JP2007516593A - 中央平面を製造する方法 - Google Patents

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Abstract

中央平面10を製造する方法である。接続アセンブリ24を有する多層ボード16が設けられ、そして、コネクタ領域20の外周を限定するためにチャネル54が形成された層が設けられる。コネクタ領域が多層ボードの接続アセンブリ一部と重なるようにして、前記層を多層ボードに接着する。次いで、層におけるコネクタ領域の少なくとも一部を除去して、多層ボードの接続アセンブリを露出させる。剛性多層物62も開示してある。この剛性多層物は、多層ボードと層を含む。多層ボードが接続アセンブリを有する。コネクタ領域の外周を限定するように、層にはチャネルが形成される。この層を多層ボードに接着して、コネクタ領域が多層ボードの接続アセンブリに重なるようにする。その後、コネクタ領域は深さ制御ルーティングによって除去される。当業者には理解できるように、層にチャネルを予め形成してから剛性多層物を形成するため、深さ許容限度は重要ではない。

Description

[関連出願の相互参照]
本特許出願は、2003年7月8日に出願され且つ米国特許出願番号60/485,765と確定された仮特許出願の優先権を主張しており、この米国特許出願番号60/485,785を参照することにより本書の一部を構成するものである。
[連邦政府支援の研究または開発に関する陳述]
適用されない。
米国特許出願番号60/485,765
本発明は、全般的には、中央平面(mid-plane)を製造する方法に関する。この方法においては、1つの多層ボードと1つの層を設ける。この層は誘電層であるのが好ましい。多層ボードには接続アセンブリが有る。前記層には、コネクタ領域の外周を限定するために、チャネルが形成してある。そして、コネクタ領域が多層ボードの接続アセンブリに重なるようにして、この層を多層ボードに接着する。次いで、層におけるコネクタ領域の少なくとも一部を除去して、多層ボードの接続アセンブリを露出させる。
本発明は、また、剛性多層物にも関する。剛性多層物には、1つの多層ボードと1つの層を含む。この層は誘電層であるのが好ましい。多層ボードには接続アセンブリが有る。前記層には、コネクタ領域の外周を限定するために、チャネルが形成してある。そして、コネクタ領域が多層ボードの接続アセンブリに重なるようにして、この層を多層ボードに接着する。次いで、コネクタ領域を深さ制御ルーティングなどによって除去し、多層ボードの接続アセンブリを露出させる。当業者であれば理解できるように、剛性多層物の形成前に層にチャネルを予め形成するので、深さ許容限度は重要ではない。
層は、非流動性接着剤または低流動性接着剤で多層ボードに接着するのが好ましい。非流動性接着剤または低流動性接着剤は、この分野で知られている或る種のプリプレグ(pre-preg)タイプのものである。層に予め形成されているチャネルが、接着剤が流れてコネクタ領域へと侵入するのを防ぐ。したがって、接着剤が多層ボードに形成された接続アセンブリと干渉することもないし、損傷を与えることもない。
添付図面および添付特許請求の範囲とを併せて以下の詳細な説明を読めば、当業者であれば、本発明の他の利点および特徴が明らかになろう。
図1は本発明に従って構成した中央平面の断面図である。
図2は本発明に従って構成した2つの多層回路板の断面図である。
図3は図1に示す中央平面の構成に利用される、第1および第2の金属フ
ォイルおよび接着材料の断面図である。
図4が図2に示す多層ボードで形成してあり、図3に示す金属フォイルお
よび接着材料で接着した積層材積重体の断面図である。
図は一緒に積層して、仕上げ用の剛性多層製品を形成した、図4に示す
積層材積重体の断面図である。
図6は図5のものと類似しているが、電導層を取り除いて、電気コネクタ
を加えた、別の実施形態の積層材積重体の断面図である。
図7は完成した中央平面の断面図である。
