CH628195A5

CH628195A5 - Printed-circuit board having at least two wiring layers

Info

Publication number: CH628195A5
Application number: CH213678A
Authority: CH
Inventors: Hans Hadersbeck; Hubert Zukier; Ernst Andrascek; Alfred Groeber; Wolfgang Haase; Hans-Juergen Hacke
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1977-04-14
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1982-02-15
Also published as: BE866001A; IT1096057B; GB1577713A; JPS53128765A; NL7803993A; FR2387568B1; FR2387568A1; DE2716545A1; SE7804192L; IT7822145A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine gedruckte Schaltungsplatte mit mindestens zwei Verdrahtungslagen und mindestens einer elektrisch leitenden Querverbindung zwischen 45 den beiden Verdrahtungslagen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen gedruckten Schaltungsplatte. The present invention relates to a printed circuit board with at least two wiring layers and at least one electrically conductive cross connection between the two wiring layers, and to a method for producing such a printed circuit board.

Gedruckte Schaltungsplatten mit zwei Verdrahtungslagen und elektrisch leitenden Querverbindungen zwischen den beiden Verdrahtungslagen werden üblicherweise als doppelseitige so gedruckte Verdrahtung mit durchkontaktierten Löchern hergestellt. Hierbei werden zunächst in ein beidseitig kupferkaschiertes isolierendes Trägermaterial die Löcher gebohrt und dann wird die ganze Platte einschliesslich der Lochinnenwandungen stromlos metallisiert. Nach einer galvanischen Verstär-55 kung dieses dünnen Niederschlages folgt nun durch Photooder Siebdruck die galvanikfeste Abdeckung derjenigen Teile der Plattenoberflächen, die später freigeätzt werden sollen. Die Leiterzüge auf den beiden Seiten der Platte und die Löcher bleiben frei und erhalten durch galvanische Metallabscheidung 60 eine ätzfeste und gleichzeitig lötfähige und korrosionsbeständige Endoberfläche. Schliesslich wird die Platte nach Entfernung der Druckfarbe durch Wegätzen des freien Kupfers fertiggestellt. Dieses bekannte Verfahren enthält einige stark kostenintensive Faktoren. So müssen abgesehen von der Ver-65 wendung eines hochwertigen Trägermaterials sämtliche Löcher gebohrt werden, um die für das Durchkontaktieren erforderliche Lochwandqualität zu erreichen. Weiterhin ist das Durchkontaktieren selbst ein relativ teurer Arbeitsgang, da es Printed circuit boards with two wiring layers and electrically conductive cross connections between the two wiring layers are usually produced as double-sided printed wiring with plated through holes. Here, the holes are first drilled in a copper-clad insulating support material on both sides, and then the entire plate, including the inner walls of the hole, is metallized without current. After a galvanic reinforcement of this thin deposit, photo or screen printing is used to cover those parts of the plate surfaces which are later to be etched free. The conductor tracks on the two sides of the plate and the holes remain free and receive an etch-resistant and at the same time solderable and corrosion-resistant end surface by means of galvanic metal deposition 60. Finally, after the printing ink has been removed, the plate is finished by etching away the free copper. This known method contains some very costly factors. Apart from the use of a high-quality carrier material, all holes have to be drilled in order to achieve the perforated wall quality required for through-plating. Furthermore, through-plating itself is a relatively expensive operation since it

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die Anwendung stromloser und galvanischer Metallisierungs- gekennzeichnet, dass auf dem isolierenden Trägermaterial die bäder erfordert. erste Verdrahtungslage erzeugt wird, dass dann eine mit der the use of electroless and galvanic metallization - that the baths on the insulating substrate are required. first wiring layer is generated, then one with the

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe Kleberschicht versehene und an der vorgesehenen Stelle der zugrunde, eine gedruckte Schaltungsplatte mit mindestens Querverbindung gelochte Metallfolie auf die erste Verdrah- The present invention is therefore based on the object of providing an adhesive layer and, at the intended location, a printed circuit board with at least cross-connection perforated metal foil on the first wiring.

zwei Verdrahtungslagen anzugeben, bei welcher elektrisch lei- s tungslage auflaminiert wird, dass dann mittels einer subtrakier-tende Querverbindungen zwischen den beiden Verdrahtungsla- ten Technik aus der Metallfolie die zweite Verdrahtungslage gen billiger und einfacher herzustellen sind. gebildet wird und sodann die Querverbindung durch Lötung Specify two wiring layers in which the electrical power layer is laminated on, so that the second wiring layer can then be produced more cheaply and easily by means of a subtracting cross connections between the two wiring layers. is formed and then the cross connection by soldering

