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Die
Erfindung betrifft eine Lötstopplack-Beschichtung
für starre
in Teilbereichen biegsame Leiterplatten.
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Eine
Leiterplatte muss oftmals bezüglich
ihrer Gestalt und Anordnung an konstruktive Gegebenheiten und äußere Randbedingungen
angepasst werden. In der Kraftfahrzeugtechnik können beispielsweise Aspekte
wie Sicherheit, Kosten- und Gewichtsersparnis und Ästhetik
dem Einbauvolumen und der Gestaltung der Leiterplatten übergeordnet werden.
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Zu
diesem Zweck werden seit vielen Jahren in Geräten oder Fahrzeugen Leiterplatten
mit gedruckten Schaltungen mit starren und biegsamen Teilbereichen
zur elektronischen Regelung und Steuerung eingesetzt. Durch die
biegsamen Teilbereiche können
die Freiheitsgrade in der möglichen
dreidimensionalen Gestaltung der Leiterplatte erhöht werden.
In neuerer Zeit werden Schaltungen aus Kostengründen vornehmlich mit starrem
Leiterplattenmaterial gefertigt, wobei in den biegsamen Bereichen
das Leiterplattenmaterial eine geringere Dicke aufweist als in den
starren Bereichen. Solche starr-biegsamen Leiterplatten und ihre
Herstellung sind beispielsweise in der
DE 44 05 228 C1 und der
DE 10 2005 012 404 B4 beschrieben.
In der
EP 1 575 344 B1 ist
darüber hinaus
ein Steuergerät
für Kraftfahrzeuge
beschrieben, das eine starr-biegsame Leiterplatte aufweist.
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Leiterplatten
weisen üblicherweise
auf ihrer Oberfläche
so genannte Pads auf, auf die unter Verwendung von Lot Bauelemente
aufgelötet
werden können.
Das dafür
notwendige Lot muss für
diese oberflächenmontierten
Bauelemente in Form von Depots zur Verfügung gestellt werden. Wie in
der
DE 197 16 044
A1 beschrieben, sind die Leiterbahnen der Leiterplatten
dabei durch eine Lötstopplackschicht
geschützt,
die sich mit Ausnahme der Flächen
der Depots über
die gesamte Leiterplattenfläche
zieht.
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Gleichzeitig
dient die Lötstopplackschicht
als Isolationsschutz.
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Infolge
von Biegungen der Leiterplatte und der damit verbundenen mechanischen
Belastung kann es zum undefinierten und unkontrollierten Abplatzen
der Lötstopplackschicht
kommen, da dieser die eingebrachten Spannungen nicht oder nicht
ausreichend aufnehmen kann. Um eine Verschmutzung durch Partikel,
Kurzschlüsse
und gegebenenfalls daraus resultierende frühzeitige Ausfälle zu vermeiden,
müssen
diese kritischen und mechanisch durch die Biegung besonders belasteten
Stellen berücksichtigt
werden.
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Damit
eine flexible oder semi-flexible gedruckte Schaltung die Biegebeanspruchung
ohne Beschädigung
aushält,
wird in der
DE 203
20 760 U1 vorgeschlagen, vollflächig auf den Leiterfolienschichten
der Leiterplatten einen flexiblen Lötstopplack einzusetzen, der
dehnbar genug ist, um die durch die Biegung der Leiterplatte eingebrachten
Spannungen aufnehmen zu können.
Auch in der
US 6,350,387
B2 werden flexible Lötstopplackmasken
als Deckschichten für
starr-flexible Leiterplatten beschrieben. Solche flexiblen Lötstopplacke
sind jedoch sehr kostenintensiv, so dass aus Kostengründen der
Einsatz auf der kompletten Leiterplatte nicht bevorzugt ist. Den flexiblen
Lötstopplack
nur im gebogenen, bzw. biegsamen Bereich der Leiterplatten einzusetzen,
während
in den mechanisch weniger belasteten und/oder starren Bereichen
gewöhnlicher
Lötstopplack
verwendet wird, bedeutet dagegen einen erheblichen Mehraufwand in
der Herstellung, denn für
die Auftragung verschiedener Lötstopplacke
sind ein oder mehrere zusätzliche
Prozessschritte notwendig. Dies ist wiederum zeitaufwändig und
ebenfalls kostenintensiv.
