HU216987B

HU216987B - Alkotóelem nyomtatott áramköri lapokhoz

Info

Publication number: HU216987B
Application number: HU9400579A
Authority: HU
Inventors: James A. Johnston
Original assignee: Johnson and Johnston Associates, Inc.
Priority date: 1991-08-27
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1999-10-28
Also published as: HUT69843A; BG98543A; JP3100983B2; ES2096766T3; BR9206474A; US5951803A; BG61363B1; CN1036972C; US5674596A; CZ43594A3; SK279991B6; CA2116662C; US5153050A; ATE147927T1; US5942315A; US6048430A; HK37097A; CA2116662A1; EP0600925A1; RU2144287C1

Abstract

A találmány tárgya különböző termékek, példáűl nyőmtatőtt áramkörilapők gyártásánál használt őlyan alkőtóelem, amely rézfólia lemezbőlés alűmíniűm- vagy ha- sőnló anyagú lemezből álló laminátűmőttartalmaz. Egy rűgalmas ragasztócsík (40) az egymásra helyezettlemezeket azők széle mentén összeköti, és ezáltal egyszennyeződésektől védett közpőnti zónát (CZ) hőz létre az egymássalérintkező lemezeken. A lemezek szélétől beljebb egy vagy több,vízőldékőny ragasztósziget (50) van kialakítva, melyeken keresztülhagyőmányős módőn az egyes lemezeket pőziciőnáló helyezőcsapőkvezethetők át. ŕ

Description

A találmány tárgya alkotóelem elsősorban nyomtatott áramköri laphoz.

Legegyszerűbb kialakításában egy nyomtatott áramköri lap epoxigyantával impregnált üvegszál szövedékből készült dielektromos réteget, közismert angolszász nevén „prepreg”-et tartalmaz. A dielektromos réteg két oldalához vezető rézfólia rétegek kötődnek. Ennek a nyomtatott áramköri lapnak a felhasználása során a rezet több eljárási lépésben maratják, hogy a dielektromos réteg felületén vezetőpályákat hozzanak létre. Ezt az említett szerelvényt gyakran nyomtatott áramköri lemeznek vagy szendvicsmagnak is nevezik.

A gyártási eljárásokban nem szokatlan, hogy több vagy ilyen, fent leírt típusú alap alkotóelemet vagy kiegészítő rétegekkel ellátott alkotóelemet függőlegesen egymásra halmoznak. Ezt az összeállított halmot „könyv”nek nevezik. A könyvet melegítik, majd sajtolják. Hűtés és szárítás után az így egyesített különálló lapokat szétválasztják egymástól, és szokásos módokon feldolgozzák. Ezt az általános, számos helyen követett technikát az US 4875283 számú szabadalmi leírás ismerteti részletesen. A gyártási eljárás egyik leglényegesebb pontja a rézfólia rétegek tisztaságának megőrzése vagy szennyeződésének elkerülése. Ez minden esetben lényeges, akkor is, ha a nyomtatott áramköri lap két külső rézfólia réteg közé helyezett szigetelő dielektromos rétegből álló, egyszerű szendvicsszerkezet, de akkor is, ha több ilyen szendvicsmagból összeépített kompound nyomtatott áramköri lapról van szó.

A rézfólia rétegek szennyeződésének egyik fő okozója a mindig jelen lévő műgyantapor, üvegszálak, hajszálak, porszemcsék és a dielektromos réteg megelőző gyártási, vágási, szállítási és tárolási műveletei során keletkező vagy odakerülő különböző idegen anyagok. A nyomtatott áramköri lemezek könyvbe rakása során nagy gondosságot fordítanak a műgyantapor eltávolítására, különböző letörlőtechnikák alkalmazásával. Nem tagadható azonban, hogy a legjobb igyekezet ellenére is bizonyos mennyiségű műgyantapor és más szennyező anyag rajta marad a rézfólia rétegek felületén. A laminálóeljárás során, a hő és nyomás hatására ez a műgyantapor megolvad, ami a rézfelületeken foltokként vagy lerakódásokként jelentkezik.

További gondot okoz a rézfólia rétegek felületében a különböző üregek, bemélyedések megjelenése. Ezek egyrészt a melegítő- és laminálóeljárás során a rézfólia rétegen lévő műgyantapomyomokból származhatnak, amelyek benyomódhatnak a rézbe, azonban az igen vékony fólia kezelése során is létrejöhetnek, hiszen ismereteink szerint nincs olyan eljárás, amely teljes mértékben kiküszöbölné a műgyantapor jelenlétét, az üregek, bemélyedések megjelenését, jóllehet számos irányban különböző igyekezetek történnek a probléma kiküszöbölésére.

A nyomok, bemélyedések jelenléte, vagy pedig a megolvadt, majd újraszilárdult műgyanta rézfelületen való nemkívánatos lerakódása általában a késztermék meghibásodásában, például zárlatosságában vagy szakadásában jelentkezik. Egy ilyen kész nyomtatott áramköri lapon számos vezető húzódik. Ha a fóliában azon a területen, ahol két vezetőnek kell kialakulnia a rákövetkező műveletekben, mélyedés keletkezik, az a mélyedés kitöltődik, és sok esetben villamos rövidzárat okoz. Ennek ellenkezőjeként, ugyanez a mélyedés szakadást is okozhat, ha pontosan valamelyik kialakítandó vezető helyén alakul ki, és így a vezető folyamatossága megszakad.