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einer gedruckten hergestellt wird. Für die Herstellung der gedruckten Schal-Schaltungsplatte der eingangs genannten Art dadurch gelöst, tungsplatte sind also nur Arbeitsgänge erforderlich, welche dass auf einem isolierenden Trägermaterial aufeinanderfolgend io geringe Kosten verursachen. Insbesondere können sämtliche die erste Verdrahtungsanlage, eine isolierende Kleberschicht Querverbindungen zusammen mit dem Einlöten voû Bauele-und die zweite Verdrahtungslage angeordnet sind und dass an menten in einem Arbeitsgang gleichzeitig herstellt werden, der Stelle der Querverbindung ein die zweite Verdrahtungslage Ein zweites Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass auf und die Kleberschicht durchsetzendes Loch vorgesehen ist, dem isolierenden Trägermaterial die erste Verdrahtungslage dessen Randbereich durch einen Metallüberzug mit dem inner- is erzeugt wird, dass dann eine mit der Kleberschicht versehene halb der Lochöffnung freiliegenden Bereich der ersten Ver- und an der vorgesehenen Stelle der Querverbindung gelochte drahtungslage verbunden ist. Bei der erfindungsgemässen Metallfolie auf die erste Verdrahtungslage auflaminiert wird, According to the invention, this object is produced in a printed form. Solved for the production of the printed circuit board of the type mentioned above, so that only operations are required which successively cause low costs on an insulating carrier material. In particular, all of the first wiring system, an insulating adhesive layer, cross-connections can be arranged together with the soldering of components and the second wiring layer, and that the cross-connection location and the second wiring layer can be produced simultaneously in one work step. A second method is characterized in that that there is a hole on and through the adhesive layer, the first wiring layer of the insulating carrier material, the edge region of which is generated by a metal coating with the inner part, that then an area of the first connection and at the intended location which is exposed with the adhesive layer and half of the hole opening the cross-connection perforated wire layer is connected. When the metal foil according to the invention is laminated onto the first wiring layer,

Schaltungsplatte liegen also mindestens zwei Verdrahtungsla- dass dann durch galvanische Metallabscheidung ein ätzfester gen dicht nebeneinander auf der Seite des isolierenden Träger- und lötfähiger Metallüberzug aufgebracht wird, welcher die materials. Hierdurch kann auf die bisher üblichen durchkontak- 20 Querverbindung herstellt und auf der Metallfolie die der zwei-tierten Löcher verzichtet werden. Die elektrisch leitende Quer- ten Verdrahtungslage entsprechenden Bereiche bedeckt und Verbindung wird unmittelbar durch einen Metallüberzug herge- dass dann die zweite Verdrahtungslage durch Ätzen gebildet stellt, so dass die bisher erforderliche stromlose Metallisierung wird. Bei diesem zweiten Verfahren wird also als Metallüber-entfallen kann. Einen weiteren Vorteil bringt die enge Nachbar- zug eine galvanische Endoberfläche aufgebracht, welche schaft beider Verdrahtungslagen bei thermischen Belastungen, 25 gleichzeitig eine funktionssichere elektrisch leitende Querver-da hier die bei den üblichen Schaltungsplatten gegebene Riss- bindung bildet. Bei der nachfolgenden Herstellung der zweiten gefahr der Durchkontaktierungen durch starke Ausdehnung Verdrahtungslage durch Ätzen kann dann diese galvanische der Platte in der zur Plattenebene senkrechten Richtung ent- Endoberfläche ohne zusätzlichen Aufwand als Ätzreserve fällt. benützt werden. Die durch das galvanisch abgeschiedene Circuit board are therefore at least two wiring layers - that is then applied by galvanic metal deposition an etch-resistant gene close to each other on the side of the insulating carrier and solderable metal coating, which the materials. In this way, it is possible to produce the through-contact cross connection that has been customary up to now and to dispense with the two holes on the metal foil. The areas that correspond to the electrically conductive transverse wiring layer are covered and the connection is made directly by means of a metal coating, so that the second wiring layer is formed by etching, so that the electroless metallization that was previously required is achieved. In this second process, metal can thus be eliminated. Another advantage is the close neighboring train, which has a galvanic end surface applied, which shafts in both wiring layers under thermal loads, 25 at the same time a functionally reliable, electrically conductive cross-connection, since this forms the crack bond present in the usual circuit boards. In the subsequent production of the second danger of the plated-through holes due to extensive expansion of the wiring layer by etching, this galvanic layer can then fall as an etching reserve in the direction perpendicular to the plane of the plate at the end surface without additional effort. be used. The by the galvanically separated

Vorteilhaft sind zwischen dem isolierenden Trägermaterial 30 Metall hergestellte Querverbindung kann auch als vorläufige und der isolierenden Kleberschicht die nicht von der ersten Querverbindung angesehen werden, welche durch die Zufuhr Verdrahtungslage eingenommenen Bereiche durch ein Isolier- von Lot beim Einlöten von Bauelementen verstärkt wird. Stoffmaterial aufgefüttert. Mit dieser Auffütterung ergibt sich Für die Erzeugung der ersten Verdrahtungslage können bei eine im wesentlichen eben ausgebildete Plattenoberfläche, so beiden Verfahrensvarianten beliebige bekannte Techniken, wie dass neben einem verbesserten optischen Eindruck auch die für 35 z. B. die additive Technik angewandt werden. Vorzugsweise die Herstellung der zweiten Verdrahtungslage erforderlichen wird die erste Verdrahtungslage jedoch mit einer subtraktiven Druckvorgänge erleichtert werden. Technik aus einer auf das isolierende Trägermaterial aufge- Cross-connection made of metal between the insulating carrier material 30 can also be advantageous as a provisional and the insulating adhesive layer which is not considered to be the first cross-connection, which is reinforced by the supply of the wiring layer by an insulating solder when components are soldered. Lined with material. With this padding results for the generation of the first wiring layer with an essentially flat plate surface, both process variants, any known techniques, such as that in addition to an improved visual impression also for 35 z. B. the additive technique can be applied. Preferably, however, the production of the second wiring layer required, the first wiring layer will be facilitated with a subtractive printing process. Technology made of a

