AT13229U1 - Verfahren zum herstellen einer leiterplatte unter entfernung eines teilbereichs derselben sowie verwendung eines derartigen verfahrens - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte unter Entfernung eines Teilbereichs derselben, wobei wenigstens zwei Schichten bzw. Lagen der Leiterplatte (1) miteinander verbunden werden und eine Verbindung des zu entfernenden Teilbereichs (6) mit einer benachbart liegenden Lage der Leiterplatte durch Vorsehen einer Schicht (7) aus einem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material verhindert wird und Randbereiche (8) des zu entfernenden Teilbereichs (6) von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte (1) getrennt werden, ist vorgesehen, dass in bzw. an der Schicht (7) aus dem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material in einem Teilbereich eine Rissbildung und/oder eine Ablösung von dem zu entfernenden Teilbereich (6) der Leiterplatte (1) induziert wird und nachfolgend der zu entfernende Teilbereich (6) entfernt wird, wodurch einfach und in zuverlässiger und gegebenenfalls automatisierter Weise ein zu entfernender Teilbereich (6) von einer Leiterplatte (1) entfernt werden kann.Darüber hinaus wird eine Verwendung eines derartigen Verfahrens zur Herstellung einer mehrlagigen Leiterplatte (1) und insbesondere zur Erzeugung von Hohlräumen in einer derartigen Leiterplatte (1) vorgeschlagen.

Description

österreichisches Patentamt AT13 229U1 2013-08-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte unter Entfernung eines Teilbereichs derselben, wobei wenigstens zwei Schichten bzw. Lagen der Leiterplatte miteinander verbunden werden und eine Verbindung des zu entfernenden Teilbereichs mit einer benachbart liegenden Lage der Leiterplatte durch Vorsehen bzw. Aufbringen eines ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Materials verhindert wird und Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte getrennt werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Verwendung eines derartigen Verfahrens.

[0002] Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist beispielsweise der WO 2008/098269 A oder der WO 2008/098271 A zu entnehmen, wobei darauf abgezielt wird, in einfacher und zuverlässiger Weise im Rahmen einer Herstellung einer Leiterplatte einen Teilbereich derselben beispielsweise für ein Freilegen eines Elements oder zur Ausbildung einer Freistellung für einen insbesondere nachträglichen Einbau eines Elements zu entfernen. Im Rahmen der Herstellung einer mehrlagigen Leiterplatte ist es bekannt, einzelne Schichten bzw. Lagen einer derartigen Leiterplatte durch Klebe-, Verpress- oder Laminierverfahren miteinander zu verbinden, wobei derartige Schichten bzw. Lagen nicht nur einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen sondern üblicherweise auch aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind und/oder in derartigen Schichten bzw. Lagen weitere Elemente, wie beispielsweise aktive oder passive Bauteile eingebaut sind bzw. werden. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird darauf abgezielt, im Rahmen der Herstellung einer Leiterplatte bzw. eines Leiterplattenzwischenprodukts oder eines Leiterplattenelements Teilbereiche einer derartigen Leiterplatte bzw. einer Schicht bzw. Lage nach einem Verbindungsvorgang mehrerer Schichten bzw. Lagen zu entfernen, um insbesondere in nachfolgenden Verfahrensschritten beispielsweise weitere Bauteile einsetzen zu können. Gemäß dem bekannten Verfahren wird vorgeschlagen, im Bereich des nachträglich zu entfernenden Teilbereichs der Leiterplatte bzw. einer Schicht oder Lage derselben ein ein Anhaften bzw. Verkleben verhinderndes Material vorzusehen, so dass nach einem Verbinden einer Mehrzahl von Lagen bzw. Schichten der Leiterplatte Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs durchtrennt bzw. getrennt werden und in weiterer Folge unter Berücksichtigung des zwischen dem zu entfernenden Teilbereich und der daran angrenzenden bzw. dazu benachbart liegenden Lage bzw. Schicht vorgesehenen, ein Anhaften verhindernden Materials ein leichtes bzw. leichteres Entfernen dieses Teilbereichs möglich wird.

[0003] Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt insbesondere unter Berücksichtigung einer geringfügig verbleibenden Adhäsion zwischen dem zu entfernenden Teilbereich und der daran angrenzenden bzw. dazu benachbarten Schicht eine Entfernung des Teilbereichs im Wesentlichen manuell, wobei insbesondere unter Einsatz von entsprechend feinen Werkzeugen versucht wird, im Bereich der durchtrennten Ränder ein Abheben bzw. Anheben des Teilbereichs und somit ein Entfernen desselben durchzuführen. Insbesondere unter Berücksichtigung der üblicherweise kleinen Abmessungen von Leiterplatten bzw. Leiterplattenelementen und somit geringen Abmessungen eines zu entfernenden Teilbereichs und der feinen Struktur derartiger Leiterplatten besteht durch ein derartiges manuelles Abheben des zu entfernenden Teilbereichs einer Leiterplatte eine Gefahr einer Beschädigung insbesondere daran angrenzender Bereiche der Leiterplatte. Alternativ wird insbesondere bei flexiblen Leiterplatten vorgeschlagen, durch Biegevorgänge einen derartigen zu entfernenden Teilbereich anzuheben, wobei jedoch wiederum die Gefahr einer Beschädigung der herzustellenden Leiterplatte besteht.

