Способ изготовления многослойных печатных плат на подложках из алюминия

 

Изобретение относится к технологии изготовления радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение качества многослойных печатных плат на подложках из алюминия, в результате регулирования роста анодного окисла при формировании проводников на поверхности и в объеме подложки, позволяющего уменьшить рельеф поверхности. Для обеспечения планарности подложки первое двустороннее анодирование подложки выполняют на глубину "а", равнуб 0,25 толщины проводников в объеме подложки, удаляют оксидный слой и проводят повторное анодирование на глубину h = а/К - 1, где К - объемный коэффициент роста окисла при анодировании алюминия. Способ позволяет при сохранении планарности поверхности регулировать толщину проводников в объеме подложки в широких пределах и формировать три уровня металлизации. 7 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано в производстве печатных плат на металлических подложках. Целью изобретения является повышение качества плат за счет уменьшения рельефа поверхности подложек путем контролируемого роста анодного окисла при формировании проводников на поверхности и в объеме подложки из алюминия. Чтобы уровень оксида при повторном анодировании сравнялся с уровнем алюминия и восстановилась планарность поверхности подложки, нужно получить превышение толщины оксида над толщиной окисленного алюминия, равное величине "а", т.е. h_Al˙K - h_Al = а или h_Al(K-1) = а и тогда h_Al= . Таким образом, при повторном анодировании нужно проанодировать алюминий на толщину h_Al. Так как скорость образования оксида при дальнейшем анодировании на всех пробельных участках одинакова, то толщина встроенных в оксид проводников h_пр будет равна а + независимо от толщины оставшегося алюминия, подлежащего анодированию. И далее = = = = Примем К = 1,35, тогда = = 0,26 , т.е. размер "а" соответствует 0,25 толщины встроенных в оксид проводников (h_пр). На фиг. 1-7 приведена последовательность изготовления многослойных печатных плат, где показаны подложка 1, маска с рисунком проводников 2 на поверхности подложки контактных площадок 3, проводников 4 в объеме подложки, межсоединений 5, разделительных участков 6, анодированные участки 7 после анодирования на глубину "а", анодированные участки 8 после анодирования на глубину h = , проводник 9 в объеме подложки, слой алюминия 10, межсоединения 11, проводник 12 на поверхности подложки. П р и м е р. Алюминиевую подложку 1 толщиной 100 мкм размером 40х50 мкм анодируют на глубину 1 мкм, наносят пленку фоторезиста П-383, экспонируют через совмещенные фотошаблоны с одной и с другой стороны с формированием масок, соответствующих проводникам 2 на поверхности, контактным площадкам 3 и межсоединениям 5. Наносят пленку фоторезиста на одну сторону и формируют маску с рисунком, соответствующим проводникам 4, расположенным в объеме пластины. Анодируют пробельные участки в 3%-ном растворе щавелевой кислоты на глубину а = 2 мкм, что дает возможность получить встроенные проводники толщиной 8 мкм. Стравливают полученный оксид в растворе, содержащем С₂О₃ 160 г, Н₃РО₄ 270 г, воду 1 л, при температуре 95^оС в течение 4-5 мин. Повторно анодируют эти же участки на глубину, равную h_Al= , так как а = 2 мкм, а коэффициент роста К принимается равным 1,3, то h_Al= 6,7 мкм. Толщина полученного оксида равна h=h_Al˙K = 6,7x x 1,3 = 8,71 мкм, а превышение уровня полученного оксида над уровнем окисленного алюминия составит 8,71 - 6,7 = 2,01 мкм, что равно ранее сделанному углублению а = 2 мкм. Удаляют маски 4 с мест, соответствующих проводникам 8 в объеме пластины. Анодируют пробельные участки с обеих сторон подложки в 3%-ном растворе щавелевой кислоты при плотности тока 30 мА/см² насквозь до соединения встречных оксидных слоев. При этом толщина проводников, встроенных в оксид равна h_пр=a + = 2+6,7=8,7 мкм. Удаляют в растворе, содержащем перекись водорода - диэтиламин в соотношении 1:1 в течение 3-5 мин. Полученные платы передают на напыление металлических слоев, например меди, и формируют еще два уровня проводников. Предлагаемый способ позволяет регулировать толщину проводников в объеме подложки в широких пределах без ухудшения планарности поверхности, что позволяет формировать три уровня металлизации. Толщину встроенных в оксид проводников можно увеличить при необходимости в два-три раза путем нанесения совмещенных маскирующих рисунков с обеих сторон пластины, а также выводить контактные площадки на обе стороны платы.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ НА ПОДЛОЖКАХ ИЗ АЛЮМИНИЯ, включающий механическую и химическую обработку подложки, нанесение на обе стороны подложки масок из фоторезиста с рисунком схемы проводников на поверхности и в объеме подложки, двустороннее анодирование подложки, удаление маски с рисунком схемы проводников в объеме подложки, повторное двустороннее анодирование, отличающийся тем, что, с целью повышения качества плат за счет уменьшения рельефа поверхности подложек, первое двустороннее анодирование проводят на глубину "а", равную 0,25 толщины проводников в объеме подложки, после чего удаляют оксидный слой, а повторное анодирование выполняют на глубину h = (мкм), где К - объемный коэффициент роста окисла при анодировании алюминия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7