HU208715B

HU208715B - Method for forming printed circuits with selectively etchable metal layers, as well as method for final forming pattern of high definition

Info

Publication number: HU208715B
Application number: HU9201376A
Authority: HU
Inventors: Christopher J Whewell; Sidney J Clouser; Chi-Ho Lee
Original assignee: Gould Inc
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1993-12-28
Also published as: KR920702440A; AU649666B2; HUT62042A; WO1992003599A1; DE69121183D1; US5017271A; FI921810A0; JPH05504658A; EP0497925A4; BR9105877A; FI921810A; EP0497925A1; AU7653791A; DE69121183T2; EP0497925B1

Description

A leírás terjedelme: 10 oldal (ezen belül 2 lap ábra)

HU 208 715 Β (G) az első típusú fémrétegről eltávolítják a visszamaradt fotorezisztet;

(H) eltávolítják a hordozóról (12) az első típusú fémréteg harmadik típusú fémrétegtől fedetlenül maradt részeit, ezáltal befejezve a finom felbontású mintázat (60)kialakítását.

A nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának (60) végleges kialakítására azok gyártása során a találmány szerint a következő technológiai lépéseket hajtják végre:

(A) elektrogalvanikus úton felvisznek egy első típusú fémréteget egy második típusú fémrétegre, amellyel egy fém kompozitot nyernek;

(B) a fém kompozitot laminálással rádolgozzák egy hordozóra (12) úgy, hogy a kapott laminátban az első típusú fémréteg a hordozó (12) és a második típusú fémréteg között legyen;

(C) egy vékony fólia laminátot alakítanak ki azáltal, hogy a második típusú fémréteget eltávolítják az első típusú fémrétegről;

(D) az első típusú fémréteget fotoreziszttel vonják be, és annak egyes részeit megvilágítják;

(E) a fotorezisztet egyes részekről eltávolítják úgy, hogy ezeken a részeken az első típusú fémréteg fedetlen marad, és egy mintázat (60) alakul ki;

(F) felvisznek egy harmadik típusú fémréteget az első típusú fémréteg fedetlenül maradt részeire;

(G) az első típusú fémrétegről eltávolítják a visszamaradt fotorezisztet;

(H) eltávolítják a hordozóról (12) az első típusú fémréteg harmadik típusú fémrétegtől fedetlenül maradt részeit, ezáltal befejezve a villamosán vezető és szigetelő részekből álló finom felbontású mintázat (60) kialakítását.

Egy hasonló eljárás ettől csupán annyiban különbözik, hogy a második típusú fémréteg rezet tartalmaz, és annak eltávolítását a (C) lépésben kémiai úton végzik.

A találmány tárgya nyomtatott áramköri lapok mintázatának kialakítási eljárása szelektíven maratható rétegek segítségével. A jelen találmány körébe az olyan áramköri kártyák esnek, amelyek valamilyen fémfólia réteget tartalmaznak. Az ilyen lapokon finom nagyfelbontású fém mintázatok találhatók.

A legtöbb elektronikus eszköz, készülék, mint például a számítógépek, a televízió készülékek, a rádiók, az erősítők, olyan elektronikus áramköröket tartalmaznak, amelyek nyomtatott áramköri kártyákon vannak kialakítva. A nyomtatott áramkörök gyártásának technológiája Strong és társai munkássága nyomán alakult ki, ezt a GB 690691 lajstromszámú brit szabadalmi leírás mutatja be számunkra, amely napjaink modem társadalmára jelentős közvetett hatást gyakorolt. Kezdve egészen Strong és társainak ez irányú tevékenységétől, a fejlesztés célja mindig az volt, hogy a nyomtatott áramköri kártyákon minél több alkotóelemet tudjanak elhelyezni, hogy minél nagyobb legyen a fajlagos területegységre jutó elemsűrúség.

A jelenleg ismert technikának megfelelően a nyomtatott áramköri kártyák készítése során egy vezető, fémből lévő fóliát (például réz fóliát) dolgoznak rá egy dielektrikum hordozóra vagy egy merev szigetelő lemezre és ezzel készül a nyers, megmunkálatlan nyomtatott áramköri lemez. Általában a dielektrikum hordozó vagy a szigetelő alaplap szövött textilből készül, amelyet impregnálnak és üvegszál erősítéssel látnak el, a kezeléshez általában gyantákat, például epoxigyantákat használnak fel. A fémfóliát úgy dolgozzák rá a szigetelő hordozóra, hogy egy nagy lamináló présbe helyezik, amelyben megnövelt hőmérsékleten és nyomáson végzik el a teljes technológiai kezelési folyamatot, melynek eredményeként a fémfólia réteg szervesen hozzárögzül a gyanta révén a hordozóhoz.

A fémfóliát többnyire elektrokémiai folyamat útján állítják elő egy olyan cellában, amely tartalmaz egy anódot, egy katódot, egy fémionokat tartalmazó elektrolit oldatot és egy áramforrást. Miután az anód és a katód közé feszültséget kapcsolnak, az oldatban lévő fém lerakódik a katód felületére. A kialakuló fémfóliának a katóddal szemköztes, azzal érintkező felülete finomszemcsés és matt. A laminálási eljárás alatt ezt a matt felületet helyezik a hordozóra.

