CN111758303B - 印刷电路板和生产印刷电路板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电气部件的印刷电路板（10），其包括具有表面（18）的电绝缘基板（12），并且该基板在基板（12）内形成有至少一个导电导体印制线（14）。基板（12）的表面（18）具有密封区域（26），密封区域（26）被布置和/或设计成使得密封区域（26）是平坦的和/或基板（12）在密封区域（26）中具有均匀的基板厚度，并且邻接密封区域（26）的包覆成型件布置在基板（12）的表面（18）上。

Description

印刷电路板和生产印刷电路板的方法
技术领域
本发明涉及一种至少在某些区域中包覆成型的印刷电路板及其生产方法。
背景技术
印刷电路板在原理上是已知的。同样已知的是，为了提供防外部介质（诸如，例如油和/或润滑剂）的保护，印刷电路板可以通过包覆成型来保护。对于已知的印刷电路板，印刷电路板通常包括树脂浸渍的玻璃纤维或玻璃纤维垫的层压件是成问题的。由于玻璃纤维的不同，并且由于布置在层压件内的导体印制线的不同形成，电路板可能具有不均匀的厚度。印刷电路板厚度的局部差异会在包覆成型印刷电路板时导致问题。包覆成型工具（也称为包覆模制的工具）的工具半部通常以位移受控和/或力受控的方式移动到印刷电路板上并从印刷电路板上推开。
在位移控制的情况下，一旦工具半部遇到阻力，它就会停下。当印刷电路板的厚度不均匀时，这会具有这样的效果，即工具半部在一些部分中仅抵靠印刷电路板，并且在其他区域中不抵靠印刷电路板。当用成型化合物来包覆成型印刷电路板时，化合物可能在其中工具半部没有完全位于印刷电路板上的区域中逸出。这具有印刷电路板生产设备被污染并且必须被费力地清洁的效果。这会导致生产设备的临时非计划停机，其结果是增加了印刷电路板的生产成本。
在力控制的情况下，工具半部以预定的接触压力被按压到印刷电路板上。当印刷电路板的厚度不均匀时，其具有的效果是印刷电路板在印刷电路板稍微更厚的点处被暴露于增加的压力，并因此首先与工具半部接触，并且因此印刷电路板下面的导体印制线和/或电镀通孔会被损坏。有缺陷的印刷电路板最终导致印刷电路板和/或整个控制单元的报废。
发明内容
本发明的目的是提供一种印刷电路板及其生产方法，利用该生产方法可以减少包覆成型工艺期间对印刷电路板的损坏。
这个目的通过专利独立权利要求来实现。在从属权利要求、说明书和附图中规定了本发明的优选扩展，它们可以各种单独或组合地代表本发明的方面。
根据本发明，提供了一种用于电气部件的印刷电路板，其包括具有表面的电绝缘基板，其中，在基板内形成有至少一个导电导体印制线，基板的表面具有密封区域，该密封区域被布置和/或形成为使得密封区域被制成平坦的和/或印刷电路板在密封区域中具有均匀的印刷电路板厚度，并且在基板的表面上布置有邻近于密封区域的包覆成型件。
换句话说，本发明的一个方面是提供一种用于电气部件的印刷电路板，其包括电绝缘基板。印刷电路板优选用于传输控制，但其不限于此。印刷电路板的基板优选由树脂和玻璃纤维的混合物生产而成。至少一个导电导体印制线形成在基板内。导电导体印制线优选由铜箔形成。通常，彼此间隔布置的多个导体印制线布置在基板内。所述多个导电导体印制线通常通过预浸料（预浸渍纤维）彼此隔开布置，所述预浸料由树脂和玻璃纤维形成。由于玻璃纤维的差异和/或导电导体印制线图案的差异，基板可能具有不均匀的基板厚度。
基板包括表面，基板的表面具有密封区域。密封区域被布置和/或形成为使得其被制成平坦的和/或基板在密封区域中具有均匀的基板厚度。制成“平坦的”意味着密封区域具有平行于基板平面形成的区域。“均匀的基板厚度”意味着密封区域中的基板沿垂直于基板平面的方向具有一致的厚度。以这种方式，在密封区域为平坦形式的情况下，以及在基板厚度均匀的情况下，包覆成型工具可以在密封区域中接合，并且完全与其齐平终止。齐平终止可以避免成型化合物在包覆成型期间从密封区域逸出。这可以降低生产设备被成型化合物污染的风险，该成型化合物通过密封区域逸出并且必须被费力地清洁。这样，可以减少生产设备的停机时间，这进而可以降低生产成本。
