(57)【要約】  非平面回路モジュール（２０；６０；７０；９０；１００）の製造に使用される装置および方法が、記述される。装置は、非平面回路モジュール（２０；６０；７０；９０；１００）を保持するためのホルダー（１８）、ホルダー（１８）により保持された非平面回路モジュール（２０；６０；７０；９０；１００)の１つ以上の局所化された領域を活性化させるための活性化ソース（１６）、および、ホルダー（１８）により保持されている活性化ソース（１６）と非平面回路モジュール（２０；６０；７０；９０；１００）との間の相対移動を提供するための位置決め装置（１０）を含む。ホルダー（１８）により保持されている活性化ソース（１６）と非平面回路モジュール（２０；６０；７０；９０；１００）との間の相対移動は、少なくとも一の軸に沿った並進移動および少なくとも一の軸線回りの回転移動を含む。パラレル位置決め機械（１０）はそのような相対移動を提供できる。
2011529262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非平面回路モジュールの製造に使用するための装置であって、
前記非平面回路モジュールを保持するためのホルダーと、
前記ホルダーにより保持されている前記非平面回路モジュールの１つ以上の局所化された領域を活性化させるための活性化ソースと、
前記活性化ソースと、前記ホルダーにより保持されている前記非平面回路モジュールとの間の相対移動を提供するための位置決め装置と、を有し、
前記ホルダーにより保持されている前記活性化ソースと、前記非平面回路モジュールとの間の相対移動は、少なくとも一の軸線に沿った並進移動および少なくとも一の軸線回りの回転移動を含む、装置。
【請求項２】
前記位置決め装置は、前記活性化ソースを移動させるための位置決めデバイスを含み、前記位置決めデバイスは、パラレル位置決め機械を含む、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記活性化ソースが、前記ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールの１つ以上の局所化された領域を加熱するための熱源を含む、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項４】
前記活性化ソースが、前記ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールの１つ以上の局所化された領域に放射線を向けるための指向性の放射線ソースを含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記指向性の放射線ソースは、周波数敏捷の開放端部を有するマイクロ波空洞を含む、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記ホルダーにより保持されている前記非平面回路モジュールは、非平面基板を含み、前記非平面基板は、前記ホルダーにより保持されている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記ホルダーにより保持されている非平面基板は、２つ以上の部品設置表面を有し、当該２つ以上の部品設置表面のそれぞれが異なる平面に配置される請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記非平面基板は、少なくとも一の湾曲した部品設置表面を含む請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールは、前記非平面基板に堆積した流体をさらに含み、前記活性化ソースは、前記堆積された流体を活性化できる、請求項６乃至８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記流体は、はんだペーストを含み、前記活性化ソースは、前記はんだペーストを融解するために配置される、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記位置決め装置は、複数の軸線に沿って前記活性化ソースを並進移動させる位置決めデバイスを含む、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記ホルダーは、位置決め装置の一部を形成し、前記ホルダーは、前記ホルダーにより保持された非平面回路モジュールを、少なくとも一の軸線回りに傾斜させることを可能にする傾斜メカニズムを含む、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記流体は、前記ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールに分注するための流体のディスペンサーをさらに含んでいる、先行する請求項のいずれかにに記載の装置。
【請求項１４】
部品をピックアップし、その部品を前記ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールに配置するための部品ピックアップ装置をさらに含んでいる、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記活性化ソースは、前記位置決め装置に解放可能に取付けられている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。 
【請求項１６】
回路モジュールの製造に用いるための装置であって、
回路モジュールを保持するためのホルダーと、
回路モジュール上の材料の１つ以上の局所化された領域を加熱するための熱源と、
前記熱源と前記ホルダーにより保持されている回路モジュールとの間の相対移動を提供するための位置決め装置と、を有し、
前記熱源と前記ホルダーにより保持されている回路モジュールとの間の相対移動は、少なくとも一の軸線に沿った並進移動、および、少なくとも一の軸線回りの回転移動を含む、装置。
【請求項１７】
非平面回路モジュールを製造する方法であって、
（ｉ）非平面回路モジュールを取得するステップと、
（ii）活性化ソースを非平面回路モジュールに対して作動位置に移動させ、前記非平面回路モジュールの１つ以上の局所化された領域を活性化させるために前記活性化ソースを使用するステップと、を有し、
ステップ（ii）は、前記非平面回路モジュールに対して前記活性化ソースを移動させるために位置決め装置を使用するステップを含み、前記活性化ソースと前記ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールとの間の相対移動は、少なくとも一の軸線に沿った並進移動および少なくとも一の軸線回りの回転移動を含む、方法。
【請求項１８】
ステップ（ii）は、前記活性化ソースを移動させるステップと、前記非平面回路モジュールを傾斜させるステップとを含む請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
