説明

回路基板を生産するためのフレームまたはキャリアエレメントを前処理する方法、及びそのためのフレームまたはキャリアエレメント及び使用

前処理の後にフレームまたはキャリアエレメントが少なくとも1つの回路基板エレメントと結合されかつ、具体的には上昇された温度で回路基板エレメントと共に、具体的には回路基板エレメントのマウンティングまたは投入する少なくとも1つのプロセスまたは処理ステップを受ける、プリント基板の生産に使用するためのフレームまたはキャリアエレメントを前処理するための方法において、フレームまたはサポートもしくはキャリアエレメントは120℃から350℃まで、具体的には200℃から300℃までの間の温度で、5秒から300秒間まで、具体的には10秒から200秒間までの時間期間(ttot)の熱処理を受けるようにされ、これにより、形状及びサイズが確実に安定したフレームまたはキャリアエレメントの提供が可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント基板の生産に使用するためのフレームまたはサポートもしくはキャリアエレメントを前処理するための方法に関し、この場合、フレームまたはサポートエレメントは、前処理の後に少なくとも1つのプリント基板エレメントと結合され、かつ、具体的には上昇された温度でプリント基板エレメントと共に、具体的にはプリント基板エレメントのマウンティングである少なくとも1つのプロセスステップを受ける。本発明はさらに、プリント基板の生産に使用するためのこのようなフレームまたはサポートまたはキャリアエレメント、並びにこのようなフレームまたはサポートエレメントの使用に関する。
【背景技術】
【0002】
プリント基板生産の関連では、複数のプリント基板またはプリント基板エレメントを結合プレート形のエレメントとして生産することが知られていて、このようなプリント基板は、原則として、各々がこのようなプリント基板に集積される複数の導電及び絶縁層及び/またはコンポーネントから成る。このタイプの知られている生産方法によれば、集合的なプレート形エレメントの上に複数のプリント基板の略フルサーフェース組立てが実行され、するとすぐにプリント基板は完成後には互いから分離される。これらの事例においては、プリント基板は各々その周縁付近に個々の端領域を有し、よって略中心領域の外側に実際のプリント基板エレメントが形成され、ここに、プリント基板及び/または電子コンポーネントを形成するための構造体が集積される。前記端領域は、後続の処理またはプロセスステップの間のこのようなプリント基板の操作及び具体的には自動固着を可能とするために、プリント基板のさらなる処理ステップを、例えば少なくとも1つの表面へ固定されるべきコンポーネントの挿入、及び/または電気または電子デバイスへの据付けの関連において実行するために用意される。従って、現時点で知られているプロセス制御によれば、フレーム用に用意されるべき周縁領域またはプリント基板の周縁領域は、同様に通常は高価である材料で、通常は多層であるプリント基板に従って生産されることが予想される。しかしながら、プリント基板の機能に必要とされない縁または周縁領域は、通常は多層の構造体が高価な材料で製造されることを考えれば、このようなプリント基板のコストを上昇させる結果となる。さらに、プリント基板の知られている生産方法の関連では、集合的なプレート形エレメントの個々のプリント基板エレメント間に位置決めされる領域またはエリアは廃棄物として捨てられ、よって、この点に関しても、プリント基板またはプリント基板エレメントの生産コストの上昇が発生することは予想されるべきである。
【0003】
プリント基板の生産に関しては、さらに、個々の欠陥のあるプリント基板は、これらが検査またはチェックの間に欠陥があるとして認識されれば集合的なプレート形エレメントから取り除かれ、かつ後続の取扱いまたは処理ステップの間、及び具体的には後続のマウントの間に集合的処理のステップで最大量のプリント基板エレメントを処理できるように、このような取り除かれた欠陥のあるプリント基板に代えて個々のプリント基板が挿入されることが知られている。
【0004】
さらに、プリント基板を集合的に加工しかつ取り扱うための方法も知られていて、この方法によれば、幾つかのプリント基板またはプリント基板エレメントは通常、各々がプリント基板の周縁付近全体を取り囲むフレームエレメントに挿入され、かつこれらに例えば接着によって固定される。この点では、例えば独国特許出願公開第19600928号明細書、米国特許第4,689,103号明細書または米国特許第5,044,615号明細書が参照される。少なくとも部分的に、かつ具体的には各々が完全にプリント基板を取り囲むフレームエレメントへプリント基板を挿入するためのこれらの知られている方法は、具体的には、プリント基板を配列するためにフレームエレメント内に設けられるべき受け入れ開口が挿入されるプリント基板の寸法に精確に適合化されなければならず、よって、例えば接着によりプリント基板の周縁及び通常は比較的厚さの薄いフレームエレメントへの適切な固定が極めて困難かつ手の込んだものであるという欠点を含んでいる。
【0005】
