双层或多层印刷电路板和制成该板的叠层及制造方法

文档序号:8011628阅读:336来源:国知局
专利名称:双层或多层印刷电路板和制成该板的叠层及制造方法
技术领域
本发明涉及双层或多层印刷电路板,该印刷电路板包含一支承板和连接到支承板一侧并含有连接部分的第一导电图案,在该印刷电路板上,带有连接部分的第二导电图案通过由电绝缘粘附材料组成并连接到支承板的粘附层,连接到支承板的第一导电图案侧,在粘附层中至少形成有一个开口,该开口通向第一导电图案的连接部分,第二导电图案的连接部分延伸到该开口,通过该开口第一导电图案的连接部分和第二导电图案的连接部分可借助于导电材料的连接件作电气互连,该连接件由可以软状态分布于待作电气互连的连接部分上的材料组成。这种印刷电路板可从例如DE-OS3152603得知。
本发明还涉及制造这种印刷电路板的方法,在支承板的一侧配备包含连接部分的第一导电图案,对包含用于制造成带有连接部分的第二导电图案的导电层并包含由电绝缘粘附材料组成的粘附层的叠层至少配备贯通导电层和粘附层的开口,将该开口设置成使其对应于第一导电图案的连接部分,接着借助于叠层的粘附层在加热压制过程中将设置有至少一个开口的叠层连接到支承板包含第一导电图案的侧面上,在此期间每一开口对应于第一导电图案的一个连接部分,此后由叠层的导电层制成带其连接部分的第二导电图案,以使第二导电图案的每单个连接部分延伸到粘附层中的开口。这种方法也可由DE-OS3152603得知。
本发明还涉及用该方法制造这种印刷电路板的叠层,该叠层包含导电层和设置在导电层上并由粘附材料组成的粘附层。这种叠层也可由DE-OS3152 603得知。
如上所述,第一段中所描述的这种印刷电路板可由例如DE-OS 3152 603得知。ED-OS 31 52 603确实以概括方式指出了支承板和粘附层可由何种材料组成,但对于这些材料的特性方面,特别是粘附层的材料应具有的特性方面却未提供任何指导。已知印刷电路板的支承板和粘附层由具有这样的特性的材料组成,即第一导电图案的所有部分,如导电带、焊盘和焊接区全部位于一相同高度,此外在用于将粘附层连接到支承板的压制过程之后,即完全是平坦的,并位于相对于支承板升高的高度且从支承板突起至少一显著部分,实际上在已知的印刷电路板中存在以下危险性,在所述压制过程中将第一导电图案的部分压得太深以致进入粘附层,因此相对较尖锐的导电带的侧边、焊盘及焊区穿入有一定厚度的粘附层,结果至少第一导电图案的某些部分穿透粘附层,由此可能导致第一导电图案的穿透部分与粘附层所支承的第二导电图案的部分之间有害的短路现象。如防止第一导电图案部分如此穿透粘附层,可设置适当厚度的粘附层,然而,尤其对于获得理想导电材料的连接,特别是两导电图案连接部分之间的焊接而言,以及对获得粘附层的最大可能机械强度和最小可能的材料成本而言,这是不利的。第一导电图案的诸如导电带、焊盘和焊区这些部分全都位于相对支承板较高高度上的事实还可能有如下结果,粘附层不仅对第一导电图案的导电带、焊盘和焊区,而且对毗邻导电带、焊盘和焊区的支承板区域可能仅形成不良的粘附连接或不形成粘接,这在稠密地布置第一导电图案的情况下是尤其不利的,因为有可能在较大表面区域上产生支承板与粘附层之间的不良相互粘接。这会导致夹附气体,当接着如热时,例如,在制造有待电气互连的两导电图案的连接部分之间的导电材料连接件的焊接处理期间,其由于这期间出现的高温而膨胀,这不利地导致粘附层从支承板部分脱离的不希望有的结果,结果从第一导电图案除去了粘附层所支承的第二导电图案,因此在这些区域未获得有待互连的第一导电图案和第二导电图案的连接部分之间的焊接接头。