DE2118375B2 - Verfahren zum herstellen einer gedruckten schaltungskarte - Google Patents

Description

Geschwiiiigkeit so gewählt ist, daß die Zeit des punkte für Verunreinigungen und Kurzschlüsse an

thermischen Kontaktes zwischen Lötmittelschicht einer fertiggestellten und montierten gedruckten

und Wärmeträgermedium genügend lang zum 20 Leiterplatte. Beim Aufbringen des Belags, was

Schmelzen und Legieren der Metalle der Lötmit- üblicherweise durch Elektroplattierung erfolgt,

telschicht und genügend kurz zur Vermeidung schlägt sich eine Blei-Zinn-Mischung nieder, bei wel-

von Beschädigungen der dielektrischen Platte ist. eher eine unerwünschte Oxydation auftreten kann

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- und die außerdem ein stumpfes, unschönes Aussehen kennzeichnet, daß die Metalle der Lötmittel- 25 hat. Weiterhin oxydieren die angeätzten Teile der Kaschicht Blei und Zinn sind. schierung, d. h., diejenigen Teile der Kaschierung, die

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch durch den Ätzvorgang an den Kanten der das gegekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Mate- druckte Schiütungsmuster bildenden Leiter freigelegt rial Kupfei ist. werden und kernen Überzug aus Blei—Zinn oder

4. Verfahren nach eine;- der vorstehenden An- 30 eine andere schützende Schicht aufweisen, wodurch sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Probleme bei der anschließenden Lagerhaltung eiit-Schmelzpunkt des elektrisr. 1 leitenden Materials stehen. Durch diese Oxydierung wird ein sauberes über der Temperatur des Wärmeträgermediums Festlöten von Bauteilen auf der gedruckten Schalliegt, derart, daß beim Hindurchführen der di- tungsplatte verhindert.

elektrischen Platte durch die stehende Welle des 35 Zur Überwindung der angeführten Schwierigkeiten Wärmetrügermediums nur die Metalle der Lot- sind verschiedene Verfahrer entwickelt worden. Bei mittelschicht zum Schmelzen gebracht werden. einem solchen Verfahren werden die gedruckten

5. Verfahren nach einem der vorstehenden An- Schaltungsplatten mit dem aufgebrachten Belag von sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das War- Hand in einen Wärmeträger wie beispielsweise ein meträgermedium ein tierisches Fett ist. 40 heißes ölbad getaucht, wobei jedoch die endgültige

6. Verfahren nach einem der vorstehenden An- Dicke des Blei-Zinn-Belags verhältnismäßig schwer sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lot- zu kontrollieren ist. Durch ungleichmäßiges Aussetmittelschicht durch gleichzeitiges Aufplattieren zen gegenüber dem als Wärmeträger dienenden öl ihrer beiden Metalle in durchmischter Form auf- und durch ungleiche Eintauchwinkel und — Gegebracht wird. 45 schwindigkeiten bildet das geschmolzene Lot an manchen Stellen auf der gedruckten Leiterplatte unerwünschte Klumpen der Legierung, während an ande-

ren Stellen die Dicke der Legierung unterhalb der

zuslässigen Grenze bleibt. Alle diese Abweichungen

50 verteilen sich weder gleichmäßig über eine Platte,

noch stimmen sie bei den Platten untereinander über-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- ein, so daß nachfolgende Korrekturen notwendig len einer gedruckten Schaltungskarte, bei dem eine sind.

dielektrische Platte auf mindestens einer Seite mit Auch andere bekannte Legierungsverfahren sind

einem elektrisch leitenden Material nach einem ge- 55 hinsichtlich der Kontrollierbarkeit der Dicke der Bleiwünschten Muster beschichtet wird und auf diesem Zinn-Legierung gleichermaßen unbefriedigend. So ist Material entsprechend dem Muster eine Lötmittel- es bekannt, einen Wärmeträger wie beispielsweise Ol schicht aus mindestens zwei miteinander legierbaren unter Druck an die gedruckten Schaltungsplatttfn Metallen aufgebracht wird. strömen zu lassen, die Platten zu drehen, während

