Способ изготовления многослойных печатных плат
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, включающий последовательное нанесение на Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в радиотехнической и радиоэлектронной промышленности. Известен способ изготовления многослойных печатных плат, заключающийся в последовательном нанесении на керамическую положку методом трафаретной печати и обжига проводящих и диэлектрических композиций, обеспе.чивающих получение системы изолированных проводников, электоические соединения между которыми осуществляются через окна в диэлектрических слоях, сформированные при печати. Основным недостатком данного способа является послойное наращивание рельефа , а также размытость краев элементов печатного рисунка, что ограничивает реальную разрешающую способность трафаретной печати уровнем в 2-3 линии на миллиметр, а размеры контактных окон удвоенной толщиной слоя диэлектрика. керамическую подложку проводящих и диэлектрических слоев, их обжиг, пробивку лучом с высокой плотностью энергии отверстий в диэлектрических слоях и заполнение их электропроводящей партой, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения плотности рисунка проводников и надежности электрических соединений проводников различных слоев при сохранении низкого импеданса цепей, пробивку отверстий в диэлектрических слоях проводят перед обжигом. 2. Способ по п. 1. от л ич а ю щийс я тем, что пробивку отверстия проводят электронно-лучевым нагревом. ч. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изготовления многослойных печатных плат. включающий последовательное нанесение ю на керамическую подложку проводящих и диэлектрических слоев, их обжиг, пробивку о лучом с высокой плотностью энергии (лазером ) отверстий в диэлектрических слоях и заполнение их электропроводящей па.стой. vi причем рисунок проводников получают фоVJ толитографией слоев толщиной 20 мкм. на несенных шелкографией и вожженных. либо осажденных в вакууме. Однако данный способ не позволяет получать отверстия в слое диэлектрика, дйаметр которых существенно меньше толщины слоя. В данном случае этот диаметр в три раза больше минимальной ширины провод ника, т, е. плотность разводки в три раза ниже возможной, что следует признать основным недостатком данного способа. Поскольку процесс формирования отверстий носит термический характер, т. е.
COI03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
PECr1YBf1l4K!
51>5 Н 05 К 3/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2748641/21 (22) 09.04.79 (46) 30.09.92. Бюл, N. 36 (72) Е;А. Ангервакс, Н.А, Генералова и В;С.
Зиновьев (53) 621;396.69.002 (088,8) (56) Д,Хамер, Дж..Баггарс. Технология толстапленочных гибридных интегральных схем. M.: 1975, с. 27-85.
Патент ФРГ N 2548258, кл. Н 05 К 3/36, 1977, (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, включающий последовательное нанесение на
Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в радиотехнической и радиоэлектронной промышленности.
Известен способ изготовления многослойных печатных плат, заключающийся в последовательном нанесении на керамическую положку методом трафаретной печати и обжига проводящих и диэлектрических композиций, обеспечивающих получение системы изолированных проводников, электоические соединения между которыми осуществляются через окна в диэлектрических слоях, сформированные при печати.
Основным недостатком данного способа является послойное наращивание рельефа, а также размытость краев элементов печатного рисунка, что ограничивает реальную разрешающую способность трафаретной печати уровнем в 2 — 3 линии на миллиметр, а размеры контактных окон— удвоенной толщиной слоя диэлектрика.
„„5U, „ 917677 А1 керамическую подложку проводящих и диэлектрических слоев, их обжиг, пробивку лучом с высокой плотностью энергии отверстий в диэлектрических слоях и запол-. нение их электропроводящей пастой, о т ли ч а ю шийся тем. что, с целью повышения плотности рисунка проводников и надежности электрических соединений проводников различных слоев при сохранении низкого импеданса цепей, пробивку отверстий в диэлектрических слоях проводят перед обжигом.
2. Способпоп.1, отличающийся тем, что пробивку отверстия проводят электронна-лучевым нагревом.
Ф к
° и
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изготовления многослойных печатных плат, включающий последовательное нанесение на керамическую подложку проводящих и К) диэлектрических слоев, их обжиг; пробивку . и лучом с высокой плотностью энергии (лазерам) отверстий в диэлектрических слоях и О заполнение их электропроводящей пастой, причем рисунок проводников получают фотолитографией слоев толщиной 20 мкм, нанеоенныхшепкографиеииеожженных,либо осажденных в вакууме, ° ге иЭ
Однако данный способ не позволяет получать отверстия в слое диэлектрика, ди-" . аметр которых существенно меньше толщины слоя. В данном случае этот диаметр в три раза больше минимальной ширины проводника, т. е. плотность разводки в три раза ниже возможной, что следует признать основным недостатком данного способа.
