DE2323542A1

DE2323542A1 - PRINTED CIRCUIT AND METHOD OF MANUFACTURING IT

Info

Publication number: DE2323542A1
Application number: DE19732323542
Authority: DE
Inventors: Michele Bonnel
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1972-05-10
Filing date: 1973-05-10
Publication date: 1973-11-29
Also published as: FR2183567A1; JPS4949158A; GB1425732A; FR2183567B1

Description

THOMSOIi - CSP
173f Bd. Haussmann
PARIS 8e /Frankreich THOMSOIi - CSP
173f vol. Haussmann
PARIS 8e / France

Unser Zeichen: T 1371Our reference: T 1371

Gedruckte Schaltung und Verfahren zu ihrer HerstellungPrinted circuit and method of making it

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, das die Anfertigung von Schaltungen mit sehr kleinen Abmessungen gestattet. Bei den derzeitigen Methoden bestehen die gedruckten Schaltungen aus auf einem isolierenden Substrat abgeschiedenen Leiterbahnen. The invention relates to a method for the production of printed circuits, which involves the production of circuits allowed with very small dimensions. In the current methods, the printed circuit boards exist made of conductor tracks deposited on an insulating substrate.

Bestimmte Bahnen müssen dabei das Substrat durch metallisierte Löcher hindurch durchqueren. Diese Löcher sind vorher in das Substrat gebohrt worden und ihre Metallisierung erfolgt während verschiedener Herstellungsstufen. Damit diese Metallisierung unter guten Bedingungen erfolgen kann, müssen die Löcher einen ausreichenden Durchmesser besitzen. Diese VoraussetzungCertain paths have to traverse the substrate through metallized holes. These holes have been previously drilled into the substrate and their metallization takes place during various manufacturing stages. So that this metallization can take place under good conditions, the holes must have a sufficient size Own diameter. This requirement

Dr.Ha/GlDr. Ha / Gl

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bedingt eine Beschränkung der Miniaturisierung gedruckter Schaltungen.imposes a limitation on the miniaturization of printed circuits.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen ermöglicht die Erzielung von Schaltungen mit wesentlich kleineren Abmessungen als sie bei den bekannten Verfahren erhältlich sind.The method according to the invention for producing printed circuits enables circuits to be achieved with much smaller dimensions than are available with the known methods.

Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß auf einem Metallsubstrat, durch eine lichtempfindliche Harzmaskierung hindurch eine durch Säuren leicht angreifbare Metallschicht gebildet wird, wobei diese Schicht sich in den nicht durch die Maskierung geschützten Bereichen bildet und in den geschützten Bereichen Löcher aufweist; nach Entfernung der Maskierung dient diese Schicht nach Ablösung von dem Substrat als provisorischer Träger für die Leiterbahnen, wird dann stückweise entfernt und durch ein Isoliermaterial ersetzt.The method according to the invention is essentially characterized in that on a metal substrate, A metal layer easily attacked by acids is formed through a photosensitive resin mask this layer is formed in the areas not protected by the masking and has holes in the protected areas; after removal of the masking, this layer is used after detachment from the substrate as a temporary carrier for the conductor tracks, is then removed piece by piece and replaced by an insulating material.

Die Erfindung wird aufgrund der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung besser verständlich.The invention will be better understood on the basis of the following description with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Pig. 1 und 2 im Querschnitt bzw. als Draufsicht eine gedruckte Schaltung mit zwei Schichten nach Ende der ersten Herstellungsstufe;Pig. 1 and 2 in cross section and as a plan view, respectively printed circuit with two layers after the end of the first manufacturing stage;

Pig. 3 und 4· Schnittansichten der Schaltung nach der ersten bzw. der dritten Herstellungsstufe;Pig. 3 and 4 · sectional views of the circuit according to FIG first and third manufacturing stages;

Pig. 5 die Schaltung nach der vierten Herstellungsstufe;Pig. 5 shows the circuit after the fourth manufacturing stage;

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Pig. 6 und 7 eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht auf die Schaltung nach Ende der fünften Her-Btellungsstufe; Pig. 6 and 7 a sectional view and a plan view, respectively, of the circuit after the end of the fifth manufacturing stage;

