ES2224209T3 - Procedimiento para la fabricacion de placas de circuito impreso con resistencias metalizadas impresas. - Google Patents

Abstract

SE REVELA UN PROCESO EN DONDE LAS RESISTENCIAS SE PUEDEN FABRICAR DE FORMA INTEGRADA CON LA PLACA DE CIRCUITO IMPRESO, COLOCANDO LAS RESISTENCIAS EN FORMA DE PLACAS (16) EN EL SUSTRATO AISLANTE (10). LA UNIFORMIZACION DEL SUSTRATO AISLANTE (10) POR MEDIO DEL DECAPADO CON ACIDO Y DE LA OXIDACION DE LA RESISTENCIA COLOCADA EN FORMA DE PLACAS (16) SE REVELAN COMO TECNICAS PARA LA MEJORA DE LA UNIFORMIDAD Y DE LA CONSISTENCIA DE LAS RESISTENCIAS COLOCADAS EN FORMA DE PLACAS (16).

Description

Procedimiento para la fabricación de placas de circuito impreso con resistencias metalizadas impresas.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de placas de circuito impreso multicapas o de doble cara, con resistencias metalizadas impresas. Mediante el procedimiento propuesto se obtienen circuitos impresos con resistencias integradas que se imprimen y electrodepositan en su lugar sobre las superficies de la placa de circuito impreso. A través del procedimiento se producen placas de circuito impreso con resistencias, de una forma que es más eficiente y económica que la anteriormente posible.

En la fabricación de circuitos impresos, es actualmente frecuente obtener tarjetas planas que tienen circuitos en cada cara (por ejemplo, tarjetas de circuito impreso de doble cara). También es frecuente fabricar placas constituidas por laminados planos integrados de substrato aislante y metal conductor, donde una o más capas interiores paralelas o planos del metal conductor, separados por substrato aislante, están presentes dentro de la estructura con las superficies exteriores expuestas, junto con los planos interiores, del laminado que contiene los patrones de circuitos impresos (por ejemplo, placas de circuitos multicapas).

En las placas de circuito impreso multicapa de doble cara, resulta necesario proporcionar una interconexión entre las diversas capas y/o caras de la placa que contienen los circuitos conductores. Esto se consigue con la provisión de orificios pasantes conductores metalizados, en la placa, que comunican con las caras y capas que requieren interconexión eléctrica. El procedimiento predominantemente utilizado para obtener orificios pasantes conductores es mediante la deposición no electrolítica de metal sobre las superficies no conductoras de los orificios pasantes, que han sido taladrados o punzonados a través de la placa. En condiciones normales, la deposición no electrolítica es seguida de la deposición electrolítica de metal en los orificios para incorporar metal conductor con el espesor requerido. Recientemente, algunos procedimientos han permitido la electrodeposición directa en los orificios pasantes sin la necesidad de una previa deposición no electrolítica.

La secuencia de fabricación típica para obtener placas de circuito impreso comienza con un laminado de chapa de cobre. El laminado de chapa de cobre comprende un substrato aislante epoxídico, reforzado con vidrio, con hoja de cobre adherida a las superficies planas de dicho substrato, aunque se han utilizado otros tipos de substratos aislantes, tales como papel fenólico y poliimida. En primer lugar, los orificios pasantes se taladran o punzonan en el laminado de chapa de cobre quedando así expuestas las superficies de los orificios de material del substrato aislante. A continuación, los orificios se someten a un procedimiento de deposición química que deposita el metal conductor en los orificios así como sobre la superficie de cobre. Se dispone un revestimiento de deposición se proporciona sobre las superficies exteriores en la imagen negativa de los circuitos deseados. A continuación, se procede a electrodepositar cobre sobre todas las superficies, no cubiertas por el revestimiento de deposición, hasta un espesor predeterminado, seguido de una deposición delgada de estaño para actuar como una capa de protección (resist). A continuación se desprende esta capa de protección y las superficies de cobre expuestas (es decir, las no recubiertas con la capa de protección) son retiradas por grabado. Por último, se elimina la capa de protección y la placa de circuito impreso se completa con uno de los diversos procedimientos de acabado conocidos, tales como revestimiento de soldadura, seguida de la nivelación del material de soldadura por aire caliente. Lo anterior suele denominarse procedimiento de electrodeposición con patrón de configuración y es adecuado para obtener placas de circuito impreso de doble cara o placas multicapa. Sin embargo, en el caso de las placas multicapa, el material inicial es un laminado de chapa de cobre que comprende unos planos interiores de circuitos, denominados intercapas.

