KR20150079551A - 다층 인쇄 회로 기판을 제조하기 위한 공구, 방법 및 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조중에 다층 인쇄 회로 기판을 지지하기 위한 공구로서, 상기 공구는 프레임을 포함하고, 상기 프레임에는 예비인장된 비도전성 패브릭이 고정되고, 상기 패브릭은 0.1 mm 미만의 두께를 갖고 또한 그의 2 개의 면들에 의해 액세스가능한 공구에 관한 것이다. 이 공구는 번들을 본 발명의 공구에 위치시키고 용접 작업에 사용되는 용접 전극들중의 적어도 하나를 번들을 지지하는 공구의 패브릭의 하부면에 적용하는 방법에 따라 번들의 내부 지점들에서 층들을 유도 접합하는 것을 허용한다. 상기 방법을 실시하는데 특히 적합한 기계는 C자형 자기 코어들을 포함하며, 자기 코어들의 아암들은 번들의 내부 지점들에 도달하기에 충분히 길다.

Description

다층 인쇄 회로 기판을 제조하기 위한 공구, 방법 및 기계{TOOL, METHOD AND MACHINE FOR MANUFACTURING MULTI-LAYER PRINTED CIRCUIT BOARDS}

최종 회로를 얻는 단일 번들을 형성하기 위해 회로의 상이한 층들을 적층하여 이들을 서로 접합하거나, 또는 서로에 또는 다른 병치 번들에 편리하게 접합되고 연결되는 때에 최종 회로를 제조하는 것은 다층 인쇄 회로 기판 제조에서 본질적이다. 본 발명은 이를 위해 유도 용접 기술을 이용한 회로 기판의 접합 층들의 이러한 작업을 실시하기에 특히 적합한 공구를 제공한다. 또한, 본 발명은 이러한 공구를 수반하는 방법 및 상기 공구를 통합한 기계에 관한 것이다.

특허 문헌 EP 1460890 은 다층 인쇄 회로 기판의 층들을 유도에 의해 서로 접합하는 기술을 개시하고 있다. 이를 위해, 회로 이미지를 포함하는 층들을 구성하는 시트들은 회로 이미지는 없으나 번들을 형성하기 위해 회로 이미지를 포함하는 이들 층들을 수지층을 개재하여 적층하는 때에 중첩되는 금속 스폿들 또는 단락에서의 수개의 턴들을 구비하는 주변 리저브 영역을 구비하고 있다. 접합 방법은 상기 턴들 또는 스폿들을 통하여 번들을 정확히 가로지르는 자기장을 생성하는 단계를 포함하는데, 여기서는 인접 영역들에서 수지층들을 용융시키는데 충분한 열을 Joule 효과로 인해 발생시키는 전류가 유도되며, 상기 층들은 중합시에 세팅되고 회로 이미지를 포함하는 층들 사이에 비가역적 접합을 유발한다.

당해 발명의 범위내에서, 다층 인쇄 회로 기판은 품질 및 콤팩트성을 위한 성장 요건과 부합하여 점점 복합하며, 이는 지금까지 존재하지 않았던 새로운 요구를 발생시킨다. 다층 인쇄 회로 기판이 높은 내부층 상호결합 밀도를 갖고, 특히, 예측가능한 기계적 팽창 또는 수축 거동을 갖지 않는 재료 또는 미크론 두께 정도의 시트들을 이용하는 것을 필요로 하는 가요성 영역과 강성 회로 영역을 조합하는 경우가 그러하다. 이는 후속 제조 작업에서의 취급시에 번들이 형성되면 가요성 층들과 강성 내부층들 사이에 오정렬이 발생되는 것을 초래하여, 높은 레벨의 거부 또는 흠결 재료를 유발한다.

이러한 단점을 해결하기 위해, 시트들의 비주변 지점에서, 즉 전술한 리저브 영역 외측에서 회로의 층들 사이에서 사용하기 위해 용접 앵커 또는 본드가 고려된다. 간단히 말해서, 상기 층들의 팽창 및/또는 수축 이동을 제어하거나 더욱 예측가능하게 만들고 따라서 오정렬 효과를 감소시키기 위해 회로의 모든 내부 강성 및 가요성 층들을 앵커링하도록 상기 층들을 유도 용접할 수 있는 적합한 내부 영역을 갖는 층들을 제공하는 것이 요망된다.

한편, 유도 용접을 실시하기 위해, 상부 자기 컨덕터가 상부 시트의 금속 스폿 또는 턴과 일치하는 형성된 번들의 상부면에 통상 배치되고, 하부 자기 컨덕터가 하부 시트의 대응 금속 스폿 또는 턴과 일치하는 번들의 하부면에 적용되고, 번들을 가로지르며 컨덕터들에 의해 구속된 자기장이 발생된다. 이 작업을 실시하기 위해, 상기 번들은 번들 및 그의 내부층들의 측방 이동을 저지하는 공구에 의해 적소에 세팅되거나 지지되어야 한다. 동시에, 이 공구는 번들을 가로지르는 자기장을 방해하거나, 자기장의 효과로 인해 가열되는 것이 방지되고 원치않는 가열원이 되어야 한다. 이러한 목적으로, 하나 또는 수 개의 조립된 부품들에 의해 형성된 알려진 공구는 번들의 하부면을 완전히 덮지 않는 플레이트 형상을 가지며, 상기 플레이트는 리세스들 또는 개구들을 그 주변에 구비하며, 이 리세스들 또는 개구들을 통해서, 하부 자기 컨덕터는 번들의 하부층을 구성하는 시트의 하부면에 접근한다. 하측으로부터 번들을 노출하는 상기 리세스들 또는 개구들은 하나의 동일한 공구가 상이한 번들들 또는 다층 인쇄 회로 기판을 제조하는데 사용될 수 있도록 표준 치수를 일반적으로 가지는, 번들의 회로 이미지를 포함하는 시트들에 제공된 리저브 영역과 일치한다.

