RU2462011C1 - Manufacturing method of multi-layer printed-circuit boards - Google Patents

Manufacturing method of multi-layer printed-circuit boards Download PDF

Info

Publication number
RU2462011C1
RU2462011C1 RU2011124683/07A RU2011124683A RU2462011C1 RU 2462011 C1 RU2462011 C1 RU 2462011C1 RU 2011124683/07 A RU2011124683/07 A RU 2011124683/07A RU 2011124683 A RU2011124683 A RU 2011124683A RU 2462011 C1 RU2462011 C1 RU 2462011C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit boards
coating
copper
polymer
diameter
Prior art date
Application number
RU2011124683/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Слушков (RU)
Александр Михайлович Слушков
Александр Романович Тимофеев (RU)
Александр Романович Тимофеев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority to RU2011124683/07A priority Critical patent/RU2462011C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2462011C1 publication Critical patent/RU2462011C1/en

Links

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention can be used at manufacture of multi-layer printed-circuit boards (MPB) used during design of radio electronic equipment. MPB are obtained by bonding of two-sided and one-sided printed-circuit boards along flat surface through separating dielectric layers from glass fabric saturated with organic bonding agents; at that, electrical diagrams are not available on external surface of bonded boards. Then, through and blind bypass openings are drilled and metal wire with low electric resistance, for example copper, aluminium, or molybdenum, or silver one the diameter of which exceeds the diameter of bypass opening not more than by 5%, is inserted throughout the depth of the latter; after that, on external surface of bonded printed-circuit boards there applied subsequently is thin metal coating, by means of thermodecomposition of metal organic compounds (MOC) of nickel or copper, or cobalt, or molybdenum with thickness of 1.5-3 mcm; polymer organic substance in the form of film, and then, using photolithography or laser beam, or by milling there created is pattern of electrical diagrams, after which electroplated copper coating of required thickness is applied to the sections not protected with polymer film and protective metal resistive coating above it and residues of polymer and thin metal coating is removed.
EFFECT: simpler process for obtaining of multi-layer printed-circuit boards not containing any moisture, installation of electric contact between layers, which does not destruct at temperature drop; reduction of wastes of chemical electroplated manufacture.

Description

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при изготовлении многослойных печатных плат (МПП), применяемых при конструировании радиоэлектронной техники.The invention relates to the field of electronics and can be used in the manufacture of multilayer printed circuit boards (MPP) used in the design of electronic equipment.

Известен способ изготовления МПП [1], заключающийся в изготовлении односторонних или двухсторонних печатных плат на стеклотекстолите, их склеивании по поверхности через диэлектрический разделительный слой стеклоткани и органического связующего при прессовании с последующим сверлением переходных отверстий, их химической и гальванической металлизацией.A known method of manufacturing MPP [1], which consists in the manufacture of single-sided or double-sided printed circuit boards on fiberglass, gluing them on the surface through a dielectric separating layer of fiberglass and organic binder during pressing, followed by drilling vias, their chemical and galvanic metallization.

Аналогично могут быть получены МПП по способу [2], выбранному в качестве прототипа. Главным недостатком этого способа является то, что металлизация поверхности стеклотекстолита и переходных отверстий проходят в водных растворах. При этом происходит насыщение стеклотекстолита влагой и солями через внутреннюю поверхность переходных отверстий, особенно при возникновении дефектов (задиры, трещины и т.п.) на их внутренней поверхности. При этом вода, ее пары, растворы солей не могут быть удалены из стеклотекстолита после металлизации даже при длительном нагревании. Перемещаясь внутри стеклотекстолита, они вызывают замыкание переходных отверстий. Причем, чем выше класс печатных плат, т.е. чем ближе расположены эти отверстия при плотном монтаже, тем вероятность замыкания выше. Экспериментально установлено, что адгезия химической меди к стеклотекстолиту не превышает 10 кг/мм2, что является недостаточным, поэтому возможно отслоение металлического покрытия от стеклотекстолита при перепаде температур.Similarly, MPP can be obtained by the method [2], selected as a prototype. The main disadvantage of this method is that the metallization of the surface of the fiberglass and vias pass in aqueous solutions. In this case, the fiberglass is saturated with moisture and salts through the inner surface of the vias, especially when defects (seizures, cracks, etc.) occur on their inner surface. In this case, water, its vapors, salt solutions cannot be removed from fiberglass after metallization even with prolonged heating. Moving inside the fiberglass, they cause the closure of vias. Moreover, the higher the class of printed circuit boards, i.e. the closer these holes are in tight installation, the higher the likelihood of a short circuit. It was experimentally established that the adhesion of chemical copper to fiberglass does not exceed 10 kg / mm 2 , which is insufficient, therefore, it is possible to peel the metal coating from fiberglass with a temperature difference.