[0004] Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die oben genannten Nachteile bzw. Probleme vermieden bzw. zumindest weitestgehend reduziert werden und insbesondere ein zu entfernender Teilbereich einfach und sicher entfernt werden kann, insbesondere ohne Beschädigungen von daran angrenzenden Bereichen der herzustellenden Leiterplatte zu bewirken.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgaben ist ein Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentli- 1 /14 österreichisches Patentamt AT13 229U1 2013-08-15 chen dadurch gekennzeichnet, dass in bzw. an der Schicht aus dem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material in einem Teilbereich eine Rissbildung und/oder eine Ablösung von dem zu entfernenden Teilbereich der Leiterplatte induziert wird und nachfolgend der zu entfernende Teilbereich entfernt wird. Dadurch, dass in bzw. an der Schicht aus dem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material in einem Teilbereich eine Rissbildung und/oder eine Ablösung von dem zu entfernenden Teilbereich induziert wird, gelingt nachfolgend in einfacher und zuverlässiger Weise eine Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs, da durch die induzierte Rissbildung oder Ablösung eine gegebenenfalls verbleibende geringfügige Adhäsion bzw. Anhaftung zwischen dem zu entfernenden Teilbereich und der daran angrenzenden bzw. dazu benachbarten Schicht bzw. Lage der Leiterplatte zumindest in einem Teilbereich überwunden wird und somit ein einfaches und im Wesentlichen selbsttätiges Abheben bzw. Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs vorgenommen werden kann. Es kann somit insbesondere auf mechanische Hilfsmittel wie bei dem bekannten Stand der Technik verzichtet werden, wodurch Beschädigungen der herzustellenden Leiterplatte bei der Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs sicher vermieden werden können.

[0006] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung wird festgehalten, dass der hierin verwendete Ausdruck "Leiterplatte" nicht nur eine im Wesentlichen fertig gestellte mehrlagige Leiterplatte bezeichnen soll, sondern dass eine erfindungsgemäß vorgesehene Entfernung eines Teilbereichs einer derartigen Leiterplatte auch in unterschiedlichen Zwischenschritten einer Herstellung vorgesehen sein kann, so dass unter dem allgemeinen Ausdruck Leiterplatte auch Leiterplattenelemente oder Leiterplatten-Zwischenprodukte während unterschiedlicher Verfahrensschritte im Rahmen einer insbesondere mehrstufigen Herstellung einer Leiterplatte zu verstehen sind.

[0007] Eine besonders einfache und zuverlässige Unterstützung der Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erzielt, dass die Rissbildung und/oder Ablösung von dem zu entfernenden Teilbereich der Leiterplatte in bzw. an der Schicht aus dem ein Anhaften verhindernden Material durch ein Einbringen bzw. Ausbilden von durch eine ungleichmäßige Beanspruchung des zu entfernenden Teilbereichs hervorgerufenen Verwindungen desselben hervorgerufen wird bzw. werden. Eine derartige ungleichmäßige Beanspruchung des zu entfernenden Teilbereichs lässt sich ohne Beschädigungen der herzustellenden Leiterplatte in den zu entfernenden Teilbereich einbringen, so dass ein Abheben bzw. Ablösen und Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs unterstützt bzw. vereinfacht wird.

[0008] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, dass die ungleichmäßigen Beanspruchungen auf den zu entfernenden Teilbereich während der Durchführung einer Trennung des zu entfernenden Teilbereichs von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte eingebracht werden. Derart lässt sich die für ein einfaches Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs vorgesehene Bearbeitung bzw. Behandlung unter Einbringung von ungleichmäßigen Beanspruchungen unmittelbar in den Verfahrensschritt einer Ausführung der Trennung bzw. Durchtrennung der Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs von den daran anschließenden Bereichen der Leiterplatte integrieren.

[0009] Für eine einfache und zuverlässige Durchtrennung der Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs in an sich bekannter Weise durch ein Fräsen, Ritzen, Schneiden, insbesondere Laserschneiden definiert und/oder getrennt bzw. durchtrennt werden.

[0010] In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass eine Rissbildung durch ein Einbringen einer erhöhten mechanischen Belastung oder erhöhten Energie bei der Durchtrennung der Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte induziert wird. Dadurch ist bzw. wird wiederum ein zusätzlicher Verfahrensschritt zur erfindungsgemäß angestrebten vereinfachten Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs nicht erforderlich, da die erhöhte me- 2/14 österreichisches Patentamt AT 13 229 U1 2013-08-15 chanische Belastung oder erhöhte Energie während der Durchtrennung der Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs in den zu entfernenden Teilbereich eingebracht werden kann.

