Способ изготовления гибких печатных плат и кабелей

 

Использование: изобретение относится к технике создания электронной аппаратуры , в частности ее коммутирующих элементов . Сущность изобретения: способ изготовления ГПП и ГПК включает нанесение фоторезиста на фольгированный диэлектрик , экспонирование и проявление фоторезиста , травление металла через фоторезистивную маску, приклейку защитной пленки с адгезивом к поверхности со стороны металла, повторное нанесение слоя фоторезиста на поверхность, его экспонирование и травление полиимида. При этом нанесение фоторезиста выполняют после травления металла, затем осуществляют экспонирование повторно нанесенного фоторезиста , травление полиимида, после чего выполняют приклейку защитной пленки с адгезивом. 7 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1812645 А1 (5!)5 Н 05 К 3/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878006/21 (22) 25.10,90 (46) 30.04.93. Бюл. М 16 (71) Научно-исследовательский институт электронной техники (72) А.С.Глухов, А.И,Яшин и Б,В,Девочкин (56) Гаврюшин Н.Н. Методы изготовления гибких печатных плат и кабелей. — "Зарубежная радиоэлектроника" N 55, M."Ðàäèî и связь", 1985, с.51-63.

Белевич Г.М, и др. Изготовление гибких печатных шлейфов, — Злектронная техника, сер,7, вып,6 (257). 1989. M. ЦНИИ "Электроника", с.45 — 46. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКИХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ И КАБЕЛЕЙ (57) Использование; изобретение относится к технике создания электронной аппаратуИзобретение относится к технике создания электронной аппаратуры и ее коммутирующих элементов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ изготовления ГПП и ГП К. который предусматривает нанесение слоев (фиг. 7) фоторезиста на обе стороны ленты (1), Затем производят экспонирование и проявление слоев фоторезиста, после чего образуют фоторезистивную маску (2), через которую производят травление металла (33.

После этого фоторезист с металла и полиимида удаляют (4),затем осуществляют приклейку защитной пленки с адгезивом (5).

Повторно производят нанесение слоев фо,ры, в частности ее коммутирующих элементов. Сущность изобретения; способ изготовления ГПП и ГПК включает нанесение фоторезиста на фольгированный диэлектрик, экспонирование и проявление фоторезиста, травление металла через фоторезистивную маску, приклейку защитной пленки с адгезивом к поверхности со стороны металла, повторное нанесение слоя фоторезиста на поверхность, его экспонирование и травление полиимида, При этом нанесение фоторезиста выполняют после травления металла, затем осуществляют экспонирование повторно нанесенного фоторезиста, травление полиимида. после чего выполняют приклейку защитной пленки с адгезивом. 7 ил. торезиста на защитное покрытие (с одной стороны) и на полиимид подложки (с другой) (6). Затем производят операцию совмещения рисунка на фотошаблоне и на металле, экспонирование и проявление фоторезиста

7, после чего вскрывают контактные площадки путем вытравливания полиимида защитной пленки 8.

Недостатком способа-прототипа является его сложность из-за необходимости совмещения фотошаблона с рисунком по металлу, необходимости снятия фоторезиста, второй операции проявления фоторезиста, операции удаления слоя адгезива, приводящих к технологическим потерям на этих операциях.

1812645

Целью изобретения является упрощение способа и снижение технологических потерь, Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем нанесение фоторезиста на фольгированный диэлектрик, экспонирование и проявление фоторезиста, травление металла через фоторезистивную маску, приклейку диэлектрической пленки с адгезивом к поверхности со стороны металла, повторное нанесение слоя фоторезиста на поверхность, его экспонирование и травление полиимида, операцию повторного нанесения фоторезиста выполняют после травления металла, затем осуществляют экспонирование второго слоя фоторезиста и травление полиимида, после чего выполняют приклейку диэлектрической пленки с адгези вом.