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsge- brachten Metallkaschierung gebildet. Somit kann für die Bil-mässen Schaltungsplatte ist an der Stelle der Querverbindung dung der ersten und der zweiten Verdrahtungslage die gleiche ein die erste Verdrahtungslage und das isolierende Trägerma- 40 subtraktive Technik angewandt werden. Ausserdem kann terial durchsetzendes zweites Loch vorgesehen, dessen Quer- hierbei von einem preisgünstigen, handelsüblichen einseitig schnitt geringer ist als der Querschnitt des die zweite Verdrah- kupferkaschierten Trägermaterial wie z. B. Phenolhartpapier tungslage und die Kleberschicht durchsetzendes Loches. ausgegangen werden. In a preferred embodiment, the metal lamination according to the invention is formed. Thus, for the circuit board at the location of the cross-connection of the first and second wiring layers, the same as the first wiring layer and the insulating substrate 40 subtractive technology can be used. In addition, it is possible to provide a second hole penetrating the material, the cross-section of which is less than an inexpensive, commercially available one-sided cut than the cross-section of the second copper-clad carrier material, such as. B. phenol hard paper processing layer and the adhesive layer penetrating hole. be assumed.

Durch diese Massnahme entsteht an der Stelle der Querverbin- Vorteilhaft wird vor dem Auflaminieren der gelochten dung eine die gesamte Schaltungsplatte durchsetzende öff- 45 Metallfolie auf die nicht von der ersten Verdrahtungslage ein-nung, welche für die Aufnahme der Anschlussstifte von Bauele- genommenen Bereiche des isolierenden Trägermaterials mit-menten geeignet ist. Durch die verschiedene Bemessung des tels Siebdruck ein Isolierstoffmaterial aufgebracht. Dieses AufQuerschnitts der aneinander anschliessenden Löcher steht füttern mittels Siebdruck erfordert wenig Aufwand und sowohl in der ersten Verdrahtungslage als auch in der zweiten bewirkt eine ebene Plattenoberfläche. This measure results in the place of the cross-connection. Before the laminated perforation is laminated on, it is advantageous to open an opening metal foil that penetrates the entire circuit board onto the area not covered by the first wiring layer, which is used to hold the connection pins of components insulating carrier material is suitable. Due to the different dimensions of the screen printing, an insulating material is applied. This cross-section of the adjoining holes is fed by means of screen printing requires little effort and both in the first wiring layer and in the second one results in a flat board surface.

Verdrahtungslage in ringförmiger Bereich zur Verfügung, wel- 50 Eine weitere Verbesserung der Funktionssicherheit der eher die Querverbindung durch den Metallüberzug ermöglicht. Querverbindung kann dadurch erreicht werden, dass die mit Wiring layer available in a ring-shaped area, which 50- A further improvement of the functional reliability, which rather enables the cross connection through the metal coating. Cross connection can be achieved by using

Besonders vorteilhaft ist der Rand des die zweite Verdrah- der Kleberschicht versehene Metallfolie durch Stanzen derart tungslage durchsetzenden Loches zur Kleberschicht hin ausge- gelocht wird, dass der Rand des Loches in der Metallfolie zur bördelt. Hierdurch rücken die beiden Verdrahtungslagen an Kleberschicht hin ausgebördelt wird. The edge of the metal foil provided with the second wiring layer of the adhesive layer is particularly advantageously punched out towards the adhesive layer by punching such a hole that the edge of the hole flares in the metal foil. As a result, the two wiring layers move towards the adhesive layer.

der Stelle der Querverbindung noch enger zusammen, 55 Als zusätzliche Massnahme, welche ein noch dichteres wodurch die Zuverlässigkeit der durch den Metallüberzug her- Zusammenrücken der beiden Verdrahtungslagen an der Stelle gestellten Querverbindung weiter erhöht wird. der Querverbindung bewirkt, kann die mit der Kleberschicht the location of the cross connection even closer together, 55 As an additional measure, which increases the reliability of the cross connection provided by the metal coating of the two wiring layers at the location, which increases the reliability even further. the cross connection can cause the adhesive layer

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfin- versehene Metallfolie unter Verwendung einer Druckaus-dungsgemässen Schaltungsplatte besteht der Metallüberzug gleichsfolie auf die erste Verdrahtungslage auflaminiert wer-aus einem Lot. Die elektrisch leitende Querverbindung kann 60 den. In a further preferred embodiment of the metal foil according to the invention using a printed circuit board according to pressure, the metal covering foil consists of a solder laminated onto the first wiring layer. The electrically conductive cross connection can be 60 den.

