SE451778B - Metallised PCB mfg. method - Google Patents
Metallised PCB mfg. methodInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 9
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims 1
- 239000002650 laminated plastic Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 11
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N lead tin Chemical compound [Sn].[Pb] LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006263 metalation reaction Methods 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910001174 tin-lead alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
- H05K3/285—Permanent coating compositions
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
- H05K3/425—Plated 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
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)
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) |
-
1980
- 1980-11-05 SE SE8007792A patent/SE451778B/en not_active Application Discontinuation
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 |