Способ изготовления многослойных печатных плат

(51)5 Н 05 ЕСПУБ/1 И ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСА К АВТОРС Оводящих и диэиг, пробивку лустью энергии Х СЛОЯХ.И ЗдПОЛ- ей паСтой. от лцелью повыше- водников и нах соединений ев при сохранеей, пробивку от- СЛОЯХ ПРОВОДЯТ ова ология тол- егральных ающиися. оводят элекГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Д,Хамер, Дж. Баггорс. Технстопленочных гибридных интсхем. М.: 1975, с. 27-85.Патент ФРГ М 2548258,кл. Н 05 К 3/36, 1977,(54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, включаю-. щий последовательное нанесение на Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в радиотехнической и радиоэлектронной промышленности.Известен способ изготовления многослойных печатных плат, заключающийся в последовательном нанесении на керамическую положку методом трафаретной печати и обжига проводящих и диэлектрических композиций, обеспечивающих получение системы изолированных проводников, электоические соединения между которыми осуществляются через окна в диэлектрических слоях, сформированные при печати.Основным недостатком данного способа является послойное наращивание рельефа, а также размытость краев элементов печатного рисунка, что ограничивает реальную разрешающую способность трафаретной печати уровнем в 2-3 линии на миллиметр, а размеры контактных окон - удвоенной толщиной слоя диэлектрика. керамическую подложку пр лектрических слоев, их обж чом с высокой плотно отверстий в диэлектрически нение их электропроводящ и ча ю щи йся тем, что, с ния плотности рисунка про дежности электрически проводников различных сло нии низкого импеданса цеп верстий в диэлектрических перед обжигом2. Способ по и. 1, отл тем. что пробивку отверстия тронно-лучевым нагревом,Наиболее близким техническим реш нием к изобретению является способ изготовления многослойных печатных плат, включающий последовательное нанесение на керамическую подложку проводящих и диэлектрических слоев, их обжиг; пробивку лучом с высокой плотностью энергии (лазерам) отверстий в диэлектрических слоях и заполнение их злектропроводящей пастой, причем рисунок проводников получают фотолитографией слоев толщиной 20 мкм, нанесенных шелкографией и вожженных, либо осажденных в вакууме,Однако данный способ не позволяет получать отверстия в слое диэлектрика, ди-" аметр которых существенно меньше толщины слоя, В данном случае этот диаметр в три раза больше минимальной ширины проводника, т. е. плотность разводки в три раза ниже возможной, что следует признать основным недостатком данного способа,Поскольку процесс формирования отверстий носит термический характер, т. е.удаление материала происходит В результате нагрева, плавления и испарения, а применяемые материалы отличаются низкой упругоСтью паров, обработка диэлектрика В обожженном состоянии требует подвода энергии. обеспечивающей высокотемпературный нагрев. Диаметр лазерного луча, имеющего необходимые энергетические характеристики, не может быть меньше 100 мкм, что с учЕтом конусности луча и влияния теплопроводности не позволяет получить отношение толщины слоя к диаметру больше чем 1. Ввиду того, что обработка отверстий происходит при высокой температуре, невозможно так арганиза вать процесс обработки, чтобы ана прекращалась, как только диэлектрик полностью удален, т. е. чтобы дном отверстия служил проводник нижележащего слоя, что определяет надежность электрического соединения и величину сопротивления контакта,.Целью изобретения является повышение плотности рисунка проводников и надежности электрических соединений проводников различных слоев при сохранении низкого импеданса цепей.