RU2447629C2 - Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат - Google Patents
Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447629C2 RU2447629C2 RU2010124761/07A RU2010124761A RU2447629C2 RU 2447629 C2 RU2447629 C2 RU 2447629C2 RU 2010124761/07 A RU2010124761/07 A RU 2010124761/07A RU 2010124761 A RU2010124761 A RU 2010124761A RU 2447629 C2 RU2447629 C2 RU 2447629C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper plating
- circuit boards
- temperature
- multilayer printed
- sec
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 title abstract description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title abstract 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title abstract 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 24
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 7
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 6
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- ZNNZYHKDIALBAK-UHFFFAOYSA-M potassium thiocyanate Chemical compound [K+].[S-]C#N ZNNZYHKDIALBAK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 6
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 6
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 claims abstract description 5
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 5
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 17
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 5
- 229940116357 potassium thiocyanate Drugs 0.000 claims description 5
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 4
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 claims description 4
- 238000005554 pickling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000276 potassium ferrocyanide Substances 0.000 abstract 1
- XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(2+);hexacyanide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии изготовления печатных плат и может быть использовано при изготовлении микросхем. Технический результат - повышение надежности межслойных соединений многослойных печатных плат, снижение длительности цикла изготовления печатных плат и уменьшение трудоемкости технологического процесса. Достигается тем, что способ металлизации отверстий многослойных печатных плат включает обезжиривание и декапирование заготовки, ее обработку в растворе химического серебра на основе калия железистосинеродистого и роданида калия, сенсибилизацию в растворе хлористого олова, активацию в растворе хлористого палладия, химическое меднение, гальваническое меднение и термодиффузионную обработку в среде аргона при ступенчатом повышении температуры, при этом гальваническое меднение в пирофосфатном электролите при температуре ≈40°C и ступенчатом повышении температуры при термодиффузионной обработке в среде аргона проводят при следующих режимах: (40±0,1)°C в течение 64930 сек; (41±0,1)°C в течение 41956 сек; (42±0,1)°C в течение 528 сек; (43±0,1)°C в течение 260 сек; (44±0,1)°C в течение 97 сек; (45±0,1)°C в течение 52 сек; (46±0,1)°C в течение 33 сек; (47±0,1)°C в течение 16 сек; (48±0,1)°C в течение 10 сек; (49±0,1)°C в течение 7 сек.
Description
Изобретение относится к технологии изготовления печатных плат и может быть использовано при изготовлении микросхем.
Известен способ металлизации отверстий многослойных печатных плат, включающий обезжиривание и декапирование заготовки, ее обработку в растворе химического серебра на основе калия железистосинеродистого и роданида калия, сенсибилизацию в растворе хлористого олова, активацию в растворе хлористого палладия, химическое меднение, гальваническое меднение и термодиффузионную обработку в среде аргона при последовательном повышении температуры: 20-30°C в течение 20-24 ч, 60-80°C в течение 2,0-2,5 ч и 120-125°C в течение 0,25-0,3 ч [Авторское свидетельство СССР №991626, кл. H05K 3/00, 1981].
Однако данный способ не обеспечивает высокой стабильности адгезии медной пленки к контактным площадкам.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ металлизации отверстий многослойных печатных плат, включающий обезжиривание и декапирование заготовки, ее обработку в растворе химического серебра на основе калия железистосинеродистого и роданида калия, сенсибилизацию в растворе хлористого олова, активизацию в растворе хлористого палладия, химическое меднение, гальваническое меднение и термодиффузионную обработку в среде аргона при ступенчатом повышении температуры, гальваническое меднение проводят в борфтористоводородном электролите при нормальной температуре (20°), а ступенчатое повышение температуры при термодиффузионной обработке в среде аргона проводят при следующих режимах: (20±1)°C в течение 100 ч; (30±1)°C в течение 88 ч; (40±1)°C в течение 70 ч; (50±1)°C в течение 67 ч; (60±1)°C в течение 63 ч; (70±1)°C в течение 55 ч; (80±1)°C в течение 51 ч; (90±1)°C в течение 44 ч; (100±1)°C в течение 38 ч; (110±1)°C в течение 31 ч; (120±1)°C в течение 16 ч; (130±1)°C в течение 6,3 ч; (140±1)°C в течение 3 ч; (150±1)°C в течение 1,7 ч и (160±5)°C в течение 0,4 ч [Патент на изобретение РФ №2317661, кл. H05K 3/00, 2006.01].
Однако для гальванического усиления в борфтористоводородном электролите данный способ не дает высокой надежности межслойных соединений из-за
недостаточно высокой адгезии медной пленки в отверстиях к торцам контактных площадок.
