Спосіб виготовлення комутаційних плат

Спосіб виготовлення комутаційних плат, який включає операції: виготовляють діелектричні заготовки з отворами, далі підготовляють поверхні заготовок для нанесення тонкого шару міді, потім осаджують підшар металу на поверхню заготовок і на стінки монтажних (перехідних) отворів, а далі формують рисунок комутаційних плат на поверхні заготовок шляхом нанесення фоторезисту, потім дорощують шар міді на поверхні заготовок і на стінках отворів, далі видаляють фоторезист і стравлюють підшар міді з пробільних місць, який відрізняється тим, що підготовляють поверхні заготовок для нанесення шару міді у такий спосіб: розміщують кілька заготовок і певну кількість безводного форміату двовалентної міді у вакуумну камеру, у якій створюють та підтримують розрі 3 49439 4 зист І видаляють підшар металу з пробільних товщиною шару міді як в отворах, так і на плоских місць. поверхнях заготовок. Однак прототип має істотні недоліки. МагнетНизька температура розкладання форміату ронний метод не забезпечує необхідну адгезію міді дозволяє застосувати в якості заготовок різні шару міді до діелектричної основи внаслідок того, матеріали на полімерній основі широко використощо шар міді має високе внутрішнє напруження, що вувані в промисловості (склопластики марок призводить до розтріскування та відшарування СТЕФ-1, ФР-4, поліамід та ін.) Хімічна реакція цієї шару міді від основи. При цьому діелектричні влаоперації виражена у такий спосіб: стивості плат (тангенс кута діелектричних втрат tg Сu(НСОО)2 Сu + 2СO2 + H2 §, відносна діелектрична проникність є) погіршуПропонований спосіб виготовлення комутаційються через погане видалення з пробільних місць них плат реалізують наступним чином. атомів міді, що проникають при розпиленні цим Виготовляють заготовки плат з діелектричного метолом у поверхневий шар плати. Метод не виматеріалу переважно у вигляді пластин з отворарішує проблему якості металізації отворів плат, ми, далі розміщують заготовки у вакуумній камері, оскільки іони міді при розпиленні в силу фізичного де очищують поверхню заготовок від різного роду механізму цього методу спрямовані перпендикузабруднень, переважно від сорбованої плівки води лярно до площини заготовки та паралельно стіну вигляді мономолекулярного шару на поверхні кам отворів, що металізуються і погано, з порузаготовки. Очистку здійснюють шляхом нагріву шенням суцільності, їх покривають. заготовок при температурі 175-180 °С у вакуумі В основу корисної моделі поставлена задача: при тиску (1-3) 10-2 мм.рт.ст. Потім формують за розробити спосіб виготовлення комутаційних плат, допомогою фоторезистора рисунок комутаційних у якому забезпечується більш висока адгезія шару плат. Надалі у цій же вакуумній камері при тому ж міді до поверхні і стінок монтажних (перехідних) вакуумі на нагріті до 190-200 °С заготовки наноотворів заготовок плат та щільність покриття і його сять шар міді одночасно на поверхню заготовки і товщина на стінках заготовок і в отворах. Більш стінки монтажних (перехідних) отворів, для чого висока керованість процесом осадження шару, що, випаровують безводний форміат міді заздалегідь у свою чергу, підвищує якість комутаційних плат І розміщений у вакуумній камері, і нагрівають його технологічність їх виробництва, знижує забруддо температури 170-185 °С. При вакуумі (1-3) 10-2 нення навколишнього середовища відходами вимм.рт.