DE69930719T2

DE69930719T2 - Verfahren zur herstellung einer leiterplatte vorrichtung dazu und darin verwendete poröse folie

Info

Publication number: DE69930719T2
Application number: DE69930719T
Authority: DE
Inventors: Shigetoshi Niihama-shi SEGAWA; Yasuyuki Saijo-shi BABA; Katsuyoshi Iyomishima-shi ISHIKAWA; Kazuhiko Iyomishima-shi IHARA
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: KR20010024637A; TW587411B; WO2000021347A1; CN1277797A; DE69930719D1; ID24274A; ATE322806T1; JP2000114716A; EP1038419B1; KR100382191B1; EP1038419A1; CN1310578C; US6598292B1; JP3405685B2

Description

Anwendungsgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte und einer porösen Folie, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte, das folgendes beinhaltet: Einen Prozess zum Einbringen von leitfähigem Material in durchgehend gelochte Bohrungen des Rohlings für eine Leiterplatte, eine Vorrichtung zur Durchführung des Prozesses und eine poröse Folie, die dazu benutzt wird.
Technischer Hintergrund
Ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten besteht aus einem Prozess zur Ausbildung durchgehend gelochter Bohrungen in der Platte, die als Rohling für eine Leiterplatte dient, und einem Druckprozess, um leitfähiges Material auf diese Platte aufzutragen. Dieser Druckprozess umfasst einen Prozess zur Herstellung einer leitfähigen Schicht von vorgegebenen Mustern die Oberfläche der Platte und einen Prozess zum Füllen der gelochten Bohrungen mit leitfähigem Material (Metallisierungsprozess), um eine elektrische Leitung zwischen beiden Seiten der Platte sicherzustellen. Üblicherweise wurde der Rohling für eine Leiterplatte auf dem Drucktisch positioniert, um die gelochten Bohrungen bei dem späteren Metallisierungsprozess hinreichend mit leitfähigem Material zu füllen, wobei die gelochten Bohrungen in der Platte einem Unterdruck ausgesetzt wurden, um das leitfähige Material in die gelochten Bohrungen einzusaugen. 4 verdeutlicht das konventionelle Verfahren. Wie in 4 dargestellt, sind an dem Drucktisch 32 Lufteinlässe 37 ausgebildet, wobei diese Lufteinlässe 37 Bohrungen haben, die ein wenig größer sind als die gelochten Bohrungen 36. Ein Rohling für eine Leiterplatte 31 wird so auf dem Drucktisch 32 positioniert, dass die Lufteinlässe 37 mit den gelochten Bohrungen 36 übereinstimmen. In diesem Stadium wird an der Unterseite des Drucktischs 32 ein Vakuum erzeugt. Mit Hilfe dieses Vakuums wird die Luft in den gelochten Bohrungen 36 durch diese Lufteinlässe 37 gesaugt. Dabei wird das leitfähige Material 35, das auf einem Siebgitter 33 aufgebracht ist, welches sich auf dem Rohling für eine Leiterplatte 31 befindet, gedruckt. Bei dem Siebdruckprozess wird das leitfähige Material 35 mittels eines Rakels 34 durch das Siebgitter 33 in die gelochten Bohrungen 36 gedruckt. Als Ergebnis dieses Siebdruckprozesses sind die gelochten Bohrungen 36 mit leitfähigem Material 35 gefüllt.
Der oben beschriebene konventionelle Druckprozess erfordert jedoch, dass jedes Mal, wenn sich die Position der gelochten Bohrungen 36 auf der Platte 31 verändert, auch die Position der Lufteinlässe 37 in dem Drucktisch 32 angepasst werden muss. Aus diesem Grunde werden die Kosten für die Herstellung des Drucktischs 32 hoch. Darüber hinaus gelangt bei dem konventionellen Verfahren leitfähiges Material 35 aus den gelochten Bohrungen 36 in die Lufteinlässe 37. Als Folge akkumuliert mit steigender Anzahl der Druckvorgänge das leitfähige Material 35 allmählich in den Lufteinlässen 37. Mit einem weiteren Ansteigen der Zahl der Druckvorgänge gelangte das leitfähige Material 35 auf die Rückseite der Platte 31 und führte dort zu Ablagerungen von Schmutz und das leitfähige Material wurde an der Unterseite der gelochten Bohrungen (36) übertragen, mit dem möglichen Ergebnis von Kurzschlüssen auf der Leiterplatte.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Herstellungsverfahren für Leiterplatten vor, das keinerlei Veränderungen an den Merkmalen des Drucktisch erforderlich macht, wenn sich die Spezifikation des Rohlings für eine Leiterplatte ändert, und es treten auch keinerlei Verunreinigungen auf der Rückseite des Rohlings für eine Leiterplatte auf, und es wird eine poröse Folie verwendet.