대조적으로, 본드들이 층들을 구성하는 시트들의 내부 지점들을 통해 층들 사이에 형성되어야 한다면, 주문제작된 공구들이 각각의 회로를 위해 만들어져야 하는데, 그 이유는 턴들 또는 금속 스폿들이 제조되는 각각의 인쇄 회로 기판에 대해 특정 회로 이미지에 따라 시트들에 수용되기 때문이다. 사실, 설계자는 처음에 회로를 설계한 후에 시트들에서 회로 이미지들 사이에서 유용한 공간에 따라 턴들 또는 금속 스폿들의 위치를 선택한다. 종래의 공구를 사용하는 경우, 이들은 상기 턴들 또는 금속 스폿들과 일치하는 번들의 하부층을 구성하는 시트의 하부면에 하부 자기 컨덕터를 적용하기 위해 턴들 또는 금속 스폿들이 위치되는 영역들에 정확히 개구들을 구비하여야 한다.

본 발명의 첫번째 주제는, 상이한 다층 인쇄 회로 기판을 제조하는데 사용될 수 있으며, 따라서 턴들 또는 금속 스폿들이 하나의 동일한 기준 축선에 대해서 상이한 지점들에서 각각의 회로 또는 번들에 위치하는 때라도 그 내부 지점들을 통해 층들을 접합하는 역할을 하는 다목적 공구이다.

공구는 또한, 상기 번들이 휘어지지 (warp) 않고 그 층들이 접합 작업중에 완전하게 평탄하도록 번들을 위한 절대적으로 평탄한 지지 표면을 제공하여야 한다는 점에서, 높은 신뢰성을 보장하여야 한다.

동일한 공구는 또한, 자기 컨덕터에 의해 구속된 자기장을 방해하지 않도록 그리고 자기장의 효과로 인해 가열되지 않도록 적절해야 한다.

특허 문헌 WO 2008028005 는 문헌 EP 1460890 에 설명된 기술에 대하여 이른바 유리한 다층 인쇄 회로 기판의 번들의 층들을 접합하는데 적합한 기계를 기술하고 있다. 문헌 EP 1460890 은 C자형 자기 코어의 각각의 아암들에서 서로 대면하여 조립된 용접 전극 쌍들을 사용하는 것을 개시하고 있는데, 이 용접 전극 쌍들은 번들의 대향 면들에 각각 하나씩 적용하기 위해 그리고 일 전극으로부터 다른 전극으로 번들을 가로지르는 자기장을 구속하기 위해 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지게 이동하는 능력을 갖고, 특허 문헌 WO 2008028005 는 자기장을 구속하기 위해 번들의 면에 적용되도록 의도된 E자형 자기 코어의 사용을 개시하고 있는데, 자기장의 필드 라인들은 번들의 면에 적용되는 때에 E 의 각각의 외측 레그로부터 중앙 레그까지 3 개의 영역을 통해 번들을 가로지른다. WO 2008028005 에 따르면, C 의 아암들 사이의 본드는 전극들이 번들의 에지와 맞닿음으로써 번들의 내부 영역에 배치되는 것을 방지하는 반면, E 에서의 해결책은 번들의 임의의 영역에 자기 코어를 자유롭게 배치하는 것을 허용하며, 따라서 임의의 내부 지점을 통하여 번들의 층들 사이에 비제한적인 기계적 본드를 허용한다. 그러나, 문헌 WO 2008028005 는 관심 내부 영역에서 이러한 본딩을 수행할 수 있게 하는 환경 또는 의도가 무엇인지에 대해서는 지적하거나 제시하고 있지 않다.

본 발명의 또 다른 주제는 회로에 대해 용이하고 안전한 방식으로 리저브 영역 외측에 있는, 상기 층들을 구성하는 패널들의 내부 지점들에서 상기 본딩의 수행을 허용하는 다층 인쇄 회로 기판의 번들의 층들을 접합하는 작업을 수행하기 위한 방법이다.

전술한 주제를 포함한 방법을 수행하는데 특히 적절한 기계가 없다는 것도 문제시된다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 제조중에 다층 회로 기판을 지지하기 위한 공구가 개시된다. 이 공구는 프레임을 포함하고, 상기 프레임에는 예비인장된 비도전성 패브릭이 고정되고, 상기 패브릭은 0.1 mm 미만의 두께를 갖고 또한 그의 2 개의 면들에 의해 액세스가능하고, 상기 면들중의 하나의 면은 상기 다층 인쇄 회로 기판을 지지하는 역할을 하고 다른 면은 적어도 하나의 유도 전극을 지지하는 역할을 하는 것을 특징으로 한다.

알려진 경향과는 반대로, 제조되는 인쇄 회로 기판의 번들이 배치되는 공구를 통해 액세스를 허용하는 대신에, 번들의 하부면과 자기장을 구속하는 자기 컨덕터 사이의 직접적인 접촉을 허용하기 위해, 본 발명자들은 자기 컨덕터가 패브릭의 하부면에 적용되도록, 심지어 그 층들을 용접하기 위한 관심 영역에서 청구된 특성들을 갖는 패브릭에 의해 적어도 하측에서 번들을 덮는 것을 해결하였다.

