DE10056184A1

DE10056184A1 - Bohrunterlage

Info

Publication number: DE10056184A1
Application number: DE2000156184
Authority: DE
Inventors: Reinhard Freund
Original assignee: Cimatec Produkte fur Lei GmbH
Current assignee: Cimatec Produkte fur Lei GmbH
Priority date: 2000-11-13
Filing date: 2000-11-13
Publication date: 2002-05-29
Also published as: WO2002038318B1; WO2002038318A1

Abstract

Eine Bohrunterlage zum Bohren elektrischer Leiterplatten oder Leiterplattenpakete kennzeichnet sich dadurch, daß sie mindestens eine zumindest einseitig von einer elektrisch isolierenden Deckschicht (4, 6) abgedeckte elektrisch leitende Schicht (2) aufweist. Damit ist beim Auftreffen des Bohrers auf die elektrisch leitende Schicht (2) ein elektrisches Signal gewinnbar, mit dem der Bohrvorschub von mancherlei Toleranzen unabhängig zu beenden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrunterlage zum Bohren elektri scher Leiterplatten oder Leiterplattenpakete.

Derartige Bohrunterlagen sind bekannt. Sie dienen dazu, beim Bohren gewöhnlich einiger Lagen der betreffenden Leiterplatten ein Auftreffen des Bohrers auf den Bohrtisch zu vermeiden, ande rerseits aber ein vollständiges Durchbohren der Leiterplatten sicherzustellen, ferner einen Bohrgrat zu minimieren sowie die Bohrerschneiden zu reinigen. Herkömmliche solche Bohrunterlagen bestehen üblicherweise aus einer sogenannten mitteldichten Holz faserplatte ("MDF"), Hartfaserplatte, Phenolharzpapier oder dergl.. Bei dem betreffenden Bohrvorgang wird die Bohrtiefe ent weder durch feste Werte im Bohrprogramm vorgegeben oder aber, bei moderneren Maschinen, von einem elektrischen Signal ausge hend bestimmt, das beim Auftreffen des Bohrers auf eine elek trisch leitende Bohrdecklage gewonnen wird. Dabei können jedoch folgende Parameter nicht berücksichtigt werden:

- die Dickentoleranz der Bohrdecklage,
- die Dickentoleranz des Leiterplattenpakets,
- die Positioniertoleranz des Bohrkopfes

sowie, bei älteren Maschinen mit unbeeinflußt ablaufendem Bohr programm,

- die Dickentoleranz der Bohrunterlage und
- die Längentoleranz der Bohrer bzw. deren Beringung.

Daher gibt man zu der errechneten Bohrtiefe stets einige Zehn tel-Millimeter hinzu, um auch die unterste Leiterplatte auf je den Fall noch gänzlich zu durchbohren. Indessen kostet jeder Zehntel-Millimeter zu viel gebohrte Bohrtiefe nicht nur Zeit sondern auch Standzeit der Bohrer. Berechnungen ergeben, daß je 10 qm produzierter Leiterplatten sich je Zehntel-Millimeter ein gesparter Bohrtiefe finanzielle Einsparungen pro Jahr von etwa DM 2.500 erzielen lassen.

Die Erfindung löst das Problem, eine toleranzbedingte Bohr tiefenzugabe, wie vorgenannt, zu erübrigen. Dies wird erfin dungsgemäß durch eine Bohrunterlagen gemäß Patentanspruch 1 in Verbindung mit einem Bohrtiefensteuersystem erreicht, das in der Lage ist, den Bohrvorschub aufgrund eines beim Auftreffen des Bohrers auf die elektrisch leitende Schicht der betreffenden Bohrunterlage erhaltenen elektrischen Signals zu beenden. Ein solches Bohrtiefensteuersystem kann prinzipiell ähnlich wie ein solches aufgebaut sein, welches ein elektrisches Signal, wie oben erwähnt, zur vorausgehenden Bestimmung der Bohrtiefe ver wendet.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkei ten der erfindungsgemäßen Bohrunterlage an.

Nachfolgend werden entsprechende Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher beschrieben. Davon zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Abschnitt einer erfindungs gemäßen Bohrunterlage,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Randbereich einer solchen Bohrunterlage,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Abschnitt einer erfindungsge mäßen Bohrunterlage in einer anderen Ausführungsform und

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Abschnitt einer erfindungsge mäßen Bohrunterlage in noch einer weiteren Ausführungs form.

Die in Fig. 1 gezeigte Bohrunterlage weist eine elektrisch lei tende Schicht 2 zwischen einer oberen elektrisch isolierenden Deckschicht 4 und einer unteren elektrisch isolierenden Deck schicht 6 auf. Die leitende Schicht 2 kann aus Metall, bei spielsweise Aluminium, oder aber auch aus mit elektrisch leitend machenden Partikeln, beispielsweise Rußpartikeln, dotiertem Kunststoff, Natur- oder Kunstfasermaterial oder dergl. bestehen. Sie kann, vorzugsweise an einem Rand, eine elektrische Anschluß möglichkeit in Gestalt eines Kabels oder dergl. oder, wie in Fig. 2 zu sehen, in Form eines von zumindest einer der Deck schichten 4 und 6 freiliegenden Bereichs 8 aufweisen, um eine. Kontaktierung etwa zu einem Massepotential herstellen zu können. Die Deckschichten 4 und 6 können aus Papier, Kunststoffolie, Melaminharz, Lack und dergl. mehr bestehen.