由于第一导电图案的所有部分作为一个整体是完全平坦的,而且,在已知印刷电路板中,第一导电图案和第二导电图案位于两个有相当大差异的高度,这可能有如下结果,在制造作为通过粘附层中开口的第一导电图案连接部分与第二导电图案连接部分之间的导电材料连接件的焊接接头过程中,例如在波焊法中可能发生的,该焊接确实获得了带有暴露的第二导电图案连接部分的焊接接头,但是由于位于较深深度的第一导电图案连接部分上形成气泡而未获得位于较深深度的带第一导电图案连接部分的焊接头,因此未获得通过该焊接头的导电连接件。上述焊接的失败则导致不合格的印刷电路板,其或者应被舍弃,或者应在后续焊接过程中加以修理,这两种情况均是明显不利的并是不希望的。当该焊接的连接件完全覆盖第一导电图案的连接部分时,上述焊接故障是特别不利的,因为在该情况下第一导电图案的连接部分的焊接失败不能被肉眼观察到,因此即使在光学产品检验中也不能发现它。
本发明的目的是避免上述问题,并以下述方式改进本文开始段中所述类型的印刷电路板,即不存在第一导电图案的导电带、焊盘和焊区穿透粘附层的危险,实际上与粘附层的厚度无关,因此包括在粘附层相当薄的情况下,粘附层与支承板的良好相互粘附总是受到保护,从而能以高可靠性达到第一导电图案连接部分与第二导电图案连接部分之间通过粘附层中开口的无故障导电材料连接。对该场合来说本发明特征在于仅在其被粘附层所覆盖的部分,第一导电图案完全被压入毗连第一导电图案的支承板区域中,第一导电图案的每一连接部分在其被一开口所围绕的区域给定为至少部分地通过该开口朝向第二导电图案连接部分的弯曲形。它以特别简单的方式达到,借此方式使第一导电图案在其被粘附层所覆盖的区域中与支承板齐平,并由此通过电绝缘粘附材料的粘附层使其与第二导电图案达到理想电绝缘,无论何处情况必须是这样。从而高度可靠地防止了第一导电图案的部分与第二导电图案的部分之间的短路。此外,可获得电绝缘的粘附层在其整个表面区域具有基本上相等厚度的高度重要的实和性优点。由于粘附层在任何地方都没有减少的厚度,它在每处都提供同样良好的绝缘性,并可获得第一和第二导电图案在各处有同样的相互距离的又一主要优点,因此两导电图案之间每处呈现相同电容状态。被粘附层所覆盖的第一导电图案区域在支承板中的平齐设置还达到使粘附层完全压在支承板的基本上整个表面区域上,除了第一导电图案的区域外,在各处与支承板形成良好粘接,因此防止了局部夹附气体和其不利结果。按照本发明的印刷电路板还能达到给定为朝向第二导电图案的弯曲形的第一导电图案每一连接部分被一开口所围绕的区域几乎可位于与邻近该开口的第二导电图案连接部分同样高度上。由此高度肯定地保证通过粘附层中的开口获得第一导电图案的连接部分与第二导电图案的连接部分之间最好以焊接法形成的理想导电材料的连接,因为两个所述连接部分能够位于几乎相同的高度,这样在该情况下假设导电材料连接件的材料处于液态则当其正在扩散时,通过该材料同样能很好地达到连接。
当粘附层是由在达到粘附层与支承板间的连接之前具有50°和70℃之间温度范围中、最好是60℃左右的玻璃化温度的粘附材料组成的时是特别有益的。这种粘附材料高度满足关于本发明提出的要求。
这里还发现,当粘附层的粘附材料是用丙烯酸脂粘合剂形成时特别有益。这种粘合剂的优点是,其可从市场上购得并相当便宜。
另外发现在支承板是由树脂浸渗的纸层和用于固定第一导电图案的邻接第一导电图案的粘附层的叠层所形成时特别有益。支承板的这种叠层可从市场上购得并相当便宜。
