JP3235830U - 部品キャリア構造の変形を抑制するための温度処理の間の部品キャリア構造のハンドリング - Google Patents

Abstract

【課題】温度処理により部品キャリアに変形、湾曲又は反りが生じるのを抑制するハンドリング装置を提供する。
【解決手段】部品キャリア１０４の複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造１０２を温度処理の間にハンドリングするためのハンドリング装置１００であって、ハンドリング装置１００は、第１の治具１０８及び第２の治具１１０を含み、それらの間に部品キャリア構造１０２を収容するように構成されている。第１の治具１０８及び第２の治具１１０のうちの一方の一部を形成する磁石のアレイ１１２と、第１の治具１０８及び第２の治具１１０のうちの他方の一部を形成するプレート１１４と、を含み、磁石１１２は、間にある部品キャリア構造１０２の変形を抑制するために、プレート１１４と引力を生成するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本考案は、温度処理の間に部品キャリア構造（component carrier structure）をハンドリング（handling）するためのハンドリング装置、方法、アレンジメント及びリフローオーブンに関する。

１つ以上の電子部品を備える部品キャリアの製品機能の増大及びそのような部品の小型化の拡大並びにプリント回路基板等の部品キャリアに接続される部品の数の増加の文脈において、複数の接点又は接続部を有するとともに、これらの接点間の間隔がかつてなく小さくなった増々より強力なアレイ様の部品又はパッケージが用いられている。とりわけ、部品キャリアは過酷な条件下でも作動可能なように、機械的に頑強で電気的に信頼性がなければならない。

とりわけ、部品キャリアの変形、屈曲又は反りは信頼性及び性能の点で問題である。これは、リフローはんだ付けの際に、とりわけパネルレベルでおこなわれる場合にとりわけ重要である。

低反りで製造できる部品キャリアに対するニーズがあり得る。

本考案の例示の実施形態によれば、部品キャリアの（依然として一体的に接続されている）複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造を温度処理の間に（とりわけリフローオーブン内で）ハンドリングするためのハンドリング装置が提供され、当該ハンドリング装置は、第１の治具及び第２の治具であって、それらの間に前記部品キャリア構造を収容するように構成されている、第１の治具及び第２の治具と、前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの一方の一部を形成する磁石のアレイと、前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの他方の一部を形成するプレート（とりわけ、金属プレート、例えば、連続するか又は実質的に連続する金属プレート又は機械的安定性が高い（好ましくは熱をリダイレクトする）別の材料又は本体）と、を含み、前記磁石は、間にある前記部品キャリア構造の変形を抑制するために、前記プレートと（例えば、プレートが金属材料で作られている場合はプレート自体又はプレートが非磁性材料で作られている場合はプレートに取り付けられる磁石と）引力を生成するように構成されている。

本考案の別の例示の実施形態によれば、部品キャリアの（依然として一体的に接続されている）複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造を温度処理の間に（とりわけリフローオーブン内で）ハンドリングするためのハンドリング装置が提供され、当該ハンドリング装置は、第１の治具及び第２の治具であって、それらの間に前記部品キャリア構造を収容するように構成されている、第１の治具及び第２の治具と、前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの少なくとも一方の一部を形成し、部品キャリアの異なるプリフォームの間に配置される複数のバーを含む支持構造であって、該支持構造は前記部品キャリア構造を支持する、支持構造と、を含む。

本考案のさらに別の例示の実施形態によれば、上述の特徴を有するハンドリング装置と、第１の治具と第２の治具との間に収容される部品キャリアの（依然として一体的に接続されている）複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造とを含むアレンジメントが提供される。

本考案のさらに別の例示の実施形態によれば、部品キャリアの複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造のためのリフローオーブンが提供され、当該リフローオーブンは、前記部品キャリア構造をハンドリングするための、上述の特徴を有するハンドリング装置と、内部に部品キャリアのプリフォームが取り付けられた前記ハンドリング装置を加熱するように構成された加熱ユニットと、を含む。

本考案のさらに別の例示の実施形態によれば、部品キャリアの複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造を温度処理の間に（とりわけリフローオーブン内で）ハンドリングするため方法が提供され、当該方法は、ハンドリング装置（とりわけ、上述の特徴を有するハンドリング装置）の第１の治具と第２の治具との間に前記部品キャリア構造を収容することと、第１の治具及び第２の治具のうちの一方の一部を形成する磁石のアレイと、第１の治具及び第２の治具のうちの他方の一部を形成するプレート（好ましくは金属プレート）との間に引力を生成することと、部品キャリアのプリフォームを備えるハンドリング装置を温度処理のために（とりわけ、リフローはんだ付けのために）加熱することとを含む。

本考案のさらに別の例示の実施形態によれば、部品キャリアの複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造を温度処理の間に（とりわけリフローオーブン内で）ハンドリングするため方法が提供され、当該方法は、ハンドリング装置（とりわけ、上述の特徴を有するハンドリング装置）の第１の治具と第２の治具との間に部品キャリア構造を収容することと、異なるプリフォームの部品キャリアの間に配置される複数のバーを含む、第１の治具及び第２の治具のうちの少なくとも１つの支持構造により部品キャリア構造を支持することと、部品キャリアのプリフォームを備えるハンドリング装置を温度処理のために（とりわけ、リフローはんだ付けのために）加熱することとを含む。

本願の文脈において、「部品キャリア」という用語は、機械的支持及び／又は電気的接続性を提供するために、その上及び／又はその内部に１つ以上の部品を収容することが可能な任意の支持構造をとりわけ示し得る。すなわち、部品キャリアは、部品のための機械的及び／又は電子的キャリアとして構成され得る。とりわけ、部品キャリアは、プリント回路基板、有機インターポーザ及びＩＣ（集積回路）基板のうちの１つであり得る。部品キャリアは、上述の種類の部品キャリアの異なるものを組み合わせたハイブリッドボードであってもよい。

本願の文脈において、「部品キャリア構造」という用語は、部品キャリアの製造の間にハンドリングされ且つ処理される薄いシート、例えば、パネル又は部品キャリアのアレイをとりわけ示し得る。とりわけ、部品キャリアのプリフォームは一体的に接続されてもよく、一体的な部品キャリア構造の一部を形成し得る、例えばパネルレベルで依然として存在し得る。

本願の文脈において、「部品キャリア構造をハンドリングするためのハンドリング装置」という用語は、リフローオーブン内で起こり得る特に高温で処理されながら、ＰＣＢパネル等の部品キャリア構造を保持するように構成された装置をとりわけ示し得る。そのようなハンドリングは、とりわけ部品キャリア構造を予め定義された形状、位置及び向きで維持するために、制御された方法で行われ得る。

本願の文脈において、「治具」という用語は、ＰＣＢパネル等のシート状の部品キャリア構造を保持するように構成された収容容積を間に定義するために別の治具と協働するように構成されたベース又は蓋部材をとりわけ示し得る。すなわち、各治具は、２つの協働する治具間に定義され、部品キャリア構造を収容するための形状及び寸法を有する収容容積に寄与し得る。さらに、協働する治具は、安定し且つ予め定義された構成で治具を共に保持することが可能な設備を備え得る。

本願の文脈において、部品キャリアの「変形を抑制する」又は「平坦化する」という用語は、ＰＣＢパネル等のシート状の部品キャリア構造の反り、屈曲及びしわを抑制する引き付け磁力の傾向をとりわけ示し得る。これを実現するために、治具のアレンジメントは部品キャリア構造を平坦な平面形状で維持するための力を部品キャリア構造に加え得る。

本願の文脈で、「バー」という用語は、例えば、ストリップ又はウェブとして構成され、治具の間に収容される間に部品キャリア構造を支持するように構成された細長い物理体をとりわけ示し得る。例えば、各バーの幅は０.１ｍｍ～１ｍｍの範囲、とりわけ０.３ｍｍ～０.５ｍｍの範囲であり得る。

本願の文脈において、「温度処理」という用語は、例えば、リフローオーブンにおいて、部品キャリア構造の（とりわけ大幅な）温度変化をもたらす熱処理又は１つ以上のプロセスをとりわけ示し得る。

