JPS6367357B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放電破壊ヘツドの電極の付勢を制御
することによつて、作り出されるべき導電路
（線）に隣接した領域を焼尽する放電破壊技術を
使用して回路版を製造する方法に関する。

従来、１つ、２つ、又はそれより多くの層を有
する印刷回路版上にパツケージングされるべき回
路を作り出すには、電子計算機を利用してワイ
ヤ・リストを確立し、どのコネクタ・ピンが線す
なわちワイヤのよつて接続されるべきかを示すこ
のリストを印刷し、例えばワイヤ・ラツピング技
術を使用してこれらの接続を物理的に実現すると
いうやつかいな方法を採用している。この方法で
は、回路板のためのワイヤリング・リストを有す
る印刷出力を得てから回路板を完成できるまでか
なりの時間を要する。また、相互接続パターンを
偏向するには、全く別個のワイヤリング・リスト
を用意して新たな製造サイクルを作り出し全く新
たなワイヤリングを行うか又は少なくとも別個の
ワイヤリングを付加しなければならず、かなりの
時間を要することは避けられない。

回路板を製造するために自動ドラフテイング・
テーブルを使用した放電破壊技術が、IBM
Techmical Disclosure bulletin、vol.15、No.２、
July1976の第575頁及び第576頁に開示されてい
る。自動ドラフテイグ・テーブルは、インク・ペ
ンのかわりに放電破壊ヘツドを具備している。こ
のヘツドの電極は、発生されるべき線のまわりの
領域を放電破壊するように付勢される。ドラフテ
イング・テーブルの駆動装置がヘツドを動かすと
き放電破壊ヘツドの電極が回路板から銅を蒸発さ
せる。線の幅は隣接した非付勢電極の数に依存す
る。線の厚さは磨き上げられた銅線パターンに材
料を付加することによつて増大させることができ
る。この方法は、回路板のアートワークを得るの
に必要なサイクルを短縮することはできるが、回
路開発の設計サイクルを短縮するものではない。

本発明の主目的は、回路開発の設計サイクルを
短縮することにある。

本発明の他の目的は、原形回路の相互接続を容
易にし、ブレツド・ボードに取つて代わることが
でき、ワイヤ・ラツピング実験ボードを不要にす
る方法を提供することにある。

これらの目的を達成するために本発明は、例え
ばアルミが被着された多数の非導電性基体層上に
複数の絶縁された導電領域を形成するのに放電破
壊技術を使用する。各導電領域は少なくとも２つ
の孔を含む。放電破壊ステツプに入る前に、通常
格子状に配列されているすべての孔は電気的に接
続されている。放電破壊ステツプの後、選択され
た特定の孔のみの電気的接続が維持される。この
ようにして形成された層は、各層対の間に導電性
スペーサが挿入されるようにして積み重ねられ
る。積み重ねられた層間の電気的連続性が各孔を
通して得られるようにスペーサは各層の格子パタ
ーンに一致した格子パターンで配列された導電ピ
ンを有する。層に導電領域を選択的に形成するこ
とにより、最も外側の２つの層の格子パターンの
孔を相互接続することができる。そして、基体層
及び相互接続手段は終端ブロツクに一体的に押圧
される。然る後に、回路要素が装着される。

従つて、本発明によれば、新しく設計された層
を放電破壊し該層を古い層の代わりに使用するこ
とにより接続の変更を容易に行うことができる。
これは短時間で行うことができる。このようにタ
ーンアラウンド時間が短かくなるので、回路開発
の原形サイクルをかなり短縮できる。本発明は、
通常のブレツドボード手法の代わりに変更及び改
良を行える点で非常に有益な回路板構成を使用で
きるようにする手段を提供するものである。

本発明の好ましい実施例では、印刷回路におい
て通常使用される銅層の導電度に非常に近い導電
度を有するアルミニウム／黒鉛組み合わせ層が非
導電性基体に被着される。

基体は標準的な回路要素に適合するように格子
パターン状に離間した複数の孔を含むことが好ま
しい。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