[0011] Wie bereits oben erwähnt, können zur Ausbildung der Trennung bzw. Durchtrennung von Randbereichen des zu entfernenden Teilbereichs im Zusammenhang mit einer Herstellung einer Leiterplatte an sich bekannte Verfahren eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass an wenigstens einem Randbereich des zu entfernenden Teilbereichs ein Laserschneidvorgang unter Einbringung erhöhter Energie durchgeführt wird, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht. Hierbei wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, dass die erhöhte Energie durch einen oszillierenden Laserstrahl eingebracht wird.

[0012] Alternativ oder zusätzlich kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass nach der Trennung der Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte in einem im Wesentlichen mittigen Bereich zum Induzieren einer Rissbildung punktuell Wärmeenergie zugeführt wird. Derart lässt sich wiederum das Abheben bzw. Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs vereinfachen bzw. unterstützen, ohne Beschädigungen von umliegenden Bereichen der Leiterplatte zu bewirken.

[0013] Für ein einfaches Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass in an sich bekannter Weise das ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernde Material von einer wachsartigen Paste gebildet wird, welche während eines Verbindungsvorgangs von wenigstens zwei Schichten bzw. Lagen der Leiterplatte ein Anhaften bzw. Verkleben des nachfolgend zu entfernenden Teilbereichs an der benachbart liegenden Lage der Leiterplatte verhindert. Derart kann insbesondere mit geringem Kraftaufwand nach einer Verbindung bzw. Kopplung zwischen dem externen Element und der äußeren bzw. außen liegenden Oberfläche des zu entfernenden Teilbereichs dieser entfernt werden.

[0014] Für die erfindungsgemäß angestrebte Vereinfachung bzw. Unterstützung bei der Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass der wachsartigen Paste ein Treibmittel zugesetzt wird, welches nach einer Verbindung von wenigstens zwei Schichten bzw. Lagen der Leiterplatte unter Aussetzung des zu entfernenden Teilbereichs an eine gegenüber einer Temperatur bei der Herstellung der Verbindung zwischen den Schichten bzw. Lagen der Leiterplatte erhöhte Temperatur freigesetzt wird. Ein derartiges Treibmittel lässt sich in einfacher Weise in die wachsartige Paste, welche das ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernde Material ausbildet, integrieren. Durch eine zusätzliche Temperaturbehandlung des zu entfernenden Teilbereichs kann das Treibmittel in einfacher Weise freigesetzt werden und somit eine verbleibende geringfügige Adhäsion bzw. Anhaftung zwischen dem zu entfernenden Teilbereich und der daran angrenzenden bzw. dazu benachbarten Schicht bzw. Lage der Leiterplatte aufgehoben werden kann, um derart nachfolgend den zu entfernenden Teilbereich einfach und insbesondere ohne Verwendung zusätzlicher mechanischer Hilfsmittel zu entfernen. Insbesondere wird durch die zusätzliche Temperaturbehandlung lediglich des zu entfernenden Teilbereichs auch eine Beeinträchtigung bzw. Beschädigung von benachbarten Teilbereichen der Leiterplatte zuverlässig vermieden.

[0015] Bei einer derartigen Freisetzung eines Treibmittels kann die Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs darüber hinaus dadurch vereinfacht bzw. unterstützt werden, dass die Trennung bzw. Durchtrennung von Randbereichen des zu entfernenden Teilbereichs von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte nach der Freisetzung des Treibmittels durchgeführt wird, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht. Derart kann aufgrund der Tatsache, dass das in der wachsartigen Paste enthaltene Treibmittel bereits freigesetzt ist, unmittelbar bei der Durchführung der Trennung bzw. Durchtrennung der Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs ein Abheben und somit ein zuverlässiges Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs vorgenommen werden.

[0016] Insbesondere unter Berücksichtigung der im Rahmen einer Herstellung einer Leiterplatte herrschenden Temperaturen sowie der Zusammensetzung der wachsartigen Paste, welche das ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernde Material ausbildet, wird gemäß einer weiters bevor- 3/14 österreichisches Patentamt AT13 229U1 2013-08-15 zugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, dass das Treibmittel von Azodicarbonamid, p-Toluolsulfonylsemicarbazid oder 5-Phenyltetrazol gebildet wird.

[0017] Für eine einfache und zuverlässige Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs nach der induzierten Rissbildung oder Ablösung des zu entfernenden Teilbereichs, beispielsweise insbesondere unter Verwendung eines Treibmittels, wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass der zu entfernende Teilbereich unter Verwendung eines temporär an diesem anhaftenden Hilfsmittels, beispielsweise eines Klebebands oder dgl. von der Leiterplatte entfernt wird, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht.

