JPH11505667A - ボード整合入れ子構造式支持固定具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、支持固定具と、支持固定具を形成する方法に関する。膜（１５）、ＰＣカード（１０）、コンプライアント多孔性部材（１３）、真空プラテン（１４）、矩形フレーム（３３）、円筒形プラグ（３４）が、膜（１５）の下方に配置される。フレーム（３３）は、注型材料を注ぎ込む型を形成するために使用され、円筒形プラグ（３４）は、指を容易に入れてＰＣカード（１０）を固定具から取り外せるようにする凹部を形成するために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 ボード整合入れ子構造式支持固定具発明の分野 本発明は、表面取り付け技術（ＳＭＴ）で使用されるカードを支持する固定具 に関する。この固定具は、構成要素がカードの一方の側に位置決めされ取り付け られている間、他方の側を支持する。発明の背景および概要 回路の組立中、カードはいくつかの異なる機械に送り込まれる。第１の機械は 、はんだペースト・パターンを印刷するはんだペースト・プリンタであり、第２ の機械は、構成要素をはんだペースト内に位置決めし、固定する構成要素取り込 み位置決め機である。カードをコンベヤで搬送し加工する間、カードは力を受け 、それによってカードの表面がゆがむ。たとえば、カードは通常、「レール」コ ンベヤ上の機械に送り込まれる。このコンベヤは、カードの外縁に接触するベル トを有する。ボードが一方のレールから他方のレールまで延びるので、カードの みの重量によってカードがたわむことが多い、組立工程（すなわち、印刷および 構成要素の配置）では平坦で剛性の回路表面が必要であり、たわみおよびゆがみ によって、品質問題および欠陥が生じる。修理または再加工のコストは非常に高 い。このような生産ラインは一般に、できるだけ高速に稼働され、したがってボ ードを支持するカスタム・ツーリングを実施するには非常にコストがかかる。 大部分の組立機械は、一方の側に構成要素を含む厚く剛性のボード向けに設計 される。ノートブック・コンピュータおよび携帯装置の電子小型化のために、製 造業者はボードの厚さを減少させている。ボード寸法も減少している。ボード寸 法が減少すると、製造業者はいくつかのカードを１枚の「パネル」として加工す る。パネル形では、組立工程によって「ルーティングされた」スロットが追加さ れ、それによって製造業者が組立後、仕上げカードをパネルから「取り出す」こ とができるので、カードの剛性はさらに低減される。 薄いカードと、パネルのルーティングされたスロットのために、カードが極端 に柔軟になる点まで剛性が低減され、仕上げカードの品質が著しく影響を受けて いる。 表面取り付け印刷工程では、カードは（一致するパターンを有する）ステンシ ル箔の下方へ移動され、はんだペーストがカード上に付着される。印刷工程では 、薄いステンシル箔マスク上に押し付けなければならないスキージがある。この 力は１インチのスキージ当たり１ポンドを超えることがる。印刷工程では、この スキージ力を回路ボードへ伝達する必要がある。この目的は、スキージがステン シルをカードに押し付け、次いではんだペーストをステンシルの頂部を横切って 移動させ、印刷工程を完了することである。ステンシルとカードとの間に良好な ガスケットを確保し、はんだペーストがスキージの下方で押し出されるのを防止 するのに十分な圧力が必要である。 前述の印刷工程に関する良好な品質を達成するにはカードを支持しなければな らない。 現在、印刷領域との間でカードを往復させるツーリング・プレートを含むバッ チ機と、レール・コンベヤ上のカードを印刷領域に送り込み上昇ツーリング・プ レートが上昇してカードに接触する自動インライン機の２種類の印刷機が使用さ れている。 本開示では、カードの頂面と底面の処理をそれぞれ、「面１」および「面２」 と呼ぶ。面２組立工程は、すでに面１に組み付けられた構成要素を含む回路カー ドを取り扱わなければならないので面１組立工程とは異なる。このモードでは、 バッチ機も、あるいはインライン機も、カスタマイズされたツーリングなしで回 路カードを支持することはできない。ボードの底部は平坦ではないので、ツーリ ング・プレートは（剛性を得るために）アルミニウムから切削しなければならな い。この場合、回路カードの下面上の構成要素との接触および構成要素への損傷 を回避するには、複雑なカットアウト・パターンが必要である。このようなプレ ートは、薄い回路カードの生産に時間およびコストを追加する（面１の生産では 、回路カードの底部はほぼ平坦である。