Способ изготовления переходных соединений в керамических печатных платах

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 82 А 5 КЗ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ценных же врем возможн кании кеНаи нием к и готовлен сквозногтвердым влекаем металли ся слож(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В КЕРАМИЧЕСКИХПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ57) Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении многослойных печатных плат.Целью изобретения является упрощениеспособа при изготовлении многослойныхпечатных плат. Металлическую ленту, заИзобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении многослойных печатных плат.Известен способ формирования переходных соединений, при котором в печатную плату под давлением вставляют шпильку из электропроводной пленки, покрытую припоем, пропускают электрический ток, нагревающий шпильку, в результате чего происходит коммутация слоев печатной платы расплавленным припоем 1),Недостатком указанного способа является трудность пробивки отверстий в спекрепленную на полимерной основе, уклады-. вают вместе с основой на матрицу межсоединений, после чего в ленту вдавливаются штыри пуансона. Затем полимерную основу отделяют от металлической ленты, а металлическую ленту с вдавленными столбиками полимерной основы подпрессовывают, обеспечивая тем самым ее гладкость и сплошность, и укладывают на керамическую ленту, вместе с которой укладывают и матрицу по рисунку межсоединений и формируют переходнье соединения путем вдавливания штырей пуансона, Соединение лент в двухслойную структуру и вдавливание пуансоном участка ленты, лежащей сверху, позволяет не нарушая единства технологии и однородности техно- З логических операций, формировать в слое сначала металла, а затем керамики областей с заданными свойствами, решить проблему совмещения слоев в области перехода и совместить операцию изготовления переходного столбика с операцией его внедрения в плату. 2 э.п. ф-лы, 7 ил. печатных платах из керамики, в то я металлизация сырой керамики не- а в силу того, что припой при сперамики испаряется.более близким техническим решередложенному является способ изия переходных соединений путем о продавливания сырой керамики и металлическими шариками, изыми из тела платы, с последующей зацией отверстий 2.остатками такого решения являют- ность изготовления и калибровкишариков, их вдавливания и извлечения, сложность металлизации стенок отверстий после извлечения шариков. Особенно усложняется процесс при металлизации отверстий в многослойных платах.Целью изобретения является упрощение способа при изготовлении многослойных печатных плат.Поставленная цель достигается тем, что металлизацию стенок отверстий осуществляют следующим образом, Металлическую ленту, закрепленную на полимерной основе, укладывают вместе с основой на матрицу межсоединений, после чего в ленту вдавливаются штырипуансона на глубину, определенную соотношениемЬ 1 + ЬгЬоп 1Ь 1, если ЬгЬ 1;Ь 1+ЬгЬоп 1 Ьг, если Ьг Ь 1, где Ь 1 - толщина полимерной основы;Ьг - толщина металлической ленты; Ьоп 1 - глубина вдавливания штырей пуансона.Затем полимерную основу отделяю, от металлической ленты, а металлическую ленту с вдавленными столбиками полимерной основы подпрессовывают, обеспечивая тем самым ее гладкость и сплош ность, и укладывают на керамическую ленту, вместе с которой укладывают на матрицу по рисунку межсоединений и формируют переходные соединения путем вдавливания штырей пуансона на глубину, определяемую соотношениемЬг+ ЬзЬопгЬг, если ЬзЬг;Ьг + ЬзЬопгЬз, если Ьз Ьг, где Ь 4 - толщина керамической ленты;Ьопг - глубина вдавливания пуансона, после чего невдавленный участок металлической ленты удаляют с поверхности керамической ленты, которую затем подпрессовывают,Соединение лент в двухслойную структуру и вдавливание пуансоном участка ленты, лежащей сверху (полимерной - толщиной Ь 1, металлической - толщиной Ьг), в толщу ленты, лежащей снизу (в металлическую, керамическую толщиной Ьз) позволяет, не нарушая единства технологии и однородности технологических операций, формировать в слое сначала металла, а затем керамики области с заданными свойствами (сначала полимерные, превращающиеся при спекании в отверстия, затем проводящие, металлические). Использование при этом одного и того же пуансона и для удаления участка нижнего слоя, и для внедрения на освободившееся место материала верхнего слоя с желаемыми свойствами позволяет решить проблемусо/вмещения слоев в области перехода, совместить операцию изготовления переходного столбика с операцией его внедрения в плату. В технологии печатных плат вырубание 5 штампом отверстий для совмещения слоевявляется одной из характерных операций.