[0018] Zur Vereinfachung und Beschleunigung der Entfernung eines zu entfernenden Teilbereichs wird darüber hinaus gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs automatisiert vorgenommen wird.

[0019] Für eine gleichzeitige Entfernung einer Vielzahl von zu entfernenden Teilbereichen aus einer entsprechenden Vielzahl von beispielsweise in einem gemeinsamen Rahmen- bzw. Trägerelement angeordneten Leiterplatten bzw. Leiterplattenelementen wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, dass eine Mehrzahl von zu entfernenden Teilbereichen insbesondere von einer Mehrzahl von Leiterplatten unter Verwendung eines gemeinsamen Hilfsmittels im Wesentlichen gleichzeitig entfernt wird.

[0020] Erfindungsgemäß wird darüber hinaus vorgeschlagen, das erfindungsgemäße Verfahren oder eine bevorzugte Ausführungsform hievon zur Herstellung einer mehrlagigen Leiterplatte bzw. eines mehrlagigen Leiterplattenelements oder Leiterplatten-Zwischenprodukts einzusetzen bzw. zu verwenden.

[0021] Insbesondere im Zusammenhang mit einer derartigen erfindungsgemäßen Verwendung wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Hohlräumen, insbesondere dreidimensionalen Hohlräumen bzw. Kavitäten in einer Leiterplatte zu verwenden.

[0022] Weitere bevorzugte Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in einer Erzeugung wenigstens eines Kanals in einer Leiterplatte, einer Freistellung wenigstens eines Elements, insbesondere Registrierelements im Inneren bzw. in Innenlagen einer mehrlagigen Leiterplatte, einer Herstellung von abgesetzten und/oder stufenförmig ausgebildeten Teilbereichen einer Leiterplatte und/oder einer Herstellung einer starrflexiblen Leiterplatte.

[0023] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. In dieser zeigen: [0024] Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Teilbereich einer Leiterplatte, wobei bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Randbereiche eines zu entfernenden Teilbereichs bereits durchtrennt wurden; [0025] Fig. 2 eine schematische Darstellung gemäß dem Stand der Technik, wobei unter

Einsatz eines mechanischen Hilfsmittels der zu entfernende Teilbereich nach der Durchtrennung der Randbereiche, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, entfernt wird; [0026] Fig. 3 schematisch entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren die Induzierung einer Rissbildung in der ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Schicht in einem Teilbereich unterhalb des zu entfernenden Teilbereichs, wobei in Fig. 3a schematisch die Einbringung einer ungleichmäßigen Belastung zur Rissbildung angedeutet ist, während in Fig. 3b eine Rissbildung durch ein Verwinden des zu entfernenden Teilbereichs angedeutet ist; [0027] Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs unter Verwendung eines externen Hilfsmittels beispielsweise in Form eines Klebebands; 4/14

österreichisches Patentamt AT13 229U1 2013-08-15 [0028] Fig. 5 unterschiedliche Möglichkeiten einer Einbringung von ungleichmäßigen Bean spruchungen zur Induzierung einer Rissbildung unter Verwendung eines defo-kussierten Laserstrahls gemäß der Darstellung von Fig. 5a oder eines versetzten Laserstrahls gemäß der Darstellung von Fig. 5b; [0029] Fig. 6 ähnlich der Darstellung von Fig. 5 weitere unterschiedliche Ausführungsformen einer Einbringung von unterschiedlichen Beanspruchungen zur Induzierung einer Rissbildung, wobei gemäß Fig. 6a in einem Randbereich eine erhöhte Laserenergie zum Einsatz gelangt, gemäß Fig. 6b ein oszillierender Laserstrahl verwendet wird und gemäß Fig. 6c eine zusätzliche Wärmemenge in einen im Wesentlichen mittigen Teilbereich des zu entfernenden Teilbereichs eingebracht wird; und [0030] Fig. 7 unterschiedliche Verfahrensschritte einer weiteren abgewandelten Ausführungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Einsatz eines Treibmittels in dem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material, wobei in dem Verfahrensschritt gemäß Fig. 7a unterschiedliche Schichten bzw. Lagen einer Leiterplatte miteinander verbunden werden, gemäß Fig. 7b in einem nachfolgenden Verfahrensschritt das in dem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material enthaltene Treibmittel freigesetzt wird und gemäß Fig. 7c in einem weiteren Verfahrensschritt nach einer Durchtrennung der Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs durch die Verwendung des Treibmittels unmittelbar ein Abheben bzw. Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs erfolgt.

[0031] In dem in Fig. 1 dargestellten Verfahrensschritt ist eine Leiterplatte bzw. ein Teilbereich derselben mit 1 bezeichnet, wobei ersichtlich ist, dass die Leiterplatte 1 von einer Mehrzahl von Schichten bzw. Lagen gebildet wird, wobei beispielsweise Schichten 2 und 3 jeweils aus einem isolierenden Material, beispielsweise FR4 bestehen, während dazwischen liegende Lagen 4 und 5 aus einem leitenden bzw. leitfähigen Material, insbesondere Kupfer bestehen und gegebenenfalls strukturiert sind.

