DE10108168C1 - Method of manufacturing a multiwire circuit board - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer drahtgeschriebenen Leiterplatte (28) sowie eine solche drahtgeschriebene Leiterplatte (28) beschrieben, wobei auf der Innenseite (12) eines dünnen Flächenelementes (10) aus elektrisch leitendem Material der Drahtverschreibung entsprechend Leitungsdrähte (14) definiert verlegt und an definierten Kontaktstellen (16) des Flächenelementes (10) kontaktiert und festgelegt werden. Anschließend wird auf der Innenseite (12) des Flächenelementes (10) mit den kontaktierten Leitungsdrähten (14) ein Stabilisierungsflächenelement (20) flächig festgelegt. Danach wird das dünne Flächenelement (10) von seiner Außenseite (24) her derartig strukturiert, daß die Kontaktstellen (16) vom übrigen Flächenelement (10) getrennt und somit elektrisch isoliert werden. Derartige Leiterplatten (28) geringer Dicke können zu einer kompakten Mehrlagenschaltung (44) zusammengebaut werden.A method for producing a wire-written printed circuit board (28) and such a wire-written printed circuit board (28) are described, wherein on the inside (12) of a thin surface element (10) made of electrically conductive material, the wire prescription is laid and laid according to the wire wires (14) defined contact points (16) of the surface element (10) are contacted and fixed. A stabilizing surface element (20) is then fixed flat on the inside (12) of the surface element (10) with the contacted contact wires (14). The thin surface element (10) is then structured from its outside (24) in such a way that the contact points (16) are separated from the rest of the surface element (10) and are thus electrically insulated. Such low-thickness printed circuit boards (28) can be assembled into a compact multilayer circuit (44).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Multiwire-Leiterplatte.The invention relates to a method for producing a multiwire circuit board.
Bei der sogenannten "Drahtschreibung" werden Drähte als verbindendes Medium zwischen Anschlußpunkten von auf eine Platine aufzubringenden elektronischen Bauelementen positioniert.With the so-called "wire writing" wires are used as a connecting medium between connection points of electronic to be mounted on a board Components positioned.
Die DE 196 18 917 C1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von drahtgeschriebenen Leiterplatten. Bei diesen bekannten Verfahren erfolgt ein partielles Einfüllen einer härtbaren Isoliermasse in eine oben offene Gießform, deren Größe der vorgegebenen Leiterplattenform entspricht, ein Positionieren von vorgefertigten, im wesentlichen gleich hohen elektrisch leitenden Kontaktelementen zur Bauelementfixierung, ein Aushärten der Isoliermasse, so daß die aus der ausgehärteten Isoliermasse hervorstehenden Kontaktelemente vorläufig fixiert werden, ein Verlegen von Drähten und eine Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen entsprechenden Kontaktelementen, wobei sich die Drähte im Falle einer eigenen Drahtisolierung beliebig oft, jedoch begrenzt durch die Leiterplatten-Endhöhe und die verwendeten Drahtdurchmesser, kreuzen können und bei selbst nicht isolierten Drähten für eine Drahtkreuzung ein elektrisch nicht leitendes Material, insbesondere ein elektrisch nicht leitendes Folienstück zumindest im Bereich der Drahtkreuzung zwischengeordnet sein kann, ein Ausfüllen der Gießform mit einer aushärtbaren Isoliermasse bis zur Endhöhe der Kontaktelemente und ein Aushärten der Isoliermasse zur endgültigen Fixierung der Drähte und der Kontaktelemente, wobei die Isoliermasse drucklos oder durch Vorsehen einer Abschlußplatte unter Druck eingebracht wird. Bei diesem bekannten Verfahren ist es also erforderlich, elektrisch leitende, zur Bauelementfixierung vorgesehene Kontaktelemente in der oben offenen Gießform genau richtig zu positionieren, bevor dann die Drahtverschreibung erfolgt. Das bedingt einen nicht zu vernachlässigenden Maschinen- und Arbeitsaufwand. Außerdem wird die Gesamtdicke der solchermaßen hergestellten drahtgeschriebenen Leiterplatte insbesondere auch durch die im wesentlichen gleich hohen Kontaktelemente bestimmt, was bedeutet, daß bestimmte Mindestdicken der solchermaßen hergestellten Leiterplatten nicht unterschritten werden können.DE 196 18 917 C1 describes a method and an apparatus for manufacturing of wire-written circuit boards. In these known methods, a partial filling of a curable insulating compound into a mold open at the top, the The size of the given PCB shape corresponds to a positioning of prefabricated, essentially the same height electrically conductive contact elements for Component fixation, curing the insulating compound, so that the cured Insulating protruding contact elements are temporarily fixed, laying of wires and making electrical connections between them corresponding contact elements, the wires in the case of their own Wire insulation any number of times, but limited by the PCB end height and the used wire diameter, can cross and not even insulated wires for a wire crossing an electrically non-conductive material, in particular an electrically Non-conductive film piece interposed at least in the area of the wire crossing can be filling the mold with a curable insulating compound up to Final height of the contact elements and curing of the insulating compound to the final Fixing the wires and the contact elements, the insulating compound being depressurized or is introduced by providing an end plate under pressure. With this Known methods, it is therefore necessary to use electrically conductive components for fixing provided contact elements in the mold open at the top position before the wire prescription is made. That does not require one neglecting machine and labor. Also the total thickness the wire-written printed circuit board produced in this way in particular also by determines the substantially equal contact elements, which means that certain minimum thicknesses of the printed circuit boards produced in this way are not can be undercut.
