EP2386193A1 - Leiterplattenelement mit wenigstens einem laserstrahl-stoppelement sowie verfahren zum herstellen eines leiterplattenelements - Google Patents

Leiterplattenelement mit wenigstens einem laserstrahl-stoppelement sowie verfahren zum herstellen eines leiterplattenelements

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EP2386193A1
EP2386193A1 EP10701190A EP10701190A EP2386193A1 EP 2386193 A1 EP2386193 A1 EP 2386193A1 EP 10701190 A EP10701190 A EP 10701190A EP 10701190 A EP10701190 A EP 10701190A EP 2386193 A1 EP2386193 A1 EP 2386193A1
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EP
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circuit board
printed circuit
layer
laser beam
particles
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EP10701190A
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English (en)
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Inventor
Markus Leitgeb
Andreas Zluc
Alexander Kasper
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AT&S Austria Technologie und Systemtechnik AG
Original Assignee
AT&S Austria Technologie und Systemtechnik AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a printed circuit board element, in particular multilayer printed circuit board element, with a plurality of dielectric layers and conductor layers, and with at least one separate laser beam stop element in the interior of the printed circuit board element, around a laser beam used for drilling or cutting at a deep penetration into the Prevent PCB element.
  • the invention relates to a method for producing such a printed circuit board element.
  • Circuit board elements are generally constructed of different layers which are adhesively bonded together, whereby a thermal pressing process can be used.
  • multilayer printed circuit board elements so-called multilayer printed circuit board elements, a plurality of dielectric layers (insulating layers) and metallizations (conductor layers) are stacked on top of each other, thus producing conductive connections between electronic components at several levels.
  • Such printed circuit board elements are made of resin layers, e.g. Epoxy resin layers, and copper layers constructed, wherein at least two layers are provided.
  • this stopping effect is based on the fact that copper layers or generally metal layers reflect very well in the visible or infrared light range; For example, a CO 2 laser beam is reflected well on a copper layer. In contrast, a laser beam would cut copper in the UV range.
  • the invention provides a printed circuit board element as in claim 1 and a method as specified in claim 9.
  • Advantageous embodiments and further developments are specified in the dependent claims.
  • a separate, "additional" stop element for the laser beam is also introduced, but this stop element is now formed with small particles which receive and / or reflect the laser beam energy, and whose size is in particular in the nm to ⁇ m.
  • These particles consist in particular of a suitable metal, for example of gold, silver, copper, aluminum, tin and / or lead, but it is also possible to use other suitable refelective or fusible materials, for example ceramic particles.
  • the particles which may be, for example, spherical or platelet-shaped, are so small that the laser beam can not easily penetrate through the material of the layer, for example because of multiple reflection on the particles, if they are larger, or if the particles are not round but are platelet-shaped, or when a large proportion of particulate binder is present to the large particles with connect to each other, in which case this binder can not be reflected and penetrated by the laser beam. Even with such larger particles in the stop element, the reflection may be poor. In this way, it would be conceivable that with the laser beam enough energy can be introduced into the stop member to penetrate this, rather than that the laser beam is stopped. For small particles, however, on the one hand, the binder content can be very low, and on the other hand, the energy of the laser beam can be used to melt the material, or can be higher due to the higher proportion of particles, the reflection.
  • the particles should have a "nano-character", ie the particles should have a size at which the melting point of the nanoparticles deviates from the melting point of the general printed circuit board material, for example, with particles of silver having a particle size of about 100 nm proved to be advantageous.
  • This own stop element can, at least in those places where the restriction of the depth of cut or depth of the laser beam is desired, but of course also be applied over the entire surface of the underlying layer; In particular, it can also be structured in a conventional manner.
  • a printing technique for local application such as ink-jet printing, screen printing or the like, may preferably be used.
  • a structuring is also possible if the material of the additional stop layer is equipped in a conventional manner photosensitive, so that then with the aid of a conventional photoprocess, the structuring can be performed.
  • printing techniques as indicated above, or other coating methods, for example: spraying, etc., can be used.
  • the energy of the laser beam can also be used to completely or partially melt the particles, thereby stopping the laser beam at this point, except that the laser beam is similar on the known copper layer, completely or at least for the most part can be reflected.
  • a cooling effect By the thermal contact of the particles in the laser beam impingement area, by the way, a cooling effect, a heat dissipation, is effected.
  • the present stop element is preferably provided as an additional layer part, in particular in the form of a paste, and used up, e.g. printed, this paste containing the small particles and the binder.
  • the stopper for stopping a laser beam in a layer above or below a removable Separating layer or between two removable separating layers are used to prevent overlying and underlying resin layers from sticking together.
  • a part of a substrate ie a rigid resin layer
  • rigid-flex printed circuit board cf.
  • the attachment of the stop element to or between the separating layers also has the advantage that it can be removed together with the separating layers.
  • the laser stop element can also be present as a separate, prefabricated film (tape) and, for example, laminated onto a resin layer or inserted into a resin layer. Also in this case, there is a layered, separate, independently of the conductor layers mounted laser stop element, which is attached as an additional layer.
  • a frequently particularly favorable embodiment is further characterized in that the present particles are or are incorporated directly as a filler in one of the layers of the printed circuit board element.
  • the particles may be introduced into a respective resin layer of the circuit board member, but they may be incorporated in or contained in the aforementioned separation layers, in which case the separation layer additionally functions as a stopper member;
  • the separation layer additionally functions as a stopper member;
  • the latter serves as a laser stop pest.
  • stop elements will be present on a printed circuit board element as stop elements mounted in addition to conductor layers.
  • Fig. 1 shows a per se known multilayer printed circuit board element in a very schematic cross section, wherein also only very schematically a laser beam for cutting or drilling a Needles istslochs for a conductor layer is shown in the interior of the conductor element, wherein the laser beam to the inner conductor layer in a conventional manner (by reflection) is stopped;
  • Fig. 2 is a similar schematic cross-sectional view, but now compared to Fig. 1, the inner conductor layer is structured, so that the laser beam, when it is directed to a point where the inner conductor layer has no metal through the structuring, at a deeper Penetration is not hindered;
  • FIG. 3 shows a comparable schematic cross section through a printed circuit board element, wherein, however, a separate stop element with small particles for stopping the laser beam is now provided;
  • Fig. 4 is a similar cross section, but here with only two PCB layers, again with an additional stop element is provided for the laser beam, but now between two removable separating layers;
  • Figure 4A is a cross-sectional view similar to Figure 4, but now with only a removable release liner on which an auxiliary stop member is mounted;
  • Fig. 5 shows a single layer with a resin layer and an attached, already structured conductor layer, as well as with a layer provided above with small particles, which form an additional layer for the production of a separate element for stopping a laser beam during cutting or drilling of the finished Printed circuit board element is provided;
  • FIG. 6 shows a multilayer structure with three layers still shown separately for the multilayer structure, wherein the middle layer corresponds to that according to FIG. 5, after the additional layer has been patterned in order to form the additional stop elements according to the invention. Rankin to form, and wherein schematically also the pressing of the individual layers to the multilayer printed circuit board element is illustrated.