[0032] Es wird wiederum darauf hingewiesen, dass die allgemein in Fig. 1 dargestellte Leiterplatte 1 nicht nur eine im Wesentlichen fertig gestellte Leiterplatte darstellen kann, sondern gegebenenfalls auch ein Leiterplattenelement oder Leiterplatten-Zwischenprodukt, welches insbesondere weiteren Be- oder Verarbeitungsschritten unterworfen wird. Darüber hinaus wird auf allgemein bekannte Verfahrensschritte zur Herstellung einer derartigen mehrlagigen Leiterplatte und beispielsweise Strukturierung der leitenden Schichten bzw. Lagen 4 oder 5 nicht näher eingegangen, da diese für sich gesehen bekannt sind.

[0033] In Fig. 1 ist darüber hinaus gezeigt, dass ein allgemein mit 6 bezeichneter und in weiterer Folge zu entfernender Teilbereich der Leiterplatte 1 unter Vermittlung eines ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Materials 7 an die daran angrenzende bzw. benachbart liegende Schicht bzw. Lage 4 während des nicht näher beschriebenen Herstellungsvorgangs der mehrlagigen Leiterplatte 1 anschließt, so dass nach einer in der Darstellung von Fig. 1 bereits durchgeführten Durchtrennung der Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs 6, wie sie durch die getrennten bzw. durchtrennten Bereiche 8 angedeutet sind, der zu entfernende Teilbereich 6 in einfacher Weise von der daran angrenzenden bzw. benachbart liegenden Schicht bzw. Lage 4 getrennt werden kann.

[0034] Zur weiteren Vereinfachung der Darstellungen in den nachfolgenden Figuren 2 bis 6 sind der zu entfernende Teilbereich 6 als auch daran angrenzende Bereiche der Leiterplatte 1 bzw. des Leiterplattenelements jeweils als ein einstückiges Element unabhängig von einer gegebenenfalls vorliegenden Mehrzahl von einzelnen Schichten bzw. Lagen dargestellt, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Darüber hinaus wird angemerkt, dass relative Dicken oder allgemeine Abmessungen der einzelnen Elemente bzw. Teilbereiche nicht maßstabsgetreu dargestellt sind, da insbesondere einzelne Schichten bzw. Lagen eine gegenüber den Abmessungen der Leiterplatte 1 bzw. des Leiterplattenelements oder des zu entfernenden Teilbereichs äußerst geringe Dicke aufweisen bzw. aufweisen können. 5/14 österreichisches Patentamt AT13 229U1 2013-08-15 [0035] In Fig. 2 und 3 ist darüber hinaus lediglich eine teilweise Darstellung gezeigt, wobei jeweils der zu entfernende Teilbereich und eine daran angrenzende Schicht bzw. Lage der Leiterplatte angedeutet sind.

[0036] Bei der Darstellung gemäß Fig. 2 entsprechend dem Stand der Technik ist ersichtlich, dass für eine Entfernung eines mit 6' bezeichneten, zu entfernenden Teilbereichs von der daran angrenzenden Schicht bzw. Lage der Leiterplatte T ein mechanisches Hilfsmittel 10 verwendet wird, um im Bereich der ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Schicht bzw. Lage 7' zur Überwindung der geringfügig verbliebenen Anhaftung bzw. Adhäsion zwischen dem zu entfernenden Teilbereich 6' und der Leiterplatte 1' nachfolgend den zu entfernenden Teilbereich 6' zu entfernen. Es ist unmittelbar einsichtig, dass durch Verwendung eines derartigen mechanischen Hilfsmittels 10 und insbesondere unter Berücksichtigung der üblicher Weise geringen Abmessungen einzelner Elemente einer derartigen Leiterplatte 1' unmittelbar eine Beschädigung von Bereichen der Leiterplatte T zu befürchten ist.

[0037] In den nachfolgenden schematischen Darstellungen wird allgemein der unter dem bzw. benachbart zu dem jeweils zu entfernenden Teilbereich liegende Bereich allgemein mit 1 entsprechend der herzustellenden Leiterplatte bezeichnet, wobei hierfür beispielsweise die in Fig. 1 vorgesehene Schicht bzw. Lage 2 vorgesehen ist.

[0038] Es wird somit zur Vermeidung derartiger potentieller mechanischer Beschädigungen entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten Stand der Technik eine Rissbildung in dem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material 7 induziert, wie dies in Fig. 3a und 3b jeweils mit 11 angedeutet ist. Eine derartige Rissbildung 11, welche in weiterer Folge ein einfaches Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs 6 von der Leiterplatte 1 ermöglicht, kann beispielsweise durch ein Einbringen von unterschiedlichen Beanspruchungen auf den zu entfernenden Teilbereich 6 bewirkt werden, wie dies schematisch durch die unterschiedliche Beanspruchungen andeutenden Pfeile 12 in Fig. 3a gezeigt ist, wobei Beispiele für ein derartiges Einbringen von unterschiedlichen Beanspruchungen in den nachfolgenden Figuren noch im Detail dargestellt werden.