ст. забезпечується висока швидкість осаробництва, а також знижує витрати міді. дження шару міді до 50 мкм/хв. на заготовку з Поставлена задача вирішена тим, що спосіб отворами. виготовлення комутаційних плат, який включає Після стандартних операцій виготовлення заоперації: виготовляють діелектричні заготовки з готовок комутаційних плат проводить їх термоваотворами, далі підготовляють поверхні заготовок куумну очистку в термовакуумній шафі при 175для нанесення тонкого шару міді, потім осаджують 180 °С. Потім нагрівають заготовки до 190-200 °С, підшар міді на поверхню заготовок і на стінки наносять шар міді на нагріті очищені заготовки при отворів, а далі формують рисунок комутаційних 190-200 °С для чого нагрівають безводний форміплат на поверхні заготовок шляхом нанесення ат двовалентної міді в спеціальному реакторі, фоторезисту, потім формують шар міді на поверхвстановленому в камеру вакуумної установки, нані заготовок І на стінках отворів, далі видаляють приклад, типу УВН-74П, що забезпечує рух в квазіфоторезист і стравлюють підшар міді з пробільних замкненому об'ємі газоподібних продуктів розкламісць, який відрізняється тим, що підготовляють ду в напрямку заготовок плат. Необхідна ступінь поверхні заготовок для нанесення шару міді у тавакууму (1-3) 10-2 мм рт.ст. забезпечується форкий спосіб: розміщують декілька заготовок і певну вакуумним насосом, наприклад, типу НВПР-16П. кількість безводного форміату двохвалентної міді При цьому шар міді має низький електричний в вакуумну камеру, в якій створюють і підтримують опір з мілкокристалічною структурою і високою -2 розрідження (1-3) 10 мм.рт.ст., після чого нагріоднорідністю. Згідно запропонованого способу вають заготовки до температури 170-180 °С і підтзаготовки плати знаходяться в оточенні парів меримують її протягом не менше ніж 20 хвилин, потім талевих сполук, молекули яких хаотично рухаютьпідвищують температуру заготовок до 190-200 °С ся в різних напрямках, чим досягається рівномірне та підтримують її до кінця процесу осадження піднанесення шарів металу на горизонтальні і вертикладок міді, а осаджують підшар міді на поверхні кальні поверхні одночасно і, тим самим, здійснюзаготовок та отворів у такій спосіб: нагрівають фоється металізація отворів плат малих діаметрів рміат міді до температури його випаровування, що (0.2мм і менше при товщині заготовки 1мм). Одедорівнює 180-185 °С, випарюють ферміат міді, ржувані таким чином покриття є суцільними і машляхом формування у вакуумній камері туману із ють більш високу адгезією, що пояснюється тим, частинок форміату міді, рівномірно розподілених що при розриві хімічних зв'язків молекули форміапо всьому об'єму камери, при цьому частинки туту міді, атом міді знаходиться в збудженому стані і ману із форміату міді дотикається до поверхневих здатний утворити міцний зв'язок з поверхнею. Вестінок заготовок та отворів, нагрітими до темпераличина адгезії шару міді до поверхні заготовки тури розкладання форміату міді, рівної 190-200 °С, збільшується внаслідок того, що забезпечується, внаслідок чого частинки форміату міді розкладапо-перше, більш висока чистота поверхні заготоються на мідь і гази: СО2 і H2, та формують на повок і, по-друге, нагрів заготовок до 175-180 °С у верхнях монтажних (перехідних) отворів і заготовакуумі, при якому сорбційна плівка води у вигляді вок тонкий щільний шар міді, що міцно зчеплений з мономолекулярного шару вивітрюється. Причина: поверхнями заготовок і отворів у них з однаковою підвищення чистоти поверхні зумовлює наслідок 5 49439 6 збільшення адгезії шару міді до поверхні заготовки Приклади 2-5. - адгезія зростає до 100 кг/см2 замість 20 кг/см2 у Умови експерименту такі ж, як у прикладі № 1 прототипу. При цьому, що суттєво, шар міді одерза виключенням: при прогріві заготовок при темпежують при більш низьких температурах заготовки, ратурах менших за 185 °С адгезію шару міді до ніж у прототипу. покриття різко знижувалась до 10 кг/см2. Також -2 знижувалась адгезія при погіршенні вакууму (тиск Вакуум (1-3) 10 мм рт.ст. забезпечує утвобільше 2 мм рт.