本願の文脈において、「リフローオーブン」という用語は、リフローはんだ付けの間にＰＣＢパネル等の部品キャリア構造を処理するための装置をとりわけ示し得る。すなわち、リフローオーブンは、ハンドリング装置によってハンドリングされる部品キャリア構造を、部品キャリア構造のはんだ材料が溶融し得る温度にまで上昇させるように構成され得る。とりわけ、リフローオーブンは、部品キャリア構造を少なくとも２００℃まで、とりわけ少なくとも２５０℃まで、より具体的には少なくとも２７０℃又は２９０℃以上の温度まで加熱するように構成され得る。リフローオーブンは複数のゾーンを含んでもよく、それらは温度のために個別に制御できる。例えば、リフローオーブンは、いくつかの加熱ゾーンと、それに続く１つ以上の冷却ゾーンとを含んでもよく、部品キャリア構造は、コンベアベルト等上でリフローオーブンを通るため、制御された時間－温度プロフィールを供され得る。リフローオーブンの１つ以上の加熱ユニットは、（赤外線範囲の波長の放射によって熱を部品キャリア構造に伝達し得る）１つ以上の赤外線ヒーターとして実施され得る。部品キャリア構造の方に加熱された空気を強制的に送るために１つ以上のファンを用いるリフローオーブンの加熱ユニットは、赤外線対流加熱ユニットとして示され得る。リフローはんだ付けとは、はんだペースト（例えば、粉末はんだとフラックスとの粘着性の混合物）を用いて、１つ以上の電子部品をそれらの接触パッドに一時的に取り付け、その後にアセンブリ全体が制御された熱に供されるプロセスを示し得る。はんだペーストは溶融状態でリフローし、永久的なはんだ接合部を形成する。

本考案の例示の実施形態によれば、複数の部品キャリアのプリフォーム（例えば、ＰＣＢ、プリント回路基板）を含むパネル等の部品キャリア構造をハンドリングするためのハンドリング装置が提供され、リフローはんだ付け等の高温プロセスの間に処理される部品キャリア構造の構造安定性に寄与する。

本考案の第１の態様の例示の実施形態によれば、これは、部品キャリア構造をハンドリング装置の２つの対向する治具の間で保持することによって実現され得る。治具は部品キャリア構造の収容容積を定義し、治具のうちの一方に空間的に分散されて配置された磁石を含む。該磁石は、他方の治具の（好ましくは、金属の）プレートと引力を生成し得る。このような治具の構成は簡単に製造でき、ハンドリングされた部品キャリア構造の望ましくない反り、しわ又は屈曲を安全に防止することを可能にする。したがって、部品キャリア構造は、リフローはんだ付けプロセスを高精度で行うことができるようにする明確に定義され、安定した構成にすることができる。

本考案の第２の態様の一実施形態によれば、熱処理（例えば、リフローはんだ付け）の間に部品キャリア構造をハンドリングするための２つの協働する治具で構成されるハンドリング装置は、治具のうちの少なくとも一方に配置されるバーを備え、該バーは機械的に安定な支持構造を定義するために互いにとりわけ平行及び／又は垂直に延び得る。これは、部品キャリア構造がハンドリングの間に予め定められた構成で確実に保持されるため、部品キャリア構造の望ましくない反り、しわ又は屈曲が確実に防止され得る。治具のうちの少なくとも一方のバーのアレイは、（例えば、約１００℃、とりわけ２００℃超の）高温処理の間にハンドリング装置の熱特性にプラスの影響を与え得る。なぜなら、このような設計により、収容される部品キャリア構造への適切な熱伝達が得られ得るからである。

本考案の例示の実施形態によれば、ボード型の部品キャリア構造を保持し、搬送するために２つの協働する治具を含むハンドリング装置が提供される。ハンドリング装置は下側治具及び上側治具で構成され得る。下側治具は、磁力で上側治具を下側治具に引き付けることが可能な埋め込み磁石を含み得る。このような磁気接続の利点は、部品キャリア構造をハンドリング装置から容易に着脱させることができることである。さらに、ボード形状の部品キャリア構造の望ましくない変形（例えば反り）を確実に防止され得る。これに加えて、ハンドリング装置の望ましくない分解は、磁気バイアス力によって防止され得る。さらに、有効な熱容量は、バーを設けることによって提供され得る治具のうちの少なくとも一方のフレーム形状の設計によって低減され得る。部品キャリア（とりわけ、基板又はプリント回路基板）はパネルレベルで治具に配置されてもよく、熱処理（とりわけ、リフロー処理）の後にパネル又は個々の部品キャリアは治具から取り出され得る。

以下では、ハンドリング装置、方法、アレンジメント及びリフローオーブンのさらなる例示の実施形態を説明する。

ハンドリング装置が協働する磁石及び金属板の配置で構成される場合、間に凹部を有するバーを設けることは、リフローオーブンでのハンドリングの間に部品キャリア構造を平坦化し、支持するために相乗的に協働しながら、信頼性のあるリフローはんだ付けを確実なものにし得る。協働する金属板及び磁石は引き付け磁力を発生し得る一方で、治具の少なくとも１つのバーは熱特性を促進し得る。双方の手段は共に高い熱的、機械的、電気的信頼性を有する部品キャリアの製造を確かなものにする。

一実施形態では、磁石のアレイが第１の治具又は第２の治具のうちの１つのみの一部として形成される一方で、他方の治具には磁石が配置されない。これは、例えば、他の治具が金属板を含む場合に適切であり得る。

他の実施形態では、磁石のアレイは、第１の治具及び第２の治具のそれぞれの一部として形成される。例えば、それぞれの治具に金属板が用いられていない場合、磁石を双方の治具（とりわけ双方の治具板）に設けられ得る。金属の代わりに、プレートに非金属材料を用いることが可能であり得る。非金属材料は磁石と協働して、基板を取り扱うための磁力を提供し得る。

一実施形態では、プレートは部品キャリア構造の熱の分配及び／又はリダイレクトを支持する材料で作られる。好ましくは、プレートは金属プレートである。しかしながら、プレートがガラス複合材等の材料を含むことも可能であり得る。

一実施形態では、磁石は支持構造に接続されている。磁石を支持構造に接続することにより、引き付け磁力及び支持機械力がハンドリング装置の対応領域に提供されることを確実にし得るため、部品キャリア構造を平坦且つ予め定義された構成で維持されると同時に確実に加熱できるように対応する力が共に機能し得る。とりわけ、支持構造が、第１のバー及び第２のバーのアレイで構成され、第１のバーと第２のバーが互いに垂直に方向付けられている場合、結果として得られるグリッド状の配置は、各水平バーと各垂直バーの交差位置に配置された磁石と協働する場合に、高い機械的保持力を生成し得る。

一実施形態では、磁石は下側治具の一部を形成し、金属板は上側治具の一部を形成する。例えば、下側治具は磁石の配置全体で構成され、連続的な金属プレートを含まない一方で、上側治具は実質的に連続的な金属プレートを含み、磁石を含まない。その結果、高い磁気的な接続力を作り出すことができるにもかかわらず、上側治具を薄く維持することができ、これは安定性の点で有利である。さらに、そのような構成は、パネルにわたる温度勾配が小さいままであり得ることを保証し得る。

一実施形態では、磁石は、少なくとも２００℃、とりわけ少なくとも２５０℃のキュリー温度を有する材料で作られる。当業者であれば分かるように、キュリー温度又はキュリー点とは、それを超えた場合に材料がその永久磁気特性を失う温度である。リフローオーブンでの使用が好適になるように、磁石の、キュリー温度はリフローはんだ付けの温度よりも高くなければならない。、キュリー温度が２５０℃を超える磁石を用いる場合、磁石、したがってハンドリング装置全体はリフローはんだ付けに適し得る。

一実施形態では、磁石及び金属プレートによって生成される引力によって部品キャリア構造に加えられる力は、少なくとも１０Ｎ、とりわけ少なくとも２０Ｎである。少なくとも１０Ｎ、好ましくは少なくとも２０Ｎの力を生成することによって、ハンドリング装置は、シート状の部品キャリア構造が確実に平坦又は平面状の構成でとどまり、ハンドリングの間、特にリフローはんだ付けの間に屈曲するか又はしわを生じたりしないようにし得る。それと同時に、そのような力は部品キャリア構造の望ましくない機械的衝撃劣化構造を防止するために十分に穏やかなものである。

