DE19543894A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kontaktieren eines Plattierungsbalkens ohne Kontaktkupfer freizulegen oder die Kontaktflächenplattierung zu überarbeiten - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf gedruckte Schaltungspla­ tinen im allgemeinen und insbesondere auf ein Verfahren des Plattierens von Kontaktflächen auf gedruckten Schaltungs­ platinen.

Gedruckte Schaltungsplatinen (PWB; PWB = printed wiring board), die auch als gedruckte Leiterplatten bekannt sind, werden in der Elektronikindustrie weit verbreitet verwendet, um verschiedene Komponenten elektronischer Geräte miteinan­ der zu verbinden. Eine typische gedruckte Schaltungsplatine (PWB) kann eine oder mehrere Schichten metallischer Schal­ tungswege oder Leiter aufweisen, die auf ein isolierendes Substrat gebondet sind. Die Schaltungswege oder Leiter sind üblicherweise dünne Kupferstreifen und das isolierende Sub­ strat besteht typischerweise aus Glas-verstärktem Epoxid, obwohl andere Materialien verwendet werden können. Abhängig von der Komplexität der elektronischen Schaltung können PWBs einseitig oder doppelseitig sein, oder können mehrere Schichten von Schaltungswegen oder Leitern aufweisen, bei­ spielsweise in einer Mehrschicht-PWB. Komplexe elektronische Schaltungen erfordern üblicherweise die Verwendung doppel­ seitiger oder Mehrschicht-PWBs, die es ermöglichen, daß die gedruckten Schaltungswege einander ohne Kurzschluß und ohne den Bedarf, spezielle Leitungsbrücken (Jumper) hinzuzufügen, kreuzen. Die Materialien, die zur Herstellung von PWBs ver­ wendet werden, ebenso wie die PWB-Herstellungsverfahren sind gut bekannt und sind in zahlreichen technischen Schriften dokumentiert, beispielsweise in Electronic Materials Hand­ book Volume 1-Packaging, (ASM International, Materials Park, OH 44073, 1989), S. 505-630, das hiermit durch Be­ zugnahme aufgenommen ist.

Obwohl PWBs miteinander und mit verschiedenen anderen elek­ trischen Komponenten durch einzelne Drähte oder Banddraht­ bündel verbunden sein können, die direkt an die PWB gelötet sind, ist es üblicherweise bequemer, die PWB mit einer Mehr­ zahl von Kontaktflächen zu versehen, die benachbart zu einer oder mehreren Kanten der PWB positioniert sind. Die Kontakt­ flächen sind entworfen, um mit Kontakten in einem geeigne­ ten, passenden Verbinder ausgerichtet zu sein, wodurch mög­ lich wird, daß die PWB durch das einfache Einfügen der PWB in den passenden Verbinder mit einer externen Schaltung oder Geräten verbunden wird. Um eine zuverlässige, elektrische Verbindung mit einem geringen Widerstand sicherzustellen, sind sowohl die Kontaktflächen auf der PWB als auch die Kon­ takte in dem passenden Verbinder üblicherweise mit Gold oder einer Hartgoldlegierung plattiert. Gold, das ein edles Me­ tall ist, weist einen exzellenten Widerstand gegenüber Kor­ rosion auf und behält seinen geringen Kontaktwiderstand un­ begrenzt bei.

Typischerweise wird ein Elektroplattierungs-Verfahren ver­ wendet, um die Kontaktflächen der PWB mit einer geeigneten Goldlegierung zu beschichten. Da das Elektroplattierungs- Verfahren jedoch erfordert, daß ein elektrisches Potential zwischen dem Objekt, das plattiert werden soll, und der Elektroplattierungslösung plaziert wird, müssen alle Kon­ taktflächen auf der PWB elektrisch mit dem geeigneten Span­ nungspotential verbunden werden, wenn sie plattiert werden sollen.

Ein übliches Verfahren des elektrischen Verbindens der Kon­ taktflächen miteinander in Vorbereitung für die Plattierung ist in Fig. 1 gezeigt. Eine gedruckte Schaltungsplatine B weist im wesentlichen eine Schaltungsregion C und eine un­ genutzte Region W auf. Die Schaltungsregion C kann ferner eine Mehrzahl von Kontaktflächen P, ebenso wie eine Mehrzahl von Schaltungswegen oder Leitern (nicht gezeigt), aufweisen, die erforderlich sind, um die verschiedenen elektronischen Komponenten (ebenfalls nicht gezeigt), die später auf der Platine B befestigt werden, miteinander zu verbinden. Die ungenutzte Region W kann einen Plattierungs-Verbindungsbal­ ken oder Plattierungsbalken PB aufweisen, der durch einen dünnen Leiterstreifen oder eine Spur T, die sich auf der Oberfläche der Platine B befindet, elektrisch mit dem Ende E jeder Kontaktfläche P verbunden ist. Eine geeigneten Span­ nungsquelle (nicht gezeigt) wird dann mit dem Plattierungs­ balken PB verbunden, um jede Kontaktfläche auf das ordnungs­ gemäße elektrische Potential zu bringen, das für eine Elek­ troplattierung erforderlich ist. Nachdem das Plattierungs­ verfahren abgeschlossen ist, wird die ungenutzte Region W der Platine B entfernt, üblicherweise durch Fräsen, um eine neue Kante L freizulegen.

