SE520174C2 - Förfarande och anordning för anordnande av vior i mönsterkort - Google Patents

Description

l5 20 25 520 174 2 REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Ett ändamàl med föreliggande uppfinning är att reducera ovan nämnda problem och anordna en förbättrad kylning.

Enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning^ uppnås detta ändamäl genom ett förfarande enligt patentkrav l.

Enligt en andra aspekt av föreliggande uppfinning uppnås detta ändamål genom ett mönsterkort enligt patentkrav 2.

En fördel med föreliggande uppfinng är att mönsterkorten har avsevärt lägre termisk. resistans fràn. en. ovansida till en av nämnda mönsterkort undersida jämfört med mönsterkort tillverkade enligt dagens teknik.

En annan fördel med föreliggande uppfinning är att probning av viorna förenklas dä de är helt slutna.

Ytterligare en fördel med föreliggande uppfinning är att ytmontering av effektkomponenterna kan utföras samtidigt som alla andra komponenter" ytmonteras pà. mönsterkortet, varvid detta ger avsevärt lägre kostnader jämfört med en traditionell montering. Ännu en fördel med föreliggande uppfinning är att en kylare eller chassit ej behöver uppfylla lika höga krav pä ytplanhet i och med att komponenter sàsmn RF power transistorer kan ytmonteras medelst lödning direkt pä mönsterkortet.

Uppfinningen. kommer' nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade figurblad. 10 15 20 25 30 520 174 3 FIGURBESKRIVNING Figur 1A-C visar insättning och fastpressning med deformering av en koppar kula som via i ett hàl i ett mönsterkort enligt uppfinningen.

Figur 2A-E visar isättning och fastpressning med deformering av flera koppar kulor som 'vior i ett mönsterkort enligt uppfinningen och vidare plätering och etsning av mönster pà mönsterkortet.

Figur 3A-F visar insättning och fastpressning med deformering ett häl i mönsterkort enligt uppfinningen och vidare plätering och av en koppar kula som via i ett flerlager etsning av mönster i topplagren.

Figur 4A-C visar insättning och fastpressning med deformering av' en sträckt koppar" kula sonl via i. ett smalt hàl i ett mönsterkort enligt uppfinningen.

FÖREDRAGNA UTFöRINGsr-ommn I figur 1A visas ett kort l för tillverkning av ett mönsterkort i ett tvärsnitt. Kortet l innefattar ett kortmaterial 10 pà vilket finns anordnat en metalliserad undersida 3. Nämnda ovansida 2 och en metalliserad metalliserade sidor utgör bas för ledningsmönster, vilket betyder att ledningsmönster etsas ur den elektriskt ledande ovansidan och undersidan enligt metoder välkända för en fackman inom det tekniska området och torde därför inte behövas beskrivas närmare i. detta fall. Kortmaterialet kan vara något kommersiellt tillgängligt material sàsom FR4 eller BT. I kortet har gjorts ett hàl 4, vilket har försetts med kontakt med den ett metalliserat ytskikt 5, vilket är i metalliserade ovansidan och undersidan.

I figur lB visas kortet l i ett tvärsnitt med en i hàlet 4 införd metallkula 6 exempelvis av koppar. Kopparkulor är 10 15 20 25 520 174 4 lättare att införa i. häl i. mönsterkort än cylinderformiga kopparämnen. Kopparkulor kan göras i alla möjliga storlekar med en tolerans pà +/- 20 mikrometer.

I figur 1C visas hur en införd kopparkula 6 i hålet 4 utsatts för en presskraft sá att den har deformerats och fyllt upp nästan hela hålet 4, erhållits varvid metallisk kontakt även har mellan. den deformerade kulans hàlet 4. hàlet kan elektrisk ledning ytteryta och det metalliserade ytskiktet 5 i Med den deformerade àstadkommas fràn den kopparkulan i_ det metalliserade värmeöverföring och eventuell metalliserade ovansidan 2 till den metalliserade undersidan.

I figur 2A visas en del av ett kortmaterial 7 utan häl.

I figur 2B visas kortmaterialet i figur 2A med tre borrade hàl 8, vilka kan ha metalliserats.

I figur 2C visas hur kulor 9 har införts i hälen och pressats fast och deformerats i hàlen för att bilda solida kopparvior.

I figur 2D visas hur kortmaterialets ovansida 11 och undersida 12 har med plätering försetts med ett kopparskikt, varvid även de deformerade kulorna 9, de solida kopparviornas ändytor har täckts av kopparskiktet.

