JPS6284596A - ワイヤ敷設回路板およびその製造法 - Google Patents

ワイヤ敷設回路板およびその製造法

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JPS6284596A
JPS6284596A JP61171467A JP17146786A JPS6284596A JP S6284596 A JPS6284596 A JP S6284596A JP 61171467 A JP61171467 A JP 61171467A JP 17146786 A JP17146786 A JP 17146786A JP S6284596 A JPS6284596 A JP S6284596A
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ジョージ センツィー
アンドリュー ジェド シャーンベーク
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ワイヤ敷設配線およびその製造法に関する。
さらに詳しくは、本発明は、不連続のワイヤ配線および
基板の表面に導体を敷設して点間電気接続を形成または
改変する方法に関する。
(従来技術) 回路板の製造において配線媒体としてワイヤを用いる方
法は公知である。ステッチ溶接法として知られる、その
ような方法の一つでは、標準化された回路板パネルが使
用される。このパネルは、種々の素子サイズおよび素子
のビン密度を示すパッドおよび回路孔から成る。回路に
使用されるべき素子は、標準化されたパネル上の既存の
パッドおよび孔に合うようにする。配線は、パネル上の
パッドへそれぞれのワイヤの端部を溶接することによっ
て達成される。これは、端部の間で板を横切ってワイヤ
を輪状にすることを可能にする。この方法では素子の挿
入は困難である。代表的にワイヤは板金体をおおい、そ
のため素子を置くべき場所をふさいでしまう。素子のリ
ード線がワイヤとからまるのでたいていの場合、自動素
子挿入は行なえない。
ホルトの米国特許第4,414,741号は、ステッチ
溶接法の「輪づくり」問題を緩和する試みである。ホル
トは、回路板パネル上に一時的にビンを置いて素子の位
置を妨害しないチャンネルを形成することを記載してい
る。ワイヤはこれらのチャンネルの内部を通り、ワイヤ
の端部は適切なパッドにハンダづけされる。一時的なビ
ンは除去されて、回路板はプラスチックシートでおおわ
れ、このシートはワイヤをつつみこんで、それをチャン
ネルの中に保持する。しかし、この方法は多くの欠点が
ある。まず、ワイヤはチャンネルの端からワイヤ端末点
まで板を横切って、やはシ輪をつくる。第二に、回路板
の成る部分はチャンネルに使われるので、板の潜在的素
子密度は著しく減少する。第三に、一時的なビンを収容
するために、回路板基板に特別の孔をあけなければなら
ない。最後に、多数のワイヤがチャンネル中に密に接し
て位置するため、電気的干渉および信号の歪が起こシう
る。
フローリイらが1982年5月第32回電子素子会議の
議事録に発表した「混成基板用自動配線装置」には、回
路板構成の別の方法が述べられ、これではまず、細い線
状の接着剤が所望のワイヤ通路に施される。つぎに、ワ
イヤをその接着剤の上に置いてワイヤを回路板に結合さ
せる。ワイヤの端部はつぎにパッドに結合させる。この
方法は、板上にワイヤを置く前にすべてのワイヤの通路
を接着剤でたどる余分の工程が要るので効率が悪い。ワ
イヤを置く前に板上に接着剤を置いて行く工程は、この
方法の製造時間を倍にする。さらに、ワイヤが交差する
ときは、ワイヤの間の接着がない。
パールの米国特許第3,674,914号、ケープの米
国特許第3,674,602号およびカナダ特許第1,
102,924号はすべて本発明に引用されているが、
これらはワイヤを絶縁ベース上に敷設する方法および装
置を述べている。予め成形されたワイヤの線を連続的に
ベースの表面に供給する。このワイヤはベースの表面に
同時に貼シつけられ、ベース上の予め定められた端末点
で切断されて、予め定められた配線パターンを形成する
。実際には、その特許に述べられているように、ワイヤ
は、ベース表面に接着剤を塗布し、ベース表面ばワイヤ
を敷設したときに接着剤を活性化することによってベー
スの表面に接着される。しかし、この方式の問題点は板
上で活性化されたときに、ワイヤが接着剤でで所望の位
置にないとき、これは回路を短絡させ、あるいは遮断さ
せることがちシうる。これらの特許は、また、ワイヤ導
体の敷設の前に、ワイヤに接着剤を塗布することの可能
性も示唆している。しかし、この示唆を実行に移す方法
についての教示は全くない。
1984年7月25日に公告されたヨーロッパ特許出願
筒110,820号は、回路板の表面上の光硬化性層の
上にワイヤを敷設さす方法を述べている。ワイヤを受は
入れる光硬化性コーティングは、敷設の前またはそれと
同時に軟化され、ついで光硬化される。好ましい実施態
様では、接着剤層の軟化には超音波エネルギーが使用さ
れ、光硬化性接着剤層の硬化には光エネルギーが使用さ
れる。
パールの米国特許第4.450,623号は、回路中の
端末点および屈曲点を示すエツチングされた導電性パッ
ドを有する基板の接着剤をコートした表面にワイヤを敷
設する方法を述べている。ワイヤがパッドと接触すると
ころでは、それはハンダづけまたは溶接される。つぎに
、熱および圧力を板に加えて接着剤を活性化させ、ワイ
ヤ導体を基板表面に埋めこませる。パールは、接着剤で
コートしたワイヤの使用の可能性を述べている。前と同
様、ワイヤを敷設しハンダづけをしたあと、熱および圧
力を加える。
特開昭57−136,391号公報は基板の接着剤をコ
ートした表面上に予め定められたパターンでワイヤを敷
設する方法を述べている。ワイヤ敷設の前に接着剤を軟
化するのにレーザエネルギーが使用される。
1978年3月15日に公告された英国特許明細書筒1
,504,252号は、絶縁性ベース支持体上に予め定
められたパターンで、絶縁されたワイヤを結合させハン
ダづけして、ベース支持体上の導電性帯域の間に電気的
接触をつくる方法を述べている。ワイヤを結合するのに
用いる接着剤は、その中に熱したワイヤが埋めこまれる
フィルム層としてベース支持体の表面に付着される。別
の方式として、加熱または適当な溶剤の中を通すことに
よって自己接着性にすることができる、乾いたフィルム
コートされたワイヤが示唆されている。
接着剤被覆した基板にエナメルコートしたワイヤを埋め
こむのに加熱ローラを使用して配線回路パターンが製造
された。ワイヤの端部は、基板表面上の露出したハンダ
でコートされたパッドにハンダづけされる。接着剤は、
ハンダパッドおよび孔を汚さないように、埋めこみ工程
の前にシルクスクリーンによって注意深く基板に塗布す
る。
別の方法では、予め孔をあけた接着剤のシートを、表面
パッドおよび孔を有する基板の表面に置く。孔部分は、
孔および表面部材が置かれるべき予め定められた区域を
露出させる。つぎに導体を接着剤表面に置く。しかし、
それぞれ異なった板はそれ自身特別の孔パターンを必要
とし、使い方を面倒にする。
プリント回路、多層ワイヤ敷設回路板の改変に配線媒体
としてワイヤを使う方法も公知である。これらの改変は
種々の理由から要望されうる。回路配線の順序は、回路
板上に新しく設計された機能性を付与するために設計者
によって変更されねばならないこともありうる。設計の
過程で導体を省略するか、または誤配線が行なわれるこ
ともあシうる。回路板の改変はまた、製造中に起こった
板上の欠陥を修正するためにも必要となることがある。
回路板を修理するか、改変する方が、代りの回路板を再
設計し、または製造するより経済的かつ効率的である。
代表的には、板は、不要の結線を切り、普通「とびこし
ワイヤ」と呼ばれる小さい絶縁ワイヤを使って改変され
る。このワイヤ追加法は、ワイヤの端部の手作業のハン
ダづけを要する。この方法ではワイヤは、普通板から離
れて輪をつくる。多数のとびこしワイヤが板に付くほど
、回路板は輪になったとびこしワイヤのかさばった塊、
普通「ねずみの巣」と呼ばれるものになる。この「ねず
みの巣」はしばしば自動素子挿入、自動ハンダづけ装置
、および自動回路板試験装置の使用を妨げ、時間がかか
つて間違いを起こしやすく、かつコストのかかる余分な
手作業を要求する。
この手作業によるとびこしワイヤ方式は、追加が少しだ
け必要な、小容量で、回路密度の低い用途においてのみ
経済的である。大容量の回路板メーカーがこの方法の使
用を余儀なくさせられた場合、労力を食うので極めてコ
スト高となる。その上、この方法は、−製造ロットのす
べての板に繰返し可能な正確なワイヤ位置を与えること
ができない。また、とびこしワイヤでは、所定のインピ
ーダンスを達成することはむつかしく、再現性のある電
気的特性を保持することは困難である。
半導体技術の進歩は、半導体の機能性、すなわち、半導
体値術の行なう動作の数を増加させかつ半導体パッケー
ジ全体の寸法を小さくしてきた。この結果、小さい配線
区域中での接点数が多くなった。接点の数が多くなった
ため、回路板は単位面積あたり、よシ高密度の配線を与
えねばならない。
このため手作業による改変工程中に間違いをおこす可能
性が増える。高密度板上に接点または回路端末点がぎつ
しシつまっているため、間違った端部を無意識に改変し
てしまう可能性が増える。
ウニピッキイらがエレクトロニクス 52巻15号(8
−2−79)に発表した「以前はせいぜい6000フイ
ツトのところに100,000回路フィツトをつくる」
には、回路板の一つの表面がパターン改変に使われてい
る方法が述べられている。この方法は回路板の修理時間
を改善はするが、変化に適応するために、もう一つの回
路層を板に追加しなければならない。そのため、製造時
間およびコストが増え、回路板パッケージの寸法も大き
くなる。
自動的に修理/改変を行なう方法が提案されている。こ
れには、自動位置ぎめ装置、光学的光スポツト指示器、
およびレーザハンダづけ装置がある。これらの方法は、
生産性の向上の助けにはなったが、導体の手作業による
配置またはとびこしワイヤに、やは9大きく頼っている
すべての自動方法は改変のために平滑で平坦な表面を要
求する。
デマレーの米国特許第4,327,124号は、乾式の
光プリント可能なフィルムレジストを、既存の導体の上
の回路板の上に積層し、露光し、現像し、硬化するエツ
チングしたプリント回路上のスクリーンプリント回路の
改変の方法を述べている。改変する導体を適用するため
に、金属をのせた導電性重合体を、導体改変のパターン
でスクリーンを通してフィルムレジスト層に塗布する。
つぎに、導電性重合体インクがまだぬれている間に、回
路パターンを導電性金属粉でカバーする。粉末をインク
の中へ圧入し、組成物を硬化する。硬化工程のあと、銅
インクの上にハンダをスクリーンプリントする。つぎに
ハンダと銅を赤外リフローハンダづけ機の中で溶融させ
る。この方法は多くの欠点があシ、広くは採用されてい
ない。
(発明の目的) それゆえ、本発明の目的は、配線回路板を効率的かつ正
確に製造する方法およびそれによって製造される回路板
を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、導体の配置の前に接着剤層
を適用することを含む表面準備を要しないワイヤ敷設回
路板を構成する方法を提供することにある。
本発明のさらにもう一つの目的は、導体が種々のタイプ
の表面および表面地形に接着できる配線方法を提供する
ことにある。
別の目的は、修理され、または改変された回路板が自動
素子挿入、自動ハンダづけおよび自動試験装置によって
、つづけて行われつるように回路板を修理または改変す
るための方法および装置を提供することにある。
本発明の目的は、製造のどの段階でも使える回路板を修
理または改変するだめの自動化された方法および装置を
提供することにある。
本発明の目的は素子が回路板に配置されたあと、配線回
路板を修理するための方法および装置を提供することに
ある。
本発明の目的は、板の上への導体の繰返し可能な正確な
配置をもった配線回路板を修理または改変するための自
動化された方法および装置を提供することにある。
この方法および装置の、その他の目的および長所は以下
の説明を通じて明らかとなろう。
(定義) 本明細書を通じて使用される下記の用語は、下記に定義
される意味をもつ: 「導体」とは、電気エネルギーまたは光工本分」を有す
る、少灸とも一つの予め成形され、伸長された線条であ
る。導体は絶縁層でコートしてもよい。
「基板」とは、その上に回路パターンをつくりうる表面
を有するベースである。基板はその表面上にすでに回路