少なくとも1つのプリント基板エレメントを各々フレームまたはサポートエレメントと結合する場合、具体的には、後続の処理またはプロセスステップに応じて、例えばマウントであるさらなる処理ステップの後にフレームまたはサポートエレメントが再度プリント基板エレメントから取り外されかつこのようにしてフレームまたはサポートエレメントから外されたプリント基板エレメントが電子デバイスへ挿入されるように、フレームまたはサポートエレメントとプリント基板エレメントとの間に分離可能な結合が実現されることが規定される場合がある。
【0006】
加えて、例えば接着による例えばマウンティングである必要な処理手順の後であっても、フレームまたはサポートエレメントとプリント基板エレメントとの結合が続いて例えばデバイス内へ据え付けられるように、フレームまたはサポートエレメントとプリント基板エレメントとの間に恒久的な接続または結合を設けることも可能である。複数のプリント基板エレメントを受け入れるように機能するより大きいフレームまたはサポートエレメントを設ける場合、個々のプリント基板エレメントへの分離は、複数のプリント基板エレメントを備えるフレームまたはサポートエレメントの個々のサブユニットへの適切な分離または破砕によって可能とされ、前記サブユニットは各々、単に、フレームまたはサポートエレメントの一部及び後に使用するための1つのプリント基板エレメントから構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】独国特許出願公開第19600928号明細書
【特許文献2】米国特許第4,689,103号明細書
【特許文献3】米国特許第5,044,615号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
最後に述べた、フレームまたはサポートエレメントが各々、後続の処理ステップにおいて、かつ具体的にはマウンティングステップにおいて処理されるべき複数のプリント基板エレメントと接続される方法の場合は、さらに、後続の処理ステップの間、例えばはんだ付け加工に関連して発生する温度上昇を特に考慮すると、プリント基板エレメント及びプリント基板エレメントを少なくとも部分的に取り囲むフレームまたはサポートエレメントの双方の収縮または概して寸法の変化が生じることが知られている。この点に関しては、このような寸法変化が、具体的には上昇された温度下でのこのような処理またはプロセスステップの間に材料によって吸収される水分の気化または逃げによって生じる、ということから外れる。これは、必然的に、プリント基板エレメント及びこれらに接続されるフレームまたはサポートエレメントの双方の寸法変化及び変形可能性を伴うだけではない。さらに、このようなフレームまたはサポートエレメントがプリント基板の生産に通常使用される材料で形成されるということにも関わらず、プリント基板エレメント並びにフレームまたはサポートエレメントは、原則として異なる材料特性を示し、よって上昇された温度下での処理の間に異なる寸法変化を呈するという点についても考慮されなければならなくなる。これらの材料特性の相違は、例えば、プリント基板エレメントは、具体的には銅である寸法的に相応に安定性のより高い金属材料による少なくとも1つの埋め込まれた層またはプライと、通常は複数のこのような埋め込まれた金属層とを備えるが、費用効果の高いフレームまたはサポート材料は、先に示したようにこのような追加的な金属層を備えず、またはかなり低減された数の、例えば多くても2層の金属層しか備えない、ということから生じる。このような大幅に低減された数の金属層は、例えばマーキングまたは位置合わせエレメントを提供する働きをする。上昇された温度下でプリント基板の生産に使用される絶縁材料は、通常、増大された寸法変化を呈し、よって低減された寸法安定性を呈する。
【0009】
従って、本発明の目的は、当初規定した類の方法、並びにプリント基板の生産に使用するためのフレームまたはサポートエレメントを提供することであって、具体的にはさらなる処理またはプロセスステップにおける、具体的には上昇された温度下での使用に関する先行技術の上述の欠点及び問題点が回避される、または少なくとも最小限に抑えられる方法を提供することと、具体的にはプリント基板生産における後続の処理またはプロセスステップの間に使用される際に向上した寸法的安定性を呈するフレームまたはサポートエレメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
これらの目的を解決するために、当初規定した類の本発明による方法は、本質的に、フレームまたはサポートエレメントが、120℃から350℃の間、具体的には200℃から300℃の間の温度で5秒から300秒の間、具体的には10秒から200秒の間熱処理を受けることによって特徴づけられる。本発明によれば、フレームまたはサポートエレメントは上昇された温度下で所定の時間期間の熱処理または前処理を受けるということに起因して、随意的にフレームまたはサポートエレメントの収縮または概して寸法変化を引き起こす材料がフレームまたはサポートエレメントから除去され、よって通常複数のプリント基板エレメントとの具体的な分離可能な結合の後の後続処理またはプロセスステップのために、寸法的に相応に安定したフレームまたはサポートエレメントが提供されることが保証される。本発明に従った方法によって寸法的に相応に安定したフレームまたはサポートエレメントを提供することにより、後続の処理またはプロセスステップの間、及び具体的には上昇された温度下では、具体的には上昇された温度に曝される間のプリント基板エレメントとプリント基板エレメントに接続されたフレームまたはサポートエレメントとの間の随意的な異なる材料特性を考慮すると、後続の処理ステップでは相互に接続されたエレメントの歪または捻れが回避されることが保証される。
