SU1045420A1

SU1045420A1 - Process for manufacturing printed circuit board

Info

Publication number: SU1045420A1
Application number: SU823421288A
Authority: SU
Inventors: Леонард Леонидович Юров; Василий Константинович Ротару; Анатолий Иванович Блашку; Александр Васильевич Богданов; Юрий Александрович Богданов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3177; Предприятие П/Я М-5769
Priority date: 1982-04-09
Filing date: 1982-04-09
Publication date: 1983-09-30

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ, включающий нанесение слоев некатализированного диэлектрика на оОе стороны объемно-катализированного диэлектрика, сверление отверстий и-избирательное осаждение металла на участки объемно-катализированного диэлектрика.отличающийс тем, что, с целью упрощени технологии и повышени надежности платы, после сверлени отверстий в материале диэлектрика в соответствии с рисунком схемы формируют углубление, высота каждого из которых определ етс из следующего соотношени , g (Л где Н - высота каждого углублени ; Ь - ширина каждого углублени .A method for fabricating a PCB, including applying layers of non-catalyzed dielectric on the oO side of the body-catalyzed dielectric, drilling holes, and selective metal deposition on areas of the body-catalyzed dielectric. the dielectric material in accordance with the circuit pattern forms a depression, the height of each of which is determined from the following relationship, g (L where H is the height of each o recess; b - width of each recess.

