DD234643A5

DD234643A5 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF MULTILAYER PLATES, FIXED LAYER ASSEMBLY MANUFACTURED ACCORDING TO THIS METHOD AND USE OF THIS LAYER CONSTRUCTION IN THIS MANUFACTURING METHOD

Info

Publication number: DD234643A5
Application number: DD85277577A
Authority: DD
Inventors: Rainer Burger
Original assignee: ��@��@��Kk��
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1985-06-20
Publication date: 1986-04-09
Also published as: DE3423181A1; EP0167867A2; BR8502956A; ES8701453A1; IL75551A0; DK278185A; ES544405A0; PL254118A1; FI852464A7; AU4395185A; CA1224884A; EP0167867A3; PT80686B; FI852464L; PT80686A; GR851516B; ZA854662B; HUT39311A; NO852512L; JPS6169197A

Abstract

Bei diesem Verfahren zur Herstellung von Mehrlagenleiterplatten wird bereits vor dem Aushaertevorgang der Lagenaufbau aus Laminaten und Prepregs unter Verwendung von mechanischen Verbindungselementen so zusammengefuegt, dass die Laminate, bevorzugt unter Stoffschluss, relativ zueinander fixiert sind. Der Lagenaufbau selbst ist also dadurch charakterisiert, dass er unter Verwendung von mechanischen Verbindungselementen 5 so zusammengefuegt ist, dass die Laminate 1, 2 durch die Verbindungselemente 5 relativ zueinander fixiert sind. Fig. 3In this method for the production of multilayer printed circuit boards, the layer structure of laminates and prepregs is already combined before the Aushaertevorgang using mechanical fasteners so that the laminates, preferably under material bond, are fixed relative to each other. The layer structure itself is therefore characterized in that it is combined using mechanical connecting elements 5 so that the laminates 1, 2 are fixed by the connecting elements 5 relative to each other. Fig. 3

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Mehrlagenleiterplatten mit in wenigstens drei Ebenen liegenden Leiterbildern, bei dem wenigstens zwei Laminate unter Zwischenschaltung wenigstens eines Prepregs übereinander angeordnet und mittels eines Paßloch-Systems, mit dem die Laminate im Randbereich versehen sind, relativ zueinander ausgerichtet werden, und dieser Lagenaufbau dem Aushärtevorgang unter Druck und Temperatur unterworfen wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen speziellen, nach diesem Verfahren hergestellten Lagenaufbau, der eine Zwischenstufe bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Mehrlagenleiterplatten darstellt.The invention relates to a method for producing multilayer printed circuit boards with lying in at least three levels ladder images, wherein at least two laminates with the interposition of at least one prepreg arranged one above the other and aligned by means of a fitting hole system, with which the laminates are provided in the edge region, relative to each other and this layer structure is subjected to the curing process under pressure and temperature. Furthermore, the invention relates to a specific, produced by this method layer structure, which is an intermediate stage in the production of multilayer printed circuit boards according to the invention.

Characteristic of the known technical solutions

Unter Mehrlagenleiterplatten (Multilayern) wird ein Lagenaufbau von zwei oder mehreren Laminaten, z. B. dünnen Epoxidglasharzgeweben (Dünnlaminaten), mit je einem oder zwei geätzten Leiterbildern verstanden, zwischen denen Prepregs,Under multilayer printed circuit boards (multilayers) is a layer structure of two or more laminates, for. B. thin Epoxidglasharzgeweben (thin laminates), understood with one or two etched conductor images, between which prepregs,

z. B. Epoxidglasgewebe, in noch nicht ausgehärtetem sogenannten B-Zustand angeordnet sind, und der durch Aushärten unter Druck und Temperatur in eienr Presse zu einer Einheit verbunden wird.z. B. Epoxidglasgewebe, are arranged in not yet cured so-called B-state, and which is connected by curing under pressure and temperature in eienr press into one unit.