一実施形態では、磁石は永久磁石材料で作られる。磁石が、強磁性材料又はフェリ磁性材料等の永久磁石材料で作られている場合、磁石の継続的な再磁化の必要性を回避することが十分となり得る。これにより、ハンドリング装置の構成が簡素なものになる。

一実施形態では、支持構造は熱伝導性材料で作られる。例えば、支持構造の材料は、少なくとも１０Ｗ／ｍＫ、とりわけ少なくとも５０Ｗ／ｍＫ、好ましくは少なくとも１００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する材料で作られ得る。好ましい実施形態では、金属治具は、例えば２００Ｗ／ｍＫ以上の高い熱伝導率の点からアルミニウム合金で作られ得る。一般に、熱伝導率が高いほど良好である。例えば、支持構造は、そのように良好な熱伝導率を提供するために金属で作られ得る。したがって、例えば、グリッド状の支持構造はハンドリングされた部品キャリア構造に沿って潜在的な温度差を熱的に平衡させるように機能し得る。例えば、部品キャリア構造のホットスポットから支持構造によって熱が取り除かれ、そのコールドスポットに提供され得る。これは、反りの等の望ましくない現象を促進し得る部品キャリア構造の望ましくない熱勾配を回避する。

一実施形態では、バーは互いに平行に延びる。例えば、全てのバーは水平方向又は垂直方向に互いに平行に延び得る。これにより、ハンドリング装置の簡素な構成を確実にすると同時に、ハンドリング装置から部品キャリア構造への支持力の適切な作用を確実にし得る。

別の実施形態では、バーは、第１の方向に沿って互いに平行に延びる第１のバーを含み、第１の方向と垂直な第２の方向に沿って互いに平行に延びる第２のバーを含むため、バーは凹部を有するグリッドを形成する。とりわけ、前記グリッドの各凹部は１つの部品キャリア又はその中央部に対応し得る。それぞれの凹部に対応するそれぞれの部品キャリアの表面部分は、部品（半導体ダイ等）が表面実装される部品キャリア領域に対応し得る。はんだペーストが前記部品キャリア領域に塗布され得る。このような好ましい構成によれば、２つの垂直方向に延びるバーのグリッドは、部品キャリア構造を確実に支持するためのグリッドを形成し得る。一対の第１のバー及び一対の第２のバーによって区切られる各凹部の寸法は現在製造されている部品キャリア又はそのプリフォームの寸法に対応する場合、保持装置がその機能部において部品キャリア構造に接触しないことを確実にし得る。これとは対照的に、支持構造は部品キャリアが平坦化され且つ支持されるように部品キャリアのこのような機能的に有用な領域の間の領域でのみ接触することを確実にし得る。

一実施形態では、第１の治具及び第２の治具のそれぞれは、対向する双方の主面から部品キャリア構造に接続力を加える（特に押圧する）ピンを含む。とりわけ、それらの間に部品キャリア構造を挟むそのようなピンは、ハンドリング装置に収容される部品キャリア構造と直接物理的に接触する唯一の物理体であり得る。有利には、一方又は双方の治具に設けられるピンは、部品キャリア構造が使用の間に、例えば、ピンの間にクランプされるようにハンドリング装置と直接物理的に接触する位置を定義し得ることが有利である。部品キャリア構造は、ピン以外の位置でハンドリング装置との物理的接触がないことが好ましい。これは、ハンドリング及びリフローはんだ付けの間に、ピン以外の位置で部品キャリア構造のいかなる損傷も確実に防止し得る。

一実施形態では、磁石を含む第１の治具及び第２の治具のうちの一方のピンは、磁石と一体的に形成されている。すなわち、磁気ピンが設けられ得る。ピンと磁石とを組み合わせてそれらを共通の構造にすることによって、ハンドリング装置をコンパクト且つ簡素な構成にし得る。さらに、これは、磁石と金属プレートとの間の間隔を低減させ得るため、磁気ピンを設けることで治具間の接続力を高め、部品キャリア構造への力の衝撃を微調整し得る。

一実施形態では、磁石の少なくとも一部は、第１の方向に沿って互いに平行に延びる第１のバーと、第１の方向と垂直な第２の方向に沿って互いに平行に延びる第２のバーとの交点でグリッドに取り付けられる。磁石が、前記治具のグリッドの交点でその治具に取り付けられている場合、ハンドリング装置と部品キャリア構造との間の力の伝達はとりわけ有利である。

一実施形態では、第１の治具及び第２の治具のそれぞれは支持構造を含み、とりわけグリッドを形成する複数のバーをそれぞれが含む。双方の治具上のグリッドは、その対向する双方の主面上でのリフローはんだ付けの間に部品キャリアのプリフォームが露出されるように設けられ得る。

一実施形態では、第１の治具及び第２の治具のうちの１つのみが磁石のアレイを含む。これにより、他方の治具（好ましくは上側治具）が磁石を含まないようにして簡素且つコンパクトに保つことができ、前記他方の治具及びハンドリング装置全体の厚さの低減を可能にする。

一実施形態では、第１の治具及び第２の治具のうちの一方のみが金属プレートを含む。磁石を有する治具（好ましくは下側治具）は連続的な金属プレートを含まないことが有利であり、ハンドリング装置のコンパクトな特性にさらに寄与する。

一実施形態では、第１の治具及び第２の治具は、複数の点接続部でのみ部品キャリア構造に垂直方向の固定力を加えるように構成される。とりわけ、点接続部は部品キャリアの隣接するプリフォーム間に位置する。点接続部は互いに整列された双方の治具のピンによって確立され得ることが好ましい。大きな表面積の接続部ではなく複数の点接続部を設けることで、部品キャリア構造へのクランプの影響を小さいものにし得る。

一実施形態では、加熱ユニットは、部品キャリアのプリフォームを有するハンドリング装置を少なくとも２００℃まで、とりわけ少なくとも２５０℃まで加熱するように構成されている。リフローオーブンの加熱ユニットが部品キャリア構造を２００℃を超え、好ましくは２５０℃を超える温度に加熱するように構成されている場合、リフローオーブンは部品キャリア構造に適用され得る多数の異なるはんだ材料を用いたリフローはんだ付けを支持し得る。

一実施形態では、部品キャリアの各プリフォームの表面には、リフローはんだ付けの前にはんだペーストが設けられる。例えば、はんだペーストは、印刷若しくは分配によって又はステンシルによって部品キャリア構造に塗布され得る。とりわけ、本方法は、部品キャリア構造がリフローはんだ付けのためにリフローオーブン内で移される前に、部品キャリアのプリフォームのはんだペースト上に部品を表面実装することを含み得る。そのようなペーストは溶媒等のマトリックス内にはんだ付け可能な粒子を含み得る。そのようなはんだペーストは、部品キャリア構造、とりわけその部品キャリアをコンデンサ部品又は半導体チップ等の表面実装部品とはんだ付け可能にするために、リフローオーブンで処理され得る。

一実施形態では、部品キャリアは、少なくとも１つの電気絶縁層構造の積層体と、少なくとも１つの導電層構造とを含む。例えば、部品キャリアは、とりわけ機械圧及び/又は熱エネルギーを加えることによって形成される、上述の電気絶縁層構造及び導電層構造の積層体であり得る。前述の積層体は、さらなる部品のためのより大きな取付面を提供することができるにもかかわらず、非常に薄く且つコンパクトなプレート状の部品キャリアを提供し得る。

一実施形態では、部品キャリアはプレートとして成形される。これは、コンパクトな設計に寄与し、部品キャリアはそれにもかかわらずそれに部品を取り付けるための大きな基盤を提供する。さらに、その薄い厚さのために、とりわけ、埋め込み電子部品の例としての裸のダイをプリント回路基板等の薄いプレート内に簡便に埋め込むことができる。

