提供其中具有邊緣連接部分和/或多個腔的印刷電路板的方法

2023-10-11 22:05:19 3

專利名稱：提供其中具有邊緣連接部分和/或多個腔的印刷電路板的方法
技術領域：
本發明涉及印刷電路板，且明確地說涉及包含多個介電層和導電層作為其一部分的 多層式印刷電路板。更明確地說，本發明涉及適於具有定位在其上並與其耦合的邊緣連 接器的此類板。
技術背景作為印刷電路板(下文中也稱為PCB)的製造的一部分，已較普遍地在平坦的剛性 或柔性絕緣襯底的一側或兩側形成印刷電路。如今日益重要的是製造多層式印刷電路， 其是如今鑑於對例如個人計算機、大型機和伺服器等其中實施此類板的產品的操作需求 增加而出售的最普遍類型的板。在這些結構中，所述板通常由平行、平坦、交替的內部 絕緣介電材料和導電金屬層組成。介電材料的實例包含玻璃纖維增強環氧樹脂(在所屬 領域中也簡稱為"FR4 ")、聚四氟乙烯(例如，特富龍，E丄DuPont de Nemours & Company 的商標)、Driclad (本發明受讓人，Endicott Interconnect Technologies, Inc.的商標)等。 由於介電襯底不導電，所以為了在襯底上進行鍍敷，通常對襯底進行"接種"，且接著 進行鍍敷。此類處理(一個實例涉及使用光刻)在所屬領域中是眾所周知的，下文提供 進一步的描述。此類處理中使用的金屬包含銅、鎳和金。使用常規壓力和溫度對選定數目的層(包含導電層和介電層兩者)進行層壓以形成 多層式結構。層壓結構的暴露的外表面(頂部和底部)通常具有一個或一個以上電路圖 案。金屬內層通常也包含電路圖案(實質上為固體的內部電源面的情況除外)，但視需 要還包含間隙開口或其它開口。此類內部層形成為在層壓步驟之前包含此類電路圖案， 且通常此形成的層又形成一個或一個以上導電-介電層部件的"子組合件"的一部分(也 稱為"核心")。這些核心又可稱為"電源"核心(在導電層將形成電源面的情況下)， 或藉助其它縮略術語例如"2S1P"，意味著所述核心包含兩個信號面和一個電源面(當 然，其中適當數目的介電層用於提供絕緣)。每一最終的多層式板可包含若干核心，此 外還包含例如經設計以將一個或一個以上核心接合在一起的"粘著劑片"的其它層。在雙面多層式印刷電路板中，通常有必要在板的各個導電層之間提供導電互連。這 一般通過在板中提供與需要電互連的層連通的金屬化導電"通孔(thruhole)"來實現。 對於一些應用，需要電連接由大多數(如果並非不是全部)的導電層形成。在此情況下，通孔通常還提供成穿過板的整個厚度，在此情況下這些通孔稱為"經鍍敷通孔"。對於 這些以及其它應用，通常還需要在板的一個面上的電路之間提供電連接，並達到到達內 部電路層的一者或一者以上的深度。這些電連接稱為"盲通路"，如所敘述的，其僅以 穿過部分的方式通過板。在另一情況下，此類多層式板通常需要完全位於板的結構內並 通過外部分層(包含介電和導電兩者)而被覆蓋的內部"通路"。此類內部"通路"(也 稱為"埋入通路")通常形成在最終板的子部分結構(例如，上文提及的"核心")內， 且接著在板的最終層壓期間與其它層組合。出於本申請案的目的，術語"導電通孔"意 味著包含此類孔的所有三種類型。為了向板提供所需的電路圖案(包含內部和外部兩者)，所屬領域的技術人員已開 發出多種製造序列，其中許多落入廣泛類別的"減成"或"加成"技術內。減成工藝一 般需要蝕刻掉(或減除)金屬以暴露不需要電路的區域中的襯底表面。另一方面，加成 工藝以暴露的襯底表面(或用於加成電鍍的薄共用金屬化層)開始並在所需區域中建立 金屬化，所述所需區域是未被先前施加的鍍敷抗蝕劑材料(例如，在印刷電路板領域中 也稱為光致抗蝕劑)的圖案遮蔽的區域。通常，將通孔鑽孔(包含以機械方式或更新近使用雷射)或衝壓到板中或穿過板， 視需要還處於核心或其它子部分內，在選定位置處。鑽孔或衝壓提供包含孔桶表面和孔 外圍入口表面的新的暴露的表面。接著， 一般通過利用無電金屬沉積技術(但所屬領域中還已知其它沉積工藝)將介電襯底和核心或子部分(如果使用的話)金屬化，其每一 者包括部分或完全由介電絕緣材料組成的頂部表面、底部表面和至少一個暴露的內部孔表面。除了上述工藝外， 一些PCB還必須經設計以容納通常稱為邊緣連接器的物件。此項 技術中已知各種類型的邊緣連接器，且其通常經設計以用於固定到PCB的相應邊緣以便 電耦合到形成在PCB上的電路元件(例如，細長的襯墊)的圖案。 