RU2138140C1 - Способ изготовления гибридных интегральных схем и печатных плат на полимерной подложке - Google Patents
Способ изготовления гибридных интегральных схем и печатных плат на полимерной подложке Download PDFInfo
- Publication number
- RU2138140C1 RU2138140C1 RU98121217/09A RU98121217A RU2138140C1 RU 2138140 C1 RU2138140 C1 RU 2138140C1 RU 98121217/09 A RU98121217/09 A RU 98121217/09A RU 98121217 A RU98121217 A RU 98121217A RU 2138140 C1 RU2138140 C1 RU 2138140C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- rod
- integrated circuits
- circuit boards
- hybrid integrated
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано при изготовлении гибридных интегральных схем (ГИС) и печатных плат (ПП). Технический результат изобретения - повышение надежности ГИС и ПП путем устранения отслоения металлизации из-за разрыва полимерной пленки при формировании электропереходов, достигается тем, что перед формированием электроперехода стержень, концу которого придана сферическая форма с радиусом, большим или равным толщине подложки, приводят во вращение с окружной скоростью в пределах от 1 до 1000 об/мин, а вертикальную подачу стержня осуществляют с усилием, не превышающим предела прочности материала подложки на разрыв. Подложку при этом помещают на основание с твердостью, равной или на несколько единиц ниже твердости материала сферического конца стержня. При изготовлении ГИС и ПП данным способом практически полностью исключается отслоение металлизации (так как не происходит разрыва или деформации подложки), что обеспечивает надежность электрического перехода. 2 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано при изготовлении гибридных интегральных схем (ГИС) и печатных плат (ПП) на полимерной подложке.
Известен способ (патент Великобритании N 1497312, 1978) изготовления ПП на полимерной подложке, включающий в себя предварительную металлизацию подложки, удаление металла с мест будущих отверстий в подложке, травление подложки в местах отверстий, удаления колец металла вокруг краев отверстий, металлизацию отверстий и формирование проводников схемы.
Данный способ является очень трудоемким, так как требует проведения трех процессов фотолитографии (создание маски для травления отверстий, создание маски для удаления колец металла вокруг отверстий, создание маски для формирования проводников), процесса травления подложки, процесса металлизации отверстий в подложке. Недостатками способа являются низкий процент выхода годных изделий и их низкая надежность. Так как подложка до момента проведения металлизации отверстий контактирует со многими реагентами, нельзя гарантировать качественную отмывку подложки от мешающих остатков веществ, особенно в отверстиях, и в случае неполной очистки подложки металлизация отверстий получается ненадежной. Также недостатком способа является низкая интеграция получаемой ПП.
Известен также способ (патент ФРГ N 2524581, 1976) создания ПП, в котором электрические связи через отверстия формируются путем просечки подложки на 1/2 диаметра отверстия, введением в отверстие металлического штыря с последующим лужением перехода. Недостатком данного метода также является его сложность (требует пропайки каждого перехода) и низкая интеграция получаемой ПП.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ изготовления ГИС на полимерной подложке (УДК 621.3.049.771.14.002.5, Гос. регистрационный N 86045, научно-технический отчет НИР "Разработка технологии гибких многослойных ГБИС и шлейфов с использованием полиимидной пленки", 1987), включающий предварительную металлизацию подложки, создание защитной маски из фоторезиста в соответствии с рисунком элементов схемы, нанесение в пробельные участки маски слоя металла, формирование отверстий в подложке с нанесенным на нее металлом путем продавливания стержнем, наращивание элементов схемы до требуемой толщины, защиту элементов схемы, удаление маски из фоторезиста, удаление первоначального слоя металлизации с подложки.
Недостатком способа является низкая надежность электроперехода из-за разрыва подложки с обратной стороны отверстия при продавливании ее стержнем с коническим концом. В этом случае рваные края подложки не имеют предварительной металлизации и наращивание последующего слоя металла не обеспечивает соединения краев, что приводит к отсутствию электрического перехода. Та же причина (как источник внутренних напряжений в структуре) приводит к отслоению наращенного слоя металла по краям рваного отверстия, что также ухудшает электрические и механические качества перехода и его надежность, а следовательно, надежность всей схемы и процент выхода годных изделий.
Задача, решаемая изобретением, - повышение электрических и механических качеств электроперехода, его надежности и соответственно надежности всей схемы и процента выхода годных изделий.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности ГИС и ПП путем устранения разрыва материала подложки на выходе отверстий.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления гибридных интегральных схем и печатных плат на полимерной подложке, включающем металлизацию обеих сторон подложки, нанесение слоя фоторезиста, формирование защитной маски с помощью фотолитографии в соответствии с рисунком элементов, нанесение электропроводного материала в окне маски, формирование электропереходов в подложке путем продавливания стержнем с коническим концом, гальваническое наращивание элементов схемы до требуемой толщины, защиту элементов фоторезиста, удаление первоначального слоя металлизации с подложки, согласно изобретению при формировании перехода стержню сообщают вращательное движение со скоростью от 1 до 1000 об/мин, а вертикальную подачу стержня осуществляют с усилием, не превышающим предела прочности материала подложки на разрыв.
