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DE102012110382A1 - Substrate i.e. printed circuit board, for electrical circuits and/or modules, has stop structure extending up to level of adjacent exposed outer surface of metallization regions or surface of end layer projects above level - Google Patents

Substrate i.e. printed circuit board, for electrical circuits and/or modules, has stop structure extending up to level of adjacent exposed outer surface of metallization regions or surface of end layer projects above level Download PDF

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DE102012110382A1
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DE
Germany
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layer
oxide
metallization
substrate
stop structure
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DE102012110382A
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German (de)
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Rainer Herrmann
Manfred Götz
Jürgen Schulz-Harder
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Rogers Germany GmbH
Original Assignee
Curamik Electronics GmbH
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Publication date
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Abstract

The substrate (1) has an insulating layer (2) with metallization regions (3, 4) formed by a metal film or a metal foil, and/or on a surface of an end layer formed by bonding areas defining a metallic oxide stop structure. The stop structure is formed at a surface or the end layer. The stop structure extends up to a level of an adjacent exposed outer surface of the metallization regions or the surface of the end layer projects above the level. The metallization regions are formed by a copper layer, an aluminum layer or an oxide layer. An independent claim is also included for a method for manufacturing a substrate.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Substrat, insbesondere in Form einer Leiterplatte, gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines Substrates, insbesondere in Form einer Leiterplatte, gemäß Oberbegriff Patentanspruch 10.The invention relates to a substrate, in particular in the form of a printed circuit board, according to the preamble of claim 1 and to a method for producing a substrate, in particular in the form of a printed circuit board, according to the preamble of claim 10.

Substrate in Form von Leiterplatten bestehend aus einer Isolierschicht aus einem polymeren Material und/oder aus Keramik, aus wenigstens einer mit einer Oberflächenseite der Isolierschicht verbundenen und zur Ausbildung von Leiterbahnen, Kontakten, Kontakt- oder Befestigungsbereichen strukturierten Metallisierung sind in verschiedensten Ausführungen bekannt. Bekannt ist hierbei auch, solche Bereiche der Metallisierung (nachstehend als Löt- oder Bondbereiche bezeichnet), die für eine Verbindung von Anschlussleitungen, Schaltungs- oder Modulkomponenten usw., insbesondere auch für eine Verbindung von elektrischen Bauteilen und/oder deren Anschlüsse durch eine Löten vorgesehen sind, seitlich mit einer, eine Barriere für das flüssige Lot bildenden Lötstoppstruktur zu versehen. Üblicherweise bestehen diese Lötstoppstrukturen aus einem Auftrag oder aus einer Schicht aus einem polymeren und/oder anorganischen Material und müssen in einem relativ aufwendigen Verfahren aufgebracht werden. Nachteilig ist hierbei insbesondere, dass für das Aufbringen der bekannten Lötstoppstrukturen mehrere zusätzliche Verfahrensschritte erforderlich sind, dass die bekannten Lötstoppstrukturen bei Verwendung eines polymeren Materials eine nur geringe Temperaturbeständigkeit aufweisen und bei Verwendung eines anorganischen Materials ein zusätzlicher, die Herstellungskosten des Substrates verteuernder Einbrennschritt erforderlich ist, der in der Regel auch einen speziellen Ofen erfordert. Weiterhin enthalten die für Lötstoppstrukturen verwendeten bekannten Lacke oder Paste grundsätzlich Lösungsmittel, die insbesondere auch beim Einbrennen verdampfen und eine Belastung der Umwelt darstellen. Weiterhin ist die Einhaltung eines gewünschten Layouts für die jeweilige Lötstoppstruktur vielfach schwierig und die angestrebte Qualität der Haftung der Lötstoppstruktur auf dem Substrat wird vielfach nicht erreicht.Substrates in the form of printed circuit boards consisting of an insulating layer of a polymeric material and / or of ceramic, at least one connected to a surface side of the insulating layer and to form interconnects, contacts, contact or mounting areas structured metallization are known in various designs. It is also known, such areas of metallization (hereinafter referred to as soldering or bonding areas), which provided for a connection of leads, circuit or module components, etc., in particular for a connection of electrical components and / or their connections by soldering are to be provided laterally with a, a barrier for the liquid solder forming solder stop structure. Usually, these solder stop structures consist of an order or of a layer of a polymeric and / or inorganic material and must be applied in a relatively expensive process. The disadvantage here is in particular that for the application of the known Lötstoppstrukturen several additional process steps are required that the known Lötstoppstrukturen using a polymeric material have only low temperature resistance and when using an inorganic material, an additional, the production cost of the substrate more expensive burn-in is required which usually also requires a special oven. Furthermore, the known paints or pastes used for solder resist structures generally contain solvents which, in particular, also evaporate during stoving and represent a burden on the environment. Furthermore, compliance with a desired layout for the respective solder stop structure is often difficult and the desired quality of the adhesion of the solder stop structure on the substrate is often not achieved.

Bekannt sind auch Verfahren zum Herstellen von Substraten in Form einer Leiterplatten für elektrische Schaltungen und/oder Module ( DE 10 2008 042 777 A1 ), wobei die Leiterplatten jeweils aus einer Isolierschicht und aus einlagigen Metallisierung an wenigstens einer Oberflächenseite der Isolierschicht bestehen. Auf die jeweilige mit der Isolierschicht verbundene Metallisierung ist eine Oberflächen- oder Abschlussschicht aufgebracht. Zur Ausbildung einer einen Bond- oder Lötbereich umgebende Lötstoppstruktur wird aus dem Metall der Metallisierung durch Lasern ein Oxid erzeugt. Hierbei wird gleichzeitig Material der Oberflächen- oder Abschlussschicht mit dem Laser entfernt bzw. verdampft, so dass die Lötstoppstruktur aus einem in der der Oberflächen- oder Abschlussschicht erzeugten Graben besteht, dessen Boden von dem das Oxid der Metallisierung gebildet ist.Methods are also known for producing substrates in the form of printed circuit boards for electrical circuits and / or modules ( DE 10 2008 042 777 A1 ), wherein the printed circuit boards each consist of an insulating layer and of a single-layer metallization on at least one surface side of the insulating layer. On the respective associated with the insulating metallization a surface or finishing layer is applied. In order to form a solder stop structure surrounding a bonding or soldering area, an oxide is produced from the metal of the metallization by means of lasers. At the same time, material of the surface or final layer is removed or evaporated with the laser, so that the solder stop structure consists of a trench produced in the surface or final layer, the bottom of which the oxide of the metallization is formed.

Bekannt ist weiterhin das sogenannten „DCB-Verfahrens” (Direct-Copper-Bond-Technology) beispielsweise zum Verbinden von Metallschichten oder -blechen (z. B. Kupferblechen oder -folien) mit einander und/oder mit Keramik oder Keramikschichten, und zwar unter Verwendung von Metall- bzw. Kupferblechen oder Metall- bzw. Kupferfolien, die an ihren Oberflächenseiten eine Schicht oder einen Überzug (Aufschmelzschicht) aus einer chemischen Verbindung aus dem Metall und einem reaktiven Gas, bevorzugt Sauerstoff aufweisen. Bei diesem beispielsweise in der US-PS 37 44 120 oder in der DE-PS 23 19 854 beschriebenen Verfahren bildet diese Schicht oder dieser Überzug (Aufschmelzschicht) ein Eutektikum mit einer Schmelztemperatur unter der Schmelztemperatur des Metalls (z. B. Kupfers), so dass durch Auflegen der Folie auf die Keramik und durch Erhitzen sämtlicher Schichten diese miteinander verbunden werden können, und zwar durch Aufschmelzen des Metalls bzw. Kupfers im wesentlichen nur im Bereich der Aufschmelzschicht bzw. Oxidschicht.Also known is the so-called "DCB method" (direct copper bond technology), for example, for connecting metal layers or sheets (eg copper sheets or sheets) to one another and / or to ceramic or ceramic layers, namely under Use of metal or copper sheets or metal or copper foils having on their surface sides a layer or coating (reflow layer) of a chemical compound of the metal and a reactive gas, preferably oxygen. In this example, in the US-PS 37 44 120 or in the DE-PS 23 19 854 described method, this layer or this coating (melting layer) forms a eutectic having a melting temperature below the melting temperature of the metal (eg., Copper), so that by laying the film on the ceramic and by heating all the layers, they can be joined together, and Although by melting the metal or copper substantially only in the region of the melting or oxide layer.

Dieses DCB-Verfahren weist dann z. B. folgende Verfahrensschritte auf:

  • • Oxidieren einer Kupferfolie derart, dass sich eine gleichmäßige Kupferoxidschicht ergibt;
  • • Auflegen des Kupferfolie auf die Keramikschicht;
  • • Erhitzen des Verbundes auf eine Prozesstemperatur zwischen etwa 1025 bis 1083°C, z. B. auf ca. 1071°C;
  • • Abkühlen auf Raumtemperatur.
This DCB method then has z. B. the following steps:
  • • Oxidizing a copper foil so that a uniform copper oxide layer results;
  • • placing the copper foil on the ceramic layer;
  • • Heating the composite to a process temperature between about 1025 to 1083 ° C, z. B. to about 1071 ° C;
  • • Cool to room temperature.

