承载装置、镀层系统、器件承载体的面板及保持方法
技术领域
[0001] 本
申请涉及
电子器件领域，特别地涉及一种承载装置、镀层系统、器件承载体的面板及保持方法。
背景技术
[0002] 在配备有一个或多个电子器件的器件承载体的产品功能性增强并且这种电子器件日益小型化以及待安装在诸如印刷
电路板的器件承载体上的电子器件的数量不断增长的背景下，越来越强大的阵列状器件或具有若干电子器件的封装件被采用，其具有多个触点或接点，这些触点之间的间隔越来越小。
[0003] 器件承载体包括
层压在一起的若干堆叠层。对于器件承载体的制造工艺，必须处理用于将所有层附接在一起的层压工艺。由此，多个器件承载体形成面板(panel，板片)。将面板保持在承载装置中。
[0004] 多个器件承载体形成同一面板。在制造工艺过程中，必须将面板运送到若干制造地点，诸如层压系统或镀层系统。在搬运面板的过程中，可能会发生对其他元件的意外碰撞，以致存在损坏面板或其保持装置的
风险。
发明内容
[0005] 本发明的目的可以是为面板提供更好的保护以免碰撞其他元件。
[0006] 该目的可以通过独立
权利要求的主题来解决。
[0007] 根据本发明的第一方面，提出了一种用于保持器件承载体的面板的承载装置。承载装置包括能附接面板的
框架结构以及安装于框架的外部部分上的保护元件。保护元件从框架结构延伸并被构造成用于保护框架结构的外部部分免受碰撞。
[0008] 根据本发明的另一方面，提出了一种将器件承载体的面板保持在承载装置中的方法。根据该方法，提供框架结构。将面板附接于框架结构。提供安装于框架结构的外部部分上的保护元件，其中保护元件从框架结构延伸，以保护框架结构的外部部分免受碰撞。
[0009] 在本申请的上下文中，“面板”可以特别表示平坦柔性可弯曲的片或层堆叠体，其可以在制造器件承载体(诸如印刷
电路板和IC基底)的制造工艺过程中用作预成型或半成品面板。面板可以由诸如
铜(即，可以是或可以包括较大的铜片)的导电材料层和/或诸如
预浸料(例如其中具有增强颗粒(诸如玻璃
纤维)的
树脂)的电绝缘材料层制成。在制造器件承载体的过程中，可以通过层压(即施加
温度和热量)将这样的面板互连。在层压和进一步处理面板之后，可以将面板
单体化为单独的器件承载体。例如，面板片材的长度可以在100mm至1000mm之间的范围内，特别是在300mm 至700mm之间的范围内。相应地，片材的宽度可以在100mm至1000mm 之间的范围内，特别是在300mm至700mm之间的范围内。例如，面板尺寸可以是510mm×515mm。片材的厚度可以相当小，例如小于1mm，特别是小于100μm。如已经提到的，在制造面板之后，可以将面板单体化为多个器件承载体。在
实施例中，器件承载体被构造为由印刷电路板和基底(特别是IC基底)组成的组中的一种。
[0010] 框架结构可以包括其端部连接在一起的多个框架条。例如，框架结构包括两个平行且隔开的框架条，这两个框架条其端部分别通过连接平行的框架条而连接，使得框架结构形成矩形形状。此外，用于保持相应面板的保持元件安装于框架条。保持元件从框架条延伸到框架结构的中央区域。中央区域被框架包围。保持元件可以形成
支撑面，面板可以附接到该支撑面上。具体而言，保持元件可以包括分别与待保持的面板的边缘接合并夹持面板边缘的夹持元件。
[0011] 框架结构适于在用于制造器件承载体的面板的各种制造工序之间进行运送。例如，框架结构适于被运送到镀层工序。在框架结构移动过程中，存在框架结构的框架条撞击其他元件以致损坏框架条的风险。具体而言，如果框架结构没有完全对准，则框架结构可能会撞击到另一个元件(例如另一个承载装置)，以致阻碍进一步的移动。