在第二段中所述及的一种用于制造本发明印刷电路板的方法,其特征在于粘附层所用的粘附材料在一定的温度范围内具有比毗连第一导电图案的支承板的区域更大的硬度;在压制过程期间,在所述一定的温度范围内,第一导电图案仅其被粘附层所覆盖的区域完全被粘附层压入支承板中;在压制过程期间,每一连接部分给定为弯曲形,在其被一开口所围绕的区域中至少部分地通过该开口朝向第二导电图案的连接部分。通过该方法,可以特别简单的方式实现以下过程,由于压制处理期间压力和加热以及由此引起以相当低温度开始的毗连第一导电图案的支承板区域的软化,第一导电图案完全被粘附层压入邻接第一导电图案的支承板区域中,其比已更为软化了的邻接第一导电图案的为该叠层的粘附层所覆盖的支承板区更硬,因此,当粘附层进入与支承板的粘接过程时,并且在后续粘附层的进一步软化期间,第一导电图案的该部分决不会穿透粘附层。通过这能够高度肯定地防止第一导电图案的部分与第二导电图案的部分之间的短路发生。用按照本发明的方法还能达到,在压制过程期间,由于导致强加热和压制过程期间至少邻接第一导电图案的支承板区的软化的高压和高温,并由于在这期间每开口形成的空隙,被一开口所围绕的第一导电图案连接部分的区域未被压入支承板中,但第一导电图案的每一连接部分的这一区域相对于粘附层所覆盖的每连接部分的区域朝着第二导电图案弯曲,因此突伸到粘附层中的有关开口中。由此保证有待互连的第一和第二导电图案的连接部分能够借助于导电材料的连接件确实可靠而无故障地相互连接。按照本发明的方法还提供以下优点,能以简单的方式制造高质量的双层或多层印刷电路板,且该方法仅需要相当少量的工艺步骤。
在按照本发明的方法中发现尤为有益地是,在包含压板和压头的压制机中执行压制过程时,所述压板和压头是可以垂直于支承板而彼此相对移动的,并在压制过程中产生50和150巴之间的最大压力,最好是100巴,以及110°与180℃之间、最好是150℃左右的最大温度。当使用这种压制机并观测到这些参数时,可极大程度地获得与本发明相关及在上文中描述的优点。
此外,当压制过程的总持续时间在20与40分钟之间,最好是30分钟时,并以该总持续时间大约相等比例实现加热和冷却过程时,是非常有益的。这对获得极好的处理结果和印刷电路板的最低可能废品率是有利的。
在第三段中所述的用按照本发明的方法来制造本发明的印刷电路板的一种叠层,其按照本发明的特征在于粘附层的粘着材料具有位于50°与70℃之间温度范围、最好是近似60℃的玻璃化温度。本发明的这种叠层可作为半成品以简单方式制造并很好地遵照为用按照本发明的方法制造本发明的印刷电路板而提出的要求。
特别有益的是用丙烯酸脂粘合剂形成粘附层的粘接材料。这种粘合剂具有可从市场上购得且相当便宜的优点。
以下参照附图中表示的实施例来更为详细地描述本发明,但是本发明并不限制于该实施例。


图1以横截面形式示出了按照本发明的双层印刷电路板的一部分支承板,在该支承板上设有第一导电图案。
图2以横截面形式示出了用在本发明双层印刷电路板制造中的含有铜层和粘附层的一部分叠层。
图3以横截面形式示出了在叠层中形成有环形孔作为通过铜层和粘附层的开口的图2那部分叠层。
图4以横截面形式示出了配备有第一导电图案的图1支承板部分和设置有环形开口并放在支承板第一导电图案一侧上的图3叠层部分,在示意性地表示为压板和压头的压制机中一个位于另一个顶部。
图5以横截面形式示出在压制机中经压制使设置有环形孔的叠层连接到支承板以后获得的半成品部分。
图6以横截面形式示出了由图5半成品得到的另一半成品的一部分,其包含由叠层的铜层形成的第二导电图案。
图7以横截面形式示出了双层印刷电路板的一部分,没包含由图6半成品得到的部件,在具有第二导电图案的一侧形成有阻焊漆层,其中相应于叠层中的开口另形成有阻焊层的附加环形开口,同时用于容纳元部件接头的连续通过支承板的孔设置在开口及附加开口的区域中。
图8以横截面形式示出了在通过粘附层中的开口形成两导电图案连接部分之间的焊接接头的焊接操作之后,由按照图7的无元部件的印刷电路板得到的印刷电路板的一部分。
图9以横截面形式示出了带有元部件并处在其完成状态,还包含覆盖焊接头的保护漆层的双层印刷电路板的一部分。
图1到7中的表示是按相对实际尺寸放大约10倍的比例,所示层厚是按更为放大的比例,以便在图中获得最大的可能清晰度。
