TW201729971A - 用於焊接印刷電路的熱誘導印刷機及其實施方法 - Google Patents

用於焊接印刷電路的熱誘導印刷機及其實施方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201729971A
TW201729971A TW105143345A TW105143345A TW201729971A TW 201729971 A TW201729971 A TW 201729971A TW 105143345 A TW105143345 A TW 105143345A TW 105143345 A TW105143345 A TW 105143345A TW 201729971 A TW201729971 A TW 201729971A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
printing machine
printing
multilayer
welding
multilayer stack
Prior art date
Application number
TW105143345A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI772283B (zh
Inventor
Marco Bianchi
Original Assignee
Velatech S R L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Velatech S R L filed Critical Velatech S R L
Publication of TW201729971A publication Critical patent/TW201729971A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI772283B publication Critical patent/TWI772283B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06—Platens or press rams
    • B30B15/062—Press plates
    • B30B15/064—Press plates with heating or cooling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/42—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by magnetic means, e.g. electromagnetic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4652—Adding a circuit layer by laminating a metal foil or a preformed metal foil pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B32B2310/0812—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using induction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/08—PCBs, i.e. printed circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/06—Lamination
    • H05K2203/068—Features of the lamination press or of the lamination process, e.g. using special separator sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/10—Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
    • H05K2203/101—Using electrical induction, e.g. for heating during soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本發明涉及用於焊接用於印刷電路的多層疊層的印刷機，具有包含焊接室(22、23)的外部馬弗(10)，多層疊層(11)被設置在所述焊接室中待加熱，感應產生磁通量。為此目的，該印刷機裝備有感應器(40)，所述感應器具有繞組形式，被佈置在適於在多層疊層(11)上施加力的移動活塞(25、27)上，這樣在其內部產生磁通量，所述磁通量在空間上均勻並且隨時間有規律地變化。

Description

用於焊接印刷電路的熱誘導印刷機及其實施方法
本發明涉及用於焊接印刷電路的方法及裝置。
為了更好地理解本發明及後續解釋，應首先提供關於有關的印刷電路的實施方式的簡要描述。
眾所周知，的確，用於電子應用的印刷電路，例如用於電子處理器(包括個人類型的電子處理器例如所謂的個人電腦，用於大型資料處理中心的電子處理器，或者管理資料網路的所謂的伺服器)，用於電信裝置(例如行動電話，電子輸入板，配電盤，等)，用於家用電器，用於汽車，用於工業廠房以及其他電子應用，是通過將多個導電層或導電片與插入其間的電絕緣材料層相重疊而獲得，所述導電層或導電片包括根據電路拓撲而設計的銅跡線。