Obwohl das vorher genannte Verfahren zum Plattieren der Kon­ taktflächen weit verbreitet verwendet wird, ist es nicht oh­ ne seine Nachteile. Ein Nachteil besteht beispielsweise da­ rin, daß die darunterliegenden Kupferleiter, die die Kon­ taktflächen enthalten, freigelegt werden, wenn die ungenutz­ te Region durch die Fräsvorrichtung entfernt wird. Das frei­ gelegte Kupfer der Kontaktflächen tendiert mit der Zeit da­ zu, zu oxidieren, was die Unversehrtheit der darüberliegen­ den Goldplatte beeinträchtigen kann. In extremen Fällen kann die Oxidation des darunterliegenden Kupfers bewirken, daß die darüberliegende Goldplatte wegblättert, was selbstver­ ständlich die Zuverlässigkeit der Kontaktfläche wesentlich reduziert. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Fräsvorrichtung, die verwendet wird, um die ungenutzte Re­ gion von der Schaltungsregion zu trennen, auch einen Kurz­ schluß zwischen benachbarten Kontaktflächen bewirken kann. Spezieller kann das Kupfer der Kontaktfläche, das ein schmiedbares Material ist, durch die Fräsvorrichtungsschnei­ de um eine ausreichende Entfernung entlang des Schnittwegs gezogen werden, derart, daß es die freiliegende Kupfer- oder Gold-Plattierung der benachbarten Kontaktfläche kontaktiert. Die Fräsoperation kann ferner die Kupferkontaktfläche von dem Substrat abheben, was im besten Fall Kontaktzuverlässig­ keitsprobleme bewirken wird und schlimmstenfalls die Platine zerstören kann.

Ein alternatives Verfahren zum Verbinden der Kontaktflächen P mit dem Plattierungs-Verbindungsbalken PB ist in Fig. 2 gezeigt. Bei diesem alternativen Verfahren werden alle Kon­ taktflächen P zuerst durch eine Mehrzahl lateraler Spuren T miteinander verbunden. Die Kontaktflächen P werden dann durch eine einzelne Spur S mit dem Plattierungs-Verbindungs­ balken PB verbunden. Obwohl dieses Verfahren verwendet wur­ de, leidet es noch an allen gleichen Problemen wie das Ver­ fahren, das in Fig. 1 gezeigt ist. Zusätzlich leidet dieses Verfahren unter dem Nachteil, daß dasselbe nach der Plat­ tierungsoperation eine zweite Bohroperation erfordert, um die lateralen Spuren T zwischen benachbarten Kontaktflächen P aufzutrennen.

Folglich bleibt ein Bedarf nach einem Verfahren zum Verbin­ den der Kontaktflächen mit dem Plattierungsbalken, das nicht den Nachteilen der gegenwärtigen Verfahren unterworfen ist. Ein derartiges Verfahren sollte eine zuverlässige Kontakt­ fläche zur Folge haben und die Möglichkeit minimieren, daß die Goldplatte von der Fläche abblättert oder anderweitig beeinträchtigt wird. Das verbesserte Verfahren sollte ferner frei von Problemen sein, die sich auf die Entfernung der un­ genutzten Region beziehen, beispielsweise ein mögliches Kurzschließen zwischen Kontaktflächen oder ein Abheben der Kontaktfläche von der Platine. Zusätzliche Vorteile könnten realisiert werden, wenn das verbesserte Verfahren in einem herkömmlichen PWB-Herstellungsverfahren implementiert werden könnte, ohne zusätzliche Materialien oder Verfahrensschritte zu erfordern, und sicherlich ohne den Bedarf, auf sekundäre Bohroperationen zurückzugreifen, um ungewollte Verbindungen aufzubrechen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum elektrischen Verbinden einer Kontaktfläche und eines Plattierungsbalkens zu schaffen, bei dem das Abblättern einer Goldplattierung von der Kontaktfläche sowie die Mög­ lichkeit von Kurzschlüssen zwischen benachbarten Kontaktflä­ chen minimiert ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Plattieren einer Kontaktfläche auf einer ge­ druckten Schaltungsplatine zu schaffen, bei dem die Möglich­ keit eines Abblätterns einer Goldplattierung von der Kon­ taktfläche sowie die Möglichkeit von Kurzschlüssen zwischen benachbarten Kontaktflächen minimiert ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 4 gelöst.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gedruckte Schaltungsplatine zu schaffen, die zuverlässig und dauerhaft mit der Platine verbundene Kontaktflächen auf­ weist.

Diese Aufgabe wird durch eine gedruckte Schaltungsplatine gemäß Anspruch 6 gelöst.

