Int. Cl. 7 : H05K 3/46

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1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: k Número de solicitud: k Int. Cl. 7 : H0K 3/46 H0K 3/36 B32B 31/00 k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 22 kfecha de presentación: k Solicitante/s: CHEMPLATE MATERIALS, S.L. Pol. Ind. Urvasa, c. Urgell, s.n Santa Perpétua de Mogoda, Barcelona, ES k k 43 Fecha de publicación de la solicitud: Inventor/es: Lázaro Gallego, Victor k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: k 74 Agente: Sugrañes Moliné, Pedro k 4 Título: Procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa y máquina para el mismo. ES A1 k 7 Resumen: Procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa y máquina para el mismo. El procedimiento es aplicable a circuitos del tipo de los constituidos por capas con imagen de circuito (2, 3, 4, ) provistas de franjas perimetrales (9) dotadas de areas de reserva (11), superpuestas y separadas unas de otras por capas aislantes (6, 7, 8). El procedimiento comprende los pasos de: i) disponer en cada area de reserva (11) un circuito calefactor (13) constituido como mínimo por una espira en cortocircuito (14); ii) disponer superpuestas y de forma alternada las capas con imagen de circuito (2, 3, 4, ) y las capas aislante (6, 7, 8); iii) fijar la posición delascapas(2,3,4,,6,7,8)unasrespectode otras, formando las areas de reserva (11) grupos (12) de areas de reserva; iv) disponer electrodos de inducción (18) apoyando sobre los grupos (12) de areas de reserva; v) soldar cada uno de dichos grupos (12) por aplicación de un campo magnético de inducción variable. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES A1 2 DESCRIPCION Procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa y máquina para el mismo. Sector técnico de la invención Tiene por objeto la invención un procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa, del tipo de los que están constituidos por una pluralidad de capas con imagen de circuito superpuestas y separadas unas de otras mediante capas aislantes, y máquina para el mismo. Antecedentes de la invención Son conocidos circuitos impresos multicapa constituidos por una pluralidad de capas provistas de respectivas imágenes de circuito separadas unas de otras mediante capas aislantes. En líneas generales, una vez obtenidas las capas con imagen de circuito, la fabricación de un circuito impreso multicapa requiere disponer las capas con imagen de circuito y las capas aislantes de forma alternada y superpuesta, realizándose estas operaciones con gran precisión a fin de posibilitar la interconexión eléctrica entre circuitos de distintas capas, y proceder seguidamente a la unión del conjunto de capas por prensado. Son conocidos varios métodos para fijar la disposición de las capas del circuito impreso multicapa previamente a su prensado. Un primer método consiste esencialmente en disponer en franjas perimetrales de cada capa con imagen de circuito una pluralidad de áreas de reserva exentas de imagen de circuito, de modo que las áreas de reserva que en cada capa con imagen de circuito ocupan igual posición relativa quedan dispuestas superpuestas definiéndose grupos de áreas de reserva superpuestas; seguidamente, se procede a la unión de las capas mediante una operación de remachado practicada en dichos grupos de áreas de reserva. Un segundo método difiere del método anterior esencialmente en el hecho de que la unión de las capas se realiza mediante soldadura simultánea de las capas del circuito impreso multicapa, practicada en dichos grupos de áreas de reserva. En el método de unión de capas por remachado, un elevado número de capas del circuito impreso multicapa conduce a una pérdida de precisión mecánica necesaria para proceder al interconexionado de las diferentes capas con imagen de circuito, en tanto que en el método de unión de capas por soldadura, un elevado número de capas conduce a tiempos de soldadura muy elevados y/o a la imposibilidad de soldadura. Tanto el método por remachado como el método por soldadura para la unión de capas de un circuito impreso multicapa presentan como principal inconveniente el hecho de que el número de capas susceptibles de ser unidas es reducido, limitándose consiguientemente la realización de circuitos compuestos por un elevado número de capas con imagen de circuito, por ejemplo circuitos con más de ocho capas con imagen de circuito. Explicación de la invención El procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa objeto de la invención, es aplicable a circuitos impresos multicapa del tipo de los constitui dos por una pluralidad de capas con imagen de circuito y de capas aislantes, disponiendo las capas con