FI70106C

FI70106C - Foerfarande och hjaelpmaterial vid borrning av en skiva med enryckt krets

Info

Publication number: FI70106C
Application number: FI802382A
Authority: FI
Inventors: James P Block
Original assignee: Lcoa Laminating Co Of America
Priority date: 1979-07-30
Filing date: 1980-07-30
Publication date: 1986-09-12
Also published as: JPS6161921B2; JPS56500922A; FI70106B; IL60656A0; US4311419A; FI802382A; WO1981000367A1; IL60656A; BR8008773A; EP0032931A1; ZA804475B; MX149342A

Description

r, KUULUTUSJULKAISU 7Ω106 Ä lBJ (11> UTLÄGGNINGSSKRIFT ' U

C (45) Patentti tty

Patent :. e Pielet 12 20 103G

(51) Kv.ik.*/Int.ci.* H 05 K 13/00 // H 05 K 3/00, B 23 B 35/00, B 32 B 15/1^ SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 802382 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 3 0.07.80 ^ ^ (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 30.07 80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig ^ ^ qj g -j

Patentti- ja rekisterihallitus .... . ... . . .....

* (44j Nahtävaksipanon ja kuul.julkaisun pvm.—

Patent- och registerstyrelsen v ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 31-01.86 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet 30.07.79 USA(US) 061594 Toteennäytetty-Styrkt (71) LCOA Laminating Company of America, 7311 Doig Drive, Garden Grove, California 92641, USA(US) (72) James P. Block, Long Beach, California, USA(US) (7*0 Oy Koi ster Ab (5**) Painetun piirin käsittävän levyn poraamiseen käytettävä menetelmä ja apumateriaa 1i - Förfarande och hjälpmaterial vid borrning av en skiva med en tryekt krets

Nyt esiteltävä keksintö koskee painettuja piirejä käsittävien levyjen valmistamista ja nimenomaan parannettua apumateriaalia sekä menetelmää tällaisten levyjen poraamista varten.

Valmistettaessa painettuja piirejä käsittäviä levyjä (paino-piirilevyjä) sähkö- ja elektronilaitteisiin joudutaan ao. komponenttien johtoja ja tukiosia varten levyihin poraamaan monia reikiä. Jos pora suunnataan tällöin suoraan painopiirilevyn pintaan, on voitu todeta, että siihen tulee sen laatua ratkaisevasti heikentäviä virheellisyyksiä, esim. poran terän muodostamia pursereunoja, työ-kappaleen porausvaiheen aikana paikallaan pitävien puristusjalkojen aiheuttamia puristusjälkiä sekä porasta levyn pintaan putoavien po-rausjätteiden synnyttämiä jälkiä porauslastujen joutuessa tällöin levyn pintaan, kun ne koskettavat puristusjalkaan tai poran hoikkiin. Lisäksi pora siirtyy usein jonkin verran, kun se koskettaa 2 70106 levyn pintaan, mikä aiheuttaa taas reiän poikkeamisen oikeasta linjasta.

Tämän epäkohdan eliminoimiseksi on käytetty nyt esiteltävän keksinnön tekijän patentissa nro 4 019 826 (26.4.1977) selostettua apufoliota. Se onkin huomattavasti vähentänyt em. epäkohtia, mutta joissakin tapauksissa on vieläkin syntynyt vaikeuksia, nimenomaan silloin, kun työkappaleen poraamisen ajaksi paikalleen kiinnitettävä puristusjalka on jonkin matkan päässä porasta. Tällaisissa tapauksissa poran kohdalla oleva apufolion osa pyrkii nousemaan ylös työkappaleesta, jolloin apufolion ja painopiirilevyn väliin pääsee porausjätettä. Näin ollen tällaiselta apufoliolta odotettava hyöty ainakin pienenee tai pahimmassa tapauksessa eliminoituu kokonaan. Lisäksi on todettu, että käytettäessä suurella kierros-luvulla toimivia pikaporia tällainen suhteellisen ohut (0,13 mm) apufolio ei ole tarpeeksi luja tukemaan näin suuria vääntövoimia. Tämä probleema voitaisiin tosin ratkaista käyttämällä paksumpaa apufoliota, mutta se lisäisi apumateriaalikustannuksia ja synnyttäisi lisää lämpöä, mikä nopeuttaisi taas poran terän kulumista.

Esillä olevassa keksinnössä on painetun piirin käsittävän levyn poraamiseen käytettävä menetelmä, jossa laminoitu apumateri-aali on sijoitettu painopiirilevyn päälle ja apumateriaali ja pai-nopiirilevy on porattu läpi peräkkäin. Apumateriaalina on kovapuu-massan ja lasikuidun yhdistelmänä valmistettu sydänlevy, jonka vahvuus on 0,25-3,2 mm ja alumiinifoliolevyt, joiden vahvuus on 0,025-0,18 mm ja jotka on kiinnitetty sydänlevyn vastakkaisiin pintoihin.

