DE2312482C3 - Gedruckte Schaltungsplatte und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gedruckte Schaltungsplatte laut Oberbegriff des Hauptanspruches sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

Bei gedruckten Schaltungsplatten dieser Art besteht das Problem, daß die für den Ätzvorgang auf die Kupferschicht aufgebrachte Schutzschicht, die meist aus Zinn, Zinn/Blei oder Gold besteht, nach dem Ätzen zum Beispiel in Form von Fäden sich löst und dann störende Kurzschlüsse zwischen den Leiterbahnen verursachen kann. Beim Ätzvorgang entstehen nämlich unterhalb der Metallschutzschicht mehr oder weniger starke Unterätzungen des Grundmaterials, und die überstehenden Ränder der Schutzschicht können abbrechen. Es wurde schon versucht, durch Oberdrucken der gesamten Plattenoberfläche mit einem Lötstoplack solche Schutzschichtabbrüche zu verhindern. Diese Maßnahme besitzt jedoch verschiedene Nachteile und ist nur mit relativ aufwendigen und teuren die Löcher abdeckenden Lötstopmasken durchführbar, die gesondert hergestellt werden müssen. Sie besitzt vor allem den Nachteil, daß durch den Lacküberzug die Leiterbahnen zu Prüfzwekken nicht mehr von der Bestückungsseite aus zugänglich sind. Außerdem ist hierdurch eine störende Dämpfung im Hochfrequenzbereich zu befürchten. Auch Versuche, solche Schutzschichtabbrüche durch einen anschließenden Aufschmelzvorgang im Infrarotfeld oder in einem heißen ölbad zu verhindern, führten nicht zum Erfolg. Zum einen ist diese Maßnahme nur bei Zinn/BIei-Schutzschichtüberzügen anwendbar und zum anderen besitzt sie den Nachteil, daß vor allem an den Bohrkanten der Leiterbahnen die Dicke des Schutzschichtüberzuges stark herabgesetzt und damit die Lagerfähigkeit solcher Schaltungsplatten erheblich verkürzt wird. Außerdem besteht die Gefahr, daß durch das abschmelzende Metall der Bohrdurchmesser verringert wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Maßnahme aufzuzeigen, die mit einfachen und billig ausführbaren Mitteln solche Schutzschichtabbrüche bei gedruckten Schaltungsplatten verhindert und die erwähnten Nachteile der bekannten Maßnahmen vermeidet

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst

Bei nach Art gedruckter Schaltungen aufgebauten Schalterplatten ist es an sich bekannt, zur Vermeidung von scharfen den darüber schleifenden Kontakt abnutzenden Kanten die Zwischenräume zwischen den die Schaltelemente bildenden Leiterzügen mit einem Isoliermaterial auszufüllen (DE-AS 13 01 379). Durch die Anwendung dieser an sich bekannten Maßnahme bei einer gedruckten Schaltungsplatte der eingangs erwähnten Art, nämlich den Raum zwischen den Leiterbahnen insbesondere auf der Bestückungsseite beispielsweise mit Epoxylack auszufüllen, wird erreicht, daß die durch Unterätzen hervorgerufenen Schutzschicht-Überhänge unabhängig von der Art des jeweiligen Schutzschicht-Metalls fixiert sind und damit Schutzschichtabbrüche vermieden werden. Trotzdem bleiben die Leiterbahnen von außen her zu Prüfzwecken und dergleichen frei zugänglich, eine störende Dämpfung im Hochfrequenzbereich wird vermieden und auch die zum Bestücken der Schaltungsplatte vorgesehenen Bohrlöcher bleiben frei. Die Herstellung einer solchen Fixierschicht kann sehr einfach und billig nach dem Siebdruckverfahren mit einer Siebdruckschablone erfolgen, die genauso wie das Leiterbild für den galvanischen Arbeitsgang fotografisch hergestellt wird. Das Leiterbild für diese Siebdruckschablone fällt bei der Herstellung des Leiterbildes für den Galvanisiervorgang automatisch an und braucht nicht extra angefertigt zu werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert

Die Figur zeigt den Querschnitt durch einen Teil einer gedruckten Schaltungsplatte 1 und zwar in stark vergrößertem Maßstab. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind auf beiden Seiten dieser mit Bestückungslöchern 5 versehenen Schaltungsplatte Leiterbahnen 2 ausgebildet. Zur Herstellung dieser Leiterbahnen 2 wird im allgemeinen auf die fertiggebohrte und mit einem durchgehenden Kupferüberzug versehene Schaltungsplatte 1 durch Siebdruck oder Fotolack ein negatives Bild der gewünschten Leiterbahnen aufgebracht und anschließend die Schaltungsplatte einschließlich der Bestückungslöcher 5 in den freibleibenden Bereichen mit einer Ätzschutzschicht 4 aus Zinn, Zinn/Blei oder Gold überzogen. Dann wird die Siebdruckfarbe bzw. der Fotolack wieder entfernt und die Schaltungsplatte ist fertig für den Ätzvorgang, bei dem die zwischen dem Schutzschicht-Leiterbild 4 freiliegende Grundschicht weggeätzt wird, so daß nur noch die Bereiche 3 übrig bleiben. Bei diesem Ätzvorgang entstehen unterhalb der Ränder der Schutzschicht 4 zwischen benachbarten Leiterbahnen 2 Unterätzungen, die zu der übertrieben dargestellten pilzartigen Verschmälerung des Grundschichtmaterials 3 führen.

Um zu verhindern, daß diese am Rand über das Grundmaterial 3 vorstehenden Schutzschichtränder abbrechen und so Kurzschlüsse entstehen können, ist erfindungsgemäß der Raum 7 zwischen benachbarten Leiterbahnen 2 auf der Bestückungsseite mit einem Kunststoffmaterial geeigneter Dielektrizitätskonstante, beispielsweise mit einem Epoxylack, ausgefüllt und zwar bis zur Höhe der Schutzschicht 4. Auf diese Weise werden die überstehenden Ränder dieser Schutzschicht 4 fixiert und können nicht mehr abbrechen. Eine derartige Fixierung ist im allgemeinen nur auf der

Bestückungsseite nötig, auf der rückwärtigen Lötseite sind solche Abbruche nicht zu befürchten, da durch den abschließenden Lötvorgang die Ränder dieser Schutzschicht sowieso abgeschmolzen werden, wie dies durch die fertige Leiterbahn auf der Unterseite der Schaltungsplatte 1 schematisch angedeutet ist Wenn jedoch auch auf der Rückseite Abbruche zu befürchten sind, kann selbstverständlich auch hier die erfindungsgemäße Fixiermaßnahme angewendet werden.

Das Einbringen des Fixiermaterials in die Zwischenräume 7 kann auf einfache Weise nach dem Siebdruckverfahren erfolgen. Hierzu wird einfach auf die Oberfläche der Schaltungsplatte 1 eine Siebdruckschablone 8 aufgelegt, die auf einem Metallsieb 10 von beispielsweise 70 Maschen/cm das Leiterbild 9 der Schaltungsplatte trägt. Die Siebdruckschablone 8 wird beispielsweise auf fotografischem Wege hergestellt, indem auf das in einem Rahmen eingespannte Metallsieb tO eine lichtempfindliche Schicht aufgebracht wird, die anschließend im Kontaktverfahren mit dem schon vom Ätzvorgang vorhandenen negativen Leiterbild belichtet und entwickelt wird. Durch die zwischen dem so erzeugten Leiterbild 9 frei liegenden Sieböffnungen wird anschließend das Kunststoffmaterial in die Zwischenräume 7 eingedruckt und zwar in

ίο einer solchen Menge, daß die Räume 7 vollständig bis zur Höhe der Ränder der Schutzschicht 4 ausgefüllt werden. Da die Schablone 8 auch die Bohrlöcher 5 abdeckt, wird verhindert, daß diese Löcher durch Lack verstopft werden. Anschließend wird dann der so eingebrachte Lack an der Luft oder in einem Ofen ausgehärtet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gedruckte Schaltungsplatte, deren ein- oder beidseitig aufgebrachten Leiterbahnen durch Ätzen unter Verwendung einer auch nach dem Ätzvorgang auf den Leiterbahnen verbleibenden Metallätzschutzschicht hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Seite der Schaltungsplatte (1) der Raum (7) zwischen den die Metallschutzschicht (4) tragenden Leiterbahnen (2) bis zur Höhe der Metallschutzschicht (4) mit Kunststoffmaterial ausgefüllt ist

2. Schaltungsplatte nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial ein Epoxylack ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltungsplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 auf die zu behandelnde Oberfläche der Schaltungsplatte (1) eine das Leiterbild (9) ais Abdeckung tragende Siebdruckschablone (8) aufgelegt und dann das Kunststoffmaterial durch die freiliegenden Siebabschnitte hindurch auf die Schaltungsplatte aufgedruckt und anschließend ausgehärtet wird.

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