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ES2221701T3 - Procedimiento para la fabricacion de paneles de circuito impreso de capas multiples. - Google Patents

Procedimiento para la fabricacion de paneles de circuito impreso de capas multiples.

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Publication number
ES2221701T3
ES2221701T3 ES98309198T ES98309198T ES2221701T3 ES 2221701 T3 ES2221701 T3 ES 2221701T3 ES 98309198 T ES98309198 T ES 98309198T ES 98309198 T ES98309198 T ES 98309198T ES 2221701 T3 ES2221701 T3 ES 2221701T3
Authority
ES
Spain
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copper
circuitry
oxide
adhesion
layers
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
ES98309198T
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald Redline
Lucia Justice
Lev Taytsas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MacDermid Inc
Original Assignee
MacDermid Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MacDermid Inc filed Critical MacDermid Inc
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Publication of ES2221701T3 publication Critical patent/ES2221701T3/es
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Abstract

UN PROCEDIMIENTO PARA MEJORAR LA ADHESION DE UNA SUPERFICIE DE COBRE A UNA CAPA RESINOSA, CUYO PROCEDIMIENTO CONSISTE EN PONER EN CONTACTO DICHA CAPA DE COBRE CON UNA COMPOSICION PROMOTORA DE LA ADHESION QUE COMPRENDE UN AGENTE DE REDUCCION Y UN METAL SELECCIONADO DEL GRUPO QUE CONSISTE EN ORO, PLATA, PALADIO, RUTENIO, RODIO, ZINC, NIQUEL, COBALTO, HIERRO Y ALEACIONES DE LOS METALES ANTEDICHOS.

Description

Procedimiento para la fabricación de paneles de circuito impreso de capas múltiples.
La presente invención se refiere a circuitos impresos, y más en particular a un proceso para fabricar un circuito impreso multicapa.
Los circuitos impresos conteniendo una o varias capas interiores de circuitería están en uso prominente hoy día a medida que aumenta la demanda de un ahorro cada vez mayor de peso y espacio en dispositivos electrónicos.
En la fabricación típica de un circuito impreso multicapa, en primer lugar se preparan capas interiores de circuitería configuradas mediante un proceso en el que se configura un material de sustrato dieléctrico con recubrimiento de lámina de cobre con barniz fotosensible en la imagen positiva de la configuración de circuitería deseada, seguido de atacar el cobre expuesto. Al sacarla del barniz fotosensible, subsiste la configuración deseada de la circuitería de cobre.
Se monta una o varias capas interiores de circuitería de cualquier tipo o tipos particulares de configuración de circuitería, así como capas interiores de circuitería que podrían constituir planos de tierra y planos de potencia, en un circuito multicapa interponiendo una o varias capas de material dieléctrico de sustrato parcialmente curadas (denominadas capas "pre-preg") entre las capas interiores de circuitería para formar un compuesto de capas interiores de circuitería y material de sustrato dieléctrico alternos. El compuesto se somete después a calor y presión para curar el material de sustrato parcialmente curado y lograr la unión de las capas interiores de circuitería al mismo. El compuesto así curado tendrá entonces varios agujeros pasantes perforados a su través, que después se metalizan para proporcionar unos medios para interconectar de forma conductiva todas las capas de circuitería. En el transcurso del proceso de metalización de los agujeros pasantes, también se formarán típicamente configuraciones de la circuitería deseada en las capas exteriores del compuesto multicapa.
Un acercamiento alternativo a la formación de una placa de circuitos impresos multicapa es mediante técnicas de circuitería de laminación superficial o aditiva. Estas técnicas comienzan con un sustrato no conductor, sobre el que se recubren aditivamente los elementos de circuito. Se logran capas adicionales aplicando repetidas veces un recubrimiento reproducible sobre la circuitería y recubriendo más elementos de circuito sobre el recubrimiento reproducible.
