DE1920061U

DE1920061U - Traegerplatte nach art der gedruckten schaltung mit in mehreren ebenen vorgesehenen metalleiterbahnen, die zum teil miteinander im elektrischer kontakt stehen.

Info

Publication number: DE1920061U
Application number: DE1963S0046570
Authority: DE
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1963-09-27
Filing date: 1963-09-27
Publication date: 1965-07-22

Description

P.A.285 616*-2.6.65

Siemens & Halsice ■ München 2, den27 9 63

Aktiengesellschaft Witteisbacherplatz'2

63/2854

"Trägerplatte nach Art der gedruckten Schaltung mit in mehreren Ebenen vorgesehenen Metalleiterbahnen, dio zum Teil miteinander im elektrischen Kontakt stehen."

Die betrifft eine Trägerplatte nach Art der gedruckten Schaltung. Auf diese Trägerplatte können sowohl elektrische Bauelemente als auch Baugruppen oder ganze Baugruppenaggregate oder alle diese Arten gemeinsam aufgesetzt und miteinander elektrisch verschaltet werden. Die Trägerplatte besteht aus wenigstens einer in wenigstens zwei Ebenen mit Betalleiterbahnen versehenen Iso-

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lierstoffschicht, wobei wenigstens ein Teil der Leiterbrhnen verschiedener Ebenen durch die Isolierstoffschicht hindurch miteinander elektrisch leitend verbunden, d.h. durchkontaktiert sind. Insbesondere sind an den Durchkdntaktierungsstellen gleichzeitig Öffnungen vorhanden, die als Kontaktlöcher für die Anschlußteile der aufzusetzenden elektrischen Bauteile dienen.

Das sogenannte Durchkontaktieren, d.h. das elektrische Verbinden von Leitungsbahnen, die beispielsweise zu beiden iSeiten einer Isolierstoffplatte aufgebracht sind, durch die" Isolierstoffplatte hindurch stellt ein besonderes Problem-in der Technik der gedruckten Schaltungen dar. Insbesondere dann, wenn gleichzeitig an den Durchkontaktierungsstellen nicht nur Leitungsumlenkungen vorgenommen werden sollen, sondern auch gleichzeitig die Anschlu^pteile elektrischer Bauteile zu befestigen sind, muß dafür gesorgt werden, daß die Durchkontaktierungsstelle elektrisch einwandfrei ist.

Ks ist bekannt, diese Durchkontaktierung auf chemischem Wege vorzunehmenο Hierbei werden durch besondere chemische Verfahren eine oder mehrere Schichten in die Durchkontaktierungsöffnung eingebracht und gleichzeitig mit den Leiterbahnen verbunden. Besonders schwierig wird dieses Problem, wenn nicht nur eine, sondern wenn mehrere mit Leiterbahnen versehene gedruckte Schaltungen übereinanderzuschichten;und durchzukontektieren sind. Man kann sich hierbei zwar auch der chemischen Verfahren bedienen,

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jedoch ist dabei nicht die Gewähr gegeben, daß Iletalleiterlrhnen, die im Inneren der geschichteten "Trägerplatte vorhanden sind, auch elektrisch einwandfrei kontaktiert werden. Is können dabei sowohl unzulässig hohe Übergangswiderstände auftreten als auch jegliche •Kontaktierung überhaupt unterbleiben.

Die schlägt einen neuen Weg zur Durchkontaktierung vor. Die Trägerplatte der eingangs beschriebenen Art ist gemäß dadurch gekennzeichnet, daß; die Metalleiterbahnen miteinander durch Schweißstellen verbunden sind. In diese Schweißstellen können gleichzeitig Kontaktlöcher eingestanzt oder gebohrt

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Metalleiterbahnen miteinander direkt verschweißt sind. Sind aber einseine Isolierstoff-schichten oder die Isolierstoffschichten insgesamt zu dick, .so* wird empfohlen, die Metalleiterbahnen über einen oder mehrere Metallhilfskörper miteinander.zu. verschweißen.

Pur die Leiterbahnen- soll vorzugsweise ein Metall verwendet wer- . den, das mittels der Schweißelektroden deformierbar ist, d.h. daß dieses Metall eine gewisse Dehnbarkeit besitzt, wie es z.B. Kupfer zeigt ο ...

