FI85793C - Foerfarande och anordning foer framstaellning av kretskort. - Google Patents

Foerfarande och anordning foer framstaellning av kretskort. Download PDF

Info

Publication number
FI85793C
FI85793C FI902463A FI902463A FI85793C FI 85793 C FI85793 C FI 85793C FI 902463 A FI902463 A FI 902463A FI 902463 A FI902463 A FI 902463A FI 85793 C FI85793 C FI 85793C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
circuit board
vacuum chamber
cathode
unit
magnetic
Prior art date
Application number
FI902463A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI85793B (fi
FI902463A0 (fi
FI902463A (fi
Inventor
Erkki Saarinen
Original Assignee
Plasmapiiri Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plasmapiiri Oy filed Critical Plasmapiiri Oy
Priority to FI902463A priority Critical patent/FI85793C/fi
Publication of FI902463A0 publication Critical patent/FI902463A0/fi
Priority to EP19910107991 priority patent/EP0457339A3/en
Publication of FI902463A publication Critical patent/FI902463A/fi
Publication of FI85793B publication Critical patent/FI85793B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI85793C publication Critical patent/FI85793C/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32743Means for moving the material to be treated for introducing the material into processing chamber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32788Means for moving the material to be treated for extracting the material from the process chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405Magnetron sputtering
    • H01J37/3408Planar magnetron sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414Targets
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/14Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation
    • H05K3/16Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation by cathodic sputtering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

1 85793
Menetelmä ja laite piirilevyjen valmistamiseksi
Keksinnön kohteena on menetelmä piirilevyn valmistamiseksi käyttäen hyväksi magnetron sputterointimenetel-5 mää, jossa menetelmässä piirilevy asetetaan kammioon, johon on liitetty magneetti-katodi-anodiyksikkö, kammioon muodostetaan alipaine ja siihen syötetään jalokaasua ja kammioon muodostetaan plasmapilvi sähkö- ja magneettikentän avulla, jolloin katodista irtoaa metalliatomeja, jotka 10 kulkeutuvat piirilevyn pinnalle. Keksinnön kohteena on myös tyhjökammioyksikkö, käytettäväksi piirilevyn valmistuksessa magnetron sputterointimenetelmää hyväksi käyttäen, joka tyhjökammioyksikkö käsittää tyhjökammion johon on irrotettavasti kiinnitetty kaksi magneetti-katodi-ano-15 diyksikköä, jolloin piirilevy on tarkoitettu sijoitettavaksi mainittujen magneetti-katodi-anodiyksikkö j en väliin pinnoitettaessa.
Elektroniikkateollisuudessa käytettävät piirilevyt valmistetaan tavanomaisesti siten, että eristysainetta 20 oleva lasikuituja sisältävä piirilevyaihio upotetaan kupari-ioneja sisältävään kylpyyn, jossa aihio pinnoittuu ku-parikerroksella. Ongelmana on, että menetelmällä ei voida aikaansaada tasaista kuparikerrosta, jonka paksuus on pienempi kuin noin 15 pm. Varsinkin pinnoitemetallin saatta-25 minen piirilevyn reikiin on vaikeaa ja hidasta. Lisäksi menetelmä on hidas sisältäen useita kylpykäsittelyjä ja se on ympäristöä likaava. Ratkaisuksi näihin ongelmiin 80-luvun alkupuolella kehittyi ajatus tyhjötekniikan ja plasman käytöstä piirilevyjen valmistuksessa. Plasmapinnoituk-30 sen toimintaperiaatteena on plasmapilven synnyttäminen alipaineessa, joka plasmapilvi sisältää pinnoitettavaa metallia olevia atomeja, jotka kulkeutuvat pinnoitettavan piirilevyn pinnalle. Kytkemällä plasmapinnoituslaitteis-toon magneettinen kenttä voitiin vaikuttaa plasmapilven 35 muotoon ja parantaa pinnoitustulosta. Menetelmää, joka 2 85793 kutsutaan magnetron sputteroinniksi, on sovellettu piiri-levyjen valmistukseen jo muutamia vuosia, mutta varsin vaatimattomin tuloksin: menetelmää