一些邊緣連接器可使 用在相應邊緣開口內延伸的例如銷的部件而固定到PCB邊緣，而一種較常見的形式的邊 緣連接器經設計以用於簡單地以摩擦方式定位到邊緣部分的突出端上。這後一種形式的 連接器通常在其中包含多個接觸元件，例如彎曲的片簧接觸件，其在定位期間與板邊緣 上的細長襯墊中的個別者可滑動地嚙合。結果是堅固的摩擦配合，使得稍後當需要對 PCB本身進行修理時可去除連接器以進行修理。此配合還實現容易地更換連接器。也可 能將一個以上邊緣連接器配合到單個PCB上，包含配合在其一個以上邊緣部分上。如從 下文中所了解，明確地說，本發明特定針對多層式PCB的形成，所述多層式PCB具有 形成到達邊緣連接器的可靠且容易的連接的能力。以下專利描述用於製造印刷電路板的各種方法，所述印刷電路板包含所述具有經設 計以容納例如上文所述的邊緣連接器的延伸邊緣部分的印刷電路板。以下專利的一些專 利中還展示此類邊緣連接器的實例。在美國專利7,147,480中，描述一種將柔性印刷電路板連接到常規(非柔性)印刷 電路板的方法。兩個板上的圖案對準並通過焊接而彼此連接。在印刷電路板的連接部分 中的邊緣部分附近並沿著所述邊緣部分形成細長孔，且在細長孔的兩個縱向端處形成與 細長孔連通的兩個矩形孔，而在柔性印刷電路板的連接邊緣的相對端處提供用於控制插 入深度的兩個凹口。柔性印刷電路板的留在切口部分之間的前邊緣部分向下彎曲，且所 述彎曲部分插入印刷電路板的細長孔和矩形孔中以定位柔性印刷電路板，且接著通過焊 接來連接分別位於柔性印刷電路板和印刷電路板上的圖案。在美國專利7,084,355中，描述一種多層式印刷電路板，其中當樹脂填充鍍敷通孔 (RFP)設置在其邊緣附近時減輕了微裂或金屬遷移。所述多層式印刷電路板包含具有 RFP的內層、外層、RFP焊盤(RFPland)和導體層。導體層定位在RFP焊盤上，且導 體層的外邊緣向外延伸得比RFP焊盤外邊緣遠。當對多層式印刷電路板加熱時，在RFP 中和附近產生應力。經定位以便覆蓋RFP焊盤的導體層對應力施加反作用力以抑制在多 層式印刷電路板中產生微裂，並藉此減輕板中的金屬遷移。在美國專利7,048,547中，描述一種印刷電路板，其形成有具有切除部分的前邊緣。 插塞具備基體，其適於配合在切除部分中並在切除部分的邊緣處形成有一對平坦地支承 在板上的凸肩。 一對翼形連接元件從主體相反地突出並平坦地位於在板上鄰近於切除部 分的邊緣處，使得所述元件可焊接到板以將基體固定在切除部分中。在美國專利7,036,214中，描述一種製造剛性-柔性印刷電路板的方法，其中在多個 樹脂膜的一部分中形成用於界定去除部分的兩側的狹縫，且將所述多個樹脂膜堆疊並接 合以形成電路板。接著，從電路板切割產品部分。在接合之前，將分離片安置在多個樹 脂膜的預定的鄰近層之間以將去除部分與產品部分的殘餘部分分離。因此，當從電路板 切割產品部分時，去除部分與產品部分分離，因為去除部分是由分離片、狹縫和產品部 分的切割輪廓界定的。在美國專利6,966,482中，描述焊盤的形成，所述焊盤形成在柔性印刷電路板上並 通過焊料與形成在剛性印刷電路板上的焊盤電連接。在這一點上，在剛性印刷電路板上 的相鄰兩個焊盤之間形成焊料抗蝕劑，且所述焊料抗蝕劑與插入在剛性印刷電路板與柔 性印刷電路板之間的突出端部端接。因此，當過剩焊料擠出到剛性印刷電路板上時，焊 料抗蝕劑可防止在焊盤之間形成焊橋。在美國專利6,986,917中，描述印刷焊料抗蝕劑，所述焊料抗蝕劑包括具有導體電 路的絕緣板的表面上的熱固樹脂。接著熱固化焊料抗蝕劑以形成具有低熱膨脹係數的絕 緣膜。接著將雷射束施加到絕緣膜的其中待形成開口的部分，以燒除用於形成開口的所 述相同部分，藉此暴露導體電路。此開口可通過在其內表面上形成金屬鍍膜而形成為用 於導電的孔。形成外部連接襯墊以覆蓋開口。通過使用電鍍鉛形成金屬的塗覆膜，所述 電鍍鉛優選地在電鍍完成之後通過雷射束而切除。在美國專利6,899,546中，描述一種具備附件的印刷電路板，所述附件圍繞印刷電 路板的將由印刷電路板連接器接觸的表面接觸件，所述印刷電路板連接器覆蓋印刷電路 板的所述部分和表面接觸件周圍的印刷電路板邊緣，且包含對應於表面接觸件的凹槽以 確保與印刷電路板連接器的接觸件適當連接。在美國專利6,818,168中，描述一種將一對斜面放置到印刷電路板的邊緣上使得可 將PCB插入計算機的擴展槽中的方法。工具具有連接到支架的斜齒輪，其優選地具有雙 側對稱角溝道形狀。當斜齒輪施壓到PCB的邊緣上時斜齒輪沿著支架滾動，以便在PCB 的邊緣上形成該對斜面。