当工具半部以力受控的方式移动到基板上时，齐平终止还允许减小局部应力，使得在包覆成型期间和/或当工具半部移动到基板上时，可以减小对被布置在基板内的导体印制线的损坏。因此，可以减少被损坏的印刷电路板的报废，这同样可以降低印刷电路板的生产成本。
本发明的优选扩展是，密封区域形成为凹槽、通道和/或槽口。如果密封区域形成为凹槽和/或通道，则密封区域可以优选地居中地形成在印刷电路板上。这意味着印刷电路板也只能部分地包覆成型。如果密封区域形成为槽口，则它优选地布置在基板的边缘区域中。这样，包覆成型可以发生在印刷电路板的边缘区域，使得印刷电路板可以优选地完全被包覆成型。以这种方式，根据需要，可以适当地形成密封区域以包覆成型印刷电路板。
密封区域优选地通过材料去除工艺、特别是机械加工工艺形成。本发明的优选扩展是，密封区域被铣削到基板中。密封区域的铣削可以优选地由CNC铣床（计算机数控铣床）执行。Z轴定向的深铣床已被证明是特别有利的，因为它具有非常小的公差。Z轴定向的深铣床也称为ZAR铣床（Z轴槽刨铣床）。以这种方式，密封区域可以通过机器以非常低的成本和非常高的准确度被铣削到和/或形成在基板中。
密封区域沿垂直于基板平面的方向的深度尤其取决于印刷电路板或基板的不均匀性。本发明的优选扩展是密封区域沿垂直于基板平面的方向具有在10 μm和500 μm之间、优选地在25 μm和400 μm之间、以及最特别优选地在50 μm和250 μm之间的深度。密封区域的深度越大，基板内相应的外部导电导体印制线的覆盖越少。因此，期望的是，不要使密封区域的深度不必要地深。在密封区域的深度在50 μm和250 μm之间的情况下，已经发现，可以通过这种方式来补偿基板的公差，并且在基板内有足够大的对相应的外部导电导体印制线的覆盖。
本发明的优选扩展是密封区域形成为围绕外周延伸。因此，包覆成型工具的密封边缘可以在外周密封区域中接合，并以介质紧密的方式终止。以这种方式，可以避免通常为热塑性塑料的成型化合物在基板表面的包覆成型期间从密封区域逸出。
在本发明的优选扩展中规定，至少在一些部分中，密封区域具有底切。底切沿平行于基板平面的方向形成。因此，密封区域可以形成为L形和/或T形横截面。这样，密封区域可以与放置到基板上的包覆成型工具的密封边缘接合。这样，可以降低包覆成型化合物在包覆成型工艺期间从密封区域逸出的风险。本发明的优选扩展是，基板的表面是基板的上侧和/或形成在距上侧一定距离处的下侧。因此，只有基板的上侧或者只有下侧可以被包覆成型。同样可以想到的是，上侧和下侧两者都被包覆成型。
本发明还涉及一种用于生产根据本发明的印刷电路板的方法，包括以下步骤：
- 提供基板，其中在基板内布置和形成导电导体印制线；
- 在基板表面上形成密封区域；
- 将包覆成型工具放置到基板的表面上，包覆成型工具的密封边缘以密封区域终止；
- 包覆成型被布置在包覆成型工具和基板之间的表面。
因此，根据本发明的方法的一个方面是密封区域形成在基板的表面上，并且包覆成型工具的密封边缘在密封区域中结合，并以其终止。然后包覆成型被布置在包覆成型工具和基板之间的基板表面。包覆成型优选地用成型化合物执行，该成型化合物特别优选为热塑性塑料。
由于密封区域的形成，它被制成平坦的和/或基板在密封区域中具有均匀的基板厚度。以这种方式，可以通过形成密封区域来补偿并因此减少密封区域中的基板的不均匀性。包覆成型工具的密封边缘因此可以移动到密封区域中并齐平终止。由于密封边缘被均匀地压在密封区域上，所以可以减少由于印刷电路板的不均匀性对布置在基板内的导体印制线的损坏。以这种方式，可以减少由于包覆成型工艺或工具半部移动到基板上而对印刷电路板造成的损坏。
