DE1142926B

DE1142926B - Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatten

Info

Publication number: DE1142926B
Application number: DET21114A
Authority: DE
Inventors: Dr Hugo Mangold; Helmut Nitsch
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-11-15
Filing date: 1961-11-15
Publication date: 1963-01-31

Description

Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatten mit galvanisch metallisierten zum Einlöten von Schaltelementen vorgesehenen Bohrungen, die ohne besondere Lötaugen fest und gut leitend mit dem Schaltmuster verbunden sind.
Bekannt ist die Herstellung von gedruckten Schaltungen, bei denen die Wandungen der Bohrungen, die das Schaltmuster zu beiden Seiten der Isolierplatte direkt verbinden oder zum Einlöten von Anschlußdrähten einzelner Bauteile dienen, galvanisch metallisiert werden. Ein bereits bekanntes Verfahren liefert besonders verstärkte Wandbelege der Durchfühn ngslöcher. welche das nach der Atzung entstehende Schaltmuster zuverlässig festhalten. bei dem aber die flächenhaften Leitungszüge infolge des gewählten Herstellungsverfahrens bei jedem Loch durch sogenannte Lötaugen kreisringförmig verbreitert sein müssen.
Bei dem erwähnten bekannten Verfahren wird stets vor dem Bohren der Durchführungslöcher das entsprechende Schaltbild nach dem Negativverfahren aufgedruckt. Es muß darum für jede Schaltung ein besonderes Originalschaltmuster mit dem entsprechenden Bohrplan angefertigt werden, wobei jeweils für sämtliche Durchführungslöcher Lötaugen vorzusehen sind, damit beim Bedrucken keine Druckfarbe über die Lochränder fließt und zu schlechten Kontakten zwischen den metallisierten Lochwänden und den Leiterbahnen im Verlauf des weiteren Verfahrens führt.
Die Erfindung bezieht sich also auf ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatten mit metallisierten Bohrungen zum Anschluß von Schaltelementen oder zur Verbindung zweier Leiterbahnen und besteht darin, daß in nachstehend aufgeführter Reihenfolge zuerst in eine einseitig oder beidseitig mit Metall belegte Isolierplatte die Lochkombination einer gewünschten Schaltung, und zwar vor dem Aufbringen des Leiterbildes, gebohrt wird, dann die gesamte Platte einschließlich der Lochwandungen in an sich bekannter Weise metallisiert und die Bohrungen im nächsten Verfahrensschritt vor der später erfolgenden Atzung durch ein nicht angreifbares Mittel geschützt werden sowie das Leiterbild in bekannter Weise aufgebracht wird, anschließend alle ungeschützten Teile . der Metallfolie auf der Isolierplatte abgeätzt und zum Schluß die nichtmetallischen Schutzschichten entfernt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet damit die Nachteile der bekannten Verfahren. Es gestattet die Verwendung nur eines Originals mit einem Standardschaltmuster bzw. nur zweier Originale bei doppelseitig bedruckten Grundplatten, um die verschiedensten Schaltungen herzustellen. Das Verfahren eignet sich besonders für die Herstellung von Schaltungen nach Art eines Kreuzschienenverteilers, bei denen auf beiden Seiten der Schaltungsplatte zueinander parallele Leiterbahnen vorgesehen sind, wobei die Leiterbahnen der einen Seite senkrecht zu den Leiterbahnen der anderen Seite verlaufen. Dabei wird durch das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt, daß die Leiterbahnen mit den verschiedenen Lochkombinationen ohne Verwendung von Lötaugen im Druckschaltbild zuverlässig leitend verbunden werden. Die glatte Führung der einzelnen Leiterbahnen, verbunden mit den Bohrungen ohne Lötaugen, verringert die gegenseitigen Kapazitäten und die Kriechstromgefahr, die mehrere hintereinander angeordnete Lötaugen wegen der Verkleinerung der Abstände zu benachbarten Leiterbahnen hervorrufen würden. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert außerdem eine geringere Anzahl von Verfahrensschritten als die bisher bekannten Verfahren.
Die Fig. 1 bis 8 dienen zur Erläuterung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens und stellen die einzelnen Verfahrensstufen - bis Fig. 4 jeweils. im Schnitt - dar: Fig. 1 doppelseitig mit Kupferfolie bedeckte Basisplatte mit einer Bohrung, Fig.2 Basisplatte und Bohrung nach stromlosem Abscheiden von Metall und galvanischer Metallisierung der Lochwandung, Fig. 3 eine : -etallisierte Bohrung, ausgefüllt mit einer lötfähigen ätzbeständigen Füllmasse, Fig. 4 Basisplatte mit ausgefüllter Bohrung und aufgedrucktem Leiterbild in Aufsicht, Fig. 5 metallisierte Bohrung nach dem Atzen und Entfernen der Druckfarbe, mit der Leiterbahn verbunden. Fig.6 Basisplatte mit metallisierter Bohrung nach Aufwalzen von Druckfarbe, Fig. 7 eine metallisierte und vergoldete Bohrung, Fig. 8 wie Fig. 5, nur mit zusätzlicher Goldauflage in den Bohrungen.