Способ металлизации отверстий печатных плат Советский патент 1982 года по МПК H05K3/10 

(5) СПОСОБ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ОТВЕРСТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

I

Изобретение относится к изготовлению печатных пЛат, в частности к йеталлизации стенок отверстий односторонних, двухсторонних и многослойных печатных плат.

Известен способ металлизации отверстий печатных плат, основанный на химическом осаждении меди на диэлектрическую поверхность, которую предварительно активируют путем обработки в растворе хлористого олова, промывки, обработки ,в растворе хлористого палладия, промывки, а после химической металлизации осуществляют электрохимическое наращивание покрытия требуемой толщины 1 .

Однако данный способ не обеспечивает надежность межслойных соединений в печатных платах из-за контактного выделения палладия на торцах медных контактных площадок. Эта палладиевая пленка в процессе изготовления и эксплуатации платы эффективно.. поглощает водород, гфевращаясь в гидРИД палладия - хрупкий и неэлектрорроводный, материал, в результате чего нарушается механический и электри,ческий крнтакт и плата выходит из строя. Кроме того, способ технологически сложен, предусматривает операцию химическогоМеднения, требует использования дорогих и дефицитных реактивов.

Наиболее близким по технической

10 сущности является способ металлизации отверстий печатных плат, включающий их обезжиривание, активацию и электрохимическое наращивание металла 2.

IS

Недостатками известного способа являются сложность технологического процесса и слабая адгезия.

Цель изобретения - упрощение технологического процесса и улучшение

20 адгезии.

Поставленная цель достигается тем, что в способе металлизации отверстий печатных плат, включающем их обезжи39ривание, активацию и электрохимичес кое напряжение металла, активирование осущестбляют путем смачивания в растворе фосфорсодержащей соли меди ипоследующей термообработки. При этом термообработку проводят путем нагрева в нормальных условиях до температуры 100-135 С- в течение мин.. КрЬме того, термообработку проводят путем облучения ИК-лучами до тем пературы 220-270°С в течение 7-20 с. Термообработку проводят путем совместного .облучения ИК- и УФ-лучами до температуры 180-220°С в течение 5-12 с. Способ осуществляется следующим образом. . . В процессе активирования при сма.чивании заготовки на поверхность сте нок отверстий наносится тонкий -слой водного раствора фосфорсодержащей со ли меди. При термообработке, в условиях интенсивного испарения раствори теля, вначале происходит осаждение на поверхность-стенки свердой термочувствительной соли .меди, а затем ее разложение с образованием активных медных частиц, а сама поверхност стенок отверстий становится электропроводной. В результате, после промывки становится возможным электрохимическое наращивание на стенки отверстий слоя металла требуемой толщины. П р и м е р 1. Печатную плату из фольгированного стеклотекстолита с просферленными отверстиями обезжиривают в растворе порошка Лотос, декапируют в растворе соляной кислоты, промывают в воде в течение 1-2 мин. Затем плату смачивают в растворе фосфорсодержащей соли меди с концентрацией 300 г/л в течение 20 с методом протока раствора через отверстия. После этого подвергают термообработке путем нагрева при тем пературе в течение 7 мин до полного завершения термического разложения твердого осадка на поверхности стенок отверстий. Плату промывают водой и подвергают электрохимическому меднению в известных ваннах, например: CuSO SHzO 230 г/л, H2S04 (уд. вес. 1,8) 60 г/л, CjHsdl 10 МЛ/Л Плотность тока 2,5-3,0А/дм,.темпер тура l8-25°C, время выдержки 60 мин до толщины 30 мк. П р И М е р 2. Электрохимическую металлизацию сквозных отверстий печатной платы ведут как в примере 1, но активирование стенок отверстий осуществляют путем смачивания платы в растворе фосфорсодержащей -соли меди с концентрацией 100 г/л в течение 20 с и термообработки ИК-излучателем при температуре 270°С в течение 20 с, после чего следует промывка и электрохимическое наращивания покрытия, на стенки отверстия. П р и м е р 3. Электрохимическую металлизацию сквозных отверстий пеп четной платы ведут как в примере 1, но активирование стенок отверстий осуществляют путем смачивания платы в растворе фосфорсодержащей соли меди с концентрацией 20 г/л в течение 20 си термообработкой совместно ИК- и У|15-лучами, например установкой ПР-3796, используемой в производстве .печатных плат для оплавления сплава олово-свинец, в которой применяются галогенные йодонаполненные лампы КГИ-220-2000-. Термообработка ведется при температуре 220°С в течение 7с. Указанный способ обеспечивает следующие преимущества. Во-первых,резко упрощается технологический процесс электрохимической металлизации сквозных отверстий печатных плат, как;это следует из приведенной схемы. Упрощение связано с сокращением числа стадий, уменьшением дли-тельности процесса (время, требуемое для подготовки отверстий к электрохимическому наращиванию покрытия, сокращается от мин до 2-15 мин в зависимости от условий термообработки) , отсутствием необходимости в приготовл нии, использовании, корректировке и утилизации отходов различных растворов при активировании стенок отверстий и их электрохимическом меднении. Исключение операции химического меднения позволяетна серийном предприятии сократить линию мета/1лизации отверстий от 20 м до 8 м, освободить производственные площадки и рабочую силу. Во-вторых, улучшается адгезия металл ического покрытия к стенкам отверстий. Предлагаемый, способ исключает проблемы технологической надежности сцепления металлического покрытия .с торцами медных контактных площадок, поскольку исключает применение солей

палладия. С другой стороны, способ обеспечивает повышение прочности сцепления с диэлектрической поверхностью стенок отверстий. Результаты испытаний прочности сцепления металлизированного пистона со стенками отверстий выполненных на ряде предприятий, показывают, что отверстия в платах допускают 12-20-кратную перепайку, тогда как известный способ обеспечивает лишь 3-5-кратную перепайку.

В-третьих, способ исключае.т из применения дорогие и дефицитные вещества.

Формула изобретения

2,Способ по П.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что термообработку прводят путем нагрева в нормальных условиях до температуры 100-135 С в течение 7-15 мин.

Ц. Способ по п. Т,отличающ и и с я тем, что термообработку проводят путем совместного облучения ИК- и УФ-лучами до температуры 180220 с в течение 5-12 с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР , .кл. Н 05 К 3/10, 1975 (прототип) .