在形成該對斜面時不從PCB處去除任何材料。使用活塞迫使斜 齒輪靠在邊緣上，所述活塞監視並調節施加到PCB的邊緣的壓力以便實現該對斜面的優 選高度和角定向。在美國專利6,688,897中，描述一種電邊緣連接器，其經設計以跨裝在印刷電路板 的邊緣上並包含具有用於配合的細長槽溝的絕緣外殼。從所述外殼的相反側插入支撐子 組合件以暴露其處於槽溝中的部分。在美國專利6,634,561中，描述一種小型平坦的矩形形狀的電子電路卡，例如包含 非易失性存儲器的電子電路卡，其具有安裝在沿著卡的短邊緣延伸的一排凹槽的底部表 面上的一排接觸件，和鄰近的成角的隅角。所述凹槽的至少一者向所述成角的隅角開口， 且其餘凹槽向短邊緣開口。所述凹槽的至少一者中包含兩個表面接觸件，而其餘凹槽各 包含單個接觸件。在美國專利6,109,939中，描述一種存儲卡，其具有卡本體，所述卡本體在插入方 向上在其前端處形成有凹面，且所述凹面中安置端子，並在端子之間形成突出物以防止 從外部接觸或接達所述端子。還揭示用於存儲卡的插座。存儲卡具有簡單的結構，其經 設計以確實地保護端子並容易使灰塵等從內部出來，藉此允許確保與插座的確實連接。在美國專利5,939,789中，描述一種多層式襯底及其製造方法，所述多層式襯底通 過層壓多個襯底而製成，每一襯底包括絕緣膜、通過絕緣膜的上表面到達其下表面的多 個通路孔(viahole)、提供在絕緣膜的上表面和通路孔的上表面上並與通路孔電連接的布線、提供在通路孔的下表面上並與通路孔電連接的接合部件，以及提供在形成有所述 布線的絕緣膜的上表面上的接合層，據稱藉此實現較大的成本縮減和較高密度效應。 在美國專利5,309,629中，提供製造多層式電路的方法。在此專利中，堆疊多個電路層，將一個電路層堆疊在另一個電路層頂部上。所述電路層的至少一者包括由能夠經歷接合的聚合材料組成的襯底(例如，基於氟聚合物的襯底)，所述襯底具有穿過其中的通路；和由適宜的導電材料層組成的電路。將可熔的導電接合材料(例如，焊料)或貴金屬施加在需要電連接的任何地方。所述電路層的至少另一者包括具有通路的聚醯亞胺電路(或其它高溫不熔化聚合物電路，其具有或不具有填料或織物加強件)；和由適宜的導電材料層組成的電路，其中將可熔的導電接合材料(例如，焊料)或貴金屬施加在需要電連接的任何地方。 一旦堆疊，所述電路就在熱和壓力下經歷層壓以將每一聚合物襯底粘接到鄰近的聚醯亞胺襯底，並使貴金屬擴散或將焊料層熔合在一起以形成 具有牢固的導電互連的一體多層式電路。在美國專利4,872,851中，描述一種邊緣電連接器，其用於提供到達其中利用扭轉 式接觸件的印刷電路板上的接觸元件的電連接。由垂直移動的可滑動部件(例如，凸輪 板)和水平移動的致動器(例如，線性凸輪)致動的接觸件恢復正常的扭曲配置以實現 與各個接觸元件的此類連接。每一接觸件(優選為金屬，例如鈹銅)包含曲線邊緣段， 而每一接觸元件(例如，經鍍敷的銅線)又包含曲線接觸表面，因此這兩個部件提供單 點式接觸，同時確保有效的擦拭運動以去除可能位於其上的不合需要的汙染物、碎屑等。在美國專利4,026,627中，描述一種具有電接觸件的邊緣連接器，其包含用於與導 電錶面(PCB邊緣上的襯墊)可滑動地嚙合的角嚙合臂，所述臂包含處於其上的用於與 所述表面電接觸的貴金屬段，和用於防止材料從臂轉移到貴金屬段上的構件。改進之處 在材料轉移防止制構件內，其中所述構件包括上面具有至少一個邊緣的至少一個細長葉 片，所述葉片經形成使得在貴金屬段接觸表面之前只有邊緣與導電錶面可滑動地嚙合。本發明提出一種新穎且獨特的形成PCB的方法，所述PCB具有適於容納邊緣連接 器的至少一個邊緣部分，所述邊緣連接器當牢固地定位時將電耦合到PCB邊緣上的一個 或一個以上導體(例如，細長的襯墊)。以防止在PCB的形成過程中層壓PCB的襯底的 兩者或兩者以上期間介電材料或類似物侵入到導體上的方式來實現此方法。還可能在 PCB內形成腔以暴露導體以隨後耦合到邊緣連接器或類似物。相信此方法將構成此項技 術中的顯著進步。 發明內容因此，本發明的主要目的是通過提供一種新穎且獨特的產生印刷電路板的方法來提 高所述印刷電路板技術。本發明的另一 目的是提供一種可使用常規PCB設備和工藝執行的工藝，因此提供了 製造成本的節省。本發明的又一目的是提供一種產生板的突出邊緣部分的方法，所述突出邊緣部分容 易地能夠在上面接納邊緣連接器並提供到達邊緣連接器的可靠電連接。