СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Российский патент 1997 года по МПК H05K3/02 

Настоящее изобретение относится к области электроники и радиотехники и предназначено для использования в производстве печатных плат и приборов, требующих формирования токопроводящего рисунка из металлической фольги на диэлектрической подложке.

В качестве аналога принят основной промышленный способ производства печатных плат по ОСТ 107.406092.001-86, включающий операции химического травления, приводящие к загрязнению окружающей среды.

Наиболее близким к заявленному решению, принимаемому в качестве прототипа, является способ изготовления печатных плат, включающий последовательное нанесение на временную металлическую подложку адгезионного слоя и фольги, формирование рисунка схемы и перенос рисунка схемы на постоянное основание платы (пат. Франции N 2153383, кл. Н 05 К 3/00, 1973 г.).

Однако известный способ не позволяет обеспечить требуемую прецизионность рисунка печатной платы.

Целью изобретения является повышение прецизионности рисунка печатной платы.

Указанная цель достигается тем, что в качестве адгезионного слоя используют клей, содержащий следующие компоненты (в вес.):
олифу-оксоль 6-8
спирт-денатурат 10-12
канифоль 16-18
смолу сосновую 2-4
известняковую муку остальное.

Формирование рисунка схемы производят лазерным лучом, а при переносе рисунка схемы на постоянное основание платы используют клеящее вещество следующего состава (в вес.):
дибустилфталат 10-12
полиэтиленполиамин 6-10
окись цинка 4-6
эпоксидная смола остальное.

Этот клей локально наносят на токопроводящий рисунок фольги. При этом для локальности нанесения клеящего вещества используют также лазерный луч (программно управляемый), которым испаряют со всех пробельных мест фольги предварительно нанесенное сплошным слоем клеящее вещество.

Кроме того, для локального нанесения клеящего вещества на токопроводящий рисунок фольги используют клеевой штемпель, матрица которого скопирована с токопроводящего рисунка.

Пример. На временную металлическую подложку (размером 200х400 мм), изготовленную из жаростойкой стали с зеркально отполированной рабочей поверхностью (обеспечивающей близкий к единице коэффициент отражения рабочего лазерного излучения) был нанесен адгезионный слой клея, содержащего (в вес.) олифу-оксоль 7, канифоль 17, спирт-денатурат 11, известковую муку 62 и сосновую смолу 3. Толщина адгезионного слоя была равна 20 мкм. Поверх адгезивного слоя накладывалась медная фольга толщиной 35 мкм, которую затем прижимали к плите под прессом с усилием 2-5 кг на кв.см. и выдерживали до момента надежной адгезии (4 мин). После этого плиту с фольгой устанавливали на координатном столе (модели АП-400), входящем в состав лазерного технологического комплекса, который включает также твердотельный лазер (модель ЛТИ-501) мощностью 16 Вт. Лазерное излучение фокусировалось на поверхность фольги, наклеенной на технологическую плиту. Перемещением координатного стола (и соответственно технологической плиты с фольгой) управляла система ЧПУ по программам, полученным из САПР разводки каждой из подлежащих изготовлению печатной плиты.

На рассмотренном выше лазерном технологическом комплексе выполняли центральную операцию предложенного способа формирование токопроводящего рисунка схемы. Для этого испаяли медь фольги лазерным лучом вдоль контура дорожек и контактных площадок. Траектории перемещений лазерного луча были проложены таким образом, чтобы финишные перемещения в процессе испарения фольги обходили все элементы токопроводящего рисунка в соответствии с допусками на их размеры.

После раскроя на фольгу локально, только на токопроводящие места, наносилось клеящее вещество следующего состава: дибустилфталат 12% полиэтиленполиамин 6% окись цинка 4% эпоксидная смола 78% Это осуществлялось двумя способами. Первый предусматривал сначала сплошное нанесение ракелем клеящего вещества на всю поверхность фольги, а потом - испарение клея только с пробельных мест тем же лазером при том же установе плиты с фольгой. Второй способ использовал штемпель со смоченным клеящим веществом и рисунком, полностью повторяющим токопроводящий рисунок схемы.

Далее на плиту с фольгой и клеем производили наложение основания схемы из стеклотекстолита. Полученное соединение переносили на гидравлический пресс с системой термоподогрева, Сжатие осуществлялось в течение 42 минут при температуре 200 С. Удельное давление сжатия до 15 атм. При этих режимах происходила деструкция клея адгезивного слоя и фольга токопроводящего рисунка отклеивалась от технологической плиты. Одновременно другой стороной она приклеивалась к стеклотекстолиту с помощью локального нанесенного клеящего вещества. Фольга же пробельных мест оставалась на нижней металлической подложке.

Для оценки прецизионности рисунка печатной платы были изготовлены опытные образцы в количестве 10 штук с шириной токопроводящих дорожек 50 мкм. Экспериментальная проверка параметров плат показала соответствие их требованиям ГОСТа.

Заявленный способ был широко испытан при различных соотношениях состава материалов, входящих в клеящее вещество и в клей адгезионного слоя (см. табл. 1, разд. 1-7). Было проведено сравнение с другими клеящими веществами (см. табл. 1, разд. 8-9). Испытание и сравнения показали работоспособность предложенного способа, воспроизводимость результатов и экологическую чистоту производства. Основное преимущество заявленного способа заключается в том, что он позволяет повысить прецизионность рисунка печатных плат (до 30-50 мкм).

Использование: изобретение относится к области электроники. Сущность изобретения: на поверхность металлической подложки последовательно наносят адгезионный слой и фольгу. В фольге формируют рисунок схемы лазерным лучом и переносят схему на постоянное диэлектрическое основание. Перед переносом схемы на поверхность основания наносят клеящую композицию в соответствии с рисунком схемы. Нанесение композиции в соответствии с рисунком схемы проводят либо штемпелем, либо покрывают основание композицией с последующим выжиганием ее с пробельных мест схемы лазерным лучом. 2 з.п. ф-лы. 1 табл.

1. Способ изготовления печатной платы, включающий последовательное нанесение на временную металлическую подложку адгезионного слоя и металлической фольги, формирование в фольге рисунка схемы, перенос и закрепление рисунка схемы на диэлектрическом основании, отличающийся тем, что, с целью повышения прецезионности рисунка схемы, в качестве адгезионного слоя используют состав, содержащий олифу-оксоль, спирт-денатурат, канифоль, смолу сосновую и известковую муку при следующем соотношении компонентов, мас.

Олифа-оксоль 6-4
Спирт-денатурат 10 12
Канифоль 15 18
Смола сосновая 2 4
Известковая мука Остальное
а формирование в фольге рисунка схемы проводят лазерным лучом, закрепление рисунка схемы на диэлектрическом основании проводят путем нанесения на его поверхность в местах расположения схемы композиции, содержащей дибустилфталат, полиэтиленполиамин, окись цинка и эпоксидную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.

Дибустилфталат 10 12
Полиэтиленполиамин 6 10
Окись цинка 4 6
Эпоксидная смола Остальное
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение композиции на поверхность основания в места расположения схемы проводят путем покрытия его поверхности композицией с последующим удалением ее с пробельных мест схемы лазерным лучом.