CN1035410A

CN1035410A - 连续生产多层印刷电路板的装置

Info

Publication number: CN1035410A
Application number: CN 89100762
Authority: CN
Inventors: 库尔特·海尔德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1989-09-06
Also published as: EP0327838A3; JPH0634456B2; EP0327838A2; DE3803997A1; JPH01239898A; CN1010276B; SU1713451A3

Abstract

本发明是关于一种连续生产多层印刷电路板的装置，该装置包括有一台用来挤压边上有定位孔的多层内层片的双带压力机，该双带压力机有两条互相叠装在压力机机座内的，连续的压力带，该两条压力带各自绕两个导向轮运转，在双带压力机之前，连续地装着用于释放卷在一个滚筒上的多层内层段的释放机构，或用来铺放已置于支承板上的多层内层片的铺设机构，在释放多层内层段的释放机构之间或在铺设机构之间是释放预浸渍段的释放机构。

Description

本发明是关于一种连续生产多层印刷电路板的装置。

在电子学和电气工业中，早已把印刷电路板用于安装结构元件及其相互之间的电连接。用铜涂覆的层压材料作为这类印刷电路的原材料。铜涂覆层压材料包含有一层层压材料芯层，该层压材料芯层至少有一个表面上具有一层由电解析出的高纯度的铜薄膜，铜薄膜与该表面牢固的相结合。该层压材料芯层再与一层用预先浓缩的树脂浸渍过的基底材料合在一起，这种基底材料称为预浸渍带，例如，这类预浸渍带可以是由一层用环氧树脂浸渍过的环璃纤维织品组成，预浸渍带在热和压力的作用下与铜薄膜挤压在一起形成铜涂覆层压材料。在铜涂覆层压材料中，层压材料芯层是作为基体和绝缘材料供铜层来建立电路。通常是通过蚀刻来实现在铜涂覆层压材料上建立电路，称已建立了电路的铜涂覆层压材料为印刷电路板。

由于具有多个接头的电子组合件的组合密度越来越大，因而常用多层印刷电路板来代替简单的印刷电路板，这种多层印刷电路板由已包含有电路结构图形的单层印刷电路板相互准确地叠在一起构成，在每两个单层印刷电路板之间置有一层层压材料。位于两边表面上的印刷电路板称为多层外层，而位于中间的印刷电路板称为多层内层。人们用这种多层板来获得电路线路有较大的迁徒自由和较大的密度，因为这些需自由交叉的电路线路可能分别设置在几个平面上。

在专利DE-OS3307057中公开了一种连续生产多层印刷电路板的方法和装置，在该方法中，由一台双带压力机连续生产出来的铜涂覆层压材料带在离开双带压力机后，在它的边缘处冲上定位孔，这些定位孔之间的距离是定值。以这些定位孔为基准，把铜涂覆层压材料带再进一步加工成为多层印刷电路板，这里列举了二种已知方法。

在第一种已知方法中，铜涂覆层压材料带借助于定位孔被分割成一块块的板，然后通过蚀刻、钻、和诸如此类的方法在这些板上设置相应的电路结构图形，在那里，定位孔作为那层多层内层的电路结构图形的基准。在第二种方法中，以定位孔为基准，在铜涂覆层压材料带上总是重复生产一种电路结构图形，这样人们可以得到一种由一片接一片有规则地排列着的多层内层片的层压材料，即多层内层带段。

在专利DE-OS3307057中所描述的连续生产多层印刷电路板的装置，包含有一台具有两条连续的，在链轮上同步运转的销钉链的双带压力机，销钉链每次运行经过双带压力机压力区域。在双带压力机前面，装有用来释放预浸渍带段的释放机构。根据第一种方法生产的多层内层片按照所要求的多层印刷电路板的结构借助于定位孔放置在销钉链上，每二层多层内层片之间有一层预浸渍带段，该预浸渍带段从释放机构释放出来，并随链轮一起运行。这些由多层内层片以及其之间的预浸渍带段所叠成的一叠随着继续向前运行的销钉链被传送到双带压力机，并且在那里受到热和压力的作用而被挤压成多层印刷电路板。根据第二种已知方法所生产出来的多层内层段在双带压力机前按照多层印刷电路的结构由释放机构释放出来并借助定位孔被安置在销钉链上，其中每两层多层内层段之间有一层由一台释放滚筒释放出来的预浸渍带段。该条由多层内层段和在它们之间的预浸渍带段所叠成的一叠被销钉链传送到双带压力机，在那儿压成为一多层段。在双带压力机后，有一台横锯，仍以定位孔作基准把压成的多层段锯成一块块的多层印刷电路板。