  • Fig. 1 is very schematic and not to scale a conventional per se structure of a multilayer printed circuit board element 1 is shown, wherein by way of example three layers 2, 3 and 4 are shown, but without the printed circuit board element structure should be limited thereto.
  • resin layers 5, 6 and 7 made of, for example, epoxy resin as known per se, and may contain glass fibers for reinforcement.
  • conductor layers metal layers, usually copper layers
  • a laser beam 12 is further indicated in Fig. 1; This laser beam 12 is used for drilling contact holes or for applying cuts, for example for removing parts of printed circuit board layers.
  • Such a removal of printed circuit board layer parts is provided, for example, when flexible parts of the printed circuit board element are desired, that is to say a so-called rigid flex printed circuit board is to be produced.
  • the penetration depth of the laser beam 12 is limited as shown in FIG. 1 by the inner copper layer 9, since this copper layer or metallization 9, the laser beam, such as a CO 2 laser beam, well reflected. Due to this reflection on the copper layer 9, therefore, the laser beam 12 can not penetrate further into the interior of the structure of the printed circuit board element 1.
  • metals used for conductor layers 8, 9, 10 and 11 reflect laser light in the visible or infrared range well; However, a laser beam in the UV range would cut a copper layer, for example.
  • the penetration depth during drilling or cutting of circuit board elements is otherwise controlled, with special, non-metallic spacer material parts embedded in the layer structure, their function in providing a space or distance is located for the UV laser, and which can be destroyed during drilling or cutting with the UV laser.
  • this method with the known "Distanzelmenten" is only suitable for a relatively slow cutting or drilling and requires the insertion of the spacer material in the interior of about the resin layers.
  • solder mask is already provided at the location of the conductor layer 9 (or also the conductor layer 10, if there also should be structuring), metallization nevertheless still lacks at the locations 13, so that the penetration depth of the laser beam 12 is not without can be further controlled or limited.
  • this auxiliary stopper 14 is mounted independently of (in addition to) the conductor layers, eg 9, and is formed with small particles which act as a laser beam stopper by reflecting the laser beam 12 thereon and / or its energy for reflowing is used by particles in this additional stop element 14.
  • FIG. 3 by way of example, such a locational The additional stop element 14 is shown in a metallization-free region 13 in an already structured conductor layer 9 of a printed circuit board element 1, which is otherwise constructed as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the additive stopper 14 includes, as mentioned, small particles connected by a binder, which particles are so small that they melt earlier than the entire material complex. For example, silver particles and gold particles were tested for these "nano" particles, and it has been shown that good results can be achieved with silver particles and gold particles having a particle size of about 100 nm.
  • the present stop element 14 and its stop function are therefore the "smallness" of the particles in conjunction with the low binder content, or the reflection and absorption properties, in which case the energy of the laser beam 12 is also used, if necessary, the nano- Melting apart particles, except that the reflection at the stop element 14 can be comparable to that at a copper layer 9 (see Fig. 1), at any rate high.
  • nano-particles For example, copper, tin, lead, aluminum, generally metals that can be made into the "nano" particles, but also ceramics.
  • epoxy resins have proven suitable as binders; it may solvents based on ⁇ -terpin oil be used for the additional layer mass.
  • a layer mass can be produced in the form of a paste, which can be easily applied in the course of the production of the printed circuit board element 1 - as an addition to the other components.
  • a variety of printing techniques including screen printing or ink jet printing, and other coating techniques, e.g. also spray coating.
  • One possibility is also to first apply the paste in the form of a surface layer and then to structure this surface layer, which can be done by means of known photo-exposure techniques (with subsequent development processes) if photosensitive properties are provided for the paste. This will be explained in more detail below with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the energy of the laser beam 12 is absorbed by the small particles, which energy is used to partially or completely melt the particles. Furthermore, the laser beam 12 is partially or completely reflected.
  • An advantage is further that, due to the thermal contact of the particles, the area where the laser beam 12 impinges is cooled, since heat is transported away by the particles.
  • the present laser beam stop 14 is particularly useful in applications where cuts are made in the printed circuit board element 1 by the laser beam 12, such as around a portion of a sheet, e.g. Layer 2 (see Fig. 1) so as to provide by removing the rigid resin part at this point a possible flexible printed circuit board area, as is known in the art.
  • a part 17 of the upper layer 5 with 8 could be removed from the remaining printed circuit board element 1.
  • This part 17 can be self-contained, e.g. its rectangle being formed by at least one separating layer 15, 16 and the stop element 14, and wherein the cut is made with the aid of the laser beam 12 around this part 17 in order to finally be able to remove the part 17.
  • This is not shown in detail in FIGS. 4 and 4A, but in itself, apart from the present stop element 14, is conventional technology.
  • a layer e.g. the layer 3 of the printed circuit board element 1 according to FIG. 1, with a resin layer 6 and an already structured conductor layer 9 applied thereon.
  • regions 13 are present in the conductor layer 9, where there is no more metallization.
  • This situation according to FIG. 5 is provided for an inner layer of a multilayer printed circuit board element 1 approximately according to FIGS. 1 to 3.
  • a particle surface layer 14 ' is now provided on the layer 3 in this example, for example, by brushing the paste and doctoring by spraying (spray-coa- ting), imprints or a similar known method can be done.
  • This surface layer 14 'of the paste with the nano-particles and the binder is additionally equipped with a photosensitive element, for example a commercially available photoinitiator together with a binder to be crosslinked.
  • the surface layer 14 'partially cured and partially attackable for an etchant are designed so that in a subsequent etching (or development step), much as in the structuring of Conductor layers, eg 9, takes place, a structured additional layer is obtained as a stop element 14, cf. Fig. 6.
  • the inner layer 3 is then stacked as shown in FIG. 6 together with the outer layers 2, 4 (and optionally with other inner layers, which are not shown) in a conventional manner on each other and - usually in conjunction with other such layer packages in the Type of "book", as it is known per se - arranged in a press and then with heating, in order to connect the layers 2, 3 and 4 sticking together, pressed, see the press parts 18, 19 shown in Fig 6. (It should be mentioned here that, of course, there are also non-thermal connection possibilities which can also be used if the present additional stop elements 14 are installed.)
