KR20220158868A - 전자 조립체들을 연결하기 위한 시스템 - Google Patents

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토마스 크랩스
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핑크 게엠베하 써모시스테메
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Abstract

본 발명은, 전자 조립체들(12)을 연결하기 위한 시스템(10), 특히 납땜 및/또는 소결 시스템(10a)을, 상기 시스템(10)을 통해 상기 전자 조립체들(12)을 운반하기 위한 운송 디바이스와 연결하기 위한 시스템(10)에 관한 것으로, 상기 전자 조립체들(12)을 서로 연결하기 위한 복수의 기밀 분리 가능한 모듈(16)을 포함하며, 적어도 하나의 모듈(16)은 납땜 및/또는 소결 모듈(18)로 설계되고, 하나의 모듈(16)은 냉각 모듈(20)로서 설계된다.
본 발명은, 상기 납땜 또는 소결 모듈(18)의 프로세스 온도와 땜납 응고 온도 미만의 중간 온도 사이의 냉각을 위한 연성 냉각 모듈(22)로서 설계된 추가 모듈(16)이, 상기 납땜 또는 소결 모듈(18)과 상기 냉각 모듈(20) 사이에 배열된다.
본 발명은, 두 번째 양상으로서, 기밀 밀봉 가능한 프로세스 챔버(52)에서 특히 납땜 또는 소결 모듈(18)로서 또는 연성 냉각 모듈(22)로서 설계된 모듈(16)에, 전자 조립체들(12)을 가열하기 위해 전자 조립체들(12)과 접촉할 수 있는 적어도 하나의 열 소스(50) 및 적어도 하나의 콜드 트랩(46)이 배열되고, 후자는 작동 중 열 소스(50)의 작동 온도보다 낮은 표면 온도를 갖는다.

Description

전자 조립체들을 연결하기 위한 시스템
본 발명은 전자 조립체들을 연결하기 위한 시스템, 특히 전자 조립체들을 시스템을 통해 운반하기 위한 운송 디바이스을 갖는 납땜 또는 소결 시스템으로서, 전자 조립체들을 서로 연결하기 위한 복수의 기밀 분리 가능한 모듈들을 포함하고, 적어도 하나의 모듈은 납땜 또는 소결 모듈로 설계되고, 하나의 모듈은 냉각 모듈로 설계되는, 납땜 또는 소결 시스템에 관한 것이다.
기밀 밀봉 가능한 챔버들 또는 모듈들을 갖는 구성요소들의 온도 처리를 위해 서두에 언급된 바와 같은 시스템은 종래기술로부터 공지되어 있다.
이러한 유형의 시스템은 예를 들어 수 개의 구성요소들, 특히 전자 조립체들 간의 납땜 연결을 만들기 위한 납땜 디바이스로 설계될 수 있다. 이것은 연결될 구성요소들 사이에 배열된 납땜 재료를 가열 및 용융하고, 및/또는 후속 연결 프로세스를 위해 납땜 재료로 구성요소를 코팅함으로써 달성될 수 있다. 일반적으로, 예를 들어 납땜 칩, 납땜 페이스트 또는 납땜 분말의 형태의 구성요소들 및 납땜 재료는 프로세스 챔버에 도입되기 전에 스택을 형성하기 위해 일시적으로 함께 결합된다.
이러한 유형의 납땜 디바이스는 특히, 예를 들어 인쇄 회로 기판 상의 트랜지스터 또는 다이오드와 같은 반도체 구성요소들, 마이크로전자 구성요소들 또는 전력 반도체 칩들, 금속화된 세라믹 기판 또는 다른 회로 캐리어들 상의 IGBT들, MOSFET들이 납땜되거나 함께 납땜된, 또는 금속화된 세라믹 기판들이 금속 베이스 플레이트들 및/또는 열 싱크들에 납땜된, 대면적 연결들에 사용된다. 열 싱크들에 연결하기 위한 인쇄 회로 기판들은 일반 납땜 디바이스에서도 납땜될 수 있다.
최적의 납땜 결과를 얻기 위해, 연결될 구성요소들과 함께 용융된 땜납을 땜납의 융점 이상으로 제어된 방식으로 가열하고, 이후 땜납의 응고점 이하로 제어된 방식으로 냉각을 수행하기 위한 노력이 이루어져, 구성요소들을 빈틈 없이 서로 연결한다. 땜납은 연성 또는 경질 땜납, 특히 주석 땜납 뿐만 아니라 은 땜납, 황동 땜납 또는 인 땜납일 수 있다.
납땜 연결들은 일반적으로 그 주변으로부터 밀봉되어 있고, 특히 비울 수 있고, 예를 들어 베이스 플레이트와 압력 플레이트가 배열될 수 있는 프로세스 챔버에서 생성되며, 이들 사이에는 구성요소(들) 및 땜납 재료를 포함하는 땜납 그룹이 수용된다. 베이스 플레이트와 압력 플레이트는 납땜 그룹에 압력을 가하기 위한 거리와 관련하여 서로에 대해 조정될 수 있다. 동시에, 압력 플레이트 및/또는 베이스 플레이트는 구성요소들 및 납땜 재료를 가열 및/또는 냉각할 수 있다. 이를 위해 명시된 플레이트들은 적절한 열 소스들 및/또는 열 싱크들에 열적으로 결합될 수 있다.
이러한 유형의 시스템은 또한 압력 소결에 의해, 특히 저온 압력 소결에 의해 적어도 하나의 구성요소로부터 소재를 제조하기 위한 소결 디바이스로서 설계될 수 있다. 이러한 유형의 소결 디바이스는 상부 도구 및 하부 도구, 그리고 소결될 소재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 디바이스를 포함할 수 있고, 상부 도구와 하부 도구 사이에 적어도 하나의 구성요소가 고정되며, 상부 도구 및 하부 도구는 소결될 소재에 압력을 가하기 위해 서로에 대해 조정 가능하다.
이러한 유형의 소결 디바이스들에서, 고체 소재는 미세 입자 또는 거친 입자 재료 또는 혼합 재료로 구성된 소위 그린 바디(green body)로부터 열과 압력의 영향 하에서 생성될 수 있다. 소결된 재료의 압축 및 응축에 덧붙여, 연결 짝들의 접촉 표면들은 기계적으로, 열적으로, 및 가능한 경우 전기적으로 연결된다. 여기에서 고려되는 용도는 특히 두 구성요소들, 특히 고성능 스위칭 요소들 또는 반도체 조립체들과 같은 전기 반도체 구성요소들, 및 일반적으로 PCB와 같은 기본 몸체, 특히 금속 리드 캐리어 또는 연결 프레임, 열 싱크, 등의 DCB(Direct Copper Bonded: 직접 접합 구리)/AMB(Active Metal Braze: 활성 금속 브레이징) 리드프레임의 기계적 및 전기적 및/또는 열 전도성 연결에 사용된다.
또한, 압력 소결, 저온 압력 소결의 변형에서, 둘 이상의 구성요소들, 특히 전자 구성요소들 및 기판들이 접합 재료에 의해, 특히 전기적으로 및 /또는 열 전도성 방식으로 연결 접합 재료가 소결되어, 서로 연결되는 것이 가능하다. 대응하는 디바이스 및 방법은 예를 들어 DE 10 2008 009 510 B3에 공지되어 있다.
추가 시스템들은 자동 소결 또는 납땜 시스템들, 특히 복수의 프로세스 챔버들을 갖는 자동 다중-챔버 시스템들로 설계될 수 있다. 후자는 추가 구성요소 그룹, 전기 PCB 또는 DCB/AMB 리드프레임 또는 열 싱크에 대한 전기 구성요소의 전기적 및/또는 열적 연결을 위한 적어도 하나의 챔버 또는 하나의 모듈을 포함한다.
"구성요소들"이라는 용어는 일반적으로, 금속, 세라믹, 플라스틱 또는 다른 재료들로 만들어지거나, 또는 전력 반도체 칩들, (반도체) 조립체들, 등과 같은 장착될 구성요소들과 함께 재료들의 임의의 원하는 조합으로 만들어진 전자 조립체들, 회로 캐리어들, 기판들, 기판 캐리어들, 베이스 플레이트들, 소재 캐리어들, 장착 캐리어들, 등을 의미하기 위하여 사용된다.
수 개의 구성요소들 또는 구성요소 그룹들을 동시에 수용할 수 있는 소재 캐리어들이 자주 사용되므로, 취급이 단순화되고 처리율이 증가한다.
이러한 유형의 시스템들은 온도 처리 동안 구성요소들이 수용되는 적어도 하나의 기밀 밀봉 가능한 프로세스 챔버를 가질 수 있다. 이러한 프로세스 챔버에서, 원치 않는 화학 반응, 특히 소재의 금속 표면들의 산화를 감소 또는 방지하고 및/또는 바람직한 화학 반응들을 촉발, 지지 또는 촉진하는 특정 프로세스 분위기가 제공될 수 있다. 이러한 프로세스 분위기에서, 상대 산소 함량은 예를 들어 산소 함량이 0.005% 내지 0.3%로 환원될 수 있다. 그렇게 하기 위해, 예를 들어 질소(N2)와 같은 불활성 가스가 프로세스 챔버에 도입될 수 있다. 프로세스 분위기는 또한 환원 수단을 포함하는 형성 가스, 예컨대 포름산(CH2O2) 또는 질소와 수소(N/H)를 포함할 수 있다.
