ES2238572T3 - Procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa y maquina para el mismo. - Google Patents
Procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa y maquina para el mismo.Info
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Abstract
Procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa y máquina para el mismo. El procedimiento es aplicable a circuitos del tipo de los constituidos por capas con imagen de circuito (2, 3, 4, 5) provistas de franjas perimetrales (9) dotadas de áreas de reserva (11), superpuestas y separadas unas de otras por capas aislantes (6, 7, 8). El procedimiento comprende los pasos de: i) disponer en cada área de reserva (11) un circuito calefactor (13) constituido como mínimo por una espira en cortocircuito (14); ii) disponer superpuestas y de forma alternada las capas con imagen de circuito (2, 3, 4, 5) y las capas aislante (6, 7, 8); iii) fijar la posición de las capas (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) unas respecto de otras, formando las áreas de reserva (11) grupos (12) de áreas de reserva; iv) disponer electrodos de inducción (18) apoyando sobre los grupos (12) de áreas reserva; v) soldar cada uno de dichos grupos (12) por aplicación de un campo magnético de inducción variable.
Description
Procedimiento para la soldadura de las capas
constitutivas de un circuito impreso multicapa y máquina para el
mismo.
Tiene por objeto la invención un procedimiento
para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso
multicapa, del tipo de los que están constituidos por una pluralidad
de capas con imagen de circuito superpuestas y separadas unas de
otras mediante capas aislantes, y máquina para el mismo.
Son conocidos circuitos impresos multicapa
constituidos por una pluralidad de capas provistas de respectivas
imágenes de circuito separadas unas de otras mediante capas
aislantes. En líneas generales, una vez obtenidas las capas con
imagen de circuito, la fabricación de un circuito impreso multicapa
requiere disponer las capas con imagen de circuito y las capas
aislantes de forma alternada y superpuesta, realizándose estas
operaciones con gran precisión a fin de posibilitar la interconexión
eléctrica entre circuitos de distintas capas, y proceder
seguidamente a la unión del conjunto de capas por prensado. Son
conocidos varios métodos para fijar la disposición de las capas del
circuito impreso multicapa previamente a su prensado. Un primer
método consiste esencialmente en disponer en franjas perimetrales de
cada capa con imagen de circuito una pluralidad de áreas de reserva
exentas de imagen de circuito, de modo que las áreas de reserva que
en cada capa con imagen de circuito ocupan igual posición relativa
quedan dispuestas superpuestas definiéndose grupos de áreas de
reserva superpuestas; seguidamente, se procede a la unión de las
capas mediante una operación de remachado practicada en dichos
grupos de áreas de reserva. Un segundo método difiere del método
anterior esencialmente en el hecho de que la unión de las capas se
realiza mediante soldadura simultánea de las capas del circuito
impreso multicapa, practicada en dichos grupos de áreas de
reserva.
En el método de unión de capas por remachado, un
elevado número de capas del circuito impreso multicapa conduce a una
pérdida de precisión mecánica necesaria para proceder al
interconexionado de las diferentes capas con imagen de circuito, en
tanto que en el método de unión de capas por soldadura, un elevado
número de capas conduce a tiempos de soldadura muy elevados y/o a la
imposibilidad de soldadura. Tanto el método por remachado como el
método por soldadura para la unión de capas de un circuito impreso
multicapa presentan como principal inconveniente el hecho de que el
número de capas susceptibles de ser unidas es reducido, limitándose
consiguientemente la realización de circuitos compuestos por un
elevado número de capas con imagen de circuito, por ejemplo
circuitos con más de ocho capas con imagen de circuito.
El procedimiento para la soldadura de las capas
constitutivas de un circuito impreso multicapa objeto de la
invención, es aplicable a circuitos impresos multicapa del tipo de
los constituidos por una pluralidad de capas con imagen de circuito
y de capas aislantes, disponiendo las capas con imagen de circuito
de franjas perimetrales donde están situadas una pluralidad de áreas
de reserva, en número y disposición iguales para cada capa.