此配置產生多層疊層(pacco multistrato)，通過後續處理和完成步驟，允許獲得最終印刷電路；後者可以是剛性的，例如電路板(所謂的PCB或者印刷電路板)，或者是柔性的，類似用於小型裝置的或與活動件(條狀電路或薄膜)相關聯的電路。
該疊層的不同疊片或層通過熱固性粘合劑(通常是樹脂)的方式被緊密地連接到一起，熱固性粘合劑浸漬了紡織型、纖維型或者相似類型的絕緣基質；基質由玻璃、合成纖維、芳綸纖維或其他電絕緣材料的 線製成，也被普遍稱為預浸漬材料。
將導電層和非導電層壓緊和粘合在一起通常發生在適當的印刷機中，其中多層疊層的半成品經受加熱週期和壓縮週期的組合過程。
申請人在過去研製出用於這些應用的印刷機，它們本質上是兩種不同類型。
第一種是吸熱或電阻類型並在(10/02/1993的)義大利專利申請MI93 A 000223中被描述。
根據該解決方案，多個導電片材和絕緣片材的多層疊層被相互堆疊，其間插入有多個銅金屬片。後者彼此串聯電連接，使得電流在它們內部迴圈，從而通過消耗(焦耳效應)來產生熔化和聚合粘合樹脂所必需的熱量。
與電產生的熱相結合，並通過在多層疊層堆(pila di pacchi multistrato)上施加力，將其印刷以便具有最終所需的配置和厚度；為此，多層疊層堆被插入在印刷機的兩個板(下方的底板和上方的移動板)之間，擠壓它們之間的堆，從而壓緊那些層並使存在於其間的粘合劑粘合。
插入在多個多層疊層之間的銅金屬片允許將熱量甚至帶到堆的中心區域，從而促進在其內部的更加均勻的溫度分佈。
事實上，顯然，為了在使用這些印刷機製造的印刷電路中獲得高品質水準，在堆中的溫度分佈必須盡可能地均勻，因為否則會有這樣的風險：在堆內，在某些多層疊層中熱固樹脂被正確地聚合，並且熱固樹脂在其他區域內沒有被正確聚合，或者它們被過度聚合。
換言之，顯然，如果多層疊層堆的所有點在特定的時間點沒 有達到同樣的溫度，除了可能的根據材料而確定的某種可變公差餘量的情況之外，將有區域不足夠熱或者其他區域過熱，其中預浸漬層的合成樹脂沒有硬化或者過熱(本領域技術人員也稱此為“熟化”)，因而相關的印刷電路必須被廢棄。
在此問題上，必須強調最重要的是，目前的趨勢依賴於電信領域的發展，其中手機或其他可攜式裝置執行數量越來越多的和複雜的功能，因此要求高計算能力同時要求保持減小的尺寸和重量，因此，鑒於目前的趨勢，印刷電路必須越來越緊湊和輕便。
因此，這意味著帶有電路拓撲的導電銅片或層，和組成它們的絕緣預浸漬片或層，必須也非常薄，以便能夠堆積更多數量的片或層並獲得所需的電路性能。
為了更好地介紹討論的物件：每個導電的和預浸漬的片或層具有大約80-100μm的厚度，根據本例，因此，這要求高處理精度，公差約為千分之一毫米(即，μm)量級。
此外，每個疊層可以包括若干個層，這些層可以從幾個(4-8)到幾十個(20-30)變化，這樣，多層疊層堆被裝載在印刷機上，並通常包括三個或四個多層疊層，總高度大約為15-20釐米。
因此溫度控制必須適應這些嚴格的精度標準，並且因此需要對熱壓週期的每個方面進行操作，以便獲得所要求的性能水準。
關於這點，申請人發現在多層疊層堆的周邊區域和中心區域之間存在溫度差異被核實，很可能由於事實上周邊區域最為靠近上方板和下方板(上方板和下方板對那些層進行擠壓)，因此該區域具有不同於堆的 其他部位的熱容量。
第二種由本申請人設計的用於焊接和壓緊多層疊層的印刷機，在義大利專利申請MI2003 A 000967中被描述。
與前一件申請不同，這個印刷機是感應型並因此通過電磁輻射的方式將熱提供給多層疊層，沒有加熱板或者箔的熱傳導。
特別地，該印刷機包括被配置為“C”型(或馬蹄型，如果需要)的鐵磁軛，具有垂直佈置的中央芯(中央芯上具有繞組電感器)，從該中央芯水準延伸的上臂和下臂。
該鐵磁結構的上臂能夠垂直平移以便壓緊被設置在下臂上的多層堆。
通過供給繞組預定頻率的交流電，可以在多層疊層堆的銅導電層中引起電流，加熱層，從而獲得浸漬絕緣預浸漬層的熱固樹脂的熔化和聚合所要求的熱。
在此例中，然而，由於橫穿堆的磁感應通量在高度上甚至在寬度上是不均勻的，控制熱分佈以使熱量在堆的中心點和更多周邊點之間均勻是困難的。
根據這個已知解決方案製造的印刷機因此不能克服先前的吸熱或電阻類型印刷機的缺點。
根據這種情況，本發明的一個目的因此是提供一種用於製造印刷電路的印刷機，其具有結構和功能特點，以克服現有技術中已知的上述印刷機的局限。
換言之，本發明旨在提供一種印刷機，其允許在被處理的多層疊層堆的各個點獲得均勻的溫度分佈。
在本目標的範圍之內，本發明的進一步的目的是提供一種印刷機，其允許控制在多層疊層堆內的溫度隨時間的變化。
本發明的這些目的和進一步的目的通過印刷機獲得，其特徵被具體描述在所附申請專利範圍中；這樣的特點，由此所獲得的效果和由本發明所取得的積極效果，將參考被提供作為非限制性例子的附圖，從下文所發佈的關於其可能的實施例的說明，而變得更清楚。
1‧‧‧印刷機
2‧‧‧底座
3‧‧‧柱子
4‧‧‧基架
10‧‧‧加熱馬弗
11‧‧‧多層疊層
14‧‧‧下底部或下壁
15‧‧‧上頂部或上壁
30‧‧‧推力板
32‧‧‧管道
40‧‧‧磁感應器裝置
41‧‧‧繞組
42‧‧‧鐵磁芯
43‧‧‧繞組
45‧‧‧塊
46‧‧‧基架
16‧‧‧中間壁或隔離壁
18‧‧‧直柱
19‧‧‧壁
20‧‧‧透明玻璃板
22‧‧‧下室
23‧‧‧上室
24‧‧‧致動器或氣壓元件
25‧‧‧致動器或氣壓元件
27‧‧‧活塞
28‧‧‧圓柱
29‧‧‧伸縮杆
50‧‧‧加熱裝置
51‧‧‧加熱面板
52‧‧‧電阻器
53‧‧‧外表面或板
54‧‧‧外表面或板
55‧‧‧托盤
56‧‧‧座
56a‧‧‧容納連接器的部分
57‧‧‧連接器
58‧‧‧連接器
60‧‧‧導電箔
