NL8801448A

NL8801448A - PCB assembly with solderless connections for components - presses component electrodes into contact with conductive tracks by blister pack foil

Info

Publication number: NL8801448A
Application number: NL8801448A
Authority: NL
Original assignee: Docdata Bv
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1990-01-02

Abstract

The p.c.b (1) has conductive tracks (3a-3g). The 'blister pack' (6) is produced from an insulated foil by the application of infra-red heating as the foil is sucked down onto a former. The components (4a-4c) to be linked into a circuit by the board may be integrated circuits, other semi conductors or passive devices such as capacitors, resistors, etc. The components have conductive pads (5a-5g) on one surface in place of the normal wire connections. The components are placed in the appropriate depressions in the blister pack (6), which is then pressed onto the board to make good connections, after which the edges of the blister pack are glued to the board.

Description

Werkwijze voor het assembleren van printkaarten.Method for assembling printed circuit boards.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het assembleren van printkaarten door voor oppervlaktemontage bestemde elektronische komponenten te plaatsen op een van geleidersporen voorzien substraat en de aansluitkontakten van de komponenten te verbinden met de geleidersporen.The invention relates to a method for assembling printed circuit boards by placing electronic components intended for surface mounting on a substrate provided with conductor tracks and connecting the terminals of the components to the conductor tracks.

In de zogenaamde SMD-techniek (Surface Mounted Devices) wordt gebruik gemaakt van elektronische komponenten die bestemd zijn voor oppervlaktemontage. Deze komponenten worden op de boven- of onderzijde van een print gesoldeerd zonder dat er gaatjes in de print behoeven te worden geboord. Het toepassen van dergelijke komponenten kan leiden tot een enorme ruimtebesparing en leidt bovendien tot een grote betrouwbaarheid.The so-called SMD (Surface Mounted Devices) technology uses electronic components that are intended for surface mounting. These components are soldered to the top or bottom of a print without the need to drill holes in the print. The use of such components can lead to enormous space savings and, moreover, to great reliability.

Alhoewel er reeds werkwijzen en inrichtingen bekend zijn voor het in massa assembleren van printkaarten zijn dergelijke werkwijzen en inrichtingen over het algemeen geheel ongeschikt om kleinere series printkaarten of enkelvoudige printkaarten zoals kaarten voor testdoeleinden te assembleren. Verder is het met behulp van meetapparatuur kontroleren van een SMD-print over het algemeen lastiger vanwege de kompakte opbouw van een SMD-printkaart. Deze kompakte opbouw van de printkaart, waarbij het aantal komponenten per oppervlakte-eenheid veel groter is dan bereikt kan worden met elektronische komponenten voorzien van insteekkontakten, maakt ook het vervangen van afzonderlijke komponenten van een SMD-printkaart lastig. In de praktijk gebeurt het derhalve niet zelden dat een testkaart voor het testen van een bepaalde schakeling wordt uitgevoerd met "gewone" komponenten, dat wil zeggen komponenten voorzien van insteekkontakten waarbij gebruik moet worden gemaakt van een substraat met geleiderbanen en gaatjes waarin de aansluitpennen van de diverse komponenten ingestoken moeten worden. Het funktioneel uitgeteste ontwerp moet daarna alsnog worden "vertaald" naar SMD-maat-staven. Dat leidt ertoe dat de ontwikkelingstijd voor SMD-kaarten volgens de huidige methoden relatief lang is.Although methods and devices for mass-assembling printed circuit boards are already known, such methods and devices are generally completely unsuitable for assembling smaller series of printed circuit boards or single printed circuit boards such as cards for testing purposes. Furthermore, it is generally more difficult to check an SMD print using measuring equipment because of the compact structure of an SMD print card. This compact design of the printed circuit board, where the number of components per surface unit is much larger than can be achieved with electronic components fitted with plug-in contacts, also makes it difficult to replace individual components of an SMD printed circuit board. In practice, therefore, it is not uncommon for a test card for testing a specific circuit to be made with "ordinary" components, that is, components provided with plug-in contacts, using a substrate with conductor tracks and holes in which the connection pins of the various components must be inserted. The functionally tested design must then be "translated" into SMD standards. This means that the development time for SMD cards according to current methods is relatively long.

De uitvinding heeft nu ten doel een nieuwe werkwijze en een nieuw stelsel te verschaffen voor het assembleren van printkaarten waarmee snel en eenvoudig printkaarten kunnen worden samengesteld en geassembleerd, ook indien het gaat om kleine series of enkele stuks.The object of the invention is now to provide a new method and a new system for assembling printed circuit boards with which it is possible to assemble and assemble printed circuit boards quickly and easily, even in the case of small series or single pieces.

In overeenstemming met deze doelstelling verschaft de uitvinding een werkwijze van in de aanhef genoemde soort, die gekenmerkt wordt door de volgende stappen: a) opbouwen van een mal bestaande uit een relatief vlak referentie-oppervlak alsmede op dit vlak aanwezige vormdelen, waarvan de afmetingen overeenstemmen met die van de toe te passen elektrische komponenten, b) positioneren van een thermisch vervormbare folie tegen die zijde van de mal waar de genoemde vormdelen zich bevinden, c) door middel van verwarmen van de folie en tegelijkertijd aandrukken van de folie tegen de mal dieptrekken van de folie zodanig, dat deze de uitwendige vorm van de mal aanneemt, d) folie laten afkoelen, e) plaatsen van de elektronische komponenten in de daartoe bestemde bakjes in de gevormde folie zodanig, dat de aansluitkontakten van de komponenten gericht zijn naar de open zijde van het betreffende bakje, f) positioneren van het substraat tegen de met komponenten gevulde folie zodanig, dat de geleiderbanen op het substraat kontakt kunnen maken met de aansluitkontakten van de elektronische komponenten, g) aandrukken van de folie tegen het substraat teneinde de geleiderbanen in kontakt te brengen met de aansluitkontakten van de elektronische komponenten en tevens laten hechten van de folie aan het substraat tenminste langs de randen ervan.In accordance with this object, the invention provides a method of the type mentioned in the opening paragraph, which is characterized by the following steps: a) building up a mold consisting of a relatively flat reference surface and molded parts present on this plane, the dimensions of which correspond. with that of the electrical components to be used, b) positioning a thermally deformable foil against that side of the mold where said molded parts are located, c) by heating the foil and simultaneously drawing the foil against the mold of the foil such that it takes on the external shape of the mold, d) allowing the foil to cool, e) placing the electronic components in the appropriate trays in the formed foil, such that the connecting contacts of the components are directed towards the open side of the relevant tray, f) positioning the substrate against the foil filled with components such that the conductor b contacts on the substrate may contact the terminals of the electronic components, g) pressing the film against the substrate to contact the conductor paths with the terminals of the electronic components and also adhere the foil to the substrate at least along its edges.

Deze werkwijze resulteert in een snelle en betrouwbare assemblage van de komponenten die allereerst in de diepgetrokken blisterfolie nauwkeurig onderling gepositioneerd kunnen worden zodanig, dat de bovenzijde van de blisterfolie en de aansluitkontakten van de elektronische komponenten, aanwezig in de diepgetrokken delen van de folie in een vlak liggen, waarna het van geleiderbanen voorziene substraat tegen dit vlak wordt aangebracht en vervolgens door het aandrukken van het substraat en de folie een hecht kontakt wordt gerealiseerd tussen de geleiderbanen en de kontaktvlakken van de elektronische komponenten. Deze situatie wordt bestendigd door de folie en het substraat aan elkaar te laten hechten. Omdat verder de blisterfolie deel uitmaakt van de gerede printkaart worden alle elektronische komponenten alsmede de geleiderbanen effektief beschermd tegen invloeden van buitenaf waardoor een lange levensduur mag worden verwacht van de produkten van deze werkwijze.This method results in a fast and reliable assembly of the components which can first of all be accurately positioned in the deep-drawn blister foil in such a way that the top of the blister foil and the connection contacts of the electronic components present in the deep-drawn parts of the foil in a plane after which the substrate provided with conductor tracks is placed against this surface and then a strong contact is realized between the conductor tracks and the contact surfaces of the electronic components by pressing the substrate and the foil. This situation is perpetuated by allowing the foil and the substrate to adhere to each other. Furthermore, because the blister foil forms part of the finished printed circuit board, all electronic components as well as the conductor tracks are effectively protected against external influences, so that a long life can be expected from the products of this method.