Las placas de circuito impreso simples y las intercapas de una placa de circuito impreso multicapa se obtienen mediante una técnica denominada de "impresión y grabado". De esta forma, un fotopolímero se lamina o seca sobre las superficies de cobre de un laminado de chapa de cobre. A continuación se obtienen, de forma selectiva, imágenes a partir del fotopolímero utilizando un negativo y se revela para obtener una imagen positiva de la configuración circuital deseada sobre las superficies del laminado de chapa de cobre. El cobre expuesto es objeto de grabado químico ulterior y se desprende el fotopolímero, dejando al descubierto la configuración circuital deseada como patrón.

El procedimiento semi-aditivo se puede utilizar en combinación con el procedimiento de "impresión y grabado" para obtener placas, del tipo de "impresión y grabado", multicapa o de doble cara, con orificios pasantes metalizados. En este procedimiento, un laminado de chapa de cobre o un paquete multicapa, con hoja de cobre sobre las superficies interiores, se procesa mediante el procedimiento de "impresión y grabado" en la forma anteriormente descrita. A continuación, se taladran los orificios en la placa en una disposición deseada. A continuación se aplica una capa de protección para cubrir sustancialmente la totalidad de las superficies exteriores de la placa, excepto los orificios y los circuitos. Seguidamente, las zonas expuestas se someten a electrodeposición no electrolítica.

Además de lo anterior, se han usado muchos otros procedimientos para obtener placas de circuito impreso. Algunos de estos procedimientos de detallan en las patentes US nº 3.982.045, nº 5.246.817 y nº 4.847.114. Sin embargo, en los procedimientos de la técnica anterior, los circuitos se obtienen de modo que las resistencias, si se requieren, han de preverse externamente a la propia placa de circuito (por ejemplo, montadas en la superficie de la placa de circuito como un apéndice).

El documento US-A-3.522.085 se refiere a una placa de circuito impreso y a un procedimiento de obtención de dicha placa en el que una hoja metálica se adhiere a un substrato de material aislante. La hoja metálica sobre partes especificadas del substrato se somete a un grabado para dejar una superficie rugosa sobre la que se deposita, durante un tiempo predeterminado y en una cantidad también predeterminada, un material resistivo adecuado.

Los inventores de la presente invención han descubierto un procedimiento mediante el cual pueden imprimirse y metalizarse unas resistencias como una parte integrante de los circuitos de la placa de circuito impreso. Esto representa una forma eficiente y económica de obtener las resistencias necesarias. Además, el procedimiento proporciona una miniaturización adicional de las placas de circuito impreso obtenidas, en comparación con las obtenidas por los procedimientos de la técnica anterior. A este respecto, los procedimientos típicos son los descritos en las patentes US nº 3.808.576 y nº 2.662.957.

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para fabricar una placa de circuito impreso con resistencias integradas en la placa, cuyo procedimiento comprende: a) aplicar una capa de protección sobre unas partes de las superficies metálicas de un laminado de chapa metálica, cuyo laminado comprende un substrato dieléctrico metalizado, de forma que la capa de protección define los circuitos deseados de una manera positiva y las zonas entre los circuitos, incluyendo los lugares para las resistencias, en una manera negativa, creando así unas superficies metálicas expuestas y unas superficies metálicas recubiertas de una capa de protección; b) grabar las superficies metálicas expuestas obteniendo circuitos metálicos separados por las zonas expuestas del substrato dieléctrico; c) desprender la capa de protección; d) tratar las zonas expuestas del substrato dieléctrico con un procedimiento seleccionado de entre grabado químico, grabado con deposición de plasma, normalización por láser, chorreado con vapor, enarenado, chorreo con granalla y limpieza con chorro de arena uniformando así el substrato dieléctrico; e) activar las superficies expuestas del substrato dieléctrico para admitir la electrodeposición; f) aplicar un revestimiento de deposición de modo que cubra la totalidad o sustancialmente la totalidad de las superficies excepto para los lugares ocupados por las resistencias; g) metalizar las zonas no cubiertas por el revestimiento con un material resistivo y h) desprender el revestimiento metálico.

Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una placa de circuito impreso que comprende circuitos metálicos situados separados sobre un substrato dieléctrico en el que los circuitos metálicos están conectados en puntos específicos mediante material resistivo, cuyo material resistivo ha sido selectivamente depositado sobre el substrato dieléctrico y en el que el substrato dieléctrico ha sido tratado por un procedimiento seleccionado de entre grabado químico, grabado con deposición de plasma, normalización por láser, chorreado con vapor, enarenado, chorreo con granalla y limpieza con chorro de arena uniformando así el substrato dieléctrico (10), antes de metalizar el material resistivo.