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Aus
der
US 2008/0179079
A1 ist eine Lötstoppbeschichtung
für eine
starr-flexible Leiterplatte bekannt. Diese Beschichtung weist im
Biegebereich der Leiterplatte mehrere Bewegungsfugen auf.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher eine im Vergleich zum zitierten Stand
der Technik verbesserte Lötstopplack-Beschichtung für starr-biegsame
Leiterplatten bereitzustellen, bei der die Spannungen in der Lötstopplack-Beschichtung
beim Biegen reduziert werden können
und weiterhin der Schutz vor Kurzschlüssen und Überschlägen durch elektrostatische
Entla dungen gewährleistet
bleibt. Die Lötstopplack-Beschichtung
soll dabei einfach und kostengünstig
herzustellen sein.
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Dies
wird erfindungsgemäß durch
eine Lötstopplack-Beschichtung entsprechend
des Patentanspruchs 1 erreicht.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen
eine Lötstopplack-Beschichtung für eine starr-biegsame Leiterplatte
mit ein oder mehreren Leiterbahnen und mindestens einem Biegebereich
bereit zu stellen, wobei die Lötstopplackbeschichtung
mindestens im Biegebereich der Leiterplatte eine oder mehrere Bewegungsfugen
aufweist. Die Bewegungsfugen sind dabei quer zur Biegerichtung der
Leiterplatte ausgestaltet. Die Bewegungsfugen können in dieser Ausrichtung
Biegebelastungen, wie Dehnung oder Stauchung, besonders gut ausgleichen.
Auf diese Weise kann ein Abplatzen der Lötstopplack-Beschichtung auf
der Leiterplatte länger
oder sogar gänzlich
vermieden werden. Erfindungsgemäß kann eine
Verbesserung und Verlängerung
der Standzeit einer Leiterplatte sowohl unter einer anhaltenden
Biegebelastung als auch in Fällen
erzielt werden, in denen die Leiterplatte einer Vielzahl an Biegevorgängen ausgesetzt
wird. Zusätzlich
zu den Querfugen weist die Lötstopplack-Beschichtung Bewegungsfugen
mit einer Ausrichtung in Biegerichtung auf. Letztere werden erfindungsgemäß auch als
Längsfugen
bezeichnet. Besonders bevorzugt können dabei die Querfugen und
Längsfugen
so angeordnet sein, dass sich im Biegebereich der Leiterplatte Lötstopplack-Blöcke ergeben.
Mit anderen Worten können
die Längsfugen die
Querfugen kreuzen und/oder diese unterbrechen. Hierdurch kann sich
durch die Anordnung der Längs- und
Querfugen beispielsweise ein gitter- oder netzartiges Muster in der Lötstopplack-Beschichtung
ergeben. Die erfindungsgemäße Lötstopplack-Beschichtung
kann auf diese Weise im Biegebereich in kleinere Lötstopplackflächen und
geteilt werden. Diese voneinander getrennten Lötstopplack-Bereiche werden
erfindungsgemäß als Lötstopplackschicht-Blöcke oder
Lötstopplack-Blöcke bezeichnet.
Die Lötstopplackblöcke können erfindungsgemäß dabei
in gleicher oder unterschiedlicher Größe und/oder Form ausgestaltet
sein. Ein großflächiges und
undefiniertes Abplatzen der Lötstopplack-Beschichtung kann so
vorteilhafterweise verhindert werden, da die Bewegungsfugen zum
einen die in die Lötstopplack-Beschichtung eingebrachten
Spannungen von vornherein reduzieren können. Im Weiteren begrenzen
die Bewegungsfugen kleinere Beschichtungsflächen, die Lötstopplackblöcke und
trennen diese voneinander. Hierdurch kann vorteilhafterweise verhindert
werden, dass beispielsweise nur in einem Lötstopplackblock auftretende
Belastungsspitzen durch die Biegung in benachbarte und/oder weitere
Lötstopplack-Beschichtungsflächen übertragen
werden.
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Mit
anderen Worten werden erfindungsgemäß neben den Öffnungen
in der Lötstopplack-Beschichtung,
die zur Definition der Lotflächen
auf der Leiterplatte dienen, den so genannten Lotdepots oder Pads,
weitere Öffnungen
in der Lötstopplack-Beschichtung vorgesehen,
die unter der Biegebelastung zur Reduktion der Spannungen in der
Lötstopplack-Beschichtung
der Leiterplatte dienen. Unter erfindungsgemäßen Bewegungsfugen werden schmale
Zwischenräume
in der Lötstopplack-Beschichtung
verstanden, die frei von Lötstopplack sind.