Mocht het om welke reden dan ook nodig zijn om een of meer komponenten te vervangen dan is het slechts nodig om de folie te scheiden van het substraat. De komponenten blijven daarbij in de diepgetrokken delen van de folie gepositioneerd. Die komponenten, die vervangen moeten «orden kunnen worden verwijderd en vervangen en daarna kan het substraat weer tegen de folie worden aangedrukt en gehecht om daarmee opnieuw een integrale printkaart te verkrijgen.If for any reason it is necessary to replace one or more components, it is only necessary to separate the foil from the substrate. The components remain positioned in the deep-drawn parts of the foil. Those components that need to be replaced can be removed and replaced, and then the substrate can be pressed against the foil and bonded again to thereby obtain an integral print card again.

Bij voorkeur bestaan de geleiderbanen op het toegepaste substraat uit een geleidend materiaal dat bij een verhoogde temperatuur, waaraan de elektronische komponenten althans kortstondig blootgesteld mogen worden, zacht wordt waarbij tijdens stap g) het substraat althans kortstondig wordt verwarmd tot de bovengenoemde verhoogde temperatuur. Daarmee wordt bereikt dat een goed diffusiekontakt wordt gerealiseerd tussen de geleiderbanen op het substraat en de kontaktvlakken van de SMD-komponenten. Eventueel kunnen deze kontaktvlakken voorgesoldeerd worden, gebruik makend van soldeer met een relatief laag smeltpunt, waardoor een nog betere hechting tussen de kontaktvlakken en de geleiderbanen tot stand kan komen. Gaat het echter om testkaarten waarbij met enige waarschijnlijkheid naderhand nog komponenten moeten worden vervangen dan verdient het de voorkeur om geen voorgesoldeerde kontaktvlakken toe te passen.Preferably, the conductor tracks on the substrate used consist of a conductive material which softens at an elevated temperature to which the electronic components may be exposed, at least briefly, with the substrate being heated at least briefly to the above-mentioned elevated temperature during step g). This ensures that a good diffusion contact is realized between the conductor paths on the substrate and the contact surfaces of the SMD components. Optionally, these contact surfaces can be pre-soldered using solder with a relatively low melting point, whereby an even better adhesion between the contact surfaces and the conductor tracks can be achieved. However, if it concerns test cards in which components are to be replaced with some probability afterwards, it is preferable not to use pre-soldered contact surfaces.

Het verdient verder de voorkeur om tijdens stap g) een onder druk staand fluïdum te gebruiken voor het aandrukken van de folie tegen het substraat. In het bijzonder kan dit fluïdum bestaan uit lucht, in het bijzonder perslucht. Gebleken is dat een luchtdruk van enkele bar, in het bijzonder 4 bar, ruim voldoende is om de diepgetrokken folie op een zodanig stevige wijze tegen het substraat te drukken dat een luchtdichte afdichting tussen de beide delen wordt verkregen.It is further preferable to use a pressurized fluid during step g) to press the film against the substrate. In particular, this fluid can consist of air, in particular compressed air. It has been found that an air pressure of a few bar, in particular 4 bar, is more than sufficient to press the deep-drawn foil firmly against the substrate in such a way that an airtight seal is obtained between the two parts.

Deze afdichting tussen substraat en folie en ook de hechting tussen substraat en folie kan worden verbeterd indien de folie althans gedeeltelijk tegen het substraat wordt gedrukt door vakuum te zuigen tussen de folie en het substraat. Wordt gebruik gemaakt van vakuumzuigen dan verdient het de voorkeur om allereerst te beginnen met vakuumzuigen en daarna met behulp van perslucht (of een ander onder druk staan fluï-ium) de kracht waarmee de folie tegen het substraat wordt gedrukt te verhogen.This sealing between substrate and foil and also the adhesion between substrate and foil can be improved if the foil is pressed at least partly against the substrate by vacuuming between the foil and the substrate. If vacuum suction is used, it is preferable to start with vacuum suction first and then to increase the force with which the foil is pressed against the substrate using compressed air (or another pressurized fluid).

Bij voorkeur zijn de materialen van de folie en van het substraat zodanig zijn geselekteerd dat deze materialen bij de verhoogde temperatuur waaraan deze materialen gedurende stap g) worden blootgesteld onderling aan elkaar hechten tenminste langs de rand van de uiteindelijke printkaart.Preferably, the materials of the film and of the substrate are selected such that, at the elevated temperature to which these materials are exposed during step g), they adhere to each other at least along the edge of the final print card.

Afhankelijk van de toegepaste materialen echter kan het soms wenselijk zijn om een verlijming toe te passen aan de randen van de folie en het substraat. De daartoe te gebruiken lijmsoorten hangen af van de gebruikte materialen voor folie en substraat. Moet het naderhand mogelijk blijven om de folie van het substraat los te trekken dan moet daarmee bij de keuze van de lijm rekening worden gehouden. Wordt echter voor het substraat een flexibele plasticsoort gebruikt dan zal over het algemeen met behulp van het luchtdicht zuigen en het aandrukken een goede integrale afdichting tussen folie en substraat worden gerealiseerd.Depending on the materials used, however, it may sometimes be desirable to apply a bond to the edges of the foil and substrate. The glues to be used for this purpose depend on the materials used for foil and substrate. Should it subsequently be possible to peel off the foil from the substrate, this must be taken into account when selecting the adhesive. However, if a flexible type of plastic is used for the substrate, a good integral sealing between foil and substrate will generally be achieved by means of airtight suction and pressing.

De werkwijze volgens de uitvinding kan worden gerealiseerd met behulp van een daartoe bestemd stelsel dat voorzien is van een eerste deelinrichting voorzien van een dragerkonstruktie die de rand van de genoemde mal ondersteunt, middelen waarmee een blisterfolie aan de daartoe betreffende zijde van de mal kan worden gepositioneerd, middelen voor het toevoeren van warmte aan de folie alsmede middelen voor het aandrukken van de folie tegen de mal teneinde de folie diep te trekken in de vorm van de mal, en voorzien van een tweede deelinrichting voorzien van middelen waarmee de in de eerste deelinrichting diepgetrokken folie, na te zijn voorzien van de elektronische komponenten, wordt gepositioneerd tegen het van geleiderbanen voorziene substraat en voorzien van middelen waarmee de folie tegen het substraat kan worden gedrukt.The method according to the invention can be realized with the aid of a system intended for this purpose, which is provided with a first sub-device provided with a carrier construction supporting the edge of the said mold, means with which a blister foil can be positioned on the relevant side of the mold , means for applying heat to the foil as well as means for pressing the foil against the mold in order to draw the foil deep in the form of the mold, and provided with a second sub-device provided with means with which the deep-drawn in the first sub-device foil, after being provided with the electronic components, is positioned against the substrate provided with conductor tracks and provided with means with which the foil can be pressed against the substrate.

De hechting tussen folie en substraat kan bij geschikte materiaalkeuze van de twee deelinrichtingen worden gerealiseerd met behulp van daarin aanwezige middelen voor het verwarmen van de folie en het substraat. Tevens wordt daardoor het elektrisch kontakt tussen de komponenten en de geleiderbanen bevorderd.The adhesion between foil and substrate can be effected by suitable choice of material of the two sub-devices using means for heating the foil and the substrate present therein. This also promotes electrical contact between the components and the conductor tracks.

De uitvinding zal in het volgende nader worden verklaard aan de hand van de bijgaande figuren.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures.

Figuur 1 toont schematisch een doorsnede door een printkaart die in overeenstemming met de werkwijze volgens de uitvinding is geassembleerd.Figure 1 schematically shows a section through a printed circuit board assembled in accordance with the method according to the invention.