Главное отличие заявленного способа от известног0 заключается в том, что создание отверстий к металлическому рисунку, например, к контактным площадкам, производят не в наносимом отдельно защитном покрытии, а в слое диэлектрика исходного материала, например в слое полиимида.

При таком вскрытии обнажается обратная поверхность металлической фольги, Известные заявителю способы изготовления ГПП и ГПК не содержат такой последовательности выполнения операций и не позволяют получить результат, достигаемый в результате ее осуществления. На основании изложенного заявитель считает выявленную в сравнении с прототипом совокупность отличительных признаков существенной, Предлагаемый способ поясняется фиг,1 — 6.

Фиг.1 отражает нанесение слоев фоторезиста 1 на металл 2 и полиимид 3; фиг,2 показывает операции экспонирования и проявление слоев фоторезиста 1: фиг.3 отражает процесс травления металла 2 через фоторезистивную маску 1, фиг,4 представляет заготовку после нанесения на нее со стороны металла 2 защитного слоя фотореэиста 4; фиг,5 показывает процесс травления полиимида Зчерез фоторезистивную маску 1; на фиг,6 представлена защита металла 2 защитной пленкой 6 со слоем адгезива 5.

Пример конкретного выполнения способа.

Для изготовления ГПП и ГПК для видеомагнитофонов использовался лакофольговый диэлектрик ДЛПМ-2, состоящий из слоя полиимида толщиной 20 мкм и слоя медной фольги толщиной 35 мкм, шириной 75 мм и длиной 650 м, все фотолитографические

55 операции(кроме травления меди и прикатки

ПА) проводили на линии "Ладога".

Перед нанесением фотореэиста для очистки поверхности ленту обрабатывали в водном растворе, содержащем персульфат аммония и серную кислоту при температуре

20-25 С в течение 20 — 25 с. После химобработки на поверхность ленты с обеих сторон наносился фоторезист типа ФН-11С методом вытягивания иэ объема с последующей сушкой. Скорость вытягивания 200-300 мм/мин, температура сушки 60 — 110 С, время сушки 7,5-5 мин, толщина получаемых слоев 2-3 мкм, Экспонирование фоторезиста ФН-11С осуществляли УФ-светом на установке

09КФ2-100 при освещенности 30-35 тыс.лк и времени экспонирования 70+30 с с двух сторон с использованием конверта пленочного фотошаблона.

Проявление фоторезиста проводили в уайт-спирите в течение 80 — 90 с с последующим термозадубливанием фоторезиста в течение 180-210 с при температуре

150 — 170 С.

Травление меди осуществляли на установке травления линии "Паук" в водном растворе хлорного железа с плотностью

1,39-1,41 г/см при температуре 40+0,5 С и времени травления 60-90 с.

Для защиты полиимида со стороны меди на установке "Ладога" валками наносили в качестве защитного покрытия фоторезистивную маску (фоторезист ФН-11С). Температура сушки фоторезиста 110 — 120 С, время сушки 180-210 с. Толщина защитного слоя фоторезиста 10-12 мкм, Фоторезист сшивался с помощью УФ-облучения при освещенности 35 тыс,лк в течение 80-100 с и задубливался при температуре 170-180 С в течение 60 мин.

Травление полиимида проводили в 3040 -ном водном растворе гидроксида калия при температуре 105-115 С и времени травления 60-90 с.

Окончательную защиту рисунка по металлу осуществляли приклейкой защитного покрытия ПА. состоящего иэ полиимидной пленки (толщиной 40 мкм) и адгезива (толщиной 35 мкм) на установке ламинирования линии "Паук" при температуре подогрева ленты ПА 50-75 и температуре валка 140160 С. Линейная скорость ленты 0,17 м/мин.