図面、特に図1を参照すると、ここには、本発明に従って構成した中央平面(mid-plane)が参照符号10を附して示してある。この中央平面10は、第1側面12と第2側面14を備える。また、中央平面10には、少なくとも2つの多層ボード16が備えられていて、説明を明確にするために、これらの多層ボードは参照符号16a,16bで示してある。各々の多層ボード16は、少なくとも1つ、好ましくは2つ以上のコネクタ領域20を限定している。これらのコネクタ領域20は、説明を明瞭にするために、参照符号20a,20b,20c,20dで示してある。コネクタ領域20a,20bは、第1側面12に隣接して位置している。コネクタ領域20c,20dは、第2側面14に隣接して位置している。以下にさらに詳細に説明するように、コネクタ領域20は、中央平面10の両側面、すなわち、第1側面12および第2側面14上にコネクタ22を装着することができるように、コネクタ22と相互接続できるように設計されている。コネクタ22は、説明を明瞭にするために参照符号22a,22b,22c,22dで示してある。コネクタ22は、図1では例として圧入コネクタ26として示された、任意の適切な接続アセンブリ24によって多層ボード16に接続してある。説明上、図1では3つの圧入コネクタ26だけに参照符号が付けられている。
また、中央平面10には第1および第2の金属フォイル30,32が備えられている。第1の金属フォイル30は、接着材料34で多層ボード16aに接続してある。第2の金属フォイル32は、接着材料36で多層ボード16bに接続してある。そして、多層ボード16aは、接着材料38によって多層ボード16bに接続されている。接着材料34,36,38は、金属フォイル30,32および多層ボード16a,16bを相互に固定して中央平面10を剛性構造として形成することができるような適切な材料であればよい。たとえば、接着材料34,36,38は、未硬化プリプレグ材料であってもよく、接着材料34,36は、好ましくは、この技術分野で知られた或る種のプリプレグ・タイプのような低流動性接着剤または非流動性接着剤である。
第1および第2の金属フォイル30,32には、それぞれの多層ボード16a,16bに第1および第2の金属フォイル30,32を接続するために、ヴァイア(via)タイプ等の電気相互接続具を含む所定の導電性パターンが備えられているので、少なくとも2つの独立した回路が中央平面10の両側に形成される、ということに留意されたい。換言すれば、第1の金属フォイル30を多層ボード16aと電気的に相互接続して少なくとも1つの独立した回路を形成するということであり、同様に、第2の金属フォイル32を多層ボード16bと相互接続して少なくとも1つの独立した回路を形成するということである。多層ボード16a,16b上の回路は、所望に応じて、ヴァイア(via)やその他の適切な導電経路によって、相互接続することができることに留意されたい。
図2〜5は、中央平面10を形成する1つの方法を示している。以下、図2〜5をより詳しく説明する。しかしながら、中央平面10を構成する際に他の方法も使用できることは了解されたい。
図2には多層ボード16a,16bが示してある。多層ボード16aの接続アセンブリ24は、複数の穴42を限定している複数の電気コネクタ40を含んでいる。同様に、多層ボード16bの接続アセンブリ24も、複数の穴48を限定している複数の電気コネクタ46を備えている。電気コネクタ40,46の穴42,48は、圧入コネクタ26をぴっちりと受け入れるようなサイズとなっている。電気コネクタ40、48は、ここに示した好ましい実施形態においては先に述べた接続アセンブリ24の一部となっている。穴42,48のサイズは圧入サイズと同じであると好ましい。
多層ボード16a,16bは、ENIG仕上げのような表面仕上げ(図示せず)を備えたベリード・ヴァイア製品(buried via products)としての特徴を持っていてもよい。
図3には、第1および第2金属フォイル30,32ならびに接着材料34、36が示してある。第1および第2金属フォイル30,32は、構造および機能的にはほぼ同じである。説明を簡潔にするために、第1金属フォイル30のみについてだけ以下に詳しく説明する。第1金属フォイル30は、電導層50および誘電層52を備える。電導層50は、任意のタイプの適切な導電性材料、たとえば、アルミニウム、銅等で構成される。典型的には、電導層50は銅で構成されることになる。電導層50には、エッチングや或いはその他の手段によって、多層ボード16aに設けた種々の構成要素および/または回路を電気的に接続するための形状のパターンを予め形成してある。誘電層52は、任意適切なタイプの誘電材料、たとえば、FR4で構成するとよい。コネクタ領域20は、誘電層52内においてその境界辺にチャネル54を形成することで範囲を限定されている。