DE3010876A1

DE3010876A1 - Verfahren zur herstellung einer leiterplatte

Info

Publication number: DE3010876A1
Application number: DE19803010876
Authority: DE
Inventors: Mikio Kobayashi; Kingo Kuritani
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1980-10-23
Also published as: JPS5612036B2; US4449769A; JPS55138291A; DE3010876C2

Description

Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer,mit mindestens einer elektrischen Leitermatrix versehenen Leiterplatte, an der elektrische Bauelemente an Löchern befestigt bzw. angelötet odgl. werden.

Solche Leiterplatten, insbesondere in miniaturisierter Form, werden in großen Stückzahlen als Basis- und Halteteile in elektronischen Geräten wie Rechnern, Radioapparaten, Kanalwählern, Fernsehgeräten udgl. verwendet.

Zur Herstellung solcher Leiterplatten ist es bereits bekannt, auf einer Oberfläche der Platte bzw. der isolierenden Schichtplatte kleine elektrische Bauelemente zu verteilen, wobei die Leiterplatte nur auf einer Oberfläche mindestens eine Leitermatrix (gedruckte Schaltung, eingebettete Bandleiter, Leitungsdrähte, Schichtwiderstände udgl.) aufweist. Hier ist nachteilig, daß die Miniaturisierung nicht stark weitergetrieben werden kann, man also die Abmessungen der Leiterplatte nicht hinreichend verkleinern kann, wenn gleichzeitig das Erfordernis zu erfüllen ist,

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daß die elektrische Effektivität beizubehalten ist. Weiter ist es auch schwierig, die kleinen elektrischen Bauteile an der Oberfläche der Platte vorläufig zu befestigen. Man muß nämlich hierfür mindestens ein Bindemittel benutzen, was mindestens einen zusätzlichen Montageschritt bedeutet, bevor diese Bauteile durch den nachfolgenden Lötschritt angelötet werden, wobei hierfür ein Lötautomat benutzt wird. Bei diesen Serienteilen wird somit die Montagezeit in nachteiliger Weise vergrößert, und einige Verfahrensschritte verlangen übermäßig hohe Präsision und Aufmerksamkeit in der Montage, so daß der Einsatz von weniger geübten Arbeitern beachtlich erschwert wird. Darüber hinaus muß das Bindemittel getrocknet, gefärbt und dgl. werden.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zu vereinfachen und zu beschleunigen, wobei außer der Verbilligung die Herstellungsqualität nicht verringert wird und auch dieses Verfahren vor allem zu einer Leiterplatte führt, bei der Leitermatrix an beiden Oberflächen vorhanden sind. Die Abmessungen einer solchen Leiterplatte sind also bei gleicher elektrischer Effektivität größer.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruches gelöst.

Hierbei wird auch das vorläufige Halten der elektrischen Bauteile in der Leiterplatte vor dem Lötschritt in einfacher Weise sichergestellt, das Verfahren ist besonders für den Einsatz eines Vorbefestigungs- als auch eines Lötautomaten geeignet. Besondere äußere Befestigungaerkzeuge und eine zugehörige Vorrichtung ent-

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fallen. Weiter ist von Vorteil, daß die beidseitig, z.B. mit einer Klebeschicht versehene Fläche bzw. das Klebeband als dämpfendes Element wirkt, wenn die Leiterplatte bei Erhitzen odgl. zur leichten Deformation neigt. Die in die Löcher der Leiterplatte bzw. der Teilplatten eingesetzten elektrischen Bauteile bzw. ihre Enden werden vorläufig in vorteilhafter Weise gehalten und sind gut positioniert, um den nachfolgenden Schritt, Verlöten im Automaten, einwandfrei und ohne Schwierigkeiten zu gestalten. Man kann es beibehalten, alle eMctrischen Bauteile in vertikaler Richtung zur Leiterplatte einzuführen, ohne daß die Automation Nachteile nimmt. Dadurch ferner, daß die elektrishe Leitermatrix an beiden Oberflächen der Leiterplatte entsteht, ist die erfindungsgemäße Leiterplatte natürlich wesentlich überlegener als nur einseitig'elektrisch leitend beschichtete Platten.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Leiterplatte, wobei die erste Teilplatte und eine zweite Teilplatte, die zur Aufnahme von elektrischen Bauteilen dienen, noch nicht miteinander vereinigt sind;