第１図にはシート１の一部が示されている。シ
ート１には所定のパターンに従つて配列されるよ
うに孔２が形成されている。図示されたパターン
では、孔２は１辺が約2.54mm（0.1インチ）の正
方形のかどに配置される。孔２の直径は約0.762
mm（0.03インチ）である。孔２はシート１全体に
わたつて格子パターン状に配列されている。

シート１は非導電性担体を全体的に被覆する放
電破壊可能な導電層を含む。選択的放電破壊の
後、導電層３は後に詳細に説明するように選択さ
れた孔のみを接続する。導電層３はアルミニウム
と黒鉛の組合せから作られるのが好ましい、バイ
ンダ材が添加される。アルミニウム／黒鉛組み合
わせ層３は印刷回路板に広く使用される銅層の導
電度とほぼ等しい導電度を有する。シート材は、
最終製品を人が見る通常の場合のようにインク材
を含む必要はない。そのかわり、本発明では、導
電度が重要なフアクタとなる。

次に、第１図の孔２Ａと２Ｂの間の導電路の形
成について説明する。この導電路には参照番号５
が付されており、またわかりやすくするために矢
印６が付されている。周囲の導電層３から線を絶
縁するために、積み重ねられる他のシート１と接
触する孔２の周囲において両側の導電材が放電破
壊される。第１図において、放電破壊され非導電
性とされた領域は実線で輪郭が描かれている。電
気的接触領域の外側直径は破線の円７で示されて
いる。領域８は孔２の周囲において正方形状に完
全に放電破壊された領域を示す。このような領域
が形成されることにより、孔２は導電層３の残り
の部分から完全に電気的に絶縁される。領域９は
右上の部分が導電路中に残されるように孔２Ａの
周囲で放電破壊された3/4正方形領域を示す。領
域１０は右下の部分が導電路に残されるように孔
２Ｂの周囲で放電破壊された別の3/4正方形領域
を示す。領域１１は導電体５から孔を電気的に絶
縁するように左上の部分が放電破壊された1/4正
方形領域を示す。領域１２は放電破壊された正方
形の左下の部分であり、領域１３は放電破壊され
た正方形の右上の部である。領域１４及び１５は
それぞれ放電破壊された正方形の左半分及び右半
分を示す。領域１６及び１７はそれぞれ放電破壊
された正方形の下半分及び上半分を示す。４つの
異なつた向きをそれぞれ有する1/4、1/2及び3/4
正方形部分は１つの完全な正方形とともに孔２を
囲むすべての放電破壊領域の形態を示す。上述の
態様で選択された放電破壊は、孔２Ａ及び２Ｂを
接続する導電体から残りの孔２を絶縁するために
使用される。

正方形及び正方形の一部を選んだのは、放電破
壊とともに使用するのに最も簡単な形状だからで
ある。他の形状を使用できるのはもちろんであ
る。また、第１図には小さなストライプ状の放電
破壊領域が参照番号１８及び１９によつて示され
ている。ストライプ１８及び１９は導電路５を導
電体の非孔領域中の層３の残りの部分から分離す
る。従つて、放電破壊されたストライプ１８及び
１９は導電路５を形成するために導電路内に含ま
れるべきでない孔の周囲の放電破壊領域を接続す
る。

異なつた形状及び向きの領域８，９，１０，１
１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８
及び１９の放電破壊すなわち焼尽は放電破壊技術
によつて前述のように行なわれる。このため、シ
ート１は放電破壊ヘツド２０を通るように矢印２
１の方向に給送される。ヘツド２０は、位置合わ
せの問題を無くすためにシート１の幅全体にわた
つて延びている。従つて、シート１の幅全体にわ
たる領域のうち放電破壊されるべきすべての領域
が、ヘツド２０の適当な電極（詳細は図示しな
い）をシート１を横切るヘツド２０の軸に沿つて
適当な形態で且つ適当な時間長の間付勢すること
によつて焼尽される。この目的のために使用でき
るページ幅放電破壊ヘツドの一例が、特願昭56―
137889号に開示されている。電極を選択的に付勢
することは周知であり、本発明の一部を構成する
ものではない。