在本发明的优选扩展中，规定的是，用Z轴控制的深铣床在基板中形成密封区域。这种铣床具有低公差，使得可以将密封区域精确地引入到基板中。
附图说明
本发明的另外的特征和优点将从从属权利要求和以下示例性实施例中显现。示例性实施例不应被理解为限制性的，而是作为示例给出的。它们旨在使本领域技术人员能够实施本发明。申请人保留将示例性实施例中公开的一个或多个特征作为专利权利要求的主题或者将这种特征包括在现有专利权利要求中的权利。基于附图更详细地解释了示例性实施例，
其中：
图1示出了具有基板的印刷电路板，该基板具有不均匀的表面，
图2示出了印刷电路板，密封区域形成在基板的表面上，并且包覆成型工具被带到基板上；
图3示出了根据本发明的优选示例性实施例的印刷电路板，包覆成型工具的密封边缘被制成进入基板的密封区域；
图4示出了生产印刷电路板的方法。
具体实施方式
在图1中，以横截面示出了印刷电路板10。印刷电路板10包括电绝缘基板12。基板12包括层压件。层压件具有包括树脂浸渍的玻璃纤维或树脂浸渍的玻璃纤维垫的混合物的基础材料。多个导电导体印制线14布置在基板12内，沿垂直于基板12的平面16的方向布置成一个在另一个上方。导体印制线14由铜形成，并且每个导体印制线具有不同的导体印制线图案。
具有基础材料或树脂浸渍的玻璃纤维垫的预浸料形成在相应的导电导体印制线14之间。基板12具有平行于平面16的表面18。表面18包括上侧20和形成在距上侧20一定距离处的下侧22。由于基板的基础材料中的不规则性，特别是树脂和玻璃纤维混合物，并且特别是由于不同的导体印制线图案，上侧20和下侧22具有局部凹部24，使得印刷电路板10或基板12具有不均匀的厚度。
图2示出了图1中已知的印刷电路板10，密封区域26形成在基板12的表面18中。在本示例性实施例中，密封区域26形成为外周凹槽。在这种情况下，密封区域26形成为使得它被制成平坦的。这意味着凹槽的凹槽基部27基本上平行于基板12的平面16形成。同样明显的是，基板12在密封区域中具有均匀的基板厚度。这意味着，在密封区域26中，基板12沿垂直于基板12的平面16的方向包括一致的厚度。
包覆成型工具28分别被带到上侧20和下侧22，以用成型化合物来包覆成型印刷电路板10。在本示例性实施例中，成型化合物是热塑性塑料。
图3示出了图2中已知的印刷电路板10，包覆成型工具28被移动到基板12上以形成包覆成型件。在这种情况下，包覆成型工具28的密封边缘30在密封区域26中接合并将其密封。由于均匀形成的密封区域26或密封区域26中均匀的基板厚度，包覆成型工具28的密封边缘30平坦地位于凹槽基部27上。因此，当包覆成型工具以位移受控的方式移动到基板上时，密封边缘30可以将密封区域26密封，使得没有成型化合物可以经由密封区域26逸出。当包覆成型工具28以力受控的方式移动到基板12上时，密封边缘30的压力可以在整个表面区域上传递到密封区域26。当包覆成型工具移动到适当位置时，由密封区域26中的基板的不均匀性引起的局部应力减小，其结果是可以减少对嵌入在基板中的导体印制线14的损坏。
一旦包覆成型工具28已经移动到基板12上，并且包覆成型工具28的密封边缘30在密封区域26中接合并将其密封，包覆成型工具28和表面18之间的中间空间就被包覆成型或用成型化合物密封。
图4示出了用于生产印刷电路板10的方法。该方法包括在第一步骤100中提供基板12，其中，在基板12内布置和形成导电导体印制线14。