Большие трудности возникают при металлизации сквозных переходных отверстий диаметром менее 500 мкм, а также «глухих».Great difficulties arise when metallizing through vias with a diameter of less than 500 microns, as well as "deaf".

Установлено, что при сверлении переходных отверстий в стеклотекстолитовой МПП происходит наволакивание связующего на медные торцы слоев, результатом чего является отсутствие электрической связи между слоями МПП после металлизации.It was found that when drilling vias in the fiberglass MPP, the binder is wrapped in layers on the copper ends, resulting in the absence of electrical connection between the MPP layers after metallization.

Недостатком прототипа является также использование дорогостоящего хлорида палладия в качестве активатора для осаждения химической меди.The disadvantage of the prototype is the use of expensive palladium chloride as an activator for the deposition of chemical copper.

Задачей изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков и получения МПП, не содержащих влагу, имеющих хороший электрический контакт между слоями, не нарушающийся при перепаде температур.The objective of the invention is to remedy the above disadvantages and obtain MPP, not containing moisture, having good electrical contact between the layers, not violated by a temperature difference.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления многослойных печатных плат (МПП), включающем изготовление односторонних и двухсторонних печатных плат, склеивание их по плоской поверхности через разделительные диэлектрические слои из стеклоткани, пропитанной органическим связующим, причем на наружной поверхности склеенных плат электрические схемы отсутствуют, сверление сквозных и глухих переходных отверстий, на всю глубину последних вставляют металлическую проволоку с малым электросопротивлением, например медную, или алюминиевую, или молибденовую, или серебряную, диаметр которой превышает диаметр переходного отверстия не более чем на 5%, после чего на наружную поверхность склеенных печатных плат наносят последовательно тонкое металлическое покрытие путем термораспада металлоорганических соединений (МОС) никеля или меди, или кобальта, или молибдена толщиной 1,5-3 мкм, полимерное органическое в виде пленки, а затем методом фотолитографии или лазерным лучом, или фрезерованием создают рисунок электрических схем, после чего на незащищенные полимерной пленкой участки наносят гальваническое медное покрытие необходимой толщины, а поверх него защитное металлорезистивное и удаляют остатки полимерного и тонкого металлического покрытия.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing multilayer printed circuit boards (MPP), including the manufacture of single-sided and double-sided printed circuit boards, gluing them on a flat surface through separating dielectric layers of fiberglass impregnated with an organic binder, and there are no electrical circuits on the outer surface of the glued boards , drilling through and blind vias, insert a metal wire with low electrical resistance to the entire depth of the latter, for example copper, or aluminum, or molybdenum, or silver, whose diameter exceeds the diameter of the vias by no more than 5%, after which a thin metal coating is successively applied to the outer surface of the glued printed circuit boards by the thermal decomposition of organometallic compounds (MOS) of nickel or copper, or cobalt or molybdenum with a thickness of 1.5-3 microns, an organic polymer in the form of a film, and then by means of photolithography or a laser beam, or by milling create a drawing of electrical circuits, after which unprotected the polymer film plots the plated copper coating of the required thickness, and on top of it a metal-protective coating and remove the remnants of the polymer and thin metal coating.