ステップ（i）は、流体が堆積された非平面基板を含む非平面回路モジュールを取得するステップを含む請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記非平面基板に堆積した流体は、はんだペーストを含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
ステップ（ii）は、前記はんだペーストを融解するために前記活性化ソースを使用することを含む請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
ステップ（i）は、少なくとも一の電子部品が配置されている基板を含む非平面回路モジュールを取得するステップを含む請求項１７乃至２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
ステップ（ii）において使った活性化ソースは、マイクロ波放射線ソースを含む請求項１７乃至２２のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路の製造装置と方法、および、非平面回路モジュール基板の部品を提供する装置と方法に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】欧州特許第１６１２５０６号明細書
【特許文献２】米国特許第７２４１０７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
回路基板は商業的に入手可能な複数の電子機器において見られる。一般的には、非導電性基板の上に薄板状の銅シートからエッチングを行われる電気伝導性の小道、またはトラックを用いて電子部品を機械的に支持し、電気的に接続するために、プリント回路基板（PCB）が用いられる。部品が実装されたＰＣＢは、しばしばプリント基板アセンブリ（PCBA）と呼ばれる。
【０００４】
ＰＣＢＡを製造するための多くの製造工程が、数年の間に開発された。ＰＣＢの大部分は、全体が絶縁された（例えば、ガラスファイバーまたはプラスチック）基板上の銅のレイヤーを接合することによって作られる。銅は、要求された銅の通路のみを、スクリーン印刷、写真製版、ＰＣＢフライスなどの技術を用いて残すように、基板から選択的に取り除かれる。ＰＣＢが製造された後に、電子部品は、ＰＣＢＡを形成するために装着される。これらの部品は、ＰＣＢ（表面実装）の外面に設けられたはんだパッドに取り付けられ、および／または、部品リードは、ＰＣＢに形成されたビアに挿入される（スルーホール実装）。そして、融解金属はんだは、部品をＰＣＢに固定するために使用される。
【０００５】
現在、複数のＰＣＢＡの製造は、リフローはんだ付けステージを含む表面実装技術を用いて実行される。そのような技術において、基板のはんだパッドは部品配置の前に、はんだペーストをメッキされる。そして、自動化された「ピックアンドプレース」マシンは、部品を基板の適切なパッドに配置するために、使用される。そして、基板は、はんだペーストが融解、または、リフローする温度に達するまで、一般的には基板全体を徐々に加熱する（例えば、加熱ガスまたは赤外線放射線を用いて）ための複数の段階を含むリフローはんだ付けオーブンに配置される。その後、基板は、ゆっくり冷却され、融解しているはんだは凝固し、部品を適所に保持する。
【０００６】
ＰＣＢＡを製造するための公知のはんだリフローに基づく技術は、多くの不利益な点を有する。例えば、回路基板をリフローオーブンに配置すると、熱応力が導入され、および、熱的に敏感な電子部品に不要な加熱をもたらす可能性がある。典型的なリフローはんだ付けオーブンを用いたゆるやかな加熱プロセスでは、いくつかの熱に関連する問題が削減されるけれども、各ＰＣＢＡを製造するのにかかる時間が大幅に増加する。さらに、はんだリフローオーブンを用いる方法は、部品をＰＣＢの両面に取り付ける時に、より複雑になる。具体的には、はんだペーストが融解した後に（しかし、それが再凝固する前）、そのはんだペーストは、部品と基板との間の非常に弱い結合力しか提供しない。従って、基板がリフローオーブンに配置される時には、基板の下側に配置されたいずれの部品も簡単に落下する。従来において、表面実装技術は、部品を基板の両面に設置することまで拡張されたけれども、これは、はんだリフローステップの間にそれらを適所に保持するために、部品を基板の下側に接着する追加のステップも必要とする。
【０００７】
例えば、小さい機器のケーシングの中に適合するように、よりコンパクトな回路アセンブリを製造するために、フレキシブルな、または、曲げられる回路を製造するための、上記のはんだリフローに基づく技術を用いることが知られている。従って、フレキシブルＰＣＢは、部品配置およびリフローはんだ付けステップの間に、平坦に保持され、その後必要な形状に曲げられる。しかしながら、部品とフレキシブル基板との間の電気的結合を損なわせない基板の曲げ量は、制限される。これらの欠点にもかかわらず、はんだリフロープロセスを用いて製造されるフレキシブル回路基板は、自動化された製造技術を用いてよりコンパクトな機器を製造する唯一の実用的な方法であると広く考えられている。
【０００８】
従来、機器ケーシング等の内部の表面に電子回路を形成して電子デバイスのサイズを削減することも提案されている。しかしながら、そのような表面の不規則（非平坦）形状は、ハンダごてを用いて部品を手で取り付ける必要がある。なぜなら、自動化されたリフローオーブンに基づく技術は、そのようなデバイスを製造するために容易には構成できないからである。従って、集積回路をこの方法で形成することは、マニュアルの製造技術と関連して高コストで、高価なアプリケーションにニッチのために使われるだけであった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の面によると、非平面回路モジュールの製造に使用するための装置であって、前記非平面回路モジュールを保持するためのホルダーと、前記ホルダーにより保持されている前記非平面回路モジュールの１つ以上の局所化された領域を活性化させるための活性化ソースと、  前記活性化ソースと、前記ホルダーにより保持されている前記非平面回路モジュールとの間の相対移動を提供するための位置決め装置と、を有し、  前記ホルダーにより保持されている前記活性化ソースと、前記非平面回路モジュールとの間の相対移動は、少なくとも一の軸線に沿った並進移動および少なくとも一の軸線回りの回転移動を含む。
【００１０】
従って、本発明は、非平面回路モジュールを製造するための装置を提供する。 装置は、非平面回路モジュールを保持するためのホルダーと、ヒーターや放射線ソースなどの活性化ソースとを含む。使用において、位置決め装置は活性化ソースと非平面回路モジュールとの間の相対的な移動を提供する。特に、位置決め装置は、活性化ソースとホルダーにより保持されている非平面基板との間の、並進移動の自由度の少なくとも一つ、および、回転移動の自由度の少なくとも一をコントロールする。以下により詳細に説明されるように、そのような相対的な移動は、位置決めデバイスを用いて活性化ソースを移動させること、および／または、非平面回路モジュールを移動させるためにホルダーを使用することによって提供できる。
【００１１】