Im "Handbuch der Leiterplattentechnik", Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau/Württ., ist ein Verfahren zur Herstellung einer Multiwire-Metallkern-Leiterplatte beschrieben, wobei auf eine Trägerplatte zuerst ein Haftvermittler aufgebracht wird. Anschließend wird ein Leiternetz in Form von Drähten verlegt. Dabei wird ein isolierter Draht mit einem Verlegekopf in einen Heißkleber eingebettet. Zur besseren Verankerung und zum Schutz der Drähte wird über die verlegten Drähte ein Prepreg, d. h. eine Folie aus Epoxidglasgewebe mit niedrigschmelzendem Epoxidharz, auf die Oberfläche der Trägerplatte auflaminiert.In the "Manual of PCB technology", Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau / Württ., Is describes a method for producing a multiwire metal core circuit board, wherein an adhesion promoter is first applied to a carrier plate. Then a Ladder network laid in the form of wires. An insulated wire with a Laying head embedded in a hot glue. For better anchoring and protection the wires are prepreg over the laid wires, i.e. H. a slide out Epoxy glass fabric with low melting epoxy resin, on the surface of the Laminated carrier plate.
Aus der DE 38 31 394 A1 ist u. a. eine Lochrasterleiterplatte mit Löchern bekannt, die in einem Rastergitter angeordnet sind. Die Löcher dienen zur Befestigung von Bauelementen, mit welchen die Leiterplatte bestückt wird. Jedem Loch ist eine Kontaktstelle zugeordnet, die das jeweilige Loch umgibt. Die jeweils zusammengehörenden Kontaktstellen sind mittels Leitungsdrähten elektrisch verbunden. Durch die entsprechende Anordnung der Leitungsdrähte und die Kontaktierung der Leitungsdrähte mit den zugehörigen Kontaktstellen kann auf der Lochrasterleiterplatte eine Schaltung hergestellt werden. Die mit einer Isolierung, insbesondere einem Isolierlack, versehenen Leitungsdrähte können sich überkreuzen und in beliebigen Winkelanordnungen und parallel zueinander verlaufen.From DE 38 31 394 A1 u. a. a breadboard with holes known are arranged in a grid. The holes are used to attach Components with which the circuit board is populated. Every hole is one Assigned contact point that surrounds the respective hole. The each matching contact points are electrically connected by means of lead wires. Through the appropriate arrangement of the lead wires and the contacting of the Lead wires with the associated contact points can be on the breadboard a circuit can be made. The one with insulation, especially one Insulating varnish, provided lead wires can cross and in any Angular arrangements and run parallel to each other.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Multiwire-Leiterplatte zu schaffen, wobei der Herstellungsaufwand reduziert ist, und mit dem Multiwire-Leiterplatten relativ geringer Dicke realisierbar sind.The invention has for its object a method for producing a To create multiwire circuit board, the manufacturing cost is reduced, and with Multiwire circuit boards of relatively small thickness can be realized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the features of claim 1. Preferred developments of the method according to the invention are in the Subclaims marked.
Bei dem zur Anwendung gelangenden dünnen Flächenelement kann es sich um eine dünne Metallfolie handeln, auf der die Leitungsdrähte an definierten Kontaktstellen kontaktiert werden. Durch das anschließend auf das Flächenelemente mit den kontaktierten Leitungsdrähten angebrachte mechanische Stabilisierungselement, bei dem es sich z. B. um ein dünnes Prepreg handelt, wird eine ausreichende mechanische Formstabilität erreicht, um diesen Laminatverbund aus dem dünnen Flächenelement aus elektrisch leitendem Material und dem mechanischen Stabilisierungselement danach weiter verarbeiten zu können, d. h. das dünne Flächenelement von seiner Außenseite her derartig zu strukturieren, daß die Kontaktstellen vom übrigen Flächenelement getrennt werden. The thin sheet element used can be a act thin metal foil on which the lead wires at defined contact points be contacted. By then on the surface elements with the Contacted lead wires attached mechanical stabilizing element, in which z. B. is a thin prepreg, is sufficient mechanical Dimensional stability is achieved to make this laminate composite from the thin surface element electrically conductive material and the mechanical stabilizing element afterwards to be able to process further, d. H. the thin surface element from the outside to be structured such that the contact points are separated from the rest of the surface element become.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist also im Vergleich zu dem oben abgehandelten Verfahren gemäß DE 196 18 917 C1 den Vorteil auf, daß es nicht erforderlich ist, im wesentlichen gleich hohe elektrisch leitende Kontaktelemente zu handhaben, d. h. in eine oben offene Gießform genau richtig positioniert einbringen zu müssen, vielmehr werden die Kontaktstellen der drahtverschriebenen Leitungsdrähte durch Strukturierung des dünnen Flächenelementes von seiner Außenseite her realisiert.The method according to the invention therefore has a comparison with that dealt with above Process according to DE 196 18 917 C1 the advantage that it is not necessary in to handle essentially the same height electrically conductive contact elements, d. H. in a Rather, having to bring the mold open at the top into exactly the right position the contact points of the wire-prescribed lead wires by structuring the thin surface element realized from its outside.
