СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Российский патент 1997 года по МПК H05K3/46 

Использование: изобретение относится к радиоэлектронике, в частности, к производству многослойных печатных плат (МПП)
Известен способ изготовления МПП, включающий формирование на фольгированных диэлектрических подложках рисунков проводников внутренних слоев металлизации, сборку подложек и склеивающих прокладок в пакет, содержащий внутренние и наружные слои, прессование пакета под действием температуры, формирование отверстий в пакете, их металлизацию, получение рисунка проводников на наружных слоях (1).

Недостаток данного способа в том, что он не обеспечивает высокой плотности коммутации, поскольку диаметр межслойных отверстий должен возрастать при увеличении толщины пакета, чтобы обеспечить надежную металлизацию стенок отверстий.

Известен способ изготовления МПП выбранный в качестве прототипа, включающий формирование отверстий в фольгированных диэлектрических подложках, их металлизацию и формирование рисунков проводников внутренних слоев металлизации, сборку подложек и склеивающих прокладок в пакет, содержащий внутренние и наружные слои, прессование пакета под действием температуры, формирование отверстий в пакете, их металлизацию, получение рисунка проводников на наружных слоях (2).

Недостатком данного способа являются, во-первых, высокая трудоемкость изготовления обусловленная необходимостью выполнять операцию металлизации отверстий дважды, т.е. вначале в подложках до сборки пакета, затем в пакете после прессования; во-вторых, низкая надежность металлизации из-за большого количества контактов, необходимых для обеспечения межуровневых соединений, являющихся, как известно, потенциальным местом отказа.

Цель изобретения упрощение процесса изготовления и повышение надежности многослойных печатных плат.

Использование предлагаемого способа изготовления МПП по сравнению с известным позволяет:
увеличить надежность МПП за счет сокращения количества контактов необходимых для обеспечения межуровневых соединений, а также за счет использования вакуумно-осажденного подслоя металла под электрохимическое осаждение, вместо химического подслоя, обеспечивающего более высокую адгезию как к полимеру, так и металлу, что особенно важно для наружных слоев, подвергающихся механическому и термическому воздействию в процессе монтажа элементов;
снизить трудоемкость изготовления МПП, поскольку за один цикл формируется два уровня разводки со всем множеством необходимых межуровневых контактов через отверстия;
увеличить процент выхода годных, снизить трудоемкость и стоимость изготовления МПП, поскольку при использовании в качестве наружных слоев фольгированного полиимида, операция сверления отверстий диаметром менее 0,3 мм, отличающаяся высокой стоимостью, заменяется операцией травления полиимида. При этом одновременно формируется необходимое множество отверстий и не требуется дефицитная дорогостоящая оснастка.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления МПП, включающем формирование отверстий в фольгированных диэлектрических подложках, их металлизацию, формирование рисунков проводников внутренних слоев металлизации, сборку подложек и склеивающих прокладок в пакет, содержащий внутренние и наружные слои, прессование пакета под действием температуры, формирование отверстий в пакете, их металлизацию, получение рисунка проводников на наружных слоях, наружные слои пакета выполнены из одностороннего фольгированного полиимида, причем формирование отверстий в диэлектрике наружных слоев проводят травлением со стороны полиимида, а металлизацию отверстий в наружных слоях и отверстий в пакете и формирование рисунка проводников наружных слоев проводят одновременно вакуумным методом с последующим электрохимическим усилением.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез МПП получаемой в результате изготовления предложенным способом, на фиг.2-6 приведена последовательность основных технологических операций изготовления МПП.

МПП (фиг.1) содержит наружные слои 1, 2, выполненные из фольгированного с одной стороны полиимида, в которых сформированы отверстия 3, доходящие до внутренних уровней проводников 4, 5, внутренние слои диэлектрика 6 с рисунком проводников 8, 9 склеивающие прокладки 10, сквозные отверстия 11. Наружные уровни проводников и межслойные соединения через отверстия в диэлектрике 3 с внутренними уровнями проводников 4, 5 и через сквозные отверстия 11 с уровнями 8, 9 выполнены проводником 12, полученным за один цикл металлизации.