Derartige Mehrlagenleiterplatten werden in der professionellen Elektronik verwendet.Such multilayer printed circuit boards are used in professional electronics.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Mehrlagenleiterplatten erfolgt sowohl die lagerichtige Anordnung der Laminate und damit der Leiterbilder als auch das Verpressen der Laminate mit den Prepregs unter Druck und Temperatur inIn a known method for producing multilayer printed circuit boards, both the correct position arrangement of the laminates and thus the conductor images and the compression of the laminates with the prepregs under pressure and temperature in

einem Arbeitsvorgang. Dazu weisen die Preßformen Paßstifte auf, auf die die Laminate mit ihren Paßbohrungen aufgesetzt werden, worauf die derart in Preßformen lagegesicherten Schichtaufbauten dem Preßvorgang in der Presse unterzogen werden. Bei diesem sogenannten Pin-Laminations-Verfahren ist nachteilig, daß die Preßformen sowie alle Hilfselemente, wie Preßbleche, Preßpolster und Trennfolien, wie die Laminate ebenfalls mit Paßbohrungen für die Paßstifte versehen werden müssen, was sehr aufwendig ist. Ferner verringern die Preßformen die nutzbare Aufnahmekapazität der Presse und erhöhen den Wärmebedarf für den Aushärtevorgang. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der Herstellung von Mehrlagenleiterplatten unterschiedlicher Formate entsprechend angepaßte Preßformen einschließlich der angeführten Hilfselemente angefertigt und bereitgehalten werden müssen oder aber bei einer auf das Preßformat abgestimmten Einheitsform erhöhter Materialabfall durch schlechte Nutzung entsteht. Beides bedeutet eine wesentliche Produktverteuerung.a work process. For this purpose, the molds on dowel pins on which the laminates are placed with their Paßbohrungen, whereupon the layered structures thus secured in compression molds are subjected to the pressing process in the press. In this so-called pin-lamination method is disadvantageous that the molds and all auxiliary elements, such as press plates, press pads and release films, such as the laminates must also be provided with mating holes for the dowels, which is very expensive. Further, the dies reduce the usable holding capacity of the press and increase the heat requirement for the curing process. Another disadvantage is that in the production of multi-layer printed circuit boards of different formats correspondingly adapted molds including the cited auxiliary elements must be made and kept or created in a matched to the press format increased material waste due to poor use. Both means a significant product increase.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der aufgezeigten Nachteile.The aim of the invention is the elimination of the disadvantages.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Mehrlagenleiterplatten anzugeben, das eine kostengünstige und flexible Produktion nach modernen Methoden unter voller Beibehaltung der hohen Präzision, insbesondere der Lagegenauigkeit, der Laminate und damit der Leiterbilder ermöglicht.The invention has for its object to provide a method for producing multilayer printed circuit boards, which allows cost-effective and flexible production by modern methods, while retaining the high precision, in particular the positional accuracy, the laminates and thus the conductor images.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den eingangs genannten Verfahrensschritten dadurch gelöst, daß bereits vor dem Aushärtevorgang der Lagenaufbau unter Verwendung von mechanischen Verbindungselementen so zusammengefügt wird, daß die Laminate relativ zueinander fixiert sind.This object is achieved in a method with the method steps mentioned above in that even before the curing process, the layer structure using mechanical fasteners is assembled so that the laminates are fixed relative to each other.

Die Erfindung beruht also auf dem grundsätzlichen Gedanken, daß der Lagenaufbau aus Laminaten und Prepregs in einer Zwischenstufe des gesamten Herstellungsvorgangs vor dem Aushärtevorgang durch Druck und Temperatur zu einer eine Art Halbzeug darstellenden Einheit verbunden wird, in der die Laminate und damit deren Leiterbilder in der gewünschten Präzision dauerhaft und sicher relativ zueinander fixiert sind. Diese Einheiten sind ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen handhabbar und können nach Bedarf zwischengelagert werden, bevor sie dem endgültigen Verbindungsvorgang, nämlich dem Aushärten unter Druck und Temperatur, unterworfen werden.The invention is thus based on the fundamental idea that the layer structure of laminates and prepregs is connected in an intermediate stage of the entire manufacturing process before the curing process by pressure and temperature to form a kind of semi-finished unit representing the laminates and thus their conductor images in the desired Precision permanently and safely fixed relative to each other. These units can be handled without special precautions and can be stored as needed before being subjected to the final bonding operation, namely, curing under pressure and temperature.

Dies stellt eine Abkehr von der bisher bekannten Herstellungsmethode dar, bei der, wie geschildert, in Preßformen mit Paßstiften sowohl die Lageorientierung der Laminate als auch das Verpressen dieser Laminate mit den Prepregs stattfindet.This represents a departure from the previously known production method in which, as described, takes place in molds with dowels both the positional orientation of the laminates and the compression of these laminates with the prepregs.

