DE2209178A1

DE2209178A1 - Verfahren zur herstellung von leiterplatten mit galvanisch verzinnten loetaugen und lochwandungen

Info

Publication number: DE2209178A1
Application number: DE19722209178
Authority: DE
Inventors: Emil Blasche
Original assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1972-02-26
Filing date: 1972-02-26
Publication date: 1973-09-06
Also published as: DE2209178B2

Description

Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten mit galvanisch verzinnten Lötaugen und Lochwandungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten rnit galvanisch verzinnten Lötaugen und Lochwandungen und mit einer Abdeckung der übrigen Oberfläche einschließlich der Leiterbahnen mit Lötstoplack.
Die Herstellung von Leiterplatten, wie sie heute als Träger von Schaltungen der Nachrichtentechnik in weitem Umfang verwendet werden, erfordert zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Rationalisierung. Grundsätzlich sind zwei Arten von Merstellungsverfahren bekannt, das Aufbauverfahren und das Abbauverfahren. Bei Aufbauverfahren werden die Leiterbahnen und Lötaugen sowie die Lochmetallisierungen durch chemische oder galvanische Prozesse auf einer Isolieroberfläche aufgebaut, beim Abbauverfahren werden die Leiterbahnen und die Lötaugen aus einer Grundkaschierung aus der Isolierplatte herausgeätzt. Bei der Erfindung handelt es sich um ein Abbauverfahren.
Im Endergebhis wird eine Leiterplatte gewünscht, deren Leiter mit Lötstoplack abgedeckt sind, während die Lötaugen und die Bohrungen freiliegen und mit einer Verzinnung versehen sind.
Die Abstände der Leiterbahnen sollen weniger als 1 mm betragen können, die Lackschicht auf alle Fälle so beständig sein, daß sie beim späteren Eintauchen der bestückten Leiterplatte in flüssiges Zinn nicht beschädigt wird. Die auf den Lötaugen un& Lochwandungen erzeugten Schichten sollen so dick sein, daß sie das darunter liegende Kupfer auch bei Lagerzeiten von einem Jahr und mehr gegen Korrosion schützen. Die Abdeckung der Leiterbahnen mit Lötstoplack ist aus dem Grunde erwünscht, weil dadurch einen Brückenbildung zwischen benachbarten Leitern beim Eintauchen der Platte ifl geschmolzenes Zinn vermieden wird.
Es wurde bereits ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatton angegeben, das unter ausschließlicher Verwendung von chemischen Plattierungsbädern arbeitet. Es besteht in wesentlichen aus den folgenden Schritten: Aufbringen eines Katalysators auf die Platte, Herausätzen der Leiterpiatten nach Positivdruck, Entfernen des Schutzlackes, Aufbringen eines die Lötaugen freigebenden Negativdruckes, Reaktivieren des Katalysators, chemisches Metallisieren der Bohrungen der Lötaugen, chemisches Verrinnen. Ein gewisser flachteil besteht jedoch darin, daß das chemische Zinnbad sehr aggressiv ist und daher einen sehr beständigen Lötstoplack als Schutzschicht für die übrige Oberfläche erfordert.
Dieses Verfahren arbeitet sehr sparsam und beansprucht das Karpferbad sehr wenig. Es hat nur den Nachteil, daß die chemische Verzinnung zu dünn und nicht für Zeiten von mehr als einem halben Jahr beständig ist. Auch wird der Lötstoplack, der vor der chemischen Verzinnung aufgebracht wird, durch das heiße und sehr saure Bad gelegentlich angegriffen, wenn die Lackzusammensetzung zu große Toleranzen hat. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren ansugeben, nach dem Leiterplatten mit auf Jahre hinaus beständiger Korrosionsfestigkeit unter Verwendung eines Lötstoplackes von geringerer Widerstandsfçhigkeit hergestellt werden können.
Ein Verfahren, welches die obengenannten Vorteile erbringt, wird erhalten, wenn erfindungsgemäß nach der Erzeugung des Leiterbildes durch Auftragen einer ersten ätz beständigen Schutzschicht durch Positivdruck des Leiterbildes und Herausätzen der Leiterbahnen aus der Grundkaschierung in an sich bekannter Weise zunächst durch Behandeln mit einem Katalysator und darauffolgendes chemisches Verkupfern in - einem chemischen Kupferbad eine die Platte und die Lochwandungen bedeckende dünne Kupferschicht von 2 bis 5/um erzeugt, sodann nach Entfernung der ersten Schutzschicht eine zweite in nachfolgenden chemischen Bädern beständige Schutzschicht aufgebracht wird, welche lediglich die Lötaugen und Lochwandungen freigibt danach die Platte in ein galvanisch oder chemisch wirkendes Kupferbnd getaucht wird, wobei Lötaugen und Lochwandungen mit 20 bis 30 µm Kupfer überzogen werden, hierauf die Platte in ein galvanisches Zinnbad getaucht wird, wobei die Lötaugen und die Lochwandungen mit ca 10µm Zinn bedeckt werden, sodann die zweite Schutzschicht entfernt und die Platte solange durch ein die Zinnschicht nicht angreifendes Ätzmittel geätzt wird, bis die dünne Kupferschicht völlig abgetragen ist, und schließlich unter Abdeckung der Lötaugen Lötstoplack auf die Platte gebracht wird.