Das dünne Flächenelement aus elektrisch leitendem Material kann beispielsweise eine Metallfolie mit einer Dicke von 50 bis 100 µm sein. Die Drahtverschreibung, d. h. die Verlegung der Leitungsdrähte an einem solchen dünnen Flächenelement ist einfach und zeitsparend mit einer geeigneten Anlage möglich. Das Anbringen des mechanischen Stabilisierungselementes auf dem mit den Leitungsdrähten kontaktierten dünnen Flächenelement ist ebenfalls sehr einfach und problemlos möglich. Gleiches gilt für die daran anschließende Strukturierung des dünnen Flächenelementes von seiner Außenseite her. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also einfach realisierbar. Mit diesem Vorteil der einfachen Herstellbarkeit geht der weitere Vorteil einher, daß die solchermaßen hergestellte Multiwire-Leiterplatte mit einer relativ geringen Dicke realisierbar ist. Durch geeignete Wahl des Materials für das mechanische Stabilisierungselement ist es erfindungsgemäß auch möglich, eine drahtgeschriebene Leiterplatte mit einer bestimmten Flexibilität zu realisieren.The thin surface element made of electrically conductive material can be, for example Metal foil with a thickness of 50 to 100 microns. The wire prescription, i.e. H. the Laying the lead wires on such a thin surface element is simple and time-saving with a suitable system. Attaching the mechanical Stabilizing element on the thin contacted with the lead wires Surface element is also very simple and easy to do. The same applies to the subsequent structuring of the thin surface element from its outside ago. The method according to the invention is therefore easy to implement. With this advantage the easy manufacturability is accompanied by the further advantage that the such Multiwire printed circuit board can be realized with a relatively small thickness. By it is a suitable choice of material for the mechanical stabilizing element According to the invention also possible a wire-written circuit board with a certain flexibility to realize.
Die Leitungsdrähte, bei denen es sich um Leitungsdrähte mit einer elektrischen Isolierung oder um blanke Leitungsdrähte, d. h. um Leitungsdrähte ohne elektrische Isolierung handeln kann, können beispielsweise nur an den jeweils zugehörigen definierten Kontaktstellen des dünnen Flächenelementes kontaktiert und festgelegt werden. Verlaufen die Leitungsdrähte zwischen den zugehörigen Kontaktstellen jedoch nicht geradlinig sondern beispielsweise abgewinkelt, so können die Leitungsdrähte durch voneinander beabstandete, der Drahtverschreibung entsprechende Kleberpunkte am dünnen Flächenelement aus elektrisch leitendem Material definiert festgelegt werden. Das heißt, daß die Kleberflächen als voneinander beabstandete Kleberpunkte ausgebildet sein können.The lead wires, which are lead wires with an electrical Insulation or around bare lead wires, d. H. around lead wires without electrical Insulation can act, for example, only on the associated Contacted and defined defined contact points of the thin surface element become. However, the lead wires run between the associated contact points not straight, but angled, for example, so the lead wires can pass through spaced adhesive dots corresponding to the wire prescription thin surface element made of electrically conductive material can be defined. This means that the adhesive surfaces are designed as spaced adhesive points could be.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Leitungsdrähte durch der Drahtverschreibung entsprechende Kleberbahnen am dünnen Flächenelement aus elektrisch leitendem Material definiert festgelegt werden. Das heißt, die Kleberflächen können auch als Kleberbahnen ausgebildet sein.Another possibility is that the lead wires through the Wire prescription appropriate adhesive strips on the thin surface element electrically conductive material can be defined. That is, the adhesive surfaces can also be designed as adhesive webs.
Noch eine andere Möglichkeit besteht darin, ein dünnes Flächenelement mit einer vollflächigen Kleberschicht zu verwenden, um die Drahtverschreibung durchzuführen. Desweiteren ist es möglich, die Leitungsdrähte selbstklebend zu gestalten, um die Drahtverschreibung durchzuführen. Zu diesem Zwecke können die Leitungsdrähte beispielsweise mit einer geeigneten klebenden Isolierung versehen sein.Another possibility is to use a thin surface element with a full-surface adhesive layer to carry out the wire prescription. Furthermore, it is possible to make the lead wires self-adhesive to the Perform wire prescription. For this purpose the lead wires for example, be provided with a suitable adhesive insulation.
Wie bei dem aus der DE 196 18 917 C1 bekannten Verfahren können sich auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Leitungsdrähte im Falle einer eigenen Drahtisolierung beliebig oft - begrenzt durch die Leiterplatten-Endhöhe und die verwendeten Drahtdurchmesser - kreuzen bzw. bei nicht isolierten Leitungsdrähten können im Bereich der Drahtkreuzungen elektrisch isolierende Folienstücke o. dgl. zwischengeordnet sein.As with the method known from DE 196 18 917 C1, can also in the The inventive method the lead wires in the case of their own wire insulation any number of times - limited by the final PCB height and the ones used Wire diameter - cross or in the case of non-insulated conductor wires can Area of wire crossings electrically insulating film pieces or the like be intermediate.