hierbei durch einen meist ohnehin erforderlichen Lötvorgang Zur Herstellung von durchgehenden Öffnungen für die Auf- in this case by means of a soldering process which is usually required anyway to produce through openings for the

hergestellt werden. Da nur die Lötseite der Schaltungsplatte nähme der Anschlussstifte von Bauelementen wird vorzugs-freiliegt und bei diesem Lötvorgang vollständig verzinnt wer- weise nach Bildung der zweiten Verdrahtungslage an der Stelle den kann, kann der Schutz durch eine galvanisch abgeschie- der Querverbindung in die erste Verdrahtungslage und das iso-dene Endoberfläche entfallen. 65 lierende Trägermaterial ein zweites Loch eingebracht, dessen getting produced. Since only the soldering side of the circuit board takes the connection pins of components, it is preferably exposed and can be completely tinned during this soldering process, for example after the second wiring layer has been formed, the protection can be provided by an electrically isolated cross connection in the first wiring layer and the iso-den end surface is eliminated. 65 lier carrier material introduced a second hole, the

Die vorliegende Erfindung gibt ferner zwei vorteilhafte Querschnitt geringer ist als der Querschnitt des die zweite Ver-Verfahrensvarianten für die Herstellung der erfindungsgemäs- drahtungslage und die Kleberschicht durchsetzenden Loches, sen Schaltungsplatte an. Ein erstes Verfahren ist dadurch Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung The present invention also specifies two advantageous cross sections which are smaller than the cross section of the hole of the circuit board which penetrates the second method of the method for producing the wire layer according to the invention and the adhesive layer. This is a first method. The following are exemplary embodiments of the invention

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an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: explained in more detail with reference to the drawing. It shows:

Figur 1 ein Ablaufschema der Verfahrensschritte bei einem ersten Ausführungsbeispiel für die Herstellung einer gedruckten Schaltungsplatte mit zwei Verdrahtungslagen, die Figure 1 is a flowchart of the process steps in a first embodiment for the production of a printed circuit board with two wiring layers, the

Figuren 2 bis 10 den einzelnen Verfahrensstadien der Figur 1 zugeordnete Schnittbilder der Schaltungsplatte, FIGS. 2 to 10 sectional views of the circuit board assigned to the individual process stages of FIG. 1,

Figur 11 ein Ablaufschema der Verfahrensschritte bei einem zweiten Ausführungsbeispiel für die Herstellung einer gedruckten Schaltungsplatte mit zwei Verdrahtungslagen und die Figure 11 is a flowchart of the process steps in a second embodiment for the production of a printed circuit board with two wiring layers and

Figuren 12 bis 20 den einzelnen Verfahrensstadien der Figur 11 zugeordnete Schnittbilder der Schaltungsplatte. Figures 12 to 20 sectional views of the circuit board associated with the individual process stages of Figure 11.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele wird von dem in Figur 1 bzw. Figur 11 dargestellten Ablaufschema ausgegangen und auf die Figuren 2 bis 10 bzw. auf die Figuren 12 bis 20 Bezug genommen. In the following description of the exemplary embodiments, the flowchart shown in FIG. 1 or FIG. 11 is used and reference is made to FIGS. 2 to 10 or to FIGS. 12 to 20.

Ausgehend von dem Ablaufschema der Figur 1 ist als erstes Ausgangsmaterial das in Figur 2 dargestellte Trägermaterial 1 vorgesehen, welches einseitig mit einer Kupferkaschierung 2 versehen ist. Da an das Trägermaterial 1 keine hohen Anforderungen gestellt werden müssen, sind auch kostengünstige Materialien, wie z. B. Phenolhartpapier geeignet. Die Stärke eines derartigen Phenolhartpapiers beträgt beispielsweise 1,6 mm, während für die Kupferkaschierung 2 eine Stärke von 35 p.m geeignet ist. Aus der Kupferkaschierung 2 wird dann gemäss Figur 3 nach einer geeigneten Maskierung das gewünschte Leitungsmuster der ersten Verdrahtungslage 3 durch Wegätzen der nicht benötigten Kupferflächen erzeugt. Based on the flow diagram of FIG. 1, the carrier material 1 shown in FIG. 2 is provided as the first starting material, which is provided on one side with a copper cladding 2. Since no high demands have to be made on the carrier material 1, inexpensive materials such as, for. B. phenolic hard paper suitable. The thickness of such a phenolic hard paper is, for example, 1.6 mm, while a thickness of 35 p.m is suitable for the copper cladding 2. According to FIG. 3, the desired wiring pattern of the first wiring layer 3 is then produced from the copper cladding 2 by etching away the copper surfaces that are not required.

