(57)【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）を前処理する方法であって、フレームまたはサポートエレメント（１）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（２）と結合され、特に上昇された温度で、プリント基板エレメントと共に、特に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るものであり、
フレームまたはサポートエレメント（１）が、１２０℃から３５０℃の間の温度で５秒から３００秒間、前処理としての熱処理を受け、
フレームまたはサポートエレメント（１）が、前記熱処理直後に少なくとも１つのプリント基板エレメント（２）と接続または結合され、かつプリント基板エレメント（２）のプロセスを受けること、もしくはフレームまたはサポートエレメント（１）が、前記熱処理の後、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かつ保管され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、２００℃から３００℃の間の温度で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、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２１０℃の温度で４０秒から１００秒間（ｔ１２）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℃の温度で少なくとも６０秒（ｔ２）の熱処理を受けることを特徴とする、請求項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、少なくとも２５０℃の温度（ｔ１３，ｔ３）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、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℃の温度で少なくとも１００秒間（ｔ１１）の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、少なくとも２１０℃までのさらなる加熱に先立って、１５０℃から１８０℃までの間の温度で１２０秒から１８０秒（ｔ１）の熱処理を受けることを特徴とする、請求項６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、最大温度における熱処理の後に、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８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、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）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１０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１２】
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】
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切断されることを特徴とする、請求項１２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１４】
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１３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１５】
フレームまたはサポートエレメント（１）の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、熱処理に続く最大７２時間の後に実行されることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか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１６】
フレームまたはサポートエレメント（１）の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、熱処理に続く４８時間の後に実行されることを特徴とする、請求項１５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１７】
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、特にエポキシ樹脂で、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１６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１８】
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１７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、特に上昇された温度で、プリント基板エレメント（２）と共に、特に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において使用可能であることと、フレームまたはサポートエレメント（１）が、上昇された温度において±０．０２％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１９】
フレームまたはサポートエレメント（１）が、上昇された温度において０．０１％を超える寸法的安定性を含むことを特徴とする請求項１８に記載のフレームまたはサポートエレメント。
【請求項２０】
フレームまたはサポートエレメント（１）が、上昇された温度において０．００７５％を超える寸法的安定性を含むことを特徴とする請求項１９に記載のフレームまたはサポートエレメント。
【請求項２１】
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、特にエポキシ樹脂で、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１８から２０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。
【請求項２２】
請求項１から１７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）を、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プロセスするために使用する方法。
【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、フレームまたはサポートエレメントは、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秒間、具体的には１０秒から２００秒間の熱処理を受ける。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プロセス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】
欧州特許出願公開第０５０８９７７号明細書、米国特許第５７８５３０７号明細書並びに米国特許第６１５２３５３号明細書からは、基板エレメントと共に具体的には上昇された温度で少なくとも１つのプロセスまたは処理ステップを受けるフレームまたはキャリアもしくはサポートエレメントと結合されている回路基板または基板エレメントの異なる実施形態を取り上げることができる。通常、フレームまたはサポートエレメントは回路基板と結合または接続され、かつこのような処理ステップを数回受けることが可能である。上昇された温度におけるこのような処理ステップまたは回路基板は、例えば、とりわけ米国特許第６１６４６３６号明細書、欧州特許出願公開第１９８０６０１号明細書または米国特許出願公開第２００５／００１０１９号明細書から採用され得る上述の温度で実行される。
【０００６】
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。
【０００７】
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】
【０００８】
【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
【特許文献４】欧州特許出願公開第０５０８９７７号明細書
【特許文献５】米国特許第５７８５３０７号明細書
【特許文献６】米国特許第６１５２３５３号明細書
【特許文献７】米国特許第６１６４６３６号明細書
【特許文献８】欧州特許出願公開第１９８０６０１号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第２００５／００１０１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、例えばはんだ付けプロセス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。
【００１０】
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】
【００１１】
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、熱処理直後に少なくとも１つのプリント基板エレメントと接続または結合され、かつプリント基板エレメントのプロセスを受けることと、または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かつ保管されることを特徴とする。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。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、本発明によれば、フレームまたはサポートエレメントは、熱処理直後に少なくとも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。或いは、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、または提供されなければ、本発明によって、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、かつ保管されることが代替的に提案される。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製造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。
【００１２】
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。
【００１３】
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プロセス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。
【００１４】
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、マーカのプロセス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。
【００１５】
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。
【００１６】
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プロセスが行われる。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プロセスが行われる。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プロセスという上述のオプションによっても達成される。
【００１７】
特にはんだ付けプロセス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、例えばはんだ付けプロセス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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
長期的影響の回避を旨とするさらなる向上は、フレームまたはサポートエレメントが、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真空パックされ、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保管されることにおいて達成されることで達成される。
【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において使用可能であることと、フレームまたはサポートエレメントが、上昇された温度において、±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の例図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、正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。
ｔ１１  １００秒から２００秒まで
ｔ１２  ４０秒から１００秒まで
ｔ１３  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。
Ｔ１  １５０℃
Ｔ２  １８０℃
Ｔ３  ２１５℃
Ｔｍａｘ  ２５５℃
ｔ１  １２０秒から１８０秒まで
ｔ２  少なくとも６５秒
ｔ３  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プロセス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プロセスが不可能である、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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