En su realización preferida, mediante la invención se producen unos circuitos impresos con resistencias integradas, cuyas resistencias tienen un valor particularmente constante, según se requiera para las aplicaciones más exigentes.

A continuación se describirán unas realizaciones de la presente invención, a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1A representa una cara del laminado de chapa de cobre (aunque ambas caras probablemente serían procesadas de la misma forma) con substrato dieléctrico aislante 10 y la hoja de cobre añadida 11.

La Figura 1B indica la presencia de una capa de protección con imagen formada 12 sobre la hoja de cobre 11. La capa de protección 12 ya tiene imágenes formadas y reveladas y por lo tanto, cubre solamente las partes deseadas de la hoja de cobre.

La Figura 1C indica que el cobre expuesto ha sido ahora retirada por grabado, dejando trazas de cobre cubiertas con la capa de protección sin conectar 13 y 14 sobre el substrato 10.

La Figura 1D indica que la capa de protección ya ha sido ahora completamente desprendida dejando sólo las trazas de cobre deseadas 13 y 14 sobre el substrato 10.

La Figura 1E muestra la aplicación de una capa de protección de electrodeposición 15, que cubre la superficie completa de la placa, excepto las partes donde será depositada la resistencia.

La Figura 1F ilustra la resistencia metalizada 16 que conecta las trazas de cobre anteriormente desconectadas, 13 y 14.

La Figura 1G ilustra el circuito después de que se haya desprendido la capa de protección de electrodeposición.

La presente invención se refiere a un procedimiento para imprimir e integrar en la placa unas resistencias como una parte integrante de una placa de circuito impreso. El anterior procedimiento se describe, en su forma básica, mediante la siguiente secuencia de etapas del procedimiento:

a)

aplicar una capa de protección sobre la superficie de un laminado de chapa metálica (o paquete multicapa) en una configuración de patrón deseada. Esta última debe definir, en una realización preferida, los circuitos conductores deseados de una forma positiva y debe definir las zonas entre los circuitos y las posiciones para las resistencias de una forma negativa;

b)

someter a grabado químico el cobre expuesto y, en una realización preferida, eliminar la capa de protección;

c)

tratar por lo menos unas partes de las zonas expuestas del substrato dieléctrico con un procedimiento seleccionado de entre grabado químico, grabado con plasma, normalización por láser, chorreado con vapor, enarenado, chorreo con granalla y limpieza por chorro de arena;

d)

activar las superficies para aceptar su electrodeposición;

e)

aplicar un revestimiento metálico que cubra sustancialmente la totalidad de las superficies, excepto las zonas donde han de integrarse en la placa las resistencias;

f)

metalizar las zonas expuestas con un material resistivo y

g)

desprender el revestimiento metálico.

Como un equivalente al procedimiento anterior, las etapas a y b anteriores se pueden sustituir por un procedimiento aditivo con las etapas siguientes:

a.1)

activar las superficies de un substrato dieléctrico desnudo para aceptar la electrodeposición;

a.2)

aplicar un revestimiento metálico al substrato dieléctrico, de forma que los circuitos deseados se definan de una forma negativa y las zonas entre los circuitos y las posiciones para las resistencias se definan de una forma positiva;

a.3)

metalizar los circuitos deseados;

a.4)

desprender la capa de protección de metalizado y

a continuación, seguir las etapas (c) a (g) inclusive anteriormente descritas.

La presente invención ha revelado que el grabado antes de la etapa (d), para uniformar la superficie dieléctrica, proporcionará resistencias metalizadas con un valor resistivo más constante y predecible.

En una realización preferida, el material de protección metalizado entra en contacto con un oxidante después de la etapa (f). La invención ha revelado que al entrar en contacto el material de protección metalizado con un oxidante, y oxidando así dicho material de protección, de una manera controlada, se obtiene resistencias metalizadas con un mayor valor resistivo fiable y constante. La resistencia intrínseca aumenta mediante una oxidación controlada.

En otra realización preferida, la placa de circuito impreso se somete a una etapa de limpieza, a continuación de la etapa (g), para eliminar cualquier clase de activador residual procedente de la etapa (d) y para, de cualquier modo, mejorar la resistencia de aislamiento superficial de la placa en general. Los inventores han descubierto que, con la inclusión de esta etapa, se obtiene placas de circuito impreso con más alta fiabilidad a este respecto.