Pig. 8 und 9 eine Schnitt- bzw. perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach Ende der sechsten Herstellungsstufe jPig. 8 and 9 a sectional and perspective view of the device after the end of the sixth manufacturing stage j

Pig. 10, 11 und 12 perspektivische Darstellungen der Torrichtung während der drei letzten Herstellungsstufen undPig. 10, 11 and 12 perspective views of the Gate direction during the last three manufacturing stages and

Pig. 13 bis 17 Schnittansichten einer Schaltung mit drei Schichten während verschiedener Herstellungsstufen. Pig. 13 to 17 are sectional views of a circuit with three layers during various stages of manufacture.

In Pig. 1 und 2 wurden auf einem Metallsubstrat, z.B. aus rostfreiem Stahl, zwei Pföstchen 2 aus lichtempfindlichem Harz abgeschieden, beispielsweise durch Maskierung und Entfernung des belichteten Harzes. Diese beiden Pföstchen befinden sich an den Stellen, wo die späteren Leiter von zwei übereinanderbefindlichen Schichten der gedruckten Schaltung in elektrischen Kontakt gebracht werden sollen.In Pig. 1 and 2 were placed on a metal substrate such as stainless steel, two posts 2 made of photosensitive Resin deposited, for example by masking and removing the exposed resin. These two Posts are located where the later ladder of two superimposed layers of the printed circuit are to be brought into electrical contact.

In Pig. 3 wurde durch Elektrolyse eine Schicht 3 aus einem chemisch leicht angreifbaren Metall auf dem Substrat abgeschieden, beispielsweise eine Kupferschicht. Die Pföstchen 2 verhinderten jede Metallabscheidung auf dem durch sie geschützten Substrat.In Pig. 3 was a layer 3 of a chemically easily attackable metal on the electrolysis Deposited substrate, for example a copper layer. The posts 2 prevented any metal deposition the substrate protected by them.

In Pig. 4- wurde das lichtempfindliche Harz entfernt und an seiner Stelle verbleiben zwei Löcher 4 in der Schicht 3.In Pig. 4- the photosensitive resin was removed and in its place two holes 4 remain in layer 3.

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In Pig. 5 wurde die Kupferschicht von dem Substrat abgelöst.In Pig. 5 the copper layer was peeled off the substrate.

Durch Maskierung und Photogravierung wurden auf beiden Seiten der Kupferschicht Aussparungen 5 in Form von lichtempfindlichen Harzbändern abgeschieden, wobei auf diesen beiden Seiten die Teile der Kupferschicht frei Kleiben, auf welchen die späteren Leiterbahnen abgeschieden werden sollen.By masking and photo-engraving, recesses 5 in the form of photosensitive resin tapes deposited, with the parts of the copper layer exposed on these two sides Glue on which the later conductor tracks are to be deposited.

In Pig. 6 und 7 wurden durch Elektrolyse die Leiter 6, 8 und 10 auf der Oberseite und der Leiter 7 auf der Unterseite abgeschieden. Diese Leiter bestehen aus einem Metall, das gegenüber den das erste Metall zerstörenden chemischen Reagenzien beständig ist. Dieses Metall ist beispielsweise Gold. In den Löchern 4 scheidet sich ebenfalls Gold unter Bildung der Metallösen 9 ab. Man erhält so Leiterbahnen 8 und 7 und 7 und 10, die miteinander durch die ösen 9 verbunden sind.In Pig. 6 and 7 were the conductors 6, 8 and 10 on the top and the conductor 7 on the top by electrolysis Deposited underside. These conductors are made of a metal that is opposite to the one that destroys the first metal chemical reagents. This metal is gold, for example. In the holes 4 separates gold also separates to form the metal eyelets 9. This results in conductor tracks 8 and 7 and 7 and 10, which are connected to one another by the eyelets 9.

Jedoch besitzt die Bahn 6 keinerlei Verbindung mit einer Bahn der gegenüberliegenden Seite.However, the web 6 has no connection with a web on the opposite side.

In den folgenden Stufen wird das Problem der Kupferentfernung und seines etappenweisen Ersatzes durch ein Isoliermittel zur Aufrechterhaltung der Festigkeit der Anordnung gelöst.In the following stages the problem of copper removal and its step-by-step replacement with a Isolating means dissolved to maintain the strength of the arrangement.