圖1顯示了根據本發明的印刷機的正視圖；圖2是圖1的印刷機的部分放大視圖；圖3顯示了圖1的印刷機的細節；圖4是圖3的沿IV-IV線的部分；圖5是圖5的沿V-V線的部分；圖6是圖1的印刷機的加熱面板的分解視圖；圖7是圖3的面板的平面視圖；圖8是圖4的沿VIII-VIII線的部分；圖9顯示了，在根據本發明的焊接過程步驟中，圖3的印刷機的細節；圖10、11、12顯示了用於驅動圖9的焊接過程的箔的各個例子。
在繼續進行本發明的印刷機的詳細描述之前，首先需要聲明，在下文所描述的關於非限制性例子的特定的配置和/或結構和/或特點(在上述列舉的圖中所示出的)，在一個或多個實施例中，可以被認為是單獨或者以任意合適的方式結合的，也可以與示例性實施例不同；此外，下文中所使用的參考標記僅僅是為了方便並且對實施例的保護範圍或形狀沒有限定作用。
因此，像“上”、“下”、“在......上”、“在......下”、“高”、“低”這樣的定義是參考了示例性附圖，並且一定不能旨在作為限制。
此外，下文參考標記將一般地用於簡化多層疊層、堆、堆疊或類似物，相對於本領域已知技術，提供關於它們的配置的更多資訊。從下文中將能更好地理解，本發明事實上能夠有利地應用於印刷電路生產的所有多層中，上面已經給出了相關概述。
根據已經所陳述過的，可以聲明，根據本發明的焊接印刷機，整體以參考標號1來表示。
印刷機包括底座2，在本例中底座2由設置在基架4上的一系列柱子3構成；當然，可以採用任意其他適當的解決方案來製造底座，例如使用梁桁架、混凝土地基或強化混凝土地基、磚牆、組合或這些可替代方案中的一個或多個，或其他解決方案。
底座2的配置的選擇將取決於各種因素，包括印刷機1的尺寸，其所被安裝的工廠類型(線上連續生產或具有獨立製造島)，周圍空間的可用性，以及其他因素。
底座2支撐印刷機的馬弗(muffola)10，多層疊層11在其中 被加熱和印刷；馬弗10，在圖2中更好地可見，實質上是平行六面體形式或類似結構，其在底部和頂部分別通過下底部或下壁14和通過上頂部或上壁15限定，由剛性厚板構成，優選地由鐵磁金屬製成，例如鐵素體、磁鐵、矽鋼，以其本身或作為與其他金屬和/或合適材料的合金。
在馬弗10的底部14和頂部15之間，設有與底部和頂部相似的中間壁或隔離壁16，所述中間壁或隔離壁因此最好由上述的鐵磁材料製成；底部14，頂部15和中間壁16被固定在沿著馬弗的角落垂直佈置的直柱18上，構成了支撐框架或其框架。
馬弗10事實上是一個真空結構，在加熱和壓印多層疊層11的過程中形成了其中的真空；因此它必須具有抵抗外部環境和內部環境之間的壓力差的屬性，該壓力差可以達到大約0.4-0.8bar。
因為這個原因，馬弗10由壁19橫向密封，在一些壁中，可以佈置透明玻璃板20，以便允許觀看馬弗的內部；這些板由具有合適厚度的合適材料製成，以便在任何情況下，足以抵抗在工作過程中由馬弗內產生的真空所引起的壓力。
中間壁16將馬弗內部分成了兩個室，分別是下室22和上室23；在每個室22、23中，設有各自的致動器或氣壓元件24、25，其作用是，根據正常的熱壓過程，施加所要求的力來形成印刷電路。因為致動器24、25彼此完全相同，下文中只描述其一，因為同樣的解釋也適用於另外一個。
因此，考慮下致動器24作為參考，其包括具有環形幾何形狀的活塞27，在固定到中間壁16的圓柱28中可滑動，中間壁還支撐用於引導活塞27移動的裝置，該裝置由固定到安裝於活塞27上的推力板30的伸縮杆 29構成。
圓柱28的內部通過管道32的方式與外部壓縮空氣供應元件流體連通，未在圖中示出因為本身已知；這樣的元件包括，除了其他部件之外，用於處理壓縮空氣的壓縮機，用於截取壓縮空氣(用於活塞27的氣動操作)的電磁閥。
即使活塞27的氣動致動是優選的，因為它允許獲得好的移動速度以及因此獲得印刷機的敏捷性，但是也可以使用其他解決方案來驅動活塞27。
例如，可以採用不同於空氣的流體，尤其是非氣態流體，例如用於活塞的油動態致動的油；作為流體的可替代物，或者與流體組合使用，致動器24可以是電動機械的，例如使用驅動活塞移動的步進電機，或者使用電機和螺杆減速器。
應指出也可以有多個致動器來驅動活塞，例如多個(水力的或電力的)千斤頂一起作用於活塞27。
相對於朝向活塞27的方向，在板30的另一側，設置有磁感應器裝置40，其包括至少一個繞組41，該繞組圍繞鐵磁芯42被佈置為軸線平行於活塞27的運動方向，優選為垂直方向。
感應器裝置可以包括僅一個放置在芯42上的繞組41或者也包括其他繞組，至於在這種情況下，第二繞組43被進一步圍繞第一繞組佈置，與第一繞組同軸並設置在外部；儘管如此，繞組41和43的配置和電力供應必須使得允許調節和/或提高整體磁感應通量，這是將在下文中說明的目的所要求的。
感應裝置40可以在任意例子中被配置為與剛才所描述的不同。
例如，可以有圍繞圖中41、43的其他同軸繞組，或可以有多個較小的線圈，替代具有一個或兩個繞組41、43的單個感應器；這樣的線圈可以等距的方式分佈，以便獲得在多層疊層11的表面上均勻分佈的整體磁感應通量。
感應器40的芯42是由能夠被繞組41、43所產生的磁通鏈滲透的材料製成，後者被具有大約幾個kHz的頻率(優選為18kHz到30kHz，在本例中大約為24kHz)的交流電激發。
能夠被芯42的磁通量滲透的材料優選為鐵素體：通過使用鐵素體，限制由可變磁通量感應的寄生電流是可能的；芯可以由聯結為堆疊的多個片體構成，如圖中所示，或者由固體鐵素體構成。
繞組41、43具有相對低的數量N的線圈，20到35並且優選為30，由導電材料(例如銅或其合金)製成，截面為環形，具有適合於具體應用的直徑。
的確，焊接多層疊層11所需要的電力越高，導體41、43的截面就不得不越大；還必須指出，根據線圈的數量和多層疊層11的類型，繞組41、43的電力供應電流從10到14安培變化，電壓範圍從300到560伏特。