[0012] 因此，为了减少损坏并提供框架结构的安全移动，将保护元件安装于框架的外部部分。保护元件从框架结构延伸并被构造成用于保护框架结构的外部部分免受碰撞。具体而言，保护元件从外部部分延伸到包围框架结构的环境中。保护元件特别是从外部部分向移动方向的方向延伸。因此，当在移动过程中与碰撞元件撞击时，保护元件是与碰撞元件
接触的第一个部件。由此，保护元件吸收碰撞
能量。此外，当用保护元件撞击碰撞元件时，会出现框架结构和/或碰撞元件的自对准。在框架结构沿着移动方向进一步移动时，碰撞元件沿着保护元件滑动并引起框架结构和碰撞元件的对准，使得承载装置可以越过碰撞元件。碰撞元件例如可以是布置在承载装置旁边的另外的第二承载装置。
[0013] 因此，保护元件吸收碰撞能量并提供自对准。由此，降低了框架结构和安装于框架结构的面板的损坏风险。
[0014] 根据本发明的另一方面，外部部分形成框架结构的边缘部分(即肩部部分)。因此，边缘部分形成两个框架条之间的界面。边缘部分的损坏比框架中间部分更常出现。因此，如果将保护元件安装在边缘部分处，则防损坏的保护增强。例如，框架结构可以具有矩形设计，因此可以具有四个边缘部分(肩部部分)。例如，可以将相应的保护元件附接于相应框架结构的两个或全部边缘部分。
[0015] 根据本发明的另一方面，框架结构由第一材料制成并且保护元件由第二材料制成，其中第二材料比第一材料硬。框架结构可以由
钢制成。保护元件的第二材料相应地例如可以是
钛或其他硬化金属和金属
合金。
[0016] 根据另一示例性实施例，保护元件包括待安装于框架结构的安装部分和从框架结构延伸的保护部分，其中安装部分被安装于框架结构。安装部分可以包括带有或不带有用于接纳固定装置(诸如螺钉或
螺栓)的
螺纹的通孔。安装部分可以形成可附接到框架结构表面上的
固定板。根据一个示例性实施例，安装部分可以形成L形轮廓或U形轮廓，使得形成该轮廓的安装部分的
侧壁可以附接于框架条的相应表面，从而至少部分包封附接有该安装部分的框架条。保护部分限定了从框架结构的外部部分延伸的部分。
[0017] 根据另一示例性实施例，保护部分包括弯曲的引导面，其中保护部分被构造成使得在框架结构移动时，碰撞引导面的碰撞元件沿着引导面滑动。例如，框架条包括外表面和面向框架结构的中央部分的相对的内表面。保护元件附接于框架条。保护部分的弯曲引导面以这样的方式形成，即：沿着框架条的长度方向，弯曲的引导面沿着框架条的长度方向从相应框架条的外表面延伸到内表面。特别地，引导面从框架结构延伸，使得撞击引导面的碰撞元件沿着引导面滑动，从而偏离框架结构。弯曲的引导面的半径例如可以是半径R42至R50，特别是半径R47。
[0018] 根据另一示例性实施例，保护部分包括楔形。楔形保护部分包括与框架条隔开的楔形尖端和比楔形尖端宽的较宽楔形端，其中楔形端固定于框架条端部，相应具有框架条的相应尺寸。与引导面类似，在碰撞元件沿着楔形件表面滑动时，楔形件的表面使碰撞元件偏离框架结构。
[0019] 根据另一示例性实施例，保护部分包括中央切口。因此，可以减轻重量。此外，中央切口由保护元件的外侧壁包围，其中一个侧壁例如是弯曲的并且形成引导面。包围切口的侧壁比没有切口的保护元件
刚度和刚性更小。因此，包括切口的保护元件更加柔性并且能弹性
变形，使得可以更好地吸收来自碰撞元件的碰撞能量。
[0020] 根据另一示例性实施例，保护元件可拆卸地安装于框架结构。例如，可以通过可移除的固定元件(诸如螺钉)将保护元件可拆卸地固定。因此，可以容易地更换损坏的保护元件。
[0021] 根据本发明的另一方面，提出了一种用于对器件承载体的面板进行镀层的系统。该系统包括包含镀液的镀槽、根据上述承载装置的第一承载装置和用于保持器件承载体的面板的第二承载装置(例如根据上述承载装置)。第一承载装置和第二承载装置相对于镀槽可移动地安装，使得第一承载装置和第二承载装置能相对于彼此移入和移出镀槽。第一承载装置的框架结构的保护元件被布置成使得在第一承载装置相对于第二承载装置移动时，保护元件能抵靠第二承载装置滑动，以保护第一承载装置。