  • Such pressing can of course also take place if the additional stop elements 14 have been attached in a different manner, for example by screen printing, at the desired locations (ie "structured").
  • Another way of achieving the present stop elements 14 independently of the conductor layers 8, 9, 10, 11 is, for example, also to incorporate the aforementioned particles directly as fillers in suitable layers or layers in a suitable manner.
  • the particles are thus in this case directly, as a "filler" in the resin system of a resin layer of the printed circuit board element or else optionally in a release layer 15 or 16 (in which case only one such release layer will be present), and the resin layer or Separation layer then acts as a laser stop layer or layer, ie as a laser stop element 14, again independently of the conductor layers 8, 9, 10, 11th
  • Another possibility for providing a stop element 14 may be that prefabricated stop elements 14 are present as a film (tape), wherein these stop element films are laminated on a (resin) layer or inserted in the layer structure.
  • the stop properties can be influenced via the reflection or absorption properties for which the particles and their size or shape are responsible, in particular.
  • the advantage here is that these additional stop elements 14 can be mounted anywhere in the multilayer structure, namely where later limiting the penetration depth of the laser beam when cutting or drilling of the printed circuit board element 1 is desired.
  • These variable application sites, as well as the flexible application methods, are of particular advantage.
  • a paste can be printed in layer form, with the nano-particles, or added to the circuit board element in another form, after which the conductor layers have been patterned and etched, without using a copper layer in the sense of a base layer is that can stop a laser beam.
  • the small particles reflected as mentioned, or possibly partially or completely melted and sintered to prevent the laser beam from further penetration into the printed circuit board element.
  • the laser stop element 14 is always shown (approximately) in a plane with the already structured conductor layer 9. But it is just as conceivable and possible, the additional stop element 14 within a resin layer, for example 6; to attach, as for the sake of simplicity in Fig. 3 - for the sake of simplicity additionally - indicated by dashed lines.
  • the resin layers consist, for example, of two layers before the pressing or gluing, as in the case of resin systems, for example Epoxy resin layers, which are formed from so-called prepregs, which are originally in film form and can be simply superimposed for pressing, about to achieve an increased insulation layer.
  • Epoxy resin layers which are formed from so-called prepregs, which are originally in film form and can be simply superimposed for pressing, about to achieve an increased insulation layer.
  • a photosensitive paste paste technologies are also applicable, whereby only a single-stage development process is used as the photographic process.
  • the additional layer mass there are, for example, pastes or inks filled with aluminum particles, wherein the aluminum particles are of the order of a few micrometers (eg approx. 4 ⁇ m) and are approximately platelet-shaped, so as to provide a layered arrangement during application (printing). to achieve.

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Abstract

Leiterplattenelement (1), insbesondere Multilayer-Leiterplattenelement, mit mehreren dielektrischen Schichten (5, 6, 7) sowie Leiterschichten (8, 9, 10, 11), und mit wenigstens einem eigenen, von den Leiterschichten (8, 9, 10, 11) verschiedenen Laserstrahl-Stoppelement (14) im Inneren des Leiterplattenelements, um einen zum Bohren oder Schneiden verwendeten Laserstrahl an einem tiefen Eindringen in das Leiterplattenelement zu hindern, wobei das Laserstrahl-Stoppelement mit Laserstrahl-Energie aufnehmenden und/oder reflektierenden Partikeln gebildet ist, sowie Verfahren zum Herstellen.

Description

Leiterplattenelement mit wenigstens einem
Laserstrahl-Stoppelement sowie Verfahren zum Herstellen eines Leiterplattenelements
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Leiterplattenelement, insbesondere Multilayer-Leiterplattenelement , mit mehreren dielektrischen Schichten sowie Leiterschichten, und mit wenigstens einem eigenen, von den Leiterschichten verschiedenen Laserstrahl-Stoppelement im Inneren des Leiterplattenelements, um einen zum Bohren oder Schneiden verwendeten Laserstrahl an einem tiefen Eindringen in das Leiterplattenelement zu hindern.
Weiters bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Leiterplattenelements.
Hintergrund der Erfindung
Leiterplattenelemente werden ganz allgemein aus verschiedenen Schichten aufgebaut, die miteinander klebend verbunden werden, wobei ein thermischer Pressprozess verwendet werden kann. Im Fall von mehrlagigen Leiterplattenelementen, sog. Multilayer- Leiterplattenelementen, liegen mehrere dielektrischen Schichten (isolierende Schichten) und Metallisierungen (Leiterschichten) übereinander, um so auf mehreren Niveaus leitende Verbindungen zwischen elektronischen Bauelementen herzustellen. Üblicherweise werden derartige Leiterplattenelemente aus Harzschichten, z.B. Epoxydharzschichten, und Kupferschichten aufgebaut, wobei zumindest zwei Lagen vorgesehen sind.
Zur Herstellung von leitenden Verbindungen zu inneren Komponenten sind in derartigen Leiterplattenelementen Bohrungen bis in vorgegebene Tiefen anzubringen. Wenn eine elektrische Verbindung zwischen leitenden Ebenen bestehen soll, können die so erzeugten Bohrungen anschließend z.B. galvanisch verkupfert werden. Ganz allgemein ist oft ein Schneiden oder Bohren dieser Leiterplattenelemente mit einer Steuerung der Tiefe des Schnitts oder des Bohrens erforderlich, wobei für dieses Schneiden oder Bohren in der Regel ein Laser, wie z.B. ein CO2-Laser, verwendet wird. Es kann zwar auch ein allgemeines Tiefensteuerungsverfahren eingesetzt werden, das allerdings nur begrenzt anwendbar ist. Zum Schneiden und Bohren mit Laserstrahlen dient beispielsweise eine Kupferlage im Inneren des Aufbaus des Leiterplattenelements dazu, den Laserstrahl an einem weiteren, tieferen Eindringen in das Leiterplattenelement zu hindern, also den Schneid- oder Bohrprozess zu stoppen. Diese Stoppwirkung beruht hier darauf, dass Kupferschichten oder allgemein Metallschichten im sichtbaren bzw. infraroten Lichtbereich sehr gut reflektieren; beispielsweise wird ein CO2-Laserstrahl an einer Kupferschicht gut reflektiert. Demgegenüber würde ein Laserstrahl im UV-Bereich Kupfer schneiden.
