ES2239911B1 - Procedimiento para la fabricacion de circuitos de potencia con grabado inverso. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de circuitos de potencia con grabado inverso.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de circuitos de potencia con grabado inverso que comprende las etapas de limpieza de la placa base, grabado de dicha placa base y prensado de las hojas de cobre (1) laminado, y se caracteriza por el hecho de que la misma lámina de cobre (1) combina circuitos de potencia y circuitos con partes lógicas (3) de diferente espesor de cobre (1).
Description
Procedimiento para la fabricación de circuitos de
potencia con grabado inverso.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de circuitos de potencia con
grabado inverso.
Son conocidas técnicas de fabricación de placas
de circuitos impresos basadas en la interconexión de hojas de cobre
laminadas sobre ambas caras de la placa del substrato mediante la
realización de agujeros metalizados a los que se aplica una fina
capa de cobre sobre las paredes internas de dichos agujeros mediante
medios electrolíticos. Cuando el circuito impreso se requiere que
sea de alta potencia el grosor del cobre es del orden de 400 \mu,
por lo que las hojas laminadas sobre el substrato deben tener este
grosor. Sin embargo, es difícil trabajar con capas de cobre de este
grosor ya que pueden producirse irregularidades en la superficie de
la hoja que pueden provocar el desprendimiento de la misma del
substrato dieléctrico después de haber sido laminada.
El objetivo de la presente invención es resolver
los inconvenientes mencionados, desarrollando un procedimiento para
la fabricación de circuitos de potencia con grabado inverso que
permite obtener un circuito prácticamente plano, con pistas de
potencia aisladas por la resina y con combinación en la misma capa
de pistas de potencia y pistas lógicas de menor espesor de
cobre.
De acuerdo con este objetivo, el procedimiento
para la fabricación de circuitos de potencia con grabado inverso
comprende las etapas de limpieza de la placa base, grabado de dicha
placa base y prensado de las hojas de cobre y se caracteriza por el
hecho de que la misma lámina de cobre combina circuitos de potencia
y circuitos con partes lógicas de diferente espesor de cobre y
además la etapa de grabado
comprende:
comprende:
- a.
- el conocimiento del factor de corrosión del baño y la velocidad de grabado,
- b.
- la grabación en varias pasadas, siempre con la cara de pistas hacia abajo,
- c.
- la medición en cada pasada del cobre restante,
- d.
- el cambio de la dirección de grabado de cobre en cada pasada, y
- e.
- la consecución de una distribución homogénea de cobre en la totalidad de la superficie de la hoja.
Este procedimiento permite interconectar pistas
en circuitos de potencia con grabado inverso partiendo de grosores
de láminas del orden de 400 micras y mediante un control muy
preciso del espesor de cobre restante, obtener las partes lógicas
del circuito.
Ventajosamente, dicho procedimiento se
caracteriza por el hecho de que durante la etapa de prensado el
espacio entre las pistas cobre del circuito de potencia se rellena
de resina hasta obtener un laminado plano.
Esta característica permite obtener circuitos
prácticamente planos y asegura que las pistas de potencia quedan
aisladas por la resina.
Adicionalmente, dicho procedimiento se
caracteriza por el hecho de que los circuitos con partes lógicas
pueden ser taladrados y metalizados para obtener conexión eléctrica
entre las distintas capas.
Para mayor comprensión de cuanto se ha expuesto
se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y sólo a
título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de
realización.
En dicho dibujo,
la figura 1 muestra una hoja de cobre
grabada,
la figura 2 muestra el proceso de grabado de la
parte de potencia,
la figura 3 muestra dos hojas prensadas con
prepeg como aislante,
la figura 4 muestra el circuito de potencia puro,
y
la figura 5 muestra el circuito con pistas de
potencia y pistas lógicas combinadas.
Se parte de hojas de cobre 1 laminado de alto
espesor de cobre (habitualmente 400 \mu), que se deben limpiar
químicamente, para posteriormente aplicar una tinta 2 fotosensible
por rodillo de aproximadamente 10 micras de espesor por ambas caras.
Una vez secas, se insolan por una cara completamente y a la otra
cara se le da la imagen de las pistas 3 del circuito. La tinta 2
insolada y revelada se utiliza como reserva de grabado del cobre
1.
La figura 1 muestra como el cobre 1 se graba en
un 5 baño de cloruro cúprico, ácido clorhídrico y peróxido de
hidrógeno.
En el proceso de grabado se debe controlar con
mucha precisión el espesor restante de cobre 1, ya que
posteriormente será el espesor de cobre 1 de las pistas 3 de las
partes lógicas del circuito. Según sea la finura de las pistas 3 de
la parte lógica, se debe dejar más o menos espesor de cobre 1. Con
un buen control se consiguen espesores de cobre 1 de 25 \mu \pm
5 \mu, que posteriormente permitirán pistas 3 lógicas de 100
\mu de ancho.
