DE19808932A1 - Schaltungsplatte - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Schaltungsplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
und befaßt sich im spezielleren mit einer
Schaltungsplatte, die mit einer seitlichen
Durchgangslochstruktur versehen ist.
Schaltungsplatten werden in vielen elektrischen Geräten
häufig verwendet, wobei die Tendenz zu kleineren und
leichteren Geräten zu stark gesteigerten
Integrationsbestrebungen bei den Schaltungsplatten
geführt hat. In den letzten Jahren ist z. B. eine
vergleichsweise kleine Schaltungsplatte auf einer
Mutterplatte angebracht worden, bei der es sich um die
Hauptplatine in einem Fernsehgerät handelt, wobei die
Mutterplatte zusammen mit der darauf angebrachten
kleinen Schaltungsplatte verwendet wird.
Dabei wird bei einem Verfahren zum elektrischen
Verbinden der kleinen Schaltungsplatte mit der
Mutterplatte ein Verbindungsanschluß durch einen
seitlichen Durchgangslochbereich gebildet, der an einer
Endseite der Schaltungsplatte ausgebildet ist, wobei die
kleine Schaltungsplatte mit der Schaltungsstruktur der
Mutterplatte mittels dieses Verbindungsanschlusses
verbunden wird.
Eine herkömmliche Schaltungsplatte wird nun unter
Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8 erläutert.
Fig. 5 zeigt dabei eine herkömmliche Schaltungsplatte
10, Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines Hauptteils
entlang der Linie VI-VI eines seitlichen
Durchgangslochbereichs, Fig. 7 veranschaulicht eine
Draufsicht auf eine Basismaterial- bzw.
Trägereinrichtung für herkömmliche Schaltungsplatten zur
Erläuterung eines Herstellungsvorgangs für die
Schaltungsplatten, und Fig. 8 zeigt eine vergrößerte
Draufsicht auf einen Bereich D in Fig. 7.
Wie zuerst in Fig. 5 zu sehen ist, ist die herkömmliche
Schaltungsplatte 10 aus einem isolierenden Material
gebildet, das eine im wesentlichen rechteckige Form
aufweist. Auf einer oberen Oberfläche 10a ist eine
spezielle Schaltungsstruktur 20 gebildet, und Chip-Teile
30 sowie separate Bauteile (nicht gezeigt) usw. sind auf
der Schaltungsstruktur 20 angebracht, um dadurch die mit
einer speziellen Funktion ausgestattete Schaltungsplatte
10 zu bilden.
Die Schaltungsplatten 10 sind durch Zerteilen der
Schaltungsplatten-Trägereinrichtung B gebildet.
Ferner ist an einer Endseite bzw. Stirnseite 40 der
Schaltungsplatte 10 eine Mehrzahl halbkreisförmiger oder
kreisförmiger seitlicher Durchgangslochbereiche 50
gebildet, die aus Löchern 70 gebildet sind, wie dies in
Fig. 8 zu sehen ist. Der seitliche Durchgangslochbereich
50 wird gebildet durch Trennen jedes Durchgangslochs 70
in eine Kupferplattierungsschicht 50a und eine
Lötmaterialschicht 50b. Wie in den Fig. 5 und 8 zu
sehen ist, enthält der seitliche Durchgangslochbereich
50 der herkömmlichen Schaltungsplatte 10 die in Form
eines Substrats aufgebrachte Kupferplattierungsschicht
50a sowie die der Kupferplattierungsschicht 50a
überlagerte Lötmaterialschicht 50b, die vergleichsweise
dick ist und z. B. eine Dicke von etwa 20 µm aufweist.
Dabei ist die Lötmaterialschicht 50b zum Verbessern der
Löteigenschaften in Verbindung mit dem Verlöten des
seitlichen Durchgangslochbereichs 50 mit der
Schaltungsstruktur der nicht gezeigten Mutterplatte
vorgesehen. Ein umlaufendes Messer wird zum Zerschneiden
der Schaltungsplatten sowie zum Zerteilen der
Durchgangslöcher 70 verwendet.