El procedimiento según la invención se
caracteriza por comprender los pasos siguientes:
i) disponer en cada área de reserva de cada capa
con imagen de circuito un circuito calefactor constituido por como
mínimo una espira en cortocircuito;
ii) disponer las capas con imagen de circuito
superpuestas y separadas una de otra que le es contigua mediante una
capa aislante, para formar el conjunto de capas del circuito impreso
multicapa, en el que se distingue una capa con imagen de circuito
superior y una capa con imagen de circuito inferior;
iii) fijar la posición de las capas del circuito
impreso multicapa, unas respecto de otras, de modo que
correspondientes áreas de reserva de las capas con imagen de
circuito ocupen igual posición relativa, formando grupos de áreas de
reserva superpuestas y consiguientemente de grupos de circuitos
calefactores superpuestos;
iv) disponer en cada grupo de áreas de reserva un
eléctrodo de inducción apoyando sobre la zona de reserva de la capa
con imagen de circuito superior, y un electrodo de inducción
apoyando sobre la cara opuesta a la de la zona de reserva de la capa
con imagen de circuito inferior; y
v) soldar cada grupo de áreas de reserva por
aplicación, mediante los dos electrodos de inducción, de un campo
magnético de inducción variable, que genera por inducción en cada
una de las espiras en cortocircuito de cada circuito calefactor de
cada zona de reserva de cada capa con imagen de circuito, una
intensidad de corriente cuya circulación por las espiras de
cortocircuito produce el calor para la soldadura de las capas del
circuito multicapa.
La máquina para el procedimiento objeto de la
invención se caracteriza por comprender los elementos que se
detallan seguidamente:
- una estructura en la que está dispuesto como
mínimo un dispositivo inductor provisto de un circuito magnético de
forma general de U dotado de un arrollamiento inductor,
disponiéndose en el extremo exterior de cada brazo del circuito
magnético un respectivo electrodo de inducción, quedando ambos
electrodos dispuestos coaxialmente uno respecto del otro y con
capacidad de desplazamiento en ambos sentidos;
- una mesa portacircuitos;
- un dispositivo de fijación del conjunto de
capas del circuito impreso multicapa a la mesa portacircuitos;
- un dispositivo de control de movimiento de la
mesa portacircuitos, adaptado para situar los grupos de áreas de
reserva entre el par de electrodos de inducción de un dispositivo
inductor y perpendicularmente a éstos; y
- un dispositivo de control de cada par de
electrodos de inducción, adaptado para situar los electrodos en
contacto con el grupo de áreas de reserva, ejerciendo presión sobre
el mismo.
En las hojas de dibujos de la presente memoria
aparece representado, a título de ejemplo no limitativo, el
procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un
circuito impreso multicapa y la máquina para llevarlo a cabo, objeto
de la invención. En dichos dibujos:
la Fig. 1 es una vista en perspectiva de las
capas con imagen de circuito y de las capas aislantes constitutivas
de un circuito impreso multicapa, superpuestas y previamente a su
fijación para proceder a su soldadura;
la Fig. 2 es una vista en perspectiva del
circuito impreso multicapa preparado para su soldadura; y
la Fig. 3 es una vista esquemática y en
perspectiva de la máquina para el procedimiento de la invención.
En las Figs. 1 y 2 aparece representado mediante
respectivas vistas en perspectiva, un circuito impreso multicapa 1
compuesto por cuatro capas con imagen de circuito, indicadas
mediante las referencias 2, 3, 4 y 5 respectivamente, y por tres
capas aislantes indicadas mediante las referencias 6, 7 y 8
respectivamente, teniendo todas las capas un contorno rectangular
de iguales dimensiones. En este ejemplo de realización del
procedimiento según la invención, el número total de capas
constitutivas del circuito impreso multicapa es de siete, cuatro
capas con imagen de circuito y tres capas aislantes, entendiéndose
que tal número de capas es dado simplemente a título orientativo y
en modo alguno es limitativo del número de capas que pueden formar
el circuito impreso multicapa.
En las figuras de las hojas de dibujos se aprecia
que las capas con imagen de circuito 2 a 5 y que las capas aislantes
6 a 8 son dispuestas superpuestas y de forma alternada, por lo que
las imágenes de circuito enfrentadas de capas con imagen de circuito
están separadas por una capa aislante, todo ello adaptado de modo
que las capas superior e inferior del conjunto de capas así formado
son capas con imagen de circuito, respectivamente capa con imagen de
circuito superior 2 y capa con imagen de circuito inferior 5.