A laminálási eljárás előtt célszerű ezt a matt felületet egy olyan eljárásnak alávetni, melyben azon egy a kötést elősegítő - réteg alakul ki. Ez az előkezelés megnöveli a fólia felületét és ezáltal javítja a kötés minőségét (a mechanikai és a kémiai kötését egyaránt) azon célból, hogy a fólia és a hordozó közötti kötést erősebbé, jobb minőségűvé tegye. A matt felületet továbbá még más, egyéb kezelésnek is alávethetik, amelynek során egy olyan termikus határoló réteget alakítanak ki, amely elősegíti azt, hogy a nyomtatott áramköri lap további megmunkálása során a fólia és a hordozó közötti kötés ne engedhessen el. Abban az esetben, ha a fólia rézfólia, akkor ezen kiegészítő kezelés például egy olyan réteg felvitele lehet, amely cink és ón ötvözete, és amely egy határoló réteget képez a réznek a gyanta hordozóba való átvándorlását megakadályozandó, mint az le van írva az US 4049481 lajstromszámú Morisaki nevéhez fűződő szabadalomban.

Amint a nyers, megmunkálatlan lap elkészült, fényérzékeny polimer filmmel, vagy fotoreziszttel vonják be, mint az az US 3 469 982 lajstromszámú szabadalomban ismertetésre került. Ezután egy akár negatív, akár pozitív, előre meghatározott mintázatot (a következőkben fotómaszkot) helyeznek a felszíni rétegre úgy, hogy az közvetlen érintkező kontaktusban legyen a fotoreziszttel. Ezután megfelelő hullámhosszúságú fénnyel az egészet megvilágítják, amely exponálást hoz létre a fotómaszk által nem árnyékolt részeken. Ez a fénysugárzás által kiváltott reakció olyan változásokat hoz létre a fotoreziszt exponált területein, amely azt egy speciális kémiai előhívó által oldhatatlanná teszi. A megvilágított lemezt ezután előhívják, mégpedig úgy, hogy az előhívó folyadékba bementik, amely a megvilágítatlan vagy exponálatlan részeit a fotorezisztnek

HU 208 715 Β leoldja, és így a fémfólia felülete bizonyos helyeken csupaszon marad, a fotómaszk mintázatának megfelelően.

Az exponált fémfólia ezután egy megfelelő kémiai marató oldatba kerül. A maradék fotoreziszt eltávolítása után egy szigetelő és vezető területrészekből álló, félkész áramköri kártyát kapunk.

A fentiekben ismertetett, a technika jelenlegi állásának megfelelő nyomtatott áramköri lapok előállítását megvalósító eljárás legalább egy hátulütővel rendelkezik. Pontosan azzal, hogy a szigetelő hordozón kialakított vezető vonalak és mintázatok nem rendelkeznek derékszögű sarkokkal. Ha keresztmetszetben szemléljük, a vezető vonalaknál alámaródást tapasztalhatunk, amely abból származik, hogy a fotoreziszttel nem védett területek alá a maratási eljárás során használt kémiai marató anyag alámar, és ez a sarkok lekerekítését, valamint az élek be és lefelé dőlését eredményezi. Ezen alámaródás korlátozza az elérhető minimális vonalméreteket, amit a gyártás során meg tudnak valósítani.

Az egyik eljárás, amellyel az alámaródás jelenségét ki tudják védeni, az, hogy a vezető fóliát vékonyabb rétegben alkalmazzák a nyers lap kialakításánál. Minél vékonyabb a fólia, annál nagyobb lehet a felbontás, azaz az adott területegységre eső elhelyezhető vonalak száma. De ezt egy ponton túl nem lehet fokozni, mert a fólia túl vékony lenne ahhoz, hogy a szükséges menynyiségű áramokat el tudja szállítani. Ebben az esetben szükségessé válik a vezető részek utólagos elektródos technológiájú megvastagítása valamely megfelelő fémmel, amíg a megfelelő vastagságot el nem érik.

Egy másik, a technika állásának megfelelő szintű nyomtatott áramköri lap előállítási eljárást ismertet Barhle és társa, az US 4 705 592 lajstromszámú szabadalmuk bevezető részében. Az eljárásnál réz felületi rétegeket használnak (összesen kb. 75 pm) egy szigetelő hordozó mindkét oldalán. Ezután maratással kb. 70 pm rezet eltávolítanak. A lapot ezután megtisztítják, fotorezisztet alkalmaznak és előhívják azt. Ezután nem elektrokémiai úton rezet csapatnak le az áramköri kártya vezetékvonalaira, majd erre ónt visznek fel. Ezután a maradék fotorezisztet eltávolítják, majd azt a rezet, amelyet nem von be az ón, szintén maratással eltávolítják. Majd ezután eltávolítják a védő ónbevonatot és ezzel készen áll a nyomtatott áramköri kártya. Ezen eljárás hátránya, hogy az említett nem elektrokémiai rézkiválasztási eljárás nagyon lassú lefolyású és költséges. Továbbá ha nem tökéletesen használják ezt a nem elektrokémiai felviteli eljárást, az így létrehozott réz meglehetősen rideg lehet. Szintén nem könnyű a 70 pm-es réz rész eltávolítása úgy, hogy 5 pm vastagságú rézréteg maradjon a felületen.