Eine Vorrichtung zum Kontaktieren eines Plattierungsbalken, ohne das spätere Freilegen des Kontaktflächen-Kupfers oder das Überarbeiten der Kontaktflächen-Plattierung zu erfor­ dern, kann eine gedruckte Schaltungsplatine mit einer Kon­ taktfläche und einem Plattierungsbalken aufweisen, welche in einer voneinander beabstandeten Beziehung auf der Oberfläche der Schaltungsplatine positioniert sind. Eine in der ge­ druckten Schaltungsplatine angeordnete elektrisch leitfähige Spur weist ein erstes Ende auf, das etwa an dem Plattie­ rungsbalken positioniert ist, und ein zweites Ende auf, das etwa an der Kontaktfläche positioniert ist. Ein erstes elek­ trisch leitfähiges Loch, das sich zwischen dem Plattierungs­ balken und dem ersten Ende der inneren Spur erstreckt, ver­ bindet den Plattierungsbalken und die innere Spur elek­ trisch. Ein zweites elektrisch leitfähiges Loch, das sich zwischen der Kontaktfläche und dem zweiten Ende der inneren Spur erstreckt, verbindet die innere Spur elektrisch mit der Kontaktfläche.

Ein Verfahren zum elektrischen Verbinden der Kontaktfläche und des Plattierungsbalkens kann folgende Schritte aufwei­ sen: Vorsehen einer elektrisch leitfähigen Spur in der ge­ druckten Schaltungsplatine; Vorsehen eines ersten elektrisch leitfähigen Lochs zwischen dem Plattierungsbalken und dem ersten Ende der inneren Spur; und Vorsehen eines zweiten elektrisch leitfähigen Lochs zwischen der Kontaktfläche und dem zweiten Ende der inneren Spur.

Ein wesentlicher Vorteil, der der inneren Spur und den elek­ trisch leitfähigen Löchern zugeordnet ist, besteht darin, daß es dieselben ermöglichen, daß der ungenutzte Abschnitt der Platine nach dem Plattierungsverfahren entfernt wird, ohne das unter den Kontaktflächen liegende Kupfer freizule­ gen. Folglich ist das Kupfer, das die Kontaktfläche enthält, nicht anfällig für eine Oxidation, mit sämtlichen, derselben zugeordneten Nachteilen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß, da der ungenutzte Abschnitt der Platine entfernt werden kann, ohne die Enden der Kontaktflächen zu kontaktieren, keine Gelegenheit des Abhebens der Kontaktfläche von der Platine oder des Erzeugens von Kurzschlüssen zwischen be­ nachbarten Kontaktflächen existiert. Noch ein weiterer Vor­ teil besteht darin, daß die inneren Spuren zur gleichen Zeit auf der geeigneten inneren Schicht vorgesehen werden können, zu der die anderen Leiter an anderen Orten auf die innere Schicht aufgebracht werden, wodurch der Bedarf nach zusätz­ lichen Verarbeitungsschritten beseitigt ist. In gleicher Weise können die elektrisch leitfähigen Löcher, die die in­ neren Spuren mit dem Plattierungsbalken und den Kontaktflä­ chen verbinden, während der gleichen Verfahrensschritte ge­ schaffen werden, die erforderlich sind, um andere elektrisch leitfähige Löcher zwischen den Leitern auf der inneren Schicht und den Leitern auf den externen Oberflächen der Platine zu schaffen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Abschnitts einer gedruckten Schaltungsplatine, welche eine Anordnung zum Ver­ binden der Kontaktflächen mit dem Plattierungs- Verbindungsbalken zeigt;

Fig. 2 eine Draufsicht eines Abschnitts einer gedruckten Schaltungsplatine, welche eine weitere Anordnung zum Verbinden der Kontaktflächen mit dem Plattie­ rungs-Verbindungsbalken zeigt;

Fig. 3 eine Draufsicht eines Abschnitts einer gedruckten Schaltungsplatine gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die Anordnung des Plattierungs-Verbindungs­ balkens, der Kontaktflächen, der elektrisch leit­ fähigen, inneren Spuren und der elektrisch leitfä­ higen Löcher zeigt;

Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Ab­ schnitts der gedruckten Schaltungsplatine, die in Fig. 3 gezeigt ist, welche deutlicher die Anordnung der elektrisch leitfähigen, inneren Spuren, der Kontaktflächen und der elektrisch leitfähigen Lö­ cher zeigt;

Fig. 5 eine Aufriß-Querschnittansicht der gedruckten Schaltungsplatine entlang der Linie 5-5 von Fig. 3, welche die Anordnung des Plattierungs-Verbindungs­ balkens, der Kontaktfläche, der elektrisch leitfä­ higen, inneren Spur und der elektrisch leitfähigen Löcher zeigt;

Fig. 6 eine Aufriß-Querschnittansicht der gedruckten Schaltungsplatine, die in Fig. 5 gezeigt ist, nach­ dem die ungenutzte Region entfernt wurde; und

Fig. 7 eine Aufriß-Querschnittansicht eines weiteren Aus­ führungsbeispiels einer gedruckten Schaltungspla­ tin,e, welche die Anordnung des Plazierungs-Verbin­ dungsbalkens, der Kontaktfläche, der elektrisch leitfähigen inneren Spur und elektrisch leitfähigen Blindlöchern zeigt.

