WO2002011503A1 - Procede de realisation d'une circuiterie comportant pistes, pastilles et microtraversees conductrices et utilisation de ce procede pour la realisation de circuits imprimes et de modules multicouches a haute densite d'integration - Google Patents

Procede de realisation d'une circuiterie comportant pistes, pastilles et microtraversees conductrices et utilisation de ce procede pour la realisation de circuits imprimes et de modules multicouches a haute densite d'integration Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to an improved method for producing interconnection circuitry with a high integration density comprising conductive tracks, pads and micro-crossings.
  • micro crossings means the blind micro holes passing right through the thickness of a dielectric layer. Microtraverses are commonly known as microvias in the art.
  • Integration densification is desirable in three dimensions: both in an axial direction by successive stacking of increasingly thin dielectric / copper layers to obtain a multilayer, than in the plane perpendicular to this direction by bringing tracks together. and increasingly fine pastilles.
  • the process of the invention meets these requirements by ensuring the development of "fine line" circuitry characterized by widths of tracks and interpenetrators less than 100 ⁇ m and diameters of holes or crossings less than 100 ⁇ m.
  • This process also ensures excellent adhesion of the metal layers to the dielectric substrate and limits the phenomena of under-etching, that is to say it makes it possible to avoid non-uniform etching at the level of microtravers.
  • the method of the invention is also economically advantageous insofar as it allows a simplification of the overall procedure for metallization of the bushings, pads and tracks by reducing the number of steps.
  • the invention provides a method of forming and metallizing blind or microtrossed holes in a dielectric covering a first level of circuitry or a first metallized layer, without deterioration of said first level of circuitry or of said first layer Metallic.
  • a conventional state-of-the-art method consists in implementing the succession of the following different stages: - etching and possibly oxidizing a metallized layer carried by a dielectric
  • - Sensitize and activate the resulting surface the sensitization generally being carried out by immersion in an acid solution of stannous salt; and the activation can be carried out by soaking in an aqueous solution of a palladium salt;
  • EP 82 094 also describes a simplified method of metallization of plastic substrates according to which an electrically insulating substrate is first produced by the association of a polymer resin and copper oxide particles, then reduced to at least part of the cuprous oxide present in said metallic copper resin, then the desired metallic layer is then deposited, said process being in particular characterized in that the reduction in metallic copper is carried out by the action of borohydride and in this that it does not include an activation step or an awareness step.
  • interconnection circuitry from the metallized element obtained by implementing the method of EP 82094 would involve steps similar to those described above, with a view in particular to the formation of blind crossings.
  • the inventors have developed a process allowing the rapid formation of interconnections (tracks, pads and microtraverses) on the surface of a dielectric in order to prepare integrated circuits, printed circuits and multilayer modules with high density of integration.
  • This process in addition to its simplicity of implementation, has the advantages of a solid anchoring of copper on the surface of the dielectric and of an optimal miniaturization of microtravers.
  • the method of the invention makes it possible to develop an interconnection circuit comprising tracks, pellets and conductive microt crossings, at the upper surface of a dielectric consisting of a polymer matrix, of a compound capable of inducing a subsequent metallization and, where appropriate, one or more other non-conductive and inert charges, said dielectric covering a level of circuitry or a metallized layer, by implementing the steps consisting in:
  • the circuitry is obtained by stacking and drilling layers and / or deposits of materials of different natures, on defined parts. Metallic tracks, pellets and microtracks are thus separated, separated in places and supported by layers of dielectric material.
  • the tracks, pads and microtraverses form an interconnection circuit.
  • the tracks are parts of circuitry positioned on the surface of a dielectric material. They are generally in the form of lines of reduced thickness.
  • the circuitry according to the invention can include several levels of circuitry.
  • Each level of circuitry corresponds to a set of tracks on the surface of a dielectric material.
  • the circuitry levels are therefore separated by a layer of dielectric material, with in places metallic connections between the levels. These metallic connections between two or more levels are called micro-crossings.
  • the pellets correspond to an enlargement of a metal deposit in the areas where the microtravers emerge. Such structures are known to those skilled in the art.
  • the tracks, pellets and microtraverses are formed on the upper surface of a dielectric which comprises a compound capable of inducing subsequent metallization.
  • the dielectric covers a circuit level (a lower circuit level) or a metallized layer.
  • the dielectric can be placed on the circuit level or on the metallized layer in liquid form, undergoing a subsequent solidification. It can also be applied as a solid laminate product. In the latter case, it is possible to use a two-layer laminated product comprising for one side a layer of said dielectric comprising the compound capable of inducing a subsequent metallization and for the other side a layer of metal (RCC).
  • RRCC layer of metal
  • the laminated product is applied in two layers on the circuit level or the metallized layer so that the face comprising the compound capable of inducing subsequent metallization covers the level of circuitry or the metallized layer, and the metal layer is removed from the rolled product, for example by etching.
  • a dielectric surface is thus obtained which makes the peeling force of the metal deposits (tracks, pads) which will be formed thereon particularly important. This technique is often called "full etching".
  • the level of circuitry covered by the dielectric can itself be produced by a method according to the invention. It can also be produced by another method. It may for example be a printed circuit on one or more levels, on a rigid or flexible support, possibly with conductive crossings.
  • the support may for example be an injected insulating material or a conventional composite material in the field of printed circuits.
  • examples are epoxy / glass fiber-based supports.
  • It may be a dielectric material comprising a sheet of nonwoven fibers or a paper, impregnated with dielectric resin. The presence of the fiber web or paper ensures good uniformity of the thermal expansion coefficients (CTE).
  • the support is a sheet made up of nonwoven aramid fibers (commercial aromatic polyamide) pre-impregnated with an epoxy resin, a polyimide resin or a mixture of these resins.
  • these aramid fibers are pre-impregnated with functionalized polyimide-amide resin (with chemical units which can be crosslinked when hot).
  • This functionalization can be obtained with double bonds or maleimide groups as defined in patent EP 0 336 856 or US 4 927 900.
  • the sheet comprises from 35 to 60% by weight of dielectric resin, preferably from 44 to 55 % by weight, better still from 40 to 50% by weight, for example 47% by weight.
  • the thickness of the sheet varies between 10 and 70 ⁇ m, preferably between 15 and 50 ⁇ m, better still between 20 and 40 ⁇ m.
  • circuitry obtained by the method according to the invention can be carried out on one or two faces.
  • step A) the dielectric is drilled right through so as to form one or more micro-crossings at the desired locations, without piercing the level of underlying circuitry or the underlying metallized layer.
  • the micro-crossings are subsequently metallized in order to establish connections through the dielectric.
  • the drilling can be carried out in a conventional manner, by plasma or laser, the latter technique being clearly preferred insofar as it leads to Significantly smaller microstream diameters and allowing significantly higher drilling rates.
  • the C0 2 laser which operates at wavelengths from 9300 nm to 10600 nm is particularly preferred for the implementation of step A) insofar as it allows selective drilling of the dielectric without touching the metallic layer under adjacent and this without any additional adjustment being necessary, the metal layer not being attacked by the laser C0 2 .
  • the drilling speed of the C0 2 laser greater than that of a YAG laser, also makes this drilling technique particularly advantageous.
  • the YAG laser is more delicate in this case, since it can pierce the underlying metallized layer and requires precise control of the drilling operation in its final phase.
  • the diameter of the microswitch is greater than the thickness of the dielectric.
  • step B metallic tracks, pellets and microdreams are formed by metallization on the surface of the dielectric and microdreams.
  • selective protection is implemented by depositing a protective layer.
  • the methods of forming metallic interconnects with selective protection, in particular using photosensitive resin, are known to those skilled in the art.
  • the metallization of the dielectric is made possible thanks to the compound capable of inducing a subsequent metallization, and possibly to an adequate treatment preceding the metallization, for example a treatment leading to the formation of an undercoat. suitable for being metallized. Methods of forming such an underlayer will be detailed later.
  • Step B) can itself include several steps. We will detail several embodiments corresponding to sequences of different stages.
  • the compound capable of inducing a subsequent metallization is preferably particles of a metal oxide chosen from the oxides of Cu, Co, Cr, Cd, Ni, Pb, Sb, Sn and their mixtures .
  • a metal oxide chosen from the oxides of Cu, Co, Cr, Cd, Ni, Pb, Sb, Sn and their mixtures .
  • the metal oxide used it must be in the form of particles of small dimensions; the particle size is generally between 0.1 and 5 ⁇ m. The presence of metal oxide particles in the dielectric ensures a reduction in the thermal coefficient of expansion, isotropically, while promoting heat transfer.
  • the compound capable of inducing a subsequent metallization can also be an organometallic compound.
  • the polymer matrix it is a dielectric material, that is to say electrically insulating.
  • the nature of this material is not critical according to the invention.
  • it is a thermoplastic polymer, a thermosetting resin or a mixture of such constituents.
  • thermoplastic polymers examples include polymers of polyolefinic, vinyl, polystyrene, polyamide and polyamide-imide, acrylic, polysulfone, polysulfide, polyphenylene oxide, polyacetal, polyfluorinated, polyparabanic, polyhydantoin, linear polyimide, polyalkylene oxide, linear polyurethane , saturated polyester, elastomer or a mixture of these polymers.
  • thermosetting resins are of the phenolic prepolymer, unsaturated polyester, epoxy, bismaleimide polyimide, reactive polyimide-amide, triazine, cyanate ester type, or a mixture of these resins.
  • polyolefin resins are polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene copolymers.
  • Vinyl resins are polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, ethylene-vinyl acetate copolymers.
  • Polystyrene resins are illustrated by polystyrene, styrene-butadiene copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers and styrene-butadiene-acrylonitrile copolymers.
  • polyamide polymer mention may be made of polyhexamethylene adipamide (type 6-6), polyaminocaprolactam (type 6) and polyundecanamide (type 11).
  • acrylic polymer use will be made, for example, of polymethyl methacrylate, linear polyurethanes and in particular polyurethanes resulting from the polymerization of hexamethylene diisocyanate with propanediol-1, 3 or butanediol-1, 4.
  • Saturated polyesters are for example polyethylene terephthalate or butylene glycol, fluorinated polyesters, polycarbonates, polyacetals, polyphenylene oxides, polyphenylene sulfides or thermoplastic elastomers.
  • Phenolic resins are, for example, condensates of phenol, resorcinol, cresol or xylenol with formaldehyde or furfural.
  • Unsaturated polyesters are the reaction products of an unsaturated dicarboxylic acid anhydride such as maleic or citraconic anhydride with a polyalkylene glycol.
  • epoxy resins By way of example of epoxy resins, mention may be made of the reaction products of chloro-1-epoxy-2,3-propane or diepoxy-1,2,3,4-butane with bis-phenol A or other phenols such as resorcinol, hydroquinone or dihydroxy-1,5-naphthalene.
  • phenols such as resorcinol, hydroquinone or dihydroxy-1,5-naphthalene.
  • elastomer mention may be made of natural or synthetic rubbers, silicones or polyurethanes.
  • polytetrafluoroethylene As suitable polyfluorides, mention may be made of polytetrafluoroethylene and poly (vinylidene fluoride).
  • the polymer matrix is a thermosetting resin of the polyimide or epoxy type or alternatively a thermoplastic polymer of the polyamide-imide type.
  • the polymer matrix forming the dielectric may contain one or more other electrically insulating charges, completely inert under the conditions for implementing the method of the invention. They play the role of reinforcing filler and are for example formed from simple fibers, of mineral or organic nature, the length of which does not generally exceed 10 mm, such as in particular asbestos fibers, ceramic fibers or preferably glass or even they are very long reinforcement materials: threads, fabrics, non-wovens or knits.
  • reinforcing fillers consist of grains, of mineral or organic nature, such as particles of mica, molybdenum sulfide, alumina, silica, polytetrafluoroethylene or glass microbeads.
  • the particle size of the fillers is chosen so as to be compatible with the application by deposition of the polymer matrix.
  • the dielectric may also include particles of calcium carbonate. These particles are capable of creating a roughness on the surface of the dielectric by dissolving by acid attack.
  • the thickness of the dielectric does not exceed 100 ⁇ m.
  • the dielectric layer has a thickness of between 10 and 70 ⁇ m, better still between 15 and 50 ⁇ m, for example between 20 and 40 ⁇ m.
  • the dielectric comprises, as an inert non-conductive filler, a sheet of non-woven fibers or a paper, impregnated with dielectric resin.