上述の領域を焼尽することによつて線５が絶縁
されると、孔２Ａに関連した接点領域２２と孔２
Ｂに関連した接点領域２３が残る。これらの接点
領域は、後に詳述するように、異なつた面に重ね
られる他のシート１と孔２Ａ及び２Ｂを通して電
気的に接触できる。

重ね合わされたシートの電気的接触を実現する
ために、両間スペーサ・コネクタ層２４が設けら
れる。これは第２図に平面図の形でまた第３図に
第２図の線３―３に沿う断面図の形で示されてい
る。層２４は、適当な剛性及び弾性を有するプラ
スチツク材を型に入れて造つた構造体であること
が好ましい本体コア部２５を含む。コア部２５の
一方の側には、シート１の孔２の配列パターンと
同じパターンでスタツド２６が設けられる。円形
スタツド２６の直径は、これらのスタツド２６が
孔２に嵌合しシート１内に入り込むことができる
ように孔２の直径よりわずかに小さくされてい
る。層２４の主面に平行なスタツド２６の外面
は、小さな接点領域２７を形成するために例えば
銅や金のような導電度の高い材料で被覆される。
スタツド２６の小さな接点領域２７とちようど反
対側にあたる層２４の他の側にはより大きな接点
領域２８が設けられる。これらの接点領域２８も
またシート１の孔２の配列と同じパターンで配列
される。接点領域２８も領域２７と同様に銅及
び／又は金の薄い層で作られる。両間電気接続を
行うために、これらの接点領域２７と２８は電気
的に接続される。これは、スタツド２６を中空に
形成し内壁を銅及び／又は金で被覆するか又はこ
のような中空スタツドを銅のような導電材で完全
に満たしこれを領域２７及び２８の両導電層に接
続することによつて行なわれる。

面間スペーサ・コネクタ２４のコア部２５の一
方の側のスタツド２６の間にはエラストマー２９
が設けられる。これらのエラストマー２９は、非
圧縮状態ではスタツド２６の接点領域２７の面を
越えて突出しスタツド２６のまわりの線３０で終
わる。シート１及び他の両間スペーサ・コネクタ
層２４が積み重ねられて圧縮状態となると、他の
手段と同様に、これらのエラストマー２９はシー
ト１に必要な剛性を与えるとともにシート１の接
点領域３と接点領域２８との間に必要な接触力を
与える。第２図においてスタツド２６の外周と円
７との間の陰影が付されたリング３１によつて示
されているように、大きな接点領域２８はシート
１の導電層３と接触できる。リング３１の中心に
おいて、面間スペーサ・コネクタ層２４の小さな
接点領域２７はシート１を貫通して他の面間スペ
ーサ・コネクタ層２４の大きな領域２８と接触で
きる。

第４図は終端ブロツク３２の上であつて且つ圧
力付与ガイド・ブロツク３３の下に配置された２
つの面間スペーサ・コネクタ層２４が介挿された
２つのシート１を側方から見た断面図である。終
端ブロツク３２及びガイド・ブロツク３３は図示
しない手段によつてこの位置に保持される。終端
ブロツク３２は、シート１の孔２の配列と同じパ
ターンで配列された接触パツド３４を含む。終端
ブロツク３２は、受け口３５を含むことができ
る。これらの受け口３５もまた孔２の配列と同じ
パターンで配列される。各受け口３５は１つの接
触パツド３４に連結される。図示しない回路要素
の端子が受け口３５内に挿入され適当な位置に保
持される。ガイド・ブロツク３３は、シート１の
孔２の配列と同じパターンで配列されたピストン
状ピン３６を含む。各ピン３６はブロツク３３内
で移動可能であり、ピン３６をブロツク３３から
矢印３８の方向に押し出す傾向にあるばね３７に
よつて個別的にバイアスされる。ピン３６は導電
材３６から作ることができ、ガイド・ブロツク３
３の頂部から外に延びる。従つて、これらの端部
３６Ｅは別のワイヤリング手段として使用でき
る。