Az előbb említett szerzők bemutatnak továbbá más olyan ismert megoldásokat áramköri kártyák előállítására, amely differenciális maratást alkalmaz. Pontosabban, ezeknél az ismert módszereknél egy szigetelő hordozóra van a réz ráporlasztva. Ezután alkalmazzák a fotorezisztet, majd az előhívást. Ezután a szórással felvitt rézre galvanikus rezet visznek fel. A fölösleges fotorezisztet ezután leoldják, majd az exponált porlasztott rezet eltávolítják differenciális maratással. Ennek az ismert eljárásnak a hátránya, hogy az eljárás során használt sav hajlamos arra, hogy a galvanikusan felvitt rezet is megtámadja, ne csak a szórással felvittet. Továbbá a porlasztásos eljárás költségesebb, mint a felületbevonás, vagy a külön rétegben való felvitel. Továbbá, a porlasztott rézréteg kedvezőtlen tulajdonságokat mutat, például rideg és rosszul tapad a hordozóhoz.

A jelen találmány célja egy olyan javított eljárást biztosítani nyomtatott áramköri lapokhoz, amelyek 50 pm alatti mérettartományban tartalmaznak szigetelő és vezető részterületeket. Az ilyen nyomtatott áramköri lapok teszik lehetővé, hogy igen nagyszámú elektronikai alkatelemet tudjunk egy lapra beültetni. A jelen találmány továbbá szükségtelenné teszi a fémfelület előzetes kezelését a fotoreziszt alkalmazását megelőzően, továbbá a fotografikus leképezési eljárás során nagyobb felbontást enged meg. A jelen találmány szerinti nyomtatott áramköri lapok továbbá olyan javított minőségű diffúziógátló réteget tartalmaznak, amely lehetővé teszi, hogy a lapok gyártása során olyan fémeket alkalmazzunk, amelyek stabilak és nagy valószínűséggel nem diffundálnak a lapba. A jelen találmány továbbá megengedi olyan fémek használatát is, amelyek nem sorolhatók a rézoldhatóak közé (azaz az olyan fémeket, amelyek a rézhez hasonló módon és mértékben marathatok). A találmány célkitűzése értelmében a következő lépések egymás utáni megvalósításával járunk el a nyomtatott áramköri lapok kialakításánál.

(A) felviszünk egy első típusú fémréteget egy, az első típusú fémtől eltérő kémiai összetételű második típusú fémrétegre;

(B) az első típusú fémréteget és a második típusú fémréteget rádolgozzuk egy hordozóra úgy, hogy az első típusú fém a hordozó és a második típusú fémréteg között legyen;

(C) egy vékony fólia laminátot alakítunk ki azáltal, hogy a második típusú fémréteget eltávolítjuk az első típusú fémrétegről;

(D) az első típusú fémréteget fotoreziszttel vonjuk be, és annak egyes részeit megvilágítjuk;

(E) a fotorezisztet a megvilágítottságtól függően egyes részekről eltávolítjuk úgy, hogy ezeken a részeken az első típusú fémréteg fedetlen marad, és egy mintázat alakul ki;

(F) felviszünk egy az első típusú fémtől eltérő kémiai összetételű harmadik típusú fémréteget az első típusú fémréteg fedetlenül maradt részeire;

(G) az első típusú fémrétegről eltávolítjuk a visszamaradt fotorezisztet;

(H) eltávolítjuk a hordozóról az első típusú fémréteg harmadik típusú fémrétegtől fedetlenül maradt részeit, ezáltal befejezve a finom felbontású mintázat kialakítását.

A nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítása során rendre a követketző technológiai lépéseket hajtjuk végre:

HU 208 715 Β (A) elektrogalvanikus úton felviszünk egy első típusú fémréteget egy második típusú fémrétegre, amellyel egy fém kompozitot nyerünk;

(B) a fém kompozitot laminálással rádolgozzuk egy hordozóra úgy, hogy a kapott laminátban az első típusú fémréteg a hordozó és a második típusú fémréteg között legyen;

(E) a fotorezisztet egyes részekről eltávolítjuk úgy, hogy ezeken a részeken az első típusú fémréteg fedetlen marad, és egy mintázat alakul ki;

(F) felviszünk egy harmadik típusú fémréteget az első típusú fémréteg fedetlenül maradt részeire;

(H) eltávolítjuk a hordozóról az első típusú fémréteg harmadik típusú fémrétegtől fedetlenül maradt részeit, ezáltal befejezve a villamosán vezető és szigetelő részekből álló finom felbontású mintázat kialakítását.

