DE1571200A1 - Verfahren zum Herstellen gedruckter Schaltungen - Google Patents

Description

• Verfähren zum-Herstellen gedruckter S;chaltu:ngen

  Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung gadrudkter,

  Schaltungen,, bei dem metallkaschierte Platten gereinigt, mehr-

  fach mit dem gleichen Leitungsmuster bedruckt. -0 Viel.fac@hp:latten'`),

  die nichtbedruckten Teile geRtzt,, die Druckfarbe @reder @herunter-

  gewaschen, dann- die Vielfachplatten zu den im Gerat benb-tig-teln

  Einzelplatten- ("TTutzen") - auseinandergeschnitten .und mit Aus

  nehmungen versehenw sowie mit Bauteilen bestückt und tauchgelötet

  werden und während mindestens eines: Arbeitsganges mit einem

  wasserlöslichen Schutzlack bedeckt werden..

  B-ei der Herstellung von Leiterplatten (Einzelplatten-'öhne Be-

  stückung mit Bauteilen) für gedruckte Schaltungen ( Einzelplatten

  mit Bautehe-n bestiickt unci@ tauctigelc5 tet). ist. ,es notwendig, an

  -irgendeiner Stelle des flers-tellungsgenges die Oberfläche- der ,

  -hfetallkaschierung; der Isoliers tof;tpla=tte (1--erär-t chemisch oder

  mechanisch zu reinigen, daß bei der spRter vorgenommenen Tauch-

  l:ötung der gedruckten Schaltung einwandfreie L%Ststellen entstehen..

  Da zwischen dieser Reinigung und der Tauchlötung die Lei..ter-

  nlatten mit Bauelementen, bestückt werden müssen, muß die

  gereinigte oxydfreie Oberfläche durch einen geeigneten Lack

  Vor erneuter Oxydation und Verschmutzung geschützt werden.

  Der Lack darf die Tauchtötung nicht behindern:. Aus diesem

  Grund enthalten einige der handelsübli chen Schutzlacke

  Kolophonium.

  Hierdurch entstehen aber folgende tlachtele;

  1. Der lötfähige Kolonhöniumlack muß auf die trockenen Leiter-

  .platten aufgetragen werden. Zwischen der 'Reini¢tzrim der . ,

  Leiterplatten und dem Auftragen des Schutzlackes ist daher:

  ein Trockenvorgang notwendig, b-ei dem eine erneute Oxy-

  dation der Kupferoberfläche stattfinden kann.

  2. Der lötfähige Kolophoniumlack ist meistens etwas klebrig.

  Er kann erst aufgetragen werden, nachdem- die -großen Viel-

  fachplatten aus metallkaschiertem Tsolierstoff zu den

  Einzelplatten (trutzen) auseinandergeschni tten und die

  Löcher zur Aufnahme der Baute i.1e angebracht worden sind,

  da sich sonst Aufbauschneiden an den 1-!erkzt ugen bilden,

  die die B'earb:@i.tung erschweren und unter Ihn-tInden ziir

  `

  BeschMdigung vier Werkzeuge. führen. Da mit v fielen kleinen

  Einzelplatten hantiert tierden-mit(@, ist dieses* Verfahren ,

  zeitraubend und teuer.

