Baugruppentechnologie der Elektronik

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Götz Becke
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1 Baugruppentechnologie der Elektronik Leiterplatten Herausgeber Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Hanke Verlag Technik Berlin

Inhaltsverzeichnis Schreibweise und Formelzeichen der wichtigsten Größen 11 1 Einführung 15 1.1 Elektronische Systeme 16 1.2 Technische Realisierung elektronischer Geräte und Anlagen 20 1.

2 Inhaltsverzeichnis Schreibweise und Formelzeichen der wichtigsten Größen 11 1 Einführung Elektronische Systeme Technische Realisierung elektronischer Geräte und Anlagen Begriffsbestimmungen Elektronische Baugruppe Das Verdrahtungsproblem Elemente elektronischer Baugruppen und daraus abgeleitete prinzipielle Realisierungsmöglichkeiten Die Kompaktbaugruppe Entwicklungstendenzen der Baugruppentechnologie Hauptprobleme der Baugruppentechnologie Übergang von der Mikrostruktur der Schaltkreise auf die Makrostruktur des Verdrahtungsträgers Anpassung der Verdrahtungsdichte an steigende Verbindungsdichte Entwicklung neuer technologischer Verfahren für die elektrische Verbindung von Leiterzügen unterschiedlicher Ebenen eines Verdrahtungsträgers Gewährleistung der elektrischen Eigenschaften der Verdrahtung Gewährleistung der Kontaktierbarkeit von Bauteilen mit kleinen Anschlußrastern Beherrschung des Problems steigender Verlustleistungsdichte Beherrschung des Problems der Fehlanpassung der thermischen Längenausdehnungskoeffizienten der Montagepartner Sicherung der Prüfbarkeit Übergang zur flexibel automatisierten Montage Sicherung einer hohen Erzeugniszuverlässigkeit Steigende Prozeßhygieneforderungen 74 2 Realisierungsbeispiele elektrischer Baugruppen Baugruppen in Leiterplattentechnik Baugruppen mit starren Verdrahtungsträgern Baugruppen mit steckbaren Bauteilen Baugruppen mit aufsetzbaren Bauteilen Baugruppen in Mischtechnik Baugruppen mit flexiblen Verdrahtungsträgern Baugruppen in Hybridtechnik Dickschichttechnik Dünnschichttechnik Kompaktbaugruppen Leiterplattentechnik Dickschichttechnik Mehrschichttechnik Mehrlagentechnik Dünnschichttechnik Kombination von Dick- und Dünnschichttechnik 112

8 Inhaltsverzeichnis 2.3.5 Polymer-Metallschicht-Technik 116 2.3.6 Implantationstechnik 119 3 Systematisierung der Verdrahtungsträgerarten 123 3.

3 8 Inhaltsverzeichnis Polymer-Metallschicht-Technik Implantationstechnik Systematisierung der Verdrahtungsträgerarten Systematisierung der Verdrahungsträger aus konstruktiver Sich Systematisierung der Verdrahtungsträger aus technologischer Sicht Leiterplatten Systembetrachtungen zur Leiterplattentechnologie Entwicklungsgeschichte Begriffe der Leiterplattentechnik Prozeß der Leiterplattenkonstruktion und -fertigung Leiterplattenarten Einebenenleiterplatten (EEL) Nichtdurchkontaktierte Zweiebenenplatten (ZEL) Leiterplatten mit tiefgelegtem Leiterbild Einebenenleiterplatten mit Brückendruck Durchkontaktierte Zweiebenenplatten (DKL) Mehrlagenleiterplatten (MLL) Mehrschichtleiterplatten Mehrdrahtleiterplatten (MDL) Flexible Leiterplatten (FLP) Starr-flexible Leiterplatten Metallkernleiterplatten Formleiterplatten Dreidimensional gespritzte Leiterplatten Grund verfahren zur Herstellung von Leiterplatten Vormaterial für Leiterplatten Basismaterial für starre Leiterplatten Herstellung von Schichtpreßstoffen Eigenschaften starrer Basismaterialien Vorpolymerisierte Materialien Basismaterialien für flexible Leiterplatten Metallfolien Prüfung von Vormaterialien für Leiterplatten Leiterbildoriginale Bildträger Herstellverfahren Zeichentechnik Klebetechnik Lichtzeichenverfahren Laserlichtzeichen Reproduzieren Genauigkeitsvergleich Prüfung von Leiterbildoriginalen Konstruktion von Leiterplatten Außenabmessungen Durchbrüche und Konturaussparungen Leiterschichten und Oberflächenveredlungen Kennzeichnungen Schichtaufbau von Mehrlagenleiterplatten 197