したがって、カードを平坦なアルミニウ ム片上に置くだけで加工には十分である）。第１図は、インライン印刷システム 用 の従来技術のカスタム・ツーリング・プレートを示す。 回路カードを加工する際、ツーリング・プレートが下記の３つの機能を果たす ことに留意されたい。１）アセンブリを支持し、下面構成要素を「入れ子構造」 にする。２）ツーリング・ピンを使用して回路カードの位置を合わせる。３）真 空やエッジ・クリップなどある形態の固定技法を与える。この固定は、反りを有 し、ツーリング・プレート入れ子構造内に平坦には設置されないボードに必要で ある。 支持ピンを使用する従来技術の代替ツーリング方法（第２図参照）は、インラ イン自動プリンタおよび位置決め機器と共に使用されることがある。この方法で は、カードを印刷領域に送り込む。位置決め後、支持ピン・アレイが回路カード の底面に接触する。この方法はより一般的なものであるが、切削プレート方法よ りも効果が低い。この方法は、（新しいツーリング入れ子構造を切削するのでは なく）ピンを、他のカード上で使用できるように再位置決めできるのでコストは 低い。しかし、厚さが０．０５９”未満のカードでは、ピンはたわみを防止でき るほど密な間隔では配置されない。この技法を薄いカードを取り扱うように修正 することは難しい。最後に、この方法には長いセットアップ時間が必要であり、 各ピンを、ｘ−ｙ位置に対して検査しなければならず、ピンが接触する構成要素 の高さに適応するようにｚ軸で位置決めしなければならない。 簡単に言えば、カスタム・ツーリング・プレートとピン・アレイ方法は共に長 いセットアップ時間を必要とする。カスタム切削プレートは有効であるが、コス トが非常に高く（各プレートに５００ドルないし１５００ドル）、プレートを再 使用することはできない。ピン・アレイ方法を薄いカードと共に使用することは できない。たわみによって印刷品質が受け入れられないレベルに低下する。 カードのたわみによって生じる問題については印刷ステップを参照して説明す るが、このような問題は構成要素の位置合わせおよび配置ステップにも共通する 。 簡単に言えば、これらの従来技術の技法を用いた場合、通常の面２カスタム・ ツーリング入れ子構造を形成する際に使用されるステップが最初に行われ、面１ に関する構成要素位置およびボード・アウトラインが寸法付き図面上にプロット される。次いで、エンジニアは、面１構成要素情報に基づいてカットアウト領域 を慎重に設計する。このエンジニアリング作業では、構成要素カットアウトにど んなラジアス・ツールを使用すべきかが決定され、部品の周りのすき間が選択さ れる。さらに、エンジニアはツーリング・ピンを配置し、回路カードが正確に位 置合わせされ、引っ張られて平坦になるように要素を押し続けなければならない 。この設計工程には３日程度かかる。最初から完全なツーリング・プレートを形 成する能力は限られている。固定具は、ＰＣカードおよび構成要素に関する設計 図に対して設計される。しかし、面１の構成要素は実際には、それぞれ寸法およ び形状が異なる。このような差によって妨害が起こり、場合によっては第２の固 定具を設計する必要がある。この設計時間のために、製造工程のセットアップに は、合理的な時間よりも長い時間がかかる。設計が完了した後、このエンジニア リング情報は、アルミニウム板を仕様に合わせて圧延する機械工程に渡される。 このステップは追加時間を加える。 成形可能な発泡材料（または粘性の硬化可能な液体）を使用する従来技術の第 ３の代替「ツーリング」方法（第３図）は、米国特許第５０５４１９３号開示さ れている。この方法では、熱成形可能なフォームを加熱することによって凹状ツ ーリング・プレートを形成し、カードの面１をフォームに押し込み、次いでフォ ームを冷却してＰＣカードの面１の形状を保持することが教示される。代替実施 形態では、硬化可能な粘性材料と、この材料をＰＣカードから分離する膜が提案 されている。 開示された工程および固定具に関連するいくつかの問題がある。試験時にＰＣ カードをどのように取り扱い支持するかに関する教示はない。成形工程を用いて モールディング処理で形成される入れ子構造は、有効なＰＣカード支持・準備段 階なしでは不適切である。このＰＣカード支持体が不適切であるのは、ＰＣカー ドの非構成要素面が完全に平滑であるとは限らないからである。プリント配線や 、プリント配線バンプや、メッキ・バンプや、非構成要素面を非平坦にするその 他の表面プロファイル・フィーチャなど固有に小さなバンプがある。平坦なプレ ートを使用してカードをフォームに押し込む場合、カードはプレートとの接触点 でたわみ、非平坦支持固定具が形成される。