Napjaink technológiájában a nyomtatott áramköri lapok vezetőit általában 10 pm nagyságrendű szélességgel alakítják ki, és ugyanekkora a távolság megközelítően két szomszédos vezető között is. Az ipari igények és napjaink fejlődési irányzatai viszont abban az irányban hatnak, hogy a vezetőket, illetve a vezetők közötti tereket még kisebbre, például 5 pm körüli értékűre alakítsák ki. Ha a nyomtatott áramköri lapnál felhasznált rézfelület nem tökéletes, akkor vagy rövidzárak, vagy szakadások keletkeznek, melyek következtében a legtöbb ilyen nyomtatott áramköri lap használhatatlanná válik. Jóllehet a nyomtatott áramköri lapok elvileg javíthatók, a korszerűbb és nagyobb teljesítményű technológiai rendszerekben a javítás nem gazdaságos, és az ilyen hibás nyomtatott áramköri lapok használhatatlan selejtet képeznek.

A hibák keletkezésének gyakori oka a fólia kezeléséből adódik. Ahogy az egyes fóliarétegeket és dielektromos rétegeket egymásra helyezik, azok pozícióját egy szerszámlapból felfelé nyúló helyezőcsapok biztosítják. A szerszámlap általában olyan vastag acéllap, amely a halom alját alkotja. Minden egyes réteg, legyen az rézfólia vagy dielektromos réteg, vagy félig kész laminált szendvicsmag, előre fúrt vagy meghatározott minta szerint elősajtolt furatokkal rendelkezik, melyek méretét és elhelyezkedését különböző ipari szabványok határozzák meg. Minden egyes ilyen réteget kézzel kell a szerszámlap helyezőcsapjaira helyezni, amelyek ezeken az előre fúrt furatokon vagy lyukakon átnyúlva tartják helyükön az egyes rétegeket.

A késztermékben lévő fólia egyik oldala a kitüntetett vezetőfelület. A másik oldalát általában oxidálóeljárással kezelik, hogy elegendően durva, általában szürke színű felületet kapjanak, amely jobb kötést biztosít az olvadt műgyantával az egyesítőeljárás során. A napjainkban használt egyik rézfóliacsalád a „félunciás rézfólia”, ami azt jelenti, hogy fél uncia, azaz 14,175 g réz van 0,093 m² (1 négyzetláb) felületen elosztva. Ez egyenletes rétegvastagság esetén 17,8 pm körüli fóliavastagságot eredményez. Ezenkívül negyedunciás és nyolcadunciás rézfóliákat is használnak. Mindenki számára nyilvánvaló, hogy ilyen vékony fóliák feldolgozása, kezelése számos problémával jár. Az ilyen vastagságú fóliából készült rétegeket kézzel kell a helyezőcsapokra ráhelyezni, ami gyűrődéseket okozhat, és a gyűrődések ugyancsak hibás vezetőszakaszokat okozhatnak a késztermékben.

Találmányunk egyik célja, hogy megfelelő eszközöket hozzon létre a fóliák jobb kezelésére, ezen belül nemcsak arra, hogy elkerüljük a hajtásokat vagy gyűrődéseket, hanem arra is, hogy megtartsuk a rézfólia eredeti tisztaságát. Minden esetben, amikor a munkavégző személynek a nyomtatott áramköri laphoz szükséges

HU 216 987 Β rétegeket össze kell állítania, egy-egy elválasztólapot kell a szendvicsmag tetejére helyeznie, majd az elválasztólapon folytatnia kell a rétegek egymásra helyezését a következő nyomtatott áramköri laphoz. Az eljárás folyamán így nem csupán az elválasztólap felületeit, hanem minden egyes vezető rézfólia réteg felületeit is le kell törölnie.

A nyomtatott áramköri lapok meghibásodásának egy további okozója a helyezőcsapok köré kerülő és ott megszilárduló műgyantaréteg.

Mint korábban említettük, minden egyes réteget olyan helyezőcsapok segítségével helyezünk el a halomban, amelyek szükségszerűen valamivel kisebb átmérőjűek vagy méretűek, mint a rézfólia rétegekben és a dielektromos rétegekben előre kialakított furatok vagy lyukak méretei. A könyv melegítése és sajtolása folyamán a megolvadt műgyanta a helyezőcsapok körül felkúszik, és általában kitölti a dielektromos réteg és rézfólia rétegekben a helyezőcsapfuratok és a helyezőcsapok közötti teret. A műgyanta nemcsak függőlegesen, hanem az egyes rétegek közé vízszintesen is be tud hatolni, különösen a rézfólia rétegek és az elválasztólapok közé. A kiszáradás után ezt a műgyantát el kell távolítani, vagy a későbbiekben a maratás folyamán a maratásnak ellenálló anyagként hat. Ezen túlmenően ráhúzódhat a rézfólia felületére is. Az ily módon rossz helyre folyó műgyanta nemcsak a réz felületén fejti ki káros hatását, hanem a könyv szétszedését is nehezíti, mivel a megszilárdult műgyanta rákeményedik a helyezőcsapokra. Az egyes nyomtatott áramköri lapokat így igen nehézkesen kell erőszakkal a helyezőcsapokról eltávolítani.

A leírtak tükrében a találmánnyal három fő célt szeretnénk elérni. Egyik fő célunk a rendkívül vékony rézfólia rétegek kezelésének a megkönnyítése. Második fő célunk annak biztosítása, hogy a rézfólia a lehető leginkább mentes maradjon a szennyeződésektől a gyártási eljárás előtt és alatt is. Harmadik fő célunk megakadályozni azt, hogy a műgyanta megszilárduljon a helyezőcsapok körül, illetve, hogy befolyjon a nyomtatott áramköri lap egyes alkotórétegei közé.