Nun ergibt sich jedoch bei Leiterplattenelementen mit bereits strukturierten Innenlagen das Problem, dass die Leiterschicht (z.B. eine Kupferlage) durch das Strukturieren nur mehr lokal vorhanden ist, an anderen Stellen jedoch die Metallisierung weggeätzt ist, so dass beispielsweise zwei Harzlagen direkt miteinander verbunden sind; ähnlich kann auch eine Lötstoppmaske direkt an eine Epoxydharzschicht anschließen. An derartigen Stellen, wo Harzschichten aneinander anschließen oder aber eine Lötstoppmaske an eine Harzschicht grenzt, ist die vorbeschriebene Laserstoppfunktion nicht mehr gegeben, da die hierfür erforderliche Metallisierung fehlt. In diesen Fällen ist es problematisch, die Schnitttiefe oder Bohrtiefe des Laserstrahls, d.h. dessen Eindringtiefe in den Aufbau des Leiterplattenelements, zu kontrollieren.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist im Stand der Technik (vgl. US 4,931,134 A, JP 3-165594 A, JP 5-235556A und JP 2002-271039 A) die Anbringung von gesonderten, zusätzlichen Laserstrahl-Stoppelementen, z.B. in Streifenform aus Kupfer, vorgeschlagen worden, die dem Laserstrahl reflektieren und so an seinem weiteren Eindringen in den Laserplattenelement-Aufbau hindern sollen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Leiterplattenelement bzw. ein Verfahren wie eingangs angegeben vorzusehen, wobei ein alternatives, leicht anzubringendes Laserstrahl-Stoppelement verwendet und es ermöglicht wird, im Fall einer bereits erfolgten Strukturierung von Innenlagen eine effiziente und verlässliche Kontrolle der Schnitttiefe oder Bohrtiefe eines Laserstrahls im Inneren eines Leiterplattenelements sicherzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Leiterplattenelement wie in Anspruch 1 bzw. ein Verfahren wie in Anspruch 9 angegeben vor. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Bei der vorliegenden Technik wird somit ebenfalls ein eigenes, „zusätzliches" Stoppelement für den Laserstrahl eingebracht; diese Stoppelement ist nun jedoch mit kleinen Partikeln gebildet, die die Laserstrahl-Energie aufnehmen und/oder reflektieren, und deren Größe insbesondere im nm- bis μm-Bereich liegen. Diese Partikel bestehen insbesondere aus einem geeigneten Metall, beispielsweise aus Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Zinn und/oder Blei; es können aber auch andere geeignete refelektie- rende bzw. schmelzbare Materialien, z.B. Keramik-Partikel, eingesetzt werden. Die Partikel, die z.B. sphärisch oder plättchenförmig sein können, sind dabei so klein, dass der Laserstrahl nicht ohne weiteres durch das Material der Schicht dringen kann, etwa aufgrund von Mehrfachreflexion an den Partikeln, wenn diese größer sind, bzw. wenn die Partikel nicht rund, sondern plättchenförmig sind, oder aber wenn ein großer Anteil Partikel-Bindemittel vorliegt, um die großen Partikel miteinander zu verbinden, wobei dann dieses Bindemittel nicht reflektiert und vom Laserstrahl durchdrungen werden kann. Auch ist bei derartigen größeren Partikeln im Stoppelement die Reflexion unter Umständen schlecht. Auf diese Weise wäre es denkbar, dass mit dem Laserstrahl genügend Energie in das Stoppelement eingebracht werden kann, um dieses zu durchdringen, anstatt dass der Laserstrahl gestoppt wird. Bei kleinen Partikeln kann jedoch einerseits der Bindemittelanteil sehr gering sein, und andererseits kann die Energie des Laserstrahls dazu verwendet werden, um das Material aufzuschmelzen, bzw. kann durch den höheren Anteil von Partikeln die Reflexion höher sein.
Für die Größe der Partikel kann als Maßstab genommen werden, dass die Partikel einen „Nano-Charakter" aufweisen sollten, d.h. die Partikel sollten eine Größe haben, bei der der Schmelzpunkt der Nano-Partikel vom Schmelzpunkt des allgemeinen Leiterplattenmaterials abweicht. Bei Partikeln aus Silber hat sich hierfür beispielsweise eine Partikelgröße von ca. 100 nm als vorteilhaft herausgestellt .
Dieses eigene Stoppelement kann zumindest an jenen Stellen, wo die Beschränkung der Schnitttiefe oder Bohrtiefe des Laserstrahls gewünscht wird, aber selbstverständlich auch flächig, über die gesamte Oberfläche der darunter befindlichen Lage, angebracht werden; insbesondere kann es auch in herkömmlicher Weise strukturiert werden. Zur Strukturierung kann vorzugsweise eine Drucktechnik zum örtlichen Aufbringen eingesetzt werden, wie etwa Tintenstrahldruck, Siebdruck oder dgl . Eine Strukturierung ist aber auch möglich, wenn das Material der Zusatz-Stoppschicht in an sich herkömmlicher Weise lichtempfindlich ausgerüstet wird, so dass dann mit Hilfe eines üblichen Photoprozesses die Strukturierung durchgeführt werden kann. Auch hierfür können Drucktechniken, wie vorstehend angegeben, oder aber andere Beschichtungsverfahren, z.B: Aufsprühen etc., eingesetzt werden.
Beim Mechanismus gemäß der vorliegenden Technologie, mit dem Einsatz von kleinen Partikeln, kann die Energie des Laserstrahls auch dazu verwendet werden, um die Partikel komplett oder teilweise aufzuschmelzen, wodurch der Laserstrahl an dieser Stelle gestoppt wird, abgesehen davon, dass der Laserstrahl, ähnlich wie an der bekannten Kupferschicht, vollständig oder zumindest größtenteils reflektiert werden kann. Durch den thermischen Kontakt der Partikel im Laserstrahl-Auftreffbereich wird im Übrigen ein Kühleffekt, eine Wärmeableitung, bewirkt.
Das vorliegende Stoppelement wird bevorzugt als Zusatz-Schichtteil, insbesondere in Form einer Paste, vorgesehen und aufgebraucht, z.B. aufgedruckt, wobei diese Paste die kleinen Partikel sowie das Bindemittel enthält.
Es ist weiters auch denkbar, das Stoppelement zum Stoppen eines Laserstrahls schichtförmig über bzw. unter einer entfernbaren Trennschicht oder zwischen zwei entfernbaren Trennlagen anzubringen. Derartige Trennlagen werden beispielsweise verwendet, um zu verhindern, dass darüber und darunter liegende Harzschichten zusammenkleben. Dies wird beispielsweise dann vorgesehen, wenn ein Teil eines Substrats, d.h. einer starren Harzschicht, nachträglich entfernt werden soll, um so eine sogenannte Rigid- Flex-Leiterplatte zu erhalten, vgl. beispielsweise WO 2008/098269 A, WO 2008/098270 A, WO 2008/098271 A und WO 2008/098272 A. Die Anbringung des Stoppelements an bzw. zwischen den Trennlagen hat auch den Vorteil, dass es zusammen mit den Trennlagen entfernt werden kann.