Ein Verschieben der Laminate und damit der Leiterbilder während des Aushärtevorgangs unter Druck wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren deshalb zuverlässig ausgeschlossen, weil nach den wesentlichen Merkmalen die Verbindungselemente die Laminate sicher relativ zueinander fixieren und die dazwischen liegenden Prepregs ebenfalls mit ausreichender Genauigkeit an ihrem Ort halten.A displacement of the laminates and thus the conductor images during the curing process under pressure is therefore reliably excluded in the inventive method, because according to the essential characteristics of the fasteners secure the laminates relative to each other and also hold the intermediate prepregs with sufficient accuracy in place.

Darüber hinaus liegen nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Laminate im Bereich der Verbindungselemente mit Stoffschluß aneinander, so daß ein Fließen der Prepregs beim Preßvorgang ohne Einfluß auf die Lagefixierung der Laminate bleibt.In addition, according to a particularly preferred embodiment, the laminates in the region of the connecting elements with material connection to each other, so that a flow of the prepreg during the pressing process without influence on the positional fixation of the laminates remains.

Zur Erzielung dieses Stoffschlusses werden zumindest die außen liegenden Laminate in ihren Randbereichen außerhalb der Prepregs durch die Verbindungsmittel entsprechend verformt, wozu auch die zwischen den benachbarten Laminaten einzufügenden Prepregs entsprechend ausgebildet sind. Nach einer ersten Ausführungsform können die Prepregs in den Randzonen im Bereich der Verbindungselemente Aussparungen aufweisen, die einen Stoffschluß der benachbarten Laminate aufgrund deren entsprechenden Verformung ermöglichen. Dadurch ist es möglich, die Nutzfläche der Multilayer unter Berücksichtigung der Restfließzeit der Prepregs möglichst groß zu gestalten. Nach einer anderen Ausführungsvariante besitzen die Prepregs kleinere Abmessungen als die durch das Preßlochsystem definierte Fläche. Danach sind also die Prepregs einfach rechteckig zugeschnitten, so daß sie mit den üblichen Werkzeugen kostengünstig hergestellt werden können.In order to achieve this material bond, at least the outer laminates are correspondingly deformed in their edge regions outside the prepregs by the connecting means, for which purpose the prepregs to be inserted between the adjacent laminates are designed accordingly. According to a first embodiment, the prepregs in the edge zones in the region of the connecting elements may have recesses which allow a material closure of the adjacent laminates due to their corresponding deformation. This makes it possible to make the useful area of the multilayer as large as possible taking into account the remaining flow time of the prepregs. According to another embodiment variant, the prepregs have smaller dimensions than the surface defined by the press-hole system. After that, so the prepregs are simply cut rectangular, so that they can be produced inexpensively with the usual tools.

Werden die erfindungsgemäß vorfixierten Einheiten in einer mechanischen, z. B. hydraulischen Presse endgültig verpreßt, ist darauf zu achten, daß während dieser Verfahrensschritte kein Druck auf die Verbindungselemente ausgeübt wird, so daß die mechanischen Verbindungselemente auch während des Preßvorgangs die Laminatenlage sicher zueinander fixieren. Nach einer ersten Version kann dies dadurch erreicht werden, daß die Laminate mittels den Verbindungselementen unter Verformung so verspannt werden, daß deren Endflächen gegenüber den Außenflächen des fixierten Lagenaufbaus soweit zurückgesetzt sind, daß die Presse keinen Druck auf die Verbindungselemente ausübt, sondern ausschließlich auf den Lagenaufbau im Bereich der Prepregs. Die Verbindungselemente können also ohne weiteres innerhalb der Preßplatten liegen.If the invention prefixed units in a mechanical, z. B. hydraulic press finally pressed, it should be ensured that no pressure is exerted on the connecting elements during these steps, so that the mechanical fasteners secure the laminate layer securely to each other during the pressing process. According to a first version, this can be achieved in that the laminates are clamped under deformation by means of the connecting elements so that their end faces are set back relative to the outer surfaces of the fixed layer structure so far that the press exerts no pressure on the connecting elements, but exclusively on the layer structure in the field of prepregs. The connecting elements can thus lie within the press plates without further ado.

Nach einem weiteren Merkmal ist es aber auch möglich, die Verbindungselemente so anzuordnen, daß sie außerhalb der Preßplatten zu liegen kommen, so daß beim Preßvorgang in der Presse ebenfalls kein Druck auf die Verbindungselemente erfolgt, sondern ausschließlich auf den Lagenaufbau im Bereich der Prepregs.According to a further feature, it is also possible to arrange the connecting elements so that they come to rest outside the press plates, so that no pressure on the connecting elements takes place during the pressing process in the press, but only on the layer structure in the prepregs.