프로세스 분위기의 제공은 또한 압력 조건의 영향, 즉 양압 또는 음압 생성을 포함할 수 있다.
이러한 유형의 시스템들은 구성요소들이 다양한 프로세스 조건들 또는 프로세스 분위기들에 노출될 수 있는 수 개의 프로세스 챔버들을 빈번하게 포함한다. 예를 들어 구성요소들 또는 조립체들의 온도 조정을 제 1 프로세스 챔버에서 땜납 재료의 용융 온도 미만의 온도로, 제 2 프로세스 챔버에서 납땜 온도까지 가열하고, 제 3 프로세스 챔버에서 제어 냉각을 달성하는 것이 가능하며, 여기서 각각의 경우에 프로세스 분위기의 속성들은 프로세스 챔버마다 다를 수 있거나, 또는 각 챔버의 체류 시간 동안 시간에 걸쳐 변경될 수도 있다.
밀봉된 모듈들 또는 프로세스 챔버들로 인해, 다수의 구성요소들이 동시에 서로 연결되는, 구성요소들 또는 소재 캐리어들은, 밀봉되지 않은 모듈들 또는 프로세스 챔버들에 가능한 흐름 프로세스과 달리, 소위 정지 프로세스에서 모듈들 내부에 남아 있다. 흐름 생산을 보장하기 위해, 흐름 생산 운송의 수 개의 구성요소들은 하나의 소재 캐리어에 배열될 수 있다, 즉 클러스터링 되어, 단계별 고정 프로세스에서 시스템을 통해 전달되고, 이후 추가의 흐름 생산에 단독으로 다시 방출된다. 이것은 또한 단계별 고정 시스템을 연속 흐름 생산 프로세스에 통합하는 것을 가능하게 한다. 클러스터링 및 분리는 자동화될 수 있어, 예컨대 소결 프로세스를 위해, 용이한 품질 제어 및 필요한 경우 덮개, 등의 추가를 허용한다.
땜납 재료 또는 접합 재료의 가열 동안, 예컨대 바인더들 또는 필러들과 같은 구성요소들은 승화 또는 증발에 의해 프로세스 분위기로 빠져나갈 수 있으며, 이는 구성요소, 프로세스 챔버, 유지된 시스템 구성요소, 또는 펌프들, 밸브들 또는 파이프들과 같은 2차 장비의 원치 않는 찌꺼기 또는 오염을 초래할 수 있다. 연결될 구성요소들 또는 구성요소들의 성분들을 고정하기 위한 플럭스들, 접착제들 및 상기 성분들 및 분위기들의 반응 생성물과 같은 다른 물질들도 이러한 유형의 불순물들을 초래할 수 있다.
자동 다중-챔버 시스템들 또는 모듈식 설계의 다중 모듈들로 구성된 시스템을 통해, 이들 소재 캐리어들은 주행 레일이라고도 하는 운송 디바이스들의 도움으로 다양한 모듈들 또는 챔버들 사이에서 운송될 수 있다. 개별 챔버들은 개별적으로 설정 가능한 프로세스 분위기들을 제공하기 위해 진공 삽입형 게이트 밸브들에 의해 서로 분리될 수 있다. 이들 진공 삽입형 게이트 밸브들 또는 에어록들은 일반적으로 열 손상으로부터 밀봉재를 보호하기 위해 냉각된다.
예를 들어, 땜납 재료를 가열하기 위한 열 소스와 음압 제어 디바이스를 통해 리플로 솔더링을 위한 디바이스 및 방법은 EP 2 768 625 B1으로부터 알려져 있다. 음압 제어 디바이스에서, 땜납 재료는 적어도 액상선 온도에 상응하는 온도에서 적어도 2회 음압을 적용받는다. 또한, 적어도 납땜 작업이 시작되기 전에 음압이 생성되는 방법 또는 디바이스가 표시된다.
DE 102 374 94 B4는 증기상 영역에서 납땜 재료 상의 땜납의 용융 이전, 도중 및/또는 이후에 납땜 재료 주위에 음압이 생성되는 증기상 납땜 방법을 도시한다. DE 102 374 94 B4의 특허군은 2개의 챔버들을, 즉 증기상 구역을 위한 제 1 챔버 및 음압을 위한 제 2 챔버를 갖는 디바이스를 도시하며, 제 2 챔버는 제 1 챔버 내에 있거나, 또는 그 안으로 이동 가능하다.
DE 10 2007 005 345 B4는 챔버 내부를 가열하면서 챔버 내부에 납땜 페이스트가 도포되는 조립체들의 리플로 솔더링을 위한 방법 및 디바이스를 도시한다. 조립체들은 여기에서 운송 메커니즘을 사용하여 챔버로 운반되고, 이후 챔버는 밀봉된다. 그 후, 챔버의 압력은 대기압에 비해 증가하고, 온도는 납땜 페이스트를 녹이기 위해 대류 가열에 의해 증가된다. 압력은 그런 다음 온도를 유지하면서 대기압으로 되돌아간다.
알려진 시스템들 및 방법들로, 특히 납땜 첨가제 및 대기로부터의 불순물이 냉각 후에 조립체 또는 구성요소 및/또는 적어도 하나의 챔버에 남아 있다는 문제가 일반적으로 존재한다. 이들 불순물들은 납땜 작업에서 품질 손실들을 초래하고 예를 들어 공동들을 유발할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 다양한 모듈들 내부 및 납땜 지점들 상의 원하지 않는 물질의 침착이 감소되거나 방지될 수 있는 시스템을 제안하는 것이다.
본 발명의 목적은 또한 모듈들 내부 및 납땜 재료 상에 원하지 않는 물질의 침착들의 형성이 감소되거나 방지되는 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 특히 고정 프로세스들 동안 및 제어된 대기 영향 하에서 폐쇄된 모듈들에서 모듈의 벽들에 원치 않는 응축의 체류 시간을 최소화하는 것이다.
이 목적은 독립항들에 따른 시스템에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 추가 개발들은 종속항들의 주제를 구성한다.
본 발명의 주제는, 전자 조립체들을 연결하기 위한 시스템, 특히 시스템을 통해 전자 조립체들을 운반하기 위한 운송 디바이스를 갖는 납땜 또는 소결 시스템으로서, 전자 조립체들을 서로 연결하기 위한 복수의 기밀 분리형 모듈들, 즉 납땜 및/또는 소결 모듈로 설계되는 적어도 하나의 모듈과 냉각 모듈로 설계되는 하나의 모듈을 포함한다.
납땜 또는 소결 모듈과 냉각 모듈 사이에, 납땜 또는 소결 모듈의 프로세스 온도와 특히 땜납 응고 온도 미만의 중간 온도 사이에서 냉각하기 위한 연성 냉각 모듈로 설계된 추가 모듈이 배열되는 것이 제안된다. 연성 냉각 모듈이 따라서 냉각 모듈의 업스트림에 있으므로, 초기에 특히 실내 온도와 같지 않은 요구되거나 달성된 온도까지의 냉각이 가능하다. 바람직하게는, 적어도 땜납 재료가 연성 냉각 챔버에서 냉각되는 온도는 땜납 응고 온도보다 약간 낮다. 납땜 작업으로 인한 불순물들, 특히 납땜 페이스트 잔류물들은 구성요소 또는 조립체 상에서 결과적으로 방지될 수 있는데, 그 이유는 불순물들이 납땜된 재료에 침착되지 않거나 전자 조립체 상에서 응축되지 않기 때문이다. 특히, 납땜 페이스트 잔류물들의 및/또는 구성요소 또는 조립체 상의 분위기로부터 및 모듈 자체 내부로부터 응축 및 침착이 적어도 감소될 수 있고, 특히 방지될 수 있다. 이것은 예를 들어 연성 냉각 모듈 영역에서 의도적으로 응축되고 바람직하게는 거기에 증착되는 납땜 페이스트 잔류물에 의해 달성된다. 따라서 불순물들은 최종 냉각 전에 연성 냉각 모듈에서 직접 제거될 수 있으며, 바람직하게는 다운스트림의 냉각 모듈에 도달하지 않는다. 구성요소 또는 조립체에 대한 부착이 회피될 수 있어, 납땜 연결의 품질 향상을 허용한다. 전반적으로, 시스템, 특히 납땜 시스템은, 특히 납땜 페이스트 및/또는 HCOOH가 사용될 때, 납땜 프로세스의 개별 챔버들의 오염이 감소될 수 있다.
챔버 및 모듈이라는 용어들은 도시된 발명과 관련하여 동의어로 사용될 수 있다. 납땜 모듈에서, 예를 들어 250℃의 온도가 우세할 수 있다. 냉각 모듈에서 전자 조립체들은 바람직하게는 실온, 즉 20℃로 냉각된다. 그 사이에 있는 연성 냉각 모듈 덕분에, 이른바 1차 연성 냉각이 발생할 수 있다. 이것은 바람직하게는 땜납 응고 온도 바로 아래의 범위이다. 땜납 응고 온도는 예를 들어 150℃에서 220℃ 범위일 수 있다. 땜납은 특히 주석 또는 은 땜납(AG)일 수 있다. 연성 냉각 모듈에서 냉각은 바람직하게는 예를 들어 250°의 액상선 온도 이상에서 고체 온도, 즉 땜납 응고 온도 미만으로 발생한다, 즉 용융 범위 위에서부터 제어 냉각이 발생한다. 추가 모듈, 납땜 모듈 앞에, 예를 들어 전자 조립체들을 시스템으로 가져오기 위한 예열 모듈 및/또는 에어록 모듈앞에 배열될 수 있다.
