FR2550410A1 - Procede de fabrication de stratifies revetus de cuivre - Google Patents

Abstract

LE PROCEDE SELON L'INVENTION UTILISE UNE FEUILLE D'ALUMINIUM A FINI MAT SUBSTANTIELLEMENT DEPOURVUE DE CONTAMINATION PAR DES HYDROCARBURES ET SUR LAQUELLE EST DEPOSE UN FILM DE CUIVRE A UNE TEMPERATURE COMPRISE ENTRE ENVIRON 0C ET ENVIRON 100C. LA FORCE NECESSAIRE A LA SEPARATION DU SUPPORT D'ALUMINIUM 18 DU FILM DE CUIVRE 14 EST COMPRISE ENTRE 0,0018 ET 0,0356 KGMM.

Description

1 2550410

La présente invention concerne, en particulier, un nouveau procédé de fabrication de précurseurs de stratifiés employés dans la préparation d'ensembles revêtus de cuivre spécialement utiles dans la production de plaques de circuits imprimés de forte résolution. L'invention se rapporte à l'invention décrite et revendiquée dans la demande de brevet des EtatUnis copendante n 499 019 au nom de Lifshin et al, déposée le 27 mai 1983 La demande Lifshin et al concerne le procédé de 10 dépôt de cuivre directement sur une surface de support en feuille d'aluminium chimiquement propre et lisse ayant une hauteur quadratique moyenne des rugosités de + 0,20 mm Cela est accompli en chauffant la feuille pour maintenir la surface sur laquelle se fait le dépôt à une température 15 comprise entre environ 100 C et environ 250 C, obtenant ainsi une résistance au pelage (c'est-à-dire la force nécessaire pour séparer les composants) comprise entre

environ 0,0036 kg/mm et 0,0356 kg/mm.

Pour la mise en oeuvre du procédé Lifshin et al il est 20 nécessaire de maîtriser soigneusement le chauffage de la feuille d'aluminium pour empêcher qu'il se produise des températures suffisant à ramollir la feuille ou à déformer le produit final Par ailleurs, la construction et le fonctionnement du système sous vide dans lequel se fait le 25 dépôt de cuivre sont plus coûteux que si on utilisait une

gamme de températures plus basse.

Au fur et à mesure des progrès de cette technologie, on a utilisé des films toujours plus minces, cette tendance étant limitée en grande partie par le caractère de la 30 rugosité de surface du fini de laminage des feuilles d'aluminium du commerce utilisées comme support Le dépôt de cuivre a naturellement tendance à reproduire la structure superficielle de la feuille d'aluminium, en particulier au cours des premières étapes du dépôt Ainsi, lorsque l'on 35 dépose des films de cuivre ayant une épaisseur de 5 microns ou moins, et qu'il y a des arêtes aig Ues à la surface de l'aluminium, le dépôt de cuivre sur les arêtes est soit très mince soit nul (auquel cas le film de cuivre présente un

2 -2550410

trou d'épingle lorsque le support d'aluminium est physiquement enlevé du film de cuivre) L'invention a également pour

but de remédier à cet inconvénient.

Les ensembles revêtus de cuivre utilisant les précur5 seurs de stratifiés selon l'invention peuvent être avantageusement préparés en mettant en oeuvre l'invention décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis n 406 588 au nom de Green et al, déposée le 9 août 1982 Selon l'invention de Green et al, on utilise un système de liaison formé d'une 10 couche d'oxyde métallique et d'une couche d'agent de couplage pour interconnecter le film de cuivre du précurseur de stratifié et un substrat renforcé au verre et lié à la résine. Le brevet des Etats-Unis n 3 969 199 au nom de Berdan 15 et al est représentatif des brevets de l'art antérieur utilisant une feuille support en aluminium comme substrat pour le dépôt et le traitement d'une couche de cuivre Dans le brevet Berdan et al, le cuivre est déposé par électrodéposition et l'on compte sur la modification de la surface 20 de feuille support pour obtenir la résistance au pelage voulue.

DEFINITIONS

Par "ultra mince" on entend une épaisseur inférieure à 25 environ 16 microns.