パターンを有してもよい。
「ワイヤまたは導体の敷設」とは、導体を予め定められ
たパターンで基板に適用、固定して回路パターンを形成
する方法である。
「粘着性」とは、基板に接触させた直後に適度の強度を
もつ結合を形成させうる接着剤の性質である。
「ブロッキング性」とは、貯蔵または使用中に中程度の
圧力で起こる材料の接触層間の好ましくない付着である
「配線」とは、不連続の導体の結線の結合を可能にする
方法またはシステムである。
「C一段階」とは、材料が比較的不溶、不融である、成
る種の熱硬化樹脂の反応の最終段階である。
「熱硬化」材料とは、熱、超音波エネルギー、紫外線な
どの作用で化学反応を受けるか、またはすでに受けて、
比較的不融性の状態になる材料である。
「導体の端部」とは、端末点に接続できる導体の点であ
る。
「熱活性化性」接着剤とは、熱または熱および圧力の適
用によって粘着性または流動性になる乾式の接着剤フィ
ルムである。
「光活性化性」接着剤とは、光エネルギーの適用によっ
て粘着性または流動性になる乾式の接着剤フィルムでア
ル。
「ホットメルト接着剤」とは、溶融状態で適用され、冷
却によって固体状となり、結合を形成する接着剤である
「端末点」とは、導体との配線が行なわれるな 少Xとも一つの点である。端末点は、表面パッド、メッ
キ壁を有してもよい孔またはすきま、導電性の空所、導
電性リード線、導電性フィンガーなどであシうる。
(発明の構成) 本発明による配線回路板については、接着剤は従来性な
われてきたような板表面へでなく、導電性パターンを敷
設するのに使うワイヤに適用される。接着剤は、導電性
パターンを形成するワイヤ敷設操作の間、粘着性状態に
活性化され、そのあと硬化して導体を板表面に永久的に
結合させることができる。本発明の技術は、回路板の当
初の製造または既存の板の改変に使用できる。
予め定められたパターンで基板の表面に導体を敷設する
方法において、導体は接着剤でプリコートされる。敷設
工程の前には、接着性コーティングは固体で、非粘着性
、非ブロッキング性であり、好ましくは可撓性である。
敷設工程で、接着剤は、熱、放射線または超音波エネル
ギーあるいはそれらの組合わせを使用して粘着性に活性
化される。接着性コーティングは、活性化のちと急速に
固体の非粘着性状態にもとづいて結合を形成する能力が
ある。導体の少くとも一部の上の接着性コーティングは
、導体の敷設の前またはそれと同時に活性化される。本
発明の方法によれば、接着性コーティングの活性化され
た部分は、基板表面と接触するように置かれ、それを湿
潤し、非粘着性の状態にもどって、コートする相手であ
る導体と表面との間に結合を形成する。接着性コーティ
ングは、敷設工程につづいて、C一段階または熱硬化状
態にまで硬化してもよい。
導体に使用される接着性コーティングは熱活性化性の組
成物であり、好ましくは下記を含む三成分処方である: (a)  皮膜形成性重合性樹脂、 な (b)  充填剤および/または少べとも一種のポリ芳
香族骨格を有する多官能化合物、および(C)  接着
剤を熱活性化する条件では反応性でないが、接着剤の他
の成分とは反応して接着剤樹脂をC一段階まで硬化する
能力のある硬化剤。
接着剤は、ワイヤにコートされるときは、非ブロッキン
グ性、非粘着性、かつ好ましくは可撓性でなければなら
ず、ワイヤ敷設中に活性化されて、導体パターンをその
位置に保持するに充分な結合を形成でき、かつ好ましく
は、C一段階まで硬化できて、最終製品に永久性の熱硬
化結合を付与するものである。
接着剤の活性化の好ましい方法は、パルスレーザを使い
、この場合パルス繰返し率はワイヤが敷設される速度の
函数として変化する。パルスエネpギーは、接着剤を活
性化するための正確なエネルギー量を与えるように調整
される。
一定長あたシのパルス数を一定として、継続的なパルス
が導体の長さ方向に沿ってとなシ合うか、−都電なりあ
う部分を活性化して行く。その結果、パルス繰返し率は
、速度の函数として変化し、導体の長さ方向に沿って加
えられるエネルギーは、速度と無関係に正確な一定値で
ある。
な 本発明による配線回路板は、少くとも部分的に導体をつ
つみこむ非粘着性、非ブロッキングむ。断面図において
、接着性コーティングの輪郭は普通導体の上に特徴的な
ベル型の構造を形成する。接着性コーティングは、表面
および導体の間の接触点で基板に結・合される。導体の
交差点の近くでは、接着剤は導体間の結合を形成する。
本発明の方法は、標準化された、または標準化されない
フォーマットを使用して、新しい配線回路板を製造する
のに用いられうる。それはまた、プリント配線板、また
は不連続ワイヤ板のような既存の配線回路板をその組立
てのいずれかの工程で改変するのにも用いられうる。素
子を挿入または配置する前でもあとでも回路板の改変は
行ないうる。過大サイズの表面パッド、二元表面パッド
9、または二重ソケット回路孔を有する回路板にも改変
を行ないうる。
(好ましい実施態様の詳細な説明) 本発明によれば、接着剤をコートした導体は、基板の表
面上に予め定められたパターンで敷設される。接着剤は
、導体が敷設されている間に活性化されて、導体をその
場に保持する結合を形成する。回路板は好ましくはその
あと硬化して、導体パターンのだめの永久性の熱硬化結
合を与える。
導体の調製−接着性コーティング 本方法に使用される導体は、導体を表面に結合させるの
に使用される、以下「接着性コーティング」と呼ぶ物質
でコートされる。活性化の前には、接着性コーティング
は非粘着性、非ブロッキング性かつ好ましくは可撓性で
ある。これらの性質は敷設の前およびその間の接着剤コ
ートシた導体の取扱いと操作を可能にする。コートした
導体は、容易な貯蔵および入手のために巻枠の上に貯え
てもよい。さらに、接着性コーティングは、導体を敷設
するのに使われる装置に接着したシ、またはそれを閉塞
するような漬 残lを残したυはしない。接着性コーティングは、その
活性化された状態では、導体と、導体をその上に敷設す
る基板の表面との間の接着を付与する。それは、表面上
での導体の屈曲の形成とそのあとの保持を許すに充分な
強度を付与すべきである。
本発明の実施に使用される接着性コーティングは、配線
回路板工業に有用な基板の表面の上で使用されるか、ま
たはそれを構成する広範囲の材料に接着することができ
る。これらの材料は絶縁性および導電性表面、たとえば
重合体樹脂、セラミック、ガラス結合の金属または炭素
導体、重合体結合の金属または炭素粉末導体または導電
性重合体を含む。このような材料の例としては:誘電体
、例えばフェノール樹脂、ポリイミド、エポキシ−ガラ
ス積層体、熱可塑樹脂、熱硬化樹脂、ハンダマスク、例
えば熱硬化した熱硬化樹脂、紫外線硬化した材料、複数
の機構で硬化した材料、銘板または記名用のインク、お
よびセラミック、および、金属表面たとえば銅、メッキ
またはリフローしたノ1ンダ、金、銀、ニッケル、導電
性インク、および粘稠なまたはサラサラしたフィルムス
クリーンした導体がある。好ましくは、接着性コーティ
ングはこれらの表面に接着できるものである。しかし、
限られた表面材料にのみ接着する接着性コーティングも
使用できる。
基板は無地の回路基板またはエツチングした箔の電源お
よびアース導体をもった回路基板など、電子接続板たと
えば不連続結線回路板、標準プリント回路板、多層回路
板、素子を塔載した回路板、またはいずれかの組立て段
階の回路板であってよい。
接着性コーティングは、導体が敷設装置を円滑に通つで
運ばれるように、また導体が種々の屈曲角をとることが
できるように可撓性でなければならない。
活性化すると接着性コーティングは粘着性になり、導体
を基板の表面に結合できる。接着性コーティングが活性
化され、導体が施工され表面に結合されると、接着性コ
ーティングは急速に固体の非粘着性の状態にもどる。固
体の非粘着性の状態への復原は、接着性コーティングの
形態または容積に何らの実質的変化も伴わない。
この復原は、約50ないし200ミリ秒以内に起こシ、
導体パターンが寸法安定性を保持するに充分なほど短か
く、そのため相互間および基板表面に対しての結合した
導体の相対的な移動を制限または実質上回避する。
接着性コーティングおよび、もし存在すれば一つ以上の
絶縁下塗り層は、導体の端部で除去しなければならない
。絶縁を除去すると、敷設した導体と端末点との間に電
気的接続を行なうことができる。接着性コーティングお
よび絶縁層は、導体または導体を結合させるべき表面に
損傷を与えることなく除去できなければならない。この
除去工程は以下「剥離」と呼ぶ。
本発明の実施に用いられる接着性コーティングによって
形成された結合は、回路板の製造中、代表的に行なわれ
るいずれの後続工程にも耐えることができる。それは、
製造中に使用する薬品たとえば洗浄溶液、ハンダ融剤な
どに耐える。
その結合はまた、板がさらされる種々の異なった熱的環
境にも耐えることができる。接着性コーティングは、機
械的歪力たとえば取扱いおよび手作業まだは機械による
工作によって起こる破壊または変形に耐える。
適切な非粘着性、非ブロッキング性、可撓性の接着性コ
ーティング組成物は下記から成る:a)  (1)約1
0,000ないし約100,000の間の平均分子量(
Mw )  をもち、(2> 2より大きいエポキシド
、ヒドロキシルまたは不飽和官能基をもつ皮膜形成性重
合性樹脂から成る第一の成分、その重合性樹脂はポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリエーテル、エポキシ樹脂、
アリル重合体およびアクリル樹脂から成る群から選ばれ
る、 b)充填剤、多官能化合物およびそれらの混合物から成
る群から選ばれる第二の成分、その多官能化合物は約マ
、000よシ小さい平均分子量をもち、ポリフェノール
骨格を含み、前記第一の成分の上記第二の成分に対する
重量比は約1,5 : 1と約9:1の間にある。およ
び C)重合性樹脂の官能基と反応し、または反応を開始し
て架橋を形成し、熱または放射線の形の充分のエネルギ
ーの付与によって重合性樹脂をC一段階に硬化すること
ができる硬化剤、上記の硬化剤は接着剤組成物を活性化
するに要する温度では非反応性またはブロックされてお
り、上記硬化剤は重合性樹脂をC一段階にするに充分な
量で存在し、上記組成物は可撓性であり、C一段階にお
いて、260°Cの溶融ハンダに10秒さらしても溶融
、流動または分解せず、25°Cのジクロルメタンに1
0秒さらしても軟化しない不融性組成物を形成する能力
がある。
接着剤は熱硬化性で、充分な熱または超音波エネルギー
の適用によって熱硬化することなく活性化されうる下記
から成る組成物のような固体の接着剤組成物でもよい: a)  2より大きいヒドロキシル官能基をもち、ポリ
エステル、ポリウレタン、ポリエーテル、エポキシ樹脂
およびそれらの組合わせから成るポリオールの群から選
ばれた皮膜形成性重合性樹脂から成る第一の成分、上記
の樹脂は↓ 化学当量よシ少い量で存在するか、または重合体鎖上に
低濃度で存在する官能基と反応する能力のある第一の硬
化剤とB一段階にまで反応させたものであり、上記の硬
化剤はポリイソンデネートであって、ヒドロキシル基の
10ないし60パーセントと反応して重合性b)充填剤
、多官能化合物およびそれらの混合物から成る群から選
ばれた第二の成分、その多官能化合物は約7,000よ
り低い平均分子量をもち、ポリ芳香族骨格をもち、前記
第一の成分の上記第二の成分に対する重量比は約1.5
 : 1ないし約9:1の間にある。およびC)重合性
樹脂のヒドロキシル基との反応を開始して架橋を形成し
、熱または光の形の充分なエネルギーの適用によって重
合性樹脂をC一段階にまで硬化する能力のあるC−膜内
硬化剤、この第二の硬化剤は接着剤組成物を活性化する
に必要な温度では非反応性またはブロックされており、
上記組成物は可撓性であり、C一段階において288°
Cの溶融ハンダに10秒さらしたとき溶融、流動または
分解使用できる他の接着性コーティング組成物は下記か
ら成る: a)約30.oooより大きい平均分子量をもつB一段
階重合体まで反応した皮膜形成性エポキシ樹脂、 b)約5,000より小さい平均分子量をもち、ポリフ
ェノール骨格を有し、前記第一の成分の上記第二の成分
に対する重量比が約1:1ないし約3=1である多官能
樹脂、およびユ C)少くとも一種の樹脂の官能基と反応または反応を開
始して架橋を形成し、熱または放射性エネルギーの形の
充分なエネルギーの適用によってC一段階にまで樹脂を
硬化することができる硬化剤、上記硬化剤は接着剤組成
物を活性化するに必要な温度では非反応性またはブロッ
クされており、上記硬化剤は樹脂をC一段階にするに充
分な量で存在し、上記組成物は可撓性であり、C一段階