  Es ist zwar an sich bekannt (USA-Patentschrift 3.020175), während eines Arbeitsganges einen wasserlöslichen Schutzlack aufzubringen. Die Erfindung unterscheidet sich jedoch wesentlich von dem bekannten Verfahren dadurch, daA nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das Aufbringen des Schutzlackes vor dem Bedrucken erfolgt. Hierdurch ergeben sich die Vorteile, daß der Lack sofort auf die aus einem chemischen Reinigungsbad bzw. Snülbad kommenden nassen Platten aufgetragen werden kann. t,!eiterhs_n kann das Auftragen vor dem Bedrucken der Vielfachplatten vorgenommen werden und somit das Arbeiten mit-vielen-kleinen Einzelplatten entfallen. Hierbei ist eine Ätzung der mit dem genannten Lack behandelten Platten möglich, obwohl das Bindemittel des Lackes eine Kunststoff sein kann.
• Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein echt oderkolloidal wasserlöslicher.Schutzlack vor dem Bedrucken aufgebracht wird.
• In Verfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der wasserlösliche Lack unmittelbar nach der chemischen odermechanischen Reinigung der metallkaschierten Platten aufgebracht werden.
• In Weiterbildung des Erfindungsgedankens enthält der Schuützlack polyvinylacetat als Bindemittel und als Pigment den Korrosionsschutz erhöhende Stoffex wie z.B . Chromverbindungen.
• Das Mischungsverhältnis Wasser zu Polyvinylacetat kann etwa 1:6 betragen und vorzugsweise kann ein Lack verwendet werden, der 86 ö Wasser, 13,4 ö Plyvinylacetat und 0,6 % Pigment enthält. Der Lack wird mit Wasser verdünnt, vorzugsweise in einem Mischungsverhältnis von 1:5 oder 1:20, oder einem dazwischenliegenden Verhältnis.
• Bei Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergehen sich unter Verfneidung der angeführten Nachteile folgende Vorteile 1. Der Lack kann auf die aus einem chemischen Reinigungsbad bzw. Spülbad kommenden nassen Platten sofort aufgetragen werden. Dadurch wird eine erneute Oxydation zwischen dem Reinigen und dem Aufbringen des Schutzlackes durch einen Trockenvorgang vermieden und außerdem die Fertigungszeit verringert. Dies ist dadurch zu erklären, daR die Platten wegen der Wasserlöslichkeit des nach dem erfi.ndunRsgemäßen Verfahren verwendeten Lackes nach dem Reinigen nicht netrocknet zu werden brauchen, sondern sofort nach dem Snillen (das wegen der beim Reinigungsvorgang verwendeten Säure zur Entfernung der Säurereste erfolgen muß), noch nass in den Lack getaucht werden können. Die Zusammensetzung des Lackes wird praktisch nicht verändert, noch entstehen wegen dessen Wasserlöslichkeit unerwünschte chemische oder physikalische Vorgänge, die die Schutzwirkung des Lackes beeinträchtigen.
• 2. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Lack nicht klebt, kann er vor dem Anbringen der Löcher für die Bauteile in Gien Leiterplatten aufgetragen werden. Zweckmäßig wird das Auf -tragen vor dem Bedrucken der großen Zuschnitte (Vielfachplatten ) mit dem Leitungsmuster vorgenommen. Das Arbeiten mit vielen kleinen Einzelplatten entfällt also sowohl bei der Reinigung wie auch beim Auftragen des Lackes. Dadurch werden Arbeitszeit und Kosten gespart.
• 3. Die im Anschluß an das Bedrucken der Platten vorgenommene Herausätzung des Leitungsmusters wird durch den gemäß der Erfindung verwendeten Schutzlack nicht behindert. Obwohl also das Bindemittel des Lackes ein Kunststoff ist, kann eine Ätzung der mit diesem behandelten Platten erfolgen: Der `Schutzlack braucht vor dem Tauchlötvorgang nicht heruntergewaschen zu werden. Vielmehr läßt sich die gedruckte Schaltung auch in diesem Zustande einwandfrei tauchlöten, da der Lack , durch die Lötbadtemperatur schmilzt und die vorher gereinigte und durch den Schutzlack konservierte Metalloberfläche für die Lötung freigibt: Für das erfindungsgemäße Verfahre n kann natürlich auch ein an sich bekannter, handelsüblicher wasserlöslicher Lack benutzt werden oder auch solche Lacke, die zusätzlich noch Polyvinylacetat und ein Pigment enthalten. Solche Lacke sind z.B. unter den Handelsnamen "IRILAC 1001" bzw. IRILAC 1000" bekannt.
• Um die Vorteile und die Einsparungen an Verfahrensschritten besser hervortreten zu lassen, ist ein bekanntes Verfahren einem erfindungsgemäßen Beispiel gegenübergestellt. Beispiel I (Bekanntes Verfahren).
• Folgende Verfahrensschritte sind erforderlich.
• 1) Reinigen der metallkaschierte n platte vor dem Drucken. Dieser Schritt ist erforderlich, damit die Druckfarbe ausreichend haftet).
• 2) Bedrucken (z.B. nach dem Offset-oder Siebdruckverfahren) der metallkaschierten Isolierstoffßlatte (Vielfachplatte, " Zuschnitt " ).
• 3) Luft - bzw. Ofentrocknen der Druckfarbe.
• 4) Ätzen (Wegätzen der nichtbedruckten Teile).
• 5) Herunterwaschen der Druckfarbe mit farblösenden Mitteln, 6) Auseinanderschneiden der Vielfachplatten in die geT-ai'nschte Zahl von Einzellatten ( sog, " Flutzen 11).
• 7) Lochen der Mutzen durch Stanzen oder Bohren. , 8) Mechanisches oder chemisches Reinigen der Nutzen( wegen der inzwischen erfolgten maschinellen oder manuellen Beriihrung). 9) Trocknen, z. B. Ofentrocknen der Nutzen (Oxvdbildung ! Jede der vielen kleinen Einzelplatten muß in die Hand genommen werden). 10 ) Fluxen (P.instreichen mit Kolophonium-Schutzlack).
• 11 ) Ofentrocknen.

  12) Bestilcken mit Bauteilen.

  1.3) Einstreichen mit Flußmittel( Die Anschlut#,drähte der

  Bauteile sind häufig nicht ausreichend verzinnt).

  14) Tauchlöten der bestiickten platte..

  Beispiel II (Erfindungsgemj-ißes Verfahren) 0

  1) Criemisches Reinigen und l<önservieren der Oberfläche

  der metallkaschierten großen VielfachDlatte mit dem nach

  dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Lack.

  2) Betrucken mit dem Leitungsmuster.

  3) Luft = bzw. Ofentrocknen der Druckfarbe.

  4) uzen.

  5) HeruntenriaSChen der Druckfarbe von der schutzlackierten

  Vielfachnlatte.