Par "film" on entend un revêtement ultra mince, et la combinaison d'un tel revêtement et d'un ou plusieurs revêtements ultra minces d'un autre métal ou d'un autre matériau. Par "dépôt en phase vapeur" on entend aussi bien le dépôt par projection ou par évaporation physique (c'est-àdire par évaporation par faisceau d'électrons, par évaporation inductive et/ou résistive), que le dépôt en phase

vapeur chimique ou le dépôt d'ions.

Par "substrat" on désigne la partie de l'ensemble revêtu de cuivre (ou autre produit manufacturé selon l'invention) qui sert de support physique au film ou à la feuille métallique et qui peut être convenablement constitué

3 -2550410

d'un corps verre-époxy amené sous la forme d'un pré-imprégné en vue de son durcissement au contact avec la feuille de cuivre D'autres matériaux utilisables à cette fin comprennent, sans que cela soit limitatif, ceux qui sont connus 5 dans le commerce sous le nom de "résine de papier phénolique'" qui sont des produits formés d'une feuille de papier et imprégnés d'une résine durcissable pour donner une liaison adhésive entre le substrat et la feuille métallique du stratifié D'autres matériaux encore susceptibles d'être 10 utilisés sont les polyimides et les résines de polyester.

Par "surface liable" on entend la partie de la surface

de la feuille support occupée par un ou des oxydes se produisant naturellement ou par le métal support à découvert.

Par "chimiquement propre" on entend, lorsque cette expression est appliquée à une feuille d'aluminium du commerce, que la contamination par des hydrocarbures (par exemple due à la présence de lubrifiant d'étirage utilisé lors des passages de réductions à froid au cours de la 20 préparation de la feuille d'aluminium à partir des billettes d'aluminium) a été substantiellement réduite par nettoyage chimique En général, un tel nettoyage de la feuille d'aluminium commence par un dégraissage à la vapeur dans un solvant, tel que le trichloroéthylène, suivie du nettoyage à 25 l'aide d'une solution aqueuse appropriée d'un agent de nettoyage alcalin et, finalement, d'un rinçage à l'eau sous pression Des déterminations de la contamination en hydrocarbure de l'aluminium chimiquement propre ont établi que la contamination résiduelle en hydrocarbure est comprise dans

la gamme allant d'environ 0,3 à environ 1,0 microgramme/cm.

Par "résistance au pelage" on entend la force en kg pour séparer, par exemple, une bande de 25,4 mm de large d'une feuille support d'un film de cuivre (le film de cuivre étant ancré sur le substrat) lorsqu'il est tiré selon un 35 angle de 90 Indépendamment de la largeur linéaire réelle de la bande tirée pendant cet essai, ce paramètre est

exprimé en kg/mm linéaire.

Par "finition de laminage", appliquée à la feuille

4 -2550410

d'aluminium on entend simplement que les surfaces de la feuille sont celles qui résultent du contact de la feuille avec des rouleaux en acier pendant le dernier passage de réduction lors de la transformation d'une billette d'alumi5 nium en feuille d'aluminium La surface de la feuille reproduit la surface usinée du rouleau avec lequel elle est en contact Si la surface du rouleau a été rendue particulièrement lisse par polissage, il est courant dans le commerce de se référer à un "fini brillant" pour décrire le 10 fini résultant de la feuille laminée Un tel fini spécial a une rugosité de surface d'environ 0,127-0,305 micromètre (distance du pic à la vallée équivalant à environ 0,2 micromètre), ce qui est, en général, le degré du caractère lisse de la feuille auquel on se réfère dans la demande de 15 brevet des Etats-Unis n 499 019 La rugosité de surface

dans toutes les finitions laminées a deux composantes, la rugosité d'arrière plan et les arêtes aigies aléatoires.

Cette dernière reflète les rayures inévitables présentes à la surface du rouleau Des mesures effectuées sur un nombre 20 de feuilles ayant un fini de laminage commercial par microscopie à interférence ont établi que, tandis que la rugosité d'arrière plan varie en déviation absolue (du pic à la vallée) entre environ 0,127 et environ 0,305 micromètre, la rugosité superficielle liée aux arêtes varie entre 25 environ 0,254 et environ 0, 201 micromètre de déviation absolue. Par "aluminium" on entend, lorsque ce terme est appliqué au matériau formant la feuille support, aussi bien

l'aluminium proprement dit que les alliages d'aluminium.

