(57)【要約】【課題】プリント回路基板技術を高め、従来のＰＣＢ装置及び処理を用いて実行可能な処理を提供し、製造コストの削減を提示すること。【解決手段】少なくとも三つの回路基板を位置合わせし共に接合するプリント回路基板の製造方法。二つの回路基板は内部に形成した開口部を有し、各開口部は内部に配置した被覆部材を有する。積層中、密閉用の被覆部材は、積層中に液化した絶縁材料が、内側回路基板の対向面上の導体層と接触しないようにする。従って、ＰＣＢには突出エッジ部または内部の複数のキャビティのいずれかを形成し、エッジコネクタ等を用いてＰＣＢへの電気的接続を可能にする。【選択図】図５
2008172224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板の製造方法であって、
互いに対向する第一面及び第二面を備えた少なくとも一つの絶縁層と、この絶縁層の前記第一面及び第二面上に各々配置されて互いに対向する第一及び第二導体層とを含む第一回路基板を形成し、
各々が少なくとも一つの絶縁層と少なくとも一つの導体層を含む第二及び第三回路基板を形成し、
前記第二及び第三回路基板内に第一及び第二開口部を各々形成するとともに、これらの前記第一及び第二開口部内に第一及び第二被覆部材を各々配置し、
前記第二回路基板の前記第一被覆部材を有する前記第一開口部が、前記第一回路基板の前記第一面に対向し、前記第三回路基板の前記第二被覆部材を有する前記第二開口部が、前記第一回路基板の前記第二面に対向するように、前記第一、第二及び第三回路基板を整列し、
これらの第一、第二及び第三回路基板を互いに接合した後に、前記第一及び第二被覆部材と、前記第二及び第三回路基板の一部とを除去することによって、前記第一回路基板に突出エッジ部を形成するようにしたことを特徴とする、前記第一、第二及び第三回路基板からなるプリント回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記第二及び第三回路基板内の前記第一及び第二開口部の前記形成が、フライス処理を用いて各々達成される請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第二及び第三回路基板内に各々形成された前記第一及び第二開口部が、前記第二及び第三回路基板内の所定の深さまで各々形成される請求項１または請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第一、第二及び第三回路基板の互いに対する前記整列が複数のピンを用いて達成され、前記ピンが前記第一、第二及び第三回路基板の各々を貫通する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記第一、第二及び第三回路基板の前記接合が、積層処理を用いて達成される請求項１〜請求項４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記積層処理が、約１５０℃〜約２５０℃の範囲内の温度において、約６０分〜約１２０分の時間で達成される請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記第一回路基板の突出エッジ部を形成するための前記第一及び第二被覆部材と前記第二及び第三回路基板の一部の前記除去が、フライス処理を用いて達成される請求項１〜請求項６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
前記第一、第二及び第三回路基板の前記接合前に、前記第一及び第二回路基板の間に第一絶縁層を配置し、前記第一及び第三回路基板の間に第二絶縁層を配置することをさらに含む請求項１〜請求項７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項９】
前記第一、第二及び第三回路基板の前記接合前に、前記第一及び第二絶縁層の選択された部分を除去することをさらに含み、前記第一及び第二絶縁層の前記選択された部分が、前記第一及び第二被覆部材の長さ及び幅寸法と実質的に同様の長さ及び幅寸法を各々有する請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記突出エッジ部上にエッジコネクタを配置することをさらに含み、前記第一回路基板に前記エッジコネクタを電気的に結合する請求項１〜請求項９のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１１】
プリント回路基板の製造方法であって、
互いに対向する第一面及び第二面を備えた少なくとも一つの絶縁層と、この絶縁層の前記第一面及び第二面上に各々配置されて互いに対向する第一及び第二導体層とを含む第一回路基板を形成し、
各々が少なくとも一つの絶縁層と少なくとも一つの導体層を含む第二及び第三回路基板を形成し、
前記第二及び第三回路基板内に第一及び第二開口部を各々形成するとともに、これらの前記第一及び第二開口部内に第一及び第二被覆部材を各々配置し、
前記第二回路基板の前記第一被覆部材を有する前記第一開口部が、前記第一回路基板の前記第一面に対向し、前記第三回路基板の前記第二被覆部材を有する前記第二開口部が、前記第一回路基板の前記第二面に対向するように、前記第一、第二及び第三回路基板を整列し、
これらの第一、第二及び第三回路基板を互いに接合した後に、前記第一及び第二被覆部材を除去し、前記第二及び第三回路基板内に第一及び第二キャビティを各々形成するようにしたことを特徴とする、前記第一、第二及び第三回路基板からなるプリント回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第二及び第三回路基板内の前記第一及び第二開口部の前記形成が、フライス処理を用いて各々達成される請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記第二及び第三回路基板内に各々形成された前記第一及び第二開口部が、前記第二及び第三回路基板内の所定の深さまで各々形成される請求項１１または請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記第一、第二及び第三回路基板の互いに対する前記整列が複数のピンを用いて達成され、前記ピンが前記第一、第二及び第三回路基板の各々を貫通する請求項１１〜請求項１３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１５】
前記第一、第二及び第三回路基板の前記接合が、積層処理を用いて達成される請求項１１〜請求項１４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１６】
前記積層処理が、約１５０℃〜約２５０℃の範囲内の温度において、約６０分〜約１２０分の時間で達成される請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記キャビティを規定するための前記第一及び第二被覆部材の前記除去が、フライス処理を用いて達成される請求項１１〜請求項１６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１８】
前記第一、第二及び第三回路基板の前記接合前に、前記第一及び第二回路基板の間に第一絶縁層を配置し、前記第一及び第三回路基板の間に第二絶縁層を配置することをさらに含む請求項１１〜請求項１７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１９】
前記第一、第二及び第三回路基板を前記接合前に、前記第一及び第二絶縁層の選択された部分を除去することをさらに含み、前記第一及び第二絶縁層の前記選択された部分が、前記第一及び第二被覆部材の長さ及び幅寸法と実質的に同様の長さ及び幅寸法を各々有する請求項１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記プリント回路基板上にエッジコネクタを配置することをさらに含み、前記第一及び第二キャビティを介して、前記第一回路基板に前記エッジコネクタを電気的に結合する請求項１１〜請求項１９のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板の製造方法に関し、特に、複数の絶縁層と導体層を含む多層プリント回路基板の製造方法に関する。より詳細には、本発明は、突出エッジ部を備えた多層プリント回路基板、さらにこの突出エッジ部上にエッジコネクタを備えた多層プリント回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板（以下、「ＰＣＢ」とも呼ぶ）の製造の一部として、平面のリジッド絶縁基材またはフレキシブル絶縁基材の片側または両側にプリント回路を形成することが一般的になっている。現在、多層プリント回路の製造は重要性が増大しており、このような基板が実装されている製品（例えば、パーソナルコンピュータ、メインフレーム及びサーバ）の動作要求の増大の観点において、現在販売されている最も一般的な種類の基板となっている。
【０００３】
これらのプリント回路基板の構造において、一般的に、絶縁性の誘電体材料と、導電性金属層との、平行で平面な交互の内層を備えている。絶縁材料の例には、ガラス繊維強化エポキシ樹脂（この分野では単に「ＦＲ４」とも呼ばれる）、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、テフロン（登録商標）、Ｅ．Ｉ．  ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標）、Ｄｒｉｃｌａｄ（この発明の譲受人であるＥｎｄｉｃｏｔｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．の商標）などを含む。絶縁基材は非導電性であるので、この絶縁基材上にメッキするために、一般に「種蒔き」と呼ばれる「アンカー形成」が行われ、それからメッキを行う。このような処理ではフォトリソグラフィの使用を含む一例が、当分野ではよく知られており、以降でさらに説明を行う。このような処理に用いられる金属には、銅、ニッケル、及び金を含む。
【０００４】
従来の圧力及び温度を用いて、導電性及び絶縁性の両方を含む選択された数の層を積層して多層構造を形成する。積層構造の露出した外面（上部及び底部）には一般的に、一つ以上の回路パターンが設けられる。実質的に中空ではない内部電源面の場合を除いて金属内層も一般に回路パターンを有するが、必要であれば隙間のある開口部または他の開口部を有する場合もある。
【０００５】
このような内層は、積層工程の前にこのような回路パターンを含むように形成され、このように形成された層はさらに「コア」としても知られる一つ以上の導電−絶縁層部材の「サブアセンブリ」の一部を構成することが多い。これらのコアはさらに「電源」コア（導体層が電源面を構成する場合）、他の略称では「２Ｓ１Ｐ」などと呼ばれることもあり、それはコアが二つの信号面と一つの電源面を有することを意味する（もちろん、絶縁を提供するために適切な数の絶縁層を備えている）。多層最終基板は各々、一つ以上のコアを共に結合させるように設計された「ステッカーシート」などの他の層に加えていくつかのコアを有することができる。
【０００６】
両面多層プリント回路基板では、基板の様々な導体層の間に導電性相互接続を提供する必要があることが多い。これは一般に基板内にメタライズした導電性「スルーホール」を形成することによって実現され、それは電気的相互接続を必要とする層を連通する。いくつかの用途では、電気的接続は導体層の全てではないがほとんどで行うことが望ましい。このような場合、スルーホールはさらに基板の厚さ全体に一般に形成され、このような場合、これらは「メッキスルーホール」と呼ばれる。これらの及び他の用途のために、基板のある面上の回路と、一つ以上の内部回路層にいたる深さまでの間で電気的接続を形成することも望ましい場合が多い。これらは「ブラインドバイア」と呼ばれ、それは上記のように基板の一部のみを貫通する。
【０００７】
さらに別の場合、このような多層基板は内部「バイア」を必要とすることが多く、それは基板の構造内に全体的に配置され、絶縁性及び導電性の両方を含む外部層によって被覆される。このような内部「バイア」は「埋め込みバイア」と呼ばれることもあり、一般に、最終的な基板のサブパーツ構造（上記の「コア」など）内に形成され、それから基板の最終的な積層中に他の層と組み合わせられる。この用途の目的のために「導電性スルーホール」という用語は、このようなホールの三つ全ての種類を含むことを意味する。
【０００８】
内部及び外部の両方を含む基板に所望の回路パターンを形成するために当業者は様々な製造シーケンスを開発しており、それらの多くは「減法」または「加法」技術の広義のカテゴリに分類される。減法処理では一般に、金属をエッチング（または除去）し、回路が所望されない領域で基材面を露出させる必要がある。一方、加法処理は露出した基材面（または付加的な電気メッキ物のための薄い一般的なメタライズ層）で始まり、所望の領域でメタライゼーションを増進させ、前記所望の領域は耐メッキ材料（プリント回路基板分野では、例えばフォトレジストと呼ばれることもある）の事前に塗布したパターンによってマスクされていない領域である。
【０００９】
一般に、スルーホールは、基板内にまたは基板を介して及び必要であれば、選択された位置でコアまたは他のサブパーツ内にドリル（機械的または、より最近ではレーザを用いることを含む）またはパンチで孔が開けられる。ドリルまたはパンチは、ホールバレル面及びホール周辺の入口面を含む新しく露出した面を形成する。絶縁基材及びコアまたはサブパーツ（使用されていれば）は各々、上面、底面及び部分的にまたは全体的に絶縁性の誘電体材料からなる少なくとも一つの露出した内部ホール面からなり、それから一般に無電解金属堆積技術を利用することによってメタライズされるが、他の堆積処理も当分野では知られている。