[0039] Alternativ oder zusätzlich kann, wie dies in Fig. 3b angedeutet ist, eine Rissbildung 11 durch ein Verwinden eines Randbereichs 13 des zu entfernenden Teilbereichs 6 induziert werden, wodurch ebenfalls in weiterer Folge der zu entfernende Teilbereich 6 einfach von der Leiterplatte 1 bzw. von der darunter liegenden bzw. angrenzenden Schicht oder Lage entfernt werden kann.

[0040] In Fig. 4 ist schematisch dargestellt, dass ein derartiges Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs 6 beispielsweise durch ein von einem Klebeband 14 gebildetes externes Hilfsmittel durchgeführt bzw. unterstützt werden kann, wobei insbesondere ausgehend von dem Randbereich, wo die Rissbildung 11 induziert wurde, ein Anheben des Klebebands 14 entsprechend dem Pfeil 15 und somit ein Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs 6 in einfacher Weise vorgenommen werden kann.

[0041] Bei Verwendung eines derartigen externen Hilfsmittels, wie beispielsweise eines Klebebands 14 kann insbesondere bei einer Anordnung einer Mehrzahl von Leiterplatten bzw. Leiterplattenelementen 1 beispielsweise in einem gemeinsamen, nicht näher dargestellten Rahmenoder Trägerelement, wie dies bei der Herstellung von Leiterplatten für sich gesehen bekannt ist, bei Einsatz eines entsprechend großflächigen externen Hilfsmittels 14 eine Mehrzahl von zu entfernenden Teilbereichen 6 jeweils aus einer entsprechenden Vielzahl von Leiterplatten 1 entfernt werden. In ähnlicher Weise kann durch Verwendung eines derartigen externen Hilfsmittels 14 auch gegebenenfalls eine Entfernung einer Mehrzahl von zu entfernenden Teilbereichen 6 aus einer gemeinsamen Leiterplatte bzw. einem gemeinsamen Leiterplattenelement 1 durchgeführt werden.

[0042] In Fig. 5 und 6 sind unterschiedliche Möglichkeiten einer Einbringung von unterschiedlichen Beanspruchungen insbesondere in einen zu entfernenden Teilbereich 6 zur Induzierung einer Rissbildung angedeutet, wobei zur Vereinfachung der Darstellung der zu entfernende 6/14 österreichisches Patentamt AT 13 229 Ul 2013-08-15

Teilbereich unverändert mit 6 bezeichnet wird und die Leiterplatte allgemein mit 1 bezeichnet wird.

[0043] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5a wird zur Einbringung einer ungleichmäßigen Beanspruchung insbesondere im Bereich einer Durchtrennung eines Randbereichs des zu entfernenden Teilbereichs 6 ein Laserstrahl 16 verwendet, wobei der Laserstrahl 16 gegenüber der Schicht bzw. Lage aus dem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material 7 defo-kussiert ist, wie dies in Fig. 5a übertrieben dargestellt ist, um im Bereich der Durchtrennung durch Einsatz des defokussierten Laserstrahls 16 durch Einbringen einer übermäßigen bzw. ungleichmäßigen Beanspruchung, wie dies in Fig. 3a angedeutet ist, eine nicht näher dargestellte Rissbildung zu induzieren.

[0044] Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform findet bei der Darstellung gemäß Fig. 5b ein versetzter Laserstrahl 17 Verwendung, wodurch wiederum eine ungleichmäßige Beanspruchung entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 3a eingebracht bzw. bewirkt wird, um derart eine Rissbildung im Bereich der durch den Laserstrahl 17 auszuführenden Trennung bzw. Durchtrennung zu induzieren.

[0045] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6a findet zur Einbringung einer ungleichmäßigen Beanspruchung ein Laserstrahl 18 Verwendung, welcher im Bereich eines herzustellenden Randbereichs, welcher mit 19 angedeutet ist, eine gegenüber den anderen Randbereichen 20 erhöhte Energie aufweist, wie dies durch die verstärkte Linie im Bereich der Durchtrennung 19 angedeutet ist.

[0046] Demgegenüber ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6b ein Laserstrahl 21 vorgesehen, welcher in einem wiederum mit 19 bezeichneten Randbereich zur Einbringung einer ungleichmäßigen Beanspruchung und somit zur Induzierung einer Rissbildung ähnlich der Darstellung gemäß Fig. 3a von einem oszillierenden Laserstrahl gebildet wird.