3 o Les feuilles pour stratifiés revêtus de cuivre convenant à la production de plaques de circuits imprimés ont été faites jusqu'ici, dans la plupart des cas, par électro-déposition Les nombreux avantages de ce procédé, y compris la 35 vitesse de la production, le prix de revient et une technologie très bien developpée, sont cependant contrebalancés par certains inconvénients Un inconvénient très important réside dans le fait qu'il est difficile de

2550410

produire des feuilles dépourvues de trous d'épingles ayant une épaisseur inférieure à environ 5 microns Un autre inconvénient est lié à l'impact inhérent à l'environnement de la technique d'électro-déposition Si le problème des trous d'épingle peut être réduit quelque peu par électrodéposition de cuivre sur une surface support en feuille d'aluminium préparée spécialement selon le procédé décrit dans le brevet des Etats-Unis n 3 969 199 au nom de Berdan et Luce c'est au prix d'une augmentation substantielle de la 10 complexité du traitement et du prix de revient Selon le procédé Berdan et al, pour obtenir une résistance au pelage qui n'excède pas environ 0,0356 kg/mm, on pourvoit tout d'abord la surface porteuse en aluminium d'un revêtement de zincate, puis on enlève substantiellement tout le revêtement 15 de zincate par mise en contact avec un acide, après quoi on

revêt la surface à l'aide d'un métal, tel que le zinc.

Ces inconvénients de l'art antérieur peuvent être

évités par l'utilisation de l'invention décrite et revendiquée dans la demande de brevet des Etats-Unis copendante 20 n 499 019.

Ils peuvent également être évités d'une autre manière en utilisant le procédé selon la présente invention, qui est lié à celui décrit dans la demande de brevet précitée, mais

qui en est différent.

L'un des objectifs principaux de l'invention est de

pouvoir utiliser certaines feuilles d'aluminium disponibles dans le commerce comme feuille support pour la préparation d'un précurseur de stratifié conduisant à la fabrication d'ensembles revêtus de cuivre pour, finalement, fabriquer 30 des plaques de circuits imprimés.

Dans de nombreuses applications, on désire utiliser des feuilles d'aluminium totalement souples et, dans la fabrication des feuilles pour de telles applications, le lubrifiant d'étirage peut être chassé par calcination en chauffant à 35 300 C ou même plus Cependant, dans le cas d'une feuille d'aluminium devant être utilisée comme feuille support, il est important que la feuille conserve ses propriétés mécaniques Les épaisseurs de feuilles utilisées comme

6 2550410

feuilles support sont de l'ordre de 0,05 mm et elles doivent être suffisamment résistantes pour être utilisées en rouleau et subir les opérations d'enroulage et de déroulage sous une tension fixe Pour éviter le déchirement, lorsqu'un tel ô matériau de feuille support est séparé de l'ensemble terminé revêtu de cuivre, il est préférable que le seuil de rupture de la feuille support en aluminium ne soit pas inférieur à environ 703 kg/cm Cela limite donc les techniques

utilisables pour éliminer les hydrocarbures contaminant la 10 surface de la feuille.

Une feuille d'aluminium chimiquement nettoyée, disponible dans le commerce, est particulièrement intéressante car ce matériau conserve la totale dureté de la feuille d'aluminium travaillée à froid et non recuite Le problème 15 reste cependant que la feuille d'aluminium ainsi nettoyée conserve sur sa surface un minimum de 0,3 microgramme/cm 2 d'hydrocarbure comme contaminant, ce qui est suffisant pour écarter l'absorption de van der Waals comme force d'adhérence fiable entre le cuivre déposé en phase vapeur et la 20 feuille support d'aluminium sur laquelle le cuivre est déposé Il est donc nécessaire de prévoir d'autres forces d'adhérence pour conférer une résistance suffisante au pelage et avoir un stratifié formé d'une feuille d'aluminium et d'une couche de cuivre qui reste intact jusqu'à ce que 25 l'on désire enlever l'aluminium par pelage Par mise en oeuvre de l'invention, il devient possible de créer de telles forces d'adhésion utilisant une feuille d'aluminium disponible dans le commerce, spécialement finie, "telle que reçue". L'évaporation à faisceau d'électrons est un procédé particulièrement satisfaisant de mise en oeuvre de l'étape de dépôt de cuivre, la température de la surface de support étant facilement réglable (c'est-à-dire en extrayant de la chaleur) de diverses manières dans de telles conditions, et 35 un film ayant l'épaisseur voulue est rapidement formé

uniformément sur la surface du support, comme on le désire.