La figura 2 muestra como el grado de control del
proceso de grabado está en el nivel tecnológico. Es preciso conocer
el factor de corrosión del baño, la velocidad de grabado y
conseguir una distribución homogénea en toda la superficie de la
hoja.
Para conseguir distribuciones con menos de 5
\mu de variación en toda la superficie, se debe utilizar una
técnica concreta. Grabar en varias pasadas, siempre con la cara de
pistas 3 hacia abajo, midiendo en cada pasada el cobre 1 restante,
y cambiar en cada pasada la dirección de grabado. La imagen de las
pistas 3 puede provocar variaciones en el espesor de cobre 1
restante si no se utiliza esta técnica.
Una vez grabadas las dos imágenes de pistas 3 en
las hojas de cobre 1, se prensan las dos hojas utilizando prepreg 4
como aislante. La resina de prepreg 4 fluye para llenar los espacios
grabados, tal como se muestra en la figura 3.
En el caso de que el prepreg 4 no tenga
suficiente resina para llenar completamente los espacios, se pueden
añadir hojas de resina pura, o bien hacer un llenado previo por
serigrafía.
La figura 4 muestra como en el caso de circuitos
de potencia puros, sin partes lógicas, sólo queda grabar
controladamente el cobre 3 superficial y terminar el circuito. El
acabado del circuito suele incluir una mascara de soldadura, un
acabado superficial de las pastillas (por ejemplo Sn químico o
pasivado), y un taladrado o punzonado de agujeros para
componentes.
En el caso de circuitos mixtos, quedan por
procesar todavía, los taladros, la metalización, la imagen lógica,
el grabado y los acabados.
Las partes lógicas del circuito suelen incluir
agujeros metalizados para la conexión eléctrica entre las distintas
capas. El circuito ya laminado se taladra en una máquina de control
numérico con brocas de carburo de tungsteno.
La metalización de los taladros es un proceso
conocido. Consiste en una limpieza de los taladros, una deposición
química de un polímetro conductor, y una metalización galvánica de
unos 25 micrómetros de cobre.
Los paneles metalizados se limpian químicamente y
se laminan por las dos caras con un film fotosensible de unos 40
micrómetros de espesor. Seguidamente se insola el panel con la
imagen de las pistas 3 lógicas y de los taladros metalizados.
La figura 5 muestra como una vez revelado el
circuito, el film restante hace de reserva de grabado. El panel se
graba de nuevo con una mezcla de cloruro cúprico, ácido clorhídrico
y peróxido de hidrógeno. Durante el proceso se elimina el cobre 1
superficial excepto el de las pistas 3 lógicas y los taladros 5
metalizados. Se debe controlar de nuevo el grabado para no rebajar
el espesor de cobre de la parte de potencia.
El circuito se acaba aplicando una mascara 6 de
soldadura (soldermask), y con un acabado superficial de las
pastillas, como el pasivado, el estaño químico, el Ni/Au o el
Sn/Pb.
Claims (3)
1. Procedimiento para la fabricación de circuitos
de potencia con grabado inverso que comprende las etapas de
limpieza de la placa base, grabado de dicha placa base y prensado
de las hojas de cobre (1) laminado, caracterizado por el
hecho de que la misma lámina de cobre (1) combina circuitos de
potencia y circuitos con partes lógicas (3) de diferente espesor de
cobre (1) y por el hecho de que dicha etapa de grabado
comprende:
- a.
- el conocimiento del factor de corrosión del baño y la velocidad de grabado,
- b.
- la grabación en varias pasadas, siempre con la cara de pistas hacia abajo,
- c.
- la
medición en cada pasada del cobre
\hbox{restante,}
- d.
- el cambio de la dirección de grabado de cobre en cada pasada, y
- e.
- la consecución de una distribución homogénea de cobre en la totalidad de la superficie de la hoja.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que durante la etapa de
prensado el espacio entre las pistas cobre del circuito de potencia
se rellena de resina (4) hasta obtener un laminado plano.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que los circuitos con partes
lógicas pueden ser taladrados y metalizados para obtener conexión
eléctrica entre las distintas capas.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200400779A ES2239911B1 (es) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Procedimiento para la fabricacion de circuitos de potencia con grabado inverso. |
Applications Claiming Priority (1)
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| ES200400779A ES2239911B1 (es) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Procedimiento para la fabricacion de circuitos de potencia con grabado inverso. |
Publications (2)
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| ES2239911A1 ES2239911A1 (es) | 2005-10-01 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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2004
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