において、260°Cの溶融ハンダに10秒さらしたと
き溶融、流動または分解せず、25°Cのジクロルメタ
ンに10秒さらしたとき軟化しない不融性組成物を形成
することができるものである。
接着性コーティングは熱可塑性または熱硬化性でもよい
。このコーティングは単独重合体、共重合体またはポリ
マーブレンドでもよい。導体の配置および敷設のあと接
着性コーティングの最終硬化にさきだって、接着性コー
ティングを部分的に硬化する能力を付与する添加剤を包
含させてもよい。
本発明の方法に用いられる単独重合体および共重合体は
熱可塑性の性質をもってもよい。例えば、高分子量ポリ
エステ/I/(約5,000〜25.000 、好まし
くは15,000〜20,000の分子量)、高分子量
ポリウレタン(約3,000〜15.ooo好ましくは
約7,000〜12,000の分子量)およびポリオレ
フィンなどが本発明の熱可塑性接着性コーティングとし
て使用できる。
熱硬化性重合体は、本発明の方法の接着性コーティング
の部分硬化またはB一段階状態で使用してもよい。例え
ば、高分子量エポキシおよびフェノキシ樹脂を使用して
もよい。約600ないし1,100の分子量をもつウレ
タンアクリレート、ポリエステルおよびアクリル化エポ
キシおよび約1,000ないし2,000のエポキシ当
量をもつ他のエポキシ樹脂なども使用できる。
約800ないし1,500の分子量をもつノボラックま
たはレゾー/L/フェノール樹脂も本発明の方法に有用
である。ノボラックエポキシ樹脂は高温使用を含む用途
に特に有用である。エポキシ樹脂を使用する場合は、流
動性改良剤、界面活性剤および充填剤で表面″張力を下
げる必要がある。エポキシ樹脂を部分硬化してコーティ
ングを非粘着性にするのにポリアミドのようなエポキシ
硬化剤を使用してもよい。ポリイミドも偽本発明の方法
の接着性コーティングに使用できる。
ブロックされた硬化剤によって架橋できる部分硬化した
、またはB一段階とした重合体、例えばブロックしたイ
ソシアネートも使用できる。
これらの重合体は導体をコートするのに使われるよシも
高い温度でB一段階にすることができる。
共重合体およびポリマーブレンドは、本発明の方法にお
いて接着性コーティング糊料をつくるのに使用できる。
さらK、同一種類の反応性基を含むように重合体を注′
!!、深く選ぶとfil−の硬化剤で部分硬化が達成で
きる。本発明の方法に有用な共重合体の例は、イソシア
ネートとの反応によって高分子量ヒドロキシ含有エポキ
シ樹11FIと共重合させた高分子量ヒドロギシ含有ポ
リニスデルである。本発明の方法に有用な他のポリマー
ブレンドはイソシアネートで共重合させた高分子量(約
20,000 )のヒドロキン含有ボリエスデ/L/お
よび低分子&(約2,500 )のヒドロキV含有ポリ
ニス5’/l/の ブレンド品である。
接着性コーティングのフリーラジカル重合後硬化は適当
な硬化剤の使用で達成できる。例えば、紫外線を使用す
るフリーラジカル重合は接着コーティング組成物に2.
2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン よって達成でき、熱フリーラジカル重合は接着コーティ
ング組成物に1,1゛−アゾビス−(シクロヘキサンカ
ーボニトリル)、ジクミルパーオキサイド、1,1゛−
ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン
などを混入することによって達成できる。また、電子ビ
ーム硬化剤もフリーラジカル重合に使用できる。
その使用に先立って非ブロツキング特性を改良するため
に、充填剤を接着性コーティング組成物に添加してもよ
い。例えば、微粉シリカ(キャボノト社から市販される
Cab−0−Sil など)、タルク、二酸化チタンな
どがこの目的に使用される。
本発明の接着性コーティングに使用される他の組成物は
「ワイヤ敷設回路用熱活性化可能な接着剤」という名称
でシェーンベルグ等が出願中の米国特許出願明細書に開
示している。
接着性コーティングは二つまたはそれ以上の層からつく
ってもよい。一つの層は接着剤で、Jlh 17′1[
 1.+ Jlh /A 廂fa 、t. ffl #
ーナノ、小1)、) Ls  511 瘍ば、接着剤層
を導体に塗布し、その上に、エネルギー源への曝露によ
って消散されうる保護外層を塗布してもよい。外側の乾
式コーティングは取扱いをよくし、巻き取りを可能とす
る。内側のコーティングは表面 湿潤性をもった粘着性でもよい。外側のコーティングを
溶融し、粘着性材料を結合のために基板表面にさらすた
めにレーザのようなエネルギー源を使用してもよい。他
の実施態様では、圧力への曝露で放散されうるシアノア
クリレートのような低粘度のマイクロカプセル化した部
分を含んでもよい。カプセル化した部分が開放されると
、コーティングの接着性は活性化される。
敷設の後、接着性コーティングは硬化して非粘着性にな
る。
接着性コーティングを導体に適用するのに適した多くの
技術が公知である。例えば、導体を極めて粘度の低い接
着性コーティング組成物にひたしたフェルト材料を通し
て引っばってもよい、導体をランダムな方向に向け、そ
れをフェルトに沿って何回も通すことによってコーティ
ングの均一な同心層が形成されうる。
接着性コーティングを適用するためのダイ押出し法は、
引抜きダイに導体を通す乙とからなる。ダイの一方の側
には粘い接着剤材料の容器がある。導体はこの容器を通
シつぎにダイを通って引っばられる。導体がダイを通っ
て引っばられるに従って接着剤材料が導体をコートする
接着剤材料の流体静力学的作用が導体を中心に保つ役目
を果たし、これによって導体のまわりに均一なコーティ
ングができる。コートされた導体がダイを離れると、コ
ーティングは溶剤を除去するために熱にさらされる。
接着剤の活性化および硬化 接着剤をコートした導体は、基板の表面に敷設できる。
本発明の敷設工程の間、導体は好ましくは、予め定めら
れた通路に沿って自動的に基板の表面上に置かれ、それ
に結合される。基板の表面は好ましくは、可動の作業台
上に据えられる。導体は敷設ヘッドアセンブリーから基
板表面に供給される。導体は、作業台を敷設ヘッドアセ
ンブリーに対して相対的に動かし、かつ台の移動の方向
に敷設ヘッドアセンブリーヲ回転させることによって基
板表面上に敷設される。ワイヤ敷設ヘッドアセンブリー
および台の移動は好ましくは数値制御される。
導体は表面に向って、かつ表面に達する直前に供給され
るので、表面と接触して配置されるべき導体の接着性コ
ーティングの部分は活性化される。導体それ自体は、接
着剤の活性化エネルギーには影響されるべきでない。導
体は、活性化のちとまたはそれと同時に基板表面のすぐ
近くに運ばれる。接着性コーティングの活性化された部
分は基板の表面ば接触してこれに接着し、導体と基板の
表面の間の結合を形成する。
接着性コーティングを活性化するのに使われるエネルギ
ーは、その大きさと強さを調節できるものでないといけ
ない。エネルギーの水準は接着剤を活性化するに充分で
なければならないが、導体または基板の表面を損傷させ
てはならない。熱、超音波、または放射線エネルギー源
またはそれらの組合わせが使用できる。接着剤は、接着
性コーティングの一部に向けられた溶剤を使って化学的
に活性化してもよい。別の方法として、加熱または過熱
した気体たとえば空気をコーティングに向けて熱エネル
ギーを供給して接着剤を活性化してもよい。
本発明の実施に使用できる放射性エネルギー源には、レ
ーザおよび集束赤外線照射が含まれる。活性化源は単独
または組合わせて使用できる。
好ましい活性化エネルギー源は一つまたはそれ以上のレ
ーザビームである。V−ザビームのエネルギー出力およ
びヌポットサイズは調節可能である。レーザビームは基
板との結合を形成するのが必要な導体の表面上の接着性
コーティングの選ばれた部分に向けられる。多数のエネ
ルギービーム(レーザ、種々の穏類のレーザ、または他
のビームを含みうる)、またはビーム分割方式が提供さ
れうる。一方のエネルギービームを接着性コーティング
の活性化に使い、もう一方のエネルギービームを剥離ま
たはハンダづけのような他の目的に使ってもよい。
接着性コーティングを活性化するために、エネルギービ
ーム、好ましくはレーザビームが、導体と基板表面の間
の予定の接触点の所かまたはその前の導体上の点に向け
られる。接着性コーティングは、導体が表面と接触する
ときに粘着性であるように、基体表面と接触するとき、
またはその前に活性化される。
好ましくは、レーザビームは接着性コーティングを活性
化するのに使用され、より好ましくは、赤外線を放射す
るCO2レーザビームが使用されるべきである。レーザ
エネルギーは、接着性コーティング上の所望の区域、す
なわち、基板接触点の隣の下部に向けられ、パルスビー
ムの形で放出されるべきである。パルスは、連続波レー
ザビームの放射を電源の開閉によって遮断するか、電子
光学的または機械的シャッターまたは音響光学的カップ
ラーを使った「Q−スイッチング」によって発生させう
る。
レーザビームパルスは、好ましくは既存の条件(たとえ
ば、ビーム焦点、接着剤活性化要件など)のために調整
されたエネルギー含量をもった均一パルスであり、その
エネルギーは、導体またはまわりの表面を損傷すること
なく接着剤を充分活性化する。それ故、パルス振幅(エ
ネルギー水準)とパルス幅(パ/L/ヌ持続時間)の積
は一定でなければならない。「スポットサイズ」は、導
体と容易に並びうるのに充分な最小の直径として選ばれ
なければならない。スポットサイズが大きいとビームの
ガウスエネルギー分布によってエネルギーを拡散させ、
好ましくない。パルスは、接着性コーティングを効率的
かつ均一に露出し活性化するために、スポットが導体上
で一都電なり合うような速度で放出されるのが好ましい
。換言すれば、パルスは予め定められた長さの導体が横
切る毎に放射されるべきである。
スポットサイズが一度選ばれると、パルス振幅とパルス
幅は、まわりの表面を損傷することなしに接着性コーテ
ィングの露出区域を活性化するに充分なエネルギーをつ
くり出すように調節される。パルスエネルギー含量の調
節は、レーザ効率、ワイヤ寸法、および個別の接着剤の
要件のような条件も考慮に入れる。一定長あたシのパル
ス数は一定であるので、パルス繰返し率は、ワイヤが敷
設される速度の函数である。
20ワツトの連続波CO2レーザを使い、敷設速度が約
200ないし600インチ/分の間にある場合は、選ば
れるパルス幅は約200ないし2000マイクロ秒、パ
ルス繰返し率は0.1ないし0.25朋(o、o O4
ないし0.010インチ)あたり約1パルスであるべき
であり、選ばれるスポットサイズは直径約0.5ないし
2.5隨(0,020ないし0.100インチ)である
べきである。ワイヤ取扱装置が充分速ければ、1000
インチ/分という速い結合速度が達成できる。パルスレ
ーザ接着剤活性化に関するその他の情報は同時出願の「
配線回路板の製造法」(モリノら)に包含されている。
敷設速度は敷設工程の間に、しばしばかなり変化しうる
。敷設工程が始まると、作業速度に加速があシ、その間
、速度は絶えず変化する。
導体の通路に沿って屈曲点があると、屈曲が行なわれる
間、減速と停止があり、ついで作業速度まで加速がある
。もし接着性コーティングに付与されたエネルギーが敷
設速度の変化によっても変化しないならば、導体の接着
性コーティングに沿った異なった区域の活性化は一定し
ないであろう。一定の移動長あたりの一定数の一定エネ
ルギーのパルスの放射がこれらの問題を防止する。導体
の各単位面積は敷設速度と無関係に同一量のエネルギー
を受ける。
導体および接着性コーティングが基板表面と接触したあ
と、接着性コーティングはエネルギーを失い、固体の非
粘着性状態にもどって、導体を基板に結合させる。導体
はこの方式で端末点の間に敷設される。
導体が基板の上に固定されたあと、別の硬化工程が行な
われる。コーティングは、焼付け、露 熱への曝診、紫外線照射などによって硬化される。敷設
された導体の接着性コーティングは好ましくは、敷設工
程中に接着剤を活性化する条件下では非反応性であるが
、高温でまたは紫外線照射によって永久性熱硬化結合を
与えるように反応性にできるような硬化剤を含む。
実施例1 伸長され予め成形されたワイヤ導体、例えば38 aw
g (米国ワイヤゲージ、すなわち0.11)IJ径)
の銅線に約0.5マイクロメートルのメッキをしたもの
を、38マイクロメートル厚のポリウレタン絶縁層でカ
バーする。この導体にさらに、下記の乾燥重量組成の接
着性コーティングを行なう:高分子量ポリウレタンアク
リレート1005’、エポキシアクリレート15f、)
ルエンージイソシアネートのポリイソシアヌレート9.
