のはんだ接合を形成させる開放位置である間に、前記第１および第２ボールグリッドアレイコネクタへの加熱されたガスの第２の流れを向けることを有する前記請求項１記載の方法。
【請求項３】
さらに、前記第１ボールグリッドアレイコネクタに対する加熱されたガスの第１の流れを向けた後であって、前記第２の表面に第２ボールグリッドアレイコネクタを位置する前に、前記回路基板を第１のほぼ水平の方向から第２のほぼ水平の方向に回転することを有する前記請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記回路基板の第１表面に第１ボールグリッドアレイコネクタを位置することは、前記カバーを真空ピックアップで握持することを有することである前記請求項１記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記第１ボールグリッドアレイコネクタおよび前記回路基板を対流オーブン内に搬送することを有する前記請求項１記載の方法。
【請求項６】
さらに、前記第１および第２ボールグリッドアレイコネクタと前記回路基板とを前記対流オーブン内に搬送することを有する前記請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記回路基板に第１ボールグリッドアレイコネクタを位置すること、
前記第１ボールグリッドアレイコネクタに結合したカバーが開放位置にある間に、第１ボールグリッドアレイコネクタに加熱されたガスを流すこと、
前記基板に第２ボールグリッドアレイコネクタを位置すること
前記カバーが閉塞位置にある間に、前記第１および第２ボールグリッドアレイコネクタに加熱されたガスを流すこと、
とを有する回路基板に第１および第２前記ボールグリッドアレイコネクタを設置するための方法。
【請求項８】
前記第１のボールグリッドアレイコネクタと回路基板とを対流オーブン内に置くことと、前記加熱ガスを前記対流リフローオーブン内に向けることとを有する前記請求項７記載の方法。
【請求項９】
さらに、前記第１および第２ボールグリッドアレイコネクタと前記回路基板とを前記対流オーブン内に置くこと、および、加熱されたガスを前記対流リフローオーブン内に向けることを有する前記請求項８記載の方法。
【請求項１０】
さらに、前記カバーが、前記加熱されたガスを前記第１ボールグリッドアレイコネクタのハウジングに入れ、それによって前記第１ボールグリッドアレイコネクタの可溶性部材を溶かし、複数のはんだ接合を形成させる開放位置にある間に、前記第１ボールグリッドアレイコネクタに前記加熱されたガスを流すことを有する前記請求項７記載の方法。
【請求項１１】
さらに、前記カバーが前記加熱されたガスが複数のはんだ接合を溶かすことを阻止する閉塞位置にある間に、前記第１および第２ボールグリッドアレイコネクタに加熱されたガスを流すことを有する前記請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
さらに、前記第２ボールグリッドアレイコネクタと結合された第２カバーが開放位置にある間に、前記第１および第２ボールグリッドアレイコネクタに前記加熱されたガスを流すことを有する請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の技術分野】
【０００１】
この発明は、回路基板にボールグリッドアレイ（「ＢＧＡ」）コネクタを設置するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡコネクタは、低い外形の、高密度な電気コネクタが、望まれ、または要求される多くの用途において使用される。代表的なＢＧＡコネクタは、レセプタクルと、このレセプタクルと結合するヘッダとを有する。このヘッダは、その中に形成された複数個のスルーホールを有することができる。複数のおす接点が、このスルーホール内に位置される。これらのおす接点は、レセプタクルのめす接点と結合して、ヘッダとレセプタクルとの間に電気接触を確立する。
【０００３】
このヘッダの各おす接点は、その一端に固定されたボール形状部品のはんだ材料を有することができる。このはんだボールは、そのハウジングのすぐ下に配置されて、グリッドアレイを形成する。このヘッダは、基板の表面において、グリッドアレイを対応するアレイの電気接触点、例えばはんだパッドと整列することによって、回路基板に設置される。加熱されたガス、例えば空気が、続いてヘッダに向けられ、はんだボールを溶かして、各おす接点と、対応するはんだパッドとの間にはんだ接合を形成する（この工程は、「はんだリフロー」として一般に適用される）。