Se conoce desde hace mucho cómo la resistencia de la unión adhesiva formada entre el metal cobre de las capas interiores de la circuitería y las capas pre-preg curadas, u otros recubrimientos no conductores, en contacto con ellas, deja algo que desear, con el resultado de que el compuesto multicapa curado o el recubrimiento es susceptible de deslaminación en el tratamiento y/o uso siguientes. En respuesta a este problema, la técnica ha desarrollado la técnica de formar en las superficies de cobre de las capas interiores de la circuitería (antes de montarlas con capas pre-preg en un compuesto multicapa) una capa de óxido de cobre, tal como por oxidación química de las superficies de cobre. Los primeros esfuerzos a este respecto (denominados promotores de adhesión de "óxido negro") produjeron una cierta mejora mínima en la unión de las capas interiores de la circuitería a las capas dieléctricas del sustrato en el circuito multicapa final, en comparación con la obtenida sin provisión de óxido de cobre. Las variaciones siguientes de la técnica de óxido negro incluían métodos donde primero se producía un recubrimiento de óxido negro en la superficie de cobre, seguido de postratamiento del depósito de óxido negro con ácido sulfúrico a 15% para producir un "óxido rojo" que servirá como el promotor de adhesión, tal como describe A. G. Osborne, "An Alternate Route To Red Oxide For Inner Layers", PC Fab. Agosto, 1984, así como variaciones que implican la formación directa de promotor de adhesión de óxido rojo, habiéndose alcanzado ciertos éxitos. La mejora más notable en esta técnica se muestra en las Patentes de Estados Unidos números 4.409.037 y 4.844.981 de Landau, cuyas ideas se incluyen aquí por referencia en su totalidad, que implica óxidos formados a partir de composiciones oxidantes de clorita relativamente alta/cobre cáustico relativamente bajo, y que produce resultados sustancialmente mejorados en la adhesión multicapa de la circuitería.
Como antes se observó, el compuesto del circuito multicapa montado y curado está provisto de agujeros pasantes que después requieren metalización para que sirvan como medios para interconexión conductora de las capas de la circuitería del circuito. La metalización de los agujeros pasantes implica pasos de limpieza de la resina de las superficies de los agujeros, activación catalítica, deposición de cobre sin electrodo, deposición electrolítica de cobre, y análogos. Muchos de estos pasos de proceso implican el uso de medios, tales como ácidos, que son capaces de disolver el recubrimiento promotor de adhesión de óxido de cobre en las porciones de las capas interiores de la circuitería expuestas a o cerca del agujero pasante. Esta disolución localizada del óxido de cobre, que se evidencia por la formación alrededor del agujero pasante de un aro o halo rosa (debido al color rosa del metal cobre subyacente expuesto por ello), puede conducir, a su vez, a deslaminación localizada en el circuito multicapa.
La técnica es consciente de este fenómeno del "aro rosa", y ha realizado grandes esfuerzos para intentar llegar a un proceso de fabricación de circuitos impresos multicapa que no sea susceptible de tal deslaminación localizada. Un acercamiento propuesto ha sido proporcionar el óxido de cobre promotor de adhesión como un recubrimiento grueso para retardar su disolución en el tratamiento siguiente simplemente en virtud del mero volumen de óxido de cobre presente. Sin embargo, esto ha resultado ser esencialmente contraproductivo, porque el recubrimiento más grueso de óxido es inherentemente menos efectivo como promotor de adhesión. Otras propuestas referentes a la optimización de las condiciones de compresión/curado para montar el compuesto multicapa solamente han tenido un éxito limitado.
Otros acercamientos a este problema implican el postratamiento del recubrimiento de promotor de adhesión de óxido de cobre antes del montaje de las capas interiores de la circuitería y las capas pre-preg en un compuesto multicapa. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos número 4.775.444 de Cordani describe un proceso en el que las superficies de cobre de las capas interiores de circuitería reciben primero un recubrimiento de óxido de cobre y después se ponen en contacto con una solución acuosa de ácido crómico antes de incorporar las capas interiores de la circuitería al conjunto de capas múltiples. El tratamiento sirve para estabilizar y/o proteger el recubrimiento de óxido de cobre contra la disolución en el medio ácido que se encuentra en los pasos de procesado siguientes (por ejemplo, metalización de agujeros pasantes), minimizando por ello las posibilidades de aro rosa/deslaminación.