【0011】
従って、このような寸法的に安定したフレームまたはサポートエレメントを提供することにより、各々が集合的な処理ステップにおいて処理されるべき増大された数のプリント基板エレメントを含むより大きいアレイまたはパネルを提供することが可能となっていて、このようなより大きいアレイは、例えば単に1つのマーカを提供しながら、増大された数のプリント基板をマウントする、または概して処理することを見込んでいる。
【0012】
従って、アレイ全体で少数のマーカまたは基準の使用が可能である。本発明に従った方法によって生産される寸法的に安定したフレームまたはサポートエレメントは大幅に低減された寸法変化を呈するということに起因して、このようなフレームまたはサポートエレメントは、後続の処理またはプロセスステップにおいて維持されるべき加工公差になお適合しながら拡張または拡大されることが可能である。
【0013】
しかしながら、フレームまたはサポートエレメント用として現在知られる、先に指摘したような相応に増大される寸法変化を呈する材料を用いて、マーカの加工公差に適合するために大きい寸法変化の問題を回避しようという試みが、処理されるべき各プリント基板エレメント上で行われたが、このような追加的なマーカは、知られている後続プロセスのスループットを相応に低減させる。従って、低減された数の位置合わせで同時的に処理されるべき複数のプリント基板エレメントに対処する、本発明によって提供される寸法的に安定したフレームまたはサポートエレメントは、増大されるスループットを許容する。
【0014】
このような寸法決めされたフレームまたはサポートエレメントを提供することにより、今のところは個々のプリント基板エレメント間の距離が僅かであることを理由に個々のプリント基板エレメント毎に別々に実行されるしかない処理またはマウンティングステップが、本発明によって処理された寸法的に安定したフレームまたはサポートエレメントを用いることによって複数のプリント基板エレメントに対して単一アレイ上で単一の処理またはマウンティング手順で同時に実行されることを許容するように、個々のプリント基板エレメント間の距離を増大することがさらに実現可能であろう。
【0015】
さらに、プリント基板エレメントは、ますます増大する度合いで、電子コンポーネントまたは類似エレメントと共に表面または側面のいずれかからマウントされる。このような処理手順の1つは、通常、適切な複数のプリント基板エレメントのマウンティングを片側または片面から行い、続いて上昇された温度下でのプロセスまたは処理、例えばリフローはんだ付け加工が行われる。このような片側のマウンティングの後、複数のプリント基板エレメント及び少なくとも1つのフレームまたはサポートエレメントを備えるアレイは反転されて複数のプリント基板エレメントの反対側または反対面のマウンティングが行われ、この場合も同じく続いて、上昇された温度下での処理ステップ及び具体的にはリフローはんだ付け加工が行われる。本発明に従って寸法的に安定したフレームまたはサポートエレメントを提供することにより、両側からのマウンティングに必要とされる複数の熱処理及び反転プロセスに関わらず、マウントされるべき個々のプリント基板エレメントの相対位置はプリント基板エレメントの製造に関して指定される僅かな公差範囲内に保持されることが保証される。これらの公差範囲は、例えば長さ270mmから400mmに渡って±25−30μmから約50μmまでであり、よって、複数のプリント基板エレメントの生産精度は、本発明に従って生産されるフレームまたはサポートエレメントによって向上される。従って、このような向上された精度及び寸法的安定性はプリント基板エレメントの生産における潜在的不良品を減らし、延いてはこれにより、プリント基板エレメント生産の相応に拡大される生産性またはコスト低下がもたらされる。こうして低減されたコストでの個々のプリント基板エレメント生産に関するさらなる生産性拡大は、増大された数のプリント基板エレメントの同時的処理または加工という上述のオプションによっても達成される。
【0016】
特にはんだ付け加工で発生する高温におけるプリント基板の生産中にフレームまたはサポートエレメントの強化された寸法的安定性を達成または保持するために、好適な一実施形態によれば、フレームまたはサポートエレメントは少なくとも210℃の温度で40秒から100秒の間、具体的には少なくとも60秒間熱処理を受けることが提案される。210℃を超える温度での提案された、または指定された時間に渡るこのような熱処理は、後続ステップにおいて発生しかつ、例えばはんだ付け加工において必要とされる上昇された温度でのフレームまたはサポートエレメントの寸法変化が最小限に抑えられる、または回避されることを保証する。
【0017】
高温下でのフレームまたはサポートエレメントの寸法的安定性をさらに向上させるために、さらなる好適な実施形態によれば、フレームまたはサポートエレメントが少なくとも温度250℃で少なくとも10秒間熱処理を受けることが提案される。