Als zweites Ausgangsmaterial ist eine in Figur 4 dargestellte Kupferfolie 4 vorgesehen, welche beispielsweise 35 j-im stark ist und einseitig mit einer beispielsweise 50 jim starken Schicht eines wärmehärtbaren Klebers 5 bedeckt ist. Als Kleberschicht ist beipielsweise ein Phenol/Butyral-Trockenklebe-film (Permacel-Folie P18 der Fa. Permacel, New Brunswick, N.J. USA) geeignet. In diese kleberbeschichtete Kupferfolie 4 werden dann gemäss Figur 5 an den für die späteren Querverbindungen vorgesehenen Stellen Löcher 6 gestanzt. Beim Stanzen dieser Löcher 6, welche beispielsweise einen Durchmesser von 1,4 mm aufweisen, erfolgt die Bewegung der Stanznadel in Richtung der Pfeile 7, so dass am Rand der Löcher 6 die Kupferfolie 4 zur Kleberschicht 5 hin ausgebördelt wird. Ein derartiges Ausbördeln wird in der Stanztechnik auch als Düsenzieh-effekt bezeichnet. A copper foil 4 shown in FIG. 4 is provided as the second starting material, which is for example 35 μm thick and is covered on one side with a layer of a thermosetting adhesive 5, for example 50 μm thick. A phenol / butyral dry adhesive film (Permacel film P18 from Permacel, New Brunswick, N.J. USA) is suitable as an adhesive layer, for example. Holes 6 are then punched into this adhesive-coated copper foil 4 in accordance with FIG. 5 at the locations provided for the later cross connections. When punching these holes 6, which have a diameter of 1.4 mm, for example, the punching needle moves in the direction of the arrows 7, so that the copper foil 4 is flanged towards the adhesive layer 5 at the edge of the holes 6. Such flanging is also referred to in die-cutting technology as the nozzle pulling effect.

Das in Figur 5 dargestellte Zwischenprodukt wird nun unter Anwendung von Druck und Wärme passgerecht auf das in Figur 3 dargestellte Zwischenprodukt auflaminiert, wobei gemäss Figur 6 die Kleberschicht 5 fest mit der ersten Verdrahtungslage 3 und den freien Bereichen des Trägermaterials 1 verbunden wird. Bei Verwendung des vorstehend beschriebenen Materials für die Kleberschicht 5 findet der Laminiervor-gang beispielsweise bei einem Druck von 245 N/cm2 und bei einer Temperatur von 170 °C statt. Nach 15 Minuten wird das Laminat unter Druck bis etwa 50 °C abgekühlt. Später findet in einem Umluftofen bei einer Temperatur von 170 °C die etwa 15 Minuten andauernde restliche Aushärtung statt. Zweckmässigerweise wird beim Laminieren zwischen den beiden Stempeln einer Presse auf die Kupferfolie 4 eine elastische und in der Zeichnung strichpunktiert dargestellte Druckausgleichsfolie 8 aufgelegt, so dass die Ränder der Löcher 6 möglichst dicht an die darunterliegende erste Verdrahtungslage rücken. The intermediate product shown in FIG. 5 is then laminated to the intermediate product shown in FIG. 3 using pressure and heat, the adhesive layer 5 being firmly connected to the first wiring layer 3 and the free areas of the carrier material 1 according to FIG. When using the material described above for the adhesive layer 5, the lamination process takes place, for example, at a pressure of 245 N / cm 2 and at a temperature of 170 ° C. After 15 minutes the laminate is cooled under pressure to about 50 ° C. Later, the remaining curing takes about 15 minutes in a convection oven at a temperature of 170 ° C. Advantageously, when laminating between the two stamps of a press on the copper foil 4, an elastic and equalized pressure compensation foil 8 is shown in the drawing, so that the edges of the holes 6 move as close as possible to the underlying first wiring layer.

Nach dem Laminieren wird gemäss Figur 7 nach einer geeigneten Maskierung das gewünschte Leitungsmuster der zweiten Verdrahtungslage 9 durch Wegätzen der nicht benötigten Kupferflächen erzeugt. Wie es in Figur 8 dargestellt ist, werden dann an den vorgesehenen Stellen der Querverbindungen Löcher 10 in die erste Verdrahtungslage 3 und das Trägermaterial 1 gestanzt. Die Löcher 10 sind konzentrisch zu den Löchern 6 angeordnet, aber in ihrem Durchmesser etwas geringer bemessen, so dass in der ersten Verdrahtungslage 3 ein freier Lötaugenring verbleibt. Bei einem Durchmesser der Löcher 6 von 1,4 mm beträgt der Durchmesser der Löcher 10 beipielsweise 1,0 mm. After lamination, the desired line pattern of the second wiring layer 9 is produced by etching away the copper surfaces that are not required, in accordance with FIG. 7 after suitable masking. As shown in FIG. 8, holes 10 are then punched into the first wiring layer 3 and the carrier material 1 at the intended locations of the cross connections. The holes 10 are arranged concentrically with the holes 6, but their diameter is somewhat smaller, so that a free ring of soldering eyes remains in the first wiring layer 3. With a diameter of the holes 6 of 1.4 mm, the diameter of the holes 10 is, for example, 1.0 mm.

Nach dem Stanzen der Löcher 10 wird die Schaltungsplatte mit Bauelementen bestückt, wobei gemäss Figur 9 die Anschlussstifte 11 der Bauelemente durch die Löcher 10 und 6 gesteckt werden. After the holes 10 have been punched, the circuit board is equipped with components, the connecting pins 11 of the components being inserted through the holes 10 and 6 according to FIG.

