DE1591645C

DE1591645C - Method for avoiding the tinning of parts of the lines applied to a support plate during dip tinning by applying a protective layer and removing this protective layer

Info

Publication number: DE1591645C
Authority: DE
Inventors: Rudiger 7900 Ulm Huch
Original assignee: Telefunken Patentverwertungsgesell schaft mbH, 7900 Ulm
Publication date: 1971-12-09

Description

■ Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ver-. meldung des Verzinnens von Teilen der auf einer Trägerplatte aufgebrachten Leitungszüge bei' der Tauchverzinnung,- wozu-äiber diesen Leituhgsteilen eine Schutzschicht aufgebracht wird.■ The invention relates to a method for ver. Notification of tinning parts of the on one Support plate applied cable runs in 'dip tinning, - for what purpose these Leituhgstteile a protective layer is applied.

In der Technik der gedruckten Schaltungen werden bekanntlich die Lötpunkte vorher verzinnt. Eine Verzinnung ist für die Leitungszüge demgegenüber nicht notwendig und wird deshalb meist auch nicht durchgeführt. Um die Verzinnung trotzdem im Lotbad vornehmen zu können, werden die Leitungszüge . dort, wo keine Verzinnung ' vorgenommen werden soll, mit einem Schutzlack, einem sogenannten Löt-StoplackJ überzogen. An diesen Stellen kommt dann im Tauchbad keine Verzinnung zustande.In the technology of printed circuits, the soldering points are known to be tinned beforehand. One In contrast, tinning is not necessary for the cable runs and is therefore usually not accomplished. In order to be able to carry out the tinning in the solder bath anyway, the cable runs are. Where no tinning is to be carried out, with a protective varnish, a so-called solder stop varnishJ overdrawn. There is no tinning at these points in the immersion bath.

Die bekannten Löt-Stoplacke haben den Nachteil, daß sie sich nachträglich nicht mehr riickstandslqs entfernen lassen. Diese Eigenschaft der bekannten Lacke ist in der Technik der gedruckten Schaltungen meist nicht nachteilig, weil der Löt-Stoplack auf den Leitungszügen verbleiben kann und dort sogar als Schutzläck dient. Nachteilig sind die bekannten Löt-Stoplacke jedoch dort, wo man nach der Verzinnung aus irgendwelchen Gründen noch an die metallenen Leitungszüge heran muß. Dies kann notwendig werden, wenn beispielsweise mit den Leitungszügen unter Druck- und Wärmeanwendung Golddrähte verschweißt werden sollen. Die Anschweißung von Golddrähten wird beispielsweise bei Einsetzen von bestimmten Kondensatoren und allen Halbleitertypen mit Golddrahtanschlüssen notwendig. Ebenso werden Flip-Chip-Transistoren auf nicht verzinnte Leiterbahnen durch Ultraschall aufgeschweißt. Die Anwendung der genannten Verschweißungstechnik tritt insbesondere in der Dünn- und Dickfilmtechnik auf, wo die meist aus Edelmetall bestehenden, aufgedampften oder siebgedruckten Leitungszüge neben Lötstellen, die vorher verzinnt werden müssen, auch Anschweißstellen für die genannten Drähte und Transistoren aufweisen. Für diese integrierten Schaltungen, bei denen neben Lötanschlüssen auch Schweißanschlüsse auftreten, sind die bekannten Löt-Stoplacke unbrauchbar. ."··.-The known solder stop lacquers have the disadvantage that they are no longer left behind afterwards have it removed. This property of known paints is common in printed circuit technology usually not disadvantageous because the soldering stop lacquer can remain on the cable runs and there even as Protective space is used. However, the known solder stop lacquers are disadvantageous there where after tinning for some reason you still have to get to the metal cable runs. This may be necessary if, for example, gold wires are attached to the cable runs under the application of pressure and heat are to be welded. The welding of gold wires is, for example, when inserting certain capacitors and all semiconductor types with gold wire connections are necessary. as well flip-chip transistors are ultrasonically welded onto non-tinned conductor tracks. the The welding technique mentioned is used in particular in thin and thick film technology where the mostly made of precious metal, vapor-deposited or screen-printed cable runs next to Soldering points that have to be tinned beforehand, including welding points for the said wires and Have transistors. For these integrated circuits, where in addition to solder connections also Welding connections occur, the well-known solder stop lacquers are useless. . "·· .-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Schutzschicht über den entsprechenden Stellen der Leitungszüge erzeugt werden kann, die sich nachträglich' rückstandslos beseitigen läßt.The invention is based on the object of specifying a method with which a protective layer can be generated via the corresponding points of the cable runs, which can subsequently be 'residue-free can be eliminated.