La Patente de Estados Unidos número 4.642.161 de Akahoshi y otros, la Patente de Estados Unidos número 4.902.551 de Nakaso y otros, y la Patente de Estados Unidos número 4.981.560 de Kajihara y otros, y varias referencias allí citadas, se refieren a procesos en los que las superficies de cobre de las capas interiores de circuitería, antes de la incorporación de las capas interiores de circuitería a un conjunto de circuito multicapa, se tratan primero para proporcionar un recubrimiento superficial de óxido de cobre promotor de adhesión. El óxido de cobre así formado se reduce después a cobre metálico usando agentes reductores y condiciones particulares. Como consecuencia, el conjunto de capas múltiples que emplea tales capas interiores de circuitería no evidenciará formación de aro rosa, puesto que no hay óxido de cobre presente para disolución localizada, y la exposición localizada del cobre subyacente, en el procesado siguiente de los agujeros pasantes. Sin embargo, como con otras técnicas, los procesos de este tipo son sospechosos en términos de la adhesión que se puede lograr entre las capas dieléctricas del sustrato y las capas interiores de cobre metálico de la circuitería. Esto es especialmente así en estos procesos de reducción puesto que la superficie de unión de la circuitería no sólo es cobre metálico, sino que también presenta el cobre metálico en distintas fases (es decir, (1) cobre de reducción de óxido de cobre sobre (2) cobre de la lámina de cobre) que son propensas a separación/deslaminación a lo largo del límite de fase.
Las Patentes de Estados Unidos números 4.997.722 y 4.997.516 de Adler implican igualmente la formación de un recubrimiento de óxido de cobre sobre las superficies de cobre de capas interiores de las circuitería, seguido de tratamiento con una solución reductora especial para reducir el óxido de cobre a cobre metálico. Algunas porciones del óxido de cobre pueden no reducirse aparentemente a cobre metálico (que se reduce en cambio a óxido cuproso hidroso o hidróxido cuproso), y dichas especies se disuelven después en un ácido no oxidante que no ataca o disuelve las porciones ya reducidas a cobre metálico. Como tal, el conjunto de capas múltiples que emplea tales capas interiores de circuitería no evidenciará formación de aro rosa puesto que no hay óxido de cobre presente para disolución localizada, y la exposición localizada del cobre subyacente, en el procesado siguiente de los agujeros pasantes. De nuevo, sin embargo, pueden surgir problemas en términos de la adhesión entre las capas dieléctricas y las capas interiores de cobre metálico de la circuitería, en primer lugar porque la superficie de unión es cobre metálico, y en segundo lugar porque el cobre metálico está presente predominantemente en distintas fases (es decir, (1) cobre de reducción de óxido de cobre sobre (2) cobre de la lámina de cobre), una situación propensa a la separación/deslaminación a lo largo del límite de fase.
La Patente de Estados Unidos número 5.289.630 de Ferrier y otros describe un proceso por el que se forma una capa de óxido de cobre promotora de adhesión en los elementos de circuito seguido de una disolución y extracción controladas de una cantidad sustancial del óxido de cobre de manera que no afecte adversamente a la topografía.
US 5.472.563 describe una placa de circuitos impresos y un método y aparato para hacerla, donde una película metálica que tiene partículas metálicas distribuidas de forma discreta está dispuesta en una superficie rugosa de una configuración de circuito de cobre sobe un sustrato aislante que ha sido oxidado para formar óxido de cobre y después reducido.
La Solicitud PCT número WO 96/19097 de McGrath describe un proceso para mejorar la adhesión de materiales poliméricos a una superficie metálica. El proceso explicado implica poner la superficie metálica en contacto con una composición promotora de adhesión que incluye peróxido de hidrógeno, un ácido inorgánico, un inhibidor de corrosión y un surfactante de amonio cuaternario.
Un proceso no según esta invención comienza con una superficie de cobre que ha sido oxidada con una técnica de oxidación estándar conocida en la técnica para producir una serie de pelos o picos de óxido de cobre negro o marrón en la superficie de cobre tal como los procesos descritos en las Patentes de Estados Unidos números 4.409.037, 4.844.981 y 5.239.630. Al menos una porción de estos picos se somete después a reducción química en una solución que incluye un agente reductor químico y un metal seleccionado del grupo que consta de oro, plata, paladio, rutenio, rodio, zinc, níquel, cobalto, hierro, y aleaciones de los metales anteriores. Las superficies de cobre (circuitería) se laminan después en capas múltiples según técnicas conocidas.