Los procedimientos aquí descritos constituyen un procedimiento para obtener una resistencia sola o entre dos zonas conductoras, cuyas zonas están separadas por un substrato aislante. El procedimiento descrito se refiere a la deposición de un material resistivo sobre el substrato aislante, que está situado entre las zonas conductoras, de modo que el material resistivo se conecte con las zonas conductoras. Los procedimientos descritos son de especial utilidad para obtener placas de circuito impreso con resistencias metalizadas que están integradas con los circuitos. La secuencia de procedimiento más básica se describe como sigue:

a)

aplicar una capa de protección al grabado sobre las superficies de un laminado de chapa metálica, de forma que la capa de protección defina los circuitos deseados de una manera positiva y las zonas entre los circuitos, incluyendo los lugares para colocación de las resistencias, estén definidas de una manera negativa;

b)

eliminar por grabado las superficies de cobre expuestas y desprender la capa de protección;

c)

uniformar las superficies dieléctricas expuestas;

d)

activar las superficies para aceptar la electrodeposición;

e)

aplicar un revestimiento metálico, de modo que la capa de protección cubra la totalidad o sustancialmente la totalidad de las superficies, excepto las zonas donde han de metalizarse las resistencias (es decir, de modo que las zonas de las resistencias estén definidas de una manera negativa);

f)

metalizar las zonas expuestas;

g)

opcionalmente, poner en contacto las zonas metalizadas con un oxidante;

h)

desprender el revestimiento metálico;

i)

opcionalmente, limpiar las superficies de la placa de circuito impreso y

j)

opcionalmente, recubrir las resistencias con un revestimiento protector.

Las etapas (a) y (b) conjuntamente exigen la creación de circuitos definidos sobre las superficies de un laminado dieléctrico metalizado (o paquete multicapa) -con varias capas de circuito conteniendo uno o más intercapas de circuitos, que se han laminado en un paquete planar único. Las intercapas pueden contener, o no, las resistencias metalizadas de esta invención. Si es así, entonces las intercapas pueden obtenerse por el procedimiento aquí descrito. El laminado metalizado puede tener, como opción, orificios pasantes en una disposición deseada. Llegados a este punto, los orificios pasantes pueden metalizarse o no. Lo importante aquí es la definición y creación de un modelo de circuito sobre la superficie del laminado metalizado junto con la definición y creación de roturas específicas en los circuitos donde se metalizarán las resistencias (las "zonas de resistencias"). La longitud y anchura de las zonas de resistencias específicas influirán evidentemente, de forma directa, sobre la resistencia conseguida después de la electrodeposición.

La definición y creación de circuitos y las zonas de resistencias se puede realizar numerosas formas. La forma más predominante es mediante el procedimiento substractivo que se describe en las etapas actuales (a) y (b). En el procedimiento substractivo, se utiliza un laminado metalizado (normalmente cobre). Este laminado comprende un substrato dieléctrico planar con hoja metálica adherida a ambas superficies exteriores. Como se examinó anteriormente, el substrato dieléctrico suele ser de material epoxídico reforzado con vidrio, pero puede ser también una amplia gama de otros materiales aislantes conocidos en esta técnica. En cualquier caso, una configuración modelo de protección se aplica a las superficies metálicas, de forma que la capa de protección defina los circuitos de una manera positiva y las zonas entre los circuitos y las zonas de resistencias en una manera negativa. La forma más típica de realizar este procedimiento es utilizar una sustancia fotoendurecible (capa de protección). En este caso, la capa de protección se aplica a las superficies metálicas en forma líquida o seca. La capa de rpotección se expone luego selectivamente a la reacción actínica a través de un negativo. Las zonas no expuestas de protección se revelan para dejar al descubierto la configuración circuital modelo deseada. Como alternativa, la capa de protección se puede depositar sobre las superficies metálicas directamente en la configuración circuital modelo deseada. Una vez definido los circuitos con el resist, las zonas de cobre expuestas se someten a grabado y la capa de protección se desprende dejando al descubierto los circuitos. Por lo tanto, las zonas entre los circuitos y las zonas de resistencias son ahora de dieléctrico desnudo.

Para que las resistencias sean utilizables y fiables, el valor de la resistencia debe ser predecible, relativamente constante y fiable. Los inventores han descubierto que para conseguir resistencias metalizadas con un valor resistivo predecible, relativamente constante y fiable, la superficie dieléctrica sometida a electrodeposición con la resistencia debe ser uniforme. A este respecto, la presente invención se refiere a la obtención de uniformidad de la superficie dieléctrica y un valor de resistencia predecible, relativamente constante y fiable de las resistencias metalizadas, uniformando la superficie dieléctrica sobre la que tiene que metalizarse la resistencia (etapa c). La uniformización puede conseguirse de varias formas tales como por chorreado con vapor, grabado químico, grabado con plasma, normalización por láser o uniformización mecánica. La uniformización mecánica se puede conseguir mediante chorreado con vapor, enarenado, chorreo con granalla y limpieza con chorro de arena. La presente invención se refiere a la uniformización superficial mediante el grabado químico que será el medio más fiable y eficiente. El material de grabado químico particular utilizado a este respecto se debe adaptar con el dieléctrico empleado. Sin embargo, si se utiliza material epoxídico reforzado con vidrio, los inventores han descubierto que el permanganato alcalino, ácido sulfúrico concentrado, ácido crómico o plasma son de especial utilidad en la grabación y uniformización de la superficie del dieléctrico. A este respecto, se prefiere la presencia de soluciones de permanganato potásico o sódico en concentraciones superiores a 50 gramos/litro, en soluciones cáusticas del 10% en peso, a temperaturas superiores a 60ºC (140ºF) y durante tiempos de 2 a 20 minutos que se prefiere a este respecto. Si se utilizan permanganatos, pueden ir precedidos por un elemento de hinchamiento o sensibilizador, que haga al dieléctrico más susceptible al grabado por los permanganatos. Un elemento incrementador del volumen típico para material epoxídico es m-pirol aplicado en concentración completa desde 32-49ºC (90-120ºF) durante 1 a 5 minutos. Además, el grabado por permanganatos suele ir seguido por una solución reductora de ácido que eliminará los residuos de permanganatos.

La etapa (d) implicaba la activación de las superficies objeto de electrodeposición. La activación de las superficies puede variar en complejidad desde una inmersión única en un activador de metal precioso (o metal no precioso u otros activadores conocidos en esta técnica) a un ciclo de electrodeposición completo que implica numerosas etapas. En condiciones normales, el procedimiento de activación se iniciará con un acondicionador (surfactante o de otro tipo), seguido por un activador (Coloide de PdCl_{2}/SnCl_{2}) y un acelerador. Se prevén unos enjuagues con agua limpia interpuestos entre cada tratamiento químico. Sea cual fuere el ciclo de activación elegido, su finalidad primaria es tratar las superficies de forma que inicien y acepten la electrodeposición. Una amplia gama de procedimientos para conseguirlo son conocidos en esta técnica, algunos de los cuales pueden ser aquí ventajosamente utilizados. Hágase referencia a las patentes US nº 5.032.427 (Kukanskis, et al.), nº 4.976.990 (Bach et al.) y nº 4.863.758 (Rhodenizer).

En la etapa (e) se aplica un revestimiento metálico de forma que las zonas de resistencias se definan de una manera negativa. En general, para conseguirlo, el revestimiento metálico cubre la totalidad, o sustancialmente la totalidad, de las superficies excepto las zonas de resistencias. En la presente invención se ha revelado que las resistencias metalizadas son más fiables si el revestimiento metálico permite algún solapamiento de electrodeposición, donde la electrodeposición resistiva encuentra el circuito conductor como opuesto para recubrir la totalidad del circuito con revestimiento metálico y haciendo que la electrodeposición resistiva simplemente quede en contacto con el circuito conductor. En cualquier caso, el revestimiento metálico puede ser cualquier revestimiento metálico típica, conocido en esta técnica, en tanto que mantenga su integridad en el posterior baño de electrodeposición. El revestimiento metálico se puede depositar sobre la superficie en la configuración deseada o recubrirse con mantilla, realizándose la formación de fotoimágenes y su revelado.

La etapa (f) implica la electrodeposición de las resistencias. En esta etapa, la electrodeposición se producirá solamente sobre las zonas no cubiertas por el revestimiento metálico (es decir, las zonas de resistencias, preferiblemente con algún solapamiento entre los circuitos en donde las resistencias se conectan a los circuitos). Se puede utilizar ventajosamente una pluralidad de baños de electrodeposición. Según la presente invención se utilizan baños de electrodeposición de metales preciosos no electrolíticos, así como de níquel-fósforo no electrolíticos, incluyendo baños de electrodeposición de paladio-fósforo no electrolíticos, que son de especial utilidad a este respecto. Como opción, puede ser deseable limpiar y/o acelerar las superficies antes de la electrodeposición.

