Способ изготовления печатной платы

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ, включающий нанесение слоев некатализированного диэлектрика на оОе стороны объемно-катализированного диэлектрика, сверление отверстий и-избирательное осаждение металла на участки объемно-катализированного диэлектрика.отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения надежности платы, после сверления отверстий в материале диэлектрика в соответствии с рисунком схемы формируют углубление, высота каждого из которых определяется из следующего соотношения , g (Л где Н - высота каждого углубления; Ь - ширина каждого углубления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„104542 зсмк H 05 K 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н(3Ъ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3421288/18-21 (22) 09.04.82 ("6) 30.09.83. Бюл. и 36 (72) Л.Л.Юров, В.К.Ротару, А.И.Блашку, А.В.Богданов .и Ю.А.Богданов (53) 621.396.6.049(088.8) (56) l. Развитие .аддитивного метода производства печатных .плат..-Радиоэлектроника за рубежом. Вып. 10, И., 1977, с.39-40.

2. Патент ФРГ и 1922014, кл. Н 05 K 3/18, опублик. 1972 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНОЙ

ПЛАТЫ, включающий нанесение слоев некатализированного диэлектрика на

obe стороны объемно-катализированного диэлектрика, сверление отверстий и избирательное осаждение металла на участки объемно-катализированного диэлектрика, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения надежности платы, после сверления отверстий в материале диэлектрика в соответствии с рисунком схемы формируют углубление, высота каждого из которых определяется из следующего соотношения где Н -;. ® и — ширина каждого углубления.

1l 1045

Изобретение относится к технологии изготовления печатных плат и может быть использовано в радиоэлектронной технике.

Известен аддитивный способ катали5 зированного диэлектрика, включающий нанесение адгезива на активированное основание, формирование отверстий, нанесение ревиста, химическое меднение, удаление резиста и нанесение защитного покрытия.

В качестве основания используется диэлектрик на основе полимерных связующих, содержащих равномерно распределенное по всему объему веществоактиватор, способствующее бестоковому осаждению металла на диэлектрик, в качестве которого могут использо ваться внутрикомплексные соединения металлов f"é и 1У-й групп периоди, ческой системы с одним из следующих соединений: -амины, амиды, полиамиды и др. 1.f.

Недостатками данного спосбба являются использование дорогостоящих и дефицитных материалов (фоторезистов, фотопленки и др. ), недостаточно высокая точность рисунка, высокие требования к качеству и точности технологического оборудования. Это приво1 30 дит к снижению плотности монтажа, усложнению технологии и повышению стоимости изготовления плат.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления печатной платы, включающий нанесение слоевз5 некатализированного диэлектрика на обе. стороны объемно-катализированного диэлектрика, сверление отверстий, избирательное осаждение . металла . на. участки объемно-катализированного диэлектрика и фор- мирование рисунка методом фотолитографии f2).

Недостатком известного способа являтся то, что при осаждении ме-. 45 талла в отверстиях образуется кольцевой разрыв там, где расположен поперечный срез слоя некатализированного диэлектрика. Очевидно, что после зарастания,этого кольцевого разрыва об-50 разуется шов,который в процессе эксплуатации является местом концентра ции напряжений, что может привести к повреждению токопроводящего покрытия и снижению надежности платы. 55

Недостатком указанного способа является также наличие ряда трудоемких и сложных операций: нанесение, 420 2 экспонирование и удаление фоторезиста, а также операций по изготовлению фотошаблонов.

Цель изобретения - упрощение технологии и повышение надежности платы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления печатной платы, включающему нанесение слоев некатализированного диэлектрика на обе стороны объемнокатализированного диэлектрика, сверление отверстий и избирательное осаждение металла на участки объемнокатализированного диэлектрика, после сверления отверстий в материале диэлектрика в соответствии с рисунком схемы формируют углубления, высота каждого из которых определяется из следующего соотношения

H (3 И, где Н - высота каждого углубления

h - -ширина каждого углубления.

Предлагаемый способ по сравнению с известным упрощает технологию изготовления платы, поскольку исключает ряд трудоемких и сложных операций: нанесение, экспонирование и удаление активированного фоторезиста, а также операций по изготовлению фотошаблонов. Нанесение углублений, осу ществляется автоматически на станках с программным управлением и требует участия исполнителя только для загрузки плат и пуска-останова станка.

