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ITMC20070018A1 - Procedimento per la realizzazione di circuiti stampati su cui devono essere saldati componenti elettronici privi di reoforo. - Google Patents

Procedimento per la realizzazione di circuiti stampati su cui devono essere saldati componenti elettronici privi di reoforo. Download PDF

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ITMC20070018A1
ITMC20070018A1 IT000018A ITMC20070018A ITMC20070018A1 IT MC20070018 A1 ITMC20070018 A1 IT MC20070018A1 IT 000018 A IT000018 A IT 000018A IT MC20070018 A ITMC20070018 A IT MC20070018A IT MC20070018 A1 ITMC20070018 A1 IT MC20070018A1
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Description

DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
“PROCEDIMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI CIRCUITI STAMPATI SU CUI DEVONO ESSERE SALDATI COMPONENTI ELETTRONICI PRIVI DI REOFORO”.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un procedimento per la realizzazione di circuiti stampati sui quali debbono essere saldati componenti elettronici privi di reoforo e dislocati sulla faccia opposta a quella di stampaggio della circuiteria.
Resta inteso che la tutela richiesta deve intendersi estesa anche al circuito ottenuto con il procedimento secondo il trovato.
Il procedimento secondo il trovato è particolarmente vantaggioso nel caso in cui il supporto su cui viene stampato il circuito è costituito da un supporto sottile di materiale non conduttivo, come ad esempio una pellicola di polyimide (PI) o polyester (PET) o di polyethylene naphthalate (PEN) o polyvinyl fluoride (Tediar), o del tipo di quelle commercializzate con i marchi MYLAR®, KAPTON®, TEDLAR®, TEFLON®.
Nella particolare tipologia di circuiti stampati sopra indicata c’è il problema di creare dei collegamenti elettrici fra la faccia di stampaggio delle piste di rame e la faccia opposta del supporto, in corrispondenza della quale deve avvenire la saldatura del componente elettrico privo di reoforo.
L’attuazione di tali collegamenti elettrici richiede inevitabilmente la foratura del supporto in corrispondenza di tutti i punti di saldatura dei componenti elettronici, ma queste semplice foratura non è di per sé sufficiente per garantire un arresto resistente ed affidabile dei componenti elettronici mediante gocce di stagno .
A quest’ultimo proposito si precisa che il procedimento di saldatura più comune in questo tipo di applicazioni industriali è quello cosiddetto in gergo “ ad onda totale” o “ ad onda selettiva” .
Per poter effettuare detta “saldatura ad onda” è oggi necessario preparare adeguatamente il supporto, che viene sottoposto a tre successive lavorazioni: la prima consistente in una laminazione con fogli di rame o altro materiale conduttivo di entrambe le sue facce, la seconda consistente in una foratura del supporto laminato, la terza consistente in una metallizzazione dei fori eseguiti sul supporto laminato .
Questa terza lavorazione di metallizzazione serve proprio per creare detti collegamenti elettrici in corrispondenza di ciascun foro, le cui pareti vengono rivestite con un strato di materiale conduttivo, solitamente rame, atto a favorire il flusso della goccia di stagno attraverso ed oltre il foro medesimo, durante il processo di “saldatura ad onda” del componente elettronico. Si precisa che quest’ultima lavorazione di metallizzazione avviene tramite un processo galvanico, che comporta elevati costi e lunghi tempi operativi, nonché grossi problemi di natura ecologica, in considerazione dei fattori di inquinamento che sono generalmente associati alla maggior parte dei processi chimici .
Scopo della presente invenzione è quello di rendere più economica , meno lunga e meno inquinante la realizzazione di quella particolare tipologia di circuiti stampati (preferibilmente su supporti sottili), sui quali debbono essere saldati componenti elettronici privi di reoforo e dislocati sulla faccia opposta a quella di stampaggio della circuiteria.
Per raggiungere questo obiettivo è stato ideato il processo secondo il trovato che elimina completamente l’anzidetta onerosa, lunga ed inquinante lavorazione di metallizzazione, mentre riduce ad una soltanto le facce del supporto da laminare, con conseguente risparmio di rame .
Il procedimento secondo il trovato prevede che la foratura del supporto avvenga prima e non dopo la laminazione, per cui 10 strato di rame con cui viene rivestito il supporto durante la fase di laminazione (eseguita in corrispondenza di una soltanto delle due facce) va a tamponare e chiudere l'imboccatura di tutti i fori precedentemente eseguiti nei punti prestabiliti per la saldatura dei componenti elettronici .
Il procedimento secondo il trovato prevede una seconda operazione di foratura durante la quale alcuni punzoni eseguono sullo strato di rame forellini più piccoli ed all di quelli inizialmente eseguiti sul supporto.
Durante il processo di “saldatura ad onda” dei componenti elettronici sono proprio questi forellini più piccoli che favoriscono la risalita del flusso di stagno, il quale attraversa ed oltrepassa questi forellini fino a raggiungere e saldare ogni componete elettronico, dislocato dalla parte del supporto opposta rispetto a quella di introduzione dello stagno in detti forellini.
Per maggior chiarezza esplicativa la descrizione del procedimento secondo il trovato prosegue con riferimento alle tavole di disegno allegate, riportate solo a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui:
le figure da 1 a 4 mostrano alcune fasi operative di un procedimento per la realizzazione di circuiti stampati secondo la tecnica già nota;
le figure da 5 a 12 mostrano alcune fasi operative del procedimento secondo il trovato.
Con riferimento alle figure da 1 a 4, vengono qui di seguito descritte le varie fasi operative con cui oggi viene prodotta quella particolare tipologia di circuiti stampati, sui quali debbono essere saldati componenti elettronici privi di reoforo e dislocati sulla faccia opposta a quella di stampaggio della circuiteria.
La tecnica di realizzazione attuale prevede nel seguente ordine:
- la laminazione del supporto (1) su entrambe le sue facce (la e lb), che vengono completamente ed uniformemente rivestite con uno strato di rame (2) o di altro materiale conduttivo, come mostrato in fig.2;
- la foratura del supporto laminato per realizzare una serie di fori (3), in corrispondenza di tutti i punti prefissati di saldatura dei componenti elettronici;
- la realizzazione della circuiteria per foto-incisione o per altro processo noto idoneo;
- la metallizzazione, mediante processo galvanico, dei fori (3), le cui pareti (3 a) vengono rivestite da uno strato di materiale conduttivo (4), responsabile del collegamento elettrico fra le due facce (la e lb) del supporto (1), come mostrato il fig. 4.
Vengono ora descritte le varie fasi operative del procedimento secondo il trovato, con riferimento alle figure da 5 a 10: a) - foratura del supporto (10) per realizzare una serie di fori (30), in corrispondenza di tutti i prefissati punti di saldatura dei componente elettronici, come mostrato in fig. 6;
b) - laminazione del supporto (10) su una soltanto (IOa) delle sue facce (10a e 10b), la quale viene completamente ed uniformemente rivestita con uno strato di rame o di altro materiale conduttivo (20), che tampona e chiude l' imboccatura tutti i fori (30) ,come mostrato in fig. 7;
c) - realizzazione della circuiteria ( C ) sulla faccia (10a) del supporto (10), come mostrato in fig. 8;
d) - foratura dello strato di rame (20) dove vengono eseguiti forellini (40) più piccoli ed all’ interno di quelli (30), come mostrato in fig. 9, dove viene evidenziato come da detta operazione di foratura i bordi (40a) di detti forellini (40) fuoriescano piegati verso l' interno di detti fori più grandi (30).
Una volta così preparato il supporto (10) si procede alla fase di saldatura del componente elettronico (A), che ovviamente deve essere posizionato sopra il foro (30), come mostrato in fig. 10.
Le figure da 11 a 12 mostrano schematicamente il processo di “saldatura ad onda” del componente elettronico (A) sul supporto (10) .
Nelle figg. 11 e 12 viene evidenziato come durante la fase di “saldatura ad onda” del componente elettronico (A), lo stagno (S) risale attraverso ed oltre detti forellini (40) fino a raggiungere e saldare il componete elettronico (A), dislocato sulla faccia (10b) del supporto (10) opposta a quella (10a) sui cui è dislocata la circuiteria ( C ) .
In una versione di attuazione diversa del procedimento secondo il trovato è previsto che la fase di foratura d) venga eseguita con punzoni e contro-punzoni in grado di realizzare un foro (400) imbutito, il cui bordo (400a) risulti piegato verso la faccia non laminata (10b) del supporto (10) .
Questa versione del procedimento è vantaggiosa nel caso di supporti (10) non sottili e rigidi, come mostrato nella fig. 13, dove si può notare come detto bordo piegato (400a) riveste internamente le pareti laterali (30a) del foro (30).
Nel caso in cui la saldatura dei componenti elettronici (A) debba avvenire con il riporto di pasta saldante (P), anziché per “saldatura ad onda”, allora la operazione d) sopra descritta diventa superflua.
In quest’ultima evenienza detta operazione d) viene sostituita con la seguente:
di) deposito di una dose di pasta saldante conduttiva (P) all’ interno dei fori (30), come mostrato in fig. 14.
Si ricorda che detta pasta (P) è destinata, secondo una tecnica nota, a subire un processo di cottura in fo -REFLOW, durante il quale detta pasta fonde e salda il componente (A).