Bei der Herstellung gedruckter Leiterplatten wird βο man sie einem Öl-Wärmeträger aussetzt, einen zur Bildung der gedruckten Schaltung eine Platte aus öl-Wärmeträger auf die Platten zu sprühen und, was dielektrischem Material mit einem elektrischen Leiter am gebräuchlichsten ist, den Blei-Zinn-Belag durch auf einer oder auf beiden Seiten kaschiert, wobei in Infrarotbehandlung zu schmelzen. Bei all diesen Verder Platte Löcher für die Anschlüsse von Bauelemen- fahren konnte jedoch eine minimale Dicke der Bleiten angeordnet sein können. Die Kaschierung, die bei- 65 Zinn-Legierung weder aufrecht noch unter Kontrolle spielsweise aus Kupfer bestehen kann, wird dann mit gehalten werden. Falls ein stärkerer Belag aus Bleiernem Blei-Zinn-Belag nach einem bestimmten Mu- Zinn aufgebracht wurde, um ein für die nachfolgenster bedeckt, welches das gedruckte Leitermuster auf den Lötvorgänge notwendiges Minimum der Legic-

(/21

die Locher für di

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riingsclicke zu erhalten, füllten sich die Löcher für die Anschlüsse von Bauelementen mit Lot, Bei keinem dieser Verfahren wird eine gleichmäßige Dicke der Legierung erreicht.

Außerdem hissen sich diese anderen bekannten Legierungsverfahren einem kontinuierlichen Betrieb nicht leicht anpassen. Selbst wenn man bei diesem Verfahren auf gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeiten des Wärmeträgers und auf annehmbare und gleichmäßige Vorschubgeschwindigkeiten der ge- ίο druckten Leiterplatten achtet, äußern sich die unerwünschten Parameter immer noch in dem fertigen Erzeugnis. Die meisten dieser Verfahren eignen sich für diskontinuierlichen oder schubweisen Betrieb und nicht für kontinuierlichen Betrieb.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens, welches die vorerwähnten Nivlitcile und Probleme nicht aufweist und insbesondere die Ausbildung gleichmäßig dicker Lötmittelschichten ermöglicht. Diese Aufgabe wird bei einem \ erfahren zum Herstellen einer gediuckten Schaltunuskarte, bei dem eine dielektrische Platte auf mindestens einer Seite mit einem elektrisch leitenden Material nach einem gewünschten Muster beschichtet w inI und auf diesem Material entsprechend dem Muster eine Lötmittelschicht aus mindestens zwei miteinander legierbaren Metallen aufgebracht wird, erfindt'iigsgemäß dadurch gelöst, daß die dielektrische Platte in von Wellenkammlötverfahren her bekannter WeKe mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch eine stehende Welle eines Wärmeträgermediums geführt wird, welches mindestens auf die Schmelztemperatur der Lötmittelschicht erhitzt ist, und daß die Geschwindigkeit so gewählt ist, daß die Zeit des thermischen Kontaktes zwischen Lötmittelschicht und Wärmeträgermedium genügend lang zum Schmelzen und Legieren der Metalle der Lötmittelschicht und genügend kurz zur Vermeidung von Beschädigungen der dielektrischen Platte ist.

Zwar ist es bei Wellenkammlötveriahren bekannt (Olienlegungsschrift 1 900 501), eine mit Bauelemente·; bestückte gedruckte Schaltungskarte so über eine Welle des erhitzten flüssigen Lötmittels zu führen, daß das Lötmittel die als Kupferkaschierung aufgebrachten Leiter und die durch die Karte gesteckten Bauelementanschlüsse benetzt, welche auf diese Weise mit den Leiten verlötet werden. Hierbei handelt es sich jedoch um einen Lötvorgang, mit Hilfe dessen das bereits als fertige Legierung vorliegende Lötmittel zum Verlöten der Bauelemente auf die 5" Kupferkaschierung aufgetragen wird. Im Gegensatz dazu wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Lötmittellegierung erst durch den thermischen Kontakt mit der stehenden Welle des Wärmeträgermediums gebildet, und das Wärmeträgermedium dient Iediglich der Erhitzung der auf die Kaschierung aufgebrachten Lötmittelschicht zu deren Umwandlung in die Legierung, ohne etwa selbst Bestandteil der Legierung zu werden.