【００１０】
上記の処理に加えて、いくつかのＰＣＢはさらに、一般にエッジコネクタと呼ばれるものを収容するように設計されなければならない。様々な種類のエッジコネクタが当技術分野で知られており、その上に形成された回路要素（例えば、細長いパッド）のパターンに電気的に結合するために、ＰＣＢの対応するエッジに固定するように一般に設計される。
【００１１】
いくつかのエッジコネクタは、このような部材をピンとして用いてＰＣＢエッジに固定でき、前記ピンは対応するエッジ開口部内に延びているが、より一般的な形態のエッジコネクタはエッジ部の突出端部上に単に摩擦的に配置されるように設計される。この後者の形態のコネクタは通常、例えば、湾曲した板バネ接点などの複数の接点要素を有し、前記接点要素は配置中、基板エッジ上の細長いパッドの各々にスライド可能に咬合する。その結果、強い摩擦的適合が得られ、ＰＣＢ自体に修理が所望される時を含め、コネクタは修理のために後で取り外すことができる。この適合は、コネクタの容易な交換も可能にする。単一のＰＣＢ上（その複数のエッジ部上を含む）に、複数のエッジコネクタを適合させることもできる。以降から明らかなように、本発明は特に、エッジコネクタへのしっかりと容易な接続を可能にする多層ＰＣＢの形成に関する。
【００１２】
以降の各特許文献では、この種のプリント回路基板の様々な製造方法を説明しており、上記のようなエッジコネクタを収容するように設計された延長エッジ部を備えたものを含んでいる。このようなエッジコネクタの例は、以降の特許文献のいくつかにも示されている。
【００１３】
特許文献１では、従来の（非フレキシブル）プリント回路基板にフレキシブルプリント回路基板を接続する方式が説明されている。両方の基板上のパターンは位置合わせされ、ハンダによって互いに接続される。プリント回路基板の接続部内のエッジ部の近傍及び前記エッジ部に沿って細長い孔が形成され、細長い孔と連通する二つの長方形の孔が細長い孔の長手方向の両端部に形成される一方、挿入深さを制御するための二つのノッチがフレキシブルプリント回路基板の接続エッジの対向する端部に設けられる。フレキシブルプリント回路基板の前縁部、つまりカット部の間に残された部分は下向きに湾曲させ、湾曲部はプリント回路基板の細長い孔と長方形の孔に挿入され、フレキシブルプリント回路基板が配置され、それからフレキシブルプリント回路基板とプリント回路基板上に各々位置するパターンがハンダによって接続される。
【００１４】
特許文献２では、そのエッジ近傍に樹脂充填メッキスルーホール（ＲＦＰ）が配置されたとき、マイクロクラックまたは金属マイグレーションが緩和される多層プリント回路基板が説明されている。多層プリント回路基板は、ＲＦＰを備えた内層、外層、ＲＦＰランド、及び導体層を有する。導体層はＲＦＰランド上に配置され、導体層の外側エッジはＲＦＰランドの外側エッジよりさらに外向きに延びている。多層プリント回路基板を加熱すると、ＲＦＰ内及び近傍に応力が生じる。ＲＦＰランドを被覆するように配置された導体層は応力に逆らう反応を及ぼし、多層プリント回路基板内のマイクロクラックの生成を抑制し、それによって基板内の金属マイグレーションを緩和する。
【００１５】
特許文献３では、切り欠きを備える前方エッジとともに形成されたプリント回路基板が説明されている。プラグには、切り欠き内に適合するように調整された切り欠きのエッジにおいて基板上に平坦に保持する一対の肩部とともに形成されたベース本体が設けられている。一対の翼状の接続要素は本体から対向して突出し、切り欠きのエッジに隣接する基板上に平坦に位置する。そのため前記要素を基板にハンダ付けして切り欠き内にベース本体を固定することができる。
【００１６】
特許文献４では、リジッド−フレキシブルプリント回路基板の製造方法が説明されており、前記基板内では複数の樹脂フィルムの一部に除去部の両側を規定するためのスリットが形成され、複数の樹脂フィルムが積層され接合されて回路基板を形成する。それから、回路基板から製品部が切断される。接合前に、複数の樹脂フィルムの所定の隣接層の間に分離シートが配置され、製品部の残りの部分から除去部を分離する。その結果、除去部は分離シート、スリット、及び製品部の切断輪郭によって規定されるので、回路基板から製品部が切断される一方で製品部から除去部が分離される。
【００１７】
特許文献５では、フレキシブルプリント回路基板上に形成されるランドの形成が説明されており、前記ランドはハンダを介してリジッドプリント回路基板上に形成されたランドと電気的に接続される。この時点において、ハンダレジストはリジッドプリント回路基板上の隣接する二つのランドの間に形成され、リジッドプリント回路基板とフレキシブルプリント回路基板の間に置かれた突出端部で終端される。その結果、余分なハンダがリジッドプリント回路基板上に押し出されたとき、ハンダレジストがランドの間のハンダブリッジの形成を防ぐことができる。
【００１８】
特許文献６では、導体回路を備えた絶縁基板の表面上に熱硬化性樹脂を有するハンダレジストの印刷が説明されている。それから、ハンダレジストに熱硬化が施され、低熱膨張係数を備えた絶縁膜を形成する。それから、開口部が形成される絶縁膜の一部にレーザービームがあてられ、開口部を形成するための同じ部分を燃焼し、それによって導体回路が露出される。この開口部は、その内面に金属メッキ膜を形成することによって、導体用の孔として形成されてもよい。外部接続パッドは、開口部を被覆するように形成される。金属被膜は電気メッキリードを用いることによって形成され、前記リードは電気メッキが完了した後、レーザービームによって好ましくは切断される。
【００１９】
特許文献７では、取り付け部が設けられたプリント回路基板が説明されており、前記取り付け部はプリント回路基板の表面接点を取り囲み、前期表面接点はプリント回路基板コネクタによって接触するようになっており、前記コネクタはプリント回路基板の一部と、表面接点の周りのプリント回路基板のエッジを被覆し、表面接点に対応する凹部を含み、プリント回路基板コネクタの接点との適切な接続を保証する。
【００２０】
特許文献８では、プリント回路基板のエッジ上に一対のベベルを置き、コンピュータの拡張スロット内にＰＣＢを挿入可能にする方法が説明されている。この器具は左右対称の角度のチャネル形状を好ましくは備えたベベルホイールを有し、前記ホイールはキャリッジに接続される。ベベルホイールはキャリッジに沿って回転し、同時にＰＣＢのエッジ上に押圧され、ＰＣＢのエッジ上に一対のベベルを形成する。一対のベベルを形成している間は、いかなる材料もＰＣＢから除去されない。ベベルホイールはピストンを用いてエッジ上に押し付けられ、前記ピストンは一対のベベルの好ましい高さ及び角度の配向を達成するためにＰＣＢのエッジに加えられる圧力の監視及び調整を行う。
【００２１】
特許文献９では、プリント回路基板のエッジ上を跨いで取り付けられるように設計した電気的エッジコネクタが説明されており、前記コネクタは適合させるための細長い溝を備えた絶縁ハウジングを有する。支持サブアセンブリはハウジングの対向する側から挿入し、その一部を溝内に露出させる。
【００２２】
特許文献１０では、不揮発性メモリを有するものなどの小さく平坦な長方形の電子回路カードが説明されており、それはカードの短いエッジ及び隣接する斜めの角に沿って延びる一行の凹部の底面上に取り付けた一行の接点を有する。少なくとも一つの凹部は斜めの角に対して開いており、残りの凹部は短いエッジに対して開いている。少なくとも一つの凹部内には二つの表面接点が含まれるが、残りの凹部は各々単一の接点を有する。
【００２３】
特許文献１１ではメモリカードが説明されており、前記カードは挿入方向のその前端に凹面を有するカード本体を有し、その中に端子が配置され端子の間に突出部が形成され、外側から端子に接触または接近できないようにしている。メモリカード用の容器も開示されている。メモリカードは端子を確実に保護し、内部から埃などを容易に放出するように設計された簡単な構造を有し、それによって容器との確実な接続を保証できる。
【００２４】
特許文献１２では、各々が絶縁膜、絶縁膜の上面を通って下面にいたる複数のバイアホール、絶縁膜の上面とバイアホールの上面に設けられ、バイアホールと電気的に接続される配線、バイアホールの下面に設けられ、バイアホールと電気的に接続される接合部材、配線が形成される絶縁膜の上面に設けられる接合層を有する複数の基材を積層することによって製造される多層基材と、その製造方法が説明されており、それによって大きなコスト削減と高密度効果が得られると主張されている。
【００２５】
特許文献１３では、多層回路の製造方法が提示されている。この特許では、複数の回路層が一つを他方の上にして積み重ねられている。少なくとも一つの回路層は、貫通するバイアを備えたフッ化高分子ベースの基材などの接合を受けることが可能な高分子材料からなる基材と、適切な導電性材料層からなる回路を有する。電気的接続が所望される場所であればどこでも、溶融可能な導電性接合材料（例えば、ハンダ）または貴金属が塗布される。少なくとも一つの他の回路層は、バイアを備えたポリイミド回路（または他の高温の溶融不可能な高分子回路、フィラまたは繊維強化はあってもなくてもよい）と、電気的接続が所望される場所であればどこでも塗布される溶融可能な導電性接合材料（例えば、ハンダ）または貴金属を備えた適切な導電性材料層からなる回路を有する。いったん積み重ねられると、高温高圧下で回路は積層され、隣接するポリイミド基材に各高分子基材を接着し、貴金属を拡散またはハンダ層を共に溶融させ固体の導電性相互接続を備えた一体型の多層回路を形成する。
【００２６】
特許文献１４では、プリント回路基板上の接点要素に電気的接続を形成するためのエッジ電気コネクタが説明されており、そこでは捻れ接点が用いられる。垂直に移動するスライド可能な部材（例えば、カム板）と、水平に移動する駆動部（例えば、リニアカム）によって駆動される接点が通常の捻れた構成を再開し、各接点要素とのこのような接続を実現する。好ましくは金属性（例えば、ベリリウム銅）の各接点が曲線のエッジセグメントを有する一方、各接点要素（例えば、メッキした銅配線）が代わりに曲線の接点面を有し、従ってこれらの二つの部材が単一点形状の接点を形成する一方、その上にあり得る望ましくない汚染物、残渣などを除去するための有効な拭き取り動作を保証する。
【００２７】
特許文献１５では、導電面（ＰＣＢエッジ上のパッド）とスライド可能に咬合するための傾斜咬合アームを有する電気接点とのエッジコネクタが説明されており、前記アームは前記面と電気的に接触させるためのその上の貴金属セグメントと、アームから貴金属セグメント上への材料の移動を妨げるための手段を有する。その改善は材料移動防止手段内にあり、前記手段はその上に少なくとも一つのエッジを備えた少なくとも一つの細長いブレードを有し、貴金属セグメントが前記面と接触する前にエッジだけがスライド可能に導電面と咬合するように前記ブレードが形成される。
【特許文献１】米国特許第７，１４７，４８０号公報
【特許文献２】米国特許第７，０８４，３５５号公報
【特許文献３】米国特許第７，０４８，５４７号公報
【特許文献４】米国特許第７，０３６，２１４号公報
【特許文献５】米国特許第６，９６６，４８２号公報
【特許文献６】米国特許第６，９８６，９１７号公報
【特許文献７】米国特許第６，８９９，５４６号公報
【特許文献８】米国特許第６，８１８，１６８号公報
【特許文献９】米国特許第６，６８８，８９７号公報
【特許文献１０】米国特許第６，６３４，５６１号公報
【特許文献１１】米国特許第６，１０９，９３９号公報
【特許文献１２】米国特許第５，９３９，７８９号公報
【特許文献１３】米国特許第５，３０９，６２９号公報
【特許文献１４】米国特許第４，８７２，８５１号公報
【特許文献１５】米国特許第４，０２６，６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
本発明は、エッジコネクタを収容するように調整された少なくとも一つのエッジ部を備えたＰＣＢを形成する新規な独自の製造方法を提示し、前記コネクタがしっかりと配置されるとＰＣＢのエッジ上の一つ以上の導体（例えば、細長いパッド）と電気的に結合される。この製造方法は、ＰＣＢの形成時にＰＣＢの基材を二つ以上積層する際、導体上に絶縁材料等が浸入しないような方法で達成される。ＰＣＢ内にキャビティを形成し、次にエッジコネクタ等に結合するために導体を露出させることもできる。このような製造方法は当技術分野では著しい進歩を構成すると考えられている。
【００２９】
従って、本発明の主な目的は、プリント回路基板の新規な独自の製造方法を提供することによって、プリント回路基板技術を高めることである。
【００３０】
本発明の別の目的は、従来のＰＣＢ装置及び処理を用いて実行可能なこのような処理を提供し、製造コストの削減を提示することである。
【００３１】
本発明のさらに別の目的は、基板の突出エッジ部を製造するこのような方法を提供することであり、前記基板はその上のエッジコネクタを容易に受け入れ可能であり、それにしっかりとした電気接続を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明の一態様によると、プリント回路基板の製造方法が提供され、前記製造方法は第一及び第二面を備えた少なくとも一つの絶縁層を含む第一回路基板を形成し、少なくとも一つの絶縁層の第一及び第二面に第一及び第二対向する導体層が各々配置され、各々が少なくとも一つの絶縁層と少なくとも一つの導体層を含む第二及び第三回路基板を形成し、第二及び第三回路基板内に第一及び第二開口部を各々形成し、第二及び第三回路基板内の開口部内に第一及び第二被覆部材を各々配置し、第一、第二及び第三回路基板を互いに対して位置合わせし、内部に第一被覆部材を備える第二回路基板の第一開口部が、第一回路基板の第一面に対向し、内部に第二被覆部材を備える第三回路基板の第二開口部が、前記回路基板の第二面に対向するようにし、第一、第二及び第三回路基板を共に接合し、その後、第一及び第二被覆部材と第二及び第三回路基板の一部を除去し、第一回路基板の突出エッジ部を規定し、第一、第二及び第三回路基板がプリント回路基板を形成するステップを有する。