Bekannt ist weiterhin das sogenannte Aktivlot-Verfahren ( DE 22 13 115 ; EP-A-153 618 ) z. B. zum Verbinden von Metallisierungen bildenden Metallschichten oder Metallfolien, insbesondere auch von Kupferschichten oder Kupferfolien mit Keramikmaterial. Bei diesem Verfahren, welches speziell auch zum Herstellen von Metall-Keramik-Substraten verwendet wird, wird bei einer Temperatur zwischen ca. 800–1000°C eine Verbindung zwischen einer Metallfolie, beispielsweise Kupferfolie, und einem Keramiksubstrat, beispielsweise Aluminiumnitrid-Keramik, unter Verwendung eines Hartlots hergestellt, welches zusätzlich zu einer Hauptkomponente, wie Kupfer, Silber und/oder Gold auch ein Aktivmetall enthält. Dieses Aktivmetall, welches beispielsweise wenigstens ein Element der Gruppe Hf, Ti, Zr, Nb, Ce ist, stellt durch chemische Reaktion eine Verbindung zwischen dem Lot und der Keramik her, während die Verbindung zwischen dem Lot und dem Metall eine metallische Hartlöt-Verbindung ist.Also known is the so-called active soldering method ( DE 22 13 115 ; EP-A-153 618 ) z. B. for joining metallizations forming metal layers or metal foils, in particular also of copper layers or copper foils with ceramic material. In this method, which is also used especially for the production of metal-ceramic substrates, at a temperature between about 800-1000 ° C, a connection between a metal foil, such as copper foil, and a ceramic substrate, such as aluminum nitride ceramic, using a brazing filler metal, which also contains an active metal in addition to a main component such as copper, silver and / or gold. This active metal, which is, for example, at least one element of the group Hf, Ti, Zr, Nb, Ce, establishes a chemical bond between the solder and the ceramic, while the bond between the solder and the metal is a metallic braze joint ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Substrat aufzuzeigen, welches die vorgenannten Nachteile vermeidet und bei dem die jeweilige Lötstoppstruktur zeitsparend und kostengünstig hergestellt ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Substrat entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Verfahren zum Herstellen des Substrates ist Gegenstand des Patentanspruchs 10. The invention has for its object to provide a substrate which avoids the aforementioned disadvantages and in which the respective Lötstoppstruktur is made time-saving and inexpensive. To solve this problem, a substrate according to claim 1 is formed. A method for producing the substrate is the subject of patent claim 10.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht u. a. darin, dass die jeweilige Lötstoppstruktur bzw. das jeweilige Lötstoppmuster ohne aufwendige Verfahrensschritte, ohne zusätzliche Arbeitsmittel und ohne Umweltbelastung hergestellt werden kann, und zwar mit einer optimalen Haftung der Lötstoppstruktur an dem jeweiligen Substrat bzw. der Metallisierung. Weiterhin kann die Lötstoppstruktur durch Steuerung der Relativbewegung zwischen dem Substrat und dem Laserstrahl problemlos und beispielsweise programm- und/oder computergesteuert in dem gewünschten Layout erzeugt werden, insbesondere auch in einer feinen und differenzierten Form. Lösungsmittel und die damit verbundene Umweltbelastung werden mit der Erfindung vermieden.The particular advantage of the invention is u. a. The fact that the respective Lötstoppstruktur or the respective Lötstoppmuster can be prepared without complex process steps, without additional equipment and without environmental pollution, with an optimal adhesion of the Lötstoppstruktur to the respective substrate or the metallization. Furthermore, by controlling the relative movement between the substrate and the laser beam, the solder stop structure can be produced without problems and, for example, program-controlled and / or computer-controlled in the desired layout, in particular also in a fine and differentiated form. Solvent and the associated environmental impact are avoided with the invention.

Die Erzeugung des die Lötstoppstruktur bildenden Metalloxids erfolgt bevorzugt derart, dass das Metalloxid zumindest bis an das Niveau einer angrenzenden freiliegenden Metallfläche reicht, bevorzugt über dieses Niveau vorsteht. Die Hitzeeinwirkung (z. B. Lasern) erfolgt auf jeden Fall so, dass kein Materialabtrag oder im Wesentlichen kein Materialabtrag (z. B. durch Verdampfen), weder am Substrat bzw. an der Isolierschicht, noch an der jeweiligen Metallisierung erfolgt. Dies gilt auch dann, wenn die Metallisierung zusätzlich mit wenigstens einer äußeren metallischen Abschlussschicht versehen ist, d. h. die Metallisierung beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium besteht und als Abschlussschicht mit eine Nickelschicht oder mit einer Nickelschicht und einer äußerer Goldschicht versehen ist. In Um dies zu erreichen und einen Materialabtrag bzw. Metallabtrag (z. B. durch Verdampfen) zu vermeiden, ist es erforderlich, dass die Hitzebehandlung (z. B. Lasern) in einer Atmosphäre erfolgt, deren Sauerstoffgehalt nicht unter 10% liegt. Im Falle einer Abschlussschicht aus Nickel ist das die Lötstoppstruktur bildende Metalloxids u. a. Nickeloxid. Dies gilt auch im Falle einer Abschlussschicht aus innen liegender, bzw. an die Metallisierung angrenzender Nickelschicht und äußerer Goldschicht, wobei das Nickel hierbei durch die Goldschicht diffundiert. Bevorzugt ist die Hitzeeinwirkung (z. B. Lasern) für die Erzeugung der Lötstoppstruktur so eingestellt, dass bei einer Abschlussschicht nur oder im Wesentlichen deren Oxid die Lötstoppstruktur bildet.The production of the metal oxide forming the solder stop structure preferably takes place in such a way that the metal oxide extends at least as far as the level of an adjacent exposed metal surface, preferably protruding above this level. In any case, the effect of heat (eg lasers) is such that there is no removal of material or essentially no material removal (eg by evaporation), neither at the substrate or at the insulating layer, nor at the respective metallization. This is true even if the metallization is additionally provided with at least one outer metallic end layer, d. H. the metallization consists for example of copper or aluminum and is provided as a final layer with a nickel layer or with a nickel layer and an outer gold layer. In order to achieve this and to avoid material removal or metal removal (eg by evaporation), it is necessary that the heat treatment (eg lasers) takes place in an atmosphere whose oxygen content is not less than 10%. In the case of a final layer of nickel, the metal oxide forming the solder stop structure u. a. Nickel oxide. This also applies in the case of a top layer of internal nickel layer or metal layer adjacent to the metallization and outer gold layer, wherein the nickel diffuses through the gold layer. The heat action (eg lasers) for the production of the solder stop structure is preferably adjusted such that only or essentially its oxide forms the solder stop structure in the case of a terminating layer.

