DE1923199C - Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsplatte - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechende Position gebracht beim Preßvorgang zur Herstellung einer Schaltungsplatte mit minde- die Verbindung der Ebenen vornehmen,
stets zwei durch isolierende Lagen voneinander Ferner ist es möglich, z. B., wenn die Schmelzgetrennten Leiterebenen, die mindestens teilweise aus temperatur der Kontaktflecken zu hoch liegt oder MetaL'folien bestehen und punktweise mittels Kon- 5 aber zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Schmelztaktflecken durch Öffnungen in den isolierenden verbindung, nach dem Preßvorgang noch einen ge-Lagen leitend verbunden sind. sonderten Kontaktiervorgang anzuwenden. Hierbei

Mehrlagige Schaltungsplatten nach Art der söge- kann ein beheizter Kontaktierstempel im Bereich nannten gedruckten Schaltungen weisen regelmäßig der Kontaktierungsstellen die zu verbindenden Leiter-Verbindungsstellen auf, an denen einzelne Punkte 10 ebenen zusammenpressen.

der übereinander angeordneten Leiterbahnen leitend Gleichzeitig mit der Aufbringung der Kontaktmiteinander verbunden sind. Diese Verbindungs- fiecken oder auch nach dem Preßvorgang kann auf stellen bestehen üblicherweise aus Bohrungen in den der anderen Seite der Metallfolie eine Abdeckung in Trägerplatten, auf denen die Leitungsbahnen auf- Form des Leitungsmusters aus einer Ätzreserve aufgebracht sind, wobei die Bohningswände mit einem 15 gebracht werden. Die gleichzeitige Aufbringung der leitenden Überzug versehen sind. Das Herstellen Kontaktflecken und der Ätzreserve ist besonders dieser Verbindungen ist recht aufwendig. Es erfordert dann vorteilhaft, wenn für beide das gleiche Material die Herstellung der Bohrungen, ihre chemische Ver- verwendet wird. Die Ätzung zur Herstellung des kupferung aid die anschließende galvanische Ver- Letterbildes erfolgt dann unmittelbar im Anschluß Stärkung des Kupferniederschlages. ao an den Preßvorgang.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1920 061 Das Verfahren bietet sich auch besonders zur

ist bereits eine Trägerplatte aus wenigstens einer in Herstellung von Mehrebenenverdrahtungen an, bei

wenigstens zwei Ebenen mit Metalleiterbahnen ver- denen ohnehin ein Laminiervorgang erforderlich ist.

sehenen Isolierstoffschicht bekannt, wobei die Metall- Die inneren Ebenen aus Metallfolien werden hierbei

leiterbahnen durch Schweißstellen verbunden sind. 35 im Bereich von durchgehenden Kontaktierungsstellen

Die Verschweißung kann hierbei durch unmittelbare der über und unter ihnen angeordneten Leiterebenen

Verschweißung der beiden Metalleiterbahnen oder Öffnungen aufweisen müssen, die durch Bohren,

durch Verschweißung über einen Metallhilfskörper Stanzen oder Ätzen vor dem Zusammenpressen er-

erfolgen. zeugt werden müsssen. Bei hoher Lagenzahl oder

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- 30 auch, wenn die inneren Leiterebenen ein Leitergrunde, ein Verfahren zur herstellung einer Schal- muster aufweisen sollen, empfiehlt es sich, die Vertungsplatte mit mehreren Leiterebenen aus Metall- bindung der verschiedenen Schichten stufenweise folien anzugeben, das es gestiftet, die Folien elek- durchzuführen, wobei zunächst zwei oder drei Leitertrisch und mechanisch gleichzeitig miteinander zu ebenen miteinander verbunden werden und das so verbinden, ohne daß die Folien und die dazwi- 35 entstandene Kernlaminat hierauf paarweise mit weischenliegenden Isolierstofflagen übermäßig ther- teren Leiterebenen verbunden wird,
misch oder mechanisch beansprucht werden. Nach dem erfindungsgemkikn Verfahren herge-

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung stellte Schaltungsplatten lassen sich insbesondere als ein Verfahren der eingangs genannten Art vor, wobei flexible gedruckte Schaltungen und Mehrebenenverernndungsgemäß die Kontaktflecken aus einem r.ied- 40 drahtungen ausgestalten. Da Metallfolien als Ausrigsehmelzenden Metall bzw. einer niedrigschmel- gangsmaterial dienen, also für alle Lagen gleiches zenden Metallegierung bestehen und an den zu kon- Material verwendet werden kann und nur relativ taktierenden Stellen der Metallfolien aufgebracht einfache Arbeitsgänge in Frage kommen, ist eine werden und die Metallfolien dann unter Zwischen- rationelle Herstellung gewährleistet. Wegen des Fortlage der an den Kontaktierungsstellen gelochten 45 falls chemischer und galvanischer Kupferabscheidung Isolierfolien unter Erwärmung zusammengepreßt für die Durchkontaktierung können auch feine Leiterwerden, bis die zusammengepreßten Schichten mit- bilder genau erzeugt werden, da immer nur die einander verkleben und an den Kontaktierungsstellen Metallteilen mit ihrer definierten Stärke geätzt wereine elektrisch leitende Lötverbindung entsteht. den müssen. Diese Tatsache macht das Verfahren für