Eine nach der Erfindung hergestellte Lötmittelbeschichtung bedeckt gleichmäßig alle Bereiche des elektrisch leitenden Kaschierungsmaterials, auf welche sie aufgetragen war, in gleichmäßiger Dicke, die sich gut kontrollieren läßt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus nachstehender Besenreibung hervor, in welcher ein Ausfuhrungsbeispiel an Hand von Zeichnungen erläutert wird. Die

Fig. 1 α bis Ic veranschaulichen dos erfindungsgemHße Legieren eines Belags auf einer Platte, die ein durchgehendes Loch aufweist;

Fig. 2 zeigt Schnittansichten eines Belags vor und nach der erfindungsgemäßen Behandlung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt man eine stetige Welle eines Wärmeträgers sanft übei die. zu legierende Fläche streichen. Die ständige Strömung der Welle bringt eine gleichmäßige Wärmeverteilung, wodurch die beste Wirksamkeit der Wärmeübertragung erreicht wird. Durch diese Welle des Wärmeträgers wird das Strömungsmittel ständig erneuert, wenn es gegen die zu legierende Fläche strömt, so daß eine Bewegung und mit Sicherheit eine im wesentlichen konstante Temperatur des Wärmeträger erzielt wird. Diese konstante Temperatur wird selbst dann erreicht, wenn sich die Wärmeübertragung vom Strömungsmittel zu der zu legierenden Fläche schnell vollzieht. Die : s Verfahren erzeugt ein gleichmäßiges Schmelzen und somit ein gleichmäßiges Legieren des Belags. Durch den sanften Wischvorgang wird sichergestellt, daß auf den geschmolzenen Belag keine übermäßigen Kräfte ausgeübt werden, d'-: eine ungleichmäßige Verteilung oder eine Entfernung des Belags von der Oberfläche zur Folge haben könnten. Außerdem läßt sich mit einer Welle eines Wärmeträgers und der hindurchbewegten zu legierenden Fläche das Verfahren leicht automatisieren, indem man die zu legierende Oberfläche kontinuierlich durch die Welle führt. Die kontinuierliche relative Bewegung zwischen dem Strömungsmittel und der beschichteten Fläche hat außerdem die Wirkung, daß locker sitzende Teile wie z. B. die lose anhaftenden metallischen überhängenden Stege fortgewischt werden.

Ein Beispiel eines Verfahrens zum Legieren von mindestens zwei auf einer Fläche niedergeschlagenen Metallen ist in der Fig. 1 veranschaulicht, wo eine ebene gedruckte Leiterplatte 10 gezeigt ist. Die Leiterplatte 10 besteht aus einem dielektrischen Basismaterial 12, einer Kupterkaschierung 27 und einem Belag 14 aus mindestens zwei Metallen wie z. B. Blei—Zinn, der in einem bestimmten Schaltungsmuster auf die Oberflächen der Kaschierung aufgebracht ist.

Der Belag 14 kann vor der Legierung eine beliebige geeignete Dickenabmessung haben, vorzugsweise beträgt die Dicke jedoch etwa 0,0127 bis 0.0178 mm, um eine bevorzugte Mindestdicke der Legierung von 0,0076 mm zu erhalten. Die Auftragung kann mittels Elektroplattierung oder nach irgendeinem anderen geeigneten Aufbringungsverfahren geschehen. Bei Elektroplattierung wird der Belag so aufgetragen, daß die beiden Metalle aneinander angrenzen. Das heißt, die Metalle werden entweder während der Auftragung miteinander vermischt, oder sie werden so aufgetragen, daß sich beim Verflüssigen der Metalle eine Legierung bildet. Beispielsweise werden beim Elektroplattieren von Blei—Zinn Anoden aus reinem Blei und reinem Zinn in einem Plattierbad angeordnet, welches aus zinnfluorborsaurem Salz, bleifluorborsaurem Salz, Borflußsäure, Borsäure, Pepton und V/asser besteht, jedoch nicht auf diese Komponenten beschränkt ist. Die Plattierungstemperatur kann der Raumtemperatur entsprechen, wobei unter leichter Badbewegung mit einer Stromdichte von 32,3 mA/cm^z gearbeitet wird.

