SE451778B - Metallised PCB mfg. method - Google Patents

Metallised PCB mfg. method

Info

Publication number
SE451778B
SE451778B SE8007792A SE8007792A SE451778B SE 451778 B SE451778 B SE 451778B SE 8007792 A SE8007792 A SE 8007792A SE 8007792 A SE8007792 A SE 8007792A SE 451778 B SE451778 B SE 451778B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
copper
pattern
holes
card
mask
Prior art date
Application number
SE8007792A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8007792L (en
Inventor
J Skowronek
O Persson
A Spangberg
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
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 Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE8007792A priority Critical patent/SE451778B/en
Publication of SE8007792L publication Critical patent/SE8007792L/en
Publication of SE451778B publication Critical patent/SE451778B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/285Permanent coating compositions
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/425Plated through-holes or plated via connections characterised by the sequence of steps for plating the through-holes or via connections in relation to the conductive pattern

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

The method provides a punched metallised pattern card, using a copper layered pattern card (11) which is drilled with the required hole pattern, and the conduit pattern is etched out of the foils (12,13). The etched conduit pattern, with the exception of the holes (14) and their surrounding collars (18), is produced with a permanent mask (15,16) resistant to thermic and chemical effect, and then the hole walls and their surrounding collars are metallised by chemical deposit. The mask used is of the type normally used on a pattern card, and is of epoxy-film, whilst the basic material is of plastic laminate (11) with copper foils (12,13) on both sides, each having a thickness between 17 and 35 micrometres. (Provisional Basic advised Week E26)

Description

15 20 25 30, 451 778 vanligen guld varmförtennas vanligen hålen och kragarna för att under- lätta komponentlödningen. 15 20 25 30, 451 778 usually gold is usually hot tinned to the holes and collars to facilitate component soldering.

Mönsterpläteringsmetoden utgår också från ett laminat med relativt tunna kopparfolier på kortets ytor (t ex 17 pm). Efter borrning och en inledande kemisk plätering av storleksordningen 2-3 pm förses plattans ytor med ett resistskikt som lämnar ledare och hål fria men täcker öv- riga delar. På elektrolytisk väg beläggs ledare och hålväggar först med ett 25-35 pm tjocks kopparskikt och därefter med ett 5-10 pm tjockt skikt av en tenn-bly-legering. Efter borttagning av resisten etsas kor- tet varvid tenn-blyskikt utgör etsmask. I detta fall är det som skall etsas bort relativt tunt varigenom etstid och underetsning minskas avsevärt.The pattern plating method is also based on a laminate with relatively thin copper foils on the card's surfaces (eg 17 μm). After drilling and an initial chemical plating of the order of 2-3 μm, the surfaces of the plate are provided with a resist layer which leaves conductors and holes free but covers other parts. By electrolytic means, conductors and cavity walls are first coated with a 25-35 μm thick copper layer and then with a 5-10 μm thick layer of a tin-lead alloy. After removing the resist, the card is etched briefly, whereby the tin-lead layer forms an etching mask. In this case, what is to be etched away is relatively thin, whereby etching time and under-etching are considerably reduced.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Vid panelpläteringsmetoden måste ett förhållandevis tjockt kopparskikt etsas bort vilket är en nackdel ur ekonomisk synpunkt. Detta skikt va- rierar dessutom avsevärt i tjocklek utefter ytan. För att uppfylla mi- nimikraven på hålmetalleringens tjocklek blir kopparskiktet onödigt tjockt på vissa ställen. Eftersom etsningstiden måste avpassas efter det tjockaste partiet är underetsningen avsevärd och det är svårt att upprätthålla avsedd ledarbredd.DESCRIPTION OF THE INVENTION In the panel plating method, a relatively thick copper layer must be etched away, which is a disadvantage from an economic point of view. This layer also varies considerably in thickness along the surface. To meet the minimum requirements for the thickness of the hole metalation, the copper layer becomes unnecessarily thick in some places. Since the etching time must be adapted to the thickest portion, the under-etching is considerable and it is difficult to maintain the intended conductor width.

Dessa nackdelar undviks med mönsterpläteringsmetoden som emellertid med- för andra problem. Ett är att vidhäftningen mellan löd- och isolations- masken och ledarna påverkas då tenn-blypläteringen smälter vid kompo- nentlödningen vilket kan medföra att lacken flagnar. Ett annat problem år att det resistskikt som används som pläteringsmask påverkas av plä- teringsbadet och lätt kan skadas så att kortslutningsbryggor bildas som kvarstår efter etsningen.These disadvantages are avoided with the pattern plating method, which, however, causes other problems. One is that the adhesion between the solder and insulation mask and the conductors is affected when the tin-lead plating melts during component soldering, which can cause the varnish to flake off. Another problem is that the resist layer used as a plating mask is affected by the plating bath and can easily be damaged so that short-circuit bridges are formed which remain after etching.