L'invention recherche cependant la possibilité de réaliser le film de cuivre par dépôt d'ions, ce qui impliquerait la

7 2550410

polarisation du support et, si nécessaire, l'introduction d'un gaz inerte, tel que l'argon, dans la vapeur de cuivre pour établir le nécessaire effet d'ionisation Là encore, dans le cas d'un dépôt d'ions, la température superficielle 5 du support pourrait être contrôlée facilement par divers moyens L'évaporation par induction (RF) du cuivre au lieu de l'évaporation par faisceau d'électrons est également envisagée comme un moyen de production du cuivre en phase vapeur nécessaire pour le dépôt physique de vapeur et, 10 naturellement, la température de la surface du support serait également facilement réglable Si, cependant, la projection est le procédé de dépôt utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention, il est nécessaire de prendre des mesures spéciales d'élimination de la chaleur pour maintenir 15 la température de la surface support dans la gamme de températures nécessaire pour réaliser une résistance de liaison prédéterminée entre le cuivre et la feuille

d'aluminium avec une gamme de résistance au pelage voulue.

Il est clair pour l'homme de l'art que quelle que soit 20 la manière selon laquelle l'invention est mise en oeuvre pour former le film de cuivre sur la surface support, la fabrication ultérieure du corps stratifié peut être faite par différentes techniques qui seront choisies en fonction

des besoins.

Le procédé selon l'invention consiste à former un film de cuivre sur un support par dépôt en phase-vapeur de cuivre directement sur une feuilie d'aluminium convenablement nettoyée, ayant un fini mat (obtenu par laminage en liasse de la feuille au cours de l'opération de laminage final) à 30 une température comprise entre environ O C et environ 100 C, à déposer une couche liant au substrat sur le film de cuivre, à réunir le stratifié résultant au substrat au moyen d'une forte adhérence entre ledit stratifié et ledit substrat et, finalement, à éliminer le support en laissant 35 la surface à nu de l'ensemble film de cuivre/substrat unifié Dans une forme d'exécution préférée, la couche liant au substrat est formée d'une couche d'oxyde métallique et

d'une couche d'agent de couplage.

8 2550410

Ainsi, avec cette combinaison particulière de propriété de surface pour la feuille d'aluminium, c'est-à-dire le fini mat, et une contamination superficielle par des hydrocarbures réduite à environ 0,4 microgramme par centimètre carré 5 ou moins, il est maintenant possible d'obtenir la résistance au pelage voulue (c'est-à-dire la séparation d'avec le support) comprise entre environ 0,0018 et 0,0356 kg/mm à des températures significativement inférieures à celles que l'on

pensait possibles jusqu'ici.

L'invention est décrite ci-après en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique en perspective illustrant la production d'une feuille d'aluminium à fini mat nécessaire pour la mise en oeuvre de 15 l'invention; les figures 2 A et 2 B caractérisent schématiquement le changement de rugosité superficielle respectivement entre une feuille d'aluminium laminée de manière classique et une feuille d'aluminium laminée en liasse; la figure 3 est une vue schématique représentant une vue en coupe transversale d'un produit stratifié intermédiaire selon l'invention; la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 du produit stratifié intermédiaire selon l'invention avec 25 application d'une couche de liaison, et la figure 5 est une vue similaire à la figure 3 après que

le film de cuivre ait été lié au substrat.

Comme le montre la figure 5, un produit 10 selon l'invention qui peut apparaître comme un article du commerce 30 destiné finalement, par exemple, à la production de plaques de circuits imprimés, est formé d'un substrat 12 ayant un film de cuivre 14 déposé physiquement en phase vapeur, lié à une surface du substrat par une couche de liaison 16 Il comprend également une feuille support 18 en aluminium à 35 fini mat ayant une surface à fini mat sur laquelle le film de cuivre 14 a été initialement déposé en phase vapeur selon le nouveau procédé de l'invention pour donner le produit stratifié représenté à la figure 3 Le produit stratifié