Das Laser-Stoppelement kann andererseits auch als eigener, vorgefertigter Film (Tape) vorliegen und beispielsweise auf eine Harzschicht auflaminiert bzw. in eine Harzschicht eingelegt werden. Auch in diesem Fall liegt ein schichtförmiges, eigenes, von den Leiterschichten unabhängig angebrachtes Laser-Stoppelement vor, das als zusätzliche Schicht angebracht ist.
Eine vielfach besonders günstige Ausführungsform zeichnet sich weiters dadurch aus, dass die vorliegenden Partikel direkt als Füllstoff in eine der Schichten des Leiterplattenelements eingebaut sind bzw. werden. Beispielsweise können die Partikel in eine jeweilige Harzschicht des Leiterplattenelements eingebracht werden, sie können aber auch in den vorerwähnten Trennlagen eingebaut werden bzw. darin enthalten sein, wobei in diesem Fall die Trennlage zusätzlich als Stoppelement fungiert; ähnlich dient auch im vorerwähnten Fall des Einbaus von Füllstoff-Nano- Partikeln in eine Harzschicht letztere als Laser-Stopplage.
Im Übrigen werden in der Regel an einem Leiterplattenelement mehrere derartige Stoppelemente als zusätzlich zu Leiterschichten angebrachte Stoppelemente vorliegen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung noch weiter erläutert. In der Zeichnung zeigen im Einzelnen: Fig. 1 ein an sich bekanntes Multilayer-Leiterplattenelement in einem ganz schematischen Querschnitt, wobei auch bloß ganz schematisch ein Laserstrahl zum Schneiden oder aber Bohren eines Kontaktierungslochs für eine Leiterlage im Inneren des Leiterelements gezeigt ist, wobei der Laserstrahl an der inneren Leiterlage in herkömmlicher Weise (durch Reflexion) gestoppt wird;
Fig. 2 eine ähnliche schematische Querschnittsansicht, wobei nun jedoch im Vergleich zu Fig. 1 die innere Leiterlage strukturiert ist, so dass der Laserstrahl, wenn er auf eine Stelle gerichtet ist, wo die innere Leiterlage durch die Strukturierung kein Metall aufweist, an einem tieferen Eindringen nicht gehindert wird;
Fig. 3 einen vergleichbaren schematischen Querschnitt durch ein Leiterplattenelement, wobei nun jedoch ein eigenes Stoppelement mit kleinen Partikeln zum Stoppen des Laserstrahls vorgesehen ist;
Fig. 4 einen vergleichbaren Querschnitt, hier allerdings mit bloß zwei Leiterplattenlagen, wobei wiederum ein Zusatz-Stoppelement für den Laserstrahl vorgesehen ist, nun jedoch zwischen zwei entfernbaren Trennlagen;
Fig. 4A eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 4, nun jedoch mit bloß einer entfernbaren Trennlage, auf der ein Zusatz-Stoppelement angebracht ist;
Fig. 5 eine Einzellage mit einer Harzschicht und einer darauf angebrachten, bereits strukturierten Leiterlage, sowie mit einer darüber vorgesehenen Schicht mit kleinen Partikeln, die zur Bildung einer Zusatz-Schicht für die Herstellung eines eigenen Elements zum Stoppen eines Laserstrahls beim Schneiden oder Bohren des fertigen Leiterplattenelements vorgesehen ist; und
Fig. 6 einen Multilayer-Aufbau mit drei noch getrennt dargestellten Lagen für die Multilayer-Struktur, wobei die mittlere Lage jener gemäß Fig. 5 entspricht, nachdem die Zusatz-Schicht strukturiert wurde, um die Zusatz-Stoppelemente gemäß der Erfin- düng zu bilden, und wobei schematisch auch das Verpressen der einzelnen Lagen zum Multilayer-Leiterplattenelement veranschaulicht ist.
Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
In Fig. 1 ist ganz schematisch und nicht maßstäblich ein an sich herkömmlicher Aufbau eines Multilayer-Leiterplattenelements 1 gezeigt, wobei beispielhaft drei Lagen 2, 3 und 4 gezeigt sind, ohne dass der Leiterplattenelement-Aufbau jedoch hierauf beschränkt sein soll. Im Einzelnen sind drei Kunstharzschichten 5, 6 und 7 vorhanden, die beispielsweise aus Epoxydharz, wie an sich bekannt, bestehen, wobei sie auch Glasfasern zur Verstärkung enthalten können. Weiters sind im gezeigten Beispiel vier Leiterschichten, (Metallschichten, in der Regel Kupferschichten) 8, 9, 10 und 11 vorhanden, von denen zwei Schichten 8, 11 an den Außenseiten des Aufbaus vorliegen, wogegen die Kupferschichten 9 und 10 im Inneren vorhanden sind. Ganz schematisch ist weiters ein Laserstrahl 12 in Fig. 1 angedeutet; dieser Laserstrahl 12 wird zum Bohren von Kontaktlöchern oder aber zum Anbringen von Schnitten, etwa zum Entfernen von Teilen von Leiterplattenlagen, verwendet. Ein derartiges Entfernen von Leiterplattenlagen-Teilen wird z.B. dann vorgesehen, wenn flexible Teile des Leiterplattenelements gewünscht sind, also eine sog. Rigid-Flex- Leiterplatte herzustellen ist. Die Eindringtiefe des Laserstrahls 12 wird gemäß Fig. 1 durch die innenliegende Kupferschicht 9 begrenzt, da diese Kupferschicht oder Metallisierung 9 den Laserstrahl, z.B. einen CO2-Laserstrahl, gut reflektiert. Aufgrund dieser Reflexion an der Kupferlage 9 kann daher der Laserstrahl 12 nicht weiter in das Innere des Aufbaus des Leiterplattenelements 1 eindringen.
Ganz allgemein reflektieren Metalle, wie sie für die Leiterlagen 8, 9, 10 und 11 verwendet werden, Laserlicht im sichtbaren oder Infrarot-Bereich gut; ein Laserstrahl im UV-Bereich würde jedoch beispielsweise eine Kupferlage schneiden. Für derartige UV-Laser wird daher die Eindringtiefe beim Bohren oder Schneiden von Leiterplattenelementen anders kontrolliert, wobei spezielle, nichtmetallische Abstandsmaterialteile in den Schichtaufbau eingebettet werden, deren Funktion im Vorsehen eines Raums oder Abstands für den UV-Laser gelegen ist, und die beim Bohren bzw. Schneiden mit dem UV-Laser zerstört werden können. Diese Methode mit den bekannten „Distanzelmenten" ist jedoch nur für ein relativ langsames Schneiden oder Bohren geeignet und erfordert das Einfügen des Distanzmaterials im Inneren etwa der Harzschichten.
