DE4308890A1 - Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit leitfähigen Bereichen, bei der zur Vor­ bereitung des nach ihrer Bestückung mit Bauelementen erfolgen­ den Lötvorganges vorab eine Lötabdeckschicht aufgebracht wird und wobei die gebrauchsfertige Leiterplatte Kennzeichnungssym­ bole aufweist.

Nach der Realisierung des Leiterplatten-Layouts durch die Fer­ tigstellung der auf der Leiterplatte vorhandenen Leiterbahnen und der Lötstellen in Form der Lötaugen bzw. anderer mit Lot zu bedeckenden Bereiche wird zur Vorbereitung des Lötvorganges an denjenigen Oberflächenbereichen der Leiterplatte, die durch den Lötvorgang vom Lot frei bleiben sollen, eine Lötabdecklack­ schicht aufgebracht. Diejenigen Stellen, die bei dem nach der Bestückung mit Bauelemente erfolgenden Lötvorgang - der bei­ spielsweise in Form einer sogenannten Schwall-Lötung durchge­ führt wird - Lot aufnehmen sollen, werden in dieser Abdeck­ schicht ausgespart. Diese Abdeckschicht kann durch eine aufzu­ klebende Folie realisiert werden, in der die zu lötenden Stel­ len entsprechend ausgespart sind. Eine andere Möglichkeit be­ steht beispielsweise in der Verwendung einer Lackschicht. Wird eine lichtempfindliche Lackschicht benutzt, so kann mit Hilfe einer auf zulegenden Klarsichtfolie, die ein Abbild der insge­ samt auf der Leiterplatte zu lötenden Stellen wie Lötaugen oder anderer zu lötender Bereiche aufweist, die endgültige Vertei­ lung der Abdecklackschicht festgelegt werden. Dies geschieht in der Weise, daß lediglich die vom Licht getroffenen Bereiche der Lackschicht entsprechend aushärten und an den übrigen Stellen der aufgebrachte Lack herausgelöst wird.

Das Aufbringen der abdeckenden Schicht in Form einer Folie oder eines Lackfilms erfolgt üblicherweise auf jeder Leiterplatten­ seite.

Zumindest auf der Bestückungsseite der Leiterplatte werden in einem die herstellende Leiterplatte abschließenden Arbeitsvor­ gang auf der Leiterplatte Kennzeichnungssymbole aufgedruckt. Diese zusätzlich auf der Leiterplattenoberseite durch ein Druckverfahren aufgebrachten Kennzeichnungssymbole sind unmit­ telbar den einzelnen Bauelementen bzw. Bestückungselementen zu­ geordnet. Sie stellen u. a. Polungshinweise, Umrisse, einzelne oder mehrere Buchstaben bzw. Zahlen oder Kombinationen aus die­ sen Zahlen-/Buchstaben-Kennzeichnungen dar. Diese Kennzeich­ nungssymbole dienen dazu, im Bedarfs falle die einzelnen Be­ stückungselemente eindeutig zu identifizieren. Ein solcher Be­ darfsfall liegt beispielsweise dann vor, wenn durch das Ser­ vicepersonal an einer bestimmungsgemäß verwendeten bzw. in ei­ nem Gerät eingebauten bestückten Leiterplatte ein Fehler auf­ tritt und dieser zu lokalisieren ist. In einem solchen Repara­ turfall ist dann nämlich die Art und die Bezeichnung der Bau­ elemente von Bedeutung, um z. B. die Auffindung des Bauteils in einem Schaltplan zu erleichtern.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Herstellung einer Leiter­ platte, die die obengenannte Oberflächenbehandlung aufweist, zu rationalisieren.

Dies wird dadurch erreicht, daß mit demjenigen Herstellungs­ schritt, mit dem hinsichtlich des Lötvorganges sowohl die mit Lötabdeckschicht zu bedeckenden als auch die davon auszusparen­ den leitfähigen Bereiche der Leiterplatte festgelegt werden, zugleich auch graphische Kennzeichnungssymbole als diesen Kenn­ zeichnungssymbolen entsprechende, vom der Lötabdeckschicht aus­ zusparende Formen außerhalb der leitfähigen Bereiche der Lei­ terplatte festgelegt werden.

