ES2377316T3 - Tarjeta de circuito impreso de una o múltiples capas con lengüetas de ruptura alargadas y procedimiento de fabricación de la misma - Google Patents

Tarjeta de circuito impreso de una o múltiples capas con lengüetas de ruptura alargadas y procedimiento de fabricación de la misma Download PDF

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Abstract

Una tarjeta de circuito que comprende: una lámina conductora emparedada entre una capa superior aislante y una capa inferior aislante, definiendo las capas superior e inferior y la lámina conductora una capa de tarjeta de circuito que presenta un borde que incluye un borde de la lámina conductora;y una capa de borde aislante que cubre sustancialmente, pero no completamente, todo el borde de la lámina conductora, en la que las capas aislantes están revestidas de manera conforme sobre la lámina conductora, en la que la lámina conductora incluye una lengüeta que se extiende hacia fuera desde entre la capa superior y la capa inferior;y al menos una parte del borde de la lengüeta está al descubierto, caracterizada porque la lengüeta presenta una superficie superior y una superficie inferior; y al menos parte de al menos una superficie entre la superficie superior y la superficie inferior de la lengüeta está al descubierto.

Description

Tarjeta de circuito impreso de una o múltiples capas con lengüetas de ruptura alargadas y procedimiento de fabricación de la misma.
Antecedentes de la invención
En la actualidad, las tarjetas de circuito impreso son fabricadas como parte de un gran panel. Cada tarjeta de circuito impreso puede estar configurada adoptando cualquier forma, aunque la mayoría de las tarjetas de circuito impreso en el sentido habitual están fabricadas con formas rectangulares de tamaño estándar. Cuando se ha completado la fabricación de una tarjeta de circuito impreso, es cortada y separada del gran panel, en la mayoría de los casos por medio de un procedimiento de corte o ranuración mecánicos, en el cual un canal es cortado alrededor de la tarjeta de circuito impreso. En determinados diseños, el canal dispuesto alrededor de la tarjeta de circuito impreso no rodea completamente el perímetro de la tarjeta de circuito impreso. Por el contrario, se dejan unas lengüetas en distintos puntos alrededor del perímetro de la tarjeta de circuito impreso para fijarla al panel de mayor tamaño hasta que la tarjeta es singularizada del panel de gran tamaño mediante la ruptura de las lengüetas. Típicamente, los planos metálicos existentes de la tarjeta de circuito impreso no se extienden hasta su borde donde serían cortados mediante el proceso de ranuración. De esta manera, no se deja ningún metal conductor al descubierto sobre los bordes de la tarjeta de circuito impreso.
Los procedimientos existentes de corte de tarjetas de circuito impreso a partir de paneles de mayor tamaño no son satisfactorios para tarjetas de gran densidad debido a que la estabilidad dimensional limitada de las tarjetas de circuito impreso no permite el registro de un motivo de gran densidad sobre el siguiente en el panel de mayor tamaño. Las líneas de corte practicadas alrededor de la periferia de la tarjeta de circuito impreso debilitan aún más el material del panel, exacerbando el registro inadecuado de un motivo sobre el siguiente.
Los sistemas electrónicos montados sobre tarjetas de circuito impreso convencionales se basan en la conducción térmica desde los circuitos integrados que disipan calor hasta la tarjeta de circuito impreso para suprimir parte del calor procedente de los circuitos integrados. Para niveles intermedios de calor, de hasta aproximadamente 2 vatios por chip, la conducción hacia la tarjeta de circuito impreso es suficiente para enfriar los circuitos integrados sin necesidad de sumideros térmicos de gran volumen y costosos. En sistemas de alta calidad, sin embargo, a medida que la densidad del sistema y del porcentaje del sustrato cubierto por los circuitos integrados aumenta, la trayectoria térmica hacia la tarjeta de circuito impreso es menos eficiente. En un punto en el que la densidad del sistema aumenta en la medida suficiente, la tarjeta de circuito impreso no es eficaz como sumidero térmico para los circuitos integrados. Sin embargo, la necesidad de una conducción térmica eficaz desde los circuitos integrados hasta el sustrato y de éste hacia el ambiente resulta más importante a medida que la densidad del sistema aumenta. Debido a la evolución hacia la intensidad más elevada de los sistemas y a una cobertura de los circuitos integrados mayor, se necesitan unos medios para enfriar el sustrato con el fin de mantener los circuitos integrados con el sustrato a una temperatura operativa segura.
Además de la conducción térmica, los sistemas de alta calidad requieren cada vez más unos suministros de potencia de baja impedancia y de tensión de puesta a tierra para desarrollar los circuitos integrados a grandes velocidades de reloj. Típicamente, las impedancias de ca de los suministros de potencia y de puesta a tierra son reducidos mediante el empleo de condensadores de paso de impedancia baja conectados a los planos de potencia y de puesta a tierra. En tarjetas de circuito impreso convencionales, los condensadores están conectados a los planos de potencia y de puesta a tierra a través de unas vías las cuales se extienden a través de un cierto grosor de la tarjeta, incrementando la impedancia de este contacto y degradando el rendimiento del sistema. A medida que las velocidades de conmutación aumentan, el problema de efectuar unas conexiones de impedancia baja entre los condensadores de paso y los planos de potencia y de puesta a tierra resultan más importantes.