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung dient als Ausgangsmaterial eine doppelseitig mit Kupfer kaschierte Basisplatte, die im Schnitt in Fig. 1 dargestellt ist. Auf der Isolierstoffplatte u ist mittels einer Klebeschicht b beidseitig eine Kupferfolie c befestigt. Mit einer Bohrlehre, die eine Vielzahl von erforderlichen Lochkombinationen einzustellen gestattet, werden in die kupferkaschierte Basisplatte - z. B. an Hand einer Programmschablone - die gewünschten Löcher L einer Schaltung gebohrt, von denen eines die Fig. 1 zeigt. Nach der »Durchplattierung«, die im wesentlichen ein Sensibilisieren der Löcher und eine anschließende Verkupferung einschließt, werden die Lochwandungen metallisiert. Es befindet sich jetzt eine Kupferschicht d (Fig. 2) sowohl auf der Folie des Basismaterials als auch auf den Lochwänden. Die metallisierten Lochwandungen sind zuverlässig leitend mit der Kupferfolie auf beiden Seiten der Platte verbunden.
Hier kann das Verfahren nach zwei Methoden weitergeführt werden. Nach der ersten Methode, dargestellt in Fig.3, wird in sämtliche Bohrungen eine Ätzschutzpaste, insbesondere lötfreudige Füllmasse, gefüllt, getrocknet und anschließend beide Seiten der Basisplatte von den Farbresten durch Schwabbeln befreit. Das Leiterbild wird im folgenden Verfahrensschritt nach einem der bekannten Druckverfahren als Positiv aufgedruckt (Fig.4). Dabei zieht sich jeweils an den Stellen, an denen Leiterbahnen durch die ausgefüllten Bohrungen unterbrochen werden, die Druckfarbe f über die Lochränder und schützt so zusammen mit der Füllmasse in den Bohrungen die Lochränder vor dem Angriff des Ätzmittels bei der nachfolgenden .Atzung. Die nicht abgedeckten Folienteile werden jetzt weggeätzt und darauf die abdeckende Druckfarbe des Positivmusters zusammen mit der Füllmasse in den Löchern durch ein Lösungsmittel entfernt. Fig.5 zeigt im Schnitt ein fertig metallisiertes Loch mit anschließenden Leiterbahnen. Lochwand und Leiter sind gut leitend verbunden, ohne daß ein Lötauge die Leiterbahn um das Loch herum verbreitert.
Die Fig. 6 und 7 erläutern die zweite Methode, die, ausgehend von der gebohrten und mit metallisierten Löchern versehenen Basisplatte (Fig.2) zur Abdekkung der metallisierten Lochwandungen gegen den Angriff des Ätzmittels angewendet werden kann. Auf beide Seiten der Basisplatte wird eine Schutzschicht g aufgebracht. Die gebohrten und metallisierten Platten laufen über eine Druckwalze, die jeweils von unten einziemlich trockenes pastöses Schutzmittel dünn aufträgt, und zwar so, daß sich keine isolierenden 8est:.tidteile über die Lochränder in die Bohrungen hineinzichen können (Fig.6). Anschließend werden die Lochwände mit einem metallischen Auftrag, z. B. einer Gold- oder Zinnschicht, zum Schutz der Lochwände vor der nachfolgenden Ätzung bedeckt. Ein derart behandeltes Loch zeigt Fig. 7. Zum Schluß wird die Schutzschicht g wieder entfernt.
Die weiteren Verfahrensschritte. wie Aufdrucken des Leiterpositivbildes und Ätzung der unbedeckten Folienteile. sind die gleichen, wie bereits oben geschildert und an Hand der Fig. -1 und 5 erläutert. Dabei verhindert die Goldschicht h in den Löchern ein Wegätzen der Kupferschicht auf den Lochwandungen. Fig. 5 zeit eine mit der Leiterbahn verbundene Bohrung, deren Wandungen zum Unterschied gegen Fig. 5 zus:itzlich von der Goldschicht h bedeckt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatten mit metallisierten Bohrungen zum Anschluß von Schalt- oder Verbindungselementen oder zur Verbindung zweier auf verschiedenen Seiten der Schaltplatte verlaufenden Leiterbahnen. gekennzeichnet durch die in nachstehend aufgeführter Reihenfolge durchzuführenden Schritte: 1. Bohren der zugeordneten Lochkombination einer gewünschten Schaltung in eine einseitig oder beidseitig mit Metall belegte Isolierstoffplatte. 2. Metallisieren der Lochwandun-en in an sich bekannter Weise, 3. Abdecken der Lochwandungen durch ein bei der später erfolgenden Ätzung nicht angreifbares Mittel und Aufbringen des Leiterbildes auf die Isolierstoffplatte in bekannter Weise, -l. Abätzen aller ungeschützten Teile der Metallfolie auf der Isolierstoffplatte und gegebenenfalls Entfernung noch vorhandener nichtmetallischer Abdeckschichten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im dritten Schritt die metallisierten Bohrungen mit einem gegen den Angriff des Ätzmittels indifferenten Stoff, vorzugsweise mit der gleichen Masse, die zum Aufdrucken des Leiterbildes verwendet wird, ausgefüllt werden.
3. Verfahren nach Anspruch], dadurch gekennzeichnet, daß im dritten Schritt zuerst die gebohrte und metallisierte Isolierplatte beidseitig derart mit einer Schutzschicht versehen wird, daß keine isolierenden Bestandteile in die Löcher gelangen und anschließend die metallisierten Lochwandungen gegen den Angriff des Älzmittels durch eine aufgalvanisierte, vom Ätzmittel nicht angreifbare Metallschicht, z. B. Gold bzw. Zinn, geschützt werden, worauf die Schutzschicht von der Isolierplatte wieder entfernt wird.