FR2800969A1

FR2800969A1 - Process for drilling of at least one printed circuit using an entry counter plate and guide for positioning the drill

Info

Publication number: FR2800969A1
Application number: FR9914257A
Authority: FR
Inventors: Christian Deglarges
Original assignee: DEGLARGES IND
Current assignee: DEGLARGES IND
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2001-05-11

Abstract

Process for drilling of at least one printed circuit (1-3) using an entry counter plate (4) and guide for positioning the drill (6), stuck to the external face of the principal body (41), to avoid all sliding of the drill when it comes into contact with the entry counter plate. Process for drilling of at least one printed circuit (1-3), of a type consistent with placing an entry counter plate (4) against the at least one printed circuit and using a drill (6) to pierce at least one printed circuit through the counter plate which agitates with a piercing barrel for guiding the drill characterized in that the counter plate comprises a principal body (41) having a first face in contact with at least one printed circuit and a second external face opposite the first face, and a film (42) for positioning the drill (6), stuck to the external face of the principal body (41), to avoid all sliding of the drill when it comes into contact with the entry counter plate. An Independent claim is included for the entry counter plate.

Description

Procédé de percage d'an moins un circuit imprimé, et contreplaque d'entrée correspondante. Drilling method of min least one printed circuit, and corresponding input plywood.

domaine de l'invention est celui de la fabrication des circuits imprimés. The field of the invention is that of the manufacture of printed circuits.

Plus précisément, l'invention concerne l'une des étapes de cette fabricationà savoir Fetape de perçage mécanique du circuit imprimé, réaliséeà l'aide d'un foret. More specifically, the invention relates to one of the steps of this manufacture to know Fetape mechanical drilling of the printed circuit, made to using a drill.

On rappelle qu'un circuit imprimé se compose classiquement d'un substrat isolant, recouvert sur une ou deux faces d'un feuillard conducteur, en cuivre dans la grande majorité des cas. It is recalled that a printed circuit is conventionally composed of an insulating substrate, covered on one or both sides of a conductor strip, copper in the vast majority of cases.

L'opération de perçage doit respecter différents critères de qualité - précision de positionnement des trous, - paroi des trous de faible rugosité, - absence de résidus étrangers accrochés sur les parois des trous - diminution de l'échauffement induit par le travail du foret, afin de limiter les phénomènes de souillures ("smearinçy" en anglais) dus ramollissement de la résine contenue dans le substrat; absence ou très faible apparition d'une bavure de cuivre, autour du trou, sur la surface du substrat; absence de rayures sur la ou les surfaces cuivrées. The drilling operation must meet different quality criteria - hole positioning accuracy , - wall of low roughness holes , - absence of foreign residues hanging on the walls of the holes - reduction of the heating induced by the work of the drill, in order to limit the phenomena of defilements ( "smearinçy" in English) due to softening of the resin contained in the substrate ; absence or very slight appearance of a copper burr, around the hole, on the surface of the substrate ; absence of scratches on the coppered surface (s).

Afin de respecter ces critères de qualité, on utilise classiquement une contreplaque d'entrée (aussi appelée contreplaque d'attaque), généralement associéeà une contreplaque de sortie. On place alors le circuit imprimé entre la contreplaque d'entrée et la contreplaque de sortie. Pour percer le circuit imprimé, le foret passe d'abordà travers la contreplaque d'entrée, qui agit comme un canon de perçage pour guider le foret. En outre, cette contreplaque d'entrée protège les surfaces de cuivre tous risques de rayures et limite de façon satisfaisante la bavurede cuivre. In order to meet these quality criteria, it is conventionally used an input counterplate (also called counterplate attack), generally associated with an outlet counterplate. The printed circuit is then placed between the input plywood and the output plywood. To drill the PCB, the drill first goes to through the input counterplate, which acts as a drill gun to guide the drill bit. In addition, this entry counterplate protects copper surfaces from scratch and satisfactorily limits the copper smudge.

Traditionnellement, pour des raisons économiques et qualitatives, contreplaques d'entrée sont fabriquées, au moins en partie, avec de l'aluminium. En effet, ce matériau est couramment utilisé pour ses caractéristiques mécaniques, économiques et dissipatrices de chaleur. Traditionally, for economic and qualitative reasons, entrance plywoods are made, at least in part, from aluminum. Indeed, this material is commonly used for its mechanical characteristics, economic and heat dissipating.

