CZ283348B6

CZ283348B6 - Komponenta pro použití při výrobě výrobků, jako jsou desky s plošnými spoji

Info

Publication number: CZ283348B6
Application number: CZ94435A
Authority: CZ
Inventors: James A. Johnston
Original assignee: Johnson & Johnston Associates, Inc.
Priority date: 1991-08-27
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1998-03-18
Also published as: US5725937A; DK0600925T3; FI940913L; ATE147927T1; CZ43594A3; FI940913A0; ES2096766T3; US5942315A; DE69216839T2; BR9206474A; US5951803A; BG61363B1; US5674596A; RU2122774C1; AU662012B2; HUT69843A; BG98543A; CA2116662A1; DE69216839D1; RU2144287C1

Abstract

Komponenta sestává z vrstvené hmoty z hliníkové fólie (A) a z měděné fólie (C) nebo podobně. Obě fólie (A,C) spojuje pás pružného lepidla (40), upravený kolem jejich okrajů, který zároveň ohraničuje a chrání středovou oblast v rozhraní mezi oběma fóliemi (A,C). Směrem dovnitř jsou od okrajů fólií upraveny ostrůvky (50) lepidla, ve kterých jsou provedeny otvory (52) pro montážní kolíky pro usnadnění manipulace s měděnou fólií (C).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká všeobecně desek s plošnými spoji a zejména se týká komponenty používané při výrobě desek s plošnými spoji a jiných výrobků.

Dosavadní stav techniky

Ve své elementární formě obsahuje deska s plošnými spoji jako komponentu dielektrickou vrstvu tkaných skleněných vláken, napuštěných epoxidovou pryskyřicí, která je známá pod názvem prepreg. Na opačných stranách prepregu jsou připojeny měděné fólie. Potom se měď v průběhu několika fotografických procesů leptá pro vytvoření vodivých drah na povrchu vrstvy prepregu. Výsledný výrobek je potom často nazýván jádrem nebo deskou.

Při výrobě není neobvyklé vytvářet svazky těchto desek, a to výše popsaného elementárního typu nebo se složenými vrstvami. Celá sestava se potom nazývá souborem nebo svazkem. Celý svazek se potom ohřeje a podrobí slisování. Po ochlazení a vytvrzení se potom spojené jednotlivé desky oddělí navzájem od sebe a podrobí dalšímu zpracování. Tato obecná technika je popsána v mém dřívějším patentu US 4 875 283.

Stejnou důležitost při způsobu výroby má udržování čistoty, respektive zabránění znečištění měděných fólií. Je tomu tak, ať už je deska s plošnými spoji jednoduchým vrstveným výrobkem z vnějších vrstev z měděné fólie a jedné vrstvy prepregu nebo je složenou deskou z několika vrstev.

Jednou z hlavních příčin znečištění neboli kontaminace je přítomnost pryskyřicového prachu skleněných vláken, vlasů, hmyzu a různých typů cizích materiálů, vzniklých z předchozí výroby a řezání prepregu a při jeho přepravě a skladování. Při pokládání jednotlivých vrstev svazku z desek s plošnými spoji se věnuje velká péče odstraňování pryskyřicového prachu různými způsoby utírání. Nicméně je však nevyhnutelné, že určité množství prachu na površích měděné fólie zůstane. Pryskyřicový prach se při procesu laminování po ohřátí a lisování roztaví, což má za následek, že na povrchu měděné fólie se vytvoří tečky neboli usazeniny roztaveného materiálu.

Další příčinou je přítomnost důlků nebo vroubků či zářezů v povrchu měděné fólie. Tato skutečnost může také být způsobena ze zbytků pryskyřicového neboli prepregového prachu na měděné fólii při ohřevu a laminování, které způsobují vznik prohloubenin v měděné fólii. Důlky či vroubky mohou rovněž pocházet z manipulace s velmi tenkou měděnou fólií. V současné době neexistuje žádný bezpečný způsob odstraňování pryskyřicového prachu, důlků nebo vroubků v měděné fólii, ačkoli bylo vyvinuto mnoho snahy pro odstranění nebo zmírnění tohoto problému.

Přítomnost důlků nebo vroubků nebo nežádoucích usazenin ztuhlé roztavené pryskyřice na povrchu měděné fólie má všeobecně za následek vznik poruchy v hotovém výrobku, způsobené zkrácením nebo přerušením vodivých drah. U hotové desky s plošnými spoji je upravena řada paralelních vodičů. Jestliže je v měděné fólii v místě, kde mají být vytvořeny dva vodiče při výrobě a dokončovacích operacích, důlek nebo vroubek, dojde kjeho vyplnění, což může způsobit elektrický zkrat. A naopak může tento důlek nebo vroubek rovněž způsobit přerušení obvodu přerušením jedné z vodivých drah.