  • the presence of said sheet ensures better uniformity of the thermal expansion coefficients (also called coefficient thermal expansion: CTE), without impairing the ability to ablate the dielectric by laser.
  • said load is a paper as described in FR 2 685 363 or US 5 431 782.
  • the filler is a sheet made up of nonwoven aramid fibers (commercial aromatic polyamide) pre-impregnated with an epoxy resin, a polyimide resin or a mixture of these resins. More preferably, these aramid fibers (which are preferably meta-aramid, para-aramid fibers or a mixture of such fibers) are pre-impregnated with functionalized polyimide-amide resin (with chemical units which can be crosslinked when hot). This functionalization can be obtained with double bonds or maleimide groups as defined in patent EP 0 336 856 or US 4 927 900.
  • the sheet comprises from 35 to 60% by weight of dielectric resin, preferably from 44 to 55 % by weight, better still from 40 to 50% by weight, for example 47% by weight.
  • the thickness of the sheet varies between 10 and 70 ⁇ m, preferably between 15 and 50 ⁇ m, better still between 20 and 40 ⁇ m.
  • the tracks, pellets and microtraverses are formed by metallization in step B) on all or part of the dielectric, on unprotected surfaces, either before application of the protective layer, or after application and elimination of certain parts of the latter.
  • Metallization can be carried out electrochemically (without current) and / or electrolytically (with current). The latter route is more particularly preferred since it is faster. It can also be carried out in an acid medium, which avoids swelling of the photosensitive layers, thus improves the positioning accuracy of the various exposures and revelations, and improves the reliability and longevity of the circuitry.
  • electrolytic means it is advantageous to operate at increasing intensity.
  • the metal is preferably copper.
  • Electrochemical metallization (without current) is a known technique which is described in "Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 1968, vol. 8, 658-661".
  • electrolytic metallization (with current) is a conventional technique also described in Encyclopedia of Polymer Science, 661-663.
  • the metallization is continued until a metallic layer having a thickness of at least 5 ⁇ m is obtained, preferably a thickness of between 10 and 20 ⁇ m.
  • Step B) advantageously comprises before metallization a step of forming a sub-layer capable of being metallized.
  • a sub-layer capable of being metallized Such an undercoat is formed over the entire surface of the dielectric, or over exposed parts of the dielectric with selective protection of the other parts.
  • the sub-layers formed are, depending on the case, continuous or discontinuous, and lend themselves, or not, directly to metallization by electrolytic means. However, they are still suitable for metallization by electrochemical means. In this case the electrochemical deposition of metal is catalyzed by the sub-layer, and the metallization is equivalent to those using Palladium or Platinum. Two methods are preferred for the embodiment for obtaining a sub-layer capable of being metallized.
  • the compound capable of inducing a subsequent metallization is chosen from the metal oxides mentioned above, and the under layer is formed by bringing the dielectric or exposed parts of the dielectric into contact with a solution of a noble metal salt capable of being reduced by oxide particles.
  • a continuous sublayer of the noble metal is thus formed on the exposed surface of the first layer.
  • the resistivity of the sub-layer is between 10 6 and 10 3 ⁇ / D. It is preferably less than 10 3 ⁇ / D. This allows electrochemical metallization, preferably at increasing intensity. It is indicated for information that the cohesion of the sublayer is all the better the higher the concentration of oxide particles.
  • solutions of preferred noble metal salts mention is made of solutions of salts of Au, Ag, Rh, Pd, Cs, Ir, Pt, with a counterion chosen from Cl “ , NO " 3 , CH 3 COO "
  • the contacting can be carried out by soaking in the solution, spraying, passing a roller.
  • the noble metal salt solution is generally acid, with a pH of between 0.5 and 3.5, preferably between 1, 5 and 2.5
  • the pH can be controlled by adding acid. This treatment in an acid medium also makes it possible to limit swelling of the resin layers which takes place in basic medium. circuitry with excellent definition and excellent flatness.
  • the treatment with an acid solution of noble metal salts may be preceded by rinsing with an acid solution, for example acetic acid, in the case where the first layer of photosensitive resin comprises particles of carbonate calcium.
  • an acid solution for example acetic acid
  • This rinsing makes it possible to increase the roughness of the surface, the calcium carbonate particles present on the surface being dissolved, and thus to improve the adhesion of the metallic deposits.
  • the metal oxide particles are preferably chosen from MnO, NiO, Cu 2 O, SnO, and are preferably contained in the first layer up to 2.5- 90% by weight, even more preferably up to 10-30%.
  • the preferred metal oxide is cuprous oxide Cu 2 O.
  • the solution advantageously comprises at least 10 "5 mol / L of noble metal salt, preferably between 0.0005 and 0.005 mol / L.
  • An undercoat is obtained of continuous noble metal and thickness less than 1 ⁇ m. The undercoat obtained has excellent uniformity, which improves the quality of the connections obtained after metallization.
  • AuBr 3 As salts which can be used, mention may be made of AuBr 3 (HAuBr), AuCI 3 (HAuCI 4 ) or Au 2 CI 6 , silver acetate, silver benzoate, AgBrO 3 , AgCI0 4 , AgOCN, AgNO 3 , Ag 2 S0 4 , RuCI 4 .5H 2 0, RhCI 3 .H 2 0, Rh (NO 3 ) 2 .2H 2 O, Rh 2 (S0 4 ) 3 .4H 2 O, Pd (CH 3 COO) 2 , Rh 2 (S0 4 ) 3 .12H 2 0, Rh 2 (S0 4) 3 .15H 2 O, PdCl 2, PdCl 2 .2H 2 O, PdS0 4 SODP 4 .2H 2 O, Pd (CH 3 COO) 2, OSCI 4 OSCI 3 OSCI 3 .3H 2 0 , Osl 4 , lrBr 3 4H 2 0, lrCI 2 ,
  • This operation is preferably carried out by alkaline attack (for example by a solution of soda or potassium hydroxide in hydroalcoholic medium) then rinsing with water, possibly under utra-sounds in order to remove the loose oxide particles, in case the dielectric contains inert charges such as calcium carbonate, creating a slight surface roughness by acid attack.
  • alkaline attack for example by a solution of soda or potassium hydroxide in hydroalcoholic medium
  • This operation is preferably distinct from the operation of forming the metal underlayer.
  • the compound capable of inducing a subsequent metallization consists of metallic oxide particles chosen from the oxides of Cu, Co, Cr, Cd, Ni, Pb, Sb, and their mixing, the undercoat being obtained by subjecting all or part of the dielectric to the reducing action of an appropriate reducing agent until a metal undercoat covering in particular the microstructures is obtained, by reduction of the metal oxide particles on the exposed surface of the dielectric, the resistivity of which is between 0.01 and 10 10 ⁇ / D.
  • the proportions of the constituents of the dielectric in accordance with the present invention are preferably chosen between the following limits (expressing the percentage by weight of each of the constituents in the substrate):
  • the dielectric consists of:
  • metal oxide preferably of cuprous oxide
  • inert and non-conductive filler (s) preferably of cuprous oxide
  • the surface resistivity which it is preferable to achieve for the sub-layer according to the second embodiment depends on the nature of the dielectric.
  • the reduction is advantageously continued until a surface resistivity from 0.01 to 10 3 ⁇ / D.
  • the metailizations are preferably carried out in this case by electrolytic means, for example at increasing intensity.
  • the dielectric is made up of less than 10% by weight of metal oxide, from 0 to 50% by weight of inert and non-conductive filler (s), and from 10 to 90% by weight of polymer resin , the reduction is advantageously continued until a surface resistivity greater than 10 6 ⁇ / D is obtained.
  • the metailizations are preferably carried out in this case by electrochemical means.
  • the presence of said continuous or discontinuous metal sublayer also catalyzes the subsequent metal deposit produced while being perfectly compatible with it.
  • This sublayer contributes more precisely, whether it is obtained according to the first mode or the second mode, to improve the adhesion of the subsequent metal deposit by avoiding any break in the electrical conduction at the level of the metallized bushings.
  • a preliminary etching of the surface of the dielectric so as to make the metal oxide particles appear on the surface. This is particularly the case when all of the metal oxide particles are coated with the polymer matrix.
  • Pickling consists either of a chemical treatment with a chemical agent capable of surface attacking the polymer matrix, or of a pickling technique using mechanical means, such as abrasion, brushing, sanding, grinding or the image.
  • the pickling is carried out using mechanical means.
  • the metal oxide is a cuprous oxide
  • part of the copper is reduced to the CuH state, in which state the copper acts as as catalyst for the metal deposition carried out in step B). If there is an excess of CuH, the latter transforms slowly into copper metal at room temperature, with diffusion of the hydrogen towards the outside.
  • the desired resistivity values during this step will depend on the one hand on the proportions and on the nature of the metal oxide included in the matrix. polymer forming the dielectric and on the other hand, the importance of the reduction carried out, and in particular the type of reducing agent used as well as the preliminary etching step. Depending on the type of reducing agent used and on the nature of the metal oxide to be reduced, the nature of the metal layer deposited varies. According to a preferred embodiment of the invention, the reducing agent is a borohydride.
  • the layer formed on the surface of the dielectric is a continuous or discontinuous metallic layer of copper.
  • the borohydrides usable in the present invention include substituted borohydrides as well as unsubstituted borohydrides.
  • Substituted borohydrides in which at most three hydrogen atoms of the borohydride ion have been replaced by substituents inert under the reduction conditions such as, for example, alkyl radicals, aryl radicals, alkoxy radicals, can be used.
  • substituents inert under the reduction conditions such as, for example, alkyl radicals, aryl radicals, alkoxy radicals
  • alkali borohydrides are used in which the alkaline part consists of sodium or potassium.
  • suitable compounds are: sodium borohydride, potassium borohydride, sodium diethylborohydride, potassium triphenylborohydride.
  • the reducing treatment is carried out in a simple manner by bringing the surface of the dielectric into contact with a solution of the borohydride in water or in a mixture of water and an inert polar solvent such as, for example, a lower aliphatic alcohol.
  • a solution of the borohydride in water or in a mixture of water and an inert polar solvent such as, for example, a lower aliphatic alcohol.
  • concentration of these solutions can vary within wide limits and is preferably between 0.05 and 1% (by weight of active hydrogen of the borohydride in the solution).
  • the reducing treatment can be carried out at high temperature, however it is preferred to carry it out at a temperature close to room temperature, for example between 15 and 30 ° C.
  • the duration of the treatment which is necessary is generally quite short and, depending on the proportions of oxide included in the dielectric, it is usually between about a minute and about fifteen minutes.
  • various accelerators such as, for example, boric acid, oxalic acid, citric acid, l tartaric acid or chlorides of metals such as chloride of cobalt-ll, nickel-ll, manganese-ll, copper-II.
  • borohydride used, so as to control the extent of the reduction.
  • a preferred procedure consists in soaking the substrate to be reduced in a more or less viscous borohydride solution, then in removing the substrate to allow the reduction operation to be carried out in air.
  • the quantity of borohydride ions, BH 4 " consumed depends on the viscosity. BH " therefore reacts in a thin layer on the surface to be reduced. This process also has the advantage of not polluting the initial bath, nor of destabilizing it.
  • the compound capable of inducing a subsequent metallization is an organometallic compound, the sub-layer being obtained by subjecting all or part of the dielectric to the action of a laser or a plasma until obtaining a metal undercoat covering in particular the micro crossings.
  • this technique by laser or plasma can also be used to carry out a possible preliminary stripping of the surface of the dielectric so as to make the particles of organometallic appear on the surface.
  • the metailizations on the sublayers are carried out as described above.
  • step B We now detail three preferred embodiments for step B). The embodiments are illustrated by figures representing diagrammatic cross-sectional views of the circuitry produced by a method according to the invention.
  • Figures 1a) to 1g) show the circuitry at the various stages of the method according to the second embodiment.
  • Figures 2a) to 2h) show the circuitry at the various stages of the method according to the third embodiment.
  • Figures 3a) to 3i) show the circuitry at the various stages of the method according to the first embodiment.
  • step B) comprises the steps consisting in:
  • B1 forming a sub-layer 305 capable of being metallized on the surface of the microtravers 304, and on the surface of the dielectric or part of the dielectric, by subjecting all or part of the dielectric to the reducing action of an appropriate reducing agent up to '' to obtain a metal undercoat covering in particular the microtravers, by reduction of the metal oxide particles on the exposed surface of the dielectric, whose resistivity is between 0.01 and 10 10 ⁇ / D, B2) make a circuitry comprising tracks, pellets, and microtraverses by implementing a sequence of treatment steps comprising, in an appropriate order, the steps (i) of metallization by electrochemical (no current) and / or electrolytic, (ii) selective protection by depositing a protective layer.