图7、8和9示出本发明双层印刷电路板1的一部分,图7示出的电路板无元部件,图8带有元部件,而图9则带有元部件并处在其最终的完成状态。以下参照图1到9描述制造图7到9的印刷电路板1的各个工艺步骤。
图1示出了在图9中部分地示出其完成状态的双层印刷电路板1的的支承板2的一部分。具有约1.6mm厚度的支承板2实际上是由浸渗树脂的纸层叠层形成的基底材料组成。该叠层上侧具有粘附层2a,用于贴着形成支承板2的叠层固定一连续的铜箔。粘附层2a的粘接材料是在该情况下具有约40℃玻璃化温度的丙烯酸脂粘合剂。该粘附层2a的厚度约为30μm。这种叠层是可在市场上买到的,例如在牌号FR-2下,其是浸渍了酚醛树脂的硬纸。也可从市场上购得牌号为FR-3的由浸渍有环氧树脂的硬纸制成同类叠层。在叠层2上形成粘附层2a的丙烯酸脂在其非加热状态的室温下具有例如120Shore的肖氏硬度。当对该叠层加热时,该叠层和粘附层2a起初保持它们的原始硬度值。然后它们变得较软,在其约40℃玻璃化温度以上大约40°与50℃之间的温度范围内,粘附层2a具有例如70到80Shore的肖氏硬度。一旦这些叠层进一步被加热高达例如150℃的温度,发生进一步的软化,则粘附层2a具有例如30至40Shore的肖氏硬度,这是事实上在实际中不可能获得的较低值。
如以上所指出的,支承板2上的粘附层2a用于固定连续铜箔。第一导电图案3可由该具有35μm厚度的铜箔形成。这可以已知方式出现在诸如丝网印制法或光刻法的所谓扣除法中。在无铜箔的情况下也可用不同方式实现在支承板2上配备第一导电图案,例如,通过所谓的叠加过程。图1的第一导电图案3示出两个环形焊盘4和5,从其引开的两导电带(图1中看不见)以及三个另外的导电带6、7和8。
图2示出包含导电层10和粘附层11的叠层9的一部分。此处导电层10由35μm厚的铜箔形成。本语“叠层”理解为表示由至少两个互连层组成的产品,这些层的互连不是必须用层压法实现,也可以某些其它方式例如通过将粘合剂加到导电层而实现。粘附层11设置在铜箔10的下侧,粘附层11由粘着材料组成,在粘附层11连接到支承板2之前在一定温度范围内其具有与邻接第一导电图案3的区域,即,实际上为图1中所示支承板2的粘附层2a相比较大的硬度,在压制过程中在加热及压力作用下,叠层9的粘附层11与粘附层2a接合。在当前情况下,粘附层11具有近似40μm的厚度,粘附层11的粘着材料具有约60℃的玻璃化温度,粘附层11的粘着材料用丙烯酸脂粘合剂形成,丙烯酸脂的聚合度是这样选择的,即它具有最大可能的玻璃化温度或软化温度。在室温下丙烯酸脂处在其非加热状态具有例如120Shore的肖氏硬度。一旦加热,形成粘附层11的丙烯酸脂开始保持在其原始硬度。然后它变得较软,在其约60℃的玻璃化温度以上的温度范围内,即,60℃与70℃之间时,该丙烯酸脂粘合剂具有例如70到80Shore的肖氏硬度。因此在40°与50℃之间的温度范围内,叠层9的粘附层11的肖氏硬度值比支承板2的粘附层2a的肖氏硬度值大。一旦进一步加热,叠层9的粘附层11的肖氏硬度进一步下降,因此在例如150℃的温度下,叠层9的粘附层11可具有例如,与该温度范围内支承板2的粘附层2a相同的肖氏硬度,即30到40Shore的肖氏硬度。
在图7至9的印刷电路板1的制造过程中,图2的叠层9形成有最好是以冲压法形成的开口12和13。在目前情况下开口12和13具有环形横截面并均穿过铜层10和粘附层11。开口12和13的中心12a和13a以及焊盘4和5的中心4a和5a具有相同的相对位置。图3中示出了形成有开口12和13的叠层9的一部分。如由图1和3显见,开口12和13的直径略为小于焊盘4和5的直径。