  6) Auseinanderschneiden der V-ielfachT)latte zu kleinen J-Unzel-

  platten ( :Mutzen) .

  7)` Lochen der Nutzen. '

  8) Bestiicken mit Bauteilen.

  9) Einstreichen mit Flußmittel.

  -10) Tauchlöten.

  Wie ersichtlich, können nicht weniger als 4 Verfahrensschritte durch das erfindungsgemäße Verfahren fortfallen ( Im Vergleich zu dem Beispiel I die Verfahrensschritte 8, 9, 10 und 11).
• Anstelle der bisher verwendeten Schutzlacke wird nach dem Beispiel II ein Lack verwendet, dessen Bindemittel Polyvi.n@7lacetat, dessen Pigment Chromverbindungen und dessen Lösungsmittel Wasser ist. Das Mischungsverhältnis soll vorzugsweise 13,4 0- nolvvinvlacetat, 86 % Wasser und 0,6 % Pigment betragen. Der Lack wird mit Wasser verdünnt, wobei 14ischunrsverhältnisse zwischen 1:5 und 1:20, insbesondere aber das Verhältnis 1:5 oder 1:15 bevorzugt werden. Der Schutzlack kann auch Ammoniumsalz eines Vinvlacetat-Mischpolymerisals enthalten. Ebenfalls ergeben sich gute Ergebnisse, wenn das Pigment außer einer Chromverbindung noch einen oder mehrere Zusätze von Cr, Na, Cu, Ca, Sr oder Mg enthält. Anstelle des Pigmentes können auch andere Korrosion verhindernde Bestandteile beigegeben werden.
• Es sei bemerkt, daß die let<~'-en V- erfahrensschritte nach dem Beispiel II lediglich der Vollständigkeit halber genannt sind; sie sind als solche für die grundsätzliche Anwendung des Verfahrens selbstverständlich nicht bindend,

Claims (2)

1. Pate ntanS ürÜChe 1. Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, b-ei dem metallkaschierte Platten gereinigt, mehrfach mit dem gleichen Leitungsmuster bedruckt ("Vielfachplatten"), die nichtbedruckten Teile geätzt, die Druckfarbe wieder heruntergewas;chen, dann die Vielfachplatten zu den im Gerät benötigten Finzelnlatten ZNutzen").auseinandergeschnitten und mit Ausnehmungen versehen# sowie mit Bauteilen bestückt und tauchgelötet werden und während mindestens eine-,ex Arbeitsganges mit einem wasserlöslichen Schutzlack bedeckt werden, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e tj daß ein echt oder kolloidal. wasserlöslicher Schutzlack vor dem Bedrucken aufgebracht wird. .
2. 2. Verfahren nach Anspruch 19 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der wasserlösliche Lack unmittelbar nach der chemischen oder mechanischen Reinigung ( oder in Verbindung damit) der metallkaschierten-Platte ( " Vielfachplatte ") aufgebracht wird. -3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n -z-e i c h n e t daß unter Verwendung des wasserlöslichen Lackes die Verarbeitung der metallkaschierten Platte in folgenden Schritten erfolgt. a) Chemisches Reinigen und Konservieren der Oberfläche der metallkaschierten Vielfachplatte mit Schutzlack, b) Bedrucken c) Ätzen d) Herunterwaschen der Druckfarbe e) Auseinanderschneiden der Vielfachplatte zu Einzelblatten ( " Flutzen " ) f) Lochen der Nutzen und gegebenenfalls g) Bestücken mit Bauteilen h) Einstreichen mit Flußmittel i) Taue-hlöten. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Schutzlack ein an sich bekannter, wasserlöslicher (sonst) zum Zwecke des Korrosionsschutzes bekannter Lack verwendet wird, 5, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schutzlack Polyvi.nvlacetat enthält,-6, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche"d.a d u r c h g e k e n n z eich n e t, daß der Schutzlack Amrnoniumsalz eines Vinylacetat-Mischpolymerisals enthält, 7. Verfahren nach einem der v-orherpehenden Ansprüche, d a d u r c h a e k e n - n z e i c h n e t, daß das Polyvi.nylacetat ein Pigment, das Chromverbindungen oder andere einen Korrosionsschutz bildende Stoffe aufweist, enthält. B.- Verfahren nach einem der vorliergeliendenMsprüche, d a d u r c h g e lc e n n z e i. c h n'e t, daß die zu verwendenden Pigmente Cri lla, Cu, Ca, Sr, 14L7 enthalten. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Mischungsverhältnis von Wasser zu Polyvinylacetat mindestens 1:1 beträgt. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c' h n e t, daß das Mischungsverhältnis von Wasser zu Polyvinylacetat 6:1 beträgt. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verhältnis Wasser Polyvinylacetat : Pizment = 86 % : 13,4 : 0,6- % betrP@?t. 12. Verfahren nach. einem dervorhergehenden Ansprifiche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Lack mit Wasser verdünnt wird, vorzugsweise in einem Plischunf?sverhhltnis, das zwischen 1:5 und 1:20 liegt.