조립체 및 설계 비용을 가능한 한 낮게 유지하려면, 연성 냉각 모듈이 압력 장비 지침 2014/68/EU에 속하지 않는 것이 유리할 수 있다. 용기들, 배관 및 압력-유지 장비, 및 내부 양압이 0.5bar 이상인 안전 기능을 갖는 장비는 예를 들어 지침 2014/68/EU의 의미에서 압력 장비로 간주된다. 따라서 연성 냉각 모듈에서, 0.5bar 이하의 양압이 바람직할 수 있다. 챔버의 체적은 예를 들면 대략 50리터 이상이고, 다른 체적들도 고려될 수 있다. 따라서 예를 들어 내부 생산 검사를 생략하여 필요한 시간을 줄일 수 있다. 특히 0.5barg까지의 압력 범람이 발생할 수 있으며, 이 압력은 유지된다. 0.5 barg 값은 대기압보다 0.5 bar 높은 게이지 압력을 의미한다.
연성 냉각 모듈의 온도는 필요한 양압이 연성 냉각 모듈에 축적될 때까지 유지되거나 증가될 수 있다. 연성 냉각 챔버에서의 가열은 일반적으로 예를 들어 가스에 의한 대류에 의해, 접촉 가열에 의해 및/또는 복사 가열, 특히 IR 광에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게, 시스템은 상위-레벨 제어를 포함할 수 있다. 이것은 시스템의 모든 모듈을 제어하는데 사용할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 모듈은 자신의 1차 제어 회로 및/또는 안전 회로를 가질 수 있다. 이는 상위-레벨 제어를 완전히 다시 프로그래밍할 필요 없이 개별 모듈들 및/또는 개별 작업 단계들이 교체되는 것을 가능하게 한다. 특히, 하나 이상의 모듈, 특히 둘 이상의 모듈들은 자체 제어 회로 및/또는 안전 회로를 가질 수 있다.
바람직한 실시예에서, 연성 냉각 모듈은 1bar, 특히 4.5 bar 까지 또는 그 이상의 프로세스 분위기에 대해 양압을 제공하도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 양압은 전방에 배치된 챔버로부터 -1bar(진공)로부터 1 bar 이상, 특히 3.5 bar까지 연성 냉각 모듈에서 증가될 수 있다. 다른 압력도 마찬가지로 고려딜 수 있다. 전반적으로 기존 시스템이 설계된 압력 범위는 합리적이다.
바람직한 실시예에서, 연성 냉각 모듈은 1 bar 미만의 음압, 특히 -1 bar의 진공을 제공하도록 구성될 수 있다. 그 결과, 납땜 시스템의 통과는 진공에서 일어날 수 있고, 예를 들어, 이러한 진공은 마찬가지로 특히 페이스트 및/또는 포름산 HCOOH로 납땜 프로세스 동안 챔버의 오염의 감소를 초래한다.
바람직한 실시예에서, 연성 냉각 모듈은 양압 챔버 및/또는 진공 챔버로서 설계될 수 있다. 연성 냉각 모듈은 양압 챔버 또는 진공 챔버를 제공하기 위해 인접한 모듈들에서 진공 삽입형 게이트 밸브들을 사용하여 분리될 수 있다. 이러한 진공 삽입형 게이트 밸브들 또는 에어록들은 열 손상으로부터 그 위에 배열된 밀봉재들을 보호하기 위해 냉각될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 연성 냉각 모듈은 가열 및/또는 냉각 디바이스를 포함할 수 있으며, 이러한 디바이스는 특히 500℃ 이하로부터 땜납 응고 온도 이하, 특히 150℃ 이하로 전자 조립체들의 제어된 온도 조정 및 냉각을 위해 가열 및/또는 냉각 가능한 접촉 플레이트로서 설계된다. 전자 조립체들의 온도 조정 및 냉각은 다른 온도, 예컨대 250℃로부터 땜납 응고 온도 미만의 온도까지 발생할 수도 있다.
바람직한 실시예에서, 접촉 플레이트는 가열 플레이트로서 설계될 수 있고, 냉각 디바이스는 가스 흐름, 바람직하게는 질소 가스 흐름, 특히 헬륨 가스 흐름에 의해 접촉 플레이트를 냉각시키기 위한 가스 냉각 디바이스로서 전자 조립체들과 반대 방향으로 향하는 가열 플레이트 측면에서 설계될 수 있다. 그 결과, 제어된 냉각이 유리하게 달성될 수 있다. 특히 차가운 질소 가스를 사용하여 가열 플레이트의 냉각은 필요한 압력이 증가를 수반할 수 있다. 가스는 예를 들어 아래에서 적어도 하나의 스위치-오프된 가열 플레이트로 흐를 수 있다. 다른 실시예에서, 필요한 냉각은 가열 플레이트와 전자 구성요소들 사이의 선택된 거리에 걸쳐 달성될 수 있다. 모든 경우들에서, 납땜의 응고점 이하로의 냉각이 바람직하다. 그 후, 전자 조립체들은 연성 냉각 모듈에서 후속 냉각 모듈로 전달될 수 있다.
적어도 하나의 가열 플레이트는 특히 알루미늄 및/또는 구리로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 가열 플레이트는 구리로 만들어진다.
바람직한 실시예에서, 접촉 플레이트는 샌드위치 구조로 설계된다. 바람직하게는 냉각 작업은 열매체유를 사용하여 발생할 수 있다. 특히, 가열 동작은 가열 케이블을 이용하여 발생할 수 있다. 이러한 유형의 샌드위치 플레이트는 제어 가능한, 특히 가열 가능한 접촉 플레이트를 형성할 수 있으며, 연성 냉각 플레이트로도 언급될 수 있다. 접촉 플레이트는 특히 적어도 하나의 파이프 프로파일의 형태로 구불구불한 형태로 삽입된 가열 전도체를 포함할 수 있다. 또한, 열전대, 특히 기판 열전대가 포함될 수 있으며, 이는 예를 들어 중앙에 배열되고/되거나 유연하게 설계된다. 접촉 플레이트는 특히 모터 제어와 함께 압력-제어 진공 액체 피드스루를 갖는 리프팅 유닛 시스템에 의해 제어될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 오일 서모스탯, 팽창 탱크, 적어도 하나의 안전 밸브 및/또는 자기적으로 결합된 열 펌프가 또한 포함될 수 있다. 열매체유의 한 번만의 충전이 발행할 수 있다. 냉각 플레이트를 사용하여, 예를 들어 연성 냉각 모듈에서 185℃ 이하의 오일 온도를 달성할 수 있다. 이것은 예를 들어 강화된 수냉식 열교환기를 오일 냉각기로 사용하여 달성된다. 오일의 양은 예를 들어 이중 덮개 가이드를 사용하여 기록될 수 있다. 특히, 써모스탯은 자체적으로 작동할 수 있고/있거나 시작 신호 및 온도 요구사항들은 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC)를 사용하여 만들어질 수 있다. 특히, 35 l/min에서 16℃의 수온이 실용적인 이유로 유리하다.
바람직한 실시예에서, 접촉 플레이트는 기계적으로 이동가능할 수 있고, 특히 전자 조립체들과 접촉하고 그로부터 거리를 유지할 수 있고/있거나 접촉 플레이트는 바람직하게는 구불구불한 형태로 설계된 가스 랙을 포함할 수 있다. 가스 랙은 예를 들어 적어도 하나의 가열 플레이트 아래에서 연성 냉각을 위해 N2 가스 랙으로 배열될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 특히 저온 가스, 바람직하게는 저온 질소 가스를 사용하여 전자 조립체들을 퍼지하기 위한 가스 퍼지 디바이스가 연성 냉각 모듈에 포함될 수 있다. 가스 퍼지 디바이스 덕분에, 납땜 첨가제 및/또는 대기로부터의 불순물들이 유리하게는 연성 냉각 모듈 밖으로 직접 이동될 수 있고, 따라서 전자 조립체들로부터 제거될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 연성 냉각 모듈의 프로세스 챔버로 가스 유입을 허용하기 위한 입구 밸브는 연성 냉각 모듈에 포함될 수 있다. 이는 필요한 양의 순수 가스가 연성 냉각 모듈에 직접 공급될 수 있게 한다. 특히, 출구 밸브는 또한 연성 냉각 모듈로부터 필요한 양의 (비순수) 가스를 추출하기 위해 연성 냉각 모듈에 배열될 수 있다. 그 결과, 연성 냉각 모듈 내부의 압력은 직접 제어될 수 있다. 특히, 불순물의 추출은 가스의 의도적인 제거에 의해 연성 냉각 모듈에서 발생할 수 있다. 따라서 이들 불순물들은 유리하게는 다운스트림 냉각 모듈로 전달되지 않으며, 따라서 전자 구성요소들 또는 납땜 지점들의 최종 냉각 전에 납땜 지점들로부터 조기에 제거된다.
바람직한 실시예에서, 가스 수집 용기는 입구 밸브에 연결되고 연성 냉각 모듈의 프로세스 챔버로부터 추출된 가스를 수용하도록 설계된 연성 냉각 모듈의 프로세스 챔버 외부에 포함될 수 있다. 가스 수집 용기는 예를 들어 세정 및/또는 냉각 가스를 위한 버퍼 및 공급 탱크로 작용할 수 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다. 연성 냉각 모듈에서 추출된 가스를 세척하기 위한 세척 디바이스는 이러한 가스 수집 용기 내부, 앞 또는 뒤에 배치될 수 있다. 따라서 가스는 재사용될 수 있어, 지속 가능한 프로세스 및 지속 가능한 시스템이 제공될 수 있게 한다.