这些已有装置的缺点是：要使两条销钉链同步运行，并使销钉链与双带压力机的压力带一起运行的控制装置是昂贵的。在销钉链之间或销钉链与压力带之间很微小的速度差别都会导致各多层内层片或各多层内层段产生位移并形成皱纹，最后使生产出来的多层印刷电路板毫无用处。此外，为了避免废品，还必须有一台使销钉链精确地与压力带平行的导向装置。传输和调节动作能引起销钉链摆动，并且链条的初应力的变化能引起在链条组之间产生一个波动，从而影响两条销钉链平行地运行。此外，对于用来制造多层印刷电路板的销钉链的公差要求极严格，一般其公差最大约为1/100mm，这种要求对生产这种销钉链是很困难的，也是很贵的。

本发明的任务是以上述已有技术为基础，放弃两条不受双带压力机约束的销钉链，进一步发展用于连续生产多层印刷电路板的装置。

这一发明任务通过权利要求1所描述的技术教导来实现，即用于连续生产多层印刷电路板的装置，该装置包括有一台用来挤压边上有定位孔的多层内层片的双带压力机以及与定位孔相嵌合的措施，该双带压力机有二条互相叠装在压力机机座内的，连续的压力带，该二条压力带各自绕两个导向轮运转，在双带压力机之前，连续地装着用于释放卷在一个滚筒上的多层内层段的释放机构，或用来铺放已置于支承板上的多层内层片的铺设机构，在释放多层内层段的释放机构之间或在铺设机构之间是释放预浸渍段的释放机构，而与定位孔相嵌合的措施使多层内层片恰好能相互重叠在一起形成为多层配置排列的层状结构，并使该层状结构的多层内层片固定不动，以便可以在双带压力机中进行挤压，其特征是，所说的与定位孔嵌合的措施是由凸出体构成，该凸出体被安装在双带压力机的最少一条压力带上，其位置至少是在该条压力带一个边缘的外边上，并按一定距离排列，而且这些凸出体与定位孔相对应。

本发明的优点是多层内层片或多层内层段两边的定位孔与凸出体相嵌合，而该凸出体的进给速度与压力带的速度之间能够不存在差别，由此省去了昂贵的用于使凸出体的进给速度与压力带的速度同步的控制设备或调节装置，避免了各层多层内层的移动，且减少废品。由于凸出体与压力带连成一体而成为一条销钉带，因此可以取消对于销钉链是必不可少的附加的，通过双带压力机构的导向装置，这种具有与凸出体结合成整体的压力带，其结构简单，也比制造销钉链便宜。

附图描述了本发明的一个最佳实施例，下面详细地说明：

图1，一种生产铜涂覆层压材料的装置，

图2，一段带有定位孔的多层内层段的平面图，

图3，一种连续地把多层内层段制造成多层印刷电路板的装置，

图4，一种连续地把多层内层片制造成多层印刷电路板的装置，

图5，几种销钉带的结构形状，

图6，一台有销钉带的双带压力机的剖面图。

在图1中所描述的连续生产铜涂覆层压材料的装置已公开在DE-OS3307057专利中，该装置包括一台连续运行的双带压力机1，一台用来冲压定位孔17的穿孔机构2，释放机构3和4，一台绕卷台8，一把一起运行的切刀10和带有数字显示器14的开关柜13，其中释放机构3和4带有卷有预浸渍段的滚筒5和卷铜薄膜的滚筒6、7，绕卷台8有一个用来卷绕薄的铜涂覆层压材料的滚筒9。

