DE1919421C3

DE1919421C3 - Mehrschichtleiterplatte

Info

Publication number: DE1919421C3
Application number: DE1919421A
Authority: DE
Inventors: Karl Vom 3500 Kassel Bruck
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-04-17
Filing date: 1969-04-17
Publication date: 1975-03-13
Also published as: DE1919421A1; DE1919421B2; US3634602A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mehrschichtleiterplatte, welche nach Art der gedruckten Schaltungen in mehreren Ebenen mit einem Leitungsmuster versehen werden kann.

Bisher übliche gedruckte Schaltungen werdea meist aus kupferkaschierten Trägern aus Isolierstoff hergesteUt, wobei die Strombahnen z. B. durch Ätzen aus der Metallfolie herausgeWldel werden.

Nach einem anderen Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen werden die Leiterbahnen im sogenannten Additiv-Verfahren aufgebaut, wobei Leiterbahnen auf einen nichtkaschierten Trägerkörper galvanisch aufgebracht werden.

Als Trägerwerkstoffe für gedruckte Schaltungen werden Hartpapier oder Glashartgewebe verwendet

Es ist auch schon bekannt, gedruckte Schaltungen herzustellen, bei denen Schaltungsmuster in mehreren Ebenen eines Mehrschichtstoffes angeordnet sind.

Bei einer bekannten Ausführung werden die Schichten aus Karten gebildet mit je einer Reihe von Leitern, die in regelmäßigem Abstand parallel verlaufen und in aufeinanderfolgenden Karten senkrecht zueinander verlaufen. Bei dieser Anordnung liegen aber die Leiter von aneinanderliegenden Karten in der gleichen Ebene untereinander, so daß bei der Herstellung einer Bohrung von der Lage 1 zur Lage 3 in jedem Falle auch der !.eiterzug der Lage 2 getroffen wird; eine direkte Durchkontaktierung von der Lage 1 zur Lage 3 wird dadurch nicht möglich.

Schließlich hat man auch schon einlagige gewebte Schaltungen hergestellt, welche eine automatische Fertigung erlauben. Dabei werden blanke Drähte mit dielektrischen Schnüren bzw. Fäden zu einem Webmuster des gewünschten Schaltungsbildes verwebt. Je nach Anordnung der blanken Drähte können an Kreuzungen im Gewebe Kontakte durch Berührung hergestellt werden. Eine derartige lediglich durch Berührung hergestellte Kontaktierung läßt zu wünschen übrig.

Es waren ferner einschichtige Leiterplatten bekannt, die beidseitig parallel zueinander verlaufende Leiter aufweisen, wobei die Leiter jeder Seite zueinander ein Rastermuster bilden. Bei derartig einschichtigen Leiterplatten ist die Variationsmöglichkeit für den Aufbau verschiedener Leitungsmuster in verschiedenen Ebenen im Rastersystem weitgehend begrenzt.

Ebenso wird bei netzartig aufgebauten Leitern das Rastersystem von vornherein festgelegt, so daß eine Variationsmöglichkeit für das Rastermuster ebenfalls begrenzt wird; abgesehen davon, daß mit den bekannten einschichtigen Platten ein Rastersystem für Mehrschichtleiterplatten nicht aufgebaut werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrschichtleiterplatte zu schaffen, in welcher Leitungsmuster in mehreren Ebenen vorgesehen werden können, um eine möglichst große Volumennutzung des Isolierstoffes für die Schaltung zu gewinnen und um eine einfache Kontaktbindung zu gewährleisten. Ferner wurde angestrebt, eine Mehrschichtleiterplatte herzustellen, welche es ermöglicht, die Schaltung automatisch und insbesondere mit elektromechanischen Vorrichtungen, die z.B. von Programmspeichervorrichtungen gesteuert werden, zu fertigen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Mehrschichtleiterplatte, bestehend aus mehreren Leiterzüge tragenden Lagen, wobei mindestens eine Lage in einer Richtung parallel zueinander verlaufende Leiter aufweist, welche mit quer zu diesen und parallel zuein-

ander verlaufenden Leitern einer weiteren Lage übereinander angeordnet sind, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß in mehreren mit Harz imprägnierten und zu einem Mehrschichtstoff verbundenen Lagen in einer Richtung parallel verkufende Leiter derart angeordnet sind, daß alle Lagea übereinander angeordnet ein Muster von aufeinanderfolgenden, in oner Richtung parallel zueinander verlaufenden und sich in den Ebenen nicht überdeckenden Ltliern bilden, und daß diese Leiter mit den quer zu ihnen verlaufen <'?n und parallel zueinander angeordneten Leitern einer weiteren Lage übereinander angeordnet ein Rastermuster bilden.

