DE2400665A1

DE2400665A1 - Verfahren zur herstellung eines lotabweisenden schutzes auf leiterplatten mit durchgehenden loechern

Info

Publication number: DE2400665A1
Application number: DE2400665A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Dipl Ing Hacke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-01-08
Filing date: 1974-01-08
Publication date: 1975-07-10
Also published as: BE824182A; CH582980A5; JPS5199263A; ATA940974A; FR2257188A1; GB1474247A; CA1041848A; DE2400665C3; SE7500019L; IT1027981B; NL7417056A; AT346956B; DE2400665B2

Description

Verfahren zur Herstellung eines lotabweisenden Schutzes auf Leiterplatten mit durchgehenden Löchern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines lotabweisenden Schutzes für die Leitungszüge auf der Lötsedte von Leiterplatten mit durchgehenden Löchern, die von Löträndern umgeben sind.

Bei der Herstellung gedruckter Schaltungen werden die Leiterplatten mit den zugehörigen Bauelementen bestückt und die elektrischen Verbindungen durch Löten hergestellt. Hierbei werden sämtliche Lötstellen in einer Ebene auf der sog. Lötseite der Leiterplatten angeordnet, so daß sie in einem Lötweg, beispielsweise durch Wellenlötung oder Schlepplötung, gleichzeitig hergestellt werden können. In der Ausführung der Lötung wird zwischen der VollÖtung und der Selektivlötung unterschieden. Die Vollötung wird im allgemeinen bei räumlich großzügigem Aufbau der Leiterplatten angewandt, da bei diesem Verfahren ein gedrängter Aufbau die Gefahr von Kurzschlüssen durch Lotbrückenbildung wesentlich erhöht. Für Leiterplatten mit gedrängtem Aufbau, insbesondere für solche mit miniaturisiertem Leiterbild, hat sich deshalb die Selektivlötung durchgesetzt. Bei diesem Verfahren wird beispielsweise die Lötseite der Leiterplatten mit einem lotabweisenden Lötstoplack abgedeckt. Lediglich die erforderlichen Lötstellen werden vom Lötstoplack nicht bedeckt und nehmen somit das Lot an. Das Aufbringen des Lötstoplackes erfolgt üblicherweise im Siebdruckverfahren, wobei die paßgerechte Zuordnung von Druckbild zu fertigem Leiterbild jedoch erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Außerdem sind die erforderlichen Druck-

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vorlagen und Druckwerkzeuge äußerst kostspielig, so daß bei geringer Plattenstückzahl und großer Typenvielfalt das Aufbringen des Lötstoplackes im Siebdruckverfahren unwirtschaftlich ist.

Aus der DT-OS 1 640 269 ist es andererseits bekannt, die Leitungszüge auf den Leiterplatten beim Lötvorgang dadurch zu schützen, daß die gesamte Platte im Photοdruckverfahren mit einem Photolack versehen wird mit Ausnahme der nicht zu verlötenden Leitungszüge, die durch anschließendes Passivieren lotabweisend gemacht werden. Durch das gute Auflösungsvermögen des Photolackes kann das im Photodruck hergestellte Bild dem Leiterbild paßgerecht zugeordnet werden. Dieses bekannte Verfahren ist Jedoch ebenfalls äußerst unwirtschaftlich, da es nur mit beträchtlichem Aufwand durchzuführen ist und da musterabhängige Photomasken benötigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein "Verfahren zur Herstellung eines lotabweisenden Schutzes für die Leitungszüge anzugeben, das wirtschaftlich und ohne besonderen Aufwand durchzuführen ist und bei welchem keine musterabhängigen Druckwerkzeuge oder Masken benötigt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art auf die Oberseite der Leiterplatten ein dickflüssiger Hilfslack aufgetragen und derart in die Löcher gedrückt wird, daß sich auf der Lötseite, die Lötränder abdeckende, Menisken des Hilfslackes bilden und daß dann die nicht zu verlötenden Leitungszüge auf der Lötseite lotabweisend gemacht werden und der Hilfslack entfernt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber den bekannten Verfahren eine Reihe