根據本發明的一個方面，提供一種製作印刷電路板的方法，其包括以下步驟提供 第一電路化襯底，所述第一電路化襯底包含具有第一和第二相對表面的至少一個介電 層，以及分別定位在所述至少一個介電層的第一和第二表面上的第一和第二相對導電 層；提供第二和第三電路化襯底，其每一者包含至少一個介電層和至少一個導電層；分 別在這些第二和第三電路化襯底內形成第一和第二開口；分別在第二和第三電路化襯底 內的開口內定位第一和第二覆蓋部件；將第一、第二和第三電路化襯底相對於彼此對準， 其中具有第一覆蓋部件的第二電路化襯底的第一開口面向第一電路化襯底的第一相對 表面，且其中具有第二覆蓋部件的第三電路化襯底的第二開口面向所述電路化襯底的第 二相對表面；將第一、第二和第三電路化襯底接合在一起；以及隨後去除第一和第二覆 蓋部件以及第二和第三電路化襯底的若干部分以界定第一電路化襯底的突出邊緣部分， 從而第一、第二和第三電路化襯底形成印刷電路板。根據本發明的另一方面，提供一種製作印刷電路板的方法，其包括以下步驟提供 第一電路化襯底，所述第一電路化襯底包含具有第一和第二相對表面的至少一個介電 層，以及分別定位在所述至少一個介電層的第一和第二表面上的第一和第二相對導電 層；提供第二和第三電路化襯底，其每一者包含至少一個介電層和至少一個導電層；分 別在這些第二和第三電路化襯底內形成第一和第二開口；分別在第二和第三電路化襯底 內的開口內定位第一和第二覆蓋部件；將第一、第二和第三電路化襯底相對於彼此對準， 其中具有第一覆蓋部件的第二電路化襯底的第一開口面向第一電路化襯底的第一相對 表面，且其中具有第二覆蓋部件的第三電路化襯底的第二開口面向所述電路化襯底的第 二相對表面；將第一、第二和第三電路化襯底接合在一起；以及隨後去除第一和第二覆 蓋部件以分別在第二和第三電路化襯底內界定第一和第二腔，從而第一、第二和第三電 路化襯底形成印刷電路板。


圖l-3是說明根據本發明一個實施例形成印刷電路板的步驟的放大的、局部側截面正視圖；圖4是說明可對圖3的結構執行的額外步驟中的至少一者的放大的、局部側截面正 視圖；圖5是展示根據本發明教示可形成在印刷電路板上的邊緣部分的一個實施例的放大 的、局部透視圖，其中以假想線展示替代實施例；圖6是展示圖3的印刷電路板的邊緣部分的局部側僅部分截面正視圖，所述邊緣部 分具有定位在其上並電耦合所述板的邊緣連接器；以及圖7是展示在本發明的印刷電路板內形成兩個腔的局部側截面正視圖，所述形成也 可利用本文的教示來實現。
具體實施方式
為了更好地理解本發明以及本發明的其它和另外的目的、優點及能力，結合上述附 圖參考以下揭示內容和所附權利要求書。應了解，各圖中相同標號將用於表示相同元件。 術語"電路化襯底"是指能夠接合到一個或一個以上其它此類結構以形成PCB的子部分(或子組合件)。每一電路化襯底將包含至少一個介電層和至少一個導電層，且在 下文界定的一個實施例中，包含至少一個介電層和兩個相對定位的導電層。相對定位是 指一導電層定位在外部表面(上部或下部)的一者上，與另一導電層相對。可用於此類 結構的介電材料的實例包含玻璃纖維增強環氧樹脂(在此項技術中一些因為相同的阻燃 劑等級而稱為"FR4"介電材料)、聚四氟乙烯(例如，特富龍)、聚醯亞胺、聚醯胺、 氰酸脂樹脂、光可成像材料和其它類似材料。可用於導電層中的導體材料的實例包含銅 或銅合金，但可包含或包括額外的金屬(例如，鎳、鋁等)或其合金。此類導體材料用 於形成可充當電源、信號和/或接地層的導電層。如果充當信號層，那麼若干導體線和/ 或襯墊可構成所述層，而如果用作電源或接地，那麼此類層通常將實質上為固體構造。 信號與電源和/或接地層的組合是可能的。在具有兩個相對的導電層的電路化襯底的情況 下，每一層是上面具有多個間隔定位的線和/或襯墊的信號層。在本文界定的接合程序期 間可用於此類襯底之間的其它介電層包含稱為"粘著劑片"的物件。本文使用的術語"邊緣連接器"是指適於配合到印刷電路板的突出邊緣上的電連接 器。通常，此類邊緣連接器包含絕緣外殼和在其中的多個彈簧接觸件，所述接觸件相對 於PCB邊緣被定位(例如，插入)到的內部槽或類似開口對準。每一接觸件又經設計以 與PCB的相對表面和/或突出邊緣面上的相應導體襯墊或線配合(例如，形成滑動式接 觸)。下文使用的術語"印刷電路板"(或"PCB")意味著包含由接合在一起的三個或三 個以上電路化襯底組成的多層式結構。圖1中，展示三個電路化襯底(下文中也簡稱為"襯底")在堆疊定向上相對於彼 此對準。