Eine Vorrichtung 10 zum Kontaktieren eines Plattierungsbal­ kens 18, ohne das spätere Freilegen des Kontaktflächen-Ku­ pfers oder das Überarbeiten der Kontaktflächenplattierung zu erfordern, ist am besten in den Fig. 3 und 4 zu sehen, und kann eine gedruckte Schaltungsplatine oder PWB 12 mit einer Schaltungsregion 32 und einer ungenutzten Region 14 aufwei­ sen. Die Schaltungsregion 32 der gedruckten Schaltungsplati­ ne 12 weist eine Mehrzahl von Kontaktflächen 22 ebenso wie eine Mehrzahl von Schaltungswegen oder Leitern (nicht ge­ zeigt) auf, die erforderlich sind, um die verschiedenen elektronischen Komponenten (ebenfalls nicht gezeigt), die später auf der PWB 12 befestigt werden und an die Leiter ge­ lötet werden, um die elektronische Schaltung fertigzustel­ len, miteinander zu verbinden. Die ungenutzte Region der PWB 12 weist einen Plattierungs-Verbindungsbalken oder Plattie­ rungsbalken 18 auf, der später als der Verbindungspunkt für die Spannungsquelle (nicht gezeigt) dient, welche erforder­ lich ist, um eine Elektroplattierung der Kontaktflächen 22 zu ermöglichen. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird, wird die ungenutzte Region 14 später entlang einer Li­ nie 16 von der Schaltungsregion 32 getrennt, welche dann die neue Kante der gedruckten Schaltungsplatine oder PWB 12 wird.

Um die Kontaktflächen 22 mit einem geeigneten Material, bei­ spielsweise Gold oder einer Goldlegierung, eine Elektroplat­ tierung durchzuführen, muß jede Kontaktfläche 22 mit dem Plattierungsbalken 18 verbunden sein, welcher wiederum mit einer geeigneten Elektroplattierungs-Spannungsquelle ver­ bunden sein muß. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jede Kontaktfläche 22 elektrisch durch einen elektri­ schen Leiter oder eine Spur 34, die sich in der PWB 12 be­ findet, mit dem Plattierungsbalken 18 verbunden. Da der Plattierungsbalken 18 und die Kontaktflächen 22 jedoch auf der äußeren Oberfläche 36 der PWB 12 positioniert sind, sich die Spuren 34 jedoch in der PWB 12 befinden, wird ein Paar von elektrisch leitfähigen Löchern 40 verwendet, um jede in­ nere Spur 34 mit dem Plattierungsbalken 18 und der Kontakt­ fläche 22 zu verbinden.

Sobald alle Kontaktflächen 22 durch die inneren Spuren 34 und die elektrisch leitfähigen Löcher 40 mit dem Plattie­ rungsbalken 18 verbunden wurden, kann der Abschnitt der PWB 12, der die Kontaktflächen 22 enthält, in eine geeignete Elektroplattierungslösung (nicht gezeigt) getaucht werden, die beispielsweise Gold oder eine Goldlegierung enthält. Ei­ ne geeignete Elektroplattierungs-Spannungsquelle (ebenfalls nicht gezeigt) kann dann mit dem Plattierungs-Verbindungs­ balken 18 verbunden werden, wodurch das geeignete Spannungs­ potential zwischen den Kontaktflächen 22 und der Elektro­ plattierungslösung plaziert wird. Nachdem die Plattierungs­ operation abgeschlossen ist, kann die PWB 12 aus der Elek­ troplattierungslösung entfernt werden, und der ungenutzte Abschnitt 14 der PWB 12 kann entfernt werden, beispielsweise durch ein Fräsen entlang der Linie 16. Die Linie 16 wird dann die neue Kante der PWB 12. Obwohl die neue Kante 16 je­ doch in der Nähe der Enden 20 der Kontaktflächen 22 positio­ niert ist, kontaktiert sie die Enden 20 nicht, wodurch die Enden der Kontaktflächen 22 mit einer Schutzschicht der Goldplattierung 42 bedeckt sind, wie am besten in Fig. 6 zu sehen ist.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß dieselbe verhindert, daß die Enden 20 der Kon­ taktflächen 22 freiliegend sind, nachdem der ungenutzte Ab­ schnitt 14 der PWB 12 entfernt ist. Folglich ist das Kupfer, das die Kontaktfläche 22 enthält, nicht anfällig für eine Oxidation mit allen derselben zugeordneten Nachteilen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß, da die Enden 20 der Kontaktflächen 22 während der Fräsoperation nicht durch die Fräsvorrichtungsschneide (nicht gezeigt) kontaktiert werden, keine Gelegenheit entsteht, daß die Schneide entlang der Kanten 20 der Kontaktflächen 22 zerrt, wodurch die Möglich­ keit beseitigt ist, daß die Kontaktflächen 22 von der Pla­ tine angehoben werden oder Kurzschlüsse zwischen benachbar­ ten Kontaktflächen 22 erzeugt werden.