Wenn beim Schneiden eines Leiterplattenelements 1 mit einem Laserstrahl 12 im sichtbaren Lichtbereich oder im Infrarot-Bereich die Situation gegeben ist, dass die innere Leiterschicht, z.B. die Kupferschicht 9, bereits strukturiert ist, vgl. Fig. 2, wobei Bereiche 13 in dieser Leiterschicht 9 ohne Metall vorliegen, so kommt es zu keiner Reflexion des Laserstrahls 12 an einer Metalloberfläche, und der Laserstrahl 12 dringt tiefer als gewollt in das Leiterplattenelement 1 ein, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Es wäre nun zwar denkbar, die Eindringtiefe des Laserstrahls 12 aufgrund der Kontrolle der Einschaltzeiten des Laserstrahls 12 zu regulieren, jedoch ist diese Methode zu ungenau und hängt auch u.a. von den Dicken und Materialien der jeweiligen Schichten, insbesondere der Harzschichten 5 etc., ab, die durchaus variieren können.
Sollte an der Stelle der Leiterschicht 9 (oder auch der Leiterschicht 10, falls auch dort eine Strukturierung vorliegen sollte) bereits eine Lötstoppmaske angebracht sein, so fehlt nichtsdestoweniger an den Stellen 13 weiterhin eine Metallisierung, so dass auch dann die Eindringtiefe des Laserstrahls 12 nicht ohne weiteres gesteuert bzw. begrenzt werden kann.
Um hier Abhilfe zu schaffen, wird an den erforderlichen Stellen, nämlich dort, wo später mit Hilfe des Laserstrahls 12 ein Schnitt oder eine Bohrung angebracht werden soll, und wo bereits die Leiterschicht, z.B. die Kupferschicht 9, strukturiert ist, ein eigenes, unabhängiges, zusätzliches Stoppelement - hier auch Zusatz-Stoppelement 14 genannt - angebracht; dieses Zusatz-Stoppelement 14 wird unabhängig von (zusätzlich zu) den Leiterschichten, z.B. 9, angebracht, und es ist mit kleinem Partikeln gebildet, die als Laserstrahl-Stoppelement wirken, indem an ihnen der Laserstrahl 12 reflektiert wird und/oder seine Energie zum Aufschmelzen von Partikeln in diesem Zusatz-Stoppelement 14 verwendet wird. In Fig. 3 ist beispielhaft ein derartiges loka- les Zusatz-Stoppelement 14 in einem metallisierungsfreien Bereich 13 in einer bereits strukturierten Leiterschicht 9 eines Leiterplattenelements 1 gezeigt, das im Übrigen so wie in Fig. 1 und 2 gezeigt aufgebaut ist.
Das Zusatz-Stoppelement 14 enthält wie erwähnt kleine Partikel, die durch ein Bindemittel verbunden sind, wobei diese Partikel so klein sind, dass sie früher schmelzen als der gesamte Materialkomplex. Beispielsweise wurden Silberpartikel und Goldpartikel für diese „Nano"-Partikel getestet, wobei sich gezeigt hat, dass bei Silberpartikeln und Goldpartikeln mit einer Partikelgröße von ca. 100 nm gute Ergebnisse erzielt werden können.
Diese kleinen Partikel, deren Größe bis hinein in den μm Bereich reichen kann, sind so klein, dass im Stoppelement 14 auch wenig Bindemittel benötigt wird, was deshalb von Vorteil ist, da dieses Bindemittel für die Stoppfunktion nicht nützbar ist und unter Umständen die Reflexion des Laserstrahls 12 an den Nano- Partikeln behindert. Bei zu großen Partikeln kann weiters aufgrund der Geometrie der Partikel auch eine Mehrfachreflexion (bzw. durch einen relativ hohen Bindemittelanteil eine erhöhte Absorption) auftreten, wobei dann ein Durchdringen des Laserlichts durch den Bereich oder die Schicht des Stoppelements 14 hindurch möglich wäre, so dass der Laserstrahl nichtsdestoweniger zu tief eindringt. Von Bedeutung für das vorliegende Stoppelement 14 und dessen Stoppfunktion sind daher die „Kleinheit" der Partikel in Verbindung mit dem geringen Bindemittelanteil, bzw. die Reflexions- und Absorptionseigenschaften, wobei dann die Energie des Laserstrahls 12 auch dazu verwendet wird, um gegebenenfalls die Nano-Partikel aufzuschmelzen, abgesehen davon, dass die Reflexion am Stoppelement 14 vergleichbar jener an einer Kupferschicht 9 (s. Fig. 1), jedenfalls hoch, sein kann.
Andere Materialien für die Nano-Partikel wären beispielsweise Kupfer, Zinn, Blei, Aluminium, allgemein Metalle, die zu den „Nano"-Partikeln verarbeitet werden können, aber auch Keramikmaterialien.
Als Bindemittel haben sich beispielsweise Epoxydharze als geeignet erwiesen; es können Lösungsmittel auf Basis von α-Terpinöl für die Zusatzschicht-Masse verwendet werden.
Mit derartigen oder ähnlichen Bindemitteln und derartigen Nano- Partikeln wie angegeben kann z.B. eine Schichtmasse in Form einer Paste hergestellt werden, die im Zuge der Herstellung des Leiterplattenelements 1 leicht - als Zusatz zu den übrigen Komponenten - aufgebracht werden kann. Insbesondere eignet sich zum Anbringen dieser Paste für das Stoppelement 14 eine Vielzahl von Drucktechniken, einschließlich Siebdruck oder Tintenstrahldruck, und anderen Beschichtungstechniken, z.B. auch Sprühbeschichten. Eine Möglichkeit besteht auch darin, die Paste zuerst in Form einer Oberflächenschicht anzubringen und danach diese Oberflächenschicht zu strukturieren, was mit Hilfe von an sich bekannten Photobelichtungstechniken (mit anschließenden Entwicklungsprozessen) geschehen kann, wenn lichtempfindliche Eigenschaften für die Paste vorgesehen werden. Dies wird nachfolgend noch näher anhand der Fig. 5 und 6 erläutert werden.
Im Betrieb wird die Energie des Laserstrahls 12 von den kleinen Partikeln aufgenommen, wobei die Energie dazu genützt wird, die Partikel teilweise oder vollständig aufzuschmelzen. Weiters wird der Laserstrahl 12 teilweise oder vollständig reflektiert. Ein Vorteil ist weiters, dass zufolge des thermischen Kontakts der Partikel der Bereich, wo der Laserstrahl 12 auftrifft, gekühlt wird, da durch die Partikel Wärme abtransportiert wird.