9 2550410

revêtu de cuivre de la figure 3 peut également être un article du commerce Comme on le décrira plus loin, le dépôt en phase vapeur du film de cuivre 14 est accompli dans des conditions qui permettent la séparation finale de la feuille 5 18 du film 14 par pelage ou décollage en appliquant une force d'une amplitude suffisamment faible pour ne pas déchirer la feuille 18 ou le film de cuivre 14, qui doit ensuite recevoir une configuration qui en fera un circuit imprimé. L'un des aspects clé de la présente invention est la découverte qu'en utilisant une feuille d'aluminium au fini mat et propre, la résistance voulue pour la liaison entre le film de cuivre déposé en phase vapeur et le support en feuille d'aluminium peut être obtenue avec la feuille 15 maintenue à des températures significativement inférieures pendant le dépôt de cuivre que dans le cas o l'on utilise

une feuille propre ayant un fini brillant (très lisse).

La feuille d'aluminium est pourvue d'un fini mat par laminage en liasse de feuilles au cours de l'opération 20 finale de laminage Comme le montre la figure 1, au lieu de procéder à une opération de laminage classique dans laquelle une bande unique de feuille d'aluminium est passée entre les rouleaux 21, 22, deux bandes 23, 24, de feuille d'aluminium passent entre les rouleaux 21, 22 Au cours de ce passage 25 final, les bandes 23 et 24 sont ( 1) amenées à l'épaisseur

voulue et ( 2) les faces internes ou en vis-à-vis, 23 a, 24 a, de chacune d'entre elles acquièrent un fini mat Les surfaces externes de chacune des bandes conservent naturellement leur fini de laminage antérieur et normal, lequel 30 fini dépend du caractère plus ou moins lisse des rouleaux.

Les figures 2 A et 2 B montrent respectivement une rugosité de surface après un laminage classique (International Foils) et la rugosité superficielle d'un fini mat résultant d'un laminage en liasse (International Foils) Les dimensions 35 données représentent les distances absolues entre les points les plus élevés de la surface et les points les plus bas (distance pic-vallée) pour chaque type de fini Comme cela ressort clairement, le fini après un laminage classique a

2550410

une forte population d'arêtes aig Ues (figure 2 A) et ces

arêtes sont substantiellement absentes dans la surface laminée en liasse Les déviations absolues sont de 0,9 micromètre à la figure 2 A et de 0,5 micromètre à la figure 5 2 B La rugosité superficielle des surfaces à fini mat de l'aluminium est déterminée par la quantité de réduction à froid de l'opération de laminage en liasse: plus la réduction à froid est grande, plus le fini mat est rugueux.

Dans tous les cas, la surface mate est substantiellement 10 dépourvue de rayures aléatoires gênantes rencontrées dans

les feuilles d'aluminium finies par laminage classique.

Dans les cas o l'on part d'une feuille en aluminium à surface mate telle que laminée, plutôt que d'une feuille à surface mate en aluminium du commerce chimiquement propre, 15 le procédé selon l'invention, dans sa forme préférée, comprend comme première étape le nettoyage de la feuille support Que la feuille support soit telle que laminée ou chimiquement propre, l'objectif de l'invention est d'empêcher ou de réduire les modifications chimiques de sa surface 20 pour préparer une zone superficielle liable, comme cela serait le cas si on l'attaquait chimiquement, la traitait avec une solution de zincate ou la soumettait à d'autres traitements agressifs Toute feuille d'aluminium aura normalement ses surfaces revêtues d'oxyde naturellement 25 formé d'une épaisseur quelque peu inférieure à environ 50 Angstrbms et, habituellement, d'une épaisseur comprise entre 10 et 30 Angstrbms La feuille support à fini mat elle-même a, de préférence, une épaisseur comprise entre 0,0254 et 0,1778 mm mais elle peut être quelque peu plus mince ou plus 30 épaisse si on le désire Le nettoyage de la feuille support pour réduire convenablement la contamination en hydrocarbure à quelque moment après l'opération de laminage commercial est essentiel pour la production d'un produit stratifié uniforme dans lequel le film de cuivre est collé à la 35 feuille d'aluminium avec une résistance au pelage ayant une

valeur moyenne comprise entre environ 0,0018 et 0,0356 kg/mm (de préférence entre 0,0036 et 0,0178 kg/mm) comme cela est souhaitable pour le traitement et l'utilisation ultérieurs.

il 2550410 Le nettoyage à la vapeur à l'aide de Fréon liquide ou d'autre matériau convenable peut être utilisé, mais on préfère une attaque au plasma ou un nettoyage à l'ozone qui sont des techniques connues et utilisées dans le domaine 5 considéré à des fins de nettoyage général, lorsqu'il est demandé une grande propreté de surface (par exemple une

absence de contamination par des hydrocarbures).

