СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Российский патент 2008 года по МПК H05K3/06 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при изготовлении гибких печатных плат, применяемых при конструировании радиоэлектронной техники.

Известен способ изготовления печатных плат в виде металлического рисунка на диэлектрической основе, полученного путем химического избирательного вытравливания отдельных участков медной фольги припаянной на основу диэлектрика. Затем полученная радиотехническая схема обслуживается легкоплавким резистивным сплавом, например сплавом Sn-Pb, Вуда, Розе и др. [1].

Основным недостатком этого способа является отсутствие электрической связи между электросхемами, размещенными на противоположных сторонах.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ изготовления печатных плат, описанный в ГОСТ 23770-78 «Печатные платы. Типовые технические процессы химической и гальванической металлизации» [2]. Процесс изготовления предусматривает установление электросвязи электрических схем, расположенных на противоположных сторонах, путем металлизации (химической, гальванической) переходных отверстий. Это позволяет изготавливать также многослойные печатные плата. Однако основным недостатком этих способов является то, что химическая и гальваническая металлизация проводятся в водных растворах, при этом происходит насыщение влагой стеклотекстолита через внутреннюю поверхность переходных отверстий. При этом вода, раствор солей не могут быть удалены из стеклотекстолита после металлизации даже при прогревании, так как обе стороны и внутренняя поверхность переходных отверстий защищены медным покрытием. Вода (ее пары), электролит при нагревании печатной платы могут перемещаться внутри стеклотекстолита, вызывая замыкание между переходными отверстиями. Причем, чем выше класс печатных плат, то есть чем ближе расположены эти отверстия при более плотном монтаже, вероятность замыкания выше. Особенно в случае дефектов, возникающих в стеклотекстолите при сверлении (задирах, расслоении и т.д.).

Задачей изобретения является получение печатных плат на основе стеклотекстолита, свободных от вышеуказанных недостатков.

Указанный технических результат достигается тем, что в способе изготовления печатных плат из фольгированного или нефольгированного стеклотекстолита с переходными отверстиями, включающем нанесение гальванического электропроводящего металлического покрытия и получение методом фотолитографии рисунка электропроводящей схемы, перед нанесением гальванического электропроводящего металлического покрытия на активированную катализатором печатную плату проводят осаждение электропроводящего никелевого или кобальтового покрытия толщиной 1,5-3 мкм путем термораспада металлоорганических соединений, например дициклопентадиенильных соединений никеля или кобальта или октакарбонилдикобальта, или β-иминацетилацетоната никеля.

Способ осуществляется следующим образом. Термораспад МОС проводят на установках [3, 4] в присутствии катализатора, например слабоконцентрированного раствора фосфорноватистой кислоты. Катализатор наносится на поверхность стеклотекстолита и внутрь отверстий путем его окунания в слабоконцентрированный раствор фосфорноватистой кислоты с последующей просушкой. Контакт стеклотекстолита с водным раствором кислоты составляет не более 30 секунд, поэтому насыщение его водой не происходит. К тому же при последующем нагревании подложки вода испаряется. В качестве МОС используются дициклопентадиенильные соединения никеля или кобальта или октакарбонилдикобальт, или β-иминацетилацетонат никеля. Термораспад проводится при температуры 150-200°С в потоке водорода или в вакууме. Время термораспада 20 минут. При этих условиях на поверхности печатных плат и внутренней поверхности отверстий образуется хорошо паяющееся электропроводящее никелевое или кобальтовое покрытие толщиной 1,5-3 мкм. После нанесения путем термораспада МОС электропроводящего никелевого или кобальтового покрытия проводят осаждение гальванического медного покрытия заданной толщины известным способом. Затем методом фотолитографии получают печатную плату с электропроводящей медной схемой.