Технический результат достигается также тем, что концу стержня придают сферическую форму с радиусом, большим или равным толщине материала подложки.
Также технический результат достигается тем, что при формировании электропереходов в полимерной подложке последнюю помещают на основание с твердостью, равной или на несколько единиц ниже твердости сферической части стержня.
При вращении стержня и вертикальной подачи его с усилием, не превышающим предела прочности материала подложки на разрыв, сферический конец стержня постепенно утоняет эластичную полимерную подложку, покрытую металлом, и, наконец, развальцовывает ее на жестком основании, в результате чего образуется металлизированная заклепка с микроотверстием в средней части без разрыва материала по краям.
В случае невыполнения одного из указанных приемов образуется разрыв подложки по краям отверстия.
Так, с увеличением числа оборотов (более 1000 об/мин) возникает эффект налипания металла на стержень и, как следствие этого, деформация подложки вплоть до разрыва. Большое усилие (высокая скорость) вертикальной подачи стержня приводит к проколу подложки и ее разрыву по краям отверстия. Отсутствие сферы на конце стержня также вызывает прокол подложки даже при малых скоростях вращения и вертикальной подаче стержня. Низкая твердость основания, на которое помещена подложка (значительно меньше, чем у сферического конца стержня), не позволит осуществить развальцовывание материала и приведет к деформации и разрыву подложки.
Таким образом, каждый фактор в отдельности усиливает указанный технический результат, а совокупность их при одновременном использовании создает общий, наиболее полный технический результат, - наибольшую надежность ПП и наибольший процент выхода годных изделий.
Окончательно способ изготовления ПП выглядит следующим образом: проводят металлизацию обеих сторон полимерной подложки, наносят фоторезист на подложку с обеих сторон, формируют защитную маску с помощью фотолитографии в соответствии с рисунком элементов ПП, наносят электропроводный материал в окна маски, формируют электропереходы в подложке стержнем со сферическим концом, причем стержень вращается со скоростью 1 - 1000 об/мин, а подложка помещена на основание, твердость которого равна или на несколько единиц ниже твердости сферической части стержня; наращивают элементы ПП до требуемой толщины, осуществляют защиту элементов ПП, удаляют маску фоторезиста, удаляют первоначальную металлизацию с полложки.
Пример 1.
На полиимидную пленку толщиной 20 мкм (ПМ-1) на установке УВН-75П-1 ионно- плазменным методом в вакууме нанесена структура Cr-Cu-Cr толщиной 1,5 - 2,0 мкм (предварительная металлизация). Далее из жидкостной фазы формируют слой фоторезиста ФП-383 толщиной 0,8 - 1,0 мкм на поверхности пленки с 2-х сторон. Вскрытые с помощью фотолитографии участки в фоторезистивной маске соответствуют рисунку схемы и местам переходов с одной стороны пленки на другую. На открытые участки наращивают гальванический слой меди толщиной 3 - 5 мкм. Вращая стержень, имеющий на коническом конце сферическую форму с радиусом 30 мкм, с окружной скоростью 50 об/мин и подавая его с вертикальным усилием 1 H, развальцовывают металлизированную пленку на стальной пластине с твердостью 60 единиц по Бринелю. Образуется металлизированное отверстие в виде заклепки с входным диаметром 60 - 80 мкм и выходным диаметром 20 - 30 мкм без каких-либо разрывов и деформаций. Проводят окончательное гальваническое осаждение меди толщиной 15 - 20 мкм и серебра 3 - 5 мкм. Удаляют фоторезистивную маску в слабом растворе КОН, затем удаляют первичный слой металлизации в селективном травителе. Получают готовую 2-стороннюю схему.
Пример 2.
На фторопластовую пленку толщиной 60 мкм в вакууме магнетронным способом на установке Leybold Heraucs наносят слой меди с подслоем хрома общей толщиной 1,5-2,5 мкм. Далее на обеих сторонах пленки с помощью пленочного фоторезиста создают рисунок ПП и ее электропереходов. Наращивают гальваническую медь толщиной 2 - 4 мкм. Вращая стержень со сферическим концом радиуса 50 мкм с окружной скоростью 100 об/мин и подавая его с вертикальным усилием 0,5 H, развальцовывают металлизированную фторопластовую пленку (до момента образования отверстия) на стальной плите о твердостью поверхности 60 единиц по Бринелю. Возникает металлизированное отверстие в виде заклепки с входным диаметром 100 - 120 мкм и выходным диаметром 40 - 60 мкм без каких-либо разрывов и деформаций материала. Осуществляют окончательное гальваническое наращивание меди 15-20 мкм и золота 2,0 - 3,0 мкм. Удаляют фоторезистивную маску и первичный слой металлизации в селективном травителе. Получают 2-стороннюю готовую ПП.
При изготовлении ПП данным способом практически полностью исключается разрыв и деформация подложки в местах формирования отверстий, а также осуществляется надежный электрический переход. Все испытания на механическую и электрическую прочность, климатическую и тепловую нагрузку, надежность и т. п. показали отсутствие отказов по электропереходам.