imagen de circuito de franjas perimetrales donde están situadas una pluralidad de áreas de reserva, en número y disposición iguales para cada capa. El procedimiento según la invención se caracteriza por comprender los pasos siguientes: i) disponer en cada área de reserva de cada capa con imagen de circuito un circuito calefactor constituido por como mínimo una espira en cortocircuito; ii) disponer las capas con imagen de circuito superpuestas y separadas una de otra que le es contigua mediante una capa aislante, para formar el conjunto de capas del circuito impreso multicapa, en el que se distingue una capa con imagen de circuito superior y una capa con imagen de circuito inferior; iii) fijar la posición de las capas del circuito impreso multicapa, unas respecto de otras, de modo que correspondientes áreas de reserva de las capas con imagen de circuito ocupen igual posición relativa, formando grupos de áreas de reserva superpuestas y consiguientemente de grupos de circuitos calefactores superpuestos; iv) disponer en cada grupo de áreas de reserva un electrodo de inducción apoyando sobre la zona de reserva de la capa con imagen de circuito superior, y un electrodo de inducción apoyando sobre la cara opuesta a la de la zona de reserva de la capa con imagen de circuito inferior; y v) soldar cada grupo de áreas de reserva por aplicación, mediante los dos electrodos de inducción, de un campo magnético de inducción variable, que genera por inducción en cada una de las espiras en cortocircuito de cada circuito calefactor de cada zona de reserva de cada capa con imagen de circuito, una intensidad de corriente cuya circulación por las espiras de cortocircuito produce el calor para la soldadura de las capas del circuito multicapa. La máquina para el procedimiento objeto de la invención se caracteriza por comprender los elementos que se detallan seguidamente: - una estructura en la que está dispuesto como mínimo un dispositivo inductor provisto de un circuito magnético de forma general de U dotado de un arrollamiento inductor, disponiéndose en el extremo exterior de cada brazo del circuito magnético un respectivo electrodo de inducción, quedando ambos electrodos dispuestos perpendicularmente respecto del circuito impreso multicapa situado en una mesa portacircuitos, y coaxialmente uno respecto del otro y con capacidad de desplazamiento en ambos sentidos;

3 3 ES A1 4 - un dispositivo de fijación del conjunto de capas del circuito impreso multicapa a la mesa portacircuitos; - un dispositivo de control de movimiento de la mesa portacircuitos, adaptado para situar los grupos de áreas de reserva entre el par de electrodos de inducción de un dispositivo inductor; y - un dispositivo de control de cada par de electrodos de inducción, adaptado para situar los electrodos en contacto con el grupo de áreas de reserva, ejerciendo presión sobre el mismo. Breve descripción de los dibujos En las hojas de dibujos de la presente memoria aparece representado, a título de ejemplo no limitativo, el procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa y la máquina para llevarlo a cabo, objeto de la invención. En dichos dibujos: la Fig. 1 es una vista en perspectiva de las capas con imagen de circuito y de las capas aislantes constitutivas de un circuito impreso multicapa, superpuestas y previamente a su fijación para proceder a su soldadura; la Fig. 2 es una vista en perspectiva del circuito impreso multicapa preparado para su soldadura; y la Fig. 3 es una vista esquemática y en perspectivadelamáquina para el procedimiento de la invención. Descripción detallada de los dibujos En las Figs. 1 y 2 aparece representado mediante respectivas vistas en perspectiva, un circuito impreso multicapa 1 compuesto por cuatro capas con imagen de circuito, indicadas mediante las referencias 2, 3, 4 y respectivamente, y por tres capas aislantes indicadas mediante las referencias 6, 7 y 8 respectivamente, teniendo todas las capas un contorno rectangular de iguales dimensiones. En este ejemplo de realización del procedimiento según la invención, el número total de capas constitutivas del circuito impreso multicapa es de siete, cuatro capas con imagen de circuito y tres capas aislantes, entendiéndose que tal número de capas es dado simplemente a título orientativo y en modo alguno es limitativo del número de capas que pueden formar el circuito impreso multicapa. En las figuras de las hojas de dibujos se apreciaquelascapasconimagendecircuito2a y que las capas aislantes 6 a 8 son dispuestas superpuestas y de forma alternada, por lo que las imágenes de circuito enfrentadas de capas con imagen de circuito están separadas por una capa aislante, todo ello adaptado de modo que las capas superior e inferior