DE3434672A1 - Verfahren zur herstellung von durchkontaktierten flexiblen leiterplatten fuer hohe biegebeanspruchung - Google Patents
Verfahren zur herstellung von durchkontaktierten flexiblen leiterplatten fuer hohe biegebeanspruchungInfo
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Description
Dr. H. Weissenfeld-Richters ;t5;meiweg2-4
Patentanwaltin Telefon (O 62 01) 80-8618 ■
Telex 4 65 531
' 3- 19. September 1984
Ho/Sch
S 336/Deu
Anmelderin: Firma Carl Freudenberg, Weinheim
Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierten
flexiblen Leiterplatten für hohe Biegebeanspruchung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierten flexiblen Leiterplatten, welche
für hohe Biegebeanspruchung geeignet sind.
In der Elektronik werden für hohe dynamische Biegebeanspruchungen,
z.B. in Plattenspeichern und Druckern, flexible Schaltungen eingesetzt, die eine glatte, extrem
saubere Oberfläche aufweisen müssen, um Störungen der elektromechanischen Funktionen durch aus der flexiblen
Leiterplatte losgelöste Teilchen zu vermeiden.
Leiterplatten für hohe Biegebeanspruchungen, die außerhalb
des Biegebereiches zwei Schaltungslagen mit Durchkontaktierungen aufweisen, werden daher meist einseitig
flexibel ausgeführt und besitzen gleich dicke Trägerund Deckfolien (symmetrischer Lagenaufbau). Als Basismaterial
dient eine beidseitig kupferkaschierte Trägerfolie, z.B. aus Polyimid. Die Kupferfolie ist dabei über
eine Kleberschicht mit der Trägerfolie verbunden. Die Ausbildung der Durchkontaktierung und der Leiterbilder
wird in herkömmlicher Weise im Subtraktionsverfahren (Ätzen) vorgenommen; dabei werden im Biegebereich die
Leiterbahnen nur auf einer Seite ausgebildet und die andere Seite vollständig abgeätzt. Die Leiter werden
sodann mit einer Deckfolie versehen, welche die gleiche Dicke wie die Trägerfolie aufweist.
Trotz dieses symmetrisch erscheinenden Aufbaues liegen die Leiterbahnen nicht in dem Querschnittsbereich des
Laminats, der sich bei Biegebelastung neutral verhält, d.h. weder Zug- noch Druckspannungen ausgesetzt ist
("neutrale Faser"). Die Kleberschicht der abgeätzten Trägerfolie erzeugt nämlich dennoch eine Asymmetrie,
welche die neutrale Faser in andere Querschnittszonen verlegt. Ferner ist die Leiterplatte infolge des freiliegenden
Klebstoffes anfällig für Staubablagerungen und Abrieb.
Es wurde auch versucht, die Trägerfolie des Basismaterials nur halb so dick zu wählen wie die Deckfolie auf der
Leiterseite.
Zusätzlich wurde auf der abgeätzten Seite der Trägerfolie
eine Deckfolie mit gleicher Dicke wie die der Trägerfolie aufgebracht.
Zwar gibt es bei diesem Aufbau keine freiliegende Kleberschicht,
jedoch läßt sich auch hier eine strenge Symmetrie im Biegebereich nicht erreichen, was auf die Existenz
der beiden Kleberschichten auf der Trägerfolie zurückzuführen ist. Ferner kann die gesamte Dicke des Aufbaues
im Biegebereich nicht so dünn und damit so flexibel ausgelegt werden, wie dies bei einseitigen Leiterplatten
möglich ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht zunächst darin, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem durchkontaktierte
flexible Leiterplatten für hohe Biegebeanspruchung hergestellt werden können, welche einen streng symmetrischen
Schichtenaufbau im Biegebereich besitzen. Die Leiterbahnen sollen sich in diesem Bereich in der erwähnten
neutralen Faser befinden, und freiliegende Kleberschichten sollen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebenen Verfahrensschritte gelöst.
Zur Erläuterung des im folgenden beschriebenen, erfindungsgemäGen Verfahrens dienen die Figuren 1 bis
Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten flexiblen Verbundes im Querschnitt vor der Ausbildung der Durchkontaktierung
und der Leiterbahnen;
-V-
Fig.· 2 den Verbund gemäß Figur 1 in der Draufsicht;
Fig. 3 den Querschnitt der erfindungsgemäß hergestellten,
der Aufgabenstellung entsprechenden Leiterplatte.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren besteht darin,
im ersten Schritt ein einseitig metallkaschiertes, flexibles Basismaterial 3, bestehend aus einer Metallfolie
7, vorzugsweise Kupfer, einer Kleberschicht 6 sowie einer Trägerfolie 5, mit Registrierbohrungen 4 zu
versehen.