【0018】
先に示したように、上昇された温度下で相応に強化された寸法的安定性を達成するためには相応的に高い温度でのフレームまたはサポートエレメントの処理が必要とされかつ適切であるが、特により大きい厚さを有するフレームまたはサポートエレメントの場合、フレームまたはサポートエレメントの内部から寸法変化を発生させる材料を取り除くことは相応に延長される時間期間を要することが予想されるべきである。やはり内部に、またはより深部に位置決めされた領域のこのような熱処理、及び先に示したような上昇された温度での後続処理のためのフレームまたはサポートエレメントの準備に際しては、本発明による方法のさらなる好適な実施形態に従って、フレームまたはサポートエレメントは、少なくとも210℃までのさらなる加熱に先立って、少なくとも温度140℃で、具体的には150℃から180℃の間の温度で少なくとも100秒間、具体的には120秒から180秒間熱処理を受けることが提案される。
【0019】
最大温度またはピーク温度に暴露された際の熱処理されたフレームまたはサポートエレメントの構造体を保持するために、さらなる好適な実施形態によれば、フレームまたはサポートエレメントは、最大温度での熱処理後、冷却速度3℃/秒から7℃/秒まで、具体的には最大5℃/秒で冷却されることが提案される。このような制御された、かつ具体的には比較的高い冷却速度を維持することによって、例えば、具体的には湿気、例えば環境からの湿気が熱処理されたフレームまたはサポート材料へと逆に浸透し、熱処理によって達成された所望される寸法的安定性を再度低下させることが防止される。
【0020】
処理されるべきフレームまたはサポートエレメントの形状または寸法的安定性をさらに向上させるために、さらなる好適な実施形態によれば、フレームまたはサポートエレメントは中間的冷却との複合的熱処理を受けることが提案される。先に確認された温度及び処理時間に関するパラメータを維持したこのような複合的熱処理は、特に比較的少数の熱処理手順の後に、処理されるべきフレームまたはサポートエレメントの寸法的安定性が達成可能であり、これによって追加的熱処理の間のフレームまたはサポートエレメントの寸法変化が生じないことを保護する。この点においては、比較的少数の熱処理が一貫した寸法的安定性をもたらし、これは、例えばプリント基板生産に通常使用される材料に対する2つから3つの熱処理手順の後に達成可能であることが示されている。
【0021】
特別に用意された出発材料で部分的に製造されるフレームまたはサポートエレメントは、強化された寸法的安定性を達成するために本発明により提案される熱処理を即座に受けることが可能であるが、フレームまたはサポートエレメントを、フレームまたはサポートエレメント用に通常使用される、後にさらに詳しく説明する材料から始めて、具体的にはこれに続いて結合されるべきプリント基板エレメントに対応して用意または生産するように要求される場合は多い。この目的に沿って、フレームまたはサポートエレメントは、熱処理に先行して、本発明による方法のさらなる好適な実施形態に一致するように、出発材料の幾つかの層の加圧及び硬化及び/または組立てを受けることが提案される。このようにして、所望される寸法的安定性を達成するために、熱処理を受けるべきフレームまたはサポートエレメントは、準備された方法またはプロセスステップにおいて出発材料の加圧及び硬化を受けることが可能であり、または、例えばフレームまたはサポートエレメントとして、出発材料の多層構造体が用意されることも可能である。
【0022】
フレームまたはサポートエレメントに使用される材料の寸法的安定性のチェックに関しては、部分的に正規化された標準が指定されていて、かつこれらの標準は通常、フルサーフェース材料に基づいて規定され、具体的には指定され標準化された寸法を有するプレートであり、本発明による方法のさらなる好適な実施形態によれば、フルサーフェースまたはプレート形基礎材料が熱処理を受けること、及びフレームまたはサポートエレメントは、プレート形基礎材料の冷却後に、前記基礎材料から形成される、具体的には切断されることが提案される。このようにして、続いて生産されかつ提供されるべきフレームまたはサポートエレメントのための略フルサーフェースかつプレート形材料が用意され、これは、熱処理の後、かつ通常は複数であるプリント基板エレメントとの結合または接続より前に、所望される形状に形成され、具体的には切断される。
【0023】
随意的に可能性がある、本発明による熱処理を受けた熱処理フレームまたはサポートエレメントへの、具体的には湿気の吸収に関する長期的影響を回避するために、フレームまたはサポートエレメントは、熱処理後即座に少なくとも1つのプリント基板エレメントへ接続または結合され、かつ本発明による方法のさらなる好適な実施形態に一致するようにプリント基板エレメントの処理を受けることが提案される。本発明により提案される、熱処理の略直後における少なくとも1つのプリント基板エレメントとのこのような接続または結合は、熱処理によって達成されるフレームまたはサポートエレメントの寸法的安定性が、具体的には上昇された温度で再び実行されるプリント基板エレメントの後続の処理手順の間も確実に維持されかつ保持されることを保護する。
【0024】