Um bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das dünne Flächenelement vor der Drahtverschreibung problemlos handhaben zu können, kann das Flächenelement eine ausreichende Dicke besitzen und an seiner Außenseite nach der definierten Verlegung und Kontaktierung und Festlegung der Leitungsdrähte und dem Anbringen des mechanischen Stabilisierungselementes an seiner Außenseite ganzflächig in seiner Wanddicke reduziert werden, bevor die Strukturierung erfolgt, bei der die Kontaktstellen vom übrigen Flächenelement getrennt werden. Diese Wanddickenreduktion kann durch Schleifen, Ätzen o. dgl. erfolgen.To the thin surface element when carrying out the method according to the invention The surface element can be easily handled before the wire prescription have a sufficient thickness and on the outside according to the defined Laying and contacting and fixing the lead wires and attaching them of the mechanical stabilizing element on its outside over its entire surface Wall thickness can be reduced before the structuring takes place at the contact points be separated from the rest of the surface element. This reduction in wall thickness can be achieved by Grinding, etching or the like.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn das dünne Flächenelement an seiner Innenseite zur Verbesserung der Hafteigenschaften des Klebermaterials, d. h. der Kleberpunkte bzw. der Kleberbahnen, aufgerauht wird, bevor dann die Drahtverschreibung, d. h. die Verlegung der Leitungsdrähte, erfolgt.It has proven to be useful if the thin surface element on it Inside to improve the adhesive properties of the adhesive material, d. H. the Glue points or the adhesive strips, is roughened before the Wire prescription, d. H. the laying of the lead wires takes place.
Erfindungsgemäß kann das dünne Flächenelement an seiner Innenseite mit Vertiefungsbereichen ausgebildet werden, durch die entsprechende erhabene Kontaktelemente ausgebildet werden. Die Vertiefungsbereiche werden dann mit einer elektrisch isolierenden Masse, vorzugsweise einer isolierenden Klebermasse, versehen, und an den Kontaktelementen werden dann die Leitungsdrähte kontaktiert. Anschließend wird auf dem strukturierten dünnen Flächenelement mit den kontaktierten und vorzugsweise in der Klebermasse positionierten Leitungsdrähten das mechanische Stabilisierungselement festgelegt, wonach dann das dünne Flächenelement von der Außenseite her derartig strukturiert wird, daß die Kontaktelemente vom übrigen Flächenelement getrennt werden. Dabei können die Vertiefungsbereiche im dünnen Flächenelement aus elektrisch leitendem Material durch Laserabtrag, durch Fräsen, durch Sticheln oder vorzugsweise durch Ätzen strukturiert werden. Bei der elektrisch isolierenden Masse in den strukturierten Vertiefungsbereichen kann es sich um einen elektrisch isolierenden Kleber handeln. Die Leitungsdrähte können an diesem Kleber definiert, d. h. der Drahtverschreibung entsprechend, fixiert werden.According to the invention, the thin surface element can also be on its inside Deepening areas are formed by the corresponding raised Contact elements are formed. The specialization areas are then marked with a electrically insulating compound, preferably an insulating adhesive compound, and the lead wires are then contacted at the contact elements. Subsequently, the contact is made on the structured thin surface element and preferably lead wires positioned in the adhesive mass the mechanical Stabilizing element set, after which the thin surface element of the Outside is structured in such a way that the contact elements from the rest Surface element to be separated. The recessed areas can be thin Flat element made of electrically conductive material by laser ablation, by milling, can be structured by pricking or preferably by etching. With the electric insulating mass in the structured recess areas can be a act electrically insulating glue. The lead wires can be attached to this glue defined, d. H. according to the wire prescription.
Als mechanisches Stabilisierungselement kann ein dünnes, elektrisch isolierendes Flächenelement verwendet werden. Bei diesem Flächenelement kann es sich um ein Prepreg handeln. Solche Prepregs stehen preisgünstig zur Verfügung und sind einfach verarbeitbar. Als Stabilisierungselement kann jedoch auch ein dünnes elektrisch leitendes Flächenelement verwendet werden, das mit Löchern zur elektrisch isolierenden Beabstandung der Leitungsdraht-Kontaktstellen ausgebildet ist.A thin, electrically insulating can be used as a mechanical stabilizing element Area element can be used. This surface element can be a Trade prepreg. Such prepregs are available inexpensively and are simple processable. However, a thin electrically conductive can also be used as a stabilizing element Flat element can be used, with holes for electrically insulating Spacing of the lead wire contact points is formed.
Während bei der Verwendung eines dünnen elektrisch isolierenden Stabilisierungselementes die Leitungsdrähte beispielsweise blank, d. h. ohne elektrische Isolierung sein können, sind bei dem zuletzt genannten Verfahren, bei welchem als Stabilisierungselement ein dünnes elektrisch leitendes Flächenelement verwendet wird, Leitungsdrähte mit einer eigenen elektrischen Isolierung zu verwenden, oder es ist zwischen das Stabilisierungselement und die Leitungsdrähte eine Isolierfolie o. dgl. einzufügen.While using a thin electrically insulating Stabilizing element, the lead wires, for example, bare, d. H. without electrical Isolation can be in the latter method, in which as Stabilizing element a thin electrically conductive surface element is used, To use lead wires with their own electrical insulation, or it is an insulating film or the like between the stabilizing element and the lead wires. insert.
Ein elektrisch leitendes Stabilisierungselement kann beispielsweise dazu dienen, eine Abschirmung zu bilden.An electrically conductive stabilizing element can be used, for example, for a To form shielding.
Als Leitungsdrähte können Ohmsche Leitungsdrähte mit oder ohne Isolierung und/oder Koaxialleitungen und/oder Lichtwellenleiter verwendet werden.Ohmic line wires with or without insulation and / or can be used as line wires Coaxial lines and / or optical fibers are used.