Då det visar sig att en ledartjocklek av 17-35 pm är fullt tillräcklig i normala fall kan man-enligt uppfinningen använda ett förfarande för framställning av mönsterkort med plåterade hål där man utgår från ett kopparfolieklätt laminat som borras med avsett hålmönster. Ledarmönster 10 15 20 25 451 778 och hål täcks av en etsmask och överflödig kopparfolie etsas bort.When it is found that a conductor thickness of 17-35 μm is completely sufficient in normal cases, according to the invention a method can be used for producing printed circuit boards with plated holes starting from a copper foil-covered laminate which is drilled with the intended hole pattern. Conductor pattern 10 15 20 25 451 778 and holes are covered by an etching mask and excess copper foil is etched away.

Uppfinningen kännetecknas av att plattans yta med undantag av hälen och omkringliggande kragar (lödytor) beläggs med en mot värme och ke' misk påverkan beständig mask varefter de icke täckta ytorna och hålen förkoppras genom kemisk utfällning till en ur mekanisk synpunkt till- räcklig tjocklek.The invention is characterized in that the surface of the plate with the exception of the heel and surrounding collars (solder surfaces) is coated with a heat and chemical resistant mask, after which the uncovered surfaces and holes are copper-plated by chemical precipitation to a thickness sufficient from a mechanical point of view.

Med denna metod erhålls ett homogent kopparskikt med god duktilitet.With this method a homogeneous copper layer with good ductility is obtained.

Besparingen av koppar är avsevärd då den tjocka förkoppringen endast utföres pâ ställen där den behövs. Den som pläteringsmask använda löd- och isolermasken täcker större delen av kortets yta varför risken för kortslutningsbryggor genom oavsiktlig kopparutfällning i eventuella repor är liten. Någon speciell pläteringsmask som mäste avlägsnas efter metalleringen erfordras ej heller.The saving of copper is considerable as the thick copper plating is only carried out in places where it is needed. The solder and insulating mask used as a plating mask covers most of the card's surface, which is why the risk of short-circuit bridges due to unintentional copper deposition in any scratches is small. No special plating mask that must be removed after the metallation is required either.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall beskrivas närmare i anslutning till bifogade figurer där fig 1 visar ett snitt och fig 2 en planvy av en del av ett mönster- kort enligt uppfinningen.DESCRIPTION OF FIGURES The invention will be described in more detail in connection with the accompanying figures, in which Fig. 1 shows a section and Fig. 2 a plan view of a part of a pattern card according to the invention.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Som utgângsmaterial används kortämnen av ett plastlaminat (11), vanli- gen glasfiberarmerad epoxi som är kopparfolierad (12, 13) pâ båda sidor.PREFERRED EMBODIMENT As a starting material, short blanks of a plastic laminate (11), usually glass fiber-reinforced epoxy which is copper foiled (12, 13) on both sides, are used.

Folietjockleken är vanligen 1?-35 um men kan naturligtvis vara tjockare eller tunnare. Kortämnet borras med önskat hålmönster (14). Efter i och för sig känd preparering av kopparfoliets och hâlens yta sker en kemisk utfällning av ett tunt kopparskikt (vanligen 2-3 pm) pâ kortytan och hâlens.väggar. Denna kemiska utfällning är av konventionellt slag.The foil thickness is usually 1? -35 μm but can of course be thicker or thinner. The short blank is drilled with the desired hole pattern (14). After per se known preparation of the surface of the copper foil and the holes, a chemical precipitation of a thin copper layer (usually 2-3 μm) takes place on the short surface and the walls of the holes. This chemical precipitation is of a conventional nature.

I nästa steg täcks kortets yta med en fotoresist i form av en film och det önskade ledningsmönstret exponeras. Efter framkallning är alla om- råden där kopparfolien skall vara kvar (ledare, kragar runt hälen) samt hälen täckta av resist. Kortet etsas pâ konventionellt sätt varvid den ursprungliga folien (t ex 17 eller 35 um) plus det genom kemisk 451 778 10 15 20 25 30 utfällning pâlagda skiktet (2-3 pm) etsas bort-på de ställen som ej är täckta med resist..Eftersom folien och det pålagda skiktet har jämn tjocklek kan etstiden beräknas med snäva toleranser och underetsningen blir så liten som möjligt.In the next step, the surface of the card is covered with a photoresist in the form of a film and the desired wiring pattern is exposed. After development, all areas where the copper foil should remain (conductors, collars around the heel) and the heel are covered with resist. The card is etched in a conventional manner whereby the original foil (eg 17 or 35 μm) plus the layer (2-3 μm) applied by chemical precipitation is etched away in the places which are not covered with resist. Since the foil and the applied layer have an even thickness, the etching time can be calculated with tight tolerances and the etching will be as small as possible.