Esta invención propone un proceso para mejorar la adhesión de materiales poliméricos a una superficie metálica, especialmente superficies de cobre o aleación de cobre. El proceso aquí propuesto es especialmente útil en la producción de circuitos impresos multicapa. El proceso aquí propuesto proporciona óptima adhesión entre las superficies metálicas y poliméricas (es decir, la circuitería y la capa aislante intermedia), elimina o minimiza el aro rosa y opera económicamente, todo ello en comparación con los procesos convencionales.
La presente invención propone una mejora en el tratamiento superficial de superficies de cobre. Produce una unión fuerte y estable, resistente al ataque químico y a los esfuerzos térmicos y mecánicos entre dichas superficies de cobre y las superficies adyacentes de capas resinosas. Es especialmente útil en la fabricación de circuitos impresos multicapa y específicamente en el tratamiento de los elementos de circuito antes de la laminación.
La presente invención incluye un proceso para mejorar la adhesión de una superficie de cobre a una capa resinosa, incluyendo dicho procedimiento los pasos de:
(a)
limpiar la superficie de cobre;
(b)
microatacar la superficie de cobre;
(c)
poner dicha superficie de cobre limpiada y microatacada en contacto con una composición promotora de adhesión que incluye un agente reductor y un metal seleccionado del grupo que consta de paladio y rutenio, por lo que se deposita una capa del metal seleccionado del grupo que consta de paladio y rutenio sobre dicha superficie limpiada y microatacada; y después
(d)
adherir dicha superficie de cobre a dicha capa resinosa.
La presente invención propone un procedimiento mejorado para el tratamiento superficial de superficies de cobre antes de unir tales superficies de cobre a capas resinosas. El proceso es especialmente útil en la fabricación de placas de circuitos impresos multicapa. Las superficies de cobre que se tratan según el proceso de esta invención producen mejores uniones con las capas resinosas. Dichas uniones mejoradas son estables, fuertes, y resistentes a ataque químico y a los esfuerzos térmicos y mecánicos que se generan en los pasos de fabricación siguientes y el uso posterior de las placas de circuitos impresos multicapa.
Los metales para deposición son paladio y rutenio y sus combinaciones. Los inventores han hallado que cuando las superficies de cobre se recubren con paladio y/o rutenio de forma adherente antes de la laminación, la unión producida es especialmente fuerte y estable.
Preferiblemente, se deposita de 0,0127 a 2,54 \mum (0,5 a 100 micropulgadas) de metal sobre la superficie de cobre.
Así, un proceso propuesto para preparar superficies de cobre antes de la laminación a una capa resinosa incluiría:
1.
Limpiar las superficies de cobre;
2.
Atacar las superficies de cobre de manera controlada de tal manera que se incremente (es decir, "microataque") la topografía superficial del cobre;
3.
Opcionalmente, oxidar la superficie de cobre para producir pelos o picos de óxido marrón o negro;
4.
Opcionalmente, reducir químicamente las superficies de óxido de cobre;
5.
Depositar un metal seleccionado del grupo que consta de paladio, rutenio, los metales anteriores sobre la superficie de forma adherente; y
6.
Adherir la superficie a una capa resinosa.
En el aspecto preferido de la invención, se realizan los pasos 3 y 4, y los pasos 4 y 5 se realizan por el mismo y único paso de tratamiento.
Una parte importante de la invención propuesta es una composición promotora de adhesión que incluye un agente reductor y un metal seleccionado del grupo que consta de paladio y rutenio. La composición promotora de adhesión puede incluir otros ingredientes o aditivos, tal como ácidos, álcalis, queladores, estabilizantes y análogos, dependiendo del metal y del agente reductor particulares. Las concentraciones del metal en la solución promotora de adhesión pueden ser del orden de 0,08 a 20 gramos por litro, pero es preferiblemente de 0,1 a 10 gramos por litro. El metal se incorpora preferiblemente en la composición promotora de adhesión en forma de una sal soluble o complejo del metal elegido.