A kitűzött feladatot elsősorban nyomtatott áramköri lapok és hasonló termékek gyártásánál használható alkotóelemmel oldottuk meg, amely a találmány értelmében legalább egy rézfólia rétegből, valamint egy alumínium hordozórétegből álló laminátum. A rézfólia réteg a nyomtatott áramköri lapba építve annak funkcionális elemét, például vezetőpályáit alkotja, míg az alumínium hordozóréteg a kész nyomtatott áramköri lap eltávolítható elemét alkotja. A rézfólia réteg és az alumínium hordozóréteg egy-egy felülete lényegében szennyeződésmentes felület, és egymással egy csatlakozási tartományban áll összeköttetésben.

A szennyeződésmentes felületeket kerületük mentén rugalmas ragasztócsík köti össze, amely a rétegek éleitől befelé lényegében szennyeződésmentes központi zónát határoz meg. Az alumínium hordozóréteg merevítésként szolgál a rézfólia réteg számára, és annak kezelését lényegesen megkönnyíti.

A laminált alkotóelemet ezen túlmenően két olyan rézfólia réteg is alkothatja, amelyek készen különálló nyomtatott áramköri lapok funkcionális elemeit képezik, és az eltávolítható elemet az alumínium hordozóréteg alkotja. A rézfólia rétegeknek az alumínium hordozóréteg két oldalán, azzal összeköttetésben álló egy-egy belső felülete, valamint az alumínium hordozóréteg mindkét felülete lényegében szennyeződésmentes felület.

Az előzőhöz hasonló módon a rugalmas ragasztócsík a rézfólia rétegek szennyeződésmentes felületét összeköti az alumínium hordozóréteg szemben lévő szennyeződésmentes felületével az alumínium hordozóréteg kerülete mentén, ily módon két, lényegében szennyeződésmentes központi zónát határoz meg a rétegek kerületétől beljebb, az alumínium hordozóréteg mindkét oldalán.

Az összeerősített rétegek kerületétől befelé, előre meghatározott helyen legalább egy, flexibilis, vízben oldódó ragasztósziget képezhető ki, amely a rétegek szennyeződésmentes felületét köti össze. A ragasztószigetben, valamint a felette és alatta elhelyezkedő rétegekben a helyezőcsapokat a laminátumba beengedő lyuk vagy furat van kiképezve. A szélső ragasztócsíktól befelé több ilyen ragasztósziget helyezhető el, melyek meghatározzák azokat a területeket, amelyekbe az összeszerelés során a helyezőfuratok kialakításra kerülnek. A gyártás során a ragasztószigetek megakadályozzák, hogy a megolvadt műgyanta két egymásra helyezett réteg közé behatoljon.

A találmány fent felsorolt és más jellemzőit, beleértve az alkotóelemek számos új részletét és kombinációját, az alábbi rajz segítségével ismertetjük részletesebben. Kihangsúlyozzuk, hogy az elsősorban nyomtatott áramköri lapok gyártása során alkalmazható, találmány szerinti alkotóelemet csupán példaképpen, a könnyebb megismerést elősegítő módon mutatjuk be, és a bemutatott kiviteli alakok nem korlátozzák találmányunk oltalmi körét. Találmányunk lényege és jellemzői számos különböző kiviteli alakban megvalósíthatóak anélkül, hogy az így létrejövő megoldások kikerülnének találmányunk oltalmi köréből. A rajzon az

1. ábra két nyomtatott áramköri lapból felépített hagyományos, többrétegű szendvicsszerkezet laminálás előtti sematikus keresztmetszetének az egyes rétegek felismerhetősége érdekében széthúzott, robbantott nézete, a

2. ábrán az 1. ábrán bemutatotthoz hasonló, két nyomtatott áramköri lapból összeállított, többrétegű szendvicsszerkezet egyesítés előtti vázlatos keresztmetszetének nézete, amelyen jól felismerhetők a találmány szerinti konstrukció részletei, a

3. ábra a találmány szerinti, nyomtatott áramköri lapok gyártásához használt alkotóelem egy lehetséges kiviteli alakjának növelt léptékű, vázlatos keresztmetszetrészlete, a

4. ábrán a 3. ábrához hasonló, de attól eltérő kialakítású részletet tüntettünk fel, az

5. ábra a találmány szerinti alkotóelem vázlatos felülnézetét mutatja, és a

6. ábrán egy ragasztósziget kinagyított nézete látható, a benne kialakított helyezőcsapfurattal.