- 1 CZ 283348 B6

Při použití současné technologie se provádějí vodiče o šířce řádově 0,127 mm, přičemž mají mezi sebou odstupy rovnající se v podstatě této šířce. Požadavky a trend v současné průmyslové výrobě jsou kladeny na to, aby se vyráběly vodiče a mezery mezi nimi ještě užší, například o šířce a odstupech 0,00635 mm. Jestliže povrch měděné fólie není perfektní, mohou vzniknout buď elektrické zkraty, nebo přerušení vedení, což má za následek, že vzniklé desky jsou většinou jako zmetky vyřazeny. Někdy se takové desky podrobí opětnému zpracování, avšak při použití lepších technologií je toto opětné zpracování nepřijatelné a z desek se stane nepoužitelný odpad.

Další příčinou vzniku defektů může být manipulace s měděnou fólií. Když se různé vrstvy fólie a prepregu pokládají na sebe navzájem, jejich vyrovnávání se provádí pomocí řady montážních kolíků, které vystupují směrem vzhůru z montážní desky. Touto montážní deskou je tenká ocelová deska tvořící spodek celého svazku. Každá vrstva, ať už z měděné fólie nebo z prepregu, nebo částečně složeného laminátového jádra vodivého materiálu, se předvrtá nebo předem děruje pro vytvoření otvorů pro montážní kolíky, rozmístěných v předem stanovených uspořádáních, obecně vyhovujících průmyslovým normám, co se týká velikosti a umístění. Každá vrstva se potom manuálně nasadí na montážní kolíky tak, že tyto montážní kolíky vystupují z těchto předem vyrobených otvorů.

Jedna strana měděné fólie se u hotového výrobku stane obnaženou vodivou drahou. Druhá strana se v podstatě zpracovává v oxidačním procesu pro vytvoření drsné plochy, která má v podstatě šedou barvu, a která umožní lepší připojení nebo přilepení k roztavené pryskyřici při procesu spojování. V současné době se používá měděná fólie o plošné hmotnosti 152,5 g/m². Tato měděná fólie má tloušťku přibližně 0,018 mm. Rovněž se používají měděné fólie, které mají 1/2 nebo 1/4 uvedené hmotnosti. Je zřejmé, že manipulace s takovou měděnou fólií této tloušťky představuje obtížný problém. Vrstvy této měděné fólie musí být umísťovány na montážní kolíky manuálně. Může přitom dojít ke vzniku zvrásnění, což má za následek vytvoření nedokonalých vodivých drah.

Jedním z úkolů předloženého vynálezu je vytvořit prostředky pro lepší manipulaci s měděnou fólií, a to nejen pro zabránění vzniku záhybů nebo zvrásnění, avšak rovněž pro dodržování čistoty. Pokaždé, když pracovník sestavuje vrstvy, potřebné pro konečné sestavení jedné desky s plošnými spoji, musí nahoru celého svazku položit oddělovací vrstvu, na jejíž horní stranu potom pokládá komponenty další desky. Při tomto postupu musí očistit nejen plochy oddělovací vrstvy, avšak rovněž povrchy každé vodivé fólie.

Dalším zdrojem vzniku vadných desek je vytékání roztavené piyskyřice, které nastává kolem montážních kolíků.

Jak již bylo uvedené výše, umístí se každá vrstva na montážní kolíky, které v případě potřeby musí být poněkud menší, než předem vyrobené otvory v měděné fólii a vrstvě prepregu. Při zpracování svazku působením tepla a tlaku teče roztavená pryskyřice kolem montážních kolíků a vyplňuje montážní otvory v prepregu a měděné fólii. Může však rovněž zatékat bočně mezi různé vrstvy, zejména mezi měděnou fólii a oddělovací desku. Po ztuhnutí musí být tato pryskyřice odstraněna, neboť jinak vytvoří materiál odolný při procesu leptání. Dále může dojít k jejímu následnému odlupování a padání na povrch měděné fólie. Toto vytékání pryskyřice nejenže nepříznivě ovlivňuje povrch měděné fólie, avšak ztěžuje demontáž desek po ztuhnutí pryskyřice po svém nahromadění kolem montážních kolíků. Odstranění nebo sejmutí desek z montážních kolíků je proto obtížné.

Ve světle výše uvedeného existují tři základní úkoly vynálezu. Prvním úkolem je vytvoření prostředků pro usnadnění manipulace s extrémně tenkou měděnou fólií, podobnou tkáni.

Druhým úkolem je zajistit, že měděná fólie zůstane pokud možno neznečištěna před a při výrobním procesu.

-2CZ 283348 B6

Třetím úkolem je zabránit vytékání pryskyřice kolem montážních kolíků, pocházejícího z prostoru mezi vrstvami desky.

Podstata vynálezu

Uvedené úkoly splňuje komponenta pro použití při výrobě desek s plošnými spoji, sestávající z vrstveného výrobku obsahujícího alespoň jednu měděnou fólii, která v hotové desce s plošnými spoji tvoří funkční element, a základní fólii, například z hliníku nebo nerezavějící oceli, která tvoří odpadový element, přičemž jedna plocha každé měděné fólie a jedna plocha (A;) základní fólie jsou v podstatě nekontaminované a připojitelné k sobě navzájem v rozhraní, podle vynálezu, jehož podstatou je, že obsahuje pás pružného lepidla, připojujícího nekontaminované plochy fólií ksobě v jejich okrajích a ohraničujícího v podstatě nekontaminovanou středovou oblast uvnitř mezi okraji fólií, která je v rozhraní nespojena.