바람직한 실시예에서, 양압을 체크하기 위한 양압 밸브 및/또는 퀵 블리드 밸브가 연성 냉각 모듈에 포함될 수 있다. 양압 릴리프 밸브는 0.5bar 이상의 양압을 방지할 수 있다. 이것은 연성 냉각 모듈에서 오로지 0.5bar 미만의 양압이 항상 우세하도록 보장할 수 있으며, 여기서 압력 장비 지침에 따른 설계는 생략될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 4 내지 6 bar의 양압이 또한 연성 냉각 모듈에서 우세할 수 있다. 양압은 납땜 프로세스에 맞게 조정될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 땜납 응고 온도 미만의 온도, 특히 150℃ 미만의 온도로부터 실온으로의 냉각은 냉각 모듈에서 발생할 수 있다. 따라서 냉각 모듈은 연성 냉각 모듈을 통과하는 전자 조립체들에 의해 세척된 상태에 있을 때 전자 구성요소의 최종 냉각을 가능하게 할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 정상 압력 또는 음압, 특히 진공이 냉각 모듈에서 우세할 수 있다. 냉각 모듈은 진공 삽입형 게이트 밸브에 의해 연성 냉각 모듈로부터 분리되어, 2개의 인접한 모듈들에서 서로 다른 압력 상태를 허용한다.
바람직한 실시예에서, 예열 모듈로서 설계된 추가 모듈은 납땜 또는 소결 모듈의 업스트림에 포함될 수 있다. 예열 모듈은 바람직하게는 납땜 모듈 앞 또는 소결 모듈 앞에 배치된다.
바람직한 실시예에서, 콜드 트랩은 프로세스 챔버에, 바람직하게는 연성 냉각 모듈의 프로세스 챔버에, 특히 프로세스 챔버의 가스 출구 경로에 있는 가스 냉각기로서 포함될 수 있다. 콜드 트랩은 냉각 표면을 확대하고 응축액의 유출을 허용하기 위한 핀 구조를 가질 수 있다. 또한, 콜드 트랩은 응축액을 수집하도록 구성된 드립 트레이를 가질 수 있다. 드립 트레이에 수집된 액체 응축액은 드립 트레이를 통해 수집 용기로 배출될 수 있다. 응축액의 제거는 진공 펌프 라인을 통한 지속적인 배출로 강화될 수 있다. 일 실시예에서, 진공 펌프는 또한 냉각 및 세정 가스의 추출을 위해 사용될 수 있다. 진공 챔버의 의도적인 배출을 통해, 남아 있는 용매들은 증발하여 콜드 트랩에서 응축될 수 있고, 따라서 의도적으로 수집된다. 콜드 트랩은 또한 다운스트림의 밸브들과 다운스트림의 펌프 시스템을 보호하기 위해 가스 냉각기로서 역할을 할 수 있다.
특히, 콜드 트랩은 다음에 설명된 바와 같이 설계될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 기밀하게 분리 가능한 모듈들 또는 프로세스 챔버들의 분리는 진공 삽입형 게이트 밸브들을 사용하여 달성될 수 있으며, 여기서 진공 삽입형 게이트 밸브들의 기밀성은 압력이 증가함에 따라 증가하고/하거나 진공 삽입형 게이트 밸브들을 이용한 압력 균등화는 압력이 너무 높을 때 발생할 수 있다. 진공 삽입형 게이트 밸브들은 따라서 밀봉재로 설계될 수 있다. 이들은 양압이 증가함에 따라 더 단단히 닫힐 수 있어서, 양압 하에서 개방은 가능하지 않다. 이것은 특히 구동 유닛의 최대 힘이 개방을 가능케 하지 않는다는 점에서 달성될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 진공 삽입형 게이트 밸브들은 내부 압력 또는 양압이 너무 높을 때, 가스가 배출될 수 있도록 배열될 수 있다. 이것은 예를 들어 밸브 플레이트가 가스가 대기 중으로 흘러나갈 수 있도록 적절하게 변형되는 방식으로 발생할 수 있다. 유리하게는, 동시에 어떠한 주변 공기도 모듈, 특히 연성 냉각 챔버로 침투할 수 없다. 유리하게는, 적어도 하나의 전자 조립체는 결과적으로 산소에 의해 손상되지 않고 시스템을 통과할 수 있다.
유리한 실시예에서, 진공 삽입형 게이트 밸브들은 흐름 제어에 의해 작동될 수 있다. 특히, 공기나 산소가 모듈, 특히 납땜 모듈 및 연성 냉각 모듈로 어느 순간에도 들어갈 수 없도록 흐름 제어를 통해 달성할 수 있다. 이는 에너지-소비 가스 퍼지 프로세스들이 회피될 수 있게 한다. 산소가 없는 일정한 프로세스 분위기로 인해, 납땜 프로세스로부터 잔류물들의 산소로 인한 연소 또는 불순물들은 회피될 수 있다.
유리하게는, 납땜 방법은 다음 단계들을 통해 진행할 수 있다: 모듈 내부, 특히 납땜 모듈 내부의 액화 땜납 재료의 배출 단계, 진공에서 전자 조립체들의 연성 냉각 모듈로의 이송하는 단계, 여기서 적어도 하나의 전자 조립체는 이송 중 어떠한 온도 손실도 겪지 않는다.
본 발명의 주제는 또한 전자 조립체들, 특히 납땜 및/또는 소결 시스템, 바람직하게는 연성 냉각 모듈을 갖는 이전에 설명된 시스템을, 시스템을 통해 전자 조립체들을 운반하기 위한 운송 디바이스와 연결하기 위한 시스템이며, 전자 조립체들을 서로 연결하기 위한 복수의 기밀 분리 가능한 모듈들을 포함하고, 적어도 하나의 모듈은 납땜 및/또는 소결 모듈로 설계되고, 하나의 모듈은 냉각 모듈로 설계된다. 모듈은 바람직하게는 소결 페이스트를 건조하기 위한 건조 모듈로 설계될 수 있다.
특히 기밀 밀봉 가능한 프로세스 챔버에서 납땜 또는 소결 모듈로 설계된 모듈에서, 전자 조립체들을 가열하기 위해 전자 조립체들과 접촉할 수 있는 적어도 하나의 열 소스 및 적어도 하나의 콜드 트랩이 배열되고, 후자는 작동 중에 열 소스의 작동 온도보다 낮은 표면 온도를 갖는다.
이 시스템은 특히 적어도 하나의 연성 냉각 챔버를 포함할 수 있고, 콜드 트랩은 유리하게 연성 냉각 챔버에 배열될 수 있다. 대안적으로, 하나의 콜드 트랩 또는 복수의 콜드 트랩들은 하나 이상의 모듈들, 특히 납땜 또는 소결 모듈, 예열 모듈 및/또는 냉각 모듈에 배열될 수 있다.
조립체들 및 특히 납땜 재료의 결합부 가열 도중 프로세스 대기로 증발 또는 승화하거나, 프로세스에서 발생하는 반응 생성물로부터 발생하는, 원하지 않는 물질들, 특히 납땜 재료로 사용되는 납땜 페이스트의 구성 성분들과 그 반응 생성물은, 콜드 트랩에서 응축되거나 재승화된다.
이것은 특히 납땜 시스템에서 플럭스들의 추가 적용 없이 납땜 페이스트들의 사용을 허용한다. 납땜된 재료 표면의 산화 방지 및 이미 존재하는 산화물 층의 제거는 환원 수단을 프로세스 분위기에 도입함으로써 달성될 수 있다. 따라서 배기 및 N2 채움에 의해, 공기의 및 이에 따른 O2의 프로세스 챔버를 세척하여 산소가 없는 상태를 달성할 수 있다. 환원 수단은 조립체들 표면에서 O2를 제거한다.
콜드 트랩은 후면, 즉 프로세스 챔버 내부의 콜드 챔버 벽에 볼트로 고정될 수 있다. 다른 장착 방법들 및 다른 장착 위치들도 고려될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 특정 프로세스 분위기가 프로세스 챔버에 제공될 수 있으며, 여기서 콜드 트랩과 열 소스는, 콜드 트랩과 열 소스 사이의 온도 차이에 의해 생성되는 대류에 오로지 기인하여, 적어도 특정 동작 단계 동안 전류가 프로세스 분위기에 존재하도록 서로에 대해 배열된다. 추가 실시예에서, 재킷, 즉 프로세스 챔버의 하우징 벽은 냉각될 수 있다. 예를 들어, 고용량의 얇은 적외선 탄소 가열 호일이 하나 이상의 깊은 구멍을 통해 외부 표면에 부착될 수 있다. 이것은 프로세스 챔버의 재킷을 가열한다. 수리 작업을 위해, 히터를 스위치-오프되어, 챔버 또는 모듈이 냉각될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 콜드 트랩의 표면 온도는 -196℃(77k) 내지 최대 150℃, 특히 16℃ 내지 25℃일 수 있고, 콜드 트랩의 이어지는 표면 온도(cascadable surface temperature)가 제공되는 것이 바람직하다. 캐스케이드 콜드 트랩(cascaded cold trap)을 통해, 예를 들어 응축액의 양을 너무 강하게 집중시키지 않도록, 계단식에는 콜드 트랩의 떨어지는 온도가 제공될 수 있다. 콜드 트랩의 온도가 떨어지는 캐스케이드 캔(cascade can)은 제 2 단계보다 낮은 온도를 갖는 캐스케이드의 제 1 단계를 가져, 프로세스 챔버 내부의 프로세스 가스 대류를 촉진한다.