on toteutettu monimutkaisilla laitteistoilla sen lisäksi, että menetelmä on 5 ollut oletettua hitaampi ja pinnoituksen lopputulos on ollut monasti huono. Pinnoituskustannukset ovat vastaavasti muodostuneet oletettua suuremmiksi, eikä menetelmän käyttöönotto ole juuri yleistynyt piirilevyjen valmistajien keskuudessa. Sovellettaessa magnetron sputterointime-10 netelmää piirilevyjen valmistuksessa on perinteisesti aina menetelty siten, että pinnoitettava piirilevy on asetettu sylinterimäiseen tai muodoltaan tätä muistuttavaan pinnoi-tuskammioon, johon on muodostettu mahdollisimman hyvä tyhjö, paine noin 10"6 mb. Tämän jälkeen pinnoitus- tai tyhjö-15 kammioon on syötetty argonkaasua ja synnytetyn sähkö- ja magneettikentän ansiosta argonatomit alipaineessa pommittavat katodin tai targetin pintaa niin, että siitä irtoaa kupariatomeja ja -molekyylejä, jotka alipaineen ansiosta pystyvät kulkeutumaan piirilevyn pinnalle. On havaittu, 20 että vaaditaan suuri alipaine, pienempi kuin 0,005 mb, jotta argon- ja kupariatomit sekä -molekyylit pystyisivät siirtymään tyhjökammiossa riittävän tehokkaasti kohti pinnoitettavaa piirilevyä. Suuren alipaineen synnyttäminen asettaa tyhjökammioyksikölle apulaitteineen (alipaine-25 pumput jne.) suuret vaatimukset sen lisäksi, että alipaineen muodostuminen on hidasta: tunnettujen laitteistojen saattaminen käyttökuntoon kestää usein pari tuntia. Suuren alipaineen muodostamisen ongelmallisuutta ja hitautta kuvaa se, että pienennettäessä painetta esimerkiksi puo-30 leen (tietystä alipainearvosta) alipaineen muodostumis-aika moninkertaistuu. Lisäksi ongelmaksi on havaittu se, että tunnetuista tyypillisesti lasikuitumateriaalia olevista piirilevyistä poistuu alipaineessa kaasuja ja epäpuhtauksia, jotka sekä hidastavat kupariatomien siirtymis-35 tä piirilevyn pinnalle että huonontavat pinnoitustulosta.
li 3 85793
Jotta piirilevyn molemmat sivut saataisiin pinnoitetuiksi, piirilevyä on käännetty. Kaiken kaikkiaan voidaan todeta, että magnetron sputterointimenetelmää ei ole tähän päivään mennessä pystytty soveltamaan niin menestyksellisesti, 5 että menetelmä olisi yleisessä käytössä piirilevyjen massatuotannossa sovellutusten rajoittuessa lähinnä laboratoriokokeisiin. Ohuen sputteroidun johtavan kerroksen kasvattaminen, esimerkiksi galvaanisesti (tavanomainen galvaaninen pinnoitus plasmakäsittelyn jälkeen on tunnet-10 tua), halutunpaksuisen johtavan kerroksen aikaansaamiseksi on käytännössä osoittautunut miltei mahdottoman vaikeaksi tai ainakin hyvin hankalalsi ellei piirilevyn koko ole pieni. Pienet piirilevyt, esim. 40 x 40 mm, pinnoittuvat tavanomaisessa galvaanisessa tasavirtakäsittelyssä, mutta 15 sitä suuremmat eivät, koska suurempien piirilevyjen keskikohta ei tule pinnoitetuksi siitä syystä, että galvaanisissa kylvyissä käytettävät liuokset liuottavat pois sputteroidun kerroksen piirilevyn keskiosasta ennen kuin galvaaninen kasvattaminen on saatu alkamaan.
20 Hakemuksen kohteena olevan menetelmän tarkoituksena on poistaa tunnettuihin menetelmiin liittyvät ongelmat, jolloin menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista, että kammiossa olevaa piirilevyä pidetään plasmapinnoitukeen aikana paineessa 0,015 - 0,1 mb ja piirilevyä pide-. .25 tään etäisyydellä 5 - 70 mm magneetti-katodi-anodiyksikön katodista, minkä jälkeen piirilevy pinnoitetaan galvaanisesti pulssigalvanointimenetelmällä virtatiheydellä 40 -80 A piirilevyn neliödesimetriä kohti ja pulssitaajuudella 500 Hz - 10 kHz, 20 - 80 sekunnin ajan käytetään pulssin 30 leveysmodulaatiota modulointitaajuuden ollessa 10 - 50 Hz, jolloin leveysmodulaation aikana pulssin leveyttä muutetaan 50 - 300 ps:n välillä ja virran perusarvoa pulssien välillä pidetään alueella 5 - 15 A piirilevyn neliödesi-' metriä kohti, minkä jälkeen leveysmodulaatio lak- 35 kautetaan, pulssin pituus säädetään arvoon 10 - 100 ps ja 4 85793 virran perusarvo pulssien välillä pidetään alueella 0-15 A neliödesimetriä kohti.
