Гальванопластический способ изготовления плоских перфорированных деталей

Союз СоветскнкСоцкалисткческикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл. С 250 1/08 с присоединением заявкиГеоударстввииый комитет СССР(2 З) Приоритет ио делам изобрвтвиий и открытий(54) ГАЛЬВАНОПЛАСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ ПЕРФОРИРОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙлото 121. Изобретение относится к гальванопластическому изготовлению плоских перфорированных иэделий, в частности интегральных схем, имеющих функциональные участки из драгоценных металлов, напри 5 мер золота, предназначенные для диффузионной микросварки, посадки кристаллов на эвтектику и т.д. Известен способ изготовления выводных рамок интегральных схем, заключающийся в том, что на металлическую пластину наносят пленку фоторезиста, которую экспонируют через фотошаблон с рисунком, соответствующим геометрии рамки, а затем проявляют. После этого, на полученную таким образом матрицу в гальванической ванне осаждают железо. После осаждения рамки отделяют от матрицы, подвергают терми О ческой обработке и наносят в кассетах покрытие из металла, обладающего повышенной смачиваемостью расплавленными припоями, в частности золота 11. Наиболее близким к предлагаемому является гальванопластический способ изготовлениФ интегральных схем, в соответствии с которым формируют матрицу, состоящую из проводящих и непроводяших участков, на которую затем электролитически осаждают никель, после чего матрицу удаляют. Для создания функциональных участков на никель локально наносят другие металлы, в частности зоНедостатком известных способов является недостаточно высокая адгезия золота к основному металлу, что ухудшает качество функциональных участков и может привести к их нарушению, например отслаиванию золота, в процессе эксплуатации, в частности при раэварке тоководов и в других случаях, что в итоге ухудшает качество схемы,Бель изобретения - экономия золота и повышение качества функциональныхучастков.789637 450 ф 5 ОС в течение 2 ч наносят слой фоторезиста ФП -383 толщиной 2,5-3 мкм.После сушки при комнатной 1 температуре в течение 20 мин фоторезист экспонируют через фотошаблон, рисунок которого по размерам и конфигурации соответствует площади локального золочекия(концы выводов на длину 1,2 мм и площадка для посадки кристалла), проявляют,16 подвергают термическому дублению,при 180 С в течение 10 мин, Послеохлаждения матрицу с защитной фоторезистивной маской обезжиривают венской ) известью, промывают в проточной водеи завешивают в качестве катода вванну золочения следующего состава, г/л:Дициакоаурат келия ХЗ (по металлу)Калий лимоннокислыйтрехзамещенный 90Лаурилсульфатнатрия 0,1 Поставленная цель достигается тем, что на матрицу, состоящую из проводящих и непроводащих участков, в соответ ствии с конфигурацией схемы дополнительно наносят слой фоторезиста с открытыми участками, соответствующими функциональным участкам, на которые электролитически осаждают золото, после чего слой фоторезиста удаляют, Затем на матрицу осаждают никель, причем, вследствие отсутствия у золота способности к быстрой пассивации и окислению, вдгезия с ним никелевого покрытия очень высока (до 1090 кг/с и намного превышает адгезию золотого покрытия к никелевой основе в соответствии с известным способом. При этом отсутствует непроизводительный расход золота за счет осаждения на участке п верхности, не являющемся в соответств со схемой функциональным.Способ осуществляется следующим образом.Сначала готовят постоянную матрицу2 из проводящих и непроводящих участков, для чего в металлической пластине делают углубления в соответствии с геометрией схемы и заполняют их диэлектриком, после чего на матрицу наносят слой фоторезиста, напримерФП, ФН, ФПК, ФП, на котором приемами фотолитографии создают конфигурацию функциональных участков схемы. 