DE1640269C3

DE1640269C3 - Verfahren zum Schutz der Leitungszüge auf unter Anwendung des Fotodruckes hergestellten Miniatur-Schaltungsplatten

Info

Publication number: DE1640269C3
Application number: DE1967G0051861
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 8500 Altenberg Kernler
Original assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Priority date: 1967-12-09
Filing date: 1967-12-09
Publication date: 1978-04-06
Also published as: DE1640269B2; DE1640269A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz der Leitungszüge auf unter Anwendung des Fotodruckes hergestellten Miniaturschaltungsplatten beim Lötvorgang mit Löttemperaturen über 200⁰C.

Bei gedruckten Schallungen, die nach dem Siebdruckverfahren hergestellt sind, wird mit Erfolg sogenannter Lötstoplack eingesetzt. Man erreicht dadurch einmal eine bessere Meniskusbildung an den Enden der einzulötenden Bauteile und eine Löteinsparung; vor » allem aber werden Zinnschlüsse zwischen den Leiterbahnen verhindert. Der Lötstoplack wird bei der gedruckten Schaltungsplatte auf die Teile der Leitungszüge aufgebracht, die beim Lötvorgang lotabweisend bleiben sollen.

Für Miniaturschaltungsplatten reicht jedoch das Auflösungsvermögen des Siebdruckverfahrens nicht mehr aus; hier verwendet man das Fotodruckverfahren. Bei diesen Schaltungsplatten (Fotodruckplatten) läßt sich nun die übliche, im Siebdruckverfahren aufgebrach- *° te Lötstopmaske wegen der geringen Auflösung nicht mehr verwenden. Das wird insbesondere deshalb als großer Nachteil empfunden, weil gerade bei feinsten Leitungszügen die Gefahr von Zinnschlüssen besonders groß und deshalb eine Lötstopmaske sehr erwünscht ist. ^h*> Die im Fotodruck verwendbaren Fotolacke haben zwar das srforderliche gute Auflösungsvermögen, werden jedoch bei den üblichen Löttemperaturen, die erheblich über 200°C liegen, plastisch und im Lötbad von den Leiterbahnen abgeschwemmt, so daß sich mit den Fotolacken die beim Siebdruck bewährten Lötstopmasken nicht herstellen lassen.

Aus dem Buch »Printed Circuits Handbook«, Coombs, McGraw-Hill Book Company, New York, San Francisco, Toronto, London, Sydney, insbesondere Seite 4—17, Abschnitt 14 ist es bekannt, Fotolack als Maske auf gedruckte Schaltungen aufzubringen. Bei Löttemperaturen oberhalb 200° C eignet sich der Fotolack aus den oben erwähnten Gründen jedoch nicht zur Herstellung einer Lötstopmaske.

Aus dem Buch »Printed and Intergrated Circuitry«, Schlabach/Rider, McGraw-Hill Book Company, Ne?/ York, Toronto, London, 1963, Seite 133, Zeilen 12 bis 16 ist es ferner bekannt, auf gedruckte Schaltungsplatten einen lotabweisenden Oberzug aufzubringen, der auch bei Temperaturen oberhalb 200" C seine lotabweisende Wirkung behält Dieser offenbar mittels Siebdruckverfahren auf die Schaltungsplatte aufzubringende Überzug eignet sich jedoch nicht für Miniaturschaltungsplatten, bei denen das Auflösungsvermögen des Siebdruckverfahrens nicht mehr ausreicht

Auch aus dem Buch »Gedruckte Schaltungen«, Verlag Technik, Berlin, 1959, Seite 63, ist es bekannt, durch den Aufdruck einer Schutzschicht alle Partien abzudecken, die keinen'Oberzug erhalten sollen.

Schließlich ist es auch aus der Zeitschrift »Journal of Electrochemical Society«, September 1957, insbesondere Seite 552, bekannt, aus Siliziumoxyden Masken herzustellen, die an bestimmten Stellen Diffusionsprozesse verhindern.

Auch die beiden zuletzt genannten bekannten Verfahren können bei der Herstellung von Miniaturschaltungsplatten nicht zum Einsatz kommen, da das mit ihnen erreichbare Auflösungsvermögen nur recht gering ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das die Herstellung einer auch bei Löttemperaturen oberhalb 200⁰C noch voll wirksamen Lötstopmaske hoher Auflösung ermöglicht und damit auch bei der Herstellung von Miniaturschaltungsplatten zur Anwendung kommen kann.

Zur Lösung der Aufgabe werden erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angegebenen Maßnahmen vorgesehen.

