專利名稱：Cac組件的防腐結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及印刷電路板，特別是，本發(fā)明涉及在印刷電路板和其它產品的制造中所使用的組件。
背景技術：
Johnston的美國專利US 5,153,050，US 5,674,596和US 5,942,315披露了在制造如印刷電路板等產品過程中所使用的組件。所述組件由至少一層銅箔構成，當該銅箔被用于制成一印刷電路板時，其構成該板的一功能元件，即導電通路。所述組件的另一元件是一鋁基片，其構成成品印刷電路板的一可廢棄元件。各銅片和鋁片的一個表面必需是未污染的，而且在界面處可與另一表面接合。
一柔性粘結劑帶將所述片的未污染表面在它們的邊界處連接在一起，并且在片的各邊緣內部限定了一未在界面處連接的真正未污染的中央區(qū)域。鋁基片給銅箔提供了剛性加強，并使其處理起來更容易。
所述組件可以由兩片銅箔和一鋁片組成，該銅箔在成品印刷電路板中構成各板的功能元件，該鋁片構成一可廢棄元件。各銅片的內表面和鋁片的兩個表面必需是未污染的，并可在鋁片相對側的界面處彼此接合。
盡管如上所述類型的組件已經有利地應用在印刷電路板的制造中，但在某些層壓工藝中，仍會出現(xiàn)鋁和銅之間的反應，并導致銅的生銹和變色。假定銅的生銹可能是由電化學腐蝕或鋁的氧化和隨后與銅的反應引起的。無論如何，對于一些層壓機，銅的生銹使最終的層壓品不能使用。
本發(fā)明提供了一種CAC型組件，其具有一鋁基片和一涂層，所述涂層用以防止層壓工藝中銅箔的生銹和變色。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明，提供了一種用于制造如印刷電路板等產品的組件。所述組件由一片銅箔和一鋁基片組成，前者在成品印刷電路板中構成一功能元件，后者構成一可廢棄元件。所述鋁基片在一表面上具有一涂層。所述銅片的一個表面和所述鋁基片上的涂層基本上是未污染的，而且可在界面處彼此接合。一柔性粘結劑將所述片的未污染表面在它們的邊界處連接在一起，并且在片的各邊緣內部限定了一未在界面處連接的真正未污染的中央區(qū)域。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種銅/鋁/銅組件，其不易受銅的生銹和/或腐蝕的影響。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種如上所述的銅/鋁/銅組件，其具有一涂覆有涂層的鋁支承基片，以防止如前所述的生銹和/或腐蝕問題。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種如前所述的銅/鋁/銅組件，其中，當鋁支承基片分離時，位于其上的涂層最好不被轉移、不受污染或者保留在銅上。
通過下面的優(yōu)選實施例并結合附圖和從屬權利要求，本發(fā)明的這些和其它發(fā)明目的將會變得更加顯而易見。


本發(fā)明可以表現(xiàn)為特定的部件和各部件的布局，它的一個優(yōu)選實施例將會在說明書中進行詳細的描述并結合附圖進行說明，其中
圖1為在印刷電路板的制造中所使用的組件的一個實施例的示意性放大比例剖面圖，其體現(xiàn)了本發(fā)明的特征；圖2示出了另一實施例；圖3為根據任一實施例制成的組件的示意性平面圖；和圖4為根據任一實施例制成的組件的平面圖。
優(yōu)選實施例的詳細說明現(xiàn)在參照附圖，顯示這些附圖的目的僅僅在于便于描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而并不意味著對本發(fā)明的限制。其中，一組件10(也稱作CAC，其為銅/鋁/銅英文首字母的縮寫)在圖1中以剖面圖形式示出。組件10包括一具有表面12i的金屬基底12，該表面12i上施加有一保護層14。表面12i基本上是真正未污染的。金屬基底12最好由一厚度介于大約0.010-0.020英寸之間的商業(yè)級鋁片形成。根據最終用途，金屬基底12可以由一厚度介于大約0.001-0.125英寸的鋁片制成。
