DE4232666C1 - Verfahren zum Herstellen von Leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Leiterplatten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Leiterplatten werden üblicherweise nach dem Ätzverfahren hergestellt. Hierbei fin­ det ein harzgetränkter und mit einer Metallfolie kaschierter Isolierträger Verwen­ dung. Auf der Metallfolie werden die späteren Leiterbahnen durch Lack abgedeckt und sodann die nicht abgedeckten Bereiche der Metallfolie abgeätzt.

Die so hergestellten Leiterplatten sind relativ teuer. Der Isolierträger stellt gleichzei­ tig den Träger der Leiterplatten dar und ist daher üblicherweise relativ dick ausge­ bildet. Zum Tränken des Isolierträgers wird üblicherweise ein Phenolharz verwendet. Werden mehrere Leiterplatten übereinander angeordnet, entstehen relativ dicke und schwere Pakete. Von besonderer Bedeutung ist, daß solche Leiterplatten als Son­ dermüll zu behandeln sind.

Die DE-PS 4 78 666 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Leiterplatten durch Aufbringen von aus Metallblechen herausgestanzten Leiterstrukturen auf einem Iso­ lierträger. Um einen Zusammenhalt der gestanzten Leiterbahnen zu ermöglichen, werden zwischen den Leiterbahnen metallische Verbindungsstege stehengelassen, die nach dem Befestigen der Leiterstruktur auf dem Isolierträger entfernt werden. We­ gen des Entfernens dieser Verbindungsstege ist die mechanische Stabilität der Leiter­ platten allein durch den Isolierträger bestimmt, so daß bei diesem Verfahren dieser ebenfalls relativ dick ausgebildet sein muß.

Es besteht die Aufgabe, das Verfahren so auszubilden, daß billige und dünne Iso­ lierträger verwendbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht einer Metallfolie zur Erläuterung eines ersten Verfahrensschritts;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Leiterbahnen zur Erläuterung eines zweiten und dritten Verfahrensschritts;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Leiterplatte zur Erläuterung eines vierten Verfahrensschritts und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zweier Leiterplatten zur Herstellung einer Mehr­ lagenleiterplatte.

Bei der Metallfolie bzw. dem Metallblech 1 nach Fig. 1 handelt es sich beispielsweise um eine Kupferfolie mit einer Stärke von 0,4 mm. Die herzustellenden Leiterbahnen, wie beispielsweise die Leiterbahnen 2, 3, 4 sind gestrichelt eingezeichnet. Die herzu­ stellenden Leiterbahnen 2, 3, 4 sind durch die später herauszuarbeitenden Bereiche 5 voneinander getrennt.

An den Stellen, wo später diese Bereiche 5 vorhanden sind, werden Aussparungen 6 angebracht. Im Falle von Aussparungen 6 kreisförmigen Querschnitts werden diese durch Bohren erzeugt. Bevorzugt werden jedoch rechteckige gestanzte Aussparun­ gen 6A vorgesehen. Diese Aussparungen 6, 6A weisen eine solche Größe auf, daß sie die Ränder 7 der später herzustellenden einander benachbarter Leiterbahnen 2, 3, 4 berühren.

Als nächster Verfahrensschritt werden diese Aussparungen 6, 6A mit einem Kleb­ stoff, Harz oder Zement ausgefüllt. Nach dem Aushärten des Klebstoffs bzw. des Harzes oder Zements werden nunmehr die Leiterbahnen, wie beispielsweise die Lei­ terbahn 2, 3, 4 vereinzelt, indem die nicht erforderlichen metallischen Bereiche 5 zwischen den Leiterbahnen erzeugt werden. Dieses Vereinzeln kann beispielsweise durch Ätzen erfolgen, in dem die Leiterbahnen abgedeckt und die Bereiche 5 abgeätzt werden. An den Stellen, an denen sich zuvor die Bohrungen 6, 6A befanden, sind nunmehr die Leiterbahnen 2, 3, 4 miteinander verbindende und aus Klebstoff, Harz oder Zement bestehende Verbindungsbrücken 8 vorhanden. So sind beispielsweise die Leiterbahn 2 und die Leiterbahn 3 über zwei Verbindungsbrücken 8 und die Leiterbahnen 3, 4 über zwei weitere Verbindungsbrücken 8 miteinander verbunden.

Die Bereiche 5 können auch durch Ausstanzen erzeugt werden, wobei darauf zu achten ist, daß die Verbindungsbrücken 8 stehen bleiben, also nicht mit ausgestanzt werden.

Es entsteht somit ein aus einzelnen Leiterbahnen 2, 3, 4 bestehendes Leitermuster, bei welchem benachbarte Leitungsbahnen durch Verbindungsbrücken 8 miteinander verbunden sind.

Dieses Leitermuster, wie in Fig. 2 dargestellt, wird nunmehr auf einen Isolierträger 9 aufgebracht. Die Befestigung der einzelnen Leiterbahnen kann dort durch Kleben erfolgen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Isolierträger um eine Trägerklebefolie, beispielsweise mit einer Dicke von 0,1 mm.