Figuur 2 toont zeer schematisch diverse tussenstadia tijdens het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.Figure 2 shows very schematically various intermediate stages during the execution of the method according to the invention.

Figuur 3 toont schematisch een mogelijke uitvoeringsvorm van de eerste deelinrichting van het stelsel waarmee de werkwijze volgens de uitvinding kan worden uitgevoerd.Figure 3 schematically shows a possible embodiment of the first partial device of the system with which the method according to the invention can be carried out.

Figuur 3a toont een variant van deze uitvoeringsvorm.Figure 3a shows a variant of this embodiment.

Figuur 4 toont schematisch een doorsnede door een tweede deelinrichting behorend tot het stelsel waarmee de werkwijze volgens de uitvinding kan worden gerealiseerd.Figure 4 schematically shows a section through a second sub-device belonging to the system with which the method according to the invention can be realized.

Figuur 5 toont op vergrote schaal een doorsnede door een deel van een geassembleerde printkaart, waarbij een snijhulpstukje is gebruikt om althans een deel van een bepaalde elektronische komponent na de assemblage weer van buitenaf toegankelijk te maken.Figure 5 shows an enlarged cross-section through a part of an assembled printed circuit board, in which a cutting aid has been used to make at least part of a certain electronic component accessible again from the outside after assembly.

Figuur 1 toont een deeldoorsnede door een geassembleerde printkaart die vervaardigd is in overeenstemming met de werkwijze volgens de uitvinding. De printkaart is in zijn algemeenheid aangeduid met 1 en omvat een substraat 2 met daarop een voorafbepaald patroon van geleider-banen, waarvan de delen 3a t/m 3g in figuur 1 zichtbaar zijn. Tegen dit substraat 2 bevinden zich verder een aantal elektronische komponenten, bijvoorbeeld geïntegreerde schakelingen, weerstanden, kondensatoren, potentiometers en dergelijke waarvan er als voorbeeld in figuur 1 drie zijn getoond, aangeduid met 4a, 4b en 4c. Het betreft hier in het bijzonder elektronische komponenten die bestemd zijn voor oppervlaktemon-tage. In de Engelstalige literatuur staan deze komponenten bekend als SMD-komponenten ofwel Surface Mounted Devices. Elk van de komponenten is voorzien van een aantal voor deze montagetechniek bestemde aansluitkon-takten. De komponent 4a heeft de aansluitkontakten 5a en 5b, de komponent 4b heeft de aansluitkontakten 5c, 5d, 5e en de komponent 4c heeft de aansluitkontakten 5f en 5g. Zoals uit figuur 1 blijkt staan deze aansluitkontakten van de diverse komponenten in kontakt met daartoe bestemde delen van het geleiderbanenpatroon op het substraat 2. Tenslotte is de geassembleerde printkaart 1 nog voorzien van een voorgevormde blisterfolie 6 die nauwsluitend past rond de diverse elektronische komponenten 4a, 4b en 4c.Figure 1 shows a partial cross section through an assembled printed circuit board manufactured in accordance with the method according to the invention. The printed circuit board is generally indicated by 1 and comprises a substrate 2 with a predetermined pattern of conductor tracks thereon, the parts 3a to 3g of which are visible in figure 1. A number of electronic components are further arranged against this substrate 2, for example integrated circuits, resistors, capacitors, potentiometers and the like, three of which are shown by way of example in Figure 1, indicated by 4a, 4b and 4c. These are in particular electronic components intended for surface mounting. In English literature, these components are known as SMD components or Surface Mounted Devices. Each of the components is provided with a number of connection contacts intended for this mounting technique. The component 4a has the connection contacts 5a and 5b, the component 4b has the connection contacts 5c, 5d, 5e and the component 4c has the connection contacts 5f and 5g. As can be seen from figure 1, these connection contacts of the various components are in contact with parts of the conductor track pattern intended for this purpose on the substrate 2. Finally, the assembled printed circuit board 1 is further provided with a preformed blister foil 6 which fits snugly around the various electronic components 4a, 4b and 4c.

De folie 6 heeft een aantal verschillende funkties. In de eerste plaats doet de folie 6 op nog te beschrijven wijze dienst als mal waarin de elektronische koraponenten die in het uiteindelijke produkt geassembleerd moeten worden tevoren kunnen worden gepositioneerd. In de tweede plaats doet de folie 6 dienst om de komponenten 4a, 4b en 4c na assemblage tegen de geleiderbanen 3 op het substraat 2 gedrukt te houden. Met andere woorden het is niet nodig om de komponenten 4a, 4b en 4c via soldeerverbindingen aan het geleiderbanenpatroon te bevestigen. In de gerede toestand worden deze komponenten door de folie 6 onder druk tegen het substraat 2 gehandhaafd. Tenslotte heeft de folie 6 een beschermende funktie. De elektronische komponenten die op het substraat aanwezig zijn, alsook de vrijliggende geleidersporen worden door de blisterfolie beschermd tegen externe invloeden zoals stof en vocht, terwijl ook een afscherming tegen elektrostatische ontladingen mogelijk is.The foil 6 has a number of different functions. Firstly, in a manner to be described, the foil 6 serves as a mold in which the electronic koron components to be assembled in the final product can be pre-positioned. Second, the film 6 serves to keep the components 4a, 4b and 4c pressed against the conductor tracks 3 on the substrate 2 after assembly. In other words, it is not necessary to attach components 4a, 4b and 4c to the conductor track pattern via solder joints. In the ready state, these components are maintained under pressure against the substrate 2 by the foil 6. Finally, the foil 6 has a protective function. The electronic components present on the substrate, as well as the exposed conductor tracks, are protected by the blister foil against external influences such as dust and moisture, while shielding against electrostatic discharges is also possible.

De wijze waarop de printkaart 1 uit figuur 1 wordt vervaardigd zal in het volgende worden verklaard aan de hand van figuur 2, waarin schematisch de werkwijze voor het assembleren van de printkaart 1 in diverse deelstadia is weergegeven.The manner in which the printed circuit board 1 of Fig. 1 is manufactured will be explained below with reference to Fig. 2, which schematically shows the method for assembling the printed circuit board 1 in various sub-stages.

In figuur 2a is een mal 7 getoond, bestaande uit een basisplaat 7a en vormdelen 7b, 7c, 7d, die uit het bovenvlak van de basisplaat 7a oprijzen. In de basisplaat 7a zijn verder een aantal openingen 9a t/m 9g aanwezig, waarvan het doel nog nader zal worden verklaard. Opgemerkt wordt, dat het niveau h, te weten het niveau van het bovenvlak van de basisplaat 7a, het referentievlak voor deze mal vormt. De hoogte van elk van de vormdelen 7b, 7c en 7d gemeten tot aan dit referentieniveau h komt overeen met de hoogte van een bepaalde elektronische komponent die, nadat op nog te beschrijven wijze de folie 8 diepgetrokken is, in feite de plaats van het betreffende vormdeel moet innemen.In figure 2a a mold 7 is shown, consisting of a base plate 7a and moldings 7b, 7c, 7d, which rise from the top surface of the base plate 7a. A further number of openings 9a to 9g are present in the base plate 7a, the purpose of which will be explained in more detail yet. It is noted that the level h, i.e. the level of the top surface of the base plate 7a, forms the reference plane for this mold. The height of each of the molded parts 7b, 7c and 7d measured up to this reference level h corresponds to the height of a certain electronic component which, after the foil 8 has been deep drawn in a manner to be described hereinafter, actually the location of the respective molded part must take.