Egy hasonló, szintén találmányunk szerinti eljárás ettől csupán annyiban különbözik, hogy a második típusú fémréteg rezet tartalmaz, és annak eltávolítását a (C) lépésben kémiai úton végezzük.

Egy előnyös kiviteli alak esetében a nyomtatott áramköri kártya a jelen találmány szerint egy valamely első fém, például króm felvitelével készül, amely felvitel egy második fém, például rézfólia matt oldalára történik és így egy kompozit jön létre. Az így nyert kompozitot ezután laminálással mint felületi réteget visszük fel egy szigetelő hordozóra, mégpedig úgy, hogy a krómréteg a réz és a hordozó közé essen.

A laminálást követően a rézfóliát eltávolítjuk úgy, hogy a króm maradjon a szigetelő hordozón, azzal érintkezésben. Ezután alkalmazzuk a fotoreziszt réteget a krómra, amely fotorezisztet azután fotómaszkon keresztül megvilágítjuk, majd előhívjuk. Ezután egy harmadik fémet, például rezet viszünk fel a nem felületvédett területekre (azaz azokra a krómréteg területekre, ahol az előhívás során a fotoreziszt nem lett eltávolítva).

Ezután a felületen visszamaradó összes fotorezisztet eltávolítjuk. Végül azokat a krómréteg részeket, amelyek az előhívott és eltávolított fotoreziszt alatt helyezkedtek el, szintén eltávolítjuk és ezáltal megkapjuk a kívánt finom mintázatú vezető és nem vezető részekből összetevődő áramkört. Az így befejezett áramköri lapból alakítjuk ki később az áramkört ténylegesen hordozó kártyát.

A következőkben a találmány főbb jellegzetességeit ábrákon keresztül mutatjuk be, a csatolt rajzok számos jellemző kiviteli példát mutatnak a találmányra, mindazonáltal csupán néhány útját-módját mutatják meg a találmányban megtestesülő elvek kifejezésre juttatásának.

A csatolt rajzokon a következőket láthatjuk:

1. ábra: A találmány szerinti nyomtatott áramköri kártya perspektivikus nézete.

2. ábra: Egy elmetszett rézfólia perspektivikus képe, amely fólián kialakított rézréteg képezi a szelektíven maratható kompozit fémréteget.

3. ábra: A 2. ábra szerinti kompozitot egy szigetelő hordozóra laminálással felvive mutatja perspektivikus nézetben.

4. ábra: Az előző 3. ábra szerinti felületi bevonat látható, perspektivikus nézetben, amikor a rézfóliát eltávolították.

5. ábra: Az előző 4. ábra szerinti felületi réteg perspektivikus nézete a fotoreziszt felvitelét és előhívását követően, amely ezáltal egy mintázatot alkot, és

6. ábra: Az előző 5. ábra szerinti mintázat perspektivikus nézete, amikor a krómrétegnek a fotoreziszttel nem fedett részeire egy rézréteget vittek fel és a fotorezisztet, valamint az az alatt elhelyezkedő krómrészeket eltávolították és így kialakult a finom rajzolatú mintázat végleges formája.

Az 1. ábrán a jelen találmány megoldása szerint elkészített (10) nyomtatott áramköri lap látható. Ez az említett (10) nyomtatott áramköri lap egy szigetelőanyagú (12) hordozóból, valamint az azon kialakított vezetőanyagú (14) vezetékekből, és az azok között elhelyezkedő (15) szigetelő területekből áll. A (14) vezetékek szolgálnak a legkülönfélébb (16) elektronikus alkatelemek egymással való összekötésére. Példa lehet ezekre a (16) elektronikus alkatelemekre bármilyen dióda, ellenállás, kondenzátor és számos félvezető eszköz.

Egy előnyös kivitel esetében a (10) nyomtatott áramköri lapot úgy készítjük el, hogy elsőként veszünk egy darab villamosán vezető (20) rézfóliát, arra anyagkicsapatással vagy elektrogalvanikus úton egy (26) krómréteget viszünk fel, kb. 0,1-5 pm vastagságban, melynek eredményeként a 2. ábrán látható (29) kompozitot nyerjük. A továbbiakban anyagkiválasztás helyett csak a felvitel fogalmat fogjuk használni, amelyet a legszélesebb értelemben kell értelmezzünk, beleértve bármilyen fém felvitelét egy másik fém felületére úgy, hogy az jól tapadjon ott, és ideértve mindazokat a felviteli technológiákat, amelyek a technika állásából ismeretesek, például az elektrogalvanikus, az elektromos és elektromosságmentes kicsapatást, a porlasztást, valamint a diffúziós kötést vagy hegesztést.

A (20) rézfóliát bármely ismert gyártási eljárással készíthetjük. Előnyösen a (20) rézfólia olyan vékony, amilyen csak lehet, és ezáltal nem több mint 35 pm vastag. Továbbá előnyösen a (20) rézfóliának van egy (28) matt felülete, amelynek durvasági foka kb. 10 pm. Ez a matt felület a (26) krómréteg mindkét fő felületi oldalához való kötést biztosítja a (20) rézfóliára felvitt króm elektrogalvanikus bevonása alatt.