使用において、活性化ソースは、非平面回路モジュールに対して作動位置に移動させられ、非平面回路モジュールの材料の選択された領域を活性化させるために設けられる。以下でより詳細に説明されるように、活性化ソースは、非平面回路モジュールの選択された領域を活性化させる、または、影響を及ぼし、電子作用を許容する構造を残す。従って、活性化ソースは、はんだペーストの領域を融解させ、接着剤を硬化処理し、または、材料などを除去する。すなわち、活性化ソースは、必要な電子機能を実装するために、非平面回路モジュールを形成している材料のプロパティを修正する。また、活性化ソースを用いている活性化材料が効果を提供または遮断できることが言及されるべきである。例えば、特定の機能を提供するために（例えば、電気伝導性のトラックを形成するために流体が活性化される、はんだ接続を提供する、など）、材料を活性化するいわゆるポジティブプロセスが用いられる。代わりに、いずれの活性化された材料も機能を提供しない、ネガティブプロセスを採用することもできる。 例えば、非平面回路モジュールの活性化した領域は、その後のプロセスステップの間に、電気的に絶縁され、あるいは、すぐに取り外し可能である。活性化ソースによって提供された活性化がいくつかのプロセスステップのうちの１つ以上を形成できることが言及されるべきである。例えば、活性化には金属コーティングの適用や、以前の表面活性化により決定される金属コーティングの堆積が続いてもよい。
【００１２】
本発明に従って、並進移動および回転移動を提供することは、非平面回路モジュールに対して活性化ソースの位置およびオリエンテーションがコントロールされることを可能にする。特に、これは、周辺エリアを活性化させずに、非平面回路モジュールの要求された領域が活性化することを可能にする。例えば、活性化ソースが、はんだペーストを融解するための指向性（無接触）の放射線ソースを含む場合には、本発明の装置は、そのソースによる放斜線の出力を、回路モジュールの他のエリアに塗られたはんだペーストを融解させることなく、融解されるべきはんだペーストの領域に向けることを可能にすることがわかる。
【００１３】
従って、本発明は、非平面回路モジュールの領域が順次活性化すること（例えば、融解、または硬化処理されること）を可能にする。部品を非平面回路モジュールの非平面基板に取り付けるために使用されている材料（例えば、はんだペースト）を活性化させるために活性化ソースが使用されている時に、これは特に有利である。各面がはんだペーストによってコーティングしたパッドを有する複数の部品実装面を含む非平面基板が想定される。はんだペーストの粘度は、（より軽い）部品のいくつかを適所に室温で保持するのに十分であればよいが、すべてのはんだペーストを（例えば、はんだリフローオーブンを用いて）同時に融解させることは、部品のいくつかが、移動またはそれらの各々の実装表面から落下する可能性がある。
【００１４】
本発明は、各々の部品またはサブセットの部品と関係付けられたはんだペーストが順次融解されることを可能にする。これは、上記のはんだ付けの例において、非平面回路モジュールが各々の融解ステップの間で再配向されることを意味する。例えば、はんだ付けプロセスの間に部品が適所にとどまることを保証するために、基板の上に配置されたはんだペーストが加熱せられている時に、非平面基板の各々の実装表面が、略水平であることがか保証される。代わりに、以下で説明されるタイプの、実装表面上に部品を配置するために使用されるピックアップ装置は、はんだ接合が形成されるまで、各部品を適所に保持するために用いることができる。従って、本発明は、公知の先行技術と異なり、非平面回路モジュールの自動化された製造を可能にし、それによって、マニュアルの製造技術に比べて大幅なコスト節約を提供する。
【００１５】
活性化ソースは、有利には、ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールの１つ以上の局所化された領域を加熱するための熱源、および／または、ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールの１つ以上の局所化された領域に放射線を向けるための指向性の放射線ソースを含む。すなわち、活性化ソースは、熱および／または放射線ソースを含む。活性化ソースは、好適には、周辺のエリアに影響せずに、非平面回路モジュールの局所化された領域またはエリアが活性化するように、指向性又は集束性である。活性化ソースは、流体および／または基板との物理的な接触をもたらす、加熱先端などの接触熱源であってもよい。有利には、活性化ソースは、紫外線（ＵＶ）光源、レーザー、音響ソース、マイクロ波放射線ソースなどの（無接触）放射線ソースである。
【００１６】
有利には、活性化ソースは、開放端部を有するマイクロ波空洞を含む。例えば、周波数敏捷な開放端部を有するマイクロ波空洞。有利には、活性化ソースは、K.I.Sinclair et al, Proc、ＩＥＥＥエレクトロニクスシステム統合テクノロジー会議２００６、巻２、ページ１１４９-１１５７、および、T.Tilford, et al、国際マイクロ波電力学会の第４１回アニュアルマイクロ波シンポジウム議事録、２００７年８月１〜３日に記述されたタイプの頻度敏捷マイクロ波オーブン接合システム（ＦＡＭＯＢＳ）である。この内容は、参照により本明細書に組み込まれる。従って、ＦＡＭＯＢＳ熱源の使用は、部品（例えば、サブ表面硬化を提供するために）を通して流体を加熱するように調整でき、それにより、配置と硬化動作の間に必要な機械の移動量を減らすことができるので、特に有利である。
【００１７】
有利には、ホルダーは、非平面基板を含む非平面回路モジュールを保持する（又は、保持している）ように配置される。特に非平面基板は、ホルダーへ、または、ホルダー上の搭載可能である。このようなホルダーは、汎用ホルダーであってもよいし、または、必要に応じて特定のタイプまたは種類の非平面基板を保持するために製造してもよい。非平面基板という用語は、ここでは、平坦ではなく、ある種類の三次元形状を有するあらゆる基板を包含するものとして使用される。従って、この用語は、１つ以上の自由形状または曲面を有する対象物、または、異なる平面に配置されまたは種々の法線ベクトルを有する複数の面またはファセットを有する、通常の３Ｄ形状（立方体、直平行六面体など）の対象物を含む。例えば、非平面基板は、立方体または直平行｛ちょく へいこう｝6面体｛めんたい｝の基板、または、湾曲したまたは曲がった１枚の材料から形成された基板を含んでいてもよい。便宜的には、非平面基板は、２つ以上の部品設置表面を有する基板を含む；２つ以上の部品設置表面のそれぞれは、異なる法線ベクトルを有する。有利には、非平面基板は、３つ以上の部品設置表面を有する基板を含む。非平面基板の例は、電子装置の成型プラスチックのケーシングまたはハウジングを含む。有利には、本発明の装置のホルダーは、そのような非平面基板を保持するために設けられる。そのようなホルダーは汎用ホルダーであってもよく、または、それは、特定のタイプまたは種類の非平面基板を保持するために必要に応じて製造してもよい。便宜的には、ホルダーにより保持されている非平面基板は、少なくとも２または少なくとも３つの部品実装面を有する基板を含む。そのような部品実装表面は、異なる平面に便宜的には配置される（すなわち、異なる表面法線を有する）。非平面基板は、便宜的には、少なくとも一の湾曲した部品実装表面を含む。従って、非平面基板の例は、曲がったまたは湾曲した１枚の材料から形成された基板を含んでもよい。電子機器の成型プラスチックのケーシングまたはハウジングは、いくつかのタイプの非平面基板である。非平面基板は、必要な形状に折り畳み可能、または、すでに折りたためることもできる。