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von Vorteilen. So entfallen sämtliche Paßprobleme, da unabhängig von der lage der Löcher im Lötrand immer nur die Lötränder vom Hilfslack benetzt werden und die nicht zu verlötenden Leitungszüge vollkommen musterunabhängig lotabweisend gemacht werden können. Weiterhin werden keine kostspieligen musterabhängigen Druckvorlagen oder Masken benötigt. Damit ist die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht von der Plattenstückzahl abhängig, so daß es sich für die heute übliche Typenvielfalt, welche mit kleinen Losgrößen verbunden ist, besonders eignet. Überdies ist das erfindungsgemäße Verfahren leicht z\X automatisieren, da es mit äußerst geringem apparativen Aufwand durchgeführt werden kann.

Besonders vorteilhaft werden die nicht zu verlötenden Leitungszüge auf der Lötseite durch Passivieren lotabweisend gemacht. Das Passivieren erfolgt hierbei in einer aus der Oberflächentechnik an sich bekannten Weise, z.B. durch Oxydieren der Oberfläche der Leitungszüge oder durch Auf-" bringen einer lotabweisenden Substanz.

Vorzugsweise wird nach dem Auftragen des Hilfslackes ein Lötstoplack ganzflächig auf die Lotseite aufgebracht und getrocknet und anschließend der Hilfslack durch ein selektiv wirkendes Lösungsmittel abgelöst und der Lötstoplack von den Löträndern entfernt. Durch das Ablösen des Hilfslackes verliert der Lötstoplack seine Haftung auf den Löträndern, so daß er in diesen Bereichen leicht entfernt werden kann. Die Entschichtung des Hilfslackes und damit das Ablösen des Lötstoplackes von den Löträndern kann hierbei je nach Art der verwendeten Lacksysteme und der Schichtdicken durch eine Sprühbehandlung, leichtes Bürsten, Abblasen mit Preßluft oder durch die Anwendung von Ultraschall bei oder nach der Behandlung mit dem selektiv wirkenden Lösungsmittel intensiviert werden. ·

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Bei der Verwendung eines Hilfslackes mit einem Flußmittelzusatz kann die Gefahr schlechter Lötbarkeit der Lötränder bei nicht optimaler Entschichtung vermindert werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 eine Leiterplatte mit beidseitig aufgebrachten

Leitungszügen und durchgehenden Löchern zur Aufnahme von Bauelementen,
Figur 2 das Auftragen des Hilfslackes auf die Oberseite der Leiterplatte,

Figur 3 die Leiterplatte nach dem Auftragen eines Lötstoplackes auf der Lötseite,

Figur 4 die Leiterplatte nach der Entfernung des Hilfslackes und
Figur 5 die Leiterplatte nach dem Lötvorgang.

Figur 1 zeigt eine Leiterplatte, die aus einem Isolierstoffträger 1 besteht, auf den beidseitig Leitungszüge 2 aufgebracht sind. Für die Aufnahme von Bauelementen und für die Durchkontaktierung sind durchgehende Löcher 3 mit Löträndern 4 vorgesehen.

Figur 2 zeigt das Auftragen eines dickflüssigen Hilfslackes auf die Oberseite 6 der Leiterplatte. Das Auftragen des Hilfslackes 5 erfolgt mit Hilfe einer gekrümmten Rakel 7. Hierbei wird der Hilfslack 5 derart in die Löcher 3 gedrückt, daß sich auf der Lötseite 8 der Leiterplatte zunächst kugelförmige Tropfen 9 bilden. Diese Tropfen 9 ziehen sich dann infolge der Oberflächenspannung wieder so weit in die Löcher 3 zurück, daß nur noch Menisken 10 verbleiben, welche die Lötränder 4 benetzen und vollständig abdecken. Damit diese

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Meniskusbildung eintritt, muß der Hilfslack 5 eine bestimmte Viskosität aufweisen. Die erforderliche Viskosität kann in Abhängigkeit vom Durchmesser der löcher leicht durch Versuche bestimmt werden. Nach dem Auftragen wird der Hilfslack 5, der beispielsweise aus einem wasserlöslichen Gemisch aus Polyvinylalkohol, Gelatine, Glyzerin und Farbstoff besteht, getrocknet.