根據本發(fā)明，鋁基底12的未污染表面12i最好涂覆一層保護層14，用以防止在層壓過程中和層壓之前銅箔16與鋁基底12的表面12i之間發(fā)生反應。鋁表面12i可以涂覆一金屬保護層14，例如鉻、銅、鎳、銀、金或它們的合金構成的層。金屬保護層14可以由任何數(shù)量的不同沉積過程形成，例如通過但并不局限于以下過程，即熱沉積過程(例如通過電弧噴射)、燃燒化學汽相沉積過程、電沉積過程，無電鍍過程或真空沉積過程例(如濺射或化學汽相沉積)。金屬保護層14最好具有用于防止產生上述銹蝕問題的最小厚度。已知一防止生銹的最小厚度大約為20埃。因此，該金屬保護層14具有至少為20埃的厚度。
根據本發(fā)明的一個方面，保護層14由一無機材料形成，例如，如美國專利5,622,782和5,614,324所披露的惰性硅烷，該專利所公開的內容被包含在此處用作參考。該惰性硅烷可以由浸漬、噴涂、等離子沉積或刀片擦拭過程(blade wiping process)形成。惰性硅烷化合物已在上述美國專利中公開。用于形成保護層14的一優(yōu)選惰性硅烷化合物為丙基三甲基環(huán)氧硅烷(PTMO)。由丙基三甲基環(huán)氧硅烷(PTMO)形成的保護層14具有大約為2.5μg/dm2(微克每平方分米)的厚度時能達到滿意的效果。
一銅箔16附著在被涂覆的鋁基底12上。用于本發(fā)明的銅箔通過兩種技術中的一種制成。鍛造或軋制的銅箔通過利用如軋制等機械加工過程將銅或銅合金條或坯錠的厚度減小的方式形成。電沉積箔通過在一旋轉的陰極圓筒上以電解方式沉積銅原子，然后從陰極上剝下所沉積的箔的方式制成。在本發(fā)明中，電沉積銅箔被發(fā)現(xiàn)是有利的。
通常，該銅箔具有大約0.0002英寸-0.02英寸的標稱厚度。有時，銅箔的厚度以重量來表示，并且通常本發(fā)明中的箔具有從每平方英尺大約 到14盎司 的重量或厚度。具有，，1或 的重量的銅箔在形成印刷電路板時特別有用。
通過電沉積過程產生的銅箔具有一光滑或光澤面(鼓狀)和一粗糙或不光滑面(銅沉積生長前沿)，并且這種箔通常被稱為“基礎箔”。將基礎銅箔在其粗糙面上加工出微型模塊的技術是已知的。這種被加工處理的箔稱為“加工銅箔”。習慣用語“反面加工銅箔”通常被指用于在其光滑面上加工出銅微型模塊的銅箔?！半p面加工銅箔”是指在兩個面上加工出微型模塊的銅箔。所有這些類型的箔均可以有利地在本發(fā)明中應用。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，銅箔16是一盎司(oz.)的基礎銅箔，這就意味著該箔的每平方英尺上銅的重量為盎司(oz.)。這相當于大約0.0007英寸的厚度?？偟膩碚f，目前對于PC板來說，盎司(oz.)的銅箔是工業(yè)上的標準值。如前所述，其它類型和重量的銅箔16也可以采用，并且仍然落在本發(fā)明的范圍之內。
銅箔16具有一外表面16o，該表面被粗糙化，以使其在PC板的制造過程中與預浸料坯結合時更容易粘附在其上。該銅箔的內表面16i是干凈并無污染的，通常被稱作“純凈面”。在一塊成品印刷電路板中，內表面16i構成一功能元件，并且會被蝕刻成為一理想的電路布線配置。與表面16i相接合的保護層14和鋁基底12的表面12i也基本上是未污染的。
鋁基底12的底面上是一保護層14和一第二銅箔片16，該銅箔片16也具有一外部氧化面16o和一“純凈面”或未污染內表面16i，這一點在圖2中未示出。鋁基底12下部的結合面盡可能地制作成干凈和未污染的，并且在鋁基底12上設有保護層14。