Поскольку процесс формирования отверстий носит термический характер, т. е. удаление материала происходит в результате нагрева, плавления и испарения, а применяемые материалы отличаются низкой упругостью паров, обработка диэлектрика в обожженном состоянии требует подвода энергии. обеспечивающей высокотемпературный нагрев. Диаметр лазерного луча, имеющего необходимые энергетические характеристики, не может быть меньше
100 мкм, что с учЕтом конусности луча и влияния теплопроводности не позволяет получить отношение толщины слоя к диаметру больше чем 1. Ввиду того, что обработка отверстий происходит при высокой температуре, невозможно так организовать процесс обработки, чтобы она прекращалась, как только диэлектрик полностью удален, т. е. чтобы дном отверстия служил проводник нижележащего слоя, что определяет надежность электрического соединения и величину сопротивления контакта. .Целью изобретения является повышение плотности рисунка проводников и надежности электрических соединений проводников различных слоев при сохранении низкого импеданса цепей.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем последовательное нанесение на керамическу!а подложку проводящих и диэлектрических слоев, их обжиг, пробивку лучом с высокой плотностью энергии отверстий в диэлектрических слоях и заполнение их электроправодящей пастой, пробивку отверстий в 3 диэлектрических слоях проводят перед об жигом, а также тем, что пробивку отверстий проводят электронно-лучевым нагревом.
Под воздействием электронно-лучевого нагрева в прогреваемом обьеме развивается повышенное давление, обусловленное кипением и испарением органической связки, уеиливаемое действием вакуума, в среде которого происходит обработка, в результате чего частицы тугоплавкого материала с 4 . большой скоростью вырабатываются из зоны обработки, унося с собой всю накопленную энергию. Поэтому влияние теплопроводности на размеры и форму отверстия минимальны: они целиком определяются характеристиками электронного луча. Подбором материала и количества связи можно добиться, чтобы энергии электронного луча хватало для удаления "сырого" диэлектрика, но было недостаточно для плавления металла проводника, расположенного под контактным отверстием, чем обеспечивается постоянство площади контактирования. Таким методом удается пол10 проводящим cocTBDoM HBHocBT сплав!ной проводящий слой, например, накотывани20
30
55 фект, выражающийся учать отверстия с отношением толщины слоя к диаметру да 3-5, т. е. Ори толщине слоя 150 мкм диаметр на урагл!е 30-50 Ml 11ОСЛе ТОГО, !<ак ОТверСТИЯ B IjH3II(BKTpffческом слое г роби.гы, проводят его обжиг, заполнение отверсп(й проводящим cÎc TBвом, !!ог!ример, применяя трафаретную печать, лиао после за(10е!Иения DTBGpcTIII ем предварительна отлитой Ilл(знки и обжигам ее, после чего проводят вытравливание рисунка проводников, Воэможны И другие комбинаци!1, например прабивка отверстий, заполнение атверстий, обжиг, вакуумное напыление, фаталитОГрафия. При зтам спОР! правадникОв, рзспола>кенныи непасредственнО но падло>кке, мажет бьп.ь сформирован одII(1M иэ 13BBcTHE!Ix cff Geo(30B: тРафо!>е най печатью и обжигом или фотолитографией. П р и и 0 р. Ка!!кретнь!м примером использаваниЯ даннаГО спасаба ЯвлЯется технопогический процесс изготовления двухуровневой платы на керамиче(жай подложке из спеченна а глинозема, например, марки 22ХС. Минимальная ширина и зазор fip0Bo+HIIK0B перваГО уровня 50 MKM, B foporo уровня — 150 rIKM. 10лщина слая диэлектрика — 150 мкм. Диаметр отверстий в слое диэлектрика — 50 мкм. Мате!>иол провадникав: серебра с 10! стеклавязки. Материал диэлектрика: 80% стекла К" 279, асталь!!Ое глинозем. Проводники первого слоя формируют фотолитографией сплошного важженН0! 0 слоя толщиной 15 MKM, IIBiiccBflllol а сеткаграфией, Слой диэлектрика на((есе!! накаткой предваригельна отлитой пленки, в состав которой B качестве связи введен поливинилбутираль, Отверстия в слое диэлектрика пробиты электpÎнным лу!Ом пpи следующих параметрах: Ускоряющее напряжение 705 KB Так луча 2мА Длительность ил1!!ульсв 250 MKC Число импульсов 1 Проводники BToporo ypoBHEI получают трафаретной печатью при одноврема!!нам Заполнении отверстий постой тоГÎ же состава. Обжиг слоя диэле;трико и проводников второго уровня проводят одновременно, ПО сравнени!О с прототипам дзинь(Й способ дает технико-экономический зфВ ВОЗМОХ<НОСТИ УВЕЛИЧВНИ(! !1ЛОТНОС И p83BofgK!A в 2-3 раз 1 B Kах<дам сл >е; в сокращении затрат нэ изГOTQB!IBI1ие интегральной гибридной схемы эквива917677 Составитель Редактор Е.Гиринская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши Заказ 4055 Тираж Подписное В Н КИПИ 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 лентной функt èîíëëünoé сложности за счет сокращения количества уровней разводки и количества технологических операций.