HU 216 987 Β

Az 1. ábrán két nyomtatott áramköri lapból felépített hagyományos, többrétegű, hat réteget tartalmazó szendvicsszerkezetet tüntettünk fel vázlatosan. A szendvicsszerkezet alulról felfelé haladva egy első 2 elválasztóréteget tartalmaz, amely hagyományos polírozott acéllemezből készülhet, amely a rajzon nem ábrázolt leválasztó papírréteggel van beburkolva az US 4 875 283 számú szabadalmi leírásban ismertetett módon, vagy pedig kettős szerepű elválasztó- és leválasztóréteg lehet, amely alumíniumból készült és mindkét oldalán sziloxazinpolimerrel van bevonva a korábban megjelölt szabadalmi dokumentumból megismerhető módon. A 2 elválasztórétegre első vagy „külső” 4 rézfólia réteg van helyezve, amelynek „tiszta”, más szóval 6 munkafelülete lefelé néz. A 4 rézfólia réteg felső 8 kötőfelülete oxidált, ami elősegíti a 4 rézfólia réteg jobb kötését a felette elhelyezkedő felülethez, amely a bemutatott kialakítás szerint dielektromos réteg. A 4 rézfólia réteg felett laminált többrétegű 10 szendvicsmag helyezkedik el, amely három 12 dielektromos rétegből és két kétoldalas 14 fóliázott lemezből áll, melyek előmaratva mindkét felületükön 15 vezetőpályákat tartalmaznak. Erre a belső laminált többrétegű 10 szendvicsmagra egy újabb 4 rézfólia réteg van felhelyezve, amelynek a 10 szendvicsmaggal érintkező oxidált 16 kötőfelülete, valamint felső, egy rákövetkező 2 elválasztóréteggel érintkező 18 munkafelülete van.

A 4 rézfólia réteg felső 18 munkafelülete, valamint az alsó rézfólia réteg lefelé néző 6 munkafelülete adja az egymásra helyezett nyomtatott áramköri lapok közül az első nyomtatott áramköri lap külső munkafelületeit. Ezeket a nyomtatott áramköri lap elkészülte után maratással munkáljuk meg az ismert módon, hogy megfelelő vezetőpályákat alakítsunk ki rajtuk.

A második 2 elválasztóréteg felső 24 felületéhez kapcsolódva az elsővel azonos felépítésű könyv helyezkedik el, amelynek ugyanúgy egy alsó 4 rézfólia rétege, arra helyezkedő laminált, többrétegű 10 szendvicsmagja, arra helyezett felső 4 rézfólia rétege van, amelyet egy következő 2 elválasztóréteg fed le. A bemutatott könyvek jellemző módon többrétegű, pontosabban hatrétegű egységek, mivel a laminált, többrétegű 10 szendvicsmagban két 14 fóliázott lemez található, melyek kétszer két réteget adnak, és a 10 szendvicsmaghoz kétoldalról egy-egy újabb 4 rézfólia réteg kapcsolódik, melyek külső 6,18 munkafelülete egy-egy további réteget jelent. Ezért a bemutatott könyv hatrétegű, sokréteges nyomtatott áramköri lapként tekinthető.

A 2. ábra ismertetéséhez kissé túl kell mennünk az ábrán, és a 3. ábrára kell hivatkoznunk, amelyen a találmány szerinti egyik laminált 30 alkotóelem felépítését mutatjuk be. Ezt a 30 alkotóelemet a hivatkozási számon kívül CAC jelöléssel is elláttuk, amely a réz-alumíniumréz szerkezetre utal (angol elnevezésének kezdőbetűiből). Ez a 30 alkotóelem kereskedelmi minőségű alumíniumból készült A hordozót tartalmaz, melynek vastagsága a végfelhasználástól függően 25 pm-3,2 mm tartományban, célszerűen 255 pm-370 pm tartományban mozoghat. Az A hordozó felső felületén C rézfólia réteg helyezkedik el, amely a feltüntetett alumíniumvastagság esetén félunciás rézfóliából készült. Ez azt jelenti, hogy 0,093 m² felületen fél uncia, azaz 14,175 g réz van szétterítve. Egyenletes szétterítés esetén a C rézfólia réteg vastagsága 180 pm körüli. Általánosságban kijelenthetjük, hogy a leírt méretek a napjainkban a nyomtatott áramköri lapokra érvényes ipariszabvány-értékek.

Míg az A hordozó anyagául alumínium használata célszerű, más fémek, például rozsdamentes acél vagy nikkelötvözetek is eredményesen használhatók. Bizonyos esetekben, például műanyag hitelkártyák laminálásánál, polipropilént is használhatunk.

A 3. ábrán felső felületként látható C_o külső rézfelület előoxidált, és gyakran szürke színű az alkalmazott oxidálási művelettől függően, jóllehet annak eredményeként más színek is előállhatnak. Az oxidálásnak az a célja, hogy ezt a C_o külső rézfelületet könnyebben hozzáköthessük a dielektromos réteghez, amelyhez a nyomtatott áramköri lap gyártási művelete során hozzá kell kötni. A Cj belső rézfelület tiszta, szennyeződésmentes, és gyakran „szűz” elnevezéssel illetik. Ez a felület a kész nyomtatott áramköri lapban funkcionális elemként szolgál, és maratással állítják elő belőle a kívánt áramkörivezetőpálya-konfigurációt. Az alumínium A hordozónak a Cj belső rézfelülettel érintkező Aj felülete lényegében szintén szennyeződésmentes.

Az alumínium A hordozó alsó oldalán második C rézfólia réteg található, amelynek ugyancsak oxidált C_okülső rézfelülete és „szűz”, azaz szennyeződésmentes Cj belső rézfelülete van, és az alumínium A hordozó vele érintkező alsó Aj felülete a lehető legtökéletesebben szennyeződésmentes.

A 4. ábrán olyan, az előzőtől eltérő kiviteli változat részletét tüntettük fel, amelynél az alumínium A hordozórétegen egyetlen C rézfólia réteg helyezkedik el. Ezt a találmány szerinti kiviteli alakot a nyomtatott áramköri lap gyártótervei és a nyomtatott áramköri lapra vonatkozó követelmények függvényében használhatjuk. Attól eltekintve, hogy csak egyetlen C rézfólia réteget tartalmaz, ugyanolyan felépítésű, mint a 3. ábrán bemutatott kiviteli alak. A C rézfólia réteg a kész nyomtatott áramköri lapban funkcionális elemként szolgál, az alumínium A hordozóréteg pedig eltávolítható elemként szolgál majd.