圖3示出了本發(fā)明的另一實施例。圖3示出了僅位于鋁基片12的一面上的一銅箔片16。本發(fā)明的此實施例的使用取決于電路板制造商對一塊完整板的設計和要求。除了銅箔16僅為一單層外，圖3所示實施例與圖1相同。銅箔16構成一成品印刷電路板的功能元件，并且鋁基底12將構成一可廢棄元件。
接著參照圖4，示出了一層壓元件10或CAC，如圖所示，銅箔16的表面16o面向上方，并在一個角部被剝離。
如圖4所示的組件10包括一由商品級鋁構成的鋁基底12，其所顯示的厚度大約為0.010到0.015英寸。該鋁基底12上覆蓋有一保護層14。保護層14上是一銅箔片16，在所示出的例子中，該銅箔片大約為盎司(oz.)，即其厚度大約為0.0007英寸。在其剝離的一角部處暴露了銅箔16和帶有保護層的金屬基底12的內表面或“純凈面”。
在所示出的實施例中，一柔性粘合劑20的帶在鋁基底12的邊界處或其附近圍繞著組件10的周邊延伸，以將銅箔和鋁基底的未污染表面16i和12i在它們邊界處連接起來。當然，對于本領域的技術人員來講，除粘合以外的其他將鋁基底12和銅箔16的外周連接起來的方法也可以使用，這些方法均可以在本發(fā)明中有利地應用。由于接觸表面是“純凈面”，或者至少從物理角度盡可能地使它們干凈，粘合劑20在片的各邊緣內部限定了一真正未污染的中央區(qū)域CZ。該中央區(qū)域在界面處沒有被連接在一起。
該柔性粘合劑20的帶位于一由虛線22和CAC組件的邊緣限定的粘合區(qū)域內。該區(qū)域的寬度大約為0.10英寸-1.0英寸，該寬度取決于最終產品的需求和所采用的鋁片和銅片的尺寸。雖然粘合帶或條的寬度可以大約為0.010-0.500英寸，但是當寬度大約為0.060英寸-0.090英寸時被發(fā)現(xiàn)是令人滿意的，該寬度值取決于被層壓的片的尺寸，并具有大約為0.0005到0.005英寸的厚度。當厚度為0.0005到0.002時認為是令人滿意的。在所示圖中，中心區(qū)域CZ由一從粘合區(qū)域線22向內有一定間隔的邊界線24限定。
這樣，柔性粘合劑20的帶26在制造前和制造過程中將銅層和鋁層密封，以防止預浸料坯中的灰塵和其它任何在空氣中、指紋中、油漬中或其它類似物中的顆粒物侵入。
鑒于組件CAC的屬性已在關于位于鋁基底12一面上的單片銅箔16中做了描述，本發(fā)明可同等地適用于圖1和圖2的實施例中。也就是說，銅箔16可以被固定到鋁基底12的兩相對側。在已完成的產品中，銅箔16將構成各PC板的功能元件，并且該單片鋁基底構成一可廢棄元件。
在圖1所示的結構中，每片銅箔16的一個表面和鋁基底12的兩個表面是真正的“純凈面”并且未被污染。銅箔16的未污染面16i與鋁基底12的未污染表面12i相對，這樣便在位于鋁基底12的兩相對側的片邊緣的內部限定出兩個真正的未污染中心區(qū)域。通過在鋁基底12上涂覆一屏障或保護層14，任何類型的銅箔16都可以被粘附在其上，而不需考慮在層壓過程之前和之中鋁基底12對銅箔16的銹蝕。
前面描述了本發(fā)明的一個特定實施例。應該認為，描述該實施例的目的僅僅是為了便于說明，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明的許多替換和改進對于本領域的技術人員來說都是可以實施的。應當認為，所有這些改進和替換均落入權利要求或其等同物所限定的本
權利要求
1.一種用于制造如印刷電路板等產品的組件，該組件包括一銅箔片，該銅箔片在一成品印刷電路板中構成一功能元件；一鋁基片，該鋁基片構成一可廢棄元件；和一位于所述基片的一表面上的保護涂層，該銅片的一個表面和位于所述鋁基片上的涂層基本上未污染，并在一界面處彼此相接合，各基片的未污染表面在它們的邊界處連接在一起，從而在所述各基片邊緣的內部限定出一基本上未污染的中央區(qū)域，該中央區(qū)域在其界面處未被連接。