Поставленная цель достигается тем, чта в иЗвестном способе, включающем последовательное нанесение на керамическу 1 а подложку проводящих и диэлектрических слоев, их обжиг, пробивку лучом с высокой плотностью энергии отверстий в диэлектрических слоях и заполнение их электраправодящей пастой, пробивку отверстий о 3 диэлектрических слоях проводят перед обжигом, а также тем, что пробивку отверстий проводят электранно-лучевым нагревом.Под воздействием электронно-лучевого нагрева в прогреваемом абьеме развивается повышенное давление, обусловленное кипением и испарением органической связки, уеиливаемое действием вакуума, в среде которого происходит обработка, в результате чего частицы тугоплавкого материала с 4 . большой скоростью вырабатываются из зоны обработки, унося с собой всю накопленную энергию. Поэтому влияние теплопроводности на размеры и форму отверстия минимальны: они целиком определяются характеристиками электронного луча. Подбором материала и количества связи можно добиться, чтобы энергии электронного луча хватало для удаления "сырого" диэлектрика, но. было недостаточна для плавления металла проводника, расположенного под контактным отверстием, чем обеспечивается постоянство площади кантактировйния. Таким методом удается пал 10проводящим составам наносят сплавной проводящий слой, например, нак)тыоани 20 25 ЗО 40 50 фект, Выражаюгцийся учать отверстия с отношением толщины слоя к диаглетру да 3-5, т, е. при толщине слоя 150 мкм диаметр на ураше 30-50 мкм, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ УВЕЛИЧИТЬ ПЛОТНОСть РЭЗВОД- ки па срав 1 ению с прототипам о 23 раза,3 Осле ТОГО, как атоег)стия о дизлект)ическом слое г роби.гы, проводят ега Обжиг, заполнение отверстий проводящим састовом, например, применяя трафаретную печать, лиЬО асе заполнения Отверстий ем предварительна Отлитой пленки и Обжигом ее, после чего проводят Вытравлиоагие рисунка проводников,Воэможны И Дг)угие комбинации, например прабиока отверстий, заполнение атоерстий, обжиг, оакуумнае напьЛение, фаталитОГ 1)афия. П)и зтам слаЙ прагзад 11 икоо, 1)зспалаконгыи непосредственна но падлокке, мажет быль сформирован ОД- ним из известных спасаб)ао; т)о,1)0)Втнаы печатью и обжигом или фотолитографией,П р и и е р. О 11 кретным примерам использования Даннага способа является технопогическ 1 й процесс изготовления двухурав 1 С)оай платы на керамичегжой подложке из спеченнаа глинозема, огример, марки 22 ХС. Минимальная ширина и зазор п)Ооодников гВроога уровня 50 мкм, второго уровня - 150 мкм, Толщина слал диэлектрика - 150 мкм, Диаметр отверстый о слое диэлектрика - 50 мкм. Мат)1)иол провадникав: серебра с 10 стеклаоязки, Материал Диэлектрика: 80 стекла К". 279, асталь 1 Ое глинозем. Проводники пероага слоя формируют фотолитографией сплошного оажжон- НОГО слОЯ тОлЩинОЙ 15 мкм, П 31 ОсеннОГО сеткаграфией, Слой диэлектрика нанесей накаткой предвааигельна отлитой пленки, В состав которой В качестве связи введен г 1 аливинилбутираль, Отверстия о слое диэлектрика пробиты злектранньи лу 1 Ом при следующих параметрах: Ускоряющее нагряжение 105 кВТак луча 2 лАДлительность глгульсо 250 мксЧисло импульсов 1Проводники отОрага ураон 51 получают трафаретной печатью при Одноорема 11 нам заполнении отверстий постой того же состава, Обжиг слоя Диэлектрика и проводников второго уровня проводят Одновременна,Па сраоге 1 иО с п 1)атотигОм Даный способ дает техника-зкономический зфЭ ВОЗГЛОХСНОСТИ УОЕЛИЧОНИ 51 гЛОТНОСИразводки в 2 - 3 разе о коядам слав; о сак 1)эЦении затрат нэ изГОтаолениеинтегральной гибридной схемы зкоиоо917677 СоставительРедактор Е,Гиринская Техред М,Моргентал Корректор М.Шароши Заказ 4055 Тираж Подписное В Н КИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 лентной функчиональной сложности за счет сокращения количества уровней разводки и количества технологических операчий,