En la Fig. 2 se aprecia que la capa con imagen de
circuito superior 2, de la que a efectos de simplificación se ha
obviado la representación de circuito alguno, está provista de una
franja periférica 9 exenta de imagen de circuito, dotada en cada una
de sus porciones longitudinales 10 de tres áreas de reserva 11 de
contorno rectangular regularmente distribuidas. Como antes se ha
indicado, las restantes capas con imagen de circuito 3, 4 y 5 están
provistas de áreas de reserva en número y posición iguales a las
descritas para la capa con imagen de circuito 2, como se aprecia en
la Fig. 1.
En la primera fase del procedimiento según la
invención, en cada una las áreas de reserva 11 de cada capa con
imagen de circuito 2, 3, 4 y 5 se dispone un circuito calefactor 13
que es mostrado de forma ampliada en el detalle A de la Fig. 2. El
circuito calefactor 13 comprende en este ejemplo de realización dos
espiras en cortocircuito 14 que guardan relación de simetría
respecto de un eje longitudinal principal teórico del circuito
calefactor 13; se entiende que tal disposición de espiras en
cortocircuito es dada únicamente a título de ejemplo no limitativo,
ya que el número de espiras en cortocircuito y su posición relativa
constituyendo el circuito calefactor puede adoptar múltiples
configuraciones, adaptadas a cada caso concreto de aplicación,
particularmente tomando en consideración: material y grosor de las
capas del circuito; número de capas; tiempos de soldadura, etc.
En la segunda fase del procedimiento de la
invención, las capas con imagen de circuito 2, 3, 4 y 5 y las capas
aislantes 6, 7 y 8 son dispuestas de forma superpuesta y alternada
resultando, como antes se ha indicado, una capa con imagen de
circuito superior 2 y una capa con imagen de circuito inferior 5,
según se aprecia en la Fig. 2.
En la tercera fase del procedimiento de la
invención, no representada, se procede a la fijación posicional de
las capas 2 a 8 del circuito impreso multicapa 1, quedando los
grupos de áreas de reserva 12, y consiguientemente los circuitos
calefactores 13 de que está dotada cada una de ellas,
superpuestas.
En la cuarta y quinta fases del procedimiento de
la invención, se procede a la soldadura de los grupos de áreas de
reserva mediante la aplicación de un campo magnético de inducción
variable a los circuitos calefactores, mediante la máquina que se
describe seguidamente.
En la Fig. 3 se ha representado de forma
esquemática la máquina para el procedimiento de la invención, en
dicha figura y a efectos de simplificación se ha obviado por
conocido la representación de la mesa portacircuitos, del
dispositivo de fijación del conjunto de capas del circuito impreso
multicapa y del dispositivo de control de movimientos de la mesa
portacircuitos.
En este ejemplo de realización de la máquina para
el procedimiento de la invención, en la Fig. 3 se ha representado
un único dispositivo inductor 15, entendiéndose que el número de
dispositivos inductores 15 constitutivos de la máquina y su
disposición respecto de la mesa portacircuitos, estarán adaptados a
las necesidades de producción de cada caso concreto de aplicación;
por ejemplo, pueden disponerse dos dispositivos inductores 15
mutuamente enfrentados, uno a cada lado del circuito impreso
multicapa 1, coordinados funcionalmente con el dispositivo de
control de movimientos de la mesa portacircuitos.
El dispositivo inductor 15 está provisto de un
circuito magnético 16 de forma general de U provisto de un
arrollamiento inductor 17 y de dos electrodos dispuestos en los
extremos exteriores de los brazos del circuito magnético 16,
electrodo superior 18 y electrodo inferior 19 respectivamente,
coaxiales entre sí y perpendicularmente respecto del circuito
impreso multicapa 1. El arrollamiento inductor 17 es alimentado por
una fuente de alimentación de corriente alterna, en tanto que los
electrodos 18 y 19 tienen capacidad de desplazamiento en ambos
sentidos.