In Pig. 8 wurde das Harz 5 entfernt.In Pig. 8 the resin 5 was removed.

In Pig. 9».10 und 11 wurde das ganze auf einen starren und isolierenden Träger 50 aufgesetzt. Harzpföstchen 12 wurden unter Bedeckung der während vorhergehender Verfahrensstufen freigelegten Kupferschicht aufgebrachtIn Pig. 9 ».10 and 11 the whole thing was staring at you and insulating carrier 50 placed. Resin pegs 12 were made covering those used during previous process steps exposed copper layer applied

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and zwar an der Stelle, wo die Leiter 6 und 7 sich kreuzen, ohne miteinander verbunden zu sein und auf einem Teil des Leiters 6. Die übrigen Teile 14 sind nicht von Harz bedeckt. namely at the point where the conductors 6 and 7 intersect without being connected to one another and on a part of the conductor 6. The remaining parts 14 are not covered by resin.

Das ganze wird dann einem chemischen Angriff ausgesetzt, welcher das Kupfer auf den Flächen 14 entfernt.The whole thing is then subjected to a chemical attack, which removes the copper on the surfaces 14.

Das Kupfer wird in seiner ganzen Dicke entfernt und verbleibt nur bei 30 unter den Pföstchen 12 (Pig. 10).The copper is removed in its entire thickness and only remains at 30 under the posts 12 (Pig. 10).

Die Ösen 9 und das Kupfer 30 unter den Pföstchen 12, sowie das Substrat 50 gewährleisten die Festigkeit der Vorrichtung (Fig. 11).The eyelets 9 and the copper 30 under the posts 12, as well as the substrate 50 ensure the strength of the device (Fig. 11).

In Fig. 12 wurde das Kupfer da, wo es zerstört worden war, durch eine Isolierschicht 15 ersetzt. Das Pföstchen 12 ist entfernt worden und das ganze wurde erneut einem öhemischen Angriff ausgesetzt. Der Kupferrest 30 wird dabei entfernt. Er wird durch das Isoliermittel (Fig. 12) ersetzt. Diese beiden letzteren Verfahrensstufen ermöglichten die Aufrechterhaltung eines mechanischen Trägers für die ganze Anordnung.In FIG. 12, the copper has been replaced by an insulating layer 15 where it had been destroyed. The peg 12 has been removed and the whole thing has been subjected to another chemical attack. The copper residue 30 is removed in the process. It is replaced by the isolating agent (Fig. 12). These latter two procedural steps allowed a mechanical support to be maintained for the whole assembly.

Die gleiche Methode ermöglicht die Herstellung von Schaltungen mit drei oder mehr Schichten.The same method enables the manufacture of circuits with three or more layers.

Fig. 13 und 14 zeigen im Schnitt bzw. als Draufsicht zwei Leitergruppen8, 6 und 7, die auf den beiden Seiten eines provisorischen Kupferträgers 3 auf die nachstehend beschriebene Weise abgeschieden wurden. Durch Maskierung war in dem Leiter 7 ein Loch 16 gebildet worden. Durch dieses Loch wird eine spätere Leiterbahn einer dritten Ebene mit der Leiterbahn 6 in Verbindung treten. In13 and 14 show, in section and in plan view, respectively, two conductor groups 8, 6 and 7 which have been deposited on the two sides of a temporary copper carrier 3 in the manner described below. By masking in the head 7 a hole was formed 16th A later conductor track of a third level will come into contact with conductor track 6 through this hole. In

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Fig. 15 wurde durch Maskierung ein.Pföstchen 17 aus lichtempfindlichem Harz in dem Loch 16 abgeschieden und eine elektrolytisch abgeschiedene Kupferschicht umhüllte das ganze. Das Pföstchen 17 verhindert dabei, daß das Kupfer 18 sich auf den Wänden des Lochs abscheidet.Fig. 15 has been masked off photosensitive resin deposited in the hole 16 and an electrodeposited copper layer enveloped the whole. The post 17 prevents that the copper 18 is deposited on the walls of the hole.