Keksinnön mukainen menetelmä perustuu ajatukseen, että tyhjökammion alipainetta voidaan merkittävästi pie-5 nentää magnetron sputterointilaitteistoissa tunnetusti käytettyihin alipainearvoihin verrattuna kun piirilevy järjestetään suhteellisen lähelle tyhjökammioyksikön katodia ja huuhdellaan jatkuvasti jalokaasulla; samalla ratkaisevasti poistuu ongelma, että piirilevymateriaalista 10 poistuu epäpuhtauksia, jotka vaikeuttavat pinnoitustapah- tumaa sekä ajatukseen käyttää sinänsä tunnettua (esim. US-patenttijulkaisu 4 496 436) pulssigalvanointimenetelmää plasmapinnoituksen jälkeen.
Keksinnön mukaisen menetelmän tärkeimmät edut ovat, 15 että se on nopea, se on toteutettavissa pienillä ja kevyillä laitteistoilla, jotka rakenteeltaan ja valmistuskustannuksiltaan ovat edullisia, ja se antaa tulokseksi tasaisen, sähköä johtavan kerroksen. Menetelmää suorittavan laitteiston saattaminen toimintakuntoon kestää vain 20 muutaman minuutin.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä aikaansaadaan ensin hyvin ohut johtava kerros, paksuus noin 0,5 - 10 pm, jonka kerroksen paksuutta kasvatetaan pulssigalvanoimalla. Plasmapinnoituksessa muodostettu kerros pyritään saamaan • 25 hyvin ohueksi, koska ohuen kerroksen tarttuvuus perus materiaaliin on hyvä. Ohut kerros on kuitenkin suuren sähkövastuksensa vuoksi tunnetusti käytännössä lähes mahdoton kasvattaa galvaanisesti tasavirralla siten kun on tehty. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty pulssigalva-- ·'· 30 nointimenetelmä on erityisesti kehitetty soveltumaan magnetron sputterointimenetelmän jatkoksi ja mahdollistaa onnistuneen sähköä johtavan kerroksen kasvattamisen ja lopputuloksen.
Keksinnön mukaiselle tyhjökammioyksikölle on pää-35 asiallisesti tunnusomaista, että tyhjökammio on muodoltaan ti 5 85793 olennaisesti litteä ja sen kummassakin sivupinnassa on aukko mainittuja magneetti-katodi-anodiyksikköjä varten ja että kumpikin magneetti-katodi-anodiyksikkö muodostuu kerros levy rakenteesta. Tyhjökammioyksikön tärkeimmät edut 5 tekniikan tasoa oleviin tyhjökammioyksikköihin verrattuna on, että se litteän muotonsa ansiosta on tilavuudeltaan pieni, jolloin siihen saadaan hyvin nopeasti synnytetyksi vaadittava alipaine ja se on helppo huuhdella jalokaasulla jäännöskaasujen epäpuhtauksien poistamiseksi: edelleen 10 siihen on helposti sovitettavissa kaksi magneetti-anodi-katodiyksikköä halutulle, suhteellisen pienelle etäisyydelle pinnoitettavasta piirilevystä sen lisäksi, että litteä muoto on omiaan mahdollistamaan piirilevyn pinnoittamisen molemmilta puolilta yhdessä työvaiheessa. Litteään 15 tyhjökammioon on myös rakenteellisesti helppo järjestää piirilevyä tukeva pidinväline, joka kasettimaisesti työnnetään automaattisesti tyhjökammion sisään ja otetaan siitä pinnoituksen jälkeen pois. Sen ansiosta, että magneet-ti-katodi-anodiyksiköt ovat kerroslevyrakenteisia ne on 20 helppo valmistaa. Ei tarvitse valmistaa magneetti-katodi-anodiyksikköjä isoista kappaleista jyrsimällä, kuten on tehty aikaisemmin, mikä on työlästä, vaan kerrosrakenteen ansiosta voidaan valmistaa hyvinkin isoja magneetti-kato-di-anodiyksiköitä, joissa eri osien väliset tarvittavat . .'25 eristykset on helposti toteutettavissa.