Zoals getoond is in figuur 2b wordt, nadat de folie 8 boven de mal 7 gepositioneerd is, enerzijds warmte toegevoerd aan de folie 8 bijvoorbeeld door middel van warmtestraling, waardoor de folie week en daarmee vervormbaar wordt, terwijl anderzijds via de openingen 9a t/m 9g een zuigkracht wordt uitgeoefend. Door de kombinatie van warmtestraling en zuigkracht wordt de folie 8 diepgetrokken en zodanig vervormd, dat de folie nagenoeg de uitwendige vorm van de bovenzijde van de mal 7 aanneemt .As shown in figure 2b, after the foil 8 has been positioned above the mold 7, on the one hand heat is supplied to the foil 8, for example by means of heat radiation, so that the foil becomes soft and thus deformable, while on the other hand via the openings 9a to 9g a suction force is applied. Due to the combination of heat radiation and suction, the foil 8 is deep drawn and deformed in such a way that the foil almost takes on the external shape of the top of the mold 7.

Nadat de folie 8 in de gewenste vorm is getrokken laat men de folie afkoelen waarna de folie van de mal wordt losgenomen. Het resulterende folieprodukt is getoond in figuur 2c.After the foil 8 has been drawn into the desired shape, the foil is allowed to cool, after which the foil is detached from the mold. The resulting foil product is shown in Figure 2c.

Zoals in figuur 2d is getoond worden de bakjes in de diepgetrokken folie 8, nadat deze folie in een daartoe geschikte stand is gebracht, gevuld met de elektronische komponenten C1, C2 en C3. Zoals blijkt uit figuur 2d liggen de aansluitkontakten van deze elektronische komponenten C1, C2 en C3 in het vlak van de bovenzijde van de diepgetrokken folie 8 omdat, zoals in het bovenstaande al is opgemerkt, de hoogte van de vormdelen 7b, 7c en 7d respektievelijk overeenstemt met de hoogte van de komponenten C3, C2 en C1.As shown in figure 2d, the trays in the deep-drawn foil 8, after this foil has been brought into a suitable position, are filled with the electronic components C1, C2 and C3. As can be seen from figure 2d, the connection contacts of these electronic components C1, C2 and C3 lie in the plane of the top side of the deep-drawn foil 8 because, as already noted above, the height of the moldings 7b, 7c and 7d correspond respectively. with the height of the components C3, C2 and C1.

Nadat de diepgetrokken folie 8 is gevuld met de benodigde elektronische komponenten wordt het van geleiderbanen voorziene substraat 10 op de gevulde folie 8 gelegd, resulterend in de situatie die geïllustreerd is in figuur 2e.After the deep drawn foil 8 has been filled with the necessary electronic components, the substrate 10 provided with conductor tracks is placed on the filled foil 8, resulting in the situation illustrated in figure 2e.

Tenslotte wordt tegen de buitenzijde van het substraat 10 een stempel S geplaatst terwijl anderzijds tegen de buitenzijde van de folie 8 een aandrukkracht wordt uitgeoefend bijvoorbeeld door middel van een luchtdrukverhoging. Het resultaat daarvan is dat de folie 8 in nauw kontakt komt met het substraat 10 en dat de aansluitkontakten van de komponenten Cl, C2 en C3 aangedrukt worden en goed kontakt maken met de daartoe bestemde delen van het geleiderbanenpatroon op het substraat 10. Bij voorkeur wordt tijdens het aandrukken van de folie 8 tegen het substraat 10 de tussen de folie 8 en het substraat 10 aanwezige lucht afgezogen teneinde een vakuum te creëren waardoor, nadat de aandruk-kracht is opgeheven, de folie 8 blijft kleven tegen het substraat 10 en daarmee de komponenten Cl, C2 en C3 op hun positie worden gehandhaafd in goed kontakt met het geleiderbanenpatroon op het substraat 10.Finally, a stamp S is placed against the outside of the substrate 10, while on the other hand a pressing force is exerted against the outside of the foil 8, for example by means of an air pressure increase. The result of this is that the foil 8 comes into close contact with the substrate 10 and that the terminals of the components C1, C2 and C3 are pressed and make good contact with the parts of the conductor track pattern intended for this purpose on the substrate 10. Preferably during the pressing of the foil 8 against the substrate 10, the air present between the foil 8 and the substrate 10 is extracted in order to create a vacuum whereby, after the pressing force has been released, the foil 8 remains adhered to the substrate 10 and thus the components C1, C2 and C3 in their position are maintained in good contact with the conductor track pattern on the substrate 10.

Het verdient tevens de voorkeur om warmtestraling toe te voeren aan de kombinatie van het substraat 10 en de folie 8, bijvoorbeeld door gebruik te maken van een verwarmd stempel S, waardoor het metaal van de geleiderbanen en op het substraat 10 en/of het metaal van de aansluit-kontakten van de elektronische komponenten zachter wordt, waardoor een nog beter kontakt tussen de aansluitkontakten en de geleiderbanen wordt gerealiseerd. In dit verband is het mogelijk om voorgesoldeerde aan-sluitkontakten van de elektronische komponenten te gebruiken waarbij soldeer wordt toegepast met een smeltpunt dat bij voorkeur ligt in de buurt van de toegepaste temperatuur tijdens het aandrukproces dat geïllustreerd is in figuur 2f. Bij geschikte materiaalkeuze resulteert de toevoer van warmte bovendien in een goede hechting van de folie aan het substraat.It is also preferable to supply heat radiation to the combination of the substrate 10 and the foil 8, for example by using a heated punch S, through which the metal of the conductor tracks and on the substrate 10 and / or the metal of the connection contacts of the electronic components become softer, resulting in an even better contact between the connection contacts and the conductor tracks. In this regard, it is possible to use pre-soldered terminals of the electronic components using solder with a melting point preferably close to the temperature used during the pressing process illustrated in Figure 2f. With a suitable choice of material, the addition of heat also results in good adhesion of the foil to the substrate.

Het zal duidelijk zijn dat na afkoelen en verwijderen van het stempel S een produkt resulteert van het type als reeds beschreven is aan de hand van figuur 1.It will be clear that after cooling and removing the stamp S, a product of the type as already described with reference to Figure 1 results.

Alhoewel tijdens dat deel van de werkwijze, dat geïllustreerd is in de figuren 2a en 2b gebruik gemaakt is van een vakuumzuigkracht om de verwarmde en verweekte folie 8 diep te trekken tegen de mal 7 is het ook mogelijk om in plaats daarvan bijvoorbeeld gebruik te maken van perslucht die aan dezelfde zijde als de in figuur 2b geïllustreerde warmtestraling inwerkt op de verweekte folie en deze tegen de mal drukt. In dat geval behoeft de mal natuurlijk niet van de openingen 9a t/m 9g te zijn voorzien.Although during that part of the method illustrated in Figures 2a and 2b, use is made of a vacuum suction to draw the heated and softened film 8 deeply against the mold 7, it is also possible, for example, to use instead compressed air acting on the same side as the heat radiation illustrated in Figure 2b on the softened film and pressing it against the mold. In that case, the mold does not of course have to be provided with the openings 9a to 9g.

Verder is het ook mogelijk om in plaats van de stralingswarmte in figuur 2b gebruik te maken bijvoorbeeld van een mal 7, die allereerst verwarmd kan worden om de folie 8 diep te trekken en, nadat de folie zijn uiteindelijke vorm heeft bereikt, weer gekoeld kan worden om de folie in de bereikte vorm te laten afkoelen en daarmee te laten verstijven.Furthermore, it is also possible to use, for example, a mold 7 instead of the radiant heat in Figure 2b, which can first be heated to draw the film 8 deep and, after the film has reached its final shape, be cooled again. to allow the foil to cool in the achieved shape and to thereby stiffen.

