DE202011110068U1

DE202011110068U1 - PCB element

Info

Publication number: DE202011110068U1
Application number: DE201120110068
Authority: DE
Original assignee: Schweizer Electronic AG
Current assignee: Schweizer Electronic AG
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2012-12-04
Anticipated expiration: 2021-06-29

Abstract

Leiterplattenelement (10) mit mindestens einem Einlegeteil (12), hergestellt aus einem Leiterplattenhalbzeugs (10') mit mindestens einer Trägerschicht (14) und einer auf der Trägerschicht (14) angeordneten zweiten Schicht (16) mit mindestens einer Aussparung (18) zur Aufnahme eines Einlegeteils (12), mit darin eingelegtem Einlegeteil (12) und auf die zweite Schicht (16) aufgelegter Prepreg-Abdeckung (20), wobei ein zwischen Einlegeteil (12) und Aussparung (18) vorhandener Spalt (d) mit durch den Verpressdruck verflüssigtem Harz (20') durch Verpressen der Schichtanordnung (10'') gefüllt ist und Form und Größe der Aussparung (18) unter Berücksichtigung des einzulegenden Einlegeteils (12) derart ausgebildet sind, dass das Volumen des Spalts (d) im wesentlichen dem zur Verfügung stehenden Harzvolumen entspricht.Printed circuit board element (10) with at least one insert (12), made from a semi-finished printed circuit board (10 ') with at least one carrier layer (14) and a second layer (16) arranged on the carrier layer (14) with at least one recess (18) for receiving an insert part (12), with an insert part (12) inserted therein and a prepreg cover (20) placed on the second layer (16), a gap (d) between the insert part (12) and the recess (18) having the compression pressure liquefied resin (20 ') is filled by pressing the layer arrangement (10' ') and the shape and size of the recess (18) taking into account the insert (12) to be inserted such that the volume of the gap (d) is essentially that of Available resin volume corresponds.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leiterplattenelement.The present invention relates to a printed circuit board element.

Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the Prior Art

Leiterplatten bzw. Leiterplattenelemente mit Einlegeteilen, auch ”Inlays” genannt, sind bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 10 2007/011811 A1 eine Leiterplatte mit Aussparung und einem in die Aussparung eingepressten Kupfer-Inlay zur Anwendung bei Getriebe- oder Motorsteuerungen in der Automobilindustrie. Eine weitere Leiterplatte mit einem zu kühlenden Bauteil, einem Inlay und einem Kühlkörper, die in einer Flucht angeordnet sind, ist aus der DE 10 2005/047025 A1 bekannt.Circuit boards or printed circuit board elements with inserts, also called "inlays" are known. For example, describes the DE 10 2007/011811 A1 a circuit board with a recess and a pressed in the recess copper inlay for use in transmission or engine controls in the automotive industry. Another circuit board with a component to be cooled, an inlay and a heat sink, which are arranged in alignment, is from the DE 10 2005/047025 A1 known.

Eine Möglichkeit des Einbringens von Einlegeteilen in einen Leiterplattenmehrschichtaufbau besteht darin, eine Aussparung in einer Schicht vorzusehen. Die Abmessungen der Aussparung sind größer als das einzulegende Einlegeteil. Nachdem das Einlegeteil eingelegt wurde, wird eine Prepreg-Schicht aufgelegt, und der Schichtaufbau wird verpresst. Durch das Verpressen verflüssigt sich das Harz und dringt in den zwischen Einlegeteil und Aussparung (auch ”Rahmen” genannt) ein und füllt diesen.One way of inserting inserts into a printed circuit board multilayer structure is to provide a recess in a layer. The dimensions of the recess are larger than the insert to be inserted. After the insert has been inserted, a prepreg layer is applied, and the layer structure is pressed. By pressing the resin liquefies and penetrates into the between insert and recess (also called "frame") and fills it.