【０００４】
この基板は、通常、ほぼ水平でなければならず、設置表面は、はんだリフロー工程の間は上方に面していなければならない。この要求は、各はんだボールからの溶けたはんだが、設置表面における対応するはんだパッド上に流れ（残存する）ことを確実にする必要によって生じている。ここで、第２のヘッダは、通常、第１のヘッダがその対向する第１の表面に固定されている間に、その基板の第２の表面に設置されることはできない。その代わりに、その基板は、その第２の表面が第２のヘッダが設置されるように、上方に面しているように設置された後に、回転され（裏返され）なければならない。ここで、第の１ヘッダは、第２のヘッダが第２表面に設置されている間に、第１表面における新規に形成されたはんだ接合によって、第１表面から掛けられる（吊るされる）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した方法で第１および第２ヘッダを設置することは、困難性を表わしている。特に、第２ヘッダのはんだボールを溶かす（リフローする）ために使用される加熱されたガスは、また、第１表面の新規に形成されたはんだ接合を加熱する。この加熱は、それから第１ヘッダを浮かすことによって生じるはんだ接合におけるストレスの関係で、はんだ接合を弱くし、極端な場合には、溶かしてしまう。この問題は、特に、設置されているヘッダが比較的に重い場合の用途においては、厄介である。
【発明の構成】
【０００６】
この発明の方法に用いるボールグリッドアレイコネクタ用カバーは、トップ部材と、このトップ部材の対向する端部に隣接する第１および第２サイド部材とを有する。この第１および第２サイド部材は、それぞれ、ハウジング内に形成されたそれぞれのスロットを通して、ボールグリッドアレイコネクタのハウジングと係合するための、それに形成された突出部分を有する。この突出部分は、カバーが、ボールグリッドアレイコネクタと結合されるときにハウジングに関して移動できるように、それぞれのスロット内に摺動するように構成される。
【０００７】
ボールグリッドアレイコネクタ用カバーの他の例は、トップ部材と、このトップ部材の対向する端部に隣接する第１および第２サイド部材とを有する。この第１および第２サイド部材は、それぞれ、カバーが、ハウジングに関して第１および第２位置の間に移動可能であるように、ハウジング内に形成された相互に補完的な結合構成を通してボールグリッドアレイコネクタのハウジングと係合するための、それに形成された結合する構成を有する。
【０００８】
基板にボールグリッドアレイコネクタを設置するためのキットは、ボールグリッドアレイコネクタを有する。このボールグリッドアレイコネクタは、ハウジングと、このハウジング内に設置された複数の電気接点と、電気伝導的な要素の各１つにそれぞれ機械的に結合される可溶性要素のグリッドアレイとを有する。
【０００９】
キットは、さらにハウジングと結合するためのカバーを有する。このカバーは、そのカバーが電気接点をボールグリッドアレイコネクタに流れていく加熱されたガスから実質的に隔離するように、そのカバーの一部分がハウジングから近接して離間する第１位置と、加熱されたガスがハウジングに入り、電気接点を加熱するように、カバーの一部分がハウジングから離間する第２位置との間に、移動可能である。
【００１０】
基板にボールグリッドアレイコネクタを設置するためのキットの他の例は、ボールグリッドアレイコネクタを有する。ボールグリッドアレイコネクタは、このボールグリッドアレイコネクタと結合可能な第２コネクタにおける補完的な結合する構成と係合するための結合構成を有するハウジングと、このハウジングに設置された複数の電気接点と、その電気接点の各１つにそれぞれ機械的に結合された可溶性要素のグリッドアレイとを有する。
【００１１】
キットは、さらに、ボールグリッドアレイコネクタと結合し、かつ、ボールグリッドアレイコネクタの結合する構成と係合する結合する構成を有するカバーを具備する。このカバーは、ボールグリッドアレイコネクタに関して、第１および第２位置の間に移動可能である。
