Способ изготовления многослойных печатных плат Советский патент 1992 года по МПК H05K3/00 

удаление материала происходит в результате нагрева, плавления и испарения, а применяемые материалы отличаются низкой упругостью паров, обработка диэлектрика в обожженном состоянии требует подвода энергии, обеспечивающей высокотемпературный нагрев. Диаметр лазерного луча, имеющего необходимые энергетические характеристики, не может быть меньше too мкм, что с учетом конусности луча м влияния теплопроводности не позволяет получить отношение толщины слоя к диаметру больше чем 1. Ввиду того, что обработка отверстий Г1РОИСХОДИТ при высокой температуре, невозможно так организовать процесс обработки, чтобы она прекращалась, как только диэлектрик полностью удален, т. е. чгобы дном отверстия служил проводник нижележащего слоя, что определяет надежность электрического соединения и величину сопротивления контакта.

Целью изобретения является повышение плотности рисунка проводников и надежности электрических соединени11 проводников различных слоев при сохранении низкого импеданса цепей.

Поставленная цель достигается тем. что в известном способе, включающем последовательное нанесение на керамическую подложку проводящих и диэлектрических слоев, их обжиг, пробивку лучом с высокой плотностью энергии отверстий в диэлектрических слоях и заполнение их электропроводящей пастой, пробивку отверстий и диэлектрических слоях проводят перед обжигом,«а также тем, что пробивку отверстий проводят электронно-лучевым нагревом.

Под воздействием электронно-лучевого нагрева в прогреваемом обьеме развивается повышенное давление, обусловленное кипением и испарением органической связки, усиливаемое действием вакуума, в среде KOTOpoFo происходит обработка, в результате чего частицы тугоплавкого материала с большой Скоростью вырабатываются из зоны обработки, унося с собой всю накопленную энергию. Поэтому влияние теплопроводности на размеры и форму отверстия минимальны: они целиком определяются характеристиками электронного луча. Подбором материала и количества связи можно добиться, чтобы энергии электронного луча хватало для удаления сырого диэлектрика, но было недостаточно для плавления металла проводника, расположенного под контактным отверстием, чем обеспечивается постоянство площади контактирования. Таким методом удается получать отверстия с отношением толщины

слоя к диаметру до 3-5, т. е. при толщине слоя 150 мкм диаметр на, уровне 30-50 мкм. что позволяет увеличить плотность разводки по сравнению с прототипом в 2-3 раза.

После того, как OToepcrviJ о диэлектрическом слое пробиты, проводят его обжиг, заполнение отверстий проводящим составом, например, применяя трсЭфаретную печать, либо .после заполмсния отверстий

0 пройодящим составом заносят cnnoiunoCi проводящий сл.ой, например, накатыванием предварительно отлитой пленки и обжигом ее. после чего проподят вытравливание рисунка проподников,

5 Возможны и другие комбиийции, например пробивка отверстий, заполнение отверстий, обжиг, oaKyyfviHoe иапыл зние, фотолитография. При этом слой проводников, расположенный непосредственно на

0 подложке, может быть сформирован одмим из известных cnoco6of3: трафаретной печатью и обжигом или фотолитографией.

П р м м о р. Комкретным примером использования данного,способа является тех5 нопогйческий процесс изготовления двухуроемеоой платы нз керамической подложке из спеченного глинозема, например, марки 22ХС. Ммнимальпс5я ширина и зазор проводников первого уровня 50 мкм, второ0 го уровня - 150 мкм. Толщина слоя диэлек-, трика - 150 мкм. Диаметр отверстий а слое диэлектрика - 50 мкм. Материал проводников: серебро с 10% стекловлзки. Материал диэлектрика: 80% стекла fvfe 279., остальное

5 глинозем. Проводники первого слоя формируют фотол,итографией сплошного пожженного слоя толщиной 15 мкм, нанесенного сеткографией. Слой диэлектрика нанесен накаткой предварительно отлитой пленки, в

О состав которой в качестве связи введен поливинилбутираль. Отверстия в слое диэлектрика пробиты злектронным лучом при следующих параметрах:

Ускоряющее напряжение105 кВ

5 Ток луча2 мА

Длительность импульса2.50 мкс

Число импульсов1

Проводники второго уровня получают трафаретной печатью при одновременном

0 заполнении отверстий пастой того же состава. Обжиг слоя диэлектрика и проводников второго уровня прогзодят одновременно,

По сравнению с прототипо.м данный

5 способ дает технико-.экоиомический эффект, выражающийся:

в возмох носп1 увеличения плотности разводки в 2-3 раза о каждом слое;

п сокращении затрат на изготовление интегральной ,гибридной схемы эквива- 39176776

лен т и ой фу н к цио 11 я л ь и ой ел ожн ости за разводки и количества технологических oneсчет сокращения количества уровнейраций.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, включающий последовательное нанесение на Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в радиотехнической и радиоэлектронной промышленности. Известен способ изготовления многослойных печатных плат, заключающийся в последовательном нанесении на керамическую положку методом трафаретной печати и обжига проводящих и диэлектрических композиций, обеспе.чивающих получение системы изолированных проводников, электоические соединения между которыми осуществляются через окна в диэлектрических слоях, сформированные при печати. Основным недостатком данного способа является послойное наращивание рельефа, а также размытость краев элементов печатного рисунка, что ограничивает реальную разрешающую способность трафаретной печати уровнем в 2-3 линии на миллиметр, а размеры контактных окон удвоенной толщиной слоя диэлектрика. керамическую подложку проводящих и диэлектрических слоев, их обжиг, пробивку лучом с высокой плотностью энергии отверстий в диэлектрических слоях и заполнение их электропроводящей партой, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения плотности рисунка проводников и надежности электрических соединений проводников различных слоев при сохранении низкого импеданса цепей, пробивку отверстий в диэлектрических слоях проводят перед обжигом. 2. Способ по п. 1. от л ич а ю щийс я тем, что пробивку отверстия проводят электронно-лучевым нагревом. ч. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изготовления многослойных печатных плат. включающий последовательное нанесение ю на керамическую подложку проводящих и диэлектрических слоев, их обжиг, пробивку о лучом с высокой плотностью энергии (лазером) отверстий в диэлектрических слоях и заполнение их электропроводящей па.стой. vi причем рисунок проводников получают фоVJ толитографией слоев толщиной 20 мкм. на несенных шелкографией и вожженных. либо осажденных в вакууме. Однако данный способ не позволяет получать отверстия в слое диэлектрика, дйаметр которых существенно меньше толщины слоя. В данном случае этот диаметр в три раза больше минимальной ширины провод ника, т, е. плотность разводки в три раза ниже возможной, что следует признать основным недостатком данного способа. Поскольку процесс формирования отверстий носит термический характер, т. е.