Avec la surface de la feuille support ainsi préparée, l'application du cuivre par la technique de dépôt en phase 10 vapeur, telle que décrite cidessus, est mise en oeuvre grâce à quoi un film de cuivre est appliqué sur la surface de feuille support en aluminium propre Selon une forme d'exécution préférée, on utilise une évaporation par faisceau d'électrons et, dans tous les cas, l'étape est mise 15 en oeuvre pour donner un revêtement qui sera un film ultra mince de 5 micromètres ou moins d'épaisseur Ce revêtement de cuivre sera uniformément épais, continu, lisse, et dépourvu de trous d'épingle à environ 100 % de la densité théorique avec une structure columnaire discernable Tel que 20 déposé de cette manière ou par quelque procédé utilisable en variante, tel qu'avec un chauffage par induction ou un dépôt d'ions, le film de cuivre aura une taille moyenne de grain de l'ordre de quelques centaines à quelques milliers d'Angstrbms par opposition à la taille de grain beaucoup 25 plus grande des films de cuivre obtenus par électrodéposition dont l'épaisseur minimale est comprise entre 1 et

2 microns.

Pour obtenir ce résultat, la surface de la feuille support en aluminium sur laquelle le film de cuivre est 30 déposé, est maintenu (c'est-à-dire refroidi) tout au long de l'opération de dépôt à une température comprise entre environ O et environ 100 C On a constaté que des températures quelque peu supérieures débouchent sur l'obtention d'un lien entre le film de cuivre et la feuille support 35 en aluminium qui est suffisamment fort pour rendre difficile la séparation mécanique ou le pelage du film pour l'enlever

de la feuille, ou même impossible sans endommager le film.

Une fois que le film de cuivre est formé par déposition

12 2550410

en phase vapeur, le stratifié résultant est prêt pour l'étape suivante du procédé Cette étape comprend la préparation du film de cuivre pour la fixation à un substrat et cette étape peut être mise en oeuvre selon le procédé 5 décrit dans les brevets des Etats-Unis n 4 357 395 ou 4 383 003 On comprendra cependant qu'il peut être traité d'une autre manière par des méthodes existantes, ou à mettre au point, pour obtenir le résultat final voulu à l'égard de la liaison du film de cuivre au corps du substrat avec 10 lequel il est finalement stratifié et utilisé pour la

production de plaques de circuits imprimés ou d'autres buts.

La liaison du substrat ayant été mise en oeuvre pour donner le produit stratifié fini, il ne reste à l'utilisateur final qu'à enlever la feuille support en la séparant 15 mécaniquement ou en la pelant par application d'une force, comprise entre environ 0,0018 et 0,0356 kg/mm) de manière à

n'endommager ni la feuille support ni le film de cuivre.

Exemple 1.

Une feuille en aluminium pur du commerce ( 1145-H 19) qui 20 a été laminée en liasse et nettoyée chimiquement pour réduire la contamination en hydrocarbure sur la feuille d'aluminium à 0,35 microgrammes/cm 2 a été revêtue avec une couche d'approximativement 5 micromètres de cuivre déposé physiquement en phase vapeur en utilisant un dispositif de 25 revêtement sur rouleau sous vide de 305 mm avec une

température du réfrigérant du tambour de revêtement (eau) de 600 C La feuille a été revêtue à la vitesse de 152 mm/mn pendant le dépôt de cuivre La force nécessaire à la séparation du support était comprise entre 0,0036 et 0,0356 30 kg/mm.

Exemple 2.

On a reproduit l'Exemple 1, excepté que la vitesse de

défilement de la feuille était de 508 mm/mn La force nécessaire à la séparation du support était comprise entre 35 0,0053 et 0,0089 kg/mm.

Exemple 3.