【００１２】
回路基板に第１および第２ボールグリッドアレイコネクタを設置するための目下の好ましい方法の実施例は、第１ボールグリッドアレイコネクタにおける第１の複数の可溶性部材が、第１表面におけるそれぞれの電気接触点とほぼ整列するように、回路基板の第１表面に第１ボールグリッドアレイコネクタを位置することと、第１ボールグリッドアレイコネクタのハウジングと結合されたカバーが、加熱されたガスの第１の流れがハウジングに入り、それによって可溶性部材を溶かし、複数のはんだ接合を形成することができる開放位置である間に、第１ボールグリッドアレイコネクタへの加熱されたガスの第１流れを向けることとを有する。
【００１３】
目下の好ましい方法の実施例は、さらに、第２ボールグリッドアレイコネクタにおける複数の可溶性部材が、第２表面におけるそれぞれの電気接触点とほぼ整列するように、回路基板の第２表面に第２ボールグリッドアレイコネクタを位置することと、カバーが、第２の流れがハウジングに入り複数のはんだ接合を溶かすことを実質的に阻止する閉塞位置にある間に、前記第１および第２ボールグリッドアレイコネクタに対して加熱されたガスの第２流れを向けることとを有する。
【００１４】
回路基板に第１および第２ボールグリッドアレイコネクタを設置するための目下の好ましい他の方法は、前記回路基板に第１ボールグリッドアレイコネクタを位置することと、第１ボールグリッドアレイコネクタに結合されたカバーが開放位置にある間に、加熱されたガスを第１ボールグリッドアレイコネクタに流すことと、第２ボールグリッドアレイコネクタを前記基板に位置することと、カバーが閉塞位置にある間に、加熱されたガスを前記第１および第２ボールグリッドアレイコネクタに流すこととを有する。
【００１５】
目下の好ましい実施例の、以下に続く詳細な説明と同様に、前述した概要は、付属する図面に関連して読むときにより良く理解される。この発明の例証の目的のために、図面は目下の好ましい実施例を示す。しかしながら、この発明は、その図に開示された特別な手段に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図は、第１および第２のＢＧＡヘッダ１２、１２´と、このそれぞれのヘッダ１２、１２´と結合するための第１および第２のレセプタクル１３、１３´を示している。図は、また、このヘッダ１２、１２´が回路基板に設置されるように、それぞれのヘッダ１２、１２´と結合するための第１および第２のカバー５０、５０´を示している。カバー５０、５０´は、他のタイプのＢＧＡコネクタとともに使用するために構成することができるので、ヘッダ１２、１２´、およびレセプタクル１３、１３´に関する特別な詳細が、代表的な目的のためにのみ表わされている。
【００１７】
第１ヘッダ１２は、ＰＣＢ１４（図５−７および９−１３参照）のような回路基板の第１表面１４ａに設置されるように構成される。第２ヘッダ１２´は、ＰＣＢ１４（図１１参照）の第２表面１４ｂに設置されるように構成される。レセプタクル１３は、背板１５のような第２回路基板に設置されるように構成され、レセプタクル１３´は、背板１５（図９および１０参照）と同様の背板のような第３回路基板に設置されるように構成される。
【００１８】
第２ヘッダ１２´は、第１ヘッダ１２とほぼ同一である。ヘッダ１２、１２´の対応する構成部分は、ダッシュ（´）符号で続く第２ヘッダ１２´に対応する参照符号によって、実質的に同一の参照符号で明示される。前記第１ヘッダ１２の、以下につづく説明は、他の注意がなければ、同様に第２ヘッダ１２´に適用する。
【００１９】
第１ヘッダ１２は、電気絶縁性のハウジング２０（図５−７参照）を有する。このハウジング２０は、底部２０ａと、対向するサイド部２０ｂ、２０ｃの第１対と、対向するサイド部２０ｄ、２０ｅの第２対とを有する。
【００２０】
ヘッダ１２は、８行、５列に配置された複数の電気伝導性のおす接点２２を有する。複数のスルーホール（図示せず）が、底部２０ａに形成される。おす接点２２は、それぞれ各スルーホール内にプレス嵌めされる。各おす接点２２の第１端は、底部２０ａの底表面に形成された各凹所（図示せず）内に延びる。各おす接点２２の第２端は、ハウジング２０内に上方に延びる。
【００２１】