Podle výhodného provedení vrstvený výrobek sestává ze dvou měděných fólií, které v hotové desce s plošnými spoji tvoří funkční elementy, a ze základní fólie, která tvoří odpadový element, přičemž jedna plocha každé měděné fólie a obě plochy základní fólie jsou v podstatě nekontaminované a připojitelné ksobě navzájem v rozhraní, a přičemž pás pružného lepidla připojuje nekontaminované plochy měděných fólií k protilehlým nekontaminovaným plochám základní fólie v jejich okrajích a ohraničuje dvě v podstatě nekontaminované středové oblasti uvnitř mezi okraji fólií na opačných stranách základní fólie.

Podle dalšího výhodného provedení komponenta dále obsahuje ostrůvek pružného vodou rozpustného lepidla, připojujícího nekontaminované plochy fólií k sobě v předem stanovených místech, upravených směrem dovnitř v odstupu od okraje spojených fólií.

Podle dalšího výhodného provedení komponenta dále obsahuje ostrůvek pružného vodou rozpustného lepidla na každé straně základní fólie, připojujícího nekontaminované plochy fólií k sobě v předem stanovených místech, upravených směrem dovnitř v odstupu od okraje spojených fólií.

Podle dalšího výhodného provedení komponenta obsahuje ostrůvky pružného vodou rozpustného lepidla na každé straně základní fólie, připojující nekontaminované plochy fólií k sobě v předem stanovených místech, upravených směrem dovnitř od pásu pružného lepidla.

Podle dalšího výhodného provedení má každý pás pružného lepidla má šířku asi od 0,25 do 13 mm a tloušťku od 0,025 do 0,051 mm.

Podle dalšího výhodného provedení má každý ostrůvek pružného vodou rozpustného lepidla tvar čtverce o straně asi od 2,5 mm do 25,4 mm a tloušťku asi od 0,013 do 0,13 mm.

Podle dalšího výhodného provedení je pás pružného lepidla souvislý.

Výše uvedené úkoly dále splňuje způsob výroby komponenty, při němž se vytvoří vrstvený výrobek ze základní fólie a z alespoň jedné měděné fólie tak, že vnitřní plocha měděné fólie se uvede do lepivého kontaktu s plochou základní fólie, tento celek se podrobí působení tepla a tlaku pro spojení vnější plochy s plochou základní fólie, podle vynálezu, jehož podstatou je, že základní fólie a měděná fólie se k sobě přilepí pružným lepidlem ve formě pásu pružného lepidla obklopujícího obvod stanovené středové oblasti.

Podle výhodného provedení se vrstvený výrobek vyrobí z jedné základní fólie a dvou měděných fólií přiložením vnitřních ploch měděných fólií na plochy základní fólie, přičemž měděná fólie se přilepí ke každé straně základní fólie.

-3CZ 283348 B6

Podle dalšího výhodného provedení se mezi měděnou fólií a základní fólií vytvoří ostrůvky lepidla a v ostrůvcích lepidla se vytvoří otvory, například provrtáním nebo proražením, procházející vrstveným výrobkem, do nichž se vloží montážní kolíky.

Potom se vytvořený vrstvený výrobek s výhodou ořízne na velikost středové oblasti pro vytvoření vrstvené komponenty.

Podle dalšího výhodného provedení se základní fólie zvolí ze skupiny zahrnující hliník, nerezavějící ocel, slitinu niklu, další kovy nebo polypropylen, zejména substrát z hliníku.

A konečně při výrobě vrstveného výrobku tvoří pás pružného lepidla zábranu proti vniknutí nečistot mezi měděnou fólii a základní fólii a je zejména souvislý.

Vrstvená neboli laminovaná komponenta může být tedy vytvořena ze dvou vrstev měděné fólie, které u hotové desky s plošnými spoji tvoří funkční elementy oddělených desek, a z jediné vrstvy hliníku, která tvoří oddělitelný odpadový element. Vnitřní plocha každé měděné fólie a obě plochy hliníkových vrstev jsou v podstatě neznečištěné neboli nekontaminované a jsou připojené k sobě navzájem na rozhraních na opačných stranách hliníkové vrstvy.

Podobným způsobem pás pružného lepidla připojuje každou neznečištěnou plochu měděných fólií k opačným neznečištěným plochám hliníkové vrstvy na jejich okrajích, čímž se vytvoří dvě v podstatě neznečištěné středové oblasti uvnitř mezi okraji fólií na opačných stranách vnitřní hliníkové vrstvy.