Пример 1. Фольгированный стеклотекстолит с переходными и техническими отверстиями помещают на 30 секунд в слабоконцентрированный раствор фосфорноватистой кислоты, затем высушивают сначала на воздухе в течение 5 минут, а затем в вакуумной камере в установке в течение 10 минут при одновременном нагревании до 170°С. Затем в камеру с помощью газа - носителя водорода - подают пары дициклопентадиенила никеля или кобальта и проводят термораспад. Термораспад проводят в течение 20 минут. При этом на поверхности стеклотекстолита и внутренней поверхности отверстий образуется никелевое покрытие толщиной 3 мкм. После нанесения покрытия металлизированный стеклотекстолит вынимают из камеры и на никелевую пленку методом гальванического осаждения наносят медное покрытие заданной толщины. После чего методом фотолитографии получают печатную плату с электропроводящей схемой.

Пример 2. Аналогичным образом проводят осаждение никелевого покрытия при термораспаде β-иминацетилацетоната. Термораспад проводят в присутствии водорода при температуре 220°С в течение 20 минут. При этих условиях на поверхности стеклотекстолита и переходных, технологических отверстиях образуется никелевое покрытие толщиной 1,5 мкм. Последующее получение электропроводящей схемы проводится так же, как в примере 1.

Пример 3. Фольгированный стеклотекстолит с переходными и технологическими отверстиями с нанесенным катализатором помещается в вакуумную камеру и нагревают до 180°С. Затем подают пары октакарбонилдикобальта. Термораспад проводят в вакууме 1·10^-1 мм рт.ст. в течение 20 минут. При этом на поверхности стеклотекстолита и внутри поверхности отверстий образуется электропроводящее кобальтовое покрытие толщиной 2,5 мкм. Затем стеклотекстолит вынимают и на поверхность кобальтового покрытия осаждают гальваническое медное покрытие заданной толщины. После чего методом фотолитографии получают рисунок электропроводящей схемы. Экспериментально установлено: если толщина газофазного никелевого или кобальтового покрытия менее 1,5 мкм, покрытие получается несплошное. Наносить покрытие свыше 3 мкм нецелесообразно, так как уже при толщине 3 мкм образуется хорошее электропроводящее покрытие, на которое можно наносить качественное гальваническое покрытие.

Покрытие толщиной 1,5-3 мкм защищает стеклотекстолит от проникновения вглубь воды.

ЛИТЕРАТУРА

1. Федулова А.А., Котова Е.А., Явич Э.Р. Многослойные печатные платы М.: Сов. Радио, 1977. С.248.

2. ГОСТ 23770-78 «Печатные платы. Типовые технические процессы химической и гальванической металлизации» (прототип).

3. Слушков A.M. и др. Устройство для нанесения покрытий в вакууме. Авторское свидетельство №1693895, 1991.

4. Слушков A.M. и др. Устройство для нанесения покрытий в вакууме. Авторское свидетельство №1693895, 1992.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении печатных плат, применяемых при изготовлении радиоэлектронной техники. Технический результат - получение печатных плат на основе стеклотекстолита, с возможностью образования электрических связей между схемами, расположенными на противоположных сторонах. Предлагаемый способ изготовления печатных плат состоит в том, что печатные платы изготавливаются из фольгированного или нефольгированного стеклотекстолита с переходными отверстиями, при этом вместо химической металлизации проводят газовую металлизацию путем термораспада металлоорганических соединений. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ изготовления печатных плат из фольгированного или нефольгированного стеклотекстолита с переходными отверстиями, включающий нанесение гальванического электропроводящего металлического покрытия и получение методом фотолитографии рисунка электропроводящей схемы, отличающийся тем, что перед нанесением гальванического электропроводящего металлического покрытия на активированную катализатором печатную плату проводят осаждение электропроводящего никелевого или кобальтового покрытия толщиной 1,5-3 мкм путем термораспада металлоорганических соединений, например дициклопентадиенильных соединений никеля, или кобальта, или октакарбонилдикобальта, или β-иминацетилацетоната никеля.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора применяют слабый раствор фосфорноватистой кислоты.