[0022] 根据本发明的另一方面，提出了一种器件承载体的面板，该面板由如上所述的承载装置保持。至少一个器件承载体是电绝缘层结构和导电层结构中的至少一种。
[0023] 根据另一示例性实施例，器件(特别是电子器件)安装在器件承载体上以及/或者嵌入器件承载体中。
[0024] 在本申请的上下文中，术语“器件承载体”可以特别表示能够在其上和/或其中容纳一个或多个器件以提供机械支撑和/或电连接性的任何支撑结构。换句话说，器件承载体可以被构造成用于器件的机械和/或电子承载体。特别地，器件承载体可以是印刷电路板、有机中介层(interposer)和 IC(集成电路)基底中的一种。器件承载体也可以是将上述类型的器件承载体中的不同器件承载体组合的混合板。
[0025] 在一个实施例中，器件承载体包括至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构的堆叠体。例如，器件承载体可以是所提到的电绝缘层结构和导电层结构的层压体(laminate)，该层压体特别是通过施加机械压
力(如果需要，可由
热能加以支持)而形成的。所提到的堆叠体可以提供一种能够为另外的器件提供大安装表面并且仍然非常薄且紧凑的板状器件承载体。术语“层结构”可以特别表示连续层、
图案化层或同一平面内的多个不连续的岛(island)。
[0026] 根据另一示例性实施例，器件选自由以下组成的组：电子器件、不导电
嵌体和/或导电嵌体、
传热单元、导光元件、
能量收集单元、有源电子器件、无源电子器件、电子芯片、存储设备、
滤波器、集成电路、
信号处理器件、功率管理器件、光电
接口元件、
电压转换器、密码器件、发射器和/ 或接收器、
机电换能器、
致动器、微
机电系统、
微处理器、电容器、
电阻器、电感器、
蓄能器、
开关、相机、天线、
磁性元件、另外的器件承载体和逻辑芯片。
[0027] 根据另一示例性实施例，至少一个导电层结构包含由铜、
铝、镍、
银、金、钯和钨组成的组中的至少一种，所提到的任一材料可选地涂覆有诸如
石墨烯的超导材料。
[0028] 根据另一示例性实施例，至少一个电绝缘层结构包含由以下组成的组中的至少一种：树脂(特别是增强树脂或非增强树脂，例如环
氧树脂或双
马来酰亚胺三嗪树脂、FR-4、FR-5)、氰酸酯、聚亚苯基衍
生物、玻璃、预浸材料、聚酰亚胺、聚酰胺、
液晶聚合物、环氧基积层膜、聚四氟乙烯、陶瓷和金属氧化物。
[0029] 根据另一示例性实施例，器件承载体被成形为板。这有助于紧凑的设计，其中器件承载体仍然为在其上安装器件提供了大的
基础。此外，特别是作为嵌入式电子器件的实例的裸晶片由于其厚度小，可以方便地嵌入到诸如印刷电路板的薄板中。
[0030] 根据另一示例性实施例，器件承载体(特别是层堆叠体)被构造为由印刷电路板和基底(特别是IC基底)组成的组中的一种。
[0031] 根据另一示例性实施例，器件承载体被构造为层压型器件承载体。
[0032] 在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以特别表示器件承载体(其可以是板状的(即平面)，三维弯曲的(例如当使用3D打印制造时)或其可具有任何其他形状)，其例如通过施加压力(如果需要，伴有热能供应)将若干导电层结构与若干电绝缘层结构层压而形成。作为用于PCB技术的优选材料，导电层结构由铜制成，而电绝缘层结构可以包含树脂和/或玻璃纤维、所谓的预浸料或FR4材料。可以例如通过激光钻孔或机械钻孔形成穿过层压体的通孔，并通过用导电材料(特别是铜)填充这些孔，由此形成通路作为通孔连接，从而以期望的方式将各个导电层结构彼此连接。除了可将一个或多个器件嵌入印刷电路板中之外，印刷电路板通常还被构造成用于在板状印刷电路板的一个或两个相对的表面上容纳一个或多个器件。这些器件可以通过