89 、紫外線硬化剤3.5yおよび4−メトキシフェ
ノール0.5y0 すぐコーティングに使える、相当する湿潤重量の組成は
下記の通りであるじ高分子量ポリウレタンアクリレート
(32%溶液) 333.3 ’!、エポキシアクリレ
ート15g1ポリイソシアヌレート(50%溶液) 1
9.69 、紫外線硬化剤3.59 、4−メトキシフ
ェノ−AIo、59.および全量に対して7重量%のト
ルエン。
湿潤接着性コーティング組成物および一連の順番に直径
の増えていくダイヤモンドダイに導体をくりかえし通す
ことによって接着性コーティング組成物を絶縁された導
体に適用する。一連のダイヤモンドダイの一番目は、直
径152マイクロメートルのオリフイIがついている。
導体の通る二番目のダイは一番目より直径が、6.4マ
イクロメートル大きいオリフィスがついている。ワイヤ
導体は、湿潤接着性コーティング組成物を通しつぎにダ
イヤモンドダイを通しつぎにオープンを通して適用した
接着性コーティングから残溶剤を除去する。この工程は
導体の直径が266.7±5.1マイクロメーター(0
゜0105±0.0002インチ)になるまで、順番に
大きくなるオリフィスをもったダイでくりかえす。つぎ
にワイヤ導体は貯蔵のために巻枠にとる。接着剤は充分
に可撓性であり、0.12〜0,251Lffの範囲の
曲げ径を可能にする。ワイヤ導体が基板の表面上に予め
定められたパターンで敷設されたあと、接着性コーティ
ングは少くとも15ジュール/CΔの紫外線光源に露出
することによって硬化できる。
実施例2 ′フ!施例1に述べた方法に従って、下記の乾燥重量組
成をもつ接着性コーティングでワイヤ導M 体をコートする:アドコート ’76P1(モートンケ
ミカルコンパニーから市販されている約25、OOOの
分子量のボリエヌテzL/)100y。
モペイケミカルコーポレーションカラデスモデュー/l
/VPKL 5−2374として市販されているブロッ
クされたイランアネート30ダ、巖つi、 5g、オレ
ンジ色顔料1,5 fおよびメチルエチルケトン(ME
K)溶剤20g0湿潤重量7@5 y 、珪酸ジルコニ
ウム5f、オレンジ色顔料1..5fおよびMEK 2
0ダである。
接着剤をコートしたワイヤ導体はワイヤ敷設ヘッドを通
して供給される。導体をその上に敷設すべき基板は、銅
をエツチングしてエポキシ樹脂、銅導体パターンおよび
ハンダマスクを残したエツチング区域を表面にもつ標準
のプリント回路板である。導体は敷設ヘッドを通して供
給されるので、接着性コーティングを活性化するために
、約120°〜150°C(250°〜300′″F°
)の温度の熱風を導体に向けて流す。熱風は、溶融して
表面と接触する導体上の点に向けられる。接着性コーテ
ィングは融けたまま残り、そのため、約0.5秒間活性
化される。敷設速度は約13u(0,5インチ)7秒で
ある。それ故、熱風は表面の上約1.51!jl+(0
,060インチ)の所の導体の点に向けられ、導体が連
続的に敷設ヘッドを通して、かつローラーを通して供給
されるにしたがい、接着性コーティングが連続的に溶融
するのを許す。ローラーは、表面の上に導体を押しつけ
る働きをする。接着性コーティングは、導体が表面に接
触するときにまだ流体である。接着性コーティングは再
び固化し、約1秒以内に非粘着性になシ、こうして導体
を結合し、その位置の安定性を保つ。導体が予め定めら
れたパターンに敷設されたあと、接着性コーティングは
150°Cの温度のオープン中で焼付けて完全硬化する
実施例3 実施例2に述べた接着性コーティングでコートしたワイ
ヤ導体を、実施例2に述べたと同じエポキシガラス積層
基板の表面に敷設する。しかし、接着性コーティングを
活性化し溶融するために熱風を使うかわりに、超音波ト
ランスジューサを活性化エネルギー源として使った。超
音波システムには、超音波発生器、電源、コイル、トラ
ンスジューサ、フィードバック素子およびスタイラスチ
ップが含まれる。導体は敷設ヘッドおよびスタイラスチ
ップを通して供給され、スタイラスチップはその下に導
体がはまる溝をもっている。超音波トランスジューサは
、約25,000 H2の速度で機械的振動をつくる。
この振動は熱に変えられ、それがスタイラスと導体の接
触点だけでなく、導体と表面との接触点でも接着性コー
ティングを溶融させる。溶融した接着性コーティングは
、表面と接触して板に接着する。
実施例4 実施例1に述べた接着性コーティングでコートしたワイ
ヤ導体を実施例2の方法に従ってプリント回路板の上に
敷設する。ただし、熱風の代わりにレーザエネルギー源
を使用する。ラークマン エレクトロ−オプティックス
 インコーホレーションのRF1f55型レーザをレー
ザエネルギー源として使用する。RF165型は高周波
励起導波管をもち、出力20ワツトCW(連続波)、ガ
ウス(TEM)ビーム形で最大変調周波数10KH2で
ある。
レーザエネルギーはパルスビームの形でワイヤ導体の所
に放出される。ビームのパルス幅は約200マイクロ秒
である。ビームのパルス振幅は約20ワツトである。ス
ポットはほぼ円形で約1mi (0,040インチ)の
直径をもつ。導体が約0.2 M (0,008インチ
)敷設されるとビームがパルスされる。敷設速度は毎分
約5メートル(200インチ)である。スポットサイズ
およびパルス周波数は、導体の各部分が約5つのレーザ
パルスを受けるように調節される。
活性化された接着性コーティングは、基板の表面と接触
して、接着性コーティングはエネルギーを失い、非粘着
性になって、約200ミリ秒以内に表面との結合を形成
する。予め定められたパターンのすべての導体が板に敷
設されると接着性コーティングは紫外線照射によって完
全硬化される。
実施例5 接着性コーティングをコートしたワイヤ導体を、実施例
4の方法に従って基板の表面に敷設する。ただし、接着
性コーティングは、ポリエーテル骨格に付加した力μホ
キシル基をもち、トルエンジイソシアネートで架橋した
ピュアラストT′M2195ポリエーテIL/(ポリマ
ーシヌテムコーポレーションよシ市販)乾燥重量として
1009または湿潤重量として166,679 。
プロピレングリコール七ツメチルエチルアセテート(P
MA)166、’7ダおよびM’EK25!l’の混合
物である。ワイヤ導体は実施例1に述べた方法に従って
コートされる。
実施例6 実施例1に述べた方法に従って、実施例1の接着性コー
ティング組成物でワイヤ導体をコートする。導体の接着
性コーティングは実施例4に述べた方法に従って活性化
する。ただし、板上の配線を改変するために、導体は既
存のワイヤの上に、かつ二つの端末点の間に、予め製作
者れた不連続ワイヤ配線板の表面に敷設される。
実施例7 ’4 ta a s−れた接着剤を、高分1gリルウレ
タンのB−膜内重合体およびB一段階エポキシアクリレ
ートのブレンドによって調製した。B一段階の機構は、
両型合体のヒドロキシル基とポリイソシアヌレートの反
応である。紫外線開始型のフリーラジカル硬化剤をブレ
ンドに配合して、重合体のアリルおよびアクリレートに
よってC一段階組成物にまで完全硬化できるようにした
。接着剤は下記の処方で調製した。
ブタノン中32%のポリウレタン  315f樹脂、こ
の重合体はヒドロキシル 末端でアリル基が重合体鎖に均等 に分布し、くりかえし分子量は約 1000、ヒドロキシル価は11゜ 3ダKf”;/9 (マサチューセッツ州ミ ド ル 
ト ン 、 エ ム ハ − ト ケ ミ カ ルグル
ープのボヌチツクデイビジョ m ンから8126−224  として 市販) 分子量834のビスフェノールA    15yエポキ
シジアクリレートエステル (ケンタラキー州、ルイスビル、 セラニーズスペシャルティーレジ =yカC)CM’D 3703””トL、テ市販)、化
学式は CH2=CH−(:0−(0−CH2−CHOH−CH
2−0−c、H4−C(CH3)2−C6H4−0−C
H2−CHOH−CH2−0−C6H4−C(CH3)
2−C,H4−0−CH2−CHOH−CH2−CH2
−)2−0−CO−CH=CH2と考えられる。
酢酸ブチル中50%のトルエンシイ 19,6 fイソ
シ・アネートのポリイソシアヌ レート(ペンシルパニャ州、ピッ ツパーク、モベイケミカルコーポ レーションからデスモデューー” として市i) 2.2−ジメトキシ−2−フ二二   2.5fルアセ
トフエノン(チバガイギコ ーボレーションからイルガキュア 全処方の7重量パーセント ジアクリレートニー′ポキシエステ/I/(15g)を
ポリイソシアヌレート溶液(9,6! )と9560で
3時間反応させて、ヒドロキシル基を架橋し、エポキシ
アクリレート樹脂をB一段階にした。
これで平均分子量5400のB一段階エポキシアクリレ
ート重合体ができた。
アリルポリウレタン樹脂は、10gのポリイソシアヌレ
ート溶液と95°Cで1時間反応させた。これで樹脂は
重合して平均分子量 のB一段階重合体を得た。
この二つのB一段階重合体を−しよにして95°Cで1
時間還流した。粘度を調節するため、必要に応じブタノ
ンを加えた。
B一段階重合体を−しよに還流したあと、溶液を冷却し
、重合体に、ブタノン301に溶かした292−ジフト
ギン−2−フ二二μアセトフェノン3.5グラムおよび
4−メトキシフェノ−/l/Q、5グラムを加えた。2
,2−ジフトキン−2−フエニルーアセトフエノンオx