Efter etsningen pâläggs en isoler- och lödstoppmask 15, 16 över hela kortets yta med undantag av hålen 14 och de omgivande kragarna samt de eventuella övriga ytor där man önskar löda. Isoler- och lödstoppmasken kan framställas på känt sätt t ex genom duktryck, eller genom pålägg- ning av en fotokänslig film som exponeras pâ samma sätt som iotoresis- ten. Materialet i lödstoppmasken är lämpligen värme- eller UV-härdat epoxiplast som har god resistans mot de bad för kemisk kopparutfällning som används normalt. De resister som används i samband med etsning kla- rar däremot inte den Långa tid som erfordras för kemisk utfällning av ett kopparskikt av storleksordningen 25 um.After etching, an insulating and soldering stop mask 15, 16 is applied over the entire surface of the card with the exception of the holes 14 and the surrounding collars as well as any other surfaces where soldering is desired. The insulating and solder stop mask can be produced in a known manner, for example by screen printing, or by applying a photosensitive film which is exposed in the same way as the iotoresist. The material in the solder stop mask is suitably heat- or UV-cured epoxy plastic which has good resistance to the baths for chemical copper precipitation that are normally used. The resistors used in connection with etching, on the other hand, do not withstand the long time required for chemical precipitation of a copper layer of the order of 25 μm.

Det med löd- och isolationsmask 15, 16 försedda mönsterkortet placeras i ett bad för kemisk förkoppring av i och för sig känt slag. Ett sådant bad innehåller ett kopparsalt t ex kopparsulfat, en komplexbildare, t ex EDTA, ett reduktionsmedel t ex formaldahyd, ett medel för juste- ring av badets pH-värde till i storleksordningen 12 t ex natriumhyd- roxid samt dessutom stabilisatorer, vâtmedel etc. Mönsterkortet doppas ner i förkoppringsbadet en tid av storleksordningen 15 h och dâ har ett ca 25 pm tjockt lager 17 av koppar fällts ut pâ hâlens 14 väggar och på de kragar 18 runt hålen som ej täcks av masken, då dessa ytor är de enda som kan verka som katalysator i utfällningsprocessen.The printed circuit board provided with solder and insulation mask 15, 16 is placed in a bath for chemical copper plating of a kind known per se. Such a bath contains a copper salt, for example copper sulphate, a complexing agent, for example EDTA, a reducing agent, for example formaldehyde, an agent for adjusting the pH value of the bath to the order of 12, for example sodium hydroxide and also stabilizers, wetting agents, etc. The printed circuit board is immersed in the copper plating bath for a period of the order of 15 hours and then a layer about 17 μm thick of copper has precipitated on the walls of the holes 14 and on the collars 18 around the holes which are not covered by the mask, as these surfaces are the only ones act as a catalyst in the precipitation process.

Efter en eventuell förtenning är mönsterkortet klart för komponentmon- tering. Till skillnad mot tidigare kända metoder behöver inte den vid pläteringen använda masken avlägsnas utan den kan direkt användas som isolations- och lödmask. Detta kopparskikt har god vidhäftning till le- darmönstret 12 och duktiliteten hos skiktet är tillräcklig för att kla- ra den värmechock som uppstår vid Lödning (provparametrar - 10 sek i smält sn-Pb vid z6o°c>. “ Processerna ovan är endast angivna schematiskt. Mellan de olika huvud- stegen utförs vissa avetsnings- och rengöringsoperationer som är helt v, 451 778 konventionella.After any tinning, the printed circuit board is ready for component assembly. Unlike previously known methods, the mask used in plating does not need to be removed, but it can be used directly as an insulating and soldering mask. This copper layer has good adhesion to the conductor pattern 12 and the ductility of the layer is sufficient to withstand the heat shock that occurs during soldering (test parameters - 10 sec in molten sn-Pb at 60 ° C>. The processes above are only indicated schematically Between the various main steps, certain degreasing and cleaning operations are performed which are completely v, 451 778 conventional.