Способ осуществляется следующим образом: любым известным способом изготавливают односторонние и двухсторонние печатные платы. Затем их склеивают между собой по плоской поверхности через разделительный диэлектрический слой из стеклоткани, пропитанной связующим. На наружной поверхности склеенных печатных плат электрические схемы отсутствуют. Сверлят сквозные и «глухие» переходные отверстия, вставляют в них проволоку с малым электросопротивлением, например медную или алюминиевую, или молибденовую, или серебряную, диаметр которой превышает диаметр переходного отверстия не более чем на 5%. Полученную заготовку МПП помещают в вакуумную камеру, в которой путем термораспада МОС никеля, или меди, или молибдена, или кобальта на поверхности нижней, верхней и боковой получают тонкое электропроводящее металлическое покрытие толщиной 1,5-3 мкм. После металлизации на плоскую металлизированную поверхность верхней и нижней плат приклеивают полимерную пленку и лазерным лучом или фотолитографией, или фрезерованием создают рисунки электропроводящих схем. На незащищенные полимерной пленкой участки наносят необходимой толщины гальваническое медное покрытие, а поверх него металлорезистивное, удаляют остатки полимерного покрытия и вытравливают тонкий металлический подслой никеля или кобальта, или меди, или молибдена и получают многослойную печатную плату.The method is as follows: in any known manner produce single-sided and double-sided printed circuit boards. Then they are glued together on a flat surface through a separating dielectric layer of fiberglass impregnated with a binder. There are no electrical circuits on the outer surface of the glued printed circuit boards. Drill through and “blind” vias, insert a wire with low electrical resistance, such as copper or aluminum, or molybdenum, or silver, the diameter of which exceeds the diameter of the vias by no more than 5%. The obtained MPP billet is placed in a vacuum chamber in which a thin electrically conductive metal coating with a thickness of 1.5-3 microns is obtained by thermal decomposition of the MOS of nickel, or copper, or molybdenum, or cobalt on the surface of the lower, upper, and lateral. After metallization, a polymer film is glued onto the flat metallized surface of the upper and lower boards, and drawings of electrically conductive circuits are created by laser beam or photolithography, or by milling. Plots of the required thickness are coated with a galvanic copper coating of the required thickness, and a metal-resistive coating is applied over it, the remaining polymer coating is removed and a thin metal sublayer of nickel or cobalt, or copper, or molybdenum is etched and a multilayer printed circuit board is obtained.

Экспериментально установлено, что если диаметр проволоки превышает диаметр переходных отверстий более чем на 5%, то возникают микротрещины в стеклотекстолите.It was experimentally established that if the diameter of the wire exceeds the diameter of vias by more than 5%, microcracks occur in the fiberglass.

Если диаметр проволоки меньше или соответствует диаметру переходных отверстий, наблюдается отсутствие электрического контакта между слоями, особенно проявляющееся при изменении температуры.If the diameter of the wire is smaller or corresponds to the diameter of vias, there is a lack of electrical contact between the layers, especially when temperature changes.

Методом инфракрасной (ИК) спектроскопии установлено, что МПП не содержат влагу.Using infrared (IR) spectroscopy, it was found that MPPs do not contain moisture.

Адгезия металлического покрытия к стеклотекстолиту составляет 200 кг/мм2.The adhesion of the metal coating to fiberglass is 200 kg / mm 2 .

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. ОСТ 107.460092.028-92.1. OST 107.460092.028-92.

2. ГОСТ 23770-78 «Печатные платы. Типовые технические процессы химической и гальванической металлизации» (прототип).2. GOST 23770-78 "Printed circuit boards. Typical technical processes of chemical and galvanic metallization "(prototype).

Claims (1)

Способ изготовления многослойных печатных плат (MПП), включающий изготовление односторонних и двухсторонних печатных плат, склеивание их по плоской поверхности через разделительные диэлектрические слои из стеклоткани, пропитанной органическим связующим, причем на наружной поверхности склеенных плат электрические схемы отсутствуют, сверление сквозных и глухих переходных отверстий, отличающийся тем, что на всю глубину последних вставляют металлическую проволоку с малым электросопротивлением, например медную, или алюминиевую, или молибденовую, или серебряную, диаметр которой превышает диаметр переходного отверстия не более чем на 5%, после чего на наружную поверхность склеенных печатных плат наносят последовательно тонкое металлическое покрытие, путем термораспада металлоорганических соединений (МОС) никеля или меди, или кобальта, или молибдена толщиной 1,5-3 мкм, полимерное органическое в виде пленки, а затем методом фотолитографии или лазерным лучом, или фрезерованием создают рисунок электрических схем, после чего на незащищенные полимерной пленкой участки наносят гальваническое медное покрытие необходимой толщины, а поверх него защитное металлорезистивное и удаляют остатки полимерного и тонкого металлического покрытия. A method of manufacturing multilayer printed circuit boards (MPP), including the manufacture of single-sided and double-sided printed circuit boards, gluing them on a flat surface through dividing dielectric layers of fiberglass impregnated with an organic binder, and there are no electrical circuits on the outer surface of the glued boards, drilling through and blind vias, characterized in that to the entire depth of the latter insert a metal wire with low electrical resistance, for example copper, or aluminum, or mol bdenic, or silver, the diameter of which exceeds the diameter of the vias by no more than 5%, after which a thin metal coating is successively applied to the outer surface of the glued printed circuit boards by thermal decomposition of organometallic compounds (MOS) of nickel or copper, or cobalt, or molybdenum with a thickness of 1 , 5-3 microns, polymer organic in the form of a film, and then by the method of photolithography or a laser beam, or by milling, they create a pattern of electrical circuits, after which they are applied to unprotected polymer film a galvanic copper coating of the required thickness, and on top of it a metal-protective coating and remove the remnants of the polymer and thin metal coating.
RU2011124683/07A 2011-06-16 2011-06-16 Manufacturing method of multi-layer printed-circuit boards RU2462011C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011124683/07A RU2462011C1 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Manufacturing method of multi-layer printed-circuit boards

