DE1811377A1

DE1811377A1 - Verfahren zur Herstellung gedruckter Leiterplatten

Info

Publication number: DE1811377A1
Application number: DE19681811377
Authority: DE
Inventors: Erwin Koenig; Horst Schrade
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1968-11-28
Filing date: 1968-11-28
Publication date: 1970-06-18

Description

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T-JIBFUNKBN Patentverwertungsgesellschaft

mbH
Ulm (Donau)_t Elisabethenstr. 3

Ulm (Donau), den 19.Nov.1968 FE/PT-Ka/Bo U 19/68

"Verfahren zur Herstellung . M

gedruckter Leiterplatten "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Leiterplatten mit auf beiden Plattenseiten aufgebrachten Leiterzügen, gemäß dem von einer Isolierstoffplatte mit beidseitigem Metallbelag oder ohne Metallbelag ausgegangen, danach die Platte mit den geforderten Bohrungen versehen, danach wenigstens auf die -Vandung der Bohrungen ein Metallbelag abgeschieden» weiterbin auf die Metallbeläge entsprechend dem gewünschten Leitungsmuster ein Itzresist, insbesondere ein Zinnbelag aufgebracht und schließlich durch Itzung das gewünschte Leitungsmueter erzeugt wird.

Es ist bekannt, nach dem oben erläuterten Verfahren gedruckte Leiterplatten herzustellen« Bei dem bekannten Verfahren wird von sogenannten beidseitig kupferkaschierten

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Leiterplatten ausgegangen. In diese Leiterplatten zuerst die später benötigten Bohrungen eingebracht. Danach wird eine Durchverkupferung vorgenommen, bei der man auf den Wandungen der Bohrungen und auch auf den Oberflächen der Leiterplatten auf chemischem Wege einen dünnen Kupferfilm aufbringt. Der dünne Kupferfilm in den. Bohrwandungen muß dann noch verstärkt werden und zwar auf galvanischem Wege. Da zu dieeöm Zeitpunkt die beiden Oberflächen der Leiterplatten nicht mit einem Lack oder dergleichen versehen sind, wird mit der Verstärkung des Kupferbelags auf den Wandungeil der Bohrungen auch eine Verstärkung des Kupferbelags auf den Oberflächen der Leiterplatte bewirkt. Nach dem bekannten Verfahren werden nach der Durchverkupferung z.B. mit Hilfe von Siebdruckschablonen die Leiterplatten mit einem Ätzresiat versehen. Dies kann beispeilsweise so vor sich gehen, daß man die Oberflächen der Leiterplatten an den Stellen,, die später weggeätzt werden sollen, mit einer Lackschicht versieht und danach die nicht mit einer Lacksichicht abgedeckten Plattenteile - das sind Leitungszüge und die Durchverkupferungen der Löcher - mit einer Zinnschicht versieht. Nach Entfernen des Lacks.wird dann geätzt, wobei die Verzinnung auf den Oberflächen der späteren Leitungszüge und auf den Wandungen der Bohrungen die Ätzung dort verhindert.

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Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von dem bekannten Verfahren dadurch, daß unmittelbar nach dem Abscheiden des Metallbelags in den Bohrungen lediglich die 7/andungen der Bohrungen versinnt werden»

Man kann das erfindungsgemäße Verfahren auch beim sogenannten unclad-Verfahren einsetzen, bei dem von einer Isolierstoffplatte ohne Metallbeläge ausgegangen wird, «

wobei nach der Herstellung der Bohrungen ein dünner Kupferfilm auf den Oberflächen der Platte und auf den Wandungen der Bohrungen niedergeschlagen wird. Zur Herstellung der Leiterzüge wird auch dieser Belag entsprechend dem gewünschten Leitungsmuster verstärkt.

Wie bereits oben erwähnt, wird erfindungsgemäß eine zusätzliche Verzinnung der Wandungen der Bohrungen nach dem Aufbringen des Kupferbelags auf die Wandungen der Bohrungen vorgenommen. Wird als Ätzresist eine Zinnoberfläche ver- M wendet, so kommt eine doppelte Verzinnung der Wandungen der Bohrungen zustande. Dies hat den Vorteil, daß die Lötung später leichter vor sich geht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kommt außerdem auch der Vorteil zustande, daß man "bei der Kontrolle der Durchverkupferung sofort erkennt, wenn eine Wandung einer Bohrung nicht vollkommen

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durchverkupfert ist. Bei den bisherigen Verfahren ohne die zusätzliche Versinnung der Bohrlöcher war es für den Kontrollierenden schwierig, solche Fehlverkupferungen auf den Wandungen sofort au erkennen. Aufgrund der nun vorgenommenen ersten Verzinnung, insbesondere Glanzver™ zinnung, springen dagegen solche Fehlverkupferungen unmittelbar ins Auge.

Um lediglich eine Versinnung in den Bohrungen zn erzielen, wird auf der Lot- und Bestückungsseite der Leiterplatte eine Schicht aufgebracht, die die Verzinnung dieser Oberflächen verhindert. Beispeilsweise kann eine Lackeehicht im Siebdruckverfahren oder -VaIzenbeschichtungsverfahren aufgebracht werden. Man kann diese Lackschicht auch bereits vor der galvanischen Verstärkung der Durchverkupfertmg der Bohrungen aufbringen und verhindert hierdurch, daß sich bei der galvanischen Rupferabscheidung Kupfer auf der Lot- und Bestückungsseite der Leiterplatte niederschlägt« Man kann also die zusätzliche und in vielen Fällen, nicht notwendige zusätzliche Verkupferung der Oberfläche der Leiterplatte verhindern. Die auf die Lot- und Bestückungsseite aufgebrachte (Lack-)Schicht muß vor der Erzeugung der Leitungszüge .wieder entfernt werden.

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Von besonderem Vorteil ist das erfindungsgemäße Verfahren dann, wenn eine gedruckte Leiterplatte mit augenlosen Anschlüssen erzeugt werden soll. Die Einführung gedruckter Leiterplatten mit augenlosen Anschlußpunkten bereitet deshalb Schwierigkeiten, weil es schwierig ist' zu gewährleisten j daß die an den Bohrungen endenden Leiterzüge auch sichere Eontakte mit dem Metallbelag auf den Wandungen der Bohrungen aufweisen. Bei derartigen Leiterplatten garantiert der erfindungsgemäß aufgebrachte Zinnbelag eine sichere Verbindung zwischen den Leiterzügen und den Metallbelägen in den Bohrungen.

Schließlich bringt das erfindungsgemäße Aufbringen des Zinnbelags auf die JDurchverkupferung bei solchen Leiterplatten einen besonderen Vorteil, bei denen die Oberflächen der Leitungszüge aus elektrischen Gründen vergoldet werden müssen. Es läßt sich nicht vermeiden, daß sich beim Abscheiden eines Goldüberzugs auf den Leitungszügen ein solcher Goldüberzug auch auf der Metallschicht der Bohrwandungen bildet. Diese Goldschicht auf den Wandungen der Bohrungen erschwert die später vorzunehmende Lötung erheblich, da sich Gold nur recht schwer löten läßt. Wurde nun gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nach der Herstellung der Durchverkupferung auf diese ein Zinnbelag aufgebracht,

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so schlägt sich bei der später vorgenommenen Vergoldung auf diesen Zinnbelag ein Goldbelag nieder. Nunmehr macht aber die Lötung keine Schwierigkeiten mehr, weil bei der Erwärmung das Gold in das Zinn hineindiffundiert und das vorhandene Zinn mit dem für die Lotung zugeführte Zinn nach dem Erkalten eine feste Verbindung erzeugt.

Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich, daß die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin zu sehen ist, ein bekanntes Verfahren zur Herstellung gedruckter Leiterplatten so auszugestalten, daß durch seinen Einsatz besser kontrollierbare, sicherer ausgebildete und/oder besser lötbare gedruckte Leiterplatten entstehen.

Anhand der Zeichnung soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden. In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein kleiner Teil einer Isolierstoffplatte 1 im Schnitt dargestellt, die auf ihren beiden Oberflächen Kupferbeläge 2a und 2b aufweist. In diese beidseitig mit einer Kupferschicht versehenen Leiterplatte werden zuerst die Bohrungen 3 eingebracht. Die Innenwandungen der Bohrungen müssen mit einem Kupferbelag 4 versehen werden, was, wie bereits oben erwähnt, dadurch bewirkt wird, daß zuerst auf den Wandungen der Bohrung 3 auf chemischem 'Vege ein dünner

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Kupferbelag abgeschieden wird und nachher auf galvanischem Wege eine Verstärkung des Kupferbelags vorgenommen wird« Werden die Oberflächen der Leiterplatte 1 vor dem galvanischen Verstärken der Durchverkupferungen nicht abgedeckt, so wird automatisch auch eine Verstärkung des Kupferbelags 2a und 2b auf den Oberflächen der Platte 1 bewirkt. Die entsprechenden Schichten sind mit 5a und 5b bezeichnet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; ^

wird nun auf der Oberfläche de-r Kupferschichten 5a "und 5b im "Jalzenbeschichtungsverfahren eine Lackschicht 6 aufgebracht. Danach wird eine Verzinnung der nicht von dieser Lackschicht abgedeckten Kupferschichten 4 gemäß bekannten Verfahren bewirkt. Die Zinnschicht auf der Wandung der Bohrung 3 ist mit 7 bezeichnet. Sie erlaubt eine einfache Kontrolle der Güte der durchgeführten Verkupferung, weil die Kontrollperson aufgrund des Glanzes der Oberfläche sofort erkennen kann, wenn an irgend einer Stelle Λ die Durchverkupferung und damit die Verzinnung nicht vollständig" ist. Danach wird dann die Lackschicht 6 wieder entfernt und aus den Kupferbelägen 2a und 2b sowie 5a und 5b werden nach dem gewünschten Muster Leiterzüg© erzeugt.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren bei gedruckter Schal-

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tung mit augenlosen Anschlußpunkten verwendet ( ein Ausschnitt einer solchen Leiterplatte ist in Fig. 2 gezeigt, wobei die Leiterzüge mit 8 und die Bohrungen mit 9 bezeichnet sind), so hat, wie sich aus der Fig. 1 ergibt , das erfindungsgemäße Aufbringen der Zinnschicht 7 den Vorteil, eine sicherere Verbindung zwischen den Leiterzügen 8 und der Metallschicht auf der Wandung der Bohrung 9 zu gewährleisten.

Schließlich ist in Fig. 3 noch eine Leiterplatte 1 dargestellt, die auf ihren Oberflächen Kupferbeläge 10a und 10b aufweist. Die Kupferbeläge 10a und 10b sind durch einen Kupferbelag 4- auf den Wandungen der Bohrung 3. die hier nur teilweise dargestellt ist, verbunden. Erfindungsgemäß wurde auf den Kupferbelag 4 auch hier eine Zinnschicht 7 aufgebracht. Im Laufe des Herstellungsverfahrens wurde dann eine Vergoldung der Oberfläche der nunmehr nur noch teilweise vorhandenen Kupferbeläge 10a und 10b vorgenommen. Der Goldbelag ist. in der Flg. 3 mit 11a und 11b bezeichnet. Bei der Vergoldung entsteht auch über dem Zinnbelag 7 eine Goldschicht 12. Da diese nunmehr jedoch auf einen Zinnbelag 7 aufgebracht wurde, macht hier die spätere Verlötung keine Schwierigkeiten.

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Claims

- 9 - U 19/68 Patent anaprüchs

1) Verfahren zur Herstellung gedruckter Leiterplatten mit auf beiden Plattenseiten aufgebrachten Leiterzügen, gemäß dem von einer Isolierstoffplatte mit beidseitigem Metallbelag oder ohne Metallbeläge ausgegangen, danach die Platte mit den geforderten Bohrungen versehen, da-' A nach wenigstens auf die Wandung der Bohrungen ein Metall-· belag abgeschieden, weiterhin auf die Metallbeläge entsprechend dem gewünschten Leitungsmuster ein A'tzresist, insbesondere ein Zinnbelag aufgebracht und schließlich durch Ätzung das gewünschte Leitungsmuster erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Abscheiden des Metallbelage in den Bohrungen lediglich die Wandungen der Bohrungen verzinnt werden.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ™ zur Erzielung einer Verzinnung lediglich auf den Wandungen der Bohrungen die beiden Oberflächen der Leiterplatten nach dem Abscheiden des Metallbelags und vor dem Verzinnen vorzugsweise mit einem Lack abgedeckt werden, der später wieder entfernt wird.

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3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch seine Anwendung zur Erzeugung augenloeer gedruckter Schaltungen·

4) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch seine Anwendung bei leiterplatten, bei denen die Oberflächen der fertigen Leitungszüge und die Wandungen der

α Bohrungen mit einem Edelmetallbelag versehen z.B. -vergoldet werden«

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