In beiden Fällen können die erfindungsgemäß vorfixierten Einheiten — übereinander und/oder nebeneinander auf Preßblechen frei verteilt — in einer stationären Presse verpreßt werden. Gegenüber dem Pin-Laminationsverfahren wird also der Vorteil erreicht, daß keine Preßformen benötigt werden und durch deren Wegfall auch die Kapazität der Pressen besser genutzt werden kann. Auf diese Weise sind für die rationelle Fertigung von Mehrlagenleiterplatten auch stationäre Pressen geeignet.In both cases, the invention prefixed units - one above the other and / or next to each other on press plates freely distributed - can be pressed in a stationary press. Compared to the pin-lamination process so the advantage is achieved that no molds are needed and by eliminating the capacity of the presses can be better used. In this way, stationary presses are suitable for the efficient production of multilayer printed circuit boards.

Die erfindungsgemäß vorfixierten Einheiten können des weiteren mit Vorteil in einer Doppelbandpresse verpreßt werden, wodurch eine kontinuierliche Fertigung von Mehrlagenleiterplatten ermöglicht wird.Furthermore, the units prefixed according to the invention can advantageously be pressed in a double-belt press, which enables continuous production of multilayer printed circuit boards.

Schließlich erlauben die erfindungsgemäß vorfixierten Einheiten, den Aushärtevorgang unter Vakuum oder hydraulischem oder pneumatischem Druck durchzuführen. Sie eröffnen also die Anwendung neuer Technologien für den Aushärtevorgang, die sich im Rahmen einer Großserienfertigung schon anbieten oder noch anbieten können.Finally, the units prefixed according to the invention allow the curing process to be carried out under vacuum or hydraulic or pneumatic pressure. They therefore open up the application of new technologies for the curing process, which are already available or can be offered as part of mass production.

Nach einer grundsätzlichen Fertigungsmethode der erfindungsgemäß vorfixierten Einheiten werden mit den mechanischen Verbindungselementen sowohl die Lageausrichtung der Laminate als auch deren relative Fixierung zueinander bewirkt. Dazu werden entsprechende Verbindungselemente unter genügend genauer Passung mindestens durch zwei Paßlöcher in den übereinander angeordneten Laminaten hindurchgeführt, wodurch gleichzeitig eine Lageausrichtung der Laminate einerseits und andererseits deren Fixierung untereinander erreicht werden.According to a basic manufacturing method of the units prefixed according to the invention, both the positional alignment of the laminates and their relative fixing to one another are effected with the mechanical connecting elements. For this purpose, appropriate connection elements are passed under sufficiently accurate fit at least two passport holes in the stacked laminates, whereby at the same time a positional alignment of the laminates on the one hand and on the other hand their fixation with each other can be achieved.

Solche Verbindungsmittel können in erster Linie Nieten sein, und zwar Hohlnieten oder Blechnieten, die bevorzugt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. In erster Linie werden sich Nieten anbieten, da diese kostengünstig sind und mit einfachen Vorrichtungen gesetzt werden können. Es kann aber auch an Schraubverbindungen aus Stahl oder Kunststoff gedacht werden.Such connecting means may be primarily rivets, namely hollow rivets or sheet rivets, which are preferably made of aluminum or an aluminum alloy. In the first place, rivets will offer, as they are inexpensive and can be set with simple devices. But it can also be thought of screw connections made of steel or plastic.

..MW₁₁Wf₁₁W" Mi ι« wi WiI iiutWkWiiWi · w, w V VW ^ w MwI W.IIIIW.V*· igu^l IwUH/ VWI < ISXIW* kW« I UIIIIIUIkWII wl IWI^l UIw L.U^w«Uwl IwI ILWI IV^ UCi L.C1 I I III I α LC mittels einer Paßstiftanordnung in einem Hilfswerkzeug, und es werden die mechanischen Verbindungselemente erst nach Ausrichtung der Laminate an der zu verbindenden Einheit angebracht, um diese für die weiteren Bearbeitungsvorgänge vorzufixieren. Nach dem Anbringen der Verbindungselemente können die fixierten Einheiten von den Paßstiften der Hilfsvorrichtung abgezogen und frei handhabbar einer Zwischenlagerung oder den weiteren Bearbeitungsgängen zugeführt werden..MW ₁₁ Wf ₁₁ W "Mi ι" wi Wii iiutWkWiiWi w, w V VW ^ w MwI W.IIIIW.V * · igu ^ l IwUH / VWI <ISXIW * kW "I UIIIIIUIkWII wl IWI ^ l UIw LU ^ By means of a dowel arrangement in an auxiliary tool, the mechanical connecting elements are attached to the unit to be connected only after alignment of the laminates in order to pre-fix them for the further processing operations the attachment of the connecting elements, the fixed units can be deducted from the dowel pins of the auxiliary device and freely handled an intermediate storage or the other processing operations are supplied.