Die oben beschriebene Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schutzschicht durch Aufbringen einer aus einem sinterbaren, bei der Verzinnungstemperatur beständigen Pulver und aus einer unterhalb der Sintertemperatur rückstandslos verdampfenden Flüssigkeit hergestellten Paste sowie durch Trocknen der Paste und Sintern der getrockneten Paste erzeugt wird.The object described above is achieved according to the invention in that the protective layer by applying a powder made from a sinterable powder that is stable at the tinning temperature and from a paste made from a liquid that evaporates without residue below the sintering temperature as well as by drying the paste and sintering the dried paste.

Als rückslandslos verdampfende Flüssigkeit kann man verschiedene Öle, insbesondere sogenannte Siebdrucköle (z. B. Terpentinöl) verwenden. Als sinterbares Pulver kommt eine Glasfritte, z. B. aus Borsilikatglas, pulverförmiges Aluminiumoxyd, Siliziumkarbid, Bortrioxyd usw. in Frage.Various oils, especially so-called Use screen printing oils (e.g. turpentine oil). A glass frit, e.g. B. off Borosilicate glass, powdered aluminum oxide, silicon carbide, boron trioxide, etc. are possible.

Die Beseitigung der erfindungsgemäß aufgebrachten Schutzschicht wird dadurch bewirkt, daß diese Schulzscliicht einer Ultraschallbehandlung ausgesetzt wird. Hicr/u wird das Trägerplättchen mit den Leilungs/.ügci) in ein Ullraschallbad gebracht, das z. B. aus Trichlorälhylen besteht. Dieses Bad dient als Übertrager der Ultraschallwellen und· hat nebenbei noch reinigende -Eigenschaften:' Durch die Ultraschallbehandlung wird die erfindungsgemäß erzeugte Schutzschicht rückstandslos beseitigt.The removal of the protective layer applied according to the invention is effected in that this Schulzscliicht is exposed to ultrasound treatment. Hicr / u becomes the carrier plate with the Leilungs / .ügci) brought into an ultrasonic bath that z. B. consists of Trichlorälhylen. This bath serves as a Transmitter of the ultrasonic waves and · also has cleaning properties: 'Through the ultrasonic treatment the protective layer produced according to the invention is removed without leaving any residue.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Trägerplättchen 1 dargestellt, das der Einfachheit halber nur' teilweise mit in Dickfilmtechnik hergestellten Leitungszügen und Schaltelementen bestückt ist. Die Trägerplatte 1 besteht aus dielektrischem Material, während die Leitungszüge 2 in dieser Technik meist aus Edelmetall, z. B. Silber oder GpId, hergestellt sind. Die Anschlüsse des Trägerplättchens sind mit 3; ein · auf dem Trägerplättchen aufgebrachter Widerstandsbelag mit 4 bezeichnet. Mit 5 ist eine Stelle bezeichnet, auf der ein Kondensator "aufgelötet werden soll. An der Stelle 7 wird später ein Transistor mit seinem Kollektor aufgelötet. Bei der in der Zeichnung dargestellten Schaltung ist es notwendig, daß die Anschlußstellen 3 und die Stellen 5 und 7 verzinnt werden. Der Einfachheit halber wurde bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung angenommen, daß auch alle Leitungszüge, obwohl dies nicht notwendig ist, mit verzinnt werden. Die zu verzinnenden Stellen sind mit Kreuzschraffur versehen. Eine Verzinnung soll jedoch nicht an den. Stellen 6 vorgenommen werden. An diesen Stellen sollen später unter anderem Golddrahtanschlüsse (gestrichelt eingezeichnet) des Transistors und des Kondensators angeschweißt werden. Erfindungsgemäß werden deshalb unter Anwendung der beim Siebdrucken üblichen Technik diese' Stellen 6 mit einer Paste