不管它們如何被製造，感測器裝置40優選被安置在塊45內，該塊由電絕緣材料製成並具有好的機械和熱強度，以抵抗施加在多層疊層11上的隨著相對溫度的壓縮應力。
塊45可以由合成材料、熱塑性塑膠或熱固性材料製成，例如 聚四氟乙烯(PTEE，也被稱作“特氟龍”)，某些聚碳酸酯，聚氨酯和PVC(聚氯乙烯)，可以採用提高機械和/或其熱強度的添加劑電荷進行強化；然而，為了製造塊45，也可以使用介質材料，例如玻璃材料或陶瓷材料，雲母等。
根據本發明的一個優選實施例，在塊45中也設置有加熱裝置50。
這樣的加熱裝置包括加熱面板51，優選具有複合結構，其中電阻器52被插入在兩個外表面或板53、54之間；尤其，電阻器52被配置作為線圈並被支撐在電絕緣且抵抗高溫(大約100-200℃)的托盤55中；為了這樣的目的，托盤55由陶瓷材料和/或玻璃材料或甚至雲母和某些上述用於塊45的其他材料製成。
優選地電阻器52由適於隨著溫度變化維持均勻性能的導電材料製成，即，其電阻係數不隨著溫度實質性地變化，除了通常為幾個百分點(1-3%)的合理的公差範圍之外。
為此原因，電阻器優選由不銹鋼或在任意例子中使用鐵合金製成，並且有利地其截面優選為多邊形，正方形或矩形，因為這允許更好地隨著加熱維持機械性能。
電阻器52被供給低壓直流電(DC)，大約幾十伏特，但是伴有高電流值，即大約15-20安培；為了加熱裝置50的改進的性能和效率，電阻器52被容納於設置在托盤55上的形狀匹配的座56中。
在電阻器52的末端，連接器58被佈置用於與電力供應裝置連接，未在圖中示出；連接器58實質上是端子，也被容納在托盤55的座56的部分56a中。
如圖中所見，面板51的外表面53、54是板，由玻璃或玻璃纖維、碳、雲母、鎂或甚至陽極電鍍鋁，或其他材料製成；無論面板51的表面53(即朝向多層疊層11的表面53)選擇什麼材料，優選具有好的輻射屬性以便促進將熱傳送到鄰近的多層疊層11。
為此目的，對構成材料的選擇也將考慮其輻射屬性；因此可以提供促進輻射效果的玻璃纖維加強電荷和/或表面53的表面拋光，連同著色或用塗料塗覆。
表面53的板可以由碳製成或者在任意例子中包括分散到另一種基體中的該元素，以其同素異形形式，例如石墨、石墨烯、納米管或其他形式，從而允許獲得好的物理(熱和電)和機械性能(抗壓強度和熱應力強度)。
碳在紅外範圍內也具有好的發射率性能並且這促進了通過面板51將熱傳輸到待壓印的多層疊層11。
有利地，在附圖所示的實施例中，面板51的板53有比另一個板更小的尺寸，以便使得連接器57不被覆蓋：這促進電阻器52的安裝和連接器57的電連接，連接器也被容納在被佈置在托盤55內的座56的一個部分中；為了面板的封閉，提供了覆蓋物58。
此外，面板的表面53、54與托盤55通過螺絲、鉚釘或類似的固定裝置相互固定在一起，以構成剛性和有抵抗力的結構，對於從機械方面到由於多層疊層11的印刷所導致的應力都具有剛性和抵抗力。
為了印刷機1中後者的操作，這樣的疊層被支撐在各自的室22、23中，在底部14上和在分隔壁16上；特別地，根據本發明的優選實施 例，多層疊層11被設置在基架46上，該基架促進了對多層11的加熱和磁感應。
為此目的，基架46可以被製成為如同塊45與由活塞27移動的板30相關聯那樣，即基架46與加熱裝置50相關聯，優選類似于具有複合結構的面板51，並且感應器裝置40包括至少一個與芯42相關聯的繞組41，如上述所見。
上述的焊接印刷機1的操作如下文所解釋的那樣進行。
多層疊層11被佈置在下室22中和在上室23中，緊靠相應的基架46；一旦在室22、23中製造了真空，就可以進行加熱和印刷的步驟。
關於第一步，這是在控制模式下被執行，確保多層疊層11的溫度隨著時間以導數不斷增大的曲線逐漸地升高，典型地被配置為在笛卡爾圖中的“斜坡”，其中時間被記錄在x軸上以及溫度被記錄在y軸上。
當然，可以在任意例子中有其他的溫度隨著時間的增加方式，不必須是直線形的：這將依賴於各個因素，例如，待獲得的印刷電路的類型和/或它們的拓撲，預浸漬的熱固樹脂的特點，多層疊層11的厚度和/或各個構件片的厚度。
溫度升高通過被佈置在多層疊層11中的探針來檢測，疊層由於在其導電層中產生的感應電流而被內部加熱，感應電流從由感應器裝置40產生的磁感應獲得。
在此情況下，必須要注意，配置感測器裝置40使得保持其結構特性實質上不改變，甚至在多層疊層11的印刷之後系統組態發生變化時該感測器裝置的結構特性也實質上不改變。
的確，多層疊層的印刷以及由氣動活塞27的動作所導致的高度減少，不影響由感應器繞組41、43和由耦合芯42產生的磁感應，因為它們保持不變並且與活塞27構成一個整體。
換言之，可以說，在根據本發明的印刷機中，當多層疊層11被活塞27壓縮時，與感應器繞組41、43相關聯的鐵磁芯42不改變其配置：這允許在多層疊層11加熱時具有可靠和精確的控制，因為感測器裝置40的特性在處理過程中保持不變(不像在上述考慮的現有技術中所描述的解決方案中發生的那樣)。
此外，感應器裝置40的佈置，其中繞組41、43的軸線實質上平行於堆疊的多個多層疊層11的軸線，允許獲得更均勻的磁感應，其通量線穿過多層疊層11，以大體上垂直于單層的方式，從而最大化產生電動勢的效果，該電動勢在導電層引起電流。
感應裝置40優選被安排在活塞27的頂端以及在基架46的底端的事實也促進了這個效果：這允許具有這樣的系統組態，其在頂部和底部相對於多層疊層堆11是同等的，從而獲得對於其內部溫度的改進的控制。
為此目的，必須要注意，通過設置在塊45處和在基架46處的加熱裝置50進一步促進對溫度的控制以及在多層堆11內的溫度的均勻分佈。
這樣的加熱裝置，在本實施例中包括輻射面板51，事實上允許消除或在任意例子中減少在多層11的周邊區域(即，在端部的區域)和內部中心區域之間的熱差異。