一実施形態では、部品キャリアは、プリント回路基板、基板（とりわけＩＣ基板）及びインターポーザからなる群のうちの１つとして構成される。

本願の文脈において、「プリント回路基板」（ＰＣＢ）という用語は、例えば圧力を加えること及び/又は熱エネルギーを供給することにより、いくつかの導電層構造をいくつかの電気絶縁層構造に積層することによって形成されるプレート状の部品キャリアをとりわけ示し得る。ＰＣＢ技術のための好ましい材料として、導電層構造は銅で作られ、電気絶縁層構造は樹脂及び／又はガラス繊維、いわゆるプリプレグ又はＦＲ４材料を含み得る。様々な導電層構造は、積層体を貫通する孔を、例えばレーザ穿孔又は機械的穿孔によって形成し、導電材料（とりわけ銅）を部分的に又は完全に充填することによりビア又は任意の貫通孔接続を形成することにより、所望の方法で互いに接続され得る。充填された孔は積層体全体を接続するか（複数の層又は積層体全体を貫通する貫通孔接続）又は充填された孔はビアと呼ばれる少なくとも２つの導電層を接続する。同様に、電子光学回路基板（ＥＯＣＢ）を受容するために、積層体の個々の層を介して光相互接続を形成できる。プリント回路基板に埋め込まれ得る１つ以上の部品以外に、プリント回路基板は、プレート状のプリント回路基板の一方の表面又は対向する双方の表面上に１つ以上の部品を収容するように通常構成されている。それらは、はんだ付けによりそれぞれの主面に接続され得る。ＰＣＢの誘電体部分は、強化繊維（例えば、ガラス繊維）を有する樹脂で構成され得る。

本願の文脈において、「基板」という用語は、とりわけ小さな部品キャリアを示し得る。基板は、ＰＣＢに関して、その上に１つ以上の部品が実装され、１つ以上のチップとさらなるＰＣＢとの間の接続媒体として機能し得る比較的小さな部品キャリアであり得る。例えば、基板は、（例えば、チップスケールパッケージの場合に）それに実装される部品（とりわけ、電子部品）と実質的に同じサイズを有し得る。より具体的には、基板は、電気接続又は電気ネットワークのためのキャリアであるとともに、プリント回路基板（ＰＣＢ）に匹敵するものの横方向及び／又は垂直方向に配置される接続部の密度がかなり高い部品キャリアとして理解できる。横方向接続部は、例えば導電経路であるのに対して、垂直方向接続部は、例えばドリル孔であり得る。これらの横方向及び／又は垂直方向の接続部は基板内に配置され、収容されるか又は収容されていない部材（例えば、裸のダイ）、とりわけＩＣチップとプリント回路基板又は中間プリント回路基板との電気的、熱的及び／又は機械的接続を提供するために用いることができる。そのため、「基板」という用語は「ＩＣ基板」も含む。基板の誘電体部分は強化粒子（例えば、強化球体、とりわけガラスの球体）を有する樹脂で構成され得る。

基板又はインターポーザは、少なくともガラス層、シリコン（Ｓｉ）層及び／又はエポキシベースのビルドアップ材料（例えば、エポキシベースのビルドアップフィルム）又はポリイミド若しくはポリベンゾオキサゾール等のポリマー化合物（感光性分子及び／又は感熱性分子を含んでもいいし含まなくてもよい）のような感光性又はドライエッチング可能な有機材料を含み得るか又は構成され得る。

一実施形態では、少なくとも１つの電気絶縁層構造は、樹脂又はポリマー、例えば、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ビスマレイミド－トリアジン樹脂、（例えば、ポリフェニレンエーテル、ＰＰＥに基づく）ポリフェニレン誘導体、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び／又はそれの組み合わせからなる群のうちの少なくとも１つを含む。複合材料を形成するために、例えば、ガラス（多層ガラス）で作られたウェブ、繊維、球体又は他の種類の充填剤粒子等の強化構造も用いられ得る。例えば、上記樹脂を含浸させた繊維等の強化剤と組み合わせた半硬化樹脂はプリプレグと呼ばれる。これらのプリプレグは、それらの難燃特性を記述するＦＲ４又はＦＲ５等の特性にちなんで名づけられている場合が多い。プリプレグ、とりわけＦＲ４は硬質のＰＣＢにとって通常好ましいが、他の材料、とりわけエポキシベースのビルドアップ材料（例えば、ビルドアップフィルム）又は感光性の誘電体材料も用いられ得る。高周波用途では、ポリテトラフルオロエチレン、液晶ポリマー及び／又はシアネートエステル樹脂等の高周波材料が好ましい場合がある。これらのポリマーの他に、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）又は他の低、極低若しくは超低ＤＫ材料が、電気絶縁構造として部品キャリアに適用され得る。

一実施形態では、少なくとも１つの導電層構造は、銅、アルミニウム、ニッケル、銀、金、パラジウム、タングステン及びマグネシウムからなる群のうちの少なくとも１つを含む。通常、銅が好ましいが、他の材料又は、とりわけグラフェン又はポリ（３,４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等のスプラ導電性材料又は導電性ポリマーでそれぞれ被覆された、その被覆バージョンも同様に可能である。

部品キャリアに表面実装され得る及び／又は内部に埋め込まれ得る少なくとも１つの部品は、非導電性インレー、導電性インレー（例えば、好ましくは銅又はアルミニウムを含む金属インレー）、熱伝達ユニット（例えば、ヒートパイプ）、導光素子（例えば、光導波路又は光コンダクタ接続）、電子部品又はそれらの組み合わせからなる群から選択できる。インレーは、例えば、熱放散を容易にする目的で埋め込まれるか又は表面実装され得る、絶縁材料コーティングを有するか又は有さない金属ブロック（ＩＭＳインレイ）であり得る。好適な材料は、少なくとも２Ｗ/ｍＫである熱伝導率にしたがって定義される。そのような材料は、限定されないが金属、金属酸化物及び／又はセラミック、例えば、銅、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）をベースとすることが多い。熱交換容量を高めるために、表面積が大きくされた他の幾何学的形状もしばしば用いられる。さらに、部品は、（少なくとも１つのｐ－ｎ接合が実装された）能動電子部品、抵抗器、インダクタンス又はコンデンサ等の受動電子部品、電子チップ、記憶デバイス（例えば、ＤＲＡＭ又は他のデータメモリ）、フィルタ、集積回路（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルアレイロジック（ＰＡＬ）、汎用アレイロジック（ＧＡＬ）及び複雑プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ））、信号処理コンポーネント、電力管理コンポーネント（例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、相補型金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＣＭＯＳ）、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）又は絶縁ゲート電界効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）であり、全て炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）、ヒ化インジウム（ＩｎＧａＡｓ）等の半導体材料及び／又は任意の他の好適な無機化合物に基づく）、光電子インターフェイス素子、発光ダイオード、フォトカプラ、電圧コンバータ（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ又はＡＣ／ＤＣコンバータ）、暗号コンポーネント、送信機及び／又は受信機、電気機械トランスデューサ、センサ、アクチュエータ、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）、マイクロプロセッサ、コンデンサ、抵抗器、インダクタンス、バッテリ、スイッチ、カメラ、アンテナ、論理チップ及びエネルギー収穫ユニットであり得る。しかしながら、他の部品が部品キャリアに埋め込まれ得る。例えば、磁性要素を部品として用いることができる。そのような磁性要素は、永久磁性要素（例えば、強磁性要素、反強磁性要素、マルチ強磁性要素又はフェリ磁性要素、例えばフェライトコア)であり得るか又は常磁性要素であり得る。しかしながら、部品は、例えば、ボードインボード構成におけるＩＣ基板、インターポーザ又はさらなる部品キャリアであり得る。部品は部品キャリア上に表面実装され得る及び／又はその内部に埋め込まれ得る。さらに、他の部品、とりわけ、電磁放射線を発生及び放出する部品及び／又は環境から伝搬する電磁放射線に対してセンシティブな部品も部品として用いられ得る。

一実施形態では、部品キャリアは積層型部品キャリアである。そのような実施形態では、部品キャリアは、押圧力及び／又は熱を加えることによって積層され、互いに接続される多層構造の複合体である。