第一襯底11展示為分別定位在相對定位的第二與第三襯底13與15之間。如 將了解，此類襯底中的至少三者用於形成根據本文教示的多層式PCB。可以理解，可使 用三個以上襯底，這取決於最終PCB所需的整體層配置。因此，本發明不限於僅使用三 個襯底。每一電路化襯底ll、 13和15包含至少一個介電層17，其由例如玻璃纖維增強 聚合樹脂(也稱為FR4)、聚四氟乙烯(特富龍，E.I. DuPont deNemours Company的商 標)、Driclad介電材料(Driclad是本發明受讓人，Endicott Interconnect Technologies, Inc.的註冊商標)等常規介電材料形成。在一個實施例中，每一介電層n可具有約i到5密耳(1密耳為0.001英寸)範圍內的厚度。襯底13和15進一步包含至少一個導電層 19，其位於襯底的外表面內和/或外表面上。圖1中，襯底13和15包含三個導電層19 和類似數目的介電層17。每一介電層用於使各個導電層絕緣，如常規上PCB製造過程 中所進行的。層19優選地為銅或銅層(用於PCB產品的已知材料)，且可具有約0.25 密耳到約6密耳的厚度。層19可充當信號、電源或接地，這再次取決於產品要求。如 果導電層充當信號層，那麼其通常將包含作為其一部分的若干個別線和/或襯墊，如用於 襯底13和15的外層19所指示。安置在中心的襯底11包含至少一個介電層(實際上在圖1的實例中展示兩個)和 至少兩個外部導體層(為了便於解釋，稱為19'和19")，這些層相對定位(位於襯底ll 的相對的上部和下部外表面上)。襯底11還可包含一個或一個以上內部導體層19 (圖1 中展示一個)。每一外部導體層19'和19"由多個個別信號線和/或襯墊21組成(圖5)， 所述信號線和/或襯墊21最終將位於使用本文的教示形成的圖5所示的突出邊緣部分的 暴露的外表面上。在圖1的實施例中，這些信號線和/或襯墊21至少從襯底11的大約中 心處延伸到圖式的右側上最遠的外邊緣。線21優選地使用PCB製造中已知的常規光刻 處理而形成在所示的外表面上。襯底13和15上的外部導體層19也是如此。如果內部 導體層用於任一襯底，那麼這些內部導體層也優選地使用常規光刻處理相對於上面定位 (例如，層壓)有導體材料的單個介電層而形成。 一旦已進行電路化，接著就將各個介 電層-導體層子部分層壓到其它此類子部分以形成所需的電路化襯底。然而，如所了解， 本發明廣泛適用於僅具有一個介電層和一個或一個以上導電層的襯底，但中間襯底11 除外，所述中間襯底ll (如所界定)包含至少兩個相對定位的導電(信號)層。襯底ll、 13和15的每一者可包含作為其一部分的通孔23，(例如)以對導體層的一者或一者以上進行互連。襯底11和15被展示為包含一個通孔23，而襯底13包含兩 個。然而，本發明不限於此特定數目或定向。此類通孔可使用常規通孔成形法，優選地 使用雷射(例如，紫外線Nd:YAG雷射)並接著用適宜的冶金對孔壁進行電鍍而形成。 化學鍍敷或電解鍍敷可用於沉積所需厚度的金屬以充當通孔的導電介質。也可能在孔內 添加導電膏，或甚至使用其代替鍍敷層。重要的是，襯底13和15各包含處於其外表面內的面向中間襯底11的開口 25。開 口25優選地為矩形配置，且在一個實施例中，具有分別約0.5英寸和5英寸的側邊和長 度尺寸。每一開口還具有在各個襯底的外表面內約15密耳的深度。每一開口25內定位 有覆蓋部件27，其具有與容納開口類似的大小和形狀配置，且優選地稍厚以確保在其各 自開口內的摩擦配合。每一覆蓋物27優選地由氟矽酮橡膠材料組成， 一個實例是由Santa Fe Springs, California的Diversified Silicone Products, Inc.以商標名"DSP60FS"氟矽酮片 出售。此材料對於烈性化學製品、溶劑和流體非常具有抵抗力且能夠在低達零下54攝 氏度(C)到高達260攝氏度的溫度範圍內執行。其還具有肖氏"A"硬度計硬度等級為 60。本發明不限於使用這種特定材料，因為其它材料也是可能的，只要這些材料提供與 上述特性類似的同樣重要的特性即可。舉例來說，適宜的材料是一種稱為"維通(Viton)" 的材料。("維通"是E丄DuPont deNemours&Company的商標。)維通是氟橡膠且以其 優良的(200°C)耐熱性而出名。其與上述"DSP60FS"氟矽酮類似，提供對於侵蝕性 燃料和化學製品的優良抵抗力，並具有肖氏"A"硬度計硬度等級為約65到約95,這 取決於其品級。