Zur Fertigstellung der elektrisch leitenden Querverbindungen wird die Leiterplatte schliesslich im Schwall- oder Tauchbad gelötet, wobei gemäss Figur 10 die zweite Verdrahtungslage 9, die freiliegenden Lötaugenringe der ersten Verdrahtungslage 3 und die Anschlussstifte 11 von einem Lot 12 benetzt werden. Das beispielsweise aus Zinn-Blei bestehende Lot 12 stellt also funktionssichere elektrisch leitende Querverbindungen zwischen den Verdrahtungslagen 3 und 9 her und verleiht gleichzeitig der zweiten Verdrahtungslage 9 einen korrosionsfesten Oberflächenschutz. To complete the electrically conductive cross connections, the printed circuit board is finally soldered in a wave or immersion bath, the second wiring layer 9, the exposed solder eye rings of the first wiring layer 3 and the connecting pins 11 being wetted by a solder 12 according to FIG. 10. The solder 12, for example made of tin-lead, therefore produces functionally reliable, electrically conductive cross connections between the wiring layers 3 and 9 and at the same time gives the second wiring layer 9 a corrosion-resistant surface protection.

Beispiel example

Gemäss dem Ablaufschema der Figur 11 ist als erstes Ausgangsmaterial das in Figur 12 dargestellte Trägermaterial 21 vorgesehen, welches einseitig mit einer Kupferkaschierung 22 versehen ist. Bei einer Stärke der Kupferkaschierung 22 von 35 (im ist für das Trägermaterial 21 beispielsweise wieder ein 1,6 mm starkes Phenolhartpapier geeignet. Aus der Kupferkaschierung 22 wird dann gemäss Figur 13 nach einer geeigneten Maskierung das gewünschte Leitungsmuster der ersten Verdrahtungslage 23 durch Wegätzen der nicht benötigten Kupferflächen erzeugt. Nach dem Ätzen werden die nicht von der ersten Verdrahtungslage 23 eingenommenen Bereiche durch ein Isolierstoffmaterial 24 aufgefüttert, so dass eine ebene Fläche entsteht. Als Isolierstoff material 24 ist beispielsweise ein aus zwei Komponenten bestehendes Siebdruck-Epoxidharz geeignet, welches durch Siebdrucken aufgebracht wird und nach kurzem Vortrocknen schliesslich bei einer Temperatur von ca. 120 °C während einer Zeitdauer von etwa 20 bis 30 min ausgehärtet wird. According to the flow diagram in FIG. 11, the carrier material 21 shown in FIG. 12 is provided as the first starting material, which is provided on one side with a copper cladding 22. With a thickness of the copper cladding 22 of 35 (for example, a 1.6 mm thick phenolic hard paper is again suitable for the carrier material 21. According to FIG. 13, the copper cladding 22 then, after a suitable masking, becomes the desired wiring pattern of the first wiring layer 23 by etching away the After the etching, the areas not occupied by the first wiring layer 23 are filled with an insulating material 24, so that a flat surface is created, for example, a two-component screen printing epoxy resin is suitable as the insulating material 24, which is applied by screen printing and after a short predrying it is finally cured at a temperature of about 120 ° C. for a period of about 20 to 30 minutes.

Als zweites Ausgangsmaterial ist eine in Figur 14 dargestellte Kupferfolie 25 vorgesehen, welche beipielsweise 35 um stark ist und einseitig mit einer beispielsweisen 50 p.m starken Schicht eines wärmehartbaren Klebers 26 bedeckt ist. In diese kleberbeschichtete Kupferfolie 25 werden dann gemäss Figur 15 an den für die späteren Querverbindungen vorgesehenen Stellen Löcher 27 gestanzt. Beim Stanzen dieser Löcher 27, welche beispielsweise einen Durchmesser von 1,4 mm aufweisen, erfolgt die Bewegung der Stanznadel in Richtung der Pfeile 28, so dass am Rand der Löcher 27 die Kupferfolie 25 zur Kleberschicht 26 hin ausgebördelt wird. A copper foil 25 shown in FIG. 14 is provided as the second starting material. Holes 27 are then punched into this adhesive-coated copper foil 25 in accordance with FIG. 15 at the locations provided for the later cross connections. When punching these holes 27, which have a diameter of 1.4 mm, for example, the punching needle moves in the direction of the arrows 28, so that the copper foil 25 is flanged towards the adhesive layer 26 at the edge of the holes 27.

Das in Figur 15 dargestellte Zwischenprodukt wird nun unter Anwendung von Druck und Wärme passgerecht auf das in Figur 13 dargestellte Zwischenprodukt auflaminiert, wobei gemäss Figur 16 die Kleberschicht 26 fest mit der ersten Verdrahtungslage 23 und dem Isolierstoffmaterial 24 verbunden wird. Für das Auflaminieren und Aushärten der Kleberschicht 26 können wieder die bereits im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen gewählt werden. The intermediate product shown in FIG. 15 is then laminated to the intermediate product shown in FIG. 13 using pressure and heat, the adhesive layer 26 being firmly connected to the first wiring layer 23 and the insulating material 24 according to FIG. The conditions already described in Example 1 can again be selected for the lamination and curing of the adhesive layer 26.