Erfindungsgemäß können zwei oder mehr erfindungsgemäß hergestellter Leiterplatten zu einer Mehrlagenschaltung mit einer entsprechend hohen Schaltungsdichte zusammengebaut werden.According to the invention, two or more printed circuit boards produced according to the invention can be used a multilayer circuit with a correspondingly high circuit density be assembled.
Bei einer solchen Mehrlagenschaltung können die drahtgeschriebenen Leiterplatten mittels Durchkontaktierungen miteinander zusammengeschaltet sein, die im Bereich der definierten Kontaktstellen seitlich neben den Leitungsdrähten vorgesehen sind.With such a multilayer circuit, the wire-written circuit boards can be interconnected by means of plated-through holes in the area of defined contact points are provided on the side next to the lead wires.
Ausbildungen einer erfindungsgemäß hergestellten Multiwire-Leiterplatte sind in der Zeichnung schematisch und nicht maßstabsgetreu dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen: Formations of a Multiwire printed circuit board according to the invention are in the Drawing is shown schematically and not to scale and are shown below described. Show it:
Fig. 1 schematisch eine erste Ausbildung einer erfindungsgemäß hergestellten Multiwire-Leiterplatte in einer Explosionsdarstellung, Fig. 1 shows schematically a first embodiment of a wire according to the invention Multi-circuit board in an exploded view,
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Explosionsdarstellung einer zweiten Ausbildung einer Multiwire-Leiterplatte, Fig. 2 is a of FIG. 1 similar exploded view of a second embodiment of a multi-wire circuit board,
Fig. 3 eine den Fig. 1 und 2 ähnliche schematische Darstellung einer dritten Ausbildung einer Multiwire-Leiterplatte, Fig. 3 is a FIGS. 1 and 2 similar schematic representation of a third embodiment of a multi-wire circuit board,
Fig. 4 in einem weiter vergrößerten Maßstab noch eine andere Ausbildung der Multiwire-Leiterplatte, Fig. 4 in a further enlarged scale yet another embodiment of the Multi Wire-printed circuit board,
Fig. 5 schematisch in einer Explosionsdarstellung eine Mehrlagenschaltung aus zwei Multiwire-Leiterplatten gemäß Fig. 1, 2, 3 oder 4, und Fig. 5 shows schematically in an exploded view a multi-layer circuit comprising two multiwire circuit boards according to Fig. 1, 2, 3 or 4, and
Fig. 6 weiter vergrößert einen Abschnitt einer Mehrlagenschaltung insbesondere zur Verdeutlichung von schematisch angedeuteten Durchkontaktierungen zwischen zwei Multiwire-Leiterplatten gemäß Fig. 1, 2, 3 oder 4. Figure 6 is on. Enlarges a portion of a multilayer circuit, in particular for clarity of schematically indicated vias between two multiwire boards according to Fig. 1, 2, 3 or 4.
Fig. 1 zeigt in einer geschnittenen Explosionsdarstellung eine Multiwire-Leiterplatte mit einem dünnen Flächenelement 10 aus einem elektrisch leitenden Material. Bei dem dünnen Flächenelement 10 handelt es sich beispielsweise um eine Kupferfolie mit einer Dicke von 70 µm. Fig. 1 shows a sectional exploded view of a multi-wire circuit board with a thin sheet member 10 of an electrically conductive material. The thin surface element 10 is, for example, a copper foil with a thickness of 70 μm.
Auf der einen Seite, d. h. auf der Innenseite 12 des Flächenelementes 10 werden in einem ersten Verfahrensschritt Leitungsdrähte 14 definiert verlegt und an definierten Kontaktstellen 16 des Flächenelementes 10 kontaktiert. Diese Kontaktierung erfolgt beispielsweise durch Schweißen, Bonden, Löten, Leitkleben o. dgl.. Die Leitungsdrähte 10 sind beispielsweise mit einer Isolierung versehen, um die Leitungsdrähte 10 in mehreren Ebenen übereinander sich überkreuzend anordnen zu können. Die Leitungsdrähte 10 sind durch voneinander beabstandete und der Drahtverschreibung entsprechende Kleberpunkte 18 auf der Innenseite 12 des Flächenelementes 10 definiert festgelegt.On one side, ie on the inside 12 of the surface element 10 , in a first method step, line wires 14 are laid in a defined manner and contacted at defined contact points 16 of the surface element 10 . This contacting takes place, for example, by welding, bonding, soldering, conductive gluing or the like. The lead wires 10 are provided with insulation, for example, in order to be able to arrange the lead wires 10 in a cross-over manner in several planes. The lead wires 10 are defined in a defined manner by adhesive points 18 spaced apart from one another and corresponding to the wire prescription on the inside 12 of the surface element 10 .
Nach der Drahtverschreibung wird auf der Innenseite 12 des Flächenelementes 10 mit den kontaktierten Leitungsdrähten 14 ein mechanisches Stabilisierungselement 20 flächig befestigt. Bei dem Stabilisierungselement 20 handelt es sich beispielsweise um ein Prepreg. Die Anordnung des Stabilisierungselementes 20 auf dem Flächenelement 10 ist durch den Pfeil 22 schematisch verdeutlicht.After the wire prescription, a mechanical stabilizing element 20 is fastened flatly on the inside 12 of the surface element 10 with the contacted lead wires 14 . The stabilizing element 20 is, for example, a prepreg. The arrangement of the stabilizing element 20 on the surface element 10 is illustrated schematically by the arrow 22 .