한편으로, 패브릭의 특성은 휨없이 번들이 놓이게 되는 완전히 평평한 표면을 제공하는, 대응 프레임에서 그의 스트레칭 및 예비인장된 배치를 허용하고, 다른 한편으로는, 선택된 재료는 번들을 가로지르는 자기장을 원치않는 방식으로 방해하지 않도록 하기 위해 충분히 얇고 비도전성인 것을 허용한다.

일 변형예에서, 본 발명의 공구는 각각의 패브릭들이 공면에 있도록 적어도 2 개의 프레임들을 지지하기 위한 지지 랙을 포함한다.

이 변형예의 특징에 따르면, 랙은 다층 인쇄 회로 기판을 지지하기 위해 프레임들의 패브릭들과 함께 평평한 연속 표면을 형성한다.

특히 흥미로운 실시형태에서, 랙은 각각의 프레임들의 결합을 위한 4 개의 개구들을 구비하고, 상기 프레임들은 동일 크기 (dimensions) 이고 패브릭들의 서로에 대해 그리고 평면에 대해 수직인 2 개의 거울 평면에 따라 상기 랙에 대칭 배치된다.

또 다른 특징에 따르면, 상기 랙은 상기 패브릭들이 배치되는 평면 위로 돌출하는 다층 인쇄 회로 기판의 층들을 구성하는 시트들을 센터링 (centering) 및 홀딩하기 위한 적어도 2 개의 센터링 및 홀딩 핀들을 구비한다.

상기 프레임들은 상기 랙에 견고하지만 탈착가능한 방식으로 고정된다.

바람직한 실시형태에 따르면, 상기 패브릭은 Teflon® 상표로 시판되는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 으로 여겨지는 비고착 특성을 갖는 재료의 필름으로 코팅된 유리 섬유로 제조된다.

따라서, 상기 번들을 구성하는 층들의 접합 작업 중에 다층 인쇄 회로 기판의 번들을 지지하기 위한 본 발명에 따른 공구의 용도가 또한 청구된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 다층 회로 기판을 구성하는 층들을 접합하는 방법으로서, 상기 하부 층의 비주변 (non-peripheral) 부분이 공구의 프레임의 상기 패브릭에 접촉 (apply) 되도록 본 발명에 따른 공구에 다층 회로 기판의, 스택업으로서 알려진 번들을 배치하는 작업을 포함하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 상기 비주변 부분에 위치된 상기 회로의 지점에서 상기 번들의 상기 층들을 유도 용접하는 후속 작업을 포함하고, 이를 위해 상기 공구의 상기 패브릭의 하부면에 유도 전극이 위치된다.

일 변형예에서, 상기 방법은 상기 유도 용접을 수행하기 전에, 상기 번들을 지지하는 공구와 유사한 제 2 공구를 상기 번들의 상기 상부 층의 상부면에 접촉시키고 또한 상기 번들의 상기 층들을 유도 용접하는 추가의 작업들을 포함하고, 이를 위해 상기 제 2 공구의 패브릭의 상부면에 또 다른 유도 전극을 위치시킨다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 번들의 층들을 구성하는 회로 이미지를 갖는 시트들은, 상기 번들을 형성하기 위한 상기 층들이 적층되는 때에 축방향으로 정렬되거나 중첩되는 금속 부위를 인쇄 회로 기판 이미지의 영향 영역 외측에 그러나 시트들의 비주변 지점에 구비한다.

시트의 주변 지점은 시트의 처분가능한 에지에 마련된 지점인 것으로 간주된다. 이 에지의 폭은 다를 수 있으나, 그것이 점유하는 시트의 영역을 최대한 감소시키는 것이 항상 추구되는데, 그 이유는 이는 회로 이미지를 지탱하기 위해 사용될 수 없는 시트의 처분가능한 부분이기 때문이다. 이러한 주변에서, 시트들은 유도 접합에 의해 다층 회로 기판을 형성하는 층들을 접합하기 위한 금속 버튼들 또는 금속 스폿들에 의해 작은 금속 부위를 갖는 또는 단락의 금속 턴들을 갖는 리저브 영역을 통상적으로 구비한다. 특정 분야에서, 작업은 표준에 의해 수행되는데, 이에 따르면 에지의 폭은, 때로는 더 작은 폭을 가질 수 있다고 하여도, 1 인치, 약 25 mm 를 초과하지 않는다.

실제로, 시트들은 직사각형이고 시트들의 거부 부분은 최대로 감소되기 때문에, 지점은 상기 지점과 시트의 가장 가까운 에지 사이에 회로 이미지가 존재하는 때에 시트의 비주변 지점으로서 간주될 수 있다.