【００３３】
本発明の別の態様によると、プリント回路基板の製造方法が提供され、前記方法は第一及び第二面を備えた少なくとも一つの絶縁層を含む第一回路基板を形成し、少なくとも一つの絶縁層の第一及び第二面に第一及び第二対向する導体層を各々配置し、各々が少なくとも一つの絶縁層と少なくとも一つの導体層を含む第二及び第三回路基板を形成し、第二及び第三回路基板内に第一及び第二開口部を各々形成し、第二及び第三回路基板内の開口部内に第一及び第二被覆部材を各々配置し、第一、第二及び第三回路基板を互いに対して位置合わせし、内部に第一被覆部材を備える第二回路基板の第一開口部が第一回路基板の第一面に対向し、内部に第二被覆部材を備える第三回路基板の第二開口部が、前記回路基板の第二面に対向するようにし、第一、第二及び第三回路基板を共に接合し、その後、第一及び第二被覆部材を除去し、第二及び第三回路基板内に第一及び第二キャビティを各々規定し、第一、第二及び第三回路基板がプリント回路基板を形成するステップを有する。
【発明の効果】
【００３４】
以上、説明した通り、本発明においては、まず、
プリント回路基板の製造方法であって、
互いに対向する第一面及び第二面を備えた少なくとも一つの絶縁層と、この絶縁層の前記第一面及び第二面上に各々配置されて互いに対向する第一及び第二導体層とを含む第一回路基板を形成し、
各々が少なくとも一つの絶縁層と少なくとも一つの導体層を含む第二及び第三回路基板を形成し、
前記第二及び第三回路基板内に第一及び第二開口部を各々形成するとともに、これらの前記第一及び第二開口部内に第一及び第二被覆部材を各々配置し、
前記第二回路基板の前記第一被覆部材を有する前記第一開口部が、前記第一回路基板の前記第一面に対向し、前記第三回路基板の前記第二被覆部材を有する前記第二開口部が、前記第一回路基板の前記第二面に対向するように、前記第一、第二及び第三回路基板を整列し、
これらの第一、第二及び第三回路基板を互いに接合した後に、前記第一及び第二被覆部材と、前記第二及び第三回路基板の一部とを除去することによって、前記第一回路基板に突出エッジ部を形成するようにしたことを特徴とする、前記第一、第二及び第三回路基板からなるプリント回路基板の製造方法」
あるいは、
「プリント回路基板の製造方法であって、
互いに対向する第一面及び第二面を備えた少なくとも一つの絶縁層と、この絶縁層の前記第一面及び第二面上に各々配置されて互いに対向する第一及び第二導体層とを含む第一回路基板を形成し、
各々が少なくとも一つの絶縁層と少なくとも一つの導体層を含む第二及び第三回路基板を形成し、
前記第二及び第三回路基板内に第一及び第二開口部を各々形成するとともに、これらの前記第一及び第二開口部内に第一及び第二被覆部材を各々配置し、
前記第二回路基板の前記第一被覆部材を有する前記第一開口部が、前記第一回路基板の前記第一面に対向し、前記第三回路基板の前記第二被覆部材を有する前記第二開口部が、前記第一回路基板の前記第二面に対向するように、前記第一、第二及び第三回路基板を整列し、
これらの第一、第二及び第三回路基板を互いに接合した後に、前記第一及び第二被覆部材を除去し、前記第二及び第三回路基板内に第一及び第二キャビティを各々形成するようにしたことを特徴とする、前記第一、第二及び第三回路基板からなるプリント回路基板の製造方法」
にその構成上の特徴があり、これにより、プリント回路基板の新規な独自の製造方法を提供することができて、プリント回路基板技術を高めることができ、従来のＰＣＢ装置及び処理を用いて実行可能なこのような処理を提供することができて、製造コストの削減を提示することができるのである。
【００３５】
さらに、本発明によれば、上記のように構成したのであるから、基板の突出エッジ部を製造する方法を提供することができるのであり、このようにしたプリント回路基板はその上のエッジコネクタを容易に受け入れ可能とすることができるのであり、しっかりとした電気接続を行うことができるものとすることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
その他及びさらなる目的、利点、機能と共に、各請求項に係る発明をさらに理解するために、添付図面と共に以降の開示内容を参照する。図面及び以下の開示事項中に記した符号は、各図面を通して共通して使用され、同じ要素、部材あるいは構成を示すために用いられるものと理解される。
【００３７】
「回路基板」という用語によって、ＰＣＢを形成するための一つ以上の他のこのような構造に接合可能なサブパーツ（またはサブアセンブリ）を意味する。なお、以下では、この回路基板を、単に「基材」と呼ぶことがある。
【００３８】
各回路基板は少なくとも一つの絶縁層と少なくとも一つの導体層を有し、以降で定義される一実施例では、少なくとも一つの絶縁層と二つの対向して配置した導体層を有する。対向して配置することによって、他方に対向して外面（上側または下側）の一方に導体層を配置することを意味する。
【００３９】
このような構造に使用可能な絶縁材料の例には、ガラス繊維強化エポキシ樹脂（同様の難燃性等級の場合、技術的には「ＦＲ４」絶縁材料と呼ばれることもある）、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、テフロン（登録商標））、ポリイミド、ポリアミド、シアネート樹脂、光画像形成可能な材料、及び他の同様の材料が含まれる。
【００４０】
導体層内で使用可能な導体材料の例には、銅または銅合金が含まれるが、別の金属（例えば、ニッケル、アルミニウムなど）またはその合金を含むまたは有することもできる。このような導体材料は導体層を形成するために用いられ、前記導体層は電源層、信号層、及び／または接地層として機能できる。信号層として機能する場合、いくつかの導体ライン、及び／またはパッドは層を構成できるが、電源層または接地層として用いられる場合、このような層は一般に実質的にしっかりした構造からなる。信号層と、電源層、及び／または接地層の両方の組み合わせも可能である。
【００４１】
二つの対向する導体層を備えた回路基板の場合、各層はその上に間隙を介して配置された複数のライン、及び／またはパッドを備えた信号層である。ここで定義される接合手順中、このような基材の間で用いられる他の絶縁層は「ステッカーシート」として知られるものを含んでいる。
【００４２】
ここで用いられるように「エッジコネクタ」という用語によって、プリント回路基板の突出エッジ上に適合するように調整された電気的コネクタを意味する。一般に、このようなエッジコネクタは絶縁ハウジングと内部の複数のバネ接点を有し、前記接点はＰＣＢのエッジが配置される（例えば、挿入される）内部スロットまたは同様の開口部に対して位置合わせされる。各接点はさらに、ＰＣＢの対向面、及び／または突出するエッジ面上の対応する導体パッドまたはラインと（例えば、接点のスライド形態で）適合するように設計される。
【００４３】
これ以降に用いられるように「プリント回路基板」（または「ＰＣＢ」）という用語によって、共に接合された三つ以上の回路基板からなる多層構造を有することを意味する。
【００４４】
図１では、三つの回路基板（以下、単に「基材」と呼ぶことがある）が、積層方向で互いに対して位置合わせされるように示されている。第一回路基板１１は、対向して配置した第二及び第三回路基板１３及び１５の間に配置されるように示されている。当然のことながら、ここでの開示内容に従って多層ＰＣＢを形成するために、少なくとも三つのこのような回路基板が用いられる。当然のことながら、最終的なＰＣＢに望まれる全体の層構成に応じて、三つより多くを用いることもできる。従って、本発明は、三つの回路基板のみを用いることには限定されない。
【００４５】
各回路基板１１、１３及び１５は、ガラス繊維強化高分子樹脂（ＦＲ４としても知られる）、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））、（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ  Ｃｏｍｐａｙの商標）、Ｄｒｉｃｌａｄ絶縁材料（Ｄｒｉｃｌａｄはこの発明の譲受人であるＥｎｄｉｃｏｔｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．の登録商標）などの従来の絶縁材料からなる少なくとも一つの絶縁層１７を有する。一実施例では、各絶縁層１７は、約１〜５ミル（１ミルは０．００１インチ）の範囲内の厚さを有することができる。
【００４６】
回路基板１３と１５はさらに、回路基板の外面（複数の場合あり）の内部及び／または上部のいずれかに位置する少なくとも一つの導体層１９を有する。図１に示した最良形態では、回路基板１３と１５は、三つの導体層１９と同じ数の絶縁層１７を有する。各絶縁層は、ＰＣＢ製造で従来から行われているように各導体層を絶縁するように機能する。
【００４７】
導体層１９は好ましくはＰＣＢ製品の既知の材料である銅または銅層であり、約０．２５ミル〜約６ミルの厚さを有することができる。導体層１９は、同様に製品要件に応じて信号、電源または接地として機能できる。導体層が信号層として機能する場合、回路基板１３と１５用の外側導体層１９によって示したように、一般に、その一部としていくつかの別個のライン、及び／またはパッドを有する。
【００４８】
中央に配置した回路基板１１は、少なくとも一つの絶縁層（実際には図１の例では二つ示されている）と、少なくとも二つの外側導体層（説明を容易にするために１９'と１９"と呼ぶ）を有し、これらは対向して配置する（回路基板１１の対向する上側及び下側外面に配置する）。回路基板１１は、一つ以上の内側導体層１９（図１には一つ示した）を有することもできる。各外側導体層１９'と１９"は、複数の別個の信号線及び／またはパッド２１からなり（図５）、それは図５に示した突出エッジ部の露出した外面上に最終的に配置され、ここでの開示内容を用いて形成される。
【００４９】
図１の実施例では、これらの信号線及び／またはパッド２１は少なくとも回路基板１１のほぼ中央から、図の右側上の最も外側のエッジまで延びている。信号線２１は、ＰＣＢ製造で知られる従来のフォトリソグラフィ処理を用いて、図のように外面上に好ましくは形成される。これは、回路基板１３と１５上の外側導体層１９に対しても当てはまる。各回路基板に対して内側導体層を用いる場合、これらも導体材料が配置される（例えば、積層される）単一の絶縁層に対して、従来のフォトリソグラフィ処理を用いて好ましくは形成される。一旦、回路が形成されると、それぞれの絶縁層−導体層サブパーツは他のこのようなサブパーツに積層され、所望の回路基板を形成する。しかし、当然のことながら、本発明は中間回路基板１１を除く一つの絶縁層のみと一つ以上の導体層を備えた回路基板に広く適用され、回路基板１１は定義されたように少なくとも二つの対向して配置された導電（信号）層を有する。
【００５０】
各回路基板１１、１３及び１５は、例えば、一つ以上の導体層を電気的に相互接続するために、その一部としてスルーホール２３を有することができる。回路基板１１と１５は一つのスルーホール２３を有するように示されているが、回路基板１３は二つ有する。しかし、本発明はこの固有の数または配置には限定されない。このようなスルーホールは従来のスルーホール形成、好ましくはレーザ（例えば、紫外線Ｎｄ：ＹＡＧレーザ）を用い、それから適切な金属処理によってスルーホール壁に電気メッキを行うことで形成される。無電解または電解メッキのいずれかを用いて所望の厚さの金属を堆積させ、スルーホール用の導電媒体として機能させることができる。さらにはスルーホール内に導電性ペーストを追加すること、またはメッキ層の代わりにそれを用いることさえ可能である。
【００５１】
重要なことに、回路基板１３と１５は各々、中間回路基板１１に面するその外面内に開口部２５を有する。開口部２５は好ましくは長方形の構成であり、一実施例では、約０．５インチと５インチの幅及び長さ寸法をそれぞれ有する。各開口部はさらに、それぞれの基板の外面内に約１５ミルの深さを有する。
【００５２】
各開口部２５内には、この開口部２５と同様のサイズ及び形状であるが、好ましくはやや厚い被覆部材２７を配置し、そのそれぞれの開口部内の摩擦適合を保証する。各被覆部材２７は好ましくはフルオロシリコーンゴム材料からなり、一例はカリフォルニア州サンタフェスプリングズのＤｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．，によって商標名「ＤＳＰ６０ＦＳ」フルオロシリコーンシートの下で販売されている。この材料は強い化学物質、溶剤及び流体に対して著しい耐性があり、最低−５４℃から最高２６０℃の温度範囲で機能できる。それはさらに、ショアー「Ａ」デュロメータ硬度６０を有する。本発明はこの特定の材料の使用に限定されず、上記のものと同じ重要な特性を提供するのであれば他のものであってもよい。例えば、適切な材料は「Ｖｉｔｏｎ」として知られるものである（「Ｖｉｔｏｎ」は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙの商標である）。Ｖｉｔｏｎはフルオロエラストマであり、その優れた耐熱性（２００℃）で知られている。それは上記の「ＤＳＰ６０ＦＳ」フルオロシリコーンと同様に、強烈な燃料や化学物質に対して優れた耐性を提供し、その等級に応じてショアー「Ａ」デュロメータ硬度約６５〜９５を有する。Ｖｉｔｏｎシートは、Ａｂｂｏｔｔ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ（営業所の住所：２１４３  Ｌｕｎｔ  Ａｖｅｎｕｅ  Ｅｌｋ  Ｇｒｏｖｅ  Ｖｉｌｌａｇｅ，ＩＬ）から購入できる。