Nach der flächigen Festlegung des Stabilisierungselementes 20 auf dem drahtverschriebenen dünnen Flächenelement 10 erfolgt eine Strukturierung des Flächenelementes 10 von dessen Außenseite 24 her in der Weise, daß die Kontaktstellen 16 vom übrigen Flächenelement 10 getrennt werden. Diese Strukturierung bzw. Durchtrennung des Flächenelementes 10 von seiner Außenseite 24 ausgehend bis zu seiner Innenseite 12, d. h.. durch das Flächenelement 10 hindurch, ist mit der Bezugsziffer 26 bezeichnet. Die solchermaßen hergestellte Leiterplatte 28 weist eine vergleichsweise geringe Gesamtdicke auf.After the two-dimensional determination of the stabilization element 20 on the thin sheet member 10 drahtverschriebenen a structuring takes place of the surface element 10 of the outer side 24 thereof in the manner that the contact points 16 are isolated from the rest surface element 10th This structuring or severing of the surface element 10 from its outside 24 to its inside 12 , ie. through the surface element 10 , is designated by the reference number 26 . The printed circuit board 28 produced in this way has a comparatively small overall thickness.
Fig. 2 verdeutlicht in einer der Fig. 1 ähnlichen schematischen geschnittenen Explosionsdarstellung eine Leiterplatte 28 mit einem dünnen Flächenelement 10 aus elektrisch leitendem Material. Auf der Innenseite 12 des Flächenelementes 10 sind Leitungsdrähte 14 verlegt und an definierten Kontaktstellen 16 kontaktiert, die mittels der jeweiligen Drahtverschreibung entsprechenden Kleberbahnen 30 auf der Innenseite 12 des Flächenelementes 10 festgelegt sind. Auf dem solchermaßen drahtverschriebenen dünnen Flächenelement 10 wird ein mechanisches Stabilisierungselement 20 flächig festgelegt. Das ist auch in Fig. 2 durch den Pfeil 22 verdeutlicht. Nach der Befestigung des Stabilisierungselementes 20 auf der drahtverschriebenen Innenseite 12 des Flächenelementes 10 wird seine Außenseite 24 ganzflächig in seiner Wanddicke reduziert. Das ist durch die Ausgangswanddicke d1 und durch die entsprechend reduzierte Wanddicke d2 verdeutlicht, wobei d2 < d1 ist. FIG. 2 illustrates in a schematic, exploded sectional view similar to FIG. 1, a printed circuit board 28 with a thin surface element 10 made of electrically conductive material. Conductor wires 14 are laid on the inside 12 of the surface element 10 and contacted at defined contact points 16 , which are fixed on the inside 12 of the surface element 10 by means of adhesive strips 30 corresponding to the respective wire prescription. A mechanical stabilizing element 20 is fixed flat on the thin surface element 10 thus wirewritten. This is also illustrated in FIG. 2 by the arrow 22 . After the stabilizing element 20 has been fastened to the wire-prescribed inner side 12 of the surface element 10 , its outer surface 24 is reduced in its wall thickness over the entire area. This is illustrated by the initial wall thickness d1 and by the correspondingly reduced wall thickness d2, where d2 <d1.
Zur Verbesserung der Hafteigenschaften des Klebermaterials für die Kleberpunkte 18 und/oder für die Kleberbahnen 30 kann die Innenseite 12 des dünnen Flächenelementes 10 vor der Drahtverschreibung aufgerauht werden. Das ist in Fig. 2 durch das gezackte √-Zeichen 32 schematisch verdeutlicht.To improve the adhesive properties of the adhesive material for the adhesive points 18 and / or for the adhesive webs 30 , the inside 12 of the thin surface element 10 can be roughened before the wire prescription. This is schematically illustrated in FIG. 2 by the jagged √ sign 32 .
Nach der Reduzierung der Wanddicke des dünnen Flächenelementes 10 erfolgt die mit der Bezugsziffer 26 bezeichnete Strukturierung des Flächenelementes 10 von seiner Außenseite 24 her bis zur Innenseite 12, um die Kontaktstellen 16 der Leitungsdrähte 14 vom verbleibenden Flächenelement 10 zu trennen, d. h. elektrisch zu isolieren.After the wall thickness of the thin surface element 10 has been reduced, the structuring of the surface element 10, designated by the reference number 26 , takes place from its outside 24 to the inside 12 in order to separate the contact points 16 of the lead wires 14 from the remaining surface element 10 , ie to insulate them electrically.