Figur 3 zeigt die Leiterplatte nach dem Auftragen eines Lötstoplackes 11, welcher die Lotseite 8 ganzflächig bedeckt. Hierbei können handelsübliche Lötstoplacke, beispielsweise ein Zweikomponentenlack auf Epoxidbasis verwendet werden, die durch Sprühen, Rollbeschichtung oder ähnliche Methoden aufgetragen werden. Nach dem Trocknen des. Lötstoplackes 11 wird der Hilfslack 5 mittels eines selektiv wirkenden Lösungsmittels vollständig entfernt. Nach dem Ablösen des Hilfslackes 5 von den Löträndern 4 verliert der Lötstoplack 11 in diesen Bereichen seine Haftung, ■

Figur 4 zeigt die Leiterplatte nach der Entfernung des Lötstoplackes 11 von den Löträndern 4· Die Entfernung des Lötstoplackes 11 kann beispielsweise durch leichtes Bürsten erfolgen. Nachdem auf der Lötseite 8 lediglich die Lötränder 4 freiliegen und alle übrigen Bereiche durch den Lötstoplack 11 abgedeckt sind, kann die Leiterplatte nun mit Bauelementen bestückt und anschließend verlötet werden.

Figur 5 zeigt die Leiterplatte nach dem Löten. Durch Kapillarwirkung füllt das Lot 12 das ganze Loch 3 aus und stellt damit eine dauerhafte Lötverbindung zwischen den Anschlußdrähten 13 der Bauelemente und den Löträndern 4 her.

5 Figuren

8 Patentansprüche

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Claims

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Pa t e nt ans ρ r U¹C h e

Verfahren zur Herstellung eines lotabweisenden Schutzes für die Leitungszüge auf der Lötseite von Leiterplatten mit durchgehenden Löchern, die von Löträndern umgeben sind, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Oberseite (6) der Leiterplatten ein dickflüssiger Hilfslack (5) aufgetragen und derart in die Löcher (3) gedruckt wird, daß sich auf der Lötseite (8) die Lötränder (4) abdeckende Menisken (10) des Hilfslackes (5) bilden und daß dann die nicht zu verlötenden Leitungszüge (2) auf der Lötseite lotabweisend gemacht v/erden und der Hilfslack (5) entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ken nz eich net , daß die nicht zu verlötenden Leitungszüge (2) auf der Lötseite (8) durch Passivieren lotabweisend gemacht werden.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net , daß nach dem Auftragen des Hilfslackes (5) ein Lötstoplack (11) ganzflächig auf die Lötseite (8) aufgebracht und getrocknet wird und daß dann der Hilfslack (5) durch ein selektiv wirkendes Lösungsmittel abgelöst und der Lötstoplack (11) von den Löträndern (4) entfernt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net , daß ein wasserlöslicher Hilfslack (5) und als selektives Lösungsmittel Wasser verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Hilfslack (5) mittels einer Rakel (7) oder einer Walze aufgetragen und in die Löcher (3) gedrückt wird.

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6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e nn zeichnet , daß der Hilfslack (5) zunächst auf einen Zwischenträger aufgetragen und von dort auf die Oberseite (6) der Leiterplatten übertragen wird.
7. Verfahren nach einem der-vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Hilfslack (5) nach dem Auftragen getrocknet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Hilfslack (5) mit einem IPlußmittelzusatz verwendet wird.

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