On a reproduit l'Exemple 1, excepté que la vitesse de revêtement était de 1219 mm/mn La force nécessaire à la

13 2550410

séparation du support était comprise entre 0,0018 et 0,0053 kg/mm.

Exemple 4.

On a nettoyé avec un dispositif de nettoyage en couron5 ne une feuille d'aluminium pur du commerce ( 1100-H 19) qui avait été laminée en liasse L'espace d'air de la machine était fixé à 1,524 mm et l'électrode était encapsulée dans du quartz Des spécimens ont été nettoyés à 0,31 watt/mm, 0,47 watt/mm et 0,51 watt/mm, tous à une vitesse de 10 défilement de la feuille de 1,524 m/mn Le revêtement ultérieur de ces matériaux avec du cuivre à 508 mm/mn à une température de tambour de 600 C a donné des produits ayant

des forces de pelage de 0,0 kg/mm.

Exemple 5.

On procède comme dans l'Exemple 4, excepté que le nettoyage est fait à raison de 0,67 watt/mm et que l'on obtient une force de pelage comprise entre 0,0089 et 0,0098 kg/mm.

Exemple 6.

On répète l'Exemple 4, excepté que le nettoyage est fait avec 0,67 watt/mm à 0,46 m/mn On obtient une force de

pelage comprise entre 0,0027 et 0,0080 kg/mm.

Exemple 7.

Une feuille d'aluminium pur du commerce ( 1235-H 19) qui 25 n'a pas été laminée en liasse, mais laminée des deux côtés à un fini poussé ( 0,127 micron) a été nettoyée par le fabricant en utilisant un système de nettoyage en couronne semblable à celui de l'Exemple 4 La feuille a été revêtue de cuivre avec un défilement de 508 mm/mn et à 70 C 30 (température du réfrigérant du tambour) et l'on a obtenu une

force de pelage de 0,0 kg/mm.

Il ressort à l'évidence des données fournies par les expériences décrites ci-dessus que l'on doit faire une corrélation entre les différents paramètres lors de la mise 35 en oeuvre de l'invention pour produire les résultats et avantages attendus surmontant les limitations de l'art antérieur Ces paramètres combinés sont l'utilisation d'une feuille d'aluminium au fini mat comme support, une surface

14 2550410

dont la contamination en hydrocarbure n'excède pas 0,4 Pg/cm 2 ou moins et un dépôt sur cette surface de cuivre avec une température de support comprise entre environ O C etenviron 100 C.

Le film 14 ayant été déposé peut avoir de préférence une épaisseur comprise entre 1 et 16 microns (bien que des couches plus épaisses puissent être utilisées), le film de cuivre 14 est ensuite revêtu avec une couche d'oxyde métallique (ou d'un mélange d'oxydes métalliques) par dépôt 10 en phase vapeur, habituellement dans la même chambre de

dépôt, sous une épaisseur relativement uniforme comprise entre enrirom 10 et 500 Angstrbms (de préférence entre 10 et 100 Angstrbms) sous vide avec une teneur réglée en oxygène et en vapeur d'eau telle que réglée par un dispositif 15 d'analyse de gaz résiduel.

La couche d'oxyde ainsi déposée reçoit ensuite une couche d'une solution d'agent de couplage L'agent de couplage est de préférence constitué d'un organosilane La couche 16 représente la couche totale de liaison, c'està20 dire formée de l'oxyde et de l'agent de couplage Lorsque le matériau formant l'agent de couplage a été séché, l'ensemble formé par la feuille support 18, le film de cuivre 14, la couche d'oxyde et la couche d'agent de liaison 16, est lié à la plaque en résine époxy renforcée par du verre 12 25 (représentée à la figure 5) en utilisant une température d'environ 175 C simultanément avec l'application d'une pression d'environ 10,5 kg/cm 2 pendant une durée comprise entre environ 30 et environ 40 minutes à la température indiquée A ce stade, on obtient un ensemble revêtu de 30 cuivre formé des composants 12, 16, 14 et 18 et, lorsque l'on utilise l'ensemble, la feuille support en aluminium 18

est séparée pour mettre à nu la couche 14.