Dieser gedruckten Schaltungsplatinenkonfiguration sind noch weitere Vorteile zugeordnet. Beispielsweise wird die ge­ druckte Schaltungsplatine 12 in den meisten Fällen eine ge­ druckte Mehrschicht-Schaltungsplatine mit zumindest einer inneren Schicht sein, obwohl die PWB 12 viele innere Schich­ ten aufweisen kann. In diesem Fall können die inneren Spuren 34 zu der gleichen Zeit auf der geeigneten inneren Schicht geschaffen werden, zu der die anderen Leiter an einem ande­ ren Ort auf die innere Schicht aufgebracht werden. In glei­ cher Weise können die elektrisch leitfähigen Löcher 40, die die inneren Spuren 34 mit den Plattierungsbalken 18 und den Kontaktflächen 22 verbinden, während der gleichen Prozeß­ schritte geschaffen werden, die erforderlich sind, um andere elektrisch leitfähige Löcher zwischen den Leitern auf der inneren Schicht und den Leitern auf den äußeren Oberflächen 36 der PWB 12 zu schaffen. Folglich kann das Schaffen der inneren Spuren 34 und der elektrisch leitfähigen Löcher 40 ohne den Bedarf nach zusätzlichen Verfahrensschritten er­ reicht werden. Die vorliegende Erfindung beseitigt ferner den Bedarf nach sekundären Bohroperationen, um alle unge­ wollten Kontakte zwischen den Kontaktflächen zu unterbre­ chen.

Bezugnehmend auf die Fig. 3 bis 6 wird nun die Vorrichtung zum Kontaktieren eines Plattierungsbalkens 18 ohne das spä­ tere Freilegen des Kontaktkupfers oder das Überarbeiten der Kontaktflächenplattierung zu erfordern, detailliert be­ schrieben. Wie oben erwähnt wurde, kann die gedruckte Schal­ tungsplatine (PWB) 12 eine gedruckte Mehrschicht-Schaltungs­ platine aufweisen, die eine oder mehrere innere Schichten 50, 52 von Schaltungswegen oder Leitern aufweist, wie am be­ sten in Fig. 4 zu sehen ist. Derartige gedruckte Mehr­ schicht-Schaltungsplatinen werden hergestellt, indem zuerst eine Mehrzahl einseitiger Schaltungsplatinen (nicht gezeigt) mit der geeigneten Leitungsführung von elektrischen Leitern hergestellt wird. Die Verfahren zum Herstellen einseitiger Schaltungsplatinen sind in der Technik gut bekannt (siehe beispielsweise Electronic Materials Handbook Vol. 1-Packa­ ging, S. 505-630). Die verschiedenen einseitigen Platinen werden dann übereinander gestapelt und mit einem geeigneten Verbindungsmittel (nicht gezeigt) zusammengepreßt, wodurch eine einzelne, unitäre Platine mit einer Mehrzahl von Schichten 50, 52 (Fig. 4) innerer Schaltungswege oder Leiter gebildet wird, von denen jeder zu einer der einzelnen Schal­ tungsplatinen (nicht gezeigt) gehört. Verfahren zum Stapeln und Verbinden der einseitigen Schaltungsplatinen, um eine Mehrschichtplatine zu schaffen, sind in der Technik eben­ falls bekannt. Die gedruckte Mehrschicht-Schaltungsplatine 12, die in den Fig. 3 bis 7 gezeigt ist, weist eine solche Mehrzahl von Schichten einzelner Platinen auf, die bereits gestapelt und miteinander verbunden wurden und hierin in der Einzahl angesprochen werden.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist die gedruckte Schaltungs­ platine 12 ferner einen Schaltungsabschnitt 32 und einen ungenutzten Abschnitt 14 auf. Der Schaltungsabschnitt 32 der gedruckten Schaltungsplatine 12 weist eine Mehrzahl von Kon­ taktflächen 22 ebenso wie eine Mehrzahl von Schaltungswegen oder Leitern (nicht gezeigt) auf, die erforderlich sind, um die unterschiedlichen elektronischen Komponenten (ebenfalls nicht gezeigt), welche später auf der PWB 12 befestigt und an die Leiter gelötet werden, um die elektronische Schaltung fertigzustellen, miteinander zu verbinden. Die Schaltungs­ region 32 der gedruckten Schaltungsplatine 12 kann ferner zusätzliche Kontaktflächen 23 aufweisen, die auf der gegen­ überliegenden oder unteren Oberfläche 44 der PWB 12 angeord­ net sind, wie am besten in den Fig. 4 und 5 zu sehen ist. Die ungenutzte Region 14 der PWB 12 umfaßt einen Plattie­ rungs-Verbindungsbalken oder Plattierungsbalken 18, der spä­ ter als der Verbindungspunkt für die Spannungsquelle (nicht gezeigt) dienen wird, die erforderlich ist, um eine Elektro­ plattierung der Kontaktflächen 22, 23 zu erreichen.