Этим определяется технологическая однородность заявляемого способа (операции).Вдавливание в металлическую ленту участ ка полимерной пленки, выгорающего приспекании керамики и повторяющего по форме отверстия в межслойном переходе, обеспечивает в дальнейшем сплойность металлической ленты, возможность ее вдав ливания в керамику, обеспечивает защитуобласти отверстия на промежуточных технологических операциях, например, на операции сослоения плат, когда поверхность платы покрывают клеящим слоем жидкой 20 керамической массы.Поскольку пуансон малого диаметрапрактически не входит в керамику, абразивные свойства которой много выше, чем у металлической ленты, это способствует ма лой изнашиваемости прецизионного пуансона.Использование полимерной основы, состоящей их гетероциклоцепных соединений, позволяет удалять органическое 30 вещество из отверстий во время спеканиякерамики практически без остатка. Температура спекания выше 800 С и превосходит температуру разложения полимера.Использование металлической ленты на 35 основе дисперсных частиц вольфрама и молибдена, соединенных с помощью связующего из органических материалов, например связующего на основе акрила, позволяет формировать вакуумплотные пе реходы, температурный коэффициенткоторых близок к температурному коэффициенту керамики. Вакуумплотность, прочность сцепления и величина температурного коэффициента определяются пропиткой час тиц металла стеклофазой керамики.П р и м е р. Из керамической ленты наоснове алюмооксидной керамики ВК 91-2 толщиной Ьзб 0,10,6 мм формировали плату с диаметром переходов б 1. бг в диапа зоне 0,10,6 мм, В качестве металлическойленты использовалась лента толщиной Ь = Ьз из частиц вольфрама и/или молибдена диаметром 2 мкм - 50 и 0,7 мкм - 50;, соединенных акрилилом (связующее с до бавкой толуола - растворителя и поливинилового спирта). Глубина утапливания пуансона Ь 4 = Ь 5, после прошивки глубина отверстий в верхнем слое материала двухслойной системы (полимерная основа - металлический слой) составила 0,10,3 мм.Тем самым обеспечивалось эффективное отделение выдавливаемого столбика верхнего слоя двухслойной структуры полимер- металл или металл-керамика) от основной части верхнего слоя. Выступающая часть 0,10,3 мм вдавленного столбика после 5 удаления верхнег 2 о слоя и подпрессовки с усилием 100 н/см сглаживалась. В качестве полимерного слоя использовалась лента на основе частиц полиамида, скрепленных связующим на основе акрилила, Спекание 10 многослойной структуры производилось при 15001530 С,Формула изобретения1 Способ изготовления переходных сое динений в керамических печатных платах, включающий формирование переходных отверстий в сырой керамике путем вдавли.вания в нее шпилек, обжиг листов керамики и металлизацию стенок отверстий проводя щими частицами, о т л и ча ю щ и й.с я тем,что, с целью упрощения способа при изготовлении многослойных печатных плат, проводящие частицы вносят из металлической ленты, закрепленной на полимерной 25 основе, при этом металлическую ленту вместе с полимерной основой укладывают на матрицу с рисунком межсоединений, после чего в ленту вдавливают штыри пуансона на глубину, определяемую соотношением 30 Ь 1+ Ь 2Ьоп 1Ь 1, если Ь 2Ь 1;Ь 1+ Ь 2Ьоп 1 Ь 2, если Ь 2Ь 1где Ь 1 - толщина органической ленты;Ь 2 - толщина металлизационной ленты,Ьоп 1 - ГЛУбИНа ВДаВЛИВаНИЯ ШтЫРЕй ПУансона,затем полимерную оснОву отделяют от металлической ленты и удаляют, а металлподпрессовывают и укладывают на керамическую ленту, вместе с которой укладываютна матрицу по рисунку межсоединений иформируют переходные соединения путемвдавливания штырей пуансона на глубину,определяемую соотношениемЬ 2+ ЬзЬоп 2Ь 2, если ЬзЬ 2;Ь 2+ ЬзЬоп 2Ьз, если Ьз Ь 2,где Ьз - толщина керамической ленты,Ьоп 2 - ГЛУбИНа ВДаВЛИВаНИЯ ПУаНСОНа,после чего невдавленный остаток металлической ленты удаляют с поверхностикерамической лентыКоторую затем поди рессовы вают."2. Способ по и, 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что полимерная основа выполнена набазе гетероциклоцепных соединений, например полиакцида. 3. Способ по и. 1. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что металлическая лента состоит из дискретных частиц тугоплавких металлов, например, вольфрама иили молибдена.изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1070 ВНИИП Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5