維通片可從辦公地址在2143 Lunt Avenue Elk Grove Village, IL的Abbott Rubber公司購得。適用於本發明的覆蓋部件的另一材料是矽橡膠。已知的高性能矽橡膠 片適宜在零下60攝氏度到高達218攝氏度的溫度下持續使用，且在零下75攝氏度到更 高的260攝氏度間斷地使用。此類片可從辦公地點在41 Industrial Drive, Exeter, NH的 Ipotec, Inc.購得。當每一覆蓋物27處於適當位置(如圖所示)時，現將對準的襯底11、 13和15接 合在一起以形成複合結構，如圖2所示。銷31優選地用於將襯底對準。這些銷(圖2 中以假想線展示兩個，但可利用更多個)延伸穿過襯底的每一者且優選地由不鏽鋼製成。 優選地使用層壓工藝，且在所述實例中使用如圖所示的三個襯底，在約150攝氏度到約 250攝氏度範圍內的溫度下，在約60分鐘到約120分鐘的時間段內，實現接合。由於此 處理期間各個襯底上相對較高的壓縮力的緣故，所以正處於被加熱可流動狀態的所述襯 底的一者或一者以上的介電材料可能遷移。覆蓋部件27用於防止電介質與中心襯底11 的導電層19'和19"的暴露的導體21嚙合。這是因為覆蓋部件以足夠的力被壓縮抵靠所述導體以防止此類遷移。重要的是，即使使用中間介電"粘著劑片"33時，覆蓋部件 27也能夠防止此遷移。這些片在此項技術中也簡稱為"預浸"片，其常規上在例如上文 所示的襯底的層壓過程中使用。這些片優選地也用於本發明中，但這種使用不是強制性 的。當與上文界定的其它元件一起使用時，這些粘著劑片具有約1.5密耳到約5密耳的 厚度。在定位在如圖所示的各個襯底之間之前，每一片經切割以去除其尺寸上類似於覆 蓋部件27的部分。圖1中展示此類開口28。當使用此類片時，各個覆蓋部件的厚度大 約比容置覆蓋部件27的各個開口 25與相關聯的粘著劑片33的組合厚度(深度)大0.005 英寸(5密耳)。出於下文所解釋的原因認為此相對厚度很重要。已確定，當使用以此類相對厚度利用的上文提及的氟矽酮材料時，在每一導電層19' 和19"的各個信號導體21上形成牢固密封，而不管層壓工藝期間所經受的相對較惡劣的 壓力和溫度如何。相當不明顯的是，來自任一襯底的介電層或來自粘著劑片(其在加熱 時也變得可流動)的電介質不會遷移到導體21上。認為這是完全不明顯的，因為已知 以下事實粘著劑片和介電層將由於如此高的壓力而各自壓縮到較小的厚度，與氟矽酮 覆蓋部件將發生的情況一樣。然而，通過仔細地識別覆蓋部件的臨界厚度，並使用具有 例如上文界定的特徵的材料結合本文引用的其它材料及厚度，已產生此牢固密封。圖2的接合結構現經受進一步處理以產生突出邊緣部分41，如圖3 (和圖5)所示。 在一個實施例中，此處理涉及使用銑刀(未圖示)銑削掉外部襯底13和15以及各個覆 蓋部件27的選定部分。可利用除銑削以外的其它方法，但已證明銑削是較優選的方法。 在一種此類工藝中，去除襯底13和15的整個外部部分(圖2中由尺寸"A"表示)。此 特定方法中還使用銑削來去除中間襯底11的末端部分，如圖2中由尺寸"B"表示。其 它方法也是可能的。舉例來說，可能有可能僅去除襯底13和15的若干部分而留下襯底、11的由尺寸"B"表示的延伸末端。倘若經設計以定位在此邊緣上的邊緣連接器將具有 充分足夠長的接觸件以到達暴露的導體21，而被覆蓋(用電介質)的末端部分保留在適 當位置，那麼上述情況就是可能的。圖3和圖5的實施例是其中去除襯底11的外部末 端部分(尺寸"B")的實施例。下文將參看圖7實施例界定另一種方法。圖3的結構現能夠被進一步處理，包含從多層式結構的外表面將更多通孔23'(圖3 中展示一個)添加到其中選定的導體層。還可能形成延伸而完全穿過所述結構的全部厚 度的通孔。進一步可能將額外冶金提供到突出邊緣部分上現暴露的導體21上。此冶金 的實例包含鎳和金，後者是為了確保增強導電性非常需要的貴金屬。延伸的以開口方式 暴露的導體有助於進行處理(例如，電鍍，如化學鍍敷或電解鍍敷)以添加此冶金。圖5的實施例表示可使用本文中的教示形成的突出邊緣部分的兩個實例。在一個實例中，邊緣部分41可延伸PCB的全部寬度，如圖5中由實線表示。或者，突出邊緣部 分可僅佔據全部寬度的一部分，如圖5中由假想線表示。在後一實施例的情況下，突出 邊緣部分可相對於板的整個寬度而居中定向或偏移。因此，本發明能夠提供具有一個以 上可能的突出邊緣位置的PCB。圖6中，具有如圖5所示的突出邊緣部分的PCB被展示為具有邊緣連接器51。