Na předem určených místech se vzájemnými odstupy a vzdálených od okraje spojovaných vrstev směrem dovnitř se upraví alespoň jeden ostrůvek pružného vodou rozpustného lepidla, spojujícího neznečištěné plochy jednotlivých vrstev. V místě tohoto ostrůvku a ve vrstvě nad ním a pod ním se předem vyvrtá nebo prorazí otvor, tvořící otvor pro montážní kolík. Směrem dovnitř od okrajového pásu lepidla může být upraveno mnoho takových ostrůvků, které tvoří místa, v nichž budou následně vyvrtány nebo proraženy montážní otvory. Při výrobním procesu brání ostrůvky lepidla vytékání pryskyřice z míst mezi vrstvami naskládanými na sobě.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn na příkladech provedení, s uvedením výše popsaných a dalších znaků, včetně různých nových detailů konstrukce a kombinací částí, podle přiložených výkresů, přičemž je zřejmé, že znázorněný a popsaný zvláštní příklad provedení komponenty pro použití při výrobě desek s plošnými spoji podle vynálezu slouží pouze pro ilustraci a nepředstavuje žádné omezení vynálezu, a přičemž principy a znaky vynálezu mohou být použity v různých a četných provedeních, aniž by se vybočilo z rozsahu vynálezu, kde na výkresech obr. 1 znázorňuje v rozloženém stavu schematický příčný řez obvyklým několikavrstvým svazkem ze dvou desek s plošnými spoji před vrstvením, obr. 2 v rozloženém stavu schematický příčný řez dvěma deskami s plošnými spoji, vyrobenými s vrstvenými komponentami podle vynálezu, před spojením, obr. 3 ve zvětšeném měřítku schematický příčný řez jedním provedením komponenty se znaky předloženého vynálezu pro použití ve výrobě desek s plošnými spoji, obr. 4 další provedení vynálezu, obr. 5 schematický půdorys komponenty provedené podle jednoho z provedení vynálezu a obr. 6 ve zvětšeném měřítku pohled na ostrůvek lepidla s provedeným otvorem pro montážní kolík.

-4CZ 283348 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je schematicky znázorněn známý šestivrstvý svazek dvou desek s plošnými spoji. Zespoda nahoru sestává tento svazek z první oddělovací vrstvy 2, kterou může být běžná leštěná deska z nerezové oceli pokrytá listem prokladového papíru (neznázoměno), jak je popsáno v mém dřívějším patentu US 4 875 283, nebo dvojúčelovou prokladovou fólií z hliníku, potaženou na obou stranách povlakem ze siloxazanového polymeru, jak je rovněž popsáno v mém patentu US 4 875 283. Na uvedené oddělovací vrstvě 2 je položena první neboli vnější vrstva 4 měděné fólie svou činnou neboli čistou plochou 6 směřující dolů. Horní plocha 8 vrstvy 4 měděné fólie je zoxidována pro usnadnění lepšího připojení k následující ploše, kterou je prepreg. Na vrstvě 4 měděné fólie je umístěno vrstvené jádro 10, sestávající z několika vrstev a označované souhrnně jako element. Toto vrstvené jádro 10 sestává ze tří dvojitých vrstev 12 prepregu a dvou dvoustranných desek 14, předběžným leptáním opatřených vodícími drahami 15 na obou svých stranách. Nad tímto vnitřním vrstveným jádrem 10 je umístěna další vrstva 4 měděné fólie se zoxidovanou plochou 16 položenou na vrstvené jádro 10, přičemž její horní činná plocha 18 je určena pro přiložení další oddělovací vrstvy 2.

Horní činná plocha 18 horní vrstvy 4 měděné fólie a činná plocha 6 dolní vrstvy 4 měděné fólie tvoří vnější činné plochy první desky s plošnými spoji celého svazku. Tyto vnější činné plochy budou podrobeny leptání pro vytvoření vodivých drah u hotové desky.

Další svazek, identický s prvním svazkem, je znázorněn nad horní plochou 24 horní oddělovací vrstvy 2, a rovněž sestává z dolní vrstvy 4 měděné fólie, z dalšího vrstveného jádra 10, z horní vrstvy 4 měděné fólie a další oddělovací vrstvy 2. Desky s plošnými spoji jsou obvykle šestivrstvé, což znamená, že mezi tyto vrstvy se počítají dvě vrstvy 4 měděné fólie na každé straně (nahoře a dole) vrstveného jádra 10 a dále vrstvy vodivých drah £5, umístěné na každé straně dvoustranných desek 14. Proto se v tomto případě hovoří o šestivrstvých deskách s plošnými spoji.

Předmětem vynálezu je komponenta 30 (známá rovněž jako CAC, což jest zkratka z výrazu CuAl-Cu), sestávající z vrstveného výrobku, a je znázorněna v příčném řezu na obr. 3. Vrstvený výrobek tvořící komponentu 30 sestává z podkladu z komerčně dostupné základní fólie A, například z hliníku. Pro uvedený účel je jako základní fólie A vhodná hliníková fólie o tloušťce 0,254 až 0,381 mm, ačkoli v závislosti na účelu použití je možno použít hliníkovou fólii o tloušťce v rozsahu od 0,0254 až 3,175 mm. Na horní ploše hliníkové fólie je umístěna měděná fólie C, která při uvedené tloušťce hliníkové fólie bude mít plošnou hmotnost 152,5 g/m². Při rovnoměrném rozložení je tloušťka měděné fólie C přibližně 0,018 mm. Všeobecně vyjádřeno jde v současné době o průmyslový standard při výrobě desek s plošnými spoji.

I když se hliník používá běžně jako výhodný materiál pro provedení podkladu, je možno k tomuto účelu použít i jiné kovy, jako například nerezovou ocel nebo slitiny niklu. V některých případech, jako jsou vrstvené plastové kreditní karty, se používá jako podklad polypropylen.