焊接与相应的主表面连接。PCB的介电部分可以由具有增强纤维(诸如玻璃纤维)的树脂构成。
[0033] 在本申请的上下文中，术语“基底”可以特别表示尺寸与待安装在其上的器件(特别是电子器件)基本上相同的小型器件承载体。更具体地说，基底可以被理解为用于电连接或
电网络的承载体以及与印刷电路板(PCB) 相当、但其横向和/或竖向布置的连接件的
密度相当高的器件承载体。横向连接件例如是导电路径，而竖向连接件例如可以是钻孔。这些横向和/或竖向连接件布置在基底内，并且可以用于提供(特别是IC芯片的)封装器件或未封装器件(诸如裸晶片)与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接和/ 或机械连接。因此，术语“基底”还包括“IC基底”。基底的介电部分可以由具有增强球(诸如玻璃球)的树脂构成。
[0034] 在一个实施例中，至少一个电绝缘层结构包含由以下组成的组中的至少一种：树脂(诸如增强树脂或非增强树脂，例如
环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂，更具体地是FR-4或FR-5)、氰酸酯、聚亚苯基衍生物、玻璃 (特别是玻璃纤维、多层玻璃、玻璃状材料)、预浸材料、聚酰亚胺、聚酰胺、
液晶聚合物(LCP)、环氧基积层膜、聚四氟乙烯(特氟隆)、陶瓷和金属氧化物。也可以使用
增强材料，诸如例如由玻璃(多层玻璃)制成的织物、纤维或球。虽然预浸料或FR4通常是优选的，但也可以使用其他材料。对于高频应用，可以在器件承载体中将诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂的高频材料实现为电绝缘层结构。
[0035] 至少一个器件可以选自由不导电嵌体、导电嵌体(诸如金属嵌体，优选地包含铜或铝)、传热单元(诸如
热管)、导光元件(诸如光
波导或光导体连接件)、电子器件或其组合组成的组。例如，器件可以是有源电子器件、无源电子器件、电子芯片、存储设备(例如DRAM或另一数据
存储器)、滤波器、集成电路、
信号处理器件、功率管理器件、光电接口元件、电压转换器(例如DC/DC转换器或AC/DC转换器)、密码器件、发射器和/或接收器、机电换能器、
传感器、致动器、
微机电系统(MEMS)、微处理器、电容器、
电阻器、电感、
电池、开关、相机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。然而，其他器件也可以嵌入在器件承载体中。例如，可以使用磁性元件作为器件。这种磁性元件可以是永磁元件(诸如
铁磁性元件、反
铁磁性元件或
亚铁磁性元件，例如铁氧体芯)，或者可以是顺磁元件。然而，器件也可以是另外的器件承载体，例如呈板嵌板构造。器件可以表面安装在器件承载体上以及/或者可以嵌入其内部。而且，器件还可以采用其他器件，特别是产生和发射电磁
辐射和/或对于从环境传播的
电磁辐射敏感的器件。
[0036] 在一个实施例中，器件承载体是层压型器件承载体。在这样的实施例中，器件承载体是多个层结构的
复合体，这些层结构通过施加压力(如果需要，伴有施热)堆叠并连接在一起。
[0037] 本发明的上述各方面和另外的方面从下文要描述的实施例示例中是明了的，并且参考这些实施例示例进行说明。
附图说明
[0038] 下文将参照实施例示例更详细地描述本发明，但是本发明不限于此。
[0039] 图1示出了根据本发明示例性实施例的承载装置的示意图。
[0040] 图2包括图1中所示的承载装置的
角部II的放大图。
[0041] 图3示出了根据本发明示例性实施例的两个保护元件的示意图。
[0042] 图4示出了根据本发明示例性实施例的包括两个承载装置的面板镀层系统的示意图。