【００５３】
本発明の被覆部材２７に適した別の材料は、シリコーンゴムである。既知の高性能シリコーンゴムシートは、−６０℃〜最高２１８℃の温度での連続使用、及び−７５℃〜２６０℃以上の間欠使用に適している。このようなシートは、Ｉｐｏｔｅｃ，Ｉｎｃ．，（営業所：４１  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｄｒｉｖｅ，Ｅｘｅｔｅｒ，ＮＨ）から購入できる。
【００５４】
図１のように各被覆部材２７を配置し、位置合わせした回路基板１１、１３及び１５をここで共に接合し、図２に示したように複合構造を形成する。ピン３１は、好ましくは回路基板の位置合わせに用いられる。これらのピン（図２の破線では二つ示されているが、もっと多くを用いることもできる）は各回路基板を貫通し、好ましくはステンレス鋼からなる。接合は好ましくは積層処理を用いて、例では図のように三つの回路基板を用いて、約１５０℃〜約２５０℃の範囲内の温度において、約６０分〜約１２０分の時間で達成される。この処理中の各回路基板上の比較的高い圧縮力の結果として、加熱され流動可能な状態である一つ以上の回路基板の絶縁材料は移動できる。
【００５５】
被覆部材２７は、中央回路基板１１の導体層１９'と１９"の露出した導体２１と絶縁層が咬合しないように機能する。これは、このような移動を妨ぐために、被覆部材が十分な力で前記導体に対して圧縮されるためである。重要なことに、中間絶縁「ステッカーシート」３３を用いる場合でさえ、被覆部材２７はこのような移動を防ぐことができる。
【００５６】
これらのシートは、技術的には単に「プリプレグ」シートと呼ばれることもあり、従来、上で示したような回路基板の積層に用いられる。これらも好ましくは本発明に用いられるが、このような使用は必須ではない。上で定義した他の要素と共に用いる場合、これらのステッカーシートは約１．５ミル〜約５ミルの厚さを有していた。図のように各回路基板の間に配置する前に、各シートは、被覆部材２７と同様の寸法の部分を除去するように切断される。このような開口部２８は図１に示されている。
【００５７】
このようなシートを用いる場合、各被覆部材の厚さは、被覆部材２７と関連のステッカーシート３３を収容する各開口部２５の組み合わせた厚さ（深さ）より約０．００５インチ（５ミル）大きい。このような相対的な厚さは、以降で説明する理由のために重要であると考えられる。
【００５８】
このような相対的な厚さで上記のフルオロシリコーン材料を使用する場合、積層処理中に受ける相対的に厳しい圧力及び温度にもかかわらず、各導体層１９'と１９"の個々の信号導体２１上はしっかりと密閉される。各回路基板の絶縁層または導体２１上のステッカーシート（加熱されると流動可能にもなる）のいずれからも絶縁体の移動はない。これは必ずしも自明ではないが、ステッカーシートと絶縁層が、フルオロシリコーン被覆材料と同様に高圧のためにより薄く各々圧縮されるという既知の事実によると考えられる。しかし、被覆部材の臨界厚さを注意深く識別し、上で定義したような特徴を備える材料を用いることによって、他の材料及びここで述べた厚さとの組み合わせにおいて、このようなしっかりとした密閉が得られる。
【００５９】
ここで、図２の接合構造にさらに処理を行い、図３（及び図５）に示したように突出エッジ部４１を形成する。一実施例では、この処理はフライス工具（図示せず）を用いて、外側回路基板１３と１５の選択された部分及び各被覆部材２７を切削することを含んでいる。フライス処理以外の他の手段を用いることもできるが、フライス処理はより好ましい方式であることが証明されている。このような処理の一つでは、回路基板１３と１５の（図２の寸法「Ａ」によって表される）外側部分全体が除去される。図２の寸法「Ｂ」によって表されるように、中間回路基板１１の端部を除去するために、この特定の方式でもフライス処理が用いられる。他の方式も可能である。例えば、回路基板１３と１５の一部のみを除去し、回路基板１１の寸法「Ｂ」によって表される延長端部を残すこともできる。これは、このようなエッジ上に配置するように設計したエッジコネクタが露出した導体２１に到達するために十分に長い接点を有する一方、被覆した（絶縁体を備えた）端部が所定の場所に残っていれば可能である。図３と５の実施例は、回路基板１１の外側端部（寸法「Ｂ」）を除去したものである。さらに別の方式は、図７の実施例について以降で定義される。
【００６０】
さらに、図４の構造は、多層構造の外面からその内部の選択された導体層までより多くのスルーホール２３'（図４には一つ示した）を追加することを含む別の処理を行うことができる。その構造の厚さ全体を完全に貫通するスルーホールを形成することもできる。さらに突出端部上の、ここで露出させた導体２１上に追加の金属処理を提供することもできる。このような金属処理の例はニッケル及び金を含み、後者は優れた導電性の保証に非常に望ましい貴金属である。延びて表に露出した導体は、このような金属処理を追加するための処理（例えば、無電解または電解メッキなどの電気メッキ）を容易にする。
【００６１】
図５の実施例は、ここでの開示内容を用いて形成可能な突出端部の二つの例を表している。一例では、突出エッジ部４１は、図５の実線によって表されているようにＰＣＢの幅全体を延長できる。代替的に、突出端部は図５の破線で表されているように、幅全体の一部のみを占有することもできる。後者の実施例の場合、突出端部は基板全体の幅に対して中央に配置させることも、オフセットさせることもできる。従って、本発明は、一つより多くの可能な突出端部位置を備えたＰＣＢを提供できる。
【００６２】
図６では、図５に示したような突出エッジ部４１を備えたＰＣＢがエッジコネクタ５１を有するように示されている。エッジコネクタ５１は、曲線の接点セグメント５５を備えた複数のバネ接点５３を有し、セグメント５５は導体２１とスライド可能に咬合する。各導体２１は、対応するバネ接点５３によって接触可能であり、このようなバネ接点５３は二つより多く用いられる。バネ接点５３は、絶縁（例えば、フェノール）ハウジング５７のベース部内に配置する。エッジコネクタ５１は、突出エッジ部４１がハウジング５７の停止部５９と咬合するまでスライド可能に（方向「Ｓ」に沿って）配置する。しかし、図６に示したコネクタは本発明を限定するものではなく、多くの異なる形態のこのようなコネクタが可能である。
【００６３】
図７は、上記のように、本発明の別の実施例を表している。より詳細には、図７のＰＣＢは、図３〜６に示したような露出した突出エッジ部の代わりに一対のキャビティ６１を有する。キャビティ６１は図２の実施例内で用いたものと同様のフライス工具を用いて形成されるが、フライス処理は被覆部材２７を収容するように設計した回路基板１３と１５の一部上でのみ行われる。
【００６４】
つまり、これらの二つの回路基板のフライス処理は、被覆部材と同様の垂直寸法に沿って被覆部材まで下方にのみ行われる。従って、被覆部材のみが除去される（上記の回路基板１３と１５の一部のみに加えて）が、三つの回路基板全ての（図２の寸法「Ｂ」によって表される）外側部分は除去されない。それから、露出した導体２１は、キャビティ内に突出する接点７１（図７では一つのみを示した）によって咬合される。接点５３と同様に、コネクタの側面毎に一つより多くの接点７１が用いられ、各導体２１が単一の接点７１によって咬合される。残りのコネクタは、電気的絶縁ハウジング（図示せず）とこのようなコネクタ用に知られる他の要素を有することもでき、さらなる説明は必要とは考えられない。
【００６５】
形成されるキャビティは長方形（最も好ましい）を含む任意の所望の形状であってもよく、ＰＣＢの幅全体を延はずこともできる。しかし、エッジ部４１と同様に、各キャビティは幅全体の一部のみを占有でき、例えば、ＰＣＢの二つの対向する端部の間の中央に配置される。本発明はエッジ部またはキャビティのいずれにも限定されないので、単一のＰＣＢ内に突出するエッジ部とキャビティの両方を提供することも本発明の範囲内である。同じ基板内に異なる深さの複数のキャビティを形成することも、または一つのキャビティ内に異なる深さを備えたキャビティを形成することさえ可能である。
【００６６】
従って、突出端部及び／または内部の複数のキャビティを備え、外部コネクタを収容するように設計されたプリント回路基板を製造し、前記基板の導体と接触させる新規な固有の製造方法を示し説明してきた。ここで開示されたような製造方法は、所望の目的のための選択された被覆部材を用いることに加えて、既存のＰＣＢ製造装置及び処理を利用できる。従って、本発明は当技術分野での著しい改善を提示する。
【００６７】
現在の本発明の好ましい実施例であるものを示し説明してきたが、当業者には明らかなように、添付の請求項によって定義されるとおりに、本発明の範囲から逸脱することなくそこに様々な変更及び修正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施例による多層プリント回路基板を製造するステップを示すもので、一体化する前の状態を示す拡大部分側断面図である。
【図２】同多層プリント回路基板を製造するステップを示すもので、一体化た後であって突出エッジ部を形成する前の状態を示す拡大部分側断面図である。
【図３】同多層プリント回路基板を製造するステップを示すもので、突出エッジ部を形成した後の拡大部分側断面図である。
【図４】図３の構造上で行われる追加のステップの少なくとも一つを示す拡大部分側断面図である。
【図５】本発明の開示内容に従って多層プリント回路基板に形成される突出エッジ部の一実施例を示す拡大部分斜視図であり、別の実施例が破線で示されている。
【図６】電気的に結合されるエッジコネクタを有する図３の多層プリント回路基板のエッジ部を示す部分側断面図である。
【図７】本発明に係る多層プリント回路基板内の二つのキャビティの形成を示す部分側断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１１    第一回路基板
１３    第二回路基板
１５    第三回路基板
１７    絶縁層
１９、１９'、１９"    導体層
２１    信号線及び／またはパッド
２３    スルーホール
２５    開口部
２７    被覆部材
２８    開口部
３１    ピン
３３    ステッカーシート
４１    突出エッジ部
５１    エッジコネクタ
５３    バネ接点
５５    接点セグメント
５７    ハウジング
５９    停止部
６１    キャビティ
７１    接点
【図１】
2008172224.tif 000003
【図２】
2008172224.tif 000004
【図３】
2008172224.tif 000005
【図４】
2008172224.tif 000006
【図５】
2008172224.tif 000007
【図６】
2008172224.tif 000008
【図７】
2008172224.tif 000009
【外国語明細書】
METHOD OF PROVIDNG A PRINTED CIRCUIT BOARD WITH AN EDGE
CONNECTION PORTION AND/OR A PLURALITY OF CAVITIES THEREIN
Technical Field
This invention relates to printed circuit boards and particularly to multilayered printed circuit boards including a plurality of dielectric and conductive layers as part thereof. More particularly, the invention relates to such boards which are adapted for having an edge connector positioned thereon and coupled thereto. 
Background of the Invention   
As part of the manufacture of printed circuit boards (hereinafter also referred to as PCB’s), it has become commonplace to form printed circuitry on one or both sides of a planar rigid or flexible insulating substrate. Of increased importance today is the manufacture of multilayer printed circuits, the most common types of boards sold today in view of increased operational demands for the products, e.g., personal computers, mainframes and servers, in which such boards are implemented. In these structures the board typically consists of parallel, planar, alternating inner layers of insulating dielectric material and conductive metal. Examples of the dielectric material include fiberglass-reinforced epoxy resin (also referred to in the field as, simply, “FR4”), polytetrafluoroethylene (e.g., Teflon, a trademark of E.I. DuPont de Nemours & Company), Driclad (a trademark of the Assignee of this invention, Endicott Interconnect Technologies, Inc.), etc. Since the dielectric substrate is nonconductive, in order to plate onto the substrate, the substrate is typically “seeded” and plating then occurs. Such processing, one example involving use of photolithography, is well known in the field, further description being provided below. Metals used in such processing include include copper, nickel and gold. 
