CN1099334C - 印刷电路板的组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造诸如印刷电路板的物品的组件(10)，该组件包括：一个由在成品印刷电路板中构成功能元件的铜箔片(20)作成的层压板和一个在其上具有一惰性金属层(16)的碳钢片(14)，碳钢片(14)构成可丢弃的元件。铜箔片(20)的一个表面(22)和在碳钢片(14)上的惰性金属层(16)的表面(18)基本上是无污染的并在交界面相互配合。铜箔片(20)在其边缘部分固定到碳钢片(14)的惰性金属层(16)上，并从在交界面不被粘结的铜箔片的边缘向内限定一个基本上无污染的中心区域。

Description

印刷电路板的组件
本发明大体涉及印刷电路，更具体地，涉及用于制造印刷电路板和其它物品的组件。
在制造印刷电路板时，铜箔片一般粘结到一个局部硬化的环氧树脂介质层上，该介质层中包含有编织玻璃纤维(这种介质层通常称作“半固化片”)。在制造镀铜层压板时，铜箔片一般粘结到另一箔层上。在这两种工艺中，铜箔被蚀刻以形成导电路径。在这些工艺中，避免铜箔片的污染是十分重要的，因为接触铜箔的任何外来物质，诸如树脂粉尘、纤维玻璃丝、发丝、油脂和石油等可能在铜箔上导致斑点、凹痕、沉积或深坑等，这可能不利地影响形成印刷电路的导电路径的形成。
铜箔通常是通过电镀工艺形成的。在制造铜箔之后，公知的是将一个金属基板固定到铜箔一侧以保护铜箔该侧在随后的处理和运输过程中免受污染。铜箔的受保护侧通常是用于形成导电路径的一侧，而铜箔的露出侧通常是固定到半固化片或粘结到另一铜箔层的一侧。当铜箔固定到半固化片或粘结到另一铜箔层上时，该保护性的金属基板仍然固定到铜箔上。保护性的金属基板随后被取下丢弃(或回收)以露出铜箔的被保护的未受污染侧，以便进行处理而形成导电路径。
授权给Johnston的美国专利5,153,050公开了一种铜/铝/铜层压板，其中，铜箔的光泽侧沿着其周边边缘粘结到铝基板上。授权给Johnston的美国专利5,674,596还公开了将铜箔固定到诸如钢或不锈钢基板的金属基板上。授权给Konicek等的美国专利5,512,381公开了将铜箔固定到一个铜基板上。
上述每种结构采用了一种诸如铝、不锈钢和铜的相对昂贵材料来形成可任意处理的保护性基板。除了这些材料的成本外，铜和铝还是相对软的金属，在多层层压板的层压过程中，尤其是在高的层压温度和压力时，它们易于发生图象转印。不锈钢是比铜和铝硬的金属，并具有避免铜箔片污染所必要的抗腐力。结果，在较高层压温度和压力的情况下，使用不锈钢是有利的。但是，不锈钢的抗蚀力和较高的强度导致价格昂贵。通常，不锈钢片甚至比铜和铝片更昂贵。
本发明提供一种用于制造印刷电路板的组件，该组件具有由金属基板保护的铜箔，其中，金属基板在大大降低成本的情况下具有不锈钢的抗蚀力。
根据本发明，提供一种用于制造诸如印刷电路板的物品的组件。该组件包括：一个由在成品印刷电路板中构成功能元件的铜箔片作成的层压板和一个在其上具有一惰性金属层的碳钢片。碳钢片构成可丢弃的元件。铜箔片的一个表面和在碳钢片上的惰性金属层的表面基本上是无污染的并在交界面相互配合。铜箔片在其边缘部分固定到碳钢片的惰性金属层上，并从边缘向内限定一个基本上无污染的中心区域。
根据本发明的另一方面，提供一种用于制造多层层压板的铜箔片，它包括一个具有大于大约5μm厚度的铜箔片。铜箔片具有一个用于粘附到纤维加强聚合物层上的第一表面和一个用于在第一表面被粘附到纤维加强聚合物层上之后被露出的第二表面。设置有一个具有从大约0.05mm到大约2.0mm厚度的保护性碳钢片。碳钢片具有电镀在其表面上的从大约0.1g/m2到大约10g/m2厚度的铬层。铬层与铜箔片的第二表面配合并以限定基本上无污染的中心区域的方式固定到第二表面上。
本发明的另一目的是提供一种组件，该组件具有一个用于制造诸如印刷电路板的物品的铜片和一个在制造工艺之前和制造工艺过程中保护铜片一个表面的金属基板。
本发明的另一目的是提供一种如上所述的组件，其中，金属基板是相对低成本的可丢弃物品。
本发明的另一目的是提供一种如上所述的组件，其中，金属基板是由碳钢制成，并具有一位于其上的惰性金属层，用于与铜片配合。
本发明的另一目的是提供一种如上所述的组件，其中，惰性金属是铬。
本发明的再一目的是提供一种如上所述的组件，该组件适合于高温加工应用场合。
本发明的再一目的是提供一种如上所述的组件，其中，可丢弃的金属基板具有与在形成层压电路板时使用的压板的热膨胀系数大约相等的热膨胀系数。
本发明的还有一目的是提供一种如上所述的组件，其中，金属基板加工成所需的尺寸并用作电路板形成作业中的压板。
本发明的这些和其它目的将通过结合附图和权利要求书的优选实施例的如下描述变得更加明显。
本发明可以在某些部分采取自然形式并部分采取特定结构，其中的一个优选实施例将在说明书中详细描述并图示在形成说明书的一部分的附图中，其中：
图1是用于形成诸如印刷电路板的物品的组件的放大图，显示了本发明的一个优选实施例；以及
图2是示于图1中的组件的一部分的局部截面俯视图。
参照附图，其显示仅仅是为了说明本发明的一个优选实施例，而并不对本发明进行限制，图1显示了用于制造诸如印刷电路板的物品的组件10，以说明本发明的一个优选实施例。在显示的优选实施例中，组件10由金属基板12组成，金属基板12具有固定到其上的铜片20。基板12由金属片14组成，金属片14具有形成在其上的惰性金属薄层16。
根据本发明的一个优选实施例，金属片14由现有的低碳钢组成。碳钢片14优选地具有从大约0.05mm到大约2.0mm的厚度，更优选地具有从大约0.1mm到大约0.3mm的厚度。在金属片14上的惰性金属层16优选地是由从镍、铜、钴、黄铜、铬、锑、镉和它们的组合所组成的一组金属中选择的。在本发明的一个优选实施例中，层16基本上是由纯铬组成的。铬层16优选地具有从大约0.1g/m2到大约10g/m2的厚度，更优选地具有从大约2.0g/m2到大约4.0g/m2的厚度。铬层16可通过多种现有公知技术淀积而形成，诸如湿法化学淀积、自动催化淀积、化学蒸发淀积，即蒸发或喷镀、离子轰击或电镀。在本发明的一个优选实施例中，铬层16是电解地沉积在碳钢片14上。在一个优选实施例中，碳钢片14具有在大约40到大约60之间的洛氏30-T硬度、在大约390牛顿/mm2到大约440牛顿/mm2之间的拉伸强度、大约0.18mm的厚度、以及大约2.0g/m2的铬层16。
根据本发明，在其上带有铬层16的碳钢片14具有大约等于固定到其上的铜片20宽度的宽度。最终将被露出并被蚀刻成印刷电路的铜片20的表面22放置成面对碳钢片14的铬层16的表面18。铬层16的表面18被清洁以便基本上没有污染。铜箔片20固定到基板12的铬层16上以使铜箔片20的正对着的表面的内部部分在从铜箔片20的边缘部分32向内的区域30内基本上不被污染。更具体地，铜片20优选地通过粘合剂或类似粘合剂的材料(未示出)在边缘部分32周围固定到基板12上。这些材料包括粘合剂、树脂或胶带。铜片20也可以通过诸如卷紧、变形等的机械方式被固定。在本发明的一个优选实施例中，现有技术中已公知的柔性粘合剂颗粒加到铜片20和基板12的边缘部分32中以便将它们相互固定。
本发明因此提供了一种用于形成电路板或其它物品的组件10，它包括用于固定到聚合物板上的铜片20。最终将露出并通过成型工艺蚀刻的铜片20的表面22由相对廉价的金属基板12来保护，金属基板12具有一个位于碳钢内芯14上的惰性金属薄层16。惰性金属保护铜片20的表面22免受通常与普通碳钢有关的腐蚀。同时，金属基板12的碳钢芯14以比采用不锈钢片大大降低的成本提供钢的强度。重要的是，碳钢芯14具有与形成印刷电路板时现有多孔(multi-opening)压制用的压板基本相同的热膨胀系数。因此，由铜片20形成的层压结构被设置在具有相同或类似的热膨胀系数的两种材料，即压板和基板12之间。这在加工的加热和压缩步骤中在层压板中提供了更加均匀的应力分布。此外，当采用需要较高设定温度的聚合物材料时，使用铬作为钢片上的保护层可以提供较高的加工温度。
以上描述公开了本发明的优选实施例。应理解的是，上述实施例仅是为了说明的目的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的熟练技术人员可以进行多种修改和变换。所有这些修改和变换也应包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (12)