Vnější plocha C_o měděné fólie C, znázorněná na obr. 3 jako horní plocha, se předem zoxiduje a často má šedou barvu v závislosti na použitém oxidačním procesu, ačkoli v závislosti na použitém zpracování může mít i jinou barvu. Toto opatření je provedeno pro snadnější připojitelnost k prepregu, ke kterému se měděná fólie C připojí při výrobě desky s plošnými spoji. Vnitřní plocha C, měděné fólie C je čistá a nekontaminovaná a často je označovaná jako panenská. Tato plocha tvoří u hotové desky s plošnými spoji funkční prvek a podrobí se proto leptání pro vytvoření požadované konfigurace vodivého okruhu. Horní plocha A, hliníkové fólie A, na kterou se přiloží vnitřní plocha C i měděné fólie C, je rovněž v podstatě nekontaminována.

Na spodní straně hliníkové fólie A je umístěna další měděná fólie C, která má rovněž zoxidovanou vnější plochu C_n a panenskou neboli nekontaminovanou vnitřní plochu C„

-5CZ 283348 B6 přičemž dolní plocha hliníkové fólie A, ke které je vnitřní plocha Cj přiložena, je rovněž pokud možno čistá a nekontaminovaná.

Jak vyplývá z obr. 4, je na podkladu z hliníkové fólie A umístěna pouze jediná měděná fólie C. Toto provedení podle vynálezu bude použito v závislosti na návrhu výrobce plošných desek a na požadavcích na hotovou desku s plošnými spoji. Nehledě na skutečnost, že základní fólie A z hliníku je opatřena pouze jednou měděnou fólií C, jde o stejné provedení jako na obr. 3. Měděná fólie C bude tvořit funkční prvek hotové desky s plošnými spoji a základní fólie A bude tvořit oddělitelnou odpadovou část.

Na obr. 5 je znázorněna v půdorysu komponenta 30 neboli komponenta CAC, přičemž v jednom rohu je měděná fólie C odhrnuta, takže je vidět její vnitřní plocha Cj, přičemž v ostatních místech je vidět její vnější plocha C_o. Standardní velikost použité měděné fólie C je u současných desek s plošnými spoji 304,8 x 304,8 mm, přičemž je možnou použít i jiné rozměry, jako například 457,2 x 609,6 mm nebo 1219 x 1829 mm. Fólie o velikosti 914 x 1219 mm mohou být rozříznuty na čtyři oddělené fólie o rozměrech 457 x 609 mm. Rovněž se používají i velikosti mezi uvedenými rozměry.

Komponenta 30 neboli komponenta CAC, znázorněná na obr. 5, sestává z podkladové vrstvy z komerčně dostupné základní fólie A z hliníku, která může mít například tloušťku od 0,254 do 0,381 mm. Na základní fólii A z hliníku je umístěna měděná fólie C, která může mít například plošnou hmotnost 152,5 g/m² neboli tloušťku přibližně 0,018 mm. Odloupnutý roh měděné fólie C odhaluje vnitřní neboli panenské plochy obou fólií C, A, to jest vnitřní plochu Cj a vnitřní plochu A;.

Kolem obvodu komponenty 30 je blízko nebo na jejím okraji upraven pás pružného lepidla 40, který spojuje nekontaminované vnitřní plochy Cj a Aj měděné a základní fólie C a A k sobě na jejich okrajích. Protože dotykové vnitřní plochy C; a Aj jsou panensky čisté, neboli tak čisté, jak je jen fyzikálně možné, tvoří pás pružného lepidla 40 hranici v podstatě nekontaminované středové oblasti CZ uvnitř obou fólií C, A. V místě vzájemného dotyku v této středové oblasti CZ nejsou fólie C, A k sobě připojeny. Výraz v podstatě ve spojení se slovem nekontaminovaný u tohoto spojení znamená to, že příslušné plochy mohou být kontaminovány jen nepatrně, to znamená, že například mikrobiologické znečištění na těchto plochách je tak malé, že nemá význam z hlediska výroby nebo použití komponenty podle vynálezu.

Na obr. 5 je pás pružného lepidla 40 umístěn v oblasti použití lepidla, ohraničené čárkovanými čarami 42 a okrajem komponenty 30. Tato oblast použití lepidla může mít šířku od 2,54 do 25,4 mm v závislosti jak na požadavcích na konečný výrobek, tak na velikosti použité měděné fólie C a základní fólie A z hliníku. Pás pružného lepidla 40 má s výhodou šířku přibližně 1,524 až 2,286 mm, ačkoli jeho šířka může být v rozmezí od 0,254 do 12,7 mm v závislosti na velikostech vrstvených fólií C, A, přičemž jeho tloušťka může být v rozmezí od 0,0254 do 0,127 mm, kde výhodný rozsah je od 0,0254 do 0,0508 mm.