Der Plattierungsbalken 18 und die Kontaktflächen 22, 23 sind durch eine Mehrzahl innerer Spuren 34 und elektrisch leitfä­ higer Löcher 40 elektrisch verbunden. Verfahren zum Bilden elektrischer Löcher sind in der Technik gut bekannt. Die in­ neren Spuren 34 müssen auf einer oder mehreren der inneren Schichten 50, 52, die die PWB 12 aufweist, positioniert sein, wie am besten in Fig. 4 zu sehen ist. Ob die inneren Spuren 34 auf einer einzelnen inneren Schicht 50 oder auf mehreren inneren Schichten 50, 52 vorgesehen werden, hängt größtenteils von der Gesamtkomplexität der Schaltung ab, ebenso wie davon, ob für alle Spuren 34 ausreichend Platz auf einer gegebenen Schicht verfügbar ist. Folglich sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf irgendeine spezielle Anordnung der inneren Spuren 34 auf einer einzelnen Schicht 50 oder auf mehreren Schichten 50, 52 begrenzt betrachtet werden.

Die elektrisch leitfähigen, inneren Spuren 34 können Kupfer­ leiter aufweisen und sind mit dem Plattierungsbalken 18 und den Kontaktflächen 22, 23 ausgerichtet, wie am besten in den Fig. 4 und 5 zu sehen ist. Es sollte jedoch bemerkt werden, daß das Material, das die Leiter der PWB, beispielsweise die elektrisch leitfähigen, inneren Spuren 34, die Kontaktflä­ chen 22 und der Plattierungsbalken 18 aufweisen, nicht auf Kupfer begrenzt ist und ein beliebiges eines breiten Be­ reichs von leitfähigen Materialien sein könnte, beispiels­ weise Aluminium, Silber, Gold, usw. Jedoch ist Kupfer das bei weitem am häufigsten verwendete Material für PWB-Leiter. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können die inneren Spuren 34 zu der gleichen Zeit auf den inneren Schichten 50, 52 erzeugt werden, zu der die anderen Schaltungswege oder Leiter auf die inneren Schichten 50, 52 aufgebracht werden. Nachdem die innere Schicht 50 oder die Schichten 50, 52 her­ gestellt wurden, werden sie mit einem geeigneten Verbin­ dungsmaterial (nicht gezeigt) auf eine Art und Weise zusam­ mengepreßt, die in der Technik gut bekannt ist, um die ein­ zelne, unitäre PWB 12 zu bilden.

Die elektrisch leitfähigen Löcher 40, die die inneren Spuren 34 des Plattierungsbalkens 18 und der Kontaktflächen 22, 23 verbinden, sind am besten in Fig. 5 zu sehen und können wäh­ rend der gleichen Verfahrensschritte geschaffen werden, die verwendet werden, um weitere elektrisch leitfähige Löcher (nicht gezeigt) zu schaffen, welche erforderlich sind, um die Schaltungsleiter auf der inneren Schicht 50 mit den Schaltungsleitern auf der oberen und der unteren Oberfläche 36 und 44 zu verbinden. Bei einem bevorzugten Ausführungs­ beispiel können die Löcher 40 Durchgangslöcher aufweisen, die sich durch die gesamte PWB 12 erstrecken, wie am besten in Fig. 5 zu sehen ist. Obwohl viele Verfahren zum Herstel­ len derartiger elektrisch leitfähiger Durchgangslöcher exi­ stieren, kann ein Durchgangsloch 40 durch das Bohren eines Lochs durch den Plattierungsbalken 18, ein Ende 46 der in­ neren Spur 34 und gesamt durch die PWB 12 und einen optional gegenüberliegenden Plattierungsbalken 19 auf der unteren Oberfläche 44 der PWB 12 hergestellt werden. Danach kann ein beliebiger einer Anzahl von Plattierungsprozessen verwendet werden, um die Innenseite des Lochs mit einem leitfähigen Material zu plattieren, wodurch die innere Spur 34 mit den Plattierungsbalken 18, 19 elektrisch verbunden wird. Das elektrisch leitfähige Durchgangsloch 40, das das andere Ende 46 der inneren Spur 34 mit den Kontaktflächen 22, 23 verbin­ det, kann auf eine ähnliche Art und Weise hergestellt sein.