Bevorzugt werden rechteckige Aussparungen 6A vorgesehen, deren Wandungen längs und quer zu den Leiterbahnen verläuft, wobei die längsverlaufenden Wandungen einen größeren Berührungsbereich zu den Rändern 7 ergeben. Die querverlaufenden Wandungen dieser Bohrungen 6A erleichtern auch dann das Erzeugen der Bereiche 5 durch Stanzen.

Die Größe der Aussparungen 6, 6A muß nicht notwendigerweise gleich der Breite des Bereichs 5 sein. Es ist auch möglich, die Aussparungen 6, 6A größer auszubilden als die Breite des Bereichs 5, so daß die Verbindungsbrücken 8 in benachbarte Lei­ terbahnen eingreifen. In einem solchen Fall ist es auch möglich, die in benachbarte Leiterbahnen eingreifenden Bereiche der Aussparungen mit Hinterschnitt auszubil­ den, wie beispielsweise die Ausparung 6B in Fig. 1. Die anschließend hergestellte Verbindungsbrücke ist dann mit den benachbarten Leiterbahnen verzahnt.

Zur Herstellung einer Mehrlagenleiterplatte werden nunmehr die einzelnen Leiter­ platten entsprechend der Fig. 4 aufeinandergeschichtet, wobei die einzelnen Lagen durch flexible Stifte miteinander verbunden werden. Darauf erfolgt eine Bestückung mit Buchsen und/oder Messerkontakten.

Damit die Mehrlagenleiterplatte eine ausreichende Stabilität erhält, wird sie auf einer Hartpapier- oder einer Metallplatte montiert, im letzteren Fall mit einer Iso­ lationsfolie als Zwischenlage.

Auf diese Weise kann eine Mehrlagenleiterplatte erzeugt werden, die beispielsweise bei einer Dicke von 6 mm zehn Lagen bzw. Leiterplatten aufweist.

Soweit Stanzverfahren Anwendung finden, ist es möglich, mehrere übereinander ge­ stapelte Metallfolien bzw. Metallbleche 1 gleichzeitig zu stanzen.

Die Aussparungen 6, 6A sind bevorzugt jeweils in Reihen 10 angeordnet, die quer zur Hauptorientierung der Leiterbahnen verlaufen.

Bei der Herstellung einer Mehrlagenleiterplatte werden die einzelnen Leiterplatten bevorzugt jeweils um 90° versetzt zur Hauptorientierungsrichtung ihrer Leiterbah­ nen übereinander angeordnet, wie dies die Fig. 4 zeigt. Bei der unteren Leiterplatte nach Fig. 4 verlaufen die Leiterbahnen von unten nach oben, während die Haupto­ rientierungsrichtung der Leiterbahnen der oberen Leiterplatte von rechts nach links verläuft.

Claims (14)

1. Verfahren zum Herstellen von Leiterplatten durch Aufbringen eines aus ei­ ner Metallfolie oder Metallblech herausgearbeiteten Leitermusters auf einem Isolierträger, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Schritte:

• (a) Einbringen von punktuellen Aussparungen (6, 6A, 6B) in die Metallfolie bzw. das Metallblech (1) in den später herauszuarbeitenden Bereichen (5) zwischen den Leiterbahnen (2, 3, 4) des Leitermusters,
• (b) Ausfüllen der Aussparungen (6, 6A, 6B) mit Klebstoff,
• (c) Realisierung des Leitermusters durch Entfernen der nicht erforderlichen metallischen Bereiche (5) unter Belassung der aus Klebstoff bestehenden Verbindungsbrücken (8) und
• (d) Aufbringen des durch die Verbindungsbrücken (8) mechanisch stabilisier­ ten Leitermusters auf dem Isolierträger (9).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparun­ gen (6, 6A, 6B) in Reihen (10) angeordnet werden, die quer zur Hauptorien­ tierungsrichtung der Leiterbahnen (2, 3, 4) verlaufen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Aus­ sparungen (6) runden Querschnitts erzeugt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Aus­ sparungen (6A) rechteckigen Querschnitts erzeugt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparun­ gen (6) durch Bohren erzeugt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ sparungen (6, 6A, 6B) durch Stanzen erzeugt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Aussparungen (6B) erzeugt werden, die größer sind als die Breite der herauszuarbeitenden Bereiche (5).

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Aussparungen (6B) erzeugt werden, deren in die Leiterbahnen (2, 3, 4) eingreifenden Bereiche hinterschnitten sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Metallfolien bzw. Metallbleche (1) übereinander gestapelt und deren Aussparungen (6, 6A, 6B) gleichzeitig erzeugt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Realisieren des Leitermusters durch Abätzen der nicht erforderlichen metallischen Bereiche (5) erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Realisieren des Leitermusters durch Ausstanzen der nicht erforder­ lichen metallischen Bereiche (5) mit Ausnahme der Verbindungsbrücken (8) erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Me­ tallfolien bzw. Metallbleche (1) übereinander gestapelt und das Ausstanzen der nicht erforderlichen metallischen Bereiche (5) bei diesen Metallfolien bzw. Metallbleche (1) gemeinsam erfolgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen auf dem Isolierträger (9) durch Aufkleben erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbah­ nen (2, 3, 4) auf eine Trägerklebefolie aufgeklebt werden.