Im Endergebnis haben die Leiterbahnen dann etwa die gleiche ärke wie die ursprüngliche Kupferkaschierung, sind die Lötaugen zusätzlich mit Kupfer und Zinn bedeckt und weisen dieLochwandungen einer Verkupferung von ca. 20 und eine Verzinnung von 10 µm auf. Die Platte ist ausschließlich der Lötaugen und Bohrungen mit Lötstoplack überzogen.
Im folgenden wird da. Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels ausführlich beschrieben und unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt das Bild einer ersten Schutzschicht in schera2tischer Darstellung, Fig. 2 das einer zweiten Schutzschicht und Fig. 3 dasjenige der fertigen Platte mit Lötstoplackabdeckung.
Ausgangspunkt des Verfahrens in einer beispielsweisen Ausführung ist eine mit den erforderlichen Bohrungen versehene Isolierplatte, etwa aus Epoxiglas, die auf beiden Seiten mit Mupfer bedeckt ist. Diese Platte wirl nach Vornahme der üblichen Reinigungsverfahren mit einer ersten ätzebeständigen Schutzschicht versehen, welche einen Positivdruck des Leiterbildes darstellt. Wie in Fig. 1 erkennbar, weist st die Platte Bohrungen a, ferner je zwei Bohrungen verbindende Leiter b auf; die dunkel gezeichneten Flächen sind die Abdeckungen der Isolierplatte mit der Schutzschicht. Nunmehr wird die Platte in ein Ätzbad z. B. aus Eisenchlorid getaucht, wobei das Kupfer an den nichtbedeckten Stellen weggelöst wird, so daß die Oberfläche der Isolierschicht hervortritt. Man kann nun die Schutzschicht beseitigen und die Platte mit einem Katalysator behandeln, welcher in einem nachfolgenden chemischen kupferbad eine Abscheidung von Kupfer der gesamten Oberfläche einschließllich der Lochwandungen herbeiführt. win bekannter Katalysator besteht aus einer Mischung von PdCl2, SnCl2 und nCl. Danach wird eine zweite Schutzschicht aufgebracht, velche lediglich die Lötaugen a freigibt, während die Leiter b und die übrige Oberfläche der Flatte bedeckt sind.
Wird die Flatte nun in ein galvanisches oder chemisch wirkendes Kupferbad getaucht, so hbernichen sich die Lötaugeu und die Lochwandungen mit Kupfer. Zweckmäßig wird die Schichtdickte auf 20 bis 30 um Kupfer eingestellt. Danach behandelt man die Platte in einen galvanischen ainnbad, wobei z. B. 10 µm Zinn abgeschieden werden. Hierauf entfernt man die zweite Schutzschicht und ätzt die Platte solange durch ein die Zinnschicht nicht angreifendes ätzmittel, bis die dünne Kupferschicht völlig abgetragen ist. Zweckmäßig läßt man 1 bis 2 ijm mehr Kupfer abtragen, als vorher in dem chemischen Kupferbad aufgebracht war, damit auf alle Fälle die Flächen zwischen den Leitern von Kupfer befreit werden. Schließlich erfolgt die Bedeckung der Platte mit Lötstoplack, wobei lediglich die Lötaugen freigehalten werden.
Man kann hierzu die gleiche Siebdruckschablone verwenden wie diejenige, die zur Erzeugung der zweiten Schutzschicht diente.
In Fig. 3 sind a die verzinnten Lötaugen, b die Leiter, letztere wegen der Bedeckung mit Lötstoplack nur in strichlierter Form dargestellt.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur lierstellung von Leiterplatten mit galvanisch verzinnten Lötaugen und Lochwandungen und mit einer Abdekkung der übrigen Oberfläche einschließlich der Leiterbahnen durch Lötstoplack, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erzeugung des Leiterbildes durch Auftragen einer ersten ätzbeständigen Schutzschicht durch Positivdruck des Leiterbildes und fjerausätzen der Leiterbahnen aus der Grundkaschierung in an sich bekannter Weise nach Entfernen der ersten Schutzschicht durch Behandeln mit einem Katalysator und darauffolgendes chemisches Verkupfern in einem chemischen Kupferbad eine die Platte und die Lochwandungen bedeckende dünne Kupferschicht von 2 bis 5 um erzeugt, sodann eine im galvanischen Zinnbad beständige zweite Schutzschicht aufgebracht wird, welche lediglich die Lötaugen und Lochwandungen freigibt, danach die Platte in ein galvanisch oder chemisch wirkendes Kupferbad getaucht wird, wobei Lötaugen und Lochwandungen mit 20 bis 30 Um Kupfer überzogen werden, hierauf die Platte in ein galvanisches Zinnbad getaucht wird, wobei Lötaugen und Lochwände mit ca. 10 uni Zinn bedeckt werden, sodann die zweite Schutzschicht entfernt und die Platte solange durch ein die Zinnschicht nicht angreifendes Åtzmittel geätzt wird, bis die dünne Kupferschicht vcllig abgetragen ist, und schließlich unter Abdeckung der Lötaugen Lötstoplack auf die Platte gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schutzschicht und der Lötstoplack mit der gleichen Siebdruckschablone aufgebracht werden.

L e e r s e i t e