【００１８】
採用された活性化ソースのタイプは、非平面回路モジュールの選択された一の材料または複数の材料を活性化させるために便宜的に選択される。そのような活性化は、材料を燃焼または除去することも含んでもよい。そのような材料の除去は、分解または再加工プロセスの一部として用いられる。なお、非平面回路モジュールは、別々の部品が、非平面基板に電子部品が流体の堆積等により形成される非平面基板または非平面回路に取り付けられる非平面回路アセンブリを含んでもよい。好適な実施形態において、ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールは、流体（例えば、接着剤またははんだペーストは、非平面基板において堆積した）をさらに含み、活性化ソースは、堆積された流体を活性化（例えば、硬化または融解）できる。
【００１９】
上で説明されたように、本発明の位置決め装置は、活性化ソースとホルダーにより保持されている非平面回路モジュールとの間の移動を提供する。この移動は、活性化ソースを（固定または接地点に対して）移動させること、および／または、非平面回路モジュールを移動させること（例えば、傾斜させること）によって提供できる。
【００２０】
有利には、位置決め装置は、活性化ソースを移動させるための位置決めデバイスを含む。位置決め装置は、必要に応じて、活性化ソースを並進移動、および／または、回転できる。すなわち、位置決め装置は、活性化ソースの動きの６自由度のいずれか１つ以上をコントロールできる。有利には、位置決め装置は、１つ以上の軸線に沿って活性化ソースの並進移動の動きを提供する。例えば、位置決め装置は、１つ（例えばＸ）の軸線、２つの相互に直交する（例えば、Ｘ、Ｙ）軸線、または、３つの相互に直交する（例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ）軸線に沿って活性化ソースを並進移動させるために動作可能である。位置決め装置は、活性化ソースの１つ以上の軸線回りの回転移動も提供できる。例えば、位置決め装置は、活性化ソースを１、２、または３つの軸線回りに回転させるために設けることができる。
【００２１】
位置決め装置は、あらゆるタイプのロボットまたは位置決め機械を含む。位置決め機械は、固定ベース、および、流体ディスペンサーが設置される可動のマウントを有することができる。位置決め装置は、いわゆる直交座標構成を有する位置決め機械を含んでいてもよく、これは、可動のマウントが、ベースに対する移動のために、直列に設置され（すなわち、一の上に他方を設置）相互に直交する３つの直線案内路によって３つの並進移動の自由度をもつように支持される。有利には、位置決め装置は、複数の伸張可能な脚により可動のマウントがベースに取付られている、非直交座標系またはパラレル位置決め機械を含む。
【００２２】
パラレル位置決め機械は、ベースを可動のマウントと連結する６つの伸張可能な脚を有し、それによりベースとマウントの間の６自由度をコントロールする、ヘキサポッドまたはステュワートプラットフォームを含む。便宜的には、パラレル位置決め機械は、ベースと可動のマウントとの間の自由度の少なくとも１つを拘束する拘束メカニズムを含む。好適な実施形態では、ベースと可動のマウントの間のすべての回転自由度およびが拘束されるパラレル位置決め機械が提供される。そのような構成において、３つの伸張可能な脚は、ベースおよび可動のマウントの相対的な位置のコントロールを提供し、複数の固定長の脚は、いずれの回転も防止する。そのような拘束されたパラレル位置決め機械の例は、特許文献１および特許文献２に記述され、この内容は参照により本明細書に組み込まれる。パラレル位置決め機械は、直列式の位置決め機械に比べて、移動速度、装置コストおよびアクセスについて様々な利点を有するので、好適であるが、決して必須ではない。
【００２３】
なお、活性化ソースは、他の部品（例えば、電源、コントローラなど）を含む活性化システムの一部を形成できる。そのような例において、活性化ソースだけが位置決め装置により移動される。例えば、位置決め装置は、光ファイバーの遠位端部を含む活性化ソースを移動させることができる。そのような例において、光ファイバーの近位端部は、固定のレーザーに結合できる。代わりに、活性化ソースは、電気ケーブルを介して固定の電力制御システムに結合される加熱可能な先端を含んでもよい。すなわち、位置決め装置は、加熱され、または、放射線を放つ活性化システムの一部のまわりのみ移動するように設けてもよい。
【００２４】
有利には、非平面回路モジュールは、また、空間で移動できる。従って、ホルダーは、位置決め装置の一部を形成する。すなわち、ホルダーは、基板の絶対オリエンテーション（すなわち、グラウンドに対する基板のオリエンテーション）を変更することを可能する。便宜的には、ホルダーは、ホルダーにより保持された非平面回路モジュールを、少なくとも一の軸線で回りに傾斜させることを可能にする傾斜メカニズムを含む。例えば、非平面基板が保持されるテーブルトップは、水平から離れる方向に傾斜させる。有利には、傾斜メカニズムは、非平面回路モジュールが２つ以上の軸線回りに傾斜することを可能にする。水平から、１０度以上、４５度以上又は９０度以上傾斜可能であってもよい。ホルダーは非平面回路モジュール基の追加の移動も提供できる。例えば、ホルダーは、１つ以上の軸線（例えば、「上下」に移動される）に沿って並進移動、または、基板が垂直の軸の回りに回転することを可能にすることができる。
【００２５】
有利には、ホルダーは、非平面回路モジュールが、傾斜可能なテーブルトップに解放可能に保持できる、テーブルベースおよび傾斜可能なテーブルトップを有する傾斜テーブルを備える。非平面回路モジュールは、各種の方法でテーブルトップに保持できる；例えば、クリップ、クランプ、ねじ、真空チャック、真空ベッド、または他の保持手段は提供できる。有利には、保持手段は、自動化され、装置のコントロールの下で必要に応じて非平面回路モジュールを保持および解放できる。
【００２６】
有利には、装置は、流体を、ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールに分注するための流体ディスペンサーを含む。また、ここで、流体という用語は、流れる、または自由で動き回ることができる粒子により構成されているあらゆる非固体の材料でもあると当業者にとって周知の意味を取ることに注意すべきである。従って、流体という用語は、ペースト（例えば、はんだペースト）、コロイド状懸濁液、ゲル、液体、溶媒、インクなどを含む。
【００２７】
有利には、位置決め装置は、非平面基板の選択された一のエリアまたは複数のエリアに流体が堆積される、回路モジュールの非平面基板に対して作動可能な位置に流体ディスペンサーを移動させるために設けられる。好適な実施形態においては、流体のディスペンサーおよび活性化ソースの両方は、上の説明のような位置決め装置の可動マウントまたはアームとともに移動するように設置できる。