Áttérve az 5. ábrára, a laminált 30 alkotóelemet úgy ábrázoltuk, hogy a felső C rézfólia réteg oxidált C_o külső rézfelülete felfelé néz, és egyik sarkán - a könnyebb érthetőség érdekében - részben vissza van hajtva. A napjainkban nyomtatott áramköri lapok készítésére használt szabványos rézfólialap-méret a 305 χ 305 mm (12 χ 12), egy további előnyösen használt méret a 460x612 mm (18x24), jóllehet 1224 x 920 mm (48x72) méretű lapokat is használnak. Az 1224x920 mm nagyságú lapokat célszerűen négy 460x612 mm méretű lapra lehet szétvágni. Természetesen a feltüntetett méretektől eltérő, közbenső méretű rézfólia lemezeket is gyakran használnak.

Az 5. ábrán bemutatott 30 alkotóelem kereskedelmi minőségű alumíniumból készült A hordozóréteget tartalmaz, amelynek vastagsága célszerűen 0,25-0,38 mm tartományba esik. Az A hordozóra felülről olyan rézfólia lemez kerül, amely a bemutatott példában a korábban

HU 216 987 Β ismertetett meghatározás szerint félunciás rézfólia, azaz 18 pm körüli vastagságú. A visszahajtott sarok feltálja a bemutatott alkotóelem belső vagy „szűz” felületét, azaz az alumínium Aj felületet, valamint a Cj belső rézfelületet.

Rugalmas 40 ragasztócsík a 30 alkotóelem széle mentén körben futóan van felhordva, és a szennyeződésmentes C, belső rézfelületet és alumínium Aj felületet azok szélei mentén összeköti. Mivel az érintkező felületek „szüzek”, vagy legalábbis olyan tiszták, amennyire az fizikailag egyáltalán lehetséges, a 40 ragasztócsík lényegében szennyeződésmentes CZ központi zónát alakít ki az egymásra helyezett lemezek széleitől befelé eső területen. Ez a CZ központi zóna a csatlakozófelületek mentén egymással nem áll összeköttetésben.

A rugalmas 40 ragasztócsík az 5. ábrán 42 szaggatott vonallal bejelölt ragasztási zónában, valamint a 30 alkotóelem éle mentén helyezkedik el. Ez a zóna 2,5-25 mm szélességű lehet, részben a végtermékkel szemben fennálló követelményektől, részben pedig a 30 alkotóelem előállításához felhasznált alumíniumlemez és rézlemez méreteitől függően. Kísérleteink során úgy találtuk, hogy hozzávetőlegesen 1,5-2,4 mm szélességű 40 ragasztócsík csík igen jól ellátja feladatát, bár mint korábban említettük, ennek a csíknak a szélessége 0,25-12,5 mm tartományban bármilyen értéket felvehet a laminálandó lemezek méretétől függően, és hozzávetőlegesen 25-127 pm vastagságú lehet, melyen belül különösen előnyösnek bizonyult a 25-50 pm-es vastagság.

A CZ központi zónát a 40 ragasztócsíktól a lemezek belseje felé húzódó, ugyancsak szaggatottan jelölt 44 határvonal határolja. Míg a kész nyomtatott áramköri lap ezt a CZ központi zónát tartalmazni fogja, a 30 alkotóelemen körben futó 46 csík a 44 határvonaltól kifelé húzódik, a 42 szaggatott vonaltól viszont beljebb. A 30 alkotóelemnek ezt a külső, szélső 46 csíkját gyakran arra használják, hogy minőség-ellenőrzési felhasználásra kis nyomtatottáramkörilap-részeket válasszanak le belőle. Miután a nyomtatottáramkörilap-szendvicsmagokat - gyakran tíz ilyen szendvicsmagot összeraktuk és melegítéssel, valamint sajtolással egyesítettük, majd kiszárítottuk, a nyomtatott áramköri lapokat méretre vágjuk a ragasztóanyagzóna belső határvonala mentén, amelyet a rajzon a 42 szaggatott vonal jelöl.

Ily módon a flexibilis 40 ragasztócsík a réz- és alumíniumrétegeket még a gyártás előtt, valamint a gyártás során is védi a dielektromos réteg por vagy más szennyező anyag behatolása ellen, amelyek a levegőből, anyagmegmunkálásból, az összerakást végző személy ujjairól stb. kerülhetnek oda.

Míg a réz-alumínium-réz 30 alkotóelem felépítését úgy mutattuk be, hogy az alumínium A hordozón egyetlen C rézfólia helyezkedik el, a találmány az előzővel egyező módon és eredménnyel alkalmazható a 3. és

4. ábrákon bemutatott kiviteli alakoknál egyaránt. Ez annyit jelent, hogy a C rézfóliát az alumínium A hordozó mindkét oldalához csatlakoztathatjuk. A kész gyártmányban mindkét C rézfólia különálló nyomtatott áramköri lapok funkcionális elemét alkotja, míg a közöttük lévő alumínium A hordozó eldobható elemet - elválasztólapot - képez.

A 3. ábra szerinti összeállításban a C rézfóliák egyegy felülete, valamint az alumínium A hordozó mindkét A; felülete lényegében „szűz”, szennyeződésmentes felület. A C rézfóliáknak ezeket a szennyezetlen Cj belső rézfelületeit az alumínium A hordozó szemben lévő szennyezetlen Aj felületéhez a lemezek széle mentén flexibilis 40 ragasztócsík köti, így két, lényegében szennyeződésmentes CZ központi zóna alakul ki az alumínium A hordozó két oldalán, a lemezek széleitől befelé húzódó tartományban.

Jóllehet a találmányt nyomtatott áramköri lapok gyártására vonatkozó példa segítségével ismertettük, a találmány olyan laminálóeljárásoknál is jól használható, ahol a végterméket megelőzően valamilyen nagy tisztaságú alaplaminátumokat kell létrehozni.

A találmány lényege és fő elvei hasznosan alkalmazhatók rendkívüli tisztaságot igénylő hitelkártyagyártásban is. Ebben az esetben az A hordozó alumíniumból készülhet, és a példáinkban rézlemezek alkotta fólia műanyagból készülhet. Természetesen más, megfelelő anyagok is alkalmazhatók hordozóként.

Mint az 5. ábrán látható, a bemutatott 30 alkotóelemen négy flexibilis, vízben oldódó 50 ragasztósziget található, melyek az egymásra helyezett lemezek egyegy szennyeződésmentes felületét előre meghatározott helyeken összekötik egymással. Ezek az 50 ragasztószigetek a már korábban ismertetett módon összeerősített lemezek élétől befelé helyezkednek el, azaz a rugalmas 40 ragasztócsíkhoz képest befelé, a CZ központi zónát a szélső tesztcsíktól elválasztó 44 határvonaltól kifelé helyezkednek el. A bemutatott kiviteli alaknál az 50 ragasztószigetek a 30 alkotóelem egymással átellenes éleihez közel az oldalhosszúságok fele tájékán vannak kialakítva, és a bemutatott esetben négyszög, pontosabban négyzet alakúak, de természetesen ettől eltérő, más alakúak is lehetnek. Pontos elhelyezkedésük a helyezőcsapok mindenkori elhelyezkedésétől függ.

Az 50 ragasztószigetek körülbelül 260 mm² keresztmetszetűek, mely keresztmetszet biztosítja az átlagos méretű helyezőcsapok akadálymentes befogadását. Természetesen az 50 ragasztószigetek keresztmetszete a nyomtatott áramköri lap méretétől, valamint a helyezőcsapok átmérőjétől függően ettől eltérő tartományban, például 65-650 mm² tartományban helyezkedhet el. A ragasztó 13-130 pm vastagságú lehet, mely tartományon belül előnyösnek bizonyult a 25-50 pm vastagság beállítása.

Az 50 ragasztószigetek középponttól vagy középvonaltól kiesőén is kiképezhetők, hogy a mindenkori sajtolási technológiának megfelelő helyezőcsapokkal kapcsolódhassanak. A 30 alkotóelem egyes lemezei az 50 ragasztószigeteknek megfelelő helyeken ki vannak lyukasztva vagy át vannak fúrva, hogy képesek legyenek a sajtolásra való előkészítés során a helyezőcsapok befogadására.

Mint a 6. ábrán látható, a 30 alkotóelem átlyukasztható, átfúrható vagy átmarható. A helyezőcsapot befo5

HU 216 987 Β gadó 52 lyuk az ábrán hosszúkás alakú, de alakját az alkalmazott helyezőcsapok mindenkori alakja határozza meg, vagy legalábbis befolyásolja. Mindegyik hosszúkás 52 lyuk keskenyebb (rajzon vízszintes) m mérete kismértékben nagyobb, mint a helyezőcsap átmérője (ha hengeres helyezőcsapot használunk), míg nagyobb - a rajzon függőleges - M mérete akkora, hogy lehetővé tegye a helyezőcsapok bevezetését a 30 alkotóelem tökéletlenül beigazított helyzetében. Az 52 lyuk hosszabb fő M méretével párhuzamos hossztengelye a 30 alkotóelemet alkotó lemezek széleire merőleges, míg a kisebb m mérettel párhuzamos tengelye a lemezek széleivel párhuzamosan húzódik.

A 2. ábrán két nyomtatott áramköri lap látható, amelyek az új, találmány szerint laminált 30 alkotóelem felhasználásával készültek. Az 1. ábra kapcsán leírt laminált, többrétegű 10 szendvicsmaggal azonos felépítésű 10 szendvicsmag három, találmány szerinti 30 alkotóelem közé van szendvicsszerkezetet alkotó módon behelyezve. Ennél az összeállításnál nincs szükség rozsdamentes acéllemezekre, leválasztó papírrétegekre vagy bevonatos alumíniumra, amelyeket az 1. ábra kapcsán említettünk. Az eredményül kapott kész nyomtatott áramköri lap viszont azonos lesz az 1. ábrán bemutatott felépítésű szerkezettel.