次に、第４図を参照して型押し回路板の構築に
ついて説明する。終端ブロツク３２の頂部には大
きな接触領域２８が終端ブロツク３２の領域２８
と同寸法の接触パツド３４上に載置されるように
第１の面間スペーサ・コネクタ層２４が配置され
る。この第１の面間スペーサ・コネクタ層２４の
頂部には非導電性基体４が下のスペーサ・コネク
タ層２４と対向するように第１のシート１が配置
される。小さな接点領域２７を有するスタツド２
６はシート１の孔２に入り込む。次ぎに、第１の
面間スペーサ・コネクタ層２４と終端ブロツク３
２との関係と同様に第２のスペーサ・コネクタ２
４が第１のシート１の頂部に配置される。第２載
面間スペーサ・コネクタ層２４の大きな接点領域
２８と第１の面間スペーサ・コネクタ層２４の小
さな接点領域２７が接触する。これら２つの層の
間には、導電領域と放電破壊領域を有する第１の
シート１が介挿される。第２の面間スペーサ・コ
ネクタ層２４の頂部には、非導電性基体４が下の
面間スペーサ・コネクタ層２４と対向するように
第２のシート１が配置される。この第２の面間ス
ペーサ・コネクタ層２４のスタツド２６は第２の
シート１の孔２に入り込むことができる。

異なつた面間の接触すなわち主面に垂直な方向
の接触を行うために、ガイド・ブロツク３３及び
終端ブロツク３２はばね３７のバイアス力の下に
ピン３６がすべてのエラストマー２９を第４図に
示された位置に押すように配置される。この位置
において、大きな接点領域接触２８はパツド３４
に接触し、小さな接点領域２７及び大きな接点領
域２８は互に接触し、大きな接点領域２８はシー
ト１の導電材３の非放電破壊領域に接触し、ガイ
ド・ブロツク３３のピン３６はシート１の導電材
３だけでなく上部の面間スペーサ・コネクタ層２
４の小さな接触領域２７に接触する。小さな接点
領域２７と大きな接点領域２８との間又は大きな
接点領域２８と等しい圧力領域を有するピン３６
と小さな接点領域２７との間にクランプされたシ
ート１は、これらのシートが配置される面間の電
気的連続性の形成に寄与することもあればしない
こともある。これはクランプされた領域にシート
１の導電層３が存在するか否かに依存する。

開発中の回路のためのいわゆるワイヤリング・
リストが開発者によつて設計され、どのピンとど
のピンを接続しなければならないかを示す適当な
値が示されれば、シート１に所要の導電路を作り
出すために該導電路に隣接した領域を選択的に放
電破壊するようにヘツド２０の適当な電極を付勢
するとともにヘツド２０の下のシート１を給送す
る制御は、容易に変更でき、新たに別の異なつた
層を容易に作り出すことができる。従つて、回路
要素間の接続の変更は、１枚のシート、数枚のシ
ート又はシートの組全体を再印刷しこれらを終端
ブロツク３２とガイド・ブロツク３３との間で再
組立することにより簡単に行うことができる。従
つて、最初の回路設計と最後の回路設計の間のタ
ーンアラウンド時がより短かくなる。