EP-A-0 555 669 legt eine Siebdruckvorrichtung mit einem porösen Steinmaterial als Unterlage für die unbedruckte Leiterplatte offen. Die Leiterplatte kann durch die Unterlage aus porösem Steinmaterial fest gehalten werden, während Luft durch den Stein gesaugt wird.
FR-A-2 714 567 legt ein Siebdruckverfahren offen für durchgehende Bohrungen einer doppelseitig bedruckter Leiterplatte unter Verwendung eines Filters aus Nitro-Zellulose, Teflon oder Acetyl-Zellulose, um die Verunreinigung der Oberfläche der Druckunterlage zu vermeiden.
JP 07 030 256 A legt die Verwendung von luftdurchlässiger Folie bei der Herstellung von keramischen mehrschichtigen Elektronikkomponenten offen, wobei eine keramische Rohfolie mit durchgehenden Bohrungen einem Siebdruckverfahren unterzogen wird, um die durchgehenden Bohrungen mit leitfähiger Paste zu füllen. In diesem Verfahren wird die in die durchgehenden Bohrungen eingebrachte leitfähige Paste durch Luft getrocknet, die durch die Bohrung und die luftdurchlässige Folie dringt. Anschließend wird die Folie von der keramischen Rohfolie abgezogen.
JP 06 039 998 A legt eine Druckvorrichtung offen, bei der der Drucktisch aus einem porösen Material besteht, und eine luftdurchlässige Folie ist zwischen dem Drucktisch und der keramischen Rohfolie platziert, um eine Beschädigung des porösen Materials zu vermeiden. Als Werkstoff für die Folie wird ein hydrophobes Material empfohlen.
JP 02 302 094 A legt eine Verbundfolie offen, die umfasst eine elastische Folie mit Bohrungen an Stellen, die mit den Bohrungen der keramischen Rohfolie übereinstimmen, und eine luftdurchlässige, steife Folie mit einer höheren Luftdurchlässigkeit als die der elastische Folie. Die elastische Folie ist der keramischen Rohfolie zugewandt, und die steife Folie wendet sich beim Drucken einem Drucktisch zu. Material für die elastische Folie ist poröser Tetrafluoräthylenfilm und für die steife luftdurchlässige Folie wird ein staubdichtes Papier mit ungefähr 70 μm Dicke benutzt.
JP 08 191 184 legt die Verwendung einer elastischen und luftdurchlässigen Folie offen, wo in einem Prozess eine leitfähige Paste direkt auf ein Prepreg gedruckt wird, das auf seinen beiden Oberflächen mit einem PET Film ausgerüstet ist. In der Offenlegung wird ebenfalls eine Kombination von Papier und der Folie beschrieben. Jedoch wird eine Spezifikation für das Papiermaterial nicht offen gelegt.
JP 03 120 791 legt ein "Wasser absorbierendes Papier" offen, das zwischen einer keramischen Rohfolie und einem Drucktisch platziert ist, der mit einer Vielzahl von Löchern zum Anlegen eines Vakuums ausgerüstet ist. Welchem Zweck das "Wasser absorbierende Papier" dient, wird nicht ausgeführt.