当继续制造图7至9的印刷电路板1时,形成有开口12和13的图3叠层以这样的方式置于配备有第一导电图案3的图1支承板上侧,即如图4所示,使焊盘4和5的中心4a和5a与开口12和13的中心12a和13a相重合。包含带有第一导电图案3的支承板2和叠层9的叠层被放入压制机14中,图中示意性地示出了压板15和压头16。在压制机14中精确地相对放置支承板2和叠层9,以使开口12和13的横截面区完全位于闭合焊盘4和5之内。实际上,纸层被插在压板15与支承板2的下侧之间以及压头16与铜箔15的上侧之间,为简化起见图4中未示出纸层,但是,其用来使任何不平坦之处平滑并确保压板15和压头16正好压在位于其间的相应印刷电路板区域上。为继续进行,压头16和压板15移向对方随后被加热,以便在压制过程中在加热和压力下将粘附层11与支承板2接合在一起。
将大约100巴的最大压力施加在位于压板15与压头16之间的印刷电路板部分上,在压制过程期间,压板15和压头16均被加垫,如上所述,该加热过程持续直到达到约150℃的最大工作温度。带其粘附层2a的支承板2和连接有粘附层11的铜层10被以该方式加热。由于粘附层11是由在一定温度范围内,即大约40℃与50℃之间,具有比邻接第一导电图案的支承板2的区域更大硬度的粘附材料组成的,第一导电图案3仅其被粘附层11所覆盖的区域被粘附层11完全压入支承板2中,在总的压制过程持续时间内的给定时间期间粘附层11仍比邻接第一导电图案的支承板2的区域要硬,因此在图7至9已完成的印刷电路板1中第一导电图案3仅其被粘附层11所覆盖的区域被粘附层11压入支承板2中。在该情况下,在这一向下加压期间,如诸图中所示,第一导电图案3使粘附层2a的粘附材料主要部分作横向偏移。这是因为在向内压入过程中邻接粘附层2a的支承板2的区域略为比粘附层2a硬。当利用其基本材料具有不同软化特性的不同支承板时,粘附层2a则不会遭受这种偏移,在这种情况下,同样在压入之后粘附层2a将以杯形围绕第一导电图案3的压入部分。事实上,在第一导电图案的厚度为例如35μm的情况下,压入区域仍会由支承板2突起约1μm到3μm左右,但这被认为是可忽略不计的。在进一步加热期间,粘附层11变得更软,但这没有有害影响,因为第一导电图案3前面已被仍较硬的粘附层11压入支承板2的区域,具体是邻接第一导电图案的粘附层2a中。结果,第一导电图案3实际上不能穿透到软化的粘附层11中,借此也避免了在第一导电图案3与粘附层11所支承的第二导电图案17的部分之间出现短路。所述向内压入过程仅发生在粘附层11实际覆盖第一导电图案3的位置。因此,在不存在粘附层11的那些区域中,如在开口12和13之处,第一导电图案3未被压入支承板2,因此仅被粘附层11所覆盖的焊盘4和5的最外部环形圆圈部分被压入支承板2中,而中心放置的圆形部分与这些圆圈部分相比在一较高的高度上。在压制过程期间,由于因此产生的高压和支承极2与粘附层11二者的强热,又由于用作空隙的开口12和13,一方面在支承板2与叠层9中的开口12和13的区域之间另一方面在叠层9的其余部分产生不同的压力状态,位于焊盘4和5的中央圆形部分之下的支承板2的区域相对支承板2的其它区域而言被压向上,其结果是焊盘4和5的中央圆形部分相对于它们的圈形部分向上弯曲,结果实际上向上突起达到铜箔10的高度。在已达到大约150℃的所需最大工作温度之后,该温度被保持一段给定时间,此后压板15和压头16发生冷却,在这期间维持压力不变,以防止印刷电路板的半成品报废。加热过程和冷却过程各耗费约15分钟时间。由该压制过程即可获得粘附层11与支承板2或粘附层2a之间的粘附接合。
图5中部分地示出了由压制过程得到的半成品。如从图5显见,作为压制过程的一个结果,第一导电图案3仅其被粘附层11所覆盖的区域被粘附层11完全压入支承板2中。由此焊盘4和5的外部环形圆圈部分也被压入支承板2中。然而,焊盘4和5的内部圆形部分向上弯曲,以使这些区域与铜层10几乎位于同一高度的平面上。弯曲形状的焊盘4和5在目前情况下基本上为杯形;但是它们也可以是拱顶形。如图5可见,开口12和13通向在这里形成第一导电图案3的连接部分的焊盘4和5。