In Pig. 16 wurde daB Pföstchen 17 entfernt und durch Elektrolyse und Maskierung wurden die beiden Leiterbahnen 19 und 20 der dritten Ebene abgeschieden.In Pig. 16 the post 17 was removed and through The two conductor tracks 19 and 20 of the third level were deposited by electrolysis and masking.

Die Leiterbahn 20 steht durch eine leitende Öse 21 mit der Bahn 7 in Verbindung, da das Pföstchen 17 eine Kupferabscheidung auf den vergoldeten Wänden des Lochs 16 verhindert hat. Die beiden Leiterbahnen 20 und 7 sind somit miteinander verbunden.The conductor track 20 is connected to the track 7 by a conductive eyelet 21, since the post 17 prevented copper deposition on the gold-plated walls of hole 16. The two conductor tracks 20 and 7 are thus connected to one another.

In Pig. 17 wurden Schutzpföstchen 23 aus Harz auf den beiden Seiten der Anordnung abgeschieden und zwar an den Stellen, an denen die Leiter verschiedener Ebenen sich ohne Verbindung kreuzen, wie im Pail von zwei Leiterschichten.In Pig. 17, protective posts 23 made of resin were deposited on both sides of the arrangement, namely on the places where the conductors of different planes cross without connection, as in the pail of two Conductor layers.

Der chemische Angriff wird dann wie in Bezug auf Pig. bis 12 beschrieben durchgeführt.The chemical attack then becomes like that in relation to Pig. to 12 carried out.

Die Erfindung ermöglicht die Erzielung von Schaltungen mit sehr geringen Abmessungen. Die Ösen besitzen Durchmesser bis herab zu 5 Mikron.The invention enables circuits to be achieved with very small dimensions. The eyelets have a diameter down to 5 microns.

Jede Durchbohrung von Isoliermittel und Metallisierung wird vermieden. Außerdem wird jede Leiterbahn durch einen einzigen Elektrolysevorgang erhalten. Die Kontinuität bei der Abscheidung einer Leiterbahn wird nieAny drilling through of insulating material and metallization is avoided. In addition, each track is through receive a single electrolysis process. The continuity in the deposition of a conductor will never be

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unterbrochen; die Dicke der Leiterbahn ist gleichmäßig und die Zuverlässigkeit wird wesentlich erhöht.interrupted; the thickness of the conductor track is uniform and the reliability is significantly increased.

Natürlich kann man jede Kombination von zwei Metallen verwenden, vorausgesetzt, daß das eine gegen das chemische Reagenz, welches das andere zerstört, "beständig ist.Of course, any combination of two metals can be used, provided that one versus that chemical reagent, which destroys the other, is "resistant.

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Claims

1J Process for the manufacture of printed circuits - ^ with at least two ladder levels with very low Dimensions, characterized in that

(I) on a metal substrate through a borrowed sensitive Resin mask a first, attackable by a chemical reagent metal layer is deposited, which in the unmasked areas of the substrate with the formation of holes in the areas caused by the masking separates protected areas;

(II) release the photosensitive resin and remove the metal substrate;

(ΠΙ) one on both sides of the layer consisting of the first metal along predetermined paths Deposits circuit connections, which consist of a second metal that is opposite to the first attacking chemical reagent is resistant, whereby this metal is deposited in the holes and forms connecting loops between certain conductor tracks located on different sides;

(IV) whereupon the first metal is removed by acid attack and replaced with an insulating agent.

2. The method according to claim 1, characterized in that stage IV comprises the following sections:

a) placing the entire unit on an insulating support;

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b) Deposition of posts aas photosensitive resin in the places where two conductors are different Levels cross without connection;

c) Removal of the first metal in the areas not protected by the posts, whereby the strength everything is given through the eyelets and the first metal under the posts;

d) Replacement of the first metal with the isolating agent in the places where the metal was removed and

e) Removal of the pegs and the remainder of the first metal, replacing it with the insulating material.

3. The method according to claim 1, characterized in that the first metal is copper and the second gold

4. The method according to claim 2, characterized in that a new layer of the first metal on at least one of the conductor tracks and a new layer on this Layer another conductor track is deposited and holes are formed in the new layer by masking will.

5. Printed circuit obtained according to one of claims 1 to 4.

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