DE19963452A1 - Bohrdecklage aus oder im wesentlichen aus einer Metallfolie - Google Patents

Abstract

Eine Bohrdecklage (2) aus oder im wesentlichen aus einer Metallfolie (8) zum mechanischen Bohren mikrofeiner Löcher, insbesondere in der Leiterplattenfertigung, kennzeichnet sich dadurch, daß die Metallfolie auf mindestens einer außenliegenden ihrer Oberflächen eine im wesentlichen richtungsunabhängige Mikrotopographie (10) mit einer Rauhttiefe (16) zwischen 1 und 5 mum, vorzugsweise zwischen 2 und 4 mum und am zweckmäßigsten von etwa 3 mum, aufweist. Diese Mikrotopographie erlaubt ein Verlaufen des Bohrers um maximal eine Strecke in der Größenanordnung dieser Rauhtiefe. Sie kann durch Walzen, Prägen, Sandstrahlen, Mikroätzen, Elektropolieren oder dgl. hergestellt werden. Gewünschtenfalls kann die betreffende Metallfolie (8) auf eine Folie (20) aus weicherem Material aufkaschiert sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrdecklage aus oder im wesentli­ chen aus einer Metallfolie zum mechanischen Bohren mikrofeiner Löcher, insbesondere in der Leiterplattenfertigung.

Bohrdecklagen dienen bekanntermaßen dazu, Bohrgrat und Bohrer­ verlauf zu reduzieren, Druckmarken seitens eines Niederhalters zu vermeiden sowie die Schneiden und Spiralnuten des Bohrers sauber zu halten.

Bekannte Bohrdecklagen der eingangs angegebenen Art besitzen den Nachteil, daß der Bohrer (mittlerweile finden mechanische Bohrer bereits bis herab zu einem Durchmesser von 0,1 mm Anwendung) leicht verläuft. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die betref­ fende Oberfläche der Bohrdecklage entweder verhältnismäßig glatt oder aber ungleichmäßig strukturiert ist. Die betreffenden Me­ tallfolien werden regelmäßig gewalzt, was zwar in der Walzrich­ tung zu einer ziemlich gleichmäßigen, quer zur Walzrichtung je­ doch zu einer unregelmäßig riefenförmigen Mikrotopographie führt.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine an sich bewährte Bohrdecklage aus einer Metallfolie zu schaffen, bei welcher ein Verlaufen selbst feinster mechanischer Bohrer wei­ testgehend unterbleibt.

Diese Aufgabe ist gemäß Kennzeichen des Patentanspruchs 1 erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bohrdecklage auf mindestens einer ihrer Oberflächen eine im wesentlichen richtungsunabhängi­ ge Mikrotopographie mit einer Rauhtiefe zwischen 1 und 5 µm auf­ weist. Diese richtungsunabhängige und einigermaßen regelmäßige Mikrotopographie bewirkt, daß der Bohrer maximal etwa die Hälfte eines Teilungsabstandes der die Mikrotopographie bildenden Erhe­ bungen bzw. Vertiefungen verlaufen kann.

Die Ansprüche 2-6 geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkei­ ten der betreffenden Bohrdecklage an, während sich die Ansprüche 7 und 8 auf Verfahren zur Herstellung der betreffenden Mikroto­ pographie richten.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bohrdecklage anhand der Zeichnung genauer beschrieben. Von die­ ser zeigt

Fig. 1 eine stark vergrößerte Draufsicht auf einen Ausschnitt einer idealen Bohrdecklage nach der Erfindung und

Fig. 2 einen stark vergrößerten Querschnitt durch eine erfin­ dungsgemäße Bohrdecklage in einer praktischen Ausführung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Mikrotopographie einer er­ findungsgemäßen Bohrdecklage 2 im Idealfall ein Muster unmittel­ bar aneinandergrenzender gleichgroßer Pyramiden 4 mit einer Grundfläche in Gestalt eines regelmäßigen Polygons - hier in Ge­ stalt eines gleichseitigen Dreiecks - auf. Durch diese Topogra­ phie wird eine darauf auftreffende Bohrerspitze, sofern sie nur klein genug ist, zwischen aneinandergrenzende Pyramiden einzu­ dringen, auf kürzestem Weg in die nächste dazwischenliegende Vertiefung 6 geleitet. Mithin beträgt die größtmögliche Aberra­ tion etwa die Hälfte des Spitzenabstands der Pyramiden 4.