Übersicht über die Erfindung
Das Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte:

a) Beschicken eines Drucktischs, der ein poröses Element beinhaltet, das in Richtung der Dicke durchlässig ist
b) Auflegen des Rohlings für eine Leiterplatte mit gelochter Bohrung auf das poröse Element und
c) Einbringen eines leitfähigen Materials in die gelochte Bohrung von einer Oberseite der Leiterplatte, während an eine Unterseite des porösen Elements ein vorgegebenes Vakuum angelegt wird,

Die Vorrichtung zur Herstellung einer Leiterplatte nach der vorliegenden Erfindung umfasst:
einen Drucktisch mit einem porösen Element, durchlässig in Richtung der Dicke, wobei der Drucktisch geeignet ist, einen Rohling für eine Leiterplatte auf dem porösen Element aufzunehmen,
ein Vakuummechanismus für das Element, wobei der vorgegebene Unterdruck an der Rückseite des porösen Elements aufgebracht wird, und
ein Beschichtungsmechanismus zum Aufbringen eines leitfähigen Materials auf den Rohling für eine Leiterplatte, der sich auf dem Drucktisch befindet, während der Rohling für eine Leiterplatte von der Rückseite des Drucktischs her einem Vakuum ausgesetzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das poröse Element eine poröse Platte und eine poröse Folie umfasst, wobei die poröse Folie aus Zellulose besteht, die Weichholz-Kraftzellstoff und Hartholz-Kraftzellstoff enthält.
Insbesondere spielt die poröse Platte vorzugsweise die Rolle des Drucktischs.
Insbesondere ist die poröse Folie vorzugsweise auswechselbar, und darüber hinaus ist ein Arbeitsvorgang zum Auswechseln der porösen Folie vorgesehen.
Insbesondere enthält die poröse Folie vorzugsweise Zellulose im Bereich von annähernd 90 Gew.-% bis zu annähernd 98 Gew.-%, wobei die Zellulose Weichholz-Kraftzellstoff in einem Bereich von annähernd 20 Gew.-% bis zu annähernd 40 Gew.-% und Hartholz-Kraftzellstoff im Bereich von annähernd 60 Gew.-% bis zu annähernd 80 Gew.-% enthält.
Mit der oben beschriebenen Ausführung ist es nicht mehr erforderlich, die Spezifikationen der porösen Platte und der porösen Folie als Drucktisch jedes mal anzupassen, wenn sich die Spezifikationen des Rohlings für eine Leiterplatte ändern, und es wird möglich, ein leitfähiges Material ohne Mühe in die gelochten Bohrungen des Grundmaterials für Leiterplatten unterschiedlicher Spezifikationen einzubringen. Darüber hinaus wird ein Anbacken von leitfähigem Material und Schmutz auf der Rückseite des Rohlings für eine Leiterplatte vermieden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Teilquerschnitt der Fertigungsvorrichtung für Leiterplatten in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt einen Querschnitt des Herstellprozesses in einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens einer Leiterplatte nach vorliegender Erfindung.
3 zeigt einen Querschnitt von einem Zustand, in dem die gelochten Bohrungen eines Rohlings für eine Leiterplatte mit leitfähigem Material gefüllt werden.
4 zeigt einen Teil einer Seitenschnittansicht, die das herkömmliche Druckverfahren darstellt.
Die beste Art die Erfindung anzuwenden
Verschiedene Studien wurden erstellt, und eine Vielzahl von Versuchen wurde durchgeführt und als Ergebnis die vorliegende Erfindung abgeschlossen. Es wurde nämlich eine Vorstellung entwickelt zur Erstellung des Drucktischs mit einer porösen Platte mit mechanischer Festigkeit und einer poröser Folie mit definierter Oberfläche. Es wurde außerdem bestätigt, dass die Verwendung einer spezifischen Folie auf Zellulose-Basis als poröse Folie bevorzugt wird.
Eine Ausführungsform des Herstellungsverfahrens von Leiterplatten nach der vorliegenden Erfindung umfasst einen Prozess, einen Rohling für eine Leiterplatte mit gelochten Bohrungen auf einem Drucktisch zu platzieren und einen Prozess, leitfähiges Material in die gelochten Bohrungen von der Oberseite des Rohlings für eine Leiterplatte einzubringen, während gleichzeitig ein Unterdruck von der Unterseite des Drucktischs durch den Drucktisch wirksam wird.
Die Herstellvorrichtung für Leiterplatten nach vorliegender Erfindung umfasst einen Drucktisch mit einem porösen Element, der in Richtung der Dicke durchlässig ist, ein Unterdruckmechanismus zur Versorgung des porösen Elements mit vorgegebenem Unterdruck von der Rückseite des Drucktischs her und ein Beschichtungsmechanismus, um von der Oberseite des Drucktischs her leitfähiges Material auf den Rohling für eine Leiterplatte aufzubringen, der sich auf dem Drucktisch befindet. Der Rohling für eine Leiterplatte kann oberhalb des porösen Elements platziert sein, und das leitfähige Material kann von der Oberseite des Rohlings für eine Leiterplatte her auf die Oberfläche des Rohlings für eine Leiterplatte als Schicht aufgebracht werden.