ガイド・ブロツク３３、面間スペーサ・コネク
タ２４は１回だけ組立ればよく再使用可能であ
る。異なつた回路接続に従つて異なつた線形態を
示すシート１は変更でき、各変更毎に置換され
る。しかし、前述のように、これらの変更は新た
なシートをプリントすなわち放電破壊することに
よつて容易に行うことができる。シート１中の孔
２の配列パターンは通常使用される印刷回路板の
孔の配列パターンであることが好ましい。このこ
とは、通常の回路要素の端子がこのパターンに一
致することを意味する。面間スペーサ・コネクタ
層中のコネクタ、ガイド・ブロツク３３中のピン
３６、終端ブロツク３２中のコネクタ・パツド３
４及び受け口３５は同じパターンで配列される。

シート１の孔２は、その直径が0.762mm（0.03
インチ）で2.54mm（0.1インチ）離隔される。ス
タツド２６及び小さな接点領域２７の直径は、孔
２の直径よりわずかに小さい。大きな接点領域２
８の直径は1.27mm（0.05インチ）に選択され、正
方形状の焼尽領域８の１辺の長さは約1.78mm
（0.07インチ）であり、ストライプ１８及び１９
の幅は0.254mm（0.01インチ）に選択される。こ
れらはいずれも一例であり、本発明はこれに限定
されるわけではない。

例えば、終端ブロツク３２は面間スペーサ・コ
ネクタ層２４のスタツド２６を担持する側と同じ
である回路要素の反対側に構成を有することがで
きるので、第１のシート１を終端ブロツク３２上
に直接配置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は格子パターン状に配列された孔、及び
２つの孔の間の導電体を形成する絶縁領域を形成
するように焼尽される導電層部分を含む本発明に
より作り出され使用されるシートの例の一部を示
す平面図、第２図は第１図と同様の格子パターン
で配列されたコネクタとその間の弾性エラストマ
ー領域を有する面間スペーサ・コネクタ層を示す
平面図、第３図はコネクタの異なつた寸法の接点
領域、面間スペーサ・コネクタ層の担持体及びこ
れに取り付けられたエラストマーを示す第２図の
線３―３に沿う断面図、第４図は導電層が２つの
面間スペーサ・コネクタ層と組み合わされる絶縁
領域を担持する２つのシートの積層体が接触パツ
ド及び受け口を有する終端ブロツクと個別的にバ
イアスされたピンを有する圧力ブロツクとの間に
保持されているところを示す断面図である。 １……シート、２……孔、３……導電層、５…
…導電路、２０……放電破壊ヘツド、２２，２３
……接点領域、２４……面間スペーサ・コネクタ
層、２５……本体コア部、２６……スタツド、２
７……小接点領域、２８……大接点領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非導電性基体上に形成された放電破壊可能な
   導電層と、前記非導電性基体及び導電層の双方を
   貫通する孔とをそれぞれ有する１枚又はそれより
   多くのシートから回路板を製造する方法におい
   て、 (a) 前記各シートの少なくとも２つの孔の間を接
   続するほかから絶縁された導電領域を形成する
   ために、面間接続には使用されない前記孔の縁
   部に隣接した所定領域と該接続される少なくと
   も２つの孔の縁部に隣接した所定領域の前記導
   電層を焼尽させる工程と、 (b) 前記シートの孔内に入りこむことができるよ
   うに突出した頂部をもつコネクタを有するスペ
   ーサ・コネクタ層を、上記工程により焼尽され
   たシート間に、該コネクタの頂部が前記シート
   の孔内に入りこむように介在配置する工程とを
   含み、 (c) 前記コネクタの頂部とは反対側の端部は、対
   接する前記シートの前記導電層のうち前記孔に
   隣接した領域に接触するように前記孔よりも大
   きく形成され、 (d) 前記シートの前記孔の縁部に隣接した焼尽さ
   れた所定領域は、前記コネクタの頂部とは反対
   側の端部が、前記シートの前記ほかから絶縁さ
   れた導電領域以外の導電領域に接触しないよう
   な広さにわたつて形成される、 回路板の製造方法。