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011124683/07A RU2462011C1 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Manufacturing method of multi-layer printed-circuit boards

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2462011C1 true RU2462011C1 (en) 2012-09-20

Family

ID=47077636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011124683/07A RU2462011C1 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Manufacturing method of multi-layer printed-circuit boards

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2462011C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572831C1 (en) * 2014-09-03 2016-01-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Manufacturing method of printed-circuit boards
RU2574290C1 (en) * 2014-07-01 2016-02-10 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Fabrication of sandwiched pcbs
RU2603130C1 (en) * 2015-08-31 2016-11-20 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Method of multilayer printed circuit board manufacturing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2184431C2 (en) * 2000-06-20 2002-06-27 Таланин Юрий Васильевич Printed-circuit board manufacturing process
US6521069B1 (en) * 1999-01-27 2003-02-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Green sheet and manufacturing method thereof, manufacturing method of multi-layer wiring board, and manufacturing method of double-sided wiring board
RU2396738C1 (en) * 2009-06-29 2010-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" Method for manufacturing of printed circuit boards

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6521069B1 (en) * 1999-01-27 2003-02-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Green sheet and manufacturing method thereof, manufacturing method of multi-layer wiring board, and manufacturing method of double-sided wiring board
RU2184431C2 (en) * 2000-06-20 2002-06-27 Таланин Юрий Васильевич Printed-circuit board manufacturing process
RU2396738C1 (en) * 2009-06-29 2010-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" Method for manufacturing of printed circuit boards

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 23770-79. Печатные платы. Типовые технологические процессы химической и гальванической металлизации. - М.: Издательство стандартов, 1988. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574290C1 (en) * 2014-07-01 2016-02-10 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Fabrication of sandwiched pcbs
RU2572831C1 (en) * 2014-09-03 2016-01-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Manufacturing method of printed-circuit boards
RU2603130C1 (en) * 2015-08-31 2016-11-20 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Method of multilayer printed circuit board manufacturing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1209814C (en) Process for the manufacture of printed circuit boards with plated resistors
JP5392732B2 (en) Copper surface-to-resin adhesive layer, wiring board, and adhesive layer forming method
KR100691621B1 (en) Method for manufacturing thih film capacitor embedded printed circuit board
US9526184B2 (en) Circuit board multi-functional hole system and method
US20090260868A1 (en) Printed circuit board and method of manufacturing the same
CN103687344A (en) Circuit board manufacturing method
US9758889B2 (en) Method for producing substrate formed with copper thin layer, method for manufacturing printed circuit board and printed circuit board manufactured thereby
TWI529068B (en) Method for producing substrate formed with copper thin layer, method for manufacturing printed circuit board and printed circuit board manufactured thereby
KR20090116027A (en) Method for manufacturing printed circuit board and printed circuit board manufactured by the same
CN102215640B (en) Manufacturing method for circuit board
JP2008060504A (en) Method of manufacturing double-sided flexible printed wiring board
CN109661128A (en) A kind of multi-layer PCB board preparation method and multi-layer PCB board
RU2462011C1 (en) Manufacturing method of multi-layer printed-circuit boards
KR20090025546A (en) Manufacturing method of a flexible printed circuit board
JPWO2004084597A1 (en) MATERIAL FOR MULTILAYER WIRING BOARD CONTAINING CAPACITOR, MULTILAYER WIRING BOARD SUBSTRATE, MULTILAYER WIRING BOARD AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
RU2396738C1 (en) Method for manufacturing of printed circuit boards
TW200906264A (en) Method of producing printed circuit board incorporating resistance element
JP2010205801A (en) Method of manufacturing wiring board
KR101507913B1 (en) Manufacturing method of printed circuit board
RU2416894C1 (en) Manufacturing method of relief printed-circuit boards
US10806027B2 (en) Component carrier with different surface finishes
KR101149023B1 (en) Manufacturing method for printed circuit board and printed circuit board produced by the method
JP2007012865A (en) Manufacturing method of laminated plate and of printed circuit board
RU2382532C1 (en) Method of making printed circuit boards
TWI256280B (en) Method of raising manufacturing-yield of circuit board

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150617