Als problematisch erweist sich dabei, dass in der Praxis in der Regel entweder zu wenig verflüssigtes Harz vorhanden ist, so dass der Zwischenraum zwischen Einlegeteil und Rahmen nicht vollständig gefüllt wird und Hohlräume verbleiben, oder aber zu viel Harz vorhanden ist, so dass Unregelmäßigkeiten im Schichtaufbau, die nachträglich behandelt werden müssen, oder eine zu dicke Harzschicht die Folge sind.It proves to be problematic that in practice either too little liquefied resin is present, so that the gap between insert and frame is not completely filled and cavities remain, or too much resin is present, so that irregularities in the layer structure , which must be treated later, or too thick a resin layer are the result.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein Leiterplattenelement mit Einlegeteil gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.In contrast, a printed circuit board element with insert according to claim 1 is proposed according to the invention.

Bei dem erfindungsgemäßen Leiterplattenelement werden Hohlstellen in der Harzverfüllung der Zwischenräume zwischen Einlegeteil und Aussparung vermieden. Gleichzeitig werden auch die aus Materialüberschuss resultierenden Nachteile vermieden.In the printed circuit board element according to the invention, voids in the resin filling of the intermediate spaces between the insert part and the recess are avoided. At the same time, the disadvantages resulting from excess material are avoided.

Erfindungsgemäß erfolgt eine Anpassung der Abmessungen der Aussparung zur Aufnahme eines Einlegeteils an die Abmessungen des einzulegenden Einlegeteils. Oder mit anderen Worten wird die Aussparung so gestaltet, dass das nach Einsetzen des einzulegenden Einlegeteils vorhandene Spaltvolumen des zwischen Aussparungsrand, d. h. dem Rahmen der Binnenlageschicht, in die das Einlegeteil eingelegt wird, und dem Rand des Einlegeteils entstandenen Spalts einen definierten Wert aufweist, der wiederum dem Volumen der durch das Verpressen der Prepreg-Schicht in diesem Bereich entstehenden Harzmasse entspricht, so dass die entstehende Harzmasse im wesentlichen genau ausreicht, diesen Spalt zu füllen.According to the invention, an adaptation of the dimensions of the recess for receiving an insert takes place on the dimensions of the insert to be inserted. Or in other words, the recess is designed so that the existing after insertion of the insert to be inserted part of the gap between the recess edge, d. H. the frame of the in-layer layer in which the insert is placed and the gap formed at the edge of the insert has a defined value, which in turn corresponds to the volume of the resin composition resulting from the compression of the prepreg layer in this region, so that the resulting resin composition substantially just enough to fill this gap.

Sind mehrere Einlegeteile unterschiedlicher Abmessung, d. h. unterschiedlichen Volumens, in eine Binnenlageschicht einzubringen, so werden die entsprechenden Aussparungen jeweils erfindungsgemäß berechnet und ausgestaltet. Dies führt dazu, dass die Binnenlageschicht mehrere Aussparungen unterschiedlicher Größe umfasst, in die das jeweils zugeordnete Einlegeteil einzulegen ist. Nach erfolgtem Einlegen der Einlegeteile weisen alle entstandenen Spalte das gleiche Volumen auf. Nach Auflegen einer Prepreg-Schicht und Verpressen führt dies dazu, dass sämtliche Spalte mit der gleichen Menge an Harz gefüllt sind, nämlich einer Menge, die dem Volumen jedes Spalts entspricht, ohne dass weitere Maßnahmen (wie zusätzlich Prepreg-Schichten, dünnere Prepreg-Schichten, nachträgliches Abschleifen von Material) notwendig wären.Are several inserts of different dimensions, d. H. different volume, to bring in an inland layer, the corresponding recesses are each calculated and designed according to the invention. As a result, the in-situ layer comprises several recesses of different sizes into which the respectively assigned insert part is to be inserted. After inserting the inserts, all resulting gaps have the same volume. After applying a prepreg layer and pressing, this results in all the gaps being filled with the same amount of resin, an amount corresponding to the volume of each gap, without further measures (such as additional prepreg layers, thinner prepreg layers , Subsequent sanding of material) would be necessary.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist zur Veranschaulichung anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung stark schematisch und nicht maßstabsgetreu dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated by way of example with reference to embodiments in the drawing is highly schematic and not drawn to scale and will be described below in detail with reference to the drawings.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Leiterplattenhalbzeugs mit eingelegtem Einlegeteil gemäß der Erfindung vor dem Verpressen. 1 shows a perspective view of a printed circuit board semi-finished product with inserted insert according to the invention prior to pressing.