少なくとも1つのプリント基板エレメントとの即時的な結合または接続が不可能である、または行われなければ、本発明による方法の代替実施形態によって、フレームまたはサポートエレメントは、熱処理の後、かつプリント基板エレメントとの結合に先行して、水分の除去下で密封包装され、具体的には真空パックされ、かつ保管されることが提案される。このようにして、フレームまたはサポートエレメントは、プリント基板エレメントを処理する、かつ具体的にはマウントするための後続の接続または結合のロケーション、及び処理手順、具体的にはマウンティング手順とは略独立して生産されかつ用意されることが可能であり、複数のプリント基板エレメントは各々、本発明による方法制御によって達成される強化された寸法的安定性を保持しながら任意の選択可能な後続時間に提供されることが可能である。
【0025】
プリント基板の生産またはその保管の関連において、本発明による熱処理されたフレームまたはサポートエレメントの使用を処理またはプロセスステップのために可能な限り即時的に可能とすることを視野に入れて、さらなる好適な実施形態によれば、フレームまたはサポートエレメントのプリント基板エレメントとの接続または結合もしくはフレームまたはサポートエレメントの包装は、熱処理に続く最大72時間の後、かつ具体的には48時間の後に実行されることが提案される。
【0026】
先で既に指摘されているように、さらなる好適な実施形態によれば、フレームまたはサポートエレメントは、それ自体が知られている方法により、プリント基板エレメントの生産に適する材料で、具体的にはエポキシ樹脂で含浸されるガラス繊維マット材料で形成されることが提案される。
【0027】
当初述べた目的を達成するために、プリント基板の生産に使用するためのフレームまたはサポートエレメントは、さらに、具体的には、フレームまたはサポートエレメントが、本発明またはその好適な一実施形態による方法によって前処理された後に、少なくとも1つのプリント基板エレメントと結合可能であり、かつ具体的には上昇された温度下でプリント基板エレメントと共に、具体的にはプリント基板エレメントのマウンティングである少なくとも1つの処理ステップを受けることと、フレームまたはサポートエレメントが、プリント基板生産におけるこのような後続処理ステップの間に、±0.02%を超える、かつ具体的には0.01%を超える、かつ特に好適な方法においては0.0075%を超える寸法的安定性を含むことを特徴とするものが提供される。このようにして、通常は極めて多数であるプリント基板エレメントと結合または接続された後に、このような複数のプリント基板エレメントの特にプリント基板生産の間の後続の処理またはプロセスステップにおける相応に信頼性のある生産または処理を可能とする、寸法が安定したフレームまたはサポートエレメントが提供される。
【0028】
ある好適な実施形態によれば、フレームまたはサポートエレメントは、それ自体が知られている方法により、プリント基板エレメントの生産に適する材料で、具体的にはエポキシ樹脂で含浸されるガラス繊維マット材料で形成されることが提案される。
【0029】
さらに、本発明またはその好適な一実施形態による方法によって生産されるフレームまたはサポートエレメントの、少なくとも1つのプリント基板エレメントとの接続及び処理のためのプリント基板生産における使用も提案される。この方法では、プリント基板エレメントは、信頼性のある有益な方法で、かつ具体的には低減されたコストで生産されることが可能である。
【0030】
以下、本発明を、添付の図面に略示されている例示的な実施形態によってさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明に従って熱処理を受ける、標準化された寸法のフレームまたはサポートエレメントのフルサーフェースまたはプレート形材料を示す略平面図である。
【図2】フレームまたはサポートエレメントを熱処理するための本発明による第1の方法制御を示す時間−温度略図である。
【図3】図2に類似する例図において、フレームまたはサポートエレメントの本発明による熱処理に関する変更された時間−温度図を示したものである。
【図4】本発明による方法によって処理されたフレームまたはサポートエレメントの寸法変化を示す略図であり、寸法変化は複数の熱処理サイクルの後のものが示されている。
【図5】本発明による方法によって処理されたフレームまたはサポートエレメントの寸法変化を示す図であり、処理されたフレームまたはサポートエレメントの前記寸法変化は熱処理の完了時点のものが示されている。
【図6】複数のプリント基板エレメントが結合されて含まれる、本発明によるフレームまたはサポートエレメントの略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
図1は、フルサーフェースまたはプレート形基礎材料を示す略平面図であって、明記されている寸法は、フレームまたはサポートエレメント用であるような材料の寸法的安定性を評価するために示され、孔間の距離の相対変化及び/または全体寸法の変化が下記の線図において評価されている。以下、フレームまたはサポートエレメントに使用される材料のこのような標準化された寸法に基づき、個々の方法制御及び達成可能な結果について詳しく説明する。
【0033】
