專利名稱:多層線路板的生產(chǎn)方法及固定多層結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)方法中的應(yīng)用的制作方法
本發(fā)明提出了一種多層線路板的生產(chǎn)方法，這種多層線路板至少在三個面上敷設(shè)有線路，由至少兩層薄片組成，一層壓在另一層上面，兩層薄片之間至少插入一層絕緣片，通過位于薄片邊緣區(qū)的定位孔系統(tǒng)，使薄片之間相互排好位置，在溫度和壓力下，這種多層結(jié)構(gòu)逐漸固化。
本發(fā)明還提供了一種特殊的多層結(jié)構(gòu)和它在上述生產(chǎn)方法中的應(yīng)用。這種特殊的多層結(jié)構(gòu)在按照本發(fā)明生產(chǎn)多層線路板的過程中，是個中間產(chǎn)物。
多層線路板是一種具有兩層或更多層薄片的多層結(jié)構(gòu)，薄片可以是環(huán)氧樹脂玻璃增強薄片，每片具有一面或二面印刷線路，薄片中間的絕緣片，例如環(huán)氧樹脂玻璃增強布是在所謂的B階段(尚未固化)放進去的，這種多層結(jié)構(gòu)在溫度和壓力的作用下被粘結(jié)而固化成一個整體。
這種多層線路板用于專門的電子設(shè)備上。
在已知的多層線路板制造過程中，處于溫度和壓力作用下的薄片、線路、薄片膜和絕緣片的正確位置是在操作中一次實現(xiàn)的。為此，壓力膜帶有定位銷，薄片在定位孔幫助下被放入壓力模中，于是多層結(jié)構(gòu)在壓力模中處于正確的可靠位置，并在壓力作用下逐漸成型。在這種所謂的薄片定位方法中有一個缺點，就是模型和所有的附件，如模板、模墊和分離片，也都象薄片一樣，必須具有定位孔，這需要相當(dāng)大的費用。另外，這種模型縮小了有用的壓力保持能力，并增加了固化過程中所需要的熱量。另一個缺點是在生產(chǎn)不同尺寸的多層線路板時，必須預(yù)備和保存各種合適的備用模以及上述的各種附件，如果不是這樣，而只用一種適合模子的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，那末由于材料利用率低而將大大增加材料消耗。在上述兩種情況下，生產(chǎn)成本都將大大增加。
和上述的生產(chǎn)方法相對應(yīng)，構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的問題是提供了一種按照現(xiàn)代方法，便宜地、可彎曲地生產(chǎn)多層線路板而又完全保持薄片和線路間位置精度高的新方法。
新方法包含的許多步驟中，首先引人注意的是解決上面所說的問題，在固化過程前，多層結(jié)構(gòu)區(qū)利用機械連結(jié)元件連在一起，所有薄片被固定在有關(guān)的另一個薄片上。
因此，本發(fā)明是以下面的基本原則為基礎(chǔ)的在全部生產(chǎn)過程的一個中間過程中把多層結(jié)構(gòu)的薄片和絕緣片連在一起，在固化過程前，用壓力和溫度使其形成一種半成品在這個過程中，薄片以及線路相互之間被牢固地、正確地固定在所希望的位置上。這些半成品可以隨意操作，如果需要的話，在最后粘結(jié)操作，即在壓力和溫度下固化前可以暫時儲存。
這種新方法使以前已知的生產(chǎn)方法過時而被廢棄，就象已描述過的那樣，在以前已知的生產(chǎn)方法中，薄片是由模型的定位銷定位的，并在這種帶定位銷的模型中和絕緣片模壓在一起。
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中，當(dāng)在壓力下固化時，薄片和線路間的定位是很容易實現(xiàn)的，因為根據(jù)本發(fā)明的特點，連結(jié)元件把薄片牢固地固定在一起，并使插入絕緣片保持合適的定位精度。
此外，在專門裝置中的薄片一片壓著另一片，在連結(jié)元件的范圍內(nèi)實現(xiàn)材料對材料的連結(jié)，因此在成型過程中，絕緣片的移動并不影響薄片的固定位置。