Es wird also erfindungsgemäß das Anbringen der Kennzeichnungs­ symbole auf der betreffenden Leiterplattenoberfläche mit in die Herstellung der notwendigen Lötabdeckschicht integriert. Die insbesondere in einem Reparaturfall und bei der visuellen Kon­ trolle einer fertiggestellten Leiterplatte sinnvollen Kenn­ zeichnungssymbole, wie beispielsweise die Bauelementedarstel­ lung und ihre vorgegebenen Bezeichnungen, werden beim Aufbrin­ gen der Lötabdeckschicht in der Weise berücksichtigt, daß sie durch lötabdeckfreie Flächen entsprechend des bisher üblichen Aufdrucks dargestellt sind. Damit kann dann der bisherige letz­ te Herstellungsschritt eingespart werden, da das Anbringen von Kennzeichnungssymbolen in dem vorausgegangenen Herstellungs­ schritt, in dem die Verteilung der Lötabdeckschicht festgelegt wird, miteinbezogen ist. Dies führt dann gleichzeitig zu einer Kostenersparnis, die bei der üblichen Vielzahl von hergestell­ ten Leiterplatten erheblich ist. Trotzdem bleiben die Informa­ tionen über die einzelnen Bestückungselemente der Leiterplatte in Form der entsprechenden Aussparungen in der aufgebrachten Lötabdeckschicht erhalten. Die Farbgebung der Abdeckung und die Farbgebung der Leiterplattenoberfläche kann man so wählen, daß durch ihren Farbkontrast für diese Kennzeichnungssymbole, die durch die außerhalb der leitfähigen Bereiche der jeweiligen Leiterplattenseite vorgenommenen Aussparungen entstehen, eine gute Lesbarkeit dieser implizit dargestellten Kennzeichnungs­ symbole gegeben ist.

Die erfindungsgemäß in einem einzigen Herstellungsschritt ins­ gesamt sowohl hinsichtlich der leitfähigen Bereiche als auch hinsichtlich der restlichen Oberfläche einer Leiterplattenseite jeweils von der Bedeckung auszusparenden Stellen sind als ent­ sprechende graphische Abbildung auf einem geeigneten Bildträ­ gerelement aufzubringen. Diese Abbildung dient dann dazu, die endgültige Verteilung der Abdeckschicht auf der Leiterplatten­ seite zu bestimmen. Diese Abdeckschicht kann z. B. eine auf zu­ klebende Folienschicht bzw. eine im Siebdruckverfahren aufge­ brachte Schicht sein oder durch einen lichtempfindlichen Lötab­ decklack realisiert sein, aus dem dann in geeigneter Weise die für die Kennzeichnungssymbole notwendigen Aussparungen in glei­ cher Weise wie die Aussparungen für die mit Lot in einem späte­ ren Lötvorgang zu bedeckenden Stellen eingebracht sind. Mit Hilfe von Datenverarbeitungs-Graphiksystemen kann ein Bildträ­ gerelement realisiert werden, das sowohl die bezüglich der leitfähigen Bereiche, z. B. mit Lötabdecklack zu bedeckenden bzw. die davon auszusparenden Stellen als auch die bezüglich der graphischen Kennzeichnungssymbole auszusparenden bzw. die zu bedeckenden Stellen insgesamt als Abbild enthält. Unter Ver­ zicht auf einen eigenen Vorgang des Kennzeichenaufdruckes sind dann in einem einzigen Herstellungsschritt die beiden Funktio­ nen der Lötabdeckung und der Beschriftung mit den Kennzeich­ nungssymbolen realisierbar. Als einziges Trägerelement, das ein Abbild der abzudeckenden als auch der davon auszusparenden leitfähigen Bereiche der Leiterplatte und die Festlegung der Verteilung der Abdeckung hinsichtlich der darzustellenden Kenn­ zeichnungssymbole aufweist, kann beispielsweise eine Klarsicht­ folie dienen. Bei Verwendung einer durch Belichtung beeinfluß­ baren Lötabdecklackschicht läßt sich diese dann in einfacher Weise an denjenigen Stellen, die aufgrund des aufgebrachten Ab­ bildes bei Belichtung der Leiterplattenseite nicht vom Licht getroffenen werden, entfernen, da an diese Stellen die Schicht nicht aushärtet. Die gesamte Abbildung, die also auch die auf­ zubringenden Kennzeichnungssymbole mitenthält, ist dann insge­ samt als Aussparung in dieser zunächst auf die Leiterplatten­ oberfläche aufgebrachten Abdecklackschicht vorhanden. Die Fär­ bung, in der diese Kennzeichnungssymbole auf der Oberfläche im Ergebnis erscheinen, entspricht dann also der Oberflächenfär­ bung des Leiterplattenmaterials. Durch entsprechende Farbwahl des Abdecklackes und des Leiterplattenmaterials kann eine kon­ trastreiche Darstellung erzielt werden, so daß die Lesbarkeit der Kennzeichnungssymbole sich nur unwesentlich von der Lesbar­ keit von tatsächlich aufgedruckten Kennzeichnungssymbolen un­ terscheidet. Obwohl der Herstellungsschritt des Beschriftungs­ druckes entfällt, sind auf der Leiterplattenoberfläche in vor­ teilhafter Weise die Kennzeichnungssymbole lesbar vorhanden.