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Unter
starr-biegsamen Leiterplatten wird erfindungsgemäß verstanden, dass diese mindestens einen
starren Bereich und einen damit verbundenen biegsamen Bereich aufweist.
Der biegsame Bereich wird erfindungsgemäß auch als Biegebereich bezeichnet
und kann zum Beispiel aus an sich starrem Leiterplattenmaterial
geringerer Dicke bestehen. Beispielsweise können die biegsamen Bereiche
dann durch spanende Bearbeitung, ausgebildet werden. Zum Beispiel
kann die spanende Bearbeitung auf einfache und präzise Weise
durch Tiefenfräsen
der Leiterplatte ausgeführt
werden.
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Unter
dem Biegebereich der Leiterplatte wird im Sinne der Erfindung der
biegsame Bereich der Leiterplatte verstanden, der einer Verformung
durch einen Biegevorgang unterworfen werden kann. In Bezug auf die
Ebene des mindestens einen starren Bereichs der Leiterplatte kann
der Biegebereich um einen be stimmten Winkelbetrag gebogen, bzw.
biegsam ausgestaltet sein. Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich den
oder die Biegebereiche beispielsweise durch Polyimidfolien zu realisieren.
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Vorteilhafterweise
ist es mit der erfindungsgemäßen Lötstopplack-Beschichtung
möglich,
ein undefiniertes und unkontrolliertes Abplatzen der Lötstopplack-Beschichtung
weitestgehend oder sogar vollständig
zu vermeiden und auf diese Weise frühzeitige Ausfälle oder
Kurzschlüsse
sowie Verunreinigungen durch Partikel zu verhindern.
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Die
Abmessungen und Gestalt der Bewegungsfugen der jeweiligen Lötstopplack-Beschichtung
können
erfindungsgemäß in Abhängigkeit
der Anwendung und des Grads der gewünschten Biegung jeweils so
gewählt
werden, dass zum Einen ein Abplatzen des Lötstopplacks weitestgehend vermieden
und zum Anderen das Risiko für
einen Kurzschluss minimiert wird.
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Zusätzlich können zu
diesem Zweck auch die Anzahl der vorgesehenen Bewegungsfugen, deren
Anordnung auf der Leiterplatte, insbesondere im Biegebereich sowie
die Abstände
und Anordnung der Bewegungsfugen zueinander variiert werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lötstopplack-Beschichtung
können
die Bewegungsfugen linienförmig
ausgestaltet sein. Hierdurch können
die Bewegungsfugen besonders schmal ausgeführt und damit die Gefahr von Kurzschlüssen vermindert
werden. Zudem sind die Bewegungsfugen in dieser Art einfach zu fertigen.
Erfindungsgemäß bevorzugt
ist dabei, dass die Bewegungsfugen als gerade geführte Linie
geformt sind. Es ist im Hinblick auf die jeweilig eingebrachte Belastung
im Biegebereich aber auch möglich,
dass die Führung
der linienförmigen
Bewegungsfugen in regelmäßiger oder
unregelmäßiger wellenartiger
Ausgestaltung günstig
ist.
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Sind
mehrere Bewegungsfugen vorgesehen, können diese darüber hinaus
parallel und/oder in regelmäßigen Abständen zueinander,
aber auch in unregelmäßiger Anordnung
zueinander aus gestaltet werden. Vorteilhafterweise kann durch diese
Variationsmöglichkeit
auch eine Anpassung an unterschiedliche Belastung verschiedener
Bereiche innerhalb des Biegebereichs erfolgen.
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Besonders
bevorzugt ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Bewegungsfugen senkrecht zur Biegerichtung, also mindestens
näherungsweise im
90° Winkel
zur Biegerichtung, ausgestaltet sind. Der Ausgleich von Biegebelastungen
kann mit einer derartigen Ausrichtung der Bewegungsfugen noch verbessert
werden.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lötstopplack-Beschichtung
können
sich die Bewegungsfugen über die
gesamte Breite des Biegebereichs der Leiterplatte erstrecken. Hierdurch
kann die Lötstopplack-Beschichtung auch über die
gesamte Breite des Biegebereichs optimal auf die Biegebelastung
eingestellt werden. Dabei ist es auch möglich, dass der Biegebereich
sich von einer Außenkante
der Leiterplatte zur gegenüberliegenden
Außenkante
erstreckt.