Seuraavassa keksintöä selitetään seikkaperäisesti erään sen edullisen suoritusmuodon avulla viittaamalla oheisiin piirustussivuihin, joissa kuviossa 1 on esitetty kokonaiskuva laitteistosta, .·.··. 30 jolla keksinnön mukaista menetelmää voidaan toteuttaa, kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 laitteistoon kuuluva tyhjökammio, kuviossa 3 on esitetty kuvion 2 tyhjökammioon sopiva piirilevyteline, 35 kuvioissa 4-6 on esitetty keksinnön mukaiseen tyh- 6 85793 jökammioyksikköön kiinnitettävä magneetti-katodi-anodiyk-sikkö ja kuvioissa 7 ja 8 on havainnollistettu magneetin rakennetta.
5 Kuviossa 1 on esitetty piirilevyjen valmistuksessa käytettävä laitteisto, joka käsittää keksinnön mukaisen tyhjökammioyksikön. Tyhjökammioyksikkö, joka on yleisesti merkitty viitenumerolla 1 käsittää tyhjökammion 2 ja kaksi siihen irrotettavasti kiinnitettyä samanlaista magneetti-10 katodi-anodiyksikköä 3, joista kuviossa näkyy vain etumainen. Viitenumerot 4 ja 5 osoittavat jäähdytysputkia magneetti-katodi-anodiyksikön katodin jäähdyttämistä varten. Jäähdytysaineena käytetään lämmintä vettä. Jäähdytys on tarpeen, koska muutoin katodi sulaa paikallisesti muo-15 dostettavan plasmarenkaan kohdalta. Sähköä syötetään johtoja 6 ja 7 pitkin kumpaankin magneetti-katodi-anodiyk-sikköön 3 siten, että katodin ja anodin välille syntyy tarvittava jännite. Anodi on suorassa sähköisessä yhteydessä tyhjökammiorunkoon. Viitenumero 8 osoittaa argon-20 kaasun syöttövälineitä, joihin kuuluu neulaventtiili kaa-sumäärän tarkkaa säätämistä varten. Viitenumero 9 osoittaa pumppua, jota käytetään muodostettaessa alipainekammioon 2 plasmasputteroinnissa tarvittava alipaine. Laitteiston toiminnasta kertova valvontayksikkö, johon kuuluu alipai-- -'25 netta ja sähkötehoa ilmoittavat mittarit, on merkitty viitenumerolla 10.
Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen tyhjökammioyksikön tyhjökammio 2. Kuvasta nähdään selvästi tyhjökammion 2 litteä muoto ja että sen molempiin sivupin-30 töihin on muodostettu aukko 11, 12, joihin magneetti-kato-di-anodiyksiköt kiinnitetään. Kuviosta 2 nähdään, että tyhjökammioon on kytketty sarjan kaksi pumppua 9 ja 13, joilla tyhjökammioon 2 muodostetaan haluttu alipaine. Tyhjökammion 2 yläpäässä on rako piirilevyn syöttämiseksi V-: 35 tyhj Ökammioon, joka rako on suljettavissa kannella 14.
7 85793
Litteän muodon vuoksi tyhjökammio 2 on varsin altis painautumaan kasaan kun sen sisätilaan on muodostettu alipaine ympäröivään ilmanpaineeseen nähden. Tämän johdosta tyh-jökammion 2 sivupintoihin on järjestetty tyhjökammiota 5 jäykistämään tukiprofiilit 15, jotka on sovitettu tyhjö-kammion sivupintoihin muodostettuihin uriin 16. Tukipro-fiilien 15 kiinnitys on helppoa ja nopeaa. Ruuvikiinnityk-seen verrattuna kiinnitys uriin antaa paremman ja tukevamman lopputuloksen. Lisäksi uraliitos on valmistuskustan-10 nukeillaan ruuviliitosta halvempi.