2 zeigt in seitlicher Schnittdarstellung das aus dem Halbzeug der 1 erzeugte Leiterplattenelement nach dem Verpressen. 2 shows in side sectional view of the semifinished product of 1 generated printed circuit board element after pressing.

Ausführliche Beschreibung Detailed description

1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Leiterplattenhalbzeug 10' mit einer Trägerschicht 12 und einer darauf ausgebildeten zweiten Schicht 16 (die auch als Binnenlageschicht bezeichnet wird). 1 shows a perspective view of a printed circuit board semi-finished product 10 ' with a carrier layer 12 and a second layer formed thereon 16 (which is also referred to as inland layer).

In der zweiten Schicht 16 ist eine Aussparung 18 ausgebildet, die zur Aufnahme eines darin eingelegten Einlegeteils 12 dient. Zwischen dem Rand der Aussparung 18 (also dem Rahmen der Binnenlageschicht) und dem eingelegten Einlegeteil besteht ein Spalt d. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind Aussparung und Einlegeteil quaderförmig; es sind aber auch andere Geometrien denkbar und dem Fachmann geläufig.In the second layer 16 is a recess 18 formed to receive an inserted insert therein 12 serves. Between the edge of the recess 18 (ie the frame of the inland layer) and the inserted insert there is a gap d. In the illustrated embodiment, recess and insert are cuboid; but there are also other geometries conceivable and familiar to the expert.

Auf die beschriebene Schichtabfolge wird eine Prepreg-Abdeckung 20 aufgebracht. Anschließend wird der entstandene Mehrschichtaufbau verpresst, wodurch das Material der Prepreg-Abdeckung 20 verflüssigt wird und in den Hohlraum des Spaltes d eindringt. In einem nachfolgenden Schritt wird das entstandene Harz 20' verfestigt und ausgehärtet (vgl. 2).On the layer sequence described is a prepreg cover 20 applied. Subsequently, the resulting multilayer structure is pressed, whereby the material of the prepreg cover 20 is liquefied and penetrates into the cavity of the gap d. In a subsequent step, the resulting resin 20 ' solidified and hardened (cf. 2 ).

Die Aussparung 18 ist erfindungsgemäß derart bemessen, dass das Volumen des Spaltes d dem Volumen der Harzmasse entspricht, die bei dem Schritt des Verpressens entsteht und zum Ausfüllen des Spalthohlraums zur Verfügung steht. Auf diese Art und Weise wird gewährleistet, dass keine Hohlräume in dem mit Harz ausgefüllten Spalt entstehen.The recess 18 According to the invention is dimensioned such that the volume of the gap d corresponds to the volume of the resin composition, which is formed in the step of compression and is available for filling the gap cavity available. In this way it is ensured that no voids are formed in the gap filled with resin.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007/011811 A1 [0002]
DE 102005/047025 A1 [0002]

Claims

PCB element ( 10 ) with at least one insert ( 12 ), made of a semi-finished printed circuit board ( 10 ' ) with at least one carrier layer ( 14 ) and one on the carrier layer ( 14 ) arranged second layer ( 16 ) with at least one recess ( 18 ) for receiving an insert ( 12 ), with insert inserted therein ( 12 ) and on the second layer ( 16 ) applied prepreg cover ( 20 ), one between insert ( 12 ) and recess ( 18 ) existing gap (d) with resin liquefied by the injection pressure ( 20 ' ) by pressing the layer arrangement ( 10 '' ) and shape and size of the recess ( 18 ) taking into account the insert to be inserted ( 12 ) are formed such that the volume of the gap (d) substantially corresponds to the available resin volume.