Fig. 2 einen Querschnitt der Platte, bei dem die Teilplatten miteinander vereinigt sind;

Fig. 3 einen Querschnitt in einem Zustand des Verfahrens, bei dem die elektrischen Bauteile im Begriff sind, in die Leiterplatte eingeführt zu werden;

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Fig. 4 einen Querschnitt durch die Leiterplatte, mit dem Verfahrensschritt, bei dem die elektrischen Bauteile in die Leiterplatte voll eingeführt sind und

Fig. 5 einen Querschnitt der Leiterplatte zu dem Verfahrensschritt, mit welchem die elektrischen Bauteile an die Leitermatrix verlötet sind.

Aus den Figuren, zunächst Fig. I₃ ist eine Leiterplatte 1 ersichtlich, deren eine Oberfläche eine Leitermatrix la als auch eine Mehrzahl von Löchern Ib trägt, die dazu dienen, elektrische Bauteile, wie nachfolgend genau angegeben, aufzunehmen. Es ist eine zweite Leiterplatte 2 vorhanden, die ebenfalls eine elektrisch isolierte Schichtplatte sein kann und mindestens eine Leitermatrix 2a auf einer ihrer Oberflächen aufweist, ferner eine Mehrzahl von durchgehenden Löchern 2b, deren Stellungen derjenigen der Löcher Ib der Leiterplatte 1 fluchten. Leiterplatten I₃ 2 werden nachfolgend als Teilplatten der (endgültig fertiggestellten) Leiterplatte bezeichnet. Das elastische flächenhafte Verbindungselement ist nach diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein beidseitig mit einem Haftmittel beschichtetes Klebeband 3, das auch die Form eines flächenhaften Blattes oder einer Folie haben kann, wobei wichtig ist, daß die Haftschicht auf beiden Oberflächen dieses Elementes 3 aufgebracht ist. Dieses Verbindungselement 3 wird zwischen Teilplatten 1 und 2 so angeordnet, daß die Bauteile 1, 2, 3 zu einem Stück miteinander vereinigt bzw. zusammengefügt werden. Es sind Dornen, Stanzwerkzeuge odgl. 8,9 vorhanden, die in die Löcher 2b der Teilplatten eingesetzt werden, die zur Aufnahme der elektrischen Bauteile dienen, wobei die Teil-

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platten 1, 2 sowie das Verbindungselement 3 nunmehr die Leiterplatte bilden sollen, vgl. Fig. 2. Diese Dornen 8, 9 dienen dazu, in dem Klebeband 3 öffnungen 3a hineinzuschneiden und zwar im Bereich der Löcher 2b bzw. um öffnungen 3b mit einem Durchmesser zu bilden, der etwas kleiner als der Durchmesser der Löcher 2b ist. Es ist ferner ein Leiterdraht 4, vgl. Fig. 3, dargestellt, der auch aus einer (dünnen) metallischen Stange bestehen kann. Ferner ist einer dieser elektrischen Bauteile, im Englischen Chip genannt, 5 vorhanden, in Form eines zylindrischen Kondensators, der Elektroden 5a, 5b an seinen beiden Enden aufweist. Ferner soll auch ein relativ kleiner, im Gießverfahren hergestellter Transistor 6 eingeführt und angelötet werden, dessen Wände durch das Gießverfahren eine Art Packung bilden, und deren Leiterdrähte 6a, 6b und 6c sich in zwei Richtungen erstrecken. Wenn diese elektrischen Bauteile (Chips) d.h.,wenn Leiterdraht 4, Kondensator 5 und der kleine Transistor 6 in die hierfür vorbestimmten öffnungen 2b der Teilplatte 2 in vertikaler Richtung, vgl. Fig.3 hierzu eingeführt werden, stoßen die Enden dieser elektrischen Bauteile an einer Seite (Führungsfläche) gegen die Oberfläche des beidseitig beschichteten Klebebandes bzw. der Klebefolie 3; da nunmehr das Band bzw. die Folie 3 angeschnitten oder angerissen ist, wie bei 3b angedeutet, können die elektrischen Bauteile nunmehr nach unten hinweg vorwärts verstellt werden. Das Einführen der elektrischen Bauteile erfolgt nämlich indem Teile des Klebebandes 3 nunmehr in Form von lappenartigen Wänden 10 nach unten umklappen bzw. umgefalzt oder umgebogen werden, vgl. Fig. 4. Hierbei werden die elektrischen Bauteile in vorteilhafter Weise vorläufig an der Leiterplatte gehalten aber auch positioniert, weil