部品キャリアの内部層構造を処理した後、処理された層構造の一方の主面又は対向する双方の主面を、１つ以上のさらなる電気絶縁層構造及び／又は導電層構造で対称に又は非対称に（とりわけ積層により）覆うことが可能である。すなわち、所望の数の層が得られるまでビルドアップが続けられ得る。

電気絶縁層構造及び導電層構造の積層体の形成が完了した後、得られた層構造又は部品キャリアの表面処理を進めることができる。

とりわけ、電気絶縁性のソルダレジストが、表面処理の観点から、層積層体又は部品キャリアの一方の主面又は対向する双方の主面に塗布され得る。そのようなソルダレジストを主面の全体に形成し、その後にソルダレジストの層をパターン化して、部品キャリアを電子周囲（electronic periphery）に電気的に連結するために用いられる１つ以上の導電面部分が露出され得る。ソルダレジストで被覆されたままの部品キャリアの表面部分、とりわけ銅を含む表面部分は酸化又は腐食に対して効果的に保護され得る。

表面処理の観点から、部品キャリアの露出された導電面部分に対して表面仕上げを選択的に適用することも可能である。そのような表面仕上げは、部品キャリアの表面上の露出された導電層構造（とりわけ、銅を含むか又は銅で構成されるパッド、導電トラック等）上の導電性の被覆材料であり得る。このような露出された導電層構造が保護されないままの場合、露出された導電性部品キャリア材料（とりわけ銅）が酸化して、部品キャリアの信頼性が低下し得る。次いで、例えば、表面実装された部品と部品キャリアとの間の界面として表面仕上げが形成され得る。表面仕上げは、露出された導電構造（とりわけ銅回路）を保護し、例えばはんだ付けにより１つ以上の部品との接合プロセスを可能にする機能を有する。表面仕上げのための適切な材料の例としては、プリフラックス（ＯＳＰ）、無電解ニッケル浸漬金（ＥＮＩＧ）、無電解ニッケル浸漬パラジウム浸漬金（ＥＮＩＰＩＧ）、金（とりわけ硬質金）、化学スズ、ニッケル－金、ニッケル－パラジウム等が挙げられる。

上記で定義した態様及び本考案のさらなる態様は、以下で説明する実施形態の例から明らかであり、これらの実施形態の例を参照して説明する。

図１は本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置の一部の断面図である。 図２は、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置における熱処理の前後の部品キャリア構造の側面図を示す。 図３は、従来のハンドリング装置における熱処理前後の部品キャリア構造の側面図を示す。 図４は、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置の下側にある第１の治具の平面図を示す。 図５は、図４に係る第１の治具と協働するための上側にある第２の治具の平面図を示す。 図６は、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置の下側にある第１の治具を示す。 図７は、図６に係る第１の治具を含むハンドリング装置の上側にある第２の治具を示す。 図８は、本考案の例示の実施形態に係る部品キャリアの製造方法の間に行われる、リフローはんだ付け段階を含む異なる製造段階を示す。 図９は、。本考案の例示の実施形態に係る、ハンドリング装置の第２の治具のバーの詳細図である。

図面におけるイラストは概略的である。異なる図面において、同様の又は同一の要素に対しては同一の参照符号が付される。

図面を参照して例示の実施形態をさらに詳細に説明する前に、本考案の例示の実施形態の発展の基となるいくつかの基本的な留意事項を要約する。

本考案の第１の態様の例示の実施形態によれば、リフローはんだ付けの間にシート状の部品キャリア構造の平坦化を促進するために、２つの協働する治具を備えたハンドリング装置が提供される。このようなハンドリング装置は、一方の治具上の磁石を含み、他方の治具上の金属プレートを含む。磁石と金属プレートとの間の引き付け磁力は、部品キャリア構造の反り、しわ及び屈曲を確実に防止し得る。リフローはんだ付けの間、部品キャリア構造上のはんだペースト、はんだバンプ又は任意の他のはんだ材料が、部品キャリア構造（とりわけ、部品キャリアの依然として一体的に接続されたプリフォームを含むパネル）の部品キャリア（例えば、プリント回路基板又は集積回路基板）上の表面実装部品のために溶融され得る。

本考案の第２の態様の例示の実施形態によれば、リフローはんだ付けの間に部品キャリア構造をハンドリングするためのハンドリング装置が提供される。ハンドリング装置は一対の対向する治具を含み、一方の治具はハンドリングされるべき部品キャリアの上方に配置され、他方の治具は下方に配置される。下側治具及び上側治具のうちの少なくとも一方（好ましくは双方）は、部品キャリア構造に支持力を加えるための、例えば格子状の支持構造を含み得る。同時に、支持構造内の凹部は部品キャリアのプリフォームの少なくとも一部を露出させ、リフローはんだ付けの間の熱伝達を促進し、ハンドリング装置との過剰な接触による部品キャリアのプリフォームの損傷のリスクを抑制し得る。

好ましくは、第１の方向に延びる第１のバーと、別の（好ましくは垂直な）方向に延びる第２のバーとのグリッドが、治具のうちの一方又は両方に設けられ得る。そのようなバーの配置は、そのようなグリッドの各開口が例えばパネル型部品キャリア構造のカード若しくはユニット又は１つのプリント回路基板に対応するように、パネルサイズに従って構成され得る。その結果、個々の部品キャリアがグリッドによって適切に支持されるだけでなく、パネル全体も支持され得る。とりわけ、このようなグリッドを、一方の治具上の金属プレートと引力的に協働する他方の治具上の磁石のアレイと組み合わせる場合、特に、金属プレートを備える治具（好ましくは上側治具）の厚さを非常に小さくすることができる簡素でコンパクトなハンドリング装置が提供され得る。非常に薄いことが好ましい上側治具に磁石を設けることを避けることによって、適切な安定性が得られ得る。さらに、説明した構成は、パネルにわたって顕著な温度勾配が生成されないことを保証し得る。上側治具の金属プレートは鉄又はアルミニウム合金、すなわち、他方の治具の磁石によって磁気的に引き付けられる材料で作られていることが好ましい。前記磁石は永久磁性材料から作られ得る。ハンドリング装置によってハンドリングされる部品キャリア構造のリフローはんだ付けの間、例えば、２００℃～２９０℃の範囲の温度が適用され得る。磁石の永久磁性材料は、このように高い温度でも磁石の引き付け磁力が維持されるように構成される。そのため、キュリー温度が十分高い磁性材料を用いるべきである。上述したハンドリング装置の構成により、リフローはんだ付けの間の部品キャリア構造の温度プロファイルが改善され、とりわけ平衡化され得る。

各治具は、使用の間に部品キャリア構造をそれらの間にクランプし得る１つ又は好ましくは２つ以上の拘束ピンを備え得ることが有利である。そのようなピンは、半導体ダイ等の構部品がはんだ付けによって実装される部品キャリア構造の表面領域間に配置され得る。これに対応して、はんだバンプの領域等は治具のピンが協働する領域から離れて配置され得る。これにより、部品キャリア構造の適切な安定性と損傷に対する保護が保証され得る。支持構造のバー及びピンは、部品キャリア構造のダイシング線（singulation line）、すなわち、部品キャリア構造が後に個々の部品キャリアにダイシングされる領域に配置され得る。例えば、バーの幅はしたがって０.３ｍｍ～０.５ｍｍの範囲であり得る。すなわち、グリッド線の幅は非常に小さいものとなり得る。

第１の方向に延びるバーと、それに対して垂直に延びる追加のバーとを含むグリッドとして支持構造を構成する場合、このグリッドのデザインは均一な熱供給、熱除去、熱平衡化及び熱拡散に寄与し得るのため、ハンドリング装置は高温用途にとりわけ適し得る。すなわち、グリッドを構成するバーの間にマトリックス状の凹部のアレイを有する熱的に適切な導電性のグリッドは、部品キャリア構造全体にわたる温度の平衡化に寄与し得る。

高性能部品キャリア用途（とりわけ、プリント回路基板及び集積回路基板に関する）には、ランド共平面性（land coplanarity）（即ち、得られる反りのレベル）に関して要求される仕様への適合が望まれる。このような要求される事項を満たすためには、従来的に、歩留まりの大幅な減少のリスクが伴う。