A 2. ábrán bejelölt 7 és 9 fóliarétegek alkotják a bemutatott nyomtatott áramköri lap fölött és alatt a könyvben elhelyezkedő, rákövetkező nyomtatott áramköri lapok alsó, illetve felső rétegeit. Ezeket a nyomtatott áramköri lapokat elhagytuk a 2. ábráról. Egyetlen halomban vagy könyvben gyakran tíz ilyen hatrétegű nyomtatott áramköri lap is elhelyezhető, melyek egyszerre, egyidejűleg munkálhatok meg és száríthatok. Ha a könyvet alkotó, egymásra rakott lemezek több, például tíz nyomtatott áramköri lapot eredményeznek, a könyvre gyakorolt sajtolónyomás a megolvadt dielektromos réteget arra kényszeríti, hogy körbefolyj a a helyezőcsapokat, és azok felülete mentén végigfolyjon. Ez a folyás végighalad a tíz, egymásra helyezett nyomtatottáramkörilap-szerelvényen, és a rézfelületek mentén az egyes rétegek közé is bekúszik. Ez nem csupán szennyeződést, hanem a rétegek elválását is okozza, és a selejt keletkezésének egyik fő oka. Az 50 ragasztószigetek célja az, hogy letömítse a tiszta csatlakozást a C₍belső rézfelületek és az alumínium A₍ felületek között a melegítés és sajtolás folyamán a megolvadt dielektromos réteg behatolásától. Mivel a helyezőcsapokat befogadó 52 lyukak az 50 ragasztószigetek tartományában vannak kiképezve, a ragasztó jelenléte meggátolja, hogy a megolvadt dielektromos réteg vízszintesen bejusson a Cj belső rézfelületek és az alumínium A_s felületek közötti csatlakozáson túl, így eleve kiküszöböli a fenti problémát.

Miután egy ilyen nyomtatottáramkörilap-könyvet lamináltunk, megszárítottunk és hűtöttünk, az egyes nyomtatott áramköri lapokat igen könnyen szét tudjuk választani egymástól. A 2. ábrán bemutatott konfiguráció az elmondottak értelmében két komplett nyomtatott áramköri lapra bontható szét, a 30 alkotóelem alumínium A hordozóinak elvételével, szétszedésével. A legfelső 7 fóliaréteg egy, a rajzon már nem látható, harmadik nyomtatott áramköri lap legalsó funkcionális rétegét alkotja, míg a legalsó 9 fóliaréteg egy ugyancsak nem látható előző nyomtatott áramköri lap legfelső funkcionális elemként szolgáló rétegét képezi. A „szűz” vagy szennyezetten Cj rézfelület és az ugyancsak szennyezetten Α₍ alumíniumfelület közötti elválasztás a 3. vagy 4. ábrán látható módon valósul meg.

Visszatérve még a 2. ábrára, az egyes kész nyomtatott áramköri lapok közötti szétválasztást a legfelső laminált 30 alkotóelem tiszta Cj rézfelülete mentén végezzük. Minden egyes esetben az alumínium A hordozót elválasztjuk a C rézfóliától mindhárom 30 alkotóelem esetében, az alsó C rézfólia pedig a vele szomszédos laminált, többrétegű szendvicsmaghoz kapcsolódik, és az alumíniumot kivesszük, recikláljuk vagy más célra felhasználjuk.

Törékenysége és sérülékenysége miatt ezt a vékony C rézfóliát hozzáragasztottuk a vele szomszédos alumínium A hordozóhoz, így a 30 alkotóelemet merevebbé és könnyebben kezelhetővé tettük, minek következtében lényegesen kevesebb selejt keletkezik a rézfólia rétegek sérülése miatt.

A ragasztott A hordozó használata, függetlenül annak anyagától, a felhasználó vagy gyártó célját segíti elő abban a tekintetben, hogy a nyomtatott áramköri lapoknál egyre vékonyabb rézfólia rétegeket alkalmazzon, és nagyban hozzájárul a gyártási eljárás automatizálásához annyiban, hogy a találmány szerinti kialakítás esetén minden vékony réteg kellő fizikai merevítést, erősítést kap.

A tulajdonképpen a rézrétegeket és alumíniumrétegeket egymáshoz kötő 40 ragasztócsík jelenléte miatt sem dielektromosréteg-por, sem más szennyező anyag nem képes elérni a későbbi feldolgozás alapjául szolgáló CZ központi zónát, sem a gyártás előtt, sem az egyes gyártási műveletek során.

Mivel a helyezőcsapok az 50 ragasztószigetek helyére, illetve belsejébe kerülnek, a helyezőcsapokat rugalmasan körülvevő ragasztóanyag miatt a megolvadt dielektromos réteg nem tud bekúszni az alumíniumrétegek és rézrétegek közé, nem tudja kifejteni káros szétválasztó- és szennyezőhatását. Ezt követően az 50 ragasztószigeteket alkotó, vízben oldódó ragasztót egyszerűen kimossuk bármilyen, iparilag alkalmazott tisztító- vagy mosóeljárással a már elkészített nyomtatott áramköri lapokból, a nyomtatott áramköri lapokat méretre vágjuk, de még a méretre vágás előtt a nyomtatott áramköri lapok részét természetesen nem képező alumíniumrétegeket eltávolítjuk.

A fentiek ismeretében könnyen belátható, hogy célkitűzéseinket a 30 alkotóelem révén maradéktalanul sikerült megvalósítanunk.

Claims

1. Alkotóelem elsősorban nyomtatott áramköri lapok gyártásához, amely dielektromos rétegekből és fóliázott lemez(ek)ből álló laminált, többrétegű szend6

HU 216 987 Β vicsmagokat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy továbbá az elkészült nyomtatott áramköri lapnál funkcionális elemet alkotó rézfólia (C) lemezből és eltávolítható elemet alkotó alumíniumlemezből álló laminátumot tartalmaz, ahol a rézfólia (C) lemez és az alumíniumlemez egy-egy felülete szennyeződésmentes és egymással kapcsolódó felületet alkot, továbbá a rézfólia (C) lemez és az alumíniumlemez szennyeződésmentes felületét a lemezek széle mentén összekötő, és ezáltal lényegében szennyeződésmentes központi zónát (CZ) meghatározó rugalmas ragasztócsíkot (40) tartalmaz, ahol a központi zóna (CZ) tartományában a lemezek közvetlenül, kötővagy ragasztóanyag nélkül érintkeznek egymással.