I figur 2E visas vidare hur kortmaterialet 7 har etsats för bildande av mönster 13 pà ovansidan.

I figur 3A visas i tvärsnitt en del av två kortlager 14 och 15, vilka har mönsteretsats separat.

I figur 3B visas hur de tvà kortlagren 14, 15 laminerats med en pre-preg 16.

I figur" 3C visas hur viahàl 17 och kylhàl 18 har borrats genom den sammansatta strukturen 14-16. 10 15 20 2 UJ 5 c! 520 174 5 I figur 3D visas hur borrhàlen har försetts med metalliserade innerliggande skikt 19 och 20, vilka kan vara av sä kallad kopparbeläggningstyp.

I figur 3E visas hur en kopparkula 21 har införts och pressats fast i hålet för bildande av en solid kopparvia i multilager-mönsterkortet.

I figur 3F visas hur mönsterkortet har pläterats med koppar, 22 och 23 Etsning av' mönster kan sedan varvid ett kopparskikt även täcker pluggens/kopparvians ändytor. ske i topplagren pà ovansidan och undersidan med gängse metoder.

I figur 4A visas i en alternativ utföringsform ett tvärsnitt en till av ett mönsterkort l med en metalliserad. ovansida 2, ett i förhållande vilket kan vara. nödvändigt i metalliserad undersida 3 och korttjockleken smalt hàl 25, vissa via tillämpningar.

I figur 4B visas kortet i figur 4A med en införd sträckt kula 26, dà kulan mäste sträckas för att passa i det smala hàlet fylla innersida. Allmänt sett :näste kuldiametern. alltid. anpassas och ut hàlrummet med en eventuell metalliserad till hàldiametern och till korttjockleken.

I figur 4C visas hur den sträckta kulan 26 har pressats fast och deformerats och nästan helt fyllt hàlrummet.

De metalliska pluggarna bildade av de deformerade metalliska kulorna pressas fast i hålen pà kortmaterialet och kommer att nästan helt fylla ut hàlrummen. Kulorna kommer att fylla ut hàlet i en riktning ortogonalt mot hàlens längdriktning och de deformerade kulorna kommer att pressas ut mot nästan hela hàlets innervägg, vilket ger en god metallisk kontakt mellan de bildade de metalliserade hàlväggarna. solida kopparviorna och förekommande 10 520 174 6 De visade utföringsformerna av' mönsterkorten. med vior har varit av enlager-typ och av multilager-typ, som dà innefattat tvà kortlager. Naturligtvis kan föreliggande uppfinning även användas för kort med fler lager än tvà, varvid koppar- pluggarna dels kan fungera som termiska vior mellan en ovansida och en undersida och mellan de olika metalliska lagren och dels kan fungera som jordförbinelse mellan de olika metalliska lagren.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de ovan beskrivna och pà ritningen visade utföringsformerna, utan kan modifieras inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (1)

1. l0 l5 20 25 30 526 174 7 PATENTKRAV Förfarande för att anordna vior i mönsterkort eller liknande innefattande ett eller flera lager av kortmaterial, kännetecknat av att hàl görs i lagret eller lagren av kortmaterial, att en ledande kula införs i varje häl avsedd för elektrisk ledning och/eller termisk ledning mellan ledande plan pà eller i lagren av kortmaterial och att varje kula i ett hàl pressas fast i hàlet under deformation, varvid den deformerade kulan kommer till anliggning mot och kontakt med hàlets inre begränsningsyta med dess ledande plan eller hàlets inre ledande begränsningsyta. Ett mönsterkort innefattande ett eller flera lager av kortmaterial med ledningsmönster och en eller flera vior, kännetecknat av' att i_ mönsterkortet finns anordnat ett eller flera via-hàl (4; 8; 17; 25) genom lagret/lagrena (lO; 7; l4, l5), att i varje hàl är anordnad en fastpressat fixerad, elektriskt och/eller termiskt ledande derformerad kula (6; 9; 21; 26), där kulan har deformerats i hàlet efter det att den har införts i och pressats fast i hàlet, varvid den deformerade kulan kommer till anliggning mot och kontakt med hàlets inre begränsningsyta med dess ledande plan eller hàlets inre ledande begränsningsyta. Mönsterkortet enligt patentkrav' 2, kännetecknat av att kulorna (6; 9; 21; 26) är gjorda av koppar. Mönsterkortet enligt 2, kännetecknat av att ett metall- skikt (ll, 12;22, 23) är anordnat pà mönsterkortets ovansida och /eller undersida täckande de deformerade kulornas (9; 21) ändar.