Förfarandet enligt uppfinningen kan varieras på ett stort antal sätt inom ramen för uppfinningstanken. Så kan t ex behandLingen av de ytor som skalL förses med kemiskt utfällda kopparskikt ske entigt olika i 5 och för sig kända metoder.The method according to the invention can be varied in a large number of ways within the scope of the inventive idea. Thus, for example, the treatment of the surfaces to be provided with chemically precipitated copper layers can take place in different methods known per se.

Claims (5)

1. 451 778 P A T E N T K R A V Förfarande för framställning av halmetallerade mönsterkort vid vilket ett kopparfolierat mönsterkort (ll) borras med avsett hàlmönster varefter ledar- mönstret frametsas ur folien k ä n n e t e c k n a d av följande steg 1 Det borrade kopparfolierade kortet förses genom kemisk utfällning med ett tunt kopparskikt som täcker folier och hål.A 451 778 CLAIM PROCEDURE Method for producing straw-metallized printed circuit boards in which a copper-foiled printed circuit board (II) is drilled with the intended hole pattern, after which the conductor pattern is formed from the foil characterized by the following step 1 The drilled copper-foiled board covers foils and holes. 2. Kortets yta beläggs med fotoresist över alla områden där kopparfolien (12) skall vara kvar samt över hålen (14).2. The surface of the card is coated with photoresist over all areas where the copper foil (12) is to remain and over the holes (14). 3. Kopparfolien etsas bort på alla ytor som ej är täckta av fotoresist.3. The copper foil is etched away on all surfaces that are not covered by photoresist. 4. Fotoresistenavlägsnas och hela kortets yta med undantag av hålen (14) och de ytor (18) där man önskar löda täcks med en permanent isoler- och lödstopps- _mask (15) med god resistens mot bad för kemisk kopparutfällning.4. Remove the photoresist and the entire surface of the card with the exception of the holes (14) and the surfaces (18) where solder is desired are covered with a permanent insulating and solder stop mask (15) with good resistance to baths for chemical copper precipitation. 5. Hàlväggarna och de- för metallering avsedda ytorna (18) belägga genom kemisk utfällning med ett kopparskikt av samma storleksordning som koppar- folien (12). au u;5. The hollow walls and the surfaces (18) intended for metallization are coated by chemical precipitation with a copper layer of the same size as the copper foil (12). au u;
SE8007792A 1980-11-05 1980-11-05 Metallised PCB mfg. method SE451778B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8007792A SE451778B (en) 1980-11-05 1980-11-05 Metallised PCB mfg. method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8007792A SE451778B (en) 1980-11-05 1980-11-05 Metallised PCB mfg. method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8007792L SE8007792L (en) 1982-05-06
SE451778B true SE451778B (en) 1987-10-26

Family

ID=20342174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8007792A SE451778B (en) 1980-11-05 1980-11-05 Metallised PCB mfg. method

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE451778B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE8007792L (en) 1982-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4605471A (en) Method of manufacturing printed circuit boards
US5733466A (en) Electrolytic method of depositing gold connectors on a printed circuit board
US5160579A (en) Process for manufacturing printed circuit employing selective provision of solderable coating
US4104111A (en) Process for manufacturing printed circuit boards
US4325780A (en) Method of making a printed circuit board
US4572925A (en) Printed circuit boards with solderable plating finishes and method of making the same
US6015482A (en) Printed circuit manufacturing process using tin-nickel plating
JPS5941895A (en) Printed circuit board and method of producing same
US5945257A (en) Method of forming resistors
US6547946B2 (en) Processing a printed wiring board by single bath electrodeposition
US4610758A (en) Manufacture of printed circuit boards
US4735694A (en) Method for manufacture of printed circuit boards
JPH06152105A (en) Manufacture of printed wiring board
SE451778B (en) Metallised PCB mfg. method
EP0402811A2 (en) Method of manufacturing printed circuit boards
JPH0243356B2 (en)
EP0095256A1 (en) Method of making printed circuits
JPH08107263A (en) Manufacturing method of printed-wiring board
JPH10270630A (en) Substrate for semiconductor device and manufacture thereof
JPH05259614A (en) Resin filling method for printed wiring board
JP3130707B2 (en) Printed circuit board and method of manufacturing the same
JPH0653640A (en) Printed wiring board and manufacture thereof
JPH09148736A (en) Method for manufacturing printed wiring board
JPH04188689A (en) Printed wiring board
JPH04363093A (en) Manufacture of printed board

Legal Events

Date Code Title Description
NAV Patent application has lapsed

Ref document number: 8007792-8

Effective date: 19880706

Format of ref document f/p: F