DE19502044A1 - Fertigungsverfahren zur Herstellung mehrlagiger 2D und 3D Leiterplatten - Google Patents
Fertigungsverfahren zur Herstellung mehrlagiger 2D und 3D LeiterplattenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mehrlagiger 2D (Fig. 1) und
3D (Fig. 2)-Leiterplatten mittels Urformen d. h. Aufspritzen der Leiter- und Isolationswerkstoffe
sowie zum Befestigen der Bauelemente (elektrisch leitend oder isolierend) auf einer
Leiteplatte.
Gegenwärtig werden einlagige Leiterplatten größtenteils subtraktiv durch Ätzen hergestellt,
wobei auch bei Mustern zunächst eine Belichtungsmaske erstellt werden muß.
Mehrlagige Leiterplatten (Multilayer) werden entweder auf ähnlichem Wege hergestellt und
mittels komplexer Technologien miteinander verbunden sowie durchkontaktiert oder mittels
des Multiwire-Verfahrens hergestellt.
Weiterhin ist es noch möglich für Muster Universalleiterplatten zu benutzen und diese nach
Bedarf zu konfigurieren.
Die Umweltbelastung durch in der Galvanik verwendete Chemikalien ist hoch.
Subtraktive und semiadditive Verfahren nutzen nur einen geringen Teil des
aufgebrachten Werkstoffes.
Die Erstellung von Mustern ist aufwendig (Ätzmaske . . . ) und im Bereich der MID so
gar fast unmöglich.
Gängige Verfahren der Musterherstellung sind entweder sehr teuer (z. B. Multiwire)
oder mit Nachteilen im Layout verbunden, da z. B. Universalleiterplatten unnütze
Strukturen aufweisen, wodurch evtl. störende Kapazitäten etc. entstehen, und auch
nicht mit dem Layout der serienmäßig gefertigten Leiterplatte übereinstimmen.
Die Auswahl der Materialien ist durch die Technologischen Anforderungen begrenzt.
Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fertigungsverfahren anzugeben, das die o.g.
Nachteile mindert oder beseitigt und die konstruktiven Möglichkeiten erweitert.
Umweltschonende Fertigung von Leiterplatten ohne Einsatz Chemischer Prozesse.
Äußerst Flexible Fertigung von Mustern und Kleinserien.
Geringe Kosten für die Anschaffung einer entsprechenden universellen Anlage.
Eine direkte Anbindung an ein CAD-System ist einfach möglich.
Die Auswahl an Trägermaterialien ist sehr vielfältig, so daß auch niedrigschmelzende
Kunststoffe und Naturstoffe wie z. B. selbst Holz als Trägermaterial in Frage kommen.
Die Herstellung von 3D-Leiterplatten (MID) ist auch mit "alten", d. h. ansonsten für
diese Technik nicht geeigneten Spritzgußteilen möglich.
Ein Durchkontaktieren verschiedener Ebenen in nachfolgenden Prozeßschritten ist
nicht mehr nötig.
Wenn es gelingt, Bauteile fest haftend mit einem hochschmelzenden "Lot" zu verbinden
(z. B. Kupferlegierung) wird es möglich Baugruppen herzustellen, welche eine höhere
mechanische Stabilität aufweisen, als dies mit Zinnlegierungen möglich ist. Die Thermische
Belastung ist dabei durch die lokale Erwärmung der Bauteile gering.
Erweist es sich als möglich, mittels Mikromechanischer Techniken Spritzdüsenanordnungen
herzustellen, so ist auch ein Einsatz in der Serienfertigung möglich.
Claims (11)
1. Fertigungsverfahren zur Herstellung leitender Verbindungen bzw. von Leiterbahnen,
dadurch gekennzeichnet, daß flüssiges Metall und flüssiger Kunststoff auf einen
Trägerkörper gespritzt wird und auf diesem haftet, wobei Spritzdüse und
Trägermaterial zweckentsprechend relativ zueinander bewegt werden.
2. Fertigungsverfahren zur leitenden und/oder isolierenden Verbindung von Bauteilen auf
einem Trägermaterial, gekennzeichnet dadurch, daß nach Anspruch 1 verfahren wird.
3. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Metallstrahl in sich homogen ist und ohne eine Durchmischung mit den
Umgebungsgasen auf den Trägerkörper auftrifft.
4. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Metallstrahl in Tröpfchenform auf den Trägerkörper auftrifft.
5. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall
auf einen Werkstoff mit niedrigerem oder gleichem Schmelzpunkt aufgespritzt wird.
6. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall
auf einen Werkstoff mit höherem Schmelzpunkt aufgespritzt wird.
7. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Aufspritzen des Metalls in einer inerten Gasatmosphäre stattfindet.
8. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Leiterbahnebenen auf diese Weise aufgebracht werden, wobei die Kontaktierung der
einzelnen Ebenen durch Überspritzen und erforderlichenfalls unter Zuhilfenahme einer
zusätzlichen Wärmequelle wie z. B. eines Laserstrahls erfolgt und eine Isolation sich
kreuzender Leiterbahnen mittels Kunststoff, welcher ebenfalls flüssig
aufgebracht wird, erfolgt.
9. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kunststoffstrahl/Metallstrahl kontinuierlich oder Abschnittweise kontinuierlich
aufgebracht wird (Plotterprinzip).
10. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material
mittels mehrerer Spritzdüsen aufgebracht wird, die nebeneinander angeordnet sind und
nacheinander in Position gebracht oder aktiviert werden
(Rasterdruckerprinzip, z. B. Tintenstrahldrucker).
11. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als
Isolierlage zwischen Leiterbahnebenen eine Isolierfolie aufgebracht wird, welche an
den durchzukontaktierenden Stellen mechanisch mittels Laserstrahl, mittels des
Metallstrahls oder auf anderem Wege durchbrochen wird oder die schon vor dem
Aufbringen an den entsprechenden Stellen perforiert wurde.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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