RU2395938C1 - Method for manufacturing of printed circuit boards - Google Patents
Method for manufacturing of printed circuit boards Download PDFInfo
- Publication number
- RU2395938C1 RU2395938C1 RU2008142986/09A RU2008142986A RU2395938C1 RU 2395938 C1 RU2395938 C1 RU 2395938C1 RU 2008142986/09 A RU2008142986/09 A RU 2008142986/09A RU 2008142986 A RU2008142986 A RU 2008142986A RU 2395938 C1 RU2395938 C1 RU 2395938C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- printed circuit
- metal
- circuit boards
- manufacturing
- coating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при изготовлении печатных плат, применяющихся при конструировании радиоэлектронной аппаратуры для самолето- и космостроения.The invention relates to the field of electronics and can be used in the manufacture of printed circuit boards used in the design of electronic equipment for aircraft and space construction.
В настоящее время почти все схемы радиоаппаратуры изготавливаются в виде металлического рисунка на диэлектрической основе путем избирательного вытравливания участков медной фольги, приклеенной на основу диэлектрика. Участки фольги, которые не должны вытравливаться и которые образуют нужный рисунок радиоэлектрической схемы, защищаются от воздействия травильного раствора стойким к нему покрытием - фоторезистом [1]. После вытравливания и удаления фоторезиста с проводящих дорожек получают рисунок электропроводящей схемы.Currently, almost all circuits of radio equipment are made in the form of a metal pattern on a dielectric basis by selectively etching sections of copper foil glued to the base of the dielectric. The areas of the foil that should not be etched and which form the desired pattern of the radioelectric circuit are protected from the action of the etching solution by a coating resistant to it - photoresist [1]. After etching and removing the photoresist from the conductive paths, a drawing of an electrically conductive circuit is obtained.
Основным недостатком этого способа является то, что все процессы (травления, активирования, нанесения покрытия) проводят в водных растворах солей. Поэтому вода и соли присутствуют в стеклотекстолитовой основе, особенно между слоями стеклотекстолита в переходных и технологических отверстиях, что неизбежно приводит к нарушению электропроводящих связей между слоями, особенно при изменении температур. Продукты электролиза присутствуют и в самих покрытиях, так как гальванические покрытия являются пористыми. При этом возможно образование гальванических пар «медь - сплав олово-свинец», что может привести к разрушению электропроводящих дорожек, возникновению перемычек между проводниками, а при эксплуатации при температурах ниже 0°С и к разрушению электропроводящих дорожек.The main disadvantage of this method is that all processes (etching, activation, coating) are carried out in aqueous solutions of salts. Therefore, water and salts are present in the fiberglass base, especially between the layers of fiberglass in the transition and technological holes, which inevitably leads to a violation of the electrically conductive bonds between the layers, especially when the temperature changes. Electrolysis products are also present in the coatings themselves, since galvanic coatings are porous. In this case, the formation of galvanic pairs “copper - tin-lead alloy” is possible, which can lead to the destruction of electrically conductive paths, the appearance of jumpers between conductors, and during operation at temperatures below 0 ° C, and to the destruction of electrically conductive paths.
Такими же недостатками обладает способ изготовления печатных плат по ГОСТ 23770-79 [2, 3].The same disadvantages have a method of manufacturing printed circuit boards in accordance with GOST 23770-79 [2, 3].
В качестве прототипа выбран способ изготовления печатных плат из фольгированного и нефольгированного стеклотекстолита с переходными отверстиями, при котором вместо химической металлизации проводят газовую металлизацию путем термораспада металлоорганических соединений [4]. Известный способ позволяет избежать попадания влаги и солей в стеклотекстолит, особенно в отверстиях, так как предусматривает нанесение защитного электропроводящего покрытия, после чего на него гальванически наносится медь. Однако данный способ обладает рядом недостатков. Исходные соединения, дициклопентадиенильные соединения никеля и кобальта, не выпускаются промышленностью. Процесс распада проводится в потоке водорода, т.е. является взрывоопасным. Покрытия свыше 3 мкм отслаиваются, а при больших площадях покрываемой поверхности трудно контролировать толщину электропроводящего металлического покрытия. Обязательно использование катализатора, который наносится из водных растворов, и хотя время нахождения в них небольшое, какое-то количество воды и катализатора остается в имеющихся отверстиях, особенно если при сверлении в них остаются задиры.As a prototype, a method for manufacturing printed circuit boards from foil and non-foil fiberglass with vias was chosen, in which instead of chemical metallization, gas metallization is carried out by thermal decomposition of organometallic compounds [4]. The known method avoids the ingress of moisture and salts into the fiberglass, especially in the holes, as it involves the application of a protective electrically conductive coating, after which copper is galvanically applied. However, this method has several disadvantages. The starting compounds, nickel and cobalt dicyclopentadienyl compounds, are not commercially available. The decay process is carried out in a stream of hydrogen, i.e. is explosive. Coatings over 3 μm exfoliate, and for large areas of the surface to be coated it is difficult to control the thickness of the electrically conductive metal coating. It is mandatory to use a catalyst that is applied from aqueous solutions, and although the residence time in them is small, a certain amount of water and catalyst remains in the existing holes, especially if there are scores during drilling.
