СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Российский патент 1995 года по МПК H05K3/02 

Заявляемый способ изготовления печатных плат предназначен для массового изготовления печатных плат и может найти применение при изготовлении электротехнических и электронных изделий со сложной схемой соединения проводников.

Известен способ изготовления печатных плат, заключающийся в нанесении на подложку металлической пленки, формировании на поверхности этой пленки защитной маски с травлением пробельных участков (см., например, авт.св. СССР N 273867, кл. H 05 K 3/06, 1973).

Недостатки указанного способа заключаются в большом числе технологических операций, низкой производительности и вредном воздействии компонентов технологического производства на людей и окружающую среду.

Известен также способ изготовления печатных плат, более близкий по технической сущности к заявляемому, в котором требуемая схема проводников формируется на пластиковой подложке в виде углублений, повторяющих рисунок проводников, с последующим электролитическим покрытием рифленой поверхности токопроводящим слоем из меди. На последней стадии операций токопроводящий слой удаляют с поверхности подложки так, что сохраняется лишь та часть токопроводящего слоя, которая попала в углубления (патент США N 4651417, кл. H 01 K 3/22, 1987).

Недостаток известного способа заключается в низкой производительности, так как требуется несколько операций для изготовления полуфабриката, и невысокая плотность рисунка схемы, поскольку углубления занимают относительно большую поверхность платы.

Заявленное изобретение направлено на повышение производительности и повышение разрешающей способности при изготовлении печатных плат.

Для достижения поставленной цели при изготовлении печатных плат способом, заключающимcя в изготовлении диэлектрической подложки, формировании рельефного изображения в виде углублений, повторяющих рисунок проводников, нанесении токопроводящего слоя с последующим удалением слоя с выступов, согласно изобретению изготовление диэлектрической подложки, формирование рельефного изображения и нанесение токопроводящего слоя производится одновременно, а выступы, повторяющие рисунок изоляционных промежутков, выполнены V-образной формы.

Кроме того, V-обратные выступы формируют с одним вертикальным скосом.

Одновременное формирование диэлектрической подложки из листов диэлектрика, нанесение токопроводящего слоя и рельефного рисунка позволяет сократить время технологического процесса и резко повысить производительность. Формирование V-образных выступов, повторяющих рисунок изоляционных промежутков, позволяет повысить плотность изображений. Еще более высокая плотность изображений может быть достигнута, если V-образные выступы имеют одну вертикальную стенку. Это связано с тем, что изоляционные промежутки получаются более тонкими на острие выступа, расстояние между выступами можно сократить, поскольку токопроводящий слой сохраняется на поверхностях выступа.

На фиг. 1 представлена матрица, после фотохимической или механической предварительной обработки; на фиг.2 - матрица с V-образными впадинами после вспомогательной механической обработки; на фиг.3 - матрица, впадины которой выполнены с одним вертикальным скосом; на фиг.4 - заготовка печатной платы, выполненная по матрице с V-образными впадинами; на фиг.5 - заготовка печатной платы, выполненная по матрице, впадины которой имеют один вертикальный скос; на фиг.6 - готовая печатная плата, выполненная по матрице с V-образными впадинами; на фиг.7 - готовая плата, выполненная по матрице, впадины которой имеют один вертикальный скос.

Сущность способа изготовления печатных плат заключается в следующем. Предварительно изготавливают матрицу 1 с рельефным рисунком проводников на ее поверхности (фиг.1). В качестве материала матрицы 1 может быть использована нержавеющая сталь. Матрицу формируют либо травлением с предварительно нанесенным на поверхность защитным слоем маски 2, либо обработкой механическим инструментом, образующим впадины 3 на токопроводящих участках матрицы 1, которые затем подвергают последующей механической обработке. В результате на поверхности матрицы 1 вырабатываются углубления V-образной формы (см. фиг.2), которые могут иметь либо одинаковые скосы, либо один вертикальный скос (см. фиг.3). В последнем варианте разрешающая способность изготовленных плат повышается.

На основе матрицы 1 изготавливают диэлектрическую подложку 5 в виде негатива матрицы с V-образным рельефом совместно с токопроводящим слоем металлической пленки 6 (см. фиг.4, 5). При этом печатную плату получают двумя вариантами, а именно:
1) подложку 5 формируют литьем на основе матрицы 1 с рельефом, негативным по отношению к матрице, с последующим нанесением металлической пленки 6;
2) на матрицу последовательно накладывают слой металлической пленки 6, а затем несколько слоев подложки 5 из ткане- вых изоляционных материалов и выдерживают под прессом.

В последнем варианте формирование заготовок печатной платы (фиг.4 и 5) производится одной операцией. Сформированная таким образом заготовка с подложкой 5 и токопроводящим слоем из металлической пленки 6 подвергается затем механической обработке - шлифованию или фрезерованию (см. фиг.5 и 6). При этом со стороны токопроводящего слоя удаляют часть металлической пленки 6, находящуюся на вершинах выступов 7 подложки 5, что приводит к образованию изоляционных промежутков 8 между токопроводящими участками металлической пленки 6.

Наличие V-образных впадин у матрицы позволяет повысить точность изготовления рисунка плат, так как повышается разрешающая способность их воспроизводства. При этом гарантировано получение надежных изоляционных прослоек при наличии технологических неровностей поверхностей заготовок и увеличение поверхности одновременно обрабатываемых изделий.

Кроме этого, рельефная матрица с V-образными впадинами позволяет получить, большое число копий, не используя других методов обработки.

Таким образом, преимущества изобретения заключаются в следующем: 1) повышена производительность в связи с тем, что одна матрица позволяет изготовить большое число заготовок печатных плат за меньший период времени, а также благодаря тому, что сокращается число операций при изготовлении заготовок; 2) повышена точность изготовления печатных плат как за счет выполнения матрицы с V-образными впадинами, а следовательно, с повышенной разрешающей способностью, так и за счет возможности осуществления более высокой степени контроля за изготовлением при последующей механической обработке выступов подложки с токопроводящим слоем металлической пленки; 3) снижена материалоемкость способа, что связано с возможностью одновременного изготовления на одном листе матрицы нескольких печатных плат с последующим их разделением механическим способом, а отходы на технологические припуски при этом сведены к минимуму; 4) снижены энергетические затраты на осуществление способа благодаря упрощению технологического процесса.

Использование: изобретение относится к радиотехнике, в частности к изготовлению печатных плат проводников. Сущность изобретения: изготавливают подложку из листов диэлектрика и слоя металлической пленки. Полученный пакет прессуют и формируют рельефную поверхность. Рисунок схемы находится в углублениях рельефа. Металлический слой, находящийся на выступах подложки, удаляют механическим способом. Возможен вариант изготовления рельефа с V-образным впадинами, имеющими один вертикальный скос. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, включающий изготовление диэлектрической подложки из листов диэлектрика, формирование в ней рельефного изображения рисунка схемы в виде углублений, нанесения токопроводящего слоя на рельефную поверхность подложки и удаление токопроводящего слоя с выступов подложки механической обработкой, отличающийся тем, что изготовление диэлектрической подложки, формирование в ней рельефного изображения схемы и нанесение токопроводящего слоя проводят одновременно, причем выступы рельефного изображения изоляционных промежутков рисунка схемы выполнены V-образной формы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что V-образные выступы выполняют с одной вертикальной стенкой.