Figuur 3 toont zeer schematisch een doorsnede-aanzicht in perspek- tief door een inrichting voor het vervaardigen van een diepgetrokken folie waarmee de elektronische komponenten onderling kunnen worden gepositioneerd. De inrichting uit figuur 1 omvat een basisdeel 11a en een deksel 11b. Het basisdeel 11a bestaat uit de bodem 12 en vier zijwanden, waarvan er in figuur 1 slechts drie zichtbaar zijn, t.w. de zijwanden 13, 14 en 15. Deze zijwanden zijn elk op afstand van de bodem 12 voorzien van een naar binnen uitstekende rand waarop een mal 16 rust. Deze mal bestaat, behalve uit de vlakke basisplaat 17 tevens uit een aantal vormdelen waarvan er als voorbeeld drie in figuur 1 zijn getoond, aangeduid met 18a, 18b en 18c. Verder is de plaat 17 voorzien van een patroon van gaatjes waarvan er enkele met 20 zijn aangeduid, welke gaatjes enerzijds dienst doen voor het positioneren van de vormstukken 18a, 18b en 18c die daartoe voorzien kunnen zijn van kleine pennetjes aan de onderzijde die in de gaatjes 20 gestoken moeten worden, terwijl de gaten 20 er anderzijds voor zorgen dat ongeacht het aantal en de vorm van de vormstukken die op de bovenzijde van de plaat 16 zijn geplaatst altijd een luchtdoorstromingsverbinding aanwezig is tussen de bovenzijde van de mal 16 en de onderzijde ervan.Figure 3 shows very diagrammatically a cross-sectional view in perspective through a device for manufacturing a deep-drawn foil with which the electronic components can be mutually positioned. The device of figure 1 comprises a base part 11a and a cover 11b. The base part 11a consists of the bottom 12 and four side walls, of which only three are visible in figure 1, i.e. the side walls 13, 14 and 15. These side walls are each provided at a distance from the bottom 12 with an inwardly projecting edge on which a mold 16 rests. In addition to the flat base plate 17, this mold also consists of a number of molded parts, three of which are shown as examples in Figure 1, indicated by 18a, 18b and 18c. Furthermore, the plate 17 is provided with a pattern of holes, some of which are indicated by 20, which holes serve on the one hand for positioning the moldings 18a, 18b and 18c, which can for this purpose be provided with small pins on the underside which are provided in the holes 20, while the holes 20, on the other hand, ensure that regardless of the number and shape of the moldings placed on the top of the plate 16, there is always an air-flow connection between the top of the mold 16 and the bottom thereof.

Het deksel 11 is zodanig uitgevoerd, dat de randen daarvan passen op de randen van het basisdeel 10. In het deksel 11 is verder een verwarmingselement 21 aangebracht, bijvoorbeeld in de vorm van een elektrische weerstandsspiraal, een infraroodstraler of dergelijke.The lid 11 is designed in such a way that the edges thereof fit on the edges of the base part 10. In the lid 11 a heating element 21 is further arranged, for instance in the form of an electrical resistance coil, an infrared radiator or the like.

Het basisdeel 11a is via een buis 22 gekoppeld met een vakuumpomp 23. Met behulp van deze vakuumpomp 23 kan, via de buis 22, lucht worden gezogen uit de ruimte die wordt begrensd door de bodem 12, de zijwanden 13, 14 en 15 en de mal 16.The base part 11a is coupled via a tube 22 to a vacuum pump 23. With the help of this vacuum pump 23, air can be sucked through the tube 22 from the space bounded by the bottom 12, the side walls 13, 14 and 15 and the mold 16.

Om een diepgetrokken folie te verkrijgen bestemd om te worden toegepast binnen de werkwijze volgens de uitvinding wordt op de bovenranden van de zijwanden 13, 14 en 15 van het basisdeel 10 een thermisch vervormbare folie gespannen die vervolgens, door het neerwaarts bewegen en aandrukken van het deksel 11 op het basisdeel 10 wordt vastgeklemd. Daarna wordt zowel de thermische straler 21 ingeschakeld als ook de vakuumpomp 23 in werking gesteld. De thermische straler 21 zorgt ervoor dat de tussen het basisdeel 10 en het deksel 11 ingespannen folie week wordt en gemakkelijk kan worden vervormd. De generator 23 tracht inmiddels een vakuum te zuigen binnen de nu gesloten konstruktie met als resultaat dat, dankzij de luchtstroming door de gaatjes 20 naar de onderzijde van de plaat 16 de nu weke en vervormbare folie tegen de mal 16 met de daarop liggende vormstukken 17, 18 en 19 wordt getrokken. Vooropgesteld dat een voldoende vakuum wordt gezogen en daarmee een voldoende trekkracht op de week gemaakte folie wordt uitgeoefend zal deze folie nu de uitwendige vorm van de mal bestaande uit de delen 16, 17, 18 en 19 aannemen.In order to obtain a deep-drawn film intended for use in the method according to the invention, a thermally deformable film is stretched on the top edges of the side walls 13, 14 and 15 of the base part 10, which is then moved by lowering and pressing the lid 11 is clamped onto the base part 10. Thereafter, the thermal radiator 21 is switched on as well as the vacuum pump 23 is activated. The thermal radiator 21 ensures that the film stretched between the base part 10 and the cover 11 softens and can be easily deformed. The generator 23 now tries to vacuum a vacuum within the now closed construction with the result that, thanks to the air flow through the holes 20 to the underside of the plate 16, the now soft and deformable foil against the mold 16 with the moldings 17 lying thereon, 18 and 19 is drawn. Provided that a sufficient vacuum is sucked and thereby a sufficient tensile force is exerted on the plasticized film, this film will now take on the external shape of the mold consisting of parts 16, 17, 18 and 19.

Als na zekere tijd de folie zijn uiteindelijke vorm heeft aangenomen dan wordt het verwarmingselement 21 uitgeschakeld, terwijl bij voorkeur de generator 23 nog enige tijd in werking blijft. De folie blijft daardoor in de eenmaal verkregen vorm en krijgt nu de gelegenheid om af te koelen. Wordt gebruik gemaakt van een relatief dunne folie dan is een periode van enkele minuten al voldoende om een zodanige afkoeling van de folie te bewerkstelligen dat deze zijn eenmaal verkregen vorm behoudt en eventueel van het basisdeel kan worden losgesneden of losgemaakt zonder dat deze vorm weer verloren gaat.When after a certain time the foil has assumed its final shape, the heating element 21 is switched off, while the generator 23 preferably remains in operation for some time. As a result, the foil remains in the form once obtained and is now given the opportunity to cool down. If a relatively thin foil is used, then a period of a few minutes is sufficient to effect such cooling of the foil that it retains its once obtained shape and can possibly be cut or detached from the base part without this shape being lost again. .

Alhoewel de inrichting uit figuur 3 bestemd is om door middel van het zuigen van een vacuum onder de mal 16 de verweekte folie in diep te trekken tegen de mal zal het duidelijk zijn dat in andere uitvoeringsvormen gebruik kan worden gemaakt van perslucht die boven de verweekte of gespannen folie wordt toegevoerd om de folie tegen de mal 16 te drukken. In dat geval kan de buis 22 en de generator 23 vervallen en moet bijvoorbeeld een persluchtgenerator23* via een slang 22' worden gekoppeld met het deksel 11p zoals getoond is in figuur 3a. Alle overige komponenten in figuur 3a zijn identiek aan die van figuur 3. Na lezing van het voorgaande behoeft de werking van deze inrichting uit figuur 3a geen nader gedetailleerd betoog.Although the device of Figure 3 is intended to draw the softened film deeply against the mold by means of a vacuum under the mold 16, it will be clear that in other embodiments use can be made of compressed air above the softened or stretched foil is supplied to press the foil against the mold 16. In that case the tube 22 and the generator 23 can be omitted and, for example, a compressed air generator 23 * must be coupled via a hose 22 'to the cover 11p as shown in figure 3a. All other components in Figure 3a are identical to those in Figure 3. After reading the foregoing, the operation of this device from Figure 3a needs no further detailed explanation.

