Способ изготовления печатных плат с металлизированными отверстиями

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАТ С МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ , включающий вакуумную протяжку через отверстия проводящей тиксотропной 1..11Ш flATtHTii -r;,,.;i4:;rKS БИ5ЛИО КЛ I композиции, отличающийся тем, что, с целью уменьшения разброса величины переходных сопротивлений, в процессе вакуумной протяжки ограничивают высоту h вакуумного объема под платой причем величину h рассчитывают по формуле D h где А 2,9-3,5; D - средний диаметр отверстий в плате.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И,ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР н (i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2985602/21 (22) 25,09.80 (46) 30.09.92. Бюл, № 36 (72) Е..А. Ангервакс, В.С. Зиновьев и А.П.

Соколов (53) 621.396,6.049 (088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 2558361, кл. Н 05 К 3/36, 1976.

Патент Японии ¹ 49-39932, кл. 59 G 4, 1974. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАТ С

М ЕТАЛЛ И 3 И РО ВАН Н Ы МИ ОТВЕРСТИЯМИ, включающий вакуумную протяжку через отверстия проводящей тиксотропной

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при производстве гибридных интегральных микросхем (ГИС).

Известен способ изготовления печатных плат, заключающийся в том, что проводящую композицию наносят на поверхность платы и в отверстия через трафарет, причем помимо трафарета используют пористую подкладку со стороны, противоположной трафарету, чем обеспечивается удаление излишков растворителя и пасты.

Недостатком указанного способа явля. ется применение сильно разбавленных летучим растворителем композиций, что не позволяет достичь сплошного заполнения отверстий, а также большая вероятность образования воздушных пузырей в отверстиях, в результате чего воспроизводимость величины электрического сопротивления как для отверстий одной платы, так и для различных плат оказывается низкой.

Наиболее близким к предложенному техническому. решению является способ, .БЫ, 950176 А1 (я)з H 05 К 3/00 Н 05 К 3/36 композиции, о тл и ча ю щи йс я тем. что, с целью уменьшения разброса величины переходных сопротивлений, в процессе вакуумной протяжки ограничивают высоту h вакуумного объема под платой причем величину h рассчитывают по формуле где А = 2,9-3,5:

5 — средний диаметр. отверстий в плате. включающий вакуумную протяжку через отверстия тиксотропной композиции.

При этом, как показывает практика, отверстия должны быть строго одинаковой Б формы и размеров. Если это условие не выполняется, создается ситуация, когда через одни отверстия-паста полностью перетекает на противоположную сторону платы, в то; (Л время как в других она не достигает ее по- О верхности. Кроме того, поскольку подвод пасты к отверстиям осуществляется движе- 4 нием ракеля, т. е. неодновременно, величи- О на силового воздействия на композицию будет различной для этих отверстий, вследствие чего количество вводимой в отверстия композиции будет различным. По этой причине величина переходного сопротивления приобретает большой разброс, вплоть до полного обрыва соединений.

Целью изобретения является уменьаеwe разброса. величины переходных сопротивлений.

Поставленная цель достигается тем, что по способу изготовления печатных плат с

9501 76 металлизированными отверстиями, включающему вакуумную протяжку через отверстия проводящей тиксотроп ной композиции. в процессе вакуумной протяжки ограничивают высоту h вакуумного объема под платой, причем величину h рассчитывают по формуле

A где А = 2,9 — 3,5;

0 — средний диаметр отверстий в плате.

В данном способе процессу заполнения отверстий пастой сообщается способность саморегулирования, основанного на использовании явления тиксатрапии, т, е. способности композиции изменять сваю вязкость в зависимости от величины действующей на нее силы.

На чертеже показано устройство для осуществления способа изготовления плат с металлиэи раванными отверстиями.

Устройство содержит плату 1, трафарет

2 с окнами 3, вакуумный объем 4, стенку 5 столика 6, канавку 7, идущую параллельна сторонам платы и связанну)о с вакуумнасосом, ракель 8, порцию композиции 9, отверстия 10 в плате.

Нанесение композиции 9 на поверхность платы 1 и в отверстия 3 осуществляется как обычно при трафаретной печати, в там числе как и в прототипе: продавливанием через трафарет движением эластичного ракеля, 8. Подключением к. выкуумнасосу создают под платой разрежение, обеспечивающее ее прижим к столику 6, после чего движением ракеля композиция 9 продавливается через трафарет 2. Особенность заявляемого способа начинает проявляться на том этапе, когда композиция, заполнив отверстия, начинает выходить на противоположную поверхность платы. Вследствие ограниченной высоты вакуумного обьема 4 вытекающая из отверстий композиция встречает на своем пути преграду в виде стенки 5 и, растекаясь по ней, заполняет кольцевой зазор плата-стенка по периметру отверстия, вследствие чего уменьшается перепад давления, действующего на композицию, находящу)ося в отверстии, и резко увеличивается ее вязкость. Дальнейшее движение композиции прекращается.

Таким образом осуществляется саморегулирование, исключающее полное перетекание композиции через отверстия, что позволяет при различной протяженности процесса Во времени, обу,)IO!3!II= IHOA различиями между платами, обеспечить высокую однородность заполнения отверсгий как по площади ОднОЙ платы, так )л для рэз ll) )ных

5 плат.

Пример.

Бели-сину h устанавливают по npep)3aрительно ollppделенной для каждой )п)аты величине D — средне)лу арифметическому

10 значени)а диаметра отверстий в плате перед началом процесса их заполне))ия пастой и не леняют в ходе п1)ацесса последовательного заполнения, Г!ри зто л предполагается, что отклонения диа)лет1)ов

15 отдельных отверстий от D подчиняюгся нормальному закону распределения ошибок.

Оптимум величины t) определяется путем факторногo эксперимента, результаты которого представлены в табл, 1 для платы

20 толщиной l =-0,6 мм. Б ка )естве композиции использовалась серебросодержаи. эл паста.

Ka!: следует из полученных данных, оптимальная величина определяется зэ))исиD

25 мастью h= — —, при A =- 2,9-3,5, где )в

А средний диаметр отверстий и плате, причем зта зависимость остается неизменной в широком диапазо))е изменения от))оше))ия толщины платы i к диаметру отверстий, Получен))ые результаты проверялись на

pBQx партиях п 13Т объемом no 75 LLIT, с Koll 0" честном отверстий в каждой 139, Оценивалс л в ы х о д Г О д)1 ы х м е т а л л и 3 и р О в а l I н ol х отверстий по уровн)о !3еличи) ILI пoреходного сопротивления не более 0,1 Qr (11) и 1,0 Or. (iz). Диаметр отверстий 130 )- 20 )лк)л и 90 15 мкм с нормальным законом распределения. Результаты представлены в таблице 2, Результаты, представленные 8 таблице

2, подтверждают полученную занисимос)ь

h(0) и способность предлагаемого способа обеспечить высокую однородность переходного сопротивления как в пределах одной платы, TQK и партии плат в целом.

Технико-зкономический эффект данного способа заключается в резком повышении выхода годных плат с металлизированными отверсплями, в возможности значительного повышения плотности элементов межуровневой коммутации двухуровневых плат, что делает в ряде случаев ненужным использование многоуровневой комму гэции., а также повы55 сить функциональную сложность нли сократить размеры гибридных интегральных схем, 950176

Таблица 1

Таблица2

Л ,Ф

Составитель

Редактор Е.Гиринская Техред М.Моргейтал Корректор ТЯалий

Заказ 4055 Тираж Подписное

ВНИИПИ 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