Evidentemente, el espesor del metal electrodepositado tiene un impacto directo sobre la resistividad de la resistencia resultante. Según la presente invención suele ser ventajoso electrodepositar un espesor metálico en el margen desde 0,05 x 10^{-6} a 2,5 x 10^{-6} m (0,05 a 2,5 micrones) y en una realización más preferible, desde 0,1 x 10^{-6} a 0,50 x 10^{-6} m (0,10 a 0,50 micrones). La electrodeposición tarda, en una realización preferida, de 2 a 3 minutos y más preferiblemente de 5 a 10 minutos, dependiendo del baño de electrodeposición utilizado y de la resistencia última deseada.

Dependiendo de la resistencia última deseada, los siguientes factores pueden ajustarse para variar la resistividad de la resistencia resultante: tipo de metal electrodepositado, espesor del metal electrodepositado, longitud y anchura de la resistencia. Con respecto al tipo de metal electrodepositado, el contenido en fósforo del material resistivo de níquel-fósforo o de paladio-fósforo afectará a la resistividad del depósito final. Todos los factores anteriores se pueden variar para conseguir la resistencia última deseada. En la presente invención se revela que la resistencia intrínseca del níquel o paladio electrodepositado aumenta con el contenido en fósforo del metal. También se ha descubierto que es muy ventajoso metalizar las resistencias con níquel que tenga un contenido en fósforo comprendido entre 10 y 13% en peso y paladio con un contenido en fósforo del 2-8% en peso. En la presente invención se ha descubierto que los metales con alto contenido en fósforo, en particular níquel o paladio, producen un revestimiento electrodepositado con una resistencia intrínseca relativamente alta. Por lo tanto, para cualquier resistencia última deseada se puede metalizar un mayor espesor de material (manteniendo constante la longitud y la anchura), con lo que se obtiene resistencias metalizadas más fiables. Esto permite también tiempos de electrodeposición comercialmente aceptables en el margen de 2 a 3 minutos. Tiempos de electrodeposición de menos de 2 o 3 minutos son demasiado cortos para controlar fácilmente, en un procedimiento comercial, la fiabilidad, produciendo así resistencias metalizadas relativamente no fiables. Si se exigen resistencias de diferentes valores resistivos en la misma placa de circuito, en ese caso se puede repetir las etapas (e) y (f) o (d), (e) y (f) para metalizar diferentes resistencias con distintos espesores de material resistivo o con material resistivo diferente. Como alternativa, por supuesto, otras variables tales como longitud y anchura de las resistencias se pueden variar sin repetir ninguna etapa.

La etapa (g) proporciona, de forma opcional, una oxidación controlada del metal de la resistencia electrodepositada. Según la presente invención, la oxidación controlada es un procedimiento para aumentar el valor resistivo de la resistencia electrodepositada y para proporcionar una resistencia más fiable sobre una base constante. A este respecto, se puede utilizar una amplia gama de oxidantes incluyendo yodato potásico, que es el compuesto preferido. Si se utiliza yodato potásico, una solución acuosa con 10 a 75 g/l de yodato potásico a una temperatura de 90ºC, y durante un tiempo de 5 minutos, ha resultado ser efectiva. En este caso, de nuevo los productos de más alta resistencia intrínseca permiten un mayor espesor del material electrodepositado (otra constante variable), resistencias metalizadas más fiables y tiempos de electrodeposición comercialmente aceptables. Según la presente invención se puede obtener aumentos de la resistencia intrínseca del metal electrodepositado desde 20 a 400 por ciento sobre la resistencia intrínseca del mismo metal no oxidizado.

La etapa (h) implica el desprendimiento del revestimiento metálico. Se debe elegir una solución de extracción para adaptarse al revestimiento metálico utilizado. Los revestimientos metálicos típicos se pueden desprender en solución alcalina, pero algunos exigen la utilización de disolventes orgánicos.

Llegados a este punto, la etapa (i) es opcionalmente ventajosa para limpiar las superficies de la placa de circuito impreso para poder eliminar así cualquier activador residual y para aumentar la resistencia de aislamiento de la superficie de la placa. En las patentes US nº 5.221.418, nº 5.207.867 y nº 4.978.422 se revelan varios medios para limpiar y aumentar la resistencia de aislamiento superficial de las placas, según se recomienda por la etapa (i) de la presente. Debe tenerse cuidado en que la magnitud de la resistencia electrodepositada no resulte afectada por la limpieza anterior. Puede ser conveniente proteger las resistencias metalizadas, antes de limpiar los circuitos en la forma anteriormente indicada, mediante el uso de un revestimiento de algún tipo, permanente o no permanente.