的確，後者傾向於比受到邊緣效應並且與塊45和基架46相接 觸的周邊區域被更多地加熱；加熱面板41的存在使得有可能對多層堆11的周邊區域進行局部加熱，以使其溫度與中心區域的溫度相均勻。
描述到現在，因此有可能理解基於根據本發明的印刷機能夠實現本發明目的，如上所述。
的確，能夠確保用於印刷電路的多層疊層堆11的加熱，在周邊點處和在內部點處具有均勻的溫度分佈；這至少部分依賴於這樣的事實：磁感應的使用允許更多地加熱多層疊層11的內部區域，而沒有過分加熱它們的風險，不會因而破壞絕緣預浸漬層的熱固樹脂。
的確，來自感應器裝置40的感應磁通量在疊層11的導電層產生電流，來加熱那些位於更為內部的點的區域；此效果通過以下事實被進一步改進：感應器裝置40能夠被放置在相對於多層疊層11的頂部和底部，即，位於與活塞27相關聯的塊45中以及位於其上設置了多層疊層的基架46中。
設置在塊45中和在基架46中的加熱裝置50也允許消除邊緣效應並且從而獲得在多層11的所有點處的均勻溫度分佈，周邊點以及更多的內部點。
如此構想的多層疊層11的加熱可以精確和有效率的方式來控制，由此確保根據本發明的印刷機所獲得的印刷電路的高品質水準。
還必須強調，這些重要的結果是使用高生產力的印刷機來實現的，考慮到它能夠同時在至少兩個多層疊層11上工作，分別被設置在下室22中和在上室23中。
為了此目的，需要強調，通過使用同樣的裝置(未在圖中示 出因為本身已知)在印刷機1中有可能在下室22中和在上室23中獲得真空，包括壓縮機、管道和用於截取空氣的電磁閥，印刷機1得到明顯的簡化，而同時維持了高生產力(考慮到2個多層疊層11能夠被焊接)。
為了這樣的目的，必須強調協同效應，因為根據本發明的教導的兩個(或多個)多層疊層的焊接，相比於單個多層疊層的厚度等同於兩個多層疊層厚度總和的情況，允許達到在處理時間方面和在兩個多層疊層的溫度控制方面的性能的很大改進。
的確，通過在具有各自較少數量的層的單獨疊層11上的操作，有可能執行更快的和更精確的加熱。
因此，在印刷機1中，上述的週期被執行，即，兩個室22、23的感測器裝置40被供電並且在設置在其內部的各自的多層疊層11被處理；可以理解，遵循這個原則，有可能製造具有數量更多的印刷室(多於上述實施例的兩個印刷室)的印刷機。
這是由於印刷機的模組配置，其中每個室22、23、...n，能夠配備各自的感應器裝置40和印刷裝置25、27，以自主方式運行。
自然地，相對於迄今為止的描述，本發明的變體是可能的。
關於構成感應器裝置40、印刷裝置25、27或在多層疊層11的端部的加熱裝置50的形狀和材料，上面已經提及不同的可能的替代物；在這種情況下，需要補充的是，為了提高多層疊層11內的熱效應，申請人發現在多個疊層11的層之間應用折疊的導電箔60是可能的。
這種情況在圖9中示出，其顯示了相應於印刷機的圖2的視圖，其中導電箔60與多個多層疊層11相關聯。
箔60優選由銅或者其他導電材料製成，厚度可以根據應用在0.5mm和1.5mm之間變化；箔60的尺寸，不僅厚度而且寬度和長度，取決於各種因素，例如多層疊層11的高度，它們與預浸漬層的組成，待印刷的電路的設計(即拓撲)，等等。
如圖9所示，箔60被上翻折疊插入到多個疊層11的層之間；也在這個例子中，箔60的彎曲折疊的次數取決於多個疊層11以及這些疊層11的層。
出人意料地，申請人觀察到在多個多層疊層11中設置彎曲成折疊狀的箔60促進了它們的加熱，在溫度均勻分佈方面和加熱時間方面均有促進作用，相對于現有技術中已知的，例如來自義大利專利申請MI2003 A 000967。
事實上，在後者檔中，穿過多層疊層的感應允許在它們的內部加熱導電層，但是以不是非常均勻的方式，因為每個箔(與相鄰的箔絕緣)的互感，與磁通量發生了干擾。
然而，在本發明的解決方案中，彎曲折疊部分是單個箔60的一部分，這樣當感應器裝置40在多層疊層11內產生磁通量時，彎曲折疊部分表現出同樣的感應係數。
實際上，可以說，箔60的彎曲折疊部分表現得像具有同一感應係數的線圈(即同一個線圈)，使得當它們被磁通量穿過時，相同的電流流過箔60，以有效率的方式對其加熱。
為了此目的，需要注意，通過合適地選擇焊接過程的參數，例如箔60的尺寸和形狀，被折疊(以及因此它們的間距)的折疊次數，感 應器裝置40(如上所述)的供電頻率和由此產生的磁通量，有可能確保均勻電流在箔60中流動，同時考慮了由磁通量所感應的電流和由箔60中的電流所自感應的電流。
為了此目的，可以提供箔的不同形式；例如，可以由均勻寬度的片或條構成，或者像一串環形線圈的形狀或類似物，彼此相連接，其中線圈以水準折疊的方式被佈置於被折疊設置在圖9的多個疊層之間的箔60中。
有利地，也可以將線圈設計和/或配置作為印刷電路的拓撲的功能和/或疊層11的層的功能，以便使通過讓磁通量穿過它們來對它們進行感應加熱更加有效率。箔60的配置的一些例子在圖10中示出。
在任意例子中的所有這些變體均落入所附的申請專利範圍中。
1‧‧‧印刷機
2‧‧‧底座
3‧‧‧柱子
4‧‧‧基架
10‧‧‧加熱馬弗
11‧‧‧多層疊層
14‧‧‧下底部或下壁
15‧‧‧上頂部或上壁
16‧‧‧中間壁或隔離壁
18‧‧‧直柱
19‧‧‧壁
20‧‧‧透明玻璃板
22‧‧‧下室
23‧‧‧上室
24‧‧‧致動器或氣壓元件
25‧‧‧致動器或氣壓元件
30‧‧‧推力板
46‧‧‧基架

Claims (15)