そのような欠点を克服するために、例示の実施形態は、パネル等の部品キャリア構造をハンドリングするためのハンドリング装置を提供する。ハンドリング装置は、処理される部品キャリア構造に対して完全に機械的な支持を提供するために２つの協働する治具に基づく。とりわけ、そのようなハンドリング装置は、高温処理の間に所定の位置にある部品キャリア構造の全ての基板ユニットを押圧するか又はクランプすることができ、ランド共平面性の観点で優れた結果を得ることができる。同時に、部品キャリアを製造する際に得られる歩留まりが大幅に改善され得る。とりわけ、本考案の例示の実施形態は効率を改善し、製造時間を短縮し得る。ランド共平面性は低い努力で実現され得る。そのため、本考案の例示の実施形態は製造される部品キャリアのランド共平面性を改善するための磁性治具対を提供する。

例えば、前記治具のうちの１つは複数の磁石、例えば厚さ２ｍｍの８０個の磁石を備え得る。前記磁石は、例えば、厚さ５ｍｍの下側治具に埋め込まれて、複数の基板ユニットを含む部品キャリア構造を上側治具と共に保持し得る。

さらに、部品キャリア構造の部品キャリアのプリフォームが、高温処理の間に形状が湾曲することなく製造されることを確実にするために、治具のうちの一方又は双方をフレーム及びポケット設計で構成することも可能であり得る。とりわけ、下側治具に埋め込まれる磁石を設けることにより、上側治具から基板ユニットに加えられる均一な圧力を支持することができる。ポケット設計により、全ての基板ユニットを下側治具で支持することが可能である。例えば、ポケット設計の磁性治具は、基板型の部品キャリア構造に約２０Ｎの力を加えることができる。

高温処理の間（とりわけ、リフローはんだ付けの間）、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置は、部品キャリア構造の全ての基板ユニットが湾曲又は反りのリスクなしに形状の観点で維持され得ることを確実にし得る。ランド共平面性（すなわち、積層体の主面上のランド又はパッドの水平方向からの偏差）は大幅に改善され得るという非常に有利な効果が得られる。

図１は、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置１００の一部の断面図を示す。

図１に部分的にのみ示すハンドリング装置１００は、部品キャリア１０４の複数のプリフォーム（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）又は集積回路（ＩＣ）基板）で構成される部品キャリア構造１０２(例えば、１２×１８平方インチ以上の寸法を有するパネル)を製造プロセスの間に例えば少なくとも２００℃の高温でハンドリングする役割を果たす。収容された部品キャリア構造１０２を有するハンドリング装置１００がリフローオーブン（図８の参照符号１０６を参照）で処理され得ることが好ましい。

図示の実施形態では、ハンドリング装置１００は、互いに組み付けることができる第１の治具１０８及び第２の治具１１０を含む。治具１０８、１１０は、それらの間に部品キャリア構造１０２を収容するように構成されている。第１の治具１０８は、下から部品キャリア構造１０２を支持する下側治具であり得る。これとは対照的に、第２の治具１１０は部品キャリア構造１０２の上方に配置される上側治具であり得る。

第１の治具１０８の一部を形成する磁石１１２のアレイは、第２の治具１１０に対して引き付け磁力を作用させるために設けられ得ることが有利である。これを可能にするために、第２の治具１１０は、第１の治具１０８の磁石１１２によって引き付けることができる（例えば、鉄製の）金属プレート１１４を含む。第２の治具１１０は、図示の実施形態では埋め込まれた磁石を有していない。そのため、磁石１１２は、間にクランプされる部品キャリア構造１０２と共に治具１０８、１１０を保持するために、金属プレート１１４と共に引き付け力を発生するように構成され得る。この構成は、変形の傾向を抑制することによって、リフローはんだ付けの間に部品キャリア構造１０２を平坦に保つことを可能にする。とりわけ、反りのあらゆる望ましくない傾向が効率的に抑制され、容易に製造される部品キャリア１０４のランド共平面性に関して優れた特性が得られ得る。

図１は、ハンドリング装置１００の側面図を示し、とりわけ下側の第１の治具１０８及び上側の第２の治具１１０の位置を示す。ハンドリング装置１００によってハンドリングされる部品キャリア構造１０２の厚さＤは例えば約０．６ｍｍであり得る。部品キャリア構造１０２は、下側の第１の治具１０８と上側の第２の治具１１０の双方に対応する位置で形成される拘束ピン１２４の間で保持されるため、部品キャリア構造１０２のそれぞれの部分は、第１の治具１０８及び第２の治具１１０の２つの対向する拘束ピン１２４と間でそれぞれ係合する（例えば、クランプされる）。

第１の治具１０８のピン１２４のアレイと第２の治具１１０のピン１２４のアレイとは、互いに対して空間的に整列される。これにより、治具１０８、１１０と接触する部品キャリア構造１０２の表面部分を小さく保ち、部品キャリア構造１０２を変形させない力をハンドリング装置１００から部品キャリア構造１０２に伝達させるのを確実にする。

そのため、治具１０８、１１０の整列した拘束ピン１２４の配置は、部品キャリア構造１０２を適切な規定位置で適切なハンドリングすることを確実にし得る一方で、部品キャリア構造１０２の他の位置では物理的な接触が回避される。これは、後で（すなわち、製造プロセスの完了後及び分離後に）部品キャリア１０４を形成する部品キャリア構造１０２の部分を損傷から守る。部品キャリア構造１０２を所定の位置で保持し、協働する拘束ピン１２４によって加えられる直接的な物理的ピン接触に加えて、下側の磁石１１２と上側の金属プレート１１４との間の引き付け磁力は、治具１０８、１１０の間の接続力を生成し得る。第１の治具１０８のピン１２４が磁石１１２と一体的に形成されるという事実は、磁石１１２と金属プレート１１４との間の垂直距離をさらに減少させるため、接続力に寄与する。

図１から導くことができるように、第１の治具１０８及び第２の治具１１０は、複数の点接続部でのみ、部品キャリア構造１０２に垂直方向の固定力を加えるように構成されている。点接続部は、部品キャリア１０４の隣接するプリフォームの間（例えば、パネルが個々の部品キャリア１０４にダイシングされるダイシングラインの領域）に位置し得る。この措置を取ることにより、部品キャリア１０４が、治具１０８、１１０の間で部品キャリア構造１０２に加えられるクランプ力によって損傷されないことを確実できる。点接続部は、整列したピン１２４によって部品キャリア構造１０２の両側に確立されることが好ましい。第１の治具１０８のピン１２４は磁性ピン、すなわち磁石１１２によって形成されるピンとして構成されることがさらに有利である。

バーのアレイ１１８（図１には示していないが、図４～図７に示す）によって形成される支持グリッド１２０は安定性をさらに高め、リフローはんだ付けの間の熱の拡散及び熱の分布に寄与し得る。そのようなグリッド構造は、図１に係るハンドリング装置１００内にも設けられ得る。

図２は、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置１００における熱処理の前後の部品キャリア構造１０２の一部の側面図を示す。図３は、従来のハンドリング装置における熱処理の前後の部品キャリア構造２０２の側面図を示す。

図３に係る従来のアプローチを先ず参照して、処理される部品キャリア構造２０２は、熱処理の間に顕著な形で変形し得る。特に、部品キャリア構造２０２の中心は、矢印２０４によって概略的に示されるように過度に屈曲し易い。これは、パネル中心に支持を有さないハンドリング装置の治具の設計によってもたらされ得る。そのため、図３によれば、基板の形状を適切に制御することができず、これは顕著な欠陥をもたらし得る。とりわけ、リフローはんだ付けの間に部品キャリア構造２０２に作用する熱負荷は、従来、部品キャリア構造２０２の著しい反りをもたらし得る。

このような欠点を克服するために、図２に概略的に示すハンドリング装置１００が、本考案の例示の実施形態に従って提供される。図示のポケット設計により、部品キャリア構造１０２は実質的に平面に維持され得る。リフローはんだ付けの間に部品キャリア構造１０２を正確に保持することにより、ハンドリング装置１００は適切に支持された部品キャリア構造１０２の実質的に平坦な構成を確保するため、部品キャリア構造１０２の反り、しわ又は曲げの傾向が強く抑制され得る。