Als Verbindungselemente für diese Herstellungsmethode der vorfixierten Einheiten bieten sich einerseits Klammerverbindungen an. Hierbei können Metallklammem eingesetzt werden. Dabei werden die mit Leiterbildern versehenen Laminate mit Paßstiften zueinander lagegenau ausgerichtet. Danach werden die Klammern im Randbereich durch die Laminate hindurchgetrieben, wodurch die Fixierung und ggf. der Stoffschluß der Laminate hergestellt werden. Die Paßstifte, welche nur der Montagefixierung dienen, können danach entfernt werden.As fasteners for this method of preparation of the prefixed units offer on the one hand clamped connections. This Metallklammem can be used. The laminates provided with ladder images are aligned with alignment pins with each other. Thereafter, the brackets are driven through the laminates in the edge region, whereby the fixation and, if appropriate, the material closure of the laminates are produced. The dowel pins, which are used only for mounting fixation, can then be removed.

Es ist aber auch andererseits möglich, die Verbindung der Laminate durch Verschweißen zu erreichen. Dabei werden die Laminate in ihrem Randbereich bevorzugt über die Metallfolien miteinander verschweißt. Auch hier werden danach die zur Vormontage verwendeten Paßstifte entfernt.On the other hand, it is also possible to achieve the connection of the laminates by welding. In this case, the laminates are preferably welded together in the edge region over the metal foils. Again, the dowel pins used for pre-assembly are then removed.

Die erfindungsgemäß hergestellten vorfixierten Einheiten können auch in Kombination mit dem Maß-Laminationsverfahren mit Vorteil eingesetzt werden. Dieses Verfahren ist zur Fertigung von Mehrlagenleiterplatten mit in mindestens drei und höchstens vier Ebenen angeordneten Leiterbildern in einem Preßvorgang ausgelegt. Im Gegensatz zum Pin-Laminationsverfahren wird dabei allerdings ein Laminat mit einem Leiterbiid oderzwei Leiterbildern beidseitig mit Prepregs und je einer äußeren Metallfolie ohne Paßstifte zwischen Preßblechen dem Aushärtevorgang unterworfen. Die Zuordnung der innenliegenden Leiterbilder erfolgt durch ein sogenanntes herstellerinternes Paßloch-System oder mittels optisch erfaßbarer Fadenkreuze.The prefixed units prepared according to the invention can also be advantageously used in combination with the custom lamination process. This method is designed for the production of multilayer printed circuit boards with arranged in at least three and not more than four levels ladder images in a pressing operation. In contrast to the pin lamination method, however, a laminate with a conductor substrate or two conductor patterns is subjected to the curing process on both sides with prepregs and one outer metal foil without dowels between press plates. The assignment of the internal conductor images is carried out by a so-called manufacturer-internal passport system or by means of optically detectable crosshairs.

Werden Leiterplatten mit in mehr als vier Ebenen liegenden Leiterbildern verlangt, dann können im Maß-Laminationsverfahren in einem weiteren Arbeitsgang höchstens zwei weitere leitende Ebenen aufgebracht werden. Das erfordert jedoch einen weiteren Aushärtevorgang und verteuert das Erzeugnis dadurch, daß der Ausstoß einer gegebenen Pressenkapazität wegen des zweimaligen Preßvorgangs halbiert wird. Dieser Nachteil wird dadurch überwunden, daß im Maß-Laminationsverfahren statt eines Laminates mit höchstens zwei Leiterbiidern als Innenlage eine erfindungsgemäß vorfixierte Einheit mit mehreren Leiterbildern verwendet und diese Einheit durch die Kombination mit dem Maß-Laminationsverfahren in einem einzigen Aushärtevorgang um zwei weitere leitende Ebenen erweitert wird.If printed circuit boards with more than four levels of conductive patterns are required, then at least two further conductive levels can be applied in a further operation in the dimensional lamination process. However, this requires a further curing operation and makes the product more expensive by halving the discharge of a given press capacity due to the two-time pressing operation. This disadvantage is overcome by using a prefixed unit according to the invention with a plurality of circuit patterns instead of a laminate having at most two conductor substrates as an inner layer, and this unit is expanded by two further conductive levels by the combination with the dimensional lamination method in a single curing operation ,