  1. 一種用於焊接印刷電路的多層疊層的印刷機，包括：一馬弗(10)，在所述馬弗中有至少一個焊接室(22、23)，待處理的多層疊層被設置在所述焊接室中；一感應器裝置(40)，所述感應器裝置適於在多層疊層中感應產生磁通量以用於加熱所述多層疊層；及一印刷裝置，包括移動元件(25、27)，所述移動元件適於在多層疊層(11)上施加力；其特徵在於，所述感應器裝置(40)至少部分與所述印刷裝置的移動元件(25、27)構成一個整體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的印刷機，其中所述感應器裝置(40)包括至少一個電繞組(41、43)，所述電繞組的軸線實質上平行於所述印刷裝置的移動元件(25、27)的運動方向。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的印刷機，包括一加熱裝置(50)，所述加熱裝置至少部分與所述印刷裝置的所述移動元件(25、27)構成一個整體。
  4. 如上述申請專利範圍中任一項所述的印刷機，其中所述移動元件(25、27)包括由流體操作的活塞。
  5. 如上述申請專利範圍中任一項所述的印刷機，其中所述多層疊層由包括感應器裝置(40)的基架支撐在焊接室(22、23)內。
  6. 如上述申請專利範圍中任一項所述的印刷機，其中所述多層疊層(11)由包括加熱裝置(50)的基架(46)支撐在焊接室(22、23)內。
  7. 如上述申請專利範圍中任一項所述的印刷機，其中所述感應器裝置(40)至少被部分容納於與所述印刷裝置的移動元件(25、27)相關聯的塊(45、46)內。
  8. 如上述申請專利範圍中任一項所述的印刷機，進一步包括多個位於所述馬弗內的相疊加的焊接室(22、23)。
  9. 如上述申請專利範圍中任一項所述的印刷機，其中所述加熱裝置包括面板(50)，所述儀錶板具有複合結構，其中電阻(52)至少部分插入在一對外表面或板(53、54)之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的印刷機，包括一支撐所述電阻(52)的托盤(55)。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的印刷機，其中所述面板(50)是輻射類型並且至少一個外表面(53)由適於在紅外範圍內輻射的材料製成。
  12. 如上述申請專利範圍中任一項所述的焊接印刷機，其中所述感應產生的磁通量是可變類型，其頻率值為18kHz到30kHz，優選為約24kHz。
  13. 一種焊接多層疊層的方法，通過如上述申請專利範圍中任一項所述的印刷機來實施，其中導電箔(60)被彎曲成折疊狀設置在多個多層疊層(11)的層之間。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中所述箔(60)被配置為實質上像帶。
  15. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的方法，其中所述箔(60)至少部分配置有連接和/或連結在一起的線圈或相似元件。
TW105143345A 2015-12-28 2016-12-27 用於焊接印刷電路的熱誘導印刷機及其實施方法 TWI772283B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB2015A009600A ITUB20159600A1 (it) 2015-12-28 2015-12-28 Pressa a termo induzione per la saldatura di circuiti stampati e metodo attuato da tale pressa
ITN.102015000088139 2015-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201729971A true TW201729971A (zh) 2017-09-01
TWI772283B TWI772283B (zh) 2022-08-01

Family

ID=55806593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105143345A TWI772283B (zh) 2015-12-28 2016-12-27 用於焊接印刷電路的熱誘導印刷機及其實施方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11148384B2 (zh)
CN (1) CN108472908B (zh)
IT (1) ITUB20159600A1 (zh)
TW (1) TWI772283B (zh)
WO (1) WO2017115178A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110238567A (zh) * 2019-06-14 2019-09-17 大连亚太电子有限公司 一种多层电路板的自动焊接方法
CN111491452B (zh) * 2020-04-28 2021-05-25 深圳市信维通信股份有限公司 Lcp柔性电路板及其制作方法

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1321305A (en) 1970-05-13 1973-06-27 Cupro Sapphire Ltd Method of laminating assemblies which include plastics material
GB2119710A (en) 1982-05-05 1983-11-23 Smith H R Producing thermoplastics material laminates, foams and articles
JPS58197017A (ja) 1982-05-11 1983-11-16 Masuhiro Mitsuyama プラスチックシートのマチ付重合体の接着方法
