专利名称：印刷电路绝缘和/或保护聚合物的受控喷墨涂布方法
技术领域：
本发明涉及印刷电路绝缘和/或保护聚合物的受控喷墨涂布方法，如主权利要求的前述部分所述。
该方法在印刷电路电子线路卡的制作工艺流程中，有特殊的和有用的应用。
背景技术：
目前，已知有多种印刷电路电子线路卡的制作方法。
这里特别指用一片塑料材料，例如以玻璃纤维增强的塑料材料，表面上有一层导电材料如铜制成的卡，所述片状塑料材料卡随后切割成需要的卡的尺寸及外形。
-然后，用不同的技术(垂幕涂敷、喷洒等等)，在铜表面上沉积印刷电路的设计。
-接着，例如用化学工艺流程除去铜层露出在外面的表面，获得电子线路的印刷电路。
-之后通过剥离，即除去前面沉积在印刷板(卡)上设计的保护层。
-最后，涂布保护的绝缘聚合物层。
在印刷卡或板上保护绝缘聚合物层的沉积，是以不同的技术实施的，一般是用喷洒或垂幕涂敷。
在台阶形/被蚀刻的表面上(印刷板的高度比卡的塑料表面高出铜层的值，该层约45微米)，该层的涂布必须涉及涂上基本的保护绝缘层，否则电路导体线的拐角处依旧露出，从而使卡留下缺陷。
因此，总的保护层厚度，蕴涵着以明显的材料消耗来沉积60微米的最大厚度。
但是，由于沉积的液体材料不可避免溢出，获得的卡结果往往不是最好质量的和最精确的。
还有，因为金属的吸收比纸差，尽管塑料材料有多孔性，但也不如纸高，所以溢出是不可避免的，由于这些原因，很难获得明晰规定的轮廓线。
此外，这些绝缘并保护材料是昂贵的。
利用丝网覆盖和保护卡的系统是众所周知的。但是，该方法非常慢并涉及著名材料的使用，且不能获得获得合适的质量和精度。
发明内容
本发明的目的是，通过更高精度的技术来增加产品的质量，还通过显著降低保护并绝缘聚合物材料的量，从而显著降低制作成本。
本发明还有一个目的是，在降低制造时间的同时，还改进产品的质量。
按照主要权利要求的特征部分，这个问题是利用受控喷墨涂布方法，涂布印刷电路的绝缘和/或保护聚合物解决的。
因此，在进行有关表面上沉积一层之前，使用第一边界围线沉积(垫层沉积)，对沉积表面描绘围线、或设立边界、或描出图形、或描出分界，通过该第一垫层沉积，描出最后一层的分界。
从属的权利要求构成优选实施例。
借助设计中包含预防性的边界围线系统的巨大优点，在于能加上边缘限制，该边缘限制可防止需要包含的相继沉积层从所述前面沉积的边界线溢出，从而获得绝对的精度和精确的最小厚度。如下面将要说明的，结果将是使用显著低的材料量而有更好最后质量的产品。
当然，设计边界围线的操作，是通过连续的直线点式喷射进行垫层沉积，要获得这种沉积，可以适当调整材料的聚合反应速度、流动性、和粘滞性，使用几乎是圆形的、或无论如何至少几乎是半圆形的沉积截面，因而其边缘高度通常校准到15微米。按此方式，后来在边界线边缘之间的填充，将被包含其中，不会有任何从该先前沉积描绘的分界“轨迹”溢出的危险。
现在借助
本发明，这些图以示意的横截面方式，按相关的特定情形，以两根放大的导电线视图，画出印刷电路卡的一部分。
所有的沉积，是用像素喷射系统，即用所谓喷墨系统完成的，该种喷墨系统颇为不同的是，油墨是按像素(点式液滴)涂布在所述绝缘聚合物材料上，以便保护并绝缘。
图1表示在卡的铜层上，沉积印刷板设计的边缘的第一沉积阶段(设计边界围线)。
图2表示用印刷板设计的保护并绝缘材料填充的第二填充阶段。
图3表示蚀刻阶段，即除去与印刷板设计无关的铜层的阶段，以便露出下面的卡的底板材料，即露出用玻璃纤维增强的塑料材料。
图4表示剥离阶段，即除去导电印刷板(铜)设计的表面上的保护层阶段，该导电印刷板(铜)设计被留在构成基底或卡的支承体的玻璃纤维增强塑料表面上。
图5表示设计边界围线(设立边界/加垫层)阶段的重复，在将要被绝缘的从印刷板凸出的导体表面上部，使规定的绝缘并保护形成层/进行覆盖(两步骤作业中的第一设立边界/加垫层步骤)。
图5A表示图5步骤的一种变化，其中，通过连续的边界线重叠，利用像素从塑料材料下面的基底，筑起边界线边缘的层叠。在本情形中，导电电路薄层的侧面已经事先经过绝缘处理。
图6和6a分别表示在前面垫层设计的边界围线或边界线之间的导电表面，紧接着进行覆盖/填充的填充步骤，该填充步骤首先使上表面绝缘，其次同样在这些导体的侧面提供导体的完全绝缘。
