DE19751271B4 - Method for producing peripheral contact surfaces on printed circuit boards - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von randseitigen Kontaktflächen zur elektrischen Verbindung mit elektrischen Kontaktierungsmitteln auf Leiterplatten mit üblichen Anschlussflächen für Bauelemente, auf welche im Druckverfahren Lotwerkstoffe aufgebracht werden, wobei der auf den randseitigen Kontaktflächen aufgebrachte Lotwerkstoff nicht ganzflächig, sondern mit Aussparungen (8) zwischen den Lotaufträgen (4) ausgebildet ist und das Aufschmelzen des Lotwerkstoffes beim Reflowlöten zur Fixierung der Bauelemente erfolgt.method for the production of peripheral contact surfaces for electrical connection with electrical contactors on printed circuit boards with usual pads for components, on which solder materials are applied in the printing process, wherein the on the marginal contact surfaces applied solder material not over the entire surface, but with recesses (8) between the lot orders (4) is formed and the melting of the solder material during reflow soldering takes place for fixing the components.
Description
Eine Leiterplatte wird zunächst insoweit fertiggestellt, als sie entsprechend den gewählten Leiterplatten-Layout, die auf der Leiterplatte vorzusehenden Leiterstrukturen und die mit einem Lotwerkstoff zu bedeckenden Flächen aufweist. Nach dem Herstellungsprozeß einer solchen Leiterplatte bleibt derjenige Teil des Kupferauftrages auf dem Trägermaterial erhalten, der als leitende Verbindung, zum Beispiel für die elektrische Baugruppe, gewünscht ist.A PCB is first so far as they correspond to the chosen circuit board layout, the conductor structures to be provided on the printed circuit board and the having surfaces to be covered with a solder material. After the manufacturing process of a such circuit board remains that part of the copper order the carrier material obtained as a conductive connection, for example, for the electrical Assembly, is desired.
Um die verbleibende Kupferschicht gegen Korrosion zu schützen, wird deren Oberfläche in bestimmter Weise behandelt. Dies geschieht zum Beispiel durch das sogenannte Heißverzinnen. Bei diesem Prozeß wird die zum Beispiel in eine flüssige Zinn-Bleilegierung eingetauchte Leiterplatte auf hohe Temperaturen erhitzt und durch einen anschließenden Reinigungsprozeß schnell wieder abgekühlt. Durch diese Beeinflussung kommt es zu Verwölbungen der gesamten Leiterplatte, die zu Problemen bei nachfolgenden Abläufen, zum Beispiel beim Bestücken mit SMD- (Services Mounted Devices)Bauteilen führen kann.Around the remaining copper layer to protect against corrosion is their surface treated in a certain way. This happens for example by the so-called hot-tinning. In this process is for example, in a liquid tin-lead alloy immersed circuit board heated to high temperatures and through a subsequent Cleaning process fast cooled down again. By this influence leads to warping of the entire circuit board, the problems with subsequent processes, for example when equipping with SMD (Services Mounted Devices) components.
Wird ein Schutz der Kupferoberflächen auf Leiterplatten gegen Korrosion durch Aufbringen von organischen Substanzen gewählt, ergibt dies eine ebene Oberfläche. Damit werden im Zusammenhang mit dem SMD-Bestückungsprozeß im Vergleich zu einer heißverzinnten Kupferoberfläche die genannten Probleme vermieden. Bei der Bestückung mit flach aufsitzenden SMD-Bauelementen werden die Kontaktflächen durch ein Siebdruck- bzw. Schablonendruckverfahren mit pastenförmigem Lotwerkstoff versehen. Die verwendete Druckschablone besteht zum Beispiel aus einem dünnen Blech, in das u. a. die SMD-Pads als Durchbrüche eingeätzt sind oder mit einem Laser eingelasert wurden. Durch diese Durchbrüche wird im Druckverfahren der Lot werkstoff auf die Kontaktflächen der Leiterplatte aufgetragen. Die SMD-Bauelemente werden mit ihren Kontaktflächen in den aufgebrachten Lotwerkstoff gesetzt.Becomes a protection of copper surfaces on printed circuit boards against corrosion by application of organic Substances chosen, this gives a flat surface. This is in connection with the SMD placement process compared to a hot-dip copper surface avoided the problems mentioned. When equipping with flat-seated SMD components become the contact surfaces by a screen printing or Template printing process provided with paste-like Lotwerkstoff. The printing stencil used consists for example of a thin sheet, in the u. a. the SMD pads are etched as breakthroughs or with a laser were lasered. Through these breakthroughs is in the printing process the solder material applied to the contact surfaces of the circuit board. The SMD components are with their contact surfaces in the applied Lotwerkstoff set.