JPS59185600A (ja) 1983-04-08 1984-10-22 Hitachi Ltd 多段形ホツトプレス
US4650947A (en) 1985-02-18 1987-03-17 Hutton Roger L Induction tacking method and apparatus
DE3507568A1 (de) 1985-03-04 1986-09-25 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zum verpressen von prepregs in einer etagenpresse mit einer rutschsicherung
US4681649A (en) * 1985-04-15 1987-07-21 Fazlin Fazal A Multi-layer printed circuit board vacuum lamination method
DE3539990A1 (de) 1985-11-12 1987-05-14 Lauffer Maschf Laminierpresse mit heizplatten
JPH01255526A (ja) 1988-04-05 1989-10-12 Matsushita Electric Works Ltd 積層板の製造方法
DE4001835A1 (de) 1990-01-23 1991-07-25 Schmidlin Geb Schifferle Verfahren und anlage zur herstellung von sandwich-elementen
US5176839A (en) * 1991-03-28 1993-01-05 General Electric Company Multilayered mold structure for hot surface molding in a short cycle time
CA2085556A1 (en) * 1991-12-18 1993-06-19 Marc J. Smet Quick connect pipe coupling
US5338497A (en) * 1992-04-03 1994-08-16 Ford Motor Company Induction heating method for forming composite articles
DE69214463T2 (de) 1992-05-05 1997-05-22 Cedal Srl Verfahren zur herstellung von plastiklaminaten mit metallschichten insbesondere für gedruckte schaltungen
IT1271942B (it) 1993-02-10 1997-06-10 Cedal Srl Procedimento per la produzione di laminati plastici con lamine metalliche in spcie per circuiti stampanti con lamine a doppio nastro.
IT1272106B (it) * 1993-03-18 1997-06-11 Cedal Srl Sistema per il collegamento automatico tra la fonte di corrente elettricaica e le pile di pacchetti per laminati plastici, nel riscaldamento endotermico.
US5483043A (en) * 1993-11-29 1996-01-09 General Electric Company Induction heating of polymer matrix composites in a mold press
WO1999007550A1 (fr) 1997-08-06 1999-02-18 Nitta Corporation Procede de prechauffage de stratifie, et procede et appareil de fabrication de stratifie
JPH11188744A (ja) 1997-12-26 1999-07-13 Kobe Steel Ltd 積層体の加硫装置及びその方法
US6139777A (en) * 1998-05-08 2000-10-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Conductive paste for filling via-hole, double-sided and multilayer printed circuit boards using the same, and method for producing the same
TW411732B (en) * 1999-03-20 2000-11-11 Wus Printed Circuit Co Ltd Bonding apparatus for printed circuit board and manufacture of the same
ES2219174B1 (es) * 2003-03-27 2006-02-01 Chemplate Materials, S.L. "procedimiento para la fabricacion de placas para circuitos impresos y maquina para el mismo".
