DE2951466A1 - Printed circuit with laminate carrying wiring - has capacitors and inductors and two outer reinforcing plates carrying resistors - Google Patents

Printed circuit with laminate carrying wiring - has capacitors and inductors and two outer reinforcing plates carrying resistors

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Abstract

The printed circuit consists of a laminate with conducting metal layers on both sides. The laminate (2) has three layers and is held between two reinforcing plates (1,3). The laminate not only has wiring but also capacitors and inductors. Resistors (9) are located on one of the reinforcing plates. The plate with the resistors has holes (8) for making through-contacts. These holes are conical in the direction of the laminate and are provided with a solderable metal lining. A seal is provided on those sides of the plates facing the laminate. The two plates are connected rigidly together, pref. by ultrasonic welding at specified places.

Description

Gedruckte Schaltung zur Integration von Kapazitäten,Printed circuit for integrating capacities,

Induktivitäten und Widerständen.Inductors and resistors.

Die Erfindung betrifft eine gedruckte Schaltung zur Integration von Kapazitäten, Induktivitäten und Widerständen, die ein Laminat einschließt, das beidseitig mit einer leitfähigen Metallschicht belegt ist.The invention relates to a printed circuit for the integration of Capacities, inductances and resistances that a laminate encloses, that is on both sides is covered with a conductive metal layer.

Aus der DT-OS 2 247 279 sind Netzwerke bekannt, die aus Kunststoffolien bestehen und ein- oder beidseitig mit Widerstandsschichten, Kondensatorbelagschichten und/oder Kontaktierungsflächenbereichen versehen sind. Diese Schichten sind zusammen mit einer thermoplastischen Deckfolie gestapelt, verklebt und mit Hilfe von eingeschmolzenen und angeschweißten Anschlußdrähten kontaktiert. Es hat sich herausgestellt, daß die Konstanz und vor allem die Belastbarkeit der Widerstands schichten in vielen Fällen noch nicht befriedigen. Außerdem stößt die Realisierung auf Schwierigkeiten.From DT-OS 2 247 279 networks are known which consist of plastic films exist and one or both sides with resistance layers, capacitor coating layers and / or contact surface areas are provided. These layers are together stacked with a thermoplastic cover sheet, glued and melted down with the help of and welded connecting wires. It turned out that the constancy and, above all, the resilience of the resistance layers in many Cases are not yet satisfactory. In addition, the implementation runs into difficulties.

In der DE-OS 25 24 581 ist eine flexible gedruckte Schaltung mit beidseitig auf einer Isolierfolie aufgebrachten Leiterbahnen und mindestens einem durchkontaktierten Loch beschrieben und dargestellt. Die Durchkontaktierung wird über das beidseitig metallkaschierte Kernmaterial des Loches und ein Lot hergestellt. Zu diesem Zweck wird das Kernmaterial entlang einer nicht geschlossenen Linie vom Rand des Loches abgetrennt und zur Lötseite hin ausgebogen. Das flüssige Lot kann von der Lotseite zur gegenüberliegenden Bestückungsseite ungehindert aufsteigen, da auch bei eingesetztem Anschlußstift mit Sicherheit ausreichend große Öffnungen zu dem Durchfluß des Lotes vorhanden sind.In DE-OS 25 24 581 is a flexible printed circuit with both sides Conductor tracks applied to an insulating film and at least one plated through hole Hole described and illustrated. The through-hole connection is made over the on both sides metal-clad core material of the hole and a solder made. To this end the core material is drawn along a non-closed line from the edge of the hole separated and bent out towards the soldering side. The liquid solder can be from the solder side Rise unhindered to the opposite component side, as even when the Terminal pin with sufficient openings for the passage of the solder available.