Insbesondere spielt das poröse Element vorzugsweise die Rolle eines Drucktischs.
Das poröse Element besteht aus einer porösen Platte und einer porösen Folie und ist so konstruiert, dass sich die poröse Folie auf der porösen Platte befindet. Weiterhin enthält die poröse Folie eine Folie aus Zellulose. Diese Folie aus Zellulose enthält 20 bis 40 Gew.-% Weichholz-Kraftzellstoff und 60 bis 80 Gew.-% Hartholz-Kraftzellstoff. Überdies stellt die Zellulose 90 bis 98 Gew.-% der gesamten Folie aus Zellulose dar.
In dem Druckverfahren dieser Ausführungsform umfasst der Drucktisch eine poröse Platte mit hoher mechanischer Festigkeit, die ausreicht, den Rohling für eine Leiterplatte zu halten, und eine darauf platzierte poröse Folie mit definierter Oberfläche.
Die poröse Platte, die man durch Verarbeitung von pulverisiertem Material erhält, hat die Eigenschaft, dass sich in dem pulverisierten Material eine Vielzahl von Lücken bildet, die einen Luftdurchgang in Richtung der Dicke ermöglicht. Zum Beispiel wird die poröse Platte wenigstens aus einer gesinterten Metallplatte oder einer porösen keramischen Platte etc. gebildet, mit einer Dicke von ca. 1 mm bis ca. 10 mm. Diese poröse Platte hat eine Struktur, die den Gasdurchgang in Richtung der Dicke in Bereichen ermöglicht, wo der Rohling für eine Leiterplatte gehalten wird. Zum Beispiel hat die poröse Platte gelochte Bohrungen durchgehend von der Vorderseite bis zur Rückseite. Die gesinterte Metallplatte oder die poröse Keramikplatte haben durchgehend ultrafeine Poren. Darüber hinaus hat die poröse Platte mechanische Festigkeit zum Schutz vor Reißen oder Brechen auf Grund der Saugkraft des Unterdrucks in dem Stadium, in dem der Rohling für eine Leiterplatte gehalten wird.
Die poröse Folie hat zum Beispiel eine Dicke von ca. 20 μm bis ca. 80 μm. Diese poröse Folie hat durchlässige Eigenschaften, zumindest auf der vollständigen Fläche des Bereichs, der Kontakt zu dem Rohling für eine Leiterplatte hat, und sie hat eine Struktur, die einen Gasdurchgang möglich macht in Richtung der Dicke, und zwar an allen Stellen, die dem Rohling für eine Leiterplatte zugewandt sind. Insbesondere ist die poröse Folie luftdurchlässig. Diese poröse Folie hat eine definierte Oberfläche und hat aus diesem Grunde ein glattes Finish in dem Bereich der gelochten Bohrungen, der mit der Oberfläche der Leiterplatte in Kontakt kommt. In diesem Fall ist per Definition eine Dichte von ca. 0,3 g/cm³ bis ca. 0,8 g/cm³ wünschenswert. Weiterhin soll in dem Fall, in dem das spezifische Gewicht des Zellstoffs annähernd 1 betragen soll, die poröse Folie vorzugsweise eine Porosität in der Größenordnung von ca. 0,3 bis ca. 0,8, bezogen auf die Dichte, haben. In dem Fall, wenn die Dichte 0,3 g/cm³ nicht überschreitet, erhöht sich die Oberflächenrauhigkeit der porösen Folie mit schlechten Auswirkungen auf die Qualität der Leiterplatte. In dem Fall, dass die Dichte nicht weniger als etwa 0,8 g/cm³ beträgt, wird die Luftdurchlässigkeit der porösen Folie klein.