US7148776B2 (en) * 2003-04-28 2006-12-12 The Boeing Company Electromagnetic clamp and method for clamping a structure
ITMI20030967A1 (it) 2003-05-15 2004-11-16 Cedal Equipment S R L Procedimento per la produzione di circuiti elettronici stampati anche multistrato mediante riscaldamento endotermico ad induzione.
EP1800829A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-27 Thermal Cyclic Technologies TCTech i Stockholm AB Injection mould with induction heating means and method of injection moulding including an induction heating step.
JP4640170B2 (ja) * 2005-12-28 2011-03-02 株式会社豊田自動織機 半田付け方法及び半導体モジュールの製造方法並びに半田付け装置
US8884155B2 (en) * 2006-04-13 2014-11-11 Daniel Luch Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
EP1925421B1 (en) * 2006-11-21 2011-05-11 Thermal Cyclic Technologies TCTech i Stockholm AB Injection-mould with inductive heating and injection moulding method
DE102006058198C5 (de) * 2006-12-07 2018-01-18 Fibretemp Gmbh & Co. Kg Elektrisch beheizbares Formwerkzeug in Kunststoffbauweise
US8021135B2 (en) 2007-06-08 2011-09-20 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Mold apparatus for forming polymer and method
US8865050B2 (en) * 2010-03-16 2014-10-21 The Boeing Company Method for curing a composite part layup
US8434909B2 (en) * 2007-10-09 2013-05-07 Flex Lighting Ii, Llc Light emitting display with light mixing within a film
US7618846B1 (en) * 2008-06-16 2009-11-17 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming shielding along a profile disposed in peripheral region around the device
US20100096754A1 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor package, semiconductor module, and method for fabricating the semiconductor package
TWI415729B (zh) * 2009-02-27 2013-11-21 私立中原大學 Mold with the uniform heating and cooling structure
US8855786B2 (en) * 2009-03-09 2014-10-07 Nucurrent, Inc. System and method for wireless power transfer in implantable medical devices
US8268226B2 (en) * 2009-07-07 2012-09-18 The Boeing Company Curing system and method using electromagnetic force and conductive heat transfer
TWI411732B (zh) 2010-12-03 2013-10-11 Univ Nat Formosa A non - circular gear with a moving mechanism
DK2726263T3 (en) * 2011-06-28 2018-05-07 Tctech Sweden Ab Device and method for heating a mold or tool
US9662812B2 (en) * 2012-02-14 2017-05-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods for molding integrated circuits
EP3479981B1 (en) * 2012-12-27 2022-07-27 TC TECH Sweden AB (publ) Device and method for heating a mould or tool
US10618213B2 (en) * 2017-02-17 2020-04-14 The Boeing Company Method and apparatus for continuously fabricating a composite sandwich structure
US11032953B2 (en) * 2019-04-25 2021-06-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Mutually shielded printed circuit board assembly

Also Published As

Publication number Publication date
CN108472908A (zh) 2018-08-31
CN108472908B (zh) 2021-08-10
US11148384B2 (en) 2021-10-19
ITUB20159600A1 (it) 2017-06-28
TWI772283B (zh) 2022-08-01
WO2017115178A1 (en) 2017-07-06
US20190016080A1 (en) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4712091B2 (ja) 誘導加熱により材料を変形させる装置
KR102166210B1 (ko) 금형 또는 툴을 가열하기 위한 장치 및 방법
TWI772283B (zh) 用於焊接印刷電路的熱誘導印刷機及其實施方法
JP6288256B2 (ja) 燃料電池の製造方法および燃料電池の製造装置
JP2020017519A (ja) バイメタル誘導加熱ブランケット
JP6791939B2 (ja) ヒーター装置および制御可能な加熱プロセス
TWI393499B (zh) 印刷電路板的製造方法及其製造設備
TWM584533U (zh) 鐵芯壓合裝置
US20170079148A1 (en) Method and apparatus for welding printed circuits
TW201616529A (zh) 平面線圈及其製法，以及使用該平面線圈之平面變壓器
JP5481109B2 (ja) メタルコア集合体及びメタルコア基板の製造方法
JP2021142643A (ja) 溶着方法及び溶着装置
KR100878961B1 (ko) 인쇄회로기판 제조용 프레스 장치
JP5226469B2 (ja) 多層プリント板の溶着装置
JP2000265201A (ja) 通電加熱式加圧焼結装置
JP4182370B2 (ja) ホットプレス装置
JP3329218B2 (ja) 積層体成形用サーマルバリア
JPH1034817A (ja) 積層板の製造装置
JP2020146698A (ja) 積層体の製造方法および製造装置
ITGE20130058A1 (it) Testa miniaturizzata di giunzione ad induzione di circuiti stampati
JPS62221540A (ja) 積層プレスにおける積層板の加熱方法
DE1286232B (de) Verfahren zum Verkleben von geschichteten Magnetkernen