DE1571200B2 - Verfahren zur herstellung gedruckter schaltungen - Google Patents

Description

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzlack ein an sich bekannter, wasserlöslicher, zum Zwecke des Korrosionsschutzes bekannter Lack verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzlack Polyvinylacetat enthält."

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzlack- Ammoniumsalz eines Vinylacetat-Mischpolymerisais^entoalt.. .. .<,·. ^ ■

7. Verfahren "iia'ch einem der"vorheigen'enden' Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyvinylacetat ein Pigment, das Chromverbindungen oder andere einen Korrosionsschutz bildende Stoffe aufweist, enthält.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verwendenden Pigmente Cr, Na, Cu, Ca, Sr, Mg enthalten.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis von Wasser zu Polyvinylacetat mindestens 1:1 beträgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5

bis 9, dadurch gekennzeichnet,, daß das Mischungsverhältnis von Wasser zu Polyvinylacetat 6:1 beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhält-; nis Wasser: Polyvinylacetat: Pigment = 86%: 13,4%: 0,6% beträgt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack mit Wasser verdünnt wird, vorzugsweise in einem Mischungsverhältnis, das zwischen 1:5 und 1:20 liegt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, bei dem metallkaschierte Platten gereinigt, mehrfach mit dem glei-

ao chen Leitungsmuster bedruckt, die nicht bedruckten Teile geätzt, die Druckfarbe wieder heruntergewaschen, dann die Vielfachplatten zu den im Gerät benötigten Einzelplatten auseinandergeschnitten und mit Ausnehmungen versehen sowie mit Bauteilen bestückt und tauchgelötet werden und während mindestens eines Arbeitsganges mit einem wasserlöslichen Schutzlack bedeckt werden.

Bei der Herstellung von Leiterplatten (Einzelplatten ohne Bestückung mit Bauteilen) für gedruckte Schaltungen (Einzelplatten mit Bauteilen bestückt und tauchgelötet) ist es notwendig, an irgendeiner Stelle des Herstellungsganges die Oberfläche der Metallkaschierung der Isolierstoffplatte derart chemisch oder mechanisch zu reinigen, daß bei der später vorgenommenen Tauchlötung der gedruckten Schaltung einwandfreie Lötstellen entstehen.

Da zwischen dieser Reinigung und der Tauchlötung die Leiterplatten 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 Tauchlötung nicht behindern. Aus diesem Grund enthalten einige der handelsüblichen Schutzlacke Kolophonium.

Hierdurch entstehen aber'folgende Nachteile.

1. Der lötfähige Kolophoniumlack muß auf die trockenen Leiterplatten aufgetragen werden. .. Zwischen der Reinigung der Leiterplatten und _o- dem Auftragen des "Schutzlackes ist daher ein Trockenvorgang notwendig, bei dem eine erneute Oxydation der Kupferoberfläche stattfinden kann.

... -2·., Der-: lötfällige Kolophoniumlack ist meistens

etwas "klebtig. Er kann erst aufgetragen werden,

nachdem die-großen Vielfachplatten aus metallkaschiertem Isolierstoff zu den Einzelplatten auseinandergeschnitten und die Löcher zur Aufnahme der Bauteile angebracht worden sind, da sich sonst Aufbauschneiden an den Werkzeugen bilden, die die Bearbeitung erschweren und unter Umständen zur Beschädigung der Werkzeuge führen. Da mit vielen kleinen Einzelplatten hantiert werden muß, 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, daß 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. Spülbad kommenden nassen Platten aufgetragen werden kann. Weiterhin kann das Auftragen vor dem Bedrucken der Vielfachplatten vorgenommen werden und somit ιό das Arbeiten mit vielen kleinen Einzelplatten entfallen. Hierbei ist eine Ätzung der mit dem genannten Lack behandelten Platten möglich, obwohl das Bindemittel des Lackes ein Kunststoff sein kann.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein echt oder kolloidal wasserlöslicher Schutzlack vor dem Bedrucken aufgebracht wird.

In Verfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der wasserlösliche Lack unmittelbar nach der chemischen oder mechanischen Reinigung der metallkaschierten Platten aufgebracht werden.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens enthält der Schutzlack Polyvinylacetat als Bindemittel und als Pigment den Korrosionsschutz erhöhende Stoffe, wie z. B. Chromverbindungen. Das Mischungsverhätnis Wasser zu Polyvinylacetat kann etwa 1:6 betragen und vorzugsweise kann ein Lack verwendet werden, der 86% Wasser, 13,4% Polyvinylacetat 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 ergeben sich unter Vermeidung 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, daß die Platten wegen der Wasserlöslichkeit des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Lackes nach dem Reinigen nicht getrocknet zu werden brauchen, sondern sofort nach dem Spülen (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 den Leiterplatten aufgetragen werden. Zweckmäßig wird das Auftragen 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.

