DE69221289T2 - Bohren von leiterplatten und auf- und unterlagen dafür - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bohren von Löchern in gedruckte Schaltkreiskarten und eine Auflage- oder Verstärkungsplatte, die zur Verwendung bei einem derartigen Verfahren ausgelegt ist.
• Üblicherweise werden beim Bohren von gedruckten Schaltkreiskarten bzw. Leiterpiatten Dummy-Karten auf einer oder beiden Seiten der zu durchbohrenden Karte oder Karten verwendet. Diese Dummy-Karten werden manchmal auch als Verstärkungs- und Auflageplatten bezeichnet. Eine Verstärkungs oder Unterstützungsplatte ist in der US-A-3700341 offenbart und weist ein Laminat aus einer Aluminiumfolie auf, welche fest an Masonit - einer Faserplatte - angeheftet ist. Eine laminierte Auflageplatte bzw. Auflage ist in der US-A-4311419 offenbart. Andere Auflage- und Verstärkungsplatten bzw. Auf- und Unterlagen sind in der EP-A-0 264 816 und der FR-A-2 527 956 offenbart. Wenn viele Karten durchbohrt werden, werden sie für gewöhnlich in Stapeln bereitgestellt, welche aus einer Auflageplatte an der Oberseite des gedruckten Schaltkreiskartenmaterials bestehen. Es gibt eine Anzahl von Gründen hierfür, einer ist die Verringerung der Gratbildung, ein anderer ist das Verhindern von Beschädigungen des oberen Laminates in dem Stapel und ein weiterer ist die Verbesserung der Bohrgenauigkeit. An dem Boden des Stapels ist für gewöhnlich eine weitere Karte vorgesehen, welche als Verstärkungskarte bezeichnet wird, und die hier für eine Anzahl von Gründen vorgesehen ist, wobei einer hiervon ist, zu verhindern, daß die Bohrer in die Grundwerkzeugplatte der Bohrmaschine eindringen und ein weiterer ist, zu verhindern, daß das gedruckte Schaltkreiskartenmaterial Grate hat. Verschiedene Materialien werden für die Dummy-Karten verwendet, aber die am meisten üblichen Dummy-Karten sind zusammengesetzte Karten, bestehend aus einer Metallplatierung an einer oder beiden Seiten einer weicheren, des öfteren organischen Materialschicht. Das Metall ist steif und bleibend mit dem Substrat mittels eines Permanentklebers, beispielsweise eines Epoxidharzes, verklebt.
• Ein Problem, das beim Bohren von gedruckten Schaltkreiskarten auftritt, ist die Auswirkung des Kartenmaterials auf die Bohrerspitze. Schaltkreiskarten enthalten üblicherweise viel Epoxidharz. Während des Bohrvorganges haftet das Harz fest an die Ränder und Spannuten der Bohrer an. Dies erhöht die notwendige Antriebsleistung, die Wärmeerzeugung und verursacht Schmiereffekte innerhalb der gebohrten Löcher. In manchen Fällen schränkt das anhaftende Harz die Lebensdauer der Bohrer ein. Das Harz kann schwierig und teuer zu entfernen sein, wenn die Bohrer erneuert werden.
• Infolgedessen schafft die Erfindung eine Auflageplatte, wie sie im Anspruch 1 definiert ist. Wenn die nichtmetallische Schicht eine Papierlage ist, kann das Schmiermittel zumindest in einer Oberflächen-Schicht hiervon verteilt werden. Das Schmiermittel kann jedes Trockenfilm-Schmiermittel sein, wie beispielsweise Graphit, Molybdän-Disulfid oder Polytetrafluorethan (PTFE) und es kann in das Material während der Herstellung eingebracht werden oder kann nachfolgend durch Aufstreichen, Rollbeschichten oder Aufsprühen oder durch irgendein anderes Beschichtungsverfahren aufgebracht werden, beispielsweise durch das sogenannte "Air Knife". Das Schmiermittel kann alternativ hierzu in den Klebstoff vor der Aufbringung eingebracht werden. Das bevorzugte Schmiermittel ist PTFE.
• Bevorzugt weist die Auflageplatte die nichtmetallische Schicht und die mit dem PCB in Anlage befindliche Schicht als zwei laminare Komponenten auf, deren Flächen so zusammengefügt sind, daß kein relativer Rutsch während des Transportes, Schneidens und Ausrichtens vorliegt und so, daß sie voneinander durch Auseinanderziehen trennbar sind. Somit ist die nichtmetallische Schicht, die beispielsweise ein Substrat einer Faserkarte bildet, mit dem Bohr-Schmiermittel bevorzugt auf der Oberfläche versehen, welche von der mit dem PCB in Anlage befindlichen Schicht wegweist, welche in bevorzugten Ausführungsformen Aluminium ist.
• Das Bohr-Schmiermittel verringert oder beseitigt den Aufbau von Harz an der Bohrerspitze und hilft, die Lebensdauer des Bohrers zu verlängern und Schmiereffekte in dem gebohrten Loch zu verringern.
• In einem anderen Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bohren einer Leiterplatte mit dem Anordnen einer Auflage- oder Verstärkungsplatte gemäß der oben definierten Erfindung nahe der Leiterplatte und dem Bohren durch beide Karten. Wenn die Auflage- oder Verstärkungsplatte zwei laminare Komponenten hat, umfaßt das Verfahren vorteilhafterweise den weiteren Schritt des Abziehens einer der laminaren Komponenten von der Karte, das heißt, der Metall/Metall-Legierungskomponente, wenn diese gebraucht ist, für Wiedergewinnungszwecke.
• Beispiele der Anwendung der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung erläutert, in der:
• Figur 1 ein Schnitt durch eine Auflageplatte ist mit einem Faserkartensubstrat und einer Platierung auf nur einer Seite; und
• Figur 2 ein Schnitt entsprechend von Figur 1 ist, jedoch mit einer Platierung an beiden Seiten des Substrates.
• In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Metalischicht von einem Substrat nach dem Gebrauch entfernt werden, so daß es möglich ist, das Substrat wegzuwerfen und das Metall wiederzugewinnen. Alternativ hierzu kann das Substrat in manchen Anwendungsfällen wiederverwendet werden. Gemäß Figur 1 kann eine schwache Anhaftung zwischen dem Metall A und dem Substrat B mittels eines Klebers geringer Festigkeit erhalten werden, der auf eine oder beide der Kontaktoberflächen aufgebracht wird, oder indem ein doppelseitiges Klebeband zwischengeschaltet wird oder indem die Oberflächen derart behandelt werden, daß sich ein gewisser Grad einer mechanischen Verzahnung zwischen ihnen ergibt. Es ist nicht notwendig, daß die Anhaftung sich vollständig über die Oberflächen hinweg erstreckt.
Beispiel
• Das bevorzugte Verfahren verwendet ein Aluminium mit einer Stärke von 40 Micron (0,04mm), das auf eine Papierlage mit einer Dicke von annähernd 500 Micron (0,5mm) Dicke aufgebracht ist. Es ist beabsichtigt, daß die Klebstoffschicht minimal ist und die Schichten während der Lagerung, der Handhabung, des Schneidens, des Transportes und des Ausrichtens zusammenhält. Die Dicke der Klebstoffschicht beträgt annähernd 3 Micron und eine ideale Abziehkraft zwischen dem Aluminium und dem Papier von ungefähr 50N/m (Newton/Meter) wird erhalten.
• Dies entspricht einer Zugfestigkeit der Verbindung von ungefähr 40kN/m² (Kilonewton/Quadratmeter). Untersuchungen haben gezeigt, daß die Abziehkraft unter 500N/m entsprechend einer Zugfestigkeit von ungefähr 400kN/m² sein muß.
• Es versteht sich, daß die Substratdicke größer als 0,5mm sein kann und daß die Folie oder Schicht eine etwas unterschiedliche Dicke haben kann.
• Bei einem Versuch bezüglich des Bohrerschmiermittels wurde die zusammengesetzte Platte auf der Papierseite mit feinen PTFE-Festkl-rperpartikeln besprüht, die in einem Trägerfluid verteilt waren. Der Träger verdampfte und hinterließ eine dünne PTFE-Schicht auf dem Papier. Das Gewicht der Beschichtung betrugt ungefähr 0,69 PTFE pro Quadratmeter der Oberfläche. Nach dem Bohren von 1000 Löchern durch einen typischen Stapel von drei Schaltkreiskarten bzw. Leiterplatten mit der behandelten Auflageplatte in Position wurde kein Anhaften von Harz am Bohrer beobachtet. Ein anderer Bohrer, der unter identischen Bedingungen verwendet wurde, jedoch mit keinem PTFE an der Auflageplatte, Zeigte erheblichen Harzaufbau bzw. Harzhaftungsvermögen.
• Es versteht sich, daß die Auflageplatte der vorliegenden Erfindung gleichermaßen gut als Verstärkungsplatte verwendbar ist.