The selected number of layers, including both conductive and dielectric, are laminated using conventional pressures and temperatures to form the multilayered structure. The exposed outer surfaces (top and bottom) of the laminated structure are typically provided with one or more circuit patterns. The metal inner layers also typically contain circuit patterns, except in the case of internal power planes which are substantially solid, albeit also containing clearance openings or other openings if desired. Such internal layers are formed to include such circuit patterns prior to the lamination step, and often such formed layers in turn form part of a “subassembly” of one or more conductive-dielectric layer members, also known as a “core.” These cores in turn may be referred to as “power” cores (if the conductive layer is to form a power plane), or by other abbreviated terminology such as “2S1P”, meaning the core includes two signal planes and one power plane (with the appropriate number of dielectric layers to provide insulation, of course). Each multilayered final board may include several cores, in addition to other layers such as “sticker sheets’ designed to bond one or more cores together. 
In double-sided and multilayer printed circuit boards, it is often necessary to provide conductive interconnections between the various conductive layers of the board. This is commonly achieved by providing metallized, conductive “thru holes” in the board which communicate with the layers requiring electrical interconnection. For some applications, it is desired that electrical connection be made with almost if not all of the conductive layers. In such a case, thru-holes are also typically provided through the entire thickness of the board, in which case these are referred to as “plated thru holes.” For these, as well as other applications, it is often desired to also provide electrical connection between the circuitry on one face of the board and to a depth to one or more of the inner circuit layers. These are referred to as “blind vias”, which pass only part way through the board, as stated. In still another case, such multilayered boards often require internal “vias” which are located entirely within the board’s structure and covered by external layering, including both dielectric and conductive. Such internal “vias”, also referred to as “buried vias” are typically formed within a sub-part structure of the final board (such as the aforementioned “core”) and then combined with other layers during final lamination of the board. For purposes of this application, the terms "conductive thru hole" is meant to include all three types of such holes. 
To provide the desired circuit patterns for the board, including both internal and external, those in the art have developed a variety of manufacturing sequences, many of which fall into the broad categories of "subtractive" or "additive" techniques. Common to subtractive processes is the need to etch away (or subtract) metal to expose substrate surface in areas where no circuitry is desired. Additive processes, on the other hand, begin with exposed substrate surfaces (or thin commoning metallization layers for additive electroplate) and build up metallization in desired areas, the desired areas being those not masked by a previously-applied pattern of plating resist material (e.g., also called photo-resist in the printed circuit board field). 
Typically, thru-holes are drilled (including mechanically or more recently using lasers) or punched into or through the board, as well as within the cores or other sub-parts, if desired, at selected locations. Drilling or punching provides newly-exposed surfaces including hole barrel surfaces and hole peripheral entry surfaces. The dielectric substrate, and the core or sub-part, if used, each comprising a top surface, a bottom surface, and at least one exposed internal hole surface consisting partly or entirely of the dielectric insulating material, is then metallized, generally by utilization of electro-less metal depositing techniques, albeit other deposition processes are also known in the field. 
In addition to the above processes, some PCB’s must also be designed to accommodate what are commonly referred to as edge connectors. Various types of edge connectors are known in the art and are designed typically for being secured to a corresponding edge of the PCB in order to be electrically coupled to a pattern of circuit elements (e.g., elongated pads) formed thereon. Some edge connectors may be secured to the PCB edge using such members as pins which extend within corresponding edge openings, while a more common form of edge connector is designed for simply being frictionally positioned onto the projecting end of the edge portion. This latter form of connector usually includes therein a plurality of contact elements, e.g., curved blade spring contacts, which slidably engage respective ones of the elongated pads on the board edge during positioning. The result is a strong frictional fit, such that the connector may be later removed for repair, including when repair is desired for the PCB itself. This fit also enables facile replacement of the connector. It is also possible to fit more than one edge connector onto a single PCB, including on more than one edge portion thereof. As understood from the following, the present invention is specifically directed to the formation of a multilayered PCB with the ability to make sound and facile connection to an edge connector.   