【００２８】
流体ディスペンサーが位置決め装置により移動されると、流体がノズルまたは出口を通して吐出される。流体ディスペンサーは、さらなる部品（例えば、流体リザーバ、ポンプ、供給管など）も含む流体の分注システム一部を構成できる。流体の分注システムのこれらの追加の部分は、位置決め機構により必ずしも設置されず、移動されなくてもよい。例えば、位置決め装置は、流体の分注ノズルを移動させることができ、このノズルは、ある長さのフレキシブル管により、装置の固定部分に配置されたポンプとリザーバとに接続される。
【００２９】
好適な実施形態においては、位置決め装置は、流体のディスペンサーを移動させるための位置決めデバイスを含み、ホルダーは、非平面回路モジュールの非平面基板の絶対オリエンテーションを変更するための傾斜メカニズムを含む。この方法において、装置は、流体のディスペンサーに対する非平面基板の位置およびオリエンテーションをコントロールし、基板の絶対のオリエンテーションもコントロールする。これは、非平面基板に分注された流体、特に、低粘度の流体の流れのコントロールを提供できる有利さを有する。例えば、局所化された領域が少なくともおおよそ水平であることを保証するように非平面基板を適切に配向させることは、その領域に堆積した流体のどのような望まれない流れも防止する。さらに、また、絶対基板オリエンテーションをコントロールする能力は、分注された流体を用いて非平面基板に部品が取り付けられる場合に有利である。例えば、非平面基板の適切なオリエンテーションは、非平面基板に堆積した、はんだ又は接着剤が配置された後で、かつ、その接着剤またははんだペーストが活性化ソースによって硬化処理される前に、部品の位置が（例えば重力による）変動しないことを確実にすることができる。流体分注機器を移動させることに加えて、基板を傾斜させることは、流体分注機器を単独で移動させるのに比べて、基板の特定の領域または構造への改善したアクセスを提供できる。
【００３０】
有利には、装置は、真空ノズルや他の把持手段などの部品ピックアップ装置を含む。部品ピックアップ装置は、部品をピックアップし、そのような部品を、ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールに配置するために設けることができる。なお、ここで説明したように部品を配置することは、部品ピックアップ装置が、部品を非平面回路モジュールとの直接的な接触に至らせる、または、必要な位置およびオリエンテーションに着地するように、ギャップを横切って非平面回路モジュールに部品を発射（例えば、発射（firing）／発射（launching））させることも包含してもよい。便宜的には、電気または電気光学部品がピックアップ装置によりピックアップされる。部品ピックアップ装置は、好適には、位置決め装置により移動される。有利には、ピックアップ装置は、部品と非平面回路モジュールとの間の必要な位置合わせを提供するために部品が回転することを可能にする。例えば、ピックアップ装置は、非平面回路モジュールに対して部品を適切に位置合わせするために、位置決め装置によって回転させられてもよい。
【００３１】
有利には、上記のような流体のディスペンサー、活性化ソースおよび部品ピックアップ装置のすべては、位置決め装置の可動マウントとともに移動するように設置できる。以下により詳細に説明するように、そのような装置は、非平面回路モジュールに接着剤を堆積し、部品を接着剤上に配置し、部品を適所に固定するために接着剤を硬化処理するために用いることができる。
【００３２】
好適には、装置はコンピュータのコントロールのもとで作動する。有利には、ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールに対して活性化ソースの位置を感知するために、位置フィードバックシステムが提供される。位置フィードバックシステムは、位置エンコーダまたは位置決め装置の一部を形成し、適切な位置およびオリエンテーション情報を提供できる。位置フィードバックシステムは、活性化ソースに対して非平面回路モジュールの位置および／またはオリエンテーションを決定するための、画像またはビデオ認識システム（例えば、構成ものまたはビデオカメラ複数の）も含んでもよい。この方法において、基板の必要なエリアが活性化することを保証するために、フィードバック制御ループが提供できる。そのような画像認識システムは、また、流体の堆積および部品の配置の間にも用いることができる。活性化ソースは、使用において、恒久的に位置決め装置の一部に取り付けられてもよい。例えば、活性化ソースはボルトで締められ、または、位置決め装置の可動プラットフォームに溶接できる。同様に、使用において恒久的に流体ディスペンサーおよび／または部品ピックアップ装置も、そのような位置決め装置に取り付けることができる。有利には、活性化ソースは、使用の間に、位置決め装置に解放可能に取付可能である。例えば、解放可能なコネクタ（例えば、磁化された運動学的マウント）またはクランプは、活性化ソースを位置決め装置に取り付けるために使用できる。この方法において、それが必要な時にだけ、活性化ソースは位置決め装置に取り付けてもよい。
【００３３】
便宜的には、解放可能なコネクタは、コンピュータ制御システムにより適切なコントロール指令が出力された時に、活性化ソースが、位置決め装置から（例えば技術者がボルトを外すことを要しないで）自動的に取り外されることを可能にする。 活性化ソースを用いている間において、位置決め装置は流体のディスペンサーやピックアップ装置などの他の手段を運搬できる。不使用時に活性化ソースおよび流体ディスペンサーまたはピックアップ装置を保管するために、便宜的にはラックが提供できる。
【００３４】
本発明の第２の面によると、回路モジュールの製造に用いるための装置であって、回路モジュールを保持するためのホルダーと、回路モジュール上の材料の１つ以上の局所化された領域を加熱するための熱源と、前記熱源と前記ホルダーにより保持されている回路モジュールとの間の相対移動を提供するための位置決め装置と、を有し、前記熱源と前記ホルダーにより保持されている回路モジュールとの間の相対移動は、少なくとも一の軸線に沿った並進移動、および、少なくとも一の軸線回りの回転移動を含む、装置が提供される。
【００３５】
この第２の面において、熱的に敏感な領域を持っている回路モジュールを加熱すること（例えば、はんだを融解すること）が必要な時に、本発明が利点を提供することがわかる。特に、それは、平面または非平面回路モジュールの自動化された製造を、延長された期間の間、はんだリフローオーブンにおいて回路モジュールが形成された基板全体を焼く必要なく、可能にする。
【００３６】