图7表示最后的沉积步骤，该步骤在导体之间卡的最下面塑料材料表面进行沉积，由于保护绝缘液体的表面粘附力(附着力)，使保护绝缘液体在导体的侧面升高，保护导体，直到与上部的保护层接触为止，于是出现导体侧面的绝缘并保护。
图7A表示与图7相同的阶段，但已经实现了导体侧面的绝缘并保护，现在是以最低的厚度涂上保护基底的覆盖层，也可以完全不做。
图的详细说明现在参照各图，说明如下-“P”表示塑料材料中的卡体，例如是玻璃纤维增强的塑料；-“Cu”表示置于表面上的导电的铜层；-“C”表示在蚀刻后留下的铜层，该留下的铜层规定导电的电子线路印刷电路；-1表示双线(垫层/边界线/设立边界轨迹)，该双线规定了升高约15微米的设计的边缘或轮廓线；-2表示绝缘和/或保护层在导电材料表面的沉积；-3表示在卡的塑料材料上，涂在导体间(边界围线)的保护材料层。
纯粹为陈述的目的，对各层和材料的表面的尺寸说明如下-卡(如玻璃纤维增强的塑料)“P”为数毫米；-金属导体材料层(铜＝Cu)的厚度45微米；-导体层上保护聚合物层的像素高度和宽度15微米；-塑料材料表面上保护聚合物层的高度5微米。
具体实施例方式
a)加垫层或设立边界或边界线的围线通过连续的像素的点式喷射(1)印刷，在导体(Cu)上沉积印刷板设计的轮廓线，以便形成升高约15微米的围线线，该围线线立刻发生聚合反应(图1)；b)填充利用同一个打印机，用填充沉积(2)填充轮廓线，覆盖前面边界线围线(1)内侧的内部表面，图2。
c)蚀刻除去电路设计不需要的铜层，即电路设计围线之间的铜层(图3)；d)剥离然后，接着除去蚀刻前涂上的保护层，从而露出电路的导体(C)，图4；e)加垫层或设立边界或边界线的围线沿导电电路(C)边缘，沉积设计的边界围线(1)，图5’5A；f)导体保护在所述边缘/边界线(1)之间的导电电路表面(C)上，涂布保护绝缘层(2)，图6’6A；g)最后覆盖(3)不导电的塑料卡表面(P)。
这样，可以节省大量以极其昂贵出名的材料，同时获得更好的质量和精度，避免涂上的聚合物溢出。
有利的做法是，轮廓线沉积的厚度在10到20微米范围内，最好是15微米。
更有利的做法是，印刷电路的高度在30-60微米范围内，最好约45微米，为此，在边缘的侧面的重复沉积需要三次覆盖侧面的沉积，和第四次喷射在上部表面的覆盖层上。
甚至更为有利的做法是，所述印刷电路之间间隔的填充厚度，在3到7微米范围内，最好是5微米。
按照主要权利要求的本方法，是以快速聚合反应/固化材料迅速实施的，所以该材料凸出/升高一定厚度，聚合反应/固化非常迅速地形成壁垒/边界，把随后填充的沉积层液体拦截在它们之间。
有利的做法是，实施这些边界围线线的沉积，要使之形成紧接着沉积的壁垒，防止溢出并把随后的填充层包含在它们之间。
显然，按照主权利要求指出的特征，根据电学上导电部分设计的图形描绘的图形(边界围线)，或多或少地从表面凸出/升高，但这些“边界线”之间被随后的连续填充阶段填充之前，必须首先进行聚合反应，或至少部分地固化，使最后一次准确地限定在前面边界线围线的边缘之间。
这样，填充的沉积将不会超出/溢出已经聚合反应/固化的所述边界围线线的限制。
权利要求
1.一种用于印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，本方法至少包括如下步骤-至少实施设计的边界围线的第一作业，做成升高的设立边界的设计或垫层，建立边界线电路设计的围线/轮廓线，相对于印刷卡(1)前面规定/设立边界的所述设计，略略升高；-至少对升高的围线/轮廓线(2)，即在所述边界线围线限定分界的表面内，实施随后的表面填充/覆盖作业。
2.按照权利要求1的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，从放在塑料材料(P)制成的底板上的、包括导电金属顶层(Cu)的卡开始，实施如下步骤a)用喷墨打印机沉积立刻固化的聚合物材料，由点连成线，形成电路设计的设立边界/边界围线轮廓线，以形成设立边界的分界(1)；b)在随后的覆盖作业中，填充所述印刷电路的设计，以便用保护材料(2)完全覆盖关注的表面设计；c)前面覆盖(1-2)留下的露出的导电材料(Cu)层，须经过除去处理；d)在卡(P)上除去所述设计的覆盖层，留下露出的导电印刷电路(C)表面；e)用喷墨打印机逐点沉积绝缘保护聚合物材料，形成印刷卡(C)表面的边界线围线/轮廓线并最终保护这些侧面；f)以连续的填充/覆盖作业，对所述印刷卡(C)仍然被所述分界描出的边界线(1)露出的上部导电表面(2)，进行填充。