수행을 위한 하나의 방법으로서, 유도 용접은 번들의 면들 중 적어도 하나에 적용되는 용접 전극들에 의해 수행되고, 상기 방법은 디지털 데이터 파일로부터 회로 이미지를 포함하여 시트들에 제공된 상기 금속 부위의 위치를 지시하는 좌표들을 포획하고, 바로 그 좌표들과 관련하여 작업 표면에 상기 전극들을 배치하기 위해 상기 전극들을 운송하는 기구의 이동을 제어하도록 상기 좌표들을 이용하는 것을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 방법을 실시하기 위한 기계가 제공되고, 상기 기계는 용접 스테이션을 포함하고, 상기 용접 스테이션은, 상기 번들을 지지하기 위한 공구를 위한 수평 지지 수단으로서, 상기 수평 지지 수단 바로 위에 본질적으로 평행육면체형의 작업 영역이 연장하는, 상기 수평 지지 수단; 적어도 2 개의 C자형 자기 코어들로서, 상기 자기 코어들의 아암들에는 서로를 향하여 또는 서로로부터 멀어지게 이동하는 능력을 갖는 각각의 대면 용접 전극들이 끼워지고, 상기 아암들의 길이는 상기 C자형 자기 코어들의 브릿지가 상기 지지 수단 또는 상기 작업 영역에 간섭하는 일이 없이 상기 작업 영역의 임의의 지점에서 상기 자기 코어들 중의 적어도 하나의 자기 코어의 상기 전극들이 일방은 위에 타방은 아래에 배치될 수 있는 길이인, 상기 자기 코어들을 구비한다.

관심있는 변형예에서, 상기 기계는 제 2 공구를 상기 작업 영역에 그리고 다른 공구와 평행하게 유지하기 위한 유지 수단을 포함하고, 상기 유지 수단은 하나의 위치는 상기 작업 영역 위에 상승된 상부 스탠바이 위치 (A) 이고 다른 위치는 하부 작업 위치 (B) 인 적어도 2 개의 위치들 사이에서 상기 제 2 공구를 수직으로 이동시키기에 적합하다.

상기 방법을 실시하기 위한 시스템은, 길이 (l) 및 폭 (h) 을 갖고 h ≤ l 인 일반적으로 직사각형인 형상을 가지는 본 발명에 따른 공구, 및 상기 공구를 위한 수평 지지 수단 및 적어도 2 개의 C자형 자기 코어들을 갖는 용접 스테이션을 포함하는 기계로서, 상기 자기 코어들의 아암들에는 서로를 향하여 또는 서로로부터 멀어지게 이동하는 능력을 갖는 각각의 대면 용접 전극들이 끼워지고, 상기 아암들의 길이는 상기 C자형 자기 코어들의 브릿지가 상기 지지 수단 또는 상기 공구에 간섭하는 일이 없이 상기 공구의 임의의 지점에서 상기 자기 코어들 중의 적어도 하나의 자기 코어의 상기 전극들이 일방은 위에 타방은 아래에 배치될 수 있도록 h/2 보다 큰 길이인, 상기 기계를 구비한다.

도 1 은, 예비인장된 비도전성 패브릭이 고정된 프레임을 나타낸다.
도 2 는 본 발명의 제 1 변형예에 따른 공구를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 제 2 변형예에 따른 공구를 도시한다.
도 4 는 본 발명의 제 3 변형예에 따른 공구를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 제 4 변형예에 따른 공구를 도시한다.
도 6 은 본 발명에 따른 방법을 실시하는데 적합한 회로 이미지를 포함하는 다층 인쇄 회로 기판의 번들의 중간층의 시트의 평면도를 도시한다.
도 7 은 층들의 용접 또는 접합 작업 동안에 본 발명에 따른 2개의 공구들 사이에 배치된 번들의 단면을 나타내는 개략도이다.
도 8 내지 10 은 본 발명에 따른 방법을 실시하는 때의 3 개의 상이한 경우에 있어서의 본 발명에 따른 기계를 개략적으로 도시한다.

예로서 설명된 방법 및 기계의 변형예에서, 다층 인쇄 회로 기판의 번들 아래에서 일방이 위에 그리고 타방이 아래에 정렬되고 상기 번들을 가로지르는 가변 세기의 자기장을 수행하거나 한정하는 전극 쌍들이 사용된다. 이들 전극들로 하여금 자기장이 임의의 지점을 통해 번들을 가로지를 수 있도록 임의의 배치를 갖게 하기 위하여, 본 발명은, 각각의 회로 설계를 위한 주문제작된 공구를 필요로 하는 번들의 하부면 및 상부면에 전극들을 직접 적용하는 대신에, 번들을 가로지르는 자기장을 변경하지 않도록 하기 위하여 평평하고 얇은 충분히 비도전성인 수단에 상기 번들을 놓고 동시에 완전히 평평하게 하는 것을 보장하는 것을 제안한다. 본 발명은 또한, 번들의 상부면에 동일한 비도전성 수단을 적용하고 (중간에는 상기 번들에 의해 샌드위치가 형성됨), 번들의 바로 아래에 그리고 위에 위치된 상기 비도전성 수단의 외부면에 전극들을 적용하는 것을 고려한다.

본 발명에 따르면, 이들 수단은 프레임에 고정된 예비인장된 패브릭이다.

도 1 은 프레임 (3) 을 도시하고 있으며, 상기 프레임에는 예비인장된 비도전성 패브릭 (4) 이 고정되고, 상기 패브릭은 0.1 mm 미만, 특히 75 ㎛ 의 두께를 갖고 또한 용접에 의해 번들을 형성하는 내부층들을 접합하는 작업중에 다층 인쇄 회로 기판의 번들을 위한 지지체로서의 역할에 적합하다. 예에서, 패브릭 (4) 은 유리 섬유로 제조되고 Teflon® 과 같은 비고착 특성을 가지는 재료의 필름으로 코팅된다.