Miután a (29) kompozitot kialakítottuk, azt egy (12) hordozóra visszük fel úgy, hogy a (26) krómréteg a (20) rézfólia és a (12) hordozó között helyezkedjék el és ezáltal egy fémrétegekből álló (31) laminát képződjék a 3. ábrának megfelelően. A (26) krómréteg és a (20) rézfólia matt felületei fokozzák a (26) krómréteg és a (12) hordozó közötti jó kötést, tapadást.

Egy más megoldás szerint a fémrétegből álló felü4

HU 208 715 Β leti (31) laminát létrehozható úgy is, hogy vesszük a (29) kompozitot és valamilyen szigetelő műanyagot poriasztunk a (26) krómrétegre.

A (12) hordozónak megfelelő anyagok lehetnek például az amino-típusú műgyanták, amelyek formaldehid és urea vagy formaldehid és melamin reakciótermékei, epoxi típusú gyanták, poliészter gyanták, fenolszármazékok, amelyek fenol és formaldehid reakciójából jönnek létre, szilikonok, poliamidok, dialil-ftalátok, fenil-szilán gyanták, polibenzi-imidazolok, difenil-oxidok, politetrafluoretilén, vagy kerámiák, mint például az alumíniumoxid, berilliumoxid, szilícium-, alumínium-nitrid, szilíciumdioxid, vagy bómitrid.

Bár számos technológia ismert, mint például a porlasztási technológia, vagy a nem elektromos kicsapatás, amellyel a fémrétegekből álló (31) laminát előállítható, mégis célszerűen, azért, hogy a költségeket minimalizáljuk, a (31) laminát előállítására fémfóliát használunk, amely fémfólián egy másik fém kerül felvitelre elektrogalvanikus vagy elektromos kicsapatási eljárás útján. így viszonylag kis költséggel kapunk egy fémréteget, különösen akkor, amikor rézzel dolgozunk, hiszen a rézfólia előállítása viszonylag olcsó, összevetve egyéb eljárások költségeivel. Hasonlóképpen a fémfólián az elektrogalvanikus vagy elektrokicsapatásos technikával alkalmazott második fémréteg kiválasztása általánosságban kevéssé költséges és időrabló, mint más alternatív technológiák alkalmazása, mint amilyen például a porlasztásos, vagy nem elektromos árammal történő kicsapatásos eljárás.

Miután a fémrétegekből álló (31) laminátot kialakítottuk, a (20) rézfóliát eltávolítjuk a (26) krómrétegről, mégpedig szelektív maratásos technológiával, amely lehetővé teszi, hogy a (20) rézfólia lekerüljön a (26) krómréteg eltávolítása, vagy figyelembe vehető mértékű megsértése nélkül.

A (31) laminátot rézklorid oldatba merítjük és ott tartjuk megfelelő időn át, amikor a rézklorid oldat kémiailag eltávolítja, vagyis lemarja a (20) rézfóliát anélkül, hogy említésre méltó marást, sérülést, vagy eltávolítódást okozna az az alatt fekvő (26) krómrétegben. Ezáltal egy vékony fémréteg szerkezet, egy speciális (36) vékony fólia laminát jön létre, amint az a 4. ábrán látható. Előnyösen a (20) rézfólia eltávolítás! művelete kb. 50 °C hőmérsékleten tartott rézklorid oldattal történik. Gondoskodnunk kell arról, hogy a (31) lamintátot pont a megfelelő ideig tartsuk a rézklorid oldatban ahhoz, hogy a (26) krómrétegről a (20) rézfólia teljes mértékben való eltávolítódása megtörténjék.

Miután a (20) rézfóliát eltávolítottuk, a (36) vékony fólia laminátra fotorezisztet viszünk fel. Nem szükséges a (26) krómréteg előkezelése a megfelelő tapadás biztosítása érdekében, mivel a (6) krómréteg megfelelő matt felületet kapott már a (20) rézfólia matt felülete segítségével. Bármelyik kereskedelmi forgalomban hozzáférhető fotoreziszt alkalmazható. Például megfelelő fotoreziszt a jelen találmány szerinti megoldáshoz a „Riszton” védjegyezett márkanév alatt forgalmazott anyag.

A fotoreziszt felvitele után egy, a kívánt mintázatot hordozó maszkot helyezünk a (36) vékony fólia laminát fölé. A fotomaszkot és a fotorezisztet ezután exponáljuk, vagyis megfelelő fényfonás fényével megvilágítjuk, amely egy negatív képet hoz létre, amely kémiai úton előhívható. A kémiai előhívás folyamata alatt a fotorezisztnek a meg nem világított részei az előhívó által oldhatóak és ezáltal azok eltávolítódnak a helyükről és a megvilágított részeken a fotoreziszt oldhatatlanná válik az előhívó számára, így fixen rögzítve a (26) krómréteg felületén tapadva marad és ezáltal kialakítja a ráfényképezett (40) negatív mintázatot, mint az az 5. ábrán látszik. Bármelyik kereskedelmi forgalomban beszerezhető előhívó megfelelő a fotoreziszt előhívására. A találmány szerinti megoldáshoz jól használhatóan választott előhívó lehet például a Diveloper 200 koncentrátum, amely A és B komponensekből áll, és a védjegyezett Riszton márkanév alatt kerül forgalomba.