（注意すべきことは、「トップ」、「底」、「垂直」、「水平」等のような方向の用語は、図に示された構成部品の方向に関して使用されていることである。これらの用語は、例証的な目的のためにのみ使用されているのであり、付属する請求項の範囲を限定することを意味していない。）
可溶性要素が、各おす接点２２の下部端に、すなわち、底部２０ａの下方に対応する凹所内に突出するおす接点２２の端部に取付けられている。この可溶性要素は、他の適切なタイプの可溶性要素が使用されることも可能であるが、例えば、半球状のはんだボール４９である。このはんだボール４９は、集団的にボールグリッドアレイ２６を形成する。このボールグリッドアレイ２６は、以下に詳細に説明するように、ヘッダ１２をＰＣＢ１４に電気的に、かつ機械的に結合して使用される。
【００２２】
ハウジング２０は、ヘッダ１２がレセプタクル１３と結合できるようにする結合機構を有する。特には、２つの垂直に延びるスロット２８が、各サイド部２０ｂ、２０ｃの内方に対面する表面に形成される。このサイド部２０ｂに形成されたスロット２８は、第１距離だけ離間し、かつサイド部２０ｃに形成されたスロット２８は、第１距離とは等しくない第２距離だけ離間する。さらに、タブ２０ｆは、それぞれサイド部２０ｂ、２０ｃに形成され、それぞれから上方に突出する。これらの機構に関する動作の詳細は、以下に表わされる。
【００２３】
ハウジング２０は、さらに複数の設置脚２０ｇを有する。この設置脚２０ｇは、それぞれはんだの薄層で被覆され、さらなる詳細を以下に説明するように、ＰＣＢ１４にヘッダ１２を位置して支持するように使用される。
【００２４】
第２レセプタクル１３´は、第１レセプタクル１３とほぼ同一である。このレセプタクル１３、１３´の対応する構成部分は、ダッシュ（´）符号で続く第２レセプタクル１３´に対応する参照符号とともに、同一の参照符号によってここに示される。第１レセプタクル１３の引き続く説明は、他の注意がなければ、同様に第２レセプタクル１３´に適用する。
【００２５】
レセプタクル１３は、主ハウジング３０と、この主ハウジング３０（図８および９参照）に機械的に結合された前部ハウジング３１とを有する。レセプタクル１３は、また、ヘッダ１２のおす接点２２のアレイと実質的に相手となる８行５列のアレイに配置された複数のめす接点３２を有する。
【００２６】
めす接点３２は、前部ハウジング３１内に形成されたそれぞれ各チャンネル３４内に配置される。各めす接点３２は、主ハウジング３１をとおって延びるそれぞれのリード（図示せず）に取付けられる。このリードは、それぞれ、その中に形成された９０度の曲りを有し、主ハウジング３１から下方に延びるピン３６に終端する。ピン３６は、それぞれ、背板１５に形成されたそれぞれの設置穴（図示せず）内に受入れられる。ピン３６は、その設置穴内に位置されたリードと接触し、それによってレセプタクル１３と背板１５との間の電気的接触を確立する。
【００２７】
前部ハウジング３０は、その上方表面に形成された２つの突出部３８、およびその下方表面に形成された２つの付加的な突出部３８を有する。この上方表面の突出部３８は、ハウジング２０におけるスロット２８の１つの対の間の空間とほぼ等しい量だけ離間し、下方表面の突出部３８は、ハウジング２０のスロット２８の他の対の間の空間とほぼ等しい量だけ離間している。
【００２８】
ヘッダ１２とレセプタクル１３とは、スロット２８の各対を突出部３８の対応する対とほぼ整列することによって、さらにはヘッダ１２とレセプタクル１３とをそのヘッダ１２およびレセプタクル１３の一方または両方に対する力の印加によって相互に強制することによって結合される。前部ハウジング３０の上方および下方表面の突出部３８間の等しくない離間は、ヘッダ１２とレセプタクル１３とが結合のための正しい向きに位置されることを確実にする。さらに、ハウジング２０のタブ２０ｆは、それぞれ、ヘッダ１２とレセプタクル１３とを整列することを助長する傾斜縁（図６参照）を有する。
【００２９】
突出部３８は、スロット２８を通して、ヘッダ１２のハウジング２０と係合する。レセプタクル１３に対するヘッダ１２の連続する移動は、前部ハウジング３０の一部をハウジング２０内に配置させる。（突出部３８とスロット２８とは、このように、レセプタクル１３およびとヘッダ１２のための補完的結合機構として機能する。）レセプタクル１３に対するヘッダ１２の移動は、また、レセプタクル１３のめす接点３２を、ヘッダ１２のおす接点２２と係合させる。ヘッダ１２およびレセプタクル１３は、前部ハウジング３０がハウジング２０の底部２０ａに当接するまで、相互に強制される。ヘッダ１２およびレセプタクル１３（およびおすとめす接点２２、３２）は、この点で完全に結合される。