El agente reductor debe ser capaz de reducir el metal a depositar de manera controlada y depositar dicho metal sobre la superficie de forma adherente. Si la superficie de cobre se oxida antes del contacto con la composición promotora de adhesión como en el aspecto preferido de esta invención, el agente reductor también debe ser tal que sea capaz de reducir efectivamente químicamente la capa de óxido de cobre. Los inventores consideran los siguientes agentes reductores adecuados para ser utilizados en el proceso de esta invención: sales de hipofosfito tal como hipofosfito de sodio y potasio, sales de hidruro de boro tal como hidruro de boro y sodio, y aminoboranos tal como dimetilaminoborano o dietilaminoborano. La concentración del agente reductor en la composición promotora de adhesión puede ser del orden de 0,5 a 50 gramos por litro, pero es preferiblemente de 2 a 30 gramos por
litro.
Un ejemplo no según la presente invención de una composición promotora de adhesión es el siguiente
Sulfato de níquel 1,0 a 6,0 g/l
DMAB 1 a 6 g/l
Ácido cítrico 1 a 25 g/l
La composición promotora de adhesión se puede aplicar a la superficie por inmersión, enjuague por inundación, rociado o medios similares; sin embargo, se prefiere en general la inmersión. La temperatura de la composición promotora de adhesión puede ser del orden de 26,6-93,3ºC (80 a 200ºF) y depende de la composición propiamente dicha y del método de aplicación. El tiempo de aplicación puede ser del orden de 0,5 a 10 minutos y también depende de la composición promotora de adhesión particular elegida y del método de aplicación. El grosor del metal depositado puede ser del orden de 25,4-25400 \ring{A} (0,1 a 100 micropulgadas), pero es preferiblemente de 25,4-12700 \ring{A} (1,0 a 50 micropulgadas) y muy preferiblemente de 1270-6350 \ring{A} (5 a 25 micropulgadas).
Como se ha observado, antes de aplicar la composición promotora de adhesión, es preferible limpiar y microatacar las superficies de cobre. En un proceso no según la presente invención, las superficies de cobre se oxidan antes de la aplicación de la composición promotora de adhesión. Los limpiadores útiles en este proceso son los limpiadores de impregnación típicos utilizados en la industria. Un ejemplo es Omniclean CI, que se puede adquirir de MacDermid, Incorporated, de Waterbury, Connecticut. Los agentes de microataque útiles en este proceso también son conocidos en la técnica. Un agente de microataque ejemplar es MacuPrep G-4 que también se puede adquirir de MacDermid, Incorporated. Finalmente, los procesos y las composiciones para oxidar adecuadamente las superficies de cobre pueden ser cualesquiera técnicas estándar, conocidas en la técnica, que produzcan recubrimientos de conversión de óxido negro o marrón en el cobre. Los inventores han utilizado con éxito OmniBond Oxide, que se puede adquirir de MacDermid, Incorporated.
Otro proceso propuesto incluye:
1.
Limpiar las superficies de cobre;
2.
Microatacar las superficies de cobre;
3.
Oxidar la superficie de cobre para producir pelos o picos de marrón u óxido negro;
4.
Reducir químicamente las superficies de óxido de cobre y depositar un metal seleccionado del grupo que consta de níquel y paladio sobre las superficies poniendo las superficies en contacto con una composición promotora de adhesión, incluyendo dicha composición un agente reductor y un metal seleccionado del grupo que consta de níquel y paladio; y
5.
Adherir la superficie a una capa resinosa.
El método más preferido de realizar el paso 4 anterior es oxidar la superficie de cobre usando técnicas estándar tal como el proceso Omnibond comercializado por MacDermid, Incorporated, de Waterbury, Connecticut. El proceso de oxidación va seguido después de enjuagar y poner la superficie de óxido en contacto con una solución de niquelado sin electrodo incluyendo iones níquel y un agente reductor químico capaz de reducir al menos una porción de la superficie oxidada y depositar níquel a un grosor de 127-1270 mm (5 a 50 micropulgadas). Finalmente, la superficie niquelada se enjuaga y pone en contacto con una solución de chapado de paladio sin electrodo para chapar de 12,7-127 (0,5 a 5), preferiblemente 25,4-50,8 mm (1-2 micropulgadas) de paladio sobre la superficie
niquelada.