Es ist auch bekannt, Kapazitäten und Induktivitäten auf dtkinen Kunststoffolien mit guten Eigenschaften integriert herzustellen, die beidseitig mit Kupferschichten versehen sind. Als Folienmaterial findet beispielsweise der Thermoplast Teflon FEP Verwendung.It is also known to have capacitances and inductances on small plastic films with good properties integrated with copper layers on both sides are provided. The thermoplastic Teflon FEP, for example, is used as the film material Use.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln Kapazitäten und Induktivitäten mit Widerständen in einer Verdrahtung zu integrieren. Diese Aufgabe wird für eine eingangs definierte gedruckte Schaltung dadurch gelost, daß ein 3-Lagen-Aufbau in der Form vorgesehen ist, daß das Laminat zwischen zwei Versteifungsplatten liegt und auf dem Laminat vorzugsweise neben einer Verdrahtung auch Kapazitäten und Induktivitäten untergebracht sind, während sich auf einer der beiden Versteifungsplatten in erster Linie Widerstände befinden. Die elektrische Verbindung zwischen den drei Ebenen wird beim Löten ohne zusätzlichen Aufwand erzeugt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Versteifung des Laminats gleichzeitig zur Unterbringung von Widerständen bzw. Widerstandsnetzwerken ausgenützt werden kann.The invention is based on the object of providing capacities with simple means and to integrate inductances with resistors in a wiring. This task is solved for an initially defined printed circuit that a 3-layer structure is provided in the form that the laminate lies between two stiffening plates and on the laminate, in addition to wiring, capacitances and inductances are also preferred are housed while resting on one of the two stiffening plates in the first place Line resistors are located. The electrical connection between the three levels is generated during soldering without additional effort. In this way it is achieved that the stiffening of the laminate at the same time to accommodate resistors or resistor networks can be exploited.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kontaktstelle wird die Möglichkeit geschaffen, die verschiedenen Funktionselemente in zweckmäßigerweise auf drei Ebenen zu verteilen. Zweckmäßig bedeutet für Widerstände,deren Hersteflungstechnologie sich wesentlich von den übrigen Bauteilen unterscheidet, eine separate Ebene zur Verfügung zu stellen. Mit dieser Trennung kann jeder Teil mit der 3eweils günstigsten Technologie hergestellt werden.The inventive design of the contact point is the possibility created the various functional elements in expediently on three levels to distribute. For resistors, expedient means their manufacturing technology differs significantly from the other components, a separate level for To make available. With this separation, each part can get the cheapest Technology.

Nach dem Zusaimenfügen erhält man ein Bauteil in dem sehr vorteilhaft Kapazitäten, Induktivitäten und Widerstände mit der Verdrahtung vereinigt sind.After joining, a component is obtained in which is very advantageous Capacities, inductances and resistances are combined with the wiring.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Löcher in der Versteifungsplatte mit der Widerstandsschicht konisch in Richtung auf das Laminat ausgeführt und die konischen Löcher mit einer lötfähigen Metallisierung versehen. Die elektrische Verbindung zwischen den drei Ebenen beim Löten wird ohne zusätzlichen Aufwand durch die besondere Ausgestaltung der Kontaktstelle ermöglicht.According to a development of the invention, the holes in the stiffening plate with the resistance layer conically in the direction of the laminate executed and the conical holes provided with a solderable metallization. The electrical connection between the three levels when soldering is made without additional Effort made possible by the special design of the contact point.

Dazu gehört der abgebogene Lappen im flexiblen Laminat und die lötfähige Metallisierung der konischen Lochwand in der Versteifungsplatte. Durch den abgebogenen Lappen entsteht beim Löten eine einwandfreie Kontaktierung (DE-OS 25 24 581) zwischen den beiden Ebenen des Laminats. Es kann auch noch ein Bauteilebeinchen in die Kontaktstelle eingesteckt sein, das zuverlässig mit ankontaktiert wird. Die lötfähige Metallisierung an der konischen Lochwand bewirkt, daß das Lot beim Löten das Loch in der ganzen Tiefe füllt und sich nicht wieder zuztckziehen kann, wodurch eine gute Kontaktierung auch zur dritten Ebene gewährleistet ist.This includes the bent flap in the flexible laminate and the solderable one Metallization of the conical perforated wall in the stiffening plate. By the bent When soldering, the rag creates a perfect contact (DE-OS 25 24 581) between the two levels of the laminate. A component leg can also be placed in the contact point be plugged in, which is reliably connected to. The solderable metallization on the conical hole wall causes the solder when soldering the hole in the whole Depth fills and can not pull back, creating a good contact is also guaranteed to the third level.

Durch die konische Ausbildung der Löcher in der Versteifungsplatte wird erreicht, daß beim Aufdampfen der Metallschichten gleichzeitig eine gute Belegung der Lochwände erzielt wird.Due to the conical design of the holes in the stiffening plate what is achieved is that when the metal layers are vapor-deposited, good coverage is achieved at the same time the perforated walls is achieved.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auf den Versteifungsplatten auf der dem Laminat zugekehrten Seite ein Dichtmittel vorgesehen. Damit wird erreicht, daß das Laminatteil dicht eingeschlossen zwischen den Versteifungsplatten liegt.According to a further embodiment of the invention is on the stiffening plates a sealant is provided on the side facing the laminate. This achieves that the laminate part is tightly enclosed between the stiffening plates.

