74. Методы изготовления мпп

4.3.1.1. Метод металлизации сквозных отверстий

Метод металлизации сквозных отверстий (МСО) применяется для из­готовления жестких, гибких и гибко-жестких МПП.

Технологический процесс изготовления МПП методом МСО включает:

• изготовление отдельных односторонних или двусторонних слоев с рисунком и металлизированными отверстиями (или без отверстий);

• сборку и прессование пакета, состоящего из отдельных слоев, склеивающих прокладок между ними, экранов (при необходимости);

• сверление сквозных отверстий в спрессованном пакете;

• получение рисунка наружных слоев и металлизацию сквозных от­верстий.

Электрическая связь между слоями осуществляется при помощи пере­ходных отверстий между внутренними слоями и сквозных отверстий между наружными слоями, металлизированные стенки которых соединены с эле­ментами печатного рисунка внутренних слоев (см. рис. 4.27).

Метод МСО является базовым ТП изготовления МПП.

Одним из узких мест МПП, изготовленных ММСО, является плохой контакт торцев контактных площадок внутренних слоев с металлизирован­ным отверстием, что объясняется малой площадью контакта и наличием пленки эпоксидной смолы, наволакиваемой на стенки отверстий при свер­лении. Для увеличения площади контакта и очистки отверстий перед ме­таллизацией проводят операцию подтравливания диэлектрика в отверстиях (см. табл. 4.24, п. 14). Наиболее часто применяют последовательную обра­ботку в серной и плавиковой кислотах или в их смеси. В результате этой обработки контактные площадки внутренних слоев частично обнажаются и выступают в отверстиях (рис. 4.31, а). После выполнения операций хими­ческого, гальванического меднения и нанесения металлорезиста значитель­но увеличивается площадь контакта контактных площадок внутренних сло­ев с металлизированным отверстием (рис. 4.31, б).

Рис. 4.31. Сечение отверстия МПП: а — с подтравленным диэлектриком до металлизации (/ — подтравленные препреги; 2 — подтравленный диэлектрик внутренних слоев МПП; 3 -выступающие контактные площадки внутренних слоев); б — с подтравленным диэлектриком после металлизации (/ — слой МПП; 2 — проводник внутреннего слоя; 3 — контактные пло­щадки внутренних слоев МПП; 4— слой химико-гальванической меди; 5— слой металлоре-зиста; 6— проводник внешнего слоя; 7 — препрег)

При изготовлении внутренних слоев МПП методом МСО применяют:

• комбинированный позитивный метод — для двусторонних слоев с переходными отверстиями (см. табл. 4.7);

• химический негативный метод — для слоев без отверстий (см. табл. 4.2);

• тентинг-метод — для двусторонних слоев с переходными отверстиями.

Метод МСО разработан много лет назад и находится в постоянном раз­витии. С учетом последних разработок к особенностям приведенной техно­логической схемы метода МСО относятся:

• применение лазера при получении переходных, крепежных отверстий и обработке по контуру (см. табл. 4.24, п. 24) для повышения точности и качества обработки;

• подготовка поверхности слоев и пакетов водной суспензией пемзового абразива перед нанесением фоторезиста, а также перед прессова­нием, что исключает применение агрессивных сред, используемых при химической подготовке поверхности;

• применение магнетронного напыления на стадии предварительной металлизации переходных и сквозных отверстий, которое заменяет использование токсичных растворов химической меди на сухой без­ отходный процесс;

• применение прямой металлизации отверстий, исключающей процесс нанесения подслоя химической меди (см. разд. 5.5.2.1);

• оксидирование и сушка в инертной среде для удаления влаги при подготовке слоев перед прессованием для повышения прочности и качества сцепления слоев;

• применение плазменной очистки сквозных отверстий вместо подтравливания диэлектрика в смеси концентрированных серной и пла­виковых кислот;

• применение тентинг-процесса при изготовлении двусторонних слоев;

• применение SMOTL или SMOBC-процессов при получении рисунка наружных слоев и сквозных металлизированных отверстий и др.

Достоинства ММСО:

• возможность передачи наносекундных сигналов без искажения за счет наличия экранирующих слоев и изоляционных прокладок меж­ду сигнальными слоями;

• короткие электрические связи;

• возможность увеличения числа слоев без значительного возрастания продолжительности технологического цикла и стоимости;

• возможность электрического экранирования;

• устойчивость к внешним воздействиям и др. Недостатки ММСО:

• малая площадь контакта сквозного металлизированного отверстия с торцами контактных площадок внутренних слоев, что может привес­ти к разрыву электрических цепей при пайке ЭРИ или в процессе эксплуатации при механических и термических воздействиях;

• низкое качество химической меди, которую применяют в качестве под­ слоя перед гальваническим меднением элементов печатного рисунка;

• значительная разница ТКЛР меди, диэлектрика и смолы и пр.