チャネル54は、図3においては、説明を明確にするために参照符号54a,54b,54c,54dで示してある。チャネル54a,54b,54c,54dは、少なくとも2つの目的を果たす。目的の1つは、接着材料34,36がコネクタ領域20a,20b,20c,20dに対して流出または流入するのを防ぐことにある。別の目的は、図7でさらに詳細に説明するのであるが、これ以降の製造工程において、コネクタ領域20a,20b,20c,20dで第1および第2金属フォイル30,32を除去するのを可能にするということにある。チャネル54a,54b,54c,54dの形成は、たとえば、ルーター(router; 溝きり器具)やレーザなどの任意適切な方法で形成する。接着材料34,36には、チャネル54a,54b,54c,54dを取り囲むように、予めカットアウトが形成されているのが好ましい。ある一つの実施態様(図示せず)では、チャネル54a,54b,54c,54dは、誘電層52にではなく、むしろ電導層に形成するほうがよい。
接着材料34,36は、誘電層52に隣接して設けてあり、コネクタ領域20a,20b,20c,20dにもたらされている誘電層52の部分を除いては、ほぼ誘電層52にわたっている。
図4には、多層ボード16a,16b、第1および第2の金属フォイル30,32、接着材料34,36,38で形成された積層材積重体60が示してある。図4のこの状態の積層材積重体60は、これから、実質的に図5に示してあるように、接着材料34,36,38が、第1および第2の金属フォイル30,32と、多層ボード16a,16bとを相互に接着させた状態にされる。たとえば接着材料34,36,38がプリプレグからなる場合には、積層材積重体60に熱や圧力が加えられて、仕上げに適した剛性多層物62を形成する。
別の実施形態においては、剛性多層物62aは図6に示すように製造することができる。この剛性多層物62aは、剛性多層物62と類似しているが、ただし、電導層50が取り除いてあり、電気コネクタ40aが加えてあるという点で異なる。剛性多層物62aは規格通りに仕上げんばかりの状態になっている。剛性多層物62aを仕上げるには、たとえば、ドリリング、メッキ、パターン外側層、表面仕上げ等を利用することができる。
図7に示すように、剛性多層物62は周知の方法で型出しすることができる。まず最初に、チャネル54a〜54dに隣接した材料をカットするか除去して、コネクタ領域20a,20b,20cを開いてから、コネクタ22a〜22bを挿入する。当業者であれば理解できるように、剛性多層物62の形成前に、第1および第2金属フォイル30,32にチャネル54a〜54dが予め形成されているので、深さ許容限度は重要ではない。一つの実施形態では、キャンバ(camber)の深さ制御ルーティングを使用することによって、コネクタ領域20a〜20dを開く。
こうしてから、中央平面10は周知の要領で使用できるようになる。すなわち、剛性多層物62にある穴42,48の中に圧入コネクタ26を差し込むことによって、圧入コネクタ26を備えたコネクタ22が剛性多層物62の中へ接続されるようになる。中央平面の使用は従来技術において知られているところであり、ここで行なった他の詳しい記述に鑑みて中央平面10をどのように使用するかを当業者に教示するコメントはこれ以上必要ないと考える。
前述の説明が本発明の例を述べていることは了解されたい。したがって、特許請求の範囲に定義したような発明の精神、範囲から逸脱することなく、ここに説明した種々の構成要素、要素およびアセンブリの構造および動作に変更を行うことができ、そして、ここに説明した方法の工程または一連の工程で変更を行うことができる。
本発明に従って構成した中央平面の断面図である。 本発明に従って構成した2つの多層回路板の断面図である。 図1に示す中央平面の構成に利用される、第1および第2の金属フォイルおよび接着材料の断面図である。 図2に示す多層ボードで形成してあり、図3に示す金属フォイルおよび接着材料で接着した積層材積重体の断面図である。 一緒に積層して、仕上げ用の剛性多層製品を形成した、図4に示す積層材積重体の断面図である。 図5のものと類似しているが、電導層を取り除いて、電気コネクタを加えた、積層材積重体の別の実施形態の断面図である。 完成した中央平面の断面図である。

Claims (16)

  1. 中央平面を製造する方法であって、前記方法が、
    接続アセンブリを有する多層ボードを用意する工程と、