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Zweckmäßigerweise
können
die Lötstopplack-Blöcke erfindungsgemäß bevorzugt
auf den Leiterbahnen angeordnet sein. Weiter bevorzugt ist dabei,
dass die Lötstopplack-Blöcke zudem
breiter ausgestaltet sind als die Leiterbahnen. Hierdurch kann das
Risiko von Kurzschlüssen
weiter reduziert werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung können die
Leiterbahnen so angeordnet werden, dass sie in Biegerichtung verlaufen.
Somit ergeben sich lediglich in den Querfugen Leiterbahnbereiche
ohne Lötstopplack-Beschichtung.
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Erfindungsgemäß bevorzugt
können
die Lötstopplack-Blöcke versetzt
zueinander angeordnet sein. Die Lötstopplack-Blöcke können dabei
besonders bevorzugt so angeordnet sein, dass die Distanz zwischen
den einander nächstkommenden
Querfugen zweier benachbarter Leiterbahnen, größer ist als der Abstand dieser
Leiterbahnen zueinander. Vorteil dieser Lösung ist, dass Abstand der
ungeschützten Leiterbahnbereiche
in den Querfugen maximiert wird. Mit anderen Worten kann so das
Risiko eines Kurzschlusses weiter herabgesetzt werden.
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Die
erfindungsgemäße Lötstopplack-Beschichtung
kann vorteilhafterweise mit bekannten und etablierten Prozessen
mit nur geringfügig
angepassten Mitteln zur Erzeugung der Bewegungsfugen hergestellt
werden. Zum Beispiel kann die durch einen strukturierten Auftrag
durch Siebdruckverfahren oder durch Auftrag eines fotostrukturierbaren
Lötstopplacks
erfolgen. Bei der fotolithographischen Strukturierung wird der Lackauftrag
durch eine Maske so belichtet, dass durch die nachfolgende Entwicklung
nicht nur die für
die Lotdepots zu galvanisierenden Flächen, sondern zusätzlich die
erfindungsgemäßen Bewegungsfugen
freigelegt werden können.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Lötstopplackschicht ist daher
vorteilhafterweise einfach und erfordert gegenüber den schon eingeführten Prozessen
keinen zusätzlichen
Verfahrensschritt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise in Verbindung
mit den Zeichnungen erläutert,
ohne auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt zu sein.
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In
diesen zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung einer starr-biegsamen Leiterplatte mit einer
erfindungsgemäßen Lötstopplackbeschichtung,
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2 eine
Detaildarstellung des Ausschnittes aus 1,
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3 eine
Draufsicht auf eine Leiterplatte mit einer erfindungsgemäßen Lötstopplack-Beschichtung,
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4 eine
Draufsicht auf eine Leiterplatte mit einer erfindungsgemäßen Lötstopplackbeschichtung
mit Quer- und Längsfugen
und
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5 eine
Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Leiterplatte mit einer Lötstopplackbeschichtung mit
versetzt zueinander angeordneten Lötstopplackblöcken.
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Die
Begriffe „oben”, „unten”, sowie
Unterseite und Oberseite der Leiterplatte werden in der Beschreibung
der Ausführungsformen
der Erfindung so verwendet, wie sie in den Figuren wiedergegeben sind.
Dem Fachmann ist jedoch klar, dass diese Begriffe gegebenenfalls
austauschbar verwendet werden können.
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1 zeigt
eine Schnittdarstellung einer starr-biegsamen Leiterplatte 1 mit
einer erfindungsgemäßen Lötstopplack-Beschichtung 2.