Задачей изобретения является улучшение экологической чистоты процесса, изготовление печатных плат, не содержащих в диэлектрической основе, а также в металлическом покрытии воды, солей металлов и газов, попадающих при химической и гальванической металлизации.The objective of the invention is to improve the environmental cleanliness of the process, the manufacture of printed circuit boards that do not contain a dielectric base, as well as in the metal coating of water, metal salts and gases that are involved in chemical and galvanic metallization.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления печатных плат, включающем операции сверления переходных отверстий, избирательное вытравливание отдельных участков медной фольги, нанесение защитного металлорезистивного покрытия, переходные отверстия заполняют расплавом сплава, имеющего температуру плавления ниже температуры деструкции диэлектрика, из которого изготовлена печатная плата, а перед нанесением защитного металлорезистивного покрытия электросхему покрывают медью или другим металлом, обладающим высокой электропроводностью.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing printed circuit boards, including the operation of drilling vias, selective etching of individual sections of copper foil, applying a protective metal resistive coating, vias are filled with a melt alloy having a melting temperature below the temperature of the destruction of the dielectric from which the printed circuit board is made , and before applying a protective metal-resistive coating, the electrical circuit is coated with copper or another metal having im high electrical conductivity.
Способ осуществляется следующим образом. На фольгированнйй с двух сторон диэлектрической пластине сверлят переходные и технологические отверстия, причем делают не сквозные, а до металлической фольги, находящейся на оборотной стороне стеклотекстолитовой пластины. Затем на обеих сторонах этой фольгированной пластины делают электросхему любым из известных методов (фотолитографии, лазерным лучом, фрезерованием). В отверстия, полученные после сверления, на всю глубину вставляют обрезки проволоки диаметром меньше диаметра отверстия. Проволока должна иметь температуру плавления ниже температуры деструкции диэлектрической пластины. Затем диэлектрическую пластину с электросхемами на обеих сторонах и кусочками проволоки, вставленными в переходные отверстия, нагревают до температуры плавления проволоки, после чего на дорожки электросхемы и контактные площадки наносится металлическое покрытие, например, меди методом холодного напыления [5], а затем металлорезистивное защитное покрытие, например олово-свинец, олово-висмут, сплав Розе и др., любым известным способом.The method is as follows. Transitional and technological holes are drilled on a foil dielectric plate on both sides, and they are made not through holes, but up to a metal foil located on the back side of a fiberglass plate. Then, on both sides of this foil plate, an electrical circuit is made using any of the known methods (photolithography, laser beam, milling). Cuttings of wire with a diameter less than the diameter of the hole are inserted into the holes obtained after drilling to the entire depth. The wire should have a melting point below the temperature of the destruction of the dielectric plate. Then, a dielectric plate with electrical circuits on both sides and pieces of wire inserted into the vias is heated to the melting temperature of the wire, after which a metal coating, for example, copper, is applied to the electrical circuit tracks and contact pads by cold spraying [5], and then a metal-resistive protective coating , for example tin-lead, tin-bismuth, a rose alloy and others, by any known method.
Экспериментально установлено, что проволоку целесообразно вставлять при толщине фольгированной диэлектрической пластины более 2 мм и более. При толщине менее 2 мм заполнение отверстий кусочками проволоки исключается, отверстия заполняются в процессе холодного напыления.It was experimentally established that it is advisable to insert the wire with a thickness of a foil-coated dielectric plate of more than 2 mm or more. With a thickness of less than 2 mm, filling the holes with wire pieces is excluded, the holes are filled in the process of cold spraying.
Экспериментально установлено, что размер частиц порошка напыляемого материала не должен превышать 20-25 мкм. При больших размерах увеличивается пористость с 1-2% до 5-7%.It was experimentally established that the particle size of the powder of the sprayed material should not exceed 20-25 microns. With large sizes, the porosity increases from 1-2% to 5-7%.