A (40) negatív mintázat magában foglalja a (12) hordozót, amely a (26) krómréteggel lett bevonva, valamint az azon kialakított (44) fotorezisztet, illetőleg a (44) fotorezisztnek a megvilágított, és ennek következtében visszamaradott részeit a (26) krómrétegen. A (26) krómréteg fedetlen részeit ezután bevonjuk, előnyösen elektrogalvanikus úton valamely jól vezető fémmel, így például a (54) rézzel, kb. 10-25 pm vastagságban. A bevonattal ellátott mintázatot ezután ismét vegyi kezelésnek vetjük alá, amelyet valamely, a kereskedelmi forgalomban beszerezhető fotoreziszt eltávolító vegyszerrel végzünk el. Ezzel eltávolítjuk a (44) fotoreziszt exponált, és ezáltal visszamaradott részeit is. Ilyen megfelelő fotoreziszt eltávolító vegyszer lehet a 40 g/liter töménységű káliumhidroxid oldat.

A (26) krómréteg azon részei, amelyek nem lettek (54) rézzel bevonva, ezek után szelektív módon eltávolításra kerülnek, előnyösen egy olyan megfelelő marató oldattal, amilyen például az 1 mólos kénsav és mindezt 40 °C-on hozzuk a (26) krómréteggel érintkezésbe. A

6. ábrán látható finom felbontású (60) mintázat kialakítása céljából a (40) negatív mintázatot a marató oldatba merítjük egy darabka fém cinkkel együtt. A finom felbontású (60) mintázat (14) vezetékeket tartalmaz, amelyek a (26) krómréteg (54) rézzel bevont darabjaiból állnak, továbbá (61) szigetelő részeket tartalmaz, amelyek a (12) hordozó fémbevonattal nem rendelkező részeiből vannak kialakítva. Ezután a nagy felbontású (60) mintázatot alkalmazhatjuk nyomtatott áramköri kártyák végleges kialakítására, mint az az 1. ábrán látható, és arra beültethetjük a (16) elektronikus alkatelemeket.

A (26) krómréteg szelektív maratására alkalmas egyéb savak lehetnek hígított vagy koncentrált formában a HX alakúak, ahol X tartalmazhat fluort, klórt, brómot vagy jódot, acetátsavat, nem oxidáló savakat, megfelelő komplettáló vagy redukáló adalékok jelenlétében, amilyen például a katódos kezelés egy savas vagy lúgos oldatban.

A fenti eljárás szerint elkészített áramköri kártyák vonalsűrűsége olyan, hogy a (14) vezetékek és a (61)

HU 208 715 Β szigetelő részek szélessége 40 μτη és 50 gm lehet közelítőleg. Ez a vonalsűrűség lehetővé teszi igen nagyszámú (16) elektronikus alkatelem beépítését adott területre, illetőleg egy adott áramkör megvalósításához szükséges hely méretét lényegesen csökkenti.

Megjegyezzük, hogy a fent leírt eljárás során rézfóliát alkalmaztunk, de a találmány további megvalósításai során nem kizárt más, egyéb fémek alkalmazása sem, így például a következőkben felsorolt fémek, vagy azok ötvözetei kiválóan megfelelnek a célnak: például alumínium, vas, titán, króm, platina, ón, nikkel vagy ezüst. Hasonlóképpen a (29) kompozit kialakítására használt másik fém lehet a következők közül bármelyik: például alumínium, vas, réz, ón, titán, platina, nikkel vagy ezüst.

Példaként elmondhatjuk, hogy egy másik kiviteli alak esetében az alkalmazásra kerülő fólia rézből van, a (29) kompozit kialakítására alkalmazott és a fóliára lecsapatott másik fém nikkel, és a finom rajzolatú (60) mintázat kialakításánál használt további vezető réteg szintén rézből van. A nyomtatott áramköri lapok kialakításához ezen említett fémek alkalmazásának esetében célszerű az ammóniák oldat mint marató oldat alkalmazása, mikor a rézfóliát a nikkelről eltávolítjuk. Ez az oldat szelektíven leoldja a rezet, de nem támadja meg a nikkelt. Példa lehet az ammóniákot alkalmazó megfelelő oldatra az, amikor kb. 25 térfogat% vizet, kb. 50 térfogat% A-oldatot és kb. 25 térfogat% B-oldatot tartalmaz. Az A-oldat célszerűen tartalmazhat valamely vízben elnyeletett ammóniagáz komponenst. Ilyen oldatot tudunk előállítani úgy, hogy ammóniumhidroxidot és egy megfelelő felületaktív anyagot adunk vízhez. A B-oldat tartalmazhat egy 19121MU-B jelű, és „Metex” védjegyezett márkanevű marató anyagot. Az ammónia oldatot legjobb, hogyha 40 ’C körüli hőmérsékleten alkalmazzuk.