    1つの層を用意し、前記層にチャネルを形成してコネクタ領域の外周を限定する工程と、
    前記コネクタ領域が多層ボードの接続アセンブリ一部と重なるようにして、前記層を多層ボードに接着する工程と、
    次いで、前記層におけるコネクタ領域の少なくとも一部を除去して、前記多層ボードの接続アセンブリを露出させる工程と、
    からなることを特徴とする方法。
  2. 前記層を前記多層ボードに接着して、層と多層ボードの接続アセンブリとの間にスペースを形成することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記層を電導層に接着して、金属フォイルを形成することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記金属フォイルは片面銅被覆積層材であり、これにより、前記電導層は銅で形成されることになり、この銅で形成された電導層の片面にのみ前記層が貼付されるようになることを特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 更に、前記コネクタ領域の少なくとも一部を除去する工程が、前記チャネルに沿って深さ制御ルーティングによりコネクタ領域を除去する工程として限定されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  6. 前記層を前記多層ボードに接着する工程以前に、多層ボードを表面仕上げ材でコーティングすることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 中央平面を製造する方法であって、前記方法が、
    それぞれ接続アセンブリを有する2つの多層ボードを用意する工程と、
    それぞれにチャネルが形成してあって、コネクタ領域の外周境界を限定する第1および第2の層を用意する工程と、
    コネクタ領域が多層ボードのそれぞれの接続アセンブリに重なるようにして、一方の多層ボードに第1層を接着し、他方の多層ボードに第2層を接着する工程と、
    多層ボードを相互に接着して剛性多層物を形成し、第1層を剛性多層物の片側に位置させ、第2層を剛性多層物の反対側に位置させる工程と、
    第1および第2の層のコネクタ領域の少なくとも一部を除去して、それぞれの接続アセンブリを露出させる工程と、
    からなることを特徴とする方法。
  8. それぞれの前記層を多層ボードに接着して、層と多層ボードの接続アセンブリとの間にスペースを形成することを特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. 前記層を電導層に接着して金属フォイルを形成することを特徴とする請求項7に記載の方法。
  10. 前記金属フォイルは片面銅被覆積層材であり、それ故、電導層は銅で形成されることになり、これにより、この銅でできた層の片面にのみ前記層が貼付されるようになることを特徴とする請求項9に記載の方法。
  11. 更に、コネクタ領域の少なくとも一部を除去する工程が、チャネルに沿って深さ制御ルーティングによりコネクタ領域を除去する工程として限定されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
  12. 多層ボードに層を接着する工程の前に、多層ボードを表面仕上げ材でコーティングすることを特徴とする請求項7に記載の方法。
  13. 剛性多層物であって、前記剛性多層物は
    接続アセンブリを有する1つの多層ボードと、
    コネクタ領域の外周境界を限定するようにチャネルが形成されている1つの層とから成り
    コネクタ領域が多層ボードの接続アセンブリに重なるようにして、前記層を多層ボードに接着するようにしたことを特徴とする剛性多層物。
  14. 前記層の第1側面にチャネルが形成してあり、該層の第1側面が多層ボードに対面していることを特徴とする請求項13に記載の剛性多層物。
  15. 前記層のコネクタ領域が多層ボードから或る距離だけ離隔していることを特徴とする請求項13に記載の剛性多層物。
  16. 前記剛性多層物は、更に、層が電導層と多層ボードとの間に位置するように、層を全体にわたって広がる電導層を含んでいることを特徴とする請求項13に記載の剛性多層物。
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