En el documento EP 0 26 105 A2 se divulga un procedimiento de fabricación de unas tarjetas de cableado impreso de múltiples capas que contiene un núcleo de metal. Unos núcleos de cobre están provistos de unas hendiduras para separar una porción de producto de la porción periférica de los núcleos de cobre, en las que las hendiduras son llenadas con una resina aislante durante la fabricación de los núcleos de cobre. Un conjunto de núcleos de cobre son entonces apilados con “prepegs” y deben proporcionar un aislamiento entre los núcleos de cobre. En una forma de realización, el cuerpo de múltiples capas comprende unas placas de las capas exteriores que incorporan un revestimiento conductor con un motivo de circuito deseado, cuyas capas superior e inferior no comprenden las hendiduras llenas con resina aislante. En otra forma de realización, las hendiduras de diferentes núcleos de cobre no se superponen entre sí al constituir el cuerpo de múltiples capas. En una forma de realización adicional, unas hendiduras menores o agujeros de paso están constituidas a través de la totalidad o de parte del cuerpo de múltiples capas lleno con la resina aislante. Durante la fabricación del cuerpo de múltiples capas, la porción de producto es separada de la porción periférica mediante el corte de unas líneas perpendiculares que pasan a través de la resina aislante de forma que las partes de la resina aislante permanecen sobre las partes menores de los bordes del cuerpo de múltiples capas.
El documento US 4,250,616 divulga un procedimiento de constitución de un plano posterior eléctrico consistente en una tarjeta de circuito impreso de múltiples capas en el que cada una de las capas conductoras comprende unas
determinadas hendiduras o agujeros que son llenados sin fisuras o con un material aislante. Las ranuras que comprenden el material aislante no se superponen unas sobre otras cuando están apiladas entre sí, pero las ranuras de un plano se superponen y se extienden más allá de las varillas de unión del otro plano. Durante la fabricación del plano posterior las áreas de los rebordes periféricos son maquinadas separándolas por el medio a lo largo de las ranuras alineadas. De acuerdo con las enseñanzas del documento US 4,250,616 esta disposición consigue que no exista ningún borde metálico de una placa situada en posición adyacente a los bordes metálicos de la otra placa, eliminando de esta forma las corrientes de arco a través de las placas producidas por rebabas o elementos similares del maquinado.
El documento JP 08 288660 A divulga una placa de cableado impreso con núcleos de metal de múltiples capas fabricada a partir de una placa de laminación con una zona de producto y una zona de desecho, en la que se constituyen unas hendiduras en cada núcleo de metal que proporcionan unas partes de conexión entre la porción de producto y la porción de desecho. Las hendiduras y las partes de conexión están constituidas de tal manera que la p arte de conexión de un núcleo de metal no se superponen a la parte de conexión de otro núcleo de metal para impedir que una pluralidad de núcleos de metal queden expuestos al agujero de corte para cortar las partes de conexión.
A partir del documento JP 04 071285 A es conocida una tarjeta de cableado impreso con núcleos de metal y un procedimiento de perfilado, en la que los núcleos de metal de la tarjeta están provistos de una zona de producto y de una zona de desecho dispuesta sobre la periferia de la zona de producto separadas entre sí mediante una hendidura. La hendidura deja una pluralidad de partes de acoplamiento que unen ambas zonas entre sí. Cuando los núcleos de metal están apilados uno sobre otros dentro de unas capas aislantes para constituir la tarjeta de cableado impreso, de perfil exterior de la tarjeta es cortado a lo largo de la hendidura, separando de esta manera la zona de producto de la zona de desecho. Las hendiduras consiguen que el perfil exterior sea cortado de manera eficiente sin utilizar un molde de metal para aumentar la productividad de la fabricación de la tarjeta de cableado impreso.
El documento US 3,934,334 describe un procedimiento aditivo para la producción de unas tarjetas de cableado impreso que utilizan una chapa en tosco de metal que comprende un bastidor de plomo y varios sustratos de metal en el que unas hendiduras están dispuestas en la chapa para separar entre sí los sustratos de metal para cada tarjeta de cableado impreso, y unas hendiduras adicionales que separan los sustratos de metal del bastidor de plomo dejando solo unas pequeñas porciones de conexión entre la porción del sustrato y la porción del bastidor de plomo para cortar con facilidad entre sí las tarjetas de circuito impreso y respecto del bastidor de plomo principal para su embalaje y envío al final del procedimiento de fabricación.
El documento US 5,614,698 divulga una tarjeta de circuito impreso y un procedimiento de fabricación en los que una capa conductora comprende unas secciones de dedo separadas que se extienden hacia fuera desde la porción eléctricamente conductora utilizada para los circuitos impresos hasta una sección del borde exterior de forma que, cuando la sección de producto de la tarjeta es cortada a partir de las secciones del reborde de desecho durante la fabricación de la tarjeta, un motivo de una sección conductora queda al descubierto en un borde de la tarjeta de circuito para suministrar una estructura tipo código de barras que incorpora informaciones relacionadas con la tarjeta de circuito impreso. La superficie terminal nítidamente al descubierto de las secciones de dedo puede ser leída mediante un lector adaptado de código de barras apropiado para recibir una diversidad de informaciones de identificación técnica de la tarjeta de circuito especialmente utilizadas para los procesos de fabricación automática que utilizan dichas tarjetas de circuito.
Por consiguiente, constituye un objetivo de la presente invención, resolver los problemas expuestos y otros mediante la provisión de una tarjeta de circuito impreso que presente una o más capas de la tarjeta de circuito impreso que presenten un plano conductor que se extienda hasta el borde de la tarjeta de circuito impreso pero que sea sustancialmente, pero no completamente, cubierto por un material aislante. El borde de la capa conductora no cubierto por el material aislante puede situarse sobre el borde una lengüeta que sea utilizada para acoplar la tarjeta a una parte desechable de un panel de mayor tamaño a partir del cual se ha constituido la tarjeta durante su fabricación. El borde al descubierto de la capa conductora queda al descubierto tras la ruptura de la lengüeta y la singularización de la tarjeta de circuito impreso respecto de la parte desechable del panel de mayor tamaño. En una forma de realización, la lengüeta termina en un rebajo situado en el perímetro de la tarjeta de circuito impreso. En otra forma de realización, la lengüeta se extiende hacia fuera desde el perímetro de la tarjeta de circuito impreso.