Kuviossa 3 on esitetty kuvion 2 mukaisen litteän tyhjökammion yhteydessä käytettävä tyhjökammiosta irrotettavissa oleva piirilevyteline. Piirilevyteline on kehys-mäinen, koska se on tarkoitettu siirrettäväksi tyhjökam-15 mion sisään. Piirilevyteline, joka kuviossa 3 on piirretty suuremmassa mittakaavassa kuin kuvion 2 tyhjökammio 2, käsittää sen toiseen reunaan sovitetun hammastuksen 17, joka on tarkoitettu toimimaan tyhjökammion toiseen pit-kittäisreunan viereen järjestettyjen hammaskehät käsittä-20 vien siirtorullien 18, 19 kanssa. Alempi siirtorulla 19 on moottorin 20 käyttämä ja siirtorullat on kytketty toisiinsa päättömän hihnan 21 avulla. Moottori 20 järjestetään tyhjökammion 2 ulkopuolelle. Piirilevytelineessä on poikkileikkaukseltaan edullisesti U-muotoinen lista 22, joka • - 25 on siirrettävissä piirilevytelineen tasossa siten, että listan ura on sovitettavissa vasten piirilevyn 23 reunaa. Piirilevytelineen hammastettua reunaa vastakkaiseen reunaan on sovitettu kaksi rullaa 24, 25, jotka mahdollistavat piirilevytelineen siirtämisen tyhjökammiossa 2 pie-30 neliä kitkalla. Hihna voidaan edullisesti sovittaa kulkemaan kuviosta 3 poiketen rullien 18 ja 19 yli, jolloin se on hammastettu molemmilta puoliltaan. Tällainen ratkaisu mahdollistaa piirilevytelineen hyvin tasaisen ohjauksen.
Kuvioissa 4-6 on esitetty eräs edullinen keksinnön - 35 mukaisessa tyhjökammioyksikössä käyttävä magneetti-katodi- 8 85793 anodiyksikkö 39. Magneetti-katodi-anodiyksikkö 39 on muodostettu useita kerroksia käsittäväksi kerroslevyraken-teeksi, koska se on valmistukseltaan merkittävästi halvempi kuin jos magneetti-katodi-anodiyksikkö muodostettaisiin 5 vain noin kolmesta osasta, jotka edellyttävät hankalia työstöjä. Kerroslevyrakenteisen magneetti-katodi-anodiyk-sikön 39 erilailla työstetyt levyt pitää koossa useat ruuvit (ei näytetty kuvioissa 4-6), joita varten magneetti-katodi -anodiyksikön kerrosten reunoihin on tehty reiät. 10 Kuvioissa 4-6 viitenumerot 26-35 tarkoittavat seuraavaa: 26: taustalevy, 27: suojakotelo, 28: runkokotelo, 29: magneetti, 30a: katodi, 30b: targetti, 31: VITONR-tiiviste, 32: TEFLON11-tiiviste, 33a: anodi ja 33b: anodirengas. Tar-getilla 30b tarkoitetaan katodin sitä osaa, josta irtoaa 15 materiaalia plasmamuotoon menetelmää sovellettaessa.
Kuvioista 4-6 nähdään, että magneettiosan pohjoisnavan muodostaa kaksi vierekkäin järjestettyä rengasta 34a, 34b, joita ympäröi kahdeksikon muotoinen ulompi ete-länapaosa 35a, jolloin pohjoisnavan molempien renkaiden 20 34a, 34b keskustaan on sovitettu sisemmät etelänapaosat 35b ja 35c. On edullista, että etelänapa 35 työntyy upotettuna katodiin 30a lähemmäksi targettia 30b kuin pohjoisnapa 34a, 34b, koska tällöin saadaan aikaan sym metrinen plasmarengas tarvitsematta käyttää ulommassa 25 etelänavassa 35a yhtä leveätä magneettia kuin pohjoisnavassa 34b. Kapea ulompi etelänapaosa on valmistuksen kannalta edullinen materiaalisäästön johdosta, vrt. kuviot 7 ja 8. Tällaisessa järjestelyssä katodi 30a käsittää kahdeksikon muotoisen uran 37 magneetin kahdeksikon muotoista : 30 ulompaa etelänapaosaa 35a varten ja urat 38 sisempiä ete-länapaosia 35b ja 35c varten. Kuvioista 4-6 nähdään, että magneetti-katodi-anodiyksikön 39 anodi käsittää ano-direnkaan 33b, joka käsittää olennaisesti kahdeksikon muotoisen aukon 36. Aukon 36 sisäreunat on viistetty kohti . - 35 tyhjökammioyksikön keskustaa. Anodirenkaan 33b reuna on I! 9 85793 viistettu sen takia, että siihen sputteroitunut metalli saattaa hilseillä, joutua targetin 30b ja anodirenkaan väliin ja aiheuttaa oikosulun. Viistetystä pinnasta mahdolliset metallihiukkaset putoavat tyhjökammion 2 poh-5 jalle, eivätkä aiheuta oikosulkua kapeassa (n. 2 mm) raossa anodirenkaan 33b ja targetin 30b välillä. Edellä esitetystä poiketen magneettinapojen järjestys voi olla päinvastainen magneetin vaikutuksen säilyessä samana: Näin ollen kuvioissa 4-6 pohjoisnapa voi olla osa 35 ja etelä-10 napa voi olla osa 34.