用涂上树脂，冷凝后的织物所组成的预浸渍段作为层压材料芯层，该预浸渍段从释放机构3的滚筒5上释放出来，并与由释放机构4的滚筒6、7释放出来的铜薄膜一起运行，构成一种有预浸渍段位于两层铜薄膜之间的层状结构15。该层状结构15在双带压力机1内受到热和表面压力的作用被压成铜涂覆层压材料段16。接着，该铜涂覆层压材料段16在穿孔机构2内冲压上定位孔17，这些定位孔按一定的距离间隔沿着铜涂覆层压材料段16的两边排列，在图1中所表示的定位孔是为描述而扩大了的。在开关柜13内有一计算器，它所控制的输入情况显示在数字显示器14上，该计算器控制总的生产流程，并使穿孔装置按一定的频率冲压一个个定位孔，该频率取决于双带压力机1内的铜涂覆层压材料段16的进给速度，由此使生产铜涂覆层压材料的装置处在各种运行状况下时，能保证定位孔17之间的距离保持不变，这对于多层印刷电路板的精确生产是必要的。在穿孔机2内，同时装有一台冷却和清洁装置，铜涂覆层压材料段16在那里被冷却，它的表面被清洁。如果铜涂覆层压材料段是薄的、柔软的，且可在卷绕台8内被卷绕到滚筒9上。也可以用切刀10把铜涂覆层压材料段16切割成铜涂覆板11，然后把它堆积在集装架12内。

接着，把可以卷绕在滚筒9上的铜涂覆层压材料段16或铜涂覆板11继续加工成多层印刷电路板。图2看到的是一段两边带有定位孔17的铜涂覆层压材料段16的平面图，定位孔由穿孔装置2冲压。这些定位孔的中心沿着穿孔边18分布，彼此之间的距离为一个定值。然后以这些定位孔17作基准，把耐腐蚀面19蚀刻成所要求的电路图形。在每一块耐腐蚀面19上，已知可用印刷的方法在多层印刷电路板的一层多层内层片上印上所要求的电路图形，或者也可用摄影或诸如此类的方法使其印上所要求的电路图形，接着对铜涂覆层压材料段16的铜层进行蚀刻，此时，铜被腐蚀掉，只有电路线被保留下来在一段铜涂覆层压材料段16上，在一块接一块排列着的耐腐蚀面19上，总是生产同一类的只有一层多层内层片的电路图形，由此人们能得到一种相应的多层内层带段，在该内层段上，一个接一个按照规则排列着这类电路图形，对这些处在多层内层段上的多层内层片的进一步加工，如钻、铣等等也是以定位孔17为基准来进行的。一种用于多层印刷电路板的每一块多层内层片的这种多层内层带段就被制成。

把铜涂覆层压材料段16分开为单块的铜涂覆板11，在铜涂覆板11上以定位孔17为基准，使每块多层内层片上形成各自的电路图形，然后把这些铜涂覆板11通过蚀刻、钻、冲压、铣等工序再进一步加工成相应的多层内层片，这里，始终以定位孔17作为基准。

为了把按上面描述所获得的各多层内层段挤压成一多层段，或者把单块多层内层片压成一多层印刷电路板，借助于定位孔中心，把相应的多层内层段或多层内层片相互按要求的顺序叠放，在多层内层片之间总是置有一层预浸渍段，在该层状结构的表面上总是铺上一层预浸渍段和铜薄膜作为多层外层片，接着使其经受热和压，在图3和图4中详细地表示了进行这些工序的装置。

在图3中所表示的生产多层印刷电路板的装置包含有一台连续运转的双带压力机20，在双带压力机前有多个释放机构21-26，在双带压力机20的后面，装有一台冷却和清洁装置27，及一把横锯28。图3所示的装置的整个生产流程由开关柜29内的计算器所控制，计算器所控制的输入情况显示在数字显示器30上。

如图6所示的双带压力机20具有两条互相叠装在压力机机座上的压力带31、32，该两压力带各自在两个导向轮33、34以及35、36上无终止的连续运转。压力带31、32借助于液压汽缸67拉紧。导向轮33、34、35、36又是可旋转的安装在支承桥37、38上，支承桥37、38固定在压力机机座上（见图3）。用于这种双带压力机的机座结构是已知的，例如可以从专利DE-OS3234082得知。其中，下面的压力带32在双带压力机20前面伸出，同时，下面的支承桥38和压力机机座的附属部分39在双带压力机的入口处沿着水平方向延长，压力带32的导向轮36位于该延长部分的最外端，这样，位于双带压力机20外面的那部分压力带32构成了一条把多层内层片和预浸渍段输送到双带压力机20内的传输带。下面的压力带32沿着它两边的边缘设有作为构成销钉齿的凸出体40，该凸出体40之间的距离与铜涂覆层压材料段16的穿孔边18上的定位孔的距离精确相等，并且其直径与定位孔17的直径相同，称这样置于压力带32上的结构与定位孔相对应的凸出体40为销钉齿。为了清楚起见，在图6中只画了几个这样的销钉齿。