具体实施方式
[0043] 附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件提供有相同的附图标记。
[0044] 图1示出了用于保持器件承载体的面板401(参见图4)的承载装置100，承载框架包括能附接面板401的框架结构101以及安装于框架外部部分上的保护元件110。保护元件110从框架结构101延伸，并被构造成用于保护框架结构101的外部部分免受碰撞。图2示出了图1的部分II的放大图。
[0045] 框架结构101包括其端部连接在一起的多个框架条103。例如，框架结构包括两个平行且隔开的框架条103，这两个框架条其端部分别通过连接平行的框架条103而连接，使得框架结构101形成矩形形状。此外，用于保持相应面板401的保持元件101安装于框架条103。保持元件102从框架条 103延伸到框架结构101的中央区域104。中央区域104被框架条
103包围。保持元件102形成分别与待保持的面板401的边缘接合并夹持面板边缘的夹持元件。
[0046] 框架结构101适于在用于制造器件承载体的面板401的各种制造工序之间进行运送。例如，框架结构101适于被运送到镀层工序(例如参见图4)。
[0047] 因此，为了减少损坏并提供框架结构101的安全移动，将保护元件110 安装于框架条103的外部部分。保护元件110从框架结构101延伸并被构造成用于保护框架结构110的外部部分免受碰撞。具体而言，保护元件110 从外部部分延伸到包围框架结构的环境中。保护元件110特别是从外部部分向移动方向的方向延伸。外部部分形成框架结构101的边缘部分。因此，边缘部分形成两个框架条103之间的界面。
[0048] 具体而言，框架结构101由第一材料制成，并且保护元件110由第二材料制成，其中第二材料比第一材料硬。保护元件110包括待安装于框架结构101的安装部分111以及从框架结构101延伸的保护部分112，其中安装部分111被安装于框架结构101。
[0049] 保护部分112包括弯曲的引导面113，其中保护部分112被构造成使得在框架结构101移动时，碰撞引导面113的碰撞元件沿着引导面113滑动。例如，框架条103包括外表面和面向框架结构101的中央部分104的相对的内表面。保护元件110附接于框架条103。保护部分112的弯曲引导面 113以这样的方式形成，即：沿着框架条103的长度方向，弯曲的引导面
113沿着框架条103的长度方向从相应框架条103的外表面延伸到内表面。特别地，引导面
113从框架结构101延伸，使得撞击引导面113的碰撞元件沿着引导面113滑动，从而偏离框架结构101。
[0050] 保护部分112包括中央切口114。因此，可以减轻重量。此外，中央切口114由保护元件110的外侧壁包围，其中一个侧壁例如是弯曲的并且形成引导面113。包围切口114的侧壁比没有切口的保护元件刚度和刚性更小。因此，包括切口114的保护元件110更加柔性且能弹性变形，使得可以吸收来自碰撞元件的碰撞能量。
[0051] 此外，从图2可以得出，诸如螺钉的固定元件201可以将保护元件110 固定于框架结构101。
[0052] 图3示出了根据本发明示例性实施例的两个保护元件110。保护元件 110包括安装部分111和保护部分112。保护部分112从框架结构101的外部部分延伸。安装部分111可以形成可附接到框架结构101的外部结构的表面上的固定板。安装部分111包括边缘部分302和附接部分303。附接部分303附接于框架结构101的外部部分的表面。边缘部分302垂直于附接部分303布置。因此，边缘部分302与附接部分303一起形成L形轮廓，使得安装部分111可以布置在框架结构101的框架条103的端部处，其中边缘部分302和附接部分303在框架条103的边缘之上，因此可以在框架条103的不同表面处对准。