바람직한 실시예에서, 프로세스 챔버를 가열하기 위한 적어도 하나의 추가 열 소스가 제공될 수 있다. 유리하게는, 콜드 트랩의 가열은 프로세스에서 응축액을 청소하기 위해 사용될 수 있다. 그렇게 하기 위해 콜드 트랩은 거기에 수집된 응축액을 액화하거나, 흐름 특성들을 개선하기 위해, 연결 프로세스의 적절한 단계에서 가열될 수 있다. 그런 다음 콜드 트랩은 다시 냉각되고, 이는 콜드 트랩을 체척할 목적으로 주기적으로 수행될 수 있다. 콜드 트랩의 가열은 예를 들어 냉각수의 유속을 0m/s로 감소시켜 달성될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 열 소스 및/또는 추가 열 소스의 동작 온도는 150℃ 내지 400℃, 또는 바람직하게는 200℃ 내지 300℃일 수 있다. 일반적으로 콜드 트랩의 동작 온도와 열 소스의 필요한 영향은 일반적으로 사용된 프로세스과 사용된 재료 및 가능하게는 필요한 효과에 의존한다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나, 특히 복수의 전자 조립체들은 소재 캐리어 상에 배열될 수 있고, 바람직하게는 적어도 때때로 콜드 트랩 방향으로 거리를 두고 배열될 수 있으므로, 특히 콜드 트랩까지의 조립체들의 거리는 소재 캐리어의 콜드 트랩까지의 거리보다 짧다. 유리하게는, 복수의 조립체들은 소재 캐리어 상에 배열될 수 있다. 조립체들은 여기에서 소재 캐리어 상에 그리고 콜드 트랩의 방향에서 일정 거리에 공간적으로 노출될 수 있다, 예컨대 소재 캐리어에 장착되거나 높이 조정이 가능하도록 장착된다. 그 결과, 콜드 트랩에 대한 조립체들의 감소된 공간 거리가 달성되어, 콜드 트랩에 대한 불순물들의 대류 효과를 개선할 수 있다. 콜드 트랩은 또한 조립체들에 대한 공간적 거리를 줄이기 위해 조립체들의 영역들에서 조립체들을 마주하는 표면 상에 융기된 부분을 가질 수 있다. 소재 캐리어 및/또는 콜드 트랩 상의 이들 융기된 부분들은 가변적일 수 있어, 예컨대 스프링 하중 또는 액추에이터에 의해 변경 가능하여, 거리 감소가 콜드 트랩의 활성 동작 도중에만 선택적으로 제공될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 프로세스 챔버의 적어도 하나의 부분 영역, 특히 프로세스 챔버의 적어도 하나의 벽 표면 및/또는 프로세스 챔버에 배열되고 조립체를 삽입 및/또는 제거하기 위해 제공되는 이송 디바이스의 표면은, 온도 조정 구역으로 설계될 수 있으며, 여기서 상기 온도 조정 구역은 동작 중에 콜드 트랩의 표면 온도와 열 소스의 동작 온도 사이의 온도를 가지며, 온도 조정 구역의 온도는 바람직하게는 50℃ 내지 150℃, 특히 80℃ 내지 120℃이다. 온도 조정 구역은 바람직하게는 프로세스 챔버의 외측 영역에 제공된다.
바람직한 실시예에서, 프로세스 챔버는 파이프라인을 통해 배기 디바이스에 연결되거나 연결될 수 있으며, 프로세스 챔버로의 파이프라인의 출구는 콜드 트랩에 바로 인접하여 제공된다. 응축된 잔류물들은 파이프라인을 통해 의도적으로 배수될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 콜드 트랩은 바람직하게는 수직 방향으로 연장되는 복수의 냉각 핀들을 가질 수 있다. 이것은 특히 콜드 트랩의 표면을 확대하여 효율성을 증가시킨다. 또한 냉각 핀들은 콜드 트랩에서 응축액을 추출하는데 동시에 사용될 수 있다. 따라서 냉각 핀들은 바람직하게는 수직으로 정렬되어, 응축액이 오로지 중력에 의해서만 따라서 가능한 최단 경로에 의해 핀을 따라 수직 하향으로 안내될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 수집 디바이스는 콜드 트랩 아래에 제공되어, 콜드 트랩에서 생성된 응축액을 수집할 수 있다. 수집 디바이스는 바람직하게 냉각 핀의 전체 너비 또는 길이에 걸쳐 배치되어, 냉각 핀들에 위로 흐르는 응축액이 안정적으로 수집된다. 수집 디바이스는 예를 들어 편향 플레이트로 설계될 수 있다. 특히, 수집 디바이스는 여기에서 일정한 각도로 설계되어, 응축액이 의도적으로 한 방향으로 안내될 수 있는 기울기가 생성된다. 구배의 끝에서, 즉 수집 디바이스의 한 면에, 특히 개구부, 예를 들어 슬롯 또는 개별 구멍들이 배열되어 응축액을 수집 디바이스 밖으로 안내할 수 있다.
유리한 실시예에서, 열 소스 및/또는 조립체들을 갖는 소재 캐리어는 콜드 트랩 방향으로 서로에 대한 거리가 조정될 수 있다. 이것은 콜드 트랩에 의한 응축액 추출 동안 조립체들의 공간적 수렴 또는 소재 캐리어의 제거를 허용한다.
유리한 실시예에서, 소재 캐리어는 별도로 가열될 수 있어, 그 위에 응축액의 침착은 방지될 수 있고, 콜드 트랩에 대한 온도 구배는 유지되거나 심지어 증가될 수 있다. 그 결과, 불순물들의 제거는 의도적으로 제어될 수 있다.
유리한 실시예에서, 액체 분리기를 구비한 속도-제어식 추출 진공 펌프가 프로세스 챔버에 음압을 생성하기 위해 제공된다. 액체 분리기는 워터 파이프와 유사한 방식으로 응축액의 결합 및 응축액의 추출된 분위기의 세척의 가능성을 허용한다. 프로세스 챔버 내의 진공 펌프의 출구는 여기서 수집되는 응축액을 추출하기 위해 콜드 트랩 영역에 유리하게 배열될 수 있다.
유리한 실시예에서, 적어도 하나의 진공 삽입형 게이트 밸브, 특히 프로세스 챔버의 2개의 대향 측면들에 있는 2개의 가열형 진공 삽입형 게이트 밸브들이 조립체들의 삽입 및/또는 제거를 위해 제공될 수 있다. 진공 삽입형 게이트 밸브들을 가열의 가능성으로 인해, 밸브들 상의 응축액의 축적은 회피되어, 원치 않는 콜드 트랩들을 형성하지 않는다.
유리하게는, 프로세스 챔버의 하우징 벽 및/또는 진공 게이트 밸브는 추가로 전기적으로 가열될 수 있어, 콜드 트랩에 대한 정의 가능한 온도 차이 및 대류가 달성될 수 있고, 진공 에어록, 즉, 게이트 밸브의 하우징 내부 벽 및 내부 표면은 응축액으로 코팅되지 않는다. 이를 위해 최대 250℃의 PTFE 그리드 가열 매트 또는 섬유 유리 직물로 만든 가열 매트는 예를 들어 최대 450℃의 가열 온도를 갖는 것이 이상적이다. 예를 들어 고무 또는 탄소 가열 호일로 만든 적외선 가열 매트가 또한 예를 들어 60℃의 온도를 쉽게 달성할 수 있지만, 높은 복사 용량 및 더 높은 온도 범위들에 맞게 수정될 수 있다. 이것은 하우징 내벽 및/또는 진공 삽입형 게이트 밸브가 적어도 부분적으로 코팅되는 것을 허용한다.
본 발명의 추가적인 이점은 다음의 첨부된 도면과 이에 대한 설명을 통하여 제시될 것이다. 도면은 본 발명의 예시적인 실시예들을 도시한다. 도면, 상세한 설명, 및 청구항들은 조합될 수 있는 많은 특징들을 포함한다. 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자는 또한 편의에 따라 상기 특징들을 개별적으로 고려하거나 유의미한 추가 조합들을 형성할 수 있을 것이다.
도 1은 등각 투영도로 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예를 도시한 도면;
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 다른 실시예의 단면도;
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 실시예의 회로도;
도 4는 콜드 트랩의 실시예를 도시한 도면;
도 5는 본 발명에 따른 시스템의 다른 실시예의 회로도;
도 6은 프로세스 챔버에 대한 평면도;
도 7은 도 6의 프로세스 챔버의 단면도;
도 8은 도 6의 프로세스 챔버의 추가 도면;
도 9는 냉각 핀들을 갖는 콜드 트랩을 도시한 도면;
도 10은 냉각 핀들을 갖는 콜드 트랩의 추가 실시예를 도시한 도면;
도 11은 추가적인 콜드 트랩의 측면도;
도 12는 콜드 트랩의 가능한 냉각 회로를 도시한 도면;
도 13은 도 12의 콜드 트랩을 위한 수용 요소를 도시한 도면;
도 14는 콜드 트랩의 수집 디바이스를 도시한 도면;
도 15는 로봇을 구비한 납땜 시스템의 모듈에 대한 평면도;
도 16은 소재 캐리어의 일 실시예를 도시한 도면;
도 17은 콜드 트랩의 다른 실시예를 도시한 도면;
도 18은 도 17의 콜드 트랩을 위한 수용 요소의 실시예를 도시한 도면;
도 19는 도 17 및 도 18의 콜드 트랩을 갖는 수용 요소의 측면도;
도 20은 도 19의 실시예의 추가 도면을 도시한 도면;
도 21은 도 19의 실시예의 단면도;
도 22는 도 20의 실시예의 상세도;
도 23은 개방 요소를 갖는 수용 요소의 등각 투영도를 도시한 도면;
도 24는 프로세스 챔버를 통한 단면도;
도 25는 소재 캐리어의 추가 실시예를 도시한 도면;
도 26은 도 25의 실시예의 추가 도면을 도시한 도면이다.
