IT201900001739A1 - Metodo di fabbricazione di laminati multi-materiale - Google Patents

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Mauro Colombo
Maurizio Runchina
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Description

Titolo: "Metodo di fabbricazione di laminati multi-materiale"
La presente invenzione si riferisce a un metodo di fabbricazione dei laminati multistrato per circuiti stampati che comprende la formazione di una pila di laminati plastici, indicati in seguito come "pacchetti", separati da lastre di materiale elettricamente isolante, e il riscaldamento della pila in presenza di almeno due rilevatori della temperatura che permettono di ottenere l'uniformità della temperatura lungo tutta la pila, e a un sistema per la realizzazione di detti laminati.
I circuiti stampati per componenti elettronici vengono comunemente prodotti a partire da laminati plastici comprendenti almeno una lamina metallica.
Nell'ambito della presente invenzione, i singoli pacchetti sono costituiti da alternanza di fogli di materiale dielettrico variamente metallizzato ("innerlayer") e fogli di materiale plastico pre-impregnato e parzialmente polimerizzato (pre-preg). Il primo e l’ultimo strato di ogni pacchetto sono costituiti da porzioni di un nastro di rame o di un analogo materiale metallico in grado di condurre l'elettricità.
Il brevetto italiano No. 0001255128 si riferisce a un procedimento per la produzione di laminati plastici con lamina metallica, in specie per circuiti stampati, attuato mediante una pressa idraulica a colonne di tipo discendente, il cui piano di appoggio e pressorio non sono riscaldati. Il procedimento descritto nel brevetto citato consiste nella formazione di una pila di pacchetti, ognuno dei quali comprende un gruppo di fogli di supporto impregnati di materiale plastico parzialmente polimerizzato ("pre-preg") e lamine metalliche su entrambe le facce, caratterizzate dal fatto che le lamine metalliche sono ottenute da un nastro continuo disposto in corrispondenza della faccia inferiore del primo gruppo di fogli partendo dal basso e poi dopo una piega a 180°, disposto sulla faccia superiore di tale gruppo e, dopo l’interposizione di una lastra metallica debitamente isolata tramite interposizione di fogli di carta Kraft, dopo una seconda piega a 180° di senso inverso alla prima, disposto in corrispondenza della faccia inferiore del secondo gruppo di fogli e dopo una terza piega a 180° di senso inverso alla seconda piega, disposto sulla faccia superiore di questo secondo gruppo di fogli e cosi via sino alla faccia superiore dell'ultimo gruppo di fogli. Completata la formazione della pila di pacchetti, le due estremità del nastro vengono collegate a un generatore di corrente elettrica di adeguata potenza in modo che, generando sulla pila di pacchetti un’adeguata pressione e chiuso il circuito elettrico del generatore, i vari tratti del nastro combacianti con le facce dei pacchetti si comportano come resistenze elettriche, generando il calore necessario a portare a fusione il materiale plastico impregnante i fogli di supporto, in modo da ottenere l'intimo collegamento (cioè la saldatura praticamente irreversibile) tra i vari elementi e la formazione dei laminati plastici.
A titolo di esempio non limitativo, il nastro possono essere di rame, le lastre metalliche interposte tra i vari pacchetti possono essere di acciaio inox e ciascun pacchetto può essere costituito da fogli di tessuto in fibra di vetro, impregnati di resina epossidica. La pila di pacchetti, comprensiva del nastro di rame piegato a serpentino attorno alle lastre separatrici, è posta tra due piastre di contenimento, rispettivamente poste a contatto con la faccia inferiore e sulla faccia superiore, mantenute allineate, ad esempio, da due aste cilindriche verticali.
L’utilizzo di un nastro di rame avvolto a serpentino in cui circola corrente, come in precedenza descritto, genera calore direttamente all’interno della pila di materiale, permettendo una distribuzione di calore più uniforme rispetto a quanto consentito dalle presse multipiano, in cui solo i pacchetti alle due estremità della pila sono a contatto dei piani riscaldanti.
Il procedimento che utilizza il nastro di rame per riscaldare i pacchetti non è esente da inconvenienti: i pacchetti alle estremità della pila risultano più freddi rispetto a quelli posizionati al centro della pila e questa differenza cresce all’aumentare dell’altezza totale della pila stessa, con la conseguenza che spesso i pacchetti alle estremità della pila devono essere scartati. Il minor riscaldamento periferico è dovuto al fatto che i pacchetti di estremità sono meno influenzati dalla massa termica che si genera attorno ai pacchetti posizionati al centro della pila. Un ulteriore svantaggio consiste nell’impiego dei fogli di carta tipo Kraft per isolare le lastre separatrici, con il conseguente allungamento dei tempi di preparazione della pila di pacchetti. L’uso sistematico dei fogli di carta Kraft, inoltre, rallenta l'aumento della temperatura entro la pila.
Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo per la preparazione di laminati plastici multistrato per circuiti stampati sostanzialmente privo degli svantaggi dei metodi sopra illustrati e, in particolare, in grado di produrre laminati adatti alla realizzazione di circuiti stampati in modo uniforme, minimizzando numero di laminati da scartare.
Forma oggetto della presente invenzione un procedimento per la preparazione di laminati plastici comprendenti almeno due lamine metalliche, adatti alla realizzazione di circuiti stampati, in cui detto procedimento comprende i seguenti passaggi:
- formare almeno una pila di due o più pacchetti (1), in cui ciascun pacchetto (1) comprende uno o più fogli di supporto dove ciascun foglio, indipendentemente dagli altri, se presenti, comprende un materiale dielettrico (S) impregnato di un materiale polimerico (MP) e due lamine di materiale metallico (M) elettricamente conduttivo, una su ognuna delle facce del pacchetto, in cui le lamine metalliche sono ottenute da un nastro continuo (2), dove un'estremità del nastro continuo (2) è disposta in corrispondenza della faccia inferiore del primo foglio o gruppo di fogli di supporto (11) che si trova nella parte più bassa della pila e il nastro è piegato in modo che, dopo una piega di 180°, il nastro sia disposto sulla faccia superiore di detto foglio o gruppo di fogli del pacchetto (11) e, dopo il posizionamento di una lastra (3) tra il primo pacchetto (11) e il pacchetto (12) superiore, il nastro sia piegato a 180° in senso opposto alla prima piega e in modo da disporsi a contatto con la faccia inferiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (12), quindi il nastro sia di nuovo piegato a 180° in senso opposto alla piega precedente in modo da disporsi sulla faccia superiore del secondo foglio o gruppo di fogli del pacchetto (12) e la piegatura del nastro come descritto sia ripetuta fino a quando l'altra estremità del nastro sia collocata sulla faccia superiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (13) sulla parte più alta della pila, in cui le due estremità del nastro sono collegate a un generatore elettrico principale (4);
- riscaldare il nastro (2), per effetto del passaggio della corrente elettrica nel nastro, una volta chiuso il circuito elettrico del generatore (4), a una temperatura T tale da ottenere la reticolazione del materiale polimerico (MP) in modo da ottenere, dopo avere applicato sulla pila una pressione adeguata a fare aderire tra di loro i pacchetti (1) separati dalla lastra (3), l'intimo collegamento degli strati tra di loro e con le porzioni di nastro di materiale metallico presenti in prossimità degli strati, con formazione dei pacchetti (1) in forma di laminati, dove la lastra (3) è una lastra metallica, o di un altro materiale che conduce il calore senza deformarsi alla temperatura massima raggiunta durante il riscaldamento della pila come sopra descritto, e due piastre riscaldanti (51) e (52) sono posizionate, rispettivamente, sotto lo strato inferiore e sopra lo strato superiore della pila e forniscono calore alle estremità della pila tramite collegamento a due generatori elettrici secondari, rispettivamente (61) e (62); e caratterizzato dal fatto che:
- è rilevata la temperatura all'interno della pila tramite due o più sonde (7), che sono disposte in posizione tale da essere separate dalle piastre riscaldanti (61) e (62) da non meno di un pacchetto (1); e
- dette due o più sonde (7) determinano l'accensione o lo spegnimento del generatore primario (4) e/o i generatori secondari (61) e (62) in modo da ottenere una reticolazione del materiale polimerico (MP), con conseguente formazione di detti laminati, in modo uniforme in tutti gli strati della pila.