Seuraavassa selitetään keksinnön mukaista menetelmää selostamalla lyhyesti kuvion 1 mukaisen laitteiston käyttöä. Pinnoitettava piirilevy 23 pannaan kuvion 3 pii-rilevytelineeseen. Telineen ansiosta pinnoitettavia piiri-15 levyjä on mahdollisuus ladata yhteen tai useaan kehykseen valmiiksi tyhjökammion 2 ulkopuolella eikä tätä työvaihetta tarvitse suorittaa ikävässä työskentelyasennossa tyhjö-kammion yläpuolella. Tyhjökammion 2 kansi avataan ja pii-rilevyteline siirretään kammioon 2 raon kautta. Kansi 14 20 suljetaan ja tyhjökammioon 2 muodostetaan alipaine, jonka suuruus on 0,015 - 0,1 mb ja edullisesti 0,05 - 0,1 mb. Kun piirilevyteline pannaan tyhjökammioon 2, se törmää siirtorulliin 18, 19, jotka kuljettavat telinettä halutul- la tavalla alas ja ylös kammiossa. Kun piirilevytelinettä 25 kuljetetaan alaspäin, sitä pidetään etäisyydellä 5 - 70 mm ja edullisesti 20 - 50 mm magneetti-katodi-anodiyksikön katodista. Kun piirilevy 23 on kulkeutunut tyhjökammion 2 pohjalle, sähkö- ja magneettikentän avulla tyhjökammioon synnytetty plasmapilvi on pinnoittanut piirilevyn ja se 30 voidaan nostaa tyhjökammiosta pois pinnoitettuna molemmilta puolilta sähköä johtavalla kerroksella. Plasmapinnoite ulottuu myös piirilevyssä olevien mahdollisten aukkojen sisään. Muodostunut piirilevy tai piirilevyaihio jat-kopinnoitetaan galvaanisella pulssigalvanointimenetelmäl-- 35 lä. Pulssigalvanoinnissa sputteroituun piirilevyyn kohdis- 10 85793 tetaan virtatiheys 40 - 80 A piirilevyn neliödesimetriä kohti ja pulssitaajuudella 500 Hz - 10 kHz, 20 - 80 sekunnin ajan käytetään pulssin leveysmodulaatiota modulointitaajuuden ollessa 10 - 50 Hz. Leveysmodulaation aikana 5 pulssin leveyttä muutetaan 50 - 300 ps:n välillä ja virran perusarvoa pulssien välillä pidetään alueella 5 - 15 A piirilevyn neliödesimetriä kohti, minkä jälkeen leveys-modulaatio lakkautetaan, pulssin pituus säädetään arvoon 10 - 100 ps ja virran perusarvo pulssien välillä pidetään 10 alueella 0 - 15 A neliömetriä kohti kunnes haluttu kerrospaksuus on saavutettu.
Edellä keksintöä on selitetty esimerkinomaisesti. On selvää, että keksintö voi yksityiskohdiltaan poiketa monella tavalla edellä esitetystä oheisten patenttivaati-15 muksien puitteissa. Näin ollen jalokaasun ei tarvitse olla argonia, vaan voidaan käyttää muuta inerttiä kaasua. Vaikka edellä on esitetty, että tyhjökammioyksikön magneetti-katodi -anodiyksikkö käsittää kaksi vierekkäin järjestettyä magneettirengasta, vierekkäisiä magneettirenkaita voi olla 20 useampia kun tarvitaan leveätä magneettikenttää. Keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta voidaan edullisesti soveltaa monikerrospiirilevyjen valmistuksessa.