連 接器51包含與導體21可滑動地嚙合的具有曲線接觸段55的多個彈簧接觸件53。每一 導體可由相應的彈簧接觸件接觸，且因此利用兩個以上此類接觸件53。接觸件53位於 絕緣(例如，苯酚)外殼57的基底部分內。連接器51可滑動地定位(沿著方向"S") 直到部分41的邊緣與外殼57的止擋部分59嚙合為止。然而，圖6所示的連接器並不 希望限制本發明，因為許多不同形式的此類連接器是可能的。如上文所提及，圖7提供本發明的替代實施例。更明確地說，圖7的PCB包含一對 腔61，而不是圖3-6所示的暴露的突出邊緣部分。腔61是使用與圖2實施例中所使用 的類似的銑刀形成的，只是銑削僅在襯底13和15的經設計以容置覆蓋部件27的部分 上進行。也就是說，對這兩個襯底的銑削僅向下進行到覆蓋部件並沿著與覆蓋部件的尺 寸類似的垂直尺寸進行。因此，僅去除所述部件(除了襯底13和15的僅上述相同部分 外)，而不去除所有三個襯底的外部部分(圖2中由尺寸"B"表示)。暴露的導體21接 著可由接觸件71 (圖7中僅展示一個)嚙合，所述接觸件71在腔內伸出。如同接觸件 53，在連接器的每側使用一個以上接觸件71，使得每一導體21由單個接觸件71嚙合。 連接器剩餘部分還可包含電絕緣外殼(未圖示)和對於此類連接器來說已知的其它元件， 且認為不必進行進一步描述。所形成的腔可具有任何所需的形狀，包含矩形(最優選)， 且也可延伸PCB的全部寬度。然而，如同邊緣部分41，每一腔可僅佔據全部寬度的一 部分，例如居中定位在PCB的兩個相對末端之間。在單個PCB內提供突出邊緣部分和 腔兩者也在本發明範圍內，因為本發明不限於邊緣部分或腔的任一者。還可形成處於同 一板內的具有不同深度的多個腔，或甚至處於一個腔內的具有不同深度的腔。因此，已展示和描述一種新穎且獨特的製作印刷電路板的方法，所述印刷電路板中 具有經設計以容納外部連接器以便與板的導體形成接觸的突出邊緣部分和/或多個腔。本 文所教示的方法除了使用選定的覆蓋部件外還能夠利用現有的PCB製造設備和工藝以 用於既定目的。因此，本發明提出了此項技術中的顯著改進。雖然已展示和描述當前是本發明的優選實施例的實施例，但所屬領域的技術人員將 了解，可在不脫離如所附權利要求書界定的本發明的範圍的情況下在所述實施例中作出 各種變化和修改。
權利要求
1.一種製作印刷電路板的方法，所述方法包括提供第一電路化襯底，所述第一電路化襯底包含具有第一和第二相對表面的至少一個介電層，以及分別定位在所述至少一個介電層的所述第一和第二表面上的第一和第二相對導電層；提供第二和第三電路化襯底，其每一者包含至少一個介電層和至少一個導電層；分別在所述第二和第三電路化襯底內形成第一和第二開口；分別在所述第二和第三電路化襯底內的所述第一和第二開口內定位第一和第二覆蓋部件；將所述第一、第二和第三電路化襯底相對於彼此對準，其中具有所述第一覆蓋部件的所述第二電路化襯底的所述第一開口面向所述第一電路化襯底的所述第一相對表面，且其中具有所述第二覆蓋部件的所述第三電路化襯底的所述第二開口面向所述第一電路化襯底的所述第二相對表面；將所述第一、第二和第三電路化襯底接合在一起；以及隨後去除所述第一和第二覆蓋部件以及所述第二和第三電路化襯底的若干部分以界定所述第一電路化襯底的突出邊緣部分，所述第一、第二和第三電路化襯底形成印刷電路板。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述分別在所述第二和第三電路化襯底內形成所 述第一和第二開口是使用銑削操作實現的。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中將形成在所述第二和第三電路化襯底內的所述第 一和第二開口分別在所述第二和第三電路化襯底內形成為預定深度。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中所述第一、第二和第三電路化襯底相對於彼此的 所述對準是利用多個銷實現的，所述銷延伸穿過所述第一、第二和第三電路化襯底 的每一者。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中所述將所述第一、第二和第三電路化襯底接合在 一起是利用層壓工藝實現的。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中所述層壓工藝是在約150攝氏度到約250攝氏度 範圍內的溫度下持續約60分鐘到約120分鐘的時間段實現的。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中所述去除所述第一和第二覆蓋部件以及所述第二 和第三電路化襯底的若干部分以界定所述第一電路化襯底的突出邊緣部分是利用銑削操作實現的。