ст.). При більш високому вакууму рення парового туману з форміату міді, що випабільша частина форміату міді, що випарився, відрився та рівномірно розподілений по об'єму вакукачувалась вакуумним насосом. При прогріві загоумної камери, внаслідок чого він рівномірно осідає товок менше 20 хв. всі забруднення з поверхні як на поверхні заготовок, так і на поверхні стінок заготовок не встигали вивітрюватися, що призвоотворів малого діаметру. При осадженні на нагріті дило до зниження адгезії покриття. При збільшенні до190-200 °С поверхні заготовок і отворів пари часу прогріву заготовок більше 20 хв. адгезія заорганічних солей міді розкладаються на мідь, вуглишалася достатньо міцною І не збільшувалась. лекислий газ та водень. При цьому гази СО2 і Н2 Як видно з табл. 1 оптимальними режимами, відкачуються вакуумним насосом, а мідь у вигляді що виявлені в результаті багато численних експещільного шару прилипає до поверхонь заготовок і риментів є режими, що приведені у формулі. отворів. Внаслідок цього забезпечується однакова товщина слою міді як на поверхні заготовок, так і в Таблиця отворах, і надійне з'єднання мідного шару на поверхнях отворів і заготовок. Залежність адгезії шару міді до поверхні заготоНаявність вільного водню як відновлюваного середовища сприяє одержанню шарів міді високої вок з матеріалу СТЕФ-1 при вакууміт 2 10-2 мм якості з низьким електричним опором, що є додатрт.ст. попередньої термовакуумної обробки загоковою перевагою пропонованого способу. товок впродовж 30 хв. при їх температурі 175 °С Приклади здійснення способу. Приклад № 1 Температура заготовки, Заготовки із склопластика марки СТЕФ-1 роз°С при випаровуванні Адгезія, кг/см2 міром 200 100 1 мм в кількості 10 штук розміщуформіату міді вали у вакуумній шафі марки СНВС-4,5,-4 розмі175 -ром камери 400 400 400 мм, проводили 180 10,0 термовакуумну підготовку -очищення заготовок 185 20,0 при вакуумі (1-2) 10-2 мм рт.ст. нагріванням загото190 100,0 вок до температури 170-180 °С впродовж 30 хв. 195 100,0 Далі заготовки завантажували у вакуумну камеру 200 110,0 вакуумної установки типу УВН-74П, розміщували 205 8,0 форміат двохвалентної міді у кількості 100 г. Ваку210 потемніння плати ум створювався форвакуумним насосом марки НВПР-16П. Потім підвищували температуру до Результати випробувань і оптимізації техноло190-200 °С і підтримували її до кінця процесу осагічних режимів техпроцесу, що пропонується, надження шару міді, котрий осаджували у такий споведені в табл. Температурні і часові режими оптисіб: Нагрівали форміат міді до температури випамізовані за критеріями якості шарів міді, що рювання, яка дорівнює 180-185 °С. Випарювали осаджуються, (дрібнозерниста структура шару форміат з тигля, що нагрівався, створюючи туман міді, без домішок, з високою адгезією до поверхні -2 з частини форміату міді при вакуумі (1-2) 10 мм плати суцільність шару міді на вертикальних стінрт.ст. Частинки форміату міді дотикаючись до поках отворів). верхні заготовок, нагріті до температури розклаВикористання запропонованого способу додання форміату, яка дорівнює 195-200 °С, розклазволяє також знизити трудомісткість виготовлення дались на Сu, СО2 і Н2. За хімічною реакцією плат, а також одержати економію матеріалів і елеCu(HCOO)2 Сu + 2СО2 +H2 ктроенергії. При цьому осаджувався щільний шар міді тоВпровадження пропонованого способу можливщиною 12 мкм однакової товщини, як на плоских ве на підприємствах радіотехнічного І приладобустінках всіх заготовок, так і на поверхнях всіх дівного профілю. В процесі проведення розробки отворів (у 200 штук) на кожній заготовці. Товщина способу і випробувань були виготовлені експеришару міді визначалася мікрометричною скобою ментальні зразки тест-плат і плат конкретного приГОСТ 11098-75 °С з точністю 1 мкм. Різниця товзначення на замовлення підприємств вказаного щин шару міді на площині І в отворах не перевипрофілю. щувала 1 мкм. Сполучення шару міді на стінках Виготовлені зразки задовольняють технічним отворів і на поверхні плоскої заготовки було міцвимогам виробництва. ним, забезпечувалася нерозривність, щільність мідного шару. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601