Les deux structures de contreplaque d'entrée les plus connues sont les suivantes feuillard d'aluminium, d'une épaisseur comprise entre0,15 et 0,40 mm; stratifié, d'une épaisseur comprise entre0, 18 mm et0,50 mm, composé d'une âme en papier imprégné, plaquée sur ses deux faces d'une mince feuille d'aluminium d'une épaisseur comprise entre25 et60 première structure connue (feuillard d'aluminium) est la plus souvent utilisée car économique et aisément recyclable (utilisation d'un seul matériau). Mais elle ne permet de percer des micro-trous, avec une précision satisfaisante et dans de bonnes conditions de productivité (difficultésà optimiser les paramètres de perçage, tels que la vitesse rotation et la vitesse d'avance, età utiliser des empilages maximisés de plusieurs substrats pendant le perçage). The two most popular entrance plywood structures are the following aluminum strapping, with a thickness between 0.15 and 0.40 mm; laminate, of a thickness between 0, 18 mm and 0,50 mm, composed of an impregnated paper core, plated on both sides with a thin sheet of aluminum with a thickness between 25 and 60 first known structure (aluminum foil) is most often used because economic and easily recyclable (use of a single material). But it does not allow to drill micro-holes, with a satisfactory precision and in good conditions of productivity (difficulties to optimize the parameters of drilling, such as the rotation speed and the speed of advance, and to use maximized stacks of multiple substrates during drilling).

seconde structure connue (stratifié plaqué aluminium) offre précision satisfaisante et de meilleures conditions de productivité. Mais elle est très coûteuse et difficilement recyclable (utilisation de deux matériaux). second known structure (aluminum-clad laminate) offers satisfactory accuracy and better productivity conditions. But it is very expensive and difficult to recycle (use of two materials).

En outre, la miniaturisation des schémas des circuits imprimés a conduità une diminution très sensible du diamètre des trous. De ce fait, les foret utilisés présentent des diamètres de plus en plus faibles, et donc une certaine fragilité et une certaine flexibilité. Il en résulte, lorsque l'on utilise les contreplaques d'entrées traditionnelles décrites ci- dessus, soit des casses intempestives de forets très coûteux, soit des déviations pendant le perçage qui ont pour résultat une précision insatisfaisante. In addition, the miniaturization of printed circuit diagrams has led to a very significant decrease in the diameter of the holes. As a result, the drills used have smaller and smaller diameters, and therefore a certain fragility and flexibility. It results, when using the traditional input plywoods described above, either inopportune breakage of expensive drills or deviations during drilling which result in unsatisfactory accuracy.

L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. The invention particularly aims to overcome these disadvantages of the state of the art.

Plus précisément, l'un des objectifs de la présente invention est de fournir un procédé de perçage de circuit imprimé, qui permette de satisfaire aux impératifs de précision. More precisely, one of the objectives of the present invention is to provide a printed circuit piercing method, which makes it possible to satisfy precision requirements.

L'invention a également pour objectifde fournir un tel procédé qui permette d'optimiser les paramètres de perçage et de travailler avec la meilleure productivité possible. Another object of the invention is to provide such a method which makes it possible to optimize the drilling parameters and to work with the best possible productivity.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel procédé qui soit peu coûteux en matériaux utilisés pour la contreplaque d'entrée. Encore un autre objectif de l'invention est de fournir un tel procédé qui permette un recyclage aisé et complet de la contreplaqué d'entrée. Another object of the invention is to provide such a method which is inexpensive in materials used for the input plywood. Yet another object of the invention is to provide such a method which allows easy and complete recycling of the input plywood.

Ces différents objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'inventionà l'aide d'un procédé de perçage d'au moins un circuit imprime, du type consistantà placer une contreplaqué d'entrée contre ledit au moins un circuit imprimé, età utiliser un foret pour percer ledit au moins un circuit imprimé,à travers ladite contreplaqué d'entrée qui agit comme un canon de percage pour guider ledit foret, ladite contreplaqué d'entrée comprenant un corps principal, possédant une première face contact avec ledit au moins un circuit imprimé et une seconde face, dite face externe, opposée à ladite première face, film de positionnement du foret, collé sur ladite face externe dudit corps principal, de façonà éviter tout glissement foret lorsqu'il vient contact avec ladite contreplaqué d'entrée. These various objectives, as well as others which will appear later, are achieved according to the invention by using a method of drilling at least one printed circuit, of the type consisting of B> to place an input plywood against said at least one printed circuit, and to use a drill bit to drill said at least one printed circuit, to through said input plywood which acts as a drilling barrel for guiding said drill, said input plywood comprising a main body, having a first face contacting said at least one printed circuit and a second face, said external face, opposite to said first face, positioning film of the drill, glued on said outer face of said main body, so as to prevent any drill slip when it comes into contact with said plywood 'Entrance.