図４は、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置１００の下側の第１の治具１０８の平面図を示す。図５は、図４に係る第１の治具１０８を有するハンドリング装置１００の上側の第２の治具１１０の平面図を示す。

上述のように、ハンドリング装置１００は、部品キャリア１０４の製造の間に、部品キャリア１０４の複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造１０２をリフローオーブン１０６内でハンドリングする役割を果たす。ハンドリング装置１００は第１の治具１０８及び第２の治具１１０を含み、第１の治具１０８及び第２の治具１１０は、部品キャリア構造１０２をそれらの間で収容するように構成されている。

さらに、支持構造１１６は、第１の治具１０８及び第２の治具１１０の双方に設けられている。各支持構造１１６は（割り当てられた部品キャリア構造１０２がハンドリング装置１００に組み付けられた場合に）部品キャリア１０４の異なるプリフォーム間に配置され、部品キャリア構造１０２を支持する複数のバー１１８を含む。支持構造１１６は、リフローはんだ付けの間の熱管理を改善するために熱伝導性材料で作られ得る。例えば、治具１０８、１１０のそれぞれの支持構造１１６の材料は、少なくとも１０Ｗ／ｍＫ、好ましくは少なくとも５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有し得る。

前述したように、第１の治具１０８は、第２の治具１１０の金属プレート１１４に引き付ける磁力を生成するために複数の磁石１１２を備える。磁石１１２は、部品キャリア構造１０２を間で平坦化するために金属プレート１１４と引力を発生させる。図示の実施形態では、磁石１１２は、第１の治具１０８の支持構造１１６に接続されている。磁石１１２は、永久磁性材料で作られていることが好ましい。磁石１１２は、磁石１１２が高温で、すなわちリフローはんだオーブン１０６の動作温度においても引き付け磁力を発生し続けるように、少なくとも２５０℃のキュリー温度を有する材料で作られていることが有利である。磁石１１２及び金属プレート１１４は、磁石１１２及び金属プレート１１４によって生成される引力によって部品キャリア構造１０２に加えられる磁力が、例えば約２０Ｎになるように構成され得る。

図４及び図５に示すように、バー１１８は、第１の方向に沿って互いに平行に延びる第１のバー１１８ａを含み、第１の方向に垂直な第２の方向に沿って互いに平行に延びる第２のバー１１８ｂを含むため、バー１１８ａ、１１８ｂは凹部１２２を有するグリッド１２０を形成する。前記グリッド１２０内の各凹部１２２は、部品キャリア構造１０２の１つの部品キャリア１０４に対応し得る。

図１で最良な形で示すように、図４の第１の治具１０８及び図５の第２の治具１１０のそれぞれは、対向する双方の主面から部品キャリア構造１０２に接続力を加えるピン１２４を含むことが非常に有利である。ピン１２４は、ハンドリング装置１００に収容される部品キャリア構造１０２と直接物理的に接触するハンドリング装置１００の唯一の物理体であり得る。これは、部品キャリア１０４のプリフォームがハンドリングの間に損傷することを防止する。

図４の参照記号１５０によって示すように、リフロープロファイル及びハンドリングをさらに改善するために、第１の治具１０８に追加の孔が開口され得る。参照符号１１２’によって示すように、部品キャリア構造１０２に非常に近い第１の治具１０８の対応する位置にエッジ磁石が設けられ得る。参照符号１５４によって示すように、（例えば、１つ以上の楕円形の孔を形成することにより）手動のハンドリング孔サイズを下側の第１の治具１０８の図示の構成によって大きくすることが可能であり得る。

次に図５を参照して、上部カバー又は第２の治具１１０は、部品キャリア構造１０２の温度プロファイル及びハンドリングをさらに改善するために、孔（参照符号１５６を参照）を広げることを可能にする。参照符号１５８によって示すように、リフローはんだ付けの間に部品キャリア構造１０２の温度プロファイルを最適化するために、追加の（例えば、５×５ｍｍの）孔を開口することが可能であり得る。

図６は、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置１００の下側の第１の治具１０８を示す。図７は、図６に係る第１の治具１０８を含むハンドリング装置１００の上側の第２の治具１１０を示す。

図６に示すように、図示の第１の治具１０８の各凹部１２２は、対応するハンドリング装置１００でハンドリングされる部品キャリア構造１０２の１つの部品キャリア１０４（例えば、プリント基板又は集積回路基板）に対応する。組立リフローの間、図示のフレーム状の第１の治具１０８は、例えば２０Ｎの接続力を部品キャリア構造１０２又は基板に加え得る。これは、平坦化を確実にするための十分大きな値であり、損傷を確実に防止するために部品キャリア構造１０２への過度な機械的衝撃を避けるのに十分に小さな値である。

図８は、本考案の例示の実施形態に係る、部品キャリア１０４の製造するラインプロセスの間の、リフローはんだ段階を含む異なる製造段階を示す。
参照符号１７０で示すように、パネル型部品キャリア構造は先ずはんだペースト印刷に供され、その間、はんだペーストは部品キャリア構造の所望の表面部分に印刷され得る。

図８からさらに分かるように、部品キャリア構造はラインコンベア方向１７２に沿って動かされ得る。部品キャリア構造は、次に、部品キャリア構造の各部品キャリアのはんだペースト上にチップキャパシタを取り付けるチップキャパシタ取り付けユニットによって処理され得る。これは参照符号１７４によって示される。

図９から分かるように、はんだペーストが塗布され、部品（記載の実施形態ではチップキャパシタ）が取り付けられた部品キャリア構造はリフローオーブン１０６内に搬送され、そこで、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置によって保持される部品キャリア構造は、次いで搬送され得る。リフローオーブン１０６は、部品キャリア構造を処理する役割を果たすとともに、ハンドリング装置及び加熱ユニット１２６を含み、加熱ユニット１２６は、ハンドリング装置と、ハンドリング装置内で保持された部品キャリア構造とを加熱するように構成されている。加熱ユニット１２６により、部品キャリア構造１０２と共にハンドリング装置１００を好ましくは少なくとも２５０℃までに加熱することができるため、効率的なリフローはんだ付けを行うことができる。

リフローオーブン１０６の入口側で、部品キャリア構造はハンドリング装置内に組み付けられ得る。参照符号１７６を参照のこと。

参照符号１７８で示すように、ハンドリング装置内の部品キャリア構造は、リフローはんだ付けの後に、すなわちリフローオーブン１０６の出口側でハンドリング装置から取り外され得る。

治具１０８、１１０間の引き付け磁力機構と上述のグリッド型支持構造１１６との組み合わせは、高温のリフローオーブンプロセスの間に有利に実施され得る。そのような実施により、得られた部品キャリアのランド共平面性が大幅に改善され、歩留まりが大幅に増加し得る。

図９は、本考案の例示の実施形態に係るハンドリング装置１００の第２の治具１１０のバー１１８の詳細図である。

図示のように、バー１１８は、第１の方向に沿って互いに平行に延びる第１のバー１１８ａを含み、第１の方向に垂直な第２の方向に沿って互いに平行に延びる第２のバー１１８ｂを含むため、バー１１８ａ、１１８ｂは凹部１２２を有するグリッド１２０を形成する。

垂直方向のバー１１８bに関して、それらのそれぞれは、２つの周辺バー部分１６２の間に配置される中央バー部分１６０を含み得る。中央バー部分１６０は、２つの周辺バー部分１６２のそれぞれよりも厚さが大きいことが有利であり得る。例えば、中央バー部分１６０の厚さは５ｍｍであり、幅（Ｌ）は０.５ｍｍであり得る。周辺バー部分１６２のそれぞれの厚さは３ｍｍであり、幅（Ｂ）は０.２５ｍｍであり得る。他の寸法も可能である。