Claims (8)

1. Eine Auflageplatte zur Verwendung benachbart einer gedruckten Schaltkreiskarte (PCB) während eines Bohrvorganges durch diese, mit einer Schicht (A) zur Anlage mit der PCB, die während des Bohrvorganges widerstandsfähig gegenüber Grat-Ausbildungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer nichtmetallischen Schicht (B) laminiert ist, über deren Oberfläche hinweg ein Bohr-Schmiermittel verteilt ist.

2. Eine Auflageplatte nach Anspruch 1, wobei die nichtmetallische Schicht eine Papierlage ist, bei der das Schmiermittel zumindest eine Oberflächen-Schicht hiervon durchsetzt.

3. Eine Auflageplatte nach Anspruch 1, bei der die nichtmetallische Schicht eine Papierlage ist, auf die das Schmiermittel als Trockenfilm aufgebracht ist.

4. Eine Auflageplatte nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der das Schmiermittel Graphit, Molybdän-Disulfid oder Polytetrafluoräthan ist.

5. Eine Auflageplatte nach Anspruch 1, mit der nichtmetallischen Schicht (B) und der Schicht (A) zur Anlage mit der PCB als zwei laminare Komponenten, deren Flächen so miteinander verbunden werden, daß während des Transports, Schneidens und Ausrichtens kein relativer Rutsch zwischen ihnen auftreten kann, wobei sie durch Auseinanderziehen voneinander trennbar sind.

6. Ein Verfahren zur Herstellung einer Auflageplatte nach Anspruch 2, mit dem Schritt des Verteilens des Schmiermittels in der Papierfaser während der Herstellung der Papierlage.

7. Ein Verfahren zur Herstellung einer Auflageplatte nach Anspruch 31 mit dem Schritt des Aufstreichens, Rollbeschichtens oder Aufsprühens des Schmiermittels als Dispersion in einem Trägerfluid auf die Papierlage, wobei es dem Trägerfluid ermöglicht wird, zu verdunsten.

8. Ein Verfahren zum Bohren einer bedruckten Schaltkreiskarte, mit dem Schritt des Anordnens einer Auflageplatte nach Anspruch 1 benachbart der bedruckten Schaltkreiskarte und des Bohrens durch die beiden Karten.