Los ejemplos siguientes deberán considerarse ilustrativos, pero no son de ninguna forma limitativos:
Ejemplo I
Se procesó un panel laminado de cobre y una lámina de cobre según el ciclo preparatorio siguiente:
MacDermid Omniclean CI, 73,89ºC (165ºF) 5 min
Enjuague 2 min
MacDermid G-4 Microetch, 43,33ºC (110ºF) 2 min
Enjuague
Después del ciclo preparatorio anterior, el panel y la lámina se sumergieron en MacDermid D.F. Inmersion Palladium (la composición promotora de adhesión) a 71,11ºC (160ºF) durante un minuto que depositó 762 \ring{A} (3 micropulgadas) de metal paladio sobre las superficies de cobre de forma adherente. La lámina y el panel tenían aspectos metálicos gris claro uniformes.
El panel y la lámina se secaron con aire forzado, cocieron a 150ºC durante veinte minutos y laminaron con material NELCO tetrafuncional etapa B (pre-preg) a 325 psi y 193,3ºC (380ºC). Después de la laminación, el lado de la lámina recibió una incisión y se peló para proporcionar tiras de lámina de una pulgada de ancho para determinación de la resistencia al pelado. El panel se coció durante dos horas y a 110ºC. Se sumergieron porciones del panel en soldadura a 287,3ºC (500ºF) durante diez y veinte segundos.
Se observaron las resistencias al pelado siguientes:
Tiempo de inmersión en soldadura Resistencia al pelado
0 seg 7,5 libras/pulgada
10 seg 7,25 libras/pulgada
20 seg 6,5 libras/pulgada
Además, se perforaron en el panel agujeros de 42 milésimas de pulgada en un área no sometida a inmersión en soldadura y procesaron mediante un proceso estándar de limpieza y revestimiento sin electrodo de agujeros pasantes. Los paneles chapados se cortaron, encapsularon, pulieron horizontalmente y se inspeccionó el ataque alrededor de los agujeros perforados ("aro rosa").
Aro rosa
\hskip1cm
0,0 milésimas de pulgada Ejemplo II
Se repitió el Ejemplo I con la excepción de que la composición promotora de adhesión era MacDermid Planar Immersion Rutenium que depositó 5 micropulgadas de rutenio a 170ºF después de 5 minutos. Se observaron las resistencias al pelado siguientes:
Tiempo de inmersión en soldadura Resistencia al pelado
0 seg 10,0 libras/pulgada
10 seg 9,5 libras/pulgada
20 seg 8,5 libras/pulgada
Aro rosa
\hskip1cm
0,0 milésimas de pulgada Ejemplo III
(no según la presente invención)
Se repitió el Ejemplo I a excepción de que el ciclo preparatorio era el siguiente:
MacDermid Omniclean CI, 165ºC 5 min
Enjuague 2 min
MacDermid G-4 Microetch, 110ºF 2 min
Enjuague
MacDermid Onmibond Predip, 130ºF 1 min
MacDermid Omnibond, 150ºF 5 min
Enjuague 2 min
Se formó un recubrimiento de conversión de óxido negro con el ciclo preparatorio anterior, y el panel y la lámina se trataron después con MacDermid DF Immersion Palladium a 71,11ºC (160ºF) durante 3 minutos como la composición promotora de adhesión como en el Ejemplo I. Se observaron las resistencias al pelado siguientes:
Tiempo de inmersión en soldadura Resistencia al pelado
0 seg 6,4
10 seg 5,8
20 seg 4,4
Aro rosa
\hskip1cm
0,0 milésimas de pulgada. Ejemplo IV
(no según la presente invención)
Se repitió el Ejemplo III a excepción de que composición promotora de adhesión era la siguiente:
Sulfato de níquel 6 g/l
Dimetilamina borano 2 g/l
Ácido cítrico 20 g/l
El panel y la lámina se trataron con la composición promotora de adhesión indicada anteriormente de modo que se depositasen 5 micropulgadas de níquel sobre las superficies. Se observaron las resistencias al pelado siguientes:
Tiempo de inmersión en soldadura Resistencia al pelado
0 seg 12,50
10 seg 12,25
20 seg 11,00
Aro rosa
\hskip0.5cm
-
\hskip0.5cm
0,0 milésimas de pulgada Ejemplo V
Se repitió el Ejemplo II a excepción de que solamente se depositaron 508 \ring{A} (2 micropulgadas) de rutenio y se depositó 762 \ring{A} (3 micropulgadas) de paladio sobre la superficie chapada con rutenio.