Die Leiterbahnen können auf die Isolierstoffschicht'vorzugsweise * auf kaschiert sein. Sie können aber auch chemisch aufgetragen sein.,

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wenn als Isolierstoffschicht ein Material verwendet wird, das beim Schweißen im Bereich der Schweißstellen zerstört wird.

Die Durchkontaktierung nach der g ist besonders dort von Vorteil, wo mindestens drei Isolierstoffschichten, die mit Metalleitorbahnen versehen sind, als geschichtete Trägerplatten vorhanden sind, wobei die Dicke jeder Isolierstoffschicht ca.Ö,1 mm und die Dicke der Leiterbahnen kleiner als 0,1mm sind. . ■'-./.

Anhand der Figuren soll an einigen Beispielen die -:näher erläutert werden. ■ - _ ;. '

Es zeigen die Figuren .'1,2 und 3 eine einlagige Isolierstoffschicht mit beidseitig aufgetragenen Metallschichten; Figur 4 zeigt eine Trägerplatte nach der mit drei Isolierstoffschichten und vier Metalleiterschiohten; Figur 5 zeigt eine Trägerplatte, bei der die Isolierstoffschicht stärker als bei den Figuren 1 bis 4 ist, wobei zur Verschweißung ein Hilfsträger verwendet ist. Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf die Trägerplatte nach Figur 3. Alle Figuren geben nur den für die Durchkontaktierung wesentlichen Ausschnitt der Trägerplatte an.

In Figur 1 ist mit 1 die Isolierstoffschicht bezeichnet.,Diese ist beidseitig mit Metalleiterbahnen 2 und 3 versehen. Die Metalleiterbahnen reichen über die in der Isolierstoffschicht befindliche Öffnung 4 hinweg, so daß durch die Punktschweißelektro-

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den 5 und 6 die Metalleiterbahnen zueinander verfornit werden, wie dies in Figur 2 nach erfolgter Schweißung an der Schweißstelle 7 gezeigt ist. Figur 3 zeigt eine Öffnung 8 in der Schweißstelle 7, die als Kontaktloch für die Anschlüßteile von aufzubringenden elektrischen Bauteilen dient.

In Figur 4 sind drei Isolierstoffschichten 9,10 und 11 mit der jeweiligen Dicke d nach erfolgter Verschweißung der Metalleiterbahnen 13,14,15 und 16 in den Löchern 12, wobei in der Schweißstelle 17 ein Kontaktloch 18 vorgesehen ist. Die Metalleiterbahnen haben die Stärke e. Die Isolierstoffschicht 10 kann auch als Zwischenlage zwischen den beidseitig mit Leiterbahnen 13 und 14 bzw. 15,und 16 versehenen Isolierstoffschichten 9 bzw. 11 angesehen v/erden.

Figur 5 zeigt einen Ausschnitt aus einer Trägerplatte nach der wobei eine Isolierstoffschicht 19 mit wesentlich größerer Dicke vorhanden ist. Diese Isolierstoffschicht ist mit Metalleiterbahnen 20 und 21 und einer öffnung 22 versehen, wobei die Metalleiterbahnen mit einem Metallhilfskörper 23 an den Stellen 24 und 25 verschweißt sind. In diese Verbindung ist ein Kontaktloch 26 gebohrt ο

Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf Figur 3 und stellt einen Ausschnitt aus einer Trägerplatte nach der. - dar. Diese Draufsicht könnte auch für die Figuren 4 oder 5 gelten. Auf der

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Isolierstoffschicht 1 verläuft eine Metalleiterbahn 2, die im Bereich der Durchkontaktierungsstelle verbreitert ist» Durch die Punktschweißelektroden ist die Metalleiterbahn etwas eingedrückt und an der Stelle 7 mit der Metalleiterbahn aus der nächsten Ebene verschweißt. In der Schweißstelle befindet sich das Kontaktloch 8.

Es ist überraschend, daß durch diese einfach durchzuführende Art der Durchkontaktierung eine Verbindung von Metalleiterbahnen verschiedener Ebenen hergestellt werden kann, die mit Sicherheit eine einwandfreie elektrische Verbindung garantiert. So kann z.B. mit Hilfe der Durchkontaktierung nach der eine etwa 1,1 mm starke Trägerplatte hergestellt werden, die aus zehn Isolierstoff-EÜiichten und dementsprechend elf. Metalleiterschichten besteht. Zur Herstellung dieser Trägerplatte geht man a.B. so vor, daß man in die Isolierstoffschichten entsprechend den Erfordernissen der Schaltung Löcher für die Durchkontaktierung einbringt und danach die Isolierstoffschichten mit Kupferfolien versieht» Danach werden aus den Kupferfolien die Leitungsbahnen durch chemisches Ätzen hergestellt, wobei dafür zu sorgen ist, daß von der Seite der Durchkontaktierungslöcher her keine Ätzung der Kupferfolie erfolgt, so daß die Durchkontaktierungslöcher wenigstens einseitig von der Metallfolie bedeckt bleiben. Bei beiäsitig mit Kupferfolien kaschierten Isolierstoffschichten oder -platten wird bereits durch Positivschablonen, die auf beiden Seiten in Form der Leiterbahnen z.B. aufgedruckt sind und die unter den Schäblon.enteilen befindlichen Folienteile vor dem Ätzmittel schützen,

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dafür gesorgt, daß das Ätzmittel nicht in die Durchkontaktierungslöcher eindringt. Bei einseitig mit Kupferfolie kaschierten Isolierstoff schichten oder -platten kann die Rückseite der Platte während des Ätzvorgangs z.B. mit einer Abdeckplatte versehen v/erden, wodurch dann das Ätzmittel ebenfalls nicht in die Löcher eindringen und die Kupferfolie von unten her angreifen kann. Andererseits ist es im Falle einseitig kaschierter Platten auch möglich, den Kleber, der die Kupferfolie an der Isolierstoffschicht hält, nicht auf die mit Bohrungen (Durchkontaktierungslöchern) versehene Schicht oder Platte sondern auf die Kupferfolie aufzuiragen, so daß über den Bohrungen die Rückseite der Kupferfolie durch den ätzresistenten Kleber, vor dem Ätzmittel geschützt wird. Die Isolierstoffschichten werden dann mit weiteren gleichartigen, entsprechend vorbereiteten Isolierstoffschichten, gegebenenfalls unter Zwischenlegen von Isolierfolien verklebt und gemeinsam durch Punktschweißen durchkontaktiert. Die Schweißung ist am leichtesten, wenn alle zu schweißenden Metallfolien gleich dick sind ο Diese mehrschichtige !Trägerplatte kann z.B. mit mehreren Aggregaten, in denen einzelne liiniaturbaugruppen der Elektronik zusammengefaßt sind, bestückt werden, weil nach der Br eine allen Anforderungen gerechtwerdende Durchkontaktierung entsteht»

8 lansprüche
6 Figuren

- 8

Claims

616 •-2.fi. 65 Ί PA 9/472/69 - 8 - t a n s j^ r^ U^ c h e

1. Trägerplatte für elektrische Bauelemente und/oder Baugruppen und/oder Baugruppenaggregate der Elektronik, die aus wenigstens einer in wenigstens zwei Ebenen mit Metalleiterbahnen versehenen Isolierstoffschicht besteht, bei der wenigstens ein Teil der Leiterbahnen verschiedener Ebenen durch die Isolierstoffschicht hindurch miteinander elektrisch leitend verbunden sind, insbesondere durch Öffnungen, die gleichzeitig als Kontaktlöcher für Anschlußteile dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalleiterbahnen (2,5,15 bis 16,20,21) miteinander durch Schweißstellen (7,17,24,25) verbunden sind.

2« Trägerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstellen (7,17,24,25) mit Kontaktlöchern (8,18·,26) versehen sind»

5ο Trägerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalleiterbahnen (2,5,15)bis 16) miteinander direkt verschweißt sind.

4« Trägerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalleiterbahnen (20,21) über einen Metallhilfskö'rper (23) miteinander verschweißt sind.

5» Trägerplatte nach einem ,-oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

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dadurch gekennzeichnet, daß für die Leiterbahnen (2,3,13 bis 16,20,21) ein Metall verwendet ist, das mittels der Schweißelektroden (5,6) deformierbar ist ο

6» Trägerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (2,3,13 bis 16, 20,21) auf die Isolierstoffschicht (1,19,11,19) aufkaschiert simd ο

7- Trägerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch^kennzeichnet, daß die Leiterbahnen (2,3»13 bis 16,20, 21) auf die Isolierstoffschicht (1,9,10,11,19) chemisch aufgetragen sind ο

8ο Trägerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens drei Isolierstoffschichten (19,11) besteht, wobei die Dicke (d) jeder Isolierstoff schicht ca. 0,1 mm und die Dicke (e) der Leiterbahnen (13 bis 16) kleiner als 0,1 mm sind*