Nach der Biei-Zinn-Plattierunu wird die in F i e. 1

gezeigte Platte mittels einef (nicht gezeigten) Förder* einrichtung in einer bekannten Weise mit einer gleichmäßigen vorbestimmten Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 18 bewegt. Die Bewegung kann beispielsweise mit einer konstanten Öesehwindigkeit im Bereich zwischen 15,2 und 91,5 cm/min geschehen.

Die optimale Fordergeschwindigkeit ist ausreichend niedrig, um den Belag vollständig zum Schmelzen zu bringen, andererseits jedoch gleichzeitig hoch genug, um zu verhindern, daß die Platte durch übermäßige Einwirkung des Wärmeträgers verbannt oder anderweitig verdorben wird.

Ein Wärmeträger 20 wird durch eine Düse 24 gepumpt, um eine stehende Welle 22 mit vorbestimmter Strömungsgeschwindigkeit zu erzeugen. Beispielsweise kann das als Wärmeträger dienende Strömungsmittel unter einem Druck von 0.35 bis 0,7 kg/cm* durch eine rechteckige Düse gepumpt werden, deren Ausströmöffnung annähernd 1,27-30.5 cm groß ist. Das Gerät zur Bildung der stehenden Welle ähnelt den Oeräten. wie sie in der Technik zur Erzeugung stehender Wellen von Lötmittel verwendet werden, um das Lötmittel an gedruckte Leiterplatten zu bringen. In der F i g. 1 ist eine Endansicht der Welle gezeigt, wobei sich die Welle in die Zeichenebene erstreckt. Die Welle 22 ist in Richtung der Zeichenebene so lang, wie die Platte 10 in Richtung der Zeichenebene breit ist. so daß die Welle 22 an Platte 10 die gesamte untere Fläche 15 der Platte überstreicht, wenn die Platte in der Richtung 18 bewegt wird. Der Wärmeträger 20 wird durch die Düse 24 in Richtung des Pfeiles 19 gepumpt, er steiet zu einer vorbestimmten Höhe auf und fällt dann in der gezeigten Weise wasserfallartig über die Düse zurück. Die Einrichtung zum Aufheizen. Bereithalten und Pumpen des Strömungsmittels sind herkömmlicher Art. Wenn nachstehend gesagt wird, daß eine Fläche einer Welle gegenüberliegt, so ist damit gemeint, daß die Strömung des Wärmeträgers in der Welle gegen diese Fläche gerichtet ist. Beispielsweise ist in F i g. 1 die Strömungsrichtung 19 der Welle 22 gegen die Fläche 15 der Platte 10 gerichtet, d. h. die Fläche 15 befindet sich in einer Lage, wo sie der Welle 22 gegenüberliegt.

Der Wärmeträger 20 wird auf eine Temperatur erwärmt, die zur Verflüssigung des Blei-Zinn-Belags 14 ausreicht. Beispielsweise hat sich herausgestellt, daß bei einer eutektischen Blei-Zinn-Zusammensetzung mit 63° η Zinn und 37" Ό Blei eine Temperatur von 238 bis 254° C eine zufriedenstellende Legierung des Belags zur Folge hat. Für das erfindungsgemäße Verfahren können verschiedene Wärmeträger verwendet werden, wie beispielsweise Paraffine. Fette, mineralische und pflanzliche Öle. Besonders geeignet ist ein tierisches Fett, wie z. B. das von der Archer Daniels Midland Company of Chicago hergestellte »Hydrofol Tin Fat«, welches hitzebeständig gemacht worden ist. Der Wärmeträger muß in jedem Fall bei Temperaturen von etwa 204 bis 316° C wärmebeständig sein und zur Vermeidung von Gefahren einen Flammpunkt und einen Entzündungspunkt aufweisen, der eenücend weit über der Betriebstemperatur des Wärmeträgers liegt. Beim »Hydrofol Tin Fat« liegt der Flammpunkt bei 332^C C und der Entzündungspunkt bei 299" C. beide Punkte liegen also mit Sicherheit über der maximalen Betriebstemperatur von 254° C des bevorzusten Verfahrens.