El plano conductor puede estar hecho de metal, como por ejemplo una hoja de cobre, que pueda desempeñar la doble finalidad de conducir el calor alejándolo de los componentes eléctricos dispuestos sobre una o ambas superficies de la tarjeta de circuito impreso o de la capa de la tarjeta de circuito impreso y para suministrar potencia
o la puesta a tierra de los componentes eléctricos. La lengüeta, la cual se extiende hacia fuera desde el borde de la segunda forma de realización de la tarjeta de circuito impreso, puede estar acoplada a un aparato mecánico y / o a un aparato eléctrico para disponer una vía para el flujo de calor de la tarjeta de circuito impreso hasta los aparatos mecánicos acoplados desde el exterior y / o para suministrar energía eléctrica a la capa eléctricamente conductora de la tarjeta de circuito impreso. Otros objetivos adicionales se pondrán de manifiesto a los expertos en la materia tras la lectura y la comprensión de la descripción detallada subsecuente.
Sumario de la invención
La invención se refiere a una tarjeta de circuito impreso de acuerdo con la reivindicación 1.
Una lámina conductora puede incluir al menos una vía que la atraviese. Las capas aislantes pueden constituirse a partir de un material dieléctrico común depositado sobre la lámina conductora mediante un revestimiento adaptativo. Al menos una de las capas superior e inferior puede incorporar un motivo de circuito constituido sobre ella.
La capa aislante de los bordes incluye al menos una abertura en la que una parte del borde de la lámina conductora está al descubierto en respuesta a la separación de la capa de la tarjeta de circuito respecto de un panel. Así mismo, la parte al descubierto del borde está sobre una lengüeta fijada a la capa de la tarjeta de circuito en la que la lengüeta se extiende por el interior de un rebajo existente en la capa de la tarjeta de circuito.
Las capas aislantes superior e inferior y la lámina conductora definen un panel que incluye la capa de la tarjeta de circuito acoplada a la parte desechable del panel mediante la lengüeta. La capa aislante de los bordes cubre los bordes de la lengüeta y la capa de la tarjeta de circuito antes de la singularización de la capa de la tarjeta de circuito respecto de la parte desechable del panel. La lengüeta es sensible a una fuerza de ruptura aplicada a ella tras la cual la capa de la tarjeta de circuito se separa de la parte desechable de panel, permaneciendo al menos una parte de la lengüeta fijada a la capa de la tarjeta de circuito.
La lámina conductora incluye una lengüeta que se extiende hacia fuera desde entre la capa superior y la capa inferior. Al menos parte del borde de la lengüeta está al descubierto cuando la capa de la tarjeta de circuito es separada de la parte desechable del panel. Al menos parte del borde está fuera de un perímetro de la capa de la tarjeta de circuito. La lengüeta en esta forma de realización presenta una superficie superior y una superficie inferior. Al menos parte de una de las superficies entre la superficie superior y la superficie inferior de la lengüeta está al descubierto, esto es, no cubierta por el material aislante.
Una pluralidad de capas de la tarjeta de circuito pueden ser laminadas entre sí para formar una tarjeta de circuito de múltiples capas. La lengüeta de una capa de la tarjeta de circuito de la tarjeta de circuito de múltiples capas puede estar descentrada respecto de la lengüeta de otra capa de la tarjeta de circuito de la tarjeta de circuito de múltiples capas. Un componente electrónico puede estar conectado entre la lengüeta de una capa de la tarjeta de circuito y la lengüeta de la otra capa de la tarjeta de circuito. La lámina conductora de una capa de la tarjeta de circuito puede definir el plano de puesta a tierra de la tarjeta de circuito de múltiples capas y la lámina conductora de la otra capa de la tarjeta de circuito puede definir un plano de potencia de la tarjeta de circuito de múltiples capas.
La invención, consiste, en un procedimiento de constitución de una tarjeta de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye la provisión de una primera lámina conductora y la retirada de forma selectiva de una o más porciones de la primera lámina conductora para constituir un primer panel que presente una primera tarjeta de circuito que esté acoplada a una parte desechable del primer panel mediante al menos una lengüeta que se extienda desde un borde de la primera placa de circuito hasta un borde la parte desechable del primer panel. Un revestimiento aislante es aplicado a la primera tarjeta del circuito de forma que al menos cada borde de la primera tarjeta de circuito esté cubierta por aquél. La primera tarjeta de circuito está separada de la parte desechable de una manera en la que al menos parte de la lengüeta permanece fijada a la primera tarjeta de circuito y esa parte de la lengüeta incluye un borde al descubierto de la lámina conductora de la primera tarjeta de circuito.
El revestimiento aislante puede ser aplicado a la primera tarjeta de circuito de una manera en la que al menos cada borde de la al menos una lengüeta esté cubierto por aquél. La al menos parte de la lengüeta puede terminar en un perímetro entre el perímetro interior y el perímetro exterior de la tarjeta de circuito.