【００３０】
レセプタクル１３およびヘッダ１２に関するさらなる詳細は、この発明を理解するのには必要がなく、したがってここには含まれない。
【００３１】
第２カバー５０´は、第１カバー５０と実質的に同一である。カバー５０、５０´の対応する構成部分は、ダッシュ（´）符号で続く第２カバー５０´に対応する参照符号をもって、同一の参照符号によってここに示される。第１カバー５０の続く説明は、他の注意がなければ、同様に第２カバー５０´に適用する。
【００３２】
カバー５０は、ほぼ平坦なトップ部材５０ａ、およびサイド部材５０ｂ、５０ｃ（図１−４参照）を有する。サイド部材５０ｂ、５０は、トップ部材５０ａの対向端に接近し、かつ、トップ部材５０ａに対してほぼ直角の方向に延びている。
【００３３】
サイド部材５０ｂ、５０ｃは、それぞれ、その外方に面する表面に形成された２つの突出部５０ｄを有する。この突出部５０ｄは、ほぼ垂直の方向に延びる。突出部５０ｄは、レセプタクル１３の前部ハウジング３０の突出部３８とほぼ同一である。サイド部材５０ｂの突出部５０ｄは、ハウジング２０におけるスロット２８の対の１つの間の間隔とほぼ同等の量だけ離間し、サイド部材５０cの突出部５０ｄは、スロット２８の他の対の間の間隔とほぼ等しい量だけ離間している。
【００３４】
カバー５０は、好ましくは対流リフローオーブン内の温度に耐え得る材料から形成される。例えば、カバー５０は、高温ガラス充填のＬＰＣ，ＵＬ９４Ｖ‐０から形成することができる。
【００３５】
カバー５０は、ヘッダ１２のハウジング２０と結合する。より特別には、突出部５０ｄは、それぞれ、ハウジング２０に形成されたスロット２８の各１つ内にぴったりと嵌る。換言すれば、カバー５０は、ヘッダ１２と結合のいくつかを使用してヘッダ１２と結合される。カバー５０は、各突出部５０ｄを対応するスロット２８とほぼ整列することによって、ヘッダ１２に搭載される。カバー５０は、突出部５０ｄがスロット２８を通してヘッダ２２と係合するように、図１１における矢印７３によって示された方向に強制される。
【００３６】
カバー５０は、低い、または閉塞された位置（図１３参照）と、上方の、または開放位置（図１２参照）との間に垂直方向に移動可能である。カバー５０は、好ましくは突出部５０ｄとハウジング２０の接触表面との間の摩擦によって、ハウジング２０に固定される。突出部５０ｄは、それぞれ、カバー５０が開放および閉塞位置の間を移動するので、スロット２８の各１つ内に摺動する。（突出部５０ｄとスロット２８とは、このようにカバー５０とヘッダ１２のための補完的結合機構として機能する。）
カバー５０は、トップ部材５０ａを下方に押して、突出部５０ｄとハウジング２０の接触表面との間の摩擦に打勝つことによって、開放位置から閉塞位置に移動される。カバー５０は、トップ部材５０ａを握持し、トップ部材５０ａを上方に引いて、突出部５０ｄとハウジング２０の接触表面との間の摩擦に打勝つことによって、閉塞位置から開放位置に（そしてヘッダ２２から除去される）移動される。
【００３７】
図１２に示されるように、カバー５０が開放位置にあるときは、実体のあるギャップが、カバー５０のトップ部５０ａとハウジング２０との間に現れる。図１３に示されるように、カバー５０の閉塞位置への移動が、このギャップをほぼ除去する。換言すれば、トップ部５０ａがハウジングをカバーするように、カバー５０の閉塞位置への移動が、サイド部５０ｂ、５０ｃをハウジング２０内に移動し、そしてトップ部５０ａをハウジング２０から近接して離間する（または接触する）位置に受ける。これらの機構の重要性が、以下に説明される。ＰＣＢ１４へのヘッダ２２、２２´の設置に関する詳細は、次のとおりである。
【００３８】
ヘッダ２２は、その開放位置におけるカバー５０および上方に面する第１表面１４ａとともに、初めはＰＣＢ１４の第１表面１４ａに配置される。（はんだペーストは、表面１４ａにおけるヘッダ１２の配置以前に、第１表面にあらかじめ供給される。）ヘッダ２２は、ハウジング２０の設置脚２０ｇが、第１表面１４ａからＰＣＢ１４内に延びている対応する設置穴（図示せず）内に配置されるように位置される。この設置穴内に設置脚２０ｇを配置することは、第１表面１４ａ（はんだパッド６６ａは、明確化のために、図５にのみ示されている。）において、ヘッダ１２の各はんだボール４９を各電気接触点と予めほぼ整列させる。この整列の様相についてのさらなる情報のためには、参照は、２０００年１０月１９日譲渡人の共通出願中の米国特許出願番号０９／６９１８１１になされるべきである。