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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 Zustand 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 Verfahren kann natürlich auch ein an sich bekannter, handelsüblicher wasserlöslicher Lack benutzt werden oder auch solche Lacke, die zusätzlich noch Polyvinylacetat und ein Pigment enthalten.

Um die Vorteile und die Einsparungen an Verfahrensschriften besser hervortreten zu lassen, ist ein bekanntes Verfahren einem erfindungsgemäßen Beispiel gegenübergestellt.

Beispiel I (Bekanntes Verfahren)
Folgende Verfahrensschritte sind erforderlich:

1. Reinigen der metallkaschierten Platte vor dem Drucken. (Dieser Schritt ist erforderlich, damit die Druckfarbe ausreichend haftet.)

2. Bedrucken (z. B. nach dem Offset- oder Siebdruckverfahren) der metallkaschierten Isolierstoffplatte (Vielfachplatte).

3. Luft- bzw. Ofentrocknen der Druckfarbe.

4. Ätzen (Wegätzen der nicht bedruckten Teile).

5. Herunterwaschen der Druckfarbe mit farblösenden Mitteln.

6. Auseinanderschneiden der Vielfachplatten in die gewünschte Zahl von Einzelplatten.

7. Lochen der Nutzen durch Stanzen oder Bohren,

8. Mechanisches oder chemisches Reinigen der Nutzen (wegen der inzwischen erfolgten maschinellen oder manuellen Berührung).

9. Trocknen, z. B. Ofentroknen der Nutzen. (Oxydbildung! Jede der vielen kleinen Einzelplatten muß in die Hand genommen werden.)

10. Einstreichen mit Kolophonium-Schutzlack.

11. Ofentrocknen.

12. Bestücken mit Bauteilen.

13. Einstreichen mit Flußmittel (die Anschlußdrähte der Bauteile sind häufig nicht ausreichend verzinnt).

14. Tauchlöten der bestückten Platte.

Beispiel II (Erfindungsgemäßes Verfahren)

1. Chemisches Reinigen und Konservieren der Oberfläche der metallkaschierten großen Vielfachplatte mit dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Lack.

2. Bedrucken mit dem Leitungsmuster.

3. Luft- bzw. Ofentrocknen der Druckfarbe.

4. Ätzen.

5. Herunterwaschen der Druckfarbe von der schutzlackierten Vielfachplatte.

.6. Auseinanderschneiden der Vielfachplatte zu kleinen Einzelplatten.

7. Lochen der Einzelplatten. ^:

8. Bestücken mit Bauteilen. .

9. Einstreichen mit Flußmittel. 10. Tauchlöten.

Wie ersichtlich, können nicht weniger als vier Verfahrensschritte durch das erfindungsgemäße Verfahren fortfallen (im Vergleich zu dem Beispiel I die Verfahrensschritte 8, 9, 10 und 11). :

An Stelle der bisher verwendeten Schutzlacke wird nach dem Beispiel II ein Lack verwendet, dessen Bindemittel Polyvinylacetat, dessen Pigment Chromverbindungen und dessen Lösungsmittel Wasser ist. Das Mischungsverhältnis soll vorzugsweise 13,4% Polyvinylacetat, 86% Wasser und 0,6% Pigment betragen. Der Lack wird mit Wasser verdünnt, wobei Mischungsverhältnisse zwischen 1:5 und 1:20, insbesondere aber das Verhältnis 1:5 oder 1:15 bevorzugt werden. Der Schutzlack kann auch Ammoniumsalz eines Vinylacetat-Mischpolymerisats 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. An Stelle des Pigmentes können auch andere Korrosion verhindernde Bestandteile beigegeben werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, bei dem metallkaschierte Platten gereinigt, mehrfach mit dem gleichen Leitungsmuster bedruckt, die nicht bedruckten Teile geätzt, die Druckfarbe wieder heruntergewaschen, dann die Vielfachplatten zu den im Gerät benötigten Einzelplatten auseinandergeschnitten und mit Ausnehmungen, versehen sowie mit Bauteilen bestückt und tauchgelötet werden und während mindestens eines Arbeitsganges mit einem wasserlöslichen Schutzlack bedeckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein echt oder kolloidal wasserlöslicher Schutzlack vor dem Bedrucken aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche Lack unmittelbar nach der chemischen oder mechanischen Reinigung (oder in Verbindung damit) der metallkaschierten Platte aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, 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 Druckfärbe,

e) Auseinanderschneiden der Vielfachplatte zu Einzelplatten,

f) Lochen der Nutzen und gegebenenfalls

g) Bestücken mit Bauteilen,

h) Einstreichen mit Flußmittel,
i) Tauchlöten.