2.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述涂層由金屬構成，該金屬從包括鉻、銅、鎳、銀、金或它們的合金的組中選擇。
3.如權利要求2所述的組件，其特征在于，所述金屬具有一至少為20埃的厚度。
4.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述基片通過一粘合劑與所述銅箔片連接。
5.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述涂層由惰性硅烷構成。
6.如權利要求5所述的組件，其特征在于，所述惰性硅烷為丙基三甲基環(huán)氧硅烷。
7.如權利要求6所述的組件，其特征在于，所述銅箔片為軋制銅箔。
8.如權利要求6所述的組件，其特征在于，所述銅箔片為電沉積銅箔。
9.如權利要求8所述的組件，其特征在于，所述銅箔從基礎銅箔、加工銅箔、反面加工銅箔和雙面加工銅箔中選擇。
10.一種用于制造如印刷電路板等產品的組件，該組件包括一鋁片，該鋁片的至少一側面上具有一涂層，所述鋁片構成一可廢棄元件，并且所述側面具有一基本上未污染的表面；和一銅片，該銅片具有一基本上未污染的表面，所述銅片與所述鋁片鄰接，并且所述基本上未污染的表面彼此相向，所述銅片沿所述銅片的邊緣與所述具有涂層的鋁片保持接觸。
11.如權利要求10所述的組件，其特征在于，所述涂層由金屬構成，該金屬從鉻、銅、鎳、銀、金或它們的合金中選擇。
12.如權利要求11所述的組件，其特征在于，所述金屬具有一至少為20埃的厚度。
13.如權利要求10所述的組件，其特征在于，所述涂層由惰性硅烷構成。
14.如權利要求13所述的組件，其特征在于，所述惰性硅烷為丙基三甲基環(huán)氧硅烷。
15.如權利要求14所述的組件，其特征在于，所述粘合劑位于所述鋁片和所述銅片之間。
16.如權利要求14所述的組件，其特征在于，所述銅箔片為軋制銅箔。
17.如權利要求14所述的組件，其特征在于，所述銅箔片為電沉積銅箔。
18.如權利要求17所述的組件，其特征在于，所述銅箔從基礎銅箔、加工銅箔、反面加工銅箔和雙面加工銅箔中選擇。
19.一種用于制造如印刷電路板等產品的組件，該組件具有一銅箔片，其具有一基本上未污染的表面，該表面與一鋁片的一基本上未污染的表面彼此相對，所述各片的所述表面在一區(qū)域上彼此不附著地接觸，該區(qū)域限定了一基本上未污染的中央區(qū)域，其改進包括一位于所述鋁片的所述表面上的硅烷涂層，用于防止在所述未污染的中央區(qū)域中的銅的銹蝕。
20.如權利要求19所述的組件，其特征在于，所述硅烷涂層為丙基三甲基環(huán)氧硅烷。
21.如權利要求20所述的組件，其特征在于，所述鋁片和所述銅片在它們的邊界處連接在一起，從而在它們的邊緣內部限定出所述基本上未污染的中央區(qū)域。
22.如權利要求21所述的組件，其特征在于，所述各片通過一柔性粘合劑連接。
23.一種用于制造印刷電路板的鋁隔離片，所述隔離片具有一基本上未污染的表面，該表面涂覆有一硅烷涂層。
24.如權利要求23所述的鋁隔離片，其特征在于，所述硅烷為丙基三甲基環(huán)氧硅烷。
全文摘要
一種用于制造如印刷電路板等產品的組件，該組件包括一銅箔片，該銅箔片在一成品印刷電路板中構成一功能元件；一鋁基片，該鋁基片構成一可廢棄元件；和一位于所述基片的一表面上的保護涂層，該銅片的一表面和所述鋁基片的涂層是基本上未污染的，并且在一界面處彼此接合。制造在一起的各片的未污染表面在各片的邊緣內限定出一基本上未污染的中央區(qū)域，該中央區(qū)域在其界面處未被連接在一起。
文檔編號H05K3/02GK1529656SQ02805536
公開日2004年9月15日 申請日期2002年2月19日 優(yōu)先權日2001年2月23日
發(fā)明者理查德·R·斯坦納, 理查德 R 斯坦納 申請人:尼科原料美國公司