Bei einer besonderen Ausführungsform ist das jeweilige Substrat Bestandteil eines als Mehrfachnutzen hergestellten Mehrfachsubstrates, bei dem auf einer großformatigen Isolierschicht mehrere Einzelsubstrate bzw. deren Metallisierungen durch Strukturieren von auf die Isolierschicht aufgebrachten Metallschichten oder Metallfolien erzeugt sind, wie dies beispielsweise in der DE 43 19 944 A1 beschrieben ist. Erfolgt das Trennen des Mehrfachsubstrates in die einzelnen Substrate oder aber die Erzeugung von Trenn- und/oder Bruchlinien in der Isolierschicht zum Trennen des Mehrfachsubstrates in die einzelnen Substrate durch Lasern bzw. durch Laserbehandlung, so besteht in optimaler Weise die Möglichkeit zugleich bei diesem Trennen oder Erzeugen der Trenn- bzw. Bruchlinien auch die Lötstoppstrukturen oder Lötstoppmuster durch Lasern bzw. Laserbehandlung zu erzeugen oder hierfür zumindest ein und denselben Laser zu nutzen.In a particular embodiment, the respective substrate is part of a multiple substrate produced as Mehrfachnutzen, in which a plurality of individual substrates or their metallizations are produced by structuring applied to the insulating metal layers or metal foils on a large-sized insulating layer, as for example in the DE 43 19 944 A1 is described. If the separation of the multi-substrate into the individual substrates or the production of separation and / or break lines in the insulating layer for separating the multiple substrate into the individual substrates by laser or by laser treatment, there is an optimal way at the same time in this separation or Generating the separation or break lines and the solder stop patterns or solder stop pattern to produce by laser or laser treatment or to use at least one and the same laser.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Substrat beispielsweise auch so ausgebildet,
dass die wenigstens eine Metallisierung zumindest teilweise von einer Kupferschicht, vorzugsweise von einer Kupferschicht mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,015 mm bis 0,8 mm und die Oxidschicht von einem Kupferoxid, vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,00015 mm bis 0,1 mm gebildet sind,
und/oder
dass die wenigstens eine Metallisierung zumindest teilweise von einer Schicht aus Aluminium, vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,015 mm bis 0,8 mm und die Oxidschicht von Aluminiumoxid, vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,005 mm bis 0,1 mm gebildet sind,
und/oder
dass die wenigstens eine Metallisierung wenigstens zweilagig mit einer an die Isolierschicht anschließenden Kupfer- oder Aluminiumschicht sowie mit einer zumindest einlagigen, vorzugsweise dünnen Oberflächen- oder Abschlussschicht an der der Isolierschicht abgewandten Oberflächenseite der Kupfer- oder Aluminiumschicht ausgeführt ist,
und/oder
dass die Oberflächen- oder Abschlussschicht eine Nickelschicht ist, vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,002 mm und 0,015 mm,
und/oder
dass die Oberflächen- oder Abschlussschicht eine Schicht aus Silber ist, vorzugsweise mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,00015 mm und 0,05 mm,
und/oder
dass die Oberflächen- oder Abschlussschicht eine Schicht aus Gold ist, beispielsweise mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,0001 mm und 0,015 mm,
und/oder
dass die Oberflächen- oder Abschlussschicht eine Schicht aus Silber oder Gold ist mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,01 μm und 3 μm,
und/oder
dass die Oberflächen- oder Abschlussschicht mehrlagig ausgeführt ist und wenigstens aus der an die Kupfer- oder Aluminiumschicht anschließenden Nickelschicht und aus der Silber- und/oder Goldschicht besteht, die an die der Isolierschicht abgewandten Seite der Nickelschicht anschließt,
und/oder
dass die die Lötstoppstruktur bildende Oxidschicht im Wesentlichen aus Nickeloxid besteht,
und/oder
dass die die Lötstoppstruktur bildende Oxidschicht zumindest bis an das Niveau der Außenfläche der Metallisierung oder der Oberflächen- oder Abschlussschicht reicht, vorzugsweise über dieses Niveau vorsteht,
und/oder
dass die die Lötstoppstruktur bildende Oxidschicht eine Schichtdicke im Bereich zwischen 0,0001 mm und 0,015 mm aufweist,
und/oder
dass die Lötstoppstruktur den wenigstens einen Löt- oder Bondbereich umschließt,
und/oder
dass die Lötstoppstruktur eine Breite im Bereich zwischen 0,1 mm und 1,2 mm aufweist,
und/oder
dass die Isolierschicht aus Kunststoff, beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht,
und/oder
dass die Isolierschicht aus Kunststoff, beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht und eine Dicke im Bereich zwischen 0,015 mm und 3,0 mm aufweist,
und/oder
dass die Isolierschicht eine Keramikschicht, vorzugsweise aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid oder Aluminiumoxid mit Zirkonoxid ist,
und/oder
dass die Isolierschicht eine Keramikschicht, vorzugsweise aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid oder Mischkeramik aus Aluminiumoxid mit Zirkonoxid, beispielsweise aus Aluminiumoxid mit 1 Gew.-% bis 23 Gew.-% Zirkonoxid ist und eine Dicke im Bereich zwischen 0,15 mm und 1,5 mm aufweist,
und/oder
dass die wenigstens eine Metallisierung durch Kleben oder Aktivlöten oder DCB-Bonden mit der Isolierschicht verbunden ist,
und/oder
dass auf den wenigstens einen Bond- oder Lötbereich eine Lotschicht aufgebracht ist,
und/oder
dass auf den wenigstens einen Bond- oder Lötbereich eine Lotschicht aufgebracht ist und über die Lötschicht ein Bauteil (8) mit dem Substrat verbunden ist,
wobei die vorgenannten Merkmale jeweils einzeln oder in beliebiger Kombination verwendet sein können.
In a development of the invention, for example, the substrate is also designed
the at least one metallization is at least partially composed of a copper layer, preferably of a copper layer having a thickness in the range of 0.015 mm to 0.8 mm and the oxide layer of a copper oxide, preferably of a thickness in the range of 0.00015 mm to 0.1 mm are formed,
and or
the at least one metallization is formed at least partially by a layer of aluminum, preferably with a thickness in the range between 0.015 mm and 0.8 mm, and the oxide layer of aluminum oxide, preferably with a thickness in the range between 0.005 mm and 0.1 mm,
and or
that the at least one metallization is embodied in at least two layers with a copper or aluminum layer adjoining the insulating layer and with an at least single-layer, preferably thin surface or final layer on the surface side of the copper or aluminum layer facing away from the insulating layer,
and or
the surface or final layer is a nickel layer, preferably with a thickness in the range between 0.002 mm and 0.015 mm,
and or
that the surface or final layer is a layer of silver, preferably with a layer thickness in the range between 0.00015 mm and 0.05 mm,
and or
that the surface or final layer is a layer of gold, for example with a layer thickness in the range between 0.0001 mm and 0.015 mm,
and or
the surface or final layer is a layer of silver or gold with a layer thickness in the range between 0.01 μm and 3 μm,
and or
the surface or cover layer is multi-layered and consists at least of the nickel layer adjoining the copper or aluminum layer and of the silver and / or gold layer which adjoins the side of the nickel layer facing away from the insulating layer,
and or
that the oxide layer forming the solder stop structure consists essentially of nickel oxide,
and or
that the oxide layer forming the solder stop structure extends at least to the level of the outer surface of the metallization or of the surface or outer layer, preferably protruding above this level,
and or
the oxide layer forming the solder stop structure has a layer thickness in the range between 0.0001 mm and 0.015 mm,
and or
that the solder stop structure surrounds the at least one soldering or bonding region,
and or
that the solder stop structure has a width in the range between 0.1 mm and 1.2 mm,
and or
that the insulating layer is made of plastic, for example of fiber-reinforced plastic,
and or
that the insulating layer consists of plastic, for example of fiber-reinforced plastic and has a thickness in the range between 0.015 mm and 3.0 mm,
and or
in that the insulating layer is a ceramic layer, preferably of aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride or aluminum oxide with zirconium oxide,
and or
in that the insulating layer is a ceramic layer, preferably of aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride or mixed ceramic of aluminum oxide with zirconium oxide, for example of aluminum oxide with 1% by weight to 23% by weight zirconium oxide and a thickness in the range between 0.15 mm and 1, 5 mm,
and or
the at least one metallization is connected to the insulating layer by gluing or active soldering or DCB bonding,
and or
in that a solder layer is applied to the at least one bonding or soldering region,
and or
in that a solder layer is applied to the at least one bonding or soldering area and a component is applied via the soldering layer ( 8th ) is connected to the substrate,
wherein the aforementioned features can be used individually or in any combination.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Verfahren u. a. beispielsweise so ausgebildet,
dass die partielle Umwandlung des Metalls der wenigstens einen Metallisierung in das die Lötstoppstruktur bildende Oxid durch Wärmeeintrag und/oder durch chemische Oxidation erfolgt,
und/oder
dass die partielle Umwandlung des Metalls der wenigstens einen Metallisierung in das die Lötstoppstruktur (5) bildende Oxid durch Laserbehandlung, beispielsweise mit einem YAG- oder CO2- oder Eximer-Laser, erfolgt,
und/oder
dass die partielle Umwandlung des Metalls der wenigstens einen Metallisierung in das die Lötstoppstruktur (5) bildende Oxid durch eine oxidierende Mikroflamme erfolgt,
und/oder
dass die partielle Umwandlung des Metalls in das die Lötstoppstruktur bildende Oxid in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre mit einem Sauerstoffanteil von wenigstens 10%, beispielsweise in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre mit einem Sauerstoffanteil zwischen 21% und 99% erfolgt,
und/oder
dass die Laserbehandlung über eine Maske erfolgt,
und/oder
dass die Laserbehandlung durch Relativbewegung zwischen einem Laserstrahl und dem Substrat in Richtung des Verlaufs der Lötstoppstruktur sowie auch durch eine kreisende und/oder oszillierende Relativbewegung, insbesondere durch eine oszillierende Relativbewegung quer zum Verlauf der Lötstoppstruktur erfolgt,
und/oder
dass die partielle Umwandlung des Metalls in das die Lötstoppstruktur bildende Oxid derart erfolgt, dass die die Lötstoppstruktur bildende Oxidschicht zumindest bis an das Niveau der Außenfläche der Metallisierung oder der Oberflächen- oder Abschlussschicht reicht, vorzugsweise über dieses Niveau vorsteht,
und/oder
dass die partielle Umwandlung des Metalls der wenigstens einen Metallisierung in das die Lötstoppstruktur bildende Oxid nach dem Aufbringen einer wenigstens einlagigen metallischen Oberflächen- oder Abschlussschicht auf eine mit der Isolierschicht verbundene Metallschicht, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium erfolgt,
und/oder
dass die partielle Umwandlung des Metalls der wenigstens einen Metallisierung in das die Lötstoppstruktur bildende Oxid derart erfolgt, dass die die Lötstoppstruktur bildende Oxidschicht nur oder im Wesentlichen nur von wenigsten einem Metall der Oberflächen- oder Abschlussschicht gebildet ist,
und/oder
dass die Oberflächen- oder Abschlussschicht oder zumindest eine Teilschicht dieser Oberflächen- oder Abschlussschicht aus Nickel, Gold, Silber oder Nickel-, Gold-, Silber-Legierungen besteht,
und/oder
dass bei einer wenigstens zweilagigen Ausbildung der Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) eine an die mit der Isolierschicht verbundene Metallschicht oder Metallisierung anschließende erste Teilschicht aus Nickel und eine weitere an die erste Teilschicht anschließende Teilschicht aus Silber und/oder Gold besteht,
und/oder
dass bei einer Isolierschicht aus Keramik, beispielsweise aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid oder Aluminiumoxid mit Zirkonoxid, die wenigstens eine aus Kupfer oder Aluminium bestehende Metallisierung durch DCB-Bonden oder Aktivlöten oder durch Kleben, vorzugsweise durch Kleben mit einem Carbon-Fasern oder Carbon-Nanofasern enthaltenden Kleber mit der Isolierschicht verbunden wird,
und/oder
dass bei einer Isolierschicht aus einem polymeren Material die wenigstens eine Metallisierung mit der Isolierschicht durch Kleben, vorzugsweise mit einem polymeren Kleber, z. B. mit einem polymeren Carbon-Fasern- und/oder Carbon-Nofasern enthaltenden Kleber verbunden wird,
und/oder
dass die partielle Umwandlung des Metalls in das die Lötstoppstruktur bildende Metalloxid unter Verwendung einer Maske erfolgt,
und/oder
dass die partielle Umwandlung des Metalls in das die Lötstoppstruktur bildende Metalloxid unter Verwendung einer Maske durch chemische oder nasschemische Oxidation über die Maske erfolgt,
und/oder
dass auf den wenigstens einen Bond- oder Lötbereich nach dem Erzeugen der Lötstoppstruktur eine Lötschicht aufgebracht wird,
und/oder
dass wenigstens ein elektrisches Bauelement (8) über die Lötschicht (7) mit dem Substrat oder der wenigstens einen Metallisierung verbunden wird,
und/oder
dass bei einer Herstellung der Substrate in einem Mehrfachnutzen oder in einem Mehrfachsubstrat und beim Trennen des Mehrfachsubstrates in die Substrate oder beim Einbringen von Trenn- oder Sollbruchlinien in der Isolierschicht zwischen den Substraten durch Laserbehandlung in diesem Verfahrensschritt oder zumindest mit demselben Laser auch die Lötstoppstrukturen oder Lötstoppmuster erzeugt werden,
wobei die vorgenannten Merkmale jeweils einzeln oder in beliebiger Kombination verwendet sein können.
In a development of the invention, the method is, for example, designed in such a way, for example.
the partial transformation of the metal of the at least one metallization into the oxide forming the solder stop structure takes place by heat input and / or by chemical oxidation,
and or
in that the partial conversion of the metal of the at least one metallization into the solder stop structure ( 5 ) forming oxide by laser treatment, for example with a YAG or CO2 or Eximer laser occurs,
and or
in that the partial conversion of the metal of the at least one metallization into the solder stop structure ( 5 ) forming oxide by an oxidizing micro-flame,
and or
in that the partial conversion of the metal into the oxide forming the solder stop structure takes place in an oxygen-containing atmosphere having an oxygen content of at least 10%, for example in an oxygen-containing atmosphere having an oxygen content between 21% and 99%,
and or
that the laser treatment takes place via a mask,
and or
the laser treatment takes place by relative movement between a laser beam and the substrate in the direction of the course of the solder stop structure as well as by a circular and / or oscillating relative movement, in particular by an oscillating relative movement transverse to the course of the solder stop structure,
and or
in that the partial conversion of the metal into the oxide forming the solder stop structure takes place in such a way that the oxide layer forming the solder stop structure extends at least as far as the level of the outer surface of the metallization or the surface or outer layer, preferably above this level,
and or
in that the partial conversion of the metal of the at least one metallization into the oxide forming the solder stop structure takes place after the application of an at least single-layer metallic surface or final layer to a metal layer, for example made of copper or aluminum, connected to the insulating layer,
and or
in that the partial transformation of the metal of the at least one metallization into the oxide forming the solder stop structure takes place in such a way that the oxide layer forming the solder stop structure is formed only or substantially only by at least one metal of the surface or final layer,
and or
that the surface or finishing layer or at least a sub-layer of this surface or Final layer consists of nickel, gold, silver or nickel, gold, silver alloys,
and or
in the case of at least two-ply formation of the surface or outer layer ( 9 ) a first partial layer of nickel adjoining the metal layer or metallization connected to the insulating layer and a further partial layer of silver and / or gold adjoining the first partial layer,
and or
in the case of an insulating layer of ceramic, for example of aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride or aluminum oxide with zirconium oxide, the at least one copper or aluminum metallization by DCB bonding or active soldering or by gluing, preferably by gluing with a carbon fiber or carbon nanofibers containing adhesive is connected to the insulating layer,
and or
that in an insulating layer of a polymeric material, the at least one metallization with the insulating layer by gluing, preferably with a polymeric adhesive, for. B. is bonded to a polymeric carbon fiber and / or carbon nofasern containing adhesive,
and or
the partial conversion of the metal into the metal oxide forming the solder stop structure takes place using a mask,
and or
in that the partial conversion of the metal into the metal oxide forming the solder stop structure takes place by means of a mask by chemical or wet chemical oxidation over the mask,
and or
in that a soldering layer is applied to the at least one bonding or soldering area after the soldering-stop structure has been produced,
and or
that at least one electrical component ( 8th ) over the solder layer ( 7 ) is connected to the substrate or the at least one metallization,
and or
that in a production of the substrates in a multiple use or in a multi-substrate and in separating the multi-substrate into the substrates or when introducing separation or predetermined breaking lines in the insulating layer between the substrates by laser treatment in this process step or at least with the same laser and the Lötstoppstrukturen or Lötstoppmuster be generated,
wherein the aforementioned features can be used individually or in any combination.