Die Erfindung wird anhand der Figur erläutert.The invention is explained with reference to the figure.

In der Figur sind mit 1 und 3 zwei Versteifungsplatten bezeichnet, zwischen denen ein Laminat 2 angeordnet ist.In the figure, 1 and 3 denote two stiffening plates, between which a laminate 2 is arranged.

Das Laminat 2 besteht aus einer Isolierfolie 4 mit beidseitig aufkaschierten Metallfolien 5 und 6. Die Versteifungsplatten sind zweckmäßigerweise etwa 0,7 mm dick und aus einem spritztechnisch verarbeitbaren Kunststoff hergestellt, der eine gute Temperaturstabilität besitzt.The laminate 2 consists of an insulating film 4 laminated on both sides Metal foils 5 and 6. The stiffening plates are expediently about 0.7 mm thick and made of a plastic that can be processed by injection molding, which has good temperature stability.

Beispielsweise wird dafür Polyphenylensulfid mit der Kurzbezeichnung PPS verwendet, das ein Thermoplast ist und eine Dauertemperaturfestigkeit von 2500 aufweist.For example, polyphenylene sulfide with the abbreviation PPS is used, which is a thermoplastic and has a long-term temperature resistance of 2500 having.

Die Isolierfolie 4 kann aus dem Thermoplast Teflon FEP bestehen. In den Versteifungsplatten sind Löcher 7 und 8 vorgesehen. Das Loch 8 ist konisch ausgeführt. Auf der Versteifungsplatte 1 ist eine Widerstandsschicht 9 aufgebracht, die über die Anschlußbereiche 10 durch Lot 11 mit den anderen Kontaktbereichen verbunden wird. Die Ausbildung des abgebogenen Teiles des Laminats ist in der DE-OS 25 24 581 beschrieben. In dem beidseitig mit einer leitfähigen Metallschicht 5,6 belegten Dielektrikum 4 können neben einer Verdrahtung auch Kapazitäten und Induktivitäten untergebracht sein. Auf der Versteifungsplatte 1 werden in erster Linie Widerstände aufgebaut.The insulating film 4 can consist of the thermoplastic Teflon FEP. In Holes 7 and 8 are provided in the stiffening plates. The hole 8 is conical. On the stiffening plate 1, a resistance layer 9 is applied, which over the connection areas 10 are connected to the other contact areas by solder 11 will. The formation of the bent part of the laminate is described in DE-OS 25 24 581 described. In the covered with a conductive metal layer 5,6 on both sides In addition to wiring, dielectric 4 can also have capacitances and inductances be housed. On the stiffening plate 1 there are primarily resistors built up.

Die Herstellung des Laminats geschieht vorzugsweise im Bandverfahren. Zuerst wird das Halbzeug gereinigt, dann mit Fotoresist beschichtet, belichtet, entwickelt, geätzt und entschichtet. Das Stanzen der Lappen und Ausnehmungen mit einer Lochnadel erfolgt gleichzeitig mit dem Zuschnitt.The laminate is preferably produced using the tape process. First the semi-finished product is cleaned, then coated with photoresist, exposed, developed, etched and stripped. The punching of the tabs and recesses with a perforated needle takes place at the same time as the cut.

Die Herstellung einer Versteifungsplatte umfaßt folgende Verfahrensschritte: An die spritztechnische Herstellung der Versteifungsplatte im Teile- oder Nutzenformat schließt sich das Bedampfen mit Widerstandsschicht und einer Metallschicht guter Leitfähigkeit (z. B. Kupfer) an. Anschließend wird mit positiv arbeitendem Photoresistlack beschichtet, der mit dem Roller-Coater aufgetragen werden kann. Statt Photoresistlack ist grundsätzlich auch die Verwendung einer Photoresistfolie möglich. Anschließend erfolgt das Belichten (Galvanikabdeckung zum Aufbau der gutleitenden Anschlußbereiche) und die galvanische Verstärkung der Anschlußbereiche. Daran schließt sich ein erneutes Belichten (Ätzabdeckung der Widerstandsstruktur) und das Entfernen der aufgedampften, leitfähigen Metallschicht durch kurzzeitiges Ätzen. Hernach kommt das Ätzen der Widerstandsschicht und das Entfernen des verbliebenen Fotolackes. Daraufhin wird die aufgedampfte, leitfähige Metallschicht auf der Widerstandsstruktur durch kurzzeitige Ätzung entfernt. Als nächster Schritt folgt die Temperaturbehandlung der Widerstandsschicht, wenn es erforderlich ist. Das gleiche gilt für die Widerstandskorrektur, beispielsweise durch Laserbearbeitung. Anschließend muß eine Schutzabdeckung der Widerstandsstrukturen, z. B. mit Schutzlack, vorgenommen werden.The production of a stiffening plate comprises the following process steps: The injection molding production of the stiffening plate in part or panel format the vapor deposition with a resistive layer and a metal layer closes well Conductivity (e.g. copper). Then it is done with positive working photoresist coated, which can be applied with the roller coater. Instead of photoresist In principle, the use of a photoresist film is also possible. Afterward the exposure takes place (electroplated cover to build up the conductive Connection areas) and the galvanic reinforcement of the connection areas. This is followed by another Exposure (etching cover of the resistor structure) and the removal of the vapor-deposited, conductive metal layer by brief etching. Then comes the etching of the Resistance layer and the removal of the remaining photoresist. Then will the vapor-deposited, conductive metal layer on the resistance structure by brief Etching removed. The next step is the temperature treatment of the resistance layer, if it is necessary. The same goes for resistance correction, for example through laser processing. Then a protective cover of the resistance structures, z. B. with protective varnish.