Le principe général de l'invention consiste doncà améliorer positionnement du foret sur la contreplaqué d'entrée, en recouvrant la face externe de cette dernière d'un film de positionnement du foret. Ce film est réalisé, d'une façon générale, dans un matériau relativement mou, de façon qu'à son contact le foret ne glisse pas sur la contreplaqué d'entrée. The general principle of the invention therefore consists in improving the positioning of the drill on the input plywood, by covering the outer face of the latter with a film for positioning the drill bit. This film is made, in general, in a relatively soft material, so that at its contact the drill does not slip on the input plywood.

Ainsi, rapport aux techniques connues précitées, on obtient un meilleur positionnement et un meilleur guidage du foret. Les tests comparatifs de perçage, en diamètre0,30 mm sur un empilage de3 circuits imprimés (substrats d'épaisseur1 mm), montrent une amélioration minimale de15 % par rapport au perçage classique utilisant un feuillard d'aluminium. De plus, l'examen des parois des trous révèle que celles-ci ne présentent aucun défaut, ni pollution. Enfin, après usage, le film peut être séparé du corps, et chacun d'eux peut être recyclé séparément. Thus, compared to known techniques mentioned above, better positioning and better guidance of the drill is obtained. Comparative drilling tests, in diameter 0.30 mm on a stack of 3 PCBs (substrates 1 mm), show a minimum improvement of 15% compared to conventional drilling using an aluminum strip. In addition, the examination of the walls of the holes reveals that they have no defect or pollution. Finally, after use, the film can be separated from the body, and each of them can be recycled separately.

Il est important de noter que ce film de positionnement du foret est clairement distinct d'un film de protection de surface, tel qu'utilisé notamment dans le domaine de l'emboutissage, bien que ces deux typesde film (de positionnement et de protection de surface) puissent être, éventuellement, fabriquésà partir de matériaux semblables. De façon avantageuse. ledit corps principal possède une épaisseur inférieure 0,5 mm, préférentiellement comprise entre100 um et250 #tm. It is important to note that this positioning film of the drill is clearly distinct from a surface protection film, as used especially in the field of stamping, although these two types B <of film (positioning and surface protection) can be, possibly, made from from similar materials. Advantageously. said main body has a thickness 0.5 mm, preferably between 100 um and 250 #tm.

Avantageusement, ledit film de positionnement du foret possède une épaisseur inférieure a0,3 mm, et préférentiellement comprise entre 40 #tm et100 um. Advantageously, said drill positioning film has a thickness less than 0.3 mm, and preferably between 40 #tm and 100 μm.

De façon préférentielle, ledit corps principal est réalisé dans un matériau appartenant au groupe comprenant: les métaux (et notamment l'aluminium et le cuivre), les stratifiés (et notamment ceux de type papier bakélisé et papier mélamine), composites, les thermoplastiques,... Cette liste n'est pas exhaustive, Préférentiellement, ledit film de positionnement du foret est réalisé dans un matériau appartenant au groupe comprenant: les polymères (et notamment le polyéthylène, le polypropylène et le PVQ, les pellicules cellulosiques,... Cette liste n' pas exhaustive. Preferably, said main body is made of a material belonging to the group comprising : metals (and in particular aluminum and copper), laminates (and in particular those of the bakelized paper and melamine paper type ), composites, thermoplastics, ... This list is not exhaustive, Preferably, said drill positioning film is made of a material belonging to the group comprising: : polymers (and in particular polyethylene, polypropylene and PVQ, cellulosic films, ... This list is not exhaustive.

De façon avantageuse, ledit film de positionnement du foret est collé sur ladite face externe dudit corps principal avec une masse adhésive appartenant au groupe comprenant: les masses acryliques, les masses caoutchoucs,... Cette liste n'est exhaustive. Advantageously, said positioning film of the drill is bonded to said outer face of said main body with an adhesive mass belonging to the group comprising : the acrylic masses, the rubber masses, ... < This list is not exhaustive.

Avantageusement, on place une superposition d'au moins deux circuits imprimes contre ladite contreplaqué d'entrée. La présente invention est donc compatible avec cette technique d'empilage, connue en elle-même, qui permet d'augmenter la productivité. Advantageously, a superposition of at least two printed circuits is placed against said input plywood. The present invention is therefore compatible with this stacking technique, known in itself, which increases productivity.