  • Step B1) corresponds to the formation of an underlay according to the second embodiment described above.
  • This sub-layer can, if necessary, be reinforced by an electrochemical and / or electrolytic metallization, in order to obtain a metallic layer 306 on the whole of the dielectric and of the micro-crossings.
  • Step B2 corresponds to the formation of tracks, pellets and micro-crossings with the implementation of selective protection by depositing a protective layer.
  • This step generally involves a sequence of operations (i) metallization, and (ii) selective protection by depositing a protective layer on a part of the exposed surface of the dielectric. It also advantageously comprises a step (iii) of etching the metal layers or underlay capable of being metallized.
  • the protection method which can be used is not critical according to the invention. It is possible, for example, to use a method consisting in (i) depositing a layer of photosensitive resin on the entire surface of the dielectric or of the sublayer, (ii) forming an image on the photosensitive layer by exposure; then (iii) eliminating the soluble part of said photosensitive resin layer.
  • the first consists in depositing positive photosensitive resin (positive photoresist) or negative photosensitive resin (negative photoresist) over the entire surface of the undercoat, possibly reinforced with a metallic layer, resulting from step B1 ), then subsequent exposure of the deposited resin layer, in a manner known per se, and according to a predetermined mask, and finally, elimination of the solubilizable part of photosensitive resin, which, as the case may be, consists of the photosensitive resin exposed through the mask (positive photoresist) or made of non-insolated photosensitive resin (negative photoresist).
  • the second technique is the LDI technique called direct photosensitive resin exposure (Laser Direct Imaging).
  • This technique is advantageous economically since it does not require the use of a mask.
  • the photosensitive resin is selectively exposed, pixel by pixel, by a laser beam scanning the surface of the dielectric coated with photosensitive resin.
  • soluble parts of the resin are then removed in the same way as for the conventional technique using positive and negative photoresists. Solubilization is often also called revelation.
  • two types of laser are for example suitable: a laser operating in the infrared (thermal LDI), a UV laser operating in the wavelength range 330-370 nm (LDI- UV).
  • Step B2) may more precisely comprise the steps consisting in: B2a) coating with a protective layer certain parts of the surface of the dielectric resulting from step B1), the uncoated parts 309, 308, corresponding to the zones intended for build the desired interconnection circuitry;
  • B2b reinforce said parts not covered in B2a) by a metallic deposit 310 complementary by electrochemical means (without current) and / or by electrolytic way; B2c) exposing the upper surface of the dielectric by removing the protective layer deposited in step B2a); B2d) carry out a differential etching of the metal deposited on the dielectric until complete elimination, at the parts of the dielectric which were exposed in step B2c), of the continuous copper sublayer formed at step B1).
  • Step B2a) will make it possible to selectively strengthen the zones intended to constitute the desired interconnection circuitry on the surface of the dielectric by depositing a layer of thicker conductive metal and generally at least 3 ⁇ m. Selectivity is ensured during this stage by protecting future areas without circuitry.
  • step B2a) comprises the steps consisting in: B2a ⁇ ) depositing a layer of photosensitive resin 307 over the entire surface of the dielectric, after treatment with the reducing agent; B2a ⁇ ) forming an image on the photosensitive layer by exposure; B2a ⁇ ) eliminating the solubilizable part of said photosensitive resin layer.
  • step B2b) the parts not covered with a protective layer are reinforced by a complementary metallic deposit by electrochemical means (without current) and / or by electrolytic way, this latter way being more particularly preferred.
  • the metallic reinforcing layer is preferably a copper layer, but the invention is not intended to be limited to this particular embodiment.
  • the deposition of various conductive metals can be envisaged such as the deposition of a layer of nickel, gold, tin or a tin-lead alloy.
  • Electrochemical metallization (without current) is a known technique which is described in "Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 1968, vol. 8, 658-661".
  • electroplating is a conventional technique also described in Encyclopedia of Polymer Science, 661-663.
  • the metallization is continued until a metallic layer having a thickness of at least 5 ⁇ m is obtained, preferably a thickness of between 10 and 20 .mu.m.
  • the protective layer deposited in step B2a) is removed in a conventional manner per se.
  • step B2d a differential etching of the metal deposited on the dielectric is carried out until exposure to the air of the dielectric 314 at the level of the future areas without circuitry which are covered, at this stage of the process.
  • a continuous metallic layer with a surface resistivity of 0.01 to 10 3 ⁇ / D. then in this step, the areas intended to constitute the interconnection circuitry are engraved in parallel, as well as the future areas devoid of circuitry.
  • the thickness of metal covering the zones intended to constitute the interconnection circuitry 312 (track), 311 (conductive microtrack), 313 (patch) being greater than that covering the future zones without circuitry, it is possible selectively "strip" the parts with a small coating thickness.
  • Etching is generally continued until a final thickness of the metal layer is obtained of at least 3 ⁇ m.
  • this thickness is preferably between 5 and 18 ⁇ m at the level of the interconnection circuit areas, the remaining areas being perfectly free of metal.
  • step B) comprises the following steps: b1) training on the dielectric 103 and on the micro-crossings 104 of a layer of photosensitive resin 105, intended to form the selective protection, this layer not comprising a compound capable of inducing a subsequent metallization d) exposure and revelation of the layer of photosensitive resin so as to selectively discover the microtravers (discovery area 106) and certain parts of the dielectric (discovery area 107) d1) formation of an under layer capable of being metallized 108
  • the layer of photosensitive resin can be removed during a subsequent step, leaving a microtross on the surface of the dielectric 113 conductor 110 of lines 111 and pads 112.
  • step B) comprises the following steps: b2) formation of a sub layer capable of being metallized 205 on the surface of the dielectric and of the microcrushings 204: either by contacting with a solution of a noble metal salt capable of being reduced by the metal oxide particles, - or by contacting with a reducing agent capable of reducing the metal oxide particles, c2) electrochemical and / or electrolytic metallization in order to deposit a metallic layer 206 on the dielectric and on the microdevices d2) formation on the metallized surface of a layer of photosensitive resin 207, intended to form the selective protection, e2) exposure and revelation of the photoresist layer selectively to uncover parts of the metal layer.
  • a protective layer of resin 210, 209 remains on certain parts of the metal layer. f2) elimination of the metal layer at the parts discovered 208 during step e2) g2) elimination of the photosensitive resin layer.
  • the surface obtained has surfaces of the dielectric 214, conductive micro-crossings 211 through the dielectric, lines 211 and pads 213.
  • the invention relates to the use of the method according to the invention for producing printed circuits and multilayer modules (commonly known as MCM or muiti chips modules in the art) with high integration density.
  • a polyimide-amide resin is produced from trimellic anhydride, diisocyanatotoluene (mixture of isomers 2,4 and 2,6 in the 80/20 ratio) and terephthalic acid (in the molar ratio of trimellic anhydride / terephthalic acid: 60/40).
  • the diisocyanato on the one hand and the trimellic anhydride plus terephthalic acid set on the other hand are in stoichiometric quantity.
  • This polyimide-amide resin is obtained in a polar solvent which is 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMEU).
  • DMEU 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone
  • the resin / solvent mixture is called collodion.
  • a nonwoven, consisting on the one hand of KERMEL® polyimide-amide fibers which are not over-stretched and on the other hand of pulp of TWARON® aramid fibers in the 50/50 weight ratio is produced by continuous dry process, at a grammage of 55 g / m 2 .
  • This highly calendered hot sheet is then impregnated with the polyimide-amide resin prepared above, using “size press” equipment.
  • the impregnated sheet plunges into a coagulation bath consisting of a DMEU / water mixture in the weight ratio of 60/40 maintained at 20 ° C.
  • the tablecloth thus impregnated is calendered and then washed against the current by a succession of nozzles supplied at the downstream end of the washing system with pure water which gradually takes charge of DMEU as it moves upstream. Part of the washing liquid is used to automatically rebalance the composition of the coagulation bath. After washing, the impregnated sheet is dried continuously in a ventilated oven up to a temperature of 140 ° C.
  • This sheet after drying, has an overall grammage of 93 g / m 2 .
  • the irregular borders are cut to give a 92 cm wide tablecloth.
  • a dielectric loaded with Cu 2 O comprising an internal layer consisting of a sheet of non-woven aramid fibers, the pickling on the surface of this dielectric, the reduction of Cu 2 0 into copper. metallic and copper plating of the resulting dielectric, on both sides.
  • Part of the collodion prepared in preparation 1 is taken and mixed with powdery cuprous oxide.
  • the weight ratio Cu 2 O / polyimide-amide collodion is 14.6%. This mixture is passed through so-called "three-cylinder" equipment commonly used to prepare paints. The scraping blade of the last cylinder delivers a suspension of Cu 2 0 in the resin, perfectly homogeneous which is used to coat the web impregnated in preparation 1.
  • the coating is carried out in "full bath” and the carrying of charged resin regulated by a set of 2 rotary cylinders equipped with scrapers.
  • the composition of the coating resin is kept constant by a pump ensuring its circulation in a loop. In its upward movement, the coated sheet passes through an electric drying oven before coming into contact with the cooled detour cylinder which returns it to the winding station.
  • the thickness measurement of the coated sheet determined using a palm, shows a deposit of charged resin of 63 ⁇ m on each of the faces of the sheet (assuming that the 2 faces are identically coated).
  • the sheet thus prepared is passed between 2 abrasive cyclinders rotating in the opposite direction of its movement.
  • the tablecloth thus etched on the surface is then reduced by a solution of potassium borohydride.
  • the aqueous reduction bath contains in solution: 0.5% sodium hydroxide, 1% carboxymethylcellulose, 5% potassium borohydride, 1% of an aqueous solution, itself 1% surfactant.
  • the bath is continuously agitated by air bubbling.
  • the sheet is quickly immersed in the reduction bath (contact about 5 s) then the reagent entrained by the sheet in the form of a thin film reacts to the air for about 1 min.
  • the sheet is then rinsed continuously by passage through a dead bath then subjected to a spraying of double-sided water and finally the liquid surface water is eliminated by passing in front of nozzles for blowing compressed air.
  • the surface resistivity between point electrodes is then between 15 and 30 ⁇ for a distance of 20 cm.
  • the sheet thus prepared then passes into a commercial chemical copper plating bath in which detour rollers increase the residence time in the bath. After 15 min of contact, the copper deposit is close to 1 ⁇ m on each side of the sheet. This deposit can then be increased by passing it through a galvanic bath of copper sulphate.
  • PREPARATION 3 This preparation illustrates the formation of circuitry on either side of the metallized dielectric obtained in the previous preparation.
  • Formats cut from the two-sided copper ply, in Example 2 are then able to be produced in the form of a circuit according to the network plating technology, also called “pattern plating” including: • the calendering of a dry "photoresist” film on each side • sun exposure through masks in contact with the substrate • development using a soft basic solution leaving only the negative part of the mask unchanged
  • the electrolytic reinforcement is carried out in an aqueous bath containing 75 g / 1 of copper sulphate (CuSO 4 , 5H 2 O) and 2 moles / liter of sulfuric acid as well as a commercial brightening additive.
  • the anodes of the device consist of plates of pure copper enclosed in bags made of fine fabrics made of synthetic wires.
  • the electrolysis current is fixed at 3 A / dm 2 .
  • After ten minutes the electrolytic reinforcement is stopped and the treated format is rinsed.
  • the balance of photoresist film is then dissolved by a strongly basic solution, revealing the desired circuit in excess thickness compared to the thin coppery background. The difference in thickness between these two zones is of the order of 9 ⁇ m on each of the faces.
  • the double-sided circuit is immersed in an aqueous bath containing 10% ferric chloride with gentle stirring, and after two minutes, rinsed with water. Only the desired circuit then appears, very matified on a copper-free background. A rapid passage through an acid bath, with 1% sulfuric acid, gives shine to the copper circuits which are then rinsed and dried.
  • the dielectric resin loaded with Cu 2 O, prepared in preparation 2 is taken up, as well as the double-sided circuit produced in preparation 3.
  • the resin is spread on one face of the circuit using a Meyer doctor blade and dried. by passage in a ventilated oven for 15 min at 190 ° C. The same operation is carried out on the other side then the circuit is pickled by passage between abrasive rollers as in preparation 2.