Die Erfindung gestattet, in verfahrenstechnisch 50 miniaturisierte Leiterbilder ebenso geeignet wie die einfacher Weise eine Mehrlagenverdrahtung dadurch Möglichkeit der freien Kontaktrasterwahl bei Mehrherzustellen, daß Metallfolien und trennende Isolier- ebenenaufbau.

stofflagen übcreinandergestapelt und unter Erwärmen Die Bestückung mit Bauelementen erfolgt wegen

zusammengepreßt werden, wobei gleichzeitig an den des Fehlens von Bau-.'lementaufnahmelöchern grund-

Kontaktierungsstellen leitende Verbindungen und an 55 sätzlich nach dem Reflow-Soldering-Verfahren, wenn

den übereinanderliegenden Lagen mechanische Ver- nicht eine Kombination mit der herkömmlichen

bindungssteilen entstehen. Durchkontaktierungstechnik gewählt wird,

Die Aufbringung der Kontaktflecken kann vor- Die weitere Erläuterung _cde,r ,Erfindung erfolgt an

zugsweise durch galvanische Abscheidung erfolgen, Hand von in den Figuren'dargestellten Ausführungs-

wobei die nicht zu beschichtenden Teile mit einem 60 beispielen.

Foto- oder Siebdrucklack abgedeckt werden. Eine Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsandere zweckmäßige Möglichkeit zur Aufbringung platte in auseinandergezogener Darstellung;
der Kontaktflecken besteht darin, daß die Kontakt- F i g. 2 zeigt eine erfindungsgemäße fertiggestellte flecken unter Verwendung von Schablonen durch Schaftungsplatte;

Flammspritzen aufgetragen werden. Schließlich kann 65 F i g. 3 zeigt eine Schaltungsplatte mit einem starman auch die Kontaktflecken in Form niedrigschmel- ren Träger;

zender Metallkügelchen oder Scheiben zwischen die Fig. 4 zeigt eine Schalungsplatte mit vier Leiter-

zu verbindenden Leiterebenen bringen, die in die ebenen,

Claims (9)

I 923 199 Fig. 5 zeigt eine Leiterplatte mit fünf Leiterebenen in teilweise auseinandergezogener Darstellung; Fig. 6 zeigt eine Leiterplatte mit fünf Leiterebenen. Die in F i g. I in auseinandergezogener Darstellung dargestellte Leiterplatte besteht aus zwei Metallfolien 1 und 2, die auf der einander zugewandten Seite Kcitaktflecken 3, 3', 3" und 3'" tragen, während auf der Außenseite ein Leiterbild aus einer als Ätzreserve dienenden Schicht 5 bzw. 6 erzeugt ist. Die Kontaktflecken 3, 3', 3", 3'" bestehen aus einem niedrigschmelzenden Metall, z. B. Zinn bzw. einer niedrigschmelzenden Metallegierung. Der gleiche Werkstoff kann für die Ätzreserye S und 6 verwendet werden. Zwischen den Metallfolien 1 und 2 ist eine gelochte Isolierfolie 4 angeordnet, und zwar in der Weise, daß sich ihre Löcher 7 und 8 mit den Kontaktierungsstellen 3, 3'" bzw. 3', 3" decken. Das Herstellen dieser Löcher 7 und S ei folgt zweckmäßigerweise stapelweise durch Stanzen. DH richtige Überdeckung zwischen Kontaktierungsstellen und Löchern kann mit Hilfe von Positionierlöchern und Stiften erzwungen werden. Wird dieser in Fig. 1 dargestellte Stapelaufbau zwischen zwei elastischen Folien mit Druck und Temperatur beaufschlagt, so tritt einerseits eine Verklebung der Metallfolien I und 2 mit der Isolierfolie 4 ein, die vorzugsweise aus einem klebefähigen Material besteht oder an ihrer Oberfläche eine Klebeschicht trägt, und andererseits bei Erreichen der Schmelztemperatur des Kontaktfleckmaterials eine Verschmelzung der Kontaktflecken 3 und 3'" bzw. 3' und 3" und damit eine elektrische Verbindung beider Metallfolien. F i g. 2 zeigt die fertiggestellte Schaltungsplatte nach Fig. 1, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Eine der Metallfolien, beispielsweise die Metallfolie 1, kann man auch durch eine metallkaschierte Isolierfolie ersetzen, wie das in Fig. 3 dargestellt ist. Die Isolierplatte 9 mit ihrer Metallauflage 10, z. B. in Form eines beieits geätzten Leitungsmusters, ist hier in analoger Weise wie in F i g. 2 die Metallfolie 1 mit der Metallfolie 2 über die Knntaktflccken 3', 3" bzw. X" verbunden. Man erhält hierbei eine Schalungsplatte mit einem starren Träger. Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Mehrebenenverdrahtung aus \:cr Metallfoücn 11, !2, 13, 14, die durch drei isolierende Lagen 15, 16, 17 getrennt sind. An der Kont;.ktierungsstelle 18 ist die Metallfolie 11 mit der Metallfolie 14 leitend verbunden. In gleicher Weise sind die Metallfolie!) 12 und !4 an der Kontaktierungsstelle 19 verbunden, und schließlich sind die Metallfolien 13 und 14 an der Kontaktierungsstelle 20 miteinander verbunden. Auch hier erfolgt die Herstellung der Verbindung jeweils unter Verwendung von Kontaktflecken auf den zu verbindenden Metallfolienoberrlächen sowie von Löchern im Bereich der Kontaktierungsstellen in den trennenden Isolierfolien. F i g. 5 zeigt wiederum in auseinandergezogener Darstellung den Lagenaufbau einer aus fünf leitenden Ebenen bestehenden Schalungsplatte. Hierbei wird zunächst ein Kernlaminat aus den Metallfolien 22, 23 und 24 unter Zwischenfügung der Isolierfolien 26 und 27 gebildet, wobei an der Kontaktierungsstelle 28 die MctalHOIten 22 und 24 und an der Kontakticrungsstelle 29 die Metallfolien 22, 23 und 24 punktförmig verbunden werden. Nach dem Ätzen des Leitungsmusters auf den Außenseiten der Metallfolien 22 und 24 werden dann auf beiden Seiten dieses Kernlaminats unter Zwischenfügung von Isolierfolien und 31 zwei weitere Metallfolien 21 und 25 auf- S gebracht, die an den Kontaktierungsstellen wiederum Kontaktflecken 32, 32' und 32" aufweisen, während auf der Außenfläche der Metallfolien 21 und 25 in einer als Atzreserve dienenden Schicht 33 bzw. 34 ein Leitungsmuster aufgebracht ist. F i g. 6 zeigt den ίο in Fig. 5 dargestellten Lagenaufbau nach der Vereinigung der äußeren Schichten 21, 30, 31 und 25 mit dem Kernlaminat. Fig. 7 zeigt schließlich bebeizte Stempel34 und 35, deren Oberfläche gemäß der Form des Kontakt- IS rasters ausgebildet ist und die auf die Kontaktierungsstellen einer Schaltungsplatte 36 gepreßt werden, um die leitende Verbindung an den Kontaktierungsstellen herzustellen oder zu verbessern. ao Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsplatte mit mindestens zwei durch isolierende Lagen voneinander getrennten Leiterebenen, die