Středová oblast CZ je vymezena čarou 44, upravenou směrem dovnitř v odstupu od čárkované čáiy 42, ohraničující oblast použití lepidla. Zatímco hotová deska s plošnými spoji bude obsahovat středovou oblast CZ, leží vně středové oblasti CZ, to jest za čarou 44, pás 46, který je z vnější strany vymezen čárkovanou čarou 42, ohraničující oblast použití lepidla. Tento pás 46 se často používá pro vytvoření zkušebních částí malých rozměrů pro kontrolu kvality.

Po sestavení svazku z desek s plošnými spoji (jichž může být například deset), po provedení spojení účinkem tepla a tlaku a po vytvrzení se okraje desek odříznou na požadovanou velikost, to jest v místě čárkovaných čar 42, ohraničujících oblast použití lepidla.

-6CZ 283348 B6

Pás pružného lepidla 40 je tímto způsobem určen k utěsnění jednotlivých vrstev z mědi a hliníku před a v průběhu výrobního procesu proti vnikání pryskyřicového prepregového prachu nebo jakýchkoli jiných nečistot, které mohou být obsaženy ve vzduchu, v otiscích prstů, mastných skvrnách a podobně.

I když byla konfigurace komponenty 30 neboli CAC popsána na provedení s jedinou měděnou fólií C, položenou na podkladu ze základní fólie A z hliníku, je vynález použitelný i u provedení, znázorněných na obr. 3 a 4. To znamená, že měděná fólie C může být připevněna ke každé z protilehlých stran základní fólie A z hliníku tvořící podklad. U finálního výrobku budou obě měděné fólie C tvořit funkční prvky jednotlivých desek s plošnými spoji a jediná základní fólie A z hliníku tvořící podklad bude představovat oddělitelný odpadový element.

V provedení, znázorněném na obr. 3, jsou vždy jedna plocha každé měděné fólie C a obě plochy podkladové základní fólie A z hliníku v podstatě panenské a tudíž nekontaminované. Každou nekontaminovanou vnitřní plochu C, měděné fólie C připojuje k protilehlé příslušné nekontaminované vnitřní ploše Aj podkladové hliníkové fólie A pás pružného lepidla 40, upravený na jejich okrajích, čímž se vytvoří uvnitř okrajů na opačných stranách základní fólie A z hliníku dvě v podstatě nekontaminované středové oblasti CZ.

I když je vynález popsán při aplikaci při výrobě desek s plošnými spoji, může být použit i u vrstvených výrobků, u nichž je zapotřebí před jejich dokončení vytvoření základní vrstvené komponenty.

Princip vynálezu může být dále použit při výrobě kreditních karet, u nichž je zapotřebí extrémní čistoty. V tomto případě může být podkladem hliníková fólie nebo může být ekvivalentní této fólii plastická hmota. Je rovněž možno použít pro podklad i jiné materiály.

Na obr. 5 jsou dále znázorněny čtyři ostrůvky 50 z pružného vodou rozpustného lepidla, připojujícího nekontaminované vnitřní plochy Cj, A; k sobě v předem stanovených vzdálenostech. Tyto ostrůvky 50 lepidla mají od okrajů spojovaných fólií C, A směrem dovnitř odstup. Ostrůvky 50 lepidla jsou umístěny směrem dovnitř od pásu pružného lepidla 40 a vně za čarou 44, oddělující středovou oblast CZ od zkušební pásové části. Ve znázorněném provedení jsou ostrůvky 50 lepidla umístěny těsně u protilehlých okrajů fólií C, A a vzdáleny ekvidistantně nahoře a dole a na obou stranách. Tyto ostrůvky 50 lepidla nebo také tečky, jak jsou rovněž nazývány, jsou znázorněny jako čtverce, avšak mohou mít jakýkoli jiný vhodný tvar. Jejich přesné umístění na fóliích C, A se řídí uspořádáním použitých montážních kolíků.

Ostrůvky 50 lepidla mají tvar čtverce s jednou stranou přibližně 6,35 mm pro průměrnou velikost montážních kolíků. Mohou mít rovněž velikost čtverce o straně 2,54 mm až 25,4 mm v závislosti na velikosti desek a na průměru montážních kolíků. Lepidlo má tloušťku asi 0,0127 až 0,127 mm, přičemž výhodnou tloušťkou je 0,0254 až 0,0508 mm.

Ostrůvky 50 lepidla jsou umístěny mimo střed, aby se shodovaly s umístěním montážních kolíků v příslušné lisovací konstrukci, pro kterou jsou fólie vyrobeny. Jednotlivé fólie C, A komponenty 30 neboli CAC jsou předem proraženy nebo vyvrtány v místech ostrůvků 50, pro vytvoření otvorů, do nichž se zatlačí montážní kolíky.