Anschließend wird die Leiterplatte mit ihren Bestückungselementen mittels des so genannten Reflow-Verfahrens behandelt. Nach dem Reflow-Lötprozess, für den unterschiedliche Möglichkeiten der Wärmebeeinflussung, zum Beispiel mittels Infrarotstrahlung, Heißgas oder auch Kontaktwärme bekannt sind, ist jedes der aufgesetzten SMD-Bauelemente auf die entsprechenden Pads der Leiterplatte gelötet.Subsequently, will the circuit board with its components by means of the so-called reflow process treated. After the reflow soldering process, for the different possibilities the heat influence, For example, by means of infrared radiation, hot gas or contact heat known are, each of the attached SMD components is on the corresponding pads soldered the circuit board.
Bei Verwendung von Leiterplatten, bei denen die Kupferoberfläche mit einer organischen Schutzschicht versehen ist, müssen auch die Kontaktflächen verzinnt werden. Insbesondere trifft dies auf die am Randbereich der Leiterplatte vorhandenen Kontaktflächen zu. Diese werden im Allgemeinen als Edge-Connectoren bezeichnet. Beim Aufstecken der Gegenstecker wird die organische Schutzschicht von den Federkontakten durchdrungen. An den dann ungeschützten Stellen kann es zur Korrosion kommen, und es verschlechtert sich dadurch die Zuverlässigkeit der Kontaktstellen in unzulässiger Weise.at Use of printed circuit boards in which the copper surface with an organic protective layer is provided, the contact surfaces must also tin become. In particular, this applies to the edge region of the circuit board existing contact surfaces to. These are commonly referred to as edge connectors. When attaching the mating connector is the organic protective layer penetrated by the spring contacts. At the then unprotected places it can lead to corrosion, and it deteriorates the reliability the contact points inadmissible Wise.
Aus
Aus
Es ist die Aufgabe der Erfindung, für eine Leiterplatte mit organischer Schutzschicht die Funktionalität der vorhandenen Kontaktflächen mit einer einfachen Maßnahme sicherzustellen.It is the object of the invention for a printed circuit board with organic protective layer the functionality of existing ones contact surfaces with a simple measure sure.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, dass auch der auf den randseitigen Kontaktflächen aufgebrachte Lotwerkstoff nicht ganzflächig, sondern mit Aussparungen zwischen den Lotaufträgen ausgebildet ist und das Aufschmelzen des Lotwerkstoffes beim Reflowlöten zur Fixierung der Bauelemente erfolgt. Diese Aussparungen sind unter Berücksichtigung der vorhandenen Kontaktfläche form -und flächenmäßig auf die vorgegebene Eigenschaft des jeweiligen Lotwerkstoffes abgestimmt. Nach dem Aufschmelzen des Lotwerkstoffes, das im Rahmen des für das Löten der Bestückungselemente vorgenommenen Lötprozesses erfolgt, ist an den Kontaktflächen eine korrosionsgeschützte und für die Kontaktfunktion optimierte Kontaktstelle vorhanden. Im Bereich der Kontaktflächen sind also in der Druckschablone gleichfalls Durchbrüche eingeätzt bzw. eingelasert worden. Der Auftrag des Lotwerkstoffes kann also kostengünstig in den zum Beispiel zur Bildung einer Flachbaugruppe ohnehin notwendigen Verarbeitungsprozessen der Leiterplatte aufgebracht werden.These The object is achieved by a method having the features of the patent claim 1 solved. The essence of the invention is that even on the edge contact surfaces applied solder material not over the entire surface, but with recesses between the lot orders is formed and the melting of the solder material during reflow soldering for Fixation of the components takes place. These recesses are under consideration the existing contact surface shape and area the predetermined property of each solder material matched. After melting the solder material, in the context of soldering for the assembly elements made soldering process is done, is at the contact surfaces a corrosion protected and for the contact function optimized contact point available. In the area the contact surfaces Thus, breakthroughs are also etched in the printing stencil or lasered. The order of the solder material can therefore be inexpensive in the necessary, for example, to form a printed circuit board anyway Processing processes of the circuit board are applied.