El procedimiento puede, así mismo, incluir la provisión de una segunda lámina conductora y la retirada de forma efectiva de una o más porciones de la segunda lámina conductora para constituir un segundo panel que presente una segunda tarjeta de circuito que esté acoplada a una parte desechable del segundo panel mediante al menos una lengüeta que se extienda desde un borde de la segunda tarjeta de circuito hasta un borde de la parte desechable del segundo panel. Un revestimiento aislante es aplicado a la segunda tarjeta de circuito para que al menos cada borde de la segunda tarjeta de circuito esté cubierta por aquél. Las primera y segunda tarjetas de circuito son, a continuación, laminadas entre sí y la segunda tarjeta de circuito es separada de la parte desechable del segundo panel de una forma en la que al menos parte de la lengüeta permanece fijada a la segunda tarjeta de circuito y la al menos parte de la lengüeta incluye un borde al descubierto de la lámina conductora de la segunda tarjeta de circuito.
La al menos parte de cada lengüeta puede terminar dentro o fuera de un perímetro de la correspondiente tarjeta de circuito. Cuando las primera y segunda tarjetas de circuito son laminadas de forma conjunta, la al menos una lengüeta de la primera tarjeta de circuito está descentrada respecto de la al menos una lengüeta de la segunda tarjeta de circuito. Un componente eléctrico puede estar eléctricamente conectado entre la al menos una lengüeta de la primera tarjeta de circuito y al menos una lengüeta de la segunda tarjeta de circuito.
Una capa de tarjeta de circuito impreso incluye una lámina u hoja eléctricamente conductora. La lámina puede estar hecha de una hoja de cobre, de una aleación de hierro -níquel, o de una combinación de estos elementos. La
lámina puede ser una lámina perforada o puede ser una lámina maciza. Es conveniente que una lámina presente un coeficiente de expansión térmica comparable con los materiales de silicio con los cuales típicamente se preparan los circuitos integrados con el fin de impedir el fallo de las juntas de adhesión utilizadas para adherir el circuito integrado
o un circuito integrado empaquetado a la capa de tarjeta de circuito impreso. La descripción de la lámina como una lámina perforada significa que la lámina es una lámina mallada que presenta una pluralidad de orificios o vías de paso separadas a intervalos regulares.
Un revestimiento eléctricamente aislante se constituye alrededor de la lámina. Este revestimiento se constituye alrededor de la lámina mediante un revestimiento de conformación. Más concretamente, el revestimiento forma una capa superior aislante la cual cubre una superficie superior de la lámina, una capa inferior aislante la cual cubre una superficie inferior de la lámina y una capa aislante del borde la cual cubre un borde de la lámina. Cuando la lámina está revestida por el revestimiento, una superficie interior de cada agujero o vía de paso está, así mismo, revestida con el revestimiento. De esta manera, ninguna porción de la lámina queda sin cubrir por el revestimiento.
La capa de tarjeta de circuito impreso constituida de la forma descrita con anterioridad, puede presentar un motivo conductor constituido sobre la superficie encarada hacia fuera de la capa superior y / o sobre la superficie encarada hacia fuera de la capa inferior mediante procedimientos convencionales. De modo específico, mediante la utilización de una o más técnicas fotolitográficas y de una o más técnicas de metalización, el motivo conductor puede ser constituido sobre la superficie encarada hacia fuera de la capa superior y / o sobre la superficie encarada hacia fuera de la capa inferior. Este motivo conductor puede incluir unos agujeros o unas vías de paso no enchapadas, enchapadas, unos agujeros o vías de agujeros ciegos, y / o unos agujeros o vías de paso enchapadas. Detalles adicionales respecto de la constitución de la capa de tarjeta de circuito impreso y respecto de la constitución de un motivo conductor que incluyen uno o más de los diversos tipos de agujeros o vías de paso, sobre la capa superior y /
o sobre la capa inferior, pueden encontrarse en la Solicitud de Patente estadounidense con el No. de Serie 10/184,387, solicitada el 27 de junio de 2002, titulada “Procedimiento Para La Creación De Vías Para Montajes De Circuitos” [“Process For Creating Vias For Circuit Assemblies”].
A continuación se describirá la preparación de una o más capas de tarjeta de circuito impreso en forma de panel y el montaje de varias capas de circuito impreso para constituir un montaje de tarjeta de circuito impreso de múltiples capas.
De acuerdo con una primera forma de realización de la invención, una o más primeras capas de tarjeta de circuito impreso (PCB) son fabricadas como parte de un panel. Cada primera capa de PCB está rodeada por una parte desechable del panel. De acuerdo con la presente invención cada primera capa de PCB está acoplada a la parte desechable del panel mediante una o más lengüetas.
Inicialmente, se dispone una primera lámina conductora, como lámina conductora, del tamaño del panel. Esta lámina puede, o bien ser una lámina maciza o bien una lámina perforada dependiendo de la aplicación. A continuación unas líneas o ranuras de corte se constituyen en la lámina conductora mediante el grabado químico del motivo o mediante un procedimiento de corte y separación mecánicos para definir el perímetro de cada primera capa de PCB. Estas ranuras son interrumpidas por unas lengüetas cada una de las cuales retienen la primera capa de PCB sobre la parte desechable durante el tratamiento.
A continuación, un revestimiento eléctricamente aislante, como revestimiento, es depositado sobre la lámina conductora constituyendo un panel en una forma en la que la superficie superior, la superficie inferior y los bordes de la lámina eléctricamente conductora asociados con cada primera capa de PCB que quedaron al descubierto durante la constitución de las ranuras, quedan cubiertas por aquél. Si la lámina conductora está perforada, el revestimiento eléctricamente aislante cubre también la superficie exterior de cada agujero o vía de paso. Así mismo, la superficie superior e inferior y los bordes de cada lengüeta definidos durante la constitución de cada ranura quedan cubiertos por el revestimiento eléctricamente aislante de acuerdo con la reivindicación 1.
