[1]Изобретение относится к радиоэлектронике, а точнее к технологии производства печатных плат.
[2]"В производстве приборов, средств вычислительной техники, различных видов электронных устройств и бытовой радиотехнической аппаратуры, как средство автоматизации монтажно-сборочных операций, широко применяются печатные платы (ПП).
[3]Они обеспечивают снижение металлоемкости, габаритных размеров, а также повышение эксплуатационных свойств изделий. При изготовлении ПП в зависимости от их конструктивных особенностей и масштабов производства применяются различные варианты технологических процессов, в которых используются химические и гальванические операции [1].
[4]В настоящее время почти все схемы радиоаппаратуры, будь это простейший радиоприемник или блок ЭВМ, обычно изготовляются в виде металлического рисунка на диэлектрической основе путем химического избирательного вытравливания отдельных участков медной фольги, приклеенной на основу из диэлектрика. Участки фольги, которые не должны вытравливаться и которые составляют нужный электропроводящий рисунок радиотехнической схемы, защищаются от воздействия травильного раствора стойким в нем покрытием (резистом). Последний может иметь органическую природу или выполняться из неразрушающегося металла или сплава [2].
[5]Химическим путем производится покрытие медью отверстий ПП (сначала химическим, а затем электрохимическим методами) и нанесение металлических резистов на нужные участки медной фольги на платах (методом гальванопокрытий).
[6]Принципиально новым шагом в производстве радиоэлектронных схем является замена технологии изготовления изделий с применением радиотехнического рисунка из вытравленной медной фольги на процесс получения радиосхем непосредственно на диэлектрических основах, используя физико-термические и химические методы локального нанесения покрытий различными металлами - медью, никелем, серебром и др. Это позволяет значительно снизить расход металлов, а также уменьшить габариты и массу изделий [3].
[7]Широкое распространение в производстве радиоэлектронных изделий получили процессы химической металлизации, особенно химическое меднение и никелирование [4]. Металлизация поверхности деталей производится для получения желаемых поверхностных характеристик: электропроводности, коррозионной стойкости, декоративных качеств, магнитных свойств, паяемости. Качество нанесенного на поверхность диэлектрика металлического покрытия (адгезия, пластичность, электропроводность, разрешающая способность и др.) во многом определяется подготовкой поверхности диэлектрика перед металлизацией, к которой предъявляются два вида требований: оптимальные структурные характеристики поверхности диэлектрика (однородность, шероховатость); достаточно высокая поверхностная концентрация активных центров, обеспечивающая локализацию процесса восстановления металла на поверхности диэлектрика, а не в объеме раствора меднения" [5].
[8]Известны химические и плазмохимические методы подготовки поверхности кристаллических или поликристаллических подложек к металлизации (иногда называются активацией) [6, 7]. Методы основаны на предположении, что причина плохой адгезии - загрязнения на поверхности или свойства поверхности кристалла.
[9]Предлагаемый способ предполагает, что плохая адгезия - свойство самого кристалла и потому поверхность под контакт с напылением надо изменить. Меняем ее мы при помощи ионной имплантации.
[10]"Ионная имплантация (ионное внедрение, ионное легирование) - введение примесных атомов в твердое тело бомбардировкой его поверхности ускоренными ионами. При ионной бомбардировке мишени наряду с процессами распыления поверхности, ионно-ионной эмиссии, образования радиационных эффектов и др. происходит проникновение ионов в глубь мишени. Внедрение ионов становится существенным при энергии ионов Е>1 кэВ" [8].
[11]В отличие от обычного применения ионной имплантации, наша цель - создать дислокации в поверхностном слое кристалла или кристаллов в поликристаллической массе. Побочным и тоже небесполезным явлением будет наличие некоторого количества металла в поверхностном слое, что тоже улучшит адгезию.
[12]С этой целью используется поток ионов с энергией порядка 10…100 эВ. Это позволяет создать дислокации около поверхности (что обычно травлением простых кристаллов не достигается - не та энергия), но при этом не создается легирование в глубине материала. Так как напряжение маленькое, для стекания зарядов применяется металлизация маски.
[13]Предлагаемый способ реализуют следующим образом (см. чертеж).
[14]1. Кристаллическую или поликристаллическую подложку 1 стандартным образом шлифуют.
[15]2. На подложку наносят фоторезист, который затем засвечивают и травят.
[16]3. Фоторезист покрывают маской 2 и активным металлом 3, например Zn или Ca, для снятия заряда.
[17]4. Создают внедренные дислокации 4, для чего выбранный металл обрабатывают потоком ионов от ионного ускорителя 5. Используют, например, ионы Cu или Ag, или Au, или Al.
[18]5. После активации подложки слои 2 и 3 смывают жидким веществом, например соляной кислотой, не реагирующим с активирующим металлом.
[19]Подготовленную поверхность покрывают металлом каким-нибудь стандартным способом.
[20]Техническим результатом изобретения является расширение арсенала технических средств для подготовки кристаллических или поликристаллических подложек под металлизацию.
[21]Список использованных источников
[22]1. Инженерная гальванотехника в приборостроении / Под редакцией A.M. Гинберга. М.: Машиностроение, 1977. 512 с.
[23]2. Федулова А.А., Котов Е.А., Явич Э.Р. Многослойные печатные платы. М.: Советское радио, 1977. 248 с.
[24]3. Мазур А.И., Алехин В.П., Шоршоров М.Х. Процессы сварки и пайки в производстве полупроводниковых приборов. М.: Радио и связь, 1981. 224 с.
[25]4. Вишепков С.А. Химические и электрохимические способы осаждения металлопокрытий. М.: Машиностроение, 1975. 312 с.
[26]5. http://www.dissercat.com/content/fiziko-khimicheskie-zakonomernosti-aktivirovaniya-poverkhnosti-dielektricheskikh-materialov-?_openstat=cmVmZXJ1bi5jb207bm9kZTthZDE7.
[28]7. Патент RU 2039848.
[29]8. Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А.М. Прохоров. 1988. / Цит. по: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/3387.
