DE102009019782A1

DE102009019782A1 - Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierbaren Leiterplatten

Info

Publication number: DE102009019782A1
Application number: DE102009019782A
Authority: DE
Inventors: Georg Poslowsky
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2009-05-02
Filing date: 2009-05-02
Publication date: 2010-11-04

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierbaren Leiterplatten (1) vorgeschlagen, bei dem zur Herstellung eines Vorprodukts der Leiterplatte (1) die horizontalen Leiterbahnen und vertikale Ausnehmungen (6) auf und in die Leiterplatte (1) gebracht werdenund bei dem während eines separaten Bestückungsporzesses der Leiterplatte (1) zunächst Lotpaste (8) auf die Kontaktflächen für die zu bestückenden Bauteile und in die Ausnehmungen (6) gebracht wird und dann in einem Reflowprozess sowohl die Anschlüsse der Bauteile als auch die leitenden Verbindungen in den Ausnehmungen (6) zur Bildung von Durchkontaktierungen zwischen leitenden Schichten (3, 4) hergestellt werden.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierbaren Leiterplatten, insbesondere zur Bestückung mit SMD-Bauteilen, nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist für sich gesehen beispielsweise aus der DE 699 34 814 T2 bekannt, dass zwischen verschiedenen Leiterbahnebenen einer Leiterplatte als elektrische Durchkontaktierungen sogenannte Vias (Vertical Interconnect Access) vorgesehen werden, die aufgrund der geringen Masse und der dichten Bestückung in der Mikroelektronik auch mittels eines Lasers zunächst als Durchbruch oder Ausnehmung in der Leiterplatte hergestellt werden können.
In der Regel wird dabei aber bereits beim Hersteller der Leiterplatten mittels eines Galvanikprozesses auch eine entsprechende leitende Beschichtung im so hergestellten Durchbruch in der Leiterplatte erzeugt. Aus der DE 37 09 770 C2 ist darüber hinaus bekannt, dass in einem Vorprodukt der Leiterplatte bereits dünne Drähte oder Leiterstreifen in die Durchbrüche eingefügt werden.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierbaren Leiterplatten aus, bei dem zur Herstellung eines Vorprodukts der Leiterplatte horizontale Leiterbahnen und vertikale Ausnehmungen auf und in die Leiterplatte gebracht werden und bei dem während eines separaten Bestückungsprozesses der Leiterplatte zunächst Lotpaste auf die Kontaktflächen der zu bestückenden Bauteile und in die Ausnehmungen gebracht wird und dann in einem Reflowprozess sowohl die Anschlüsse der Bauteile als auch die leitenden Verbindungen in den Ausnehmungen zur Bildung von Durchkontaktierungen hergestellt werden.
Mit der Erfindung ist in vorteilhafter Weise erreichbar, dass bei zwei- und mehrlagigen Leiterplatten eine elektrische Verbindung zwischen den Lagen der Leiterplatte nicht mehr, wie bisher üblich, mittels eines relativ aufwendigen Galvanikprozesses hergestellt werden muss. Da sich auch bei den hier betrachteten Produktionsprozessen die Aufgabe stellt, dass Kosten und Prozessschritte eingespart werden müssen, kann mit der erfindungsgemäßen Einsparung des Galvanikprozesses ein hohes Einsparpotenzial realisiert werden.
Da der bisher übliche zusätzliche Galvanikprozess beim Leiterplattenhersteller erfindungsgemäß durch einen ohnehin anzuwenden Lötprozess beim Leiterplattenbestücker ersetzt wird, braucht der Hersteller der Leiterplatte neben den Leiterbahnen nur noch die Ausnehmungen in der Dielektrikumschicht vorzusehen. Bei der Herstellung der Ausnehmungen können zum Beispiel einfache CO₂-Laser zu Einsatz kommen.