本発明の第３の面によると、非平面回路モジュールの製造方法が提供され、この方法は、（i）非平面回路モジュールを取得するステップと、（ii）活性化ソースを非平面回路モジュールに対して作動位置に移動させ、前記非平面回路モジュールの１つ以上の局所化された領域を活性化させるために前記活性化ソースを使用するステップと、を有し、ステップ（ii）は、前記非平面回路モジュールに対して前記活性化ソースを移動させるために位置決め装置を使用するステップを含み、前記活性化ソースと前記ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールとの間の相対移動は、少なくとも一の軸線に沿った並進移動および少なくとも一の軸線回りの回転移動を含む。上で説明したように、このような方法は、非平面回路モジュールの自動化された製造を可能にする。特に、回路が電子機器のプラスチックのケーシングの表面に形成されることを可能にする。
【００３７】
基板と活性化ソースとの間の移動は、いずれかの適当な方法で位置決め装置に提供できる。有利には、ステップ（ii）は、活性化ソースを移動させるステップ、および／または、非平面回路モジュールを傾斜させるステップを含む。
【００３８】
便宜的には、ステップ（i）は、堆積された流体を有する非平面基板（例えば、機器のプラスチックケーシング）を含む非平面回路モジュールを取得するステップを含む。流体は、有利には、はんだペーストを含む。ステップ（i）は、流体を非平面基板に分注するために、流体ディスペンサーを用いるステップを含む。有利には、ステップ（ii）は、はんだペーストを融解するために活性化ソースを使用することを含む。
【００３９】
有利には、ステップ（i）は、その上に配置された少なくとも一の電子部品（例えば、シリコンチップ、光学式の検出器など）を有する基板を含む非平面回路モジュールを取得するステップを含む。電子部品は、非平面基板において提供された流体（例えば、はんだペースト）に配置される。有利には、ステップ（ii）において使われた活性化ソースは、マイクロ波放射線ソースを含む。好適には、活性化ソースは、局所化された作用のみを提供する（例えば、局所的加熱）。好適な実施形態では、マイクロ波放射線ソースは、ＦＡＭＯＢＳ機器であり、それにより、非平面基板の表面に配置された部品を通して、はんだペースト等の加熱を可能にする。
【００４０】
さらなる面によると、本発明により、非平面回路モジュールを製造する方法であって、（i）非平面回路モジュールを取得するステップと、（ii）活性化ソースを非平面回路モジュールに対して作動位置に移動させ、前記非平面回路モジュールの１つ以上の局所化された領域を活性化させるために前記活性化ソースを使用するステップと、を有し、ステップ（ii）は、前記非平面回路モジュールに対して前記活性化ソースを移動させるために位置決め装置を使用するステップを含み、前記活性化ソースと前記ホルダーにより保持されている非平面回路モジュールとの間の相対移動は、少なくとも一の軸線に沿った並進移動および少なくとも一の軸線回りの回転移動を含む、方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
本発明は、添付図面を参照して、例示としてのみ記述される。
【図１】本発明の装置の一実施形態を示す。
【図２】図１の装置のパラレル位置決め装置をより詳細に示す。
【図３Ａ】図１および図２に示されたタイプの装置を用いて部品を基板に取り付けるための技術を示す。
【図３Ｂ】図１および図２に示されたタイプの装置を用いて部品を基板に取り付けるための技術を示す。
【図３Ｃ】図１および図２に示されたタイプの装置を用いて部品を基板に取り付けるための技術を示す。
【図４Ａ】図１および図２に示されたタイプの装置を用いた、Ｌ字形の基板への部品配置を示す。
【図４Ｂ】図１および図２に示されたタイプの装置を用いた、Ｌ字形の基板への部品配置を示す。
【図４Ｃ】図１および図２に示されたタイプの装置を用いた、Ｌ字形の基板への部品配置を示す。
【図５】Ｕ字形の基板における部品配置を示す。
【図６】図１および図２に示されたタイプの装置を用いた、立方体状の基板における部品配置を示す。
【図７】本発明にかかる方法のステップを概説するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１を参照して、本発明の装置を説明する。
【００４３】
装置は、複数の支持支柱６により上部またはベースプラットフォーム４に固定されたベッド２を備える。支持支柱６は、ベースプラットフォーム４が、ベッド２に対して固定された位置に保持されることを保証するために十分に堅い。ベースプラットフォーム４は、また、拘束されたパラレル運動学位置決めメカニズム１０により可動のプラットフォーム８に取り付けられている。明瞭性のために、パラレル運動学位置決めメカニズム１０についての詳細が、図１から省略され、メカニズムは図２において詳細に示される。従って、ベースプラットフォーム４、可動のプラットフォーム８およびパラレル運動学位置決めメカニズム１０は、３つの軸線（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に沿って可動のプラットフォーム８の並進移動をコントロールする拘束されたパラレル位置決め機械を構成する。可動のプラットフォーム８は、これに設置された、流体分注装置１２、ピックアップ装置１４（例えば、真空ベースピックアップ装置）、および、ＦＡＭＯＢＳ装置１６を有する。流体分注装置１２は、流体供給管を介して遠隔の流体ポンプおよびリザーバに接続される（図示しない）。この例において、流体分注装置１２は、伝導性の接着剤ペーストを分注するために設けられるけれども、いずれのタイプの流体でも分注するために使用できる。
【００４４】
図１に示す可動のプラットフォーム８は、すべてその上に設置された、流体分注装置１２、ピックアップ装置１４（例えば、真空ベースのピックアップ装置およびＦＡＭＯＢＳ装置１６を有する。しかし、これは必須ではない。また、可動のプラットフォーム８が、流体分注装置１２、ピックアップ装置１４（例えば、真空ベースのピックアップ装置）およびＦＡＭＯＢＳ装置１６のいずれか１つを受け入れるためのマウントを含むことも可能である。すなわち、適切な装置は、必要に応じて、可動のプラットフォーム８に設置できる。そのとき、残りの装置は、ラックに保管され、または、それらが必要とされるまで保管エリアに配置される。
【００４５】
また、基板２０を保持するためのホルダー１８が装置のベッド２に設置される。ホルダー１８は、２つの直交する回転軸線（θ1およびθ2）回りに、テーブルベース２２に対して傾斜可能なテーブルベース２２およびテーブルトップ２４を備える。
【００４６】
そのような回転移動は、２つの直列的に設置された回転ステージによって提供される。テーブルトップ２４は、その上に配置された基板２０を保持するためのクランプ（図示しないも備える。従って、ホルダー１８は、基板の絶対オリエンテーション（すなわち、グラウンドに対する、または、さらに重要には、重力に対する基板オリエンテーション）が設定されることを可能にする傾斜メカニズムを提供する。また、使用に先がけて、様々な部品２８を保管するためにベッド２上に部品保管エリア２６が提供される。
【００４７】
装置の動作をコントロールするために、コンピュータ３０が提供される。特にコンピュータ３０は、可動のプラットフォーム８の動き、ホルダー１８により規定される基板のオリエンテーション、流体分注ノズル１２からの流体の分注、ピックアップ装置１４の動作およびＦＡＭＯＢＳ装置１６の活性化をコントロールする。また、コンピュータ３０後ろに画像を映す、１つ以上のビデオカメラ（図示しない）が提供され、これは、基板２０に対する装置の位置についての情報を与える。このような装置を用いた方法を、以下で詳細に説明する。