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die klebende Schicht an der Wand 10 des Bandes 3 die Seitenwand des elektrischen Bauteiles 4, 5, 6 hält. Die Halterung ist so einwandfrei, daß diese auch bei einer Erschütterung odgl. der Platte beibehalten wird. Nachdem nunmehr die elektrischen Bauteile, gemäß Pig. 4, eingeführt sind, werden ihre zugehörigen Elektroden 5a, 5b und Leiterenden 6a, 6b und 6c an die Leitermatrix la, 2a im Bereich der Lötstelle 7 angelötet, und zwar nunmehr in vorteilhafter Weise an beiden Seiten der Leiterplatte unter Einsatz eines Lötautomaten, wie in Fig. 5 veranschaulicht.

Hieraus ist ersichtlich, daß nicht nur zwei Teilplatten, jeweils einer Leitermatrix an der entsprechenden Oberfläche, d.h. einmal unten und einmal oben, Rücken an Rücken'miteinander, unter "Verwendung eines Bandes oder einer Folie, die beidseitig beschichtet ist, zusammengefügt werden. Die einzeln an sich bekannten fluchtenden Löcher weisen hier nunmehr durch den Einführungsschritt lappen- oder hülsenartige Haftwände 10 auf, die in hinreichender Weise die Stellung der vorspringenden elektrischen Bauteile so positionieren, daß alle oder die Mehrzahl der Verfahrensschritte zur Herstellung schlechthin durch Automaten ausgeführt werden können. Hier ist auch erkannt, daß der Anriss und/oder die Öffnung im Klebeband/Klebefolie passend zur Größe der durchgehenden Löcher Ib, 2b dimensioniert sein muß und daß hierfür nur geeignete Werkzeuge/Dorne 8, 9 verwendet werden dürfen.

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Leerseite

Claims

ALPS ELECTRIC CO., LTD. 18. März 1980

IG/ri G-MISC-3OO

Patentansprüche

fl.)Verfahren zur Herstellung einer mit mindestens einer elektrischen Leitermatrix versehenen Leiterplatte, an der elektrische Bauelemente an Löchern befestigt bzw. angelötet odgl. werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite, mit durchgehenden und fluchtenden Löchern und je einer Leitermatrix versehene Leiterplatte, unter Zwischenschaltung eines elastischen flächenhaften Verbindungselementes, Rücken an Rücken fest zusammengefügt werden,

während durch Dornen oder Stanzwerkzeuge das flächenhafte Verbindungselement im Bereich der durchgehenden Löcher aufgeschnitten oder markiert wird, derart,

daß entstehende öffnungen oder Anrisse bzw. ihre Ränder kleiner äLs die durchgehenden Löcher sind,

dann erst die elektrischen Bauelemente durch diese Löcher sowie die Schnittöffnungen oder Anrisse im Verbindungselement hindurchgeführt

und in an sich bekannter Weise an beiden Seiten der vereinigten Leiterplatte die Leitermatrix an die Enden der Bauteile angelötet wird (werden).

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als

flächenhaftes Verbindungselement ein beiderseitig beschichtetes Klebeband bzw. eine beidseitig beschichtete Klebefolie, verwendet wird.
3. Eine nach Patentanspruch 1 oder Patentanspruch 2 hergestellte Leiterplatte, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Leitermatrix (la, 2a) auf der unteren als auch oberen Fläche der

(D/

Leiterplatte, die aus einer ersten Teilplatte -'und einer zweiten Teilplatte (2) bestehende Leiterplatte zwischen diesen Teilplatten eine beidseitig beschichtete flexible Klebefolie aufweist, in der durchgehende öffnungen (3b, 3a) oder entsprechende randartige Anrisse im Klebefoienwerkstoff mit den durchgehenden Löchern (Ib, 2b) der Teilplatten(1, 2) fluchten und die Seitenwände der eingesetzten elektrischen Bauteile (4, 5, 6) mit den seitlichen Lochrändern (Ib, 2b) der Leiterteilplatten (1, 2) durch umlaufende, insbesondere zylinderähnliche, nach einer Seite offene Wände (10) des Verbindungselementes (3) in Verbindung stehen.

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