【００３９】
ヘッダ１２は、好ましくは、通常の設計（完全には示されていない）の適切な自動配置装置を使用する第１表面１４ａに位置される。この自動配置装置は、好ましくは、カバー５０のトップ部材５０ａを握持して、カバー５０によってヘッダ１２を吊る真空ピックアップ６０（図１１参照）を有する。（トップ部材５０ａのほぼ平坦な形状は、トップ部材５０ａを、この目的のためによく適合させている。）
ＰＣＢ１４およびヘッダ１２は、コネクタ製造分野では周知であるように、特別な用途に適用可能な条件下で、対流リフローオーブン内に、そしてこれを通って、ＰＣＢ１４およびヘッダ１２を搬送するコンベアにほぼ置かれている。（コンベアおよび対流リフローオーブンは、このコネクタ製造の分野で当業者に周知の通常の設計のものでよく、したがって、図には示されていない。）カバー５０は、その上方位置にあり、ＰＣＢ１４の表面１４ａは上方に面し、ヘッダ１２´は、この点ではＰＣＢ上には位置していない。
【００４０】
代表的に、そのような対流リフローオーブンは、ガス、例えばオーブン内に向けられた（強制された）空気によって動作する。加熱された空気の一部は、カバーのトップ部５０ａとハウジング２０との間の上述したギャップを通して、ハウジング２０内に流れる。このギャップを介してハウジング２０内に流れる加熱された空気は、図１２に矢印６８によって図式的に表わされる。注意すべきことは、矢印６８は、例証目的のためにのみ示されるもので、オーブン内に実際に存在する相対的に複雑な空気流パターンを表わす意図はない。
【００４１】
対流熱移動が、ハウジング２０内の加熱された空気とヘッダ１２のおす接点２２との間で生じる。結果として続く各おす接点２２の長さに沿う伝熱移動は、それに付属するはんだボール４９を加熱する。（注意すべきことは、ハウジング２０に流入する加熱された空気は、はんだボール４９のための１次熱源であり、このはんだボール４９はまた、それに加熱された空気の直接の影響のような、他の熱源によっても加熱されることである。）
はんだボール４９の加熱は、やがてははんだボール４９を溶かし、おす接点２２の各対応する対とはんだパッド６６ａとの間にはんだ接合７０ａを形成する（はんだ接合７０ａは、図１０に図式的に表わされている）。より特別には、ＰＣＢ１４とヘッダ１２とは、その上記した加熱の結果として、はんだボール４９が溶ける（液化する）に充分な時間、オーブン内に残る。（オーブン内のＰＣＢ１４とヘッダ１２の最適な滞在時間は、コンベアの速度、オーブンを通るＰＣＢ１４とヘッダ１２による移動距離、オーブン内に導入される加熱空気の温度のような要因によって決定される。）
はんだボール４９からの液化はんだは、ＰＣＢ１４およびヘッダ１２がオーブンを去った後、冷却される。冷却時には、液化はんだは、はんだ接合７０ａ内に固まる。（ヘッダ１２のはんだボール４９の加熱し、溶解し、かつ、はんだ接合７０ａに液化はんだを固化する工程は、「初期のリフロー動作」として以下に参照される。）
設置脚２０ｇに被覆されるはんだは、オーブン内に巡回する加熱空気によるその加熱に応じて溶ける。はんだの結果としての流れは、冷却時に、ＰＣＢ１４とボンドを形成し、それによってヘッダ１２をＰＣＢ１４に対して固定するのを助長する。
【００４２】
ヘッダ１２のカバー５０は、その後、閉塞位置に移動され、ＰＣＢ１４とヘッダ１２とは、第２表面１４ｂが上方に面するように回転（裏返え）される。はんだペーストは、第２表面１４ｂに供給され、ヘッダ１２´が第２表面１４ｂに位置し、カバー５０´が、開放位置でヘッダ１２´に搭載される。
【００４３】
ヘッダ１２´は、ヘッダ１２との関係で上述した方法で第２表面１４ｂに配置される。換言すれば、ヘッダ１２´のハウジング２０´における設置脚２０ｇ´は、第２表面１４ｂからＰＣＢ１４内に延びる対応する設置穴に配置される。この動きは、ヘッダ１２´の各はんだボール４９´を第２表面１４ｂの各はんだパッド６６ｂとほぼ予め整列（上記参照）させる（はんだパッド６６ｂは、明確化のために、図５のみに示される）。
【００４４】
ＰＣＢ１４およびヘッダ２２、２２´は、オーブンの上流でコンベアに置かれる。カバー５０、５０´は、それぞれ閉塞および開放位置にあり、ＰＣＢ１４の第２表面１４ｂは、この点で上方に面している。
【００４５】
コンベアは、ＰＣＢ１４およびヘッダ２２、２２´を対流リフローオーブン内に、およびこれを通って搬送する。第１リフロー動作に関して上記した同一の所定温度近くに加熱された空気は、オーブン内に向けられ、循環する。加熱された空気の一部は、カバー５０´のトップ部５０ａ´とハウジング２０´との間のギャップを通って、ヘッダ１２とカバー５０とに関して上述したのとほぼ同一の方法で、ヘッダ１２´のハウジング２０´内に流れる。加熱された空気は、ヘッダ１２とはんだボール４９とに関して上述したのとほぼ同一の方法で、ヘッダ１２´のはんだボール４９´を加熱し、溶かす。
【００４６】
ＰＣＢ１４とヘッダ２２、２２´とは、第１のリフロー工程に関して上記した同一の所定の時間近く、オーブン内に残る。液化はんだは、ＰＣＢ１４およびヘッダ２２、２２´がオーブンを去った後、冷却され、おす接点２２´の各対応する対とはんだパッド６６ｂとの間のはんだ接合７０ｂ内に固化する（このはんだ接合７０ａは、図１０に図式的に示されている）。（ヘッダ１２´のはんだボール４９´を加熱し、そして溶かすこと、およびはんだ接合７０ｂ内に液化はんだを固化することの工程は、「第２のリフロー動作」として以下に参照される。）
設置脚２０ｇ´におけるはんだ被覆は、オーブン内に循環する加熱された空気によって、その加熱に対応して溶解する。はんだの結果としての流れは、冷却時に、ＰＣＢ１４とボンドを形成し、それによってヘッダ１２´をＰＣＢ１４に対して固定するのを助長する。
【００４７】
ヘッダ１２のカバー５０は、第２のリフロー動作の間に、以前に形成されたはんだ接合７０ａの加熱を遅くする。さらに特別には、カバー５０は、第２リフロー動作の間、閉塞位置にある。カバー５０のトップ部５０ａは、前述したように、カバー５０がその閉塞位置にあるときに、ハウジング２０から近接して離間し、または接触している。カバー５０は、このように第２リフロー動作の間、オーブン内に循環する加熱空気がハウジング２８内に入ることを禁止し、または阻止する。換言すれば、カバー５０は、第２リフロー動作の間、さもなければハウジング２０に流れる加熱された空気の実質的な部分をそらす。
【００４８】
カバー５０によって流れ、そしてそらされる加熱空気は、図１３における矢印７４によって図式的に示されている。注意すべきことは、矢印７４は、例証目的のためにのみ示されるもので、オーブン内に実際に存在する相対的に複雑な空気流パターンを表わす意図はない。
【００４９】
上述したように、ハウジング２０内の加熱空気の存在は、先ず、対流熱移動によっておす接点２２を加熱する。この熱の一部は、続いて、おす接点２２を介して先ず伝導熱移動によって隣接するはんだ接合７０ａに移送される。以前に形成されたはんだ接合７０ａの熱は、はんだ接合７０ａを弱くし、極端な場合には、はんだ接合７０ａを溶かす。
【００５０】
ヘッダ１２は、第２リフロー工程の間、先ず、はんだ接合７０ａによってＰＣＢ１４から掛けられる。この方法でヘッダ１２を掛けることは、付加的なストレスに対してはんだ接合７０ａを服従させる。第２リフロー動作の間、はんだ接合７０ａの弱体化は、したがって、特別の心配である。より特別には、はんだ接合７０ａにおける付加的なストレスに関連して、そのような弱体化は、はんだ接合を損傷し、極端な場合には、ヘッダ１２をＰＣＢ１４から引離す。
【００５１】
第２リフロー動作の間、おす接点２２によって経験した加熱を実質的に減少することによって、カバー５０は、第２リフロー間にはんだ接合７０ａにおける上昇する（その弱体化）温度を実質的に減少することができる。換言すれば、カバー５０は、第２リフロー動作の潜在的に損傷する効果からはんだ接合７０ａを保護するはんだ接合７０ａにおける絶縁効果を有すると確信される。
【００５２】
カバー５０、５０´は、対応するレセプタクル１８、１８´がそれに結合されるまで、各ヘッダ２２、２２´（閉塞位置に）にとどまることができる。カバー５０、５０´は、それによって、ヘッダ１２、１２´が対応するレセプタクル１８、１８´と結合される前に、ヘッダ１２、１２´をほこりや他の汚れから保護することができる。