図4及び図5に表されている線図に関しては、フレームまたはサポートエレメントに使用されるような複数の材料サンプルは各々後に詳しく説明する熱処理を受けていることが留意され、この場合、通常は8サンプルが各処理を受け、取得された結果の、具体的には寸法変化の平均値、並びに決定された偏差または標準偏差が図4及び図5に示されている。
【0034】
さらには、フレームまたはサポートエレメント用に、プリント基板の生産では一般的な材料、具体的にはエポキシ樹脂で含浸されたガラス繊維マット、または、異なる製造者によるFR−4材料が使用されていて、この場合、図4及び図5に個々に示されている挙動は各々異なる製造者を出所とする材料に類似するものであったが、初回熱処理の後には、具体的には絶対的な寸法変化に関連して僅かな差が検出可能であったと思われる。
【0035】
フレームまたはサポートエレメントは、さらに、例えば加圧及び硬化、または幾つかの層またはプライを用いる組立て作業等の前処理を受けることができる。
【0036】
縮尺通りではない図2に描かれている図からは、室温から出発してフレームまたはサポートエレメントの材料の略均一な加熱が行われて温度約260℃にまで至り、この時点から約8秒から10秒間前記温度を保った後に、フレームまたはサポートエレメントのこの材料の冷却が、約6℃/秒から7℃/秒の、加熱速度に対して増大された冷却速度で実行されることが明らかである。
【0037】
図2に示されている、少なくとも150℃、少なくとも210℃及び少なくとも250℃という指示温度が保持される時間は下記の通りである。
11 100秒から200秒まで
12 40秒から100秒まで
13 少なくとも10秒から15秒まで。
【0038】
フレームまたはサポートエレメントの材料の複合的熱処理は、図4及び図5を参照して詳しく説明するように、随意的に、図2に描かれている略時間−温度図に従って実行される。
【0039】
図3は、フレームまたはサポートエレメントの材料の熱処理に関する変更された時間−温度図を描いたものであり、図2に描かれている線図に対する変更において、フレームまたはサポートエレメントの材料の略均一な加熱の代わりに、具体的には140℃から180℃までの範囲、並びにこれに続く最高温度までの加熱で異なる加熱速度が選択されていることは明らかである。
【0040】
図3の時間−温度図において選択されているパラメータは、下記の通りである。
150℃
180℃
215℃
max 255℃
120秒から180秒まで
少なくとも65秒
少なくとも10秒
40℃から220℃までの合計時間ttot:少なくとも200秒
冷却速度:最大で5℃/秒。
【0041】
図3に示されている時間−温度図は、通常後続のプリント基板生産において、具体的には、このようなプリント基板エレメントをマウントする際のはんだ付けまたはリフロープロセスの間に適用される温度制御に類似している。
【0042】
図4による例図から、サイクル番号「00」で示されている初期サイズから出発して、個々の複数の同時処理されるフレームまたはサポートエレメントの寸法変化は、2つの熱処理サイクルを実行した後に実現し得るものであり、具体的には、図3の時間−温度図によれば、前記寸法変化は、あったとしても単に、さらなるサイクルにおいてさえ、調査されたフレームまたはサポートエレメントの材料の偏差範囲内で発生することは明らかである。寸法変化は、図1に示されている標準化された出発材料に基づき、2回、12回、22回、32回及び52回の熱処理サイクルの後に測定された。
【0043】
図4から、フレームまたはサポートエレメント材料の略不変の寸法安定性は2回の熱処理サイクル後には既に実現可能であることが明らかであって、2サイクルにおける「*」の追加は、このような二重または二回の熱処理後にはフレームまたはサポートエレメント材料にさらなる寸法変化は予期されないことを示し、よって寸法が相応に安定したフレームまたはサポートエレメントが提供される。
【0044】
具体的には、図3に表されている時間−温度図が、プリント基板をマウントする際の後続のはんだ付けまたはリフロープロセスにおけるプリント基板生産の温度制御または熱処理に類似するということを考慮すると、さらに、図4による例図から、プリント基板生産におけるこのような熱処理されたフレームまたはサポートエレメントとプリント基板エレメントとの結合または接続に続く次の処理ステップの間は、使用されるべきフレームまたはサポートエレメントの二回の熱処理または前処理の後、相応の上昇された温度が加えられたとしても、フレームまたはサポートエレメント及び延いては複数のプリント基板エレメントの相互配列に寸法変化は予期されるべくもないことが直に導出され得る。
【0045】
寸法が安定したフレームまたはサポートエレメントの準備は、結果的に、極めて多数のプリント基板エレメントとこのようなフレームまたはサポートエレメントとの接続または結合、及び集合的処理またはプロセスステップ、具体的にはマウンティングに任せることを可能とする。同じくフレームまたはサポートエレメントの増大された寸法的安定性を考慮すれば、極めて多数のプリント基板エレメントの同時的使用に際しても不良品は低減され、よって、個々のプリント基板エレメントの生産コストも相応に低減される。
【0046】