패브릭 (4)에 사용하는 재료에 관해서는, 비도전성 재료는 용접 영역 외측 지점에서 원치않는 열을 발생시키는 와전류가 발생되지 않도록 하는 것을 보장하여야 함에 유의한다. 프레임 (3) 은 또한 바람직하게는, 전류를 유도할 수 있는 단락에서의 전기 턴 및 그에 따라 열을 형성시키지 않도록 하기 위해 얼마간 절연된다면 전기 컨덕터일 수 있다고 하여도, 비도전성 재료로 제조되어야 한다.

제시된 것보다 더 두꺼운 패브릭을 갖는 것은 자기장을 한정하는데 사용되는 헤드의 성능을 감소시킬 수 있으며, 결과적으로, 용접 사이클이 더 길어지거나 단시간에 고온에 도달하는 것이 불가능해질 수 있다.

공구의 예가 도 2 에 도시되어 있다. 공구 (1) 는, 도 1 과 같은 4 개의 프레임 (3) 을 지지하기 위한 지지 랙 (5) 을 포함하며, 각각의 패브릭 (4) 은 서로 그리고 패브릭들을 지지하는 랙 (5) 의 상부 표면과 공면에 있어서, 패브릭들은 제조되는 다층 회로 기판의 번들을 지지하기 위한 지지 평면을 형성한다. 다층 인쇄 회로 기판의 번들이 공구 (1) 에 배치되는 경우, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 용접 작업은 패브릭들 (4) 의 어느 하나에 배치된 번들의 임의의 지점에서 수행될 수도 있다.

구체적으로, 도 2 의 랙 (5) 은 각각의 프레임들 (3) 을 결합하기 위해 4 개의 개구를 구비하며, 프레임들은 동일한 치수이고, 서로에 대해 그리고 공구 (1) 의 상부면 및 하부면으로부터 접근가능한 패브릭들 (4) 의 평면에 대해 수직한 2 개의 거울 평면에 따라 랙 (5) 에 대칭 배치된다.

예로서 도시된 다른 실시형태는 도 3 및 도 4 에 도시되어 있다. 도 3 및 도 4 는 각각의 랙들 (5) 이 각각의 예비인장된 패브릭들 (4) 을 갖는 2 개의 동일한 기다란 프레임들 (3) 을 양자의 경우에 있어서 지지하도록 구성된 각각의 변형예를 도시하고 있는데, 여기서 하나의 경우는 종방향 배향을 따르고 다른 경우는 횡방향 배향을 따른다.

랙 (5) 은 패브릭들 (4) 이 배치되는 평면 위로 돌출하는, 다층 인쇄 회로 기판의 번들의 층들을 구성하는 시트들을 센터링 (centering) 및 홀딩하기 위한 센터링 및 홀딩 핀들 (6) 을 선택적으로 구비할 수 있다.

랙 (5) 에 센터링 및 홀딩 핀들 (6) 을 제공하는 것은 상기 시트들을 센터링하고 번들을 홀딩하기 위해 다른 해결책을 이용하는 경우에는 필요하지 않을 수 있다.

따라서, 도 5 의 공구 (1) 의 랙 (5) 은, 예를 들어, 진공 시스템으로 하여금 프레임들 (3) 의 패브릭들 (4) 에 배치된 번들을 홀딩하는 작용을 하게끔 하는 다양한 형상의 일련의 천공부들 (5a) 또는 홈들을 구비한다.

본 발명은 랙 (5) 을 제조하기 위해 미소공성의 (micro-porous) 공기침투성 제품을 사용하는 것을 상정한다. 이 제품은 자연적으로 다공질이기 때문에, 진공 클램핑을 위한 구멍을 뚫을 필요가 없다.

일 예로서, 바인더 및, 알루미늄 또는 세라믹 재료와 같은 다른 입자를 포함하는 복합 재료가 본 발명의 적용을 위해 사용될 수 있다. 일 실시형태에서, 미소공성 구조로 인해 전체 표면에 걸쳐 공기침투성인 재료인 METAPOR® 제품 CE 100 WHITE 가 사용될 수 있다. 재료의 고유 특성은 복잡한 환기 시스템을 설계하고 제조할 필요성을 제거한다.

프레임들 (3) 은, 프레임들의 이동이 불가능하게 하도록 그리고 프레임들 (3) 과 랙 (5) 사이의 임의의 상대 이동을 방지하도록 프레임들 (3) 을 랙 (5) 에 견고하게 고정하는 것을 허용하지만 이와 동시에 바람직하게는 프레임들 (3) 을 대체하는 것을 허용하는 공지된 시스템에 의해 랙 (5) 에 고정될 수 있다. 이런 의미에서 공지된 시스템은 예를 들어 나사 등을 이용하는 것을 포함한다.

본 발명에 따른 공구 (1) 의 사용은 다음 예에서 설명된 바와 같이 다층 회로 기판의 번들의 층들을 접합하는 방법을 따르는 것을 허용한다:

도 7 은 번들 (7) 의 모든 층들을 서로 접합하기 위해 국부적으로 용융되고 중합화되도록 의도된 이미지없는 절연층들 (9), 예를 들어 프리프레그 층들 (반응성 수지 재료가 함침된 섬유 재료) 을 개재하여 적층된 회로 이미지를 포함하는 4 개의 층들 (8) 로 이루어진 번들 (7) 을 도시하고 있다.

공지된 번들과 달리, 회로 이미지를 포함하는 층들 (8) 을 구성하는 시트들 (12) 은 번들 (7) 이 가변 세기의 자기장에 의해 가로질러지기 때문에 열을 발생시키기 위해 주변에 위치되지 않은 내부 지점들에 금속 부위 (14) 를 포함할 수 있다.

