Способ металлизации отверстий печатных плат

О П И С А Н И Е (и)921124ИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Н 05 К 3/10 3 Ьеударстаеккыа комитет СССР ав девам изобретений и открытии(54) СПОСОБ ИЕТАЛЛИЗАЦИИ ОТВЕРСТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Изобретение относится к изготовле- нию печатных плат, в частности к металлизации стенок отверстий односторонних, двухсторонних и многослойных печатных плат.Известен способ металлизации отверстий печатных плат, основанный на химическом осаждении меди на диэлектрическую поверхность, которую предва.рительно активируют путем обработки в растворе хлористого олова, промывки, обработки .в растворе хлориотого палладия, промывки, а после химической металлизации осуществляют электрохимическое наращивание покрытия требуемой толщины 1 .Однако данный способ не обеспечивает надежность межслойных соединений в печатных платах из-за контактного выделения палладия на торцах медных контактных площадок. Эта палладиевая пленка в процессе изготовления и эксплуатации платы эффективно поглощает водород, превращаясь в гидрид палладия - хрупкий и неэлектро 1 проводный,материал, в результате чего нарушается механический и электри,ческий контакт и плата выходит из- Ъстроя. Кроме того, способ технологически сложен, предусматривает операцию химического меднения, требует использования дорогих и дефицитных реактивов.Наиболее близким по техническойсущности является способ металлизации отверстий печатных плат, включающий их обезжиривание, активацию иэлектрохимическое наращивание металла 12115Недостатками известного способаявляются сложность технологическогопроцесса и слабая адгезия.Цель изобретения - упрощение технологического процесса и улучшениеадгезии.Поставленная цель достигается тем,что в способе металлизации отверстийпечатных плат, включающем их обезжи92112 ч ривание, активацию и электрохимичес кое напряжение металла, активирование осуществляют путем смачивания в растворе фосфорсодержащей соли меди ипоследующей термообработки. 5При этом термообработку проводят путем нагрева в нормальных условиях до температуры 100-135 С в течение 7-15 мин.Кроме того, термообработку прово= 10 дят путем облучения ИК-лучами до тем. пературы 220-270 С в течение 7-20 с.Термообработку проводят путем совместного .облучения ИК- и Уф-лучами до температуры 180-220 С в тече ние 5-12 с. фП р и м е р 2. Электрохимическую металлизацию сквозных отверстий печатной платы ведут как в примере 1, но активирование стенок отверстий осуществляют путем смачивания платы в растворе фосфорсодержащей соли меди с концентрацией 100 г/л в течение 20 с и термообработки ИК-излучателем при температуре 270 С в течение 20 с, после чего следует промывка и электрохимическое наращивания покрытия на стенки отверстия.П р и и е р 3. Электрохимическую металлизацию сквозных отверстий пе чатной платы ведут как в примере 1, но активирование стенок отверстий осуществляют путем смачивания платыСпособ осуществляется следующим образом.В процессе активирования при сма 20 чивании заготовки на поверхность стенок отверстий наносится тонкий слой водного раствора фосфорсодержащей соли меди. При термообработке, в усло- виях интенсивного испарения раствори 23 теля, вначале происходит осаждение на поверхность. стенки свердой термочувствительной соли меди, а затеи ее разложение с образованием активных медных частиц, а сама поверхностЬ стенок отверстий становится электро- проводной, В результате, после промывки становится возможным электро- химическое наращивание на стенки отверстий слоя металла требуемой толщины.35П р и м е р 1, Печатную плату из фоль гированного стеклотекстолита с просферленными отверстиями обезжиривают в растворе порошка "Лотос", декапируют в 5-10/-ном растворе соляной кислоты, промывают в воде в течение 1-2 мин, Затем плату смачивают в растворе Фосфорсодержащей соли меди с концентрацией 300 г/л в течение 20 с методом протока раствора через . 4 отверстия. После этого подвергают термообработке путем нагрева при температуре 135 фС в течение 7 мин до полного завершения термического разложения твердого осадка на поверх- о ности стенок отверстий. Плату промываю. водой и подвергают электрохими-. ческому меднению в известных ваннах, например: Сц 504 5 Н 20 230 г/л, Н 2504 уд, вес. 1,84) 60 г/л, С НОН 10 мл/л.И. Плотность тока 2,5-3,0 А/дм 2,.температура 18-25 С, время выдержки 60 мин до .олщины 30 мк. в растворе фосфорсодержащей соли меди с концентрацией 20 г/л в течение20 с и термообработкой совместноИК- и У-лучами, например установкой ПР, используемой в производстве печатных плат для оплавления сплава олово-свинец, в которой применяются галогенные йодонаполненные лампы КГИ-2000-1. Термообработка ведется при температуре 220 С в течение 7 сУказанный способ обеспечивает сле. дующие преимущества.Во-первых, резко упрощается технологический процесс электрохимической металлизации сквозных отверстий печатных плат, какэто следует из приведенной схемы, Упрощение связано с сокращением числа стадий, уменьшением длительности процесса (время, требуемое для подготовки отверстий к электрохимическому наращиванию покрытия, сокращается от 35-ч 0 мин до 2- 15 мин в зависимости от условий термообработ. ки), отсутствием необходимости в приготовлении, использовании, корректировке и утилизации отходов различных растворов при активировании стенокчотверстии и их электрохимическом меднении. Исключение операции химического меднения позволяет на серийномпредприятии сократить линию металлизации отверстий от 20 м до 8 м, освободить производственные площадки и рабочую силу.Во-вторых, улучшается адгезия металлического покрытия к стенкам отверстий, Предлагаемый, способ исключает проблемы технологической надежности сцепления металлического покрытия с торцами медных контактных площадок, поскольку исключает применение солей5 9211палладия. С другой стороны, способобеспечивает повышение прочности сцеп.ленив с диэлектрической поверхностьюстенок отверстий. Результаты испытаний прочности сцепления металлизированного пистона со стенками отверстий,выполненных на ряде предприятий, показывают, что отверстия в платах допускают 12-20-кратную перепайку, тогда как известный способ обеспечивает Олишь 3-5-кратную перепайку,В-третьих, способ исключает изприменения дорогие и дефицитные вещества.Формула изобретения1. Способ металлизации отверстий печатных плат, включающий их обезжи о ривание, активацию и электрохимичес- кое наращивание металла,.о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологического процесса и улучшения адгезии, активирование 2 з осуществляют путем смачивания в раст 24 6воре Фосфорсодержащей соли меди и последующей термообработки.2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что термообработку про водят путем нагрева в нормальных условиях до температуры 100-135 С в течение 7-15 мин.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что термообработку проводят путем облучения ИК-лучами до температуры 220-270 С в течение 7-20 с.Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что термообработку . проводят путем совместного облучения ИК- и Уф-лучами до температуры 180- 220 С в течение 5-12 с.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Фвдулова А. А., Котов Е. П. и др, Многослойные печатные платы. М., "Советское радио", 1977, с. 1331372. Авторское свидетельство СССР .Ь 470940, .кл. Н 05 К 3/10, 1975 (прототип) .Составитель Л. Беспалова Редактор Т. Кинь Техреду А. Ач Корректор Н. Стец Заказ 2385/76 . Тираж 856 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11305 Москва, Ж-Д 5 Раушская наб. д М Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,