Nachdem die elektrisch leitfähigen Löcher 40 hergestellt sind, können die Kontaktflächen 22, 23 auf eine herkömmliche Art und Weise plattiert werden. Beispielsweise können die Kontaktflächen 22, 23 in eine geeignete Elektroplattierungs­ lösung (nicht gezeigt) eingetaucht werden, wobei eine Span­ nungsquelle (ebenfalls nicht gezeigt) zwischen die Plattie­ rungslösung und den Plattierungsbalken 18 geschaltet wird. Nachdem die Plattierungsoperation abgeschlossen ist, ist jede Kontaktfläche 22, 23 von einer dünnen Schicht 42 des Plattierungsmaterials, beispielsweise einer Goldlegierung, eingekapselt, wie am besten in Fig. 6 zu sehen ist. Die dün­ ne Schicht 42 bedeckt auch die Enden 20, 21 jeder Kontakt­ fläche, um zu verhindern, daß dieselben oxidiert werden, wenn sie der Atmosphäre ausgesetzt werden. Eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine Fräsvorrichtung (nicht ge­ zeigt) kann dann verwendet werden, um die ungenutzte Region 14 der PWB 12 zu entfernen, wobei eine neue Kante 16 freige­ legt wird. Die Kante 16 kann ferner abgeschrägt werden, um scharfe Kanten zu entfernen und ein Splittern der PWB 12 zu verhindern. Die Enden 20, 21 der Kontaktflächen 22, 23 wer­ den durch die Fräsoperation nicht freigelegt und bleiben durch die dünne Schicht 42 des Plattierungsmaterials ge­ schützt. Selbstverständlich bleiben die Kontaktflächen 22, 23 auf der oberen und der unteren Oberfläche 36 und 44 der PWB 12 elektrisch durch die Durchgangslöcher 40 miteinander verbunden, wie am besten in Fig. 6 zu sehen ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 gezeigt, das eine Mehrzahl von Blindlöchern 140, 141 verwendet, welche ermöglichen, daß die Kontaktflächen 122, 123 auf der oberen und der unteren Oberfläche 136 und 140 elektrisch isoliert bleiben. Spezieller weist das Ausführungsbeispiel 110, das in Fig. 7 gezeigt ist, ein Paar von Blindlöchern 140 auf, um den Plattierungsbalken 118 und die Kontaktfläche 122 auf der oberen Oberfläche mit einer oberen inneren Spur 134, die sich auf einer oberen inneren Schicht 150 befindet, elek­ trisch zu verbinden. Ein weiteres Paar von Blindlöchern 141 ist verwendet, um einen Plattierungsbalken 119 und eine Kon­ taktfläche 123 auf der unteren Oberfläche 144 mit einer un­ teren inneren Spur 135, die sich auf einer unteren inneren Schicht 152 befindet, elektrisch zu verbinden. Die Verwen­ dung der Blindlöcher, beispielsweise der Löcher 140 und 141, besitzt den Vorteil, daß dieselbe ermöglicht, daß die Kon­ taktfläche 122 auf der oberen Oberfläche 136 von der Kon­ taktfläche 123 auf der unteren Oberfläche 144 elektrisch isoliert bleibt, welche jedoch noch mit einem Plattierungs­ balken 119 auf der unteren Oberfläche 144 verbunden ist.

Claims (10)

1. Verfahren des elektrischen Verbindens einer Kontakt­ fläche (22) und eines Plattierungsbalkens (18), wobei sich sowohl die Kontaktfläche (22) als auch der Plat­ tierungsbalken (18) auf einer externen Oberfläche (36) einer gedruckten Schaltungsplatine (12) befinden, mit folgenden Schritten:
Bilden einer elektrisch leitfähigen Spur (34) in der gedruckten Schaltungsplatine (12), wobei die elektrisch leitfähige Spur (34) ein erstes Ende (46), das im we­ sentlichen bei dem Plattierungsbalken (18) positioniert ist, und ein zweites Ende (48), das im wesentlichen bei der Kontaktfläche (22) positioniert ist, aufweist;
Bilden eines ersten elektrisch leitfähigen Loches (40) zwischen dem Plattierungsbalken (18) und dem ersten Ende (46) der elektrisch leitfähigen Spur (34), wobei das erste elektrisch leitfähige Loch (40) den Plattie­ rungsbalken (18) und die elektrisch leitfähige Spur (34) elektrisch verbindet; und
Bilden eines zweiten, elektrisch leitfähigen Lochs (40) zwischen der Kontaktfläche (22) und dem zweiten Ende (48) der elektrisch leitfähigen Spur (34), wobei das zweite elektrisch leitfähige Loch (40) die Kontaktflä­ che (22) und die elektrisch leitfähige Spur elektrisch verbindet.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die gedruckte Schaltungsplatine (12) eine gedruckte Mehrschicht- Schaltungsplatine mit zumindest einer inneren Schicht (50) ist, und wobei der Schritt des Bildens einer elek­ trisch leitfähigen Spur (34) in der gedruckten Schal­ tungsplatine (12) während der Zeit durchgeführt wird, zu der die elektrischen Leiter für die innere Schicht (50) hergestellt werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schritte des Bildens des ersten und des zweiten elektrisch leit­ fähigen Lochs (40) während der Zeit durchgeführt wer­ den, zu der weitere Löcher in der gedruckten Schal­ tungsplatine (12) elektrisch leitfähig gemacht werden.