The following patents describe various approaches to manufacturing printed circuit boards, including those with extending edge portions designed to accommodate edge connectors such as those described above. Examples of such edge connectors are also shown in some of the patents below. 
In U.S. Patent 7,147,480, there is described an approach for connecting a flexible printed circuit board to a conventional (non-flexible) printed circuit board. Patterns on both boards are aligned and connected with each other by soldering. An elongated hole is formed in the vicinity of and along the edgeportion in a connecting part of the printed circuit board, and two rectangular holes communicating with the elongated hole are formed at both longitudinal ends of the elongated hole, while two notches for controlling insertion depth are provided at opposing ends of the connecting edge of the flexible printed circuit board. The leading edge portion of the flexible printed circuit board, which is left between the cut portions, is bent downward, and the bent portion is inserted into the elongate hole and the rectangular holes of the printed circuit board to position the flexible printed circuit board, and then the patterns, respectively located on the flexible printed circuit board and the printed circuit board, are connected by soldering.
In U.S. Patent 7,084,355, there is described a multilayer printed circuit board in which micro-cracks or metallic migration is mitigated when a Resin Fill Plated Through Hole (RFP) is arranged near the edge thereof. The multilayer printed circuit board includes an inner layer having an RFP, outer layers, RFP lands, and conductor layers. The conductor layers are positioned over the RFP lands and the outer edges of the conductor layers extends outward further than the outer edges of the RFP lands. When the multilayer printed circuit board is heated, a stress is generated in and near the RFP. The conductor layers positioned so as to cover the RFP lands, exert a reaction against the stress to suppress generation of micro-cracks in the multilayer printed circuit board and thereby mitigate metallic migration in the board.   
In U.S. Patent 7,048,547, there is described a printed-circuit board which is formed with a front edge having a cutout. A plug is provided with a base body adapted to fit in the cutout and formed with a pair of shoulders bearing flatly on the board at edges of the cutout. A pair of wing-shaped connecting elements project oppositely from the body and lie flatly on the boardadjacent the edges of the cutout so that the elements can be soldered to the board to fix the base body in the cutout.
In U.S. Patent 7,036,214, there is described a method of manufacturing a rigid-flexible printed circuit board in which slits for defining two sides of a removing portion are formed in a part of plural resin films, and the plural resin films are stacked and bonded to form a circuit board. Then, a product portion is cut from the circuit board. Before the bonding, a separation sheet is disposed between predetermined adjacent layers of the plural resin films to separate the removing portion from a residual portion of the product portion. Accordingly, while the product portion is cut from the circuit board, the removing portion is separated from the product portion, because the removing portion are defined by the separation sheet, the slits, and a cutting outline of the product portion.
In U.S. Patent 6,966,482, there is described the formation of lands formed on aflexible printed circuit board which are electrically connected with lands formed on a rigid printed circuit board through solder. At this point, solder resist is formed between neighboring two lands on the rigid printed circuit board, and is terminated with a projecting end portion that is interposed between the rigid printed circuit board and the flexible printed circuit board. Accordingly, when surplus solder is extruded onto the rigid printed circuit board, the solder resist can prevent solder bridges from being formed between the lands. 
In U.S. Patent 6,986,917, there is described the printing of a solder resist comprising a thermosetting resin on a surface of an insulating boardhaving a conductor circuit . The solder resist is then heat-cured to form an insulating film having a low thermal expansion coefficient. A laser beam is then applied to the portion of the insulating film in which an opening is to be formed, to burn off the same portion for forming an opening, whereby the conductor circuitis exposed. This opening may be formed as a hole for conduction by forming a metal plating film on an inner surface thereof. An external connecting pad is formed to cover the opening. The film of coating of a metal is formed by using an electric plating lead, which is preferably cut off by a laser beam after the electric plating has finished.
In U.S. Patent 6,899,546, there is described a printed circuit boardwhich is provided with an attachment which surrounds surface contacts of the printed circuit board that are to be contacted by a printed circuit board connector that covers the portion of the printed circuit board and edges of the printed circuit board around the surface contacts and includes recesses corresponding to the surface contacts assuring proper connection with contacts of a printed circuit board connector.
In U.S. Patent 6,818,168, there is described a method that puts a pair of bevels onto an edge of a printed circuit board  so that the PCB can be inserted into an expansion slot of a computer. The tool has a bevel wheel, preferably with a bi-laterally symmetrical angle channel shape, that is connected to a carriage. The bevel wheel rolls along the carriage while the bevel wheel is pressed onto the edgeof the PCB so as to form the pair of bevels on the edge of the PCB. No material is removed from the PCB while forming the pair of bevels. The bevel wheel is forced upon the edgeusing a piston that monitors and regulates the pressure applied to the edge of the PCB in order to achieve a preferred height and angular orientation of the pair of bevels.
In U.S. Patent 6,688,897, there is described an electrical edge connector designed for being straddle-mounted on an edge of a printed circuit board and which includes an insulating housing having an elongated groove for mating. A support subassembly is inserted from the opposing side of the housing to expose its portions in the groove. 
In U.S. Patent 6,634,561, there is described a small, flat rectangular shaped electronic circuit card, such as one containing non-volatile memory, which has a row of contacts mounted on bottom surfaces of a row of recesses extending along a short edge of the card and an adjacent angled corner. At least one of the recesses opens to the angled corner and the remaining recesses open to the short edge. Two surface contacts are included in at least one of the recesses, while the remaining recesses each contain a single contact.
In U.S. Patent 6,109,939, there is described a memory card which has a card body having a concavity formed at the forward end thereof in the inserting direction and in which terminals are disposed and projections are formed between the terminals to prevent the terminals from being touched or accessed from outside. A receptacle for the memory card is also disclosed. The memory card has a simple structure designed to positively protect the terminals and easily let out dust or the like from inside, thereby permitting to assure a positive connection with the receptacle.
In U.S. Patent 5,939,789,  there is described a multilayer substrate which is fabricated by laminating a plurality of substrates, each comprising an insulation film, a plurality of via holes which pass through the upper surface to the lower surface of the insulation film, a wiring which is provided on the upper surface of the insulation film and the upper surface of the via holes and electrically connected with the via holes, a bonding member which is provided on the lower surfaces of the via holes and electrically connected with the via holes, and a bonding layer which is provided on the upper surface of the insulation film where the wiring is formed and the method of fabrication thereof whereby large costs reduction and high density effect are alleged to be obtained. 
In U.S. Patent 5,309,629, methods of fabricating multilayer circuits are presented. In this patent, a plurality of circuit layers is stacked, one on top of the other. At least one of the circuit layers comprises a substrate composed of a polymeric material capable of undergoing bonding such as a fluoro-polymeric based substrate having vias there-through and a circuit comprised of a layer of suitable conductive material. A fusible conductive bonding material (e.g., solder) or a noble metal is applied wherever electrical connections are desired. At least one other of the circuit layers comprises a polyimide circuit (or other high temperature non-fusing polymer circuit, with or without filler or fabric reinforcement) having vias and circuits comprised of a layer of suitable conductive material with a fusible conductive bonding material (e.g., solder) or a noble metal applied wherever electrical connections are desired. Once stacked the circuits are subjected to lamination under heat and pressure to adhere each polymeric substrate to an adjacent polyimide substrate and to diffuse the noble metal or fuse the solder layers together to form an integral multilayer circuit having solid conductive interconnects. 
In U.S. Patent 4,872,851, there is described an edge electrical connector for providing electrical connection to contact elements on a printed circuit board wherein torsional contacts are utilized. The contacts, actuated by a vertically moving, slidable member (e.g., a cam plate) and horizontally moving actuator (e.g., a linear cam), resume a normal, twisted configuration to effect such connection with the respective contact elements. Each contact, preferably metallic (e.g., beryllium copper), includes a curvilinear edge segment while each contact element (e.g., plated copper wire) in turn includes a curvilinear contacting surface, these two members thus providing a single point form of contact while assuring effective wiping motion to remove undesirable contaminants, debris, etc. which may be located thereon. 
In U.S. Patent 4,026,627, there is described an edge connector with an electrical contact including an angular engagement arm for slidably engaging a conductive surface (a pad on a PCB edge), said arm including a noble metal segment thereon for electrically contacting the surface and means for preventing transfer of material from the arm onto the noble segment. The improvement resides within the material transfer prevention means wherein the means comprises at least one elongated blade having at least one edge thereon, the blade formed so that only the edgeslidably engages the conductive surface prior to the noble metal segment contacting the surface. 
The present invention represents a new and unique method of forming a PCB with at least one edge portion adapted for accommodating an edge connector which, when securely positioned, will be electrically coupled to one or more conductors (e.g., elongated pads) on the PCB’s edge. This method is accomplished in such a manner so as to prevent the incursion of dielectric material or the like onto the conductors during lamination of two or more of the PCB’s substrates in formation of the PCB. It is also possible to form cavities within the PCB to expose the conductors for subsequent coupling to an edge connector or the like. It is believed that such a method will constitute a significant advancement in the art. 
Object and Summary Of The Invention
It is, therefore, a primary object of the present invention to enhance the printed circuit board art by providing a new and unique method of producing such boards.
It is another object of the invention to provide such a process which may be performed using conventional PCB equipment and processes, thus representing a savings in manufacturing costs.
It is still another object of the invention to provide such a method which produces a projecting edge portion of the board which is facilely able to accept an edge connector thereon and provide sound electrical connection thereto. 
According to one aspect of the invention, there is provided a method of making a printed circuit board which comprises the steps of providing a first circuitized substrate including at least one dielectric layer having first and second opposing surfaces, and first and second opposing conductive layers positioned on the first and second surfaces of the at least one dielectric layer, respectively, providing second and third circuitized substrates each including at least one dielectric layer and at least one conductive layer, forming first and second openings within these second and third circuitized substrates, respectively, positioning first and second cover members within the openings within the second and third circuitized substrates, respectively, aligning the first, second and third circuitized substrates relative to one another with the first opening of the second circuitized substrate having the first cover member therein facing the first opposing surface of the first circuitized substrate and the second opening of the third circuitized substrate having the second cover member therein facing the second opposing surface of said the circuitized substrate, bonding the first, second and third circuitized substrates together, and thereafter removing the first and second cover members and portions of the second and third circuitized substrates to define a projecting edge portion of the first circuitized substrate, the first, second and third circuitized substrates forming a printed circuit board. 
