專利名稱：將一塊印刷電路板的各印制導線觸點接通的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種借助一個電連接兩個印制導線的導電層將一塊印刷電路板的設置在不同平面內(nèi)的、通過一個絕緣層連接的各印制導線觸點接通的方法。
背景技術(shù)：
在一種這樣的方法中，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用一種特殊的導電膠作為導電層在雙面的印刷電路板上建立可焊的和可裝配的層間連接，印刷電路板外側(cè)的印制導線借助于一個絕緣層相互電絕緣。將兩塊印刷電路板連接的、設計成孔的通孔的直徑在此為0.5mm至1.4mm之間。
為此借助于一個計量針閥將一種特殊的導電膠自動地噴注到孔中，并在隨后的工作步驟中抽出。通過隨后在熱風爐中的硬化形成耐久的、最主要是可裝配的層間連接。整個層間連接過程的控制借助于一種專用軟件自動進行。用于確定的孔直徑的參數(shù)保存在該軟件的工具數(shù)據(jù)庫中。如果與分配參數(shù)的單獨定義相結(jié)合，這種方法已經(jīng)用于焊膏、粘膠劑以及密封膠的涂敷。
在此與用于導電膠的計量針閥的控制相關(guān)的費用問題被證明是不利的。特別是必須單個地移動到所有的位置上，并且根據(jù)鉆孔的特征來供給相應的量。由此對于這種方法的實施也需要巨大的時間耗費。
另外根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)也已經(jīng)公開了將印刷電路板的相對的印制導線進行機械連接的方法。為此例如使用由銅合金制成的直徑在0.3mm到1.4mm之間的層間連接鉚釘。層間連接鉚釘手工插入到事先在印刷電路板中設置的鉆孔中，并借助于一個沖壓工具鉚定。這種手動方案的最大優(yōu)點在于其微小的花費和最小的成本。
在此這種方法的缺點被證明是其極低可實現(xiàn)的自動化程度，因此這種方法在實踐中只用于特殊使用情況。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述缺點，本發(fā)明的任務是實現(xiàn)一種簡化的觸點接通方法。在此特別是用于實施本方法時所需的控制費用減小了。
按照本發(fā)明，該任務通過按照權(quán)利要求1所述特征的觸點接通方法來解決。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的特別有利的方案。
在按照本發(fā)明的觸點接通方法中，至少局部地將一個保護層安置到至少一個平面的印制導線上，接著設置一個開口，它穿過保護層進入到絕緣層和至少一個印制導線內(nèi)，并且在機械應力作用下至少在開口區(qū)域內(nèi)將導電層涂敷到保護層上，使得沿著開口或者間隙的內(nèi)壁表面形成一種在印制導線之間的電連接。接著將保護層除去。由此也首次實現(xiàn)了通過面狀地涂敷構(gòu)成導電層的物質(zhì)來實現(xiàn)帶有已經(jīng)存在的印制導線的印刷電路板的層間連接，并由此顯著地降低了控制費用。為此首先暫時地布置一個保護印制導線的保護層，穿過該保護層在印刷電路板上設置一個構(gòu)成為孔的間隙，使得兩個印制導線可以穿過該孔連接。然后該導電層被面狀涂敷，進入到間隙中并可靠地粘附在間隙的內(nèi)壁表面上，由此在這個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)了平行平面的印制導線的層間連接。為了保證構(gòu)成導電層的物質(zhì)可靠地進入到間隙中，它還被附加地施加機械應力，特別通過提高壓力來壓入到間隙中，這樣保證了面狀的以及印制導線之間連續(xù)的潤濕。
在此按本發(fā)明的方法的特別優(yōu)選的方案由此實現(xiàn)，即所使用的金屬層具有觸變特性或者構(gòu)成一種賓漢(Bingham)介質(zhì)。由此通過機械應力，例如通過沖壓或者超聲波作用從固體或者可變形狀態(tài)變成液態(tài)。因為進入到間隙中的物質(zhì)在工藝過程結(jié)束后不再有應力作用，在間隙中的物質(zhì)重新固化，由此避免了不期望的流出或者導出以及由此引起的希望的層間連接的中斷。