Tiempo de inmersión en soldadura Resistencia al pelado
0 seg 11,0 libras/pulgada
10 seg 11,0 libras/pulgada
20 seg 10,25 libras/pulgada
Aro rosa
\hskip0.5cm
-
\hskip0.5cm
0,0 milésimas de pulgada. Ejemplo VI
(no según la presente invención)
Se repitió el Ejemplo I a excepción de que ciclo preparatorio era el siguiente:
MacDermid Omniclean CI, 165ºF 5 min
Enjuague 2 min
MacDermid G-4 Microetch, 110ºF 2 min
Enjuague 2 min
MacDermid Omnibond Predip, 130ºF 1 min
MacDermid Omnibond, 150ºF 5 min
Enjuague 2 min
Se formó un recubrimiento de conversión de óxido negro con el ciclo preparatorio anterior, y el panel y la lámina se trataron después con la composición siguiente de modo que se depositasen aproximadamente 10 micropulgadas de níquel sobre las superficies:
Sulfato de níquel 6 g/l
Dimetilamina borano 2 g/l
Ácido cítrico 20 g/l
El panel y lámina se enjuagaron después y trataron más con MacDermid DF Immersion Palladium a 71,11ºC (160ºF) durante 3 minutos de tal manera que se depositasen aproximadamente 508 \ring{A} (2 micropulgadas) de paladio sobre las superficies.
\newpage
Tiempo de inmersión en soldadura Resistencia al pelado
0 seg 12,5 libras/pulgada
10 seg 12,5 libras/pulgada
20 seg 11,75 libras/pulgada.
Aro rosa
\hskip1cm
0,0 milésimas de pulgada.
Ejemplo comparativo
Se procesó un panel y una lámina mediante MacDermid's Omni Bond Oxide System según el ciclo siguiente:
MacDermid Omniclean CI, 73,89ºC (165ºF) 5 min
Enjuague 2 min
MacDermid G-4 Microetch, 43,33ºC (110ºF) 2 min
Enjuague
MacDermid Omnibond Predip, 54,44ºC (130ºF) 1 min
MacDermid Omnibond, 65,55ºC (150ºF) 5 min
Enjuague 2 min
Se formó un recubrimiento adherente negro oscuro uniforme. El panel y la lámina se laminaron y comprobaron como en el Ejemplo 1. Se obtuvieron los resultados siguientes.
Tiempo de inmersión en soldadura Resistencia al pelado
0 seg 8,0 libras/pulgada
10 seg 6,0 libras/pulgada
20 seg 6,0 libras/pulgada

Claims (2)

1. Un proceso para mejorar la adhesión de una superficie de cobre a una capa resinosa, incluyendo dicho procedimiento los pasos de:
(a)
limpiar la superficie de cobre;
(b)
microatacar la superficie de cobre;
(c)
poner dicha superficie de cobre limpiada y microatacada en contacto con una composición promotora de adhesión que incluye un agente reductor y un metal seleccionado del grupo que consta de paladio y rutenio, por lo que se deposita sobre dicha superficie limpiada y microatacada una capa del metal seleccionado del grupo que consta de paladio y rutenio; y después
(d)
adherir dicha superficie de cobre a dicha capa resinosa.
