Способ изготовления многослойных печатных плат

 

Изобретение относится к электротехнике и радиоэлектронике. Цель изобретения упрощение технологии изготовления печатных плат. На нагретое металлическое технологическое основание наносятдиэлектрический слой - хлористую медь (I) или хлористое серебро толщиной 50-250 мкм, оплавляют его. охлаждают до температуры основания и на оплавленной поверхности диэлектрического слоя движущимся графитовым электродом формируют рисунок проводников при токе 1-250 глА и скорости перемещения электрода 0,1-500 мм/с Формирование межслойных переходов осуществляют локальной остановкой электрода при токе 0,5-250 глА После формирования многослойной платы ть юлогическоеоснованиеудаляют электролитическим растворением технологического подслоя 4 табл., 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s Н 05 К 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4396421/21; 4396420/21 (22) 01.04.88

{46) 23.05.91. Бюл ¹ 19 (71) Институт неорганической химии СО АН

СССР и Научно-творческое объединение

"Оферта" (72) Г,А.Марков, В.И,Кириллов, Н.Б.Рогожников, А.И,Слонова, Е.Ф,Соловьев, О.П.Терл еева, О. В, Цви клинский и Е, К. Шулепко

{53) 621.396,6.049,75,002 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1018269,,кл. Н 05 К 3/46, 1981. . Авторское свидетельство СССР

N. 970737, кл. Н 05 К 3/46, 1981. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ MНОГОСЛОЙНЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ (57) Изобретение относится к электротехнике и радиоэлектронике. Цель изобретения—

Изобретение относится к электротехнике и радиоэлектронике.

Цель изобретения — упрощение технологии изготовления печатных плат.

Поставленная цель достигается тем, что на металлическое технологическое основание с технологическим токопроводящим подслоем наносят в качестве диэлектрического слоя хлористую медь. На поверхности диэлектрического слоя движущимся электродом путем локального электролиза соли формируют рисунок проводников, а локальной остановкой электрода при резком возрастании тока формируют межслойные переходы. Многократным повторением данных операций формируют плату с требуемым количеством слоев. После формирования платы технологическое основание удаляют электрохимическим растворением технологического подслоя.

„„Ж„„1651390 А1 упрощение технологии изготовления печатных плат. На нагретое металлическое технологическое основание наносят диэлектрический слой — хлористую медь (I) или хлористое серебро толщиной 50-250 мкм, оплавляют его, охлаждают до температуры основания и на оплавленной поверхности диэлектрического слоя движущимся графитовым электродом формируют рисунок проводников при токе 1-250 mA и.скорости перемещения электрода 0,1-500 мм/с. Формирование межслойных переходов осуществляют локальной остановкой электрода при токе 0,5-250 mA. После формирования многослоЙНОЙ платы те",-!Ологическое основание удаляют электролитическим растворением технологического подслоя. 4 табл„4 ил, На фиг. 1 — 4 приведена последовательность основных технологических операций изготовления многослойных печатных плат предлагаемым способом.

На металлическое технологическое основание 1 с временным токопроводящим подслоем 2 наносят диэлектрический слой

3, в котором формируют элементы проводников 4 и межслойных переходов 5, На диэлектрический слой 3 со сформированным рисунком схемы наносят следующий диэлектрический слой 3, формируют в нем рисунок схемы и повторяют эти операции до получения необходимого количества слоев (фиг. 4).

Пример 1, На технологическое металлическое основание 1 с временным токопроводящим подслоем 2 из меди наносят равномерный диэлектрический слой 3 хлористой меди толщиной 250 мм, Равномер1651390 ность слоя 3 проверяют измерительным индикатором, Затем нагревателем нагревают основание 1 до 250 С и, продолжая нагревание, оплавляют нанесенный диэлектрический слой 3, после чего его охлаждают до 5

250 С. В оплавленном слое 3 формируют рисунок медных проводников 4, осуществляя локальный электролиз соли движущимся графитовым электродом, выполненным в виде иглы.

В табл. 1 представлены значения тока процесса в пересчете на один проводник, значения ширины получающихся проводниТаблица 3

Таблица 1 15

Таблица 4

25 столбиков приведены в табл. 4.