从图3可以看出，在导向轮36的前面装有一个释放机构21，该释放机构包含有滚筒41和42，滚筒41用于释放电解分离出的铜薄膜，滚筒42用于预浸渍段。铜薄膜与滚筒41连续地释放出，并由导向轮36传到压力带32上，从滚筒42释放出来的预浸渍段铺在该铜薄膜上，并且一起随压力带向双带压力机20传送。在向双带压力机传输的过程中，从释放机构22的滚筒43上释放出第一多层内层段，并借助于定位孔17把该内层段铺在压力带32的销钉齿40上。接着在该多层内层段上铺上一层由释放机构23的滚筒44释放出来的预浸渍段。然后，接着再铺上一层由释放机构24的滚筒45释放出来的多层内层段，并再由释放机构25的滚筒46释放出来的预浸渍段隔开，这种多层内层片段的数目以及释放机构24、25的数目根据所要求的多层印刷电路板的结构来确定。借助于销钉齿40定位，使各多层内层片互相恰好重叠在一起，该销钉齿40与相应的多层内层段的孔边18上的定位孔17相啮合。而这种定位也只是每次在一个用于多层内层带的滚筒开始释放时是需要的，因为在位于其下面的多层内层段上印上的相应的电路图形是以定位孔17为基准的，而每一层多层内层段上的电路图形都是一个接一个按一定距离连续排列的。最后在最上面一层的预浸渍层上铺上一层铜薄膜，该铜薄膜由释放机构26的滚筒47释放出来，并被传送到导向轮34上面，如已有技术，入口一侧的导向轮34和36所构成是可加热的，预先加热以使铜薄膜避免拆弯。为了清洁铜薄膜的表面，在入口导向轮34和36旁安装清洁装置48，以去除铜薄膜上的灰尘和污秽。这类清洁装置48在专利DE-OS3533413上已被描述。也可以用已经制成的同样具有定位孔的多层外层片来代替铺在上和下面的铜薄膜。

层状结构68由中间有预浸渍段隔开的多层内层段和铜薄膜构成，铜薄膜铺在预浸渍段的表面上，该层状结构68在双带压力机20内的两条压力带31和32之间，同时受表面压力和加热作用被双带压力机20挤压。位于压力带31、32背面的压力板69、70用来对层状结构68施加表面压力，挤压力通过液压或机械方法从压力板69、70被传递到压力带31、32上，当采用液压方法传递压力时，在压力板69内装有一个环形的衔接密垫圈71，该密封垫圈71的一个表面与压力带31的内侧面滑动接触。这样压力板69和压力带31的内侧面的密封垫圈71之间形成了一个压力腔72，一种液体介质在压力下被注入该压力腔内。当采用机械方法传递压力时，在压力板70旁边装有固定的滚子73，压力板70的压力通过这些滚子传递到压力带32的内侧面上。

在压力带32上的与定位孔17相啮合的销钉齿40拉住多层内层段，并在挤压下固定，由此来防止各个多层内层片发生移动或偏斜，而且使各多层内层片准确地重叠在一起。如果希望的话，紧接着还有一个与双带压力机连成一体的冷却区，在该冷却区内，层状结构68在表面压力下被冷却。预浸渍段的树脂在双带压力机20的出口处被时效硬化（回火），层状结构的各层段彼此结合成一紧密的多层段49，在该多层段中，各多层印刷电路板一块接一块的按一定距离排列。如图3所示，接着该多层段49通过清洁和冷却装置27，在那儿，由铜薄膜组成的多层段的上表面被一种溶剂净化。在冷却装置27后面，有一把横锯28，该横锯把多层段49分割成单个的多层印刷电路板。然后可把这些多层印刷电路板堆积在集装架上再运走。多层外层片的电路图形的设置可以以定位孔17作基准，在冷却装置27后面的工作台内完成，该工作台在图3中没有示出。也可以先完成多层外层片的电路图形的设置，此后用横锯28把多层段49分割成单个的多层印刷电路板。在对多层外层片的加工完成后，再用适当的方法剪切穿孔边18。