De op deze wijze door dieptrekken gevormde folie wordt vervolgens opgespannen in een tweede inrichting die in doorsnede geïllustreerd is in figuur 4. Deze tweede inrichting omvat een basisdeel 30 bestaande uit een bodem 31 alsmede een aantal zijwanden die tezamen een komvormige basisstruktuur bepalen. Van deze zijwanden zijn de delen 32a en 32b in figuur 4 zichtbaar. De gevormde folie, aangeduid met 33 in figuur 2, wordt opgelegd op de bovenranden van de zijwanden 32a, 32b. Daarna worden de in deze folie diepgetrokken bakjes gevuld met de elektronische komponenten die op de printplaat moeten worden bevestigd. Aangezien de vormstukken 18a, 18b en 18c, toegepast in de inrichting uit figuur 3, zo nauwkeurig mogelijk dezelfde afmetingen hadden als de naderhand op deze plaats toe te passen elektronische komponenten, zullen de afmetingen van de diepgetrokken bakjes in de folie 33 precies voldoende zijn om met slechts zeer weinig of geen speling plaats te bieden aan de diverse elektronische komponenten waarvan er in figuur 4 drie zichtbaar zijn, te weten de komponenten 34, 35 en 36. De afmetingen van de vormstukken 18a, 18b en 18c zijn verder zoals reeds is opgemerkt zodanig gekozen, dat de aansluitkontakten van de voor oppervlaktemontage bestemde elektronische komponenten 34, 35 en 36 zich in een vlak bevinden met de niet vervormde bovenzijde van de folie 33.The foil thus formed by deep drawing is then clamped in a second device which is illustrated in cross section in figure 4. This second device comprises a base part 30 consisting of a bottom 31 as well as a number of side walls which together define a cup-shaped basic structure. The parts 32a and 32b of these side walls are visible in figure 4. The formed film, designated 33 in Figure 2, is superimposed on the top edges of the side walls 32a, 32b. The trays deep drawn in this foil are then filled with the electronic components to be attached to the printed circuit board. Since the moldings 18a, 18b and 18c used in the device of Figure 3 had the same dimensions as accurately as possible as the electronic components to be subsequently applied at this location, the dimensions of the deep-drawn trays in the foil 33 will be exactly sufficient to with only very little or no play, the various electronic components, three of which are visible in Figure 4, namely components 34, 35 and 36. The dimensions of the moldings 18a, 18b and 18c are further as already noted. Selected such that the terminals of the surface mount electronic components 34, 35 and 36 are flush with the undeformed top side of the foil 33.

Nadat alle bakjes van de diepgetrokken folie 33 met de betreffende komponenten zijn gevuld, wordt een substraat 37 waarop zich de geleidende sporen 38 bevinden gepositioneerd tegenover de bovenzijde van de folie 33. Het zal duidelijk zijn dat bij het neerwaarts bewegen van het substraat 37 de geleiderbanen 38 daarop op de juiste wijze in kontakt kunnen komen met de aansluitkontakten van de komponenten 34, 35 en 36.After all the trays of the deep-drawn film 33 have been filled with the relevant components, a substrate 37 on which the conductive tracks 38 are located is positioned opposite the top side of the film 33. It will be clear that when the substrate 37 moves downwards, the conductor tracks 38 thereon can properly contact the terminals of components 34, 35 and 36.

Nadat het substraat 37 op zijn plaats is gebracht wordt een aan-drukplaat 39 neerwaarts bewogen, zodanig dat het substraat 37 niet meer kan bewegen ten opzichte van de folie 33. De aandrukplaat 39 heeft bij voorkeur een, ten opzichte van de kamertemperatuur verhoogde temperatuur van bijvoorbeeld 110°C. De aandrukplaat 39 kan daartoe, zoals getoond is in figuur 2, voorzien zijn van geïntegreerde verwarmingselementen 40, ingegoten in het lichaam van de plaat 39, of kan met behulp van andere niet getoonde middelen op de gewenste temperatuur worden gehandhaafd.After the substrate 37 has been put in place, a pressing plate 39 is moved downwards, such that the substrate 37 can no longer move with respect to the foil 33. The pressing plate 39 preferably has a temperature increased from the room temperature of for example 110 ° C. For this purpose, the pressure plate 39 can, as shown in figure 2, be provided with integrated heating elements 40, cast in the body of the plate 39, or can be maintained at the desired temperature by other means (not shown).

Het basisdeel 30 is verder voorzien van een persluchtaansluiting 41, waarop een in de figuur niet nader aangegeven persluchtpomp kan worden aangesloten.The base part 30 is further provided with a compressed air connection 41, to which a compressed air pump (not further shown in the figure) can be connected.

Door het aandrukken van de relatief warme plaat 39 tegen het substraat 37 worden de geleiderbanen 38 zacht waardoor een goed elektrisch diffusiekontakt wordt gerealiseerd tussen deze geleiderbanen 38 en de aansluitkontakten van de elektronische komponenten 34, 35 en 36. Een eventuele kontaktverbetering kan nog gerealiseerd worden door de elektronische komponenten te voorzien van voorgesoldeerde aansluitkontakten, bij voorkeur gebruik makend van een soldeer waarvan de verwe-kingstemperatuur ligt in de nabijheid van de temperatuur van de plaat 39.By pressing the relatively warm plate 39 against the substrate 37, the conductor tracks 38 become soft, so that a good electrical diffusion contact is realized between these conductor tracks 38 and the connection contacts of the electronic components 34, 35 and 36. A possible contact improvement can still be realized by to provide the electronic components with pre-soldered terminals, preferably using a solder whose softening temperature is close to the temperature of the plate 39.

In deze toestand wordt vervolgens via de aansluiting 41 perslucht toegevoerd aan de ruimte binnen het basisdeel 30, begrensd door de bodem 31, de zijwanden 32a en 32b en de gevormde folie 33. Daardoor worden de komponenten 34, 35 en 36 met extra kracht aangedrukt tegen de geleider-sporen 38 op het substraat 37, leidend enerzijds tot een nog beter kontakt tussen de aansluitkontakten en de geleiderbanen en anderzijds tot het nagenoeg luchtledig maken van de ruimte tussen de folie 33 en het substraat 37. Dit laatste resulteert in een goede aanhechting tussen de delen 33 en 37.In this state, compressed air is then supplied via the connection 41 to the space within the base part 30, bounded by the bottom 31, the side walls 32a and 32b and the formed foil 33. As a result, the components 34, 35 and 36 are pressed against additional force the conductor tracks 38 on the substrate 37, leading on the one hand to an even better contact between the connecting contacts and the conductor tracks and on the other hand to making the space between the foil 33 and the substrate 37 substantially airtight. The latter results in a good adhesion between parts 33 and 37.

Nadat de persdruk enige tijd in stand gehouden is wordt de luchtdruk weer gereduceerd tot het normale atmosferische niveau en wordt de plaat 39 verwijderd waarna men de gevormde struktuur laat af koelen. Tezamen vormen de folie 33 en het substraat 37 nu een printkaart met een aantal elektronische komponenten die onderling door geleiderbanen zijn verbonden en die geheel afgesloten zijn van de buitenlucht. De gevormde printkaart biedt derhalve een uitstekende bescherming tegen eventuele invloeden van buitenaf, zoals milieu-invloeden, mechanische beschadigingen en dergelijke.After the pressing pressure has been maintained for some time, the air pressure is reduced again to the normal atmospheric level and the plate 39 is removed and the formed structure is allowed to cool. Together, the foil 33 and the substrate 37 now form a printed circuit board with a number of electronic components which are mutually connected by conductor tracks and which are completely closed off from the outside air. The printed circuit board thus offers excellent protection against any external influences, such as environmental influences, mechanical damage and the like.

Indien materialen worden gebruikt voor de folie en het substraat die ook bij de toegepaste methode wellicht een minder goede aanhechting aan elkaar geven, dan is het mogelijk om voordat het substraat 37 tegen de folie 33 wordt gedrukt op de rand van de folie 33 danwel op de rand van het substraat 37 een lijmlaagje aan te brengen waardoor tijdens de daaropvolgende persfase een lijmverbinding tussen de beide delen wordt gerealiseerd.If materials are used for the foil and the substrate, which may also give less adhesion to each other in the method used, it is possible before the substrate 37 is pressed against the foil 33 on the edge of the foil 33 or on the edge of the substrate 37 to apply an adhesive layer, whereby an adhesive bond between the two parts is realized during the subsequent pressing phase.

