Tarjeta de circuito impreso de una o múltiples capas con lengüetas de ruptura alargadas y procedimiento de fabricación de la misma.

Una tarjeta de circuito que comprende:

una lámina conductora emparedada entre una capa superior aislante y una capa inferior aislante,

definiendo las capas superior e inferior y la lámina conductora una capa de tarjeta de circuito que presenta un borde que incluye un borde de la lámina conductora;

y una capa de borde aislante que cubre sustancialmente, pero no completamente, todo el borde de la lámina conductora, en la que las capas aislantes están revestidas de manera conforme sobre la lámina conductora, en la que la lámina conductora incluye una lengüeta que se extiende hacia fuera desde entre la capa superior y la capa inferior;

y al menos una parte del borde de la lengüeta está al descubierto, caracterizada porque la lengüeta presenta una superficie superior y una superficie inferior;

y al menos parte de al menos una superficie entre la superficie superior y la superficie inferior de la lengüeta está al descubierto.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/020361.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: OLSON,KEVIN,C, WANG,ALAN,E, DI STEFANO,Thomas H.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H05K1/05 SECCION H — ELECTRICIDAD.H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05K CIRCUITOS IMPRESOS; ENVOLTURAS O DETALLES DE REALIZACION DE APARATOS ELECTRICOS; FABRICACION DE CONJUNTOS DE COMPONENTES ELECTRICOS (detalles de instrumentos o detalles comparables de otros aparatos no previstos en otro lugar G12B; circuitos de película delgada o de película gruesa H01L 27/01, H01L 27/13; medios no impresos para realizar conexiones con o entre circuitos impresos H01R; envolturas o detalles de realización de tipos particulares de aparatos, ver las subclases apropiadas; procedimientos que sólo comprenden una técnica prevista en otro lugar, p. ej. calefacción, pulverización, ver la subclase apropiada). › H05K 1/00 Circuitos impresos (conjuntos consistentes en una pluralidad de semiconductores o de otros dispositivos de estado sólido individuales H01L 25/00; dispositivos que consisten en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, p. ej. circuitos integrados, circuitos de película delgada o de película gruesa H01L 27/00). › Sustratos de metal aislado.
  • H05K3/00 H05K […] › Aparatos o procedimientos para la fabricación de circuitos impresos (producción por vía fotomecánica de superficies texturadas, materiales a este efecto o sus originales, aparellajes especialmente adaptados a este efecto, en general G03F; que implican la fabricación de dispositivos semiconductores H01L).
  • H05K3/06 H05K […] › H05K 3/00 Aparatos o procedimientos para la fabricación de circuitos impresos (producción por vía fotomecánica de superficies texturadas, materiales a este efecto o sus originales, aparellajes especialmente adaptados a este efecto, en general G03F; que implican la fabricación de dispositivos semiconductores H01L). › Siendo eliminado el material conductor químicamente o electrolíticamente, p. ej. por el procedimiento de foto-decapado.
  • H05K3/44 H05K 3/00 […] › Fabricación de circuitos con ánima metálica aislada.
  • H05K3/46 H05K 3/00 […] › Fabricación de circuitos multicapas.

PDF original: ES-2377316_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Tarjeta de circuito impreso de una o múltiples capas con lengüetas de ruptura alargadas y procedimiento de fabricación de la misma.

Antecedentes de la invención En la actualidad, las tarjetas de circuito impreso son fabricadas como parte de un gran panel. Cada tarjeta de circuito impreso puede estar configurada adoptando cualquier forma, aunque la mayoría de las tarjetas de circuito impreso en el sentido habitual están fabricadas con formas rectangulares de tamaño estándar. Cuando se ha completado la fabricación de una tarjeta de circuito impreso, es cortada y separada del gran panel, en la mayoría de los casos por medio de un procedimiento de corte o ranuración mecánicos, en el cual un canal es cortado alrededor de la tarjeta de circuito impreso. En determinados diseños, el canal dispuesto alrededor de la tarjeta de circuito impreso no rodea completamente el perímetro de la tarjeta de circuito impreso. Por el contrario, se dejan unas lengüetas en distintos puntos alrededor del perímetro de la tarjeta de circuito impreso para fijarla al panel de mayor tamaño hasta que la tarjeta es singularizada del panel de gran tamaño mediante la ruptura de las lengüetas. Típicamente, los planos metálicos existentes de la tarjeta de circuito impreso no se extienden hasta su borde donde serían cortados mediante el proceso de ranuración. De esta manera, no se deja ningún metal conductor al descubierto sobre los bordes de la tarjeta de circuito impreso.