Der Ausdruck „ohne Materialabtrag” bedeutet im Sinne der Erfindung, dass bei Erzeugen des die Lötstoppstruktur bildenden Metall-Oxids kein Material oder im Wesentlichen kein Material beispielsweise durch Verdampfen entfernt wird.The term "without material removal" in the sense of the invention means that no material or substantially no material is removed, for example by evaporation, when the metal oxide forming the solder stop structure is produced.

Der Ausdruck „im Wesentlichen” bzw. „etwa” bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.The expression "essentially" or "approximately" in the sense of the invention means deviations from the exact value by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes that are insignificant for the function.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the figures. In this case, all described and / or illustrated features alone or in any combination are fundamentally the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency. Also, the content of the claims is made an integral part of the description.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:

13 verschiedene Verfahrensschritte zur Herstellung eines weiteren Substrates gemäß der Erfindung, wobei das Substrat sowie die verschiedenen, dieses Substrat bildenden Schichten in vereinfachter Schnittdarstellung wiedergegeben sind; 1 - 3 Various process steps for the production of a further substrate according to the invention, wherein the substrate and the various layers forming this substrate are shown in a simplified sectional view;

4 in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht auf das nach den 13 hergestellte Substrat; 4 in a simplified representation of a plan view of the after 1 - 3 prepared substrate;

5 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Substrates der 3 und 4 im Bereich des Lötstoppmusters; 5 an enlarged sectional view of the substrate of 3 and 4 in the area of the solder stop pattern;

6 und 7 eine Darstellung wie 5, jedoch mit Lotschicht und aufgelötetem Bauelement; 6 and 7 a representation like 5 but with solder layer and soldered component;

811 verschiedene Verfahrensschritte zur Herstellung eines weiteren Substrates gemäß der Erfindung, wobei das Substrat sowie die verschiedenen, dieses Substrat bildenden Schichten wiederum in vereinfachter Schnittdarstellung wiedergegeben sind; 8th - 11 Various process steps for producing a further substrate according to the invention, wherein the substrate and the various layers forming this substrate are again shown in a simplified sectional view;

12 eine Draufsicht auf das entsprechend den 811 hergestellte Substrat; 12 a plan view of the corresponding to the 8th - 11 prepared substrate;

13 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Substrates der 11 und 12 im Bereich des Lötstoppmusters, zusammen mit der Lotschicht; 13 an enlarged sectional view of the substrate of 11 and 12 in the area of the solder stop pattern, together with the solder layer;

1418 verschiedene Verfahrensschritte zur Herstellung eines weiteren Substrates gemäß der Erfindung, wobei das Substrat sowie die verschiedenen, dieses Substrat bildenden Schichten wiederum in vereinfachter Schnittdarstellung wiedergegeben sind; 14 - 18 Various process steps for producing a further substrate according to the invention, wherein the substrate and the various layers forming this substrate again shown in simplified sectional view;

19 eine Draufsicht auf das nach den 1418 hergestellte Substrat; 19 a plan view of the after 14 - 18 prepared substrate;

20 in vergrößerter Schnittdarstellung das Substrat der 18 und 19 im Bereich des Lötstoppmusters; 20 in an enlarged sectional view of the substrate of 18 and 19 in the area of the solder stop pattern;

21 in schematischer Darstellung ein Verfahren zum Erzeugen des Lötstoppmusters unter Verwendung einer Maske. 21 a schematic representation of a method for generating the solder stop pattern using a mask.

Das in den 17 allgemein mit 1 bezeichnete Substrat besteht im Wesentlichen aus einer Isolierschicht 2, die an ihren beiden Oberflächenseiten mit jeweils einer Metallisierung 3 bzw. 4 in Form einer Metallschicht oder Metallfolie, vorzugsweise aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung oder aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung versehen ist. Die Metallisierung 3 ist zur Ausbildung von Metallbereichen 3.1 und 3.2 in Form von Leiterbahnen, Kontaktflächen, Montage- und/oder Befestigungsflächen usw. strukturiert. Auf wenigstens einen der Metallbereiche, beispielsweise auf den Metallbereich 3.2 ist zumindest eine Lötstoppstruktur oder ein Lötstoppmuster 5 erzeugt, welches bei der dargestellten Ausführungsform einen Löt- oder Bondbereich 6 umschließt.That in the 1 - 7 generally with 1 designated substrate consists essentially of an insulating layer 2 , which on its two surface sides, each with a metallization 3 respectively. 4 in the form of a metal layer or metal foil, preferably made of copper or of a copper alloy or of aluminum or of an aluminum alloy. The metallization 3 is for the education of metal areas 3.1 and 3.2 in the form of printed conductors, contact surfaces, mounting and / or mounting surfaces, etc. structured. On at least one of the metal areas, for example on the metal area 3.2 is at least one solder stop structure or a solder stop pattern 5 generated, which in the illustrated embodiment, a soldering or bonding area 6 encloses.

Entsprechend den 1 und 2 erfolgt die Herstellung des Substrates zunächst dadurch, dass auf die beiden Oberflächenseiten der Isolierschicht 2 die Metallisierungen 3 und 4 aufgebracht werden (1) und im Anschluss daran vorzugsweise in einem Maskierungs- und Ätzverfahren die Metallisierung 3 zur Ausbildung der elektrisch voneinander getrennten Metallbereiche 3.1 und 3.2 strukturiert wird (2). Das Aufbringen des Lötstoppmusters 5 erfolgt als Metall-Oxidschicht durch partielle Oxidation des Metalls des Metallbereichs 3.2, und zwar durch Energie- bzw. Wärme- oder Hitzeeintrag, beispielsweise durch Laserbehandlung mit einem Laser und/oder durch Behandlung mit einer Mikroflamme usw. Der Wärme- oder Hitzeeintrag, der in der 3 schematisch mit dem dortigen Pfeil A angedeutet ist, erfolgt in sauerstoffhaltiger Atmosphäre mit einem Sauerstoffgehalt von wenigstens 10%, beispielsweise in einer Atmosphäre mit einem Sauerstoffanteil im Bereich zwischen 21% und 99%, so dass die die Lötstoppstruktur bzw. das Lötstoppmusters 5 bildende Metall-Oxidschicht ohne Materialabtrag, d. h. insbesondere ohne Verdampfen von Metall erzeugt wird, vielmehr das gesamte partiell mit dem Energie- bzw. Wärme- oder Hitzeeintrag beaufschlagte Metall in Metall-Oxid umgewandelt wird und die die Lötstoppstruktur bzw. das Lötstoppmusters 5 bildende Metall-Oxidschicht über das Niveau der angrenzenden Außenfläche der jeweiligen Metallisierung vorsteht. Weiterhin erfolgt das Aufbringen des Lötstoppmusters 5 bei der dargestellten Ausführungsform so, dass das Lötstoppmuster 5 aus Metalloxid, bevorzugt aus Kupferoxyd (CuO, Cu2O, CuO + Cu2O) oder Aluminiumoxid den Bondbereich 6 umschließt.According to the 1 and 2 The production of the substrate is initially characterized in that on the two surface sides of the insulating layer 2 the metallizations 3 and 4 be applied ( 1 and subsequently, preferably in a masking and etching process, the metallization 3 for forming the electrically separated metal areas 3.1 and 3.2 is structured ( 2 ). The application of the solder stop pattern 5 takes place as a metal-oxide layer by partial oxidation of the metal of the metal region 3.2 By energy or heat or heat input, for example by laser treatment with a laser and / or by treatment with a micro-flame, etc. The heat or heat input, in the 3 is schematically indicated by the local arrow A, takes place in an oxygen-containing atmosphere having an oxygen content of at least 10%, for example in an atmosphere with an oxygen content in the range between 21% and 99%, so that the Lötstoppstruktur or the Lötstoppmuster 5 forming metal oxide layer without material removal, ie in particular without vaporization of metal is produced, but the entire partially acted upon by the energy or heat or heat input metal is converted into metal oxide and the Lötstoppstruktur or the Lötstoppmuster 5 forming metal oxide layer protrudes beyond the level of the adjacent outer surface of the respective metallization. Furthermore, the application of the solder stop pattern takes place 5 in the illustrated embodiment, such that the solder stop pattern 5 made of metal oxide, preferably of copper oxide (CuO, Cu2O, CuO + Cu2O) or aluminum oxide, the bonding region 6 encloses.