Jak vyplývá z obr. 6, vrstvené komponenty 30 se prorazí nebo provrtají. Vzniklý otvor 52 je podlouhlý a je určen pro nasazení montážních kolíků. Tvar otvorů 52 je určen tvarem montážních kolíků. Rozměr ve vedlejší ose m každého podlouhlého otvoru je poněkud větší, než je průměr montážního kolíku, zatímco rozměr v hlavní ose M umožní vložení jakéhokoli chybně uspořádaného montážního kolíku ve směru hlavní osy M. Hlavní osy M otvorů 52 v příslušných ostrůvcích 50 lepidla jsou vždy uspořádány kolmo k okrajům fólií C, A, zatímco vedlejší osy m jsou s okraji fólií C, A rovnoběžné,

-7CZ 283348 B6

Na obr. 2 je znázorněna sestava ze dvou desek s plošnými spoji, které jsou sestaveny pomocí vrstvené komponenty 30 podle vynálezu. Mezi tři vrstvené komponenty 30 podle vynálezu jsou vložena dvě vrstvená jádra 10, identická s vrstvenými jádry 10, popsanými podle obr. 1. Není tedy zapotřebí fólií z nerezové oceli s prokladovým papírem nebo potažené hliníkové fólie, jak je popsáno v mém dřívějším patentu as odkazem na obr. 1. Výsledné hotové desky s plošnými spoji jsou identické s deskami na obr. 1.

Fóliové vrstvy 7 a 9, znázorněné na obr. 2, tvoří příslušnou horní a dolní vrstvu dvou přídavných desek s plošnými spoji ve svazku bezprostředně nad apod ním. Zbývající části desek byly vypuštěny pro názornost. Často se v jednom svazku, který se sestaví a vytvrzuje současně, používá celkem deset šestivrstvých desek s plošnými spoji.

Když se jednotlivé vrstvy položí na sebe, čímž vznikne svazek, například deseti desek s plošnými spoji, způsobí vyvinutý tlak na vzniklý svazek vytékání roztaveného prepregu kolem montážních kolíků a v podélném směru jejich os. Toto vytékání nastává ve vytvořených otvorech svazku desek a má sklon k zatékání dovnitř podél měděných ploch. Tím by mohlo nejen dojít ke kontaminaci, avšak rovněž k oddělení fólií od sebe, což je hlavním zdrojem zmetků.

Účelem ostrůvků 50 lepidla je utěsnění čistého rozhraní mezi vnitřní plochou C_; měděné fólie C a vnitřní plochou A, základní fólie A z hliníku pro zabránění vytékání roztaveného prepregu při procesu ohřevu a spojování. Protože jsou montážní otvory 52 proraženy nebo provrtány v místě ostrůvků 50 lepidla, zabrání přítomnost lepidla protékání roztaveného prepregu do strany do rozhraní mezi měděnou fólií C a základní fólií A z hliníku, čímž se tento problém odstraní.

Po provedeném navrstvení svazku desek s plošnými spoji, jejich vytvrzení a ochlazení, jsou desky připraveny ke svému oddělení od sebe. Konfigurace podle obr. 2 se rozdělí do dvou kompletních desek s plošnými spoji se třemi základními fóliemi A z hliníku vrstvené komponenty 30 neboli CAC. Nejhořejší měděná fóliová vrstva 7 se stane nejnižší vnější plochou jedné desky (neznázoměné) a nejnižší měděná fóliová vrstva 9 se stane nejhořejší vnější vrstvou další desky (neznázoměné). Rozdělení nastane mezi panenskými neboli nekontaminovanými vnitřními plochami Ci měděných fólií C a nekontaminovanými vnitřními plochami A; základních fólií A z hliníku, znázorněných na obr. 3 a 4.

U provedení podle obr. 2 nastane oddělení v čistých vnitřních plochách C, nejhořejší vrstvené komponenty 30. V každém případě se základní fólie A z hliníku oddělí od měděné fólie C ve všech třech vrstvených komponentách 30, znázorněných na obr. 2, přičemž měděná fólie C zůstane přilepena nebo připojena k příslušnému vrstvenému jádru 10 prepregem a oddělená základní fólie A z hliníku bude tvořit odpad, který se recykluje pro další použití.

Protože křehká a tenká měděná fólie C byla lepením připojena ke svému podkladu ze základní fólie A z hliníku, je vrstvená komponenta 30 neboli komponenta CAC tužší a mnohem více vhodná pro manipulaci, při níž mnohem méně dojde ke znehodnocení desek s plošnými spoji v důsledku poškození měděné fólie C.

Použití přilepeného podkladu, bez ohledu na to, zjakého materiálu je proveden, umožní spotřebiteli (výrobci) použití tenčích a tenčích fólií a konečně automatizování celé výroby, protože použitím řešení podle vynálezu již není nutná přímá fyzická manipulace s měděnou fólií.

Vzhledem k přítomnosti pásu pružného lepidla 40, které původně k sobě připojuje měděnou a hliníkovou fólii C a A, se nedostane prepregový prach nebo jiné nečistoty do středové oblasti CZ před a v průběhu výrobního procesu.

Protože jsou otvory pro montážní kolíky vytvořeny v ostrůvcích 50 lepidla, nemůže do rozhraní mezi fóliemi C a A pronikat roztavený prepreg. Vodou rozpustné lepidlo, tvořící ostrůvky 50, se

-8CZ 283348 B6 potom z desek smyje ve standardním čisticím procesu, desky se oříznou na potřebnou velikost, přičemž hliníkový podklad se nestane součástí hotové desky s plošnými spoji, nýbrž tvoří oddělitelný odpad, který může být recyklován.