  • the average increase in thickness of the double-sided circuit is 112 ⁇ m, or 56 ⁇ m per side assuming an identical deposit. The flatness of the circuit is satisfactory.
  • Drilling is then carried out on each of the faces, using a C0 2 laser, according to a predetermined plan. This drilling is carried out directly without special preparation of the sample. By binocular examination, the holes appear to be roughly circular and with a diameter at the top, of the order of 80 ⁇ m.
  • a reduction and chemical copper plating operation is then carried out as indicated in preparation 2.
  • the operations described in Preparation 3 are carried out to achieve their end in a multilayer circuit of 4 levels whose layers 1 and 2 on the one hand and 3 and 4 on the other hand are interconnected.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une circuiterie comportant pistes, pastilles et microtraversées conductrices, à la surface supérieure d'un diélectrique (303) constitué d'une matrice polymère, d'un composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure et, le cas échéant d'une ou plusieurs autres charges non conductrices et inertes, ledit diélectrique (303) recouvrant un niveau de circuiterie (302) ou une couche métallisée, par mise en oeuvre des étapes consistant à: a) percer de part en part ledit diélectrique (303) sans percer la couche métallisée sous-jacente ou le niveau de circuiterie (302) sous-jacent, de façon à former une ou plusieurs microtraversées (304) aux emplacements souhaitées; b) former, par métallisation, des pistes (312), pastilles (313), et microtraversées métalliques (311) à la surface du diélectrique (314) et des microtraversées (304), avec mise en oeuvre d'une protection sélective par dépôt d'une couche protectrice.

Description

Procédé de réalisation d'une circuiterie comportant pistes, pastilles et microtraversées conductrices et utilisation de ce procédé pour la réalisation de circuits imprimés et de modules multicouches à haute densité d'intégration.
L'invention concerne un procédé amélioré de réalisation d'une circuiterie d'interconnexion à haute densité d'intégration comportant pistes, pastilles et microtraversées conductrices.
Dans le cadre de l'invention, on entend par microtraversées, les microtrous borgnes traversant de part en part l'épaisseur d'une couche de diélectrique. Les microtraversées sont communément connues sous le nom de microvias dans la technique.
Dans le domaine de l'électronique, on tend vers une miniaturisation optimale des produits ainsi que vers un accroissement des performances en terme de rapidité. Ces tendances sont accentuées par l'utilisation croissante de composants à connexion surfacique tels que les BGA/CGA, CSP ou autre Flip Chip.
La densification d'intégration est souhaitable dans les trois dimensions : à la fois dans une direction axiale par empilement successif de couches de diélectrique/cuivre de plus en plus minces pour obtenir un multicouche, que dans le plan perpendiculaire à cette direction par rapprochement de pistes et pastilles de plus en plus fines. Le procédé de l'invention répond à ces exigences en assurant l'élaboration d'une circuiterie "lignes fines" caractérisée par des largeurs de pistes et d'interpistes inférieures à 100 μm et des diamètres de trous ou traversées inférieurs à 100 μm.
Ce procédé assure par ailleurs une excellente adhésion des couches métalliques au substrat diélectrique et limite les phénomènes de sous-gravure, c'est-à-dire qu'il permet d'éviter une gravure non uniforme au niveau des microtraversées.
Le procédé de l'invention est en outre économiquement avantageux dans la mesure où il permet une simplification de la procédure globale de métallisation des traversées, pastilles et pistes par diminution du nombre d'étapes.
Selon un premier de ses aspects, l'invention fournit un procédé de formation et de métallisation de trous borgnes ou microtraversées dans un diélectrique recouvrant un premier niveau de circuiterie ou une première couche métallisée, sans détérioration dudit premier niveau de circuiterie ou de ladite première couche métallisée.
Un procédé conventionnel de l'état de la technique consiste à mettre en œuvre la succession des différentes étapes suivantes : - graver et éventuellement oxyder une couche métallisée portée par un diélectrique
(montage RCC) ; - percer une ou plusieurs microtraversées dans le diélectrique aux endroits où la couche métallique a été gravée et oxydée ;
- procéder à un traitement de surface par décapage (ou déglaçage) acide par voie oxydante pour favoriser l'accrochage ultérieur de particules métalliques; - sensibiliser et activer la surface résultante, la sensibilisation étant généralement réalisée par immersion dans une solution acide de sel stanneux; et l'activation pouvant être réalisée par trempage dans une solution aqueuse d'un sel de palladium;
- métalliser par voie électrochimique sans courant la surface activée résultante, les microtraversées se trouvant également métallisées lors de cette opération; - renforcer éventuellement la couche de métal obtenue par une métallisation ultérieure par voie électrolytique ;
- procéder au séchage et au brossage de la surface résultante ;
- revêtir d'une couche protectrice la partie constituant la circuiterie d'interconnexion; puis - graver le métal non protégé.
EP 82 094 décrit par ailleurs un procédé simplifié de métallisation de substrats en matière plastique selon lequel on réalise d'abord un substrat isolant électriquement formé par l'association d'une résine polymère et de particules d'oxyde de cuivre, on réduit ensuite au moins une partie de l'oxyde cuivreux présent dans ladite résine en cuivre métallique, puis on procède ensuite au dépôt de la couche métallique souhaitée, ledit procédé étant notamment caractérisé en ce que la réduction en cuivre métallique est réalisée par action de borohydrure et en ce qu'il ne comprend ni étape d'activation, ni étape de sensibilisation.
La fabrication de circuiteries d'interconnexion à partir de l'élément métallisé obtenu par mise en œuvre du procédé de EP 82094 impliquerait des étapes similaires à celles décrites précédemment, en vue notamment de la formation de traversées borgnes. De façon étonnante, les inventeurs ont mis au point un procédé permettant la formation rapide d'interconnexions (pistes, pastilles et microtraversées) à la surface d'un diélectrique en vue de préparer circuits intégrés, circuits imprimés et modules multicouches à haute densité d'intégration. Ce procédé, outre sa simplicité de mise en œuvre, présente les avantages d'un ancrage solide du cuivre à la surface du diélectrique et d'une miniaturisation optimale des microtraversées.
Plus précisément, le procédé de l'invention permet d'élaborer une circuiterie d'interconnexion comportant pistes, pastilles et microtraversées conductrices, à la surface supérieure d'un diélectrique constitué d'une matrice polymère, d'un composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure et, le cas échéant d'une ou plusieurs autres charges non conductrices et inertes, ledit diélectrique recouvrant un niveau de circuiterie ou une couche métallisée, par mise en œuvre des étapes consistant à:
A)- percer de part en part ledit diélectrique sans percer la couche métallisée sous- jacente ou le niveau de circuiterie sous-jacent, de façon à former une ou plusieurs microtraversées aux emplacements souhaités ;
B) former, par métallisation, des pistes, pastilles, et microtraversées métalliques à la surface du diélectrique et des microtraversées, avec mise en œuvre d'une protection sélective par dépôt d'une couche protectrice.
Les circuiteries sont obtenues par empilement et perçage de couches et/ou de dépôts de matériaux de différentes natures, sur des parties définies. On réalise ainsi des pistes, pastilles et microtraversées métalliques séparées par endroits et supportées par des couches de matériau diélectrique.
Les pistes, pastilles et microtraversées forment une circuiterie d'interconnexion. Les pistes sont des parties de circuiterie positionnées à la surface d'un matériau diélectrique. Elles sont généralement en forme de lignes d'épaisseur réduite.
Les circuiteries selon l'invention peuvent comprendre plusieurs niveaux de circuiteries.
Chaque niveau de circuiterie correspond à un ensemble de pistes à la surface d'un matériau diélectrique. Les niveaux de circuiterie sont donc séparés par une couche de matériau diélectrique, avec par endroits des connexions métalliques entre les niveaux. Ces connexions métalliques entre deux niveaux, ou plus, sont appelées des microtraversées. Les pastilles correspondent à un élargissement d'un dépôt métallique dans les zones où les microtraversées débouchent. De telles structures sont connues de l'homme du métier.
Selon l'invention, les pistes, pastilles et microtraversées sont formées à la surface supérieure d'un diélectrique qui comprend un composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure. Le diélectrique recouvre un niveau de circuiterie (un niveau de circuiterie inférieur) ou une couche métallisée. Le diélectrique peut être disposé sur le niveau de circuiterie ou sur la couche métallisée sous forme liquide, subissant une solidification ultérieure. Il peut également être appliqué sous forme d'un produit laminé solide. Dans ce dernier cas, on peut utiliser un produit laminé à deux couches comprenant pour une face une couche dudit diélectrique comprenant le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure et pour l'autre face une couche de métal (RCC). On applique le produit laminé à deux couches sur le niveau de circuiterie ou la couche métallisée de manière à ce que la face comprenant le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure recouvre le niveau de circuiterie ou la couche métallisée, et on élimine la couche de métal du produit laminé par exemple par gravure. On obtient ainsi une surface de diélectrique qui rend particulièrement importante la force de pelage des dépôts métalliques (pistes, pastilles) qui seront formés dessus. Cette technique est souvent dénommée "full etching". Le niveau de circuiterie recouvert par le diélectrique peut être lui-même réalisé par un procédé selon l'invention. II peut aussi être réalisé selon un autre procédé. Il peut par exemple s'agir d'un circuit imprimé à un ou plusieurs niveaux, sur un support rigide ou flexible, avec éventuellement des traversées conductrices. Pour le support, il peut par exemple s'agir d'un matériau isolant injecté ou d'un matériau composite conventionnel dans le domaine des circuits imprimés. On cite par exemple les supports à base epoxy/fibres de verre. Il peut s'agir d'un matériau diélectrique comprenant une nappe de fibres non tissées ou un papier, imprégné de résine diélectrique. La présence de la nappe de fibres ou du papier assure une bonne uniformisation des coefficients thermiques d'expansion (CTE). De façon particulièrement avantageuse, le support est une nappe constituée de fibres d'aramide non tissées (polyamide aromatique commercial) pré-imprégnées d'une résine époxy, d'une résine polyimide ou d'un mélange de ces résines. Mieux encore, ces fibres d'aramide (qui sont préférablement des fibres de méta-aramide, de para-aramide ou un mélange de telles fibres) sont préimprégnées de résine polyimide-amide fonctionnalisée (avec des motifs chimiques réticulables à chaud). Cette fonctionnalisation peut être obtenue avec des doubles liaisons ou des groupes maleimides tels que définis dans le brevet EP 0 336 856 ou US 4 927 900. Avantageusement, la nappe comprend de 35 à 60% en poids de résine diélectrique, préférablement de 44 à 55% en poids, mieux encore de 40 à 50% en poids, par exemple 47% en poids. A titre d'exemple, l'épaisseur de la nappe varie entre 10 et 70 μm, préférablement entre 15 et 50 μm, mieux encore entre 20 et 40 μm.
Son grammage varie généralement entre 10 et 50 g/m2, mieux encore entre 15 et 40 g/m2.
On précise que les circuiteries obtenues par le procédé selon l'invention peuvent être réalisées sur une ou deux faces.
Au cours de l'étape A) on perce le diélectrique de part en part de façon à former une ou plusieurs microtraversées aux emplacements souhaités, sans percer le niveau de circuiterie sous-jacent ou la couche métallisée sous-jacente. Les microtraversées sont métallisées ultérieurement afin d'établir des connexions au travers du diélectrique.
Le perçage peut être réalisé de façon conventionnelle, par plasma ou laser, cette dernière technique étant nettement préférée dans la mesure où elle conduit à des diamètres de microtraversées nettement plus petits et permettant des cadences de perçage nettement plus importantes.
Parmi les lasers utilisables, on peut citer les lasers YAG, C02, les lasers combinés
YAG-C02 ou les lasers Excimer. L'homme du métier saura facilement sélectionner le laser approprié en fonction du diélectrique à percer. Une attention toute particulière sera portée à la phase finale de perçage, étant entendu que la couche métallisée sous-jacente ou le niveau de circuiterie sous-jacent doit rester intact.
