DE3114061C2

DE3114061C2 - Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierten gedruckten Schaltungen

Info

Publication number: DE3114061C2
Application number: DE19813114061
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 7150 Backnang Seeger
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-04-07
Filing date: 1981-04-07
Publication date: 1984-04-12
Also published as: DE3114061A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierten gedruckten Schaltungen auf chemischem Wege, bei dem Leiterplatten mit zweiseitiger Metallkaschierung verwendet werden, wobei die Metallkaschierung auf mindestens einer Seite aus Aluminium ist. Die Durchkontaktierung von der Aluminiumschicht zur Kupferschicht ist aus Gründen der Haftung, der Korrosionsgefahr und der Unbeständigkeit des Aluminiums gegen die aggressiven Medien des Durchkontaktierungsverfahrens problematisch. Aus diesen Gründen wird die Aluminiumoberfläche mit einem Metallisierungsverfahren mit einer dichten Kupferschicht bedeckt. Danach kann die Weiterbehandlung wie bei herkömmlichen Leiterplatten mit beidseitiger Kupferkaschierung erfolgen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ^v) von durchkontaktierten gedruckten Schaltungen auf chemischem Wege.

Aus dem Buch von Günther Herrmann, »Leiterplatten«, vom Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau, sind verschiedene Verfahren bekannt, beidseitig mit Kupfer kaschierte Leiterplatten durchzukontaktieren.

Es ist z. B. in der Streifenleitertechnik bei Hochfrequenzschaltungen üblich, den Massekoniakt auf die Rückseite durchzuführen, und die gedruckte Schaltung in einem Aluminiumgehäuse festzuschrauben. Das auf ^b0 diese Weise entstehende chemische Element zwischen Aluminium und Kupfer führt, bedingt durch die große Potentialdifferenz beider Metalle, zu Korrosion. Die Gefahr der Korrosion wird durch Feuchtigkeit stark erhöht. ^h'

Es ist weiterhin üblich, die Streifenleiter durch eine Vielzahl von Schrauben im Gehäuse zu fixieren. Die hohe Anzahl von Verschraubungen ist für einen

1. Die durchbohrte Platte wird gereinigt,
4' 2. die Leiterplatte wird in eine Zinkatbeize getaucht und danach mit verdünnter Salpetersäure gereinigt und nochmals in Zinkatbeize getaucht. Diese Schritte werden so lange wiederholt bis ein zufriedenstellender Zinküberzug vorhanden ist.
die noch nasse Leiterplatte wird dann galvanisch vernickelt,

danach wird solange galvanisch Kupfer aufgebracht bis eine dichte Kupferschicht entstanden ist.

Dieses Stadium der Durchkontaktierung ist in F i g. 2 dargestellt.

Im Weiteren können nun bekannte Durchkontaktierungsverfahren angewendet werden, wie sie beispielsweise in Fig. 3bis6zusammengefaßt sind.

Die Nickelschicht zwischen dem Aluminium und dem Kupfer erlaubt es, daß die Leiterplatte mit herkömmlichen alkalischen Ätzmedien geätzt werden kann.

Bevor nun der Photolack wieder entfernt werden kann, muß die zurückgebliebene Nickelhaftschicht anodisch oder chemisch von der Aluminiumoberfläche entfernt werden.

Die nach diesen Verfahrensschritten hergestellte Schaltung ist nun so aufgebaut, daß auf dem Aluminium

eine Zink-, dann eine Nickel- und darauf eine Kupferschicht folgt Dieser Aufbau gewährleistet eine gute Haftung der einzelnen Schichten aufeinander und durch die geringen Potentialunterschiedc zwischen den einzelnen Schichten entsteht praktisch keine Korrosion mehr.

Im Anspruch 4 wird eine gedruckte Schaltung beschrieben, bei der die Kupferschutzschicht nicht abgeätzt wird und dadurch die Möglichkeit gegeben ist, gedruckte Schaltungen dieser Art korrosionsfrei mit Kupfer- oder Messingoberflächen zu kontaktieren.