Vrstvená komponenta 30 neboli komponenta CAC podle vynálezu tedy splňuje všechny tři vpředu uvedené úkoly.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Komponenta pro použití při výrobě desek s plošnými spoji, sestávající z vrstveného výrobku obsahujícího alespoň jednu měděnou fólii (C), která v hotové desce s plošnými spoji tvoří funkční element, a základní fólii (A), například z hliníku nebo nerezavějící oceli, která tvoří odpadový element, přičemž jedna plocha (C,) každé měděné fólie (C) a jedna plocha (Aj) základní fólie (A) jsou v podstatě nekontaminované a připojitelné k sobě navzájem v rozhraní, vyznačující se tím, že obsahuje pás pružného lepidla (40), připojujícího nekontaminované plochy (Cj, AQ fólií (C, A) ksobě v jejich okrajích a ohraničujícího v podstatě nekontaminovanou středovou oblast (CZ) uvnitř mezi okraji fólií (C, A), která je v rozhraní nespojena.
2. Komponenta podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstvený výrobek sestává ze dvou měděných fólií (C), které v hotové desce s plošnými spoji tvoří funkční elementy, a ze základní fólie (A), která tvoří odpadový element, přičemž jedna plocha (Cj) každé měděné fólie (C) a obě plochy (Aj) základní fólie (A) jsou v podstatě nekontaminované a připojitelné k sobě navzájem v rozhraní, a přičemž pás pružného lepidla (40) připojuje nekontaminované plochy měděných fólií (C) k protilehlým nekontaminovaným plochám základní fólie v jejich okrajích a ohraničuje dvě v podstatě nekontaminované středové oblasti (CZ) uvnitř mezi okraji fólií (C, A) na opačných stranách základní fólie.
3. Komponenta podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje ostrůvek (50) pružného vodou rozpustného lepidla, připojujícího nekontaminované plochy fólií (C, A) k sobě v předem stanovených místech, upravených směrem dovnitř v odstupu od okraje spojených fólií (C, A).
4. Komponenta podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále obsahuje ostrůvek (50) pružného vodou rozpustného lepidla na každé straně základní fólie (A), připojujícího nekontaminované plochy fólií (C, A) k sobě v předem stanovených místech, upravených směrem dovnitř v odstupu od okraje spojených fólií (C, A).
5. Komponenta podle nároku 4, vyznačující se tím, že obsahuje ostrůvky (50) pružného vodou rozpustného lepidla na každé straně základní fólie (A), připojující nekontaminované plochy fólií (C, A) k sobě v předem stanovených místech, upravených směrem dovnitř od pásu pružného lepidla (40).
6. Komponenta podle kteréhokoli z předcházejících nároků laž5, vyznačující se tím, že každý pás pružného lepidla (40) má šířku asi od 0,25 do 13 mm a tloušťku od 0,025 do 0,051 mm.

-9CZ 283348 B6
7. Komponenta podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že každý ostrůvek (50) pružného vodou rozpustného lepidla má tvar čtverce o straně asi od 2,5 mm do 25,4 mm a tloušťku asi od 0,013 do 0,13 mm.
8. Komponenta podle kteréhokoli z předcházejících nároků laž7, vyznačující se t í m , že pás pružného lepidla (40) je souvislý.
9. Způsob výroby komponenty podle nároku 1, při němž se vytvoří vrstvený výrobek ze základní fólie (A) a z alespoň jedné měděné fólie (C) tak, že vnitřní plocha (Cj) měděné fólie (C) se uvede do lepivého kontaktu s plochou (A,) základní fólie (A), tento celek se podrobí působení tepla a tlaku pro spojení vnější plochy (Cj) s plochou (Aj) základní fólie (A), vyznačující se tím, že základní fólie (A) a měděná fólie (C) se k sobě přilepí pružným lepidlem ve formě pásu pružného lepidla (40) obklopujícího obvod stanovené středové oblasti (CZ).
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že vrstvený výrobek se vyrobí zjedné základní fólie (A) a dvou měděných fólií (C) přiložením vnitřních ploch (Cj) měděných fólií (C) na plochy (Α;) základní fólie (A), přičemž měděná fólie (C) se přilepí ke každé straně základní fólie (A).
11. Způsob podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že mezi měděnou fólií (C) a základní fólií (A) se vytvoří ostrůvky (50) lepidla a v ostrůvcích (50) lepidla se vytvoří otvory (52), procházející vrstveným výrobkem, do nichž se vloží montážní kolíky.
12. Způsob podle jednoho z nároků 9 až 11, vyznačující se tím, že vytvořený vrstvený výrobek se ořízne na velikost středové oblasti (CZ) pro vytvoření vrstvené komponenty (30, 30').
13. Způsob podle jednoho z nároků 9ažl2, vyznačující se tím, že základní fólie (A) se zvolí ze skupiny zahrnující hliník, nerezavějící ocel, slitinu niklu, další kovy nebo polypropylen, zejména substrát z hliníku.
14. Způsob podle jednoho z nároků 9ažl3, vyznačující se tím, že při výrobě vrstveného výrobku tvoří pás pružného lepidla (40) zábranu proti vniknutí nečistot mezi měděnou fólii (C) a základní fólii (A) a je zejména souvislý.