도 6 은 도 6 의 번들 (7) 의 양면에 회로 이미지 (13) 를 포함하는 층 (8)의 시트 (12) 일 수 있는 것을 보여준다.

이 시트 (12) 는, 층들 (8, 9) 이 도 7 에 도시된 바와 같은 번들 (7) 을 형성하기 위해 적층되는 때에 축방향으로 정렬되거나 중첩되는 상기 금속 부위 (14) 를 인쇄 회로 기판 이미지 (13) 의 영향 영역 외측에 그러나 시트의 비주변 지점에 구비한다.

이들 금속 부위 (14) 이외에도, 시트 (12)는 주변 영역에서 번들 (7) 의 상이한 층들 (8, 9) 을 접합하기 위해 열을 발생시키도록 또한 의도된 금속 부위들 (26) 을 시트 (12) 의 주변의 리저브 영역 내측에 통상 포함한다. 주변의 이러한 금속 부위들 (26) 은 도 7 에는 도시되어 있지 않다.

도 7 은 금속 부위 (14) 의 위치와 일치하는 내부 지점들에서 번들 (7) 을 구성하는 층들 (8, 9) 을 접합하기 위해 따를 수 있는 방법의 변형예를 도시하는 역할을 한다. 이 변형예에 따르면, 번들 (7) 은 제 1 하부 공구 (1) 상에 배치되어서, 하부층 (8a) 의 하부면 (11) 은 제 1 공구 (1) 의 프레임들 (3) 의 패브릭들 (4) 상에 접촉되고, 금속 부위 (14) 및 자연적으로 또한 금속 부위 (26) 는 도 6 에는 도시되지 않았다고 하더라도 패브릭들 (4) 의 수직 프로젝션 (projection) 에 배치된다.

이어서, 번들 (7) 을 지지하는 공구 (1) 와 유사한 제 2 공구 (2) 가 번들 (7) 의 상부층 (8b) 의 상부면 (30) 에 접촉되어서, 모든 금속 부위들 (14) 은 양자의 공구들 (1 및 2) 의 패브릭들 (4) 사이에 있게 된다.

이어서 유도 용접이 수행될 수 있다. 이를 위해, 유도 전극 (10) 이 금속 부위들 (14) 의 정렬선과 일치되어 공구 (1) 의 패브릭 (4) 의 하부면 (17) 에 위치되고, 또 다른 유도 전극 (10') 이 제 1 전극 (10) 과 정렬되어 제 2 공구 (2) 의 패브릭 (4) 의 상부면 (18) 에 위치된다. 전극들 (10, 10') 이 도 7 에 도시된 바와 같이 배치되면, 이미 알려진 바와 같이, 전극들 (10, 10') 에 의해 한정되어 금속 부위 (14) 가 제공된 영역과 일치하여 번들 (7) 을 가로지르는 가변 세기의 자기장이 발생될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이 자기장은 각각 번들 (7) 상에 그리고 아래에 위치한 공구들 (1 및 2) 의 패브릭들 (4) 을 또한 가로지른다.

Joule 효과로 인해 열을 방출하고 국부적 용융 및 후속의 중합화를 위해 층들 (9) 을 국부적으로 가열하는 금속 부위들 (14) 에서 유도된 전류가 알려진 방식으로 발생된다.

실제로, 패브릭들 (4) 이 번들의 상부면 및 하부면의 매우 상당한 부분을 덮기 때문에, 번들을 위한 지지체로서 역할하는 공구를 교체할 필요없이 요구되는 금속 부위들 (14) 을 배치하기 위한 자유도가 크다.

본 발명은 도 7 에 나타낸 바와 같은 상부 공구 (2) 의 사용이 필요하지 않은 것을 상정한다. 그럼에도 불구하고, 이 상부 공구 (2) 의 사용은 번들이 상부 공구 및 하부 공구의 완전히 평평한 패브릭들 (4) 사이에서 가압되기 때문에 용접 작업중에 번들 (7) 의 평탄성을 보장한다.

도 8 내지 10 은 전술한 방법을 실시하기 위한 시스템의 일부를 형성하는 기계 (100) 를 개략적으로 도시하고 있다.

기계 (100) 는 유도 용접 작업을 실시해야 하는 번들 (7) 이 놓이는 공구를 위한 수평 지지 수단 (16) 을 통상적으로 포함한다. 이들 지지 수단 (16) 은 번들 (7) 이 준비되어 공구상에 배치될 수 있는 하나의 위치와, 공구 및 공구상에 위치된 번들 (7) 이 기계 (100) 의 용접 스테이션 (15) 에 위치되는 다른 위치 사이에서 직선형의 수평 궤도를 따라 전후로 이동할 수 있다.

공지된 시스템들과 달리, 도시된 시스템은 본 발명에 따른 공구 (1) 를 사용한다. 구체적으로는, 각각의 패브릭들 (4) 이 장착된 4 개의 프레임들 (3) 을 갖는 공구 (1) 를 사용한다.

기계 (100) 는 4 개의 C자형 자기 코어들 (21 내지 24) 을 포함하고, 자기 코어들의 아암들 (21a, 21b; 22a, 22b; 23a, 23b; 24a, 24b) 에는 서로를 향하여 또는 서로로부터 멀어지게 이동하는 능력을 갖는 각각의 대면 용접 전극들 (10, 10': 도 9 참조) 이 장착된다.

공지된 기계들과 달리, 상기 아암들의 길이는 C자형 자기 코어들의 브릿지 (21c; 22c; 23c; 24c) 가 지지 수단 (16) 또는 공구 (1) 를 간섭하는 일이 없이 전극들 (10, 10') 이 그 주변으로부터 멀어지게 번들 (7) 의 내부 영역에 이를 수도 있도록 하는 길이이다.

기계 (100) 는 공구 (1) 에 유사한 제 2 공구 (2) 를 작업 영역에 그리고 상기 공구 (1) 와 평행하게 홀딩하기 위한 홀딩 수단 (25) 을 더 포함하고, 이들 홀딩 수단 (25) 은 하나의 위치는 작업 영역 위에 상승되고 도 8 에 도시된 상부 스탠바이 위치 (A) 이고 다른 위치는 제 2 공구 (2) 의 패브릭들 (4) 이 번들 (7) 의 상부 표면에 접촉하는 도 9 및 도 10 에 도시된 하부 작업 위치 (B) 인 적어도 2 개의 위치들 사이에서 제 2 공구 (2) 를 수직으로 이동시키기에 적합하다.

실제로 전극들 (10 및 10') 을 패브릭들 (4) 의 임의의 지점에, 구체적으로는 하부 전극 (10) 을 공구 (1) 의 패브릭들 (4) 의 하부면에 그리고 상부 전극 (10') 을 공구 (2) 의 패브릭들의 상부면에 배치할 수 있도록 하기 위하여, 상기 공구들 (1 및 2) 은 길이 (l) 및 폭 (h) 을 갖고 h ≤ l 이고, 자기 코어들의 아암들의 길이는 h/2 보다 크다.

도시된 시스템에서, 작업 영역은 사분면으로 분할되고, 각각의 자기 코어는 도 10 에 도시된 바와 같이, 그 전극들이 연관된 사분면의 임의의 지점에 도달하도록 기구에 의해 배치될 수 있는 각각의 헤드에 의해 지지된다.

본 발명은 디지털 데이터 파일로부터 번들 (7) 의 회로 이미지 (13) 를 포함하는 시트들 (12) 에 제공된 금속 부위의 위치를 지시하는 좌표들을 포획하고, 바로 그 좌표들과 관련하여 패브릭들 (4) 의 표면에 헤드들 및 따라서 자기 코어들의 전극들을 배치하기 위해 기구의 움직임을 제어하도록 상기 좌표들을 이용할 수 있는 수단을 갖는 시스템 또는 기계 (100) 를 제공하는 것을 고려한다.

Claims (17)