Forma, inoltre, oggetto della presente invenzione un sistema per la preparazione di laminati plastici multistrato comprendenti almeno due lamine metalliche adatti alla produzione di circuiti stampati, comprendente almeno una pila di due o più pacchetti (1), in cui ciascun pacchetto (1) comprende uno o più fogli di supporto dove ciascun foglio, indipendentemente dagli altri, se presenti, comprende un materiale dielettrico (S) impregnato di un materiale polimerico (MP) e due lamine di materiale metallico (M) elettricamente conduttivo, una su ognuna delle facce del pacchetto, in cui le lamine metalliche sono ottenute da un nastro continuo (2), dove un'estremità del nastro continuo (2) è disposta in corrispondenza della faccia inferiore del primo foglio o gruppo di fogli di supporto (11) che si trova nella parte più bassa della pila e il nastro è piegato in modo che, dopo una piega di 180°, il nastro sia disposto sulla faccia superiore di detto foglio o gruppo di fogli e, dopo il posizionamento di una lastra (3) tra il primo pacchetto (11) e il pacchetto (12) superiore, il nastro sia piegato a 180° in senso opposto alla prima piega e in modo da disporsi a contatto con la faccia inferiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (12), quindi il nastro sia di nuovo piegato a 180° in senso opposto alla piega precedente in modo da disporsi sulla faccia superiore del secondo foglio o gruppo di fogli e la piegatura del nastro come descritto sia ripetuta fino a quando l'altra estremità del nastro sia collocata sulla faccia superiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (13) sulla parte più alta della pila, in cui le due estremità del nastro sono collegate a un generatore elettrico principale (4) che può fornire una potenza adeguata ad ottenere, per effetto del passaggio della corrente elettrica nel nastro, una volta chiuso il circuito elettrico del generatore (4), il riscaldamento del nastro a una temperatura T tale da ottenere la reticolazione del materiale polimerico (MP) in modo da ottenere, dopo avere applicato sulla pila una pressione adeguata a fare aderire tra di loro i pacchetti (1) separati dalla lastra (3), l'intimo collegamento degli strati tra di loro e con le porzioni di nastro di materiale metallico presenti in prossimità degli strati, con formazione dei pacchetti (1) in forma di laminati, dove la lastra (3) è una lastra metallica, o di un altro materiale che conduce il calore senza deformarsi alla temperatura massima raggiunta durante il riscaldamento della pila come sopra descritto, e due piastre riscaldanti (51) e (52) sono posizionate, rispettivamente, sotto lo strato inferiore e sopra lo strato superiore della pila e forniscono calore alle estremità della pila tramite collegamento a due generatori elettrici secondari, rispettivamente (61) e (62); e caratterizzato dal fatto che:
- all'interno della pila sono disposte, in posizione tale da essere separate dalle piastre riscaldanti (61) e (62) da non meno di un pacchetto (1), due o più sonde (7) in grado di rilevare la temperatura interna e
- un'unità di controllo (9) collegata alle sonde (7) e in grado di regolare, preferibilmente determinandone l'accensione o lo spegnimento, il generatore primario (4) e/o i generatori secondari (61) e (62) in modo da ottenere una reticolazione del materiale polimerico (MP), con conseguente formazione dei pacchetti (1), in modo uniforme in tutti gli strati della pila;
- un mezzo (8) in grado di esercitare pressione su detta pila di due o più pacchetti (1), selezionato tra una pressa a due piani, opzionalmente sotto vuoto, e un "air bag".
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di alcune sue forme di realizzazione preferite, con riferimento ai disegni allegati.
La figura 1 mostra un "pacchetto" comprendente strati di un materiale dielettrico (S) impregnato di un materiale polimerico (MP) e due lamine di materiale metallico (M) elettricamente conduttivo, una su ognuna delle facce del pacchetto. La figura 2 mostra un sistema per la preparazione di laminati plastici multistrato comprendenti almeno due lamine metalliche, adatti alla produzione di circuiti stampati comprendente sonde di temperatura secondo la presente invenzione, con la numerazione seguita di seguito.
In figura 3 sono riportati grafici delle temperature rilevate lungo la pila nel caso di assenza di riscaldamento periferico, di presenza di due riscaldatori e due sole sonde posti alle estremità della pila e secondo l'invenzione (con 4 sonde disposte come sopra descritto). Le frecce indicano la posizione delle sonde presenti.
Con il termine "air bag", nel contesto della presente invenzione, si intende un dispositivo in cui la pressione viene applicata ad un cuscino d’aria realizzato in gomma sintetica a base di polietilene clorosolfonato (Hypalon<®>), o un altro materiale polimerico, e silicone. Il diaframma esercita pressione su un pistone di pressione, il quale, a sua volta, trasferisce la forza sul pacco dei laminati che devono essere pressati. Il serbatoio per la fornitura aria è collegato alla pressa attraverso una servovalvola controllata elettronicamente. Il computer calcola la quantità di aria che deve essere applicata per raggiungere la pressione programmata nel ciclo di pressatura.
Se non diversamente indicato, nell’ambito della presente invenzione le percentuali e le quantità di un componente in una miscela sono da riferirsi al peso di tale componente rispetto al peso totale della miscela.
Se non diversamente specificato, nell'ambito della presente invenzione l’indicazione che una composizione “comprende” uno o più componenti o sostanze significa che altri componenti o sostanze possono essere presenti oltre a quello, o quelli, specificamente indicati.