Das vorliegende Laserstrahl-Stoppelement 14 eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für Anwendungen, wo mit Hilfe des Laserstrahls 12 Schnitte im Leiterplattenelement 1 angebracht werden, etwa um einen Teil einer Lage, z.B. der Lage 2 (s. Fig. 1) zu entfernen, um so durch Entfernen des starren Harzteils an dieser Stelle einen eventuellen flexiblen Leiterplattenbereich zu schaffen, wie dies an sich bekannt ist.
Beim Entfernen von Teilen von Lagen eines Leiterplattenelements ist es wie eingangs erwähnt auch bekannt, entfernbare Trennlagen einzubauen, um so ein Aneinanderhaften von Schichten an dieser Stelle zu verhindern. Diese Trennlagen wirken jedoch als solche nicht als Stoppelemente für den Laserstrahl 12. Das Vorsehen derartiger Trennlagen, wie der Trennlagen 15, 16 in Fig. 4 oder der einzelnen Trennlage 16 in Fig. 4A, kann nun mit dem Anbringen eines Laserstrahl-Stoppelements 14 wie anhand der Fig. 3 grundsätzlich erläutert kombiniert werden, vgl. Fig. 4 und 4A. Dabei ist es möglich, das zusätzliche bzw. eigene Stoppelement 14 zwischen zwei Trennlagen 15, 16 anzubringen (siehe Fig. 4), oder aber sie auf einer Trennlage 16 (siehe Fig. 4A) anzubringen. Selbstverständlich wäre es auch möglich, je nach den Gegebenheiten das Stoppelement 14 auch unterhalb einer derartigen Trennlage (z.B. 15 in Fig. 4) vorzusehen, ohne darunter noch eine weitere Trennlage 16 anzubringen.
Im Fall der Fig. 4 und 4A könnte beispielsweise ein Teil 17 der oberen Lage 5 mit 8 vom übrigen Leiterplattenelement 1 entfernt werden. Dieser Teil 17 kann in sich geschlossen, z.B. rechteck- förmig sein, wobei seine Begrenzung durch zumindest eine Trennlage 15, 16 sowie das Stoppelement 14 gebildet ist, und wobei der Schnitt mit Hilfe des Laserstrahls 12 um diesen Teil 17 herum angebracht wird, um den Teil 17 schließlich entfernen zu können. Dies ist in Fig. 4 und 4A nicht näher dargestellt, ist aber an sich, sieht man vom vorliegenden Stoppelement 14 ab, herkömmliche Technologie.
In Fig. 5 ist schematisch in einem Querschnitt eine Lage, z.B. die Lage 3 des Leiterplattenelements 1 gemäß Fig. 1, mit einer Harzschicht 6 und einer darauf angebrachten, bereits strukturierten Leiterschicht 9 dargestellt. Zufolge der Strukturierung sind in der Leiterschicht 9 Bereiche 13 vorhanden, wo keine Metallisierung mehr vorliegt. Diese Lage gemäß Fig. 5 ist für eine Innenlage eines Multilayer-Leiterplattenelements 1 etwa gemäß Fig. 1 bis 3 vorgesehen.
Für die Anbringung der von eigenen Stoppelementen 14 in den Bereichen 13 wird nun in diesem Beispiel zunächst eine Partikel- Oberflächenschicht 14' auf der Lage 3 vorgesehen, was z.B. durch Aufstreichen der Paste und Rakeln, durch Aufsprühen (spray-coa- ting) , Aufdrucken oder eine ähnliche bekannte Methode erfolgen kann. Diese Oberflächenschicht 14' aus der Paste mit den Nano- Partikeln und dem Bindemittel wird zusätzlich mit einem lichtempfindlichen Element, z.B. einem handelsüblichen Photoinitiator zusammen mit einem zu vernetzenden Bindemittel, ausgerüstet. Dadurch kann durch entsprechendes Belichten durch eine Maske hindurch die Oberflächenschicht 14' bereichsweise ausgehärtet und bereichsweise für ein Ätzmittel angreifbar (bzw. photographisch entwickelbar) gestaltet werden, so dass in einem nachfolgenden Ätzvorgang (bzw. Entwicklungsschritt) , ganz ähnlich wie dies bei der Strukturierung von Leiterschichten, z.B. 9, erfolgt, eine strukturierte Zusatz-Schicht als Stoppelement 14 erhalten wird, vgl. Fig 6.
Die Innenlage 3 wird sodann gemäß Fig. 6 zusammen mit den äußeren Lagen 2, 4 (sowie gegebenenfalls mit weiteren Innenlagen, die jedoch nicht dargestellt sind) in an sich bekannter Weise übereinander gestapelt und - in der Regel in Verbindung mit weiteren derartigen Lagenpaketen in der Art eines „Buchs", wie dies an sich bekannt ist - in einer Presse angeordnet und sodann unter Erhitzen, um die Lagen 2, 3 und 4 miteinander klebend zu verbinden, verpresst, vgl. die nur ganz schematisch dargestellten Pressenteile 18, 19 in Fig. 6. (Es sei hier erwähnt, dass selbstverständlich auch nicht-thermische Verbindungsmöglichkeiten bestehen, die ebenfalls eingesetzt werden können, wenn die vorliegenden Zusatz-Stoppelemente 14 eingebaut werden.)
Ein derartiges Verpressen kann auch selbstverständlich erfolgen, wenn die Zusatz-Stoppelemente 14 auf andere Art und Weise, etwa durch Siebdruck, an den gewünschten Stellen (also „strukturiert") angebracht worden sind.
Eine andere Art, die vorliegenden Stoppelemente 14 unabhängig von den Leiterschichten 8, 9, 10, 11 zu erzielen, besteht beispielsweise auch darin, die vorgenannten Partikel direkt als Füllstoff in geeigneter Weise in die passenden Lagen oder Schichten einzubauen. Die Partikel werden somit in diesem Fall direkt, als „Füllstoff", im Harzsystem einer Harzschicht des Leiterplattenelements oder aber auch gegebenenfalls in einer Trennlage 15 bzw. 16 (wobei dann nur eine derartige Trennlage vorliegen wird) enthalten sein, und die betreffende Harzschicht bzw. Trennlage fungiert dann als Laser-Stopp-Schicht oder -Lage, also als Laser-Stoppelement 14, wiederum unabhängig von den Leiterschichten 8, 9, 10, 11. Eine weitere Möglichkeit zum Vorsehen eines Stoppelements 14 kann darin bestehen, dass vorgefertigte Stoppelemente 14 als Film (Tape) vorliegen, wobei diese Stoppelement-Filme auf eine (Harz-) Schicht auflaminiert bzw. im Schichtaufbau eingelegt werden.