도면들에서 동일한 또는 유사한 요소들은 동일한 참조부호가 주어진다.
도 1은 등각 투영도로 본 발명에 따른 시스템(10)의 실시예를 도시한다. 시스템(10)은 납땜 시스템(10a)으로 설계될 수 있고, 복수의 모듈들(16)을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 시스템(10)은 적어도 5개의 모듈들(16)을 포함하고, 제 1 및 마지막 모듈(16)은 각각 다시 세분화될 수 있다. 중간의 3개의 모듈들(16)은 예열 모듈(14), 납땜 또는 소결 모듈(18) 및 연성 냉각 모듈(22)을 형성한다. 연성 냉각 모듈은 납땜 또는 소결 모듈(18)과 냉각 모듈(20) 사이에 배열된다. 냉각 모듈(20)은 도시된 실시예에서 시스템(10)의 마지막 모듈(16)을 형성한다. 또한, 언로딩 모듈은 도시되지 않은 실시예에서 냉각 모듈(20)의 다운스트림일 수 있다. 표현의 왼쪽에 있는 모듈(16)은 로딩 모듈로 적절하게 설계될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템(10)의 다른 실시예의 단면도를 도시한다. 여기에서 개별 모듈들(16) 사이의 진공 삽입형 게이트 밸브(44)가 식별될 수 있다. 하우징은 도 1의 실시예와 달리 도시되지 않았다. 이 실시예는 4개의 모듈들(16), 예열 모듈(14), 납땜 또는 소결 모듈(18), 연성 냉각 모듈(22) 및 냉각 모듈(20)을 도시한다. 모듈들(16)은 설명된 순서로 하나씩 배열된다. 연성 냉각 모듈(16)은 각각의 경우에 진공 삽입형 게이트 밸브(44)에 의해 납땜 또는 소결 모듈(18) 및 냉각 모듈(20)로부터 공간적으로 분리된다. 가열 플레이트가 연성 냉각 모듈(16)에 배열될 수 있고, 가열 플레이트는 냉각 가스, 특히 질소로 아래로부터 냉각될 수 있다. 이것은 땜납 응고 온도 바로 아래로 전자 조립체들의 냉각을 허용한다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템(10)의 실시예의 회로도를 도시한다. 연성 냉각 모듈(22)은 양압 챔버(24) 또는 진공 챔버(26)로서 설계될 수 있다. 양압 밸브(30)는 연성 냉각 모듈(22) 상에 배열된다. 또한, 연성 냉각 모듈(22)은 배기 밸브(36)를 통해 배압 펌프(38)에 연결된다. 전자 조립체들을 퍼지하기 위해, 유입 밸브(28)를 통해 연성 냉각 모듈(22)에 연결된 가스 수집 컨테이너(32)가 이 실시예에서 제공된다. 가스 수집 컨테이너는 예를 들어 가스, 특히 질소를 수집할 수 있으며, 이를 사용하여 연성 냉각 모듈(22)의 전자 조립체들이 퍼지된다. 유리하게는, 가스는 공급 라인을 통해 연성 냉각 모듈(22)로 다시 공급되기 위해 가스 수집 컨테이너(2) 이전, 이후 또는 내부에서 세정된다. 따라서 가스는 재사용될 수 있다. 또한, 연성 냉각 모듈(22)은 퀵 블리드 밸브(34)를 포함한다. 설명된 구조를 통해, 연성 냉각 모듈(22) 내부의 양압, 음압 또는 진공이 제어될 수 있다.
도 4는 콜드 트랩(46)의 실시예를 도시한다. 콜드 트랩(46)은 연성 냉각 모듈(22)의 프로세스 챔버 내부에 배열될 수 있다. 콜드 트랩(46)은 이 실시예에서 냉각 표면을 확장하고 응축액이 흘러내리는 것을 허용하기 위한 핀들(48)을 갖는다. 또한, 콜드 트랩(46)은 응축액을 수집하도록 구성된 드립 트레이(미도시)를 가질 수 있다. 콜드 트랩(46)은 또한 다운스트림 밸브들 및 다운스트림 펌프 시스템을 보호하기 위해 가스 냉각기로서 역할을 할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템(10)의 다른 실시예의 회로도를 도시한다. 도 3에 따른 실시예에서와 달리, 추가 압력 제어 밸브(42)는 연성 냉각 모듈(22)에 배열된다. 이것은 양압 릴리프 밸브(30)와 같이 폐 공기와 연결될 수 있다.
도시된 모든 실시예들에서, 양압은 연성 냉각 모듈(22)에서 생성될 수 있으며, 여기서 양압은 예를 들어 압력 장비 지침에 따른 인증의 필요성을 피하기 위해 0.5 bar 미만일 수 있다. 연성 냉각 모듈(22)도 압력 장비 지침에 따라 설계될 수 있고, 예를 들어 3 bar 이상의 양압을 가질 수 있다. 땜납 응고 온도 바로 아래로 제어된 온도의 조정은 연성 냉각 모듈(22)의 가열 및/또는 냉각 디바이스를 사용하여 이루어질 수 있다. 이것은 땜납 내의 불순물들이 방지될 수 있게 하는데, 왜냐하면 다운스트림 냉각 모듈(20)에서 실온으로 완전히 냉각되기 전에 불순물들이 연성 냉각 모듈(22) 내부에 이미 남아 있어서, 전자 조립체들 상에서 수집될 수 없기 때문이다. 따라서, 유리하게는, 퍼지 가스가 사용되며, 이를 통해 불순물들은 연성 냉각 모듈(22)로부터 직접 제거되거나 퍼지된다.
도 6은 프로세스 챔버(52)에 대한 평면도를 도시한다. 프로세스 챔버(52)는 바람직하게는 기밀 밀봉 가능한 프로세스 챔버(52)로 설계되고, 납땜 모듈(18)로 설계된 모듈(16) 내부에 배열된다. 프로세스 챔버(52)에서, 복수의 전자 조립체들은 소재 캐리어(56) 상에 배열된다. 또한, 열 소스(50)(도 7에 도시됨) 및 콜드 트랩(46)은 프로세스 챔버(52)에 배열된다. 이것은 냉각 영역(72) 및 고온 영역(74)이 형성되는 것을 허용한다. 프로세스 챔버(52)는 바람직하게는 진공 프로세스 챔버이다. 열 소스(50) 및 콜드 트랩(46)을 통해, 특정 프로세스 분위기가 프로세스 챔버(52)에 제공될 수 있다. 콜드 트랩(46)과 열 소스(50)의 서로에 대한 배열로 인해, 프로세스 분위기 내의 전류는 따라서, 콜드 트랩(46)과 열 소스(50) 사이의 온도 차이에 의해 생성되는 대류에 의해서만 발생한다.
도 7은 도 6의 프로세스 챔버(52)의 단면도를 도시한다. 이 도면에서 열 소스(50)은 프로세스 챔버(52)의 밑면에 도시되어 있다. 따라서 열 소스(50)은 바람직하게는 소재 캐리어(56) 아래에 있다. 추가적인 열 소스(미도시)는 프로세스 챔버(52)의 추가 가열을 위해 배열될 수 있다. 최적의 효과를 달성하기 위해 저온 영역(72)이 프로세스 챔버(52) 내로 가능한 한 멀리 돌출하는 것이 유리하다. 모듈(16)의 오염 감소는 콜드 트랩(46) 덕분에 납땜 프로세스 동안 초래된다. 이것은 땜납 페이스트로부터 응축액이 수집되고 의도적으로 시스템 밖으로 전달되는 점에서 달성된다. 바람직하게는, 950 bar 이하의 압력이 여기에서 프로세스 챔버(52)에서 우세하다. 이것은 예를 들어 N2, N2H2 또는 HCOOH에 의해 또는 가스 혼합물들에 의해 달성될 수 있다. 특히 강제 유도가 없는 대기 가스가 존재한다. 이것은 프로세스 챔버(52)에서 유기 성분들의 증발을 초래하며, 고온 가스가 유기 성분들과 함께 위쪽으로 상승한다. 그러나 고온 및 냉각 표면들 사이의 온도 구배는 프로세스 챔버(52) 내부, 특히 진공 프로세스 챔버 내부의 가스 대류를 유도한다. 따라서 휘발성 성분들은 냉각 표면 상에서 응축되고, 따라서 콜드 트랩(46)으로 전달되어 거기에서 수집된다. 추가 이점들은 예를 들어 응축액의 잔류물이 약 100℃에서 표면에서 증발하고, 진공 프로세스 챔버의 배기에 의해, 예를 들어 추출 진공 펌프(66) 및/또는 액체 분리기(68)에 의해 최종적으로 의도적으로 폐기될 수 있다는 점에서 초래된다.
도 8은 도 6의 프로세스 챔버(52)의 추가 도면을 도시한다. 응축액의 잔류물들이 증발하는 표면들은 온도 조정 구역들(76)에 의해 도시된다. 이러한 유형의 실시예에서, 용매 증기압의 의도적인 사용이 특히 이용될 수 있다. 증기압이 950bar의 압력으로 100℃보다 높기 때문에 일부 용매들은 온도 조정 구역들(76)에서 응축된다. 프로세스 챔버(52), 특히 진공 프로세스 챔버의 의도적인 배기에 의해, 용매의 잔류물들이 증발하고, 또한 콜드 트랩(46)의 저온 표면, 즉 저온 영역(72)에서 응축되고, 따라서 의도적으로 수집된다. 콜드 트랩(46)의 영역에서, 2℃ 내지 30℃, 바람직하게는 16℃ 내지 25℃의 온도 범위가 따라서 우세할 수 있다. 온도 조정 구역(76)에서, 온도는 100℃일 수 있다. 열 소스(50)의 영역 및 프로세스 챔버(52)의 상부면에서, 온도는 예를 들어 추가 열 소스(54)로 인해 150℃ 내지 300℃일 수 있다.
도 9는 냉각 핀들(48)을 갖는 콜드 트랩(46)을 도시한다. 냉각 핀들(48)은 프로세스 챔버(52)의 내부 벽에 배열될 수 있고, 냉각 표면을 확장하는 역할을 할 수 있다. 또한, 냉각 핀들(48)에 의해 응축액의 흐름이 개선될 수 있다. 이 도면은 프로세스 챔버(52)의 바닥에 배치된 소재 캐리어(56)를 갖는 프로세스 챔버(52)의 내부에서 본 도면을 도시한다.
도 10은 냉각 핀들(48)을 갖는 콜드 트랩(46)의 추가 실시예를 도시한다. 냉각 핀들(48) 아래에 콜드 트랩(46)에서 생성된 응축액의 수집을 위해 설계된 수집 디바이스(64)가 식별 가능하다.
도 11은 추가적인 콜드 트랩(46)의 측면도를 도시한다. 화살표 방향은 응축액의 유출 방향 또는 흐름 방향을 도시한다. 응축액은 콜드 트랩(46)의 냉각 핀들(48) 내부로 아래쪽으로 흐르고, 수집 디바이스(64)에 도달한다. 수집 디바이스(64)는 예를 들어 드립 트레이로 설계될 수 있다. 수집된 응축액은 수집 디바이스(64)를 통해 수집 용기(82) 방향으로 흐른다. 연속적인 배출은 진공 펌프 라인에 의해 지원될 수 있다. 응축액은 특히 용매, 원치 않는 침착물들 및/또는 불순물들을 함유한다.
도 12는 화살표 방향으로 도시된 콜드 트랩(46)의 가능한 냉각 회로를 도시한다. 도 13은 도 12의 콜드 트랩(46)을 위한 수용 요소(69)를 도시한다. 이러한 유형의 실시예에서, 콜드 트랩(46)은 따라서 교환 가능한 방식으로 장착될 수 있다. 콜드 트랩(46)은 후방에서 수용 요소(69) 내로, 특히 수용 요소(69)의 2개의 대향 측면들에 배열된 가이드(84) 위로 삽입된다. 단열재는 또한 특히 가이드(84) 상에 배열된다. 수용 요소(69)는 프로세스 챔버(52)(미도시)에 직접 장착된다. 수용 요소(69)는 또한 그 자체로 프로세스 챔버(52)를 형성할 수 있고, 여기에서 콜드 트랩(46)은 프로세스 챔버(52) 상에 직접 장착될 수 있다.
도 14는 콜드 트랩(46)의 수집 디바이스(64)를 도시한다. 도 11에서와 같이, 이 도면에서 수집 디바이스(64)는 드립 트레이로 설계되고, 여기서 수집된 응축액은 이 실시예에서는 슬롯으로 설계된 개구(65)를 통해 후방의 수용 요소(69)로 배출된다.
도 15는 로봇을 구비한 납땜 시스템(10a)의 모듈(16)에 대한 평면도를 도시한다. 도시된 모듈(16)은 특히 도 1의 좌측에 우측으로 도시된 모듈(16)을 나타낼 수 있고, 특히 로딩 스테이션으로서 설계될 수 있다. 로딩 스테이션에서, 특히 소재 캐리어들(56)에는 전자 조립체들(12)이 로딩되며, 이는 본 실시예에서 로봇 암(78)을 사용하여 수행될 수 있다.
도 16은 소재 캐리어(56)의 일 실시예를 도시한다. 이것은 6개의 전자 조립체들(12)을 위해 설계된다. 이러한 유형의 소재 캐리어(56)는 특히 도 6 내지 도 9에 도시된 프로세스 챔버(52)에서 사용된다.
도 17은 콜드 트랩(46)의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서도 콜드 트랩(46)은 콜드 트랩(46)의 밑면에서 경사면으로 연장되는 수집 디바이스(64)를 갖는다. 도 14에 따른 도면과는 대조적으로, 수집 디바이스(64)는 어떠한 슬롯도 갖지 않지만, 개별 개구들(65)를 가지며, 이들을 통해 응축액은 콜드 트랩(46)으로부터 수용 요소(69)(미도시) 내로 배출된다.
도 18은 도 17의 콜드 트랩(46)을 위한 수용 요소(69)의 실시예를 도시한다. 수용 요소(69)의 밑면에는 복수의 경사면들(86)이 배열되고, 이를 통해 응축액은 콜드 트랩(46)의 개구들(65) 밖으로 통과할 수 있다. 응축액은 경사면들(86)을 거쳐 개구부(88)로 흐르고, 개구부(88)를 통해 수용 요소(69) 밖으로 배출된다. 도시된 실시예에서, 수용 요소(69)는 이러한 유형의 2개의 개구부들(88)을 가지고 있고, 이들 각각에 2개의 경사면(86)이 연결된다. 수용 요소(69)는 다른 말로 콜드 트랩을 위한 일종의 수용 박스를 형성한다.
도 19는 도 17 및 도 18의 콜드 트랩(46)을 갖는 수용 요소(69)의 측면도를 도시한다. 응축액을 의도적으로 배출하는 파이프라인(60)이 개구부(88)에 연결되어 있음을 알 수 있다. 즉, 프로세스 챔버(52)는 파이프라인(60)을 통해 연결된다. 개구부(88)에 연결된 파이프라인(60)의 출구는 콜드 트랩(46)에 바로 인접하여 제공된다. 가열 슬리브(90)는 파이프라인(60) 주위에 배열될 수 있다.
수용 요소(69)를 갖는 이러한 유형의 구조는 또한 배기 디바이스(62)로 지칭될 수 있다. 배기 디바이스(62)는 물론 도 19에 도시된 것과 다르게 설계될 수 있다.
도 20은 도 19의 실시예의 추가 도면을 도시한다. 수용 요소(69)는 파이프라인(60)을 통해 각각 연결된 하부측에 2개의 개구부들(88)을 갖는다는 것을 알 수 있다.
도 21은 도 19의 실시예의 단면도를 도시한다. 이 실시예에서, 특히 드립 트레이 형태의 수집 디바이스(64)를 갖는 콜드 트랩(46)이 어떻게 한 측면에서 수용 요소(69) 안으로 삽입되는지를 볼 수 있다. 콜드 트랩(46)은 가이드들(84)에 의해 수용 요소(69)에 안내된 방식으로 유지될 수 있다.
도 22는 도 20의 실시예의 상세도를 도시한다. 콜드 트랩(46)을 위한 2개의 연결부들(47)은 우측에 제공된다. 연결부(94)가 마찬가지로 수용 요소(69)의 우측에 있는 가열 요소(92)는 수용 요소(69)의 아래쪽에 배열된다. 이 가열 요소(92)는 예를 들어 추가 열 소스(54)을 형성할 수 있다.
도 23은 개방 요소(69a)를 갖는 수용 요소(69)의 등각 투영도를 도시한다. 개방 요소(69a)는 수용 요소(69)에 선회 가능하게 장착된다.
도 24는 프로세스 챔버(52)를 통한 단면도를 도시한다. 가열 전도체(98)가 제공된 가열 플레이트(96)는 프로세스 챔버(52)의 하부에 제공된다. 프로세스 챔버(52)를 닫기 위해, 프로세스 챔버(52)에 볼트로 고정될 수 있는 선회 커버(미도시)를 가질 수 있다. 이것은 프로세스 챔버(52)가 기밀하게 설계될 수 있게 한다.
도 25는 소재 캐리어(56)의 추가 실시예를 도시한다. 도 26은 도 25의 실시예의 추가 도면을 도시한다. 가열 플레이트(96)는 전자 조립체들(12)(미도시)를 위한 수용 요소들 바로 아래에서 식별될 수 있다. 가열 플레이트(96)는 샌드위치 구조를 갖는 접촉 플레이트로서 설계될 수 있다. 냉각 동작은 열매체유 및/또는 가열 케이블을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 유형의 샌드위치 플레이트는 제어 가능하고 가열 가능한 접촉 플레이트를 형성할 수 있으며, 연성 냉각 플레이트로 언급되기도 한다. 연성 냉각을 위해, 구불구불한 형태로 삽입된 가열 전도체들(98)이 가열 플레이트(92)에 포함된다. 또한, 열전대, 특히 기판 열전대가 포함될 수 있으며, 이는 예를 들어 중앙에 배열되고/거나 유연하게 설계된다.
10 시스템
10a 납땜 시스템
12 전자 조립체들
14 예열 모듈
16 모듈
18 납땜 또는 소결 모듈
20 냉각 모듈
22 연성 냉각 모듈
24 양압 챔버
26 진공 챔버
28 유입 밸브
30 양압 밸브
32 가스 수집 컨테이너
34 퀵 블리드 밸브
36 배기 밸브
38 배압 펌프
40 압력 모니터링 챔버
42 압력 제어 밸브
44 진공 삽입형 게이트 밸브
46 콜드 트랩
47 콜드 트랩의 연결부
48 핀들/냉각 핀들
50 열 소스
52 프로세스 챔버
54 추가 열 소스
56 소재 캐리어
58 운송 디바이스
60 파이프라인
62 배기 디바이스
64 수집 디바이스
65 개구
66 추출 진공 펌프
68 액체 분리기
69 수용 요소
69a 수용 요소를 위한 개방 요소
72 냉각 영역
74 고온 영역
76 온도 조정 구역
78 로봇 암
80 냉각 요소
82 수집 용기
84 가이드
86 경사면
88 개구부
90 가열 슬리브
92 수용 요소를 위한 가열 요소
94 가열 요소를 위한 연결부
96 가열 플레이트
98 가열 전도체

Claims (30)

  1. 전자 조립체들(12)을 연결하기 위한 시스템(10), 특히 납땜 및/또는 소결 시스템(10a)을, 상기 시스템(10)을 통해 상기 전자 조립체들(12)을 운반하기 위한 운송 디바이스와 연결하기 위한 시스템(10)으로서, 상기 전자 조립체들(12)을 서로 연결하기 위한 복수의 기밀 분리 가능한 모듈(16)을 포함하며, 적어도 하나의 모듈(16)은 납땜 및/또는 소결 모듈(18)로 설계되고, 하나의 모듈(16)은 냉각 모듈(20)로서 설계되는, 시스템(10)에 있어서,
    상기 납땜 또는 소결 모듈(18)의 프로세스 온도와 땜납 응고 온도 미만의 중간 온도 사이의 냉각을 위한 연성 냉각 모듈(22)로서 설계된 추가 모듈(16)이, 상기 납땜 또는 소결 모듈(18)과 상기 냉각 모듈(20) 사이에 배열되고, 상기 연성 냉각 모듈(22)에는 가열 및/또는 냉각 디바이스가 500℃ 이하로부터 220℃ 내지 150℃ 이하의 땜납 응고 온도 미만의 중간 온도까지의 상기 전자 조립체들(12)의 제어된 온도 조정 및 냉각을 위해 포함되고, 상기 연성 냉각 모듈(22)에는 특히 저온 가스, 바람직하게는 저온 질소 가스를 사용하여 상기 전자 조립체들(12)을 퍼지하기 위한 가스 퍼지 디바이스가 포함되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연성 냉각 모듈(22)은 1 bar, 특히 4.5 bar 까지의 프로세스 분위기에 대해 양압을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연성 냉각 모듈(22)은 1 bar 미만의 음압, 특히 진공을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연성 냉각 모듈(22)은 양압 챔버(24) 및/또는 진공 챔버(26)로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 및/또는 냉각 디바이스는 가열 및/또는 냉각 가능한 접촉 플레이트로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 접촉 플레이트는 가열 플레이트로서 설계되고, 냉각 디바이스는 전자 조립체들(12)과 반대 방향으로 향하는 가열 플레이트 측면으로부터 가스 흐름, 특히 질소 가스 흐름에 의해 접촉 플레이트를 냉각시키기 위한 가스 냉각 디바이스로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 접촉 플레이트는 기계적으로 이동가능하며, 특히 전자 조립체들(12)과 접촉하고 그로부터 거리를 유지할 수 있고, 및/또는 상기 접촉 플레이트는 바람직하게는 구불구불한 형태로 설계되는 가스 랙을 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 연성 냉각 모듈(22)의 프로세스 챔버로 가스 유입을 허용하는 입구 밸브(28)가 연성 냉각 모듈(22)에 포함되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    입구 밸브(28)에 연결되고 연성 냉각 모듈(22)의 프로세스 챔버로부터 추출되는 가스를 수용하도록 설계된 연성 냉각 모듈(22)의 프로세스 챔버 외부에 가스 수집 용기(32)가 포함되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연성 냉각 모듈(22)에 양압을 체크하기 위한 양압 밸브(30) 및/또는 퀵 블리드 밸브(34)가 포함되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    4 내지 6 bar의 양압이 연성 냉각 모듈(22)에서 우세한 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 모듈(20)에서 땜납 응고 온도 미만의 온도로부터 실온으로, 특히 200℃ 미만의 온도로부터 실온으로의 냉각이 발생하는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 모듈(20)에서 정상 압력 또는 음압, 특히 진공이 우세한 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    예열 모듈(14)로서 설계된 추가 모듈(16)이 납땜 또는 소결 모듈(18) 앞에 연결되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연성 냉각 모듈(22)의 프로세스 챔버에는, 콜드 트랩(46)이, 특히 프로세스 챔버의 가스 출구 경로에 있는 가스 냉각기로서 포함되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기밀하게 분리 가능한 모듈들(16)의 분리가 진공 삽입형 게이트 밸브들(44)을 사용하여 달성되며, 상기 진공 삽입형 게이트 밸브들(44)의 기밀성은 압력이 증가함에 따라 증가하고 및/또는 압력이 너무 높을 때 상기 진공 삽입형 게이트 밸브들(44)을 이용한 압력 균등화가 발생하는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  17. 제 1 항에 있어서,
    기밀 밀봉 가능한 프로세스 챔버(52)에서 특히 납땜 또는 소결 모듈(18)로서 또는 연성 냉각 모듈(22)로서 설계된 모듈(16)에, 전자 조립체들(12)을 가열하기 위해 전자 조립체들(12)과 접촉할 수 있는 적어도 하나의 열 소스(50) 및 적어도 하나의 콜드 트랩(46)이 배열되고, 상기 콜드 트랩(46)은 작동 중 열 소스(50)의 작동 온도보다 낮은 표면 온도를 갖는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  18. 제 17 항에 있어서,
    특정 프로세스 분위기가 프로세스 챔버(52)에 제공되며, 상기 콜드 트랩(46)과 열 소스(50)는, 단지 콜드 트랩(46)과 열 소스(50) 사이의 온도 차이에 의해 생성되는 대류에만 기인하여 적어도 특정 동작 단계 동안 전류가 프로세스 분위기에서 발생하도록 서로에 대하여 배열되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 콜드 트랩(46)의 표면 온도는 -196℃(77k) 내지 150℃, 특히 16℃ 내지 25℃이고, 바람직하게는 상기 콜드 트랩(46)의 이어지는 표면 온도(cascadable surface temperature)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    프로세스 챔버(52)를 가열하기 위한 적어도 하나의 추가 열 소스(54)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  21. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 소스(50) 및/또는 추가 열 소스(54)의 작동 온도는 150℃ 내지 400℃, 또는 바람직하게는 200℃ 내지 300℃인 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나, 특히 복수의 전자 조립체들(12)은 소재 캐리어(56) 상에 배열되고, 바람직하게는 적어도 때때로 콜드 트랩(46)의 방향으로 거리를 두고 배열되어, 콜드 트랩(46)까지의 조립체들(12)의 거리는 소재 캐리어(56)의 콜드 트랩(46)까지의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  23. 제 17 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버(52)의 적어도 하나의 부분 영역, 특히 프로세스 챔버(52)의 적어도 하나의 벽 표면 및/또는 프로세스 챔버(56)에 배열되고 구성요들을 삽입 및/또는 제거하도록 제공되는 이송 디바이스(58)의 표면은, 온도 조정 구역으로 설계되며, 상기 온도 조정 구역은 작동 중 콜드 트랩(46)의 표면 온도와 열 소스(50)의 작동 온도 사이의 온도를 가지며, 상기 온도 조정 구역의 온도는 바람직하게는 50℃ 내지 150℃, 특히 80℃ 내지 120℃인 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  24. 제 17 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버(52)는 파이프라인(60)을 통해 배기 디바이스(62)에 연결되거나 연결가능하며, 상기 프로세스 챔버(52)로의 파이프라인(60)의 출구는 콜드 트랩(46)에 바로 인접하여 제공되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  25. 제 17 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콜드 트랩(46)은 바람직하게는 수직 방향으로 연장되는 복수의 냉각 핀들(48)을 가지는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  26. 제 17 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콜드 트랩(46) 아래에는, 콜드 트랩(46)에서 생성된 응축액을 수집하기 위한 수집 디바이스(64)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 열 소스(50) 및/또는 조립체들(12)을 갖는 소재 캐리어(56)는 콜드 트랩(46) 방향으로 서로에 대한 거리가 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  28. 제 22 항에 있어서,
    상기 소재 캐리어(56)는 별도로 가열될 수 있는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  29. 제 17 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버(52)에 음압을 생성하기 위하여 액체 분리기(68)를 구비한 속도-제어식 추출 진공 펌프(66)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
  30. 제 17 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 가열가능한 진공 삽입형 게이트 밸브, 특히 프로세스 챔버(52)의 2개의 대향 측면들에 있는 2개의 가열가능한 진공 삽입형 게이트 밸브가 조립체들(12)의 삽입 및/또는 제거를 위해 제공되는 것을 특징으로 하는, 시스템(10).
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