Wird der Hitzeeintrag zur Bildung des Lötstoppmusters 5 mittels eines Laserstrahls unter Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und dem Substrat 1 erzeugt, so wird der Laserstrahl nicht nur entlang des Verlaufs des Lötstoppmusters 5 bewegt, sondern vorzugsweise auch kreisend und/oder oszillierend, insbesondere quer zu diesem Verlauf, sodass für das linienförmige Lötstoppmuster 5 eine ausreichende Breite und/oder Dicke erreicht wird.If the heat input to the formation of the solder stop pattern 5 by means of a laser beam with relative movement between the laser beam and the substrate 1 generated, the laser beam is not only along the course of the solder stop pattern 5 moves, but preferably also circular and / or oscillating, in particular transversely to this course, so that the line-shaped Lötstoppmuster 5 a sufficient width and / or thickness is achieved.

Für das Aufbringen des Lötstoppmusters eignet sich insbesondere eine Laserbehandlung mit einem YAG-Laser oder CO2-Laser oder Eximer-Laser, beispielsweise mit einem YAG-Laser mit einer Leistung zwischen 30 W und 100 W, mit einem CO2-Laser mit einer Leistung zwischen 50 W und 300 W oder mit einem Eximer-Laser mit einer Leistung zwischen 30 W und 150 W. Die Laserbehandlung erfolgt durch direkte Bestrahlung des Metallbereichs 3.2 oder unter Verwendung einer Maske.For the application of the solder stop pattern, in particular, a laser treatment with a YAG laser or CO2 laser or Eximer laser, for example with a YAG laser with a power between 30 W and 100 W, with a CO2 laser with a power between 50 is W and 300 W or with an Eximer laser with a power between 30 W and 150 W. The laser treatment is carried out by direct irradiation of the metal area 3.2 or using a mask.

Die Metallisierungen 3 und 4 besitzen eine ausreichende Dicke, vorzugsweise eine Dicke im Bereich zwischen 0,015 mm und 0,8 mm. Die Dicke der das Lötstoppmuster 5 bildenden Metall-Oxid-Schicht liegt bei einer Kupfer-Oxid-Schicht vorzugsweise im Bereich zwischen 0,00015 mm und 0,1 mm und bei einer Aluminiumoxidschicht vorzugsweise im Bereich zwischen 0,005 mm und 0,1 mm. Die Linienbreite des Lötstoppmusters liegt bei der dargestellten Ausführungsform im Bereich zwischen 0,1 mm und 1,2 mm.The metallizations 3 and 4 have a sufficient thickness, preferably a thickness in the range between 0.015 mm and 0.8 mm. The thickness of the solder stop pattern 5 forming metal oxide layer is preferably in the range between 0.00015 mm and 0.1 mm in a copper-oxide layer and in an aluminum oxide layer preferably in the range between 0.005 mm and 0.1 mm. The line width of the solder stop pattern is in the illustrated embodiment in the range between 0.1 mm and 1.2 mm.

Die Isolierschicht 2 besteht beispielsweise aus einem vorzugsweise faserverstärktem Polymer, beispielsweise aus Epoxid, Polyamid, Teflon, und besitzt z. B. eine Schichtdicke im Bereich zwischen 0,015 mm und 3,0 mm.The insulating layer 2 consists for example of a preferably fiber-reinforced polymer, for example of epoxy, polyamide, Teflon, and has z. B. a layer thickness in the range between 0.015 mm and 3.0 mm.

Für die Isolierschicht 2 eignen sich auch Keramiken, insbesondere aus Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Aluminiumnitrid (AlN) und/oder aus Siliziumnitrid (Si3N4) und/oder aus Aluminiumoxid mit Zirkonoxid (Al2O3 + ZrO2). Die Dicke der die Isolierschicht 2 bildenden Keramik liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0,15 mm und 1,5 mm.For the insulating layer 2 Also suitable are ceramics, in particular of aluminum oxide (Al 2 O 3) and / or aluminum nitride (AlN) and / or of silicon nitride (Si 3 N 4) and / or of aluminum oxide with zirconium oxide (Al 2 O 3 + ZrO 2). The thickness of the insulating layer 2 forming ceramic is for example in the range between 0.15 mm and 1.5 mm.

U. a. unter Berücksichtigung der für die Isolierschicht 2 und/oder die Metallisierungen 3 und 4, verwendeten Werkstoffe eignen sich für das flächige Verbinden bzw. Bonden der die Metallisierungen 3 und 4 bildenden Metallschichten oder Metallfolien in unterschiedliche Verfahren. So werden die die Metallisierungen 3 und 4 bildenden Metallschichten oder Metallfolien beispielsweise durch Kleben unter Verwendung eines Kunststoffklebers oder eines als Kleber geeigneten Polymers, vorzugsweise unter Verwendung eines Klebers, der Carbon-Fasern, insbesondere Carbon-Nanofasern enthält, mit der Isolierschicht 2 verbunden. Die nicht benötigten Kleberreste zwischen den Metallbereichen 3.1 und 3.2 werden mit geeigneten Methoden entfernt, und zwar vorzugsweise bevor das Aufbringen des Lötstoppmusters 5 erfolgt.U. a. taking into account that for the insulating layer 2 and / or the metallizations 3 and 4 , used materials are suitable for the surface bonding or bonding of the metallizations 3 and 4 forming metal layers or metal foils in different processes. This is how the metallizations become 3 and 4 forming metal layers or metal foils, for example by gluing under Use of a plastic adhesive or a polymer suitable as an adhesive, preferably using an adhesive containing carbon fibers, in particular carbon nanofibers, with the insulating layer 2 connected. The unneeded adhesive residue between the metal areas 3.1 and 3.2 are removed by appropriate methods, preferably before the application of the solder stop pattern 5 he follows.

Besteht die Isolierschicht 2 aus Keramik und dabei insbesondere aus einer der vorgenannten Keramiken (Al2O3, AlN, Si3N4, Al2O3 + ZrO2), so erfolgt das Verbinden der Metallisierungen 3 und 4 bildenden Metallschichten oder Folien unter Verwendung des DCB-Verfahrens, und zwar insbesondere bei Metallisierungen 3 und 4 aus Kupfer oder Kupferlegierung, oder mit Hilfe des Aktiv-Lötverfahrens, und zwar insbesondere bei Metallisierungen 3 und 4 aus Kupfer oder Aluminium.Is the insulating layer 2 made of ceramic and in particular of one of the aforementioned ceramics (Al 2 O 3, AlN, Si 3 N 4, Al 2 O 3 + ZrO 2), then the joining of the metallizations takes place 3 and 4 forming metal layers or films using the DCB process, especially in metallizations 3 and 4 made of copper or copper alloy, or by means of the active soldering process, in particular in metallizations 3 and 4 made of copper or aluminum.

Zur Fertigstellung des Substrates 1 und zur Vorbereitung der Verwendung dieses Substrates 1 als Leiterplatte für elektrische Schaltkreise oder Module wird bevorzugt auf den von dem Lötstoppmuster 5 umschlossenen Bondbereich 6 das Lot 7 aufgebracht (6), mit dem dann beim Bestücken des Substrates 1 das betreffende elektrische Bauelement 8, insbesondere auch elektrisch mit dem Substrat 1 bzw. mit den dortigen Metallbereichen 3.1 und 3.2 verbunden werden kann (7).To complete the substrate 1 and to prepare for the use of this substrate 1 as a circuit board for electrical circuits or modules is preferred to that of the Lötstoppmuster 5 enclosed bond area 6 the lot 7 applied ( 6 ), with which when loading the substrate 1 the relevant electrical component 8th , in particular also electrically with the substrate 1 or with the local metal areas 3.1 and 3.2 can be connected ( 7 ).

11 und 12 zeigen in vereinfachter Darstellung ein Substrat 1a, welches sich von dem Substrat 1 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass nach dem Aufbringen der Metallisierungen 3 und 4 auf die Isolierschicht 2 (8) und nach dem Strukturieren der Metallisierung 3 (9) auf die hierbei gebildete Metallbereiche 3.1 und 3.2 eine einlagige metallische Schutz- bzw. Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 aufgebracht wird (10), und zwar bei der dargestellten Ausführungsform eine metallische Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 aus Nickel. Das Aufbringen der Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 erfolgt in einem geeigneten Verfahren, beispielsweise galvanisch und/oder durch chemisches Abscheiden und/oder durch Spritzen oder Kaltgasspritzen. Insbesondere bei Verwendung von Nickel besitzt die metallische Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 beispielsweise eine Schichtdicke im Bereich zwischen 0,02 mm und 0,015 mm. Nach dem Aufbringen der metallischen Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 erfolgt wiederum durch gesteuerten, partiellen Hitzeeintrag die Ausbildung der Lötstoppmuster 5 jeweils in Form einer den betreffenden Bondbereich 6 umschließenden linienartigen Oxidschicht. Besteht die Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 aus einem bei der Hitzeeinwirkung ein Oxid bildenden Metall, beispielsweise Nickel, so besteht das jeweilige Lötstoppmuster 5 aus dem Oxid dieses Metalls oder aus einem zumindest das Oxid dieses Metalls enthaltenden Mischoxid, beispielsweise Nickeloxid, beispielsweise mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,0001 mm und 0,015 mm. 11 and 12 show a simplified representation of a substrate 1a which is different from the substrate 1 essentially only differs in that after the application of the metallizations 3 and 4 on the insulating layer 2 ( 8th ) and after structuring the metallization 3 ( 9 ) on the metal areas formed in this case 3.1 and 3.2 a single-layer metallic protective or surface or finishing layer 9 is applied ( 10 ), in the illustrated embodiment a metallic surface or finishing layer 9 made of nickel. The application of the surface or finishing layer 9 takes place in a suitable method, for example galvanically and / or by chemical deposition and / or by spraying or cold gas spraying. In particular, when using nickel has the metallic surface or finishing layer 9 For example, a layer thickness in the range between 0.02 mm and 0.015 mm. After applying the metallic surface or finishing coat 9 In turn, the formation of the Lötstoppmuster done by controlled, partial heat input 5 each in the form of a bond area in question 6 enclosing line-like oxide layer. Consists of the surface or finishing layer 9 from a forming in the action of heat an oxide metal, such as nickel, so there is the respective Lötstoppmuster 5 from the oxide of this metal or from a mixed oxide containing at least the oxide of this metal, for example nickel oxide, for example with a layer thickness in the range between 0.0001 mm and 0.015 mm.