Zo nodig kan zelfs het gehele oppervlak van de folie 33, dat wil zeggen die delen van de folie die zich op het referentieniveau bevinden, van een lijmlaag worden voorzien. Dat kan bijvoorbeeld gebeuren met behulp van een lijmroller, die voordat de componenten in de bakjes geplaatst worden, over de folie rolt.If necessary, even the entire surface of the foil 33, i.e. those parts of the foil that are at the reference level, can be provided with an adhesive layer. This can be done, for example, with the help of a glue roller, which rolls over the foil before the components are placed in the trays.

Een verdere bijdrage aan de goede aanhechting tussen de folie 33 en het substraat 37 en tevens een verder hulpmiddel om tijdens het gebruik van de print de komponenten 34, 35 en 36 goed in kontakt te houden met de geleiderbanen 38 vormt het luchtleegzuigen van de ruimte tussen de folie 33 en het substraat 37 tijdens het op elkaar persen van de beide genoemde delen. Daartoe kan bijvoorbeeld zoals aan de linkerzijde van figuur 4 is getoond een dun slangetje 42 worden ingebracht tussen het substraat 37 en de folie 33 aan een rand daarvan, welk slangetje is aangesloten op een vakuumgenerator. Een dergelijke methode van luchtleegzuigen wordt bijvoorbeeld ook toegepast voor het vakuumdicht verpakken van voedsel en dergelijke. Nadere details van de in de figuur niet-getoonde vakuumgenerator en van het luchtleegzuigen via het slangetje 42 worden derhalve voor de vakman bekend geacht.A further contribution to the good adhesion between the foil 33 and the substrate 37 and also a further aid for keeping the components 34, 35 and 36 in good contact with the conductor tracks 38 during the use of the print, forms the air-emptying space between the foil 33 and the substrate 37 during the pressing of the two said parts together. To this end, for example, as shown on the left-hand side of Figure 4, a thin tube 42 can be inserted between the substrate 37 and the foil 33 at an edge thereof, which tube is connected to a vacuum generator. Such a method of air emptying is also used, for example, for the vacuum-tight packaging of food and the like. Further details of the vacuum generator not shown in the figure and of the air emptying via the hose 42 are therefore considered to be known to the skilled person.

Moeten op een printplaat komponenten worden gebruikt die op zichzelf een afregel- of instelmogelijkheid bezitten, zoals potentiometers, instelbare kapaciteiten en dergelijke, dan zal ter plaatse van het afregel- of instelelement de folie 33 moeten worden verwijderd. In zo’n geval verdient het de voorkeur om bij het vormen van de folie en bij het plaatsen van de desbetreffende elektronische komponent een snijhulpstuk-je te gebruiken op de wijze als geïllustreerd in figuur 5.If components are to be used on a printed circuit board which have an adjustment or adjustment possibility per se, such as potentiometers, adjustable capacities and the like, the foil 33 will have to be removed at the location of the adjustment or adjustment element. In such a case, it is preferable to use a cutting attachment in the manner as illustrated in Figure 5 when forming the foil and placing the respective electronic component.

Figuur 5 illustreert op een grotere schaal dan de figuren 1 en 2 een doorsnede door een printplaat, vervaardigd in overeenstemming met de werkwijze volgens de uitvinding. De plaat omvat de folie 40 met een daarin diepgetrokken bakje waarin de komponent 41 precies past. De komponent 41 is bijvoorbeeld een instelpotentiometer die aan een zijde voorzien is van een instelorgaan 42, waarmee de potentiometer op een gewenste waarde kan worden ingesteld. Verder is de potentiometer voorzien van kontaktvlakjes 43 en 44 die in kontakt staan met de geleiderba-nen 45 en 46 op het substraat 47. Tijdens het positioneren van de potentiometer 41 in het bakje in de folie 40 is tezamen met de potentiometer een ringvormig snijhulpstukje 48, passend rond het instelorgaan 42, aangebracht in het diepgetrokken bakje in de folie 40. Het zal duidelijk zijn dat het vormstuk, toegepast om het betreffende bakje te vormen tijdens het dieptrekken van de folie 40, aan het gebruik van dit snij-hulpstuk 48 aangepast moet zijn.Figure 5 illustrates on a larger scale than Figures 1 and 2 a section through a printed circuit board manufactured in accordance with the method according to the invention. The plate comprises the foil 40 with a deep-drawn tray in which the component 41 fits exactly. The component 41 is, for example, an adjustment potentiometer which is provided on one side with an adjustment member 42, with which the potentiometer can be adjusted to a desired value. Furthermore, the potentiometer is provided with contact pads 43 and 44 which contact the conductor tracks 45 and 46 on the substrate 47. During the positioning of the potentiometer 41 in the tray in the foil 40, together with the potentiometer, an annular cutting aid 48 is provided. fitting around the adjusting member 42 arranged in the deep-drawn tray in the foil 40. It will be appreciated that the molding used to form the respective tray during the deep-drawing of the foil 40 is adapted to the use of this cutting aid 48 must be.

Uit figuur 5 blijkt duidelijk dat het deel van de folie rond het snijhulpstuk 48 gemakkelijk met een scherp mesje 49, bijvoorbeeld een scheermes of iets dergelijks, tegen het hulpstukje 48 kan worden weggesneden bijvoorbeeld langs de lijn 50, waardoor dit hulpstukje met het daaromheen liggende deel van de folie 40 kan worden verwijderd en het instelelement 42 vrijkomt om van buitenaf te worden bediend.From Figure 5 it is clear that the part of the foil around the cutting attachment 48 can easily be cut away against the attachment 48 with a sharp knife 49, for example a razor or the like, for instance along the line 50, so that this attachment with the surrounding part of the film 40 can be removed and the adjusting element 42 released to be operated from the outside.

Claims

1-. Werkwijze voor het assembleren van printkaarten door voor oppervlaktemontage bestemde elektronische komponenten te plaatsen op een van geleidersporen voorzien substraat en de aansluitkontakten van de komponenten in kontakt te brengen met de geleidersporen, welke werkwijze wordt gekenmerkt door de volgende stappen: a) opbouwen van een mal bestaande uit een relatief vlak referentie-oppervlak alsmede op dit vlak aanwezige vormdelen, waarvan de afmetingen overeenstemmen met die van de toe te passen elektrische komponenten, b) positioneren van een thermisch vervormbare folie tegen die zijde van de mal waar de genoemde vormdelen zich bevinden, c) door middel van verwarmen van de folie en tegelijkertijd aandrukken van de folie tegen de mal dieptrekken van de folie zodanig, dat deze de uitwendige vorm van de mal aanneemt, d} folie laten afkoelen, e) plaatsen van de elektronische komponenten in de daartoe bestemde bakjes in de gevormde folie zodanig, dat de aansluitkontakten van de komponenten gericht zijn naar de open zijde van het betreffende bakje, f) positioneren van het substraat tegen de met komponenten gevulde folie zodanig, dat de geleiderbanen op het substraat kontakt kunnen maken met de aansluitkontakten van de elektronische komponenten, g) aandrukken van de folie tegen het substraat teneinde de geleiderbanen in kontakt te brengen met de aansluitkontakten van de elektronische komponenten en tevens laten hechten van de folie aan het substraat tenminste langs de randen ervan.1-. A method of assembling printed circuit boards by placing surface-mounted electronic components on a substrate provided with conductor tracks and contacting the terminals of the components with the conductor tracks, which method is characterized by the following steps: a) building a mold existing from a relatively flat reference surface as well as moldings present on this plane, the dimensions of which correspond to those of the electrical components to be used, b) positioning a thermally deformable foil against that side of the mold where the said moldings are located, c ) by heating the foil and simultaneously pressing the foil against the mold, deep drawing the foil so that it takes on the external shape of the mold, d} allowing the foil to cool, e) placing the electronic components in the appropriate trays in the formed foil such that the connection contacts of the compass n facing the open side of the tray in question, f) positioning the substrate against the component-filled film such that the conductor tracks on the substrate can contact the terminals of the electronic components, g) pressing the film against the substrate to contact the conductor tracks with the terminals of the electronic components and also allow the film to adhere to the substrate at least along its edges.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat de geleiderbanen op het toegepaste substraat bestaan uit een geleidend materiaal dat bij een verhoogde temperatuur, waaraan de elektronische komponenten althans kortstondig blootgesteld mogen worden, zacht wordt en dat tijdens stap g) het substraat althans kortstondig wordt verwarmd tot de bovengenoemde verhoogde temperatuur.Method according to claim 1, characterized in that the conductor tracks on the substrate used consist of a conductive material which softens at an elevated temperature, to which the electronic components may be exposed for at least a short period, and that during step g) the substrate is at least is briefly heated to the above elevated temperature.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de elektronische komponenten worden voorzien van voorgesoldeerde aansluitkontakten, waarbij de toegepaste soldeersoort tenminste week wordt bij de genoemde verhoogde temperatuur.Method according to claim 2, characterized in that the electronic components are provided with pre-soldered connection contacts, the type of solder used becoming at least soft at said elevated temperature.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de vormdelen waarmee de mal in stap a) wordt opgebouwd, worden gevormd door de bij het assembleren van de printkaart toe te passen elektronische komponenten zelf.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the molded parts with which the mold is built up in step a) are formed by the electronic components to be used when assembling the printed circuit board itself.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat gedurende stap g) de folie althans gedeeltelijk tegen het substraat wordt gedrukt door vakuum te zuigen tussen de folie en het substraat.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that during step g) the foil is pressed at least partly against the substrate by vacuuming between the foil and the substrate.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat tijdens stap g) een onder druk staand fluïdum wordt gebruikt voor het aandrukken van de folie tegen het substraat.A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that during step g) a pressurized fluid is used for pressing the foil against the substrate.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het fluïdum bestaat uit lucht.Method according to claim 6, characterized in that the fluid consists of air.