Nach dem Laminieren erfolgt durch Photo- oder Siebdruck die galvanikfeste Abdeckung derjenigen Teile der Kupferfolie 25, die später freigeätzt werden sollen. Auf die der zweiten Verdrahtungslage entsprechenden Bereiche der Kupferfolie 25 und die innerhalb der Löcher 27 freiliegenden Bereiche der ersten Verdrahtungslage 23 kann dann durch galvanische Metallabscheidung eine ätzfeste und gleichzeitig lötfähige und korrosionsbeständige Endoberfläche 29 aufgebracht werden. Die zweite Verdrahtungslage 30 wird dann nach Entfernung der galvanikfesten Abdeckung durch Wegätzen des freien Kupfers fertiggestellt, wobei die in Figur 17 dargestellte Anord4 After the lamination, the parts of the copper foil 25 that are to be etched free later are covered by photo or screen printing. An etch-resistant and at the same time solderable and corrosion-resistant end surface 29 can then be applied to the areas of the copper foil 25 corresponding to the second wiring layer and the areas of the first wiring layer 23 which are exposed within the holes 27. The second wiring layer 30 is then completed after removing the galvanic-resistant cover by etching away the free copper, the arrangement 4 shown in FIG

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

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nung entsteht. Die beispielsweise aus Zinn-Blei bestehende galvanische Endoberfläche 30 stellt auch an den dafür vorgesehenen Stellen die elektrisch leitenden Querverbindungen zwischen der ersten Verdrahtungslage 23 und der zweiten Verdrahtungslage 30 her. Wie es in Figur 18 dargestellt ist, werden 5 dann an den vorgesehenen Stellen der Querverbindungen Löcher 31 in die erste Verdrahtungslage 23 und das Trägermaterial 21 gestanzt. Die Löcher 31 sind konzentrisch zu den Löchern 27 angeordnet, aber in ihrem Durchmesser etwas geringer bemessen, so dass in der ersten Verdrahtungslage 23 10 ein freier Lötaugenring verbleibt und die bereits hergestellten Durchkontaktierungen nicht unterbrochen werden. Bei einem Durchmesser der Löcher 27 von 1,4 mm beträgt der Durchmesser der Löcher 31 beispielsweise 1,0 mm. voltage arises. The galvanic end surface 30, for example made of tin-lead, also produces the electrically conductive cross connections between the first wiring layer 23 and the second wiring layer 30 at the locations provided for this purpose. As shown in FIG. 18, holes 31 are then punched into the first wiring layer 23 and the carrier material 21 at the intended locations of the cross connections. The holes 31 are arranged concentrically to the holes 27, but their diameter is somewhat smaller, so that a free solder eye ring remains in the first wiring layer 23 10 and the plated-through holes already produced are not interrupted. With a diameter of the holes 27 of 1.4 mm, the diameter of the holes 31 is, for example, 1.0 mm.

Nach dem Stanzen der Löcher 31 ist die Schaltungsplatte 15 fertiggestellt, wobei die gute Lötbarkeit auch nach längerer Zwischenlagerung voll erhalten bleibt. Zum Bestücken der Schaltungsplatte werden gemäss Figur 19 der Anschlussstifte 32 der Bauelemente durch die Löcher 27 und 31 gesteckt. Das Einlöten der Bauelemente erfolgt dann schliesslich im Schwall- 20 und Tauchbad, wobei gemäss Figur 20 die galvanische Endoberfläche 29 und die Anschlussstifte 32 von einem Lot 33 benetzt werden. Das beispielsweise aus Zinn-Blei bestehende After the holes 31 have been punched, the circuit board 15 is finished, the good solderability being fully retained even after prolonged storage. To populate the circuit board, according to FIG. 19, the connection pins 32 of the components are inserted through the holes 27 and 31. The components are then finally soldered in the wave bath and immersion bath, the galvanic end surface 29 and the connecting pins 32 being wetted by a solder 33 according to FIG. 20. The one made of tin-lead, for example

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Lot 33 verstärkt hierbei die bereits durch die galvanische Endoberfläche 29 hergestellten Querverbindungen. Lot 33 here reinforces the cross-connections already produced by the galvanic end surface 29.

In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde die Herstellung von gedruckten Schaltungsplatten mit zwei Verdrahtungslagen beschrieben. In entsprechender Weise können jedoch auch Schaltungsplatten mit drei und mehr Verdrahtungslagen hergestellt werden. Zur Bildung einer dritten Verdrahtungslage kann beispielsweise auf die in Figur 7 dargestellte Platte eine weitere kleberbeschichtete und an den vorgesehenen Stellen der Querverbindungen gelochte Kupferfolie auflaminiert werden. Die in diese Kupferfolie eingebrachten Löcher müssen dann nur etwas grössere Durchmesser aufweisen als die Löcher 6 in der zweiten Verdrahtungslage 9. Nach dem Auflaminieren kann dann aus dieser weiteren Kupferfolie mittels einer subtraktiven Technik die dritte Verdrahtungslage hergestellt werden. Die Herstellung der elektrisch leitenden Querverbindungen durch ein Lot erfolgt dann wieder in der bereits beschriebenen Weise, wobei das Lot an den Stellen der Querverbindungen jeweils drei stufenförmig angeordnete Lötaugenringe miteinander verbindet. Anstelle des Lotes können die elektrisch leitenden Querverbindungen aber auch durch eine auf die dritte Verdrahtungslage aufgebrachte galvanische Endoberfläche hergestellt werden. In the above embodiments, the manufacture of printed circuit boards with two wiring layers has been described. In a corresponding manner, however, circuit boards with three or more wiring layers can also be produced. To form a third wiring layer, for example, a further adhesive-coated copper foil and perforated at the intended locations of the cross connections can be laminated onto the plate shown in FIG. The holes made in this copper foil then only have to have a somewhat larger diameter than the holes 6 in the second wiring layer 9. After the lamination, the third wiring layer can then be produced from this further copper foil by means of a subtractive technique. The electrically conductive cross-connections are then produced again using a solder in the manner already described, the solder connecting three step-shaped solder eye rings to each other at the locations of the cross connections. Instead of the solder, the electrically conductive cross connections can also be produced by a galvanic end surface applied to the third wiring layer.