Auf die Trägerfolie 5 dieses Basismaterials 3 wird
sodann eine klebende Schicht 2, eine Klebefolie oder ein nicht fließendes Prepreg aufgebracht, wobei der
Biegebereich a ausgespart bleibt. Diese Aussparung 9 des Kleberbereiches auf dem Basismaterial 3 wird mit
Hilfe der Registrierbohrungen 4 festgelegt. Danach wird auf die obere Kleberschicht 2 eine obere Kupferfolie
gelegt. Dieser Aufbau, wie er in Figur 1 gezeigt ist, wird nun zu einem flexiblen Verbund laminiert.
Die Weiterverarbeitung dieses Verbundes erfolgt
folgendermaßen:
Die Positionen der Durchgangskontaktbohrungen 10, welche sich außerhalb des Biegebereiches a befinden sollen, und
die der Leiterbahnen, welche sich innerhalb des Biegebereiches a exakt über der Aussparung 9 der Kleberschicht
befinden müssen, können mit Hilfe der Registrierbohrungen 4 genau festgelegt werden.
Sodann vi/ird die auf laminierte Kupferfolie 1 im Biegebereich
a gleichzeitig mit der Ausbildung der Leiterbahnen abgeätzt, so daß die Trägerfolie 5 des Basismaterials 3
freiliegt.
Zuletzt vi/ird auf die Leiterbahnenbereiche 1 und 7 eine obere Deckfolie 8 bzw. untere Deckfolie 11 mit den
zugehörigen Kleberschichten 12 bzw. 13 aufgebracht. Die obere Deckfolie 8 mit Kleberschicht 12 u/eist dabei dieselbe
Dicke auf u/ie die Trägerfolie 5 mit der Kleberschicht
6.
Wie Figur 3 deutlich zeigt, liegen nach diesen Herstellungs schritten die Leiterbahnen des dynamisch beanspruchten
Biegebereiches a in der neutralen Faser, d.h. in der bezüglich der beim Biegen auftretenden Kräfte neutralen
Zone, und die Oberfläche der Leiterplatte wird durch eine Deckfolie 8 bzu/. Trägerfolie 5 ohne jegliche freiliegende
Kleberschicht gebildet. Der Querschnitt der Leiterplatte ist im Biegebereich a streng symmetrisch
ausgebildet.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen
sich kostengünstig durchkontaktierte flexible Leiterplatten herstellen, welche in ihren Biegeeigenschaften speziell
bei dynamischer Beanspruchung - den bekannten einseitigen Leiterplatten nicht nachstehen. Die in der
Aufgabenstellung genannten Forderungen werden somit voll erfüllt.
Bezugszeichenliste
a dynamisch beanspruchter Biegebereich
1 Kupferfolie oben
2 Kleberschicht,-folie oben
3 einseitig kupferkaschiertes, flexibles Basismaterial
4 Registrierbohrungen
5 Trägerfolie
6 Kleberschicht unten
7 Kupferfolie unten
8 obere Deckfolie
9 Aussparung der Kleberschicht
Durchkontaktierungen untere Deckfolie Kleberschicht der Deckfolie
Kleberschicht der Deckfolie
Claims (1)
- PatentanspruchVerfahren zur Herstellung von durchkontaktierten flexiblen Leiterplatten für hohe:Biegebeanspruchung, vi/elche einen bezüglich der Schichtenfolge streng symmetrischen Querschnitt im Biegebereich aufweisen und frei von offenliegenden Klebeschichten sind, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:Anbringen von Registrierbohrungen (4) auf einem einseitig kupferkaschierten, flexiblen Basismaterial (3);Zuordnen einer klebenden Schicht (2) auf die Trägerfolie (5) des Basismaterials (3) mit Hilfe der Registrierbohrungen (4), wobei der Biegebereich (a) ausgespart bleibt;Auflegen einer Kupferfolie (1) auf die Kleberschicht (2);Laminieren der Schichten;Positionieren der Durchgangskontaktbohrungen (10) und der Leiterbahnenbilder mit Hilfe der Registrierbohrungen (4) und der bekannten Masken, so daß die Durchgangskontaktbohrungen (10) außerhalb des Biegebereiches (a) angeordnet sind und die innerhalb des Biegebereiches (a) befindlichen Leiterbahnenabschnitte exakt in die Aussparung (9) der Kleberschicht (2) zu liegen kommen;Abätzen der Leiterbahnen-Zwischenräume und gleichzeitig der Kupferfolie (1), w-obei diese im Biegebereich (a) vollständig entfernt wird;Abdecken der Leiterbahnenbereiche (1) und (7) mit einer oberen Deckfolie (8) bzw. unteren Deckfolie (11) mit Kleberschichten (12) bzw. (13), wobei die Dicke der Deckfolie (8) mit Kleberschicht (12) gleich der Dicke der Trägerfolie (5) mit Kleberschicht (6) ist.
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