Die Ausbildung des erfindungsgemäßen Rasters in der Leiterplatte ermöglicht eine vorteilhafte Planung und automatische Fertigung einer gedruckten Schaltung.

An Stelle einer Platte aus jeweils zwei Lagen kann in einer weiteren Ausführungs?-t eine Mehrschichtleiterplatte Anwendung finden, bei welcher in mehre- ao ren Lagen in einer Richtung parallel verlaufende Leiter derart angeordnet sind, daß die Lagen übereinander angeordnet ein Muster von aufeinanderfolgenden in einer Richtung parallel zueinander verlaufenden und sich in den Ebenen nicht überdeckenden Leitern bilden, und daß diese Leiter mit den quer zu ihnea verlaufenden und parallel zueinander angeordneten Leitern eintr weiteren 1-age übereinander angeordnet ein Rastermuster bilden.

Die einzelnen Lagen im Mehrschicrustoff dienen als Trägerkörper für die Leiter, wobei sowohl organische und/oder anorganische Stoffe als Trägerkörper verwendet werden können. So können ζ Β. Gewebe für den Aufbau der Lagen Anwendung finden, ir. denen die Leiter als Kett- oder Schußfäden eingewebt sind.

In den verschiedenen Ebenen eines Schichtstoffes enthalten dann die jeweiligen Lagen Leiter, die im Gewebe nur in einer Richtung verlaufen, wobei die Leiter aus isolierten oder nichtisolierten !,eitern bc-6tchen können. Die verschiedenen Lagen werden durch Bindemittelimprägnierung gegeneinander isoliert. Eine Kontaktbindung kann in der direkten Bearbeitung sowohl mechanisch bti normalen Platten als auch chemisch bei einem Katalysatoren enlhaltenden Material zu den einzelnen Richtungen hergestellt werden.

Die parallel verlaufenden Leiter können auch nachträglich auf die Trägerkörper aufgebracht werden.

In bestimmten Fällen kann es zweckmäßig sein, die in einer Richtung verlaufenden Leiter mit den quer zu diesen verlaufenden Leitern nicht rechtwinklig zueinander anzuordnen, sondern in einem bestimmten Winkel, so daß ein Schräggitter bzw. -raster aus den einzelnen Lagen gebildet wird.

Als Trägerkörper können Schichtstoffe in Form von Glasgewebe oder Mischgewebe unter Verwendung von organischen und/oder anorganischen Fasern bzw. Fäden verwendet werden; ferner Papier, Vliesmaterial oder Folien. Als Bindemittel finden vorzugsweise härtbare Harze, vor allem Epoxidharze mit geeigneten andtren Harzkomponenten Anwendung.

Die Herstellung der einzelnen Lagen kann in an sich bekannter Weise vorteilhaft mittels programmgesteuerter Maschinen erfolgen, wobei die Leiteranordnung in der I^age so gewählt wird, daß die Leiter durch einen dielektrischen Stoff gegeneinander isoliert sind. Es ist auch möglich, isolierte Leiter einzuarbeiten. Für bestimmte Anwendungsfälle wird mindestens eine isolierende Zwischenschicht zwischen den Lagen angeordnet.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird das Imprägniermittel und oder die isolierende Zwischenschicht mit Katalysatoren versehen, welche nach Herstellung einer Bohrung durch die Zwischenschicht eine Sensibilisierung der Bohrungswand für eine insbesondere stni.-lose Metallabscheidung bewirken. Bei diesem Aufbau kann in einfacher Weise eine Durchkontaktierung und damit Kontaktbildung für die Schaltung hergestellt werden.

Auf der Oberfläche der Platte kann ebenfalls noch eine Katalysatoren enthaltende Überzugssrhicht vorgesehen werden, welche für das weitere Aufbringen von metallisch leitenden Mustern eine ausreichende Haftfestigkeit mit dem Trägerkörper gewährleistet. Der Abstand der parallel verlaufenden Leiter in der Lage wird zweckmäßig so gewählt, daß eine Bohrung zwecks Unterbrechung eines Leiterzuges zwischen den Leitern in der Schichtplatte durchgeführt werden kann

Bei den mit einem Leitungsmuster versehenen Mehrschiehtlciterplatten können Bohrungen so vorgenommen werden, daß mindestens ein Leiterzug unterbrochen wird. Die Bohrungen können anschließend mit einem dielektrischen Stoff ausgefüllt werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausfühiungsbeispiel veranschaulicht worden.

Wie schematisch in der F i g. 1 angedeutet, können für die Herstellung einer Mehrschichtplatte mehrere Gevtebelagen 1, 2, 3 verwendet werden, welche parallel verlaufende Leiter 4 bis 7, 8 bis 10 und 11 bis 13 aufweisen. Als Gegenlage wird für den Aufbau der Mehrschichtleiterplatte eine Lage 14 mit querverlaufenden Leitern 15 bis 18 verwendet. Die mit noch härtbarem Bindemittel imprägnierten Lagen werden unter Druck- und Wärmeanwendung zu einer Mehrschichtplatte verbunden. Vorteilhaft werden zwischen den einzelnen Lagen noch Biiidemittelschichten (in der Abbildung nicht dargestellt) vorgesehen, welche Katalysatoren enthalten, so daß nach Herstellung von Bohrungen zwecks Kontaktierung der Leiter in den Lagen in einfacher Weise eine Metallisierung der Bohrungswandungen erfolgen kann.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Leiterplatte, welche mit einer Bohrung 19 versehen ist, die nach Metallisierung eine Kontaktierung zwischen dem Leiter der obeten und der unteren Lage bildet

Die Bohrungen 20, 21 dienen gleichfalls zur Kontaktverbindung. Die Bohrung 22 bewirkt eine Leiterunterbrechung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrschichüeiterplatte, bestehend aus mehreren Leiterzüge tragenden Lagen, wobei mindestens eine Lage in einer Richtung parallel zuein- ^s ander verlaufende Leiter aufweist, welche mit ffuer zu diesen und parallel zueinander verlaufenden Leitern einer weiteren Lage übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren mit Harz imprägnierten und zu einem Mehrschichtstoff verbundenen lagen in einer Richtung parallel verlaufende Leiter derart angeordnet sind, daß alle Lagen übereinander angeordnet ein Muster von aufeinanderfolgenden,

in einer Richtung parallel zueinander verlaufen- ¹S den und sich in den Ebenen nicht überdeckenden Leitern bilden, und daß diese Leiter mit den quer zu ihnen verlaufenden und parallel zueinander angeordneten Leitern einer weiteren Lage übereinander angeordnet ein Rastermuster bilden. ^ao

2. Mehrschichtleiterplatte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter durch einen dielektrischen Stoff in der Lage gegeneinander isoliert sind.

3. Mehrschichtleiterplatte nach Anspruch 1 ^a5 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lage isolierte Leiter eingearbeitet sind.

4. Mehrschichtleiterplatte nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine isolierende Zwischenschicht zwischen den Lagen angeordnet ist.

5. Mehrschichtleiterplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägnierungsmiitel und/oder die isolierende Zwischenschicht mit Katalysatoren versehen sind, welche nach Herstellung einer Bohrung durch die Zwischenschicht eine Sensibiliiierung der Bohrungswand für eine insbesondere stromlose Metallabscheidung bewirken.

6. Mehrschichtleiterplatte nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte mit einer Katalysatoren enthaltenden Überzugsschicht versehen ist.

7. Mehrschichtleiterplatte nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der parallel verlaufenden Leiter in der Lage so gewählt ist, daß eine Bohrung zwecks Unterbrechung eines Leiterzuges zwischen den Leitern in der Mehrschichtplatte durch geführt werden kann.

8. Mit einem Leitungsmuster versehene Mehrschichtleiterplatte nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrungen in der Leiterplatte vorgesehen sind, welche mindestens einen Leiterzug unterbrechen.

9. Mit einem Leitungsmuster versehene Mehrschichtleiterplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen mit einem dielektrischen Stoff ausgefüllt sind.

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