如图6所示,继续进行按照图7至9的印刷电路板1的制造过程,由铜层10产生第二导电图案17,这也可例如以丝网印制法或用光刻法产生。通过开口12和13可接触的焊盘4和5的区域在使用丝网印制法时为阻蚀漆所覆盖,而在利用光刻法时为固体光阻材料所覆盖。两个焊区18和19引出两个导电带(图6中不可见),第二导电图案17的另四个导电带20、21、22和23可在图6中见到。焊区18和19具有在常规方式下的环圈形横截面,它们的中心线18a和19a分别与相应焊盘4和5的中心线4a和5a以及相应开口12和13的中心线12a和13a对齐。焊区18和19向上延伸到开口12和13并完全环绕开口12和13。因此焊区18和19形成第二导电图案17的连接部分。
应注意到图6中部分描绘的半成品也可以用另一种方法以类似形式获得,即,在铜层与粘附层之间配置有合成树脂中间层的叠层形成有开口,但是第二导电图案也已由该叠层的铜层产生,仅在这之后,合成树脂中间层和支承第二导电图案的粘附层的分层结构在压制过程中被接合到支承板2中。
为继续图7至9的印刷电路板1的制造,图6中部分示出的半成品在第二导电图案17一侧配备有阻焊漆层24,这也是用常规工艺技术完成。图7示出了没有元部件和配置有阻焊漆层24的印刷电路板1的一部分。如由图7可见,在该情况下也具有环形横截面的附加开口25和26被设置在阻焊漆层24中,以便对应于开口12和13。阻焊漆层24中的其他开口25和26的中心25a和26a与焊盘4和5的中心4a和5a,与粘附层11中开口12和13的中心12a和13a,以及与焊区18和19的中心18a和19a重合。阻焊漆层24中的开口25和26的直径略小于环圈形焊区18和19的外径但明显大于其内径。
没有元部件而配备有阻焊漆层24的印刷电路板1在阻焊漆层24一侧覆盖有保护漆(图7中未示出),该保护漆层具有在后续焊接过程中由于加热而变为液体的特性,并在焊接过程中充作焊剂。该保护漆层实现保护诸如焊区18和19及焊盘4和5一类的铜带的功能,为防止氧化它们在进行后续焊接过程之前才暴露。
随后,仍如图7所示,通过支承板2形成若干孔,这可用冲压法以简单而廉价的方式实现,但另外也以钻孔法实现。图7以标号27示出这种孔。该孔27用于容纳柱状形元部件接头。
随后,为仍没有元部件并在图7中部分地示出的印刷电路板1配备元部件,带连接导线的常规元件配备在印刷电路板1在图7中面朝下的一侧,它们的元件连接线通过孔27,因此元件连接线的自由端将在图7所示印刷电路板1的上侧终止。所谓的SMD元部件直接相对图7所示印刷电路板上侧设置,但这未在图7中表示出。
为继续进行,将所需的导电材料连接件配备在一方面的焊区18或19与另一方面的焊盘4或5之间。这可能发生在例如对上述元部件的常规波焊过程中。这提供如下优点两导电图案的焊盘和焊区之间所需材料连接件的制造可借助于在任何情况下必须执行的焊接过程而无需单独设施即可实现,因为该过程也用来将元部件连接线焊接到相应导电带接头上。
然而,另外有可能在图7印刷电路板配备元部件之前制造一方面的焊区18和19与另一方面的焊盘4和5之间的导电材料连接件,就这点而言,将准备在独立丝网印刷过程中待电气互连的第一导电图案3和第二导电图案17的这些连接部分设置聚合物银膏,该银膏在后续硬化过程中例如在约150℃温度下被凝固或聚合。这种方法具有在配备元部件以前已完成了提供来作为连接部分的焊盘4和5焊区18和19之间的所需导电材料连接的优点,因此在设置元部件之前可检验这些材料连接件。若在该检验期间所得印刷电路板明显包含有缺陷的导电材料连接而予报废时,则在该情况下仅需报废无元部件的电路板,而不是配置有元部件的电路板,在通过焊接过程配置元部件之后,才形成所需材料的连接件,就是这种情况。