2. Alkotóelem elsősorban nyomtatott áramköri lapok gyártásához, amely dielektromos rétegekből és fóliázott lemez(ek)ből álló laminált, többrétegű szendvicsmagokat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy továbbá az elkészült nyomtatott áramköri lapnál funkcionális elemet alkotó két rézfólia (C) lemezből és eltávolítható elemet alkotó alumíniumlemezből álló laminátumot tartalmaz, ahol a két rézfólia (C) lemez és az alumíniumlemez mindkét felülete szennyeződésmentes és egymással kapcsolódó felületet alkot, továbbá a két rézfólia (C) lemez és az alumíniumlemez szennyeződésmentes felületét a lemezek széle mentén összekötő, és ezáltal lényegében két szennyeződésmentes központi zónát (CZ) meghatározó rugalmas ragasztócsíkot (40) tartalmaz.

3. Alkotóelem elsősorban nyomtatott áramköri lapok gyártásához, amely dielektromos rétegekből és fóliázott lemez(ek)ből álló laminált, többrétegű szendvicsmagokat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy továbbá az elkészült nyomtatott áramköri lapnál funkcionális elemet alkotó rézfólia (C) lemezből és eltávolítható elemet alkotó alumíniumlemezből álló laminátumot tartalmaz, ahol a rézfólia (C) lemez és az alumíniumlemez egy-egy felülete szennyeződésmentes és egymással kapcsolódó felületet alkot, továbbá legalább egy, rugalmas, vízoldékony, a lemezek szennyeződésmentes felületeit összekötő, az összeillesztett lemezek széleitől beljebb kialakított ragasztószigetet (50) tartalmaz.

4. Alkotóelem elsősorban nyomtatott áramköri lapok gyártásához, amely dielektromos rétegekből és fóliázott lemez(ek)ből álló laminált, többrétegű szendvicsmagokat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy továbbá az elkészült nyomtatott áramköri lapnál funkcionális elemet alkotó két rézfólia (C) lemezből és eltávolítható elemet alkotó alumíniumlemezből álló laminátumot tartalmaz, ahol a két rézfólia (C) lemez egy-egy felülete és az alumíniumlemez mindkét felülete szennyeződésmentes és egymással kapcsolódó felületet alkot, továbbá legalább egy, rugalmas, vízoldékony, a lemezek szennyeződésmentes felületeit összekötő, az összeillesztett lemezek széleitől beljebb kialakított ragasztószigetet (50) tartalmaz.

5. Alkotóelem elsősorban nyomtatott áramköri lapok gyártásához, amely dielektromos rétegekből és fóliázott lemez(ek)ből álló laminált, többrétegű szendvicsmagokat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy továbbá az elkészült nyomtatott áramköri lapnál funkcionális elemet alkotó rézfólia (C) lemezből és eltávolítható elemet alkotó alumíniumlemezből álló laminátumot tartalmaz, ahol a rézfólia (C) lemez és az alumíniumlemez egy-egy felülete szennyeződésmentes és egymással kapcsolódó felületet alkot, továbbá a rézfólia (C) lemez és az alumíniumlemez szennyeződésmentes felületét a lemezek széle mentén összekötő, és ezáltal lényegében szennyeződésmentes központi zónát (CZ) meghatározó rugalmas ragasztócsíkot (40) tartalmaz, ahol a központi zóna (CZ) tartományában a lemezek közvetlenül, kötő- vagy ragasztóanyag nélkül érintkeznek egymással, és legalább egy, rugalmas, vízoldékony, a lemezek szennyeződésmentes felületeit összekötő, az összeillesztett lemezek széleitől beljebb kialakított ragasztószigetet (50) tartalmaz.

6. Alkotóelem elsősorban nyomtatott áramköri lapok gyártásához, amely dielektromos rétegekből és fóliázott lemez(ek)ből álló laminált, többrétegű szendvicsmagokat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy továbbá az elkészült nyomtatott áramköri lapnál funkcionális elemet alkotó két rézfólia (C) lemezből és eltávolítható elemet alkotó alumíniumlemezből álló laminátumot tartalmaz, ahol a két rézfólia (C) lemez és az alumíniumlemez mindkét felülete szennyeződésmentes és egymással kapcsolódó felületet alkot, továbbá a két rézfólia (C) lemez és az alumíniumlemez szennyeződésmentes felületét a lemezek széle mentén összekötő, és ezáltal lényegében két szennyeződésmentes központi zónát (CZ) meghatározó rugalmas ragasztócsíkot (40) tartalmaz, és továbbá legalább egy, rugalmas, vízoldékony, a lemezek szennyeződésmentes felületeit összekötő, az összeillesztett lemezek széleitől beljebb kialakított ragasztószigetet (50) tartalmaz.

7. Az 1., 2., 5. vagy 6. igénypont szerinti alkotóelem, azzal jellemezve, hogy a rugalmas ragasztócsík (40) 0,25-12,7 mm tartományba eső szélességű és 25-50 pm tartományba eső vastagságú.

8. A 3., 4., 5. vagy 6. igénypontok bármelyike szerinti alkotóelem, azzal jellemezve, hogy a ragasztószigetek (50) 0,65-6,5 cm² tartományba eső területűek és 12-127 pm tartományba eső vastagságúak.