為此根據(jù)該方法的一種特別有利的拓展方案，在背離該導電層的一側(cè)在間隙中產(chǎn)生一個負壓。由此不僅可以將過多的物質(zhì)量可靠去除以避免不期望的材料堆積，而且同時還顯著提高了內(nèi)壁表面潤濕的可靠性并縮短處理時間。
該導電層可以幾乎任意涂敷。例如可以將液態(tài)的物質(zhì)從一個壓力容器中噴射到保護層上。而當該導電層通過刮刀來涂敷時就特別簡單。由此該物質(zhì)可以通過簡單的方法，例如也可以通過局部溶解來涂敷，并且只有在刮刀的機械應力作用下才液化。所要求的物質(zhì)量由此可以順利地供給到保護層上的所希望的位置上，這樣就去除了不需要的量或者可以供給其它用處。
間隙可以是穿過第一印制導線以及印刷電路板直到第二印制導線的表面的盲孔。對于具有多于兩個在不同平面上安置的、分別通過一個絕緣層連接的印制導線的印刷電路板，可以按相同的方式將用于至少兩個印制導線觸點接通的開口同樣以盲孔實現(xiàn)。相反，根據(jù)另一種特別有利的變型方案，將開口做成印刷電路板的通孔，以便能夠從兩側(cè)將物質(zhì)引入到通孔中，并由此實現(xiàn)最優(yōu)的觸點接通。為此在兩個印制導線上分別安置一個保護層。
在此，特別有意義的是，將印刷電路板從第一保護層朝上的一個第一水平位置翻到第二保護層朝上的一個相反的第二位置，并在該第二保護層上涂敷一個另外層。由此即使在印刷電路板的材料厚度較大時也能實現(xiàn)通孔內(nèi)壁表面的可靠潤濕。在此物質(zhì)粘附在內(nèi)壁表面上，使得空出一個中間區(qū)域，并由此在涂敷第二層時穿過該通孔也對物質(zhì)作用一個負壓。
保護層可以按幾乎任意的形式施加，其允許在之后毫無殘留地將保護層除去。特別根據(jù)實踐有這種變型方案，其中保護層具有薄膜或者涂層。為此使用一種商業(yè)上可以獲得的、特別是可以自粘貼的薄膜，它既可以手動也可以自動設置到印制導線上。由此同時可以保證均勻的材料厚度。另外薄膜或者涂層也允許對整個保護層進行簡單的視覺監(jiān)控。另外薄膜也可以是透明的或者透光的，以便簡化工具相對于開口的定位。
另外當間隙的尺寸與導電層的特性相匹配，以保證在間隙內(nèi)壁表面上相同的層厚，這是特別成功的。在此尤其實現(xiàn)了間隙面積與印刷電路板材料厚度的比例與物質(zhì)的尤其觸變特性的匹配。
金屬膠的觸變特性可以實現(xiàn)干凈地并且毫無殘留地將薄膜除去。在此通過薄膜的揭去過程實現(xiàn)將金屬膠在分離過程后毫無殘留地并且不會對印刷電路板材料形成污物(形成突起)的分離，所述揭去過程應盡可能成45度角進行，并且通過借助于設置的薄膜厚度得到為了可靠連接而必需的膠儲備(Pastenreservoir)。
另外證明，當所述導電層包含銀作為組成部分時是具有實際意義的。
在此本發(fā)明當然不僅僅限于兩層印制導線平面，而是可以在具有任意多層平面的印刷電路板中都能以有利的方式使用。另外液態(tài)形式物質(zhì)的供給可以借助于一個計量針閥實現(xiàn)，其中必要的話也可以省去保護層。


本發(fā)明允許不同的實施形式。為了進一步說明其基本原理，下面說明其中一個在附圖中描述的實施形式。它分別示出了一個表現(xiàn)為工藝步驟的原理圖。
圖1示出了一塊帶有兩個印制導線的印刷電路板；圖2示出了帶有兩個分別保護一個印制導線的保護層的印刷電路板；圖3示出了將構(gòu)成導電層的物質(zhì)涂敷到第一保護層上；圖4示出了將物質(zhì)涂敷到第二保護層上；圖5示出了除去保護層之后的印刷電路板。
具體實施例方式