il

Claims (9)

11 85793
1. Menetelmä piirilevyn valmistamiseksi käyttäen hyväksi magnetron sputterointimenetelmää, jossa menetel- 5 mässä piirilevy (23) asetetaan kammioon (2), johon on liitetty magneetti-katodi-anodiyksikkö (3), kammioon muodostetaan alipaine ja siihen syötetään jalokaasua ja kammioon muodostetaan plasmapilvi sähkö- ja magneettikentän avulla, jolloin katodista (30) irtoaa metalliatomeja, jotka kul-10 keutuvat piirilevyn (23) pinnalle, tunnettu siitä, että kammiossa (2) olevaa piirilevyä (23) pidetään plasma-pinnoituksen aikana paineessa 0,015 - 0,1 mb etäisyydellä 5 - 70 mm magneetti-katodi-anodiyksikön katodista (30), minkä jälkeen piirilevy (23) pinnoitetaan galvaanisesti 15 pulssigalvanointimenetelmällä virtatiheydellä 40 - 80 A piirilevyn neliödesimetriä kohti ja pulssitaajuudella 500 Hz - 10 kHz, 20 - 80 sekunnin ajan käytetään pulssin leveysmodulaatiota modulointitaajuuden ollessa 10 - 50 Hz, jolloin leveysmodulaation aikana pulssin leveyttä muute-20 taan 50 - 300 ps:n välillä ja virran perusarvoa pulssien välillä pidetään alueella 5 - 15 A piirilevyn neliödesimetriä kohti, minkä jälkeen leveysmodulaatio lakkautetaan, pulssin pituus säädetään arvoon 10 - 100 ps ja virran perusarvo pulssien välillä pidetään alueella 0 - 15 A 25 neliödesimetriä kohti.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kammiossa (2) olevaa piirilevyä (23) pidetään plasmapinnoituksen aikana paineessa 0,05 -0,1 mb ja piirilevyä pidetään etäisyydellä 20 - 50 mm mag-30 neetti-katodi-anodiyksikön katodista (30).
3. Tyhjökammioyksikkö, käytettäväksi piirilevyn valmistukseen magnetron sputterointimenetelmää hyväksi käyttäen, joka tyhjökammioyksikkö (1) käsittää tyhjökam-mion (2), johon on irrotettavasti kiinnitetty kaksi mag- 35 neetti-katodi-anodiyksikköä (3), tunnettu siitä, i2 85793 että tyhjökammio (2) on muodoltaan olennaisesti litteä ja sen kummassakin sivupinnassa on aukko (11, 12) mainittuja magneetti-katodi-anodiyksikköjä (3) varten ja että kumpikin magneetti-katodi-anodiyksikkö (3) muodostuu kerros-5 levyrakenteesta.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tyhjökammioyksik-kö, tunnettu siitä, että magneetin (29) toinen napa (35) työntyy upotettuna katodiin (30a) lähemmäksi targettia (30b) kuin magneetin vastakkainen napa (34a, 10 34b).
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen tyhjökam-mioyksikkö, tunnettu siitä, että magneetin (29) toisen navan (34) muodostaa kaksi vierekkäin järjestettyä rengasta (34a, 34b), joita ympäröi magneetin kahdeksikon 15 muotoinen ulompi vastakkainen napa (35a), jolloin mainit tujen renkaiden keskustaan on sovitettu sisemmät vastakkaiset napaosat (35b, 35c).
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tyhjökammioyksik-kö, tunnettu siitä, että kummankin magneetti-kato- 20 di-anodiyksikön (3) katodi (30a) käsittää kahdeksikon muo toisen uran (37) magneetin (29) kahdeksikon muotoista ulompaa napaosaa (35a) varten ja urat (38) sisempiä napa-osia (35b, 35c) varten.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tyhjökammioyk-25 sikkö, tunnettu siitä, että kummankin magneetti- katodi -anodiyksikön (3) anodi (30) käsittää olennaisesti kahdeksikon muotoisen aukon (36), jonka sisäreunat on viistetty kohti tyhjökammioyksikön (1) keskustaa.
8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tyhjökammioyksik-30 kö, joka käsittää piirilevytelineen, jossa on pidinväline (22) piirilevyn (23) pitämiseksi paikallaan piirilevytelineessä, tunnettu siitä, että piirilevyteline on kehysmäinen irrotettavissa oleva yksikkö tyhjökammioyksikön (1) käsittäessä siirtovälineet (17-20) piirilevyteli-35 neen siirtämiseksi tyhjökammion (2) sisään ja siitä pois. i3 85793
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tyhjökammioyksik-kö, tunnettu siitä, että siirtovälineet (17-20) käsittävät tyhjökammion (2) toiselle reunalle järjestetyt siirtorullat (18, 19), jotka ovat yhteistoiminnassa piiri-5 levytelineen toiselle reunalle järjestetyn hammastuksen (17) tai vastaavan kanssa, ja että pidinväline käsittää urallisen, poikkileikkaukseltaan edullisesti U-muotoisen listan (22), joka on siirrettävissä kehysmäisen piirilevy-telineen tasossa siten, että listan ura on sovitettavissa 10 piirilevyn (23) reunaa vasten. 85793
FI902463A 1990-05-18 1990-05-18 Foerfarande och anordning foer framstaellning av kretskort. FI85793C (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI902463A FI85793C (fi) 1990-05-18 1990-05-18 Foerfarande och anordning foer framstaellning av kretskort.