8. 根據權利要求1所述的方法，其進一步包含在所述將所述第一、第二和第三電路化 襯底接合在一起之前，在所述第一與第二電路化襯底之間定位第一介電層並在所述 第一與第三電路化襯底之間定位第二介電層。
9. 根據權利要求8所述的方法，其進一步包含在所述將所述第一、第二和第三電路化 襯底接合在一起之前去除所述第一和第二介電層的選定部分，所述第一和第二介電 層的所述選定部分具有分別大體上類似於所述第一和第二覆蓋部件的長度和寬度 尺寸的長度和寬度尺寸。
10. 根據權利要求1所述的方法，其進一步包含在所述突出邊緣部分上定位邊緣連接器 以將所述邊緣連接器電耦合到所述第一電路化襯底。
11. 一種製作印刷電路板的方法，所述方法包括提供第一電路化襯底，所述第一電路化襯底包含具有第一和第二相對表面的至少 一個介電層，以及分別定位在所述至少一個介電層的所述第一和第二表面上的第一 和第二相對導電層；提供第二和第三電路化襯底，其每一者包含至少一個介電層和至少一個導電層； 分別在所述第二和第三電路化襯底內形成第一和第二開口；分別在所述第二和第三電路化襯底內的所述第一和第二開口內定位第一和第二 覆蓋部件；將所述第一、第二和第三電路化襯底相對於彼此對準，其中具有所述第一覆蓋部 件的所述第二電路化襯底的所述第一開口面向所述第一電路化襯底的所述第一相 對表面，且其中具有所述第二覆蓋部件的所述第三電路化襯底的所述第二開口面向 所述第一電路化襯底的所述第二相對表面；將所述第一、第二和第三電路化襯底接合在一起；以及隨後去除所述第一和第二覆蓋部件以分別在所述第二和第三電路化襯底內界定 第一和第二腔，所述第一、第二和第三電路化襯底形成印刷電路板。
12. 根據權利要求11所述的方法，其中所述分別在所述第二和第三電路化襯底內形成 所述第一和第二開口是使用銑削操作實現的。
13. 根據權利要求11所述的方法，其中將形成在所述第二和第三電路化襯底內的所述 第一和第二開口分別在所述第二和第三電路化襯底內形成為預定深度。
14. 根據權利要求11所述的方法，其中所述第一、第二和第三電路化襯底相對於彼此 的所述對準是利用多個銷實現的，所述銷延伸穿過所述第一、第二和第三電路化襯底的每一者。
15. 根據權利要求11所述的方法，其中所述將所述第一、第二和第三電路化襯底接合 在一起是利用層壓工藝實現的。
16. 根據權利要求15所述的方法，其中所述層壓工藝是在約150攝氏度到約250攝氏 度範圍內的溫度下持續約60分鐘到約120分鐘的時間段實現的。
17. 根據權利要求11所述的方法，其中所述去除所述第一和第二覆蓋部件以界定所述 腔是利用銑削操作實現的。
18. 根據權利要求11所述的方法，其進一步包含在所述將所述第一、第二和第三電路 化襯底接合在一起之前，在所述第一與第二電路化襯底之間定位第一介電層並在所 述第一與第三電路化襯底之間定位第二介電層。
19. 根據權利要求18所述的方法，其進一步包含在所述將所述第一、第二和第三電路 化襯底接合在一起之前去除所述第一和第二介電層的選定部分，所述第一和第二介 電層的所述選定部分具有分別大體上類似於所述第一和第二覆蓋部件的長度和寬 度尺寸的長度和寬度尺寸。
20. 根據權利要求11所述的方法，其進一步包含在所述印刷電路板上定位邊緣連接器 以通過所述第一和第二腔將所述邊緣連接器電耦合到所述第一電路化襯底。
全文摘要
一種製作印刷電路板的方法，所述印刷電路板中至少三個襯底對準並接合在一起(例如，使用層壓)。所述襯底中的兩者中形成有開口，每一開口包含位於其中的覆蓋部件。層壓期間，所述覆蓋部件用於密封並防止在所述層壓期間液化的介電材料(例如，樹脂)接觸內部(第一)襯底的相對表面上的導電層。因此，形成其中具有突出邊緣部分或多個腔的PCB，使得可使用邊緣連接器或類似物與所述PCB形成電連接。
文檔編號H05K3/40GK101336051SQ20081000075
公開日2008年12月31日 申請日期2008年1月11日 優先權日2007年1月12日
發明者羅伯特·J·哈倫扎, 羅伯特·M·姚普, 阿什溫庫馬爾·C·巴特 申請人:安迪克連接科技公司