Sobald sich die stehende Welle 22 des Wärmeträgers 20 gebildet hat, wird die Platte 10 derart durch die Welle hindurchbewegt, daß sich der Belag 14 mit ihr in Wärmekontakt befindet und flüssig wird. Def

S Schmelzpunkt der Kaschierung 2? liegt jedoch genügend hoch, so daß die Kaschierung nicht schmilzt, wenn sie dem Wärmeträger ausgesetzt wird. In F i g. 1 a ist die Platte 10 gezeigt, wie sie sich in der Richtung des Pfeils 1« auf die Welle 22 zu bewegt.

ίο Die Platte hat einen solchen Abstand zum Spiegel 21 des Strömungsmittels 20 in bestimmtem Verhältnis ZUT Höhe 25 der Welle 22. daß das Strömungsmittel gegen die Unterseite 15 der Platte strömt. In F i g. 1 b ist die Platte 10 in einer Stellung gezeigt, wo sie in die

IS Welle 22 eingedrungen ist. Die Vorderkante 16 der Platte taucht in das Strömungsmittel, so daß die Krone 29 der Welle vorzugsweise über die Vorderkante auf die obere Seite 11 der Platte herunterfällt. Der übrige Teil der Welle strömt gegen einen Abschnitt auf der Unterseite 15 und fällt wasserfallartig zurück in das Reservoir 30. Die Platte wird vorzugsweise während des ganzen Verfahrens mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fortbewegt.
I« Fig. I c ist die Platte 10 in einer Stellung ge-

*5 zeigt wo die Vorderkante 16 durch die Welle hindurchgetreten ist. Der Wärmeträger strömt unterdessen gegen die Platte in Richtung des Pfeils 19. In dieser Stellung liegt ein typifches Loch 13. welches ebenfalls einen Blei-Zinn-B».lag trägt, direkt über der Welle. An dieser Stelle fließt das Strömung-mittel durch die öffnung 13 auf die Oberseite 11. wo es sich vorzugsweise mit dem strömenden Wärmeträger vereinigt, der über die Vorderkante gelaufen ist. Das auf der Oberseite 11 befindliche Strömungsmittel 20 fließt auf dieser Seite entlang und verflüssigt den dort befindlichen Belag 14. Nachdem die Platte 10 die Welle 22 durchlaufen hat. wird der Belag 14 abgekühlt, so daß die verflüssigten Metalle eine feste Legierung bilden. Das Abkühlen kann in irgendeiner bekannten Weise geschehen, beispielsweise durch Einwirkung der Umgebungstemperatur oder durch Abschrecken.

Wenn die Menge des auf der Oberseite 11 fließenden Strömungsmittels klein ist gegenüber der zu bedeckenden Fläche, ist es natürlich möglich, daß der Belag nicht vollständig schmilzt. Die Legierung kann z. B. verbessert werden, wenn die Anordn.flg der Seiten 15 und 11 umgekehrt wird. Beim ersten Durchgang liegt die Seite 15 der Welle gegenüber. Bei einem zweiten Durchgang der Platte durch die Welle wird die Seite 11 der Welle gegenüber angeordnet, auf beiden Seiten wird damit die beste Qualität der Legierung erhalten In jedem Fall wird jedoch der Belag in dem Loch 13 gut legiert, selbst bei nur einem einzigen Durchlauf durch die Welle. In manchen Fällen, wenn die mit den zu legierenden Metallen belegten Flächen thermisch leite.id mit verhältnismäßig starken Wärmesenken wie z. B. mit großen leitenden Grundflächen verbunden sind, ist ein zweiter Durchgang durch die Welle wünschenswert, wobei die gleiche Fläche jeweils in beiden Durchgängen der Welle gegenüberliegt.

Durch die oben beschriebene Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeträgers, der Durchlaufgeschwindigkeit der zu legierenden Fläche, der Temperatur des Wärmeträgers und der räumlichen Anordnung der Fläche bezüglich der Welle, wurden Platten unterschiedlicher Dicke von 0,81 bis 3,17 mm

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mit einer einzigen oder einer mehrfachen Leiter« schicht erfolgreich legiert. Außerdem war keines der Lacher für den Anschluß von Bauelementen wie t. B. das Loch 13, dessen Durchmesser typiseherweise Werte zwischen 0,56 und 1,32 mm aufweist, nach dim Legierungsvorgang mit Lot ausgefüllt. Außer* dem vermindert das beschriebene Verfahren die Dicke des Belags um einen kontrollierten Betrag, im allgemeinen um etwa 40^s». So wird aus einem 0,0127 mm dicken Niederschlag eine annähernd 0,00762 dicke Legierung gleichmäßig über die gesamte zu legierende Fläche erhalten. Keines der bisher bekannten Verfahren war in diesem Ausmaß kontrollierbar.