图4中表示了本发明生产多层印刷电路板装置的又一个实施例。事实上，双带压力机20的结构与图3和图6中的双带压力机相同，只是用单个的多层内层片来代替多层内层段挤压成多层印刷电路板。为此，在下面的支承桥38上装有支承板51，由相同的多层内层片构成的每一个集装堆52位于支承板51上。集装堆52的排列顺序与多层印刷电路板中所要求的多层内层片的顺序相对应。在支承板51相对的压力带32的那一侧装有释放机构50，该释放机构用来释放滚筒54上的预浸渍段。

在图4所示的装置中，铜薄膜从释放机构21的滚筒41上释放出来，铺在压力带32上。在铜薄膜上铺上一层由释放机构21的滚筒42释放出来的预浸渍段。接着借助于铺设机构53，在该预浸渍段上铺上来自集装堆52的第一层多层内层片，此时销钉齿40与穿孔边18上的定位孔17相啮合。该铺设机构53可以是由一种可操作的真空吸板所构成。在第一层多层内层片上面叠上一层由释放机构50上的一个滚筒54释放出来的预浸渍段，接着借助于一个铺设机构53，在预浸渍段上再铺上一层从下一个集装堆52上出来的多层内层片，此时，第二层多层内层片用定位孔17定位铺放在第一层多层内层片上。在这里，销钉齿40同样与第二层多层内层片的定位孔17相啮合。然后再继续交替铺上从释放机构50上的滚筒54所释放出来的预浸渍段和来自集装堆52内的多层内层片。在最上面一层多层内层片上面，再铺上一层预浸渍段和随后从释放机构26的一个滚筒47上释放出来的铜薄膜。该由多层内层片，预浸渍段、和铜薄膜组成的层状结构68由压力带32传送到双带压力机20内，并在那里受到表面压力和温度作用被挤压成一个多层段55，此时，压力带32上的销钉齿40使各多层内层片互相之间保持固定。多层带55在离开双带压力机20之后，仍以定位孔17作为基准，借助于横锯28被切割成一块块的多层印刷电路板。然后仍以定位孔17为基准，在多层板表面的铜薄膜上印上多层板外层的电路图形。最后，如果不再需要用定位孔17时，则可以把它切割掉。这些多层板被堆集在集装架上以便运走。

图5描述了装在压力带32上的，作为与定位孔17相对应的凸出体40的销钉齿的几种结构形式。在第一种结构形式中，销钉齿56基本上是一个逐渐变细的园锥形顶端的园柱体，通过熔焊焊缝57与压力带32相连结。销钉齿56也可以用硬焊与压力带相连。销钉齿56逐渐变细的顶端使得多层内层片的定位孔17能容易地套在该销钉齿上。也可以采用另外一种结构形式的销钉齿，例如顶端无尖的园柱，如图中所示的58，这种销钉齿58可通过一种粘接膜59固定在压力带32上。销钉齿60是用螺丝钉固定在压力带32上的。在压力带32上固定的位置上，有一穿通的孔61，销钉齿660上有一个螺纹孔63，埋头螺丝62从压力带32的不与销钉齿60相接的那一侧把销钉齿60拧紧在压力带32上，此时，螺丝钉62的头与压力带32成同一平面。另一种固定方法是把园柱形的栓钉65与压力带熔焊在一起，销钉齿64有一个横截面为园形的凹槽66，凹槽的直径与栓钉65的直径恰好一致，销钉齿64的凹槽66套在栓钉65上。后二种结构开关的销钉齿60和64的优点是更换容易。如果需要生产各种不同厚度的多层印刷电路板，则借此就可以很方便地更换不同高度的销钉齿。

下面的压力带32向前伸出，使多层内层片容易铺设。但是也可以在一条不伸出双带压力机的标准压力带上装上销钉齿，也可以用在上面的压力带31上装上销钉齿或者在两条压力带31和32上都装上销钉齿来代替在下面的压力带上装销钉齿。本发明要点是双带压力机中至少有一条压力带具有与其相连接的凸出体，这些凸出体按一定的距离排列，并与铜涂覆层压材料段16的穿孔边18上的定位孔相对应。