Die starr-biegsame Leiterplatte 1 weist einen ersten Starrbereich 3 und
einen zweiten Starrbereich 4 auf. Zwischen diesen Starrbereichen 3, 4 ist
ein Biegebereich 5 angeordnet, in dem die Leiterplatte 1 biegsam ausgestaltet
ist. Im Biegebereich 5 der sich über die Länge A-A erstreckt, kann die
Leiterplatte 1 aus starrem Leiterplattenmaterial geringerer
Dicke gefertigt sein. Der Biegebereich 5 kann beispielsweise
als Ausnehmung in der Leiterplatte 1 durch Tiefenfräsen erzeugt
werden. Die Lötstopplack-Beschichtung 2 kann
erfindungsgemäß eine oder
mehrere Bewegungsfugen 6 aufweisen. In der gezeigten Lötstopplack-Beschichtung 2 sind
vier Bewegungsfugen 6 angeordnet, die quer, besonders bevorzugt
senkrecht zur Biegerichtung ausgerichtet sind. Die Biegerichtung
ist durch den Pfeil X angezeigt. In der gezeigten Ausführungsform
wird die Lötstopplack-Beschichtung 2 durch
die nach oben gerichtete Biegung gedehnt. Es ist aber auch möglich, dass
die Leiterplatte 1 anders herum, also nach unten, gebogen
werden kann, wodurch sich im Biegebereich 5 eine Stauchung
der Lötstopplack-Beschichtung 2 ergeben kann.
Vorteilhafterweise ist es erfindungsgemäß durch die vorgesehenen Bewegungsfugen 6 möglich sowohl
Dehnungsbelastungen als auch eine Stauchungen der Lötstopplack-Beschichtung 2 auszugleichen,
so dass auch bei Biegungen der Leiterplatte 1 in unterschiedliche
Richtungen ein Abplatzen der Lötstopplack-Beschichtung 2 verzögert oder
verhindert werden kann. Die Lötstopplack-Beschichtung 2 ist
auf einer Leiterbahnschicht 7 angeordnet, die wiederum
auf einer Basismaterialschicht 8, beispielsweise eine Prepregschicht,
für starre
Leiterplatten angeordnet ist. Die starr-biegsame Leiterplatte 1 kann gleichermaßen bevorzugt
auch mehrere Leiterbahnschichten 7 und Basismaterialschichten 8 aufweisen. Die
starr-biegsame Leiterplatte 1 kann auch mehrere Biegebereiche 5 aufweisen,
wobei beispielsweise die erzeugten Ausnehmungen zur Bereitstellung
der Biegebereiche 5, auf der gleichen oder auf unterschiedlichen
Oberflächenseiten 9 und 10 der
Leiterplatte 1 angeordnet sein können. Entsprechend kann ebenso jeweils
auf einer oder beiden Oberflächenseiten 9, 10 der
starr-biegsamen Leiterplatte 1 eine erfindungsgemäße Lötstopplack-Beschichtung 2 mit
Bewegungsfugen 6 vorgesehen werden. Vorteilhafterweise
kann erfindungsgemäß zum Beispiel
eine Leiterplatte 1 mit einer gedruckten Schaltung besonders
flexibel an konstruktive Gegebenheiten und die räumlichen Anforderungen angepasst
werden.
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2 zeigt
eine Detaildarstellung des Ausschnittes des Biegebereichs 5 der
Leiterplatte 1 aus 1. Auf der
in diesem Bereich 5 durch Reduktion der Schichtdicke biegsam
ausgestalteten Basismaterialschicht 8 ist unterhalb eine
Leiterbahnschicht 7 aufgebracht. Auf der Unterseite der
Leiterplatte 1 ist die schützende Lötstopplack-Beschichtung 2 auf
dieser Leiterbahnschicht 7 angeordnet, die in diesem Ausschnitt
zwei Bewegungsfugen 6 aufweist. Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen
Bewegungsfugen 6 können
in der Lötstopplack-Beschichtung 2 einen
die durch die Biegung entstehende Spannung in der Lötstopplack-Beschichtung 2 reduziert
und gleichzeitig das Risiko für
einen Kurzschluss minimal gehalten werden.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf eine Leiterplatte 1 mit einer erfindungsgemäßen Lötstopplack-Beschichtung 2.
Die Lötstopplack-Beschichtung 2 weist
in dieser Ausführungsform
im Biegebereich 5 (A-A')
vier Bewegungsfugen 6 auf, die linienförmig, als gerade Linie ausgestaltet
sind. Die Bewegungsfugen 6 können dabei außerdem parallel
und in gleichen Abständen
zueinander angeordnet sein, wobei sie weiterhin quer, insbesondere
senkrecht zur Biegerichtung verlaufen und sich über die gesamte Breite B-B' des Biegebereichs 5 erstrecken
können.
Hierdurch können
vorteilhafterweise die durch die Biegung eingebrachten Spannungen
besonders gut ausgeglichen werden. In dieser Ausgestaltung ergibt sich
in der Lötstopplack-Beschichtung 2 durch die Anordnung
der Bewegungsfugen 6 im Biegebereich 5 ein Streifenmuster.