Dans le cas d'ensembles de plus petite surface n'excédant pas environ 305 mm x 305 mmun, la séparation de la 35 feuille support 18 de l'ensemble peut être facilement réalisée à la main, cependant il peut être plus commode d'utiliser un dispositif mécanique Dans le cas d'ensembles de très grande surface, on préfère utiliser un dispositif e O

* 2550410

mécanique pour appliquer une force plus stable et plus

régulièrement répartie sur la feuille support.

Bien que l'invention ait été décrite en utilisant le précurseur de stratifié de la figure 3 en relation avec un mode particulier de liaison à un substrat pour produire un ensemble revêtu de cuivre, on peut utiliser n'importe quel moyen connu ou à créer pour réaliser la liaison voulue sans

affecter l'efficacité de l'invention.

La manière particulière selon laquelle est effectuée la 10 commande de la température pendant le dépôt du film de cuivre dépend du mode particulier de dépôt Ainsi, dans le cas d'une évaporation par faisceau d'électrons, on préfère faire passer la feuille support sur un tambour rotatif refroidi et que le cuivre évaporé vienne frapper la feuille 15 support à l'emplacement correspondant à un point de contact

étroit entre la surface arrière de la feuille support et le tambour refroidi pour rendre maximal le transfert thermique.

Avec cette disposition, le gradient de température fournissant la température superficielle voulue pour le support 20 peut être déterminé en commandant la température du réfrigérant (par exemple de l'eau) circulant dans et hors du

tambour refroidi.

a

16 2550410

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Procédé de fabrication d'un stratifié revêtu de cuivre, caractérisé en ce qu'il consiste: à former un film de cuivre ( 14) sur une feuille support en aluminium souple ( 18) par dépôt de cuivre en phase vapeur, directement sur une surface principale propre de ladite feuille ( 18), ladite surface principale ayant un fini mat et à maintenir simultanément la température de ladite surface principale dans une gamme de températures allant d'environ 10 O C à environ 100 C, la température étant commandée de telle sorte que l'intensité de la liaison entre le film de cuivre ( 14) et la zone de surface liable de ia surface principale donne une résistance au pelage, entre elles

deux, comprise entre environ 0,0018 et 0,0356 kg/mm.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contamination moyenne en hydrocarbure de la surface principale de la feuille support est inférieure à environ

0,4 microgramme par centimètre carré.

3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce 20 que le taux de contamination en hydrocarbure est abaissé en nettoyant l'aluminium tel que laminé -par une attaque au

plasma avant la formation du film de cuivre.

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que le film de cuivre est déposé par évaporation à faisceau 25 d'électrons.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la commande de la température est effectuée en éliminant la chaleur de la surface de la feuille support ( 18) à l'opposé de l'emplacement o s'effectue le dépôt de cuivre. 30 6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la formation de grain dans le film de cuivre ( 14) est

principalement columnaire.

7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que la rugosité de surface du fini mat a une différence 35 absolue picvallée inférieure à environ 0,5 micromètre.

8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

17 2550410

que l'épaisseur du film de cuivre ( 14) déposé est inférieure

à environ 5 micromètres.

9 Procédé de préparation d'un stratifié revêtu de cuivre, caractérisé en ce qu'il consiste: à former un film de cuivre ( 14) sur une feuille support d'aluminium souple ( 18) par dépôt en phase vapeur du cuivre directement sur une surface principale propre de ladite feuille support ( 18) à maintenir simultanément la température de ladite surface 10 majeure à une valeur comprise entre environ O C et environ C, la température étant réglée de telle sorte que l'intensité de la liaison entre ledit film de cuivre ( 14) et ladite surface principale liable donne une résistance au pelage, entre elles deux, comprise entre environ 0,0018 15 et environ 0,0356 kg/mm; à préparer la surface principale exposée dudit film de cuivre pour le fixer à un substrat d'isolation ( 12) à placer la surface de film de cuivre ( 14) préparée en juxtaposition avec ledit substrat ( 12) pour former un 20 ensemble, à stratifier ledit ensemble, et à séparer ladite feuille support ( 18) pour mettre à nu ledit film de cuivre ( 14) antérieurement lié à ladite

feuille support ( 18).

10 Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le film de cuivre ( 14) restant lié au substrat ( 12), après que la feuille support ( 18) ait été séparée, est

substantiellement dépourvu de trous d'épingle.

11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en 30 ce que l'épaisseur du film de cuivre est d'environ 5

micromètres ou moins.