圖1至圖5示出了本發(fā)明的用于在印刷電路板3的在兩個平行平面上安置的印制導線1、2的觸點接通的方法的各個工藝步驟。從圖1所示的帶有外側(cè)的印制導線1、2的印刷電路板3出發(fā)，在第一步中，根據(jù)圖2，兩個印制導線1、2分別用一個設計成薄膜的保護層4、5保護。接著借助一個未示出的工具在包括兩個印制導線1、2及其保護層4、5的印刷電路板3中切出一個設計成通孔的穿過印制導線1、2以及一個把這些印制導線絕緣連接的絕緣層11的開口6。在這樣制備的印刷電路板3上按照圖3借助于刮刀8將一種物質(zhì)7涂敷到保護層4上，物質(zhì)7在由此產(chǎn)生的機械應力作用下具有液態(tài)。在開口6的相對置的一側(cè)上附加地作用一個負壓ΔP，它有利于將物質(zhì)7引入到開口6內(nèi)。由此物質(zhì)7在開口6的內(nèi)壁表面9上形成一個導電層10，該導電層由于機械應力的降低在開口6內(nèi)部固化。從圖4中可以看出，在印刷電路板3事先翻轉(zhuǎn)之后，重復刮涂工藝，使得物質(zhì)7涂敷到另一個保護層5上。內(nèi)壁表面9由此將完全被該構(gòu)成導電層10的物質(zhì)7潤濕，并由此可靠保證了兩個印制導線1、2的觸點接通。在圖5中除去兩個保護層4、5之后可以實現(xiàn)印刷電路板3的兩個相對的印制導線1、2的可靠的層間連接，其中導電層10如果需要的話還可以在下面的工藝步驟中通過熱能輸入進行硬化處理。
權(quán)利要求
1.借助一個電連接兩個印制導線的導電層將一塊印刷電路板的設置在不同平面內(nèi)的、通過一個絕緣層連接的各印制導線觸點接通的方法，其特征在于至少局部地將一個保護層安置到至少一個平面的印制導線上，接著設置一個開口，它穿過保護層進入到絕緣層和至少一個印制導線內(nèi)，并且在機械應力作用下至少在開口區(qū)域內(nèi)將導電層涂敷到保護層上，使得沿著開口內(nèi)壁表面形成一種在印制導線之間的電連接。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述導電層由一種具有觸變特性的物質(zhì)構(gòu)成。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在背離該導電層的一側(cè)在開口中產(chǎn)生一個負壓。
4.按前述權(quán)利要求至少一項所述的方法，其特征在于所述導電層用刮刀涂敷。
5.按前述權(quán)利要求至少一項所述的方法，其特征在于所述開口設計成印刷電路板的一個通孔。
6.按前述權(quán)利要求至少一項所述的方法，其特征在于在兩個印制導線上分別設置一個保護層。
7.按前述權(quán)利要求至少一項所述的方法，其特征在于將所述印刷電路板從第一保護層朝上的一個第一水平位置翻到第二保護層朝上的一個相反的第二位置，并在第二保護層上涂敷一個另外的導電層。
8.按前述權(quán)利要求至少一項所述的方法，其特征在于所述保護層具有一層薄膜或者涂層。
9.按前述權(quán)利要求至少一項所述的方法，其特征在于所述開口的尺寸與導電層的特性相匹配。
10.按前述權(quán)利要求至少一項所述的方法，其特征在于所述導電層包含銀作為組成部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助一個電連接兩個印制導線(1、2)的導電層(10)將一塊印刷電路板(3)的設置在不同平面內(nèi)的、通過一個絕緣層連接的各印制導線(1、2)觸點接通的方法，所述印制導線。為了實現(xiàn)該方法的簡化，首先分別將一個外側(cè)的保護層(5)安置到印制導線(1、2)上。接著設置一個開口，它穿過保護層(5)進入到印制導線(1、2)以及絕緣層內(nèi)。然后在機械應力作用下將一種構(gòu)成導電層(10)的觸變性物質(zhì)(7)涂敷到保護層(5)上，使得沿著開口內(nèi)壁表面(9)形成一種在印制導線(1、2)之間的電連接。然后可以除去保護層(5)。由此首次實現(xiàn)在帶有已經(jīng)存在的印制導線(1、2)的印刷電路板(3)上面狀地實現(xiàn)層間連接，并由此顯著降低了控制費用以及處理時間。
文檔編號H05K1/11GK1832666SQ200510127030
公開日2006年9月13日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者迪特爾·邁爾 申請人:Lpkf激光和電子股份公司