Por último, suele ser deseable recubrir las superficies de la placa, incluyendo las resistencias metalizadas, con un revestimiento protector tal como un revestimiento de soldadura, que es de utilidad para la protección de la placa en un posterior procesamiento y para mejorar la durabilidad del producto resultante. El procesamiento típico del revestimiento de soldadura se describe en la patente US nº 5.296.334.

Los siguientes ejemplos se presentan para fines ilustrativos solamente y no deben tomarse como limitadores en forma alguna. El Ejemplo I no es según las reivindicaciones de la invención, pero se considera en la memoria descriptiva para la integridad y mayor claridad puesto que los ejemplos II y III hacen referencia al Ejemplo I.

Ejemplo I

Laminados de material epoxídico reforzado con vidrio de chapa de cobre fueron procesados a través de la secuencia siguiente:

1.

Una capa de protección de película seca (Aquamer CF-1.5 disponible a través de MacDermid Imaging Technology, Inc.) fue laminada para ambas superficies de cobre del laminado. La capa de protección fue luego selectivamente expuesta a luz ultravioleta mediante exposición a través de un negativo. El negativo fue diseñado de modo que la luz ultravioleta incidiera sobre la zona de circuito solamente (p.e., circuitos definidos de una forma positiva y las zonas entre circuitos y zonas de resistencias siendo definidas de una forma negativa). Las partes no expuestas de protección fueron reveladas utilizando una solución al 1% en peso de carbonato potásico a 33ºC (90ºF) durante 30 segundos.

2.

Las superficies de cobre expuestas se sometieron a grabado pulverizando un reactivo para grabado de cloruro de cobre amoniacal a 44ºC (110ºF) sobre las superficies hasta que el cobre expuesto fuera limpiamente grabado. La capa de protección fue desprendida luego por una solución cáustica al 10% en peso.

3.

La superficies fueron activadas para aceptar la electrodeposición mediante las siguientes secuencias de procedimiento:

a)

Acondicionador MacDermid M-Conditioner a 44ºC (110ºF), durante 2 minutos.

b)

Preactivador MacDermid M-Preactivator a 24ºC (75ºF), durante 2 minutos.

c)

Activador MacDermid M-Activator a 38ºC (100ºF), durante 5 minutos.

Enjuagues con agua limpia fueron interpuestos entre cada una de las etapas anteriores.

4.

A continuación, un revestimiento metálico MacDermid Viatek PM #4 fue depositada sobre la superficie, de modo que cubriera la totalidad de las superficies, excepto las zonas donde las resistencias tenían que metalizarse (las "zonas de resistencias") (p.e., de modo que las zonas de resistencias estuvieran definidas de una manera negativa). El revestimiento metálico fue luego cocido para su curado durante 5 minutos a una temperatura de 121ºC (250ºC). La longitud y anchura de las zonas de resistencias, la resistividad del paladio-fósforo no electrolítico y el espesor de la placa de paladio-fósforo se utilizaron para diseñar y predecir el valor resistivo último de las resistencias metalizadas.

5.

A continuación, se metalizaron las zonas de resistencias mediante inmersión en un baño de electrodeposición de paladio-fósforo no electrolítico de MacDermid Pallas 52, que fue preparado según la hoja de características suministrada, a una temperatura de 66ºC (150ºF) durante 5 minutos. Aproximadamente se metalizaron 0,1x10^{-6} a 0,2 a 10^{-6}m (0,1 a 0,2 micrones) de paladio-fósforo no electrolítico.

6.

El revestimiento metálico fue desprendido, a continuación, utilizando una solución cáustica al 10% en peso, a una temperatura de 66ºC (150ºF) durante 2 minutos y luego enjuagada a fondo.

A continuación, se probaron eléctricamente las placas para determinar la resistencia real de las resistencias metalizadas y la resistencia real fue comparada con la resistencia de diseño. Se registraron variaciones de 25-30%.