Печатные платы, изготовленные предлагаемым способом, обладают больирй надежностью в эксплуатации, так как в отверстиях слой осажденного металла имеет однородную структуру.

Повышенная надежность плат обуславливается также тем, что проводник углубления, имеет при той же ширине на поверхности большую поверхность сцепления с диэлектриком и не выступает над плоскостью платы.

Кроме того, при лакировании платы после монтажа над.проводниками остается гарантийный слой защитного покрытия, в результате чего вместо многократного достаточно однократное нанесение влагозащитного лака на плату.

Что касается высоты углублений, то она имеет как наименьший так и наибольший предел. Минимальная высота должна быть больше толщины слоя некатализированного диэлектрика с тем, 3 1045420 4 чтобы вскрыть участки катализировем- более трех. В узких и глубоких угного основания платы для избиратель- лублениях вследствие застоя электного химического осаждения металла и ролита и капиллярного эффекта плохо образования проводников. Иаксималь- прокрываются нижние участки поверх.ная высота углублений ограничивается 5 ности углублений. воэможностью качественной металлизации углублений. Экспериментальные исследования показывают, что качественное покрытие получается при отношении высоты углубления к ширине не

Обобщенные результаты испытаний приведены в таблице (материал СТАИ, 12 ТУ ОЯШ 503.006,81, толщина неката-

10 лизированного диэлектрика 60 мкм )..

Отношение высота/ширина

Размер углубления, мм

Качество покрытия

Ровное, одинаковое по толщине

О,! ° 0,15

0,15 . 0,15

- 0,3 ° 0,15

0,6

То же

1,0

2,0

О, 45.0, 15

3,0

Ровное, заметно уменьшение толщины на дне канавки

Гочечные разрывы на дне

Канавки

0,5 0,15

3,3

0,6 . 0,15

4,0

Сплошные разрывы на дне канавки

50 При использовании предлагаемого способа для изготовления печатных плат. реализуется самый короткий цикл изготовления аддитивными методами, включающий три операции: нанесение

55 рельефного рисунка, металлизацию и нанесение защитного покрытия. Плата, изготовленная предлагаемым способом обладает высокой надежностью.

На фиг.1-4 изображены стадии тех-, нологического процесса изготовления печатной платы, где показаны объемно-катализированный диэлектрик 1 с нанесенными слоями некатализированного диэлектрика 2, сквозные отверстия 3 и углубления 4 с химически осажденными в них слоями 5 меди и защитным:покрытием 6.

Пример . На объемно-катализированный диэлектрик t наносят слой некатализированного диэлектрика 2.

Затей на станках с Программным управлением сверлят отверстие 3 и гравируют углубления 4. Полученную заготовку подвергают гидроабразивной обработке в течение 3-5 мин, затем обрабатывают в 5-103=ной кислоте

1-2 мин, промывают в проточной воде 1-2 мин и химически осаждают слой 5 меди на поверхность углублений и отверстий. Далее на слой 5 меди осаждают защитное покрытие б,например из сплава олова, или проводят горячее лужение, например, сплавом Розе.

Объемно-катализированный диэлектрик получают следующим образом.

Смесь из 100 г эпоксидной смолы с 20-22Ф эпоксидных групп и 10 г

I ацетата меди, размельченного и просеянного через сито 300, нагревают при перемешивании до 160-170ОС и выдерживают 1,5-2,0 ч, затем охлаждают, растворяют в 100-110 г ацетона

3S и добавляют при перемешивании 15 г диаминодифенилметалла и 2,2 г металлической меди. Полученным связующим пропитывают стеклоткань,су шат ее и получают препрег с пара40 метрами:

Содержание смолы 45-503

Текучесть 15-203

Некатализированный диэлектрик по, лучают пропиткой эпоксидными смола45 ми стеклоткани. Некатализированный диэлектрик при температуре и давлении.наносится на объемно-катализированный диэлектрик.

1045420

ФиГ 5

Составитель В.Милославская

Редактор М.Рачкулинец Техред С;Мигунова, Корректор М.Демчик

Заказ 7577160 Тираж 845

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4