Le laser C02 qui opère à des longueurs d'onde de 9300 nm à 10600 nm est particulièrement préféré pour la mise en œuvre de l'étape A) dans la mesure où il permet un perçage sélectif du diélectrique sans toucher la couche métallique sous-jacente et ceci sans qu'un réglage supplémentaire ne soit nécessaire, la couche métallique n'étant pas attaquée par le laser C02. La vitesse de perçage du laser C02, supérieure à celle d'un laser YAG, rend par ailleurs cette technique de perçage particulièrement avantageuse. Le laser YAG est en l'occurrence d'utilisation plus délicate, puisqu'il peut percer la couche métallisée sous-jacente et nécessite un contrôle précis de l'opération de perçage dans sa phase finale.
De manière préférée, le diamètre de la microtraversée est supérieur à l'épaisseur du diélectrique.
Au cours de l'étape B), on forme, par métallisation, des pistes, pastilles et microtraversées métalliques à la surface du diélectrique et des microtraversées. Pour cela on met en œuvre une protection sélective par dépôt d'une couche protectrice. Les procédés de formation d'interconnexions métalliques avec protection sélective, en particulier à l'aide de résine photosensible, sont connus de l'homme du métier. On cite en particulier les procédés de type pattern, les procédés de type panel. Pour le procédé selon l'invention, la métallisation du diélectrique est rendue possible grâce au composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure, et éventuellement à un traitement adéquat précédant la métallisation, par exemple un traitement conduisant à la formation d'une sous-couche apte à être métallisée. On détaillera des modes de formation d'une telle sous-couche ultérieurement.
L'étape B) peut elle-même comprendre plusieurs étapes. On détaillera plusieurs modes de réalisation correspondant à des enchaînements d'étapes différents.
En ce qui concerne le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure, il s'agit de préférence de particules d'un oxyde métallique choisi parmi les oxydes de Cu, Co, Cr, Cd, Ni, Pb, Sb, Sn et leurs mélanges. On préfère tout particulièrement les particules d'oxyde cuivreux Cu20. S'agissant de l'oxyde métallique utilisé, il doit se présenter sous la forme de particules de petites dimensions; la granulométrie est en général comprise entre 0,1 et 5 μm. La présence de particules d'oxyde métallique dans le diélectrique assure une diminution du coefficient thermique de dilatation, de façon isotropique, tout en favorisant le transfert thermique.
Le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure peut également être un composé organométallique.
En ce qui concerne la matrice polymère, c'est un matériau diélectrique, c'est-à-dire électriquement isolant. La nature de ce matériau n'est pas critique selon l'invention. Préférablement, il s'agit d'un polymère thermoplastique, d'une résine thermodurcissable ou d'un mélange de tels constituants.
Comme exemples de polymères thermoplastiques, on peut citer les polymères de type polyoléfinique, vinylique, polystyrènique, polyamide et polyamide-imide, acrylique, polysulfone, polysulfure, polyphénylène oxyde, polyacétal, polyfluoré, polyparabanique, polyhydantoïne, polyimide linéaire, polyalkylène oxyde, polyuréthane linéaire, polyester saturé, élastomère ou un mélange de ces polymères.
Des résines thermodurcissables appropriées sont du type prépolymère phénolique, polyester insaturé, époxyde, polyimide de type bismaleimide, polyimide-amide réactif, triazine, cyanate ester, ou un mélange de ces résines. Des exemples de résines polyoléfiniques sont le polyéthylène, le polypropylène et les copolymères éthylène-propylène.
Des résines vinyliques sont le polychlorure de vinyle, le polychlorure de vinylidène, les copolymères éthylène-acétate de vinyle.
Les résines polystyrèniques sont illustrées par le polystyrène, les copolymères styrène-butadiène, les copolymères styrène-acrylonitrile et les copolymères styrène- butadiène-acrylonitrile.
A titre de polymère polyamide, on peut citer le polyhexaméthylène-adipamide (type 6-6), le polyaminocaprolactame (type 6) et le polyundécanamide (type 11).
Comme polymère acrylique approprié, on utilisera par exemple le polyméthacrylate de méthyle, les polyuréthanes linéaires et notamment les polyuréthanes résultant de la polymérisation du di-isocyanate d'hexaméthylène avec le propanediol-1 ,3 ou le butanediol-1 ,4.
Des polyesters saturés sont par exemple le polytéréphtalate d'éthylèneglycol ou de butylèneglycol, les polyesters fluorés, les polycarbonates, les polyacétals, les polyphénylène oxydes, les polyphénylène sulfures ou les élastomères thermoplastiques. Les résines phénoliques sont par exemple les condensats de phénol, résorcinol, crésol ou xylènol avec du formaldéhyde ou du furfural. Des polyesters insaturés sont les produits de réaction d'un anhydride d'acide dicarboxylique non saturé tel que l'anhydride maléique ou citraconique avec un polyalkylèneglycol.
A titre d'exemple de résines époxyde, on peut mentionner les produits de réaction du chloro-1-époxy-2,3-propane ou du diépoxy-1 ,2,3,4-butane avec le bis-phénol A ou d'autres phénols comme le résorcinol, l'hydroquinone ou le dihydroxy-1 ,5-naphtalène. Comme élastomère, on peut citer les caoutchoucs naturels ou synthétiques, les silicones ou les polyuréthanes.
A titre de polyfluoré approprié, on peut mentionner le polytétrafluoroéthylène et le poly(fluorure de vinylidène).
De façon préférée, la matrice polymère est une résine thermodurcissable de type polyimide ou époxyde ou bien encore un polymère thermoplastique de type polyamide- imide.
La matrice polymère formant le diélectrique peut contenir une ou plusieurs autres charges isolantes électriquement, totalement inertes dans les conditions de mise en œuvre du procédé de l'invention. Elles jouent le rôle de charge de renforcement et sont par exemple formées de fibres simples, de nature minérale ou organique, dont la longueur n'excède pas en général 10 mm, telles que notamment des fibres d'amiante, de céramique ou de préférence de verre ou bien encore elles sont des matières de renforcement de grande longueur : fils, tissus, non-tissés ou tricots.
D'autres charges de renforcement sont constituées de grains, de nature minérale ou organique, telles que les particules de mica, de sulfure de molybdène, d'alumine, de silice, de polytétrafluoroéthylène ou des microbilles de verre. La granulométrie des charges est choisie de façon à être compatible avec l'application par dépôt de la matrice polymère.
Le diélectrique peut également comprendre des particules de carbonate de calcium. Ces particules sont susceptibles de créer une rugosité à la surface du diélectrique en se dissolvant par attaque acide.
De façon préférée, l'épaisseur du diélectrique n'excède pas les 100 μm. Avantageusement, la couche de diélectrique présente une épaisseur comprise entre 10 et 70 μm, mieux encore entre 15 et 50 μm, par exemple entre 20 et 40 μm.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le diélectrique comprend à titre de charge non conductrice inerte une nappe de fibres non tissée ou un papier, imprégné de résine diélectrique. La présence de ladite nappe assure une meilleure uniformisation des coefficients thermiques de dilatation (encore désigné coefficient thermique d'expansion : CTE), sans nuire à l'aptitude à l'ablation par laser, du diélectrique.
L'incorporation d'une telle, charge au sein du diélectrique permet en outre de réduire l'épaisseur de la couche de diélectrique et donc, d'améliorer encore la miniaturisation. Selon un premier mode de réalisation, ladite charge est un papier tel que décrit dans FR 2 685 363 ou US 5 431 782.
De façon particulièrement avantageuse, la charge est une nappe constituée de fibres d'aramide non tissées (polyamide aromatique commercial) pré-imprégnées d'une résine époxy, d'une résine polyimide ou d'un mélange de ces résines. Mieux encore, ces fibres d'aramide (qui sont préférablement des fibres de méta-aramide, de para-aramide ou un mélange de telles fibres) sont préimprégnées de résine polyimide-amide fonctionnalisée (avec des motifs chimiques réticulables à chaud). Cette fonctionnalisation peut être obtenue avec des doubles liaisons ou des groupes maleimides tels que définis dans le brevet EP 0 336 856 ou US 4 927 900. Avantageusement, la nappe comprend de 35 à 60% en poids de résine diélectrique, préférablement de 44 à 55% en poids, mieux encore de 40 à 50% en poids, par exemple 47% en poids.
A titre d'exemple, l'épaisseur de la nappe varie entre 10 et 70 μm, préférablement entre 15 et 50 μm, mieux encore entre 20 et 40 μm.
Son grammage varie généralement entre 10 et 50 g/m2, mieux encore entre 15 et 40 g/m2.
Les pistes, pastilles et microtraversées sont formées par métallisation à l'étape B) sur tout ou partie du diélectrique, sur des surfaces non protégées, soit avant application de la couche protectrice, soit après application et élimination de certaines parties de cette dernière. La métallisation peut être réalisée par voie électrochimique (sans courant) et/ou par voie électrolytique (avec courant). Cette dernière voie est plus particulièrement préférée car plus rapide. Elle peut de plus être effectuée en milieu acide, ce qui évite des gonflements des couches photosensibles, améliore ainsi la précision de positionnement des différentes insolations et révélations, et améliore la fiabilité et la longévité des circuiteries. Pour la métallisation par voie électrolytique, on opère avantageusement à intensité croissante. Le métal est de préférence le cuivre.
La métallisation par voie électrochimique (sans courant) est une technique connue qui est décrite dans "Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 1968, vol. 8, 658-661". De même, la métallisation par voie électrolytique (avec courant) est une technique conventionnelle également décrite dans Encyclopedia of Polymer Science, 661-663. Selon un mode particulièrement préféré de l'invention, la métallisation, qu'elle soit électrochimique ou électrolytique, est poursuivie jusqu'à obtenir une couche métallique présentant une épaisseur d'au moins 5 μm, préférablement une épaisseur comprise entre 10 et 20 μm.
L'étape B) comprend avantageusement avant la métallisation une étape de formation d'une sous-couche apte à être métallisée. Une telle sous-couche est formée sur la totalité de la surface du diélectrique, ou sur des parties découvertes du diélectrique avec une protection sélective des autres parties. Les sous-couches formées sont selon les cas continues ou discontinues, et se prêtent, ou non, directement à des métailisations par voies électrolytiques. Elles se prêtent par contre toujours à des métailisations par voies électrochimiques. Dans ce cas le dépôt électrochimique de métal est catalysé par la sous-couche, et la métallisation est équivalente à celles mettant en œuvre du Palladium ou du Platine. On préfère deux modes pour la réalisation pour l'obtention d'une sous-couche apte à être métallisée.
Selon un premier mode de réalisation de la sous couche, le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure est choisi parmi les oxydes métalliques, mentionnés plus haut, et la sous-couche est formée par mise en contact du diélectrique ou de parties découvertes du diélectrique avec une solution d'un sel de métal noble susceptible d'être réduit par des particules d'oxyde.
Au cours de cette étape d'autres couches peuvent être mises en contact avec la solution. Cela n'a pas d'action utile sur elles. On forme ainsi une sous-couche continue du métal noble à la surface découverte de la première couche. La résistivité de la sous- couche est comprise entre 106 et 103 Ω/D. Elle est de préférence inférieure à 103 Ω/D. Cela permet d'effectuer une métallisation électrochimique, de préférence à intensité croissante. On signale à titre indicatif que la cohésion de la sous-couche est d'autant meilleure que la concentration en particules d'oxyde est plus importante.
A titre de solutions de sels de métaux nobles préférées, on cite les solutions de sels de Au, Ag, Rh, Pd, Cs, Ir, Pt, avec un contre-ion choisi parmi Cl", NO" 3, CH3COO". La mise en contact peut être effectuée par trempage dans la solution, pulvérisation, passage d'un rouleau. La solution de sel de métal noble est en général acide, avec un pH compris entre 0,5 et 3,5, de préférence entre 1 ,5 et 2,5. Le pH peut être contrôlé par ajout d'acide. Ce traitement en milieu acide permet en outre de limiter un gonflement des couches de résine qui a lieu en milieu basique. On obtient donc selon ce premier mode des circuiteries présentant une excellente définition et une excellente planéité. On mentionne que le traitement par une solution acide de sels de métaux nobles peut être précédé d'un rinçage par une solution d'acide, par exemple de l'acide acétique, dans le cas où la première couche de résine photosensible comprend des particules de carbonate de calcium. Ce rinçage permet d'accroître la rugosité de la surface, les particules de carbonate de calcium présentes à la surface étant dissoutes, et d'améliorer ainsi l'adhésion des dépôts métalliques.