L'invention concerne également une contreplaqué d'entrée, du type destinéeà être utilisée pour la mise en oeuvre d'un procédé de perçage tel que précité, cette contreplaqué d'entrée comprenant un corps principal, possédant une première face en contact avec ledit au moins un circuit imprimé et une seconde face, dite face externe, opposée à ladite première face, un film de positionnement du foret, collé sur ladite face externe dudit corps principal, de façonà éviter tout glissement du foret lorsqu'il vient en contact avec ladite contreplaqué d'entrée. The invention also relates to an input plywood, of the type intended to be used for the implementation of a drilling method as mentioned above, this input plywood comprising a main body, having a first face in contact with said at least one printed circuit and a second face, said external face, opposite to said first face, a positioning film of the drill, bonded to said outer face of said main body, so as to avoid dragging the drill when it comes into contact with said input plywood.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtrontà la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donnéà titre d'exemple indicatif et non limitatif. et du dessin annexé, dans lequel la figure unique présente un exemple de mise en oeuvre du procédé de perçage selon l'invention. Other features and advantages of the invention will become apparent when reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given as an example. indicative and not limiting. and the accompanying drawing, in which the single figure shows an example of implementation of the drilling method according to the invention.

# ZD La presente invention concerne donc un procédé de perçage d'un circuit imprimé, ou de plusieurs circuits imprimés simultanément. # ZD The present invention therefore relates to a method of drilling a printed circuit, or multiple printed circuits simultaneously.

Dans mode de réalisation particulier illustré sur la figure unique, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre pour percer un empilage de trois circuits imprimés1 à 3, avec un même foret6. In a particular embodiment illustrated in the single figure, the method according to the invention is implemented to drill a stack of three printed circuits 1 to 3, with the same drill 6.

Il est clair que la présente invention s'applique plus généralement au perçage d'un nombre quelconque (supérieur ou égalà 1) de circuits imprimés. De même, la présente invention n'est pas liée au nombre de trous que l'on souhaite faire dans le(s) circuit(s) imprimé(s). It is clear that the present invention more generally applies to the drilling of any number (greater than or equal to 1) of printed circuits. Similarly, the present invention is not related to the number of holes that one wishes to make in the circuit (s) printed (s).

Classiquement, on suppose que l'empilage de trois circuits imprimésà 3 est placé entre contreplaque d'entrée 4 et une contreplaque de sortie5. L'ensemble est par exemple posé sur une table (non représentée). En fonctionnement, le foret passeà travers la contreplaque d'entrée 4, qui agit comme un canon de perçage, puis perce successivement les trois circuits imprimés1 à 3, avant de terminer sa course dans la contreplaque sortie5. Enfin, le foret6 est retiré. Le trou résultant est référencé7 sur lafigure. Classically, it is assumed that the stacking of three printed circuits to 3 is placed between input plywood 4 and an output plywood 5. The assembly is for example placed on a table (not shown). In operation, the drill passes to through the input counterplate 4, which acts as a piercing barrel, then successively pierces the three printed circuits 1 to 3, before finish the race in the exit plate 5. Finally, the drill 6 is removed. The resulting hole is referenced 7 on the f igure.

Dans cet exemple, chaque circuit imprimé1à 3 se compose d'une plaque de substrat isolant11, 21,3 1, recouvert sur ses deux faces d'un feuillard de cuivre 12,13, 22,23, 32, 33. In this example, each printed circuit 1 to 3 consists of an insulating substrate plate 11, 21, 3 1, covered on both sides with a copper strip 12, 13, 22, 23, 32, 33.

Dans le mode de réalisation particulier illustré, la contreplaque d'entrée 4 comprend un feuillard d'aluminium 41, constituant le corps principal, et film polymère adhésif 42, constituant le film de positionnement du foret6. Le film polymère 42 est collé sur la face externe (qui n'est pas en contact avec l'empilage de circuits imprimés) du feuillard d'aluminium 41, par exemple avec une masse acrylique. Ainsi, lors du perçage, le foret6 est d'abord en contact avec ce film polymère 42, qui assure un meilleur positionnement et un meilleur guidage du foret. In the particular embodiment illustrated, the inlet counterplate 4 comprises an aluminum strip 41, constituting the main body, and an adhesive polymer film 42, constituting the positioning film of the drill bit B. 6 polymer film 42 is bonded to the outer face (which is not in contact with the printed circuit stack) of the aluminum strip 41, for example with an acrylic mass. Thus, during drilling, the drill 6 is first in contact with the polymer film 42, which provides better positioning and better guidance of the drill.