Eine nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Leiterplatte würde also folgenden Aufbau aufweisen: Auf die Grundplatte sind in üblicher Weise entsprechend dem gewählten Layout die leitfä­ higen Bereiche in Form der Leiterbahnen und in Form der kon­ taktfähigen Anschlußstellen vorhanden. Über diese ist eine Ab­ deckschicht angebracht, die diejenigen Stellen frei läßt, an denen bei einem späteren Lötvorgang - z. B. in einem sogenannten Schwall-Lötvorgang - sich das Lot absetzen soll. Diese Abdeck­ schicht weist noch weitere freie Stellen außerhalb der leitfä­ higen Bereiche der Leiterplatte auf. Diese freien Stellen sind in Form von Kennzeichnungssymbolen ausgebildet. Wird die Ab­ deckung durch eine Abdecklackschicht vorgenommen, mit der die Leiterplatte zur Gänze überzogen ist, so weist diese Abdeck­ lackschicht somit Aussparungen auf, die zusätzlich zu den nach der Bestückung der Leiterplatte mit Lot zu bedeckenden An­ schlußstellen auch außerhalb der mit leitfähigem Material be­ legten Bereichen vorhanden sind. Diese zuletzt genannten Aus­ sparungen entsprechen den Kennzeichnungssymbolen, mit denen die Leiterplatte vorteilhafterweise ausgestattet sein sollte und die sich auf die aufgebrachten Bauteile beziehen. Die Ausspa­ rungen in der Abdeckschicht, mit denen in ihrer Gesamtheit zwei unterschiedliche Aufgaben, nämlich u. a. jeweils den Schutz der Leiterplattenoberfläche und die Realisierung der Kennzeich­ nungssymbole zu ermöglichen, erfüllt werden, sind dabei mit Hilfe eines einzigen Bildträgerelementes realisierbar. Diese weisen sowohl die hinsichtlich der leitfähigen Bereiche der Leiterplatte zu bedeckenden und die davon auszusparenden Berei­ che einer Leiterplattenseite als auch diejenigen Freistellen als Abbild auf, die den Kennzeichnungssymbolen entsprechen. Bei Verwendung einer lichtempfindlichen Lötabdecklackschicht ent­ sprechen dann den Aussparungen dieser Lackschicht denjenigen Stellen, die nicht belichtet werden konnten. Diese Stellen ent­ sprechen beispielsweise dem auf einer Klarsichtfolie aufge­ brachten Abbild, wobei dann diese Folie vor der Belichtung der Lackschicht auf diese aufgelegt wurde. Wie bereits erwähnt, kann für die in der aufgebrachten Abdecklackschicht als Ausspa­ rungen enthaltenen Kennzeichnungssymbole eine gute Lesbarkeit dadurch erreicht werden, daß ein guter Kontrast zwischen der Farbgebung der Grundplattenoberfläche und der Abdeckschicht vorgesehen ist.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit leitfähigen Bereichen, bei der zur Vorbereitung des nach ihrer Bestückung mit Bauelementen erfolgenden Lötvorganges vorab eine Lötab­ deckschicht aufgebracht wird und wobei die gebrauchsfertige Leiterplatte Kennzeichnungssymbole aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mit demjenigen Herstellungsschritt, mit dem hinsichtlich des Lötvorganges sowohl die mit der Lötabdeckschicht zu bedec­ kenden als auch die davon auszusparenden leitfähigen Bereiche der Leiterplatte festgelegt werden, zugleich auch graphische Kennzeichnungssymbole als ihnen entsprechende, von der Lötab­ deckschicht auszusparende Formen außerhalb der leitfähigen Be­ reiche der Leiterplatte festgelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lötabdeckschicht eine Abdecklackschicht verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die insgesamt sowohl hinsichtlich der leitfähigen Bereiche als auch hinsichtlich der restlichen Oberfläche einer Leiter­ plattenseite jeweils von der Bedeckung mit der Lötabdeckschicht auszusparenden Stellen als entsprechende graphische Abbildung auf einem Bildträgerelement aufgebracht sind und diese Abbil­ dung dazu dient, die endgültige Verteilung des Lötabdecklackes auf der Leiterplattenseite zu bestimmen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildträgerelement Abbildung aufweist, die der Summen­ abbildung aus einer ersten, bezüglich der leitfähigen Bereiche die mit der Lötabdeckschicht zu bedeckenden und die davon aus­ zusparenden Stellen darstellenden Abbildung und aus einer zwei­ ten, bezüglich der graphischen Kennzeichnungssymbole die mit der Lötabdeckschicht zu bedeckenden und die davon auszusparen­ den Stellen darstellenden Abbildung hergestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die graphischen Kennzeichnungssymbole durch die außerhalb der leitfähigen Bereiche einer Leiterplattenseite vorgenommenen Aussparungen in der Lötabdeckschicht dargestellt sind.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Leiterplattenmaterial eine Oberflächenfärbung ge­ wählt ist, die bezüglich der Farbe des Abdecklackes eine gute Lesbarkeit der implizit dargestellten Beschriftungssymbole er­ möglicht.

7. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der mit der Lötabdeckschicht zu bedeckenden als auch der davon auszusparenden leitfähigen Bereiche der Lei­ terplatte und zur Festlegung der Verteilung der Lötabdeck­ schicht hinsichtlich der darzustellenden Kennzeichnungssymbole ein einziges Trägerelement, das ein Abbild dieser Bereiche und der genannten Verteilung aufweist, verwendet wird, so daß in ein und demselben Herstellungsschritt die endgültige Verteilung der Lötabdeckschicht insgesamt festlegbar ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer durch Belichtung beeinflußbaren Lötab­ decklackschicht als Abdeckschicht die insgesamt im Abdecklack vorzusehenden Aussparungen mit Hilfe einer einzigen, als Trä­ gerelement dienenden Klarsichtfolie, aus der diese Aussparungen als Abbild aufgebracht sind, in der Weise realisiert sind, daß die aufgrund des Abbildes bei Belichtung der Leiterplattenseite nicht vom Licht beeinflußbaren Stellen an diesen Stellen die Abdecklackschicht entfernbar ist und somit die Abbildung insge­ samt als Aussparung in dieser ursprünglich aufgebrachten Ab­ decklackschicht vorhanden ist.

9. Leiterplatte, die insbesondere nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine nach der Realisierung der ihre leitfähigen Berei­ che bestimmenden Leiterplattenstruktur einschließlich der kon­ taktfähigen Anschlußstellen auf sie aufgebrachte Abdeckschicht aufweist, daß in dieser Abdeckschicht Aussparungen vorhanden sind, die sowohl den mit Lot bei einem nachfolgenden Lötvorgang zu bedeckenden Anschlußstellen als auch den auf der betreffen­ den Leiterplattenseite außerhalb der mit leitfähigem Material belegten Bereichen vorgesehenen Kennzeichnungssymbolen entspre­ chen.

10. Leiterplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die hinsichtlich der leitfähigen Bereiche der Lei­ terplatte mit als Abdeckschicht dienenden Lötabdecklack zu be­ deckenden und die davon auszusparenden Bereiche der Leiterplat­ tenseite als auch diejenigen Aussparungen, die den Kennzeich­ nungssymbolen entsprechen, mit Hilfe eines Bildträgerelementes realisierbar sind, auf dem entweder die abzudeckenden oder die auszusparenden Stellen als Abbild aufgebracht sind.

11. Leiterplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die insgesamt auszusparenden Stellen als Abbild auf einer als Bildträgerelement dienenden einzigen Klarsichtfolie aufge­ bracht sind, die bei Verwendung eines durch Belichtung im Sinne einer Aushärtung beeinflußbaren Abdecklackschicht zur Herstel­ lung der endgültigen Verteilung dieser Abdecklackschicht auf der Leiterplattenseite in der Weise eingesetzt wird, daß auf­ grund des Abbildes ein Entfernen der Abdecklackschicht an den bei Belichtung der Leiterplattenseite nicht vom Licht getroffe­ nen Stellen möglich ist und somit diese Stellen in der Abdeck­ lackschicht als Aussparung vorhanden sind.

12. Leiterplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbgebung des Abdecklackes und die Farbgebung der Lei­ terplattenoberfläche so gewählt ist, daß durch ihren Farbkon­ trast für die Kennzeichnungssymbole, die durch die außerhalb der leitfähigen Bereiche der jeweiligen Leiterplattenseite vor­ genommenen Aussparungen entstehen, eine gute Lesbarkeit gegeben ist.