このたわみは、真の平坦度からの逸 脱である。バンプは、この固定具形成工程がバンプの影響を受けるようにカード ご とに無作為に配置される。この固定具は、支持体全体に影響を与える平面誤差を 有する。 非構成要素面１上のバンプは非常に小さな割合の面積（５％未満）を占有し、 それに対して面２上の構成要素は６０％よりも大きな面積を専有する。 後述のように、薄いコンプライアント層がＰＣカードと支持板との間に配置さ れるのでこのバンプおよびたわみの問題は、本明細書で開示した発明では起こら ない。バンプは、小さな面積しか専有しないので、ＰＣカード表面に接触するま でコンプライアント部材に押し込まれる。したがって、これによってＰＣカード は支持板に平行になる。 第５０５４１９３号特許に関する第２の欠点は、フォームがＰＣカードを支持 板に押し返す「バネ」として使用されることである。コンプライアント・フォー ムによって生成される圧力は、フォームの変位に比例する。したがって、背圧は 不均等になる。 本明細書に開示した発明は一態様では、粘性注型材料を従来技術とは非常に異 なるＰＣカード準備シーケンスと共に使用して、入れ子構造支持固定具を形成す ることを含む。本発明の他の態様は、改良された成形支持固定具である。本発明 の支持固定具（ツーリング・プレート）は、ＰＣカードが固有の反りおよび面２ バンプを有するときでも平面は支持を行う。 本発明の一実施態様では、支持固定具は、真空プラテンと、ＰＣカードを支持 するプラテン上のコンプライアント部材と、面２と、浸透可能で伸張可能な膜と 、周辺壁の組合せで形成され、ウエルを区画する。 ＰＣカードは、平坦な真空プラテン上に配置されたコンプライアント部材に平 坦に引き付けられる。この「引き付け」動作は、真空および浸透可能で伸張可能 な膜を使用することによって行われる。 本開示で説明する発明では、ＰＣカードが配置される平坦な表面とＰＣカード との間にコンプライアント部材が配置される。このコンプライアント部材は、２ つの固有の機能を果たす。（下記で詳しく説明する）このコンプライアント層は バンプを食い込ませるが、ＰＣカードの平坦な表面はコンプライアント層と同一 平面をなすように配置される。 膜が完全にＰＣカード上に引きつけられると、ＰＣカードを引っ張って平坦化 し、その位置および平面度を決め、注型の準備を整える。バンプはコンプライア ント部材に押し込まれている。膜は、機械的ロック機構として能動的に使用され る。周辺壁が形成され、これによって非常に正確な三次元型が得られる。 特に明示しないかぎり、本発明は、ＰＣカードを、引っ張って平坦にし薄いコ ンプライアント部材に押し込むために真空シールとして使用される可とう性膜を 備える。コンプライアント部材によって、非構成要素面上のバンプを押し込み、 ＰＣカードを平準化し、真の平坦面を得ることができる。コンプライアント部材 は、その全面積にわたって真空を分散させる。このコンプライアント部材が非多 孔性である場合、真空は均等に分散せず、カードを所定の位置に保持する力は非 一様になる。コンプライアント部材は、中央真空と、ＰＣカードおよびコンプラ イアント部材を挟む膜とを使用することによって、分散された等しいＰＣカード 支持および圧力を維持する。 前述の本発明は、共に無作為に発生する、サンプルＰＣカードの反りと面２バ ンプの影響を受けない。 本発明は、真空と、真空を分散させるコンプライアント多孔性部材と、膜とを 組み合わせて、膜をしわなしにサンプルＰＣカードの三次元形状に押し込む。こ れが行われるのは、真空によって、力が膜面積全体にわたって分散し、しわを引 っ張りなくするからである。 三次元詳細物体（ＰＣカード）を膜で分離された粘性液体またはフォームに単 に入れると、取り込まれる多数の空気の領域が生じ、あるいはフォームの場合は 、取り込まれかつ変位された空気の領域が生じる。このような気泡は、仕上げ固 定具に取り込まれ、そのため支持が失われる。 本発明はさらに、物体を密閉しＰＣカードの構成要素面の表面からこの物体の 正確な三次元形状を形成する能力において従来技術と区別される。 本発明の好ましい実施態様では、支持固定具を形成する際、矩形フレームおよ び円筒形プラグが膜の下方に配置される。フレームは型を形成するために使用さ れ、円筒形プラグは、容易に指を入れてＰＣカードを固定具から取り外せるよう にする凹部を形成するために使用される。本発明は、プラグおよびフレームを膜 の下方に置き真空引きすることによって、仕上げ支持固定具で必要とされる形状 要素用の「ロック・固定機能」を果たす。別法として、形状要素を永久的に使用 しあるいは後で取り除くことができるように型材料に固定し、膜によって型から 分離されることのない要素を形成することができる。 型（共に、膜で覆われた、矩形フレームとＰＣカード表面で画定された領域） に注型材料が注ぎ込まれる。膜は、注型ステップ中、要素を所定の位置に保持す る働きをし、かつＰＣボード上の構成要素の汚染を防止する働きをする。膜の厚 さは、仕上げ固定具の凹部を拡大する働きをする。厚さは最小値（０．０１イン チ）に設定される、この厚さによって、凹部が拡大され、それに対して、覆われ ない場合には、もろい領域を損傷する恐れがある固定具をもたらす、小さなもろ い領域が覆われる。 ツーリング・ピンや真空プラグなど他の要素は、注型材料を注ぐ前後に位置決 めすることによって直接注型材料に固定することができる。これらの要素を膜の 外側に配置することも、あるいは膜を切断し要素を直接ＰＣカードに接触させる こともできる。このシステムの固有の態様は、要素が直接ＰＣカードと接触する ように膜を切断して要素を固定できることである。膜は、完全に真空排気される と、平滑領域で切断することができる。膜とカードの表面が平坦に接触するため に開放領域が密閉されたままになるので、この切断によって真空が破壊されるこ とはない。 注型材料は型からあふれるほど注がれる。過度に充填された型にバッキング・ プレートが押し付けられる。プレートは、余分な注型材料を大きなバック・ホー ルを通じて絞り出し、フレームの縁部の周りに絞り出す。バック・プレートの大 きな穴は３つの機能を果たす。この穴は、内部に真空送り穴が配置される標準パ ターンを形成する。これによって、単一のマニホルド真空ブロックが多数の鋳造 固定具を収容することができる。これらの固定具は、硬化された注型材料をバッ ク・プレートに取り付けられたままにするロック機能を果たす。したがって、こ れらの固定具はバック・プレートを「ロック」する働きをし、それによって注型 材料が過度に収縮するのを防止する。固定具は、硬化する注型材料（固定具）が 収縮する際に余分な注型材料が主型に送り込まれ続ける「送り」点を形成する。 このような送り位置なしでは、硬化工程によって収縮のために空隙が生じる恐れ がある。 本明細書で説明する発明は、両方の処理ステップ、すなわち印刷と構成要素の 配置による回路カードの取扱に適用することができる。 本発明で説明する固定具は、仕上げ面１アセンブリと注型工程を使用して、成 形物に正確な凹状入れ子構造を形成する。完成した支持固定具は、入れ子構造に された成形物と、バッキング・プレートと、真空要素またはツーリング要素、あ るいはその両方とで構成される。固定具を形成する工程では、仕上げ面１アセン ブリと組み合わされた、固有の機器および動作シーケンスが使用される。図面の簡単な説明 第１図は、インライン印刷システムの従来技術のカスタム・ツーリング・プレ ートの斜視図である。 第２図は、支持ピンを使用する従来技術の固定具の斜視図である。 第３図は、コンプライアント・フォームを使用する従来技術の固定具を示す図 である。 第４ａ図は、本発明の工程の第１のステップにおけるコンプライアント層と膜 とを含む真空プレートを示す図である。 第４ｂ図は、本発明の工程の第２のステップにおいて組み立てられている第４ ａ図の構成要素を示す図である。 第４ｃ図は、膜の真空排気中の第４ｂ図の組立済み構成要素からの空気流を示 す図である。 第４ｄ図は、膜の真空排気後の工程における次のステップを示す図である。 第４ｅ図は、ＰＣボードの平坦度と、ボードの面２上での膜の形状付けを示す 図である。 第５図は、本発明の固定具の形成にフレームおよびプラグを追加することを示 す図である。 第５ｂ図は、膜の真空排気後を示す図である。 第５ｃ図は、膜上およびフレーム内に注がれる注型材料の付加を示す図である 。 第５ｄ図は、仕上げ固定具に真空穴を形成するために真空プレートおよびプラ グを追加することを示す図である。 第５ｅ図は、仕上げ成形物を示す図である。 第５ｆ図は、組立済み構成要素の分離を示す図である。 第５ｇ図は、余分な型材料が後処理された仕上げ入れ子構造固定具を示す図で ある。 第６図は、円形カットアウトおよび真空穴を示す固定具のバッチ・バージョン の底面の斜視図である。 第７図は、指凹部および清浄で正確な凹部を示す固定具の仕上げバッチ・バー ジョンの平面斜視図である。 第８ａ図は、真空排気された膜ＰＣボードおよびコンプライアント材料上への パレット・フレームの配置を示す分解斜視図である。 第８ｂ図は、注型材料のパレット・フレームへの注入を示す図である。 第８ｃ図は、パレット・ボード・ロック固定具および対合真空ツールの分解斜 視図である。好ましい実施形態の説明 本明細書で説明する発明では、粘性の型材料が、従来技術とは非常に異なるＰ Ｃカード準備シーケンスと共に使用される。この手順の結果、極めて改良された 成形支持固定具が得られる。 ＰＣカードの密封およびロック この支持固定具は、サンプル・カードが固有の反りと面２バンプを有するとき でも平面支持を与える。本発明は、平坦なプレート上に配置されたコンプライア ント部材にサンプルＰＣカードを引き付けて平坦にすることによってこの優れた 結果を達成する。 第４ａ図を参照すると、支持板１４、具体的には真空プラテンに固定する準備 の完了したＰＣカード１０が示されている。プラテン１４は、真空送り穴１６を 有する。多孔性コンプライアント部材１３（たとえば、フェルト繊維、ロー・パ イル、ブラック・ベルベット３０ミル）によって、成形工程中、ＰＣカードは真 の平面として平坦化される。この部材は、部材１３の全面積にわたってチャネル １６の真空を分散させる第２の重要な機能も果たす。この「引き付け」動作は、 真空と浸透可能で伸張可能な膜１５（たとえば、シン・ゲージ（１０ミルないし ２０ミル）天然ラテックス・ゴム、−６５°Ｆないし１８５°Ｆ、引張強度４０ ００ｐｓｉ、デュロ・ショアＡ３５ないし４５）を使用することによって行われ る。膜１５は、ある種の固有の「弾力」または弾性または伸びを有する。このた め、膜は面１の構成要素のトポグラフィをより容易にマップまたは形状付けする ことができる。 第４ｂ図は、膜１５が引き下ろされ始めた状態を示す。この点で、ＰＣカード は弛緩状態でおかれる。ＰＣカード１０は通常、反っており、自然に低い箇所１ ８で固定される。膜１５は、真空プラテンの外縁１９を密封し始める。 第４ｃ図は、真空ポート１６を通じた、膜と真空プレートとの間の部分からの 空気流２０の方向を示す。 第４ｄ図は、膜１５が完全にＰＣカード１０上に引き付けられ、ＰＣカードを 押しつけて平坦にし、その位置および平面度を決め、それによって成形の準備が 整った状態を示す。バンプ１１は、コンプライアント多孔性部材１３に押し込ま れる。 第４ｅ図は、膜が完全に真空排気された後のＰＣカード１０の拡大図を示す。 この図では、膜が機械的ロック機構として能動的に使用されており、力２２の方 向が膜の表面に対して均等に垂直であることが明らかである。この力の分布は、 第４ｄ図の矢印２３で示したように一様である。この力によって、膜が伸び、Ｐ Ｃカードの複雑なすべての細部に引き付けられる。この伸びた膜上に成形される と、非常に正確な三次元入れ子構造が得られる。 可とう性膜１５は、ＰＣカードを引っ張って平坦にし第４ｄ図において薄いコ ンプライアント部材１３に押し込む真空シールとして使用される。コンプライア ント部材１３によって、非構成要素面上のバンプが押し込まれ、ＰＣカード１０ が平準化され真の平坦面になる。コンプライアント部材はまた、その全面積にわ たって真空を分散させる。このコンプライアント部材が非多孔性である場合、真 空は均等には分散せず、カードを所定の位置に保持する力は非一様になる。コン プライアント部材は、中央真空と、第４ｄ図に示したようにＰＣカードおよびコ ンプライアント部材を挟む膜とを使用することによって、分散された等しいＰＣ カード支持および圧力を維持する。面２上のバンプは、表面積の１０％未満を表 し、したがってこの方法では反り構成は得られない。 前述の工程は、共に、無作為に発生する、サンプルＰＣカードの反りと面２の バンプの影響を受けない。 固定具の形成 第５ａ図は、（後述のパレット・バージョンとは異なり）「専用」作業ホルダ を形成するケースに関する本発明の実施形態を示す。膜１５、ＰＣカード１０、 コンプライアント多孔性部材１３、真空プラテン１４、矩形フレーム３３、円筒 形プラグ３４が示されている。点線で示したように、これらの品目は互いに重ね 合わされる。矩形フレーム３３および円筒形プラグ３４は膜１５の下方に配置さ れる。フレーム３３は注型材料を注ぎ込む型を形成するために使用され、円筒形 プラグ３４は、指を容易に入れてＰＣカード１０を固定具から取り外せるように する凹部を形成するために使用される。 第５ｂ図は、真空によって膜１５の下方の領域が排気された後の本発明を示す 。この場合、フレーム３３およびフィンガ・プラグ３４は、押されて平坦になり 、真空排気された膜１５によって保持されている。前述のように、この場合、バ ンプ１１および反ったＰＣカード１０はコンプライアント多孔性部材１３に押し 付けられ真に平坦な平面が形成されている。本発明は、プラグ３４およびフレー ム３３を膜１５の下方に配置し、真空引きすることによって、仕上げ固定具で必 要とされる形状要素用の「ロック・固定」機能を果たす。別法として、形状要素 を永久的に使用しあるいは後で取り除くことができるように注型材料に固定し、 膜によって型から分離されることのない要素を形成することができる（下記で詳 述する）。 第５ｃ図は、（共に、膜で覆われた）矩形フレームとＰＣカード表面で形成さ れた型に注型材料３７（たとえば、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社のシリ コーン成形化合物ＲＴＶ７００およびベータ５触媒）が注ぎ込まれる次のステッ プを示す。膜１５は、注型ステップ中、要素を所定の位置に保持する働きをし、 かつＰＣボード１０上の構成要素の汚染を防止する働きをする。膜の厚さは、仕 上げ固定具の凹部を拡大する働きをする。厚さは最小値（０．０１インチ）に設 定される、この厚さによって、凹部が拡大され、覆われないと固定時に損傷する 恐れがある小さなもろい領域３６が覆われる。 ツーリング・ピンや真空プラグなど他の要素は、注型材料を注ぐ前後に位置決 めすることによって直接注型材料に固定することができる。これらの要素を膜の 外側に配置することも、あるいは膜を切断し、要素を直接ＰＣカードに接触させ ることもできる。このシステムの固有の態様は、要素が直接ＰＣカードと接触す るように膜を切断して要素を固定できることである。膜は、完全に真空排気され ると、平滑領域で切断することができる。膜とカードの表面が平坦に接触するた めに開放領域が密閉されたままになるので、この切断によって真空が破壊される ことはない。 第５ｄ図は、注型材料が注がれた後の固定具を示し、２つの真空プラグ４０が 注型材料に入れられる状態を示す。真空プラグは、円筒形片であり、注型材料に 入れられ、硬化された後に取り除かれる。これらのプラグで形成される凹部は、 固定具の最終使用時に標準チャックからＰＣカードの構成要素面へ真空を連通さ せる働きをする。プラグは、仕上げ固定具上で真空固定が必要とされる膜の部位 に配置され、押し込まれる。注型材料は、フレーム３３で形成された型にあふれ るほど注がれる。このオーバフィル３９によって、型硬化ステップ中に生じる恐 れがある収縮に備えて十分に余分の材料が与えられる。 第５ｅ図に示したように、オーバフィル上にバッキング・プレート４１が押し 付けられる。プレートは、余分な注型材料を大きなバック・ホール４２を通じて 絞り出し、フレーム４３の縁部の周りに絞り出す。 第５ｆ図は、様々な構成要素の分離を示す。注型材料は硬化し、膜外側表面４ ４と同様な形状を有する入れ子構造を凝結させ、形成する。プラグ４０が取り除 かれ、ＰＣカード１０が弛緩した反り状態に戻る。コンプライアント多孔性部材 １３は弛緩して最初の状態になる。次に、余分な注型材料４５を後処理すること ができる。 第５ｇ図は、真空送り通し穴４６と、バック・プレートの位置４７に入り込ん だ注型材料とを含む仕上げ固定具を示す。拡大図も、第５ｇ図の４８で示す。こ の拡大図は、わずかな位置ずれがあるときにＰＣカードと固定具との間の係合を 容易にするのを助ける、本発明によって形成される自然半径を示す。 第６図および第７図はそれぞれ、仕上げ固定具の底部および頂部を示す。第６ 図で、マニホルド領域４９が示され、真空通し穴４６が示されている。大きな穴 と小さな穴とからなるこの構成を用いた場合、「標準」マニホルドとして働くマ ニホルドを形成することができる。大型保持パターン５０を維持するかぎり、多 数の異なるカスタム固定具を標準マニホルドと共に使用することができる。これ により、あらゆる固定具上でカスタム・マニホルドを使用する必要がなくなるこ とによって時間および費用が節約される。 第７図は、この開示の発明を用いて形成された固定具から得られる詳細を示す 。このユニークな工程では、すべての必要な凹状位置５１を含む固定具が形成さ れ、同時に非常に高い平坦度および平行度、すなわち長さ８”にわたって０．０ １”の平坦度が維持される。フィンガ・プラグ・リセス５２によって、ＰＣカー ドを装填したり取り外すためにＰＣカードの縁部に容易にアクセスすることがで きる。 パレット型固定具 第８ａ図ないし第８ｃ図は、ＳＭＴライン全体を通じて送ることのできるパレ ット型固定具で具体化される本発明を示す。フレームは、第８ａ図の側面５４と 、バック・ホール５５と、フランジ５６とを含む、厚さ１／１６”のアルミニウ ムからなるボックス状エンクロージャ５３で置き換えられる。パレット・フレー ムは、真空プレートの発明によって機械的に作製された後に、第８ａ図に方向線 ５７で示したようにＰＣカード上に配置される。注型材料３７は、第８ｂ図に示 したように、バック・ホールを通じて注ぎ込まれる。次いで、頁空プラグが配置 され、第８ｃ図に示したように仕上げパレットが形成される。真空チャック５８ は、第８ｃ図に示されており、標準化穴位置を有し、そのためいくつかの異なる パレットと共に使用することができる。注入材料に入り込んだ気泡がバッキング ・プ レートまで浮遊し、そのため、このような空隙で形成される非支持領域がなくな る。 本明細書で説明した発明は、両方の処理ステップ、すなわち印刷と構成要素の 配置を通じた回路ボードの取扱に適用することができる。 この固定具形成工程に対する１つの固有の利益は、最初の回路カード・パター ンよりも大型の幾何学的スケールの入れ子構造が形成できることである。膜は、 回路カード面１のすべての形状を固定具から、膜の厚さに等しい量だけ分離する 。この固定具は、生産において使用すると、多数の同様な面１アセンブリ用の入 れ子構造として働く。しかし、カード間で構成要素の位置がいくらか変動する。 成形された固定具がマスタ回路カードに対する厳密な１対１の寸法関係を有する 場合、何枚かのカードは固定具に適切にセットされない。 注型では、モデルの厳密なレプリカが作製される。多くの場合、収縮によって 所望の寸法を形成できるようにモデルは過大に寸法付けされる。本発明は、（バ ッキング・プレートを使用して）収縮を防止し、所与の厚さを有する伸びる膜を 使用することによって実際には、最初の面１アセンブリの拡大表現を形成する。 最近の成形工程では離型剤が使用され、したがって仕上げ部品は型から容易に 取り外される。真空伸張膜の概念は、この目的を達成するが、既存の成形工程で は自明ではない。そればかりでなく、本発明は成形工程の反対である。成形はポ ジティブな仕上げを形成するが、この技法はネガティブな仕上げを形成する。 上記の説明は、本発明の特定の実施形態に限られている。しかし、本発明に変 形および修正を施して本発明のいくつかまたはすべての利点を達成できることが 明らかであろう。したがって、添付の請求の範囲の目的は、本発明の趣旨および 範囲内のそのようなすべての変形および修正をカバーすることである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＣＨ，ＣＮ，Ｄ Ｅ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＪＰ，ＫＲ，ＬＵ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＴ，ＳＥ，ＳＧ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 面１上に構成要素を有するＰＣカード用の支持固定具であって、 バッキング・プレートと、 プレート上に支持された成形物と、表面が構成要素を有するＰＣカードの面１ のわずかにより大きな鏡像である成形物に形成された入れ子構造と、 固定具に形成され、入れ子構造にＰＣカードを固定し、それによって入れ子構 造が、カードの面２上で製造ステップが実施されている間ＰＣカードを平面位置 に一様に支持する手段と を備えることを特徴とする支持固定具。 ２．入れ子構造の表面が、三次元しわなし表面であることを特徴とする請求項 １に記載の固定具。 ３．入れ子構造の表面が、ＰＣカードの面１の約８０％を一様に支持すること を特徴とする請求項２に記載の固定具。 ４．固定具に形成された前記手段が真空穴であることを特徴とする請求項１に 記載の固定具。 ５．真空穴がバッキング・プレートおよび注型材料を通じて延び、それによっ て、真空穴を通じて付与された真空がＰＣカードの表面に直接係合することを特 徴とする請求項４に記載の固定具。 ６．固定具に形成された前記手段がクリップを備えることを特徴とする請求項 １に記載の固定具。 ７．ツーリング・ピンが注型材料に形成されることを特徴とする請求項１に記 載の固定具。 ８．入れ子構造が、ＰＣカードを容易に固定具から取り外せるようにするフィ ンガ・ホールであることを特徴とする請求項１に記載の固定具。 ９．バッキング・プレートが孔を備え、成形物が、それ自体のバッキング・プ レートへのロックを容易にするために部分的に孔内に受容されることを特徴とす る請求項１に記載の固定具。 １０．バッキング・プレートが、それ自体から垂直に延びる壁を備え、少なく とも何枚かの前記壁が、横に延びるフランジで終わることを特徴とする請求項１ に記載の固定具。 １１．注型材料がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の固定 具。 １２．固定具を形成するアセンブリ・キットであって、 真空プラテンと、 真空プラテン上および膜の下方で支持されるようになされた多孔性コンプライ アント部材と、 プラテンに密閉可能に係合するようになされた膜と、 型を両定し、真空プレート上に支持されるようになされた周辺と、 注型材料とを備え、それによって、ＰＣカードの面２がコンプライアント部材 上および膜の下方に配置され真空引きが行われたときに、膜がＰＣカードの面１ の表面に整合し、成形可能な材料が、周辺で画定された型内および膜材料上に注 ぎ込まれ、ＰＣカードの面１のほぼ鏡像である入れ子構造を有する成形物が形成 されることを特徴とするアセンブリ・キット。 １３．面１上に構成要素を有するＰＣカード用の支持固定具を形成する方法で あって、 真空プラテン上にコンプライアント多孔性部材を配置するステップと、 コンプライアント部材上にＰＣカードの面２を配置するステップと、 ＰＣカードおよびコンプライアント部材の上方に膜を配置するステップと、 真空引きを行い、膜をＰＣカードの面１上の構成要素の形状に整合させ、同時 に膜で真空プレートを密閉し、ＰＣカードをほぼ平面になるように配置させるス テップと、 ＰＣカードの周りに周辺を形成し型を画定するステップと、 型に注型材料を注ぎ込みＰＣカード上の構成要素の表面形状に整合させるステ ップと、 注型材料を凝固させて、構成要素を有する回路カードの面１のわずかにより大 きな鏡像の入れ子構造を有する成形物を形成するステップとを含むことを特徴と する方法。 １４．入れ子構造の鏡像寸法が、面１の実際の寸法よりも、膜の厚さにほぼ対 応する量だけ大きいことを特徴とする請求項１３に記載の方法。 １５．膜が、しわなし構成要素の形状に整合することを特徴とする請求項１３ に記載の方法。 １６．膜に作用する圧力が膜の外面全体にわたってほぼ一様になるように多孔 性コンプライアント膜を通じて真空引きするステップを含むことを特徴とする請 求項１３に記載の方法。 １７．膜を用いてＰＣカードを所定の位置にロックし密閉するステップを含む ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。 １８．面１の構成要素の上方に膜を伸張させて引っ張り、それによって膜を用 いて面１の表面形状をマップするステップを含むことを特徴とする請求項１６に 記載の方法。 １９．面２がバンプを特徴とし、前記方法が、 バンプをコンプライアント部材に吸収させ、ＰＣカードを平準化して真に平坦 な状態にするステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。 ２０．２６．５ｐｓｉｇないし２９．５ｐｓｉｇの範囲の真空が付与されるこ とを特徴とする請求項１３に記載の方法。 ２１．注型材料がシリコーン成形化合物を含むことを特徴とする請求項１３に 記載の方法。 ２２．膜材料が天然ラテックスを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方 法。 ２３．コンプライアント部材がフェルト繊維を含むことを特徴とする請求項１ ３に記載の方法。 ２４．ＰＣカードの周りおよびコンプライアント部材と膜との間に周辺壁を形 成し型を画定するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。 ２５．注型材料を、型の体積を超える量だけ注ぎ込むことを特徴とする請求項 ２４に記載の方法。 ２６．バッキング・プレートを注型材料に押し付け、余分な注型材料を型から 除去し、バッキング・プレートに形成された孔に注型材料を流し込ませ、注型材 料をバッキング・プレートにロックすることを特徴とする請求項２５に記載の方 法。 ２７．注型材料にフィンガ・ホールを両定するステップを含むことを特徴とす る請求項２６に記載の方法。 ２８．注型材料を通じて延びる真空穴を形成することを特徴とする請求項２６ に記載の方法。 ２９．バッキング・プレートおよび入れ子構造にされた成形物を膜から取り外 し、ＰＣカードを支持する固定具を形成するステップを含むことを特徴とする請 求項２６に記載の方法。 ３０．コンプライアント部材、ＰＣカード、膜の上方にバッキング・プレート を配置し型を画定するステップと、 注型材料を、バッキング・プレートに形成された孔を通じて型に注ぎ込み、入 れ子構造にされた成形物を形成するステップとを含むことを特徴とする請求項１ ３に記載の方法。 ３１．それに続いて、入れ子構造にされた成形物を含むバッキング・プレート を膜から取り外し、固定具を形成するステップを含むことを特徴とする請求項３ ０に記載の方法。