图8示出在上述波焊过程之后所获得的双层印刷电路板1的一部分。在该印刷电路板1中,通过焊锡形成的各焊接头28和29将焊区18和19与焊盘4和5互连在一起,同时一个焊接头29实现将一元部件(未示出)的元部件连接端30电连接到焊区19和焊盘5的附加功能。
形成焊接头28和29之后,图8中部分地示出的双层印刷电路板1提供有覆盖保护漆层31,在此情况下其覆盖焊接头28和29以及阻焊漆层24,这不是绝对必要的。图9中部分地示出了提供有保护漆层31的成品印刷电路板1。可提供保护漆层31作为机械保护,但是当在对所获得印刷电路板进一步处理的过程中基本上不存在损坏该区域中的印刷电路板的危险性时,也有可能省去该保护漆层。
如图9所示,由于压制过程仅在其覆盖有粘附层11的区域内进行的结果,印刷电路板1的第一导电图案3被粘附层11压入支承板2中。以该方法达到由粘附层11相互隔开的第一和第二导电带的部分之间不会发生短路,因为两个导电图案3和17位于被粘附层11的厚度所相互隔开的不同平面上。有益的是,粘附层11在其整个表面区域上具有恒定的厚度,因此各处都保证在两个导电图案的部分之间有同样理想的绝缘性和相等的电容状态。由此还可达到使粘附层11的整个区域完全压在支承板2上,从而获得粘附层11与支承板2之间的良好粘接并防止不希望的夹附气体和伴生的有害结果。由图9还可清楚看到,第一导电图案3在开口12和13的区域中未被压入支承板2,因为这些区域中没有粘附层11,因此在开口12和13的区域中第一导电图案3的各部分位于相对支承板2较高的平面上,并具有弯曲的外观,以使它们几乎在与第二导电图案17的同一平面,这对获得焊盘4和5与焊区18和19之间的理想焊接头是有益的,因为待电气互连的焊盘和焊区是同样适于为液体焊锡所接触的。
在上述实施例中,没有支承物的仅由铜箔和贴着铜箔设置的粘附层组成的叠层用于制造印刷电路板。然而,也可使用带合成树脂支承层的叠层,这种叠层的合成树脂支承层一侧带有铜层,另一侧带有粘附层。这种叠层具有机械强度较大的优点,这常常是必要且有益的。另一方面,可使用具有与所描述实施例中的不同结构的不同支承板,例如商标名为CEM-1的市场上可购得的支承板。在上述实施例中,作为第一导电图案的连接部分配备的焊盘和粘附层与铜层中的开口均是圆形的。然而,该焊盘和开口也可为矩形或正方形。在所描述实施例中,第一导电图案的焊盘的中央部分为弯曲形,以便向上达到第二导电图案的高度,然而,这不是绝对必需的,这些焊盘的弯曲区的中心部分也可基本上保持在同一高度的平面,此高度为在制造印刷电路板的压制过程之前整个第一导电图案所处的高度。也可不用圆环形焊区,而用延伸到粘附层中开口的加宽的导电带简单地形成第二导电图案的连接部分。上述实施例中的支承板仅在一侧配备有第一导电图案,第二导电图案位于第一导电图案之上。在支承板第二侧可配备第三导电图案,其连接部分连接到第四导电图案的连接部分,第四导电图案借助于另一粘附层连接到支承板的第三导电图案那侧,第三导电图案由于将该另一粘附层连接到支承板的压制过程的结果,在其被该另一粘附层所覆盖的区域被该另一粘附层压入支承板中。
权利要求
1.一种双层或多层印刷电路板,该印刷电路板包含一支承板和连接到支承板一侧并含有连接部分的第一导电图案,在该印刷电路板上,带有连接部分的第二导电图案通过由电绝缘粘附材料组成并连接到支承板的粘附层,连接到支承板的第一导电图案侧,在粘附层中至少形成有一个开口,该开口通向第一导电图案的连接部分,第二导电图案的连接部分延伸到该开口,通过该开口第一导电图案的连接部分和第二导电图案的连接部分可借助于导电材料的连接件作电气互连,该连接件由可以软状态分布于待作电气互连的连接部分上的材料组成,其特征在于第一导电图案仅被粘附层所覆盖的部分完全被压入毗连第一导电图案的支承板区域中,第一导电图案的每一连接部分在其被一开口所围绕的区域给定为至少部分地通过该开口朝向第二导电图案连接部分的弯曲形。