図5による線図からは、各々「01」及び「02」で示され、かつ例えば図3に示されている時間−温度図に対応しているフレームまたはサポートエレメントの第1及び第2の熱処理の後、少なくとも48時間に渡って、処理されたフレームまたはサポートエレメントの適切な寸法的安定性が維持されることは明らかである。
【0047】
熱処理により達成される寸法的安定性が再度低下するのは、このような熱処理されたフレームまたはサポートエレメントの大気条件における数日または数週間に渡るさらなる保管の後でしかないことは実証されている。
【0048】
従って、図5による線図から、処理されたフレームまたはサポートエレメントの寸法的安定性によって到達されるべき優位点を保持するためには、さらなる処理または加工のための熱処理されたフレームまたはサポートエレメントとプリント基板エレメントとの結合または接続は、好適には数日以内、かつ具体的には48時間以内に実現されなければならないことが導出される場合がある。
【0049】
プリント基板エレメントとの接続または結合時点での即時的処理または加工が不可能である、または行われなければ、寸法的安定性の劣化は、熱処理されたフレームまたはサポートエレメントの水分を除去する気密包装及び保管が同様に、熱処理に続いて比較的短時間内に、かつより好適には最大でも48時間後には実行され、熱処理されたフレームまたはサポートエレメントがすぐに、例えばプリント基板生産の関連におけるさらなる使用に先行して場合によっては延長された、かつ具体的には何か月にも及ぶ保管へと供給されることにおいて防止され得る。
【0050】
フレームまたはサポートエレメントのこのような保管の後は、再度、このフレームまたはサポートエレメントとさらに処理されるべきプリント基板エレメントとの接続が、気密包装からの取出しに続いて比較的短時間内、例えば数時間内に実行されるべきであることを念頭におくべきである。
【0051】
上記記述に従って温度処理されたフレームまたはサポートエレメントは、以下で引用する寸法において指示された寸法的安定性を示す。
【0052】
フレームエレメントの寸法によって与えられる、例えば230×142mmというアレイまたはパネルサイズから、対角線は270mmとなる。従って、後続のプロセスまたは処理ステップの前後における例えば±50μmの要求精度では、複数のプリント基板エレメントの受け入れ後、例えばリフロープロセスの後、4シグマの工程能力で±0.0185%のフレームまたはサポートエレメントの寸法的安定性が要求される。
【0053】
図6に示されているような、寸法320×240mmを有する複数の略示されたプリント基板エレメント2を受け入れるアレイまたはパネルを提供するためのフレームまたはサポートエレメント1の変更された実施形態によれば、結果的に対角線400mmが達成される。
【0054】
従って、後続のプロセスステップ、例えばリフロープロセスの前後で高精度アプリケーションに要求される最大±30μmの偏差では、複数のプリント基板エレメント2の受け入れ後、4シグマの工程能力で、要求されるフレームまたはサポートエレメント1の寸法的安定性は±0.0075%となる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
プリント基板の生産に使用するためのフレームまたはサポートエレメント(1)を前処理するための方法であって、フレームまたはサポートエレメント(1)が前処理の後に少なくとも1つのプリント基板エレメント(2)と結合され、かつ具体的には上昇された温度でプリント基板エレメントと共に、具体的にはプリント基板エレメント(2)のマウンティングである少なくとも1つのプロセスステップを受け、フレームまたはサポートエレメント(1)が、120℃から350℃までの間、具体的には200℃から300℃までの間の温度で5秒から300秒間、具体的には10秒から200秒までの時間(ttot)熱処理を受けることを特徴とする方法。
【請求項2】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、少なくとも210℃の温度で40秒から100秒間、具体的には少なくとも60秒(t12,t)の熱処理を受けることを特徴とする、請求項1に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項3】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、少なくとも250℃の温度(t13,t)で少なくとも10秒間の熱処理を受けることを特徴とする、請求項1または2に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項4】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、少なくとも210℃までのさらなる加熱に先立って、少なくとも140℃、かつ具体的には150℃から180℃までの間の温度で少なくとも100秒間、かつ具体的には120秒から180秒(t11,t)の熱処理を受けることを特徴とする、請求項1、2または3に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項5】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