Mit den vorliegenden Zusatz-Stoppelementen 14 für den Laserstrahl 12 können über die Reflexions- bzw. Absorptionseigenschaften, für die insbesondere die Partikel und ihre Größe bzw. Form verantwortlich sind, die Stoppeigenschaften beeinflusst werden. Von Vorteil ist dabei, dass diese Zusatz-Stoppelemente 14 überall im Multilayer-Aufbau angebracht werden können, nämlich dort, wo später ein Begrenzen der Eindringtiefe des Laserstrahls beim Schneiden oder Bohren des Leiterplattenelements 1 gewünscht wird. Diese variablen Aufbringungsstellen sind ebenso wie die flexiblen Aufbringungsmethoden von besonderem Vorteil. Als günstig hat sich dabei auch erwiesen, dass eine Paste in Schichtform, mit den Nano-Partikeln, aufgedruckt oder in anderer Form dem Leiterplattenelement hinzugefügt werden kann, nach dem die Leiterschichten strukturiert und geätzt wurden, ohne dass eine Kupferlage im Sinne einer Basislage zu verwenden ist, die einen Laserstrahl stoppen kann. Beim Auftreffen des Laserstrahls 12 auf dem Zusatz-Stoppelement 14 werden die kleinen Partikel wie erwähnt reflektiert bzw. gegebenenfalls auch teilweise oder vollständig aufgeschmolzen und gesintert, um den Laserstrahl an einem weiteren Eindringen in das Leiterplattenelement zu hindern .
Wenn vorstehend die Erfindung anhand besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert wurde, so sind selbstverständlich Änderungen und Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich. So ist in der Zeichnung, soweit bisher beschrieben, das Laser- Stoppelement 14 immer (ungefähr) in einer Ebene mit der bereits strukturierten Leiterschicht 9 gezeigt. Es ist aber genausogut denkbar und möglich, das Zusatz-Stoppelement 14 innerhalb einer Harzschicht, z.B. 6; anzubringen, wie dies der Einfachheit halber in Fig. 3 - der Einfachheit halber zusätzlich - strichliert angedeutet ist. Dies ist insbesondere dann leicht möglich, wenn die Harzschichten vor dem Verpressen bzw. Verkleben aus z.B. zwei Schichten bestehen, wie etwa im Fall von Harzsystemen, z.B. Epoxydharzschichten, die aus so genannten Prepregs gebildet werden, die ursprünglich in Folienform vorliegen und zum Verpressen einfach übereinander gelegt werden können, etwa um eine erhöhte Isolationsschicht zu erzielen. Im Fall einer lichtempfindlichen Pastenmasse sind auch Technologien anwendbar, wobei als Photo- prozess nur ein einstufiger Entwicklungsprozess eingesetzt wird. Was weiters die Zusatzschicht-Masse betrifft, so gibt es beispielsweise mit Aluminiumpartikeln gefüllte Pasten oder Tinten, wobei die Aluminiumpartikel in der Größenordnung von einigen Mikrometer (z.B. ca. 4μm) liegen und annähernd plättchenförmig sind, um so eine schichtweise Anordnung beim Aufbringen (Aufdrucken) zu erzielen.

Claims

Patentansprüche :
1. Leiterplattenelement (1), insbesondere Multilayer-Leiter- plattenelement , mit mehreren dielektrischen Schichten (5, 6, 7) sowie Leiterschichten (8, 9, 10, 11) , und mit wenigstens einem eigenen, von den Leiterschichten (8, 9, 10, 11) verschiedenen Laserstrahl-Stoppelement (14) im Inneren des Leiterplattenelements, um einen zum Bohren oder Schneiden verwendeten Laserstrahl (12) an einem tiefen Eindringen in das
Leiterplattenelement zu hindern, dadurch gekennzeichnet dass das Laserstrahl-Stoppelement (14) mit Laserstrahl-Energie aufnehmenden und/oder reflektierenden kleinen Partikeln gebildet ist.
2. Leiterplattenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel mit einem Bindemittel, z.B. einem Harz, insbesondere Epoxydharz, zu einem Schichtteil gebunden sind.
3. Leiterplattenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine Größe im nm- bis μm-Bereich aufweisen .
4. Leiterplattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine sphärische Form aufweisen .
5. Leiterplattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine Plättchenform aufweisen.
6. Leiterplattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Partikel aus Metall, z.B. Silber und/oder Gold, bestehen.
7. Leiterplattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Partikel aus Keramikmaterial bestehen.
8. Leiterplattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) ein aufgedruckter Schichtteil ist.
9. Leiterplattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) photolitogra- phisch strukturiert ist.
10. Leiterplattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) an bzw. in einer entfernbaren Trennlage (15, 16) oder zwischen zwei entfernbaren Trennlagen (15, 16) angebracht ist.
11. Leiterplattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) durch einen eingelegten bzw. auflaminierten Film gebildet ist.
12. Leiterplattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) durch die örtlich in eine Schicht (6) bzw. Lage (15, 16) als Füllstoff eingebauten Partikel gebildet ist.
13. Verfahren zum Herstellen eines Leiterplattenelements (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei vor dem Verbinden von Lagen (2, 3, 4) des Leiterplattenelements ein eigenes, von den Leiterschichten (8, 9, 10, 11) verschiedenes Stoppelement (14) an der gewünschten Stelle angebracht wird, wonach die Lagen unter Einschluss des Zusatz-Stoppelements (14) verpresst werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserstrahl-Stoppelement (14) mit Laserstrahl-Energie aufnehmenden und/oder reflektierenden Partikeln gebildet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) an bzw. in einer entfernbaren Trennlage (15, 16) oder zwischen zwei entfernbaren Trennlagen (15, 16) angebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Partikel aus Metall, z.B. Silber und/oder Gold, eingesetzt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) in einem Druckverfah- ren, z.B. Siebdruck, Tintenstrahldruck oder dgl . , schichtförmig angebracht wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) in einem Sprühbeschich- tungsverfahren schichtförmig angebracht wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das schichtförmige Stoppelement (14) lichtempfindlich ausgerüstet und in einem Photoätztechik- oder Photoentwicklungs-Verfahren strukturiert wird, bevor die weitere (n) Lage (n) angebracht und die Lagen (2, 3, 4) verpresst werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) als Paste, z.B. mit einem Harz, etwa Epoxydharz, als Bindemittel, aufgebracht wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (14) als vorgefertigter Film angebracht wird, der zwischen Lagen (2, 3; 15, 16) eingelegt oder auf eine Lage (3; 16) auflaminiert wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel als Füllstoff örtlich in einer Lage (15, 16) bzw. Schicht (6) eingebaut werden.
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