Die in Fig. 2 gezeigte Bohrdecklage 2 in einer praktischen Aus­ führubgsform besteht zumindest im wesentlichen aus einer Metall­ folie 8, die auf einer ihrer Oberflächen eine Mikrotopographie 10 aus nach allen Seiten im wesentlichen regelmäßig aufeinander­ folgenden, mehr oder weniger pyramidenförmigen, konischen oder auch kalottenförmigen Erhebungen 12 mit dazwischenliegenden Ver­ tiefungen 14 aufweist. Dabei beträgt die Rauhtiefe 16, d. h. die Höhe der Erhebungen 12 gegenüber den Vertiefungen 14, zwischen 1 und 5 µm, vorzugsweise zwischen 2 und 4 µm und am zweckmäßigsten etwa 3 µm. Der durchschnittliche Mittenabstand 18 der Erhebungen 12 bzw. Vertiefungen 14 in der Mikrotopographie 10 wird etwa das 1- bis 2-fache der Rauhtiefe 16, betragen.

Durch die mit einer erfindungsgemäßen Bohrdecklage verringerte Aberration beim Anbohren verbessert sich auch die Bohrerführung insgesamt, d. g. die Löcher werden mit höherer Präzision gebohrt, da der Bohrer nur allenfalls eine sehr geringe Biegung erfährt. Daher ist es in der Regel möglich, unter Verwendung einer erfin­ dungsgemäßen Bohrdecklage mehrere Materiallagen aufeinanderlie­ gend zu bohren und so die Produktivität zu erhöhen. Andererseits können Multilayer-Leiterplatten mit kleinsten Bohrern punktgenau gebohrt werden.

Zweckmäßigerweise besteht die Bohrdecklage 2 aus einer Alumini­ umlegierung, am zweckmäßigsten einer Aluminium-Magnesium- oder Aluminium-Mangan-Legierung, die bei in bezug auf den Bohrerver­ schleiß wünschenswert geringer Härte und guter Zerspanbarkeit doch die zu fordernden Bohrerführungseigenschaften aufweist und darüber hinaus ein Ansetzten langer Späne an dem Bohrer verhin­ dert.

Die Mikrotopographie 10 kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. So kann bereits beim Fertigwalzen der betreffenden Me­ tallfolie eine entsprechend strukturierte Walzenoberfläche Ver­ wendung finden. Andererseits kann die Mikrostruktur 4 nachträg­ lich durch Prägen, Sandstrahlen - am zweckmäßigsten mittels Bimsmehl ("Bimsen") -, Mikroätzen, Elektropolieren oder dergl. hergestellt werden. Entsprechende Verfahren sind dem Metallbear­ beitungsfachmann geläufig.

Zweckmäßigerweise besitzt die Metallfolie 8 eine Dicke zwischen 0,05 und 0,6 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,4 mm und am be­ sten von etwa 0,2 mm. Nicht zuletzt wegen der verbesserten Boh­ rerführung kann die Metallfolie 8 einer erfindungsgemäßen Bohr­ decklage 2 jedoch, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, ge­ wünschtenfalls auf eine weitere Folie, 20, aus weicherem Materi­ al. wie z. B. einem Polyethylen, aufkaschiert sein, um so mit noch größerer Zuverlässigkeit Druckmarken seitens eines Nieder­ halters zu vermeiden.

Claims (8)

1. Bohrdecklage (2) aus oder im wesentlichen aus einer Metall­ folie (8) zum mechanischen Bohren mikrofeiner Löcher, insbe­ sondere in der Leiterplattenfertigung, dadurch gekennzeich­ net, daß die Metallfolie (8) auf mindestens einer außenlie­ genden ihrer Oberflächen eine im wesentlichen richtungsunab­ hängige Mikrotopographie (10) mit einer Rauhtiefe (16) im Be­ reich zwischen 1 und 5 µm aufweist.

2. Bohrdecklage (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhtiefe (16) zwischen 2 und 4 µm und vorzugsweise etwa 3 µm beträgt.

3. Bohrdecklage (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mikrotopographie (10) von im wesentlichen pyramidenförmigen, konischen und/oder kalottenförmigen Erhe­ bungen (12) oder Vertiefungen (14) gebildet wird.

4. Bohrdecklage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (8) aus einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise einer Aluminium-Magnesium- oder einer Aluminium-Mangan-Legierung, besteht.

5. Bohrdecklage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (8) eine Dicke zwischen 0,05 mm und 0,6 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,4 mm und am zweckmäßigsten von etwa 0,2 mm besitzt.

6. Bohrdecklage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (8) auf eine Fo­ lie (20) aus weicherem Material, wie z. B. einem Polyethylen, aufkaschiert ist.

7. Verfahren zur Herstellung der Mikrotopographie (10) einer Bohrdecklage (2) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mikrotopographie (10) durch Walzen mit entsprechend strukturierter Walzenoberfläche hergestellt wird.

8. Verfahren zur Herstellung der Mikrotopographie (10) einer Bohrdecklage (2) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mikrotopographie (10) durch Prägen, Sandstrahlen - zweckmäßigerweise mittels Bimsmehl -, Mikroät­ zen oder Elektropolieren hergestellt wird.