del conjunto de capas así formado son capas con imagen de circuito, respectivamente capa con imagen de circuito superior 2 y capa con imagen de circuito inferior. En la Fig. 2 se aprecia que la capa con imagen de circuito superior 2, de la que a efectos de simplificación se ha obviado la representación de circuito alguno, está provista de una franja periférica 9 exenta de imagen de circuito, dotada en cada una de sus porciones longitudinales de tres áreas de reserva 11 de contorno rectangular regularmente distribuidas. Como antes se ha indicado, las restantes capas con imagen de circuito 3, 4 y están provistas de áreas de reserva en número y posición iguales a las descritas para la capa con imagen de circuito 2, como se aprecia en la Fig. 1. En la primera fase del procedimiento según la invención, en cada una las áreas de reserva 11 de cada capa con imagen de circuito 2, 3, 4 y se dispone un circuito calefactor 13 que es mostrado de forma ampliada en el detalle A de la Fig. 2. El circuito calefactor 13 comprende en este ejemplo de realizacióndosespiras en cortocircuito 14 que guardanrelación de simetría respecto de un eje longitudinal principal teórico del circuito calefactor 13; se entiende que tal disposición de espiras en cortocircuito es dada únicamente a título de ejemplo no limitativo, ya que el número de espiras en cortocircuito y su posición relativa constituyendo el circuito calefactor puede adoptar múltiples configuraciones, adaptadas a cada caso concreto de aplicación, particularmente tomando en consideración: material y grosor de las capas del circuito; número de capas; tiempos de soldadura, etc. En la segunda fase del procedimiento de la invención, las capas con imagen de circuito 2, 3, 4 y y las capas aislantes 6, 7 y 8 son dispuestas de forma superpuesta y alternada resultando, como antes se ha indicado, una capa con imagen de circuito superior 2 y una capa con imagen de circuito inferior, según se aprecia en la Fig. 2. En la tercera fase del procedimiento de la invención, no representada, se procede a la fijación posicional de las capas 2 a 8 del circuito impreso multicapa 1, quedando los grupos de áreas de reserva 12, y consiguientemente los circuitos calefactores 13 de que está dotada cada una de ellas, superpuestas. En la cuarta y quinta fases del procedimiento de la invención, se procede a la soldadura de los grupos de áreas de reserva mediante la aplicación de un campo magnético de inducción variable a los circuitos calefactores, mediante la máquina que se describe seguidamente. En la Fig. 3 se ha representado de forma esquemática la máquina para el procedimiento de la invención, en dicha figura y a efectos de simplificación se ha obviado por conocido la representación de la mesa portacircuitos, del dispositivo de fijación del conjunto de capas del circuito impreso multicapa y del dispositivo de control de movimientos de la mesa portacircuitos. En este ejemplo de realización de la máquina para el procedimiento de la invención, en la Fig. 3seharepresentadounúnico dispositivo inductor 1, entendiéndose que el número de dispositivos inductores 1 constitutivos de la máquina ysudisposición respecto de la mesa portacircuitos, estarán adaptados a las necesidades de producción de cada caso concreto de aplicación; por ejemplo, pueden disponerse dos dispositivos inductores 1 mutuamente enfrentados, uno a cada lado del circuito impreso multicapa 1, coordinados funcionalmente con el dispositivo de control de movimientos de la mesa portacircuitos. El dispositivo inductor 1 está provisto de 3

4 ES A1 6 un circuito magnético 16 de forma general de U provisto de un arrollamiento inductor 17 y de dos electrodos dispuestos en los extremos exteriores de los brazos del circuito magnético 16, electrodo superior 18 y electrodo inferior 19 respectivamente, coaxiales entre sí y perpendicularmente respecto del circuito impreso multicapa 1. El arrollamiento inductor 17 es alimentado por una fuente de alimentación de corriente alterna, en tanto que los electrodos 18 y 19 tienen capacidad de desplazamiento en ambos sentidos. El funcionamiento de la máquina para el procedimiento de la invención se describe seguidamente. Mediante el dispositivo de control de la mesa portacircuitos, el circuito impreso multicapa 1 es dispuesto respecto del dispositivo inductor 1 de modo que los electrodos 18 y 19 quedan situados perpendicularmente respecto de un grupo de áreas de reserva 12. En estas condiciones, un dispositivo de control de electrodos, no representado, procede a situar al electrodo superior sobre el area de reserva 11 de la capa con imagen de circuito 2, y al electrodo inferior 19 sobre la capa con imagen de circuito inferior, en la cara opuesta a la del area de reserva, ejerciendo los electrodos una determinada presión. A continuación, se alimenta el arrollamiento inductor 17 con corriente alterna, aplicando los electrodos 18 y 19 un campo magnético de inducción variable que genera por inducción en las espiras de cortocircuito 14 de cada circuito calefactor 13 de cada area de reserva 11 de cada placa con imagen de circuito 2, 3, 4 y una intensidad de corriente, cuya circulación por las espiras de cortocircuito 14 produce el calor de soldadura de las capas del circuito impreso multicapa