Fig. 3 verdeutlicht eine Ausbildung der Leiterplatte 28, bei der ein dünnes Flächenelement 10 aus elektrisch leitendem Material in einem ersten Verfahrensschritt an seiner Innenseite 12 mit Vertiefungsbereichen 34 strukturiert wird. Das kann durch Laserabtrag, durch Fräsen, durch Sticheln oder vorzugsweise durch Ätzen erfolgen. Durch diese Vertiefungsbereiche 34 werden erhabene Kontaktelemente 36 ausgebildet, die integrale Bestandteile des Flächenelementes 10 sind. In einem zweiten Verfahrensschritt werden die Vertiefungsbereiche 34 mit einer elektrisch isolierenden Masse, vorzugsweise mit einem elektrisch isolierenden Kleber 38, gefüllt. Danach werden in einem dritten Verfahrensschritt an den erhabenen Kontaktelementen 36 Leitungsdrähte 14 kontaktiert. Die Leitungsdrähte 14 können mit Hilfe des Klebers 38 auf der Innenseite 12 des Flächenelementes 10 genau passend, d. h. der jeweiligen Drahtverschreibung entsprechend, verlegt und fixiert werden. Danach wird auf der drahtverschriebenen Innenseite 12 des Flächenelementes 10 ein mechanisches Stabilisierungselement 20 großflächig befestigt. Das ist auch in Fig. 3 durch den Pfeil 22 verdeutlicht. Das solchermaßen hergestellte Verbundlaminat aus dem Flächenelement 10 und dem Stabilisierungselement 20 wird anschließend von der Außenseite 24 des Flächenelementes 10 her derartig strukturiert, daß die Kontaktelemente 36 vom verbleiben dünnen Flächenelement 10 getrennt und somit elektrisch isoliert werden. Diese Strukturierung ist auch in Fig. 3 mit den Bezugsziffern 26 bezeichnet. FIG. 3 illustrates an embodiment of the printed circuit board 28 in which a thin surface element 10 made of electrically conductive material is structured on its inside 12 with recessed areas 34 in a first method step. This can be done by laser ablation, by milling, by pricking or preferably by etching. Through these recessed areas 34 , raised contact elements 36 are formed, which are integral components of the surface element 10 . In a second method step, the recessed areas 34 are filled with an electrically insulating compound, preferably with an electrically insulating adhesive 38 . Thereafter, in a third method step, 36 lead wires 14 are contacted on the raised contact elements. The lead wires 14 can be laid and fixed with the aid of the adhesive 38 on the inside 12 of the surface element 10 in a precisely fitting manner, ie corresponding to the respective wire prescription. Then a mechanical stabilizing element 20 is fastened over a large area on the wire-prescribed inside 12 of the surface element 10 . This is also illustrated in FIG. 3 by the arrow 22 . The composite laminate produced in this way from the surface element 10 and the stabilization element 20 is then structured from the outside 24 of the surface element 10 in such a way that the contact elements 36 are separated from the remaining thin surface element 10 and are thus electrically insulated. This structuring is also designated in FIG. 3 with the reference numbers 26 .
Bei dem Stabilisierungselement 20 kann es sich um ein dünnes elektrisch isolierendes Flächenelement wie ein Prepreg o. dgl. handeln. Die Fig. 4 verdeutlicht eine Ausbildung der Leiterplatte 28 mit einem drahtverschriebenen dünnen Flächenelement 10 ähnlich dem in Fig. 3 gezeichneten Flächenelement 10, das jedoch nicht mit einem Stabilisierungselement aus einem dünnen elektrisch isolierenden Material sondern mit einem Stabilisierungselement 20 flächig verbunden ist, das aus einem dünnen, elektrisch leitenden Flächenelement 40 besteht, das mit Löchern 42 ausgebildet ist, um eine elektrisch isolierende Beabstandung der Leitungsdraht-Kontaktstellen 16 bzw. der diese definierenden erhabenen Kontaktelemente 36 zu bewirken.The stabilizing element 20 can be a thin electrically insulating surface element such as a prepreg or the like. Fig. 4 illustrates an embodiment of the printed circuit board 28 with a drahtverschriebenen thin sheet member 10 similar to the one drawn in Fig. 3 surface element 10 which is not connected surface with a stabilizing element made of a thin electrically insulating material but with a stabilizing element 20, consisting of a consists of thin, electrically conductive surface element 40 which is formed with holes 42 in order to bring about an electrically insulating spacing of the lead wire contact points 16 or of the raised contact elements 36 defining them.
Gleiche Einzelheiten sind in den Fig. 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, so daß es sich erübrigt, in Verbindung mit den Fig. 1 bis 4 alle diese Einzelheiten jeweils detailliert zu beschreiben.The same details are given the same reference numerals in FIGS . 1 to 4, so that it is unnecessary to describe all of these details in detail in connection with FIGS. 1 to 4.
Bei den Leitungsdrähten 14 der Leiterplatte 28 handelt es sich beispielsweise um Drähte aus einem leitenden Metall, d. h. um Ohmsche Leitungsdrähte mit oder ohne eigene Isolierung und/oder um Koaxialleitungen und/oder um Lichtwellenleiter. The lead wires 14 of the printed circuit board 28 are, for example, wires made of a conductive metal, ie ohmic lead wires with or without their own insulation and / or coaxial lines and / or optical fibers.
Fig. 5 verdeutlicht schematisch zwei Leiterplatten 28, die den Leiterplatten 28 gemäß den Fig. 1 bis 4 ähnlich ausgebildet sind und die zu einer Mehrlagenschaltung 44 zusammenbaubar bzw. zusammengebaut sind. FIG. 5 schematically illustrates two printed circuit boards 28 which are designed similarly to the printed circuit boards 28 according to FIGS. 1 to 4 and which can be assembled or assembled to form a multilayer circuit 44 .