 ヒ4− /1トキシフェノールを秤量するのに使用し
た秤量皿を20グラムのブタノンで3回洗い、その洗液
も重合体溶液に加えた。つぎに溶液を充分に30分間混
合して秤量した。7重量%のトルエンを加え、さらに3
0分間溶液を混合した。
0.14M直径までポリウレタン絶縁層をコートした直
径0.lvlの銅ワイヤを、くりかえし接着剤溶液中に
通し、ワイヤをダイヤモンドダイを通して引っばり、オ
ープンに通してコーティングを乾かし、残溶剤を除く方
法で接着剤の均一層でコートした。工程のくりかえしご
とにダイヤモンドダイの直径は大きくして行った。最初
のダイの直径は0.152mmであり、あとはそず の前のダイより、つぎつぎ0.0063 M−dつ大き
い直径のものにして行った。乾燥した活性化された接着
性コーティングをもったワイヤの外径が0.26目ない
し0.277julになるまでコーティングをつづけた
。ワイヤは、紫外線を遮断した場所でコートし貯蔵した
。ワイヤは使用するまでは巻枠に巻いて保管した。ワイ
ヤ上の熱活性化された接着性コーティングは貯蔵中プロ
ッキングを起こさなかった。
熱活性化された接着剤でコートされたワイヤをプリント
配線板に敷設して導電性パターンを改変した。敷設工程
中、ワイヤは自動的に位置ぎめされ、プリント配線板の
表面に結合された。
プリント配線板の表面は、ハンダマスク区域、エポキシ
基板区域、および露出金属区域から成っていた。プリン
ト回路を可動の作業台上に据えつけた。ワイヤは敷設ヘ
ッドアセンブリイからプリント配線板上に供給された。
ワイヤは、作業台を敷設ヘッドアセンブリイに対し相対
的に移動させ、敷設供給機構を予め定められた方向に回
転させることによって、基板上に敷設した。ワイヤ敷設
ヘッドアセンブリおよび台は数値制御された。
ワイヤが表面に向かって供給されたとき、かつ表面に達
する直前に表面に接触すべき活性化された接着性コーテ
ィングは、CO2レーザ(ラークマン、エレクトロ、オ
プティックス、インコーポレーションのRF165tm
型)カラのビームに露光された。レーザは、高周波励起
導波管をもち、出力20ワツ)CW(連続波)、ガウス
エネルギー分布および最大変調周波数10K Hz  
をもつクーμされfcCO2レーザであった。
レーザエネルギーはパルスビームの形でワイヤに放出さ
れた。ビームのパルス振幅は約20ワツトであった。ビ
ームはワイヤが約0,2 u敷設されたときパルスされ
た。敷設速度は約5m/分であった。7ポツトサイズお
よびパルス周波数は、熱活性化性接着剤でコートされた
ワイヤの各部分が約5回の重なり合うレーザパルスを受
けるように調節された。活性化された接着性コーティン
グはプリント配線板の表面に接触し、接着性コーティン
グは非粘着性となり、約200ミリ秒以内に表面と固体
の結合を形成した。
ワイヤはハンダマスク、エポキシ基板、露出金属部、お
よび他の敷設ワイヤに熱活性化された接着剤で確実に結
合された。導電性パターンを改変するすべてのワイヤが
プリント配線板に敷設されたとき、板を19.5ジユー
)v/c−の紫外線に露光して、熱活性化された接着剤
をC一段階にまで硬化した。
ワイヤ敷設導体をもったプリント配線板を265°Cで
10秒間ハンダづけした。ワイヤと基板の間の接着剤の
結合は破壊されず、接着性コーティングに、目に見える
損傷はなかった。ワイヤ敷設導体をもったブリ・ト配線
板をジグツメタン中に10秒間入れ、室温で10分間虱
乾し、顕微鏡観察した。ワイヤと基板の間に接着蝕 剤の結合の破壊はなく、′孔食、ひびわれその他接着性
コーティング上の損傷の徴候は見られなかった。
実施例日 約20,000の分子量と2のヒドロキシ官能数をもつ
と考えられるポリエステル樹脂およびC一段階または最
終硬化のためのブロックされたインシアネートから熱活
性化性接着剤を処方した。
成   分                 重  
量イソフタール酸および炭素9個の  192g二s基
酸tエチレングリコールお よヒシエチレングリコールでニス チル化して調製した、ジヒドロキ シ官能基および20,000の平均 分子量をもつポリエステp接着性 樹脂の51%ブタノン溶液(そ− トンケミカルコーポレーションか 100−110’cでブロックがと   +oyれるブ
ロックされた脂肪族イソシ アネート(ブロックされたポリイ ソシアネートはキシレンと2−二 トキシエチルアセテートの507 50混合物中に溶かした50%固 部分のものであり、ペンシルパニ ャ州、ピッツバーグ、モベイヶミ カルコーポレーションカラデヌモ テ・!  −/し VPKL  5 4 − 2 3 
7 1”’として市販) 微粉シリカ(イリノイ州タヌ:2−7.5gう、キャポ
ットコーポレーション から2i−;;Qh全て市販) 平均粒径0.55マイクロメ一トlv5gの珪酸ジルコ
ニウム粉末(二ニー ヨーク州ナイヤガラフォール、T AMセラミックヌインコーポレー tm ションカラエクセロバックス と して市販) 螢光顔料(オハイオ州りリープラ   1.5gンド、
ディクローカラーコーポレ ーションからディグローオレンジtm として市販) これらの成分は、三本トルのペイントミルで混和し、ワ
イヤにコートするためにメチルエチルケトンで2o%固
形分までうすめた。
直径0.11171の銅芯をもつ直径0.14m111
の絶縁ワイヤを熱活性化性接着剤層でオーバコートし、
な 着剤の直径が0.277uR(もとの直径よシ少べとも
85%大きい)に増えるまで接着剤の塗布をくりかえし
た。
実施例1と同様の数値制御されたワイヤ敷設ヘッドアセ
ンブリーおよび作業台を使用してガラス布強化エポキシ
積層板FR−4型の表面に熱活性化性接着剤をコートし
たワイヤを敷設した。接着剤層を活性化するのには、実
施例7で使ッたレーザビームの代りに、熱空気ジェット
流(120ないし150°Cの温度に加熱した空気)を
使用し、実施例7と同様活性化された接着剤でコートさ
れたワイヤをPR−4の表面と接触させるようにするた
めに敷設ヘッド上のローラーを使用した。
な ワイヤ敷設のあと、FR−4積層板は少くとも120°
Cに加熱して接着剤を架橋して、288°Cの溶融ハン
ダに10秒秒間光うる不融結合をワイヤとFR−4積層
板との間に形成した。
接着剤を架橋するために、積層板を三段階に加熱した二
85°Cで45分、12°Cで45分および155℃で
45分 接着剤層をレーザビームまたは熱空気ジェット流で活性
化するかわシに、接着剤層を超音波で活性化する以外は
ワイヤ敷設をくりかえす。
超音波システムは超音波発生器、電源、コイル、トラン
スジューサ、フィードバック素子およびスタイラヌチッ
プを含む。熱活性化性接着剤をコートしたワイヤは敷設
ヘッドおよびスタイラヌチップを通じて供給され、スタ
イラヌチップは、接着剤をコートしたワイヤが下にはま
る溝を有する。超音波トランスジューサは約25KHz
 の速度で機械的振動を発生する。この振動が接着性コ
ーティングを活性化し、ワイヤをFR−4基板に接着さ
せる。
」01引L ジエポギシビヌフェノールAのジアクリレートエステル
と固体エポキシ樹脂の組合わせにもとづく熱活性化され
た接着性コーティング組成物を調製した。ジアクリレー
トエステルはCMD3703 tmであった。固体のエ
ポキシ樹脂は(セラニーズコーティングスアンドヌベシ
ャルた。
非ブロッキング性の接着剤処方をつくるために、エポキ
シ樹脂をポリアミド硬化剤と反応させて、分子量を約3
200から35000以上に増加させた。同様に、ジア
クリレートエステ/I/(CMD3703)の分子量は
エポキシアクリレートエステ)V 100グラムあたり
3グラムのポリイソシアヌレート(デスモデュール工L
TM)で変性して、システムを部分硬化またはB一段階
にし、分子量を830から約5,500に増加させた。
エポキシアクリレートエステルおよびポリイソシアヌレ
ートは、接着剤の他の成分を加える前に80°Cで30
分間還流して、エポキシアクリレートエステルをB一段
階にした。
熱活性化された接着剤処方にはフリーラジカル開始剤も
添加して、敷設ワイヤを板に結合させるのに使用された
あと接着剤をC一段階まで硬化させた。熱硬化のために
はジクミルパーオキシドを加えた。ジクミルパーオキシ
ドハ150°Cをこえる温度でフリーラジカルを発生し
た。
紫外線硬化のためには、2,2−ジメトキシ−2−フェ
ニルアセトフェノンをフリーラジカル発生剤として使っ
た。接着剤は80°Cで30分間還流してワイヤをコー
トする前に接着剤をB一段階にした。
最終的な処方は、 成   分                    
重  量エポキンジアクリレートエステル   40y
(CM’D3703) ビスフェノ−/L/Aのジグリシジ/L’    60
9エーテル、エポキン当fi1600 (エピレツズ540C) M モダフロー (モンサントコンパ   1,3 fニー
から市販の流動促進剤。低分 子アクリル酸ブチルと考えられる M フルオラツド430  (3Mコ一   0.3ダポレ
ーシヨンから市販の過弗素化 界面活性剤) 約140の当量をもつポリアミド    5y硬化剤、
3モルのリルイン酸ダ イマーと4モルのジエチレントリ アミンの反応生成物と考えられる (シェルケミカルコンパニーカラ エポンv−40T′Mとして市販) ポリイソシアヌレート50%溶液   1.2y(デ、
XモデューlvILTM) ジクミルパーオキシド         0.5ダ2.