Claims (3)
1. Способ изготовления гибридных интегральных схем и печатных плат на полимерной подложке, включающий металлизацию обеих сторон подложки, нанесение слоя фоторезиста, формирование защитной маски с помощью фотолитографии в соответствии с рисунком элементов, нанесение электропроводного материала в окна маски, формирование электропереходов в подложке путем продавливания стержнем с коническим концом, гальваническое наращивание элементов схемы до требуемой толщины, защиту элементов, удаление фоторезиста, удаление первоначального слоя металлизации с подложки, отличающийся тем, что при формировании электропереходов стержню сообщают вращательное движение со скоростью 1 - 1000 об/мин, а вертикальную подачу стержня осуществляют с усилием, не превышающим предела прочности материала подложки на разрыв.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что конец стержня выполняют сферической формы.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при формировании электропереходов в подложке последнюю помещают на основание с твердостью, равной или на несколько единиц ниже твердости сферической части стержня.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121217/09A RU2138140C1 (ru) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | Способ изготовления гибридных интегральных схем и печатных плат на полимерной подложке |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121217/09A RU2138140C1 (ru) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | Способ изготовления гибридных интегральных схем и печатных плат на полимерной подложке |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2138140C1 true RU2138140C1 (ru) | 1999-09-20 |
Family
ID=20212650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98121217/09A RU2138140C1 (ru) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | Способ изготовления гибридных интегральных схем и печатных плат на полимерной подложке |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2138140C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516008C2 (ru) * | 2012-06-20 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество "Галилео Нанотех" | Способ изготовления электропроводящей поверхности на полимерном рулонном материале |
RU2521678C1 (ru) * | 2012-11-26 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Способ изготовления вакуумного микрогироскопа |
RU2697814C1 (ru) * | 2018-07-13 | 2019-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ изготовления микроплат с переходными металлизированными отверстиями |
RU2776860C1 (ru) * | 2021-07-30 | 2022-07-28 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Способ сборки гибридной интегральной схемы свч |
-
1998
- 1998-11-30 RU RU98121217/09A patent/RU2138140C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Научно-технический отчет НИР "Разработка технологии гибких многослойных ГБИС и шлейфов с использованием полиимидной пленки". Гос.регистрационный N 86045, 1987. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516008C2 (ru) * | 2012-06-20 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество "Галилео Нанотех" | Способ изготовления электропроводящей поверхности на полимерном рулонном материале |
RU2521678C1 (ru) * | 2012-11-26 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Способ изготовления вакуумного микрогироскопа |
RU2697814C1 (ru) * | 2018-07-13 | 2019-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ изготовления микроплат с переходными металлизированными отверстиями |
RU2789246C2 (ru) * | 2020-12-28 | 2023-01-31 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | Способ получения гибкого гибридного пьезоматериала с использованием проводящих слоев графеновых частиц и серебряных наностержней |
RU2776860C1 (ru) * | 2021-07-30 | 2022-07-28 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Способ сборки гибридной интегральной схемы свч |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5326412A (en) | Method for electrodepositing corrosion barrier on isolated circuitry | |
US3319317A (en) | Method of making a multilayered laminated circuit board | |
CN100593964C (zh) | 配线电路基板及配线电路基板的制造方法 | |
KR100427794B1 (ko) | 다층 배선 기판의 제조 방법 | |
DE112012003002T5 (de) | Herstellungsverfahren einer starrflexiblen gedruckten Leiterplatte und starrflexible gedruckte Leiterplatte | |
JPH11509990A (ja) | 電気回路の上に隆起した金属接点を作成する方法 | |
CN1269695A (zh) | 印刷电路板及其制造方法 | |
EP0668712B1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Strukturierungen | |
US4964947A (en) | Method of manufacturing double-sided wiring substrate | |
KR830008634A (ko) | 후막파인패턴(thick film fine pattern) 도전체(導電體)의 제조방법 | |
EP0189975A1 (en) | Manufacture of printed circuit boards | |
RU2138140C1 (ru) | Способ изготовления гибридных интегральных схем и печатных плат на полимерной подложке | |
US4622106A (en) | Methods for producing printed circuits | |
CN112333926B (zh) | 一种具有不同厚度金属层的线路板制作方法 | |
WO1998009485A1 (en) | Pattern plating method for fabricating printed circuit boards | |
JPH1051137A (ja) | プリント配線板の製造方法 | |
JPH10286936A (ja) | スクリーン版およびその製造方法 | |
US6230402B1 (en) | Electrical contact termination for a flexible circuit | |
KR920005072B1 (ko) | 양면배선기판의 제조방법 | |
KR100343389B1 (ko) | 다층 배선기판의 제조방법 | |
US6293008B1 (en) | Method for producing foil circuit boards | |
JP4606018B2 (ja) | プリント配線板の製造方法 | |
KR100294157B1 (ko) | 다층인쇄회로기판의층간전기접속방법 | |
JPH0348494A (ja) | 微細導体用の多層印刷回路基板及びそのめっき法 | |
GB2307351A (en) | Printed circuit boards and their manufacture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051201 |