EP19910107991 EP0457339A3 (en) 1990-05-18 1991-05-17 Method and apparatus for the production of circuit boards

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI902463A FI85793C (fi) 1990-05-18 1990-05-18 Foerfarande och anordning foer framstaellning av kretskort.
FI902463 1990-05-18

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI902463A0 FI902463A0 (fi) 1990-05-18
FI902463A FI902463A (fi) 1991-11-19
FI85793B FI85793B (fi) 1992-02-14
FI85793C true FI85793C (fi) 1992-05-25

Family

ID=8530454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI902463A FI85793C (fi) 1990-05-18 1990-05-18 Foerfarande och anordning foer framstaellning av kretskort.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0457339A3 (fi)
FI (1) FI85793C (fi)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL115713A0 (en) * 1995-10-22 1996-01-31 Ipmms Dev & Production Ltd Sputter deposit method and apparatus
EP1387602A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-04 Fox Technologies S.r.l. A method of forming an electrically conductive coating on support sheets for printed circuit cards
US20060278524A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Stowell Michael W System and method for modulating power signals to control sputtering
CN114554733B (zh) * 2022-04-25 2022-06-28 绵阳新能智造科技有限公司 一种层叠pcb板的粘贴装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH629542A5 (de) * 1976-09-01 1982-04-30 Inoue Japax Res Verfahren und vorrichtung zur galvanischen materialablagerung.
FR2393854A1 (fr) * 1977-06-07 1979-01-05 Michel Gantois Procede de recouvrement de la surface d'une piece conductrice de l'electricite
DE3576900D1 (de) * 1985-12-30 1990-05-03 Ibm Deutschland Verfahren zum herstellen von gedruckten schaltungen.
US4721550A (en) * 1986-05-05 1988-01-26 New West Technology Corporation Process for producing printed circuit board having improved adhesion
US4812217A (en) * 1987-04-27 1989-03-14 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Method and apparatus for feeding and coating articles in a controlled atmosphere

Also Published As

Publication number Publication date
EP0457339A2 (en) 1991-11-21
FI85793B (fi) 1992-02-14
FI902463A0 (fi) 1990-05-18
FI902463A (fi) 1991-11-19
EP0457339A3 (en) 1993-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5106474A (en) Anode structures for magnetron sputtering apparatus
DE3889649T2 (de) Ätzverfahren und -gerät.
US4116806A (en) Two-sided planar magnetron sputtering apparatus
US5000834A (en) Facing targets sputtering device
EP1355343A2 (en) Ion sputtering magnetron
US5073245A (en) Slotted cylindrical hollow cathode/magnetron sputtering device
CN104641732B (zh) 一种用于制造用于美学或标记应用的部分金属化的精密合成线方形网眼织物的方法
US5409590A (en) Target cooling and support for magnetron sputter coating apparatus
KR20190087382A (ko) 성막 시스템, 자성체부 및 막의 제조 방법
FI85793C (fi) Foerfarande och anordning foer framstaellning av kretskort.
CA1120153A (en) Two-sided planar magnetron sputtering apparatus
CN210287498U (zh) 一种绝缘管状工件的内镀装置
GB594809A (en) A method and apparatus for making pattern mirrors and other coatings
JPS57207173A (en) Magnetron sputtering device of magnetic field press contact type
CN117089806A (zh) 镀膜装置及镀膜方法
CN2565842Y (zh) 一种平面磁控溅射靶
JPH1171667A (ja) スパッタリング装置のターゲット構造
KR20200014170A (ko) 성막 장치 및 전자 디바이스의 제조 방법
CN109207950B (zh) 一种非均匀多层薄膜的镀膜方法
CN209974922U (zh) 一种基于光致导电电极板的微电铸装置
DE2820301B2 (de) Anordnung zur Innenbeschichtung von Rohren
KR101105842B1 (ko) 환상형 타겟 마그네트론 스퍼터링 장치
CN101586229A (zh) 磁控溅射设备和薄膜制造方法
KR102059638B1 (ko) 다종 타겟을 구비한 이온 플레이팅 장치
JP2794744B2 (ja) コーティング方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: PLASMAPIIRI OY