Keksinnön mukaisella apumateriaalilla pystytään eliminoimaan em. epäkohdat käyttämällä tukevampaa apumateriaalia, joka ei nouse ylös poran kohdalla olevasta työkappaleesta ja joka kestää suurilla kierroksilla tapahtuvaa poraamista. Käyttökustannukset ovat myös tuntuvasti alhaisemmat kuin käytettäessä riittävän paksua, samoihin ominaisuuksiin yltävää apulevyä. Lisäksi keksinnön mukaisella apumateriaalilla poraan saadaan tehokkaampi jäähdytyslevy-vaikutus (heat sink cooling action) kun aikaisemmin käytetyillä apufolioilla. Tämä johtuu taas siitä, että keksinnön mukaisessa rakenteessa käytetään apumateriaalia, joka sisältää sydänosan ensimmäisen ja toisen samanlaisen vastakkain olevan alumiinifolio-

II

3 70106 levyn välissä sekä kiinnitysaineen folioiden puristamiseksi kiinni sydänosaan alumiinilevyjen vahvuuden ollessa noin 0,05 mm, jolloin keksinnölle on tunnusomaista, että sydänosan vahvuus on noin 0,46 mm sen käsittäessä yhdistelmänä 70 % puumassaa ja 30 % lasikuitua.

Tämänkertaisella keksinnöllä pyritään siis saamaan aikaan parannettu apumateriaali, jota käytetään apuna painopiirilevyjä porattaessa.

Lisäksi keksinnöllä pyritään saamaan aikaan sellainen pai-nopiirilevyjä porattaessa apuna käytettävä apumateriaali, joka ei nouse ylös poran terän kohdalta ja joka kestää myös suuria kierroslukuja ja pikaporaamista.

Edelleen keksinnön mukaan pyritään kehittämään sellainen apumateriaalityyppi, jolla on parannetut jäähdytyslevyominaisuu-det poran terän lämpötilan alentamiseksi.

Muita keksintöön liittyviä tavoitteita käy selville seuraa-vasta selostuksesta, jossa viitataan oheisiin piirustuksiin.

Niissä kuvio 1 on osiin hajotettu leikkaus eräästä keksinnön mukaisesta suositettavasta apumateriaalirakenteesta, kuvio 2 havainnollistaa kaaviona keksinnön mukaisen apu-materiaalin valmistusta, kuvio 3 on samoin osiin hajotettu rakenneleikkaus keksinnön mukaisen apumateriaalin käytöstä, ja kuvio 4 on keksinnön mukaista apumateriaalia vielä lisää havainnollistava perspektiivi.

Kuviossa 1 keksinnön mukaisen suositettavan rakenteen osat esitetään erikseen, ts. hajotettuna rakenneleikkauksena. Alus- 1. sydänlevyn 14 kumpaankin pintaan on kiinnitetty epoksiliimakerrok-silla 17 ja 18 alumiinilevy 15, 16. Sydän 14 on valmistettu kova-puumassa- ja lasikuituyhdistelmänä, jossa on mieluimmin 70 % kova-puumassaa ja 30 % ei-kudottua lasikuitua. Sydänlevyn 14 vahvuus voi olla 0,25-3,18 mm, mutta useimpiin sovellutuksiin on optimi-vahvuudeksi todettu nimenomaan 0,457 nm. Foliot 15 ja 16 ovat mieluimmin 3003-H-19-tyyppistä alumiinifoliota, jota on yleisesti saatavana.

Tämä folio sisältää 0,6 % silikonia, 0,7 % rautaa, 0,05-0,20 % kuparia, 1,0-1,5 % mangaania ja 0,10 % sinkkiä lopun oi- 4 70106 lessa puhdasta alumiinia. Alumiinifolion vahvuus voi olla 0,025 mm-0,18 mm, mieluimmin kuitenkin 0,05 mm. Liimakerrosten 17 ja 18 vahvuus on mieluimmin 0,17 mm, mutta se voi olla myös 0,025-0,5 mm.