Im Hinblick auf verschiedene Anwendungen und damit verbundene Anforderungen,
wie zum Beispiel den erforderlichen Grad der Biegung im Biegebereich 5,
kann die Ausgestaltung der Bewegungsfugen 6 angepasst werden.
Zum Beispiel können
die Abstände
der Bewegungsfugen 6 zueinander auf die Biegebelastung
abgestimmt werden. Im Weiteren kann auch das Verhältnis der
Breite der Bewegungsfugen 6 zu der Breite den Lötstopplack
Beschichtungsflächen,
in der gezeigten Ausgestaltung der Lötstopplack-Beschichtungsstreifen 11, variiert
werden, beispielsweise kann dieses Verhältnis bevorzugt 1:5 betragen.
Die Lötstopplack-Beschichtungsstreifen 11 können dann
beispielsweise eine Breite von 1 mm und die Bewegungsfugen 6 eine
Breite von 0,2 mm aufweisen. Die Breite der Bewegungsfugen 6 und
der Lötstopplack-Beschichtungsstreifen 11 bezieht
sich dabei in der gezeigten Darstellung jeweils auf die Abmessung
in ungebogener Form der Leiterplatte. In Anpassung an eine weniger
starke Biegebelastung kann die Breite der Bewegungsfugen 6 im
Verhältnis
zur Breite der Lötstopplack-Beschichtungsstreifen 11 kleiner
gewählt werden.
Dieses Verhältnis
kann dann zum Beispiel 1:10 betragen. Umgekehrt kann bei einer größeren Biegebeanspruchung
das Verhältnis
1:3 oder 1:2 betragen, so dass die Bewegungsfugenbreite im Verhältnis zur
Lötstopplackbeschichtungsstreifenbreite zunimmt.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese angegebenen Werte beschränkt, sondern
umfasst gerade auch jede Einstellung auf die entsprechend auftretende
Belastung.
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Durch
die erfindungsgemäß vorgesehenen Bewegungsfugen 6 werden
die bei einer Biegung der Leiterplatte 1 im Biegebereich 5 auftretenden
Spannungen reduziert und durch diese Zwischenräume 6 in der Lötstopplackschicht 2 nicht
oder nur stark vermindert in die weitere Beschichtungsstruktur übertragen,
so dass vorteilhafterweise ein großflächiges und undefiniertes Abplatzen
der Lötstopplack-Beschichtung 2 weitestgehend
verhindert werden kann. Gleichzeitig kann erfindungsgemäß dabei
weiterhin ein guter Schutz vor Kurzschlüssen gewährleistet werden.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf eine Leiterplatte 1 mit einer anderen
bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Lötstopplack-Beschichtung 2 mit
Querfugen 6a und Längsfugen 6b.
Die Querfugen 6a verlaufen dabei quer zur Biegerichtung,
die Längsfugen
verlaufen in Biegerichtung. Die Quer- und Längsfugen 6a, 6b sind
derart angeordnet, dass die Lötstopplack-Beschichtung 2 im
Biegebereich 5 ein Blockmuster ergibt. Mit anderen Worten
kann die Lötstopplack-Beschichtung 2 durch
die Quer- und Längsfugen
in kleinere Lötstopplack-Blöcke 12 unterteilt
werden. Damit kann vorteilhafterweise verhindert werden, dass es
bei einer lokal auftretenden besonders großen Biegebelastung zu einem
großflächigen und
undefinierten Abplatzen der Lötstopplack-Beschichtung 2 kommt.
Die Bewegungsfugen 6 verhindern dabei, dass die Spannungen über einen
Lötstopplackblock 12 hinaus
in die weitere Schutzschicht 2 auf weitere Lötstopplackblöcke 12 übertragen
wird. Die Lötstopplackblöcke 12 können je
nach mit gleichen oder unterschiedlichen Abmessungen und Formen
ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt sind die Lötstopplackblöcke 12 durch
die Anordnung der Quer- und Längsfugen 6a, 6b versetzt
zueinander angeordnet. Damit können
die mechanischen Belastungen der Lötstopplack-Beschichtung 2 durch Biegungen
der Leiterplatte 1 noch besser ausgeglichen werden. Zudem
kann durch diese Maßnahme auch
die Kurzschlusssicherheit noch erhöht werden.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Leiterplatte 1 im
Biegebereich 5 mit einer Lötstopplack-Beschichtung 2 mit
versetzt zueinander angeordneten Lötstopplackblöcken 12.