【００４８】
図２を参照して、図１の装置に使用される拘束パラレル位置決め機械がより詳細に説明される。なお、図２において与えられた拘束されたパラレル位置決め機械の図は、図１とは反転している（すなわち、上下が逆転している）。拘束されたパラレル位置決め機械は、複数の支柱により可動のプラットフォームまたはステージ８に設置されるベースプラットフォーム４を備える。特に、ベースおよび可動のプラットフォーム４および８は、３つの駆動式の伸縮自在の支柱４０により接続され、支柱４０の端部は、枢軸ジョイントによりプラットフォームと接続される。各々の駆動式の伸縮自在の支柱４０は、その長さを増大させるか、または減少させるモーター４２、および、その長さを測定するための位置エンコーダ（モータハウジング内に収容され、それゆえに図２では見えない）を有する。また、ベースプラットフォーム４および可動のプラットフォーム８の間の３つの回転自由度を拘束するために、３つの非回転装置４４が提供される。非回転装置は受動的で、モーターまたはアクチュエーターの他のタイプを備えていない。従って、機械の駆動式伸縮自在の支柱４０の伸張は、ベースプラットフォーム４と可動のプラットフォーム８の間で並進移動（回転ではない）だけを提供する。すなわち、可動のプラットフォーム８は、固定されたベースのプラットフォーム４に対して空間で並進移動でき、そのような並進移動は、Ｘ、ＹおよびＺ軸線に沿った移動に関して記述される。
【００４９】
図１および図２に示された装置は、拘束されたパラレル位置決め機械を備えるけれども、いずれのタイプの位置決め機械でも使用できることが理解されるべきである。位置決め機械は、上記したような直列的なまたはパラレルなメカニズムを含んでいてもよい。拘束されたパラレル位置決めメカニズムおよびホルダー１８は、共に、可動のプラットフォーム８に対して基板を移動させるための位置決め装置を提供する。
【００５０】
図３Ａ〜図３Ｃを参照することによって、図１と図２を参照して説明されたタイプの装置を用いている基板への部品の取り付けが記述される。
【００５１】
図３Ａは、流体分注装置１２のノズル５８が、ホルダー１８のテーブルトップ２４に設置された基板６０に対する流体分注位置に移動されるプロセスにおける第１のステップを示す。流体分注装置１２の必要な動きは、装置の可動のステージ８の移動によって提供される。そして、電気伝導性の接着剤６２の必要なパターンが基板に堆積される。この第１のステップは、選択的に、接着剤の必要なパターンが提供されることを保証するために、基板６０に対して（例えば、ビデオカメラ基づいた画像認識システムを用いて）ノズル５８の位置を監視することを含んでいてもよい。明瞭性のために図３Ａにおいては、単一の領域または単一の液滴の接着剤のみが示されるが、より複雑な接着剤のパターンが（例えば、電子チップなどと電気的に接続される要求されたポイントに対応して）流体分注装置１２により配置される。接着剤の必要なパターンが堆積されると、流体分注装置１２は基板から引き戻される。
【００５２】
図３Ｂは、部品保管エリア２６からピックアップ装置１４によりピックアップされた部品２８が電気伝導性の接着剤６２に配置されるプロセスにおける第２のステップを示す。また、ピックアップ装置１４の動作は、装置の可動のステージ８の移動によって提供される。この第２のステップは、選択的には、部品２８のオリエンテーションおよび位置が（例えば、ビデオカメラ基づいた画像認識システムを用いて）監視され、それにより、正確な配置を保証する積極的なアラインメントステップを含んでいてもよい。いったん配置されると、ピックアップ装置１４は部品２８を解放し、引き戻されて、部品２８を硬化されていない接着剤を介して基板６０にルーズに取り付けられたままにしておく。
【００５３】
図３Ｃは、可動のステージ８がＦＡＭＯＢＳ装置１６を基板６０と近接する位置に移動する第３のステップを示す。この第３のステップは、選択的には、基板６０に対してＦＡＭＯＢＳ装置１６の位置を（例えば、ビデオカメラ基づいた画像認識システムを用いて）監視することを含んでいてもよい。上で説明したように、ＦＡＭＯＢＳ装置は、周波数を変化させるマイクロ波放射線を放出し、他の材料（例えば、電子部品を形成っするのに使用する半導体材料）にそれほどの加熱を引き起こさないで、特定の材料（例えば、接着剤またははんだペースト）の加熱を起こすように設けることができる。従って、ＦＡＭＯＢＳ装置を用いて、部品を通して接着剤の上に放射されたマイクロ波放射線を向けて接着剤を硬化させることが可能である。従って、ＦＡＭＯＢＳ装置１６は、部品２８を通して電気伝導性の接着剤６２にマイクロ波放射線６４を向けるように、可動のステージ８により配向される。接着剤は、部品２８へいずれのダメージも及ぼすことなく、また、ＦＡＭＯＢＳ装置１６と電気伝導性の接着剤６２との間に直接的な見通し線を提供する必要なく硬化処理される。いったん電気伝導性の接着剤６２が硬化処理されると、ＦＡＭＯＢＳ装置１６は引き戻され、部品２８は基板に確実に取り付けられる。
【００５４】
上記の装置は、部品をプリント基板（ＰＣＢ）などの平面基板に取り付けるために使用できるけれども、特に、非平面基板を用いる時に有利である。特に、上記の装置は、部品の非平面基板への取付けを容易にし、それにより、三次元のまたは非平面の回路モジュールが形成されることを可能にする。
【００５５】
図４Ａ〜図４Ｃを参照すると、上記の装置を用いて、部品７２a、７２ｂおよび７２ｃをＬ字形状（非平面）の基板７０の３つの設置面７６ａ、７６ｂおよび７６ｃに取り付けるための方法が説明される。
【００５６】
図４Ａは、傾斜させるホルダー１８のテーブルトップに保持されたＬ字形状の基板７０を第１のオリエンテーションに配置された傾斜可能なテーブルトップ２４とともに示す。傾斜可能なテーブルトップ２４の第１のオリエンテーションは、第１の設置面７６ａは実質的に水平であるように選択される。第１の電子部品７２ａは、図３を参照して上で説明されたステップを用いて、第１の設置面７６ａに電気伝導性の接着剤７４ａによって設置される。
【００５７】
この時、設置面のオリエンテーションは、正確には水平である必要がないことに注意すべきである。水平から離れる向きの表面の一定の量の傾きは、一般的には、容認でき、傾きの量は、硬化されていない接着剤の粘度や部品の重量などの様々なファクターに依存する。
【００５８】
第１の電子部品７２ａが第１の設置面７６ａに取り付けられた後に、傾斜可能なテーブルトップ２４は、図４Ｂに示すように、第２の設置面７６ｂが実質的に水平である第２のオリエンテーションに移動される。電気伝導性の接着剤７４ｂによって、第２の電子部品７２ｂは、図３を参照して上で説明されたステップを用いて第２の設置面７６ｂに設置される。
【００５９】
第２の電子部品７２ｂが第２のマウンティング面７６ｂに取り付けられた後に、図４Ｃに示すように、傾斜可能なテーブルトップ２４は、第３の設置面７６ｃが実質的に水平の第３のオリエンテーションに移動される。第３の電子部品７２ｃは、また、図３を参照して上で説明されたステップを再び用いて、電気伝導性の接着剤７４ｃによって第３のマウンティング面７６ｃに設置される。