5 7 ES A1 8 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa, aplicable a circuitos impresos multicapa del tipo de los constituidos por una pluralidad de capas con imagen de circuito (2, 3, 4, ) y de capas aislantes (6, 7, 8), disponiendo las capas con imagen de circuito (2, 3, 4, ) de franjas perimetrales (9) donde están situadas una pluralidad de áreas de reserva (11), en número y disposición iguales para cada capa, que se caracteriza por comprender los pasos siguientes: i) disponer en cada área de reserva (11) de cada capa con imagen de circuito (2, 3, 4, ) un circuito calefactor (13) constituido por como mínimo una espira en cortocircuito (14); ii) disponer las capas con imagen de circuito (2, 3, 4, ) superpuestas y separadas una de otra que le es contigua mediante una capa aislante (6, 7, 8), para formar el conjunto de capas del circuito impreso multicapa, en el que se distingue una capa con imagen de circuito superior (2) y una capa con imagen de circuito inferior (); iii) fijar la posición de las capas (2, 3, 4,, 6, 7, 8) del circuito impreso multicapa (1), unas respecto de otras, de modo que correspondientes áreas de reserva (11) de las capas con imagen de circuito (2, 3, 4, ) ocupen igual posición relativa, formando grupos (12) de áreas de reserva (11) superpuestas, y consiguientemente de grupos de circuitos calefactores (13) superpuestos; iv) disponer en cada grupo (12) de áreas de reserva (11) un electrodo de inducción (18) apoyando sobre la zona de reserva (11) de la capa con imagen de circuito superior (2), y un electrodo de inducción (19) apoyando sobre la cara opuesta a la de la zona de reserva (11) de la capa con imagen de circuito inferior (); y v) soldar cada grupo (12) de áreas de reserva (11) por aplicación mediante los dos electrodos de inducción (18, 19) de un campo magnético de inducción variable, que genera por inducción en cada una de las espiras en cortocircuito (14) de cada circuito calefactor (13) de cada zona de reserva (11) de cada capa con imagen de circuito (2, 3, 4, ), una intensidad de corriente cuya circulación por las espiras de cortocircuito produce el calor para la soldadura de las capas (2,3,4,,6,7,8)delcircuitomulticapa (1). 2. Máquina para el procedimiento de la reivindicación 1, que se caracteriza por comprender: - una estructura en la que está dispuesto como mínimo un dispositivo inductor (1) provisto de un circuito magnético (16) de forma general de U dotado de un arrollamiento inductor (17), disponiéndose en el extremo exterior de cada brazo del circuito magnético un respectivo electrodo de inducción (18, 19), quedando ambos electrodos (18, 19) dispuestos perpendicularmente respecto del circuito impreso multicapa (1) situado en una mesa portacircuitos, y coaxialmente uno respecto del otro y con capacidad de desplazamiento en ambos sentidos; - un dispositivo de fijación del conjunto de capas (2, 3, 4,, 6, 7, 8) del circuito impreso multicapa (1) a la mesa portacircuitos; - un dispositivo de control de movimiento de la mesa portacircuitos, adaptado para situar los grupos (12) de áreas de reserva (11) entre el par de electrodos de inducción (18, 19) de un dispositivo inductor (1); y - un dispositivo de control de cada par de electrodos de inducción (18, 19), adaptado para situar los electrodos en contacto con el grupo (12) de áreas de reserva (11), ejerciendo presión sobre el mismo

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8 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES k 21 N. solicitud: k 22 Fecha de presentación de la solicitud: k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 1 Int. Cl. 7 : H0K 3/46, 3/36, B32B 31/00 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas Y US A (LUTTMER) , todo el documento. 1 Y EP A1 (DUFOUR, PHILIPPE) , página 3, columna 3, 1,2 líneas 1-33,2-8; figuras 1,2. Y WO A1 (THE TAYLOR-WITTFIELD CORPORATION) , 2 resumen; figura 1. A WO A1 (TEKNEK ELECTRONICS LTD) , 1 reivindicaciones 1-4; figuras 1-3. A US A (PAU LAUSKAS et al.) , columna 6, 1 línea 3 - columna 8, línea 28; figuras 4-6. A EP A2 (ROBOTRON CO) , página 3, columna 4, 2 líneas Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página P. Pérez Moreno 1/1