1. 제조중에 다층 인쇄 회로 기판을 지지하기 위한 공구 (1, 2) 로서,
   상기 공구는 프레임 (3) 을 포함하고, 상기 프레임에는 예비인장된 비도전성 패브릭 (4) 이 고정되고, 상기 패브릭은 0.1 mm 미만의 두께를 갖고 또한 그의 2 개의 면들에 의해 액세스가능하고, 상기 면들중의 하나의 면은 상기 다층 인쇄 회로 기판을 지지하는 역할을 하고 다른 면은 적어도 하나의 유도 전극과 접촉하는 역할을 하는 공구.
2. 제 1 항에 있어서,
   각각의 패브릭들 (4) 이 공면에 있도록 적어도 2 개의 프레임들 (3) 을 위한 지지 랙 (5) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 공구.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 랙 (5) 은 상기 다층 인쇄 회로 기판을 지지하기 위해 상기 프레임들 (3) 의 상기 패브릭들 (4) 과 함께 평평한 연속 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 공구.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   랙 (5) 은 각각의 프레임들 (4) 의 결합을 위한 4 개의 개구들을 구비하고, 상기 프레임들은 동일 크기 (dimensions) 이고 패브릭들 (4) 의 평면에 대해 그리고 서로에 대해 수직인 2 개의 거울 평면에 따라 상기 랙 (5) 에 대칭 배치되는 것을 특징으로 하는 공구.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 랙 (5) 은 상기 패브릭들 (4) 이 배치되는 평면 위로 돌출하는, 다층 인쇄 회로 기판의 층들을 구성하는 시트들을 센터링 (centering) 하기 위한 적어도 2 개의 센터링 핀들 (6) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 공구.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프레임들 (4) 은 상기 랙 (5) 에 견고하지만 탈착가능한 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 공구.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 패브릭 (4) 은 PTFE 와 같은 비고착 특성을 갖는 재료의 필름으로 코팅된 유리 섬유로 제조되는 것을 특징으로 하는 공구.
8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 랙 (5) 은 미소공성의 (micro-porous) 공기침투성 재료로 제조되거나 미소공성의 공기침투성 재료로 부분적으로 제조되는 것을 특징으로 하는 공구.
9. 다층 인쇄 회로 기판의 번들 (7) 을 구성하는 층들 (8, 9) 을 접합하는 작업중에 상기 번들을 지지하기 위한 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 공구 (1, 2) 의 용도.
10. 다층 회로의 번들 (7) 을 구성하는 층들 (8, 9) 을 접합하는 방법으로서,
    0.1 mm 미만의 두께를 가지는 인장된 비전도성 패브릭 (4) 에 의해 상기 번들의 상부면 또는 하부면 중의 하나를 적어도 부분적으로 덮고, 상기 번들 및 상기 번들을 덮고 있는 상기 패브릭을 가로지르는 가변 세기의 자기장을 발생시키는 작업을 포함하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 번들 (7) 은 하부 층 (8a) 및 상부 층 (8b) 을 포함하는 여러 층들 (8, 9) 을 포함하고, 상기 방법은 상기 하부 층 (8a) 의 상기 하부면 (11) 의 비주변 (non-peripheral) 부분이 공구의 프레임 (3) 의 상기 패브릭 (4) 에 접촉 (apply) 되도록 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 공구 (1) 에 상기 다층 회로의 번들 (7) 을 배치하는 작업을 포함하고, 상기 방법은 상기 비주변 부분에 위치된 상기 회로의 일부에서 상기 번들 (7) 의 상기 층들 (8, 9) 을 서로 유도 용접하는 후속 작업을 포함하고, 이를 위해 상기 공구 (1) 의 상기 패브릭 (4) 의 하부면 (17) 에 그리고 상기 번들 (7) 의 상기 하부 층 (8a) 의 상기 하부면 (11) 의 상기 비주변 부분의 수직 프로젝션 (projection) 에 제 1 유도 전극 (10) 이 위치되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유도 용접을 수행하기 전에, 상기 번들 (7) 을 지지하는 공구 (1) 와 유사한 제 2 공구 (2) 를 상기 번들 (7) 의 상기 상부 층 (8b) 의 상부면에 접촉시키고 또한 상기 제 2 공구 (2) 의 패브릭 (4) 의 상부면 (18) 에 제 1 전극 (10) 과 정렬하여 또 다른 유도 전극 (10') 을 위치시키는 추가의 작업들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 번들 (7) 의 회로 이미지 (13) 를 갖는 상기 층들 (8) 은, 상기 층들 (8, 9) 이 상기 번들 (7) 을 형성하기 위해 적층되는 때에 축방향으로 정렬되거나 중첩되는 금속 부위 (14) 를 인쇄 회로 이미지의 영향 영역 외측에 그러나 시트들의 비주변 지점에 구비한 시트들 (12) 에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    디지털 데이터 파일로부터 회로 이미지 (13) 를 포함하는 시트들 (12) 에 제공된 상기 금속 부위 (14) 의 위치를 지시하는 좌표들을 포획하고, 바로 그 좌표들과 관련하여 작업 표면에 상기 전극들을 배치하기 위해 상기 전극들 (10, 10') 을 운송하는 기구의 이동을 제어하도록 상기 좌표들을 이용하는 작업을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 기계 (100) 로서, 상기 기계는 용접 스테이션 (15) 을 포함하고, 상기 용접 스테이션은,
    제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 공구 (1) 를 위한 수평 지지 수단 (16) 으로서, 상기 수평 지지 수단 바로 위에 본질적으로 평행육면체형의 작업 영역이 연장하는, 상기 수평 지지 수단,
    적어도 2 개의 C자형 자기 코어들 (21 내지 24) 로서, 상기 자기 코어들의 아암들 (21a, 21b; 22a, 22b; 23a, 23b; 24a, 24b) 에는 서로를 향하여 또는 서로로부터 멀어지게 이동하는 능력을 갖는 각각의 대면 용접 전극들 (10, 10') 이 장착되고, 상기 아암들의 길이는 상기 C자형 자기 코어들의 브릿지 (21c; 22c; 23c; 24c) 가 상기 지지 수단 (16) 또는 상기 작업 영역에 간섭하는 일이 없이 상기 작업 영역의 임의의 지점에서 상기 자기 코어들 중의 적어도 하나의 자기 코어의 상기 전극들 (10, 10') 이 일방은 위에 타방은 아래에 배치될 수 있는 길이인, 상기 자기 코어들
    을 구비하는 기계.
16. 제 15 항에 있어서,
    제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 제 2 공구 (2) 를 상기 작업 영역에 그리고 다른 공구 (1) 와 평행하게 홀딩하기 위한 홀딩 수단 (25) 을 포함하고, 상기 홀딩 수단 (25) 은 하나의 위치는 상기 작업 영역 위에 상승된 상부 스탠바이 위치 (A) 이고 다른 위치는 하부 작업 위치 (B) 인 적어도 2 개의 위치들 사이에서 상기 제 2 공구 (2) 를 수직으로 이동시키기에 적합한 것을 특징으로 하는 기계.
17. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 시스템으로서,
    길이 (l) 및 폭 (h) 을 갖고 h ≤ l 인 일반적으로 직사각형인 형상을 가지는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 공구 (1), 및
    상기 공구를 위한 수평 지지 수단 (16) 및 적어도 2 개의 C자형 자기 코어들 (21 내지 24) 을 갖는 용접 스테이션 (15) 을 포함하는 기계 (100) 로서, 상기 자기 코어들의 아암들 (21a, 21b; 22a, 22b; 23a, 23b; 24a, 24b) 에는 서로를 향하여 또는 서로로부터 멀어지게 이동하는 능력을 갖는 각각의 대면 용접 전극들 (10, 11) 이 장착되고, 상기 아암들의 길이는 상기 C자형 자기 코어들의 브릿지 (21c; 22c; 23c; 24c) 가 상기 지지 수단 (15) 또는 상기 공구 (1) 에 간섭하는 일이 없이 상기 공구의 임의의 지점에서 상기 자기 코어들 중의 적어도 하나의 자기 코어의 상기 전극들이 일방은 위에 타방은 아래에 배치될 수 있도록 h/2 보다 큰 길이인, 상기 기계
    를 구비하는 시스템.

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