3.按照权利要求2的印刷电路卡绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，还要对因所述印刷电路(P)的存在而尚未覆盖的卡表面，实施保护(3)作业。
4.按照权利要求3的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，所述印刷电路(3)尚未覆盖的表面的保护作业，是沉积厚度低于7微米的聚合物实施的。
5.按照权利要求3的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，所述印刷电路(3)尚未覆盖的表面的保护作业，是沉积厚度约在5微米范围实施的。
6.按照权利要求1和/或2的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，所述描出分界的边界线围线/设立边界(1)升高的厚度，在5到20微米范围。
7.按照权利要求1和/或2的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，所述描出分界的边界线围线/设立边界(1)升高的厚度，在约15微米的范围内。
8.按照权利要求1和/或2的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，所述描出分界的边界线围线/设立边界(1)，是以多次作业实施的，以便借助由点构成的边界线的重复叠加，覆盖从导电印刷电路(C)相对卡(P)基底突出的、没有覆盖的边缘。
9.按照前面权利要求的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，边界线围线的作业次数，至少为两次，一次在另一次的上部(1)。
10.按照权利要求8的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，边界线围线的作业次数，至少为三次，一次在另一次的上部(1)。
11.按照权利要求8的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，边界线围线的作业次数，至少为四次，一次在另一次的上部(1)。
12.按照前面权利要求任一项的印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，沉积的边界线围线的材料(1)，主要属迅速或快速聚合反应/固化类型，以便至少能通过如下形式部分地固化-在导体/导电电路设计边缘，形成升高的壁垒线；-所述壁垒的固化时间，少于接着的内表面填充/覆盖作业所需时间。
13.使用前面权利要求任一项和包括由喷墨点操作的聚合物保护薄层/层而实施的印刷电路卡，分别有如下区别特征-在导电印刷电路(C-1-2)的上表面上和它的侧面上，升高的厚度约在15微米范围内，和-在其余的表面(P-3)上，厚度约在5微米范围内；-覆盖的绝缘层(1-2)由保护的、绝缘的边界线围线构成，呈直线的限制/边界形状(1)，且在所述边界线围线之间，涂以内部的、绝缘的保护填充物层(2)，该填充物层(2)从所述表面(1)升高/突出。
全文摘要
印刷电路绝缘和/或保护聚合物材料的受控喷墨涂布方法，特征在于，它至少有如下步骤－至少实施电路设计的第一加垫层/设立边界/边界线围线作业，建立略略从所述印刷板表面(1)升高的轮廓线/设立边界的设计；－随后实施已成轮廓线的设立边界设计的填充/覆盖(2)作业。
文档编号H05K3/06GK1711810SQ200380103049
公开日2005年12月21日 申请日期2003年10月31日 优先权日2002年11月11日
发明者塞萨尔·福莫, 约瑟夫·沃多皮维奇 申请人:新系统有限公司