Se non diversamente specificato, nell'ambito della presente invenzione un intervallo di valori indicato per una grandezza, ad esempio il contenuto in peso di un componente, include il limite inferiore e quello superiore dell'intervallo. Ad esempio, se il contenuto in peso o in volume di un componente A è indicato come "da X a Y", dove X e Y sono valori numerici, A può essere X o Y o uno qualsiasi dei valori intermedi.
Gli inventori hanno sorprendentemente trovato che, grazie al controllo della temperatura all'interno della pila, ottenuto tramite almeno due o più sonde (7), che sono disposte all'interno della pila in posizione tale da essere separate dalle piastre riscaldanti (61) e (62) da non meno di un pacchetto (1), è possibile ottenere pacchetti fondamentalmente uniformi, minimizzando, in questo modo, il numero di laminati plastici multistrato da scartare.
Nel metodo secondo l'invenzione, dopo un transitorio termico iniziale, l’azione combinata del generatore principale e dei due riscaldatori ausiliari fa in modo che la temperatura misurata entro la pila attraverso le sonde sia fondamentalmente omogenea fin dall’inizio della polimerizzazione della resina nel pre-preg, consentendo di ottenere una polimerizzazione e una successiva reticolazione della resina uniforme in tutti i pacchetti della pila.
Nel metodo secondo l'invenzione, i piani riscaldanti superiore ed inferiore (51) e (52) sono azionati in sinergia con il generatore principale al fine di ottenere temperature il più possibile omogenee tra le sonde disposte internamente alla pila dei pacchetti, indipendentemente dalla temperatura effettiva raggiunta dai riscaldatori ausiliari. La temperatura del piano riscaldante superiore (52) e quella del piano riscaldante inferiore (51) non vengono controllate.
Il metodo è applicabile per la produzione di laminati singoli, cioè quelli comprendenti un solo strato di materiale dielettrico metallizzato su entrambe le facce, e anche per la produzione di laminati comprendenti più di uno strato di materiale dielettrico.
In una forma di realizzazione preferita, il materiale polimerico (MP) è una resina epossidica o una miscela contenente almeno una resina epossidica.
In una forma di realizzazione preferita, il materiale dielettrico (S) comprende, o è costituito di, uno o più strati di fibra di vetro, FR4, PFTE (Teflon<®>), poliimmide (Kapton<®>), vetro o loro miscele. Più preferibilmente, il materiale dieletterico (S) comprende, o è costituito di, uno o più strati di fibra di vetro. Opzionalmente, altri strati di materiali dielettrici diversi dalla fibra di vetro possono essere presenti, come, a titolo di esempio non limitativo, gomma, vetro o materiale ceramico. I laminati plastici multistrato metallizzati ottenuti con il metodo secondo la presente invenzione possono essere utilizzati, direttamente o dopo opportuni trattamenti, nelle successive lavorazioni di foratura, mascheratura e fotoincisione del layout circuitale, asportazione del rame eccedente, e metallizzazione dei fori passanti.
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il metodo comprende inoltre i passaggi di ritornare alle condizioni iniziali di pressione e temperatura, una volta ultimata la fase di riscaldamento sotto pressione e ottenuta la reticolazione del materiale polimerico, di tagliare il nastro metallico a filo dei fianchi opposti della pila da dove esso fuoriesce e di scomporre la pila stessa nei singoli pacchetti in tal modo metallizzati.
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, le sonde (7) sono da 3 a 6, preferibilmente 4, distribuite lungo tutta l’altezza, delle quali almeno due sono disposte all'interno della pila in posizione tale da essere separate dalle piastre riscaldanti (61) e (62) da non meno di un pacchetto (1), i cui rilevamenti di temperatura determinano, tramite un'unità di controllo (9), l’azione del generatore principale (4) e dei due riscaldatori ausiliari (51) e (52).
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la pressione viene applicata alla pila tramite una pressa, opzionalmente sotto vuoto, o tramite il posizionamento in un'autoclave o un air bag.
Tipicamente, ma senza limitazione, la pressione viene esercitata mediante una camera d’aria (altrimenti detta "airbag") sul riscaldatore superiore, o su quello inferiore, ed è trasmessa da questo alla pila. La pressione durante il ciclo di lavoro varia per passi discreti fino al raggiungimento di valori prefissati di temperatura.
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la reticolazione è effettuata a una temperatura da 80°C a 150°C e/o la preparazione dei laminati è effettuata a una pressione da 1 a 3 MPa. A titolo di esempio non limitativo, il ciclo di formazione dei laminati può prevedere un intervallo tra 80°C e 150°C in cui la temperatura può aumentare a una velocità da 2 a 6°/min con pressione da 10 a 30 Kg/cm<2 >e un secondo intervallo a 180°C alla stessa pressione.