A continuación, se utilizan unas técnicas de tratamiento fotolitográfico y unas técnicas de metalización conocidas en la técnica y descritas en la solicitud de patente estadounidense anteriormente identificada para definir un motivo de circuito situado sobre una o ambas superficies al descubierto del revestimiento eléctricamente aislante depositado sobre la porción de la lámina eléctricamente conductora asociada con cada primera capa de PCB.
Si cada primera capa de PCB está lista para su empleo después de que se ha constituido sobre ella un motivo de circuito, cada primera capa de PCB puede ser singularizada del panel mediante la aplicación de una fuerza de ruptura sobre las lengüetas que conectan cada primera capa de PCB sobre la parte desechable. Sin embargo, si se desea, pueden constituirse una o más capas adicionales de revestimiento eléctricamente aislante y de motivos de circuito sobre el motivo de circuito, interconectándose las diversas capas de motivos de circuito de una forma deseada utilizando procedimientos adicionales. A continuación, cada primera capa de PCB puede ser singularizada del panel mediante la aplicación de una fuerza de ruptura sobre una lengüeta que conecte cada primera capa de PCB sobre la parte desechable.
Como alternativa, cada primera capa de PCB de un panel puede ser laminada en una segunda capa de PCB de un panel. El panel incluye una o más segundas capas de PCB conectadas a una parte desechable del panel mediante
unas lengüetas definidas durante la constitución de unas ranuras de la láminas eléctricamente conductora del panel de la misma manera descrita con anterioridad en relación con la constitución de las ranuras en el panel.
Un revestimiento eléctricamente aislante es depositado sobre la lámina conductora que constituye el panel de una forma en la que la superficie superior, la superficie inferior y los bordes de la lámina eléctricamente conductora asociados con cada segunda capa de PCB que quedaron al descubierto durante la constitución de las ranuras, son cubiertos por aquél. Si la lámina conductora está perforada, el revestimiento eléctricamente conductor cubre también la superficie interior de cada agujero o vía de paso. Así mismo, la superficie superior e inferior y los bordes de cada lengüeta definidos durante la constitución de las ranuras pueden, así mismo, ser cubiertos por el recubrimiento eléctricamente aislante. Las superficies superior e inferior y los bordes de la parte desechable definidos por la constitución de las ranuras son cubiertos con el revestimiento eléctricamente aislante de acuerdo con la reivindicación 1.
Cada segunda capa de PCB presenta un motivo de circuito constituido sobre una o ambas superficies al descubierto del revestimiento eléctricamente aislante depositado sobre la porción de la lámina eléctricamente conductora asociada con cada segunda capa de PCB. Si se desea cada segunda capa de PCB puede incluir una o más capas adicionales de revestimiento eléctricamente aislante y unos motivos de circuito constituidos por el motivo de circuito, estando las segundas capas de motivo de circuito interconectadas de la manera deseada utilizando procedimientos convencionales.
Los paneles pueden ser laminados de forma conjunta, de un modo conocido en la técnica, estando cada primera capa de PCB situada en alineación con una segunda capa correspondiente de PCB para constituir un montaje de PCB de múltiples capas. Pueden ser utilizadas unas técnicas apropiadas conocidas en la materia para constituir una
o más conexiones eléctricas entre cada motivo de circuito y el motivo de circuito correspondiente. En aras de la sencillez en la descripción, la constitución de estas o una más conexiones eléctricas entre el motivo de circuito y el correspondiente motivo de circuito no se describirá en la presente memoria.
Las lengüetas de panel no se superponen a las lengüetas de panel cuando los paneles están laminados de forma conjunta. De esta manera, las capas de PCB que constituyen cada montaje de PCB de múltiples capas pueden ser singularizadas de sus partes desechables, respectivamente, con independencia unas de otras. Si se desea, sin embargo, una o más lengüetas pueden estar en alineación con otras cuando los paneles sean laminados.
A continuación se describirá cada lengüeta con respecto a una lengüeta de panel ejemplar. Sin embargo, debe apreciarse que cada lengüeta de panel es similar a cada lengüeta de panel y, por consiguiente, la descripción subsecuente de una lengüeta ejemplar es aplicable a cada lengüeta. La lengüeta ejemplar se extiende entre la primera capa de PCB y la parte desechable. Para facilitar la ruptura, la lengüeta ejemplar incluye un estrechamiento también conocido como muesca Charpy a lo largo de su extensión. Este estrechamiento permite que la lengüeta ejemplar se rompa en una posición bien definida tras lo cual la lengüeta ejemplar se separa en una primera parte que permanece fijada a la primera capa de PCB y una segunda parte que permanece fijada a la parte desechable.
Los extremos de las ranuras situados en los lados opuestos de la lengüeta ejemplar definen un rebajo dentro de un perímetro de la primera capa de PCB. A los fines de la primera descripción, el perímetro de la primera capa de PCB incluye un borde exterior de la primera capa PCB y la extensión imaginaria de los bordes exteriores a través de cada rebajo. El estrechamiento de cada lengüeta se sitúa dentro del perímetro de la primera capa de PCB. Por tanto, cuando la lengüeta ejemplar se separa en una primera parte y una segunda parte, un extremo distal de cada primera parte termina dentro del rebajo.