為了實現(xiàn)上述的材料對材料的連結(jié)，在連結(jié)時，至少位于外面的薄片間的絕緣片外面邊緣區(qū)域有適當(dāng)?shù)淖冃危瑸榱藢崿F(xiàn)這一點，插入相鄰兩薄片間的絕緣片也應(yīng)有合適的形狀。首先除去處于邊緣區(qū)域和連結(jié)元件區(qū)域內(nèi)的絕緣片，使相鄰的兩薄片以材料對材料的方法連結(jié)，從而產(chǎn)生相應(yīng)的變形?？紤]到絕緣片的剩余流動時間，使多層板盡可能大是可能的。按照修改了的規(guī)程，絕緣片的面積比定位孔系統(tǒng)所規(guī)定的面積要小一些。在這個規(guī)程中，絕緣片可以簡單地切割成矩形，因此可以利用平常的工具不費勁地成型。
當(dāng)預(yù)先固定的多層板組合按照本發(fā)明的方法在機械中(如水壓機中)最后成型時，必須小心，保證在這些步驟中連結(jié)元件不受到壓力，以保證成型時連結(jié)元件牢牢地固定住多層板。根據(jù)第一點說明，這一點可以通過連結(jié)元件把薄片夾成變形而達到，和多層層壓結(jié)構(gòu)外表面相對應(yīng)的端面受到阻礙，使水壓機不對連結(jié)元件加壓，而只對絕緣片區(qū)域中的多層結(jié)構(gòu)加壓。
在上述兩種情況下，按照本發(fā)明的方法預(yù)先固定的多層板組合都能在固定的壓機中成型。在多層板組合中，一張薄片放在另一片上面，并排地放在壓板上。與定位銷方法相比，這種方法的優(yōu)點是不需要模型，而除去模型可以使壓機的能力得到更好地利用。這樣，固定壓機也適用于多層線路板的合理生產(chǎn)。
另外，按照本發(fā)明的方法，預(yù)先固定的多層板組合也能很方便地利用雙調(diào)帶壓機，從而使多層線路板的連續(xù)生產(chǎn)成為可能。
最后，按照本發(fā)明的方法，預(yù)先固定的多層板組合，可以在真空壓機、水壓機或空氣壓機中固化，因而在固化過程中能使用新的技術(shù)，從而使工業(yè)規(guī)模的制造變成可能。
根據(jù)生產(chǎn)預(yù)先固定的多層板組合的基本方法，薄片的位置和他們相互之間的固定都是由機械連接元件實現(xiàn)的，為了這個目的，使用一種合適的連結(jié)元件，這種連結(jié)元件通過壘在上面的薄板上的至少兩個定位孔而具有合適的裝配精度，它們一方面保持薄片的位置，同時另一方面又把薄片固定在另一張薄片上。
這種連結(jié)元件起初是用鋁或鋁合金制的管形鉚釘或片狀鉚釘。由于鉚釘便宜并能使用簡單工具，因而主要使用鉚釘。然而鋼或可塑材料的螺紋連結(jié)方法也使用。
根據(jù)生產(chǎn)預(yù)先固定的多層板組合的另一種方法，薄板在輔助工具上定位銷的幫助下定位，而機械連結(jié)元件僅在薄板已排列成組合后才使用，為了做到把薄板連結(jié)在一起這一點，得預(yù)先固定組合，再進一步操作。使用連結(jié)元件后，固定了的多層板組合可以從輔助工具的定位銷上移開，任意轉(zhuǎn)入下一個中間步驟，或進一步加工。
另一方面，用預(yù)固定組合生產(chǎn)的連結(jié)元件也可以是時釘，金屬時釘也有同樣作用。在這種情況下，敷有線路的薄板在定位銷的作用下相互間排成正確位置，然后時釘被釘進薄板的邊緣區(qū)域，使薄板間實現(xiàn)材料對材料的連結(jié)并被有效地固定。定位銷只用作輔助固定，因此可以移開。
又一方面，通過焊接來實現(xiàn)有效的連結(jié)也是可能的，在這種情況下，薄板的邊緣區(qū)域通過金屬箱完全焊在一起。這時，定位銷也只起輔助作用，焊接后就移開。
預(yù)固定組合生產(chǎn)方法在連結(jié)更多薄板的方法中應(yīng)用也是有益的，這種方法用于在壓力下生產(chǎn)具有至少三層或多于四層線路板的多層線路板的生產(chǎn)。然而，和薄片定位銷方法相比較。敷有單面或雙面線路的薄片和絕緣片以及外層金屬箱在壓板間固化，不需要定位銷。內(nèi)層線路由稱作制造定位孔系統(tǒng)或通過可視橫向毛狀金屬絲來實現(xiàn)定位。
如果線路板需要多于四層線路時，在大多數(shù)壘片方法的附加操作中，至多可以增加二層線路。然而，這需要附加固化操作，并且因為重復(fù)壓制而使給定壓機的生產(chǎn)能力降低一半而使生產(chǎn)費用增加。
這個缺點在大多數(shù)片方法中已被克服，這是通過利用一個具有多層線路的薄板來作內(nèi)層來實現(xiàn)的。這個固定組合在一次固化操作中和兩塊附加的線路板結(jié)合而得到擴充。