35На открытые токопроводащие участки матрицы электролитически осаждают слой золота или другого драгоценного металла необходимой толщины, Затем фотореэист удаляют и гвльванопласти-чески наращивают деталь иэ никеля, После этого деталь вместе с золотым локальным покрытием отделают от матрицы, при этом покрытие каходится заподлицо с поверхностью детали и Основная мш.са золота находится внутри детали, причем в результате бокового разрастания образуется замок", который увеличираетпрочность сцепления покрытия с деталью.БО П р и м е р. На постоянную мат рицу для наращивания 8 штук сорока восьми выводных рамок ИС с изолирующими участками из клея ВСТ, заполненного в углублении токопроводящего осно-вания матрицы иэ нержавеющей стали 12 Х 18 Х 10 Т и заполимериэованного под давлением 20 кгс/сьев, при температуре При рН 4,5-4,8, температуре 55- 60 С, ЬЬ, =2:1 и Д,= 1,5-2,5 А/дьР осаждают слой золота толщиной 6 мкм, промывают в ваннах улавливания электролита, йосле чего удаляют фоторезист в 10% истворе щелочи. После промывки в горячейи холодкой воде матрицу с нанесенным локальным золотым покрытием завешивают катодом в ванну наращивания никеля с электролитом следующего состава, г/л.Никель сульфаминовокислый 550 Боркая кислота 35 Хлористый натрий 8Лаурилсульфат натрия 0,2При рН 3,5-4,2 температуре 55-60 Сб и Д .= 5 А/дм наращивают никель доЭ 3 )толщины 200 мкм. После промывки и сушки нарашекные выводные рамки механически Отделают от матрицы. Ввиду того что адгезионная прочность золотого)покрытия к токопроводящему рисунку иэ нержавеющей стали в 60 раз меньше, чем никеля к золоту, золотое покрытие отделяется вместе с деталью. Таким образом, спользуя предлагаемый способ обратного золочения" и гвльванопластический метод изготовления плоских деталей сложной топологии (перфорированных деталей) получаются детали с локальным золотым покрытием, обладающим повышенным (более чем. в 1,5 раза) сцеплением с деталью по сравнению с гальваническим покрытием золота по никелю.789637 Предлагаемый способ Золотое покрытие к нержавеющей стали 12 Х 18 Н 10 Т 19 кг/см Золотое покрытие к нарощенной никелевой детали 1090/кг/смЯ Известный спиоб.Золотое покрытие к никелевой детали 640 кг/см Коэффициент вариации прочности сварных соединений находят по формуле 6"- .100%,. где 6 - среднеквадратичное отклонение; Х - среднеарифметическое значение прочности.Гвльванопластическийспособ изготов- И пения плоских перфорированных деталей, например интегральных схем с функциональными участками из золота, включающий формирование матрицы из токопроводящих и непроводящих участков, Зо электролитическое освжцение никеля иудаление матрицы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью экономии золотаи повышения качества функциональныхучастков, перед осаждением никеля на З матрицу наносят дополнительный слойфоторезиств с открытыми участкамисоответствующими функциональнымучасткам, на которые электролитическиосаждают золото, после чего слой фотов резиста удаляют. Составитель Л. КазаковаРедактор Г. Кацвлап Техред М.Табакович Корректор, С. Шекмар Заказ 9007/32 Тираж 698 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рвушсхая наб., д, 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Сравнительные данные по адгезии золотого покрытия и коэффициент вврив Предложенный способ гвльванопластического изготовления деталей с локальным золочением функциональных участков перфорированных деталей обеспечивает повышение надежности приборов по сравнению с и:.вестным за счет увеличения более, чем в 1,5 раза сиен- пения золота с поверхностью детали, возрастает прочность сварных соединений) и максимально возможную экономию драгоценного металла,(в 2 раза, за. счет исключения его осаждения на торцовых поверхностях элементов перфорированной детали и четкой локализации поверхности зопочения), и может быть использован для получения интегральных схем, светодиодов, выводов транзисторовпечатных плат и других видов деталей которые могут применяться в приборю различного назначения. цчи прочности сварных соединений приведены в таблице. Формула изобретения Источники информация,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии % 51-37891,4 кл. С 25 О 1/00 опублих. 1976.