Технической задачей изобретения является повышение надежности межслойных соединений.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе металлизации отверстий многослойных печатных плат, включающем обезжиривание и декапирование заготовки, ее обработку в растворе химического серебра на основе калия железистосинеродистого и роданида калия, сенсибилизацию в растворе хлористого олова, активизацию в растворе хлористого палладия, химическое меднение, гальваническое меднение и термодиффузионную обработку в среде аргона при ступенчатом повышении температуры, гальваническое меднение проводят в пирофосфатном электролите при температуре 40°C, начальной адгезии 7·104 Н/м2, а ступенчатое повышение температуры при термодиффузионной обработке в среде аргона проводят при следующих режимах: (40±0,1)°C в течение 64930 сек; (41±0,1)°C в течение 41956 сек; (42±0,1)°C в течение 528 сек; (43±0,1)°C в течение 260 сек; (44±0,1)°C в течение 97 сек; (45±0,1)°C в течение 52 сек; (46±0,1)°C в течение 33 сек; (47±0,1)°C в течение 16 сек; (48±0,1)°C в течение 10 сек; (49±0,1)°C в течение 7 сек.
Пирофосфатный электролит меднения выбран, исходя из того, что при гальваническом меднении позволяет установить плотность тока порядка 6 А/дм2, что позволяет несколько снизить время гальванического меднения, что положительно сказывается на сопротивлении изоляции многослойных печатных плат. Гальваническое меднение осуществляют при повышенной температуре 40°C из-за значительного уменьшения напряжений осадка и снижения энергии активации металлических подслоев химического серебра, химического олова и химического палладия. Термодиффузионная обработка проводится при достаточно большом количестве температурных диапазонов для оптимизации по времени процесса термодиффузии, что достигается применением микроконтроллерных систем управления процессом.
Повышение температуры при меднении и термодиффузионной обработке в аргоне увеличивает коэффициент диффузии материалов, и, следовательно, увеличивает взаимное проникновение материалов контактных площадок внутренних слоев (медь), материалов подслоев (серебро-олово-палладий) и материала металлизации (медь). В результате этого увеличивается адгезия. Однако повышать произвольно температуру при термодиффузионной обработке нельзя, так как при произвольном повышении может разрушаться межслойный переход. Увеличение температуры повышает внутренние механические напряжения в сложной структуре многослойных печатных плат из-за разных значений коэффициентов линейного расширения диэлектрика и металлических слоев. В результате металлический слой на торцах контактных площадок может отслоиться и произойдет разрушение межслойного перехода.
Для термодиффузионной обработки (в среде аргона) выбран диапазон температур (40±0,1)°C. Этот предел изменения выбран из-за необходимости поднятия температуры не более чем на 1°C, так как при больших перепадах температуры в этом диапазоне разрушается межслойный переход. Введение допуска обусловлено учетом технологических допустимых отклонений и точности выдерживания режимов оборудования.
Длительность термодиффузионной обработки при температуре (40±0,1)°C выбрана из-за необходимости получения достаточной адгезии металлизации к торцам контактных площадок, чтобы перейти на другой диапазон (41±0,1)°C.
Аналогично выбраны длительности режимов термодиффузионной обработки при следующих режимах: (42±0,1)°C в течение 528 сек; (43±0,1)°C в течение 260 сек; (44±0,1)°C в течение 97 сек; (45±0,1)°C в течение 52 сек; (46±0,1)°C в течение 33 сек; (47±0,1)°C в течение 16 сек; (48±0,1)°C в течение 10 сек; (49±0,1)°C в течение 7 сек.
Пример. Заготовки с просверленными отверстиями обезжиривают, декапируют, обрабатывают в растворе иммерсионной металлизации торцов контактных площадок на основе азотнокислого серебра, калия железистосинеродистого и роданида калия, сенсибилизируют в растворе хлористого олова, активируют в растворе хлористого палладия, меднят химически, проводят гальваническое меднение 10 слойных плат в пирофосфатном электролите при температуре 40°C, начальной адгезии 7·104 Н/м2, а затем проводят термодиффузионную обработку в среде аргона при последовательном повышении температуры (40±0,1)°C в течение 64930 сек; (41±0,1)°C в течение 41956 сек; (42±0,1)°C в течение 528 сек; (43±0,1)°C в течение 260 сек; (44±0,1)°C в течение 97 сек; (45±0,1)°C в течение 52 сек; (46±0,1)°C в течение 33 сек; (47±0,1)°C в течение 16 сек; (48±0,1)°C в течение 10 сек; (49±0,1)°C в течение 7 сек.
Режимы термодиффузионной обработки задавали с помощью вакуумного шкафа ВШ-0,025А.
При использовании данного изобретения повышается надежность межслойных соединений многослойных печатных плат, снижается длительность цикла изготовления печатных плат и уменьшается трудоемкость технологического процесса.