Los procedimientos existentes de corte de tarjetas de circuito impreso a partir de paneles de mayor tamaño no son satisfactorios para tarjetas de gran densidad debido a que la estabilidad dimensional limitada de las tarjetas de circuito impreso no permite el registro de un motivo de gran densidad sobre el siguiente en el panel de mayor tamaño. Las líneas de corte practicadas alrededor de la periferia de la tarjeta de circuito impreso debilitan aún más el material del panel, exacerbando el registro inadecuado de un motivo sobre el siguiente.

Los sistemas electrónicos montados sobre tarjetas de circuito impreso convencionales se basan en la conducción térmica desde los circuitos integrados que disipan calor hasta la tarjeta de circuito impreso para suprimir parte del calor procedente de los circuitos integrados. Para niveles intermedios de calor, de hasta aproximadamente 2 vatios por chip, la conducción hacia la tarjeta de circuito impreso es suficiente para enfriar los circuitos integrados sin necesidad de sumideros térmicos de gran volumen y costosos. En sistemas de alta calidad, sin embargo, a medida que la densidad del sistema y del porcentaje del sustrato cubierto por los circuitos integrados aumenta, la trayectoria térmica hacia la tarjeta de circuito impreso es menos eficiente. En un punto en el que la densidad del sistema aumenta en la medida suficiente, la tarjeta de circuito impreso no es eficaz como sumidero térmico para los circuitos integrados. Sin embargo, la necesidad de una conducción térmica eficaz desde los circuitos integrados hasta el sustrato y de éste hacia el ambiente resulta más importante a medida que la densidad del sistema aumenta. Debido a la evolución hacia la intensidad más elevada de los sistemas y a una cobertura de los circuitos integrados mayor, se necesitan unos medios para enfriar el sustrato con el fin de mantener los circuitos integrados con el sustrato a una temperatura operativa segura.

Además de la conducción térmica, los sistemas de alta calidad requieren cada vez más unos suministros de potencia de baja impedancia y de tensión de puesta a tierra para desarrollar los circuitos integrados a grandes velocidades de reloj. Típicamente, las impedancias de ca de los suministros de potencia y de puesta a tierra son reducidos mediante el empleo de condensadores de paso de impedancia baja conectados a los planos de potencia y de puesta a tierra. En tarjetas de circuito impreso convencionales, los condensadores están conectados a los planos de potencia y de puesta a tierra a través de unas vías las cuales se extienden a través de un cierto grosor de la tarjeta, incrementando la impedancia de este contacto y degradando el rendimiento del sistema. A medida que las velocidades de conmutación aumentan, el problema de efectuar unas conexiones de impedancia baja entre los condensadores de paso y los planos de potencia y de puesta a tierra resultan más importantes.

En el documento EP 0 26 105 A2 se divulga un procedimiento de fabricación de unas tarjetas de cableado impreso de múltiples capas que contiene un núcleo de metal. Unos núcleos de cobre están provistos de unas hendiduras para separar una porción de producto de la porción periférica de los núcleos de cobre, en las que las hendiduras son llenadas con una resina aislante durante la fabricación de los núcleos de cobre. Un conjunto de núcleos de cobre son entonces apilados con “prepegs” y deben proporcionar un aislamiento entre los núcleos de cobre. En una forma de realización, el cuerpo de múltiples capas comprende unas placas de las capas exteriores que incorporan un revestimiento conductor con un motivo de circuito deseado, cuyas capas superior e inferior no comprenden las hendiduras llenas con resina aislante. En otra forma de realización, las hendiduras de diferentes núcleos de cobre no se superponen entre sí al constituir el cuerpo de múltiples capas. En una forma de realización adicional, unas hendiduras menores o agujeros de paso están constituidas a través de la totalidad o de parte del cuerpo de múltiples capas lleno con la resina aislante. Durante la fabricación del cuerpo de múltiples capas, la porción de producto es separada de la porción periférica mediante el corte de unas líneas perpendiculares que pasan a través de la resina aislante de forma que las partes de la resina aislante permanecen sobre las partes menores de los bordes del cuerpo de múltiples capas.