Im Anspruch 5 wird eine gedruckte Schaltung beschrieben, bei der, ausgehend von dem im Anspruch 4 beschriebenen Verfahren, verschiedene Metallauflagen, wie z. B. Zinn, Nickel, Silber usw., auf galvanischem oder chemischem Wege aufgebracht werden. Diese Art von Schaltung kann bei speziellen Anforderungen von Vorteil sein, wenn z.B. ein korrosionsfreier Kontakt zwischen gedruckter Schaltung und einem versilberten Gehäuse hergestellt werden soll

Im Anspruch 6 wird ein Verfahren beschrieben, nach dem die Ätzflanke der gedruckten Schaltung mit einem Lack abgedeckt wird. Dieser Verfahrensschritt kann vorteilhaft sein, wenn die Schaltung hoher Feuchtigkeit oder aggressiven Medien ausgesetzt wird, um eine Korrosion an der Ätzflanke auszuschließen. Der Lack kann z. B. aus einem Zweikomponenten-Epoxidharzsystem bestehen, der im Siebdruck aufgebracht wird (F ig. 9).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierten geduldeten Schaltungen auf chemischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß Leiterplatten mi«, zweiseitiger Metallkaschierung verwendet werden, wobei die Metallkaschierung auf mindestens einer Seite aus Aluminium besteht, daß das Aluminium zum Schutz gegen die im Durchkontaktierungsverfahren verwendeten Chemikalien mit ι ο einem an sich bekannten Metallisierungsverfahren mit Kupfer metallisiert wird, wobei zuerst eine Haftschicht und dann eine Kupferschutzschicht aufgebracht wird und daß bei diesem Metallisierungsveifahren nur verdünnte Salpetersäure ange- wendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Metallisierung des Aluminiums die weitere Anwendung eines an sich bekannten subtraktiven Herstellungsverfahren wie bei herkömmlichen beidseitig mit Kupfer kaschierten gedruckten Schaltungen erfolgt

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Entfernen des bei dem subtraktiven Herstellungsverfahren angewandten Photolackes die metallische Haftschicht, welche durch den alkalischen Ätzprozeß nicht angegriffen wird, anodisch oder chemisch von der Aluminiumoberfläche entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Aluminium befindliche Kupferschutzschicht nicht entfernt wird und somit eine gedruckte Schaltung .mit beidseitiger Kupferoberfläche entsteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch ^s gekennzeichnet, daß auf die fertige gedruckte Schaltung mit beidseitiger Kupferoberfläche durch galvanische oder chemische Metallabscheidung eine die Lötbarkeit verbessernde Korrosionsschutzschicht aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ungeschützte Ätzflanke auf der Aluminiumkaschierung durch einen Lack abgedeckt und dadurch eine Korrosion an der Ätzflanke verhindert wird.

40 flächigen Masseübergang und eine gute Wärmeabführung notwendig. Die Kosten für derartige Verschraubungen können den Wert der gedruckten Schaltung übersteigen.

Um die erwähnten Schwierigkeiten und damit verbundene hohe Kosten zu beseitigen, werden Leiterplatten mit einseitiger Aluminium-Kaschierung verwendet- Die Verwendung dieser Leiterplatten ist aber nur dann sinnvoll, wenn es gelingt, die Massedurchführung von der Streifenleitung auf die Rückseite korrosionsfrei durchzuführen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur chemischen Herstellung von durchkontaktierten gedruckten Schaltungen mit beidseitiger Metallkaschierung anzugeben, bei denen mindestens eine Seite mit Aluminium kaschiert ist

Die Aufgabe wird gelöst wie im Anspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen an.

im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel anhand von Figuren näher erläutert.

F i g. 1 zeigt die durchbohrte Leiterplatte.

F i g. 2 zeigt das metallisierte Aluminium.

F i g. 3 zeigt die Durchmetallisierung der Bohrung.

F i g. 4 zeigt die galvanisch verstärkte Durchmetallisierungsschicht.

F i g. 5 zeigt den aufgebrachten Photolack.

F i g. 6 zeigt die geätzte Leiterplatte.

F i g. 7 zeigt die Entfernung der Nickelschicht.

Fig.8 zeigt die fertige durchkontaktierte Bohrung nach der Entfernung des Photolackes.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, das Aluminium vor den Chemikalien des Durchkontaktierungsverfahrens zu schützen. Dieser Schutz wird durch ein Metallisierungsverfahren erreicht, in dem auf der gesamten Aluminiumoberfläche eine dichte Kupferschicht aufgebracht wird. Danach kann die Leiterplatte wie eine herkömmliche Leiterplatte mit bekannten Durchkontaktierungsverfahren weiter behandelt werden.

Beispielsweise kann das Metallisierungsverfahren aus folgendc-n Verfahrensschritten bestehen: