Способ изготовления гибких печатных плат и кабелей Советский патент 1993 года по МПК H05K3/06 

W

Ё

Использование: изобретение относится к технике создания электронной аппаратуры, в частности ее коммутирующих элементов. Сущность изобретения: способ изготовления ГПП и ГПК включает нанесение фоторезиста на фольгированный диэлектрик, экспонирование и проявление фоторезиста, травление металла через фоторезистивную маску, приклейку защитной пленки с адгезивом к поверхности со стороны металла, повторное нанесение слоя фоторезиста на поверхность, его экспонирование и травление полиимида. При этом нанесение фоторезиста выполняют после травления металла, затем осуществляют экспонирование повторно нанесенного фоторезиста, травление полиимида, после чего выполняют приклейку защитной пленки с адгезивом. 7 ил.

Изобретение относится к технике создания электронной аппаратуры и ее коммутирующих элементов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ изготовления ГПП и ГПК, который предусматривает нанесение слоев (фиг. 7) фоторезиста на обе стороны ленты (1). Затем производят экспонирование и проявле- ние слоев фоторезиста, после чего образуют фоторезистивную маску (2), через которую производят травление металла (3). После этого фоторезист с металла и полиимида удаляют (4),затем осуществляют приклейку защитной пленки с адгезивом (5). Повторно производят нанесение слоев фоторезиста на защитное покрытие (с одной стороны) и на полиимид подложки (с другой) (6). Затем производят операцию совмещения рисунка на фотошаблоне и на металле, экспонирование и проявление фоторезиста 7, после чего вскрывают контактные площадки путем вытравливания полиимида защитной пленки 8.

Недостатком способа-прототипа является его сложность из-за необходимости совмещения фотошаблона с рисунком по металлу, необходимости снятия фоторезиста, второй операции проявления фоторезиста, операции удаления слоя адгезива, приводящих к технологическим потерям на этих операциях.

00

кэ о

4 СЛ

Целью изобретения является упрощение способа и снижение технологических потерь.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем нанесение фоторезиста на фольгированный диэлектрик, экспонирование и проявление фоторезиста, травление металла через фоторезистивную маску, приклейку диэлектрической пленки с адгезивом к поверхности со стороны металла, повторное нанесение слоя фоторезиста на поверхность, его экспонирование и травление полиимида, операцию повторного нанесения фоторезиста выполняют после травления металла, затем осуществляют экспонирование второго слоя фоторезиста и травление полиимида, после чего выполняют приклейку диэлектрической пленки с адгезивом.

Главное отличие заявленного способа от известного заключается в том, что создание отверстий к металлическому рисунку, например, к контактным площадкам, производят не в наносимом отдельно защитном покрытии, а в слое диэлектрика исходного материала, например в слое полиимида. При таком вскрытии обнажается обратная поверхность металлической фольги.

Известные заявителю способы изготовления ГПП и ГПК не содержат такой последовательности выполнения операций и не позволяют получить результат, достигаемый в результате ее осуществления. На основании изложенного заявитель считает выявленную в сравнении с прототипом совокупность отличительных признаков существенной.

Предлагаемый способ поясняется фиг.1-6.

Фиг.1 отражает нанесение слоев фоторезиста 1 на металл 2 и полиимид 3; фиг,2 показывает операции экспонирования и проявление слоев фоторезиста 1; фиг.З отражает процесс травления металла 2 через фоторезистивную маску 1; фиг,4 представляет заготовку после нанесения на нее со стороны металла 2 защитного слоя фоторезиста 4; фиг,5 показывает процесс травления полиимида Зчерез фоторезистивную маску 1; на фиг.6 представлена защита металла 2 защитной пленкой 6 со слоем адге- зива 5.

Пример конкретного выполнения способа.

Для изготовления ГПП и ГПК для видеомагнитофонов использовался лакофольго- вый диэлектрик ДЛПМ-2, состоящий из слоя полиимида толщиной 20 мкм и слоя медной фольги толщиной 35 мкм, шириной 75 мм и длиной 650 м, все фотолитографические

операции (кроме травления меди и прикатки ПА) проводили на линии Ладога.

Перед нанесением фоторезиста для очистки поверхности ленту обрабатывали в

водном растворе, содержащем персульфат аммония и серную кислоту при температуре 20-25°С в течение 20-25 с. После химобра- ботки на поверхность ленты с обеих сторон наносился фоторезист типа ФН-11С методом вытягивания из объема с последующей сушкой. Скорость вытягивания 200-300 мм/мин, температура сушки 60-110°С, время сушки 7,5-5 мин, толщина получаемых слоев 2-3 мкм.

Экспонирование фоторезиста ФН-11С осуществляли УФ-светом на установке 09КФ2-100 при освещенности 30-35 тыс.лк и времени экспонирования 70±30 с с двух сторон с использованием конверта пленочного фотошаблона.

Проявление фоторезиста проводили в уайт-спирите в течение 80-90 с с последующим термозадубливанием фоторезиста в те- чение 180-210 с при температуре

150-170°С.

Травление меди осуществляли на установке травления линии Паук в водном растворе хлорного железа с плотностью 1,39-1,41 г/см3 при температуре 40±0,5°С

и времени травления 60-90 с.

Для защиты полиимида со стороны меди на установке Ладога валками наносили в качестве защитного покрытия фоторезистивную маску (фоторезист ФН-11С). Температура сушки фоторезиста 110 120°С, время сушки 180-210 с. Толщина защитного слоя фоторезиста 10-12 мкм. Фоторезист сшивался с помощью УФ-облучения при освещенности 35 тыс.лк в течение 80-100 с и

задубливался при температуре 170-180°С в течение 60 мин.

Травление полиимида проводили в 30- 40%-ном водном растворе гидроксида калия при температуре 105-115°С и времени

травления 60-90 с.

Окончательную защиту рисунка по металлу осуществляли приклейкой защитного покрытия ПА, состоящего из полиимидной пленки (толщиной 40 мкм) и адгезива (толщиной 35 мкм) на установке ламинирования линии Паук при температуре подогрева ленты ПА 50-75° и температуре валка 140- 160°С. Линейная скорость ленты 0,17 м/мин,

Для термообработки ленту разрезали на планшеты размером 100x75 мм и помещали между пластинами кассеты. Для предотвращения прилипания планшетов к пластинам планшеты перекладывали прокладками из лакоткани Ф-4Д-М1-006 ОС 6- 05-426-76. Прижим между пластинами регулировали гайками. Термообрабоку планшетов проводили ступенчато в следующем режиме:

Температура 140°С -2ч

160°С-2ч

180°С-8ч

После термообработки проводили штамповку или сверление отверстий, а также обрезку ГПП и ГПК по контуру.

Использование предложенного способа позволяет упростить техпроцесс изготовления ГПП и ГПК, сократить время, расход материалов, снизить за счет этого технологические потери, и уменьшить загрязнение окружающей среды,

При использовании предлагаемого способа по сравнению с прототипом отпадают критические операции снятия фоторезиста и совмещение.

Кроме того, отпадает проявление фоторезиста. В прототипе фоторезист удаляют, поскольку он препятствует проведению второй фотолитографии (вскрытия окон в за- щитном,,.покрытии) из-за присутствия фоторезиста на металле. В предлагаемом способе второй фотолитографии не проводят, поэтому необходимость в снятии фоторезиста отпадает. Снятие фоторезиста - жесткий химический процесс, где используются экологически вредные вещества (триэ- таноламин, моноэтанол или форса н). Использование этих веществ ставит вопрос об их утилизации, что представляет значительные трудности и связано с дополнительными затратами.

Совмещение рисунка окон в защитном покрытии с рисунком по металлу в предлагаемом способе обеспечивается при изготовлении конверта пленочного фотошаблона. Благодаря этому технологическая операция совмещения отсутствует.

В прототипе для обеспечения вскрытия окон в защитном покрытии проводят повторную фотолитографическую обработку, заключающуюся в создании фоторезистив- ной маски путем проявления повторно нанесенного слоя фоторезиста, экспонированного через фотошаблон, 8 предлагаемом способе повторно нанесенный слой фоторезиста используется не для создания фоторезистивной маски, а для создания сплошного защитного технологического покрытия, препятствующего подтрав- ливанию полиимида со стороны металлического рисунка во время травления 5 полиимида. Повторно нанесенный слой фоторезиста экспонируется по всей его поверхности, а не через фотошаблон, как в прототипе. Поэтому операция проявления повторно нанесенного слоя фоторезиста в

0 прототипе отсутствует.

Согласно предложенному способу, осуществляется травление исходного диэлектрика, а не полиимида, защитного покрытия и адгёзива, т.е. предлагается травить более

5 тонкий полиимид (уменьшается время травления), а также не травится адгезив.

Исключив 3 операции из технологического процесса (совмещение, снятие фоторезиста, проявление), тем самым

0 исключают такие виды брака, как остатки фоторезиста, брак по недотравливанию полиимида и адгёзива при неполном проявлении, а также брак из-за рассовмещения контактных площадок и окон в защитном

5 покрытии. Исключение трех критических операций из технологического цикла, состоящего из девяти операций, позволяет снизить технологические потери по крайней мере на 30%.

0 Формула изобретения

Способ изготовления гибких печатных плат и кабелей, включающий нанесение фоторезиста на обе стороны односторонне фольгированного полиимида, формирова5 ние фоторезистивной маски в соответствии с рисунком схемы со стороны фольги, избирательное травление фольги, формирование защитного покрытия с адгезивом на фольге, нанесение сплошного фоторези0 стивного слоя на фольгу, формирование фоторезистивной маски в соответствии с рисунком на полиимиде и избирательное травление полиимида, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и

5 снижения технологических потерь, формирование фоторезистивной маски в соответствии с рисунком схемы со стороны фольги и формирование фоторезистивной маски в соответствии с рисунком на полиимиде про0 водят одновременно, причем избирательное травление полиимида проводят после нанесения сплошного фоторезистивного слоя, а формирование защитного покрытия с адгезивом на фольге проводят после изби5 рательного травления полиимида.

Y//X

T AXA/yl

E2S2

ГХ X. УУд У А А-ДА/

Щ fZЈЈЈЈ&KЈ vv- A-/x/y t /izTg

2

ZZZIZj

ZZ2 lZZZ2 Za

kVyV5 5rxV 5 x x l

/УЧ/

7

Ч 7 /

JJ

SXXXXXXXXAAXXAX

E2S2

ZZZIZj

Za

7

Ч 7 /

JJ