Der Prozess für die Bestückung mit vorzugsweise SMD-Bauteilen (SMD = Surface Mounted Device), sieht dann zunächst das Drucken von Lotpaste auf die SMD-Lotflächen vor. Beim Drucken dieser Lotdepots werden dann aber auch gleichzeitig die vorgesehenen Vias (Durchkontaktierungen) durch Auffüllen der Ausnehmungen (Sacklöcher) gedruckt, wobei entsprechende Öffnungen in der Pastenmasken-Schablone auf einfache Weise vorgesehen werden können. Beim anschließenden Reflowprozess werden dann sowohl die Bauteilean schlösse als auch die Lagen der Leiterplatte über die Durchkontaktierungen miteinander verbunden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 einen Teilschnitt durch ein Basismaterial einer Leiterplatte.
2 einen Teilschnitt durch eine Leiterplatte nach der 1 mit strukturierten Leiterbahnen.
3 einen Teilschnitt durch eine Leiterplatte nach der 2 mit einer Entfernung von dielektrischem Material mittels Laser zur Herstellung einer Ausnehmung.
4 einen Teilschnitt durch eine Leiterplatte nach der 3 mit einer Lotschablone und Lotpaste in der Ausnehmung.
5 einen Teilschnitt durch eine Leiterplatte nach der 4 nach dem Entfernen der Lötschablone und einem Reflowprozess.
Weg zur Ausführung der Erfindung
In 1 ist das Basismaterial einer Leiterplatte 1 gezeigt, das aus einem Dielektrikum 2, zum Beispiel einer Polyamidfolie von ca. 50 μm, und jeweils auf jeder Seite aus einer leitenden Schicht 3 und 4, zum Beispiel eine Kupferschicht von ca. 18 μm, besteht.
Aus 2 ist erkennbar, wie aus den Schichten 3 und 4 strukturierte Leiterbahnen herausgebildet sind und in 3 ist gezeigt, wie beim Hersteller der Leiterplatte 1 eine für das Vorprodukt fertige Oberfläche der Leiterplatte 1 mit einer Entfernung von dielektrischem Material mittels Laser, hier durch den Pfeil 5 schematisch angedeutet, zur Herstellung einer Ausnehmung 6, erzeugt wird.
4 zeigt einen Teilschnitt durch die zuvor beschrieben Leiterplatte 1 in einem separaten Bestückungsprozess mit hier nicht näher gezeigten SMD-Bauteilen. Es wird hier eine Lotschablone 7 auf die zu bestückende Oberfläche der Leiterplatte 1 gelegt und dann werden die offenen Flächen mit einer Lotpaste 8 bedruckt, sodass sich in der Ausnehmung 5 die Lotpaste befindet.
Aus 5 ist noch zu entnehmen, wie nach dem Entfernen der Lotschablone 7 und einem Reflowprozess sich die fertige Durchkontaktierung in der Ausnehmung 5 herausbildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 69934814 T2 [0002]
- DE 3709770 C2 [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung von durchkontaktierbaren Leiterplatten (1), bei dem zur Herstellung eines Vorprodukts der Leiterplatte (1) die horizontalen Leiterbahnen und vertikale Ausnehmungen (6) auf und in die Leiterplatte (1) gebracht werden und bei dem während eines separaten Bestückungsprozesses der Leiterplatte (1) zunächst Lotpaste (8) auf die Kontaktflächen für die zu bestückenden Bauteile und in die Ausnehmungen (6) gebracht wird und dann in einem Reflowprozess sowohl die Anschlüsse der Bauteile als auch die leitenden Verbindungen in den Ausnehmungen (6) zur Bildung von Durchkontaktierungen zwischen leitenden Schichten (3, 4) hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (6) jeweils ein Sackloch von der Oberfläche der Leiterplatte (1) zu der durchgehend leitenden Schicht (4) sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotpaste (8) über eine entsprechend ausgebildete Lotmaske bei einem Aufdrucken der Lotpaste (8) auf die Leiterplatte (1) und in die Ausnehmung (6) gelangt.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (6) mittels eines Lasers (5) in das Dielektrikum (2) der Leiterplatte (1) bei der Herstellung des Vorprodukts eingefügt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestückung der Leiterplatte (1) mit SMD-Bauteilen erfolgt.