Способ изготовления гибкого печатного кабеля

 

Использование: в электронной технике для создания гибких соединений, преимущественно для гибких гермовводов блоков микроэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: производят формирование рисунка проводников на фольгированной подложке из полиимида и наносят на поверхность подложки полиимидный лак. Термообработку лака проводят при наложении однополярного импульсного поля при амплитудных значениях напряженности соответствующей области сильных электрических полей при 90 - 180°С. 6 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для создания гибких соединений, преимущественно для гибких гермовводов блоков микро- электронной аппаратуры.

Известен способ изготовления гибкого печатного кабеля (ГПК) путем наслаивания непрерывных полосок медной фольги между двумя диэлектрическими пленками. Данный способ не обеспечивает получения разрешающей способности печатных проводников даже на уровне 0,5 мм.

Известен также способ изготовления ГПК субстрактивным методом, включающим формирование травлением печатных проводников на фольгированном диэлектрическом материале (полиимидной пленке) и формирование защитного покрытия термокомпрессией полиимидной пленки. Защитное покрытие предохраняет провод- ники от истирания, повреждений и случайных коротких замыканий, а также улучшает прочность и теплопроводность кабеля.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления ГПК, включающий формирование травлением печатных проводников на фольгированной полиимидной пленке и формирование защитного слоя путем нанесения полиимидного лака и его отверждение.

Недостатком данного способа является высокая (более 290^оС) температура имидизации полиимидного лака, приводящая к деформации заготовки и большим механическим напряжениям на границе раздела слоев ГПК, что сказывается на эксплуатационных характеристиках ГПК и приводит к расслаиванию как в процессе изготовления, так и при эксплуатации.

Целью изобретения является повышение надежности ГПК за счет снижения дестабилизирующих факторов: внутренних механических напряжений на границе раздела защитного слоя и основы с печатными проводниками и окисляемости проводников.

Для этого производят формирование рисунка проводников на фольгированной подложке из полиимида, нанесение на поверхность подложки полиимидного лака и его термообработку при наложении однополярного импульсного поля при амплитудных значениях напряженности соответст- вующей области сильных электрических полей при 90-180^оС. Термообработку покрытия проводят при ступенчатом повышении температуры, соответственно равной на каждой ступени 90, 120, 150, 180^оС и изотермической выдержке на каждой ступени, в течение 30-40 мин. Однополярное импульсное поле формируют двухполупериодным выпрямленным напряжением, которое прикладывают к проводникам. Напряжение подводят к каждой паре соседних проводников. Проводники могут замыкаться технологическими перемычками путем образо- вания встречно-штыревой структуры. Технологические перемычки могут быть выполнены одновременно с формированием рисунка проводников.

Для изготовления гибкого печатного кабеля используют фольгированный диэлектрик ДЛ-ПМ (НХО.03.102ТУ) с толщиной полиимидной основы и медной фольги соответственно 20 и 30 мкм. Из рулонного материала вырубают заготовки, обезжиривают поверхность, наносят маску из фоторезиста ФП-383 и производят химическое травление медной фольги с целью формирования печатных проводников ГПК. После удаления фоторезиста обезжиривают поверхность заготовки и ракелем равномерно наносят слой полиимидного лака АД-9103 (ТУ-6-19-28-3-85) толщиной 20-25 мкм. На технологические проводники, которые выполняют на заготовках одновременно с проводниками ГПК так, что они образовывают вместе с ними гребенчатую структуру, подают импульсное напряжение амплитудой 240 В от трансформатора через диоды типа Д226. Термообработку полиимидного лака производят в печи ИК-сушки (из комплекта фотолитографической линии Лада-Электроника 125) в течение 2 ч с выдержкой при 90, 120, 150, 180^оС по 30-40 мин на каждой ступени или в камере типа TaBaiMC81 программируемым изменением температуры в диапазоне 90-180^оС со скоростью 1^оС в минуту. После охлаждения до комнатной температуры заготовку обрезают до требуемого размера ГПК с удалением технологических проводников.

Контроль процесса отверждения производят по изменению емкости планарного конденсатора, образованного печатными проводниками заготовки ГПК.

П р и м е р 1. Термообработка без приложения электрического поля. Режим термообработки: ступенчатое повышение температуры и изотермическая выдержка при 90, 120, 150, 180, 200, 220, 250, 280^оС. Исходное значение емкости без нанесения защитного слоя лака составляет 10,728 пФ (измерения проводились измерителем Е 7-12 на частоте 1 МГц).

П р и м е р 2. Отверждение однополярным импульсным электрическим полем с амплитудным значением напряженности 0,4х10⁶ В/м. Режим термообработки: выдержка по 30 мин при 90, 120, 150, 180^оС. Исходное значение емкости без нанесения защитного слоя лака составляет 10,703 пФ. Контрольный замер производится после выдержки при 280^оС в течение 30 мин.

В таблице приведены результаты измерения значения емкости для примеров 1 и 2. Относительное изменение емкости показывает различный характер изменения емкости в процессе термообработки. Для примера 2 термообработки с использованием импульсного электрического поля отмечается тенденция смещения максимального изменения емкости в области более низких температур по отношению к примеру 1. Изменение емкости после контрольного замера показало незначительное изменение емкости по сравнению с результатом после выдержки при 200^оС, что свидетельствует о завершении процессов полимеризации.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКОГО ПЕЧАТНОГО КАБЕЛЯ преимущественно для гермоввода, включающий формирование рисунка проводников на фольгированной подложке из полиимида и нанесение на поверхность подложки защитного покрытия из полиимида и его термообработку, отличающийся тем, что защитное покрытие из полиимида формируют путем нанесения лака, а термообработку его проводят при наложении однополярного импульсного поля при амплитудных значениях напряженности, равной области сильных электрических полей, при 90 - 180^oС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработку покрытия проводят при ступенчатом подъеме температуры, соответственно равной на каждой ступени 90, 120, 150, 180^oС, и изотермической выдержке на каждой ступени в течение 30 - 40 мин.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что однополярное импульсное поле формируют двухполупериодным выпрямленным напряжением.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что напряжение прикладывают к проводникам.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что напряжение подводят к каждой паре соседних проводников.

6. Способ по пп.4 и 5, отличающийся тем, что проводники замыкают технологическими перемычками путем образования встречно-штыревой структуры.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что технологические перемычки выполняют одновременно с формированием рисунка проводников.

РИСУНКИ

Рисунок 1