2.如权利要求1所述的印刷电路板,其特征在于粘附层包括在达到粘附层与支承板间的连接之前具有50°和70℃之间温度范围中、最好60℃左右的玻璃化温度的粘附材料。
3.如权利要求2所述的印刷电路板,其特征在于粘附层的粘附材料是用丙烯酸脂粘合剂形成的。
4.如前述任一权项所述的印刷电路板,其特征在于支承板是由树脂浸渗的纸层和连接第一导电图案用于固定第一导电图案的粘附层的叠层所形成。
5.一种制造印刷电路板的方法,该方法包括以下步骤在支承板的一侧配备包含连接部分的第一导电图案,对包含用于制造成带有连接部分的第二导电图案的导电层并包含由电绝缘粘附材料组成的粘附层的叠层至少配备贯通导电层和粘附层的开口,将该开口设置成使其对应于第一导电图案的连接部分,接着借助于叠层的粘附层在加热压制过程中将设置有至少一个开口的叠层连接到支承板包含第一导电图案的侧面上,在此期间每一开口对应于第一导电图案的一个连接部分,此后由叠层的导电层制成带其连接部分的第二导电图案,以使第二导电图案的每单个连接部分延伸到粘附层中的开口,其特征在于粘附层所用的粘附材料在一定的温度范围内具有比毗连第一导电图案的支承板的区域更大的硬度;在压制过程期间,在所述一定的温度范围内,第一导电图案仅在其被粘附层所覆盖的区域完全通过粘附层压入支承板中;在压制过程期间,第一导电图案的每一连接部分给定为弯曲形,在其被一开口所围绕的区域中至少部分地通过该开口朝向第二导电图案的连接部分。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于在包含压板和压头的压制机中执行压制过程时,所述压板和压头是可以垂直于支承板而彼此相以移动的,并在压制过程中产生50和150巴之间的最大压力,最好是100巴,以及110℃与180℃之间,最好是150℃左右的最大温度。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于压制过程的总持续时间在20与40分钟之间,最好是30分钟,并在该总持续时间内,以大约相等比例实现加热和冷却过程。
8.用如权利要求5到7中任一项所述的方法制造如权利要求1至4中任一项所述的印刷电路板的一种叠层,该叠层包含导电层和设置在导电层上并由粘附材料组成的粘附层,其特征在于粘附层的粘接材料具有位于50°与70℃之间温度范围,最好是近似60℃的玻璃化温度。
9.如权利要求8所述的叠层,其特征在于粘附层的粘接材料是由丙烯酸脂粘合剂形成的。
全文摘要
一种双层或多层印刷电路板包含支承板,该支承板承载由绝缘材料粘附层连接到支承板的第一和第二导电图案。在粘附层中至少形成一个开口,该开口通向第一导电图案连接部分,第二导电图案连接部分延伸到该开口,通过该开口两导电图案连接部分可由连接件互连。粘附层由在一定温度范围内具有比邻接第一导电图案的支承板区域较大硬度材料组成,由将粘附层与支承板接合的压制处理第一导电图案仅其被粘附层覆盖的区域被压入支承板中,同时给定开口围绕的第一导电图案每一连接部分的区域为朝向第二导电图案连接部分的弯曲形。
文档编号H05K3/46GK1073316SQ9211278
公开日1993年6月16日 申请日期1992年10月30日 优先权日1991年10月31日
发明者H·布吕克纳, S·柯普尼克, W·乌戈维泽 申请人:菲利浦光灯制造公司, 希尔斯特罗斯多夫股份公司
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