[0053] 保护部分112从边缘部分302延伸。保护部分112包括延伸部分304，该延伸部分从边缘部分302延伸，因此在固定于相应的框架结构101时从框架结构101的外部部分延伸。引导面113从延伸部分304的距离边缘部分302最远的端部向边缘部分302的方向延伸。引导面113形成曲面，使得可以沿着引导面113引导诸如另一框架结构的碰撞元件，直到碰撞元件相应地绕过保护元件110和框架结构101。
[0054] 保护元件110可拆卸地安装于框架结构101。通过可移除的固定元件 201(诸如螺钉)将保护元件110可拆卸地固定。因此，可以容易地更换损坏的保护元件110。因此，安装部分111可以包括带有或不带有用于接纳固定元件201(诸如螺钉或螺栓)的螺纹的安装孔301。
[0055] 图4示出了根据本发明示例性实施例的包括两个承载装置100、400的用于对面板401进行镀层的系统420。系统420包括镀槽421，该镀槽包含例如含有铜的镀液。根据例如在图1至图3中描述的承载装置所述的第一承载装置100和第二承载装置400(例如根据例如在图1至图3中描述的承载装置)彼此相邻布置。每个承载装置100、400包括用于保持相应的器件承载体面板401的相应框架结构101。第一承载装置100和第二承载装置 400相对于镀槽
421可移动地安装，使得第一承载装置100和第二承载装置 400能相对于彼此移入和移出镀槽421。在框架结构100、400相对于彼此移动的过程中，存在框架结构100、400的框架条103相互撞击以致框架结构100、400可能被损坏的风险。具体而言，如果框架结构100、400彼此没有完全对准，则框架结构100可能会撞击到第二承载装置400，以致阻碍进一步的移动。
[0056] 因此，第一承载装置100的框架结构101的保护元件110被布置成使得如果例如由于振动使第一承载装置100和第二承载装置400相对于彼此未对准，则在第一承载装置100相对于第二承载装置400移动时，保护元件110能够抵靠第二承载装置400滑动。因此，如果第一承载装置100沿着移动方向(由箭头指示)进一步移动，则第二承载装置400的边缘碰撞引导面113并且在第一承载装置100进一步移动时沿着弯曲的引导面113 滑动。由此，产生力方向垂直于移动方向的力，使得第一承载装置100和/ 或第二承载装置400彼此推开，使得第一承载装置100能沿着移动方向进一步移动，而不受阻碍。换句话说，保护元件110提供了承载装置100与第二承载装置400的自对准。
[0057] 应该注意，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“a”或“an”不排除多个。也可以将结合不同实施例描述的元件进行组合。还应该注意，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。本发明的实现不限于附图中所示和上面描述的优选实施例。相反，即使在根本上不同的实施例的情况下，也可以使用所示的解决方案和根据本发明的原理进行多种变型。
[0058] 附图标记：
[0059] 100 承载装置
[0060] 101 框架结构
[0061] 102 保持元件
[0062] 103 框架条
[0063] 104 中央部分
[0064] 110 保护元件
[0065] 111 安装部分
[0066] 112 保护部分
[0067] 113 引导面
[0068] 114 切口
[0069] 201 固定元件
[0070] 301 安装孔
[0071] 302 边缘部分
[0072] 303 附接部分
[0073] 304 延伸部分
[0074] 400 第二承载装置
[0075] 401 面板
[0076] 420 系统
[0077] 421 镀槽。