Die obere Deckschicht 4 dient dazu, die leitende Schicht 2 ge genüber einer eventuellen unterseitigen Leiterschicht der zu bohrenden Leiterplatte(n) zu isolieren, die untere Deckschicht 6 dazu, die leitende Schicht 2 gegenüber einem metallischen Bohr tisch zu isolieren. Die Deckschichten 4 und 6, vor allem aber die obere, besitzen zweckmäßigerweise eine Dicke zwischen 30 und 150 µm, vorzugsweise zwischen 50 und 100 µm und am besten von et wa 70 µm. Diese Dicke soll sicherstellen, daß die Spitze des Bohrers gerade gänzlich durch die unterste der zu bohrenden Lei terplatten hindurchgedrungen ist, bevor sie auf die leitende Schicht 2 auf trifft. Die Dicke der leitenden Schicht 2 ist nicht kritisch. Die Gesamtdicke der Bohrunterlage kann beispielsweise zwischen 1 und 10 mm betragen und wird im Regelfall bei etwa 2- 3 mm liegen.

Sofern ein elektrisch isolierender Bohrtisch, etwa aus Kunst stoffmaterial, Verwendung findet, kann die untere Deckschicht 6 entfallen. Andererseits kann bei fehlender unterer Deckschicht 6 die leitende Schicht 2 über den Bohrtisch kontaktiert werden, was dann freilich einen gegenüber dem Bohrtisch elektrisch iso lierten Bohrkopf voraussetzt.

Fig. 3 zeigt eine andersartige Bohrunterlage nach der Erfindung. Hier treten an die Stelle einer einzigen elektrisch leitenden Schicht nach Fig. 1 zwei elektrisch leitende Schichten 2 aus Me tall, etwa Metallfolie oder aufgedampftem Metall, die auf eine dazwischenliegende Trägerschicht 10 aus Fasermaterial, wie z. B. mitteldichtem oder hartem Holzfasermaterial, aus Phenolharzpa pier, Kunststoff oder dergl., aufgebracht sind. Die Deckschich ten 4 und 6 können gleichartig sein wie die vorausgehend in Ver bindung mit Fig. 1 beschriebenen. Die symmetrische Ausführung ermöglicht es, die betreffende Bohrunterlage zweiseitig oder aber ohne Rücksicht darauf zu gebrauchen, welche Seite oben zu liegen kommt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform ähnlich derjenigen nach Fig. 3, bei der jedoch die untere leitende Schicht 2 mitsamt ihrer Deckschicht 6 weggelassen ist, nachdem ja die Trägerschicht 10 im Regelfall nichtleitend sein wird. Diese - entsprechend billi gere - Ausführung ist freilich nur einseitig zu gebrauchen, es sei denn, daß für entsprechend bemessene Bohrer die Schicht 10, dann obenliegend, als die isolierende Deckschicht Verwendung finden kann, nach deren Durchbohrung der Bohrer mit der leiten den Schicht 2 Kontakt erhält, während die Schicht 4 nach unten hin isoliert.

Beide zuletzt, in Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschrie benen Ausführungen sind vor allem dann von Vorteil, wenn es er wünscht ist, eine verhältnismäßig dicke und ggf. elastische Bohrunterlage zu haben.

Claims

1. Bohrunterlage zum Bohren elektrischer Leiterplatten oder Leiterplattenpakete, dadurch gekennzeichnet, daß sie minde stens eine zumindest einseitig von einer elektrisch isolie renden Deckschicht (4, 6) abgedeckte elektrisch leitende Schicht (2) aufweist.

2. Bohrunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (4, 6) aus Papier, Kunststoffolie, Melamin harz oder Lack besteht.

3. Bohrunterlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die elektrisch leitende Schicht (2) aus Metall oder einem durch Beimischung oder Dotierung elektrisch leitend gemachten Material wie z. B. Kunststoff, Fasermaterial, ins bes. mitteldichtem oder hartem Holzfasermaterial, oder Phe nolharzpapier, besteht.

4. Bohrunterlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (2) auf eine Trägerschicht (10) aufgebracht ist.

5. Bohrunterlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (10) elektrisch nichtleitend ist.

6. Bohrunterlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich net, daß die Trägerschicht (10) aus Fasermaterial, insbeson dere mitteldichtem oder hartem Holzfasermaterial, Papier, insbesondere Phenolharzpapier, oder Kunststoff besteht.

7. Bohrunterlage nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch ge kennzeichnet, daß zwei elektrisch leitende Schichten (2) beidseitig auf die Trägerschicht (10) aufgebracht sind.

8. Bohrunterlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (4, 6) eine Dicke zwischen 30 und 150 µm, vorzugsweise zwischen 50 und 100 µm und am zweckmäßigsten von etwa 70 µm besitzt.

9. Bohrunterlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß ihre Gesamtdicke zwischen 1 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 3 mm, beträgt.

10. Bohrunterlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (2) eine elektrische Anschlußmöglichkeit aufweist.

11. Bohrunterlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmöglichkeit aus einem mit der elektrisch leiten den Schicht (2) leitend verbundenen Kabel oder einem frei liegenden Bereich (8) der elektrisch leitenden Schicht be steht.