【００６０】
このプロセスは、すべての必要な部品がＬ字形状の基板７０に設置されるまで続けられ、それにより、必要な回路モジュールを形成する。なお、単一の部品の個々の設置面への取り付けが説明されたが、いずれの数の部品でも個々の設置面に取り付けることができる。同様に、部品は、もし必要ならば、Ｌ字形状の基板７０のさらなる面に取り付けられうる。類似のプロセスは、また、部品を連側的に変化する表面に取り付けるためにも用いることができる（例えば、湾曲した基板）。例えば、基板オリエンテーションは、基板を再配向させる前に、部品のサブセットが基板の一部に取り付けられることを可能にするように選択される。さらに、より複雑な形状を有する基板を使う時に、（図４に示した一軸線の代わりに）２つの軸線回りの傾斜が実施される。
【００６１】
図４に示したプロセスは、電子装置のケーシングの一部を形成できる非平面基板から三次元の電子回路モジュールを形成するので、特に有利であると分かる。
【００６２】
図５を参照すると、電子装置のプラスチックのケーシング９０の一部分が示される。プラスチックのケーシング９０は、４つの電子部品９２ａ−９２ｄ（例えば、電子チップまたは他の部品）が設置される３つの内部のマウンティング表面９２ａ−９２ｃを有する。電子部品９２ａ−９２ｄは、設置表面９２ａ−９２ｃのそれぞれに、図４を参照して説明した方法で順次取り付けられる。特に、プラスチックのケーシング９０は、各々の設置表面が、順に、部品を取り付けるために実質的に水平に保たれるように、組立ての間に配向される。様々な電気伝導性のトラック（図示しない）は、また、様々な電子部品を相互接続するために、プラスチックのケーシング９０に堆積できる。これらはケーシングに一体的に形成される、または、装置の流体分注装置１２を用いて堆積される。
【００６３】
従って、本発明は、プラスチックのケーシング９０の様々な内部表面に電子回路が形成されることを許容することが分かる。そのような非平面の回路モジュールは以前から提案され、ケーシング内に配置された平面のまたはフレキシブルな電子回路基板から形成される従来の装置を越える様々な利点（例えば、頑丈さやコンパクトさ）を提供する。しかしながら、非平面の回路モジュールは、様々な部品を手で基板に取り付ける必要があるために、現在では幅広くは用いられていない。説明された装置は、ここに、全自動化された組立と取り付けプロセスを用いてそのような非平面の回路モジュールを形成する能力を初めて提供する。すなわち、本発明は、非平面の回路モジュールの組立てが自動化されて、そのような回路モジュールを組み立てるコストを大幅に低減することを可能にする。
【００６４】
図６を参照すると、直平行六面体１００の形態のさらなる非平面基板が示される。部品１０２および１０４は、上記された装置を用いて順次直平行六面体１００の面に取り付けられる。また、装置のホルダーは、接着剤を分注し、部品を取り付け、および、接着剤を硬化処理するプロセスの間に、必要な面（すなわち、部品が設置される必要がある面）が、実質的に水平に保たれるように組立の間に直平行六面体１００を傾けるために使用される。分散媒質内に懸濁の金属イオンを含むコロイド状の流体は、また、部品１０２および１０４の間の複数のパス経路に沿って流体ディスペンサーを用いて分注できる。そして、コロイド状の懸濁液は、ＦＡＭＯＢＳ装置により加熱され、コロイドの分散媒質を蒸発させて、必要なパターンの金属トラック１０６を基板に堆積したままにしておき、それにより、部品１０２および１０４を電気的に接続する。この方法において、直平行六面体の面のすべて、または、いくつかにおいて回路が組み立てられ、そのような技術は、いずれの規則的なまたは不規則な三次元の対象物に部品を取り付けるために用いられうることが理解される。そのような対象物は、別々の面を有し、および／または、湾曲したまたは曲げられた表面を備えていてもよい。
【００６５】
図７を参照すると、図１および図２を参照して上で説明された装置を用いた方法のステップが示される。第１のステップ１１０において、基板はホルダー１８により必要なオリエンテーションに配置される。接着剤（例えば、電気伝導性の接着剤）を分注する第２のステップ１１２が実行される。第２のステップ１１２は、そのような接着剤を基板の１つ以上の領域に分注することを伴っていていてもよい。その時、接着剤を硬化処理する第４のステップ１１６が実行される前に、１つ以上の部品を接着剤に配置する第３のステップ１１４が実行される。第２、第３および第４のステップが、流体分注装置１２、ピックアップ装置１４およびＦＡＭＯＢＳ装置１６をそれぞれ可動のプラットフォーム８を移動させることにより移動させることを包含していてもよく、選択的には、ホルダーはこれらのステップのいずれか又は全てにおいて基板の動きを提供するために用いてもよい。その時全体のプロセスが繰り返されてもよく、特に、第１のステップ１１０は、さらなる設置面へのアクセスを提供するために、基板の再配向（傾斜）を含んでいてもよい。
【００６６】
図３から図７までを参照して説明された方法は、図１および図２において説明されたタイプの装置を用いて実施される記述されている。すなわち、どのように、様々な方法が、流体ディスペンサー、部品ピックアップ装置、およびＦＡＭＯＢＳを運搬する装置の一つを用いてどのように実施できるかを上で詳細に説明した。しかしながら、そのような方法は、直列式の単一の機能の機械を用いても実施できることに注意すべきである。例えば、基板は、流体ディスペンサーを運ぶ第１の機械から、部品ピックアップ装置を運ぶ第２の機械を通って、ＦＡＭＯＢＳ装置を運ぶ第３の機械へ通過しうる。この方法において、流体堆積、部品配置、および、ＦＡＭＯＢＳ加熱は、種々の機械を用いて順次実行してもよい。
【００６７】
上記の例は、基板上に電気伝導性の接着剤を堆積することを記述した。しかしながら、いずれの流体または複数の種々の流体であっても、装置により分注できる。例えば、ＦＡＭＯＢＳ装置によって活性化（融解）された、はんだペーストは分注されうる。分注された流体は、また、部品を基板に取り付けるために使われなくてもよい。例えば、インク、半導体材料（例えば、有機の半導体）、または、電気伝導性の材料（例えば、コロイド状の形態）は堆積される。そして、堆積された流体は、電子回路の一部分を形成するなどのある必要な機能を実行できる。例えば、電気伝導性のトラックは、基板に配置され、または、半導体装置は基板に組み込まれる。
【００６８】
さらに、上記の装置はＦＡＭＯＢＳ装置を含むけれども、他のタイプの活性化装置も提供できる。例えば、ＵＶ硬化処理ソースまたは接触ヒーターが用いられる。しかしながら、活性化装置は、コントロールされ、または、局所的な作用を提供することがより望ましい。例えば、基板の広いエリアの加熱、あるいは、基板の大きいエリアの放射線への露出に関係するいずれの望まれない影響を克服するために、流体の特定の領域を対象とすることが可能である。
【図１】
2011529262.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
2011529262.tif 000014
2011529262.tif 000015
2011529262.tif 000016