[0047] Abweichend von einer Einbringung einer ungleichmäßigen Beanspruchung insbesondere in einem zu durchtrennenden Randbereich des zu entfernenden Teilbereichs 6 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6c in einem mittigen Bereich 22 durch einen Laserstrahl 23 eine gegenüber den anderen Bereichen des zu entfernenden Teilbereichs 6 übermäßige thermische Beanspruchung vorgesehen, um derart in diesem Bereich 22 ein Abheben des zu entfernenden Teilbereichs 6 durch eine Induzierung einer Rissbildung durch die Einbringung der zusätzlichen Wärmeenergie zu bewirken.

[0048] In Fig. 7 ist eine weitere abgewandte Ausführungsform dargestellt, wobei eine allgemein mit 31 bezeichnete Leiterplatte aus einer wiederum ersten isolierenden Schicht 32 und einer zweiten isolierenden Schicht 33 besteht, wobei ähnlich wie bei der Darstellung gemäß Fig. 1 Kupferschichten 34 und 35 zusätzlich angedeutet sind, welche wiederum strukturiert sein können. Eine Verbindung bzw. Kopplung, beispielsweise Laminierung der Schichten der Leiterplatte 31 erfolgt durch bekannte Verfahren, wobei im Bereich eines nachfolgend zu entfernenden Teilbereichs eine ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernde Schicht 36 vorgesehen ist, welche zusätzlich ein Treibmittel enthält.

[0049] Nach den in Fig. 7a dargestellten Verfahrensschritten einer Laminierung der einzelnen Schichten bzw. Lagen 32 bis 35 der herzustellenden Leiterplatte 31 erfolgt ein Freisetzen bzw. eine Aktivierung des in der ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Schicht 36 enthaltenen Treibmittels durch eine weitere thermische Behandlung, wie dies übertrieben durch die Ausbildung einer Gasblase 37 angedeutet ist.

[0050] Nach einer nachfolgend vorzunehmenden Durchtrennung von Randbereichen, beispielsweise durch ein Ritzen, Fräsen oder Laserschneiden ähnlich den obigen Ausführungsformen, wie dies in Fig. 7c durch die durchtrennten Randbereiche 38 angedeutet ist, kann unter Berücksichtigung des unterhalb des zu entfernenden Teilbereichs 39 vorgesehenen Treibmittels unmittelbar ein Abheben bzw. Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs 39 entsprechend dem Pfeil 40 vorgenommen werden.

[0051] Es kann somit auch bei dieser Ausführungsform ohne Einsatz von mechanischen Hilfs- 7/14 österreichisches Patentamt AT 13 229 Ul 2013-08-15 mittein, wie dies gemäß dem Stand der Technik entsprechend Fig. 2 dargestellt ist, unmittelbar ein Entfernen des zu entfernenden Teilbereichs 39 vorgenommen werden.

[0052] Als Treibmittel können insbesondere unter Berücksichtigung von im Rahmen einer Herstellung einer Leiterplatte 31 eingesetzten Temperaturen und Drücken beispielsweise Azodicar-bonamid, p-Toluolsulfonylsemicarbazid oder 5-Phenyltetrazol eingesetzt werden.

[0053] Das Treibmittel kann beispielsweise in einer Konzentration von 5 % in dem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material 36 enthalten sein, wobei es bei einem Erwärmen insbesondere des zu entfernenden Teilbereichs 39 auf Temperaturen von größer 210 °C, insbesondere etwa 210 °C bis 220 °C entsprechend freigesetzt wird, wie dies bei der Darstellung gemäß Fig. 7b angedeutet ist. Diese Freisetzungs- bzw. Zersetzungstemperatur des Treibmittels liegt hierbei insbesondere geringfügig über üblicher Weise bei der Herstellung bzw. Laminierung derartiger mehrlagiger Leiterplatten 39 eingesetzten Temperaturen von beispielsweise max. 200 °C.

[0054] Anstelle eines wachsartigen, ein Verkleben bzw. Anhaften verhindernden Materials 36, welchem das Treibmittel beigesetzt ist, kann beispielsweise auch ein Klebemittel bzw. Klebeband eingesetzt werden, welches im Bereich des zu entfernenden Teilbereichs 39 angeordnet wird und welchem ebenfalls ein Treibmittel beigesetzt wird oder welches sich beispielsweise bei Temperaturen wiederum über 210 Ό zersetzt und ein Treibmittel zur Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs 39 freisetzt.

