Способ изготовления печатных плат

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, включающий сверление отверстий в диэлектрическом основании , сенсибилизацию, активацию, химическую и гальваническую металлизацию, отверстий и поверхности основания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металлизации , после сверления стенкам отверстий придают винтообразный профиль, а операции сенсибилизации, активации, химической и гальванической металлизации проводят в предварительно омагничённых растворах. 2. Способ по п. 1,отличающий с я тем, 4to операции сенсибилизации , активации, химической и I гальванической металлизации проводят при наложении на растворы ультразвуковых колебаний в диапазоне частот . оГц. §

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОН ГНР

РЕСПУБЛИК за@ Н 05 K /18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН н авто оному сеидвтнъствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3317441/18-21 (22) !6. 07.81 (46) 23.04.83. 6 . h" 15 (72) В.M. Колешко, В.Л. Сунка, Л.Н. Сидорцов и С.С. Кривоносов (71) Институт электроники АН Белорус скЬй ССР (53) 621.396.6.049(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 601843, кл. Н 05 K 3/18 1976.

2. Патент США И 3194681, 427-57 (Н 05 K 3/00) ь 1965. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕ"

ЧАТНЫХ ПЛАТ, включающий сверлению отверстий в диэлектрическом основании, сенсибилизацию, активацию, хими,.Я0„„1014158 А.ческую и гальваническую металлизацию, отверстий и поверхности основания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металлиза ции, после сверления стенкам отверстий придают винтообразный профиль, а операции сенсибилизации, активации, химической и гальванической металлизации проводят в предварительно омагниченных растворах.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что операции сенсибилизации, активации, химической и гальванической металлизации проводят при наложении на растворы ультразвуковых колебаний в диапазоне частот ,10 -5 ° 10 Гц. е

10141 8

Изобретение относится к способам изготовления печатных плат с металлизированными отверстиями.

Известен способ металлизации отверстий печатных плат, включающий нанесение на плату защитного лакового покрытия, сверление отверстий, последовательное проведение химической и гальванической металлизации в ограниченном для каждого отверстия объеме при прокачивании электролита 1 1.

Однако способ не повышает адгезию слоя металлизации к диэлектрику, обусловленной наличием ослабленного слоя полимера под покрытием. Кроме того, устройство для прокачивания электролита сложно.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления печатных плат, включающий нанесение защитного лака, сверление отверстий в диэлектрическом основании, промывку отверстий, проведение операций сенсибилизации в растворе 2 г/л БпСР и 2 мл НСГ с наложением ультразвукового поля частотой 20-400 кГц, промывку, активирование в растворе 0,5 г/л PdCC и 1 г/л НС8 с наложением ультразвукового поля частотой 20-400 кГц, химическую и гальваническую металлизацию без применения ультразвука (2).

Недостатком известного способа является низкое качество металлизации отверстий и, как следствие, низкая ремонтопригодность (малое количество перепаек).

Из-за большого поверхностного натяжения припоя с выводами радиокомпонентов и осажденного металла в .глад. ких отверстиях необходимо более длительное время для его удаления. 0собенно это имеет место при перепайке многовыводных радиокомпонентов, так как при этом происходит перегрев соединений, в результате которого из-за неодинакового коэффициента температур. ного расширения меди и диэлектрика возникают механические напряжения, которые ослабляют прочность сцепления между осажденным металлом и диэлектриком. Это ведет к отслоению контактных площадок и появлению трещин, обусловленных также неравномерной металлизацией отверстий.

Несмотря на то, что операция активирования протекает в растворе, под", вергнутом воздействию ультразвукового поля частотой 20-400 кГц, наряду с увеличением смачиваемости раствора и

Г 5 тий придают винтообразный профиль, а операции сенсибилизации, активации, за данные отверстия проходят многозаход50 ным метчиком.

Приготовление омагниченных водных растворов снижает поверхностное натяжение растворов., увеличивает смачиваемдсть ими диэлектрика, ускоряет, 55 образование центров кристаллизации и увеличивает их число за счет умень5

t0 !

20

45 интенсификации процесса на данных частотах наблюдается большая неравномерность кавитационного поля как по глубине, так и по плоцади ванны, способствующая неодинаковой скорости протекания процесса как по площади одной платы, так и между платами. Это приводит к неравномерному выделению палладия в отверстиях печатной платы, что ухудшает последующий процесс химического осаждения меди, т.е. наблюдается наличие несплошной металлизации и,низкая адгезия слоя металлизации к диэлектрику.