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il materiale metallico del nastro (2) e scelto tra rame e/o alluminio il materiale della lastra (3) è uno tra alluminio, titanio o acciaio, opzionalmente ricoperto da uno strato di materiale elettricamente isolante.
Preferibilmente, la lastra separatrice (3) è di alluminio, appositamente anodizzato per l’ottenimento di uno strato superficiale di ossido nero elettricamente isolante. In una forma di realizzazione fornita a titolo di esempio non limitativo, la corrente erogata dal generatore elettrico principale attraversa l’involucro metallico di ciascun riscaldatore ausiliario.
In una forma di realizzazione fornita a titolo di esempio non limitativo, la porzione del nastro a serpentino alla base della pila poggia su un vassoio metallico estraibile, attraversato dalla corrente erogata dal generatore elettrico principale e riscaldato dal riscaldatore elettrico ausiliario sul quale esso è appoggiato.
A titolo di esempio non limitativo, le anse del nastro di rame formate alle estremità della pila possono includere in sequenza, a partire dal nastro di rame, uno strato tampone ammortizzante e una lastra separatrice.
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il controllo della temperatura è effettuato tramite un'unità di controllo (9) che è un controllore logico programmabile (PLC) tramite un computer in modo da ottenere una temperatura sostanzialmente uniforme in tutta la pila e, opzionalmente, di riscaldare la pila in modo graduale secondo una modalità prestabilita tramite opportune leggi di controllo.
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, nel procedimento la corrente somministrata dal generatore primario (4) ha intensità da 250 a 4000 A e la tensione prodotta dai generatori secondari (61) e (62) è da 110 a 220 V.
Preferibilmente, il procedimento della presente invenzione prevede ulteriori passaggi in cui i pacchetti (1) formati vengono sottoposti al taglio delle parti metalliche in eccedenza e di seguito, opzionalmente, al taglio manuale e alla separazione dei singoli pacchetti da inviare nella fase successiva di rifilatura. Un ulteriore aspetto della presente invenzione è un sistema per la preparazione di laminati plastici multistrato comprendenti almeno due lamine metalliche adatti alla produzione di circuiti stampati, comprendente almeno una pila di due o più pacchetti (1), in cui ciascun pacchetto (1) comprende uno o più fogli di supporto dove ciascun foglio, indipendentemente dagli altri, se presenti, comprende un materiale dielettrico (S) impregnato di un materiale polimerico (MP) e due lamine di materiale metallico (M) elettricamente conduttivo, una su ognuna delle facce del pacchetto, in cui le lamine metalliche sono ottenute da un nastro continuo (2), dove un'estremità del nastro continuo (2) è disposta in corrispondenza della faccia inferiore del primo foglio o gruppo di fogli di supporto (11) che si trova nella parte più bassa della pila e il nastro è piegato in modo che, dopo una piega di 180°, il nastro sia disposto sulla faccia superiore di detto foglio o gruppo di fogli e, dopo il posizionamento di una lastra (3) tra il primo pacchetto (11) e il pacchetto (12) superiore, il nastro sia piegato a 180° in senso opposto alla prima piega e in modo da disporsi a contatto con la faccia inferiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (12), quindi il nastro sia di nuovo piegato a 180° in senso opposto alla piega precedente in modo da disporsi sulla faccia superiore del secondo foglio o gruppo di fogli e la piegatura del nastro come descritto sia ripetuta fino a quando l'altra estremità del nastro sia collocata sulla faccia superiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (13) sulla parte più alta della pila, in cui le due estremità del nastro sono collegate a un generatore elettrico principale (4) che può fornire una potenza adeguata ad ottenere, per effetto del passaggio della corrente elettrica nel nastro, una volta chiuso il circuito elettrico del generatore (4), il riscaldamento del nastro a una temperatura T tale da ottenere la reticolazione del materiale polimerico (MP) in modo da ottenere, dopo avere applicato sulla pila una pressione adeguata a fare aderire tra di loro i pacchetti (1) separati dalla lastra (3), l'intimo collegamento degli strati tra di loro e con le porzioni di nastro di materiale metallico presenti in prossimità degli strati, con formazione dei pacchetti (1) in forma di laminati, dove la lastra (3) è una lastra metallica, o di un altro materiale che conduce il calore senza deformarsi alla temperatura massima raggiunta durante il riscaldamento della pila come sopra descritto, e due piastre riscaldanti (51) e (52) sono posizionate, rispettivamente, sotto lo strato inferiore e sopra lo strato superiore della pila e forniscono calore alle estremità della pila tramite collegamento a due generatori elettrici secondari, rispettivamente (61) e (62); e caratterizzato dal fatto che:
- all'interno della pila sono disposte, in posizione tale da essere separate dalle piastre riscaldanti (61) e (62) da non meno di un pacchetto (1), due o più sonde (7) in grado di rilevare la temperatura interna; che
- è presente un'unità di controllo (9) collegata alle sonde (7) e in grado di regolare, preferibilmente determinandone l'accensione o lo spegnimento, il generatore primario (4) e/o i generatori secondari (61) e (62) in modo da ottenere una reticolazione del materiale polimerico (MP), con conseguente formazione dei pacchetti (1), in modo uniforme in tutti gli strati della pila; e che
- è presente un mezzo (8) in grado di esercitare pressione su detta pila di due o più pacchetti (1), preferibilmente selezionato tra una pressa a due piani, opzionalmente sotto vuoto, e un "air bag".
In un aspetto, la presente invenzione riguarda un apparato per la produzione di laminati plastici multistrato per circuiti stampati, comprendente:
- un primo mezzo e un secondo mezzo atti a cooperare in modo da esercitare pressione su una pila di fogli di materiale conduttivo e materiale isolante quando interposta tra di loro,
- una prima piastra elettrica riscaldante e una seconda piastra elettrica riscaldante associate rispettivamente a detto primo mezzo e detto secondo mezzo, - un generatore elettrico principale atto a essere collegato ad un nastro conduttore che si sviluppa all'interno di detta pila,
- due generatori elettrici secondari collegati a dette piastre riscaldanti, - due o più sonde di temperatura atte a essere inserite all'interno di detta pila all'esterno di dette piastre riscaldanti e a rilevare temperature interne a detta pila, - un'unità di controllo atta a pilotare detto generatore elettrico principale e detti generatori elettrici secondari in funzione di segnali ricevuti da dette due o più sonde.
Preferibilmente, detto apparato comprende tre, oppure quattro, oppure cinque sonde di temperatura, più preferibilmente quattro sonde di temperatura.
Nel seguente esempio, fornito per illustrare una forma di realizzazione dell'invenzione, senza limitarne lo scopo, sono posizionate quattro sonde per rilevare la temperatura, distribuite in modo uniforme sull'estensione della pila, delle quali almeno due sono disposte all'interno della pila in posizione tale da essere separate dalle piastre riscaldanti (61) e (62) da non meno di un pacchetto (1), i cui rilevamenti di temperatura determinano, tramite un'unità di controllo (9), l’azione del generatore principale (4) e dei due riscaldatori ausiliari (51) e (52). I due riscaldatori addizionali, grazie al calore prodotto ed al loro isolamento termico verso i piani freddi della pressa, creano una barriera contro la dispersione del calore generato entro la pila. Del calore aggiuntivo beneficiano principalmente i pacchetti più prossimi alle due estremità della pila, e questo compensa il minor riscaldamento che essi avrebbero per via della loro posizione; in aggiunta a questo, il posizionamento delle sonde all’interno della pila di pacchetti, quindi senza rilevare direttamente la temperatura dei riscaldatori supplementari, determina una migliore e più precisa gestione della condizione termica.
La presenza dei due riscaldatori supplementari controllati per realizzare lo stesso profilo termico gestito dalla sonda centrale, in assenza di sonde posizionate secondo la presente invenzione, non assicura l’uniformità di temperatura lungo tutta la pila e questo aspetto diventa più evidente all’aumentare dell’altezza totale della pila stessa.
Il posizionamento delle sonde all’interno della pila e l’aggiunta di una seconda sonda nella zona centrale determina un più accurato controllo della temperatura. Anche se nella zona centrale ed in quella periferica la temperatura potrà essere lievemente superiore a quella impostata e controllata dalle sonde, complessivamente la variazione di temperatura lungo la pila sarà modesta e il risultato finale sarà l'ottenimento di pacchetti sostanzialmente omogenei dopo la reticolazione.
La Figura 3 mostra un confronto delle temperature rilevate lungo la pila nel caso di assenza di riscaldamento periferico, di presenza di due riscaldatori e due sole sonde posti alle estremità della pila e secondo l'invenzione (con 4 sonde disposte come sopra descritto). Le frecce indicano la posizione delle sonde presenti.
La linea tratteggiata indica il profilo di temperatura ottenuto in assenza di piastre riscaldanti.
Il profilo di temperatura indicato con tratto-punto è ottenuto in presenza di due piastre riscaldanti poste all'estremità superiore e a quella inferiore della pila, con due sonde posizionate in corrispondenza delle piastre e una sonda centrale.
La linea continua indica il profilo di temperatura ottenuto nella pila con 4 sonde posizionate secondo la presente invenzione.
È possibile rilevare come, nella configurazione secondo la presente invenzione (tratto continuo), l'andamento della temperatura sia sostanzialmente omogeneo in tutta l'estensione della pila. Al contrario, con le altre due configurazioni senza sonde intermedie la temperatura varia sensibilmente lungo la pila, dando luogo a disomogeneità nei laminati plastici multistrato ottenuti in punti diversi della pila.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un procedimento per la preparazione di laminati plastici comprendenti almeno due lamine metalliche, adatti alla produzione di circuiti stampati, in cui detto procedimento comprende i seguenti passaggi: - formare almeno una pila di due o più laminasti plastici, di seguito pacchetti (1), in cui ciascun pacchetto (1) comprende almeno un foglio di supporto dove ciascun foglio, indipendentemente dagli altri, se presenti, comprende un materiale dielettrico (S) impregnato di un materiale polimerico (MP) e due lamine di materiale metallico (M) elettricamente conduttivo, una su ognuna delle facce del pacchetto, in cui le lamine metalliche sono ottenute da un nastro continuo (2), dove un'estremità del nastro continuo (2) è disposta in corrispondenza della faccia inferiore del primo foglio o gruppo di fogli di supporto (11) che si trova nella parte più bassa della pila e il nastro è piegato in modo che, dopo una piega di 180°, il nastro sia disposto sulla faccia superiore di detto foglio o gruppo di fogli del pacchetto (11) e, dopo il posizionamento di una lastra (3) tra il primo pacchetto (11) e il pacchetto (12) superiore, il nastro sia piegato a 180° in senso opposto alla prima piega e in modo da disporsi a contatto con la faccia inferiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (12), quindi il nastro sia di nuovo piegato a 180° in senso opposto alla piega precedente in modo da disporsi sulla faccia superiore del secondo foglio o gruppo di fogli del pacchetto (12) e la piegatura del nastro come descritto sia ripetuta fino a quando l'altra estremità del nastro sia collocata sulla faccia superiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (13) sulla parte più alta della pila, in cui le due estremità del nastro sono collegate a un generatore elettrico principale (4); - riscaldare il nastro (2), per effetto del passaggio della corrente elettrica nel nastro, una volta chiuso il circuito elettrico del generatore (4), a una temperatura T tale da ottenere la reticolazione del materiale polimerico (MP) in modo da ottenere, dopo avere applicato sulla pila una pressione adeguata a fare aderire tra di loro i pacchetti (1) separati dalla lastra (3), l'intimo collegamento degli strati tra di loro e con le porzioni di nastro di materiale metallico presenti in prossimità degli strati, con formazione dei pacchetti (1) in forma di laminati, dove la lastra (3) è una lastra metallica, o di un altro materiale che conduce il calore senza deformarsi alla temperatura massima raggiunta durante il riscaldamento della pila come sopra descritto, e due piastre riscaldanti (51) e (52) sono posizionate, rispettivamente, sotto lo strato inferiore e sopra lo strato superiore della pila e forniscono calore alle estremità della pila tramite collegamento a due generatori elettrici secondari, rispettivamente (61) e (62); e caratterizzato dal fatto che: - è rilevata la temperatura all'interno della pila tramite due o più sonde (7), che sono disposte in posizione tale da essere separate dalle piastre riscaldanti (61) e (62) da non meno di un pacchetto (1); e che - dette due o più sonde (7) regolano, preferibilmente determinandone l'accensione o lo spegnimento, il generatore primario (4) e/o i generatori secondari (61) e (62) in modo da ottenere una reticolazione del materiale polimerico (MP), con conseguente formazione di detti laminati.
  2. 2. Il procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la pressione viene applicata alla pila tramite una pressa (8), opzionalmente sotto vuoto, o tramite il posizionamento in un'autoclave o un air bag.
  3. 3. Il procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la reticolazione è effettuata a una temperatura da 80°C a 150°C e/o la preparazione dei laminati è effettuata a una pressione da 1 a 3 MPa.
  4. 4. Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale metallico del nastro (2) è scelto tra rame e alluminio e/o il materiale della lastra (3) è uno tra alluminio, titanio e acciaio, opzionalmente ricoperti da uno strato di materiale isolante.
  5. 5. Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui lo spessore dei singoli pacchetti laminati ottenuti è compreso tra 1 e 10 mm.
  6. 6. Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le sonde (7) sono da 3 a 6, preferibilmente 4.
  7. 7. Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il controllo della temperatura è effettuato tramite un'unità di controllo (9) che è un controllore logico programmabile (PLC) in modo da ottenere una temperatura sostanzialmente uniforme in tutta la pila e, opzionalmente, di riscaldare la pila in modo graduale secondo una modalità prestabilita.
  8. 8. Un sistema per la preparazione di laminati plastici multistrato comprendenti almeno due lamine metalliche, adatti alla produzione di circuiti stampati, comprendente almeno una pila di due o più pacchetti (1), in cui ciascun pacchetto (1) comprende almeno un foglio di supporto dove ciascun foglio, indipendentemente dagli altri, se presenti, comprende un materiale dielettrico (S) impregnato di un materiale polimerico (MP) e due lamine di materiale metallico (M) elettricamente conduttivo, una su ognuna delle facce del pacchetto, in cui le lamine metalliche sono ottenute da un nastro continuo (2), dove un'estremità del nastro continuo (2) è disposta in corrispondenza della faccia inferiore del primo foglio o gruppo di fogli di supporto (11) che si trova nella parte più bassa della pila e il nastro è piegato in modo che, dopo una piega di 180°, il nastro sia disposto sulla faccia superiore di detto foglio o gruppo di fogli e, dopo il posizionamento di una lastra (3) tra il primo pacchetto (11) e il pacchetto (12) superiore, il nastro sia piegato a 180° in senso opposto alla prima piega e in modo da disporsi a contatto con la faccia inferiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (12), quindi il nastro sia di nuovo piegato a 180° in senso opposto alla piega precedente in modo da disporsi a contatto con la faccia superiore del secondo foglio o gruppo di fogli e la piegatura del nastro come descritto sia ripetuta fino a quando l'altra estremità del nastro sia collocata sulla faccia superiore del foglio o gruppo di fogli del pacchetto (13) sulla parte più alta della pila, in cui le due estremità del nastro sono collegate a un generatore elettrico principale (4) che può fornire una potenza adeguata ad ottenere, per effetto del passaggio della corrente elettrica nel nastro, una volta chiuso il circuito elettrico del generatore (4), il riscaldamento del nastro a una temperatura T tale da ottenere la reticolazione del materiale polimerico (MP) in modo da ottenere, dopo avere applicato sulla pila una pressione adeguata a fare aderire tra di loro i pacchetti (1) separati dalla lastra (3), l'intimo collegamento degli strati tra di loro e con le porzioni di nastro di materiale metallico presenti in prossimità degli strati, con formazione dei pacchetti (1) in forma di laminati, dove la lastra (3) è una lastra metallica, o di un altro materiale che conduce il calore senza deformarsi alla temperatura massima raggiunta durante il riscaldamento della pila come sopra descritto, e due piastre riscaldanti (51) e (52) sono posizionate, rispettivamente, sotto lo strato inferiore e sopra lo strato superiore della pila e forniscono calore alle estremità della pila tramite collegamento a due generatori elettrici secondari, rispettivamente (61) e (62); e caratterizzato dal fatto che: - all'interno della pila sono disposte, in posizione tale da essere separate dalle piastre riscaldanti (61) e (62) da non meno di un pacchetto (1), due o più sonde (7) in grado di rilevare la temperatura interna; - è presente un'unità di controllo (9) collegata alle sonde (7) e in grado di regolare, preferibilmente determinandone l'accensione o lo spegnimento, il generatore primario (4) e/o i generatori secondari (61) e (62) in modo da ottenere una reticolazione del materiale polimerico (MP), con conseguente formazione dei pacchetti (1); e - è presente un mezzo (8) in grado di esercitare pressione su detta pila di due o più pacchetti (1), selezionato tra una pressa a due piani, opzionalmente sotto vuoto, e un "air bag".
  9. 9. Apparato per la produzione di laminati plastici multistrato per circuiti stampati, comprendente: - un primo mezzo e un secondo mezzo atti a cooperare in modo da esercitare pressione su una pila di fogli di materiale conduttivo e materiale isolante quando interposta tra di loro, - una prima piastra elettrica riscaldante e una seconda piastra elettrica riscaldante associate rispettivamente a detto primo mezzo e detto secondo mezzo, - un generatore elettrico principale atto a essere collegato a un nastro conduttore che si sviluppa all'interno di detta pila, - due generatori elettrici secondari collegati a dette piastre riscaldanti, - due o più sonde di temperatura atte a essere inserite all'interno di detta pila all'esterno di dette piastre riscaldanti e a rilevare temperature interne a detta pila, e - un'unità di controllo atta a pilotare detto generatore elettrico principale e detti generatori elettrici secondari in funzione di segnali ricevuti da dette due o più sonde.
  10. 10. L'apparato secondo la rivendicazione 9, comprendente tre, oppure quattro, oppure cinque sonde di temperatura, preferibilmente quattro sonde di temperatura.
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