Pour le premier mode de formation d'une sous-couche, les particules d'oxyde métalliques sont de préférence choisies parmi MnO, NiO, Cu2O, SnO, et sont de préférence contenues dans la première couche à hauteur de 2,5-90% en poids, encore plus préférablement à hauteur de 10-30%. L'oxyde métallique préféré est l'oxyde cuivreux Cu2O. La solution comprend avantageusement au moins 10"5 mol/L de sel de métal noble, de préférence entre 0,0005 et 0,005 mol/L. On obtient une sous-couche de métal noble continue et d'épaisseur inférieure à 1 μm. La sous-couche obtenue présente une excellente uniformité, ce qui améliore la qualité des connexions obtenues après métallisation. A titre de sels pouvant être utilisés, on cite AuBr3 (HAuBr ), AuCI3 (HAuCI4) ou Au2CI6, l'acétate d'argent, le benzoate d'argent, AgBrO3, AgCI04, AgOCN, AgNO3, Ag2S04, RuCI4.5H20, RhCI3.H20, Rh(NO3)2.2H2O, Rh2 (S04)3.4H2O, Pd(CH3COO)2, Rh2(S04)3.12H20, Rh2(S04)3.15H2O, PdCl2, PdCI2.2H2O, PdS04, PdSO4.2H2O, Pd(CH3COO)2, OsCI4, OsCI3, OsCI3.3H20, Osl4, lrBr3 4H20, lrCI2, lrCI4, lrO2, PtBr4, H2PtCI6 6H2O, PtCI4, PtCI3, Pt(S04)2.4H20 ou Pt(COCI2)CI2, et les complexes correspondant comme NaAuCL,, (NH4)2 PdCI4, (NH4)2 PdCI6, K2 PdCI6 or KAuCI4. La sous-couche obtenue se prête particulièrement bien à une métallisation électrolytique. On peut par exemple mettre en œuvre une métallisation électrolytique à intensité croissante. La formation de la sous-couche dans le cadre du premier mode, peut notamment comprendre les opérations suivantes:
- mise à jour des particules d'oxyde métallique comprises dans la première couche de résine du diélectrique. Cette opération est de préférence réalisée par attaque alcaline (par exemple par une solution de soude ou potasse en milieu hydroalcoolique) puis rinçage à l'eau, éventuellement sous utra-sons afin d'éliminer les particules d'oxyde déchaussées, au cas où le diélectrique contient des charges inertes comme du carbonate de calcium, création d'une légère rugosité de surface par attaque acide. Cette opération est de préférence distincte de l'opération de formation de la sous-couche métallique.
- formation d'une sous-couche métallique continue de métal noble par mise en contact avec une solution aqueuse, acide, de sel de métal noble. A titre indicatif, on précise que la sous-couche obtenue est généralement monoatomique, le métal noble faisant barrière à la poursuite de la réaction d'oxydo-réduction.- La couche est continue car une partie des particules d'oxyde métallique libère des ions par dissolution. Ces ions réagissent en milieu aqueux avec le sel de métal noble, entraînant la réduction de ce métal, qui se dépose comblant ainsi les espaces inter- particulaires. La réaction est d'autant plus efficace et économique que le milieu aqueux de sel de métal noble est plus confiné. Pour cette raison, on préfère conduire la réaction en couche mince, c'est-à-dire par immersion dans la solution comprenant le sel de métal noble, et retrait aussitôt après. La réaction a alors lieu dans la couche de solution aqueuse entraînée avec l'objet.
Selon un deuxième mode de réalisation de la sous-couche, le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure est constitué de particules d'oxyde métallique choisi parmi les oxydes de Cu, Co, Cr, Cd, Ni, Pb, Sb, et leurs mélange, la sous-couche étant obtenue en soumettant tout ou partie du diélectrique à l'action réductrice d'un agent réducteur approprié jusqu'à obtenir une sous-couche métallique recouvrant en particulier les microtraversées, par réduction des particules d'oxyde métallique sur la surface exposée du diélectrique, dont la résistivité est comprise entre 0,01 et 1010 Ω/D.
Pour ce mode de réalisation, les proportions des constituants du diélectrique conforme à la présente invention sont de préférence choisies entre les limites suivantes (exprimant le pourcentage pondéral de chacun des constituants dans le substrat) :
- 10 à 90 %, de préférence de 25 à 90% d'oxyde métallique, de préférence d'oxyde cuivreux ;
- de 0 à 50% d'autre(s) charge(s) inerte(s) dans les conditions de la réduction ; et
- de 10 à 90 %, de préférence de 10 à 75% de résine polymère. En variante, le diélectrique est constitué de :
- moins de 10% en poids d'oxyde métallique, de préférence d'oxyde cuivreux ; - 0 à 50% en poids de charge(s) inerte(s) et non conductrice(s) ; et
- 10 à 90 %, de préférence de 10 à 75% en poids de résine polymère.
La résistivité superficielle qu'il est préférable d'atteindre pour la sous-couche selon le deuxième mode de réalisation dépend de la nature du diélectrique.
Lorsque le diélectrique est constitué de 10 à 90% en poids d'oxyde métallique, de 0 à 50% en poids de charge(s) inerte(s) et non conductrice(s), et de 10 à 90% en poids de résine polymère, la réduction est avantageusement poursuivie jusqu'à obtenir une résistivité superficielle de 0,01 à 103 Ω/D. Les métailisations sont de préférence réalisées dans ce cas par voie électrolytique, par exemple à intensité croissante.
Lorsque le diélectrique estconstitué de moins de 10% en poids d'oxyde métallique, de 0 à 50% en poids de charge(s) inerte(s) et non conductrice(s), et de 10 à 90% en poids de résine polymère, la réduction est avantageusement poursuivie jusqu'à obtenir une résistivité superficielle supérieure à 106 Ω/D. Les métailisations sont de préférence réalisées dans ce cas par voie électrochimique.
La présence de ladite sous-couche métallique continue ou discontinue assure également la catalyse du dépôt métallique ultérieur réalisé tout en lui étant parfaitement compatible.
Cette sous-couche contribue plus précisément, qu'elle soit obtenue selon le premier mode ou le deuxième mode, à améliorer l'adhérence du dépôt métallique ultérieur en évitant toute rupture de la conduction électrique au niveau des traversées métallisées. Avant de procéder à la réduction pour la formation de la sous-couche, il peut s'avérer nécessaire de procéder à un décapage préalable de la surface du diélectrique de façon à faire apparaître en surface les particules d'oxyde métallique. C'est notamment le cas lorsque la totalité des particules d'oxyde métallique est revêtue par la matrice polymère. Le décapage consiste soit en un traitement chimique par un agent chimique capable d'attaquer superficiellement la matrice polymère, soit en une technique de décapage mettant en œuvre des moyens mécaniques, telle que l'abrasion, le brossage, le sablage, le meulage ou le limage.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le décapage est réalisé à l'aide de moyens mécaniques.
Au cours de l'opération de formation de la sous-couche selon le deuxième mode, lorsque l'oxyde métallique est un oxyde cuivreux, une partie du cuivre est réduit jusqu'à l'état CuH, état dans lequel le cuivre agit en tant que catalyseur pour le dépôt métallique réalisé à l'étape B). S'il y a excès de CuH, ce dernier se transforme lentement en cuivre métal à température ambiante, avec diffusion de l'hydrogène vers l'extérieur.
Dans la suite, la présence de cet hydrure transitoire n'est plus mentionnée et il est simplement fait référence à une couche métallique.
Pour la mise en œuvre de la réduction, l'homme du métier pourra sélectionner l'un quelconque des agents réducteurs capables de réduire l'oxyde métallique en métal de degré d'oxydation 0.
L'obtention des valeurs de résistivité souhaitées lors de cette étape va dépendre d'une part des proportions et de la nature de l'oxyde métallique compris dans la matrice polymère formant le diélectrique et d'autre part, de l'importance de la réduction opérée, et notamment du type d'agent réducteur utilisé ainsi que de l'étape de décapage préalable. Suivant le type d'agent réducteur utilisé et suivant la nature de l'oxyde métallique à réduire, la nature de la couche métallique déposée varie. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'agent réducteur est un borohydrure.
Dans la suite, on décrit plus précisément l'action de borohydrures dans le cas où l'oxyde métallique est un oxyde cuivreux.
Par action d'un borohydrure Cu20 est réduit en cuivre métallique. Par utilisation de ce type d'agent réducteur, la couche formée en surface du diélectrique est une couche métallique continue ou discontinue de cuivre.
Les borohydrures utilisables dans la présente invention englobent des borohydrures substitués aussi bien que des borohydrures non substitués. Des borohydrures substitués dans lesquels au plus trois atomes d'hydrogène de l'ion borohydrure ont été remplacés par des substituants inertes dans les conditions de réduction comme par exemple des radicaux alkyles, des radicaux aryles, des radicaux alkoxy, peuvent être utilisés. On fait appel de préférence à des borohydrures alcalins dans lesquels la partie alcaline consiste en du sodium ou du potassium. Des exemples typiques de composés qui conviennent sont : le borohydrure de sodium, le borohydrure de potassium, le diéthylborohydrure de sodium, le triphénylborohydrure de potassium. Le traitement réducteur est conduit de manière simple par mise en contact de la surface du diélectrique avec une solution du borohydrure dans l'eau ou dans un mélange d'eau et d'un solvant polaire inerte comme par exemple un alcool aliphatique inférieur. On donne la préférence aux solutions purement de borohydrure. La concentration de ces solutions peut varier dans de larges limites et elle se situe de préférence entre 0,05 et 1 % (en poids d'hydrogène actif du borohydrure dans la solution). Le traitement réducteur peut être effectué à température élevée, cependant on préfère le mettre en œuvre à une température voisine de la température ambiante, par exemple entre 15 et 30° C. A propos du déroulement de la réaction, il faut noter qu'elle donne naissance à du B(OH)3 et à des ions OH" qui ont pour effet d'induire une augmentation du pH du milieu au cours de la réduction. Or, à des valeurs de pH élevées, par exemple supérieures à 13, la réduction est ralentie de sorte qu'il peut être avantageux d'opérer dans un milieu tamponné pour avoir une vitesse de réduction bien fixée.
C'est en jouant principalement sur la durée du traitement qu'il est possible de contrôler aisément l'importance de la réduction opérée. Pour obtenir une résistivité répondant aux valeurs souhaitées, la durée du traitement qui est nécessaire est en général assez courte et, selon les proportions d'oxyde compris dans le diélectrique, elle se situe habituellement entre environ une minute et une quinzaine de minutes. Pour une durée de traitement donnée, il est possible d'agir encore sur la vitesse de réduction en ajoutant dans le milieu des accélérateurs variés comme par exemple de l'acide borique, de l'acide oxalique, de l'acide citrique, de l'acide tartrique ou des chlorures de métaux tels que le chlorure de cobalt-ll, de nickel-ll, de manganèse-ll, de cuivre-Il.
Il est possible également d'agir sur la quantité de borohydrure mise en œuvre, de façon à contrôler l'importance de la réduction. Un mode opératoire préféré consiste à tremper le substrat à réduire dans une solution de borohydrure plus ou moins visqueuse, puis à retirer le substrat pour laisser l'opération de réduction se réaliser à l'air. La quantité d'ions borohydrures, BH4 ", consommée est fonction de la viscosité. Le BH " réagit donc en couche mince sur la surface à réduire. Ce procédé a également l'avantage de ne pas polluer le bain de départ, ni de le déstabiliser.
Les conditions exactes et précises de la réduction par le borohydrure sont telles que décrites dans EP 82 094. Il doit être entendu cependant que, dans le cadre de l'invention, seule une partie surfacique du diélectrique doit être réduite.
En variante, dans le cas où par réduction des particules d'oxyde de cuivre on a tout d'abord déposé en surface du diélectrique une couche continue métallique de cuivre, il est possible de procéder à un inter-échange de métaux de façon à transformer la couche de cuivre en une couche d'un métal autre que le cuivre par oxydo-réduction. On procède généralement par mise en contact de la couche cuivrée avec un sel métallique approprié, en milieu acide, la condition étant que le potentiel d'oxydation du couple redox Cu20/Cu soit inférieur à celui du couple redox du métal à déposer.
Un autre mode possible de réalisation de la sous-couche apte à être métallisée peut être utilisé. Selon ce mode de réalisation, le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure est un composé organométallique, la sous-couche étant obtenue en soumettant tout ou partie du diélectrique à l'action d'un laser ou d'un plasma jusqu'à obtenir une sous-couche métallique recouvrant en particulier les microtraversées. Avant de procéder à la formation de la sous-couche, cette technique par laser ou plasma peut également être utilisée pour procéder à un éventuel décapage préalable de la surface du diélectrique de façon à faire apparaître en surface les particules d'organométallique.