In den Fällen, in denen die Kontaktflächen am Leiterplattenrand in Form der sogenannten Edge-Connectoren vorhanden sind, schließt sich erfindungsgemäß an jede dieser Kontaktflächen unmittelbar eine damit verbundene Ausgleichsfläche an. Ohne Verbindung zu dem Lotauftrag der eigentlichen Kontaktfläche ist auf dieser Ausgleichsfläche gleichfalls ein sie nur teilweise bedeckender Lotwerkstoff aufgebracht. Durch das im Reflow-Lötprozess erfolgende Zusammenfließen des insgesamt aufgebrachten Lotwerkstoffes wird die ordnungsgemäße funktionale Bestimmung einer solchen Kontaktfläche erzielt. Auf dieser am Ende einer solchen Kontaktfläche sich anschließenden Ausgleichsfläche häuft sich wegen der Oberflächenspannung des geschmolzenen Lotwerkstoffes – in der Regel eine Zinn-Bleilegierung – nach dem Reflowlötprozeß der Lotwerkstoff an. Damit wird die Dicke der Lotwerkstoffschicht auf den eigentlichen Kontaktflächen zusätzlich reduziert. Damit ergibt sich ein gleichmäßiger Auftrag des Lotwerkstoffes im Steckerbereich. Dieser wird hinsichtlich seiner Schichtdicke noch dadurch optimiert, daß erfindungsgemäß die einzelnen Kontaktflächen am Leiterplattenrand in einzelne mit der Ausgleichsfläche verbundene Teilflächen strukturiert sind. Diese Teilflächen können beispielsweise durch eine kammartige Strukturierung gebildet werden. In einem solchen Fall liegen die erreichten Schichtdicken des Auftrages mit Sicherheit in einem Bereich für den gewährleistet ist, daß die Federkontakte im aufzubringenden Stecker nicht über den elastischen Bereich hinaus beansprucht werden. Die Strukturen weisen Abmes sungen auf, die für den Aufdruck des pastenförmigen Lotwerkstoffes geeignet sind. Die Aussparungen werden in Abhängigkeit der Benetzungsfähigkeit des jeweils verwendeten Lotwerkstoffes und der Dicke der verwendeten Schablone definiert. Die Art und Größenabmessung des Aufdruckes des Lotwerkstoffes bestimmt sich abhängig von den genannten Parametern durch das Verhältnis der auf der jeweiligen Kontaktfläche mit dem aufgedruckten Lotwerkstoff versehenen Fläche zu der dazwischenliegenden Aussparung.In the cases in which the contact surfaces on PCB edge in the form of so-called edge connectors available are close according to the invention to each these contact surfaces directly to an associated compensation area. Without connection to the solder application of the actual contact surface is also on this compensation surface applied only a partially covering solder material. By that in the reflow soldering process successive merging of the total deposited solder material will be the proper functional Determination of such a contact surface achieved. On this am End of such contact surface subsequent compensation area heaps up because of the surface tension of the molten solder material - usually a tin-lead alloy - after the Reflow soldering process of solder material at. Thus, the thickness of the solder material layer on the actual contact surfaces additionally reduced. This results in a uniform application of the solder material in the connector area. This is in terms of its layer thickness still optimized by the fact that according to the invention the individual contact surfaces at the edge of the PCB in single connected with the compensation surface subareas are structured. These subareas can be formed for example by a comb-like structuring. In such a case, the achieved layer thicknesses of the order with certainty in an area that ensures that the spring contacts in the applied plug not over the elastic range to be claimed. The structures have dimensions, the for the imprint of the pasty solder material are suitable. The recesses become dependent on wetting ability the solder material used and the thickness of the used Template defined. The type and size of the imprint of the solder material is determined depending on the parameters mentioned through the relationship the on the respective contact surface provided with the printed solder material surface to the intermediate recess.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die restlichen Unteransprüche bestimmt.Further advantageous embodiments of the invention are characterized by the remaining Subclaims determined.
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in vergrößertem Maßstab dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt
Teilansichten einer Leiterplatte
Die
dargestellten Kontaktflächen
Mit
der erfindungsgemäßen Methode
können
prinzipiell alle geschlossenen Kupferflächen auf Leiterplatten, die
z. B. als Montageflächen
bzw. als Erdungsflächen
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19751271A DE19751271B4 (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Method for producing peripheral contact surfaces on printed circuit boards |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19751271A DE19751271B4 (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Method for producing peripheral contact surfaces on printed circuit boards |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19751271A1 DE19751271A1 (en) | 1999-06-02 |
DE19751271B4 true DE19751271B4 (en) | 2006-07-06 |
Family
ID=7849209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19751271A Expired - Lifetime DE19751271B4 (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Method for producing peripheral contact surfaces on printed circuit boards |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19751271B4 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4232634A1 (en) * | 1992-09-29 | 1994-03-31 | Siemens Ag | Method for soldering a circuit board with components and circuit board |
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1997
- 1997-11-19 DE DE19751271A patent/DE19751271B4/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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DE19751271A1 (en) | 1999-06-02 |
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