Dado que la primera capa de PCB y la lengüeta ejemplar incluyen una lámina eléctricamente conductora, la misma lámina, revestida con un revestimiento eléctricamente aislante, el mismo revestimiento que rompe la lengüeta ejemplar, deja al descubierto una pequeña porción del borde de la lámina eléctricamente conductora, y el revestimiento de alrededor eléctricamente aislante. Dado que solo el extremo distal de la primera parte de la lengüeta ejemplar incluye la pequeña porción de la lámina eléctricamente conductora al descubierto, sustancialmente todo el borde de la lámina eléctricamente conductora está cubierto por el revestimiento aislante, y, más concretamente, la capa aislante del borde del revestimiento eléctricamente aislante. De acuerdo con ello, se evita el contacto eléctrico inadvertido con el borde de la lámina eléctricamente conductora cubierto con la capa aislante del borde del revestimiento eléctricamente conductor.
La lámina eléctricamente conductora de la primera capa de PCB y de la segunda capa de PCB puede ser utilizada para conducir el calor alejándolo de los componentes eléctricos dispuestos sobre una o ambas superficies de la misma. Así mismo, las láminas eléctricamente conductoras de las capas de PCB de cada montaje de PCB de múltiples capas pueden ser utilizadas para proporcionar potencia y puesta a tierra a los componentes eléctricos dispuestos sobre la superficie encarada hacia fuera del montaje de PCB de múltiples capas. Esto se lleva a cabo mediante la conexión del cable de corriente de cada circuito integrado dispuesto sobre el montaje de PCB de múltiples capas con la lámina conductora de una capa de PCB y conectando el cable de puesta a tierra de cada circuito integrado con la lámina conductora de la otra capa de PCB. La lámina conductora de cada capa de PCB puede, entonces, ser conectada a un terminal entre el terminal de alimentación y el terminal de puesta a tierra de un
suministro de potencia por medio de una pequeña porción del borde de la lámina eléctricamente conductora al descubierto de una primera parte de una o más lengüetas mediante medios de fijación apropiados.
De acuerdo con una segunda forma de realización de la invención, una primera capa de PCB es fabricada de la misma manera que la primera capa de PCB analizada con anterioridad. En esta segunda forma de realización, sin embargo, una o más lengüetas se extienden desde fuera desde un perímetro de la primera capa de PCB y la conectan con una parte desechable de un panel que, así mismo, incluye una primera capa de PCB y una lengüeta. De forma similar a las capas de PCB y a las lengüetas, respectivamente, la primera PCB puede estar constituida a partir de una lámina eléctricamente conductora que presente sus superficies y bordes inferior y superior revestidos con un revestimiento eléctricamente aislante. Sin embargo, en esta segunda forma de realización, el revestimiento eléctricamente puede ser omitido en una o más lengüetas o puede ser retirado de una o más lengüetas después de su depósito. Una o más lengüetas pueden, cada una de ellas, incluir un agujero de montaje que pueda ser utilizado para acoplar una lengüeta a un hardtware de montaje o a un conjunto de circuitos eléctrico externo, como por ejemplo un suministro de energía.
Un motivo de circuito puede ser constituido sobre una o ambas superficies al descubierto de la primera capa de PCB que utiliza técnicas de tratamiento fotolitográficas y técnicas de metalización conocidas en este campo. Una vez que la primera capa de PCB ha constituido el motivo de circuito sobre una o ambas superficies al descubierto de aquella, la primera capa de PCB y cada lengüeta pueden ser singularizadas del panel, especialmente la parte desechable y utilizada por sí sola. Si se desea, sin embargo, una o más capas adicionales de revestimiento eléctricamente aislante y de motivos de circuito pueden constituirse sobre el motivo de circuito, interconectándose los diversos motivos de circuito de la manera deseada utilizando procedimientos adicionales. Por consiguiente, la primera capa de PCB y cada lengüeta pueden singularizarse del panel.
Si se desea, el panel puede ser laminado en un panel de la forma conocida en la técnica con una primera capa de PCB en alineación con una segunda capa de PCB del panel para constituir un montaje de PCB de múltiples capas. La segunda capa de PCB es parte de un panel que incluye unas lengüetas y una parte desechable. Una o más lengüetas pueden, cada una, incluir un agujero de montaje que puede ser utilizado para acoplar la lengüeta a un hardware mecánico apropiado o a un conjunto de circuitos eléctricos. De manera similar a las respectivamente, capas y lengüetas de PCB, las segundas capa y lengüetas de PCB pueden estar constituidas a partir de una lámina eléctricamente conductora revestida con un revestimiento eléctricamente aislante. Sin embargo, en esta segunda forma de realización, el revestimiento eléctricamente aislante puede ser omitido de cada lengüeta o puede ser retirado de cada lengüeta después del depósito.
Un motivo de circuito puede ser constituido sobre una o ambas superficies de la segunda capa de PCB utilizando técnicas de tratamiento fotolitográficas y técnicas de metalización conocidas en este campo. Una vez que la primera capa de PCB y la segunda capa de PCB son laminadas quedando alineadas, pueden ser utilizadas técnicas conocidas en este ámbito para constituir una o más conexiones eléctricas entre motivo de circuito y motivo de circuito.
A continuación una fuerza de ruptura puede ser aplicada a cada lengüeta para singularizar las primera y segunda capas de PCB y, por tanto, el montaje de PCB de múltiples capas, respecto de las partes desechables. Para facilitar la aplicación de una fuerza de ruptura sobre cada lengüeta, las lengüetas pueden ser situadas sobre una primera y segunda capas de PCB de forma que no se superpongan entre sí. Cada una de las lengüetas permanece, respectivamente, con las primera y segunda capas de PCB. Con este fin, una fuerza de ruptura aplicada sobre cada una de las lengüetas provoca que se produzca su respectiva ruptura respecto de la parte desechable. Para posibilitar que cada lengüeta se rompa limpiamente separándose de las partes desechables y que pueda constituirse una línea de ruptura o de marcado en la frontera de cada lengüeta y cada parte desechable para debilitar la conexión mecánica entre ellas. Una fuerza de ruptura apropiada puede ser aplicada a cada lengüeta mediante una presión mecánica que incorpore un percutor con una punta apropiada en consonancia para provocar que la fuerza de ruptura sea aplicada a la lengüeta, especialmente sobre la línea de marcado.