An der Außenseite 24 jedes der beiden dünnen Flächenelemente 10 sind elektronische Bauelemente 46 und 48 vorgesehen, die mit den zugehörigen Leitungsdrähten 14 zusammengeschaltet sind. Bei den elektronischen Bauelementen 46 handelt es sich um Chip-Bauelemente, d. h. um SMD-Bauelemente. Bei den elektronischen Bauelementen kann es sich auch um THD-Bauelemente handeln.On the outside 24 of each of the two thin surface elements 10 , electronic components 46 and 48 are provided, which are interconnected with the associated lead wires 14 . The electronic components 46 are chip components, that is to say SMD components. The electronic components can also be THD components.
In Fig. 5 sind voneinander beabstandet zwei mechanische Stabilisierungselemente 20 gezeichnet. Es versteht sich jedoch, daß diese beiden Stabilisierungselemente 20 vorzugsweise durch ein einziges Stabilisierungselement 20, beispielsweise ein Prepreg, ersetzt sein können.In FIG. 5, two spaced apart mechanical stabilizing elements 20 drawn. However, it goes without saying that these two stabilizing elements 20 can preferably be replaced by a single stabilizing element 20 , for example a prepreg.
Fig. 6 verdeutlicht schematisch zwei dünne Flächenelemente 10 aus elektrisch leitendem Material, die wie die Flächenelemente 10 gemäß den Fig. 3 und 4 ausgebildet sind und die jeweils mit Leitungsdrähten 14 drahtverschrieben, d. h. an den zugehörigen Kontaktstellen 16 kontaktiert sind. Die zu einer Mehrlagenschaltung 44 zusammengebauten Leiterplatten 28 sind mittels Durchkontaktierungen 50, die im Bereich der Kontaktstellen 16 seitlich neben den Leitungsdrähten 14 bzw. seitlich neben den besagten Kontaktstellen 16 vorgesehen sind, miteinander passend zusammengeschaltet. FIG. 6 schematically illustrates two thin surface elements 10 made of electrically conductive material, which are designed like the surface elements 10 according to FIGS. 3 and 4 and which are each wire-prescribed with lead wires 14 , ie contacted at the associated contact points 16 . The printed circuit boards 28 assembled to form a multilayer circuit 44 are suitably interconnected by means of plated-through holes 50 which are provided in the area of the contact points 16 laterally next to the lead wires 14 or laterally next to the said contact points 16 .
In den Fig. 5 und 6 sind gleiche Einzelheiten mit denselben Bezugsziffern wie in den Fig. 1 bis 4 bezeichnet, so daß es sich erübrigt, in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 alle diese Einzelheiten noch einmal detailliert zu beschreiben. In FIGS. 5 and 6 are designated the same details with the same reference numerals as in FIGS. 1 to 4, so that it is unnecessary to describe in detail again in connection with Figs. 5 and 6, all of these details.
In den Fig. 5 und 6 sind jeweils zwei Leiterplatten 28 zu einer Mehrlagen- d. h. Zweilagenschaltung zusammengebaut. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Leiterplatten 28 zu einer entsprechenden Mehrlagenschaltung 44 großer Bauelementdichte zusammengebaut werden.In FIGS. 5 and 6, two circuit boards are each assembled 28 to a multi-layer that is two-layer circuit. Of course, more than two printed circuit boards 28 can also be assembled to form a corresponding multilayer circuit 44 of high component density.
Claims (10)
auf einer Seite (12) eines dünnen Flächenelementes (10) aus elektrisch leitendem Material mittels beabstandeter Kleberflächen Leitungsdrähte (14) definiert verlegt und an vorgegebenen Kontaktstellen (16) elektrisch kontaktiert werden,
auf der Seite (12) des dünnen Flächenelementes (10) mit den fixierten Leitungsdrähten (14) ein mechanisches Stabilisierungselement (20) in Form eines Prepregs oder eines mittels einer Isolierfolie aufgebrachten, elektrisch leitenden oder elektrisch isolierenden Flächenelementes vorgesehen wird, und
das Flächenelement (10) anschließend derartig strukturiert wird, daß die Kontaktflächen (16) vom übrigen Flächenelement (10) elektrisch getrennt werden. 1. A method of manufacturing a multiwire circuit board in which
on one side (12) of a thin surface element ( 10 ) made of electrically conductive material by means of spaced adhesive surfaces, lead wires ( 14 ) are laid in a defined manner and electrically contacted at predetermined contact points ( 16 ),
on the side (12) of the thin surface element ( 10 ) with the fixed lead wires ( 14 ), a mechanical stabilizing element ( 20 ) in the form of a prepreg or an electrically conductive or electrically insulating surface element applied by means of an insulating film is provided, and
the surface element ( 10 ) is then structured in such a way that the contact surfaces ( 16 ) are electrically separated from the rest of the surface element ( 10 ).
daß das Flächenelement (10) mit Vertiefungsbereichen (34) versehen wird, durch die entsprechende erhabene Kontaktelemente (36) ausgebildet werden,
daß die Vertiefungsbereiche (34) mit einer elektrisch isolierenden Masse (38) versehen werden, und
daß an den Kontaktelementen (36) die Leitungsdrähte (14) kontaktiert werden.6. The method according to claim 1, characterized in
that the surface element ( 10 ) is provided with recessed areas ( 34 ) through which corresponding raised contact elements ( 36 ) are formed,
that the recessed areas ( 34 ) are provided with an electrically insulating mass ( 38 ), and
that the contact wires ( 14 ) are contacted on the contact elements ( 36 ).
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