Claims (1)
- Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат, включающий обезжиривание и декапирование заготовки, ее обработку в растворе химического серебра на основе калия железистосинеродистого и роданида калия, сенсибилизацию в растворе хлористого олова, активацию в растворе хлористого палладия, химическое меднение, гальваническое меднение и термодиффузионную обработку в среде аргона при ступенчатом повышении температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности межслойных соединений, гальваническое меднение проводят в пирофосфатном электролите при температуре 40°C и ступенчатом повышении температуры при термодиффузионной обработке в среде аргона проводят при следующих режимах: (40±0,1)°C в течение 64930 с, (41±0,1)°C в течение 41956 с, (42±0,1)°C в течение 528 с, (43±0,1)°C в течение 260 с, (44±0,1)°C в течение 97 с, (45±0,1)°C в течение 52 с, (46±0,1)°C в течение 33 с, (47±0,1)°C в течение 16 с, (48±0,1)°C в течение 10 с, (49±0,1)°C в течение 7 с.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010124761/07A RU2447629C2 (ru) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010124761/07A RU2447629C2 (ru) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2447629C2 true RU2447629C2 (ru) | 2012-04-10 |
Family
ID=46031861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010124761/07A RU2447629C2 (ru) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2447629C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604556C1 (ru) * | 2015-08-03 | 2016-12-10 | Закрытое акционерное общество "Связь инжиниринг" | Способ активации диэлектриков |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3434939A (en) * | 1965-10-07 | 1969-03-25 | Fabri Tek Inc | Process for making printed circuits |
| US4193849A (en) * | 1977-03-18 | 1980-03-18 | Nippon Mining Co., Ltd. | Method for making a raw board for use in printed circuits |
| EP0386459A1 (de) * | 1989-03-04 | 1990-09-12 | Oerlikon-Contraves AG | Verfahren zum Herstellen von Dünnschichtschaltungen |
| RU2317661C1 (ru) * | 2006-07-12 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат |
-
2010
- 2010-06-16 RU RU2010124761/07A patent/RU2447629C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3434939A (en) * | 1965-10-07 | 1969-03-25 | Fabri Tek Inc | Process for making printed circuits |
| US4193849A (en) * | 1977-03-18 | 1980-03-18 | Nippon Mining Co., Ltd. | Method for making a raw board for use in printed circuits |
| EP0386459A1 (de) * | 1989-03-04 | 1990-09-12 | Oerlikon-Contraves AG | Verfahren zum Herstellen von Dünnschichtschaltungen |
| RU2317661C1 (ru) * | 2006-07-12 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604556C1 (ru) * | 2015-08-03 | 2016-12-10 | Закрытое акционерное общество "Связь инжиниринг" | Способ активации диэлектриков |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5747098A (en) | Process for the manufacture of printed circuit boards | |
| JP4477098B2 (ja) | 金属被覆ポリイミド複合体、同複合体の製造方法及び同複合体の製造装置 | |
| US3666549A (en) | Method of making additive printed circuit boards and product thereof | |
| DE60109486D1 (de) | Verfahren zur chemischen vernickelung | |
| SE442124B (sv) | Forfarande for elektrokemisk metallisering av ett dielektrikum samt aktiveringslosning for anvendning hervid | |
| KR100541893B1 (ko) | 금속으로 기판을 코팅하는 방법 | |
| TWI531688B (zh) | Coating thickness uniform plating method | |
| EP0245305A1 (en) | Copper oxide treatment in printed circuit board | |
| US6044550A (en) | Process for the manufacture of printed circuit boards | |
| WO2003033776A1 (en) | Electrodeposition of metals in high-aspect ratio cavities using modulated reverse electric fields. | |
| RU2317661C1 (ru) | Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат | |
| RU2447629C2 (ru) | Способ металлизации отверстий многослойных печатных плат | |
| CN101730391A (zh) | 避免伽凡尼腐蚀效应的电路板微蚀方法 | |
| USRE28042E (en) | Method of making additive printed circuit boards and product thereof | |
| US3984290A (en) | Method of forming intralayer junctions in a multilayer structure | |
| JP3944027B2 (ja) | フレキシブルプリント配線板の製造方法及びその製造方法で得られたフレキシブルプリント配線板 | |
| CN103515509A (zh) | 一种大功率led底座的制备方法和大功率led底座 | |
| JP2005060772A (ja) | フレキシブルプリント基板の製法およびそれに用いられる回路用基材 | |
| CN111663122A (zh) | 液晶高分子之金属化方法 | |
| JP2003096593A (ja) | 粗化処理方法及び電解銅メッキ装置 | |
| ANDREEV et al. | Three methods for PCB via metallization-investigation and discussion | |
| KR20240027012A (ko) | 전해질 도금을 위한 복합 파형 | |
| US6003225A (en) | Fabrication of aluminum-backed printed wiring boards with plated holes therein | |
| TWI688674B (zh) | 液晶高分子之金屬化方法 | |
| RU2462011C1 (ru) | Способ изготовления многослойных печатных плат |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120617 |