Die poröse Folie, wie sie in dieser Ausführungsform Verwendung findet, wird im Folgenden konkret beschrieben. Diese poröse Folie enthält 90 bis 98 Gew.-% Zellulose. Diese Zellulose besteht ungefähr zu 20 bis 40 Gew.-% aus Weichholz-Kraftzellstoff und annähernd zu 60 bis 80 Gew.-% aus Hartholz-Kraftzellstoff. In dem Fall, dass der Zellulose-Gehalt in der porösen Folie 90 Gew.-% nicht überschreitet, wird die Zugfestigkeit der Folie gering. Auf der anderen Seite vermindert sich die Flexibilität, wenn der Zellulose-Gehalt 98 Gew.-% nicht unterschreitet. Es ist auch eine Ausführung möglich, die in der porösen Folie mindestens Wassergehalt und/oder Zusatzkomponenten enthält, die von der Zellulose abweichen. Als Zusatzstoffe können zum Beispiel Polyäthylen Oxid, etc. Anwendung finden.
Das Rohmaterial für die Zellulose in dieser Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Diese Zellulose bietet den Vorteil, eine poröse Folie mit ausreichender Festigkeit und geringem Faserabfall zu liefern, wenn der Anteil von Weichholz-Zellstoff ansteigt. Wenn jedoch der Anteil von Weichholz-Zellstoff den erwähnten Bereich (ungefähr 40 Gew.-%) überschreitet, wird die Glätte der Oberfläche schlechter und aus diesem Grund wird der Kontaktgrad zwischen dem Bereich der gelochten Bohrung des Rohlings für eine Leiterplatte und der porösen Folie ungleichmäßig. Als Ergebnis entsteht ein ungleichmäßiges Vakuum, das beim Einbringen von leitfähigem Material in die gelochten Bohrungen Fehler bewirkt. Andererseits verbessert sich mit steigendem Anteil von Hartholz-Zellstoff die Absorptionsfähigkeit des leitfähigen Materials, das von der porösen Folie angesaugt wird, und erzeugt eine poröse Folie mit ausgezeichneter Oberflächenglätte. Jedoch neigt die Luftdurchlässigkeit zum Abnehmen, wenn der Anteil von Hartholz-Zellstoff den Bereich (ungefähr 80 Gew.-%) übersteigt. Als Ergebnis nimmt die Saugkraft ab und ein großer Ausschuss an Fasern kann entstehen. Auf diesem Weg kann leicht eine fehlerhafte Befüllung erfolgen. Aus diesem Grunde entsteht zum Beispiel bei der Verwendung von einfachem Toilettenpapier erheblicher Staub und Faserabfall, der die gelochten Bohrungen verstopft und möglicherweise eine häufige fehlerhafte Befüllung zur Folge hat. Andererseits kann bei Verwendung von Papier hoher Güte das leitfähige Material nicht hinreichend aufgenommen werden, da die Luftdurchlässigkeit absinkt.
Wenn an einem Drucktisch mit poröser Platte und poröser Folie ein Vakuum angelegt wird, und zwar von ihrer Rückseite her, unterliegt der Rohling für eine Leiterplatte einer Saugkraft durch diese poröse Platte und die poröse Folie. Selbst wenn sich die Position und die Abmessungen der gelochten Bohrungen in dem Rohling für eine Leiterplatte im Zusammenhang mit der Änderung einer Produktspezifikation ändern, wird es darüber hinaus möglich, den Rohling für eine Leiterplatte durch die poröse Platte und poröse Folie einer Unterdruckkraft auszusetzen, ohne dass diese durch solch eine Änderung von Produktspezifikationen beeinflusst wird. Der Drucktisch dieser Ausführungsform erfordert nämlich keinerlei Bohrungen von vorgegebener Form für den Unterdruck. Der Drucktisch dieser Ausführungsform, die über keinerlei Bohrungen der beschriebenen Art für den Unterdruck verfügt, vermeidet die Anhäufung von leitfähigem Material in solchen Bohrungen und an der Rückseite. Bei einem Druckprozesses im Zustand des Ansaugens unter Vakuum kann der Fall eintreten, dass ein Teil des in die gelochten Bohrungen eingebrachten Materials an die poröse Folie anhaftet. In diesem Fall wird aber zu einem geeigneten Zeitpunkt nur die poröse Folie ausgetauscht, wenn die Zahl der Druckvorgänge ansteigt. Mit dieser porösen Folie allein wird es möglich, die Übertragung solcher Ablagerung an dem Rohling für eine Leiterplatte zu vermeiden.
Das Herstellverfahren von Leiterplatten dieser Ausführungsform umfasst einen Prozess, einen Rohling für einer Leiterplatte mit gelochten Bohrungen auf einem Drucktisch zu platzieren und einen Prozess, leitfähiges Material in gelochte Bohrungen von der Oberfläche des Rohlings für eine Leiterplatte her einzubringen, während an den Rohling für eine Leiterplatte von der Rückseite des Drucktischs her ein Vakuum angelegt wird.
Bei diesem Verfahren werden zum Beispiel keramische Rohfolien, organische Materialien auf Harzbasis oder Metallsubstrat etc. als Rohling für eine Leiterplatte eingesetzt.
Als leitfähiges Material wird ganz gewöhnliches leitfähiges Material eingesetzt. Ein leitfähiges Material besteht zum Beispiel in seinen Hauptkomponenten aus Metallpulver wie Cu, Ag, Au, W, Mo, etc., einem Bindemittel wie Äthyl-Zellulose, etc. und einem Lösemittel wie Terpineol, etc. Das Mischungsverhältnis dieser Komponenten beträgt beispielsweise ungefähr 70 bis ungefähr 95 Gew.-% Metallpulver und ungefähr 30 bis ungefähr 5 Gew.-% Bindemittel und Lösemittel.
Als Verfahren zum Einbringen von leitfähigem Material in die gelochten Bohrungen wird entweder eine Siebdrucktechnik oder eine Drucktechnik unter Verwendung einer Metallschablone, etc. angewandt.
Vorzugsweise ist beispielsweise ein Unterdruck (Höhe des Vakuums) in einem Bereich von ungefähr 100 mm Hg bis ungefähr 500 mm Hg (ein mm Hg = 133,32 Pa) anzuwenden. In dem Falle, dass der Ansaugdruck ungefähr 100 mm Hg nicht überschreitet, kann das leitfähige Material nicht hinreichend in die gelochten Bohrungen eingebracht werden. Wenn der Ansaugdruck nicht weniger als ungefähr 500 mm Hg beträgt, besteht die Gefahr, eine Lücke oder einen Abfall im Zentrum der gelochten Bohrungen zu erzeugen.
Beispiel einer Ausführungsform
Eine beispielhafte Ausführungsform des Herstellungsverfahrens von Leiterplatten nach vorliegender Erfindung, einer Herstellvorrichtung dazu und einer in diesem Prozess verwendeten porösen Folie wird im Folgenden mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen konkret erläutert.
1 zeigt eine Vorrichtung, um leitfähiges Material auf den Rohling für eine Leiterplatte als Schicht aufzutragen.
2 zeigt ein Verfahren zum Einbringen von leitfähigem Material in gelochte Bohrungen des Rohlings für eine Leiterplatte.
3 zeigt das Stadium, in dem das leitfähige Material in die gelochten Bohrungen eingebracht ist.
In 1 und 2 besitzt der Drucktisch 10 eine poröse Platte 8 und eine poröse Folie 9. Die poröse Platte 8 verfügt über ausreichende mechanische Festigkeit, um den Rohling für eine Leiterplatte zu halten. Die poröse Platte wird hergestellt durch das Sintern von Metallteilchen mit einer Partikelgröße von 40 μm, und ist eine Platte aus Sintermetall mit einer Dicke von 2.0 mm. Die poröse Folie 9 besteht aus Papier mit einem Gehalt an Zellulose von 95 Gew.-% und Wasser. Die Zellulose besitzt 30 Gew.-% Weichholz-Kraftzellstoff und 70 Gew.-% Hartholz-Kraftzellstoff. Die Oberflächenrauhigkeit der porösen Folie 9 beträgt 30 sec/surface (der Wert wurde gemessen gemäß der Testmethode, die in JIS-P 8119 beschrieben ist). Die Dicke der porösen Folie 9 beträgt 50 μm.
Auf diese poröse Folie 9 wurde ein Rohling für eine Leiterplatte 1 platziert, der gelochte Bohrungen 6 mit einem Durchmesser von 0,15 mm ausbildet. Dieser Rohling für eine Leiterplatte 1 besteht aus einer Rohfolie mit einer Dicke von 200 μm.
Rohfolie bedeutet sinterfähige Folie bestehend aus keramischem Pulver und Bindemittel.