4. Verfahren des Plattierens einer Kontaktfläche (22), die sich auf einer äußeren Oberfläche (36) einer gedruckten Schaltungsplatine (12) befindet, mit folgenden Schrit­ ten:
elektrisches Verbinden der Kontaktfläche (22) mit einem Plattierungsbalken (18), der von der Kontaktfläche (22) beabstandet positioniert ist, mittels einer elektrisch leitfähigen Spur (34) in der gedruckten Schaltungspla­ tine (12), wobei die elektrisch leitfähige Spur (34) ein erstes Ende (46), das im wesentlichen bei dem Plat­ tierungsbalken (18) positioniert wird, und ein zweites Ende (48), das im wesentlichen bei der Kontaktfläche (22) positioniert wird, aufweist, wobei das erste Ende (46) der elektrisch leitfähigen Spur (34) durch ein er­ stes elektrisch leitfähiges Loch (40) mit dem Plattie­ rungsbalken elektrisch verbunden wird, und das zweite Ende (48) der elektrisch leitfähigen Spur (34) durch ein zweites elektrisch leitfähiges Loch (40) mit der Kontaktfläche (22) elektrisch verbunden wird;
Eintauchen der Kontaktfläche (22) in eine Elektroplat­ tierungslösung, die ein Plattierungsmaterial enthält, und Schalten einer Spannungsquelle zwischen den Plat­ tierungsbalken (18) und die Elektroplattierungslösung, wobei das Plattierungsmaterial auf der Oberfläche der Kontaktfläche (22) abgeschieden wird; und
Entfernen der Kontaktfläche (22) aus der Plattierungs­ lösung.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, das ferner den Schritt des Entfernens einer ungenutzten Region (36) der gedruckten Schaltungsplatine (12) aufweist, wobei die ungenutzte Region (36) den Plattierungsbalken (18) aufweist.

6. Gedruckte Schaltungsplatine (12) mit zwei gegenüberlie­ genden Oberflächen (36, 44) mit folgenden Merkmalen:
einer ersten Kontaktfläche (22), die auf einer der zwei gegenüberliegenden Oberflächen (36, 44) positioniert ist;
einem ersten Plattierungsbalken (18), der auf einer der zwei gegenüberliegenden Oberflächen (36, 44) positio­ niert ist;
eine erste elektrisch leitfähige Spur (34) in der ge­ druckten Schaltungsplatine (12), wobei die erste elek­ trisch leitfähige Spur (34) ein erstes Ende (46), das im wesentlichen bei dem ersten Plattierungsbalken (18) positioniert ist, und ein zweites Ende (48), das im we­ sentlichen bei der ersten Kontaktfläche (22) positio­ niert ist, aufweist;
einem ersten elektrisch leitfähigen Loch (40), das sich zwischen dem ersten Plattierungsbalken (18) und dem er­ sten Ende der ersten elektrisch leitfähigen Spur (34) erstreckt, wobei das erste elektrisch leitfähige Loch (40) den ersten Plattierungsbalken und die erste elek­ trisch leitfähige Spur (34) elektrisch verbindet; und
ein zweites elektrisch leitfähiges Loch (40), das sich zwischen der ersten Kontaktfläche (22) und dem zweite Ende (48) der ersten elektrisch leitfähigen Spur (34) erstreckt, wobei das zweite elektrisch leitfähige Loch (40) die erste Kontaktfläche (22) und die erste elek­ trisch leitfähige Spur (34) elektrisch verbindet.

7. Gedruckte Schaltungsplatine (12) gemäß Anspruch 6, wo­ bei die gedruckte Schaltungsplatine (12) eine gedruckte Mehrschicht-Schaltungsplatine mit zumindest einer inne­ ren Schicht (50) aufweist, und wobei die erste elek­ trisch leitfähige Spur (34) auf der inneren Schicht (50) angeordnet ist.

8. Gedruckte Schaltungsplatine (12) gemäß Anspruch 6 oder 7, bei der die erste Kontaktfläche (22), der erste Plattierungsbalken (18) und die erste elektrisch leit­ fähige Spur (34) Kupfer aufweisen.

9. Gedruckte Schaltungsplatine (12) gemäß einem der An­ sprüche 6, 7 oder 8, bei der das erste und das zweite elektrisch leitfähige Loch (40) Durchgangslöcher auf­ weisen, die sich durch die gedruckte Schaltungsplatine (12) und durch die jeweilige erste Kontaktfläche (22), den ersten Plattierungsbalken (18) und die erste elek­ trisch leitfähige Spur (34) erstrecken.

10. Gedruckte Schaltungsplatine (12) gemäß einem der An­ sprüche 6, 7, 8 oder 9, bei der das erste und das zwei­ te elektrisch leitfähige Loch (40) Blindlöcher aufwei­ sen.