2−ジメトキシ−2−フエニ   2.5yルアセトフ
エノン(イルガキュア M 4−メトキシフェノール       0,5 fこの
組成物をメチルエチルケトンに溶かして、20%固形分
の溶液とする。この溶液を外径0゜14tllの絶縁ワ
イヤに塗布し、接着性コーティングを65°Cの強制空
気流で乾燥し、ワイヤの全外径を0.237RJR(6
4%)に増やした。熱活性化接着剤でコートしたワイヤ
は実施例2と同様熱空気ジェット流でFR−4基板に敷
設した。
ワイヤの基板への接着結合は実施例2よりずっと弱い。
全外径0.26fl(85%増)を得るために同じ接着
剤溶液でワイヤをコートした。直径0.2611jRの
ワイヤを敷設することで良い接着が得られ、これでワイ
ヤに接着剤を多量にニー1すると敷設ワイヤと基板の結
合が強くなることがわかった。
実施例10 一定長の’J 4 awg銅ワイヤ(0,02uの絶縁
層をもつ0.16u径のもの)を溶融した熱可塑接着剤
であるホットメルトグルー(ナショナルヌターチアンド
ケミカルコーポレーションから市販のインヌタウエルド
T′M34−3131 )の容器を通して引っばった。
つぎにワイヤを、約0.3 u径のダイを通して接着性
コーティングを冷却固化させた。つぎにワイヤを加熱し
た。
熱空気流の温度を350°ないし450°Fに保つほか
は実施例2に述べた方法に従って、接着剤をコートした
ワイヤをエポキシガラス基板に敷設した。導体はエポキ
シガラスによく結合した。
実施例11 導体の接着性コーティングとそれが結合する基板表面と
の間の結合の強度をインストロン1130型を使用して
測定した。測定は連続的垂直直角剥離法で行なった。剥
離の垂直速度は10インチ7分であった。10ポンドの
ロードセyを使用した。装置の感度セットはQ〜1ポン
ドであり、ストリップチャートはチャート上の0〜10
が0〜1ポンドを表わすように検量した。実施例5の処
方の接着性コーティングをもつワイヤ導体を17600
0インチあたり1回ハIレスヲ出スCO2レーザを使っ
てパクレルハンダマスクに敷設した。接着性コーティン
グは紫外線で完全硬化した。この結合の平均剥離強度は
直線上で40グラムであることがわかった。
一般に、完全硬化後の接着性コーティングの剥離強度は
直線敷設導体で約30〜60グラムであるべきである。
ワイヤ剥離 導体が絶縁された金属ワイヤである場合、基板上の各端
末点で電気的機械的成端が行なわれる。成端のために絶
縁ワイヤの金属芯は露出させる。接着性コーティングと
絶縁層をはがして導電性部分を露出させる。
二個の相対するナイフェツジが導体コーティングに侵入
し、かつ導体の導電部分を損傷しないだけの近さになる
ようにして、絶縁ワイヤの選ばれた部分の絶縁をはがす
ことができる。つぎにナイフを導体に沿って横にすべら
して余分の材料をかきおとす。機械的剥離の別の方法は
研磨材ジェットである。これは研磨材粒子を導体上に集
中流で高速で噴射して絶縁層と接着性コーティングを除
去する。
導体の絶縁層および接着性コーティングは溶剤を使用し
て化学的に剥離してもよい。過剰の溶液は好ましくは剥
離のあと除去される。
その他の剥離法には、高温および低温の熱剥離がある。
これらの方法は比較的高温のエネルギー源に導体コーテ
ィングを局部的に短時間露出するものを含む。高温エネ
ルギー源の例としては、レーザ、電気アーク、およびト
ーチのような焔源などがある。
好ましくは、接着性コーティングおよび絶縁の剥離はレ
ーザビームで達成される。レーザビームの衝突エネルギ
ーは導体を剥がし、コーティングを蒸発させる。レーザ
エネルギーヲ使って、接着性コーティングおよび絶縁を
除去するには少くとも二つの方法がある。第一のレーザ
法では導体の径に比べて大きいスポットサイズのレーザ
ビームを、除去すべき接着性コーチイニ ングの部分に向けて少くとも一部パルスする。
大きいスポットサイズは比較的大きい面積を剥離するこ
とになるが、レーザエネルギーはスポットの外縁に沿っ
て大きく拡散するため、接着性コーティングと絶縁層を
完全に蒸発させるには充分でない。蒸発を良くするため
にレーザビーム放射時間を長くすると、導体に沿って伝
熱が起こり、接着性コーティングが照射区域以外でも発
泡、沸騰することがある。この方法はまた、スポットの
面積が大きい念め導体のまわりの環境への損傷を伴う。
設備、まわりの導体および基板表面の一部も損傷をうけ
る。
第二のより好ましいレーザ法によれば、レーザビームを
固定の導体に沿って動かすが、ビームを固定して導体を
動かすか、または両方を動かすことによって小さいスポ
ットを予め定められた長さの導体に沿って走査する。こ
れで、小さいレーザ出力で高エネルギー濃度を得られる
この方法はコーティングをより効率的に除いて、よりき
れいな金属表面を残すようである。好ましくは、スポッ
トの直径はCO2O2レーザビームラ場合、導体の直径
の約5倍である。さらに、走査周波数は除去すべき材料
によって調整できる。充填剤のような屑を除去するには
真空を使渣 ってもよい。導体上に残った残液を吹きとばすのにジェ
ット気流を使うのが好ましい。レーザ剥離法は好ましく
は台の動きと合わせて、予め定められた洗浄長さをその
動きに合わす。
エネルギーを放出するのと反対の側の導体の上に置いた
反射器で導体の反対の端を剥離することができる。別の
方法として、複数のレーザビームを導体の相対する側に
当てることもできるし、導体を回転させて導体のまわり
全部の接着性コーティングおよび絶縁層を除去すること
もできる。接着性コーティングおよび/または絶縁層を
除くのに導体を通してエネルギーを伝導することもでき
る。
赤外レーザを剥離に使うことができる。しかし、紫外線
を発するエキシマレ−ザ源も剥離に適している。エキシ
マレーザ源からのレーザビームは、ワイヤ導体をコート
している有機物質を「光分解」といわれる方式で、導体
に影響に電気的、機械的に接続される。導体の成端は、
当業者に公知の方法で達成できる。端末点は、表面パッ
ド、メッキ壁を有してもよい孔またはすきま、導電性の
空隙、素子リード線、導電性フィンガーなどでありうる
。表面接触の素子を接続したシ、孔を予めハンダで満た
した回路孔をもつ回路板を改変したシするために表面バ
ッド成端を使ってもよい。敷設された導体の表面パッド
への成端はハンダリフロー法、加熱、レーザハンダづけ
、溶接などで達成できる。
敷設したワイヤ導体の剥がした端は回路孔に挿しこんで
、ハンダづけ、レーザ加熱などによって電気的機械的に
成端できる。
成端は、ワイヤを通して機械的に穿孔して基板に孔をあ
け、つぎにその穿孔した孔を蒸着またはメッキしても達
成できる。
リード線つきの素子は、成端の前に孔にワイヤ導体を挿
しこんだあと、基板上にある回路孔に挿入してもよい。
素子は手作業でも自動的にでも挿入できる。素子リード
線とワイヤ導体端は両方とも同一の回路孔中に同居でき
る。素子を置くと、回路孔は手作業でまたは自動的にハ
ンダで満たされる。回路孔は波動ハンダづけ機を使って
ハンダで満たしてもよい。これはワイヤ導体と素子リー
ド線との間をハンダ結合し、また回路孔がメッキされて
いるときは、ワイヤ導体、壁のメッキおよび素子リード
線の王者をハンダ結合する。
接着剤をコートした導体は、表面の上に置く前に剥離し
てもよいし、成端の直前に剥離してもよい。好ましくは
ワイヤは成端の直前に適当な装置を用いて剥離または切
断する。すなわち二つの端部用のメッキされたワイヤを
与えるに充分な長さだけワイヤを敷設、剥離してもよい
すなわち一方は導体の敷設長さの終シになシ、他方は導
体の新しい長さのはじまりになる。導体はこの目的のた
め剥離した部分の中央で切断する。
本発明の方法は、「平行孔」をもった回路板を改変また
は製造するのにも用いうる。これらの回路板は、相当す
る第一のメッキスルホ−μの組に電気的に接続された一
組のメッキスルホールを有している。平行孔をもつ板を
構成または修理するときは、導体の端は二重孔に挿入し
てハンダづけしなければならない。
回路板の改変 第1a  図は、エツチングされた電源およびアース平
面(llla)  および(113a)  を有し、そ
の上に導体(116a)  を置いた配線回路板(11
0a)を示す。表面(115)をもった誘電層を導体の
上に施こした。回路孔(12oa)を穿孔し、この孔の
壁は、導体(110a)と反対側の表面および外界にあ
る導体との間の電気的通路を与えるためにメッキされた
。もし第1a図に示した回路板を改変することが望まし
いなら、そのような改変は本発明の方法に従って下記の
ように達成できる。
第1b図は、本発明の方法に従って改変した第1a図の
配線回路板を示す。例えば、接着性コーティング(14
0b )  をもつ導体(130b)  を予め定めら
れたμ−トに従って回路孔(126b) から回路孔(
128b)  の間の表面(115b)  に施こされ
る。セグメント(132b)で回路孔(126b)  
に導体をさしこむ前に、接着性コーティング(14ob
)は例えばレーザで剥離させることによって導体(13
0b)から除去される。セグメント(132b)は回路
孔(126b)  の中へさしこまれ、接着性コーティ
ング(1+ob )  は例えばレーザビームのくりか
えしパルスで活性化される。つぎに導体(130b) 
 は表面(115b)上に敷設される。粘着性になり活
性化された接着性コーティングは、敷設され表面(11
5b)  と接触するにつれて導体(130b)と表面
(115B)  の間に連続的な接着を与える。導体(
130b) は、それが回路孔(128b)に達するま
で、予め定められたパターンで敷設される。メッキされ
たスルホ−/L/(128b)で、接積性コーティング
(140b)は、再び導体(13ob)から剥離され、
導体をセグメン) (134b)に露出させる。セグメ
ン) (134b)  はメッキされたスルホ−/l/
 (128b)  に挿しこまれる。
回路孔(122b )  と(124b )  の間の
接続は、板に孔(15ob)  を穿孔することによ゛
って行なわれた。別の導電路が同様にして、一定の予め
定められたくシかえし可能な位置で接着剤をコートし九
導体(135b )  を端末点(122b)  から
端末点(129b)まで施こすことによって提供される
両方の端末点はメッキした回路孔である。孔壁への接続
は公知の方法好ましくはハンダづけ、溶接などで行われ
る。
第1C図は、第1b図に示した改変導体(130c)が
置かれたあとの改変された配線回路板(110c)を示
す。この改変が行われると、素子(160c )は、適
当な位置にある配線回路板の回路孔中に配置される。素
子リード線(165c)  は導体(130c)  と
同じ回路孔を占めることができる。
導体および素子が配置されると、電気的機械的成端は例
えばハンダづけによって行なわれる。
第1d図は電気的機械的配線がハンダづけによって行な
われたあとの配線回路板を示す。素子リード線(165
d)  と導体(130d)F−Mu回路孔(1zod
)中へハンダづけされ、ハンダすみ肉(17Od)を残
す。ハンダすみ肉(170d)  が電気的機械的配線
を与える。
第1e図はエツチングした電源層(1B2e)、エツチ
ングしたアース層(184e )  およびエツチング
した信号層(186e)  をもつ多層配線回路板(1
80e)を示す。改変導体(130e )  を板(1
80e)の表面に敷設して新しい信号配線パターンを与
えた。
第2a図は、表面パッド(240a)  をもつ配線回
路板(200a)  を示す。短い導体(231a) 
 を表面(215a)  の上において表面パッド(2
41a)と(24za)  を接続する。
第2b図は、本発明の方法に従って改変し、導体(z3
2b)  および(234b)  を追加した第2a図
の配線回路板(200a)  を示す。導体、例えば導
体(232b)  はまず一端で接着性コーティングと
絶縁層を剥離し、ハンダづけ、溶接などによって表面パ
ッド(240b)  に接続する。この接続で表面パッ
ド端末点での電気的機械的配線ができる。つぎに導体(
232b)  をその通路にそって活性化された接着性
コーティングによって敷設し結合させる。つぎに導体(
232b)  の他の端を剥離し、表面パッド(243
b)  に接続する。同様に導体(234b)  を敷
設、結合、剥離して適当な表面パッドを配線する。導体
、配線パターンが形成されると、表面接続素子を配置し
て表面パッドに接続することができる。
第2C図は、接続した表面素子(210C)  をもつ
第2a図および第2b図の完成した配線板を示す。
第3a図は、表面接続素子(312)およびデュアルイ
ンラインパッケージ(310)を配置した配線回路板の
改変を示す。板のデザインに二列の平行修理孔(s2o
a)  があり、素子の挿入のあと端末点への近接を可
能にする。この型の配線回路板は素子を接続または挿入
したあとでも改変できる。この型の配線回路板の改変の
方法は第1a図〜第1d図に示される。
接着性コーティング(340a)  をもつ導体(33
0a)はその一端で剥離される。剥離部分は回路孔(3
35a)  に挿しこまれる。導体(330a) はつ
ぎに道をたどって表面(315a)  に固定される。
導体(330a)  が端末点(336a)  に達す
ると、再び剥離され、回路孔(338a )  にさし
こまれる。
導体を端末点のメッキされたスルホールにさしこみハン
ダづけなどをすることで電気的成端ができる。しかし、
すべての改変導体が板に敷設され九あとに電気的接続が
できる。
第3b図は、表面接続素子およびリード線挿入素子を配
置した配線回路板の別の改変法を示す。二列の平行修理
表面パッド(335b)  が板のデザインに与えられ
、−これが素子の挿入と接続のあとの端末点への近接を
可能にする。この型の配線回路板は、第2図に説明図示
した方法で改変できる。
接着性コーティング(340b)および絶縁層をもつ導
体(330b)  を一方の端で剥離する。剥離部を表
面パッド(335b)  に固定する。つぎに導体(3
30b)  を道をたどらせて活性化された接着性コー
ティング(340b)  によって表面(315b)に
固定する。導体(33ob)  が端末点(336b)