Wie jedoch in Fig. 7 gezeigt ist, weist die
Schaltungsplatten-Trägereinrichtung B eine Vielzahl von
Schaltungsplatten 10 auf, die gleichzeitig auf einer
Trägerplatte (Trägereinrichtung B) gebildet werden und
auf dieser miteinander verbunden sind. Beim Zerschneiden
der Schaltungsplatten-Trägereinrichtung B entlang von
Schneidlinien 60a und 60b zum Zerteilen derselben in
einzelne Schaltungsplatten 10 wird üblicherweise eine
Schneideinrichtung verwendet, die mit einem umlaufenden
Messer versehen ist (nicht gezeigt). Dieser
Schneidvorgang führt jedoch dazu, daß das Lötmaterial an
dem umlaufenden Messer anhaftet, da die in das
Durchgangsloch 70 eingebrachte Lötmaterialschicht 50b
(s. Fig. 6) eine hohe Viskosität aufweist.
Ferner unterliegt die Lötmaterialschicht 50 plastischer
Verformung und sie besitzt eine hohe Viskosität; aus
diesem Grund ist es schwierig, die Schicht 50b in einem
exakten Winkel zu zerschneiden, und Späne können nur
schwer nach unten fallen. Ferner haften die Späne an dem
umlaufenden Messer an, wodurch sich die Schärfe des
umlaufenden Messers verschlechtert. Eine
Verschlechterung der Schärfe des umlaufenden Messers
führt dazu, daß die Kupferplattierungsschicht 50a Grate
und/oder Späne an ihren Schneidkanten bildet; ferner
ermöglicht auch die Flexibilität der Lötmaterialschicht
50b die Entstehung von Graten und Spänen, wobei es sich
um ein Problem handelt.
Bei Anbringung dieser Schaltungsplatte 10, die mit dem
seitlichen Durchgangslochbereich 50 an der Endseite 40
versehen ist, an der nicht gezeigten Mutterplatte können
die Grate, die an der Kupferplattierungsschicht 50a und
der Lötmaterialschicht 50b ausgebildet sind und die
vergleichsweise groß sind, sich manchmal abschälen und
von dem seitlichen Durchgangslochbereich 50 der
Schaltungsplatte 10 z. B. auf weitere
Schaltungsstrukturen auf der Mutterplatte herabfallen,
wodurch ein Kurzschluß zwischen Schaltungseinrichtungen
hervorgerufen wird und somit wiederum ein Problem
entsteht.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung einer Schaltungsplatte des eingangs genannten
Typs, bei der die vorstehend angeführten Probleme
überwunden sind.
Zu diesem Zweck schafft die vorliegende Erfindung eine
Schaltungsplatte mit einer isolierenden Platte und mit
einem seitlichen Durchgangslochbereich, der an einer
Endfläche der isolierenden Platte vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß sind in dem seitlichen
Durchgangslochbereich eine erste Plattierungsschicht und
eine der ersten Plattierungsschicht überlagerte zweite
Plattierungsschicht gebildet, die aus einem Material
hergestellt ist, dessen Härte höher ist als die der
ersten Plattierungsschicht.
Vorzugsweise handelt es sich bei der vorstehend
genannten Schaltungsplatte bei der ersten
Plattierungsschicht um eine Kupferplattierungsschicht und
bei der zweiten Plattierungsschicht um eine
Nickelplattierungsschicht.