Источники информацииInformation sources
1. Федулова А.А., Котова Е.А., Явич Э.Р. Многослойные печатные платы. М.: Сов. Радио, 1977. С.248.1. Fedulova A.A., Kotova E.A., Yavich E.R. Multilayer printed circuit boards. M .: Sov. Radio, 1977. S. 248.
2. ГОСТ 23770-78 «Печатные платы. Типовые технические процессы химической и гальванической металлизации».2. GOST 23770-78 "Printed circuit boards. Typical technical processes of chemical and galvanic metallization. "
3. Патент РФ № 2213435. Способ изготовления печатных плат. Бюллетень № 27, 2003 г.3. RF patent No. 2213435. A method of manufacturing printed circuit boards. Bulletin No. 27, 2003
4. Патент РФ № 2329620. Способ изготовления печатных плат. Бюллетень № 20, 2008 г. (прототип).4. RF patent No. 2329620. A method of manufacturing printed circuit boards. Bulletin No. 20, 2008 (prototype).
5. О.Клюев, А.Каширин. «Холодное» напыление металлических покрытий. Наука и жизнь. № 3. 2005 г. с.82.5. O. Klyuyev, A. Kashirin. Cold spraying of metal coatings. Science and life. No. 3. 2005, p. 82.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008142986/09A RU2395938C1 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Method for manufacturing of printed circuit boards |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008142986/09A RU2395938C1 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Method for manufacturing of printed circuit boards |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008142986A RU2008142986A (en) | 2010-05-10 |
RU2395938C1 true RU2395938C1 (en) | 2010-07-27 |
Family
ID=42673427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008142986/09A RU2395938C1 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Method for manufacturing of printed circuit boards |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2395938C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2472325C1 (en) * | 2011-05-20 | 2013-01-10 | Игорь Валентинович Колядов | Method of making plated holes in printed-circuit board |
-
2008
- 2008-10-29 RU RU2008142986/09A patent/RU2395938C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОСТ 23770-79. Печатные платы. Типовые технологические процессы химической и гальванической металлизации. - М.: Издательство стандартов, 1988. КРЫЛОВ В.П. Технологии и подготовка производства печатных плат. Учебное пособие. Владим. гос. ун-т. Владимир: изд-во Владим. гос. ун-та, 2006. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2472325C1 (en) * | 2011-05-20 | 2013-01-10 | Игорь Валентинович Колядов | Method of making plated holes in printed-circuit board |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008142986A (en) | 2010-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI766064B (en) | Semi-additive process for printed circuit boards | |
CN101442886B (en) | Printed circuit board and manufacturing method of the same | |
EP2647267B1 (en) | Method for manufacturing printed circuit board | |
KR101553499B1 (en) | Circuit board, method for forming conductive film, and adhesion improver | |
KR20140027150A (en) | Sheet assembly with aluminum based electrodes | |
JP2006278774A (en) | Double-sided wiring board, method for manufacturing the same and base substrate thereof | |
RU2543518C1 (en) | Method of production of double-sided printed board | |
JP4846455B2 (en) | A method for manufacturing a nitride ceramic circuit board. | |
JP2004510061A (en) | Method for selective metallization of dielectrics | |
WO2007095439A3 (en) | Electrochemical etching of circuitry for high density interconnect electronic modules | |
WO2013082054A1 (en) | Fabricating a conductive trace structure and substrate having the structure | |
KR20100018041A (en) | Method in manufacturing of circuit boards | |
KR20100029431A (en) | Manufacturing method for printed circuit board | |
KR20100028306A (en) | Printed circuit board and method of manufacturing the same | |
RU2395938C1 (en) | Method for manufacturing of printed circuit boards | |
KR100772432B1 (en) | Method of manufacturing printed circuit board | |
CN104115569A (en) | Printed circuit board and method of manufacturing the same | |
RU2396738C1 (en) | Method for manufacturing of printed circuit boards | |
KR20130113376A (en) | Printed circuit board and manufacture method thereof | |
JP2013093359A (en) | Semiconductor chip mounting substrate and manufacturing method therefor | |
Zeng et al. | Direct fabrication of electric components on insulated boards by laser microcladding electronic pastes | |
RU2386225C2 (en) | Method of making printed circuit boards with built-in resistors | |
Henning et al. | Realization of double-sided wiring boards of biopolymer | |
TW201241236A (en) | Process for etching a recessed structure filled with tin or a tin alloy | |
RU2382532C1 (en) | Method of making printed circuit boards |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120703 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151030 |