En un momento apropiado uno o más componentes eléctricos, como por ejemplo un circuito integrado empaquetado, un circuito integrado una pastilla dispersora empaquetada, un resistor, un condensador y / o un inductor puede ser acopados a unos puntos pertinentes de un motivo de circuito y / o un motivo de circuito de un montaje de PCB de múltiples capas de una forma conocida en la técnica. Así mismo, una o más lengüetas pueden ser acopladas a un circuito de montaje o a un aparato eléctrico, como por ejemplo a una fuente de alimentación. Dado que cada lengüeta es parte de una lámina eléctricamente conductora asociada con una primera capa de PCB, y dado que cada lengüeta es parte de una lámina eléctricamente conductora asociada con una segunda capa de PCB, la conexión de una o más lengüetas con un terminal de la fuente de alimentación y la conexión con una o más lengüetas con el otro terminal de la fuente de alimentación polariza en consecuencia las láminas eléctricamente conductoras. El aprovisionamiento de energía eléctrica a las láminas eléctricamente conductoras de la forma indicada, simplifica el aprovisionamiento de energía eléctrica a cada componente eléctrico, por ejemplo, a un componente eléctrico acoplado a una o a ambas superficies encaradas hacia fuera del montaje de PCB de múltiples capas.
Así mismo, otros componentes eléctricos, como por ejemplo uno o más condensadores, pueden estar conectados entre pares de lengüetas adyacentes. La inclusión de unos o más condensadores entre uno o más pares de lengüetas reduce la necesidad de instalar condensadores de filtro en una o ambas superficies encaradas hacia fuera del montaje de PCB de múltiples capas para conseguir el filtrado eléctrico de componentes eléctricos dispuestos sobre aquél.
Lo mismo que el extremo distal de la lengüeta ejemplar, el extremo distal de cada lengüeta y el extremo distal de cada lengüeta incluyen, respectivamente, un borde al descubierto de una lámina eléctricamente conductora. Así mismo, toda o una parte de la superficie superior y / o de la superficie inferior de las láminas conductoras asociadas con pares de lengüetas y, respectivamente, pueden quedar al descubierto entre ellas con el fin de facilitar la conexión de componentes eléctricos, como por ejemplo de condensadores.
Tal y como puede apreciarse, la presente invención proporciona una tarjeta de circuito impreso que presenta una o más capas de circuito impreso cada una de las cuales presenta un plano conductor que se extiende hasta el borde de la capa de circuito impreso, pero el cual está sustancialmente, pero no concretamente, cubierto por un material aislante. El borde de la capa conductora no cubierta de material aislante está situado sobre el borde de una lengüeta la cual se utiliza para acoplar la tarjeta a una parte detectable de un panel a partir del cual se constituye la tarjeta de circuito impreso durante su fabricación. El borde al descubierto de la capa conductora queda al descubierto tras la ruptura de la lengüeta y la singularización de la tarjeta de circuito impreso respecto de la parte desechable del panel.
La capa conductora de cada capa de tarjeta de circuito puede desempeñar la doble finalidad de conducir el calor desviándolo de los componentes eléctricos dispuestos en una o ambas superficies de la tarjeta de circuito impreso o de la capa de tarjeta de circuito impreso y suministrando energía o puesta a tierra a los componentes eléctricos.
La presente invención ha sido descrita con referencia a las formas de realización preferentes. Modificaciones y alteraciones evidentes serán advertidas por los expertos en la materia tras la lectura y la comprensión de la descripción detallada precedente. Por ejemplo, se ha descrito un montaje de PCB de múltiples capas como constituido mediante la laminación de forma conjunta de capas de PCB. Sin embargo, puede constituirse un montaje de PCB de múltiples capas a partir de tres o más capas de PCB laminadas de forma conjunta y conectadas eléctricamente de la forma deseada. Así mismo, se ha descrito un componente eléctrico, como por ejemplo un condensador, como estando conectado a unas lengüetas de unas capas de PCB adyacentes de un montaje de PCB de múltiples capas. Sin embargo, un componente eléctrico puede ser conectado entre lengüetas de capas de PCB no adyacentes de un montaje de PCB de múltiples capas que presente tres o más capas de PCB. Se pretende que la invención sea interpretada de forma que incluya todas las modificaciones y alteraciones referidas en tanto en cuanto queden incluidas en el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (18)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Una tarjeta de circuito que comprende:
    una lámina conductora emparedada entre una capa superior aislante y una capa inferior aislante, definiendo las capas superior e inferior y la lámina conductora una capa de tarjeta de circuito que presenta un borde
    5 que incluye un borde de la lámina conductora; y una capa de borde aislante que cubre sustancialmente, pero no completamente, todo el borde de la lámina conductora, en la que las capas aislantes están revestidas de manera conforme sobre la lámina conductora, en la que la lámina conductora incluye una lengüeta que se extiende hacia fuera desde entre la capa superior y la capa inferior; y al menos una parte del borde de la lengüeta está al descubierto,
    10 caracterizada porque
    la lengüeta presenta una superficie superior y una superficie inferior; y
    al menos parte de al menos una superficie entre la superficie superior y la superficie inferior de la lengüeta está al descubierto.