在第二步骤110中，密封区域26形成在基板12的表面18上。密封区域26可以通过各种类型的材料去除工艺形成。在本示例性实施例中，密封区域借助于Z轴控制的深铣床形成在基板12中。Z轴控制的深铣床具有的优点是其公差低。这样，可以非常精确地形成密封区域26。在本示例性实施例中，密封区域26沿垂直于基板12的平面16的方向的深度在50 μm和250 μm之间。
在第三步骤120中，将包覆成型工具28放置在基板12的表面18上。在这种情况下，包覆成型工具28的密封边缘30在密封区域26中接合并将其密封。
在第四步骤130中，用成型化合物包覆成型在包覆成型工具28和基板12之间形成或布置的表面18。
附图标记列表
10 印刷电路板
12 基板
14 导体印制线
16 基板平面
18 表面
20 上侧
22 下侧
24 凹部
26 密封区域
27 凹槽基部
28 包覆成型工具
30 密封边缘

Claims (11)

1.一种用于电子部件的印刷电路板(10)，包括
具有表面(18)的电绝缘基板(12)，其中，在所述基板(12)内形成有至少一个导电导体印制线(14)，
所述基板(12)的所述表面(18)具有密封区域(26)，所述密封区域被布置和/或形成为使得所述密封区域(26)被制成平坦的和/或所述基板(12)在所述密封区域(26)中具有均匀的基板厚度，并且
在所述基板(12)的所述表面(18)上布置有邻近于所述密封区域(26)的包覆成型件；
包覆成型工具在所述密封区域中接合，并且完全与其齐平终止。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板(10)，其特征在于，所述密封区域(26)形成为凹槽、通道和/或槽口。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的印刷电路板(10)，其特征在于，所述密封区域(26)被铣削到所述基板(12)中。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的印刷电路板(10)，其特征在于，所述密封区域(26)沿垂直于所述基板(12)的平面(16)的方向具有在10μm和500μm之间的深度。
5.根据权利要求1和2中任一项所述的印刷电路板(10)，其特征在于，所述密封区域(26)形成为围绕外周延伸。
6.根据权利要求1和2中任一项所述的印刷电路板(10)，其特征在于，至少在一些部分中，所述密封区域(26)具有底切。
7.根据权利要求1和2中任一项所述的印刷电路板(10)，其特征在于，所述基板(12)的所述表面(18)是所述基板(12)的上侧(20)和/或形成在距所述上侧(20)一定距离处的下侧(22)。
8.根据权利要求4所述的印刷电路板(10)，其特征在于，所述密封区域(26)沿垂直于所述基板(12)的平面(16)的方向具有在25μm和400μm之间的深度。
9.根据权利要求4所述的印刷电路板(10)，其特征在于，所述密封区域(26)沿垂直于所述基板(12)的平面(16)的方向具有在50μm和250μm之间的深度。
10.用于生产根据权利要求1至9中任一项所述的印刷电路板(10)的方法，包括以下步骤：
提供基板(12)，其中，在所述基板(12)内布置和形成导电导体印制线(14)；
在所述基板(12)的所述表面(18)上形成密封区域(26)；
将包覆成型工具(28)放置到所述基板(12)的所述表面(18)上，所述包覆成型工具(28)的密封边缘(30)以密封区域(26)终止；
包覆成型被布置在所述包覆成型工具(28)和所述基板(12)之间的表面(18)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，用Z轴控制的深铣床将所述密封区域(26)形成在所述基板(12)中。
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