Im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Verfahren wurde eine gedruckte Leiterplatte 10 dargestellt, die ein typisches Loch 13 aufweist. Andere gedruckte Leiterplatten, die keine durchgehenden Löcher haben, können jedoch ebensogut nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden. In ao diesem letzteren Fall wird das Strömungsmittel 20 der Welle 22 nach der F i g. 1 jeweils nur gegen eine der zu legierenden Flächen getrieben. Wenn beispielsweise das Loch 13 nicht vorhanden wäre, dann würde, wie in F i g. 1 gezeigt, die Fläche 15 der Platte as 10 der Welle 22 gegenüberliegen. Falls die Fläche 11 ebenfalls einen Belag aufweist und legiert werden ρ uß. dann wird ein zweiter Durchgang durch die Welle 22 vollführt, wobei die Fläche 11 der Welle 22 gegenüberliegt. In diesem Fall ist es nicht nötig, daß das Strömungsmittel 20 auf derjenigen Seite entlangfließt, die der von der Welle getroffenen Seite entgegengesetzt ist. und der Abstand der zu legierenden Seite gegenüber der Welle 22 braucht nur so zu sein, daß die Welle 22 gegen diese Seite strömt.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren läßt sich eine Legierung erzielen, die im wesentlichen an allen durch die Welle laufenden Flächen aus den folgenden Gründen hervorragende Eig?nschaften aufweist. Erstens wird ein kontrollierter, größtmöglicher Gehalt an Wärmeträger sanft gegen die zu legierende Fläche getrieben. Somit bewirkt der Wärmeträger ein vollständiges Umspülen und einen sehr sanften Wischvorgang, wobei unmittelbar auf den Belag die geringstmögliche Kraft ausgeübt wird. Durch dieses sanfte Wischen wird verhindert, daß die Legierung von den mit ihr zu bedeckenden Flächen fortfließt, was ansonsten durch die von dem Wärmeträger ausgeübten Druckkräfte geschehen würde, wenn andere Verfahren, wie z. B. Aufsprühen oder Verdrehen angewandt werden. Zweitens bewirkt die ständige Strömung der Welle ein vollständiges Umspülen des zu legierenden Belags, während gleichzeitig vorübergehende oder längere überhitzte Stellen im Wärmeträger vermieden werden, da der den Wärmeträger in eine Welle formende Pumpvorgang eine gleichmäßige Wänneverteilung innerhalb der Welle durch die dabei auftretende Bewegung sicherstellt Drittens verhindert die gleichmäßige Wanderungsgescb.windigkeit der Fläche durch die Welle gemeinsam mit ihrer im wesentlichen horizontalen Ausrichtung ein Zusammenfließen des geschmolzenen Materials in Klumpen wegen der gleichmäßigen Schwerkraftwirkung auf den geschmolzenen Belag, Jedoch liegen auch ariden Ausrichtungen der Fläche ebenfalls iöi Bereich de; Erfindung.