Description

Изобретение относитс к технологи изготовлени плат и может быть использовано в радиоэлектронной технике. Известен аддитивный способ катали зированного диэлектрика, включающий нанесение адгезива на активированное основание, формирование отверстий, нанесение резиста, химическое меднение , удаление резиста и нанесение защитного покрыти , В качестве основани используетс диэлектрик на основе полимерных св зующих, содержащих равномерно рас пределенное по всему объему вещество активатор, способствующее бестоковому осаждению металла на диэлектрик, качестве которого могут использо ватьс внутрикомплексные соединени металлов 1-й и 1У-й групп периодической системы с одним из следующих соединений: -амины, амиды, полиамиды и др. Cl . Недостатками данного способа вл использование дорогосто щих и дефицитных материалов ( фоторезистов, фотопленки и др. ), недостаточно высока точность рисунка, высокие требовани к качеству и точности технологического оборудовани . Это приводит к снижению плотности монтажа, усложнению технологии и повышению стоимости изготовлени плат.. Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ изготовлени печатной платы, включающий нанесение слое некатализированного диэлектрика на обе. стороны объемно-катализированного диэлектрика, сверление отверстий , избирательное осаждение металла на. участки объемно-катализированного диэлектрика и формирование рисунка методом фотолитографии С 2 . Недостатком известного способа вл тс ,то, что при осаждении металла в отверсти х образуетс кольце вой разрыв там, где расположен поперечный срез сло некатализированного диэлектрика. Очевидно, что после зарастани .этого кольцевого разрыва об разуетс шов,который в процессе экс.плуатации вл етс местом концентра ции напр жений, что может привести к повреждению токопровод щего покрыти и снижению надежности платы. Недостатком указанного способа вл етс также наличие р да трудоемких и сложных операций:.нанесение 20 экспонирование и удаление фоторезиста , а также операций по изготовлению фотошаблонов. Цель изобретени - упрощение технологии и повышение надежности платы . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу изготовлени печатной платы, включающему нанесение слоев некатализированного диэлектрика на обе стороны объемнокатализированного диэлектрика, сверление отверстий и избирательное осаждение металла на участки объемнокатализированного диэлектрика, после сверлени отверстий в материале диэлектрика в соответствии с рисунком схемы формируют углублени , высота каждого из которых определ етс из следующего соотношени , где Н - высота каждого углублени h - ширина каждого углублени / Предлагаемый способ по сравнению с известным упрощает технологию изготовлени платы, поскольку исключает р д трудоемких и сложных операций: нанесение экспонирование и удаление активированного фоторезиста, а также операций по изготовлению фотошаблонов . Нанесение углублений, осу ществл етс автоматически на станках с программным управлением и требует участи исполнител только дл загрузки плат и пуска-останова станка. Печатные платы, изготовленные предлагаемым способом, обладают боль|Ц|ей наГдежностью в эксплуатации, так как в отверсти х слой осажденного металла имеет однородную структуру. Повышенна надежность плат обуславливаетс такэке тем, что проводник углублени , имеет при той же ширине на поверхности большую поверхность сцеплени с диэлектриком и не выступает над плоскостью платы. Кроме того, при лакировании платы после монтажа над.проводниками остаетс гарантийный слой защитного покрыти , в результате чего вместо многократно.го достаточно однократное нанесение влагозащитного лака на плату. Что касаетс высоты углублений, то она имеет как наименьший, так и наибольший предел. Минимальна высота должна быть больше толщины сло некатализированного диэлектрика с тем. чтобы вскрыть участки катализировепчного основани платы дл избирательного химического осаждени металла и образовани проводников. Максималь .на высота углублений ограничиваетс возможностью качественной метаплизации углублений. Экспериментальные исследовани показывают, что качественное покрытие получаетс при отношении высоты углублени к ширине не 1 0 более трех. В узких и глубоких углублени х вследствие засто электролита и капилл рного эффекта плохо прокрываютс нижние участки поверхности углублений. Обобщенные результаты испытаний приведены в таблице (материал СТАМ, 12 ТУ ОЯШ 503.006i8l, толщина некатализированного диэлектрика 60 мкм).The invention relates to the manufacture of circuit boards and can be used in electronic equipment. The additive method of catalytic dielectric is known, including applying an adhesive on an activated base, forming holes, applying a resist, chemical copper plating, removing the resist and applying a protective coating. A dielectric based on polymeric binders containing an activator uniformly distributed throughout the substance is used as the base. contributing to the non-current deposition of the metal on a dielectric, the quality of which can be used intracomplex compounds of metals of the 1st and 1st groups n periodic system with one of the following compounds: amines, amides, polyamides, etc. Cl. The disadvantages of this method are the use of expensive and scarce materials (photoresists, photographic films, etc.), the drawing accuracy is not high enough, and there are high demands on the quality and accuracy of the process equipment. This leads to a decrease in the density of installation, to the complexity of the technology and to an increase in the cost of manufacturing the plates. The closest to the present invention is a method of manufacturing a printed circuit board, including applying a layer of non-catalyzed dielectric to both. sides of a body-catalyzed dielectric, drilling holes, selective metal deposition on. areas of a volume-catalyzed dielectric and pattern formation by the C 2 photolithography method. A disadvantage of the known method is that during the deposition of metal in the holes, an annular gap is formed where the cross section of the catalyzed dielectric is located. Obviously, after the overgrowth of this annular gap, a seam is formed, which during the operation is the place of stress concentration, which can lead to damage to the conductive coating and reduce the reliability of the board. The disadvantage of this method is the presence of a number of laborious and complex operations: applying 20 the exposure and removal of the photoresist, as well as operations for making photomasks. The purpose of the invention is to simplify the technology and increase the reliability of the board. The goal is achieved by the fact that according to the method of manufacturing a printed circuit board, which involves applying layers of non-catalyzed dielectric to both sides of a body-catalyzed dielectric, drilling holes and selective metal deposition on areas of a body-catalyzed dielectric, after drilling the holes in the material of the dielectric in accordance with the pattern of the diagram, they form depressions of which is determined from the following relationship, where H is the height of each depression h is the width of each depression and / Proposed method in comparison with known technology simplifies manufacturing boards, because it eliminates a number of time-consuming and complex operations: applying exposure and removing the activated photoresist and photomask fabrication operations. The recessing is carried out automatically on machine tools with programmed control and requires the participation of the performer only for loading the boards and starting and stopping the machine. Printed circuit boards made by the proposed method have great pain in operation, since the layer of deposited metal in the holes has a uniform structure. The increased reliability of the boards is due to the fact that the conductor of the recess, with the same width on the surface, has a large adhesion surface with the dielectric and does not protrude above the plane of the board. In addition, when the board is varnished after mounting over the conductors, there remains a guarantee layer of a protective coating, as a result of which, instead of many times, it is sufficient to apply the waterproof varnish once to the board. As for the height of the recesses, it has both the smallest and the largest limit. The minimum height must be greater than the thickness of the noncatalyzed dielectric layer with that. to open the catalyzed base areas of the board for selective chemical deposition of metal and formation of conductors. The maximum height of the recesses is limited by the possibility of high-quality metaplization of the recesses. Experimental studies show that a quality coating is obtained when the ratio of the height of the recess to the width is not 1 0 more than three. In narrow and deep depressions due to stagnant electrolyte and capillary effect, the lower portions of the surface of the depressions do not close well. The summarized test results are shown in the table (STAM material, 12 TU OYAH 503.006i8l, noncatalyzed dielectric thickness 60 μm).