Затем эту последовательность повторяют до нанесения 20 слоев. После этого тех30 нологическое основание 1 удаляют, растворяя подслой 2 электролитически.

Выбор толщины диэлектрического слоя в хлористой меди или хлористого серебра

50 — 250 мкм обусловлен рабочим напряже35 нием и индуктивно-емкостной связью между проводниками. Выбор ширины проводников 3 — 250 мкм обусловлен функциональным назначением проводников и проводимостью металла проводников, для

40 металла с более высокой проводимостью следует уменьшать ширину проводников.

В режиме формирования токопроводящего рисунка в диэлектрических слоях токопроводящая дорожка образуется при

45 тепловом пробое и величинах тока 1 — 200

mA.

При величинах тока 0-0,1 mA пробоя не происходит и токопроводящая дорожка не образуется, 50 При скорости движения электрода 0,10,5 мм/с и величине тока 1 mA образуются проводники шириной 1-5 мкм.

При скорости 100 — 500 мм/с и величине тока 200 mA — ширина дорожки 50 — 150 мкм.

55 при скорости менее 100 мм/с ширина дорожек до 500 мкм, Формирование межслойных переходов происходит при неподвижном электроде в месте формирования межсоединения при токах 0,5-200 mA, Таблица 2 ков и скорость движения электрода.

В местах, где должны быть межслайные переходы 5, электрод останавливают и формируют металлические столбики. Процесс формирования столбиков заканчивают при резком возрастании тока, что соответствует возникновению контакта меди с предыдущим слоем, Значения тока процесса в пересчете на один столбик и диаметры столбиков приведены в табл. 2.

Последовательность операций повторяют до нанесения 30 слоев.

После этого технологическое основание

1 удаляют, растворяя электролитически временный подслой 2.

Пример 2. На технологическое металлическое основание 1 с временным подслоем 2 из меди, нагретое до 250 С. наносят равномерный диэлектрический слой 3 толщиной 50 мкм хлористого серебра. Равномерность слоя 3 проверяют с помощью измерительного индикатора. Затем нанесенный слой 3 оплавляют движущимся радиационным нагреванием и охлаждают его до температуры основания 1.

В оплавленном слое 3 формируют локальным электролизом соли — движущимся графитовым электродом — рисунок проводников 4 из серебра. Значения тока процесса в пересчете на формирование одного проводника и значения ширины проводников приведены в табл, 3, В местах, где должны быть сформированы межслойные переходы 5, электрод останавливают и ведут процесс восстановления ме ла из соли до тех пор, пока не произойдет резкий скачок тока.

Значения тока процесса в пересчете на формирование одного столбика и диаметры

1651390

Фиг.3

Диаметр межсоединительных переходов B зависимости от величины тока может достигать 3 — 500 мкм.

Так как при изготовлении печатной платы данным способом отсутствуют разнородные материалы с разными коэффициентами термического расширения, то плата при тепловых нагрузках не деформируется, что повышает стабильность размеров элементов и дает воэможность получать платы с а количеством слоев до 40.

Формула изобретения

Способ изготовления многослойных печатных плат, включающий последовательное многократное нанесение диэлектрического слоя на технологическое металлическое основание и формирование рисунка проводников и межслойных переходов с последующим удалением технологического основания, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса, в качестве материала диэлектри5 ческого слоя на технологическое основание наносят хлористую медь (1) или хлористое серебро толщиной 50-250 мкм, причем температура основания в, процессе нанесения составляет 120-250 С, после чего диэлект10 рический слой нагревают до оплавления, при этом формирование рисунка проводников проводят путем перемещения графитового электрода по поверхности диэлектрического слоя при токе 1-250 mA u

15 скорости перемещения электрода 0,.1-500 мм/с, а формирование межслойных переходов осуществляют локальной остановкой электрода в области переходов при токе

0,5 — 250 mA.

Составитель Т, Григоренко

Редактор О. Стенина Техред М,Моргентал Корректор Q. Кравцова

Заказ 1982 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский. комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101