加壓后，兩邊突出的金屬箔從邊緣區(qū)移開而不是彎曲到有關(guān)的絕緣片上，如已知的那樣，在內(nèi)層薄板上又一次獲得了用于進一步操作用的定位孔系統(tǒng)。
這樣，在一次固化操作中經(jīng)濟地生產(chǎn)具有多于四層線路的高精度線路板是可能的。
以固定層壓結(jié)構(gòu)的形式出現(xiàn)的本發(fā)明的中間產(chǎn)物具有許多重要的出人意外的優(yōu)點。
本發(fā)明進一步論及了一種按照上述方法生產(chǎn)的多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)預(yù)先固定并置于壓力操作下。這種半成品，或者說中間階段的產(chǎn)品具有上面已敘述過的優(yōu)點。
最后，本發(fā)明還論及了這種固定組合在多層板生產(chǎn)中的用處，有關(guān)這方面內(nèi)容已在權(quán)限中論述過。
本發(fā)明提出的生產(chǎn)方法，這種生產(chǎn)方法制造的預(yù)固定組合和預(yù)固定組合的進一步加工，特別是壓力加工，將通過下面的例子和參考圖作進一步解釋。
圖1是按照本發(fā)明生產(chǎn)的預(yù)固定組合的透視圖。
圖2是通過圖1中所示位置的剖面圖。
圖3是具有絕緣片的多層結(jié)構(gòu)透視圖，圖中絕緣片的邊緣區(qū)域和連結(jié)元件區(qū)域已剪除。
圖4是具有絕緣片的多層結(jié)構(gòu)透視圖，圖中絕緣片尺寸小于由定位孔系統(tǒng)確定的尺寸。
圖1和圖2表明了按本發(fā)明提出的方法生產(chǎn)的預(yù)固定層壓結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，因此也表明了生產(chǎn)方法。在預(yù)先確定的定位孔系統(tǒng)的幫助下，放在里面具有雙面線路的薄板2通過鉚釘5，很快連結(jié)到薄板1上，薄板1位于外面，在靠外的面復(fù)蓋有金屬箔，板1和板2中間是插入絕緣片3。絕緣片3是為了電絕緣，容易粘結(jié)，它在鉚釘5的四周部被剪去，所以被固定的內(nèi)層2和外層1在鉚釘四周區(qū)域并不是材料對材料的連結(jié)。層1和層2通過鉚釘連結(jié)，在多層線路板硬化過程中被固化在相互之間的位置上。
在另外一個過程中，外面的薄板1在靠外的一面復(fù)蓋著一塊完整的金屬箔，而另一面是已經(jīng)腐蝕好的線路。這樣，具有線路的平面的數(shù)量可以增加。
圖3和圖4顯示了生產(chǎn)過程中所需要的絕緣片的兩種可能的形狀，正如前面已說明過的那樣，薄板1和2相互緊挨著，保證在鉚釘5的周圍至少是材料對材料的連結(jié)。按照圖3，絕緣片3的尺寸明顯大于多層板的最后尺寸10，為了保證相鄰的薄板1和2之間能做到材料對材料的連結(jié)，絕緣片3具有切口7，該切口位于鉚釘孔4的周圍。按照圖4，絕緣片3的尺寸也大于多層板的最后尺寸10，但小于由定位孔系統(tǒng)4所限定的尺寸。所以，在圖3所示的例子中，每一層的有用面積盡可能大一點，而在圖4所示的例子中，節(jié)約了絕緣片的材料。
當(dāng)預(yù)先固定組合按照本發(fā)明提出的方法在水壓機中壓制時，特別當(dāng)不使用薄片定位銷方法所需要的壓模時，應(yīng)保證鉚釘5不受任何壓力載荷。為了做到這一點，可以象圖2所示那樣，橫放在外面的薄板1通過鉚釘5固定在橫放在里面的薄板2上，使薄板的端面和有關(guān)的多層結(jié)構(gòu)的外表面6相隔適當(dāng)?shù)木嚯x。這樣就使鉚釘處于較低的平面上，在壓力操作下，壓力僅作用在絕緣片表面上，而鉚釘受不到任何壓力載荷。鉚釘5和薄板1、2之間材料對材料的連結(jié)，保證了準(zhǔn)確的固定位置，即使在壓力操作時也能得到保證，從而得到高精度的多層線路板。