tie фиг.1- изображены стадии техг нологическогр процесса изготовлени печатной платы, где показаны объемно-катализированный диэлектрик 1 с нанесенными сло ми некатализированного диэлектрика 2, сквозные отверсти 3 и углублени А с химически осажденными в них сло ми 5 меди и защитным покрытием 6.The tie of FIG. 1 shows the stages of the technological process of manufacturing a printed circuit board, which shows the volume-catalyzed dielectric 1 with applied layers of non-catalyzed dielectric 2, through holes 3 and recesses A with chemically deposited copper layers 5 in them.

Пример . На объемно-катализированный диэлектрик 1 нанос т слой некатализированного диэлектрика 2. Затем на станках с программным управлением сверл т отверстие 3 и гравируют углублени k. Полученную заготовку подвергают гидроабразивной обработке в течение мин, затем обрабатывают в кислоте J-2 мин, промывают в проточной воде 1-2 мин и химически осаждают слой 5 меди на поверхность углублений и отверстий.Далее на слой 5 меди осаждают защитное покрытие 6,наприме из сплава олова, или провод т гор чее лужение, например, сплавом Розе.An example. A layer of non-catalyzed dielectric 2 is applied to the volume-catalyzed dielectric 1. Then, a hole 3 is drilled on a computer-controlled machine tool and the grooves k are engraved. The resulting billet is subjected to hydroabrasive treatment for minutes, then treated in acid J-2 minutes, washed in running water for 1-2 minutes, and a layer of 5 copper is chemically deposited on the surface of the recesses and holes. A protective coating 6 is deposited on the layer 5 of copper tin alloy, or conducting hot tinning, for example, Rose alloy.

Объемно-катализированный диэлектрик получают следующим образом.Body-catalyzed dielectric is obtained as follows.

Смесь из 100 г эпоксидной смолы с 20-22 -эпоксидных групп и 10 гA mixture of 100 g of epoxy resin with 20-22 epoxy groups and 10 g

ацетата меди, размельченного и просе нного через сито 300, нагревают при перемешивании до 160-170°С и выдерживают 1,5-2,0 ч, затем охлаждают , раствор ют в 100-110 г ацетона и добавл ют при перемешивании 15 г диаминодифенилмет.алла и 2,2 г металлической меди. Полученным св зующим пропитывают стеклоткань,сушат ее и получают препрег с параметрами:copper acetate, crushed and sifted through a sieve 300, heated with stirring to 160-170 ° C and incubated for 1.5-2.0 h, then cooled, dissolved in 100-110 g of acetone and added with stirring 15 g of diaminodiphenylmeth Alla and 2.2 g of metallic copper. The resulting binder is impregnated with glass fiber, dried and a prepreg is prepared with the parameters:

Содержание смолы 5-50 Текучесть .15-20Resin content 5-50 Flowability .15-20

Некатализированный диэлектрик получают пропиткой эпоксидными смолами стеклоткани. Некатализированный диэлектрик при температуре и давлении наноситс на объемно-катализирот ванный диэлектрик.Non-catalyzed dielectric is obtained by impregnating fiberglass with epoxy resins. The uncatalyzed dielectric at a temperature and pressure is applied to the volume-catalyzed dielectric.

При использовании предлагаемого способа дл изготовлени печатных плат.реализуетс самый короткий цикл изготовлени аддитивными методами, включающий три операции: нанесение рельефного рисунка, металлизацию и .нанесение защитного покрыти . Плата изготовленна предлагаемым способом обладает высокой надежностью.When using the proposed method for the manufacture of printed circuit boards, the shortest manufacturing cycle is carried out using additive methods, which includes three operations: applying a relief pattern, metallization and applying a protective coating. The board is made by the proposed method is highly reliable.

Claims

METHOD FOR PRODUCING A PCB, including applying non-catalyzed dielectric layers on both sides of a volume-catalyzed dielectric, drilling holes and selectively depositing metal on sections of a volume-catalyzed dielectric, characterized in that, in order to simplify the technology and increase the reliability of the board, after drilling holes in the material dielectric in accordance with the figure of the circuit form a recess, the height of each of which is determined from the following relationship where H is the height of each recess I; § h is the width of each recess.

2 ί //

Mmmmykshakts

Figure 1

1 to