According to another aspect of the invention, there is provided a method of making a printed circuit board which comprises the steps of providing a first circuitized substrate including at least one dielectric layer having first and second opposing surfaces, and first and second opposing conductive layers positioned on the first and second surfaces of the at least one dielectric layer, respectively, providing second and third circuitized substrates each including at least one dielectric layer and at least one conductive layer, forming first and second openings within these second and third circuitized substrates, respectively, positioning first and second cover members within the openings within the second and third circuitized substrates, respectively, aligning the first, second and third circuitized substrates relative to one another with the first opening of the second circuitized substrate having the first cover member therein facing the first opposing surface of the first circuitized substrate and the second opening of the third circuitized substrate having the second cover member therein facing the second opposing surface of said the circuitized substrate, bonding the first, second and third circuitized substrates together, and thereafter removing the first and second cover members to define first and second cavities within the second and third circuitized substrates, respectively, the first, second and third circuitized substrates forming a printed circuit board 
Brief Description Of The Drawings
FIGS. 1-3 are enlarged, partial side elevational views, in section, illustrating the steps to forming a printed circuit board according to one embodiment of the invention; 
FIG. 4 is an enlarged, partial side elevational view, in section, illustrating at least one of the additional steps which may be performed on the structure of FIG. 3;  
FIG. 5 is an enlarged, partial perspective view showing one embodiment of an edge portion which may be formed on a printed circuit board according to the teachings of the instant invention, with an alternative embodiment being shown in phantom; 
FIG. 6 is a partial side elevational view, only partly in section, showing the edge portion of the printed circuit board of FIG. 3 having an edge connector positioned thereon and electrically coupled to the board; and 
FIG. 7 is a partial side elevational view, in  section, showing the formation of two cavities within the printed circuit board of the invention, which may also be accomplished utilizing the teachings herein. 
Best Mode For Carrying Out The Invention
For a better understanding of the present invention, together with other and further objects, advantages and capabilities thereof, reference is made to the following disclosure and appended claims in connection with the above-described drawings.  It is understood that like numerals will be used to indicate like elements from FIG. to FIG. 
By the term “circuitized substrate” is meant a sub-part (or subassembly) capable of being bonded to one or more other such structures to form a PCB. Each circuitized substrate will include at least one dielectric layer and at least one conductive layer and, in one embodiment defined herein-below, at least one dielectric layer and two oppositely positioned conductive layers. By oppositely positioned is meant a conductive layer is positioned on one of the external surfaces (upper or lower), opposite the other. Examples of dielectric materials usable for such structures include fiberglass-reinforced epoxy resins (some referred to as “FR4” dielectric materials in the art, for the flame retardant rating of same), polytetrafluoroethylene (e.g., Teflon), polyimides, polyamides, cyanate resins, photo-imageable materials, and other like materials. Examples of conductor materials usable in the conductive layers include copper or copper alloys, but may include or comprise additional metals (e.g., nickel, aluminum, etc.) or alloys thereof. Such conductor materials are used to form conductive layers which may serve as power, signal and/or ground layers.  If as a signal layer, several conductor lines and/or pads may constitute the layer, while if used as power or ground, such layers will typically be of substantially solid construction. Combinations of both signal and power and/or ground layers are possible. In the case of the circuitized substrate having two oppositely conductive layers, each layer is a signal layer with a plurality of spacedly positioned lines and/or pads thereon. Other dielectric layers which may be used between such substrates during the bonding procedure defined herein include what are known as “sticker sheets.” 
By the term “edge connector” as used herein is meant an electrical connector adapted for fitting onto the projecting edge of a printed circuit board. Typically, such edge connectors include an insulative housing and a plurality of spring contacts therein, said contacts aligned relative to an internal slot or the like opening into which the PCB edge is positioned, e.g., inserted. Each contact in turn is designed to mate with (e.g., in a sliding form of contact) a corresponding conductor pad or line on the PCB’s opposite surfaces and/or projecting edge face. 
By the term “printed circuit board” (or “PCB”) as used herein-below is meant to include a multilayered structure comprised of three or more circuitized substrates bonded together.
In FIG. 1, three circuitized substrates (hereinafter also simply referred to as “substrates”) are shown as being aligned relative to one another in a stacked orientation. A first substrate 11 is shown as positioned between oppositely positioned second and third substrates 13 and 15, respectively. As to be understood, at least three of such substrates are used to form a multilayered PCB according to the teachings herein. Understandably, more than three may be used, depending on the overall layer configuration desired for the final PCB. The invention is thus not limited to using only three substrates. Each circuitized substrate 11, 13 and 15 includes at least one dielectric layer 17 formed of a conventional dielectric material such as fiberglass-reinforced polymer resin (also known as FR4), polytetrafluoroethylene (Teflon), (a trademark of E.I. DuPont deNemours Company), Driclad dielectric material (Driclad is a registered trademark of the Assignee of this invention, Endicott Interconnect Technologies, Inc.), etc.  In one embodiment, each dielectric layer 17 may possess a thickness within the range of from about one to five mils (a mil being 0.001 inch). Substrates 13 and 15 further include at least one conductive layer 19 located either within and/or upon the outer surface(s) of the substrate. In FIG. 1, substrates 13 and 15 include three conductive layers 19, and a similar number of dielectric layers 17. Each dielectric layer serves to insulate the respective conductive layers, as is conventionally done in PCB manufacture. Layers 19 are preferably copper or copper layer, known materials for PCB products, and may possess a thickness of from about 0.25 mils to about six mils. Layers 19 may function as signal, power or ground, depending again on product requirements. If a conductive layer is to serve as a signal layer, it will typically include several individual lines and/or pads as part thereof, as is indicated by the outer layers 19 for substrates 13 and 15. 
Centrally disposed substrate 11 includes at least one dielectric layer (actually two are shown in the example in FIG. 1) and at least two outer conductor layers (referred to as 19’ and 19” for ease of explanation), these being oppositely positioned (located on the opposing upper and lower outer surfaces of substrate 11). Substrate 11 may also include one or more internal conductor layers 19 (one shown in FIG. 1). Each outer conductor layer 19’ and 19” is comprised of a plurality of individual signal lines and/or pads 21 (FIG. 5) which will be eventually located on the exposed outer surfaces of the projecting edge portion shown in FIG. 5 which is formed using the teachings herein. In the embodiment of FIG. 1, these signal lines and/or pads 21 extend at least from the approximate center of the substrate 11 to the farthest outer edge on the right side of the drawing. Lines 21 are preferably formed on the outer surfaces as shown using conventional photolithographic processing known in PCB manufacture. This is also true for the outer conductor layers 19 on substrates 13 and 15. If inner conductor layers are used for either substrate, then these are also preferably formed using conventional photolithographic processing with respect to a single dielectric layer on which the conductor material is positioned (e.g., laminated). Once circuitization has occurred, the respective dielectric layer-conductor layer sub-part is then laminated to other such sub-parts to form the desired circuitized substrate. As understood, however, the invention broadly applies to substrates with only one dielectric layer and one or more conductive layers, except for the interim substrate 11, which, as defined, includes at least two oppositely positioned conductive (signal) layers. 
Each of the substrates 11, 13 and 15 may include thru-holes 23 as part thereof, e.g., to interconnect one or more of the conductor layers. Substrates 11 and 15 are shown as including one thru-hole 23 while substrate 13 includes two. The invention is not limited to this specific number or orientation, however. Such thru-holes may be formed using conventional thru-hole formation, preferably using a laser (e.g., an ultraviolet Nd:YAG laser) and then electroplating the hole walls with a suitable metallurgy. Either electro-less or electrolytic plating may be used to deposit the desired thickness of metal to serve as the conductive medium for the thru-hole. It is also possible to add conductive paste within the hole, or even to use it instead of the plating layers. 
Significantly, substrates 13 and 15 each include an opening 25 within the outer surface thereof which faces the interim substrate 11. Openings 25 are preferably of rectangular configuration and, in one embodiment, possessed side and length dimensions of about 0.5 inches and five inches, respectively. Each opening also possesses a depth of about fifteen mils within the outer surface of the respective substrate. Within each opening 25 is positioned a cover member 27, of a similar size and shape configurationas the accommodating opening, and preferably slightly thicker to assure a frictional fit within its respective opening. Each cover 27 is preferably comprised of fluorosilicone rubber material, one example being sold under the trade name “DSP60FS” fluorosilicone sheeting by Diversified Silicone Products, Inc., of Santa Fe Springs, California. This material is extremely resistant to harsh chemicals, solvents and fluids and is capable of performing at temperature ranges of from as low as minus 54 degrees Celsius ( C ) to as high as 260 degrees C. It also has a Shore “A” Durometer hardness rating of 60. The invention is not limited to using this particular material as others are possible, provided these offer the same important properties similar to those above.  For example, suitable material is one known as “Viton.” (“Viton” is a trademark of the E.I. DuPont deNemours & Company.) Viton is a fluoroelastomer and is known for its excellent (200°C) heat resistance. It, like “DSP60FS” fluorosilicone above, offers excellent resistance to aggressive fuels and chemicals, and possesses a Shore “A” Durometer hardness rating of from about 65 to about 95, depending on the grade thereof. Viton sheets may be purchased from the Abbott Rubber Company, having a business address at 2143 Lunt Avenue Elk Grove Village, IL. Another material suitable for the cover members of this invention is silicone rubber. Known high performance silicone rubber sheets are suitable for continuous use at temperatures from -60 degrees C to as high as 218 degrees C) and intermittent use from -75 degrees C to even higher at 260 degrees C.  Such sheets may be purchased from Ipotec, Inc., having a place of business at 41 Industrial Drive, Exeter, NH. 
With each cover 27 in position, as shown, the aligned substrates 11, 13 and 15 are now bonded together to form a composite structure, as shown in FIG. 2. Pins 31 are preferably used to align the substrates. These pins (two are shown in phantom in FIG. 2 but many more may be utilized) extend through each of the substrates and are preferably of stainless steel. Bonding is accomplished preferably using a lamination process, and, in the example using the three substrates as shown, at a temperature within the range of from about 150 degrees C to about 250 degrees C, over a time period of from about 60 minutes to about 120 minutes. As a result of the relatively high compressive forces on the respective substrates during such processing, dielectric material of one or more of the substrates, being in heated, flowable state, may migrate. The cover members 27 function to prevent the dielectric from engaging the exposed conductors 21 of the conductive layers 19’ and 19” of center substrate 11. This is because the cover members are compressed against said conductors with sufficient force to prevent such migration. Significantly, cover members 27 are capable of preventing such migration even when using interim dielectric “sticker sheets” 33. These sheets, also referred to in the art simply as “pre-preg” sheets, are conventionally used in lamination of substrates such as those shown above. These are also preferably used in the present invention, but such usage is not mandatory. When used with the other elements defined above, these sticker sheets possessed a thickness of from about 1.5 mils to about five mils. Prior to positioning between the respective substrates as shown, each sheet is cut to remove sections thereof similar in dimensions as the cover members 27. Such openings 28 are shown in FIG. 1. When such sheets are used, the thickness of the respective cover members is approximately 0.005 inch (five mils) greater than the combined thickness (depth) of the respective opening 25 housing the cover member 27 and the associated sticker sheet 33. Such a relative thickness is deemed important for the reasons explained below. 