Kuviossa 2 esitetään kaaviona keksinnön mukaisen apumateri-aalin valmistus. Alumiinifolio 15 ja 16 vedetään foliorullista 20 ja 21 kitkarullien 23 ja 24 avulla ja niiden kautta. Kitkarullien 23 ja 24 ja rullien 20 ja 21 välissä folio menee ao. liimarullien 26 ja 27 yli, jolloin sen yläpintaan tulee epoksililmakerros. Sy-dänlevy 14 syötetään kitkarullien 23 ja 24 kautta folioiden 15 ja 16 välissä, jolloin nämä kiinnittyvät sen vastakkaisiin pintoihin. Yleensä käytetään n. 965x1270 mm suuruisia sydänosia, ja liimaamisen jälkeen folioiden ja sydänosan muodostama rakenne leikataan 914x1219 mm levyiksi. Käytettävässä epoksiliimassa on 50 % epoksi-hartsia ja 50 % kovitetta. Liimakerroksen vahvuus on alumiinifolioiden pinnoissa 0,15-0,18 mm. Sydänlevy 14 on - kuten jo mainittiin - mieluimmin yhdistelmätuote, jossa, on 70 % kovapuumassaa ja 30 % lasikuitua, ja sen vahvuus on 0,45 mm. Alumiinifolio on mate-riaalityyppiä 3003-H19, vahvuus 0,05 mm. Kun alumiinifoliot on liimattu sydänlevyyn 14 ja leikattu puhtaaksi reunoista, pannaan näin saatu yhdistelmälevy ao. levyparin väliin kuumalaminointipuristi-meen, jossa levyihin kohdistetaan tietty lämpö ja puristus. Tässä prosessissa epoksiliima kyllästää sydänmateriaalin kokonaan. Tällöin käytettävä paine on yleensä 345 kPa ja lämpötila n. 105°C. Käsittelyaika on n. 2 minuuttia, jonka kuluessa tapahtuu levyrakenteen puristaminen, 'paistaminen' ja laminoiminen. Keksinnön mukaisen apumateriaalin kokonaisvahvuus on 0,9 mm ennen puristus- ja kuu-mennusprosessia ja sen jälkeen 0,4 mm.

Kuvioissa 3 ja 4 esitetään po. apumateriaalin käyttö paino-piirilevyä porattaessa. Porattava painopiirilevy 40 pannaan tuki-levyn 41 päälle lieriötappien 44 avulla. Tukilevynä voidaan käyttää tämän keksinnön tekijän patentissa nro 3 700 341 selostettua levyä. Tämän jälkeen apulevyn, painopiirilevyn ja tukilevyn muodostama yksikkö pannaan porakoneeseen.

Vaikkakin keksintöä on edellä selostettu ja havainnollistettu kuvioiden avulla yksityiskohtaisesti, on kuitenkin huomattava, että nyt on kysymys vain esimerkkirakenteesta, joka ei rajoita keksintöä, joten sen tarkoitus ja suojapiiri rajataan vain oheisissa patenttivaatimuksissa.

Il

Claims

70106 5

1. Painetun piirin käsittävän levyn poraamiseen käytettävä menetelmä, jossa laminoitu apumateriaali on sijoitettu painopiiri-levyn päälle ja apumateriaali ja painopiirilevy on porattu läpi peräkkäin, tunnettu siitä, että apumateriaalina on kova-puumassan ja lasikuidun yhdistelmänä valmistettu sydänlevy (14), jonka vahvuus on 0,25-3,2 mm ja alumiinifoliolevyt (15,16), joiden vahvuus on 0,025-0,18 mm ja jotka on kiinnitetty sydänlevyn vastakkaisiin pintoihin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että alumiinifolio (15,16) kiinnitetään sydänlevyyn (14) epoksiliimalla, jossa on 50 % epoksihartsia ja 50 % kovetus-ainetta ja joka sivellään folion ja sydänlevyn väliin 0,15-0,18 mm vahvuisena kerroksena.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiinifolion (15,16) vahvuus on 0,05 mm ja sydänlevyn (14) vahvuus 0,45 mm.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että liimauskäsittelyn jälkeen folioon (15,16) ja sydänlevyyn (14) kohdistetaan tietty lämpö folion ollessa tällöin puristettuna sydänlevyyn, jolloin liima-aine kyllästää sydänlevyn kokonaan.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että sydänlevy (14) on valmistettu 70 % kovapuumassaa ja 30 % lasikuitua käsittävänä yhdistelmänä.

6. Painetun piirin käsittävän levyn poraamiseen käytettävä apumateriaali, joka sisältää sydänosan (14) ensimmäisen ja toisen samanlaisen vastakkain olevan alumiinifoliolevyn (15,16) välissä sekä kiinnitysaineen folioiden puristamiseksi kiinni sydän-osaan alumiinilevyjen (15,16) vahvuuden ollessa noin 0,05 mm, tunnettu siitä, että sydänosan (14) vahvuus on noin 0,46 mm sen käsittäessä yhdistelmänä 70 % puumassaa ja 30 % lasikuitua.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen materiaali, tunnet-t u siitä, että kiinnitysaineena on epoksiliima, jossa on 50 % epoksihartsia ja 50 % kovetusainetta ja joka sivellään n. 0,15 mm-0,18 mm vahvuisena kerroksena alumiinifolion (15,16) ja sydänosan (14) väliin, jolloin apumateriaalin kokonaisvahvuudeksi tulee 0,4 mm. 6 70106