Ferner ist bei der Schaltungsplatte vorzugsweise eine
Goldplattierungsschicht als dritte Plattierungsschicht
auf der zweiten Plattierungsschicht ausgebildet.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden
im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen
eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Schaltungsplatte
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Hauptbereichs entlang
der Linie II-II unter Darstellung eines
seitlichen Durchgangslochbereichs der
Schaltungsplatte gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Trägereinrichtung für
Schaltungsplatten gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung zur Erläuterung der
Herstellungsweise der Schaltungsplatte;
Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf den Bereich C in
Fig. 3;
Fig. 5 eine Perspektivansicht einer herkömmlichen
Schaltungsplatte;
Fig. 6 eine Schnittansicht eines Hauptbereichs entlang
der Linie VI-VI unter Darstellung eines
seitlichen Durchgangslochbereichs der
herkömmlichen Schaltungsplatte der Fig. 5;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Trägereinrichtung für
herkömmliche Schaltungsplatten zur Erläuterung
der Herstellungsweise der herkömmlichen
Schaltungsplatte; und
Fig. 8 eine vergrößerte Draufsicht auf den Bereich D in
Fig. 7.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1
bis 4 erläutert.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Schaltungsplatte 1
gemäß der Erfindung gebildet aus einer isolierenden
Platte 1a, die aus einem isolierenden Material
hergestellt ist und eine im wesentlichen rechteckige
Form besitzt. Auf einer oberen Oberfläche 1b der
isolierenden Platte 1a ist eine gewünschte
Schaltungsstruktur 2 gebildet, und Chip-Teile 3 sowie
separate Bauteile (nicht gezeigt) usw. sind auf der
Schaltungsstruktur 2 angebracht, um dadurch die mit
einer gewünschten Funktion ausgestattete
Schaltungsplatte 1 zu bilden.
An einer Endfläche 4 der Schaltungsplatte 1 ist z. B.
eine Mehrzahl halbkreisförmiger oder kreisförmiger
seitlicher Durchgangslochbereiche 5 ausgebildet. Wie in
Fig. 2 gezeigt ist, enthält der seitliche
Durchgangslochbereich 5 eine erste Plattierungsschicht
5a, die aus einer Kupferplattierungsschicht oder
dergleichen gebildet ist und als Substrat dient, sowie
eine zweite Plattierungsschicht 5b, die über der ersten
Plattierungsschicht 5a aufgebracht ist und aus einem
Material, wie z. B. einer Nickelplattierungsschicht
gebildet ist, die eine größere Härte als die erste
Plattierungsschicht aufweist.
Im allgemeinen ist die Härte der
Nickelplattierungsschicht höher als die der
Kupferplattierungsschicht, wobei dies jedoch von der Art
der Plattierung oder den Bestandteilen der
Plattierungskomponenten abhängig ist.
Ferner ist auf der zweiten Plattierungsschicht 5b eine
dritte Plattierungsschicht 5c aus einem Material mit
ausgezeichneten Löteigenschaften, wie z. B. Gold oder
Silber, ausgebildet, wobei diese eine vergleichsweise
dünne Schicht mit einer Dicke von beispielsweise einigen
wenigen µm bildet.
Im vorliegenden Fall dienen die seitlichen
Durchgangslochbereiche 5 als Anschlüsse zur Verbindung
mit Schaltungsstrukturen der Mutterplatte (nicht
gezeigt).
Wie ferner in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist eine
Mehrzahl kreisförmiger und/oder elliptischer
Durchgangslöcher 7 entlang von in Längsrichtung
verlaufenden Schneidlinien 6a auf einer
Basismaterialeinrichtung bzw. Trägereinrichtung A für
Schaltungsplatten ausgebildet. Dabei sind die vorstehend
genannte erste, zweite und dritte Plattierungsschicht
5a, 5b und 5c in jedem Durchgangsloch 7 ausgebildet.
Ferner werden die Durchgangslöcher 7 mittels eines
umlaufenden Messers zerteilt und zertrennt, um auf diese
Weise die Schaltungsplatten 1 zu erzeugen, die jeweils
die seitlichen Durchgangslochbereiche 5 aufweisen.