El funcionamiento de la máquina para el
procedimiento de la invención se describe seguidamente. Mediante el
dispositivo de control de la mesa portacircuitos, el circuito
impreso multicapa 1 es dispuesto respecto del dispositivo inductor
15 de modo que los electrodos 18 y 19 quedan situados
perpendicularmente respecto de un grupo de áreas de reserva 12. En
estas condiciones, un dispositivo de control de electrodos, no
representado, procede a situar al electrodo superior sobre el área
de reserva 11 de la capa con imagen de circuito 2, y al electrodo
inferior 19 sobre la capa con imagen de circuito inferior 5, en la
cara opuesta a la del área de reserva, ejerciendo los electrodos una
determinada presión. A continuación, se alimenta el arrollamiento
inductor 17 con corriente alterna, aplicando los electrodos 18 y 19
un campo magnético de inducción variable que genera por inducción en
las espiras de cortocircuito 14 de cada circuito calefactor 13 de
cada área de reserva 11 de cada placa con imagen de circuito 2, 3, 4
y 5 una intensidad de corriente, cuya circulación por las espiras de
cortocircuito 14 produce el calor de soldadura de las capas del
circuito impreso multicapa 1.
Claims (2)
1. Procedimiento para la soldadura de las capas
constitutivas de un circuito impreso multicapa, aplicable a
circuitos impresos multicapa del tipo de los constituidos por una
pluralidad de capas con imagen de circuito (2, 3, 4, 5) y de capas
aislantes (6, 7, 8), disponiendo las capas con imagen de circuito
(2, 3, 4, 5) de franjas perimetrales (9) donde están situadas una
pluralidad de áreas de reserva (11) , en número y disposición
iguales para cada capa, que se caracteriza por comprender los
pasos siguientes:
- i)
- disponer en cada área de reserva (11) de cada capa con imagen de circuito (2, 3, 4, 5) un circuito calefactor (13) constituido por como mínimo una espira en cortocircuito (14);
- ii)
- disponer las capas con imagen de circuito (2, 3, 4, 5) superpuestas y separadas una de otra que le es contigua mediante una capa aislante (6, 7, 8), para formar el conjunto de capas del circuito impreso multicapa, en el que se distingue una capa con imagen de circuito superior (2) y una capa con imagen de circuito inferior (5);
- iii)
- fijar la posición de las capas (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) del circuito impreso multicapa (1), unas respecto de otras, de modo que correspondientes áreas de reserva (11) de las capas con imagen de circuito (2, 3, 4, 5) ocupen igual posición relativa, formando grupos (12) de áreas de reserva (11) superpuestas, y consiguientemente de grupos de circuitos calefactores (13) superpuestos;
- iv)
- disponer en cada grupo (12) de áreas de reserva (11) un eléctrodo de inducción (18) apoyando sobre la zona de reserva (11) de la capa con imagen de circuito superior (2), y un electrodo de inducción (19) apoyando sobre la cara opuesta a la de la zona de reserva (11) de la capa con imagen de circuito inferior (5); y
- v)
- soldar cada grupo (12) de áreas de reserva (11) por aplicación mediante los dos electrodos de inducción (18, 19) de un campo magnético de induccion variable, que genera por inducción en cada una de las espiras en cortocircuito (14) de cada circuito calefactor (13) de cada zona de reserva (11) de cada capa con imagen de circuito (2, 3, 4, 5), una intensidad de corriente cuya circulación por las espiras de cortocircuito produce el calor para la soldadura de las capas (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) del circuito multicapa (1).
2. Máquina para el procedimiento de la
reivindicación 1, que se caracteriza por comprender:
- una estructura en la que está dispuesto como
mínimo un dispositivo inductor (15) provisto de un circuito
magnético (16) de forma general de U dotado de un arrollamiento
inductor (17), disponiéndose en el extremo exterior de cada brazo
del circuito magnético un respectivo electrodo de inducción (18,
19), quedando ambos electrodos (18, 19) dispuestos coaxialmente uno
respecto del otro y con capacidad de desplazamiento en ambos
sentidos;
- una mesa portacircuitos;
- un dispositivo de fijación del conjunto de
capas (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) del circuito impreso multicapa (1) a la
mesa portacircuitos;
- un dispositivo de control de movimiento de la
mesa portacircuitos, adaptado para situar los grupos (12) de áreas
de reserva (11) de dicho circuito impreso multicapa entre el par de
electrodos de inducción (18, 19) de un dispositivo inductor (15) y
perpendicularmente a los mismos; y
- un dispositivo de control de cada par de
electrodos de inducción (18, 19), adaptado para situar los
electrodos en contacto con el grupo (12) de áreas de reserva (11),
ejerciendo presión sobre el mismo.
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