Die Lötstopplack-Blöcke 12 sind
dabei zweckmäßigerweise
auf Leiterbahnen 13 angeordnet. Die Lötstopplack-Blöcke 12 sind
dabei vorzugsweise breiter als die Leiterbahnen 13, so
dass die Kurzschluss-Sicherheit weitestgehend gewährleistet
werden kann. Die Leiterbahnen 13 sind vorzugsweise in Biegerichtung ausgerichtet
und nur in den Querfugen 6a ungeschützt, dass heißt ohne
Lötstopplackauftrag.
Erfindungsgemäß besonders
bevorzugt können
die Lötstopplack-Blöcke 12 so
angeordnet sein, dass die Distanz zwischen den einander nächstkommenden Querfugen 6a zweier
benachbarter Leiterbahnen 13a und 13b, größer ist
als der Abstand dieser Leiterbahnen 13a und 13b zueinander.
Ein Beispiel hierfür
ist mit dem Doppelpfeil Y angezeigt. Vorteil dieser Lösung ist,
dass ein Kurzschluss zwischen diesen benachbarten Leiterbahnen 13a und 13b,
zum Beispiel durch Partikel unwahrscheinlicher ist, da der Abstand der
ungeschützten
Leiterbahnbereiche in den Querfugen 6a maximiert wird.
Mit anderen Worten kann so das Risiko eines Kurzschlusses weiter
herabgesetzt werden.
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Die
auftretenden Spannungen in der Lötstopplack-Beschichtung
durch die Biege-Beanspruchung der Leiterplatte und deren unkontrolliertes
Abplatzen sowie die daraus möglicherweise
resultierenden Ausfälle
in einer Elektronik können
erfindungsgemäß vorteilhafterweise
durch die vorgesehenen Bewegungsfugen 6 stark reduziert
werden. Gleichzeitig kann die Gefahr von Kurzschlüssen gering
gehalten oder sogar weitestgehend ausgeschlossen werden. Außerdem kann
daraus resultierend gegebenenfalls die Standzeit einer gesamten
Elektronik-Baugruppe, die eine Leiterplatte mit der erfindungsgemäßen Lötstopplack-Beschichtung
enthält, beispielsweise
eines Motorsteuergeräts,
deutlich verlängert
werden. Die Erfindung umfasst daher auch eine elektronische Baugruppe,
die die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Lötstopplack-Beschichtung in
einer ihrer verschiedenen Ausführungsformen
enthält.
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Die
Merkmale der verschiedenen beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen
können
gegebenenfalls einzeln oder in Kombination miteinander realisiert
werden.
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Zusammenfassend
wird demnach eine Lötstopplack-Beschichtung
für starr-biegsame
Leiterplatten bereitgestellt, mit der ein unkontrolliertes und undefiniertes
Abplatzen bei einer Biegebelastung Lötstopplack deutlich vermindert
oder sogar verhindert werden kann. Gleichzeitig kann die Kurzschlusssicherheit
weiterhin gewährleistet
werden. Hiermit wird vorteilhafterweise insgesamt eine deutlich
verlängerte
Lebensdauer einer Leiterplatte und der darauf gedruckten Schaltung,
sowie eine verlängerte Standzeit
einer elektronischen Baugruppe ermöglicht. Zusätzlich ist die Herstellung
der erfindungsgemäß verbesserten
Lötstopplack-Beschichtung
auf einer Leiterplatte leicht und kostengünstig in den Gesamtmontageprozess
einer Leiterplatte integrierbar und erfordert gegenüber bisher
bekannten Verfahren keinen zusätzlichen
Prozessschritt. Vorteilhafterweise kann man dabei auf bereits eingeführte Verfahren, beispielsweise
Siebdruckverfahren oder die fotolithographische Bearbeitung eines
fotostrukturierbaren Lötstopplackauftrags
zurückgreifen,
bei denen zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Bewegungsfugen in der Lötstopplack-Beschichtung
nur geringfügige
Anpassungen erfolgen müssen,
denn die Bewegungsfugen können
auf gleiche Weise und im gleichen Schritt erzeugt werden wie die Öffnungen
und Flächen
für die
Lotdepots.