Целью изобретения является повышение качества металлизации.

Поставленная" цель достигается тем, что согласно способу изготовления печатных плат, включающему сверление отверстий в диэлектрическом основа-. нии, сенсибилизацию, активацию, химическую и гальваническую металлизацию отверстий и поверхности основания, после сверления стенкам отверсхимической и гальванической металлизации проводят в предварительно омагниченнь1х растворах.

Кроме того, операции сенсибилизации, активации, химической и гальванической металлизации проводят при наложении на растворы ультразвуковых колебаний s диапазоне частот 1055.10 Гц., Выполнение отверстий винтообразной Формы улучшает прохождение раствора через отверстия, придавая ему вращательно-поступательное движение °

Кроме того, при пайке элементов припой проникает на всю глубину отверстия, а при выпайке элементов практически полностью стекает, так как за счет винтообразного профиля образуется самотек.

Формирование данного профиля происходит механически. После сверления отверстий в заготовках печатных плат шения гидратации ионов. При этом линейная скорость роста кристаллов не меняется и в результате этого воз25

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет повысить . адгезию пистонов в 2-3 раза, повысить равномерность толщины пистонов в 2-4 раза и увеличить количество его ne репаек в 3 раза.

Составитель В. Милославская

Редактор О. Юрковецкая Техред Т.Фанта Корректор A. Дзятко.

Тираж 843 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3041/68

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 3 10Г415 никает более мелкокристаллическая структура осаждаемой меди.

Возбуждение ультразвуковых колебаний данного спектра частот позволяет при химической и гальваничес-кой металлизации получить равномерное покрытие.

Пример. После проведения стан дартных операций по нанесению лака на диэлектрическое основание сверле- to ния отверстий, подготовки отверстий к процессу металлизации проводят сенсибилизацию и промывку заготовки в деионизованной воде; активацию и промывку в деионизованной воде; химическое меднение и промывку в деионизованной воде; гальваническое осаждение слоя меди в отверстиях до

25 мкм.

Сенсибилизацию проводят в раст- щ воре, г/л: 5пО 15 и НС0 15 при температуре раствора 293-298 К в те" чение 1-1,5 мин, причем раствор предварительно обрабатывают в магнитном поле, а в процессе сенсибилизации перпендикулярно к поверхности платы накладывают ультразвуковое поле.

Промывку проводят в деионизованной воде в течение 5 мин.

Активацию проводят в растворе, г/л: PdCg 2 и НСР 4 при температуре раствора 293-298 К в течение 1-2 мин.

Раствор активирования предварительно омагничивают.

Для химического меднения исполь- . зуют раствор, г/л: CuSO@ 45, NISO 4, 35

Ив СО 20, ИаОН 40, КйаС4 06 ° 4Н О (сегнетова соль) l60, СН О 30, Na

298 К.

Время обработки плат составляет от 2 до 5 мин.

Раствор предварительно омагничи, вают.

8 4

Ультразвуковое поле накладывают перпендикулярно к поверхности платы.

Для гальванического меднения используют электролит следующего со" става, г/л: Сы50+ 250, Н 50 70, С Н ОН 10 мл/л.

Электроосаждение меди ведут при комнатной температуре при плотности тока IО А/дм

Гальваническое осаждение меди до

25 мкм в отверстиях проводят при воздействии ультразвуковых колебаний вдоль металлизируемых отверстий, при катодной плотности тока 10 А/дм в течение 10 мин.

Плату промывают в проточной деионизованной воде в течение 10 мин и высушивают методом центрифугирования с одновременной инфракрасной сушкой.

Далее существующими методами на плате вытравливают требуемый рисунок и проводят монтаж радиокомпонентов.

При наложении ультразвуковых колебаний 1 10 -5.10 Гц разброс толщины нанесенного лоя веди по площади печатной платы в отверстиях составляет 5-7i„ а от образца к образцу

7-124, при предварительном омагничивании полем напряженностью 50-70 Э раст. воров для проведения указанных операций разброс толщины нанесенного слоя меди по площади платы в отверстиях составляет 3-54, à от образцак образцу 4-74.

Прочность механического сцепления меди с фигурным отверстием по сравнению с гладким возрастает в 2-3 раза и не зависит от температуры перепайки. Количество перепаек 10-15 pas.