Nach dem Verpressen können die überstehenden beidseitigen Metallfolien in den mit den dazugehörigen Prepregs nicht verklebten Bereichen wie bekannt entfernt werden, wodurch der Zugang zum Paßloch-System der innenliegenden Laminate wieder für die weitere Bearbeitung freiliegt.After pressing, the overhanging metal foils on both sides in the areas not bonded together with the associated prepregs can be removed as known, whereby the access to the fitting-hole system of the internal laminates is exposed again for further processing.

So können durch Kombination der beiden Verfahren kostengünstig hochpräzise Leiterplatten mit mehr als vier leitenden Ebenen in einem einzigen Aushärtevorgang hergestellt werden.Thus, by combining the two methods, cost-effective high-precision printed circuit boards with more than four conductive levels can be produced in a single curing process.

Die erfindungsgemäße Zwischenstufe in Form eines fixierten Lagenaufbaus ergibt also mehrere gewichtige und überraschende Vorteile.The intermediate of the invention in the form of a fixed layer structure thus results in several important and surprising advantages.

Femer betrifft die Erfindung einen Lagenaufbau, der nach dem geschilderten erfindungsgemäßen Verfahren vorfixiert und danach erst dem Preßvorgang unterworfen wird. Dieses Halbzeug bzw. dieses in einer Zwischenstufe hergestellte Produkt ermöglicht die Erzielung der geschilderten Vorteile. Schließlich bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der fixierten Einheiten zur Herstellung von Multilayer. Insoweit darf auf die Ansprüche verwiesen werden.Furthermore, the invention relates to a layer structure which is prefixed by the described method according to the invention and is then subjected to the pressing process. This semi-finished product or this product produced in an intermediate stage makes it possible to achieve the described advantages. Finally, the invention relates to the use of the fixed units for the production of multilayer. In that regard may be made to the claims.

Ausführungsbeispielembodiment

Das erfindungsgemäße Verfahren und die durch das erfindungsgemäß Verfahren herstellbare vorfixierte Einheit, die erst anschließend den weiteren Bearbeitungsgängen, insbesondere dem Preßvorgang, unterworfen wird, werden im folgenden anhand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert.The method according to the invention and the prefixed unit which can be produced by the method according to the invention, which is only subsequently subjected to the further processing operations, in particular the pressing operation, are explained in the following by means of an example and with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1: einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 1,1 shows a section through the arrangement of FIG. 1,

Fig. 2: einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 1,2 shows a section through the arrangement of FIG. 1,

Fig. 3: eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Lagenaufbaus mit Prepregs mit Aussparungen, und Fig. 4: eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Lagenaufbaus mit Prepregs, die ein Format aufweisen, das kleiner ist als die vom Paßloch-System definierte Fläche.Fig. 3 is an exploded perspective view of a sheet structure with prepregs with recesses; and Fig. 4 is an exploded perspective view of a sheet structure with prepregs having a size smaller than the area defined by the fitting hole system.

Aus Fig. 1 und 2 ist der Aufbau eines erfindungsgemäßen, vorfixierten Lagenaufbaus sowie dessen Herstellungsweise erkennbar. Über ein vorbestimmtes Paßloch-System 4 werden beidseitig mit fertigen Leiterbildern versehene innen liegende Laminate 2 mit außenseitig mit Metallfolie bedeckten, außen liegenden Laminaten 1 unter Zwischenschaltung von Prepregs 3 mittels Nieten 5 fest verbunden. Die Prepregs 3, welche als elektrische Isolierung und Klebewerkstoff notwendig sind, werden um die einzelnen Nieten ausgespart, so daß alle zu fixierenden Innenlagen 2 und Außenlagen 1 im Nietbereich einen Materialschluß aufweisen. Dadurch sind die Lagen 1,2 und damit die späteren Anschlußpunkte zum Durchmetailisieren der Mehrlagenleiterplatte deckungsgleich zueinander fixiert.From Fig. 1 and 2, the structure of a prefabricated layer structure according to the invention and its method of manufacture can be seen. About a predetermined fitting hole system 4 provided on both sides with finished conductor images inside laminates 2 with outside covered with metal foil, outer laminates 1 with the interposition of prepregs 3 by means of rivets 5 firmly connected. The prepregs 3, which are necessary as electrical insulation and adhesive material are recessed around the individual rivets, so that all to be fixed inner layers 2 and outer layers 1 in the riveting a material closure. As a result, the layers 1,2 and thus the subsequent connection points for Durchmetailisieren the multilayer printed circuit board are fixed congruent to each other.