Die bekannten Verfahren weichen insofern erheblich vom erfindungsgemäßen Verfahren ab, als dort die ganze Platte mit Ausnahme der Lötzonen durch einen lotabweisenden Überzug abgedeckt ist, während beim erfindjngsgemäßen Verfahren nur die Leiter, im lötfertigen Zustand der Platte, eine lotabweisende Beschichtung, die Lötzonen dagegen einen das Löten nicht behindernden Überzug aufweisen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Kombination des an sich bekannten Fotodruckes mit dem an sich ebenfalls bekannten Passivierungsverfahren ergibt sich somit ein äußerst vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer auch bei Löttemperaturen oberhalb 200⁰C noch voll wirksamen Lötstopmaske hoher Auflösung.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in den Fig. la bis If dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Wie die Fig. la bis If erkennen lassen, läßt sich das neue Verfahren insbesondere bei SchaltunesDlatten

anwenden, bei denen die Leitungszüge noch nicht ausgebildet sind. Zunächst wird der Träger 1 mit einer Kupferschicht 9 fiberzogen, die im ganzen passiviert wird, wie in Fig. la mit 6 angedeutet ist Auf diese Passivierungsschicht 6 wird dann der Fotolack an den Stellen aufgebracht, an denen später Leitungszüge entstehen sollen; diese Stellen sind in Fig. Ib mit 5 angegeben. Danach wird die Passivierungsschicht 6 chemisch entfernt. Die Passivierungsschicht 6 läßt sich jedoch nur von den Teilen abbeizen, die nicht von der Fotolackschicht bedeckt und damit geschützt sind. Im Verfahrensschritt gemäß Fig. Id werden zusätzlich zu den zukünftigen Leitungszügen 2, die noch die Passivierungsschicht 6 und die Fotolackschicht 5 tragen, auch die für die Verlötung erforderlichen Zonen 3 mit einer Fotolackschicht 5 überdeckt. Im nächsten Verfahrensabschnitt gemäß Fig. Ie werden dann in einem an sich bekannten Verfahren die Kupferteile zwischen den Leitungszügen 2 und den Lötzonen 3 herausgeätzt Mit dem Verfahrensschriti gemäß F i g. If erfolgt die Verlötung der Bauteile 7 unter gleichzeitiger

Ablösung der Fotolackschicht 5.

Das Passivieren erfolgt in einer aus der Oberflächentechnik an sich bekannten Weise, z. B. durch Oxydieren der Kupferoberfläche, durch Bedampfen oder Zerstäuben mit einem lotabweisenden Metall (z. B. Aluminium) oder mit einem Metallsalz oder S1O2. Die Passivierung läßt sich auch dadurch erreichen, daß auf die Leitungszüge 2 galvanisch ein Metallbelag aufgebracht wird, der von sich aus lotabweisend wirkt oder durch anschließende Oxydation lotabweisend gemacht wird. Bei diesen Passivierungsverfahren werden jedoch nur die von der Fotolackschicht 5 nicht bedeckten Leitungszüge 2 passiviert, während die zum Löten vorgesehenen Zonen 3 nicht passiviert werden können.

is Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß auch bei Fotodruckverfahren, durch das eine Genauigkeit von wenigen hundertste! Millimeter erreicht werden kann, eine ausgezeichnete Kantenschärfe entsteht, so daß äußerst enge '.. eiteranordnungen ermöglicht werden, ohne daß Zinnschlüsse zu befürchten wären.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schutz der Leitungszüge auf unter Anwendung des Fotodmckes hergestellten s Miniaturschaltungsplatten beim Lötvorgang mit Löttemperaturen über 200⁰C, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schaltungsplatte ohne bereits ausgebildete Leitungszüge (2) die gesamte zu deren Herstellung benötigte, auf den u> Träger (1) aufgebrachte Metallschicht (9) passiviert wird, daß die Partien, die beim späteren Verlöten von Bauelementen auf der Platte lotabweisend sein sollen, mit einer Fotolaclcschicht (5) abgedeckt werden, daß an den von der Fotolackschicht (5) nicht κ abgedeckten Stellen die Passivierungsschicht (6) abgeätzt wird (Fi g. Ic), daß in den Lötzonen (3) die von der Passivierungsschicht (6) befreite Metallschicht (9) anschließend ebenfalls mit einer Fotolackschicht (5} abgedeckt wird (Fig. Id) und daß » schließlich die Metallschicht (9) dort, wo sie nicht mit einer Fotolackschicht (5) abgedeckt ist, durch Ätzen entfernt wird (F i g. 1 e).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Passivierung durch Oxydation 2S erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Passivierung durch Bedampfen mit einem lotabweisenden Metall (z. B. Aluminium), einem Metallsalz oder S1O2 erfolgt

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Passivierung durch Metallzerstäubung erfolgt

5. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Passivierung i<n Metallbelag galvanisch aufgebracht wird, der von sich aus oder durch anschließende Oxydation lotabweisend wirkt