  に達したとき、他の端で剥離し、その端末点で表面
パッド(338b)  に固定する。導体をその端末点
で表面パッドにハンダづけなどで固定することで電気的
成端ができる。
第4a図は、種々の素子寸法と素子ビン密度に適したパ
ッドと孔をもつ標準のプレハブパネルを示す1回路に使
用されるべき素子はまず、回路板パネルに既に存在する
パッドおよび孔に合うようにする。@J路抜板孔位置と
寸法は、同一の基本的回路板パネルを使う種々の別の回
路構成を供給するように標準化される。基本バネ/1/
 (410)は、電源平面およびアース平面(420a
)および(430a)  を含む。回路孔(450a)
  を穿孔し、導体の敷設の前にメッキする。孔のまわ
りには導体の最終的な成端のための導電性パッド(47
0a)  がある。
第4b図は、電気的配線を与える接着剤をコーティング
(486b)  は導体(482b)  と(484b
)を表面(400b )  に結合させる。第4b図は
さらにどのようにして接着性コーティング(486b)
が導体の交差点(4sob)  において適当な結合を
与えるかを示している。接着性コーティング(486b
)は交差点(asob)  の所で導体(+5zb) 
 と(484b)  の間に現われる。
接着性コーティング(486b)  をもつ導体(48
2b)は、その一端を剥離し、その剥離した部分を表面
パッド(472b)  に固定する。つぎに導体482
b)を道をたどらせて、表面(400b)  に固定す
る。導体(as2b)  が端末点(422b)  に
達した゛ら、再び剥離して、端末点でハンダづけして表
面パッド(474b)  に固定する。導体をハンダづ
けなどで端末点で表面パッドに固定することで電気的接
続ができる。
第4C図は、板の上に据えつけたリード線挿入素子(4
65C)  をもった完成した回路板(410C)を示
す。素子のリード線(460C)  はそのあと、ハン
ダづけなどによって回路板(410C)  へ機械的電
気的に接続される。
第5a図ないし第5C図は本発明の方法を使う新しい回
路板の組立てを示す。第5a図はエツチングされた電源
およびアース平板(520)および(530)をもつ最
初の回路板パネルを示す。
回路孔(540a)と(542a)  が穿孔される。
つぎに孔をメッキし、表面パッド(544a)  およ
び(546a)が孔(540a)と(542a)  の
まわりに形成される。表面パッド(54Sa)  およ
び(549a)  が表面接続素子のために表面(50
0a )  上に置かれる。
第5b図は接着剤をコートした導体(5B2b)、(5
84b)および(592b)  がその表面に敷設され
たあとのプレハブバネlL/(510b)を示す。接着
性コーティングは、導体が敷設されているときに活性化
され、導体(582b)、(584b)および(592
b)を表面(50ob)  に結合させる働きをする。
接着性コーティング(586b)  も、導体(5B2
b)および(584b)  の交差点で適当な結合を与
える。
ひきつづいて、導体(582b)  はまず一方の端で
剥離され、剥離された部分はハンダづけで表面パッド(
572b)  に接続される。つぎに、導体(582b
)  を表面(500b)  に敷設する。導体(58
32b)が端末点(5zzb)  に達すると、その端
部を剥離し、その端末点で表面パッド(574b)  
にハンダづけする。導体(592b)  は剥離されて
表面パッド(544b)  にハンダづけされる。つぎ
にこの導体を道をたどらせ、表面(soob)  にハ
ンダづけし、これが端末点(524b)  に達したら
、他の端を剥離し、導体(592b)  を表面パッド
(546b)にハンダづけする。導体をハンダづけなど
によって端末点で表面パッドに固定すると電気的接続が
できる。導体(584b)も同様に剥離し敷設し、接続
される。その上に据付けた素子をもった完成した回路板
を第5C図に示す。
第6図は、接着剤をコートした導体が回路板の両側面に
施され、そのおとつつみこまれた本発明の別の実施態様
を示す。
最初の回路板(610)は内部アースおよび電源平板(
612)および(614)ならびに端末パッドを提供で
きるプリント表面導体(61B)および(620)およ
び、所望ならば導体配線パターンを含んだ構造をしてい
る。つぎに、接着剤コートした導体(622)は端末パ
ッド(620)のような端末パッドに接続された剥離端
をもった板の上面に加えられる。同様に接着剤をコート
した導体(624)は端末パッド(61B)のような端
末パッドに接続された剥離端をもった板の下面に加えら
れる。
そのあと表面導体はつつみこみ層(626)および(6
28)でおおわれる。つぎにりつみこまれた板は穿孔さ
れ、穿孔された孔はメッキされて内部の導体および層に
接続された端末孔(630)を提供する。そのおと素子
(632)には端末孔に挿しく634)で岨みtけられ
る。
【図面の簡単な説明】
第1a図ないし第1d図は、順次回路板改変の斜視図、 第1a図は、素子の挿入の前の端末孔をもつ完成した配
線回路板を示す部分切断面をもつ斜視図、 第1b図は、本発明の方法によシ、改変導体が板の表面
に敷設された第1a図の回路板を示す部分切断面をもつ
斜視図、 第1C図は、3個の素子を挿入した第1b図の改変回路
板の部分切断面をもつ斜視図、第1d図は、ハンダを端
末孔中に入れたあとの第1C図の改変回路板の部分切断
面をもつ斜視図、 第1e図は、三層の回路パターン、挿入素子および層を
接続する道を示す、改変された多層配線回路板の部分切
断面をもつ斜視図、第2a図ないし第2C図は、順次、
表面据付けの配線回路板の改変の斜視図、 第2a図は、素子の付加の前の6個の端子パッドをもつ
配線回路板を示す部分切断面をもつ斜視図、 第2b図は、本発明の方法に従い、板の表面に敷設した
二個の導体をもつ第2a図の板を示す部分切断面をもつ
斜視図、 第2C図は、表面接続素子の付加のあとの第2b図の板
の部分切断面をもつ斜視図、@3a図は、6個の端末孔
およびその上に2個の改変導体を敷設した2個の表面接
続素子をもつ回路板を示す部分切断面をもつ斜視図、第
3b図は、素子配置のあと改変した導体表面パッドをも
つ回路板を示す部分切断面をもつ斜視図、 第4a図ないし第4b図は順次、本発明の方法に従って
の配線回路板の製作の斜視図、第4a図は、20個の予
め穿孔した標準化されたメッキ端末孔の配置をもつプレ
ハブ回路板フォーマットの部分切断面をもつ斜視図、第
4b図は、端末孔の間に敷設され、その孔にハンダづけ
されて配線を行なう二個の導体、をもり第4a図のプレ
ハブ回路板フォーマットの部分切断面をもつ斜視図、 第4C図は、端末孔に挿入されたリード線つきの素子を
もつ第4b図の回路板フォーマットを示す部分切断面を
もつ斜視図、 第5a図ないし第5C図は、順次、8個の端末孔と8個
の端末パッドをもつ標準化されていない配線回路板の製
作の斜視図、 第5a図は、本発明の方法によシ敷設されるべき端末孔
およびパッドをもつ回路板パネルの部分切断面をもつ斜
視図、 第5b図は、3個の接着剤をコートした導体が端末点の
間に敷設されたあとの第5a図のパネルの部分切断面を
もつ斜視図、 第5,0図は、素子がパネルに挿入され接続されたあと
の第5b図のパネルの部分切断面をもつ斜視図、 第6図は、回路板の両側面に接着した接着剤をコートし
た導体を含む回路板の断面図である。 (115b)  ・・・表面 (126b)  侭・骨孔 (130b)・・・導体 (140b )  ・・・接着性コーティング特許出願
人   コルモーゲン テクノロジイズコーポレイショ
ン 代  理  人   新  実  健  部(外1名)

Claims (53)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板、基板の表面に離れて位置し、それぞれ端末
    点を形成する複数の点、複数の薄い伸長した予め成形さ
    れた導体、その長さ方向に沿つて伸びる絶縁層を有する
    少くとも一個の導体、導体を基板の表面に、相互にかつ
    上記端末点に対して相対的に固定された位置に接着する
    手段を有し、その接着手段が基板の表面に、屈曲した導
    体を接着する配線板において、 非粘着性、非ブロッキング性の接着性コーティングから
    成る上記接着手段が、絶縁された導体を包みこみ、その
    接着性コーティングが、表面と導体の間の接触点におい
    てかつその接触点の近くで基板の表面に結合される、 ことを特徴とする配線板。
  2. (2)前記の接着性コーティングが、高分子量ポリエス
    テル、高分子量フエノキシ樹脂、高分子量ポリウレタン
    、高分子量エポキシ樹脂およびポリオレフィンから成る
    群から選ばれた重合体から成ることを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項記載の板。
  3. (3)接着性コーティングが、熱活性化性、熱硬化性の
    接着剤組成物であることを特徴とする特許請求の範囲第
    (1)項記載の板。
  4. (4)絶縁された導体の導電性部分がワイヤであること
    を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の板。
  5. (5)端末点のうち少なくともいくつかが基材の中に拡
    がる孔から成ることを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載の板。
  6. (6)少なくともいくつかの孔の壁がメッキされている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(5)項記載の板。
  7. (7)基板が可撓性であることを特徴とする特許請求の
    範囲第(1)項記載の板。
  8. (8)一対の端末点の間に拡がる前記導体の少なくとも
    一つが第二の導体と交差し、その交差する導体がその交
    差点において絶縁層で相互に絶縁されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第(1)項記載の板。
  9. (9)前記の接着性コーティングの厚さが約2.5mm
    ないし約5mmであることを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載の板。
  10. (10)基板、基板の表面に離れて位置し、それぞれ端
    末点を形成する複数の点、複数の薄い伸長した予め成形
    された導体、その長さ方向に沿つて伸びる絶縁層を有す
    る少なくとも一個の導体、導体を基板の表面に接着する
    手段から成り、その基板がその中にプリント配線導体パ
    ターンをもつ配線板において、 非粘着性、非ブロッキング性の接着性コーティングから
    成る上記接着手段が、絶縁された導体を包みこみ、その
    接着性コーティングが表面と導体の間の接触点において
    かつその接触点の近くで基板の表面に結合される、 ことを特徴とする配線板。
  11. (11)接着性コーティングが、熱活性化性、熱硬化性
    接着剤組成物であることを特徴とする特許請求の範囲第
    (10)項記載の板。
  12. (12)絶縁された導体の導電性部分がワイヤであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(10)項記載の板。
  13. (13)端末点のうち、少なくともいくつかが基材の中
    に拡がる孔からなることを特徴とする特許請求の範囲第
    (10)項記載の板。
  14. (14)少なくともいくつかの孔の壁が貫通メッキされ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第(13)項記
    載の板。
  15. (15)基板が可撓性であることを特徴とする特許請求
    の範囲第(10)項記載の板。
  16. (16)基板、基板の表面に離れて位置し、それぞれ端
    末点を形成する複数の点、複数の薄い、伸長した予め成
    形された導体、その長さ方向に沿つて伸びる絶縁層を有
    する少なくとも一個の導体、導体を基板の表面に、相互
    にかつ上記端末点に対して相対的に固定された位置に接
    着する手段から成り、その接着手段は基板の表面に屈曲
    した導体を接着する配線板において、 非粘着性、非ブロッキング性の接着性コーティングから
    成る上記接着手段が、絶縁された導体を包みこみ、その
    断面がベル形の外観を有し、その接着性コーティングが
    表面と導体の間の接触点において、かつその接触点の近
    くで基板の表面に結合される、 ことを特徴とする配線板。
  17. (17)基板、基板の表面に離れて位置し、それぞれ端
    末点を形成する複数の点、複数の薄い伸長した予め成形
    された導体、その長さ方向に沿つて伸びる絶縁層を有す
    る少なくとも一個の導体、導体を基板の表面に接着する
    手段から成り、その基板はその上にプリント配線導体パ
    ターンを有する配線板において、 非粘着性、非ブロッキング性の接着性コーティングから
    成る上記接着手段が、絶縁された導体を包みこみ、その
    断面がベル形の外観を有し、その接着性コーティングが
    表面と導体の間の接触点において、かつその接触点の近
    くで基板の表面に結合される、 ことを特徴とする配線板。
  18. (18)a、硬化の前に通常非粘着性かつ非ブロッキン
    グ性であり、それへのエネルギー付与によつて活性化で
    き、活性化のあとに固体の非粘着性の状態にもどる接着
    性コーティングを有する導体を準備し、 b、この導体を、第一の端末点から予め定められた通路
    に沿つて第二の端末点まで、基板の表面上に敷設し、 c、基板の表面と接触する前またはそれと同時に導体上
    の接着性コーティングの少なくとも一部を活性化して、
    その活性化された接着剤が前記の固体の非粘着性の状態