  2. 2.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 1, en la que la lámina conductora incluye al 15 menos una vía que la atraviesa.
  3. 3.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en las reivindicaciones 1 o 2, en la que las capas aislantes están constituidas a partir de un material dieléctrico común depositado sobre la lámina conductora.
  4. 4.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que al menos una de las capas superior e inferior presenta un motivo de circuito constituido sobre ella.
    20 5.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 1, en la que la lengüeta termina dentro del rebajo.
  5. 6.- Una tarjeta de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la tarjeta se extiende por dentro de un rebajo dispuesto dentro de la capa de la tarjeta de circuito.
  6. 7.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 6, en la que al menos parte del borde es 25 exterior a un perímetro de la capa de la tarjeta de circuito.
  7. 8.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que una pluralidad de capas de la tarjeta de circuito está laminada de forma conjunta para constituir una tarjeta de circuito de múltiples capas.
  8. 9.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 8, en la que la lengüeta de una capa de la
    30 tarjeta de circuito de la tarjeta de circuito de múltiples capas está descentrada respecto de la lengüeta de otra capa de la tarjeta de circuito de la tarjeta de circuito de múltiples capas.
  9. 10.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 9, que incluye así mismo un componente electrónico conectado entre la lengüeta de una capa de la tarjeta de circuito y la lengüeta de la otra capa de la tarjeta de circuito.
    35 11.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que
    la lámina conductora de la capa de la tarjeta de circuito define un plano de alimentación; y
    la lámina conductora de otra capa de la tarjeta de circuito define un plano de puesta a tierra.
  10. 12.- La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 11, en la que:
    la lámina conductora comprende, así mismo, un panel; la lengüeta une la capa de la tarjeta de circuito con
    40 el panel; y la lengüeta es sensible a una fuerza de ruptura para romperse donde se une con el panel, tras lo cual la capa de la tarjeta de circuito y la lengüeta se separan del panel.
  11. 13.- Un procedimiento de constitución de una tarjeta de circuito que comprende las etapas de:
    (a)
    la provisión de una primera lámina conductora;
    (b)
    la retirada de manera selectiva de una o más porciones de la primera lámina conductora para constituir
    45 un primer panel que presenta una primera tarjeta de circuito que está acoplada a una parte desechable del primer panel mediante al menos una lengüeta que se extiende desde un borde de la primera tarjeta de circuito hasta un borde de la parte desechable del primer panel;
    (c)
    la aplicación de un revestimiento aislante a la primera tarjeta de circuito de forma que al menos cada borde de la primera tarjeta de circuito esté cubierto con aquél, en el que el revestimiento aislante está revestido de manera conforme sobre la lámina conductora y de forma que al menos parte de al menos una superficie entre la superficie superior y la superficie inferior de la lengüeta no esté cubierta por el revestimiento aislante; y
    (d)
    la separación de la primera tarjeta de circuito respecto de la parte desechable de una forma en la que al menos parte de la lengüeta permanezca fijada a la primera tarjeta de circuito e incluya un borde al descubierto de la lámina conductora de la primera tarjeta de circuito.
  12. 14.- El procedimiento de acuerdo con lo definido en la reivindicación 13, en el que la etapa (c) incluye así mismo la aplicación del revestimiento aislante a la primera tarjeta de circuito para que al menos cada borde de al menos una lengüeta quede cubierta por aquél.
  13. 15.- El procedimiento de acuerdo con lo definido en las reivindicaciones 13 y 14, en el que al menos parte de la lengüeta termina en un perímetro entre el perímetro interior y el perímetro exterior de la primera tarjeta de circuito.
  14. 16.- El procedimiento de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, que incluye así mismo las etapas de:
    (e)
    la provisión de una segunda lámina conductora;
    (f)
    la retirada de forma selectiva de una o más porciones de la segunda lámina conductora para constituir un segundo panel que presenta una segunda tarjeta de circuito que está acoplada a una parte desechable del segundo panel mediante al menos una lengüeta que se extiende desde un borde de la segunda tarjeta de circuito hasta un borde de la parte desechable del segundo panel;
    (g)
    la aplicación de un revestimiento aislante sobre la segunda tarjeta de circuito para que al menos cada borde de la segunda tarjeta de circuito esté cubierta por aquél;
    (h)
    la laminación de forma conjunta de las primera y segunda tarjetas de circuito; y
    (i)
    la separación de la segunda tarjeta de circuito respecto de la parte desechable del segundo panel de una forma en la que al menos parte de la lengüeta permanezca fijada a la segunda tarjeta de circuito e incluya un borde al descubierto de la lámina conductora de la segunda tarjeta de circuito.
  15. 17.- El procedimiento de acuerdo con lo definido en la reivindicación 16, en el que al menos parte de cada lengüeta termina dentro de un perímetro de la correspondiente tarjeta de circuito.
  16. 18.- El procedimiento de acuerdo con lo definido en la reivindicación 16, en el que al menos parte de cada lengüeta termina fuera de un perímetro de la correspondiente tarjeta de circuito.
  17. 19.- El procedimiento de acuerdo con lo definido en las reivindicaciones 17 o 18, en el que al menos una lengüeta de la primera tarjeta de circuito está descentrada respecto de al menos una lengüeta de la segunda tarjeta de circuito.
  18. 20.- El procedimiento de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, que incluye así mismo la etapa de conectar eléctricamente un componente eléctrico entre al menos una lengüeta de la primera tarjeta de circuito y al menos una lengüeta de la segunda tarjeta de circuito.
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