水平方向のバー１１８ａを参照して、それらのそれぞれは、対応して、２つの周辺バー部分１６６の間に配置される中央バー部分１６４を含む。中央バー部分１６４の厚さは２つの周辺バー部分１６６よりも大きいことが有利であり得る。例えば、中央バー部分１６４の厚さは５ｍｍであり、幅は０.５ｍｍであり得る。周辺バー部分１６６のそれぞれの厚さは３ｍｍであり、幅は０.２５ｍｍであり得る。他の寸法も可能である。

図９の構成は、第２の治具１１０の高い剛性を作り出すため有利である。

なお、「含む」という用語は他の要素又はステップを除外せず、「ａ」又は「ａｎ」は複数を除外しない。また、異なる実施形態に関連して説明した要素は組み合わされ得る。

なお、実用新案登録請求の範囲の参照符号は、実用新案登録請求の範囲を限定するものと解釈すべきではない。

本考案の実施は、図面に示し、上記で説明した好ましい実施形態に限定されない。その代わりに、基本的に異なる実施形態の場合であっても、示された解決策及び本考案に係る原理を用いる多数の変形例が可能である。

Claims (37)

1. 部品キャリアの複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造を温度処理の間にハンドリングするためのハンドリング装置であって、当該ハンドリング装置は、
   第１の治具及び第２の治具であって、それらの間に前記部品キャリア構造を収容するように構成されている、第１の治具及び第２の治具と、
   前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの一方の一部を形成する磁石のアレイと、
   前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの他方の一部を形成するプレートと、
   を含み、
   前記磁石は、間にある前記部品キャリア構造の変形を抑制するために、前記プレートと引力を生成するように構成されている、ハンドリング装置。
2. 前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの少なくとも一方の一部を形成し、部品キャリアの異なるプリフォームの間に配置される複数のバーを含む支持構造を含み、該支持構造は前記部品キャリア構造を支持する、請求項１に記載のハンドリング装置。
3. 部品キャリアの複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造を温度処理の間にハンドリングするためのハンドリング装置であって、当該ハンドリング装置は、
   第１の治具及び第２の治具であって、それらの間に前記部品キャリア構造を収容するように構成されている、第１の治具及び第２の治具と、
   前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの少なくとも一方の一部を形成し、部品キャリアの異なるプリフォームの間に配置される複数のバーを含む支持構造であって、該支持構造は前記部品キャリア構造を支持する、支持構造と、
   を含む、ハンドリング装置。
4. 前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの一方の一部を形成する磁石のアレイと、前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの他方の一部を形成するプレートとを含み、前記磁石は、間にある前記部品キャリア構造の変形を抑制するために、前記プレートと引力を生成するように構成されている、請求項３に記載のハンドリング装置。
5. 前記プレートは、前記部品キャリア構造の熱分配及び／又は熱リダイレクトを促進する材料で作られている、請求項１、２、４のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
6. 前記プレートは金属プレートである、請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
7. 前記磁石は前記支持構造に接続されている、請求項１、２、４乃至６のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
8. 前記磁石は、下側治具として構成される前記第１の治具の一部を形成し、前記プレートは、上側治具として構成される前記第２の治具の一部を形成する、請求項１、２、４乃至７のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
9. 前記磁石はキュリー温度が少なくとも２００℃の材料で作られている、請求項１、２、４乃至８のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
10. 前記磁石はキュリー温度が少なくとも２５０℃の材料で作られている、請求項９に記載のハンドリング装置。
11. 前記磁石と前記プレートとによって生成され、前記部品キャリア構造に加えられる引力は少なくとも１０Ｎである、請求項１、２、４乃至１０のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
12. 前記磁石と前記プレートとによって生成され、前記部品キャリア構造に加えられる引力は少なくとも２０Ｎである、請求項１１に記載のハンドリング装置。
13. 前記磁石は永久磁性材料を含む、請求項１、２、４乃至１２のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
14. 前記支持構造は熱伝導性材料で作られている、請求項２乃至１３のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
15. 前記支持構造は、少なくとも１０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する熱伝導性材料で作られている、請求項１４に記載のハンドリング装置。
16. 前記支持構造は、少なくとも５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する熱伝導性材料で作られている、請求項１４に記載のハンドリング装置。
17. 前記支持構造は、少なくとも１００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する熱伝導性材料で作られている、請求項１４に記載のハンドリング装置。
18. 前記バーは互いに平行に延びる、請求項２乃至１７のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
19. 前記バーは、第１の方向に沿って互いに平行に延びる第１のバーと、該第１の方向に垂直な第２の方向に沿って互いに平行に延びる第２のバーとを含むため、前記バーは凹部を有するグリッドを形成する、請求項２乃至１４のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
20. 前記第１のバー及び前記第２のバーのうちの少なくとも一方は、２つの周辺バー部分の間に配置される中央バー部分を有し、該中央バー部分は該２つの周辺バー部分のそれぞれよりも厚さが大きい、請求項１９に記載のハンドリング装置。
21. 前記グリッドの各凹部は１つの部品キャリアに対応する、請求項１９又は２０に記載のハンドリング装置。
22. 前記第１の治具及び前記第２の治具のそれぞれは、対向する双方の主面から前記部品キャリア構造を押圧するピンを含む、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
23. 前記第１の治具及び前記第２の治具のそれぞれは、対向する双方の主面から前記部品キャリア構造を押圧するピンを含み、前記部品キャリア構造が前記ハンドリング装置に収容されている場合、該ピンは前記部品キャリア構造と直接物理的に接触する唯一の物理体である、請求項２２に記載のハンドリング装置。
24. 前記磁石を含む前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの一方の前記ピンは、前記磁石と一体的に形成されている、請求項２３に記載のハンドリング装置。
25. 前記第１の治具及び前記第２の治具のそれぞれは、複数のバーを含む支持構造を含む、請求項１乃至２４のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
26. 前記第１の治具及び前記第２の治具のそれぞれは、グリッドを形成する複数のバーを含む支持構造を含む、請求項２５に記載のハンドリング装置。
27. 前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの一方のみが磁石のアレイを含む、請求項１乃至２６のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
28. 前記第１の治具及び前記第２の治具のうちの一方のみがプレートを含む、請求項１乃２７のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
29. 前記磁石の少なくとも一部は、第１の方向に沿って互いに平行に延びる第１のバーと、該第１の方向に垂直な第２の方向に沿って互いに平行に延びる第２のバーとの交点でグリッドに取り付けられる、請求項１、２、４乃至２８のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
30. 前記第１の治具及び前記第２の治具は、複数の点接続部のみで、前記部品キャリア構造に垂直固定力を加えるように構成されている、請求項１乃至２９のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
31. 前記第１の治具及び前記第２の治具は、複数の点接続部のみで、前記部品キャリア構造に垂直固定力を加えるように構成され、該点接続部は、部品キャリアの隣接するプリフォーム間に位置する、請求項３０に記載のハンドリング装置。
32. 磁石のアレイは、前記第１の治具又は前記第２の治具のうちの一方のみの一部として形成されるか又は前記第１の治具及び前記第２の治具のそれぞれの一部として形成される、請求項１乃至３１のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
33. 請求項１乃至３２のいずれか一項に記載のハンドリング装置と。
    前記第１の治具と前記第２の治具との間に収容される、部品キャリアの複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造と、
    を含むアレンジメント。
34. 前記部品キャリア構造は、接続された部品キャリアのプリフォームを含む一体型のプレート構造を含む、請求項３３に記載のアレンジメント。
35. 部品キャリアの複数のプリフォームで構成される部品キャリア構造のためのリフローオーブンであって、当該リフローオーブンは、
    リフローはんだ付けの間に前記部品キャリア構造をハンドリングするための請求項１乃至３２のいずれか一項に記載のハンドリング装置と、
    前記ハンドリング装置内の前記部品キャリア構造をリフローはんだ付けのために加熱するように構成された加熱ユニットと、
    を含む、リフローオーブン。
36. 前記加熱ユニットは、前記ハンドリング装置内の前記部品キャリア構造を少なくとも２００℃まで加熱するように構成されている、請求項３５に記載のリフローオーブン。
37. 前記加熱ユニットは、前記ハンドリング装置内の前記部品キャリア構造を少なくとも２５０℃まで加熱するように構成されている、請求項３６に記載のリフローオーブン。
    

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