2. Un proceso según la reivindicación 1, donde se deposita de 0,0127 a 2,541 \mum (0,5 a 100 micropulgadas) de metal sobre la superficie de cobre.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6506314B1 (en) * 2000-07-27 2003-01-14 Atotech Deutschland Gmbh Adhesion of polymeric materials to metal surfaces
US6787462B2 (en) * 2001-03-28 2004-09-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device having buried metal wiring
US6459047B1 (en) * 2001-09-05 2002-10-01 International Business Machines Corporation Laminate circuit structure and method of fabricating
US6746547B2 (en) 2002-03-05 2004-06-08 Rd Chemical Company Methods and compositions for oxide production on copper
US6806182B2 (en) 2002-05-01 2004-10-19 International Business Machines Corporation Method for eliminating via resistance shift in organic ILD
JP3566269B2 (ja) 2002-06-07 2004-09-15 富士通株式会社 リードフレーム及びその製造方法、及び半導体装置。
US8349393B2 (en) 2004-07-29 2013-01-08 Enthone Inc. Silver plating in electronics manufacture
TW200702494A (en) 2005-03-11 2007-01-16 Hitachi Chemical Co Ltd Surface treatment method for copper and copper
US7704562B2 (en) * 2006-08-14 2010-04-27 Cordani Jr John L Process for improving the adhesion of polymeric materials to metal surfaces
RU2395938C1 (ru) * 2008-10-29 2010-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" Способ изготовления печатных плат
US7682431B1 (en) * 2008-11-12 2010-03-23 Lam Research Corporation Plating solutions for electroless deposition of ruthenium
US20140072706A1 (en) * 2012-09-11 2014-03-13 Ernest Long Direct Electroless Palladium Plating on Copper
EP3180457B1 (en) * 2014-08-15 2019-04-24 ATOTECH Deutschland GmbH Method for reducing the optical reflectivity of a copper and copper alloy circuitry and touch screen device
JP6474860B2 (ja) * 2017-06-28 2019-02-27 小島化学薬品株式会社 無電解ニッケルストライクめっき液及びニッケルめっき皮膜の成膜方法
US10829846B2 (en) 2018-08-28 2020-11-10 Lloyd Ploof Process for producing nanostructured metal substrates for use in Surface Enhanced Raman Spectroscopy or similar applications
WO2020046429A1 (en) * 2018-08-28 2020-03-05 Ploof Lloyd Process for producing nanostructured metal substrates for use in surface enhanced raman spectroscopy or similar applications
JPWO2021193470A1 (es) * 2020-03-24 2021-09-30

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4844981A (en) * 1982-04-05 1989-07-04 Macdermid, Incorporated Adhesion promoter for printed circuits
US4409037A (en) * 1982-04-05 1983-10-11 Macdermid Incorporated Adhesion promoter for printed circuits
JPS61176192A (ja) * 1985-01-31 1986-08-07 株式会社日立製作所 銅と樹脂との接着方法
US4786528A (en) * 1986-05-20 1988-11-22 International Business Machines Corporation Process for treating reinforced polymer composite
US4775444A (en) * 1987-08-26 1988-10-04 Macdermid, Incorporated Process for fabricating multilayer circuit boards
JPH0713304B2 (ja) * 1987-12-14 1995-02-15 日立化成工業株式会社 銅の表面処理法
DE3800682A1 (de) * 1988-01-13 1989-07-27 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von elektrischen leiterplatten
JPH01246393A (ja) * 1988-03-25 1989-10-02 Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd 内層用銅箔または銅張積層板の表面処理方法
FI95816C (fi) * 1989-05-04 1996-03-25 Ad Tech Holdings Ltd Antimikrobinen esine ja menetelmä sen valmistamiseksi
US4997722A (en) * 1989-07-10 1991-03-05 Edward Adler Composition and method for improving adherence of copper foil to resinous substrates
US4997516A (en) * 1989-07-10 1991-03-05 Edward Adler Method for improving adherence of copper foil to resinous substrates
JPH069309B2 (ja) * 1989-09-22 1994-02-02 株式会社日立製作所 プリント回路板、その製造方法および製造装置
US5289630A (en) * 1991-07-22 1994-03-01 Macdermid, Incorporated Process for fabricating multilayer printed circuits
CN1117512C (zh) * 1994-12-01 2003-08-06 揖斐电株式会社 多层印刷电路板及其制造方法
GB9425090D0 (en) * 1994-12-12 1995-02-08 Alpha Metals Ltd Copper coating
US5843517A (en) * 1997-04-30 1998-12-01 Macdermid, Incorporated Composition and method for selective plating

Also Published As

Publication number Publication date
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JPH11220255A (ja) 1999-08-10
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JP3605520B2 (ja) 2004-12-22
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EP0926263B1 (en) 2004-05-26
US6120639A (en) 2000-09-19

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