It has been determined that when using the aforementioned fluorosilicone material is utilized at such relative thicknesses, a firm seal is formed over the individual signal conductors 21 of each conductive layer 19’ and 19”, despite the relatively harsh pressures and temperature incurred during the lamination process. Quite unobvious, there is no migration of dielectric from either the dielectric layers of either substrate or from the sticker sheets (which also become flowable when heated) onto the conductors 21. This is deemed entirely unobvious because of the known fact that the sticker sheets and dielectric layers will each compress to a lesser thickness due to such high pressures, as will the fluorosilicone cover members. By carefully identifying a critical thickness for the cover members, and using a material having such features as defined above, in combination with the other materials and thicknesses cited herein, however, such a firm seal has resulted. 
The bonded structure of FIG. 2 is now subjected to further processing to produce a projecting edge portion 41, as shown in FIG. 3 (and FIG. 5). In one embodiment, this processing involves using a milling tool (not shown) to mill down selected portions of the outer substrates 13 and 15 and the respective cover members 27. Other means than milling may be utilized, but milling has proven to be the more preferred approach. In one such process, the entire outer portion (represented by dimension “A” in FIG. 2) of substrates 13 and 15 is removed. Milling is also used in this particular approach to remove the end portion of interim substrate 11, as represented by the dimension “B” in FIG. 2. Other approaches are possible. For example, it might be possible to only remove portions of substrates 13 and 15 and leave the extending end represented by dimension “B” of substrate 11. This is possible should the edge connector designed to be positioned on such an edge will have sufficiently long enough contacts to reach the exposed conductors 21 while the covered (with dielectric) end portions remain in place. The embodiment of FIGS 3 and 5 is one in which the outer end portion (dimension “B”) of substrate 11 is removed. Yet another approach will be defined below with respect to the FIG. 7 embodiment. 
The structure of FIG. 3 is now capable of being further processed, including adding more thru-holes 23’ (one shown in FIG. 3) from the outer surfaces of the multilayered structure to selected conductor layers therein. It is also possible to form thru-holes which extend entirely through the full thickness of the structure. It is further possible to provide additional metallurgy onto the now exposed conductors 21 on the projecting edge portion. Examples of such metallurgy include nickel and gold, the latter being a precious metal highly desirable for assuring enhanced conductivity. The extending, openly exposed conductors facilitate the processing, e.g., electroplating such an electro-less or electrolytic plating, to add such metallurgy. 
The embodiment of FIG. 5 represents two examples of projecting edge portions which may be formed using the teachings herein. In one example, the edge portion 41 may extend the full width of the PCB, as represented by the solid lines in FIG. 5. Alternatively, the projecting edge portion may only occupy a portion of the full width, as represented by the phantom lines in FIG. 5. In the case of the latter embodiment, the projecting edge portion may be centrally oriented relative to the board’s overall width, or be offset. The invention is thus able to provide a PCB with more than one possible projecting edge location. 
In FIG. 6, the PCB with the projecting edge portion as shown in FIG. 5 is shown having an edge connector 51. Connector 51 includes a plurality of spring contacts 53 with curvilinear contacting segments 55 which slidably engage the conductors 21. Each conductor may be contacted by a corresponding spring contact, and thus more than two such contacts 53 are utilized. Contacts 53 are seated within a base portion of an insulative, e.g., phenolic, housing 57. Connector 51 is slidably positioned (along direction “S”) until the edge of portion 41 engages a stop portion 59 of housing 57. The connector shown in FIG. 6 is not meant to limit the invention, however, as many different forms of such connectors are possible. 
FIG. 7, as mentioned above, represents an alternative embodiment of the invention. More specifically, the PCB of FIG. 7 includes a pair of cavities 61 instead of an exposed projecting edge portion as shown in FIGS. 3-6. Cavities 61 are formed using a milling tool similarly as was used in the FIG. 2 embodiment, except that milling only occurs over the portion of the substrates 13 and 15 designed to house cover members 27. That is, milling of these two substrates occurs only down to the cover members and along vertical dimensions similar to those of the cover members, Thus only the members are removed (in addition to only the portions of the substrates 13 and 15 above same) but the outer portions (represented by the dimension “B” in FIG. 2) of all three substrates are not removed. The exposed conductors 21 may then be engaged by contacts 71 (only one shown in FIG. 7) which protrude within the cavities. As with contacts 53, more than one contact 71 is used per side of the connector, such that each conductor 21 is engaged by a single contact 71. The connector remainder may also include an electrically insulating housing (not shown) and other elements known for such connectors, and further description is not deemed necessary. The cavities formed may be of any desired shape, including rectangular (most preferred), and may also extend the full width of the PCB. As with edge portion 41, however, each cavity may only occupy a portion of the full width, e.g., be centrally located between two opposing ends of the PCB. It is also within the scope of this invention to provide both projecting edge portions and cavities within a single PCB, as the invention is not limited to either edge portions or cavities. Multiple cavities of different depths within the same board, or even cavities with different depths within one   cavity can also be formed.
Thus there has been shown and described a new and unique method of making a printed circuit board with a projecting edge portion and/or a plurality of cavities therein designed to accommodate an external connector so as to make contact with conductors of the board. The methods as taught herein are able to utilize existing PCB manufacturing equipment and processes in addition to using the selected cover members for the purposes intended. The invention thus represents a significant improvement in the art.
While there have been shown and described what are at present the preferred embodiments of the invention, it will be obvious to those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. 
C L A I M S
What is claimed is:
1.          A method of making a printed circuit board, said method comprising: 
providing a first circuitized substrate including at least one dielectric layer having first and second opposing surfaces, and first and second opposing conductive layers positioned on said first and second surfaces of said at least one dielectric layer, respectively; 
providing second and third circuitized substrates each including at least one dielectric layer and at least one conductive layer;
forming first and second openings within said second and third circuitized substrates, respectively;
positioning first and second cover members within said first and second openings within said second and third circuitized substrates, respectively;  
aligning said first, second and third circuitized substrates relative to one another with said first opening of said second circuitized substrate having said first cover member therein facing said first opposing surface of said first circuitized substrate and said second opening of said third circuitized substrate having said second cover member therein facing said second opposing surface of said first circuitized substrate; 
bonding said first, second and third circuitized substrates together; and
thereafter removing said first and second cover members and portions of said second and third circuitized substrates to define a projecting edge portion of said first circuitized substrate, said first, second and third circuitized substrates forming a printed circuit board. 
2.    The method of claim 1 wherein said forming of said first and second openings within said second and third circuitized substrates, respectively, is accomplished using a milling operation. 
3.    The method of claim 1 wherein said first and second openings formed within said second and third circuitized substrates, respectively, are formed to a predetermined depth within said second and third circuitized substrates, respectively. 
4.  The method of claim 1 wherein said aligning of said first, second and third circuitized substrates relative to one anotheris accomplished utilizing a plurality of pins, said pins extending through each of said  first, second and third circuitized substrates.                                                                    
5.    The method of claim 1 wherein said bonding of said first, second and third circuitized substrates together is accomplished utilizing a lamination process. 
6.    The method of claim 5 wherein said lamination process is accomplished at a temperature within the range of from about 150 degrees C to about 250 degrees C for a time period of from about 60 minutes to about 120 minutes.                                 
7.    The method of claim 1 wherein said removing of said first and second cover members and portions of said second and third circuitized substrates to define a projecting edge portion of said first circuitized substrate is accomplished utilizing a milling operation. 
8.    The method of claim 1 further including positioning a first dielectric layer between said first and second circuitized substrates and a second dielectric layer between said first and third circuitized substrates prior to said bonding of said first, second and third circuitized substrates together.      
9.    The method of claim 8 further including removing selected portions of said first and second dielectric layers prior to said bonding of said first, second and third circuitized substrates together, said selected portions of said first and second dielectric layers having length and width dimensions substantially similar to the length and width dimensions of said first and second cover members, respectively.
10.   The method of claim 1 further including positioning an edge connector on said projecting edge portion to electrically couple said edge connector to said first circuitized substrate. 
11.         A method of making a printed circuit board, said method comprising: 
providing a first circuitized substrate including at least one dielectric layer having first and second opposing surfaces, and first and second opposing conductive layers positioned on said first and second surfaces of said at least one dielectric layer, respectively; 
providing second and third circuitized substrates each including at least one dielectric layer and at least one conductive layer;
forming first and second openings within said second and third circuitized substrates, respectively;
positioning first and second cover members within said first and second openings within said second and third circuitized substrates, respectively;           
aligning said first, second and third circuitized substrates relative to one another with said first opening of said second circuitized substrate having said first cover member therein facing said first opposing surface of said first circuitized substrate and said second opening of said third circuitized substrate having said second cover member therein facing said second opposing surface of said first circuitized substrate; 
bonding said first, second and third circuitized substrates together; and
thereafter removing said first and second cover members to define first and second cavities within said second and third circuitized substrates, respectively, said first, second and third circuitized substrates forming a printed circuit board. 
12.   The method of claim 11 wherein said forming of said first and second openings within said second and third circuitized substrates, respectively, is accomplished using a milling operation. 
13.   The method of claim 11 wherein said first and second openings formed within said second and third circuitized substrates, respectively, are formed to a predetermined depth within said second and third circuitized substrates, respectively. 
14.   The method of claim 11 wherein said aligning of said first, second and third circuitized substrates relative to one another is accomplished utilizing a plurality of pins, said pins extending through each of said  first, second and third circuitized substrates.                                                                        
15.   The method of claim 11 wherein said bonding of said first, second and third circuitized substrates together is accomplished utilizing a lamination process. 
16.   The method of claim 15 wherein said lamination process is accomplished at a temperature within the range of from about 150 degrees C to about 250 degrees C for a time period of from about 60 minutes to about 120 minutes.                                
17.   The method of claim 11 wherein said removing of said first and second cover members to define said cavities is accomplished utilizing a milling operation. 
18.   The method of claim 11 further including positioning a first dielectric layer between said first and second circuitized substrates and a second dielectric layer between said first and third circuitized substrates prior to said bonding of said first, second and third circuitized substrates together.     
19.   The method of claim 18 further including removing selected portions of said first and second dielectric layers prior to said bonding of said first, second and third circuitized substrates together, said selected portions of said first and second dielectric layers having length and width dimensions substantially similar to the length and width dimensions of said first and second cover members, respectively.
20.   The method of claim 11 further including positioning an edge connector on said printed circuit board to electrically couple said edge connector to said first circuitized substrate through said first and second cavities.  
ABSTRACT
A method of making a printed circuit board in which at least three substrates are aligned and bonded together (e.g., using lamination). Two of the substrates have openings formed therein, with each opening including a cover member located therein. During lamination, the cover members for a seal and prevent dielectric material (e.g., resin) liquefied during the lamination from contacting the conductive layers on the opposed surfaces of the inner (first) substrate. A PCB is thus formed with either a projecting edge portion or a plurality of cavities therein such that electrical connection may be made to the PCB using an edge connector or the like. 
【図１】
2008172224.tif 000010
【図２】
2008172224.tif 000011
【図３】
2008172224.tif 000012
【図４】
2008172224.tif 000013
【図５】
2008172224.tif 000014
【図６】
2008172224.tif 000015
【図７】
2008172224.tif 000016