El documento US 4, 250, 616 divulga un procedimiento de constitución de un plano posterior eléctrico consistente en una tarjeta de circuito impreso de múltiples capas en el que cada una de las capas conductoras comprende unas determinadas hendiduras o agujeros que son llenados sin fisuras o con un material aislante. Las ranuras que comprenden el material aislante no se superponen unas sobre otras cuando están apiladas entre sí, pero las ranuras de un plano se superponen y se extienden más allá de las varillas de unión del otro plano. Durante la fabricación del plano posterior las áreas de los rebordes periféricos son maquinadas separándolas por el medio a lo largo de las ranuras alineadas. De acuerdo con las enseñanzas del documento US 4, 250, 616 esta disposición consigue que no exista ningún borde metálico de una placa situada en posición adyacente a los bordes metálicos de la otra placa, eliminando de esta forma las corrientes de arco a través de las placas producidas por rebabas o elementos similares del maquinado.

El documento JP 08 288660 A divulga una placa de cableado impreso con núcleos de metal de múltiples capas fabricada a partir de una placa de laminación con una zona de producto y una zona de desecho, en la que se constituyen unas hendiduras en cada núcleo de metal que proporcionan unas partes de conexión entre la porción de producto y la porción de desecho. Las hendiduras y las partes de conexión están constituidas de tal manera que la p arte de conexión de un núcleo de metal no se superponen a la parte de conexión de otro núcleo de metal para impedir que una pluralidad de núcleos de metal queden expuestos al agujero de corte para cortar las partes de conexión.

A partir del documento JP 04 071285 A es conocida una tarjeta de cableado impreso con núcleos de metal y un procedimiento de perfilado, en la que los núcleos de metal de la tarjeta están provistos de una zona de producto y de una zona de desecho dispuesta sobre la periferia de la zona de producto separadas entre sí mediante una hendidura. La hendidura deja una pluralidad de partes de acoplamiento que unen ambas zonas entre sí. Cuando los núcleos de metal están apilados uno sobre otros dentro de unas capas aislantes para constituir la tarjeta de cableado impreso, de perfil exterior de la tarjeta es cortado a lo largo de la hendidura, separando de esta manera la zona de producto de la zona de desecho. Las hendiduras consiguen que el perfil exterior sea cortado de manera eficiente sin utilizar un molde de metal para aumentar la productividad de la fabricación de la tarjeta de cableado impreso.

El documento US 3, 934, 334 describe un procedimiento aditivo para la producción de unas tarjetas de cableado impreso que utilizan una chapa en tosco de metal que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una tarjeta de circuito que comprende:

una lámina conductora emparedada entre una capa superior aislante y una capa inferior aislante, definiendo las capas superior e inferior y la lámina conductora una capa de tarjeta de circuito que presenta un borde que incluye un borde de la lámina conductora; y una capa de borde aislante que cubre sustancialmente, pero no completamente, todo el borde de la lámina conductora, en la que las capas aislantes están revestidas de manera conforme sobre la lámina conductora, en la que la lámina conductora incluye una lengüeta que se extiende hacia fuera desde entre la capa superior y la capa inferior; y al menos una parte del borde de la lengüeta está al descubierto, caracterizada porque la lengüeta presenta una superficie superior y una superficie inferior; y al menos parte de al menos una superficie entre la superficie superior y la superficie inferior de la lengüeta está al descubierto.

2. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 1, en la que la lámina conductora incluye al 15 menos una vía que la atraviesa.

3. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en las reivindicaciones 1 o 2, en la que las capas aislantes están constituidas a partir de un material dieléctrico común depositado sobre la lámina conductora.

4. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que al menos una de las capas superior e inferior presenta un motivo de circuito constituido sobre ella.

5. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 1, en la que la lengüeta termina dentro del rebajo.

6. Una tarjeta de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la tarjeta se extiende por dentro de un rebajo dispuesto dentro de la capa de la tarjeta de circuito.

7. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 6, en la que al menos parte del borde es 25 exterior a un perímetro de la capa de la tarjeta de circuito.

8. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que una pluralidad de capas de la tarjeta de circuito está laminada de forma conjunta para constituir una tarjeta de circuito de múltiples capas.

9. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 8, en la que la lengüeta de una capa de la tarjeta de circuito de la tarjeta de circuito de múltiples capas está descentrada respecto de la lengüeta de otra capa de la tarjeta de circuito de la tarjeta de circuito de múltiples capas.

10. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en la reivindicación 9, que incluye así mismo un componente electrónico conectado entre la lengüeta de una capa de la tarjeta de circuito y la lengüeta de la otra capa de la tarjeta de circuito.

11. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que la lámina conductora de la capa de la tarjeta de circuito define un plano de alimentación; y la lámina conductora de otra capa de la tarjeta de circuito define un plano de puesta a tierra.

12. La tarjeta de circuito de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 11, en la que:

la lámina conductora comprende, así mismo, un panel; la lengüeta une la capa de la tarjeta de circuito con el panel; y la lengüeta es sensible a una fuerza de ruptura para romperse donde se une con el panel, tras lo cual la capa de la tarjeta de circuito y la lengüeta se separan del panel.

13. Un procedimiento de constitución de una tarjeta de circuito que comprende las etapas de:

(a) la provisión de una primera lámina conductora;

(b) la retirada de manera selectiva de una o más porciones de la primera lámina conductora para constituir

45 un primer panel que presenta una primera tarjeta de circuito que está acoplada a una parte desechable del primer panel mediante al menos una lengüeta que se extiende desde un borde de la primera tarjeta de circuito hasta un borde de la parte desechable del primer panel;

(c) la aplicación de un revestimiento aislante a la primera tarjeta de circuito de forma que al menos cada borde de la primera tarjeta de circuito esté cubierto con aquél, en el que el revestimiento aislante está revestido de manera conforme sobre la lámina conductora y de forma que al menos parte de al menos una superficie entre la superficie superior y la superficie inferior de la lengüeta no esté cubierta por el revestimiento aislante; y

(d) la separación de la primera tarjeta de circuito respecto de la parte desechable de una forma en la que al menos parte de la lengüeta permanezca fijada a la primera tarjeta de circuito e incluya un borde al descubierto de la lámina conductora de la primera tarjeta de circuito.

14. El procedimiento de acuerdo con lo definido en la reivindicación 13, en el que la etapa (c) incluye así mismo la aplicación del revestimiento aislante a la primera tarjeta de circuito para que al menos cada borde de al menos una lengüeta quede cubierta por aquél.

15. El procedimiento de acuerdo con lo definido en las reivindicaciones 13 y 14, en el que al menos parte de la lengüeta termina en un perímetro entre el perímetro interior y el perímetro exterior de la primera tarjeta de circuito.

16. El procedimiento de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, que incluye así mismo las etapas de:

(e) la provisión de una segunda lámina conductora;

(f) la retirada de forma selectiva de una o más porciones de la segunda lámina conductora para constituir un segundo panel que presenta una segunda tarjeta de circuito que está acoplada a una parte desechable del segundo panel mediante al menos una lengüeta que se extiende desde un borde de la segunda tarjeta de circuito hasta un borde de la parte desechable del segundo panel;

(g) la aplicación de un revestimiento aislante sobre la segunda tarjeta de circuito para que al menos cada borde de la segunda tarjeta de circuito esté cubierta por aquél;

(h) la laminación de forma conjunta de las primera y segunda tarjetas de circuito; y

(i) la separación de la segunda tarjeta de circuito respecto de la parte desechable del segundo panel de una forma en la que al menos parte de la lengüeta permanezca fijada a la segunda tarjeta de circuito e incluya un borde al descubierto de la lámina conductora de la segunda tarjeta de circuito.

17. El procedimiento de acuerdo con lo definido en la reivindicación 16, en el que al menos parte de cada lengüeta termina dentro de un perímetro de la correspondiente tarjeta de circuito.

18. El procedimiento de acuerdo con lo definido en la reivindicación 16, en el que al menos parte de cada lengüeta termina fuera de un perímetro de la correspondiente tarjeta de circuito.

19. El procedimiento de acuerdo con lo definido en las reivindicaciones 17 o 18, en el que al menos una lengüeta de la primera tarjeta de circuito está descentrada respecto de al menos una lengüeta de la segunda tarjeta de circuito.

20. El procedimiento de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, que incluye así mismo la etapa de conectar eléctricamente un componente eléctrico entre al menos una lengüeta de la primera tarjeta de circuito y al menos una lengüeta de la segunda tarjeta de circuito.


 

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