Inhaltsverzeichnis 9 4.4.6 Leiterbildgestaltung 198 4.4.6.1 Anschlußflächen 199 4.4.6.2 Leiterfelder 200 4.4.6.3 Leiterzüge 201 4.4.6.4 Leiterabstände 202 4.4.6.5 Fertigungsbedingte Leiterbildelemente 203 4.

4 Inhaltsverzeichnis Leiterbildgestaltung Anschlußflächen Leiterfelder Leiterzüge Leiterabstände Fertigungsbedingte Leiterbildelemente Berechnungsbeispiel Gedruckte Funktionselemente Technologische Verfahrensschritte Mechanische Bearbeitung Spanlose Bearbeitung Spanabhebende Bearbeitung Reinigen Chemische Reinigung Mechanische Reinigung Hinterätzen Ausrüstungen Druckverfahren Fotodruckverfahren Siebdruck Ätzen Naßchemisches Ätzen Trockenätzen Vorbehandlung von Basismaterialoberflächen zur additiven Metallabscheidung Verfahren zur Metallabscheidung Stromlose Metallabscheidung Galvanische Metallabscheidung Physikalische Metallabscheidung Fehler an Leiterplatten mit metallisierten Bohrungen nach der galvanischen Metallabscheidung Oberflächenschutz von Leiterschichten Verschmelzen und Heißbeloten Nichtmetallische Schutzüberzüge Chemische Konservierung von Kupferschichten Pressen Grundlagen Vorbereitung von Basismateriallagen Preßprozeß und Ausrüstungen Verfahrensabläufe zur Herstellung von Leiterplatten Nichtdurchkontaktierte Leiterplatten Folienätzverfahren Stempelschneidverfahren Fräsverfahren Tieflegen von Leiterschichten Flexible Leiterplatten Leiterplatten mit Brückendruck Durchkontaktierte Leiterplatten Lochmetallisierungsverfahren Hohlnietverfahren Flexible Leiterplatten Leiterplatten mit Metallkern 350

10 Inhaltsverzeichnis 4.6.4 Mehrlagenleiterplatten 352 4.6.5 Mehrschichtleiterplatten 354 4.6.6 Mehrdrahtleiterplatten 357 4.6.7 Starr-flexible und mehrlagig flexible Leiterplatten 359 4.6.8 Dreidimensionale Leiterplatten 361 4.

5 10 Inhaltsverzeichnis Mehrlagenleiterplatten Mehrschichtleiterplatten Mehrdrahtleiterplatten Starr-flexible und mehrlagig flexible Leiterplatten Dreidimensionale Leiterplatten Eigenschaften von Leiterplatten Mechanische Eigenschaften Stabilität von Leiterplatten Maßbeständigkeit von Leiterplatten Abweichung von der Ebene Haftvermögen metallischer Schichten Elektrische Eigenschaften Spannungsfestigkeit Isolationswiderstand Ohmscher Widerstand Strombelastbarkeit Kapazität Induktivität Wellenwiderstand Thermische Eigenschaften und Lötverhalten Qualitätssicherung bei der Leiterplattenfertigung Mängel an Leiterplatten Prüfung und Reparatur an Leiterplatten Leiterbildkontrolle und Leiterzugreparatur Prüfung und Reparatur von Kontaktflächenveredelungen Prüfung von Lochmetallisierungen 389 Anhang 395 A.l Angelsächsische Abkürzungen von Begriffen 395 A.2 Abkürzungen internationaler Vereinigungen 399 A.3 Umrechnungsfaktoren 401 Literaturverzeichnis 406 Sachwörterverzeichnis 414 Bildquellenverzeichnis 422

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