、最大温度における熱処理の後に、3℃/秒から7℃/秒まで、かつ具体的には最大で5℃/秒の冷却速度で冷却されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項6】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、中間冷却との複合的熱処理を受けることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項7】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、熱処理に先行して、幾つかの層の出発材料の加圧及び硬化及び/または組立てを行われることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項8】
フルサーフェースまたはプレート形基礎材料が熱処理を受けることと、フレームまたはサポートエレメント(1)が、プレート形基礎材料の冷却後にプレート形基礎材料から形成される、具体的には切断されることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項9】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、熱処理の後に、少なくとも1つのプリント基板エレメント(2)と即時接続または結合され、かつプリント基板エレメント(2)の処理を受けることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項10】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、熱処理の後、かつプリント基板エレメント(2)との結合に先行して、水分の除去下で密封包装され、具体的には真空パックされ、かつ保管されることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項11】
フレームまたはサポートエレメント(1)とプリント基板エレメント(2)との接続または結合、もしくはフレームまたはサポートエレメント(1)の包装が、熱処理に続いて最大72時間後、かつ具体的には48時間後に実行されることを特徴とする、請求項9または10に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項12】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、それ自体が知られている方法により、プリント基板エレメントの生産に適する材料で、具体的にはエポキシ樹脂で含浸されるガラス繊維マット材料で形成されることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載のフレームまたはサポートエレメントを前処理するための方法。
【請求項13】
プリント基板の生産に使用するためのフレームまたはサポートエレメントであって、フレームまたはサポートエレメント(1)が、請求項1から12のいずれか一項に記載の前処理の後に少なくとも1つのプリント基板エレメント(2)と結合可能であり、かつ具体的には上昇された温度でプリント基板エレメント(2)と共に、具体的にはプリント基板エレメントのマウンティングである少なくとも1つのプロセスステップを受けることと、フレームまたはサポートエレメント(1)が、プリント基板の生産におけるこのような後続のプロセスステップの間に、±0.02%を超える、かつ具体的には0.01%を超える、かつ特に好適な方法では0.0075%を超える寸法的安定性を含むことを特徴とするフレームまたはサポートエレメント。
【請求項14】
フレームまたはサポートエレメント(1)が、それ自体が知られている方法により、プリント基板エレメントの生産に適する材料で、具体的にはエポキシ樹脂で含浸されるガラス繊維マット材料で形成されることを特徴とする、請求項13に記載のフレームまたはサポートエレメント。
【請求項15】
請求項1から12のいずれか一項に記載の方法によって生産されるフレームまたはサポートエレメント(1)の、プリント基板の生産において少なくとも1つのプリント基板エレメント(2)と接続しかつこれと共に加工されるための使用。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公表番号】特表2012−524418(P2012−524418A)
【公表日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−506275(P2012−506275)
【出願日】平成22年4月14日(2010.4.14)
【国際出願番号】PCT/AT2010/000103
【国際公開番号】WO2010/121277
【国際公開日】平成22年10月28日(2010.10.28)
【出願人】(505420013)アーテー・ウント・エス・オーストリア・テヒノロギー・ウント・ジュステームテッヒニク・アクチェンゲゼルシャフト (19)
【氏名又は名称原語表記】AT & S AUSTRIA TECHNOLOGIE & SYSTEMTECHNIK AKTIENGESELLSCHAFT
【Fターム(参考)】