Способ формирования отверстий в диэлектрической подложке Советский патент 1983 года по МПК H05K3/42 

СП

о

4 Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использов но при изготовлении печатных плат. Известен способ формирования от верстий в диэлектрической подложке путем ноздеЯствия на нее лазерным лучом Щ Недостатком способа является ср нйтельно небольшая излучаемая мощность существующих установок, огра чивающая .глубину обработки, необходимость в применении мощных ламп подкачки, низкий КПД установок избольших потерь тепла в кристаллической решетке активного мате1риала и малая эффективность ламп подкачки. В существующих установках КПД ранен 0,1-0,5%. Кроме того, применение лазерного луча требует сложного и дорогостоящего оборудования Наиболее близким к изобретению является способ формирования отвер тцй в диэлектрической подложке,; ос нованный на испарении материала подложки путем воздействия на нее электронного пучка . . Однако при обработке диэлектрик электронным пучком на поверхности изделия возникает отрицательный з ряд (объемный заряд), энергия электронов при подходе к обрабатыва емой поверхностистансЗвйтся й несколько раз ниже той, которую они приобретают в излучателе, и диаметр пучка увели ивается. Кроме того, не обходимым условием обработки является наличие вакуумной камеры, а также защита рбслуживакндего персона ла от рентгеновского излучения. Все Это требует также сложного и дорогостоящего оборудования. Цель изобретения - упрощение тех нологического процесса. Поставленная цель достигается те что со глас н о с по со б у форМирова н и я отверстий в диэлектрической подложке, основанному на испарении материала подложки путем воздействия На нее потоком заряженных частиц, испарение проводят с помощью факель ного разряда, причем напряженность факельного разряда выбирают из соотношенияЕ К-Епр, где Е - напряженность поля факель ного разряда; диэлектрика; К - коэффициент пропорциональности, зависящий от материала подложки () Экспериментально определено, что для полиимидной пленки . При несоблюдении этого условия может наступить Тепловой пробой, вызывающий образование некачественного отверстия из-за неоднородности материала диэлектрика. На чертеже изображена схема устройства для реализации способа. Диэлектрическая подложка 1 с намеченной координатной точкой подводится к рабочему электроду 2, включается генератор 3 факельного разряда, между рабочим электродом 2 и диэлектрической подложкой 1 самопроизвольно возникает факельный разряд, именляий канал 4 и оболочку 5. Факельный разряд представляет собой ионизированное пространство/ имеющее некоторую емкость относительно диэлектрической подложки 1. Ток, текущий с рабочего электрода 2 через емкость, сам производит ионизацию воздуха я тем самым поддерживает факел. Механизм развития факельного разряда может быть объяснен на основе постоянного образования высокочастотной плазмы в течение неcKOJibKHx периодов поля. Структурно факельный разряд состоит из. оболочки 5 и плазменного канала 4, температура в плазменном канале 4 состав-:ляет 4000-5000 К, что позволяет получать отверстия практически в любых диэлектрических основаниях; температура в оболочке 5 на порядок ниже. Получение отверстий в диэлектрической подложке 1 осуществляется не за счет теплового пробоя диэлектрика, а за счет высокой температуры в плазменном канале 4. разряда, т.е. 11роисходит локг1льное испарение материала диэлектрической подложки 1, причем, если плазменный канал 4 осуществляет грубую обработку, то оболочка канала 4 осуществляет чистовую доработку, т.el осуществляет округление отверстия по краям, в результате этого отверстия получаются с, фасками, что позволяет осуществить качественную металлизацию отверстия, а диэлектрическую подложку 1 использовать как KONiMyTaaHOHHyio плату. Получив совокупность отверстий на гибких диэлектрических подложках . (полиимйд),осуществив металлизацию отверстий, можно и :польэоватъ такие подложки.для получения многослойных гибридных интегральных микросхем с высокой степенью интеграции. В зависимости от толщины диэлектрического основания (подложки), требуемого диаметра отверстий изменяют мощность и частоту генератора факельного разряда. В табл.1 приведены данные зависимости диаметра отверстий от мощности факельного разряда. В табл.2 приведены данные зависимости диаметра отверстий от часто-/ ты.

Способ формирования отверстий в диэлектрических основаниях обладает простотой, не требует сложного и дорогостоящего оборудования, позволяет получать отверстия в любых диэлектрических подложках, себе- .

стоимость устройства для реализации способа гораздо ниже, чем себестоимость электроннолучевых установок. Кроме того, обслуживающий персонал не подвергается воздействию рентгеновских излучений. .. Т а б л и ц а 1

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ОТВЕРСТИЯ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДЛО ККЕ, основанный на испарении материала подложки путем воздействия на нее потоком заряженных частиц, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса/ испарение проводят с помощью факельного разряда, причем напряженность факельного разряда выбирают из соотношения Е к- Е„р, где Е - напряженность поля факельного разрвда; Едр - пробивная напряженность диэлектрика; К - коэффициент пропорциональ(О ности, зависящий от материала подложки ().

Фторопласт Полиамид0,1-Р,15 0,12-0,18 (пленка ПМ) :0,08-0,12 QVt-0,17 Полиэтилен НД Стрда О,05-0,1 0,25-0,3 (мусковит) Стеклотекстолит СФ-2-50 Гетинакс ФторопластУД0,25-0,3 Полиимид0,28-0,35 (пленка ПИ) Полиэтилен. НД0,3-0,33 Слюда... (мусквит)0,55-0,5 Стеклотекс толит СФ-2-50 0,45-0,4 0,32-0,35 0,3-0,31 Гетинакс 0,5-0,48 0,3-0,4 0,25-0,3.

Толщина

0,1 35 10 м ; : ;: У . 0,15-0,2

Та б л и ц а 2 0,1-0,2 0,08-0,1 0,05-0,080,45-0,6 35-1СГ м 0,19-0,25 0,15-0,2 0,1-0,13 0,1 .. Мощность 0,2-0,28 ,21 0,12-0,18 0,08-0,1 20 Вт ... 0,45-0,51 0,35-0,4 0,3-0,33 0,25-0,3 0,14-0,2 0,19-0,25 Частота 30-10 Гц. 0,18-0,2 0,2-0,28 О,35-0,42 О,45-0,51 . . . ТОЛЩИНа . 0,25-0,32 0,32-0,35 500-10 м 0,,3 0,3-0,4 - Толщина Толщина 0,25-0,28 0,18-0,2 50010 м 0,2-0,23 0,15-0,2