為了保證有關(guān)電氣連結(jié)點的孔的預(yù)定的位置的準(zhǔn)確，必須在壓制多層板上鋁相應(yīng)的固定孔。這些固定孔可以用當(dāng)前已知的各種方法制造。在所有場合，這些孔都必須準(zhǔn)確地位于和內(nèi)薄板2的線路相應(yīng)的位置上。如果利用薄板1、2上面先前用于固定在自動鉆床上的定位孔，就能達到很準(zhǔn)確的定位。如果定位孔4已鉚上鉚釘，則可以通過化學(xué)腐蝕除掉鉚釘。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)至少三層線路的多層線路板的方法，包括A)至少有兩塊薄板，一塊放在另一塊上面，兩板之間插入一層絕緣片。B)利用薄板邊緣區(qū)域上的定位孔系統(tǒng)的幫助，使薄板互相排好，C)在溫度和壓力下，多層結(jié)構(gòu)被固化，D)多層結(jié)構(gòu)的特點是在固化前，多層結(jié)構(gòu)已被機械連結(jié)元件連在一起，并被固定在互相對應(yīng)的位置上。
2.依照權(quán)項1的方法有下面的特點薄板在連結(jié)元件區(qū)域內(nèi)是通過材料對材料來連結(jié)的。
3.至少依照權(quán)項1和2中的一項的方法有下面的特點絕緣片上位于連結(jié)元件范圍的邊緣區(qū)帶有切口，保證相鄰兩薄板間的材料對材料的連結(jié)。
4.至少依照權(quán)項1和2中的一項的方法有下面的特點絕緣片的面積小于定位孔系統(tǒng)所限定的區(qū)域。
5.依照上述權(quán)項中的一項的方法有以下特點在機械壓力下固化時，連結(jié)元件不承受壓力。
6.依照權(quán)項5的方法有下面的特點連結(jié)元件夾住改變了形狀的薄板，使薄板的端面和對應(yīng)的已固定的多層結(jié)構(gòu)的外表面離開一定距離，從而使連結(jié)元件不受壓力作用。
7.依照權(quán)項5的方法有以下特性連結(jié)元件排列在壓板外面。
8.依照上述權(quán)項1到4的方法有以下特點固化過程在真空壓下，水壓力或空氣壓力下進行。
9.依照上述權(quán)項的方法有以下特點機械元件并不僅僅固定薄板的位置，而且還使薄板間互相固定。
10.依照權(quán)項9的方法有以下特點連結(jié)元件至少要和二個定位孔有合適的配合。
11.依照權(quán)項10的方法有以下特點用鉚釘作連結(jié)元件。
12.依照權(quán)項11的方法有以下特點鉚釘是管狀鉚釘或鉚板鉚釘。
13.依照權(quán)項10的方法有以下特點用螺紋連結(jié)件作連結(jié)元件。
14.依照權(quán)項1到8的方法有以下特點薄板由輔助工具上的定位銷釘定位，然后由機械連結(jié)元件連結(jié)。
15.依照權(quán)項14的方法有以下特點肘釘用作連結(jié)元件。
16.依權(quán)項14的方法有以下特點通過焊接把薄板連在一起。
17.依照上述權(quán)限中的一項或多項的方法有以下特點予先固定了的多層結(jié)構(gòu)用多薄板方法利用一個或二個導(dǎo)電面加以擴展并連結(jié)在一起，在一次固化過程中成型。
18.用于生產(chǎn)至少有三層線路的多層線路板的多層結(jié)構(gòu)，包括至少是兩塊薄板(1、2)，一塊放在另一塊上面，中間至少插有一層絕緣片(3)，利用薄板邊緣區(qū)域上的定位孔系統(tǒng)(4)使薄板相互排好，并有以下特點多層結(jié)構(gòu)在機械元件(5)幫助下連在一起，并使薄板(1、2)相互固定，
19.依照權(quán)項18的多層結(jié)構(gòu)有下面的特點它是按照前述的權(quán)項2到17的方法生產(chǎn)的。
20.依照權(quán)項18和19中的一項所生產(chǎn)的予先固定的多層結(jié)構(gòu)在多層線路板生產(chǎn)中的應(yīng)用。
專利摘要
多層線路板的生產(chǎn)方法，用這種生產(chǎn)方法生產(chǎn)的固定多層結(jié)構(gòu)以及這種結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
文檔編號H05K3/46GK85105715SQ85105715
公開日1987年1月21日 申請日期1985年7月27日
發(fā)明者R·伯格 申請人:總統(tǒng)機械有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan