DE19542165A1 - Electrical flexible circuit board - Google Patents

Electrical flexible circuit board

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Abstract

The circuit board has two carrier layers of polyamide material 1,2 and both outer surfaces are copper layers. At specific locations through hole connections 4 are formed .Electrical connections can be formed at these points with the use of solder pads 8. Located between the carrier layers is a heating conductor 9 that has a ring shape around a solder pad region. When the conductor is heated the solder pad melts to make the connection.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte, insbesondere eine flexible oder starr/flexible Leiterplatte.The invention relates to a printed circuit board, in particular one flexible or rigid / flexible circuit board.

Es ist bekannt, an Leiterplatten elektronische Bauteile mit sogenannten Lötpads zu befestigen. Diese Lötpads stellen nicht nur eine mechanische Befestigung, sondern auch eine elektrische Verbindung dar. Die Lötpads stellen beispiels­ weise eine Verbindung mit durchkontaktierten Bohrungen her. Im folgenden werden die Stellen, mit denen die Lötpads mecha­ nisch und elektrisch verbunden werden, als Lötstützpunkte be­ zeichnet.It is known to have electronic components on printed circuit boards to attach so-called solder pads. Make these solder pads not just mechanical fastening, but also one electrical connection. The solder pads represent, for example show a connection with plated-through holes. In the following the places with which the solder pads mecha nisch and electrically connected, as soldering points be draws.

Das Herstellen der Verbindung geschieht beispielsweise so, daß die elektronischen Bauteile mit den Pads auf die entspre­ chenden Lötstützpunkte aufgesetzt werden und die gesamte Lei­ terplatte in einem Ofen oder mit sonstigen Heizeinrichtungen erhitzt wird.The connection is established, for example, that the electronic components with the pads correspond to the Appropriate solder pads and the entire Lei in an oven or with other heating devices is heated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit des lokalen Anbringens von elektronischen Bauteilen zu schaffen. The invention has for its object a possibility the local mounting of electronic components create.  

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Leiter­ platte mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiter­ bildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.To achieve this object, the invention proposes a ladder plate with the features mentioned in claim 1. Next Formations of the invention are the subject of dependent claims.

Durch den Anschluß des Heizleiters an eine Stromquelle wird es möglich, speziell einen bestimmten Lötstützpunkt indivi­ duell zu erwärmen, so daß ganz speziell eine Anbringung eines Bauteils an einer bestimmten Stelle erfolgen kann. Nach Auf­ setzen des Bauteils lötet sich die Leiterplatte quasi von selbst.By connecting the heating conductor to a power source it is possible to specifically indivi a specific soldering base duel to heat, so that very specifically an attachment of a Component can take place at a certain point. After on When the component is placed, the circuit board is virtually soldered off even.

Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, daß der Heizleiter in einer eigenen Schicht der Leiterplatte an­ geordnet ist. Beispielsweise kann bei einer Multilayer-Leiterplatte zwischen dem ersten und zweiten Leiterbild von oben eine zusätzliche Leiterschicht eingebaut werden.According to the invention it can be provided in a further development that the heat conductor in a separate layer on the circuit board is ordered. For example, with a multilayer circuit board between the first and second conductor pattern of an additional conductor layer can be installed at the top.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß der Heizleiter gegenüber den Leiterbahnen der Leiterplatte isoliert ist, er also nur durch spezielle Anschlüsse ansteuerbar ist, die beispielsweise an den Rändern der Leiterplatte zugänglich sind.In a further development it can be provided that the heating conductor is insulated from the conductor tracks of the circuit board, he can only be controlled by special connections that accessible for example at the edges of the circuit board are.

Um die Erwärmung auf den eigentlichen Lötstützpunkt zu be­ schränken, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung vorgesehen sein, daß der Heizleiter im Bereich des Lötstützpunkts als ein Ring ausgebildet ist, der den Lötstützpunkt, beispiels­ weise eine durchkontaktierte Bohrung, umgibt.In order to heat the actual soldering base limit, can be provided according to the invention in further training be that the heating conductor in the area of the soldering point as a ring is formed, the soldering point, for example as a plated-through hole surrounds.

Erfindungsgemäß kann der Ring einen verringerten Querschnitt aufweisen, so daß die Wärme besonders gut an dieser Stelle konzentriert wird.According to the invention, the ring can have a reduced cross section have so that the heat is particularly good at this point is concentrated.

Zur lokalen Erwärmung mehrerer Lötstützpunkte kann der Heiz­ leiter so ausgebildet sein, daß er alle Lötstützpunkte oder die Lötstützpunkte eines bestimmten Leiterplattenbereiches gemeinsam und gleichzeitig erhitzt.The heater can be used for local heating of several soldering points conductor be designed so that it all soldering points or  the soldering points of a certain circuit board area heated together and at the same time.

So ist es beispielsweise möglich, den Heizleiter als Streifen über mehrere Lötstützpunkte hinwegzuführen, beispielsweise in Form eines im wesentlichen geradlinigen Bandes, also bei­ spielsweise entsprechend einer Reihe oder einer Spalte von Lötstützpunkten.For example, it is possible to use the heating conductor as a strip over several soldering points, for example in Form of an essentially rectilinear band, i.e. at for example, according to a row or a column of Soldering points.

Es ist ebenfalls möglich und wird von der Erfindung vorge­ schlagen, den Heizleiter über eine Vielzahl von Lötstütz­ punkten mäanderförmig oder schleifenförmig über die Leiter­ platte zu führen.It is also possible and is featured by the invention hit the heat conductor over a variety of soldering supports score meandering or looped over the ladder to lead plate.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschrei­ bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:Further characteristics, details and advantages result from the claims, the wording of which by reference to Content of the description is made of the following description exercise of a preferred embodiment of the invention as well based on the drawing. Here show:

Fig. 1 einen stark vergrößerten Querschnitt durch eine Leiterplatte im Bereich einer durchkon­ taktierten Bohrung; Figure 1 is a greatly enlarged cross section through a circuit board in the area of a through-clocked hole.

Fig. 2 einen Schnitt etwa längs Linie II-II in Fig. 1; FIG. 2 shows a section approximately along line II-II in FIG. 1;

Fig. 3 schematisch die Anordnung eines mäanderförmig über einen Bereich einer Leiterplatte geführ­ ten Heizleiters. Fig. 3 shows schematically the arrangement of a meandering led over an area of a circuit board heating conductor.

Der Querschnitt der Fig. 1 zeigt eine Leiterplatte, die aus zwei Trägerschichten 1, 2 beispielsweise aus Polyimid und einer zwischen diesen eingeschlossenen Schicht aus beispiels­ weise Polyimid-Kleber aufgebaut ist. Auf den beiden äußeren Flächen der aus diesen drei Schichten aufgebauten Leiter­ platte sind metallische Schichten, beispielsweise Kupfer­ laminat, aufgebracht, die mit Hilfe bekannter Verfahren in einzelne Leiterbahnen gebildet sind. Ein Beispiel für eine solche Leiterbahn stellt das durchkontaktierte Loch 4 dar. Es ist auf beiden Seiten der Trägerplatte mit einem Teil 5, 6 einer Leiterbahn durch eine Durchkontaktierung 7 verbunden.The cross section of FIG. 1 shows a printed circuit board which is made up of two carrier layers 1 , 2 made of polyimide, for example, and a layer enclosed between them made of polyimide adhesive, for example. On the two outer surfaces of the printed circuit board made up of these three layers, metallic layers, for example copper laminate, are applied, which are formed into individual conductor tracks using known methods. An example of such a conductor track is the plated-through hole 4. It is connected to a part 5 , 6 of a conductor track by a via hole 7 on both sides of the carrier plate.

Auf der Oberseite ist in der Mündung des Durchkontaktierungs­ loches 4 ein Lötpad 8 dargestellt. Durch Erhitzen und Schmel­ zen des Lötpads 8 kann eine elektrische und mechanische Ver­ bindung zwischen der Durchkontaktierung 7 und den Teilen der Leiterbahnen einerseits und einem Bauteil hergestellt werden, das ,mit dem Lötpad 8 verbunden ist.On the top, a solder pad 8 is shown in the mouth of the via hole 4 . By heating and the solder pads Schmel zen 8, an electrical and mechanical bond between the via Ver 7 and the parts of the conductor tracks on the one hand and a component to be manufactured, which is connected to the solder pad. 8

Der mittleren Schicht 3 ist ein metallischer Heizleiter 9 an­ geordnet. Die Form des Heizleiters ergibt sich aus der Fig. 2, die einen Ausschnitt aus dem Heizleiter darstellt. Der Heizleiter ist als Band 10 ausgebildet, das an den Stellen, wo eine Durchkontaktierung 7 einen Lötstützpunkt darstellt, als Ring 11 ausgebildet ist. Der Ring 11 weist einen gegenüber dem Querschnitt des übrigen Heizleiters in dessen bandartigen Bereich 10 stark verringerten Querschnitt auf. Der Ring 11 ist etwa kreisförmig ausgebildet und umgibt mit einem gewissen Abstand die Durchkontaktierung 7 des Durchkontaktierungsloches 4.The middle layer 3 is a metallic heat conductor 9 arranged. The shape of the heating conductor results from FIG. 2, which represents a section of the heating conductor. The heating conductor is designed as a band 10 , which is formed as a ring 11 at the points where a via 7 represents a soldering support point. The ring 11 has a cross section which is greatly reduced in comparison to the cross section of the rest of the heating conductor in its band-like region 10 . The ring 11 is approximately circular and surrounds the via 7 of the via hole 4 at a certain distance.

Wenn mehrere oder auch eine Vielzahl von solchen Lötstütz­ punkten vorhanden sind, enthält der Heizleiter 9 für jeden dieser Lötstützpunkte einen solchen Ring, was in Fig. 2 angedeutet ist.If there are several or a plurality of such soldering support points, the heating conductor 9 contains such a ring for each of these soldering support points, which is indicated in FIG. 2.

Soll eine Lötung erfolgen, wird der Heizleiter 9 an dem in Fig. 1 und 2 rechten Randbereich der Leiterplatte unter Spannung gesetzt, so daß ein Strom durch den Heizleiter 10 fließt. Dieser führt aufgrund der Verringerung des Quer­ schnitts im Ringbereich 11 zu einer Heizung dieses Bereiches. If soldering is to be carried out, the heating conductor 9 is put under tension at the right edge region of the printed circuit board in FIGS. 1 and 2, so that a current flows through the heating conductor 10 . This leads to a heating of this area due to the reduction in the cross section in the ring area 11 .

Dadurch erwärmt sich zunächst die Durchkontaktierung 7 und anschließend das Lötpad, so daß es zu einer Verlötung kommt. Diese Art der Verlötung stellt eine lokale Verlötung dar, da eine Erwärmung nur an den speziell ausgewählten Stellen er­ folgt. Im Gegensatz zu einer Verklebung der Bauteile läßt sich diese Art der gleichzeitig mechanischen und, elektrischen Verbindung später auch wieder lösen. Die Verbindung ist also reversibel.As a result, the through-contact 7 first heats up and then the solder pad, so that soldering occurs. This type of soldering represents local soldering, since heating only occurs at the specially selected points. In contrast to gluing the components, this type of mechanical and electrical connection can also be released later. The connection is therefore reversible.

Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, wie man einen Heizleiter 9, der nur schematisch dargestellt ist, über einen größeren Be­ reich einer Leiterplatte führen kann. Es wird daher möglich, alle Lötstützpunkte einer Leiterplatte oder eines Bereiches einer Leiterplatte gleichzeitig zu erwärmen und damit die entsprechenden Lötpads zu schmelzen. Fig. 3 shows a way how a heat conductor 9 , which is only shown schematically, can lead over a larger loading area of a circuit board. It is therefore possible to heat all the soldering points of a circuit board or a region of a circuit board at the same time and thus to melt the corresponding soldering pads.

Selbstverständlich ist es möglich, den Heizleiter, in dem die einzelnen Erwärmungspunkte durch Ringe 11 gebildet sind, auch in anderer Form über eine Leiterplatte zu führen, wobei auch eine Anordnung möglich ist, wo gezielt bestimmte einzelne oder mehrere der Lötstützpunkte getrennt von anderen Löt­ stützpunkten erwärmt werden können.Of course, it is possible to guide the heating conductor, in which the individual heating points are formed by rings 11 , in another form via a printed circuit board, whereby an arrangement is also possible where specific one or more of the soldering support points are heated separately from other soldering support points can be.

Mit Hilfe der Erfindung lötet sich nach Aufsetzen eines Bau­ teils mit einem Lötpad die Leiterplatte quasi selbst. Es können einzelne Bauteile oder Bauteilgruppen einfach durch Anlegen einer Spannung an Kontakten am Rand der Leiterplatte bzw. Platine eingelötet und wieder entlötet werden.With the help of the invention soldered after putting on a building partly with a soldering pad the circuit board itself. It can easily pass through individual components or component groups Apply voltage to contacts on the edge of the circuit board or the board are soldered in and desoldered again.

Besonders sinnvoll ist eine derartige Art der Lötung bei Di­ rektverbindungen von ICs mit der Leiterplatte, insbesondere bei kleinsten Rastermaßen mit sehr großen Pinzahlen. Dabei kann die Lötung an Stellen erfolgen, die sonst unzugänglich sind. Im Gegensatz zu Klebeverbindungen ist die Lötung re­ versibel und hat bessere elektrische Eigenschaften. Such a type of soldering is particularly useful for Di right connections of ICs to the circuit board, in particular with the smallest grid dimensions with very large pin numbers. Here the soldering can be done in places that are otherwise inaccessible are. In contrast to adhesive connections, the soldering is right versible and has better electrical properties.  

Besonders sinnvoll ist die Anwendung der Erfindung bei der Verwendung von Niedrigtemperaturloten.The application of the invention is particularly useful in Use of low temperature solders.

Claims (9)

1. Leiterplatte mit
  • 1.1 mindestens einer isolierenden Trägerschicht (1, 2),
  • 1.2 mindestens einer auf der Trägerschicht (1, 2) aufgebrachten Leiterbahnenschicht,
  • 1.3 mindestens einem, vorzugsweise einer Vielzahl von Lötstützpunkten zum Anlöten eines Bauteils mit Hilfe von Lötpads (8), sowie mit
  • 1.4 mindestens einem Heizleiter (9), der
  • 1.4.1 in der Nähe des Lötstützpunktes vorbeigeht,
  • 1.4.2 von außerhalb der Leiterplatte her zugänglich ist und
  • 1.4.3 zum Erwärmen des Lötstützpunktes ausgebildet ist.
1. PCB with
  • 1.1 at least one insulating carrier layer ( 1 , 2 ),
  • 1.2 at least one conductor track layer applied to the carrier layer ( 1 , 2 ),
  • 1.3 at least one, preferably a plurality of soldering support points for soldering a component with the aid of soldering pads ( 8 ), and with
  • 1.4 at least one heating conductor ( 9 ), the
  • 1.4.1 passes near the soldering base,
  • 1.4.2 is accessible from outside the circuit board and
  • 1.4.3 is designed to heat the soldering base.
2. Leiterplatte nach Anspruch 1, bei der der Heizleiter (9) in einer eigenen Schicht der Leiterplatte angeordnet ist.2. Printed circuit board according to claim 1, wherein the heating conductor ( 9 ) is arranged in a separate layer of the printed circuit board. 3. Leiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Heiz­ leiter (9) gegenüber den Leiterbahnen der Leiterplatte isoliert ist. 3. Printed circuit board according to claim 1 or 2, wherein the heating conductor ( 9 ) is insulated from the conductor tracks of the circuit board. 4. Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Heizleiter (9) von einem Rand der Leiter­ platte her kontaktierbar ist.4. Printed circuit board according to one of the preceding claims, in which the heating conductor ( 9 ) from an edge of the printed circuit board can be contacted. 5. Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Heizleiter (9) als Ring (11) um den Löt­ stützpunkt herumgeführt ist.5. Printed circuit board according to one of the preceding claims, in which the heating conductor ( 9 ) as a ring ( 11 ) is guided around the soldering base. 6. Leiterplatte nach Anspruch 5, bei der der Heizleiter (9) in dem Ring (11) einen verringerten Querschnitt auf­ weist.6. Printed circuit board according to claim 5, wherein the heat conductor ( 9 ) in the ring ( 11 ) has a reduced cross section. 7. Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Heizleiter (9) als ein mehrere Lötstützpunk­ te verbindender Streifen (10) ausgebildet ist.7. Printed circuit board according to one of the preceding claims, in which the heating conductor ( 9 ) is designed as a strip connecting several soldering points ( 10 ). 8. Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Heizleiter (9) mäanderförmig über die Lei­ terplatte oder einen Bereich der Leiterplatte geführt ist.8. Printed circuit board according to one of the preceding claims, wherein the heating conductor ( 9 ) is meandering over the Lei terplatte or an area of the circuit board. 9. Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Lötpad (8) auf Niedrigtemperaturlot besteht.9. Printed circuit board according to one of the preceding claims, wherein the solder pad ( 8 ) consists of low-temperature solder.
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WO2001020957A1 (en) * 1999-09-14 2001-03-22 Lee John Robinson Laminated reflow soldering
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