8. Werkwijze volgens conclusie 5, gekombineerd met een der werkwijzen volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat gedurende stap g) eerst vakuum wordt gezogen tussen de folie en het substraat en pas bij het bereiken van een vooraf bepaalde vakuumdruk het onder druk staande fluïdum wordt gebruikt om de kracht waarmee de folie tegen het substraat wordt gedrukt te verhogen.Method according to claim 5, combined with one of the methods according to claim 6 or 7, characterized in that during step g) vacuum is first drawn between the foil and the substrate and only under pressure when the predetermined vacuum pressure is reached standing fluid is used to increase the force with which the film is pressed against the substrate.

9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 2 t/m 8, m e t het kenmerk, dat de materialen van de folie en van het substraat zodanig zijn geselekteerd dat deze materialen bij de verhoogde temperatuur waaraan deze materialen gedurende stap g) worden blootgesteld onderling aan elkaar hechten tenminste langs de rand van de uiteindelijke printkaart.Method according to any one of the preceding claims 2 to 8, characterized in that the materials of the foil and of the substrate are selected such that at the elevated temperature to which these materials are exposed during step g) these materials mutually mutually interact with one another. attach at least along the edge of the final print card.

10. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 8, m e t het kenmerk, dat voorafgaand aan stap g) een hechtmiddel wordt opgebracht tenminste langs de rand van het folieoppervlak of het substraat-oppervlak teneinde een hechtverbinding tussen de folie en het substraat te realiseren.A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that prior to step g) an adhesive is applied at least along the edge of the foil surface or the substrate surface in order to realize an adhesive bond between the foil and the substrate .

11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aandrukken van de folie tegen de mal in stap c) plaats vindt onder invloed van een onder druk staand fluïdum, waarmee de folie met vooraf bepaalde druk tegen de mal wordt geperst.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressing of the foil against the mold in step c) takes place under the influence of a pressurized fluid, with which the foil is pressed against the mold with predetermined pressure.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het fluïdum bestaat uit lucht.Method according to claim 11, characterized in that the fluid consists of air.

13. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 10, m e t het kenmerk, dat het aandrukken van de folie tegen de mal in stap c) plaats vindt door het zuigen van een vakuum tussen de folie en de mal.13. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the pressing of the foil against the mold in step c) takes place by sucking a vacuum between the foil and the mold.

14. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tijdens stap e) bij het plaatsen van elektronische komponenten waarvan een deel na dè assemblage van de printkaart van buitenaf toegankelijk moeten zijn een snijhulpstuk tezamen met de elektronische komponent in het daartoe bestemde bakje wordt geplaatst en dat na het assembleren van de printkaart de folie tegen of langs het snijhulpstuk wordt doorgesneden en het zodoende uitgesneden deel van de folie wordt verwijderd teneinde het genoemde deel van de komponent van buitenaf toegankelijk te maken.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that during step e) when placing electronic components, a part of which must be accessible from the outside after the assembly of the printed circuit board, a cutting aid together with the electronic component in the appropriate receptacle and that after assembling the printed circuit board, the foil is cut against or along the cutting attachment and the thus-cut part of the foil is removed in order to make the said part of the component accessible from the outside.

15. Stelsel voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het stelsel voorzien is van - een eerste deelinrichting voorzien van een dragerkonstruktie die de rand van de genoemde mal ondersteunt, middelen waarmee een vervormbare folie aan de daartoe betreffende zijde van de mal kan worden gepositioneerd, middelen voor het toevoeren van warmte aan de folie alsmede middelen voor het aandrukken van de folie tegen de mal teneinde de folie diep te trekken in de vorm van de mal, en voorzien van - een tweede deelinrichting voorzien van middelen waarmee de in de eerste deelinrichting diepgetrokken folie, na te zijn voorzien van de elektronische komponenten, wordt gepositioneerd tegen het van gelei-derbanen voorziene substraat en voorzien van middelen waarmee de folie tegen het substraat kan worden gedrukt.System for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the system is provided with - a first sub-device provided with a support structure supporting the edge of said mold, means with which a deformable foil on the side concerned of the mold, means for applying heat to the film as well as means for pressing the film against the mold in order to draw the film deep in the form of the mold, and provided with - a second sub-device provided with means with which the foil deep-drawn in the first sub-device, after being provided with the electronic components, is positioned against the substrate provided with conductor tracks and provided with means with which the foil can be pressed against the substrate.

16. Stelsel volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de mal voorzien is van een patroon van openingen waarmee beide zijden van de mal met elkaar in verbinding staan en dat de eerste deelinrichting voorzien is van middelen waarmee de vervormbare folie aan de betreffende zijde van de mal zodanig kan worden gepositioneerd, dat de ruimte tussen de mal en de vervormbare folie hermetisch is afgedicht, alsmede middelen om aan de andere zijde van de mal een vakuum te zuigen.System as claimed in claim 15, characterized in that the mold is provided with a pattern of openings with which both sides of the mold communicate with each other and in that the first sub-device is provided with means with which the deformable foil on the relevant side of the mold can be positioned such that the space between the mold and the deformable foil is hermetically sealed, as well as means for vacuuming on the other side of the mold.

17. Stelsel volgens conclusie 15 of 16, m e t het kenmerk, dat de tweede deelinrichting is voorzien van middelen waarmee lucht uit de ruimte tussen de folie en het substraat kan worden gezogen.17. System as claimed in claim 15 or 16, characterized in that the second partial device is provided with means with which air can be sucked out of the space between the foil and the substrate.

18. Stelsel volgens conclusie 15, 16 of 17, m e t het k e n-m e r k, dat de tweede deelinrichting is voorzien van middelen voor het verwarmen van de folie en het substraat.18. System as claimed in claim 15, 16 or 17, characterized in that the second partial device is provided with means for heating the foil and the substrate.

19. Stelsel volgens conclusie 15, 16, 17 of 18, met het kenmerk, dat de tweede deelinrichting is voorzien van middelen voor het verhogen van de luchtdruk.System according to claim 15, 16, 17 or 18, characterized in that the second partial device is provided with means for increasing the air pressure.

20. Printkaart vervaardigd volgens een werkwijze als omschreven in ' een der conclusies 1 t/m 14.20. Print card manufactured according to a method as described in any one of claims 1 to 14.