[0055] Anstelle der in den obigen Figuren dargestellten herzustellenden Hohlräume, welche jeweils im Wesentlichen geradlinige Außenbegrenzungen aufweisen, kann beispielsweise durch ein mehrstufiges Entfernen von mehreren zu entfernenden Teilbereichen in übereinander angeordneten Schichten bzw. Lagen einer mehrlagigen Leiterplatte auch ein abgesetzter und/oder stufenförmig ausgebildeter Teilbereich hergestellt werden. 8/14

Claims (19)

1. österreichisches Patentamt AT 13 229 Ul 2013-08-15 Ansprüche 1. Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte unter Entfernung eines Teilbereichs derselben, wobei wenigstens zwei Schichten bzw. Lagen der Leiterplatte miteinander verbunden werden und eine Verbindung des zu entfernenden Teilbereichs mit einer benachbart liegenden Lage der Leiterplatte durch Vorsehen einer Schicht aus einem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material verhindert wird und Randbereiche des zu entfernenden Teilbereichs von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in bzw. an der Schicht (7, 36) aus dem ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernden Material in einem Teilbereich eine Rissbildung (11) und/oder eine Ablösung (37) von dem zu entfernenden Teilbereich (6, 39) der Leiterplatte (1,31) induziert wird und nachfolgend der zu entfernende Teilbereich (6, 39) entfernt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rissbildung (11) und/oder Ablösung (37) von dem zu entfernenden Teilbereich (6, 39) der Leiterplatte (1, 31) in bzw. an der Schicht (7, 36) aus dem ein Anhaften verhindernden Material durch ein Einbringen bzw. Ausbilden von durch eine ungleichmäßige Beanspruchung des zu entfernenden Teilbereichs (6, 39) hervorgerufenen Verwindungen desselben hervorgerufen wird bzw. werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ungleichmäßigen Beanspruchungen auf den zu entfernenden Teilbereich (6) während der Durchführung einer Trennung des zu entfernenden Teilbereichs (6) von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte (1) eingebracht werden.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (8, 38) des zu entfernenden Teilbereichs (6, 39) in an sich bekannter Weise durch ein Fräsen, Ritzen, Schneiden, insbesondere Laserschneiden definiert und/oder getrennt bzw. durchtrennt werden.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rissbildung (11) durch ein Einbringen einer erhöhten mechanischen Belastung oder erhöhten Energie bei der Durchtrennung der Randbereiche (8) des zu entfernenden Teilbereichs (6) von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte (1) induziert wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Randbereich (8) des zu entfernenden Teilbereichs ein Laserschneidvorgang (16, 17, 18, 21) unter Einbringung erhöhter Energie durchgeführt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhte Energie durch einen oszillierenden Laserstrahl (21) eingebracht wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Trennung der Randbereiche (8) des zu entfernenden Teilbereichs (6) von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte (1) in einem im Wesentlichen mittigen Bereich (22) zum Induzieren einer Rissbildung punktuell Wärmeenergie zugeführt wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise das ein Anhaften bzw. Verkleben verhindernde Material (7, 36) von einer wachsartigen Paste gebildet wird, welche während eines Verbindungsvorgangs von wenigstens zwei Schichten bzw. Lagen der Leiterplatte (1, 31) ein Anhaften bzw. Verkleben des nachfolgend zu entfernenden Teilbereichs (6, 39) an der benachbart liegenden Lage der Leiterplatte verhindert.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wachsartigen Paste (36) ein Treibmittel zugesetzt wird, welches nach einer Verbindung von wenigstens zwei Schichten bzw. Lagen der Leiterplatte (31) unter Aussetzung des zu entfernenden Teilbereichs (39) an eine gegenüber einer Temperatur bei der Herstellung der Verbindung zwischen den Schichten bzw. Lagen der Leiterplatte (31) erhöhte Temperatur freigesetzt wird. 9/14 österreichisches Patentamt AT 13 229 Ul 2013-08-15
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung bzw. Durchtrennung von Randbereichen (38) des zu entfernenden Teilbereichs (39) von daran angrenzenden Bereichen der Leiterplatte (31) nach der Freisetzung des Treibmittels durchgeführt wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel von Azodicarbonamid, p-Toluolsulfonylsemicarbazid oder 5-Phenyltetrazol gebildet wird.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zu entfernende Teilbereich (6) unter Verwendung eines temporär an diesem anhaftenden Hilfsmittels (14), beispielsweise eines Klebebands oder dgl. von der Leiterplatte (1) entfernt wird.
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung des zu entfernenden Teilbereichs (6, 39) automatisiert vorgenommen wird.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von zu entfernenden Teilbereichen (6) insbesondere von einer Mehrzahl von Leiterplatten (1) unter Verwendung eines gemeinsamen Hilfsmittels (14) im Wesentlichen gleichzeitig entfernt wird.
16. 16. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Erzeugung wenigstens eines Kanals in einer Leiterplatte (1,31).
17. 17. Verwendung nach Anspruch 16 zur Freistellung wenigstens eines Elements, insbesondere Registrierelements im Inneren bzw. in Innenlagen einer mehrlagigen Leiterplatte (1,31).
18. 18. Verwendung nach Anspruch 16 zur Herstellung von abgesetzten und/oder stufenförmig ausgebildeten Teilbereichen einer Leiterplatte (1,31).
19. 19. Verwendung nach Anspruch 16 zur Herstellung einer starrflexiblen Leiterplatte (1,31). Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 10/14