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per la realizzazione di circuiti stampati su cui devono essere saldati componenti elettronici (A) privi di reoforo, caratterizzato per il fatto di prevedere le seguenti fasi operative : a) - foratura del supporto (10) per realizzare una serie di fori (30), in corrispondenza di tutti i prefissati punti di saldatura del componente elettronico (A); b) - laminazione del supporto (10) su una soltanto (10a) delle sue facce (10a e 10b), la quale viene completamente ed uniformemente rivestita con uno strato di rame o di altro materiale conduttivo (20), che tampona e chiude l’imboccatura di tutti i fori (30); c) - realizzazione della circuiteria (C) sulla faccia (10a) del supporto (10): 2) Procedimento per la realizzazione di circuiti stampati, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto di prevedere che la fase c) sia seguita dalla seguente fase: d) - foratura dello strato di rame (20) dove vengono eseguiti forellini (40) più piccoli ed all’ interno di quelli (30) . 3) Procedimento per la realizzazione di circuiti stampati, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto di prevedere che la fase d) venga eseguita con punzoni e contro-punzoni in grado di realizzare un foro (400) imbutito, il cui bordo (400a) risulti piegato verso la faccia non laminata (10b) del supporto (10), in modo da rivestire le pareti interne (30a) dei fori (30) . 4) Procedimento per la realizzazione di circuiti stampati, secondo la rivendicazione 1), caratterizzato per il fatto di prevedere che la fase c) sia seguita dalla seguente fase : di) deposito di una dose di pasta saldante (P) alPinterno dei fori (30) . 5) Procedimento per la realizzazione di circuiti stampati, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che il supporto (10) è costituito da una sottile pellicola in poliammide o poliestere . 6) Procedimento per la realizzazione di circuiti stampati, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto che il supporto (10) è costituito da una pellicola flessibile. 7) Circuito stampato ottenuto con il procedimento di cui ad una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti .
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