DE3103986A1

DE3103986A1 - Verfahren zur herstellung von bohrloechern zur durchkontaktierung in elektronischen leiterplatten

Info

Publication number: DE3103986A1
Application number: DE19813103986
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl.-Phys. 8011 Vaterstetten Szepan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1981-02-05
Publication date: 1982-09-09

Description

Beschreibung
zur Patentanmeldung, betreffend: Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern zur Durchkontaktierung in elektronischen Leiterplatten Verfahren zur Herstellung von Durchkontaktierungen in elektronischen Leiterplatten sind bekannt und werden unter anderem großtechnisch angewandt. Bei den Leiterplatten handelt es sich um ein elektrisch nicht leitendes Trägermaterial meist auf Kohlenstoffbasis, auf das meist beiderseitig eine Metallfolie aufgebracht ist. Bohrungen in der Leiterplatte übernehmen neben der Aufnahme von Anschlußdrähten von elektronischen Bauelementen die Aufgabe, eine leitfähige Verbindung zwischen den beiderseitigen Leiterbahnen herzustellen. Da das Trägermaterial der Leiterplatte aber elektrisch nicht leitet, ist ein unmittelbarer galvanischer Auftrag von Metall in der Wandung des Bohrlochs unmöglich.
Deshalb wird mit einem aufwendigen, leidlich beherrschten Verfahren leitfähiges Material in die Bohrungswandungen aufgeschlemmt, worauf dann Metall aufgetragen werden kann.
Es ist Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, daß unmittelbar bei dem Bohrvorgang elektrisch leitfähige Bohrungswände erzeugt, auf die gegebenenfalls Metall galvanisch aufgetragen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern zur Durchkontaktierung von elektrischen Leiterplatten nach dem Hauptanspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausstattungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Beim Beschuß der Leiterplatte mit energiereicher gebündelter Strahlung wird die Materie abgetragen bis ein begrenztes Loch entsteht. Dabei erweisen sich die die Kohlenstoffanteile des Trägermaterials der Leiterplatte am widerstandsfähigsten. Sie kleiden deshalb die Wandung des Lochs aus. Wird nun während des Bohrvorgangs der Zutritt von chemischen Oxydatoren verhindert, so verbleibt ein elektrisch leitfähiger und haftender Kohlenstoff-Belag auf der Bohrungswandung. Dieser kann unmittelbar als Durchkontaktierung genützt werden oder als Basismaterial für einen galvanischen Auftrag von Metall dienen.
Als energiereiche gebündelte Strahlung läßt sich gemäß dieser Erfindung Laserstrahlung einer geeigneten Wellenlänge und ausreichender Energie zur Herstellung von leitfähigen Durchkontaktierungen in elektronischen Leiterplatten anwenden. Dies ist z.B. mit einem geeigneten C02-Laser zu bewerkstelligen. Die Oxydation der frischentstandenen und noch heißen Oberflächenschichten der Bohrungen mit insbesondere dem Sauerstoff der Luft wird durch zumindest teilweise Evakuierung der Luft oder durch ein geeignetes Schutzgas, z.B. Stickstoff, verhindert.
Desgleichen können gebündelte Elektronenstrahlen mit ausreichender Energie und ausreichender Stromdichte erfindungsgemäß zur Herstellung leitfähiger Durchkontaktierungen in elektronischen Leiterplatten benutzt werden. Die Kühlenstoffoxydation durch den Luftsauerstoff wird durch eine zumindest teilweise Evakuierung erreicht.
Die in der Regel reine Metalloberfläche absorbiert insbesondere bei Laserbestrahlung nur einen Bruchteil der eingestrahlten Energie. Dieser Anteil kann so gering sein, daß nicht spontan das Bohrloch entsteht, sondern daß die Metallschicht sich aufgrund ihrer Wärmeleiteigenschaften flächig erwärmt, was zu einer lokalen Ablösung der Metallfolie von dem Trägermaterial führt. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Metalloberfläche der Einstrahlungsseite mit einem strahlungsspezifischen Akzeptor versehen ist. Ist Metallfolie der Einstrahlungsseite aus Kupfer, so kann der Strahlungsakzeptor z.B. aus Kupter-l i-oxyd bestehen.
Eine Beschichtung der metallischen Außenseiten der Leiterplatte mit einem geeigneten elektrischen Isolator, gegebenenfalls mit dem strahlungsspezifischen Akzeptor, wird durch die Strahlung nur am Bohrloch penetriert. Solchermaßen bleibt der galvanische Auftrag von Metall auf die erzeugten Kohlenstofflächen in den Bohrlöchern beschränkt.
Besonders vorteilhaft und ver#l#renstechnisch zuverlässig läßt sich das Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern zur Durchkontaktierung von elektronischen Leiterplatten mit mehrschichtigen Leitungsführungen, sogenannte Multi- Layer-Verfahren anwenden.
Patentansprüche

Claims

Patentansprüche ;)Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern zur Durchkontaktierung in elektronischen Leiterplatten, bestehend aus Trägermaterialien auf Kohlenstoffbasis g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Anwendung von gebündelter energiereicher Strahlung unter Abschuß von chemischen Oxydatoren zur Ausbildung von einer hülsenförmigen, elektrisch leitfähigen Kohlenstoffschicht in der Bohrungswand.
2. Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern zur Durchkontaktierung in elektronischen Leiterplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergie von einem geeigneten Laser erzeugt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern zur Durchkontaktierung in elektronischen Leiterplatten nach den Ansprüchen 1,2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergie von einem C02-Laser erzeugt wird.
4. Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern zur Durchkontaktierung in elektronischen Leiterplatten nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Elektronenstrahlen angewandt werden.
5. Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern zur Durchkontaktierung in elektronischen Leiterplatten nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß gegebenenfalls die metallische Oberfläche der Leiterplatte mit einer geeignet aufzubringenden Schicht versehen ist, so daß eine unmittelbare Akzeptanz der energiereichen Strahlung zum Schutz der Bohrlochumgebung besteht.
.6. Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern zur Durchkontaktierung in elektronischen Leiterplatten nach den Ansprüchen 1 2, 3, 4, 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die metallische Oberfläche der Leiterplatte mit einer geeignet aufzubringenden Schicht versehen ist, die einen galvanischen Auftrag von Metall auf die erzeugten Kohlenstoff-Flächen beschränkt.