Ejemplo II

Laminados de material epoxídico reforzado con vidrio, con chapa de cobre, fueron procesados mediante la misma secuencia que en el Ejemplo I, con la diferencia de que después de la etapa 2 y antes de la etapa 3, se insertó el procedimiento adicional siguiente:

a)

M-Pyrol, al 100% en peso, a 33ºC (90ºF), durante 2 minutos.

b)

60 g/l de permanganato potásico, sosa cáustica al 10% en peso, a 71ºC (160ºF), durante 10 minutos.

c)

Solución al 10% en peso de ácido hidroclorídico, 5 g/l de sulfato de hidroxilamina, a 44ºC (110ºF), durante 5 minutos.

A continuación, las placas fueron eléctricamente probadas para determinar la resistencia real de las resistencias metalizadas y la resistencia real fue comparada con la resistencia del diseño. Se registraron variaciones entre 8 y 10%.

Ejemplo III

Laminados de material epoxídico reforzado con vidrio, con chapa de cobre, fueron procesados mediante la misma secuencia que en el Ejemplo II, excepto que al final del procedimiento, según se indica en el Ejemplo II, se realizó la secuencia siguiente:

Las resistencias fueron oxidadas sumergiendo las placas en una solución acuosa de 40 g/l de yodato potásico a 90ºC durante 5 minutos.

A continuación, las placas fueron eléctricamente probadas para determinar la resistencia real de las resistencias metalizadas. La resistencia real se incrementó en un 300% en comparación con las resistencias no oxidadas del Ejemplo II. Se registraron variaciones entre 5 y 10%.

Claims (9)

1. Procedimiento para la fabricación de una placa de circuito impreso con resistencias integradas en la placa, comprendiendo dicho procedimiento:

a)

aplicar una capa de protección (12) sobre unas partes de las superficies metálicas (11) con laminado metalizado, cuyo laminado comprende un substrato dieléctrico (10) con revestimiento metalizado (11), de modo que la capa de protección (12) defina los circuitos deseados de una forma positiva y las zonas entre los circuitos, incluyendo los lugares para colocación de las resistencias, de una forma negativa, creando así superficies metálicas expuestas y superficies metálicas recubiertas con una capa de protección;

b)

retirar por grabado las superficies metálicas expuestas proporcionando así circuitos metálicos (13, 14) separados por zonas expuestas del substrato dieléctrico (10);

c)

desprender la capa de protección (12),

d)

tratar las zonas expuestas del substrato dieléctrico (10) con un procedimiento seleccionado de entre grabado químico, grabado con plasma, normalización por láser, chorreado con vapor, enarenado, chorreo con granalla y limpieza con chorro de arena, uniformando así el substrato dieléctrico (10);

e)

activar las zonas expuestas del substrato dieléctrico (10) para aceptar la deposición metálica en las mismas;

f)

aplicar un revestimiento metálico (15) de tal modo que dicho revestimiento cubra la totalidad, o sustancialmente la totalidad, de las superficies excepto los lugares ocupados por las resistencias;

g)

metalizar las zonas no cubiertas por el revestimiento metálico (15) con un material resistivo (16) y

h)

desprender el revestimiento metálico (15).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el material resistivo (16) se expone a un oxidante a continuación de la etapa (g).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la placa de circuito impreso es objeto de limpieza a continuación de la etapa (h).

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se aplica un revestimiento protector permanente a la placa de circuito impreso a continuación de la etapa (h).

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se efectúa una deposición metalizada del material resistivo (16) con un espesor comprendido entre 0,05 x 10^{-6} y 2,5 x 10^{-6} m.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material resistivo (16) se selecciona de entre níquel-fósforo no electrolítico y paladio-fósforo no electrolítico.

7. Placa de circuito impreso que comprende unos circuitos metálicos (13, 14) separados por un substrato dieléctrico (10) en la que los circuitos metálicos (13, 14) están conectados en puntos concretos mediante un material resistivo (16), cuyo material resistivo (16) ha sido selectivamente depositado sobre el substrato dieléctrico (10) y en el que el substrato dieléctrico (10) ha sido tratado con un procedimiento seleccionado de entre grabado químico, grabado con plasma, normalización por láser, chorreado con vapor, enarenado, chorreo con granalla y limpieza con chorro de arena, uniformando así el substrato dieléctrico (10) antes de la deposición del material resistivo (16).

8. Circuito impreso según la reivindicación 7, en el que el material resistivo (16) se deposita con un espesor desde 0,05 x 10^{-6} hasta 2,5 x 10^{-6} m.

9. Circuito impreso según la reivindicación 7 u 8, en el que el material resistivo (16) se selecciona de entre níquel-fósforo no electrolítico y paladio-fósforo no electrolítico.