Für die Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 eignen sich auch andere Metalle, beispielsweise Silber oder Gold. Bei einer Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 aus Silber wird diese mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,00015 mm und 0,05 mm, vorzugsweise mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,01 μm und 3 μm aufgebracht. Bei Verwendung von Gold für die Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 wird diese mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,0001 mm und 0,015 mm, vorzugsweise mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,01 μm und 3 μm aufgebracht. Bei der Oberflächenbeschichtung 9 aus Silber und/oder Gold wird das Lötstoppmuster 5 von einer Oxidschicht des Oxids einer darunterliegenden Metalls z. B. der Metallisierung 3, d. h. beispielsweise von Kupferoxid oder Aluminiumoxid gebildet. Unabhängig von den für die Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 verwendeten Materialien wird das jeweilige Lötstoppmuster 5 wiederum bevorzugt mit einer Linienbreite im Bereich zwischen 0,1 mm und 1,2 mm erzeugt.For the surface or finishing layer 9 Other metals are also suitable, for example silver or gold. For a surface or finishing layer 9 made of silver, this is applied with a layer thickness in the range between 0.00015 mm and 0.05 mm, preferably with a layer thickness in the range between 0.01 .mu.m and 3 .mu.m. When using gold for the surface or finish coat 9 this is applied with a layer thickness in the range between 0.0001 mm and 0.015 mm, preferably with a layer thickness in the range between 0.01 .mu.m and 3 .mu.m. In the surface coating 9 silver and / or gold becomes the solder stop pattern 5 from an oxide layer of the oxide of an underlying metal z. As the metallization 3 , ie formed for example of copper oxide or aluminum oxide. Regardless of those for the surface or finishing layer 9 used materials is the respective solder stop pattern 5 again preferably produced with a line width in the range between 0.1 mm and 1.2 mm.

Durch die Oberflächenbeschichtung 9, die insbesondere auch die Oberfläche des Bondbereichs 6 bildet, werden das dortige Aufbringen der Lotschicht bzw. des Lotes 7 und die Verbindung des Lotes 7 mit dem Bondbereich verbessert.Through the surface coating 9 , in particular also the surface of the bond area 6 forms, there are the application of the solder layer or the solder 7 and the connection of the solder 7 improved with the bond area.

Die 1420 zeigen als weitere Ausführungsform ein Substrat 1b, welches sich von dem Substrat 1a im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die Oberflächen- oder Abschlussschicht 9 mehrlagig ausgeführt ist, und zwar bestehend aus einer unmittelbar auf die Metallisierung 3 bzw. auf den Metallbereiche 3.1 und 3.2 aufgebrachte Teilschicht 9.1 aus einem unter Hitzeeinwirkung ein Oxid bildenden Metall, vorzugsweise aus Nickel, und einer die Teilschicht 9.1 abdeckenden äußeren Schicht aus Edelmetall, vorzugsweise aus Silber oder Gold besteht. Die Schichtdicke der Teilschicht 9.1 liegt beispielsweise wiederum im Bereich zwischen 0,002 mm und 0,015 mm und die Schichtdicke der Teilschicht 9.2 aus Silber im Bereich zwischen 0,00015 mm und 0,05 mm bzw. der Teilschicht 9.2 aus Gold im Bereich zwischen 0,0001 mm und 0,015 mm. Beim Erzeugen des Lötstoppmusters 5 durch Hitzeeintrag diffundiert das Metall (Nickel) der Teilschicht 9.1 die Teilschicht 9.2, so dass die Lötstoppmuster 5 wiederum vom Oxid des Metalls der Teilschicht 9.1 oder im Wesentlichen vom Oxid des Metalls der Teilschicht 9.1, beispielsweise von Nickeloxid (NiO) gebildet ist, und zwar bei einer Dicke der Teilschicht 9.1 im Bereich zwischen 0,002 mm und 0,015 mm mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,0001 mm und 0,015 mm. Wie die 1418 zeigen erfolgt die Herstellung des Substrates 1b wiederum in der Weise, dass nach dem Aufbringen der Metallisierungen 3 und 4 auf die Isolierschicht 2 (14) und nach dem Strukturieren der Metallisierung 3 (15) in zwei Schritten die (16 und 17) die Teilschichten aufgebracht werden, beispielsweise galvanisch und/oder durch chemisches Abscheiden und/oder durch Spritzen oder Kaltgasspritzen.The 14 - 20 show as a further embodiment, a substrate 1b which is different from the substrate 1a essentially only differs in that the surface or finishing layer 9 multi-layered, consisting of one directly on the metallization 3 or on the metal areas 3.1 and 3.2 applied partial layer 9.1 from a heat-generating an oxide-forming metal, preferably nickel, and one of the sub-layer 9.1 covering outer layer of precious metal, preferably made of silver or gold. The layer thickness of the partial layer 9.1 For example, again in the range between 0.002 mm and 0.015 mm and the layer thickness of the sub-layer 9.2 of silver in the range between 0.00015 mm and 0.05 mm or the partial layer 9.2 gold between 0.0001 mm and 0.015 mm. When creating the solder stop pattern 5 by heat input diffuses the metal (nickel) of the sub-layer 9.1 the sub-layer 9.2 so that the solder stop pattern 5 again from the oxide of the metal of the sublayer 9.1 or substantially the oxide of the metal of the sub-layer 9.1 , For example, of nickel oxide (NiO) is formed, namely at a thickness of the sub-layer 9.1 in the range between 0.002 mm and 0.015 mm with a layer thickness in the range between 0.0001 mm and 0.015 mm. As the 14 - 18 show the Production of the substrate 1b turn in such a way that after applying the metallizations 3 and 4 on the insulating layer 2 ( 14 ) and after structuring the metallization 3 ( 15 ) in two steps the ( 16 and 17 ) the partial layers are applied, for example galvanically and / or by chemical deposition and / or by spraying or cold gas spraying.

Das Verbinden und dabei insbesondere das elektrische Verbinden der wiederum als Leiterplatten verwendeten Substrat 1a und 1b mit den Bauelementen 8 erfolgt in gleicher Weise, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit dem Substrat 1 beschrieben wurde. Bevorzugt werden auch die Substrate 1a und 1b nach der Erzeugung des wenigstens einen Lötstoppmusters 5 am jeweiligen Bondbereich 6 mit dem Lot 7 versehen.The connecting, and in particular the electrical connection of the substrate used in turn as printed circuit boards 1a and 1b with the components 8th takes place in the same way as above in connection with the substrate 1 has been described. The substrates are also preferred 1a and 1b after the generation of the at least one solder stop pattern 5 at the respective bond area 6 with the lot 7 Mistake.

Ist die Oberflächenbeschichtung 9 mit einer Teilschicht 9.1 aus Nickel und mit einer Teilschicht 9.2 aus Silber oder Gold ausgeführt, so kann die Laserbehandlung insbesondere auch so erfolgen, dass nicht nur das Material der Teilschicht 9.2, sondern auch das Nickel der Teilschicht 9.1 weitestgehend verdampft und sich dabei das Lötstoppmuster 5 als Oxid oder Oxidschicht des Metalls der Metallisierung 3 ausbildet, z. B. als Kupferoxid oder Aluminiumoxid.Is the surface coating 9 with a partial layer 9.1 made of nickel and with a partial layer 9.2 made of silver or gold, so the laser treatment can in particular also be such that not only the material of the sub-layer 9.2 , but also the nickel of the sublayer 9.1 largely evaporated and thereby the solder stop pattern 5 as an oxide or oxide layer of the metal of the metallization 3 trains, z. B. as copper oxide or alumina.

Wie vorstehend erwähnt, erfolgt die Erzeugung des Lötstoppmusters 5 beispielsweise durch Laserstrahlung oder Laserbehandlung. Die 21 zeigt in schematischer Darstellung die Laserbehandlung mittels einer Maske 11. Hierdurch können auch bei einem Laserstrahl A mit relativ großem Strahl Durchmesser durch entsprechender Ausbildung der Maske 11 sehr feine Strukturen für das jeweilige Lötstoppmuster 5 erreicht werden.As mentioned above, the generation of the solder stop pattern occurs 5 for example by laser radiation or laser treatment. The 21 shows a schematic representation of the laser treatment by means of a mask 11 , As a result, even with a laser beam A with a relatively large beam diameter by appropriate design of the mask 11 very fine structures for the respective solder stop pattern 5 be achieved.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegend Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention has been described above by means of exemplary embodiments. It is understood that numerous changes and modifications are possible, without thereby departing from the invention underlying the idea of the invention.

So wurde vorstehend davon ausgegangen, dass die Lötstoppmuster 5 aus dem Metalloxid durch Wärme- oder Hitzeeintrag erzeugt werden. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die Lötstoppmuster 5 aus dem Metalloxid durch chemische und dabei insbesondere nasschemische Oxidation unter Verwendung wenigstens einer Maske und eines oxidierenden Mediums zu erzeugen, wobei dieses Medium dann durch Tauchen und/oder Sprühen durch die verwendete Maske hindurch auf die metallische Oberfläche des Substrates aufgebracht wird. Weiterhin besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, das oxidierende Medium als gelartiges Medium partiell und entlang des zu erzeugenden Stoppmusters auf die metallische Oberfläche des Substrates aufzubringen, beispielsweise auch durch Aufdrucken.So it was assumed above that the solder stop pattern 5 be generated from the metal oxide by heat or heat input. In principle, there is also the possibility of the solder stop pattern 5 from the metal oxide by chemical and in particular wet-chemical oxidation using at least one mask and an oxidizing medium to produce, which medium is then applied by dipping and / or spraying through the mask used on the metallic surface of the substrate. Furthermore, in principle it is also possible to apply the oxidizing medium as a gel-like medium partially and along the stop pattern to be produced on the metallic surface of the substrate, for example by imprinting.

Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die Metallisierungen 3 und 4 von Metallfolien gebildet sind. Auch andere Verfahren wie z. B. das Aufbringen der Metallisierungen 3 und 4 durch Dickfilmtechnik, Spritztechnik (Kaltgasspritzen) usw. sind möglich. Weiterhin können die Metallisierungen 3 und/oder 4 auch vorstrukturiert auf die Isolierschicht aufgebracht werden Es hat sich auch gezeigt, dass das jeweilige Lötstoppmuster 5 besonders optimal mit einem JAG-Laser mit einer Pumpleistung von 50 kW bei einer Pulsfrequenz von 10 KHz hergestellt werden kann. Geeignet ist hierfür beispielsweise ein JAG-Laser der von der Firma Trumpf unter der Bezeichnung VMc3 angeboten wird. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die durch eine kreisförmige oder kreisende Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und dem Substrat 1, 1a, 1b erzeugten kreisförmigen Aufschmelzungen oder Oxidationsstrukturen im Lötstoppmuster 5 und/oder im Lötstoppmuster 5 den Lotfluss beim Auflöten von Bauelementen 8, Anschlüssen usw. besonders gut behindert, d. h. eine besonderes wirksame Barriere für den Lötfluss bilden.It was assumed above that the metallizations 3 and 4 are formed by metal foils. Other methods such. B. the application of the metallizations 3 and 4 by thick film technology, spray technique (cold gas spraying), etc. are possible. Furthermore, the metallizations 3 and or 4 also prestructured applied to the insulating layer It has also been shown that the respective solder stop pattern 5 can be produced optimally with a JAG laser with a pump power of 50 kW at a pulse frequency of 10 kHz. Suitable for this example, a JAG laser is offered by the company Trumpf under the name VMc3. Furthermore, it has been shown that by a circular or circular relative movement between the laser beam and the substrate 1 . 1a . 1b generated circular fusions or oxidation structures in the solder stop pattern 5 and / or in the solder stop pattern 5 the solder flow during soldering of components 8th , Connections, etc. particularly well obstructed, ie form a particularly effective barrier to the soldering flux.

Durch ein mehrmaliges, beispielsweise zweimaliges Abfahren des Lötstoppmusters 5 kann eine wesentliche Verbesserung der Lötstopp- bzw. Barriere-Wirkung erreicht werden.By a repeated, for example, twice, the solder stop pattern 5 a significant improvement in the soldering or barrier effect can be achieved.

Wird das Substrat 1, 1a, 1b als Mehrfachnutzen bzw. als Mehrfachsubstrat gefertigt und erfolgt dabei in einem Laserbehandlungsschritt das Trennen des Mehrfachsubstrates in die Substrate 1, 1a, 1b oder das Einbringen von Tenn- oder Sollbruchlinien in die Isolierschicht 2 zum Zertrennen des Mehrfachsubstrates durch Brechen in die Substrate 1, 1a, 1b, so werden bevorzugt in diesem Verfahrensschritt, zumindest aber mit demselben Laser zugleich auch die Lötstoppmuster 5 erzeugt.Becomes the substrate 1 . 1a . 1b manufactured as a multiple use or as a multi-substrate and takes place in a laser treatment step, the separation of the multi-substrate in the substrates 1 . 1a . 1b or the introduction of Tenn- or predetermined breaking lines in the insulating layer 2 for severing the multi-substrate by breaking into the substrates 1 . 1a . 1b , so are preferred in this process step, but at least with the same laser at the same time also Lötstoppmuster 5 generated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1a–1c1, 1a-1c
Substratsubstratum
22
Isolierschichtinsulating
3, 43, 4
Metallisierungmetallization
3.1, 3.23.1, 3.2
Metallbereichmetal sector
55
Lötstoppmuster oder -strukturSolder stop pattern or structure
66
BondbereichBond area
77
Lotsolder
88th
elektrisches Bauelementelectrical component
99
Oberflächen- oder AbschlussschichtSurface or finishing layer
9.1, 9.29.1, 9.2
Teilschichtsublayer
1111
Maskemask
AA
Wärme- oder Hitzeeintrag bzw. LaserstrahlungHeat or heat input or laser radiation

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Claims (19)

Substrat, insbesondere in Form einer Leiterplatte für elektrische Schaltungen und/oder Module, mit wenigstens einer Isolierschicht (2), mit wenigstens einer Metallisierung (3, 4), vorzugsweise mit wenigstens einer zumindest teilweise von einer Metallschicht oder Metallfolie gebildeten Metallisierung, sowie mit wenigstens einer einen an der Metallisierung (3, 4) und/oder an einer Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) gebildeten Bondbereich (6) begrenzenden Lötstoppstruktur (5), wobei die Lötstoppstruktur (5) von einem metallischen Oxid, vorzugsweise von einem metallischen Oxid der Metallisierung (3, 4) und/oder von einem metallischen Oxid der auf die Metallisierung aufgebrachten Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötstoppstruktur (5) bis an das Niveau der benachbarten frei liegenden Außenfläche der Metallisierung (3, 4) oder der Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) reicht, bevorzugt über dieses Niveau vorsteht.Substrate, in particular in the form of a circuit board for electrical circuits and / or modules, with at least one insulating layer ( 2 ), with at least one metallization ( 3 . 4 ), preferably with at least one at least partially formed by a metal layer or metal foil metallization, and at least one at the metallization ( 3 . 4 ) and / or on a surface or finishing layer ( 9 ) formed bond area ( 6 ) limiting solder stop structure ( 5 ), wherein the solder stop structure ( 5 ) of a metallic oxide, preferably of a metallic oxide of the metallization ( 3 . 4 ) and / or of a metallic oxide of the surface or final layer applied to the metallization ( 9 ), characterized in that the solder stop structure ( 5 ) to the level of the adjacent exposed outer surface of the metallization ( 3 . 4 ) or the surface or finishing layer ( 9 ), preferably protruding above this level. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Metallisierung von einer Kupferschicht, vorzugsweise von einer Kupferschicht mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,015 mm bis 0,8 mm, oder von einer Schicht aus Aluminium, vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,015 mm bis 0,8 mm gebildet ist, und dass die Oxidschicht von einem Oxid des Metalls der Metallisierung, vorzugsweise von einem Kupferoxid mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,00015 mm bis 0,1 mm oder von einem Aluminiumoxid, vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,005 mm bis 0,1 mm gebildet ist.Substrate according to claim 1, characterized in that the at least one metallization of a copper layer, preferably of a copper layer having a thickness in the range between 0.015 mm to 0.8 mm, or of a layer of aluminum, preferably with a thickness in the range between 0.015 mm to 0.8 mm, and that the oxide layer of an oxide of the metal of the metallization, preferably of a copper oxide having a thickness in the range between 0.00015 mm to 0.1 mm or of an aluminum oxide, preferably with a thickness in Range is formed between 0.005 mm to 0.1 mm. Substrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die an die Isolierschicht (2) anschließende Metallisierung (3, 4), vorzugsweise in Form einer Kupfer- oder Aluminiumschicht, eine zumindest einlagigen Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) aufgebracht ist, dass die Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) vorzugsweise eine Nickelschicht oder einer Schicht aus einer Nickellegierung mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,002 mm und 0,015 mm, und/oder eine Schicht aus Silber, vorzugsweise mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,00015 mm und 0,05 mm, beispielsweise mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,01 μm und 3 μm, und/oder eine Schicht aus Gold ist, beispielsweise mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,0001 mm und 0,015 mm, beispielsweise mit einer Schichtdicke im Bereich zwischen 0,01 μm und 3 μm.Substrate according to Claim 1 or 2, characterized in that, on top of the insulating layer ( 2 ) subsequent metallization ( 3 . 4 ), preferably in the form of a copper or aluminum layer, an at least single-layer surface or final layer ( 9 ) is applied, that the surface or final layer ( 9 ) preferably a nickel layer or a layer of a nickel alloy with a thickness in the range between 0.002 mm and 0.015 mm, and / or a layer of silver, preferably with a layer thickness in the range between 0.00015 mm and 0.05 mm, for example with a Layer thickness in the range between 0.01 .mu.m and 3 .mu.m, and / or a layer of gold, for example with a layer thickness in the range between 0.0001 mm and 0.015 mm, for example with a layer thickness in the range between 0.01 .mu.m and 3 .mu.m , Substrat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) mehrlagig ausgeführt ist und wenigstens aus der an die Kupfer- oder Aluminiumschicht anschließenden Nickelschicht und aus der Silber- und/oder Goldschicht oder aus Nickel-, Gold-, Silber-Legierungen besteht, die an die der Isolierschicht (2) abgewandten Seite der Nickelschicht anschließt.Substrate according to claim 3, characterized in that the surface or finishing layer ( 9 ) is made of a plurality of layers and consists at least of the nickel layer adjoining the copper or aluminum layer and of the silver and / or gold layer or of nickel, gold, silver alloys which are adjacent to the insulating layer ( 2 ) side facing away from the nickel layer. Substrat nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Lötstoppstruktur (5) bildende Oxidschicht (5) im Wesentlichen aus einem Metalloxid der Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) besteht, vorzugsweise aus Nickeloxid, und dass die die Lötstoppstruktur (5) bildende Oxidschicht vorzugsweise eine Schichtdicke im Bereich zwischen 0,0001 mm und 0,015 mm aufweist.Substrate according to claim 3 or 4, characterized in that the solder stop structure ( 5 ) forming oxide layer ( 5 ) essentially of a metal oxide of the surface or final layer ( 9 ), preferably of nickel oxide, and that the solder stop structure ( 5 ) oxide layer preferably has a layer thickness in the range between 0.0001 mm and 0.015 mm. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötstoppstruktur (5) den wenigstens einen Löt- oder Bondbereich (6) umschließt.Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the solder stop structure ( 5 ) the at least one soldering or bonding area ( 6 ) encloses. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötstoppstruktur (5) eine Breite im Bereich zwischen 0,1 mm und 1,2 mm aufweist.Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the solder stop structure ( 5 ) has a width in the range between 0.1 mm and 1.2 mm. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (2) aus Kunststoff, beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht und vorzugsweise eine Dicke im Bereich zwischen 0,015 mm und 3,0 mm aufweist, und/oder dass die Isolierschicht (2) eine Keramikschicht, vorzugsweise aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid oder Aluminiumoxid mit Zirkonoxid ist und vorzugsweise eine Dicke im Bereich zwischen 0,15 mm und 1,5 mm aufweist, und dass die wenigstens eine Metallisierung (3, 4) beispielsweise durch Kleben oder Aktivlöten oder DCB-Bonden mit der Isolierschicht (2) verbunden ist.Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating layer ( 2 ) made of plastic, for example made of fiber-reinforced plastic and preferably has a thickness in the range between 0.015 mm and 3.0 mm, and / or that the insulating layer ( 2 ) is a ceramic layer, preferably of aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride or aluminum oxide with zirconium oxide and preferably has a thickness in the range between 0.15 mm and 1.5 mm, and that the at least one metallization ( 3 . 4 ), for example, by gluing or active soldering or DCB bonding with the insulating layer ( 2 ) connected is. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den wenigstens einen Bond- oder Lötbereich (6) eine Lotschicht (7) aufgebracht ist, wobei beispielsweise über die Lötschicht (7) ein Bauteil (8) mit dem Substrat (1, 1a, 1b) verbunden ist.Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one bonding or soldering region ( 6 ) a solder layer ( 7 ), wherein, for example, via the solder layer ( 7 ) a component ( 8th ) with the substrate ( 1 . 1a . 1b ) connected is. Verfahren zum Herstellen eines Substrates (1, 1a, 1b), insbesondere in Form einer Leiterplatte für elektrische Schaltungen und/oder Module, mit einer Isolierschicht und mit wenigstens einer zumindest einlagigen Metallisierung (3, 4) an einer Oberflächenseite der Isolierschicht (2) sowie mit zumindest einer wenigstens Lötstoppstruktur (5), die einen Bond- oder Lötbereich (6) an der Metallisierung (3, 4) oder an einer Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) zumindest teilweise begrenzt, wobei die Lötstoppstruktur (5) durch partielle Umwandlung von Metall der wenigstens einen Metallisierung (3, 4) und/oder der auf die Metallisierung (3, 4) aufgebrachten Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) in ein Oxid oder in eine Oxidschicht erzeugt wird, und zwar vorzugsweise nach einer Strukturierung der wenigstens einen Metallisierung (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass das Oxid oder die Oxidschicht ohne Materialabtrag erzeugt wird.Method for producing a substrate ( 1 . 1a . 1b ), in particular in the form of a circuit board for electrical circuits and / or modules, with an insulating layer and with at least one at least single-layer metallization ( 3 . 4 ) on a surface side of the insulating layer ( 2 ) and with at least one at least solder stop structure ( 5 ), which has a bonding or soldering area ( 6 ) on the metallization ( 3 . 4 ) or on a surface or finishing layer ( 9 ) is at least partially limited, wherein the solder stop structure ( 5 ) by partial conversion of metal of the at least one metallization ( 3 . 4 ) and / or on the metallization ( 3 . 4 ) applied surface or finishing layer ( 9 ) is produced in an oxide or in an oxide layer, preferably after structuring the at least one Metallization ( 3 . 4 ), characterized in that the oxide or the oxide layer is produced without material removal. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die partielle Umwandlung des Metalls der wenigstens einen Metallisierung (3, 4) und/oder der Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) in das die Lötstoppstruktur (5) bildende Oxid durch Wärmeeintrag und/oder durch chemische Oxidation erfolgt, beispielsweise durch Laserbehandlung, z. B. mit einem YAG- oder CO2- oder Eximer-Laser, und/oder durch eine oxidierende Mikroflamme.Method according to claim 10, characterized in that the partial transformation of the metal of the at least one metallization ( 3 . 4 ) and / or the surface or finishing layer ( 9 ) in which the solder stop structure ( 5 ) forming oxide by heat input and / or by chemical oxidation, for example by laser treatment, for. B. with a YAG or CO2 or Eximer laser, and / or by an oxidizing micro-flame. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die partielle Umwandlung des Metalls in das die Lötstoppstruktur bildende Oxid in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre mit einem Sauerstoffanteil von wenigstens 10%, beispielsweise in einer Atmosphäre mit einem Sauerstoffanteil zwischen 21% und 99% erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the partial conversion of the metal into the oxide forming the solder stop structure in an oxygen-containing atmosphere having an oxygen content of at least 10%, for example in an atmosphere with an oxygen content between 21% and 99%. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserbehandlung über eine Maske und/oder durch Relativbewegung zwischen einem Laserstrahl und dem Substrat (1, 1a, 1b) in Richtung des Verlaufs der Lötstoppstruktur (5) sowie auch durch eine kreisende und/oder oszillierende Relativbewegung, beispielsweise durch eine oszillierende Relativbewegung quer zu diesem Verlauf erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser treatment via a mask and / or by relative movement between a laser beam and the substrate ( 1 . 1a . 1b ) in the direction of the course of the solder stop structure ( 5 ) as well as by a circular and / or oscillating relative movement, for example, by an oscillating relative movement transverse to this course. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Lötstoppstruktur (5) bildende Oxidschicht (5) nach dem Aufbringen einer wenigstens einlagigen metallischen Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) auf die mit der Isolierschicht (2) verbundene Metallisierung (3, 4), beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium erfolgt, wobei die Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) oder zumindest eine Teilschicht (9.1, 9.2) dieser Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) aus Nickel, Gold, Silber oder bei einer wenigstens zweilagigen Ausbildung der Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) eine an die Metallisierung (3, 4) anschließende erste Teilschicht (9.1) aus Nickel und eine weitere an die erste Teilschicht (9.1) anschließende Teilschicht (9.2) aus Silber und/oder Gold besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solder stop structure ( 5 ) forming oxide layer ( 5 ) after application of an at least single-layer metallic surface or finishing layer ( 9 ) on the with the insulating layer ( 2 ) associated metallization ( 3 . 4 ), for example made of copper or aluminum, wherein the surface or outer layer ( 9 ) or at least one sub-layer ( 9.1 . 9.2 ) of this surface or finishing layer ( 9 ) made of nickel, gold, silver or at least two-layered formation of the surface or final layer ( 9 ) one to the metallization ( 3 . 4 ) subsequent first sub-layer ( 9.1 ) of nickel and another to the first sublayer ( 9.1 ) subsequent sub-layer ( 9.2 ) consists of silver and / or gold. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die die Lötstoppstruktur (5) bildende Oxidschicht (5) ausschließlich oder im Wesentlichen ausschließlich aus dem Metall der Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) erzeugt wird.A method according to claim 14, characterized in that the solder stop structure ( 5 ) forming oxide layer ( 5 ) exclusively or substantially exclusively of the metal of the surface or final layer ( 9 ) is produced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Isolierschicht (2) aus Keramik, beispielsweise aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid oder Aluminiumoxid mit Zirkonoxid, die wenigstens eine aus Kupfer oder Aluminium bestehende Metallisierung durch DCB-Bonden oder Aktivlöten oder durch Kleben, vorzugsweise durch Kleben mit einem Carbon-Fasern oder Carbon-Nanofasern enthaltenden Kleber mit der Isolierschicht (2) verbunden wird, und/oder dass bei einer Isolierschicht (2) aus einem polymeren Material die wenigstens eine Metallisierung (3, 4) mit der Isolierschicht durch Kleben, vorzugsweise mit einem polymeren Kleber, z. B. mit einem polymeren Carbon-Fasern- und/oder Carbon-Nofasern enthaltenden Kleber verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of an insulating layer ( 2 ) made of ceramic, such as aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride or aluminum oxide with zirconium oxide, the at least one of copper or aluminum existing metallization by DCB bonding or active soldering or by gluing, preferably by gluing with a carbon fiber or carbon nanofibers containing adhesive with the insulating layer ( 2 ), and / or that in the case of an insulating layer ( 2 ) of a polymeric material, the at least one metallization ( 3 . 4 ) with the insulating layer by gluing, preferably with a polymeric adhesive, for. B. is bonded to a polymeric carbon fiber and / or carbon nofasern containing adhesive. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den wenigstens einen Bond- oder Lötbereich (6) nach dem Erzeugen der Lötstoppstruktur (5) eine Lötschicht (7) aufgebracht und/oder wenigstens ein elektrisches Bauelement (8) über die Lötschicht (7) mit dem Substrat oder der wenigstens einen Metallisierung (3, 4) oder deren Oberflächen- oder Abschlussschicht (9) verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that on the at least one bonding or soldering region ( 6 ) after generating the solder stop structure ( 5 ) a solder layer ( 7 ) and / or at least one electrical component ( 8th ) over the solder layer ( 7 ) with the substrate or the at least one metallization ( 3 . 4 ) or their surface or finishing layer ( 9 ) is connected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Metallisierung (3, 4) als vorstrukturierte Metallschicht oder Metallfolie oder durch Dickfilmtechnik und/oder Spritzen auf die Isolierschicht (2) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one metallization ( 3 . 4 ) as a pre-structured metal layer or metal foil or by thick-film technique and / or spraying on the insulating layer ( 2 ) is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Herstellung der Substrate in einem Mehrfachnutzen oder in einem Mehrfachsubstrat und beim Trennen des Mehrfachsubstrates in die Substrate (1, 1a, 1b) oder beim Einbringen von Trenn- oder Sollbruchlinien in der Isolierschicht (2) zwischen den Substraten (1, 1a, 1b) durch Laserbehandlung in diesem Verfahrensschritt oder zumindest mit demselben Laser auch die Lötstoppstrukturen oder Lötstoppmuster (5) erzeugt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when producing the substrates in a multiple use or in a multiple substrate and when separating the multiple substrate into the substrates ( 1 . 1a . 1b ) or when introducing separation or predetermined breaking lines in the insulating layer ( 2 ) between the substrates ( 1 . 1a . 1b ) by laser treatment in this process step or at least with the same laser and the Lötstoppstrukturen or Lötstoppmuster ( 5 ) be generated.
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