Wie ferner in Fig. 3 gezeigt ist, enthält die
Schaltungsplatten-Trägereinrichtung A eine Mehrzahl von
Schaltungsplatten 1, die in einer Mehrzahl von Reihen
und in einer Mehrzahl von Spalten (z. B. 30
Schaltungsplatten in 6 Reihen × 5 Spalten), die jeweils
zu einer Platte verbunden sind. Durch Zerschneiden der
Trägereinrichtung A entlang der in Längsrichtung
verlaufenden Schneidlinien 6a und der in Querrichtung
verlaufenden Schneidlinien 6b mittels einer
Schneideinrichtung, die mit einem umlaufenden Messer
ausgestattet ist (nicht gezeigt), werden die einzelnen
Schaltungsplatten 1 erzeugt. Ferner ist die
Schaltungsplatten-Trägereinrichtung A an ihren beiden
Längsrändern mit einem Paar Rändern 8, 8 ausgestattet,
durch die eine nicht gezeigte Vorrichtung die
Trägereinrichtung A haltern kann.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsplatte sind die
erste Plattierungsschicht, bei der es sich z. B. um eine
Kupferplattierungsschicht handelt, sowie die zweite
Plattierungsschicht, bei der es sich z. B. um eine
Nickelplattierungsschicht handelt und die aus einem
Material mit höherer Härte als der der ersten
Plattierungsschicht hergestellt ist, in den seitlichen
Durchgangslochbereichen ausgebildet. Beim Zerschneiden
der Durchgangslöcher in der Schaltungsplatten-
Trägereinrichtung entlang der in Längsrichtung
verlaufenden Schneidlinien unter Verwendung eines
umlaufenden Messers wird somit die zweite
Plattierungsschicht durch die Schneidwirkung des Messers
unter Erzeugung pulverförmiger Späne zerschnitten. Da
ferner die zweite Plattierungsschicht eine geringere
Viskosität als die mit Lötmaterial beschichtete Schicht
aufweist, ist die zweite Plattierungsschicht nicht
anfällig für ein Anhaften an dem Messer, wodurch eine
Verschlechterung der Schärfe des Messers vermieden wird.
Da ferner die zweite Plattierungsschicht eine größere
Härte als die erste Plattierungsschicht aufweist,
unterdrückt die zweite Plattierungsschicht in wirksamer
Weise Grate oder Späne, selbst wenn diese an der
Schnittfläche der ersten Plattierungsschicht erzeugt
werden.
Somit werden beim Zerschneiden der Schaltungsplatten-
Trägereinrichtung mittels eines umlaufenden Messers
vergleichsweise wenige Grate an der ersten und der
zweiten Plattierungsschicht erzeugt. Und falls solche
Grate erzeugt werden sollten, sind diese vergleichsweise
klein, und sie fallen nicht von der Schaltungsplatte
herab; somit werden keine Kurzschlüsse zwischen
Schaltungseinrichtungen aufgrund herabfallender Grate
bzw. Späne erzeugt, wodurch Schaltungsplatten mit
verbesserter Leistung geschaffen werden.
Ferner wird eine Plattierungsschicht aus Gold und/oder
Silber mit guter Kompatibilität mit dem Lötmaterial über
der zweiten Plattierungsschicht als dritte
Plattierungsschicht ausgebildet, wobei diese dritte
Plattierungsschicht im Vergleich zu der zweiten
Plattierungsschicht bessere Löteigenschaften aufweist.
Die Erfindung ermöglicht somit Verbindungsanschlüsse mit
ausgezeichneten Löteigenschaften durch die seitlichen
Durchgangslochbereiche.
Da ferner die dritte Plattierungsschicht im Vergleich zu
der zweiten Plattierungsschicht bemerkenswert dünn
ausgebildet ist, haben die Härte und die Viskosität
keinen Einfluß auf den Schneidvorgang, wobei es sich um
einen weiteren Effekt der vorliegenden Erfindung
handelt.
Claims (3)
1. Schaltungsplatte (1) mit einer isolierenden Platte
(1a) und mit einem seitlichen Durchgangslochbereich
(5), der an einer Endfläche (4) der isolierenden
Platte (1a) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche
Durchgangslochbereich (5) eine erste
Plattierungsschicht (5a) und eine der ersten
Plattierungsschicht (5a) überlagerte zweite
Plattierungsschicht (5b) aufweist, die aus einem
Material hergestellt ist, dessen Viskosität geringer
ist als die eines Lötmaterials, und deren Härte
höher ist als die der ersten Plattierungsschicht
(5a).
2. Schaltungsplatte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der ersten
Plattierungsschicht (5a) um eine
Kupferplattierungsschicht handelt und daß es sich
bei der zweiten Plattierungsschicht (5b) um eine
Nickelplattierungsschicht handelt.
3. Schaltungsplatte nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der zweiten
Plattierungsschicht (5b) eine
Metallplattierungsschicht (5c) als dritte
Plattierungsschicht ausgebildet ist, die bessere
Löteigenschaften als die zweite Plattierungsschicht
(5b) aufweist.
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