An der Rückseite der porösen Platte 8 ist ein Unterdruckmechanismus 12 vorgesehen. Der Unterdruckmechanismus 12 verfügt über eine Vakuumpumpe 12a und einen Windkanal 12b, die an der Rückseite des Drucktischs 2 angebracht sind. Das leitfähige Material 5 wurde aufgedruckt und in die gelochten Bohrungen 6 eingebracht über ein Siebgitter 3 mittels eines gleitenden Rakels 4, während gleichzeitig ein Vakuum mit einem Druck von 300 mm Hg von der Rückseite des Rohlings für eine Leiterplatte 1 her wirksam wird. Das leitfähige Material 5 wurde nämlich in die gelochten Bohrungen 6 durch einen Siebdruck-Prozess bei wirksamem Vakuum eingebracht. Das leitfähige Material 5 besteht aus einer Ag Paste mit 80 Gew.-% Ag und 20 Gew.-% Bindemittel und Lösungsmittel. Zu diesem Zeitpunkt wirkt eine Saugkraft durch die poröse Platte 8 und die poröse Folie 9 auf die gelochten Bohrungen 6, und infolge dieser Saugkraft wird das leitfähige Material 5a hinreichend in die gelochten Bohrungen 6 eingebracht. Außerdem konnte das eingebrachte leitfähige Material 5 nicht weiter zur Rückseite des Rohlings für eine Leiterplatte 1 gelangen und keine Fremdkörper oder Schmutz haften an der Rückseite des Rohlings für eine Leiterplatte 1. Das eingebrachte leitfähige Material 5a ist frei von Luftblasen.
Als nächstes wurde auf der Rohfolie 1, deren gelochte Bohrungen 6 mit leitfähigem Material 5a gefüllt sind, eine Ag Paste, die Silberpulver enthält, aufgetragen, und es wurde ein Innenschicht-Schaltkreis ausgebildet. Rohfolien mit verschiedenen Innenschicht-Schaltkreisen wurden durch Wiederholung solcher Prozesse unter Verwendung verschiedener Rohfolien vorbereitet. Sechs Rohfolien 1 mit diesen Innenschicht-Schaltkreisen wurden aufeinander gelegt und bei einer Temperatur von 100°C und einem Druck von 100 kg/cm² heiß verpresst. Ein auf diesem Wege erzeugtes geschichtetes Produkt wurde einer Wärmebehandlung bei 400°C und 2 h Dauer unterzogen, um das Bindemittel zu entfernen und anschließend für 1 h bei 900°C gesintert. Zuletzt wurde auf der äußersten Schicht dieses Sinterkörpers ein vorgegebenes Muster der äußersten Schicht mit einer Ag/Pd Paste aufgebracht, die Silberpulver und Bleipulver enthält und anschließend bei 850°C gesintert. Nach dieser Methode wurde eine Leiterplatte erstellt.
Industrielle Anwendbarkeit
Mit der Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es nicht mehr jedes Mal erforderlich, die technischen Einzelheiten von poröser Platte und poröser Folie als Drucktisch zu ändern, wenn sich die Spezifikationen des Rohlings für eine Leiterplatte ändern, und es wird möglich, ohne Mühe leitfähiges Material in die gelochten Bohrungen von Rohlingen für Leiterplatten mit unterschiedlichen Spezifikationen mittels einer Reihe von technischen Einzelheiten für poröse Platte und poröse Folie einzubringen. Darüber hinaus wird ein Anhaften von leitfähigem Material und Schmutz an der Rückseite des Rohlings für eine Leiterplatte vermieden.

1: Leiterplatte
2: Drucktisch
3: Siebgitter
4: Rakel
5: Leitfähiges Material
5a: In gelochte Bohrungen eingebrachtes leitfähiges Material
6: Gelochte Bohrungen
8: Poröse Platte
9: Poröse Folie
10: Drucktisch
12: Vakuummechanismus
12a: Vakuumpumpe
12b: Windkanal

Claims

Herstellverfahren für Leiterplatten, das die folgenden Schritte umfasst: a) Beschicken eines Drucktischs mit porösem Element (2), das in Richtung der Dicke durchlässig ist, b) Plazieren eines Rohlings für eine Leiterplatte (1), der eine gelochte Bohrung (6) besitzt, über dem porösen Element, und c) Einbringen eines leitfähigen Materials (5) in die gelochte Bohrung von einer Oberseite des Rohlings für eine Leiterplatte her, während am porösen Element ein Vakuum mit vorgegebenem Vakuumdruck von der Rückseite des porösen Elements aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Element (2) eine poröse Platte (8) und eine poröse Folie (9) umfasst, die auf der porösen Platte platziert ist, wobei die poröse Folie aus Zellulose besteht, die Weichholz-Kraftzellstoff und Hartholz-Kraftzellstoff enthält.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Verfahrensschritt zum Auswechseln der Folie gegen eine andere Folie umfasst.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Folie Zellulose in einem Bereich von ungefähr 90 Gew.-% bis ungefähr 98 Gew.-% enthält.