Для термообработки ленту разрезали на планшеты размером 100х75 мм и помещали между пластинами кассеты. Для предотвращения прилипания планшетов к пластинам планшеты перекладывали про1812645 кладками из лакоткани Ф-4Д-М1-006 ОС 605-426-76. Прижим между пластинами регулировали гайками. Термообрабоку планшетов проводили ступенчато в следующем режиме;

Температура 140 С вЂ” 2 ч

160 С вЂ” 2ч

180 С вЂ” 8ч

После термообработки проводили штамповку или сверление отверстий, а также обрезку ГПП и ГПК по контуру.

Использование предложенного способа позволяет упростить техпроцесс изготовления ГПП и ГПК, сократить время. расход материалов, снизить за счет этого технологические потери, и уменьшить загрязнение окружающей среды, При использовании предлагаемого способа по сравнению с прототипом отпадают критические операции снятия фоторезиста и совмещение, Кроме того, отпадает проявление фоторезиста. В прототипе фоторезист удаляют, поскольку он препятствует проведению второй фотолитографии (вскрытия окон в защитном,.покрытии) из-за присутствия фоторезйЬта на металле. B предлагаемом способе второй фотолитографии не проводят, поэтому необходимость в снятии фоторезиста отпадает. Снятие фоторезиста— жесткий химический процесс, где используются экологически вредные вещества (триэтаноламин, моноэтанол или форсан).

Использование этих веществ ставит вопрос об их утилизации, что представляет значительные трудности и связано с дополнительными затратами.

Совмещение рисунка окон в защитном покрытии с рисунком по металлу в предлагаемом способе обеспечивается при изготовлении конверта пленочного фотошаблона. благодаря этому технологическая операция совмещения отсутствует, В прототипе для обеспечения вскрытия окон в защитном покрытии проводят повторную фотолитографическую обработку, заключающуюся в создании фоторезистивной маски путем проявления повторно нанесенного слоя фоторезиста, экспонированного через фотошаблон, В предлагаемом способе повторно нанесенный слой фоторезиста используется не для создания фоторезистивной маски, а для со5

55 здания сплошного защитного технологического покрытия, препятствующего подтравливанию полиимида со стороны металлического рисунка во время травления полиимида, Повторно нанесенный слой фоторезиста экспонируется по всей его поверхности, а не через фотошаблон, как в прототипе. Поэтому операция проявления повторно нанесенного слоя фоторезиста в прототипе отсутствует.

Согласно предложенному способу, осуществляется травление исходного диэлектрика, а не полиимида, защитного покрытия и адгезива, т.е. предлагается травить более тонкий полиимид (уменьшается время травления), а также не травится адгеэив, Исключив 3 операции из технологического процесса (совмещение, снятие фоторезиста. проявление), тем самым исключают такие виды брака, как остатки фоторезиста, брак по недотравливанию полиимида и адгезива при неполном проявлении, а также брак из-за рассовмещения контактных площадок и окон в защитном покрытии. Исключение трех критических операций из технологического цикла, состоящего из девяти операций, позволяет снизить технологические потери по крайней мере на 30,ь.

Формула изобретения

Способ изготовления гибких печатных плат и кабелей, включающий нанесение фоторезиста на обе стороны односторонне фольгированного полиимида, формирование фоторезистивной маски в соответствии с рисунком схемы со стороны фольги, избирательное травление фольги, формирование защитного покрытия с адгезивом на фольге, нанесение сплошного фоторезистивного слоя на фольгу, формирование фоторезистивной маски в соответствии с рисунком на полиимиде и избирательное травление полиимида, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения технологических потерь. формирование фоторезистивной маски в соответствии с рисунком схемы со стороны фольги и формирование фоторезистивной маски в соответствии с рисунком на полиимиде проводят одновременно, причем избирательное травление полиимида проводят после нанесения сплошного фоторезистивного слоя, а формирование защитного покрытия с адгезивом на фольге проводят после избирательного травления полиимида.

1812645

1812645

Составитель А,Глухов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В, Петраш

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101.Заказ 1581 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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