A finomrajzolatú (60) mintázat kialakításához az előzőekben leírt nikkel és réz komponenseket használjuk fel, szükségünk van egy további oldatra, amely azokat a nikkel részeket távolítja el, amelyek nem lettek rézzel bevonva. Példaképpen erre alkalmas oldat lehet a 140 g/liter hidrogén-peroxidot tartalmazó, továbbá megfelelő mennyiségű ammónium-bifluoridot tartalmazó oldat, ahol ez utóbbiból az oldat tartalmazzon kb. 18 súly%-nyi fluoridot. Célszerű, hogyha ezt az oldatot is kb. 40 °C-on alkalmazzuk. Egy másik példa lehet erre az oldatra, amely alkalmas arra, hogy a nikkelt eltávolítsuk, amely hígított HX tartalmú, ahol X lehet fluorid, klorid, bromid, jodid vagy hígított kénsav, foszforsav és kénessav.

Egy másik, szintén előnyös kiviteli alak esetében a (29) kompozitot alkotó fólia réz lehet, az erre felvitt második fém, ón és a finomrajzolatú (60) mintázat kiálakításához használt réteg ismét réz. Ezen fémek esetében az ammónia oldatos maratás, amint azt a fentiekben leírtuk, ugyanúgy alkalmazható, amikor leoldjuk a rézfóliát az ónrétegről és előállítjuk a (36) vékony fólia laminátot. A finomrajzolatú (60) mintázat előállításához használatos második oldat szintén a fentiekhez hasonló lehet. Az ón eltávolításához továbbá szóba jöhet még folysav, hígított vagy koncentrált HX alakú oldat, ahol X lehet fluorid, klorid, bromid vagy jodid, hígított kénsav, ecetsav és hangyasav, valamint olyan halogénnel szubsztituált acetátsavak, R-OH alakú alkáli oldatok, ahol R lehet lítium, nátrium, kálium, rubídium, cézium, és ahol X lehet bromid, klorid vagy jodid.

Bár a jelen találmányt néhány előnyös kiviteli alak bemutatásával ismertettük részleteiben, de nyilvánvaló, hogy szakember számára alternatív megoldásokat is alkalmazhatunk az eljárás használata során.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására szelektíven maratható fémrétegekkel, melynek során fémrétegek felvitelét és fotorezisztet alkalmazunk, azzal jellemezve, hogy rendre a következő technológiai lépéseket hajtjuk végre:

(A) felviszünk egy első típusú fémréteget egy, az első típusú fémrétegtől eltérő kémiai összetételű második típusú fémrétegre;

(B) az első típusú fémréteget és a második típusú fémréteget rádolgozzuk egy hordozóra (12) úgy, hogy az első típusú fém a hordozó (12) és a második típusú fémréteg között legyen;

(C) egy vékony fólia laminátot (36) alakítunk ki azáltal, hogy a második típusú fémréteget eltávolítjuk az első típusú fémrétegről;

(D) az első típusú fémréteget fotoreziszttel (44) vonjuk be, és annak egyes részeit megvilágítjuk;

(E) a fotorezisztet (44) a megvilágítottságtól függően egyes részekről eltávolítjuk úgy, hogy ezeken a részeken az első típusú fémréteg fedetlen marad, és egy mintázat (60) alakul ki;

(F) felviszünk egy, az első típusú fémtől eltérő kémiai összetételű harmadik típusú fémréteget az első típusú fémréteg fedetlenül maradt részeire;

(G) az első típusú fémrétegről eltávolítjuk a visszamaradt fotorezisztet (44);

(H) eltávolítjuk a hordozóról (12) az első típusú fémréteg harmadik típusú fémrétegtől fedetlenül maradt részeit, ezáltal befejezve a finom felbontású mintázat (60) kialakítását.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy az első típusú fémréteg egy fém fólia.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a második típusú fémréteg egy rézfólia (20).
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a hordozó (12) egy műgyanta réteg.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy az első típusú fém króm.
6. Az 1. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy az első típusú fémréteg króm, a második típusú fémréteg egy

HU 208 715 Β rézfólia (20), és a (C) lépés során a második típusú fémréteget kémiai úton távolítjuk el az első típusú fémrétegről.
7. A 6. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a (C) lépés során a második típusú fémréteget réz-klorid oldattal távolítjuk el az első típusú fémrétegről.
8. Az 1. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a harmadik típusú fém nikkel.
9. Az 1. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy az első típusú fémréteg króm, a második típusú fémréteg réz, és a (H) lépés során a második típusú fémréteg egyes részeit kémiai úton távolítjuk el a hordozóról (12).
10. A 9. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a (H) lépés során a második típusú fémréteg részeit kénsavval távolítjuk el, továbbá az első típusú fémréteget cinkkel vonjuk be.
11. Az 1. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy az első típusú fém nikkel.
12. A 11. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a (C) lépés során a második típusú fémréteget vízben elnyeletett ammóniát tartalmazó maratóoldattal távolítjuk el.
13. A 11. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a második típusú fémréteg réz, és a (H) lépés során az első típusú fémréteg egyes részeit kémiai úton távolítjuk el.
14. A 13. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a (H) lépés során az első típusú fémréteg egyes részeit hidrogénperoxidot és ammónium-bifluoridot tartalmazó oldattal távolítjuk el.
15. Az 1. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy az első típusú fém ón.
16. A 15. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a (C) lépés során a második típusú fémréteget vízben elnyeletett ammóniát tartalmazó maratóoldattal távolítjuk el.
17. A 15. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a második típusú fémréteg réz.
18. A 17. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok kialakítására, azzal jellemezve, hogy a (H) lépés során az első típusú fémréteg egyes részeit kémiai úton távolítjuk el.
19. Eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására azok gyártása során, ahol fémrétegek felvitelét és fotorezisztet alkalmazunk, azzal jellemezve, hogy rendre a követkető technológiai lépéseket hajtjuk végre:

(A) elektrogalvanikus úton felviszünk egy első típusú fémréteget egy második típusú fémrétegre, amellyel egy fém kompozitot (29) nyerünk;

(B) a fém kompozitot (29) laminálással rádolgozzuk egy hordozóra (12) úgy, hogy a kapott laminátban (31) az első típusú fémréteg a hordozó (12) és a második típusú fémréteg között legyen;

(C) egy vékony fólia laminátot (36) alakítunk ki azáltal, hogy a második típusú fémréteget eltávolítjuk az első típusú fémrétegről;

(D) az első típusú fémréteget fotoreziszttel (44) vonjuk be, és annak egyes részeit megvilágítjuk;

(E) a fotorezisztet (44) egyes részekről eltávolítjuk úgy, hogy ezeken a részeken az első típusú fém réteg fedetlen marad, és egy mintázat (60) alakul ki;

(F) felviszünk egy harmadik típusú fémréteget az első típusú fémréteg fedetlenül maradt részeire;

(G) az első típusú fémrétegről eltávolítjuk a visszamaradt fotorezisztet (44);

(H) eltávolítjuk a hordozóról (12) az első típusú fémréteg harmadik típusú fémrétegtől fedetlenül maradt részeit, ezáltal befejezve a villamosán vezető és szigetelő részekből álló finom felbontású mintázat (60) kialakítását.
20. A 19. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására, azzal jellemezve, hogy a hordozó (12) egy villamosán szigetelő műgyanta réteg.
21. A 19. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására, azzal jellemezve, hogy az (A) lépés során a második típusú fémréteg egy fém fólia, és a finom felbontású végleges mintázat 40 gm alatti vonalszélességű vezetékeket (14) és 50 gm alatti vonalszélességű szigetelő területeket (15) tartalmaz.
22. A 19. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására, azzal jellemezve, hogy az (E) lépés során a fotoreziszt (44) megvilágítatlan részeit előhívó oldattal távolítjuk el.
23. A 19. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására, azzal jellemezve, hogy a (G) lépés során a fotoreziszt (44) visszamaradt részeit káliumhidroxid oldattal távolítjuk el.
24. A 19. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására, azzal jellemezve, hogy a második típusú fémréteg egy 10 gm felületfinomságú rézfólia (20).
25. A 19. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására, azzal jellemezve, hogy az első típusú fémréteg 5 gm-nél vékonyabb.
26. A 19. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására, azzal jellemezve, hogy a második típusú fémréteg 35 gm-nél vékonyabb.
27. Eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására azok gyártása során, ahol fémrétegek felvitelét és fotorezisztet alkalmazunk, azzal jellemezve, hogy rendre a következő technológiai lépéseket hajtjuk végre:

HU 208 715 Β (A) elektrogalvanikus úton felviszünk egy első típusú fémréteget egy rezet tartalmazó második típusú fémrétegre, amellyel egy fém kompozitot (29) nyerünk;

(B) a fém kompozitot (29) laminálással rádolgozzuk egy hordozóra (12) úgy, hogy a kapott laminátban (31) az első típusú fémréteg a hordozó (12) és a rezet tartalmazó réteg között legyen;

(C) kémiai úton a rezet tartalmazó réteget eltávolítjuk a laminátról (31);

(D) az első típusú fémréteget fotoreziszttel (44) vonjuk be, és annak egyes részeit megvilágítjuk;

(E) a fotorezisztet (44) egyes részekről eltávolítjuk úgy, hogy ezeken a részeken az első típusú fémréteg fedetlen marad;

(F) felviszünk egy harmadik típusú fémréteget az első típusú fémréteg fedetlenül maradt részeire;

(G) az első típusú fémrétegről eltávolítjuk a visszamaradt fotorezisztet (44);

(H) kémiai úton eltávolítjuk a hordozóról (12) az első típusú fémréteg harmadik típusú fémrétegtől fedetlenül maradt részeit.
28. A 27. igénypont szerinti eljárás nyomtatott áramköri lapok finom felbontású mintázatának végleges kialakítására, azzal jellemezve, hogy a harmadik típusú fém réz.