【００５３】
またここにカバー５０に関してなされた注意は、他の表示がないならば、カバー５０´にも適用する。カバー５０は、上述したように、ヘッダ１２における現存する結合機構と結合する。ここに、カバー５０は、ヘッダ２０またはＰＣＢ１４に対してなんらの変更なしに使用され、迅速かつ容易にヘッダ１２に対して搭載しまたは離脱できる。さらに、カバー５０は、移動する部分のない単一片として形成され、したがって最少の費用で生産できる。カバー５０は、自動化された配置装置のためのピックアップポイントとして作用するさらなる利点を有する。
【００５４】
理解されるべきことは、この発明の数値的特徴および利点が、これまでの説明で述べられてきたが、その開示は、単に例証であって、付属する請求項が表現している用語の広い一般的な意味によって表示される最大限の範囲について、変更がこの発明の原理内で詳細になされることが可能である。
【００５５】
例えば、ヘッダ１２に関するカバー５０の使用は、代表的な目的のためにのみに説明されてきている。カバー５０は、レセプタクルタイプのコネクタを含んで、ほとんどあらゆるタイプのコネクタと結合するように構成されることが可能である。さらに、カバー５０およびヘッダ１２の特別な詳細は、代表的な目的にのみ開示されてきた。結合機構の数値的変更が、この発明の予想された範囲内で可能である。例えば、カバー５０の変更された例が、ハウジング２０のスロット２８のようなスロットで構成され、かつハウジング２０の変更された例は、その中に形成されたスロットによって変更したカバーと係合するカバー５０の突出部２８のような機構で構成されることが可能である。
【００５６】
さらに、１つ以上のヘッダ１２、１２´が、ＰＣＢ１４の表面１４ａ、１４ｂのそれぞれに設置されることが可能である。さらに、ヘッダ１２、１２´は、図１０に示されるように垂直に整列されなければならないという必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明に用いるＢＧＡコネクタ用のカバーの上面斜視図。
【図２】図１に示されたカバーの平面図。
【図３】図１および２に示されたカバーの正面図。
【図４】図１−３に示されたカバーの側面図。
【図５】図１−５に示されたカバーとともに使用するためのＢＧＡヘッダ、およびこのＢＧＡヘッダを設置するためのプリント配線基板（ＰＣＢ）の側面図。
【図６】図５に示されたこの発明に用いるＢＧＡヘッダとＰＣＢとの、図５の斜視から斜視の９０度回転した角度からの斜視図。
【図７】図５および６に示されたＢＧＡヘッダおよびＰＣＢの平面図。
【図８】図５−７に示されたＢＧＡヘッダと結合するためのレセプタクル、およびこのレセプタクルを設置するための背板の側面図。
【図９】図８に示されたレセプタクルおよび背板の正面図。
【図１０】図５−７に示されたＢＧＡヘッダ、および図５−７に示されたＰＣＢの対向側に設置されたほぼ同一のＢＧＡヘッダの側面図。
【図１１】ＢＧＡヘッダ、非結合状態のカバー、および真空ピックアップから吊るされたカバーとを含めて、図１−７および１０に示されたＢＧＡヘッダ、ＰＣＢおよびカバーの側面図。
【図１２】対流リフローオーブン内に配置され、ＢＧＡヘッダと結合され、開放位置にあるカバーを含めて、図１‐７、１０、および１１に示されたＢＧＡヘッダと、ＰＣＢと、カバーとの上面斜視図。
【図１３】対流リフローオーブン内に配置され、ＢＧＡヘッダと結合され、閉塞位置にあるカバーを含めて、図１−７、１０−１３に示されたＢＧＡヘッダと、ＰＣＢと、カバーとの上面斜視図。
【図１】
2006093153.tif 000003
【図２】
2006093153.tif 000004
【図３】
2006093153.tif 000005
【図４】
2006093153.tif 000006
【図５】
2006093153.tif 000007
【図６】
2006093153.tif 000008
【図７】
2006093153.tif 000009
【図８】
2006093153.tif 000010
【図９】
2006093153.tif 000011
【図１０】
2006093153.tif 000012
【図１１】
2006093153.tif 000013
【図１２】
2006093153.tif 000014
【図１３】
2006093153.tif 000015