SU1723682A1

SU1723682A1 - Способ изготовлени переходных соединений в керамических печатных платах

Info

Publication number: SU1723682A1
Application number: SU904784389A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Скулкин; Сергей Иванович Сербулов
Original assignee: Марийский политехнический институт им.А.М.Горького
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Изобретение относитс к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении многослойных печатных плат. Целью изобретени вл етс упрощение способа при изготовлении многослойных печатных плат. Металлическую ленту, закрепленную на полимерной основе, уклады вают вместе с основой на матрицу межсоединений , после чего в ленту вдавливаютс штыри пуансона. Затем полимерную основу отдел ют от металлической ленты, а ме- таллическую ленту с вдавленными столбиками полимерной основы подпрес- совывают, обеспечива тем самым ее гладкость и сплошность, и укладывают на керамическую ленту, вместе с которой укладывают и матрицу по рисунку межсоединений и формируют переходные соединени путем вдавливани штырей пуансона. Соединение лент в двухслойную структуру и вдавливание пуансоном участка ленты, лежащей сверху, позвол ет не наруша единства технологии и однородности технологических операций, формировать в слое сначала металла, а затем керамики областей с заданными свойствами, решить проблему совмещени слоев в области перехода и совместить операцию изготовлени переходного столбика с операцией его внедрени в плату. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относитс к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении многослойных печатных плат.

Известен способ формировани переходных соединений, при котором в печатную плату под давлением вставл ют шпильку из электропроводной пленки, покрытую припоем , пропускают электрический ток, нагревающий шпильку, в результате чего происходит коммутаци слоев печатной платы расплавленным припоем 1.

Недостатком указанного способа вл етс трудность пробивки отверстий в спеченных печатных платах из керамики, в то же врем металлизаци сырой керамики невозможна в силу того, что припой при спекании керамики испар етс .

Наиболее близким техническим решением к предложенному вл етс способ изготовлени переходных соединений путем сквозного продавливани сырой керамики твердыми металлическими шариками, извлекаемыми из тела платы, с последующей металлизацией отверстий 2.

Недостатками такого решени вл ютс сложность изготовлени и калибровки

чэ

со о со

S3

шариков, их вдавливани и извлечени , сложность металлизации стенок отверстий после извлечени шариков. Особенно усложн етс процесс при металлизации отверстий в многослойных платах.

Целью изобретени вл етс упрощение способа при изготовлении многослойных печатных плат.

Поставленна цель достигаетс тем, что металлизацию стенок отверстий осуществл ют следующим образом. Металлическую ленту, закрепленную на полимерной основе , укладывают вместе с основой на матрицу межсоединений, после чего в ленту вдавливаютс штыри пуансона на глубину, определенную соотношением

hi + ha h0ni hi, если h2 S hi;

hi + h2 ri0ni П2. если ha hi, где hi - толщина полимерной основы;

П2 - толщина металлической ленты;

Honi - глубина вдавливани штырей пуансона .

Затем полимерную основу отдел ют от металлической ленты, а металлическую ленту с вдавленными столбиками полимерной основы подпрессовывают, обеспечива тем самым ее гладкость и сплошность, и укладывают на керамическую ленту, вместе с которой укладывают на матрицу по рисунку межсоединений и формируют переходные соединени путём вдавливани штырей пуансона на глубину, определ емую соотношением

П2 + Из h0n2 h2, если ha h2;

h2 + hs hon2 ha, если Из h2, где h4 - толщина керамической ленты;

hon2 - глубина вдавливани пуансона, после чего невдавленный участок металлической ленты удал ют с поверхности керамической ленты, которую затем подпрессовывают .

Соединение лент в двухслойную структуру и вдавливание пуансоном участка ленты, лежащей сверху (полимерной - толщиной hi, металлической - толщиной h2), в толщу ленты, лежащей снизу (в металлическую , керамическую толщиной ha) позвол ет , не наруша единства технологии и однородности технологических операций, формировать в слое сначала металла, а затем керамики области с заданными свойствами (сначала полимерные, превращающиес при спекании в отверсти , затем провод щие, металлические). Использование при этом одного и того же пуансона и дл удалени участка нижнего сло , и дл внедрени на освободившеес место материала верхнего сло с желаемыми свойствами позвол ет решить проблему совмещени слоев в области перехода, совместить операцию изготовлени переходного столбика с операцией его внедрени в плату . В технологии печатных плат вырубание

штампом отверстий дл совмещени слоев вл етс одной из характерных операций. Этим определ етс технологическа однородность за вл емого способа (операции). Вдавливание в металлическую ленту участ0 ка полимерной пленки, выгорающего при спекании керамики и повтор ющего по форме отверсти в межслойном переходе, обеспечивает в дальнейшем сплошность металлической ленты, возможность ее вдав5 ливани в керамику, обеспечивает защиту области отверсти на промежуточных технологических операци х, например, на операции сослоени плат, когда поверхность платы покрывают кле щим слоем жидкой

0 керамической массы.

Поскольку пуансон малого диаметра практически не входит в керамику, абразивные свойства которой много выше, чем у металлической ленты, это способствует ма5 лой изнашиваемости прецизионного пуансона .

Использование полимерной основы, состо щей их гетероциклоцепных соединений , позвол ет удал ть органическое

0 вещество из отверстий во врем спекани керамики практически без остатка. Температура спекани выше 800°С и превосходит температуру разложени полимера.

Использование металлической ленты на

5 основе дисперсных частиц вольфрама и молибдена , соединенных с помощью св зующего из органических материалов, например св зующего на основе акрила, позвол ет формировать вакуумплотные пе0 реходы, температурный коэффициент которых близок к температурному коэффициенту керамики. Вакуумплотность, прочность сцеплени и величина температурного коэффициента определ ютс пропиткой час5 тиц металла стеклофазой керамики.

П р и м е р. Из керамической ленты на основе алюмооксидной керамики ВК91-2 толщиной ЬзЈ0.1...0,6 мм формировали плату с диаметром переходов di. d2 в диапа0 зоне 0,1...6,6 мм. В качестве металлической ленты использовалась лента толщиной hj hs из частиц вольфрама и/или молибдена диаметром 2 мкм - 50% и 0,7 мкм - 50%, соединенных акрилилом (св зующее с до5 бавкой толуола - растворител и поливинилового спирта). Глубина утапливани пуансона ги hs, после прошивки глубина отверстий в верхнем слое материала двухслойной системы (полимерна основа - металлический слой) составила 0.1...0,3 мм.

Тем самым обеспечивалось эффективное отделение выдавливаемого столбика верхнего сло двухслойной структуры (полимер- металл или металл-керамика) от основной части верхнего сло . Выступающа , часть 0,1...0,3 мм вдавленного столбика после удалени верхнего сло и подпрессовки с усилием 100 н/см сглаживалась. В качестве полимерного сло использовалась лента на основе частиц полиамида, скрепленных св зующим на основе акрилила. Спекание многослойной структуры производилось при 1500...1530°С.

Claims

Формула изобретени f. Способ изготовлени переходных сое- динений в керамических печатных платах, включающий формирование переходных отверстий в сырой керамике путем вдавливани в нее шпилек, обжиг листов керамики и металлизацию стенок отверстий провод - щими частицами, о т л и чча ю щ и и с тем, что. с целью упрощени способа при изготовлении многослойных печатных плат, провод щие частицы внос т из металлической ленты, закрепленной на полимерной основе, при этом металлическую ленту вместе с полимерной основой укладывают на матрицу с рисунком межсоединений, после чего в ленту вдавливают штыри пуансона на глубину, определ емую соотношением

0

5 0 5 0

hi + h2 honi hi, если ha hi;

hi + h2 h0ni ha, если h2 hi, где hi - толщина органической ленты;

h2 - толщина металлизационной ленты,

honi - глубина вдавливани штырей пуансона ,

затем полимерную основу отдел ют от металлической ленты и удал ют, а металл подпрессовывают и укладывают на керамическую ленту, вместе с которой укладывают на матрицу по рисунку межсоединений и формируют переходные соединени путем вдавливани штырей пуансона на глубину, определ емую соотношением

h2 + ha h0n2 h2, если ha h2i

h2 + hs hon2 hs, если hs fi2, где ha - толщина керамической ленты,

hon2 - глубина вдавливани пуансона, после чего невдавленный остаток металлической ленты удал ют с поверхности керамической ленты,; которую затем под- прессовываютЛ2 .Способ по п. 1,отличающийс тем, что полимерна основа выполнена на базе гетероциклоцепных соединений, например полиакцида.

3.Способ по п. 1, отличающийс тем, что металлическа лента состоит из дискретных частиц тугоплавких металлом, например , вольфрама и/или молибдена.

/ii

/ г & 0 Л

v//////////// zm

Фиг.1

Фиг. 2

Пь

тт у/////л

Фиг.З

ЕМхЖлЗ

ФигЛ

ч ч ч

фцг,5

Фиг. 7