L'épaisseur du feuillard d'aluminium 41 est par exemple comprise entre00 et 250 #um, et celle du film polymère 42 entre 40 et100 #tm. est clair que de nombreux autres modes de réalisation de l'invention peuvent être envisagés. The thickness of the aluminum strip 41 is for example between 00 and 250 #um, and that of the polymer film 42 between 40 and 100 #tm. It is clear that many other embodiments of the invention can be envisaged.

peut notamment prévoir & autres matériaux pour le corps principal 41 (autres métaux stratifiés, composites, thermoplastiques,... ). et/ou pour film 42 (pellicules cellulosiques,... ), et/ou pour la masse adhésive (masse caoutchouc,...). can in particular provide & other materials for the main body 41 (other layered metals, composites, thermoplastics, ...). and / or for film 42 (cellulosic films, ...), and / or for the adhesive mass (rubber mass, ...).

On peut également prévoir d'autres épaisseurs pour le corps principal 41 (d'une façon genérale, épaisseur inférieureà 0,5 mm), et/ou pour le film 42 (d'une façon générale, épaisseur inférieureà 0,3 mm). It is also possible to provide other thicknesses for the main body 41 (in general, thickness 0.5 mm), and / or for the film 42 (in general, lower thickness to 0.3 mm).

notera également que le procédé selon la présente invention permet d'effectuer le perçage de tous types de circuits imprimés - circuits rigides,à trous non métallisés - circuits rigides,à trous métallisés, - circuits rigides multicouches-, - circuits flex-rigides multicouches - circuits souplesà trous non métallisés, - circuits souplesà trous métallisés. note also that the method according to the present invention allows the drilling of all types of printed circuits - rigid circuits, to non-metallic holes - rigid circuits, to plated holes , - - multilayer rigid circuits -, - multilayer flex-rigid circuits - flexible circuits to non-metallic holes , - flexible circuits to metallized holes.

On rappelle que les matériaux utilisés dans la fabrication circuits imprimés comportent un renfort, généralement de type fibrede verre, fibre aramide, papier cellulosique, ou encore résine agglornérante (phénolique, époxy (standard et haut TG), polylmide, BT, et cyanate -ester). Pour les circuits souples et flex-rigides, les substrats couramment employés sont les films polylmide et polyester.It is recalled that the materials used in the manufacture of printed circuits comprise a reinforcement, generally of fiber type of glass, aramid fiber, cellulosic paper, or alternatively agglomerating resin (phenolic, epoxy (standard and high TG), polylmide, BT, and cyanate-ester). For flexible and flex-rigid circuits, the substrates commonly used are polylmide and polyester films.

Claims

CLAIMS 1. Method for drilling at least one (1 to 3) PCB, to > placing an input plate (4) against said at least one printed circuit, and using (6) to pierce said at least one printed circuit board, to through said input counterplate which acts as a drilling barrel for guiding said drill, c # C #D characterized in that said counter plate input comprises a main body (41), having a first face in contact with said at least one printed circuit and a second face, said external face, opposite to said first face. 42) for positioning the drill (6), glued to said outer face of said main body (41), so as to prevent the drill from sliding when it comes into contact with said input counterplate. 2. Method according to claim 1, characterized in that said main body 1) has a thickness less than 0.5 mm. Method according to claim 2, characterized in that said main body has a thickness of between 100 #trn and 250 #tm. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said drill positioning film (42) has a thickness of 0.3 mm. Method according to claim 4, characterized in that said film (42) positioning the drill has a thickness between 40 urn and 100 #tm. 6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said main body (41) is made of a material belonging to the group comprising: - - - thermoplastics. 7. A method according to any of claims 1 to 6, characterized in that said film (42) positioning the drill is made of a material belonging to the group comprising : polymers cellulosic films. A method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said drill positioning film (42) is adhered to said outer face of said main body with an adhesive mass belonging to the group comprising Zn acrylic masses ; rubbers. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized by placing a superposition of at least two printed circuit boards (1 to 3) against said counter plate input (4). 10. Input plywood (4), of the type intended to be used for the implementation of a method of drilling at least one printed circuit board (1 to 3), wherein said method comprises placing said input counterplate against said at least one printed circuit board, and to > use a drill (6) to pierce said at least one printed circuit, to through said input counterplate which acts as a drill barrel for guiding said drill, characterized in that it comprises a main body (41) having a first face in contact with said at least one printed circuit and a second face, said external face, opposite to said first face, a film (42) for positioning the drill bit, adhered to said outer face of said main body, so as to prevent the drill from sliding when it comes into contact with said input counterplate.