    にもどつたときに、導体を基板の表面に接着させる結合
    が形成されるようにする、 ことを特徴とする表面上に離れて位置し、それぞれ端末
    点を形成する二個の点の間に予め定められたパターンで
    、基板の表面上に少なくとも一個の導体を敷設する方法
  19. (19)前記の接着性コーティングが、活性化の後に、
    固形の非粘着性状態に急速にもどることを特徴とする特
    許請求の範囲第(18)項記載の方法。
  20. (20)導体の活性化された部分を敷設した後に、導体
    の切断された端が実質上、第二の端末点の所にあるよう
    に導体を切断する工程をさらに含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第(19)項記載の方法。
  21. (21)導体を敷設する前に、導体の絶縁をはがしてそ
    の導電性部分を露出させる工程をさらに含むことを特徴
    とする特許請求の範囲第(18)項記載の方法。
  22. (22)導体を敷設したあとに、導体の絶縁をはがして
    、その導電性部分を露出させる工程をさらに含むことを
    特徴とする特許請求の範囲第(18)項記載の方法。
  23. (23)a、接着性コーティングを有する少なくとも一
    個の導体を準備する、この接着性コーティングは硬化の
    前は非粘着性、非ブロッキング性かつ可撓性であり、熱
    、放射線または超音波エネルギーあるいはそれらの組み
    合わせによつて活性化でき、かつ活性化のあと迅速に固
    体の非粘着性の状態にもどるものである、 b、次いで、表面に活性化された部分を敷設する前に、
    またはそれと同時に、前記接着性コーティングの一部を
    活性化し、 c、第一の端末点から予め定められたパターンに沿つて
    第二の端末点まで、基板の表面上に、前記活性化された
    接着性コーティングを有する導体の部分を敷設し、それ
    によつて接着性コーティングによつて導体を表面に接着
    する、ことを特徴とする基板の表面に離れて位置し、そ
    れぞれ端末点を形成する複数の点を有する、絶縁性ベー
    ス基板の上に配線回路板を製造する方法。
  24. (24)a、接着性コーティングを有する、伸長した予
    め成形された導体を準備する、この接着性コーティング
    は、硬化の前に非粘着性、非ブロッキング性かつ可撓性
    であり、熱、放射線または超音波エネルギーあるいはそ
    れらの組合わせによつて活性化でき、かつ活性化の後に
    迅速に固体の非粘着性の状態にもどるものである、 b、表面の活性化された部分を敷設する前に、またはそ
    れと同時に、活性化された接着性コーティングを有する
    導体の一部分を活性化し、c、第一の端末点から、予め
    定められた正確で再現性のあるパターンに沿つて、第二
    の端末点まで、基板の表面上に、前記活性化された接着
    性コーティングを有する導体の部分を敷設し、それによ
    つて接着性コーティングによつて表面に導体を接着させ
    る、 ことを特徴とする基板の表面に、離れて位置し、それぞ
    れ端末点を形成する複数の点を有する絶縁性ベース基板
    の上に配線回路板を製造する方法。
  25. (25)形成されたパターンが再現性のある電気的特性
    を有するように、敷設された導体で形成された導体パタ
    ーンが複数の板の上に再現可能であることを特徴とする
    特許請求の範囲第(24)項記載の方法。
  26. (26)前記接着性コーティングが、改変される基板の
    表面を含む、種々の異なる仕上げまたは性質をもつ複数
    の表面に接着する能力をもつことを特徴とする特許請求
    の範囲第(18)項、第(23)項または第(24)項
    記載の方法。
  27. (27)前記の接着性コーティングが、活性化されたと
    きに、重合体樹脂、セラミック、ガラス結合の金属また
    は炭素の導体、重合体結合の金属または炭素粉末の導体
    、および導電性重合体材料から成る群から選ばれた一種
    またはそれ以上の固体の表面材料と接着する能力をもつ
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(18)項、第(2
    3)項または第(24)項記載の方法。
  28. (28)接着性コーティングを活性化するための前記熱
    エネルギーが加熱された流体または固体の加熱器によつ
    て加えられることを特徴とする特許請求の範囲第(18
    )項、第(23)項または第(24)項記載の方法。
  29. (29)接着性コーティングを活性化するための前記放
    射線エネルギー源が、レーザ・エネルギー、赤外線照射
    、超音波エネルギーまたは紫外線によつて加えられるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(18)項、第(23
    )項または第(24)項記載の方法。
  30. (30)前記放射線エネルギーがパルスレーザビームに
    よつて加えられることを特徴とする特許請求の範囲第(
    29)項記載の方法。
  31. (31)前記レーザ・ビームから発射されるパルスが一
    定のエネルギーをもつことを特徴とする特許請求の範囲
    第(30)項記載の方法。
  32. (32)パルス繰返し率が、敷設速度とは無関係に敷設
    された導体の長さの函数であることを特徴とする特許請
    求の範囲第(31)項記載の方法。
  33. (33)前記接着剤が熱または光の適用によつてC−段
    階にすることができる熱硬化樹脂であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(18)項、第(23)項または第
    (24)項記載の方法。
  34. (34)前記接着剤が熱可塑樹脂であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(18)項、第(23)項または第
    (24)項記載の方法。
  35. (35)前記接着性コーティングが導体の終末点におい
    て活性化されないことを特徴とする特許請求の範囲第(
    18)項、第(23)項または第(24)項記載の方法
  36. (36)a、硬化の前に通常非粘着性、かつ非ブロッキ
    ング性であり、それへのエネルギー付与によつて活性化
    でき、活性化のあとに固体の非粘着性の状態にもどる接
    着性コーティングを有する導体を提供し、 b、第一の端末点から予め定められた通路に沿って第二
    の端末点まで基板の表面上に導体を敷設し、 c、レーザ・ビーム内部で接着剤を活性化するように選
    ばれた一定のエネルギー水準を有する予め定められたエ
    ネルギー水準のレーザ・パルスによつて、基板表面と接
    触する前またはそれと同時に導体上に接着性コーティン
    グの少なくとも一部を活性化して、そのように活性化さ
    れた前記の接着剤が前記の固体の非粘着性の状態にもど
    つたときに基板の表面に導体を接着させる結合が形成さ
    れるようにし、パルス繰返し率は敷設速度の函数として
    調整される、 ことを特徴とする表面上に離れて位置し、それぞれ端末
    点を形成する二個の点の間に予め定められたパターンで
    、基板の表面上に少なくとも一個の導体を敷設する方法
  37. (37)それぞれ次に続くパルスで照射される導体に沿
    つた区域が、その前のパルスで照射された区域と重なり
    合うことを特徴とする特許請求の範囲第(36)項に記
    載の方法。
  38. (38)前記レーザ・パルスのパルス幅が約200ない
    し約2000マイクロ秒であり、パルス振幅が約20ワ
    ットであり、パルスによつて照射された接着性コーティ
    ングの区域の長さが約0.5mmないし約2.5mmで
    あり、約0.1mmないし約0.25mmの長さの導体
    が敷設されるごとにレーザ・ビームがパルスされること
    を特徴とする特許請求の範囲第(36)項記載の方法。
  39. (39)前記の導体が非粘着性、非ブロッキング性かつ
    可撓性で、敷設された導体の長さ、または敷設速度ある
    いはそれらの組合わせの函数であるパルス繰返し率をも
    つ実質上均一で不連続なエネルギー量で伝達されるレー
    ザビームによつて活性化できる接着性コーティングを有
    し、その接着性コーティングの一部を活性化し、導体の
    活性化された部分を表面に敷設することを特徴とする、
    基板の表面に導体を敷設する方法。
  40. (40)前記の接着性コーティングを活性化する手段が
    超音波エネルギーであることを特徴とする特許請求の範
    囲第(39)項記載の方法。
  41. (41)前記の接着性コーティングが圧力によつて放出
    されうるマイクロカプセル化された接着性材料の領域を
    含み、その方法がさらに、前記の接着性コーティングに
    充分な圧力を加えて、基板表面との接触点またはその近
    くで接着性材料を放出し、その接着性材料が導体と基板
    の間の結合を形成するようにする工程を含むことを特徴
    とする特許請求の範囲第(39)項記載の方法。
  42. (42)活性化または硬化の前に通常非粘着性かつ非ブ
    ロッキング性であり、それへのエネルギー付与によつて
    活性化でき、活性化のあとに固体の非粘着性の状態にも
    どる接着性コーティングを有する導体を提供し、 一端において導体から接着性コーティングおよび絶縁物
    をはがし、 第一の端末点の上記の一端から予め定められた通路に沿
    つて第二の端末点まで基板の表面上に導体を敷設し、 基板の表面との接触の前またはそれと同時に、導体の上
    の接着性コーティングの少なくとも一部を活性化して、
    その活性化された接着剤が固体の非粘着性の状態にもど
    つたときに基板の表面に導体を接着させる結合が形成さ
    れるようにし、第二の端末点の近くで導体を切断し、そ
    して切断端の近傍の接着性コーティングおよび絶縁層を
    はがす、 ことを特徴とする、表面上に離れて位置し、それぞれ端
    末点を形成する二個の点の間に予め定められたパターン
    で基板の表面上に少なくとも一個の絶縁された導体を敷
    設する方法。
  43. (43)前記の絶縁層および接着性コーティングが、化
    学的方法、機械的方法および放射エネルギー的方法から
    成る群から選ばれた剥離手段によつて除去されることを
    特徴とする特許請求の範囲第(42)項記載の方法。
  44. (44)前記の剥離手段が接着性コーティングおよび絶
    縁層を蒸発させるに充分なスポットサイズを有するCO
    _2レーザビームであり、それが導体の予め定められた
    長さに沿つてくりかえし走査されることを特徴とする特
    許請求の範囲第(43)項記載の方法。
  45. (45)前記の剥離手段が、絶縁層および接着性コーテ
    ィングを光分解するエキシマレーザであることを特徴と
    する特許請求の範囲第(43)項記載の方法。
  46. (46)導体の導電性部分がメッキワイヤであり、端末
    点が基板の中のメッキされたスルホールであり、さらに
    導体の露出部分をメッキされたスルホールに挿しこみ、
    孔をハンダで満たすことを含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第(42)項記載の方法。
  47. (47)さらに、前記のハンダづけ工程の前に、素子リ
    ード線または他の電気的接点を孔の中に挿しこむ工程を
    含むことを特徴とする特許請求の範囲第(46)項記載
    の方法。
  48. (48)導体の導電性部分がメッキワイヤであり、端末
    点がメッキされたスルホールであり、さらに第一の孔に
    導体の露出部分を挿しこみ、第二の孔の近くまで予め定
    められた通路に沿つてこの導体を敷設し、導体の一定長
    から絶縁層および接着性コーティングを除去し、導体を
    切断し、それを第二の孔に挿しこむ工程を含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第(42)項記載の方法。
  49. (49)導体の導電性部分がメッキワイヤであり、端末
    点が表面パッドであり、さらに、第一の表面パッドに導
    体の露出部分をハンダづけし、第二の表面パッドの近く
    まで、予め定められた通路に沿つてその導体を敷設し、
    導体の一定長から絶縁層および接着性コーティングを除
    去し、導体を切断し、それを第二の表面パッドにハンダ
    づけする工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
    (42)項記載の方法。
  50. (50)特許請求の範囲第(23)項による方法によつ
    て製造された配線回路板から成る製造物品。
  51. (51)前記の接着性コーティングが、高分子量ポリエ
    ステル、高分子量フェノキシ樹脂、高分子量ポリウレタ
    ン、高分子量エポキシ樹脂およびポリオレフィンから成
    る群から選ばれた重合体から成ることを特徴とする特許
    請求の範囲第(50)項記載の物品。
  52. (52)特許請求の範囲第(24)項による方法によつ
    て変性された配線回路板から成る製造物品。
  53. (53)前記の接着性コーティングが、高分子量ポリエ
    ステル、高分子量フェノキシ樹脂、高分子量ポリウレタ
    ン、高分子量エポキシ樹脂およびポリオレフィンから成
    る群から選ばれた重合体から成ることを特徴とする特許
    請求の範囲第(52)項記載の物品。
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