4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

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PATENT CLAIMS

1. Printed circuit board with at least two wiring layers and at least one electrically conductive cross connection between the two wiring layers, characterized in that the first wiring layer (3,23), an insulating adhesive layer (5,26 and the second wiring layer (9, 30) is arranged and that a hole (6, 27) penetrating the second wiring layer (9, 30) and the adhesive layer (5, 26) is provided at the location of the cross connection, the edge region of which is covered by a metal coating ( 12, 29) is connected to the area of the first wiring layer (3, 23) that is exposed within the hole opening.

2. Circuit board according to claim 1, characterized in that between the insulating carrier material (21) and the insulating adhesive layer (26) the areas not occupied by the first wiring layer (23) are filled with an insulating material (24).

3. Circuit board according to claim 1 or 2, characterized in that a second hole (10, 31) penetrating the first wiring layer (3, 23) and the insulating carrier material (1, 21) is provided at the point of the cross connection, the cross section of which is smaller is the cross section of the hole (6,27) passing through the second wiring layer (9,30) and the adhesive layer (5,26).

4. Circuit board according to one of the preceding claims, characterized in that the edge of the hole (6, 27) passing through the second wiring layer (9, 30) is flanged towards the adhesive layer (5, 26).

5. Circuit board according to one of the preceding claims, characterized in that the metal coating (12) consists of a solder.

6. A method for producing a printed circuit board according to claim 1, characterized in that the first wiring layer (3) is produced on the insulating carrier material (1), that then provided with the adhesive layer (5) and perforated at the intended location of the cross-connection Metal foil (4) is laminated onto the first wiring layer (3), so that the second wiring layer (9) is then formed from the metal foil (4) by means of a subtractive technique and then the cross-connection is made by soldering.

7. A method for producing a printed circuit board according to claim 1, characterized in that the first wiring layer (23) is produced on the insulating carrier material (21), that then provided with the adhesive layer (26) and perforated at the intended location of the cross-connection Metal foil (25) is laminated onto the first wiring layer (23) so that an etch-resistant and solderable metal coating (29) is then applied by galvanic metal deposition, which creates the cross-connection and on the metal foil (25) that of the second wiring layer (30) corresponding areas covered and that then the second wiring layer (30) is formed by etching.

8. The method according to claim 6, characterized in that the first wiring layer (3,23) is formed by means of a subtractive technique from a metal lamination (2,22) applied to the insulating carrier material (1,21).

9. The method according to claim 7, characterized in that the first wiring system (3,23) is formed by means of a subtractive technique from a metal lamination (2,22) applied to the insulating carrier material (1,21).

10. The method according to claim 8, characterized in that before the laminating of the perforated metal foil (25) on the areas of the insulating carrier material (21) not occupied by the first wiring layer (23), an insulating material (24) is applied by means of screen printing.

11. The method according to claim 9, characterized in that before the laminating of the perforated metal foil (25) on the areas of the insulating carrier material (21) not occupied by the first wiring layer (23), an insulating material (24) is applied by means of screen printing.

5 12. The method according to claim 10, characterized in that the metal foil (4,25) provided with the adhesive layer (5,26) is punched by punching such that the edge of the hole (6,27 to the adhesive layer (5,26) is flared out.

13. The method according to claim 11, characterized in that the metal foil (4,25) provided with the adhesive layer (5, 26) is punched by punching such that the edge of the hole (6, 27) to the adhesive layer (5, 26 ) is flanged out.

15. The method according to claim 12, characterized in that the metal foil (4) provided with the adhesive layer (5) is laminated onto the first wiring layer (3) using a pressure compensation foil (8).

15. The method according to claim 13, characterized in

20 shows that the metal foil (4) provided with the adhesive layer (5) is laminated onto the first wiring layer (3) using a pressure compensation foil (8).

16. The method according to claim 14, characterized in that after formation of the second wiring layer (9,

25 30) at the location of the cross connection in the first wiring layer (3,23) and the insulating carrier material (1,21) a second hole (10,31) is introduced, the cross section of which is smaller than the cross section of the second wiring layer (9 , 30) and the adhesive layer (5.26) penetrating hole (6.27).

17. The method according to claim 15, characterized in that after formation of the second wiring layer (9, 30) at the location of the cross connection in the first wiring layer (3,23) and the insulating carrier material (1,21), a second hole (10 , 31) is introduced, the cross section of which is smaller

35 is the cross section of the hole (6.27) passing through the second wiring layer (9.30) and the adhesive layer (5.26).