1、一种用于制造印刷电路板的组件，该组件包括：一个由在成品印刷电路板中构成功能元件的铜箔片作成的层压板和一个在其上具有一惰性金属层的碳钢片，所述碳钢片构成可丢弃的元件，铜箔片的一个表面和在碳钢片上的惰性金属层的表面是无污染的并在交界面相互配合，所述铜箔片在其边缘部分固定到碳钢片的惰性金属层上，并从铜箔片的边缘向内限定一个无污染且在交界面不被粘结的中心区域。
2、如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述惰性金属是由从镍、铜、钴、黄铜、铬、锑和它们的组合所组成的一组金属中选择的。
3、如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述惰性金属是铬。
4、如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述铬层具有从0.1g/m2到10g/m2的厚度。
5、如权利要求4所述的组件，其特征在于，所述铬层具有从2.0g/m2到4.0g/m2的厚度。
6、如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述铬电解地沉积在所述碳钢片上。
7、如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述铬蒸镀在所述碳钢片上。
8、如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述碳钢片具有从0.05mm到2.0mm的厚度。
9、如权利要求4所述的组件，其特征在于，所述碳钢片具有从0.1mm到0.3mm的厚度。
10、如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述铜箔片通过粘合剂沿着所述铜箔片和所述碳钢片的惰性金属层的边缘被固定到所述惰性金属层上。
11、一种用于制造多层层压板的受保护铜箔片，它包括：
(a)一个铜箔片，它具有大于5μm的厚度，并具有一个用于粘附到纤维加强聚合物层上的第一表面和一个用于在所述第一表面被粘附到所述纤维加强聚合物层上之后被露出的第二表面；
(b)一个具有从0.05mm到2.0mm厚度的保护性碳钢片，所述碳钢片具有电镀在其上的从0.1g/m2到10g/m2厚度的铬层，所述铬层覆盖着所述铜箔片的所述第二表面并以限定无污染的中心区域的方式固定到所述第二表面上。
12、如权利要求11所述的受保护铜箔片，其特征在于，所述铜箔片通过沿着所述铜箔片和碳钢片的边缘的粘合剂沿着所述铬层固定到所述碳钢片上。
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