Die äußeren Laminate 1 können in einer anderen Ausführungsform auf der äußeren Seite eine volle Metallfolienauflage und auf der anderen Seite bereits ein geätztes Leiterbiid besitzen. Dadurch erhöht sich die Anzahl der Leiterbahnebenen. Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei mögliche Ausbildungen der für das Verfahren benötigten Prepregs 3. Es wird, wie bereits erläutert worden ist, sichergestellt, daß die Laminate 1,2 mindestens im Bereich der Nieten 5 unter Stoffschluß aneinander anliegen. Nach Fig. 3 weisen hierzu die Prepregs 3, die natürlich größer sind als das spätere Multilayer-Endformat 10, zumindest im Bereich derjenigen Paßlöcher 4, die mit Nieten 5 besetzt werden, Aussparungen 7 auf, so daß ein Materialschluß der benachbarten Laminate 1,2 im Bereich der Nietverbindungen stattfinden kann. Nach Fig. 4 besitzen die Prepregs 3 zwar ein größeres Format als das Multilayer-Endformat 10, aber kleinere Abmessungen als die durch das Paßloch-System 4 definierte Fläche. Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 die Multilayer-Nutzfläche¹ möglichst groß ist, wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 Prepreg-Werkstoff eingespart.The outer laminates 1 may in another embodiment on the outer side of a full metal foil support and on the other side already have an etched Leiterbiid. This increases the number of printed circuit levels. FIGS. 3 and 4 show two possible embodiments of the prepregs 3 required for the method. As has already been explained, it is ensured that the laminates 1, 2 at least in the region of the rivets 5 rest against one another under material bonding. According to FIG. 3, the prepregs 3, which of course are larger than the later multilayer end format 10, at least in the region of those fitting holes 4 which are occupied by rivets 5, recesses 7, so that a material closure of the adjacent laminates 1,2 can take place in the rivet joints. 4, the prepregs 3 have a larger size than the multilayer end format 10, but smaller dimensions than the area defined by the fitting hole system 4. While in the embodiment of FIG. 3, the multilayer useful area ^{1 is} as large as possible, prepreg material is saved in the embodiment of FIG. 4.

Falls die erfindungsgemäß vorfixierten Einheiten in übereinander geschichteter Form in einer hydraulischen Presse, natürlich ohne Verwendung der beim Pin-Laminationsverfahren benötigten Preßformen verpreßt werden sollen, muß sichergestellt werden, daß die Nieten 5 keiner Druckbelastung ausgesetzt sind. Hierzu werden, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, die außen liegenden Laminate 1 so mit dem innen liegenden Laminat 2 mittels der Nieten 5 miteinander verspannt, daß deren Endflächen gegenüber den Außenflächen 6 des Lagenaufbaus entsprechend weit zurückgesetzt sind. Daraus resultiert, daß während des Preßvorgangs der Preßdruck nur auf der Prepregsfläche wirksam ist und die tiefer liegenden Nieten keiner Druckbelastung während des Preßvorgangs ausgesetzt sind. Damit gewährleisten die Nieten 5 und die stoffschlüssige Verbindung der Laminate 1,2 eine lagegenaue Fixierung auch während des Preßvorgangs, so daß Mehrlagenleiterplatten mit hochpräziser Lagegenauigkeit entstehen.If the units prefixed according to the invention are to be pressed in a layered form in a hydraulic press, of course without using the press molds required in the pin lamination process, it must be ensured that the rivets 5 are not subjected to pressure loading. For this purpose, as best seen in Fig. 2, the outer laminates 1 so clamped to the inner laminate 2 by means of the rivets 5 with each other, that their end faces relative to the outer surfaces 6 of the ply structure are set back accordingly. As a result, during the pressing operation, the pressing pressure is effective only on the prepreg surface and the lower rivets are not subjected to pressure loading during the pressing operation. In order to ensure the rivets 5 and the cohesive connection of the laminates 1,2 a positionally accurate fixation even during the pressing process, so that multi-layer printed circuit boards with high precision positional accuracy arise.

Um eine exakte, vorher bestimmte Bohrerpositionierung zu den elektrischen Anschlußpunkten zu gewährleisten, müssen entsprechende Aufnahmebohrungen in den verpreßten Multilayer gebohrt werden. Das Einbringen dieser Aufnahmebohrungen kann auf verschiedene und an sich bekannte Arten durchgeführt werden. In jedem Fall muß es positionsgenau zum Leiterbiidder Innenlagen 2 passen. Eine besonders gute Positionierung wird dadurch erreicht, daß zur Aufnahme auf dem Bohrautomaten die bereits vorhandenen, nicht mit Nieten 5 gefüllten Paßlöcher der Laminate 1,2 benutzt werden. Falls mit Nieten 5 besetzte Paßlöcher 4 verwendet werden sollen, kann man die Nieten 5 einem chemischen Ätzprozeß aussetzen, um diese zu entfernen.In order to ensure an exact, previously determined drill positioning to the electrical connection points, appropriate mounting holes must be drilled in the compressed multilayer. The introduction of these mounting holes can be carried out in various ways known per se. In any case, it must fit exactly to the Leiterbiidder the inner layers 2. A particularly good positioning is achieved in that the existing, not filled with rivets 5 fitting holes of the laminates 1,2 are used for recording on the drilling machines. If stud holes 4 occupied by rivets 5 are to be used, the rivets 5 may be subjected to a chemical etching process in order to remove them.

Claims

raieiTtansprucne:

1. A method for producing multilayer printed circuit boards with lying in at least three levels ladder images, wherein at least two laminates with the interposition of at least one prepreg arranged one above the other and aligned by means of a fitting hole system, with which the laminates are provided in the edge region, relative to each other, and this Layer structure is subjected to the curing process under pressure and temperature, characterized in that already before the curing process, the layer structure is assembled using mechanical fasteners so that the laminates are fixed relative to each other.

2. The method according to claim 1, characterized in that the laminates are in the region of the connecting elements under material bond.

3. The method according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that the prepregs have recesses in the edge zones in the region of the connecting elements, which allow a material connection of the adjacent laminates.

4. The method according to at least one of claims 1 to 2, characterized in that the prepregs have smaller dimensions than the area defined by the fitting hole system.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that no pressure is exerted on the connecting elements during the curing process in a mechanical press.

6. The method according to claim ^, characterized in that the laminates are clamped by means of the connecting elements under deformation such that their end faces are set back relative to the outer surfaces of the fixed layer structure so far that the press exerts no pressure on the connecting elements.

7. The method according to claim 5, characterized in that the connecting elements are arranged so that they come to rest outside the press plates.

8. The method according to any one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the curing process takes place under vacuum or hydraulic or pneumatic pressure.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that both the positional alignment of the laminates and their relative fixing are effected to each other with the mechanical connecting elements.

10. The method according to claim 9, characterized in that the connecting elements are passed under appropriate fit at least through two fitting holes.

11. The method according to claim 10, characterized in that rivets are used as connecting elements.

12. The method according to claim 11, characterized in that rivets are used as rivets or sheet metal rivets.

13. The method according to claim 10, characterized in that are used as connecting elements screw.

14. The method according to any one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the position alignment of the laminates is effected by means of a dowel pin arrangement of a Hiifswerkzeugs and the mechanical connecting elements are mounted on alignment.

15. The method according to claim 14, characterized in that are used as connecting elements clamp connections.

16. The method according to claim 14, characterized in that the compound of the laminates is produced by welding.

17. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the prefixed layer structure is extended by the Maß-lamination process by one or two levels of conductors and subjected in this connection a single curing process.

18. Layer structure for producing multilayer printed circuit boards with Leiterbildem lying in at least three levels, wherein at least two laminates (1, 2) with the interposition of at least one prepreg (3) arranged one above the other and by means of a fitting hole system (4), with the laminates ( 1,2) are provided in the edge region, are aligned relative to each other, characterized in that the layer structure using mechanical fasteners (5) is assembled so that the laminates (1,2) are fixed relative to each other.

19. Layer structure according to claim 18, characterized in that it is produced by a method according to one of the preceding claims 2 to 17.

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