Daraufhin werden die im Nutzenformat hergestellten Einzelteile getrennt.The individual parts produced in the panel format are then separated.

Vor dem Zusammenlegen der drei Einzelteile 1, 2, 3 wird auf die Innenseiten der Versteifungsplatten 1, 3 ein Dichtmittel aufgetragen. Vorzugsweise mit Ultraschallschweißung werden dann die beiden Versteifungsplatten an vorgegebenen Stellen miteinander verbunden. Das Laminatteil 2 liegt dann dicht eingeschlossen dazwischen.Before merging the three individual parts 1, 2, 3, the insides the stiffening plates 1, 3 applied a sealant. Preferably with ultrasonic welding the two stiffening plates are then connected to one another at predetermined points. The laminate part 2 is then tightly enclosed between them.

Darauf folgt das Aktivieren der Lötstellen (Kupfer) und die Vorbereitung mit Kolophonium zum Löten.This is followed by the activation of the soldering points (copper) and the preparation with rosin for soldering.

1 Figur 4 Patentansprüche1 Figure 4 claims

Claims (4)

Patentans#rüche.Patent claims. Gedruckte Schaltung zur Integration von Kapazitäten, Induktivitäten und Widerständen, die ein Laminat einschließt, das beidseitig mit einer leitfähigen Metallschicht belegt ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein 3-Lagen-Aufbau in der Form vorgesehen ist, daß das Laminat (2) zwischen zwei Versteifungsplatten (1, 3) liegt und auf dem Laminat vorzugsweise neben einer Verdrahtung auch Kapazitäten und Induktivitäten untergebracht sind, während sich auf einer der beiden Versteifungsplatten in erster Linie Widerstände (9) befinden.Printed circuit for the integration of capacitances, inductances and resistors, which includes a laminate that is double-sided with a conductive Metal layer is covered, that is, a 3-layer structure is provided in the form that the laminate (2) between two stiffening plates (1, 3) and, in addition to wiring, preferably also capacitances on the laminate and inductors are housed while resting on one of the two stiffening plates primarily resistors (9) are located. 2. Schaltung nach Anspruch 1 mit Bohrungen in den Versteifungsplatten für die Durchkontaktierungen und einem Laminatlappen, der vom Rand des Loches abgetrennt und zur Lötseite hin ausgebogen ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Löcher (8) in der Versteifungsplatte (1) mit der Widerstandsschicht (9) konisch in Richtung auf das Laminat (2) ausgeführt und die konischen Löcher mit einer lötfähigen Metallisierung versehen sind.2. A circuit according to claim 1 with holes in the stiffening plates for the vias and a laminate flap that separated from the edge of the hole and is bent towards the soldering side, d u r c h e -k e n n n z e i c h n e t that the holes (8) in the stiffening plate (1) with the resistance layer (9) conical in the direction of the laminate (2) and the conical holes with a solderable metallization are provided. 3. Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß auf den Versteifungsplatten (1, 3) auf der dem Laminat (2) zugekehrten Seite ein Dichtmittel vorgesehen ist.3. A circuit according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that on the stiffening plates (1, 3) facing the laminate (2) Side a sealant is provided. 4. Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Versteifungsplatten (1, 3) fest - vorzugsweise durch Ultraschallschweißen an vorgegebenen Stellen - miteinander verbunden sind.4. A circuit according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the stiffening plates (1, 3) firmly - preferably by ultrasonic welding at given places - are connected to each other.
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