as mindestens teilweise aus Metallfolien bestehen und punktweise mittels Kontaktflecken durch öffnungen in den isolierenden Lagen leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflecken (3, 3', 3", 3'". 32, 32', 32") aus einem niedrigschmelzeiiden Metall bzw. einer niedrigschmelzenden Metallegierung bestehen und an den zu kontaktierenden Stellen (18, 19, 20, 28, 29) der Metallfolien (1, 2, 10. 18. 19, 20, 28, 29) aufgebracht werden und daß die Metailfolien (1, 2, 10, 18, 19, 20, 28, 29) dann unter Zwischenlage der an den Kontaktierungsstellen (18, 19, 20, 28, 29) gelochten Isolierfolie!! (4, 9, 15, 16, 17, 26, 27, 30,31) unter Erwärmung zusammengepreßt werden, bis die zusammengepreßten Schichten miteinander verkleben und an den Kontaktierungsstellen eine elektrisch leitende Lötverbindung entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflecken durch galvanische Abscheidung aufgebracht werden, wobei die nicht zu beschichtenden Teile mit einem Fotooder Siebdrucklack abgedeckt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflecken durch Flammspritzen unter Verwendung von Schablonen aufgebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflecken in Form niedrigschmelzender MetallkUgelchen oder Scheiben /wischen die zu verbindenden Leiterebenen gebracht werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer leitenden Verbindung im Bereich der Kontaktierungsstellen die zu verbindenden 1 .eiterebenen mit einem beheizten Stempel zusammengepreßt werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die äußeren Leiterebenen gleichzeitig mit der Aufbringung der Kontnktflecken oder nach dein Preßvorgang eine Abdeckung in Form eines Leitunesmustcrs durch eine Ätzreserve auf-

gebracht und nach dem Preßvorgang ein Leitungsmustcr geätzt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer mctallkaschierten Isolierplatte hierin bereits vor dem Preßvorgang ein Leitungsmuster erzeugt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

in den inneren Ebenen im Bereich von Kontak- to tierungsstellcn der über und unter der inneren Ebene angeordneten Leiterebenen öffnungen durch Bohren, Stanzen oder Ätzen vor dem Zusammenpressen erzeugt werden.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden der verschiedenen Schichten einer Mehrebenenverdrahtung stufenweise erfolgt, wobei zunächst zwei oder drei Leiterebenen miteinander verbunden werden und das so entstandene Kcrnlaminat hierauf paarweise mit weiteren Leiterebenen verbunden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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