versehen, die erfindungsgemäß aus einem sinterbaren Pulver besteht, das in einem öl aufgeschlemmt ist. Die geeigneten Materialien wurden bereits vorn angegeben.In the drawing, a carrier plate 1 is shown as an embodiment, the simplicity only partially equipped with cable runs and switching elements made in thick film technology is. The carrier plate 1 is made of dielectric material, while the cable tracks 2 in this technology mostly made of precious metal, e.g. B. silver or GpId, are made. The connections of the Carrier plates are marked with 3; a resistance coating applied to the carrier plate is denoted by 4. 5 designates a point on which a capacitor ″ is to be soldered. At point 7 later a transistor is soldered to its collector. With the one shown in the drawing Circuit it is necessary that the connection points 3 and the points 5 and 7 are tinned. For the sake of simplicity, it has been assumed in the exemplary embodiment of the drawing that all Cable runs, although this is not necessary, can be tinned with. The places to be tinned are provided with cross hatching. However, tinning should not be applied to the. Digits 6 can be made. At these points, among other things, gold wire connections (drawn in dashed lines) of the transistor will later be used and the capacitor are welded on. According to the invention are therefore using the technique commonly used in screen printing this' Places 6 provided with a paste which, according to the invention, consists of a sinterable powder which is in is swallowed up in an oil. The suitable materials have already been indicated above.

Es sei hier angenommen, daß es sich um eine Paste aus einer Glasfritte, die in Siebdrucköl aufgeschlemmt ist, handelt. In einem nachfolgenden Trockenprozeß von beispielsweise 20 Minuten und bei einer Temperatur von etwa 130 bis 140⁰C verdampft das öl rückstandslos. Anschließend an den Trockenprozeß wird das verbleibende Material gesintert. Der Sinterprozeß dauert etwa eine halbe Stunde, und die Sintertemperatur beträgt etwa 280⁰C. Anschließend kann dann die integrierte Schaltung im Tauchbad verzinnt werden. Setzt man später in einem Ultraschallbad die integrierte Schaltung Ultraschallwellen aus, dann wird die erfindungsgemäß aufgebrachte Schutzschicht durch die Einwirkung der Ultraschallwellen rückstandslos beseitigt.It is assumed here that it is a paste made from a glass frit suspended in screen printing oil. In a subsequent drying process of, for example, 20 minutes and at a temperature of about 130 to 140 ^° C., the oil evaporates without leaving any residue. After the drying process, the remaining material is sintered. The sintering process takes about half an hour and the sintering temperature is about 280 ^° C. The integrated circuit can then be tinned in the immersion bath. If the integrated circuit is later exposed to ultrasonic waves in an ultrasonic bath, the protective layer applied according to the invention is removed without residue by the action of the ultrasonic waves.

Claims

Patent claims:

1. Process for avoiding the tinning of parts of those applied to a carrier plate Cable runs for dip tinning by applying a protective layer over these cable parts, characterized in that the protective layer by applying a from a sinterable powder that is stable at the tinning temperature and from a paste produced below the sintering temperature, as well as the liquid that evaporates residue-free by drying the paste and sintering the dried paste.

2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid is an oil, in particular Screen printing oil.