Die besagte gleichmäßige Schwerkraftwirkung verhindert auch ein Absinken der Dicke unter die zulässige Grenze, weil durch sie ein übermäßiges Abfli& Ben des geschmolzenen Belags aus dem Bereich seiner ursprünglichen Auftragung vermieden wird, Übermäßige Eintauchgeschwindigkeiten der beschichteten Flächen in den Wärmeträger sowie ungenügende Eintauchzeit zum Schmelzen des Belags unterwerfen den Belag unerwünschten Kräften, die eine schlechte Verteilung des Belags zur Folge haben. Andererseits hat sich herausgestellt, daß jeder Abschnitt einer eingetauchten Fläche einer gedruckten Schaltungsplatte dem Wärmeträger für etwa 5 Sekunden ausgesetzt ist. wenn die Platte mit einer Geschwindigkeit gemäß dem oben beschriebenen Verfahren durch den Wärmeträger bewegt wird. Durch das kontinuierliche Strömen der Welle wird das über die zu legierende Fläche strömende oder wischende Strömungsmittel ständig erneuert, so daß seine Temperatur gleichmäßig konstant gehalten wird. Dies ist bei anderen Verfahren schwer zu erreichen. Wenn das Strömungsmittel umgewälzt wird, können außerdem Filter oder andere Einrichtungen vorgesehen werden, um das Strömungsmittel ständig von Fremdkörpern zu reinigen, die ansonsten schädliche Mängel in der Legierung verursachen.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen t\- pischen Belag 14 auf einem I.eitermuster aus Kupfer 40. welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf e ie Grundplatte 12 gedruckt ist. Die Fig. 2a zeigt den überhängenden Belag 14. nachdem aus der Kaschierung auf der Grundplatte 12 ein Muster herausgeätzt worden ist. Der überhängende Tei' 43 des Belags bildet Stege die auf der gedruckten Leiterplatte Kurzschlüsse hervorrufen können. Der Bereich 47 des Leitermusters 40 ist nach dem Ätzer, der Umgebungsluft ausgesetzt und somit einer Oxydation unterworfen. In der Fig. 2b ist zu sehen, daß ein gleichmäßiger Überzug über alle Teile des Kupfermusters entstanden ist, nachdem der Belag nach dem erfindungsgemäßen Verfahren legiert worden ist. Die Dicke dieses Überzugs ist gleichmäßig und übereinstimmend sowohl innerhalb jeder Platte als auch bei den Platten untereinander.

Im Gegensatz zu Wellenlötgeräten, die zum Befestigen von Bauteilen an fertiggestellten gedruckten Leiterplatten verwendet werden, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ähnliche Geräte herangezogen, um gedruckte Leiterplatten herzustellen. Das erfindungsgemäße Legiemngsverfahren liefert ein Erzeugnis, welches sich durch gefälliges Aussehen und lange Lagerbarkeit ohne ernsthafte Oxydierung auszeichnet und aus einer hervorragenden Legierung besteht, die für automatische Lötverfahren gut geeignet ist. Dieses Legierungsverfahren läßt sich leicht der Herstellung gedruckter Leiterplatten anpassen, ungeachtet dessen, ob die Herstellungstechnik additiv oder subtraktiv ist Außerdem können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere Metalle als Blei—Zinn legiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209526/401

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Claims (1)

der fertiggestellten Platte bilden soll. Das Blei—Zinn Patentansprüche; dient als Ätzschutzschicht und als schützender Über zug für das Kupfer und erleichtert als ein übliches

1. Verfahren zum Herstellen einer gedruckten Lötmittel das Anlöten von Bauelementen an die Schaltungskarte, bei dem eine dielektrische Platte 5 Platte bei ihrer Weiterverarbeitung,

auf mindestens einer Seite mit einem elektrisch Nachdem der Blei-Zinn-Belag in der gewünschten

leitenden Material nach einem gewünschten Mu- Anordnung auf das Kupfer gebracht worden ist, wird

ster beschichtet wird und auf diesem Material ent- das frei bleibende Kupfer fortgeätzt, so daß ein durch

sprechend dem Muster eine Lötmittelschicht aus dtij Blei-Zinn-Belng gebildetes Muster von blei-

mindestens zwei miteinander legierbaren Metallen io zinn-beschichtetem Kupfer übrigbleibt,

aufgebracht wird, dadurch gekennzejch- Bei einem Verfahren der oben beschriebenen Art

η e t, daß die dielektrische Platte in von Wellen- erhält jedoch die geätzte gedruckte Leiterplatte ge-

kammlötverfahren her bekannter Weise mit einer wisse unerwünschte Eigenschaften. Am meisten stö-

vorbestimmten Geschwindigkeit durch eine ste- rend ist die Tatsache, daß der Blei-Zinn-Belag durch

hende Welle eines Wärmeträgermediums geführt 15 den Ätzvorgang unterhöhlt wird und überhängende

wird, welches mindestens auf die Schmelztempe- Stege aus Blei—Zinn längs der unterhöhlten Kanten

ratur der Lötmittelschicht erhitzt ist, und daß die stehenbleiben. Diese Stege sind mögliche Ausgangs-