Способ осуществляется следующим образом.

Заготавливают подложки фольгированного материала и склеивающие прокладки (фиг.2).

Из фольгированного с одной стороны полиимида, например, марки ДЛ-ПМ-2, изготавливают наружные слои 1, 2 с рисунком проводников внутренних уровней металлизации 4, 5 и отверстиями в диэлектрике 3 (фиг.3). Причем, отверстия диаметром 0,15-0,3 мм получают методом травления со стороны полиимида в 60% растворе щелочи при температуре (105±5)^oС, с использованием в качестве защитной маски фоторезиста ФН11С.

Изготавливают внутренние слои 6 с рисунком проводников 8, 9 (фиг.3). Собирают пакет из наружных 1, 2, внутренних слоев 6 и склеивающих прокладок 10, прессуют пакет под действием температуры. После чего сверлят сквозные отверстия 11 (фиг.4).

Одновременно металлизируют отверстия в наружных слоях и отверстия в пакете и формируют рисунок проводников наружных слоев следующим образом. Подготавливают пакет перед вакуумным напылением в хромовой смеси на основе серной кислоты при температуре (73±5)^oС. Осаждают в вакууме на обе поверхности пакета и в отверстия 3, 11 металлическое покрытие 13 (медь толщиной 4-5 мкм с подслоем хрома толщиной 0,015-0,025 мкм для обеспечения адгезии к полиимиду). Методом фотолитографии формируют рисунок схемы проводников в слое фоторезиста 14 на обеих сторонах пакета (фиг.5).

Электрохимическим способом осаждают металлическое покрытие 15 (медь толщиной 30-35 мкм и сплав олово-свинец толщиной 9-12 мкм) по рисунку в фоторезисте (фиг.6).

Удаляют фоторезист, удаляют металлическое покрытие с пробельных участков и получают наружные уровни проводников и межслойные соединения через отверстия в диэлектрике наружных и сквозные отверстия (фиг.6).

Для реализации способа не требуется новых или дефицитных материалов.

Использование: изобретение относится к радиоэлектронике, в частности, к производству многослойных печатных плат (МПП). Сущность изобретения: из фольгированного с одной стороны полиимида изготавливают наружные слои с рисунком проводников внутренних уровней металлизации и отверстиями в диэлектрике. Причем, отверстия получают методом травления со стороны полиимида. Изготавливают внутренние слои с рисунком проводников. Собирают пакет из наружных, внутренних слоев и склеивающих прокладок, прессуют пакет под действием температуры, формируют сквозные отверстия. После чего одновременно металлизируют отверстия в наружных слоях и отверстия в пакете и формируют рисунок проводников наружных слоев следующим образом. Очищают пакет, осаждают в вакууме на обе поверхности пакета и в отверстия металлическое покрытие. Методом фотолитографии формируют рисунок схемы проводников в слое фоторезиста на обеих сторонах пакета. Электрохимическим способом осаждают металлическое покрытие по рисунку в фоторезисте до необходимой толщины. Удаляют фоторезист, удаляют металлическое покрытие с пробельных участков. 6 ил.

Способ изготовления многослойных печатных плат, включающий формирование отверстий в фольгированных диэлектрических слоях, их металлизацию и формирование рисунков проводников внутренних слоев металлизации, сборку слоев и склеивающих прокладок в пакет, прессование пакета под действием температуры, формирование отверстий в пакете, их металлизацию, получение рисунка проводников на наружных слоях пакета, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса изготовления и повышения надежности многослойных плат, наружные слои пакета выполняют из односторонне фольгированного полимида, а формирование отверстий в наружных слоях диэлектрика проводят травлением, а их металлизацию и металлизацию отверстий в пакете и формирование рисунка проводников на наружных слоях пакета проводят одновременно вакуумным напылением.