Claims

1、用于连续生产多层印刷电路板的装置，该装置包括有一台用来挤压边上有定位孔的多层内层片的双带压力机以及与定位孔相嵌合的措施，该双带压力机有二条互相叠装在压力机机座内的，连续的压力带，该二条压力带各自绕两个导向轮运转，在双带压力机之前，连续地装着用于释放卷在一个滚筒上的多层内层段的释放机构，或用来铺放已置于支承板上的多层内层片的铺设机构，在释放多层内层段的释放机构之间或在铺设机构之间是释放预浸渍段的释放机构，而与定位孔相嵌合的措施使多层内层片恰好能相互重叠在一起形成为多层配置排列的层状结构，并使该层状结构的多层内层片固定不动，以便可以在双带压力机中进行挤压，其特征是，所说的与定位孔(17)嵌合的措施是由凸出体(40)构成，该凸出体被安装在双带压力机(20)的最少一条压力带(31、32)上，其位置至少是在该条压力带(31、32)一个边缘的外边上，并按一定距离排列，而且这些凸出体(40)与定位孔(17)相对应。

2、按照权利要求1所说的装置，其特征是，带有凸出体（40）的压力带（32）在双带压力机（20）前伸出，同时作为传输带把多层配置排列成的层状结构（68）传送到双带压力机（20）中，同时属于该压力带（32）的压力机座部分被从双带压力机（20）的入口处沿水平方向延长，并且压力带（32）入口一侧的导向轮（36）位于该延长部分的最外端。

3、按照权利要求1或2所说的装置，其特征是，与定位孔（17）相对应的凸出体（40）装在下面的压力带（32）上。

4、按照权利要求1或2所说的装置，其特征是，与定位孔（17）相对应的凸出体（40）装在上面的压力带（31）上。

5、按照权利要求1或2所说的装置，其特征是，与定位孔（17）相对应的凸出体（40）既装在上面的压力带（31）上，也装在下面的压力带（32）上。

6、按照权利要求1至5中之一所说的装置，其特征是，相对应的凸出体（40）由装在压力带（31、32）上的销钉齿（56、58、60、64）构成。

7、按照权利要求6所说的装置，其特征是，销钉齿（56、58、60、64）的结构形状为园柱形。

8、按照权利要求7所说的装置，其特征是，销钉齿（56、60、64）的与压力带（32）不相接触的那一端为逐渐变细的园锥形。

9、按照权利要求1至8之一所说的装置，其特征是，与定位孔（17）相对应的凸出体（40、56、58）固定在压力带（31、32）上。

10、按照权利要求9所说的装置，其特征是，与定位孔（17）相对应的凸出体（56）可以与压力带（32）熔焊。

11、按照权利要求9所说的装置，其特征是，与定位孔（17）相对应的凸出体（56）可以硬焊接在压力带（32）上。

12、按照权利要求9所说的装置，其特征是，与定位孔（17）相对应的凸出体（58）可以与压力带（32）粘接。

13、按照权利要求1至8之一所说的装置，其特征是，与定位孔（17）相对应的凸出体（40、60、64）是可更换地装在压力带（31、32）上。

14、按照权利要求13所说的装置，其特征是，与定位孔（17）相对应的凸出体（60）用螺丝钉拧在压力带（31、32）上。

15、按照权利要求14所说的装置，其特征是，凸出体（60）具有一个朝向压力带（32）的螺纹孔（63），一只埋头螺丝（62）从压力带（32）与凸出体（60）不相接的那一侧拧入螺纹孔（62）。

16、按照权利要求13所说的装置，其特征是，凸出体（64）有一个朝向压力带（32）的凹槽（66），凸出体（64）通过该凹槽（66）套在固定于压力带（32）的栓钉（65）上。

17、按照权利要求16所说的装置，其特征是，栓钉（65）可用熔焊或硬焊连接到压力带（32）上。

18、按照权利要求16或17所说的装置，其特征是，栓钉（65）和凹槽（66）都有一园形截面，且二者的直径大致相同。