Das Herstellverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Folie Weichholz-Kraftzellstoff in einem Bereich von ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 40 Gew.-% und Hartholz- Kraftzellstoff in einem Bereich von ungefähr 60 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% enthält.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, bei dem die poröse Platte durch Verarbeiten von pulvrigem Material hergestellt wird und eine Vielzahl von Lücken enthält, die sich in dem pulvrigen Material ausgebildet haben und so einen Gasdurchgang in Richtung der Dicke ermöglicht wird.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, bei dem die poröse Platte aus gesintertem Metalpulver besteht.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, bei dem die poröse Folie eine Dicke von ungefähr 20 μm bis ungefähr 80 μm besitzt und die poröse Platte über Dicke von ungefähr 1 mm bis ungefähr 10 mm aufweist.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Druck zum Ansaugen des porösen Elements in einem Bereich von ungefähr 13.332 Pa bis zu ungefähr 66.661 Pa herrscht.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, bei dem die poröse Folie eine Dichte von ungefähr 0,3 g/cm³ bis zu ungefähr 0,8 g/cm³ aufweist.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, bei dem im Verfahrensschritt (c) leitfähiges Material in die gelochte Bohrung eingebracht wird durch zumindest einen Prozess des Siebdrucks und Metallschablonendrucks.
Herstellvorrichtung für eine Leiterplatte, die umfasst: einen Drucktisch mit einem porösen Element (2), das in Richtung der Dicke durchlässig ist, wobei der Drucktisch über dem porösen Element einen Rohling für eine Leiterplatte aufnehmen kann, einen Vakuummechanismus (12), um das poröse Element von der Rückseite des porösen Elements einem vorgegebenen Unterdruck auszusetzen und einen Beschichtungsmechanismus (3, 4), um einen Rohling für eine Leiterplatte, der dem Drucktisch platziert ist, mit einem leitfähigen Material (5) zu beschichten, während der Rohling für eine Leiterplatte von der Rückseite des Drucktischs einem Unterdruck ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Element (2) eine poröse Platte (8) und eine poröse Folie (9) umfasst, die auf der porösen Platte platziert ist, wobei die poröse Folie aus Zellulose besteht, die Weichholz-Kraftzellstoff und Hartholz-Kraftzellstoff enthält.
Herstellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die poröse Platte die Rolle des Drucktischs spielt.
Herstellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der poröse Platte über eine hinreichende mechanische Festigkeit verfügt, um den Rohling für eine Leiterplatte zu halten und die poröse Folie eine definierte Oberfläche in einem Bereich der gelochten Bohrung des Rohlings für eine Leiterplatte aufweist.
Herstellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die poröse Folie auswechselbar ist.
Herstellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die poröse Platte eine gelochte Bohrung hat, so dass leitfähiges Material durch Unterdruck ohne Mühe in die gelochte Bohrung eingebracht werden kann.
Herstellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die poröse Folie Weichholz-Kraftzellstoff in einem Bereich von ungefähr 20 Gew.-% bis zu ungefähr 40 Gew.-% und Hartholz-Kraftzellstoff in einem Bereich von 60 Gew.-% bis zu ungefähr 80 Gew.-% enthält.
Herstellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die poröse Platte ein aus Pulvermaterial hergestellter Körper ist und über die Eigenschaft verfügt, dass eine Vielzahl von Löchern, die sich in dem Pulvermaterial ausgebildet haben, einen Gasstrom in Richtung der Dicke möglich macht.
Herstellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die poröse Platte aus gesintertem Metallpulver besteht.
Herstellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die poröse Folie eine Dicke von ungefähr 20 μm bis zu ungefähr 80 μm aufweist und die poröse Platte eine Dicke von ungefähr 1 mm bis zu ungefähr 10 mm hat.
Herstellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die poröse Folie eine Dichte von ungefähr 0,3 g/cm³ bis zu ungefähr 0,8 g/cm³ hat.