Les métailisations sur les sous-couches sont opérées comme décrit plus haut.
On détaille à présent trois modes de réalisations préférés pour l'étape B). Les modes de réalisation sont illustrés par des figures représentant des vues en coupe transversales schématisées des circuiteries réalisées par un procédé selon l'invention. Les figures 1a) à 1g) représentent la circuiterie aux différentes étapes du procédé selon le deuxième mode de réalisation.
Les figures 2a) à 2h) représentent la circuiterie aux différentes étapes du procédé selon le troisième mode de réalisation. Les figures 3a) à 3i) représentent la circuiterie aux différentes étapes du procédé selon le premier mode de réalisation.
Selon un premier mode de réalisation, illustré par les figures 3a) à 3i) où sont représentés un support 301 , un niveau de circuiterie 302 et le diélectrique 303, l'étape B) comprend les étapes consistant à:
B1) former une sous-couche 305 apte à être métallisée à la surface des microtraversées 304, et à la surface du diélectrique ou de partie du diélectrique, en soumettant tout ou partie du diélectrique à l'action réductrice d'un agent réducteur approprié jusqu'à obtenir une sous-couche métallique recouvrant en particulier les microtraversées, par réduction des particules d'oxyde métallique sur la surface exposée du diélectrique, dont la résistivité est comprise entre 0,01 et 1010 Ω/D, B2) réaliser une circuiterie comportant pistes, pastilles, et microtraversées par mise en œuvre d'une séquence d'étapes de traitement comprenant, dans un ordre approprié, les étapes (i) de métallisation par voie électrochimique (sans courant) et/ou électrolytique, (ii) de protection sélective par dépôt d'une couche protectrice.
L'étape B1) correspond à la formation d'une sous-couche selon le deuxième mode de réalisation décrit ci-dessus. Cette sous-couche peut, le cas échéant, être renforcée par une métallisation électrochimique et/ou électrolytique, pour obtenir une couche métallique 306 sur la totalité du diélectrique et des microtraversées.
L'étape B2) correspond à la formation des pistes, pastilles et microtraversées avec mise en œuvre d'une protection sélective par dépôt d'une couche protectrice. Cette étape implique généralement une séquence d'opérations (i) de métallisation, et (ii) de protection sélective par dépôt d'une couche de protection sur une partie de la surface exposée du diélectrique. Elle comporte également avantageusement une étape (iii) de gravure des couches métalliques ou sous-couche aptes à être métallisées.
L'ordre de mise en œuvre de ces opérations dans la séquence dépend de la méthode utilisée.
De façon conventionnelle, on procède soit par métallisation sélective de la circuiterie (méthode dite "pattern"), soit par métallisation de la surface totale (méthode dite "panel"). La méthode de protection utilisable n'est pas critique selon l'invention. On pourra par exemple recourir à un procédé consistant à (i) déposer une couche de résine photosensible sur la totalité de la surface du diélectrique ou de la sous-couche, (ii) à former une image sur la couche photosensible par insolation ; puis (iii) éliminer la partie solubilisable de ladite couche de résine photosensible.
Deux techniques connues de l'état de la technique sont parfaitement appropriées. La première consiste à recourir au dépôt de résine photosensible positive (photoresist positif) ou de résine photosensible négative (photoresist négatif) sur la totalité de la surface de la sous-couche, éventuellement renforcée d'une couche métallique, issue de l'étape B1), puis insolation ultérieure de la couche de résine déposée, de façon connue en soi, et selon un masque prédéterminé, et enfin, élimination de la partie solubilisable de résine photosensible, qui selon le cas, est constituée de la résine photosensible insolée à travers le masque (photoresist positif) ou constituée de la résine photosensible non insolée (photoresist négatif). La seconde technique est la technique LDI dite d'exposition directe de résine photosensible (Laser Direct Imaging).
Cette technique est avantageuse sur le plan économique puisqu'elle ne nécessite pas l'utilisation d'un masque.
Selon cette seconde technique, la résine photosensible est sélectivement insolée, pixel par pixel, par un faisceau laser balayant la surface du diélectrique revêtu de résine photosensible.
Les parties solubilisables de la résine sont ensuite éliminées de la même façon que pour la technique conventionnelle utilisant les photoresists positifs et négatifs. La solubilisation est souvent appelée aussi révélation. Pour la mise en œuvre de cette seconde technique, deux types de laser sont par exemple appropriés : un laser fonctionnant dans l'infrarouge (LDI thermique), un laser UV fonctionnant dans la gamme de longueur d'onde 330-370 nm (LDI-UV).
L'étape B2) peut comprendre plus précisément les étapes consistant à : B2a) revêtir d'une couche protectrice certaines parties de la surface du diélectrique résultant de l'étape B1), les parties non recouvertes 309, 308, correspondant aux zones destinées à constituer la circuiterie d'interconnexion souhaitée ;
B2b) renforcer lesdites parties non recouvertes en B2a) par un dépôt métallique 310 complémentaire par voie électrochimique (sans courant) et/ou par voie électrolytique; B2c) mettre à nu la surface supérieure du diélectrique par élimination de la couche protectrice déposée à l'étape B2a) ; B2d) procéder à une gravure différentielle du métal déposé sur le diélectrique jusqu'à complète élimination, au niveau des parties du diélectrique qui ont été mises à nu à l'étape B2c), de la sous-couche continue de cuivre formée à l'étape B1).
L'étape B2a) va permettre de renforcer sélectivement les zones destinées à constituer la circuiterie d'interconnexion souhaitée à la surface du diélectrique par dépôt d'une couche de métal conducteur plus épaisse et généralement d'au moins 3 μm. La sélectivité est assurée lors de cette étape par protection des futures zones dépourvues de circuiterie.
Selon un processus particulier l'étape B2a) comprend les étapes consistant à: B2aα) déposer une couche de résine photosensible 307 sur la totalité de la surface du diélectrique, après traitement par l'agent réducteur ; B2aβ) former une image sur la couche photosensible par insolation ; B2aγ) éliminer la partie solubilisable de ladite couche de résine photosensible. A l'étape B2b) les parties non recouvertes de couche protectrice sont renforcées par un dépôt métallique complémentaire par voie électrochimique (sans courant) et/ou par voie électrolytique, cette dernière voie étant plus particulièrement préférée.
La couche métallique de renforcement est de préférence une couche de cuivre, mais l'invention n'entend pas se limiter à ce mode particulier de réalisation.
Toutefois, le dépôt de métaux conducteurs divers peut être envisagé tel qu'un dépôt d'une couche de nickel, d'or, d'étain ou d'un alliage étain-plomb.
La métallisation par voie électrochimique (sans courant) est une technique connue qui est décrite dans "Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 1968, vol. 8, 658-661".
De même, la métallisation par voie électrolytique est une technique conventionnelle également décrite dans Encyclopedia of Polymer Science, 661-663.
Selon un mode particulièrement préféré de l'invention, la métallisation, qu'elle soit électrochimique et/ou électrolytique, est poursuivie jusqu'à obtenir une couche métallique présentant une épaisseur d'au moins 5 μm, préférablement une épaisseur comprise entre 10 et 20 μm. A l'étape B2c), la couche protectrice déposée à l'étape B2a) est éliminée de façon conventionnelle en soi. L'homme du métier adaptera la méthode de mise à nu au type de couche protectrice utilisée de façon tout-à-fait connue en soi.
Puis, à l'étape B2d), on procède à la gravure différentielle du métal déposé sur le diélectrique jusqu'à exposition à l'air du diélectrique 314 au niveau des futures zones dépourvues de circuiterie lesquelles se trouvent recouvertes, à ce stade du procédé, d'une couche métallique continue d'une résistivité superficielle de 0,01 à 103 Ω/D. Lors de cette étape, l'on grave parallèlement les zones destinées à constituer la circuiterie d'interconnexion ainsi que les futures zones dépourvues de circuiterie. Toutefois, l'épaisseur de métal recouvrant les zones destinées à constituer la circuiterie d'interconnexion 312 (piste), 311 (microtraversée conductrice), 313 (pastille), étant plus importante que celle recouvrant les futures zones dépourvues de circuiterie, il est possible de "dénuder" sélectivement les parties à faible épaisseur de revêtement.
La gravure est généralement poursuivie jusqu'à obtenir une épaisseur finale de la couche métallique d'au moins 3 μm. Avantageusement, cette épaisseur est préférablement comprise entre 5 et 18 μm au niveau des zones à circuiterie d'interconnexion, les zones restantes étant parfaitement dépourvues de métal.
Selon un deuxième mode de réalisation, illustré par les figures 1a) à 1g) où sont représentés un support 101 , un niveau de circuiterie 102 et le diélectrique 103, l'étape B) comprend les étapes suivantes: b1) formation sur le diélectrique 103 et sur les microtraversées 104 d'une couche de résine photosensible 105, destinée à former la protection sélective, cette couche ne comprenant pas de composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure d) insolation et révélation de la couche de résine photosensible de manière à sélectivement découvrir les microtraversées (zone découverte 106) et certaines parties du diélectrique (zone découverte 107) d1) formation d'une sous couche apte à être métallisée 108
- soit par mise en contact avec une solution d'un sel de métal noble susceptible d'être réduit par les particules d'oxyde métallique, soit par mise en contact avec un agent réducteur susceptible de réduire les particules d'oxyde métallique, e1) métallisation électrochimique et/ou électrolytique afin de déposer une couche métallique 109 sur les parties découvertes lors de l'étape d) La couche de résine photosensible peut être éliminée lors d'une étape ultérieure, laissant à la surface du diélectrique 113 traversé par une microtraversée conductrice 110 des lignes 111 et pastilles 112.
Selon un troisième mode de réalisation, illustré par les figures 2a) à 2h) où sont représentés un support 201 , un niveau de circuiterie 202 et le diélectrique 203, l'étape B) comprend les étapes suivantes : b2) formation d'une sous couche apte à être métallisée 205 à la surface du diélectrique et des microtraversées 204 : soit par mise en contact avec une solution d'un sel de métal noble susceptible d'être réduit par les particules d'oxyde métallique, - soit par mise en contact avec un agent réducteur susceptible de réduire les particules d'oxyde métallique, c2) métallisation électrochimique et/ou électrolytique afin de déposer une couche métallique 206 sur le diélectrique et sur les microtraversées d2) formation sur la surface métallisée d'une couche de résine photosensible 207, destinée à former la protection sélective, e2) insolation et révélation de la couche de résine photosensible de manière sélectivement à découvrir certaines parties de la couche métallique. Il reste une couche protectrice de résine 210, 209 sur certaines parties de la couche métallique. f2) élimination de la couche métallique au niveau des parties découvertes 208 lors de l'étape e2) g2) élimination de la couche de résine photosensible. La surface obtenue présente des surfaces du diélectrique 214, des microtraversées conductrices 211 au travers du diélectrique, des lignes 211 et pastilles 213.
Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne l'utilisation du procédé selon l'invention pour la réalisation de circuits imprimés et de modules multicouches (communément désignés MCM ou muiti chips modules dans la technique) à haute densité d'intégration.
D'autres détails ou avantages de l'invention apparaîtront plus clairement au vu de l'exemple donné ci-dessous, uniquement à titre indicatif, décrivant la fabrication d'un circuit imprimé.
PREPARATION 1 :
Dans cette préparation, on illustre la fabrication d'une nappe constituée de fibres d'aramide non tissée imprégnée de résine diélectrique. Une résine polyimide-amide est réalisée à partir d'anhydride trimellique, de diisocyanatotoluène (mélange des isomères 2,4 et 2,6 dans le rapport 80/20) et d'acide téréphtalique (dans le rapport molaire anhydride trimellique / acide téréphtalique : 60/40).
Le diisocyanato d'une part et l'ensemble anhydride trimellique plus acide téréphtalique d'autre part sont en quantité stoechiométrique. Cette résine polyimide-amide est obtenue dans un solvant polaire qui est la 1 ,3- diméthyl-2-imidazolidinone (DMEU). En fin de polycondensation à raison de 21 % d'extrait sec, sa viscosité à 20°C est de 630 poises. Le mélange résine/solvant est appelé collodion.
Un non tissé, constitué d'une part de fibres polyimide-amide KERMEL® non surétirées et d'autre part de pulpe de fibres aramide TWARON® dans le rapport pondéral 50/50 est réalisé par voie sèche en continu, à un grammage de 55 g/m2. Cette nappe fortement calandree à chaud est ensuite imprégnée par la résine polyimide-amide préparée ci-dessus, à l'aide d'un équipement "size press".
En sortie de "size press" la nappe imprégnée plonge dans un bain de coagulation constitué d'un mélange DMEU/eau dans le rapport pondéral de 60/40 maintenu à 20°C. La nappe ainsi imprégnée est calandree puis lavée à contre-courant par une succession de gicleurs alimentés à l'extrémité avale du système de lavage par de l'eau pure qui se charge progressivement de DMEU à mesure de son mouvement vers l'amont. Une partie du liquide de lavage sert à rééquilibrer automatiquement la composition du bain de coagulation. Après lavage, la nappe imprégnée est séchée en continu dans un four ventilé jusqu'à une température de 140°C.
Cette nappe, après séchage, a un grammage global de 93 g/m2. Les bordures irrégulières sont coupées pour donner une nappe large de 92 cm.
PREPARATION 2 :
Dans cette préparation, on illustre la fabrication d'un diélectrique chargé de Cu2O comprenant une couche interne constituée d'une nappe de fibres d'aramide non tissée, le décapage en surface de ce diélectrique, la réduction du Cu20 en cuivre métallique et le cuivrage du diélectrique résultant, sur ses deux faces. Une partie du collodion préparé à la préparation 1 est prélevé et mélangé avec de l'oxyde cuivreux pulvérulent.
Le rapport pondéral Cu2O / collodion de polyimide-amide est de 14,6 %. Ce mélange est passé sur un équipement dit "tricylindres" ordinairement utilisé pour préparer des peintures. Le racle de récupération du dernier cylindre délivre une suspension de Cu20 dans la résine, parfaitement homogène qui est utilisé pour enduire la nappe imprégnée dans la préparation 1.
L'enduction est réalisée en "plein bain" et l'emport de résine chargée régulé par un jeu de 2 cylindres rotatifs équipés de racleurs.
La composition de la résine d'enduction est maintenue constante par une pompe assurant sa circulation en boucle. Dans son mouvement ascendant la nappe enduite traverse un four électrique de séchage avant d'entrer en contact avec le cylindre de détour refroidi qui la renvoie au poste de bobinage.
La mesure d'épaisseur de la nappe enduite, déterminée à l'aide d'un palmer fait apparaître un dépôt de résine chargée de 63 μm sur chacune des faces de la nappe (en supposant que les 2 faces sont identiquement enduites).
La nappe ainsi préparée est passée entre 2 cyclindres abrasifs tournant dans le sens inverse de son déplacement. La nappe enduite, de surface brillante à l'entrée en ressort matifiée avec une couleur rouge plus vive qu'à l'origine. La nappe ainsi décapée en surface est alors réduite par une solution de borohydrure de potassium. Le bain de réduction aqueux contient en solution : 0,5 % de soude, 1 % de carboxyméthylcellulose, 5 % de borohydrure de potassium, 1 % d'une solution aqueuse, elle même à 1 % de tensioactif. Le bain est agité en continu par un bullage d'air. La nappe est immergée rapidement dans le bain de réduction (contact environ 5s) puis le réactif entraîné par la nappe sous forme de film mince réagit à l'air pendant environ 1 min.
La nappe est alors rincée en continu par passage dans un bain mort puis soumise à une pulvérisation d'eau recto-verso et enfin l'eau liquide de surface est éliminée en passant devant des buses de soufflage d'air comprimé. La résistivité de surface entre électrodes ponctuelles est alors comprise entre 15 et 30 Ω pour une distance de 20 cm.
La nappe ainsi préparée passe alors dans un bain de cuivrage chimique du commerce dans lequel des rouleaux de détour accroissent le temps de séjour dans le bain. Après 15 min de contact le dépôt de cuivre est proche de 1 μm sur chacune des faces de la nappe. Ce dépôt peut alors être augmenté par passage dans un bain galvanique de sulfate de cuivre.
PREPARATION 3 : On illustre dans cette préparation la formation d'une circuiterie de part et d'autre du diélectrique métallisé obtenu à la préparation précédente.
Des formats découpés à partir de la nappe cuivrée recto-verso, dans l'exemple 2 sont alors aptes à être réalisés sous forme de circuit selon la technologie de plaquage en réseau, encore désignée "pattern plating" incluant : • le calandrage d'un film de "photoresist" sec sur chaque face • son insolation à travers des masques mis en contact avec le substrat • le développement à l'aide d'une solution basique douce ne laissant inchangée que la partie négative du masque
• et enfin le renforcement électrolytique des parties cuivrées dégagées.
Le renforcement électrolytique est effectué dans un bain aqueux contenant 75 g/1 de sulfate de cuivre (CuSO4, 5H2O) et 2 moles / litre d'acide sulfurique ainsi qu'un additif brillanteur du commerce. Les anodes du dispositif sont constituées par des plaques de cuivre pur enfermées dans des sacs constitués de toiles fines en fils synthétiques. Le courant d'électrolyse est fixé à 3 A/dm2. Après une dizaine de minutes le renforcement électrolytique est arrêté et le format traité est rincé. Le solde de film photoresist est alors dissout par une solution fortement basique, laissant apparaître le circuit désiré en surépaisseur par rapport au fond cuivré mince. La différence d'épaisseur entre ces deux zones est de l'ordre de 9 μm sur chacune des faces.
Dans un dernier temps le circuit double face est immergé dans un bain aqueux à 10 % de chlorure ferrique sous faible agitation, et après deux minutes, rincé à l'eau. Seul le circuit désiré apparaît alors, très matifié sur un fond exempt de cuivre. Un rapide passage en bain acide, à 1 % d'acide sulfurique, redonne de la brillance aux circuits de cuivre qui sont alors rincés et séchés.
EXEMPLE
La résine diélectrique chargée de Cu2O, préparée dans la préparation 2 est reprise, ainsi que le circuit double face réalisé à la préparation 3. La résine est étalée sur une face du circuit à l'aide d'un racle de Meyer et séchée par passage en four ventilé 15 min à 190°C. La même opération est réalisée sur l'autre face puis le circuit est décapé par passage entre des rouleaux abrasifs comme à la préparation 2. L'augmentation moyenne d'épaisseur du circuit double face est de 112 μm, soit 56 μm par face en supposant un dépôt identique. La planéité du circuit est satisfaisante.
Il est alors procédé aux perçages, sur chacune des faces, à l'aide d'un laser C02, selon un plan préétabli. Ce perçage est réalisé directement sans préparation particulière de l'échantillon. Par examen à la binoculaire les perçages apparaissent comme grossièrement circulaires et d'un diamètre à la partie supérieure, de l'ordre de 80 μm.
II est alors procédé à une opération de réduction puis de cuivrage chimique comme indiqué dans la préparation 2. Enfin, les opérations décrites dans la préparation 3 sont effectuées pour aboutir à leur terme à un circuit multicouches de 4 niveaux dont les couches 1 et 2 d'une part et 3 et 4 d'autre part sont interconnectées.
On peut alors reprendre la procédure exemplifiée ci-dessus (objet de cet exemple) en vue d'ajouter deux nouveaux niveaux de circuits.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réalisation d'une circuiterie comportant pistes, pastilles et microtraversées conductrices, à la surface supérieure d'un diélectrique constitué d'une matrice polymère, d'un composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure et, le cas échéant d'une ou plusieurs autres charges non conductrices et inertes, ledit diélectrique recouvrant un niveau de circuiterie ou une couche métallisée, par mise en œuvre des étapes consistant à:
A) percer de part en part ledit diélectrique sans percer la couche métallisée sous- jacente ou le niveau de circuiterie sous-jacent, de façon à former une ou plusieurs microtraversées aux emplacements souhaités;
B) former, par métallisation, des pistes, pastilles, et microtraversées métalliques à la surface du diélectrique et des microtraversées, avec mise en œuvre d'une protection sélective par dépôt d'une couche protectrice.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure est constitué de particules d'oxyde métallique choisi parmi les oxydes de Cu, Co, Cr, Cd, Ni, Pb, Sb et leurs mélanges.
3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le perçage laser est réalisé, à l'étape A), à l'aide d'un laser.
4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la métallisation est réalisée sur une sous-couche apte à être métallisée, formée auparavant à la surface des microtraversées, et à la surface du diélectrique ou de parties de la surface du diélectrique.
5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure est constitué de particules d'oxyde métallique choisi parmi les oxydes de Cu, Co, Cr, Cd, Ni, Pb, Sb et leurs mélanges, et en ce que l'étape B) comprend les étapes consistant à B1) former une sous-couche apte à être métallisée à la surface des microtraversées, et à la surface du diélectrique ou de partie de la surface du diélectrique, en soumettant tout ou partie du diélectrique à l'action réductrice d'un agent réducteur approprié jusqu'à obtenir une sous-couche métallique recouvrant en particulier les microtraversées, par réduction des particules d'oxyde métallique sur la surface exposée du diélectrique, dont la résistivité est comprise entre 0,01 et 1010 Ω/D,
B2) réaliser une circuiterie comportant pistes, pastilles, et microtraversées par mise en œuvre d'une séquence d'étapes de traitement comprenant, dans un ordre approprié, les étapes (i) de métallisation par voie électrochimique (sans courant) et/ou électrolytique, (ii) de protection sélective par dépôt d'une couche protectrice.
6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'étape B2) comprend une étape (iii) de gravure.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que
• lors de l'étape B1) la sous-couche est formée sur la totalité de la surface du diélectrique et des microtraversées, cette sous-couche étant le cas échéant renforcée par une métallisation sur la totalité du diélectrique et des microtraversées
• l'étape B2) implique la mise en œuvre, dans l'ordre, des étapes B2a) à B2d) suivantes :
B2a) revêtir d'une couche protectrice certaines parties de la surface du diélectrique résultant de l'étape B1), les parties non recouvertes correspondant aux zones destinées à constituer la circuiterie d'interconnexion souhaitée ;
B2b) renforcer lesdites parties non recouvertes en B2a) par un dépôt métallique complémentaire par voie électrochimique (sans courant) et/ou par voie électrolytique;
B2c) mettre à nu la surface supérieure du diélectrique par élimination de la couche protectrice déposée à l'étape B2a) ;
B2d) procéder à une gravure différentielle du métal déposé sur le diélectrique jusqu'à complète élimination, au niveau des parties du diélectrique qui ont été mises à nu à l'étape B2c), de la sous-couche formée à l'étape B1).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape B2a) comprend les étapes consistant à :
B2aα) déposer une couche de résine photosensible sur la totalité de la surface du diélectrique, après traitement par l'agent réducteur ;
B2aβ) former une image sur la couche photosensible par insolation ; B2aγ) éliminer la partie solubilisable de ladite couche de résine photosensible.
9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'agent réducteur pour la formation de la sous-couche à l'étape B1) est un borohydrure alcalin, la réduction étant réalisée par mise en contact dudit diélectrique avec une solution aqueuse dudit borohydrure jusqu'à obtenir une couche continue de métal d'une résistivité superficielle comprise entre 0,01 et 1010 Ω/D.
10. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le diélectrique est constitué de :
- 10 à 90 %, de préférence de 25 à 90% en poids d'oxyde métallique; - 0 à 50% en poids de charge(s) inerte(s) et non conductrice(s); et
- 10 à 90 %, de préférence de 10 à 75% en poids de résine polymère; et en ce qu'à l'étape B1) la réduction est poursuivie jusqu'à obtenir une résistivité superficielle comprise entre 0,01 et 103 Ω/D, la métallisation à l'étape B2) étant réalisée par voie électrolytique.
1 1. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les particules d'oxyde métallique sont des particules d'oxyde cuivreux, et en ce que l'on dépose, à l'étape B1), une sous-couche métallique de cuivre sur la surface exposée dudit diélectrique.
12. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la métallisation à l'étape B2) consiste en un dépôt métallique de cuivre.
13. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure est constitué de particules d'oxyde métallique choisi parmi les oxydes de Cu, Co, Cr, Cd, Ni, Pb, Sb et leurs mélanges, et en ce que l'étape B) comprend les étapes consistant à B1) former une sous-couche apte à être métallisée à la surface des microtraversées, et à la surface du diélectrique ou de partie de la surface du diélectrique, en soumettant tout ou partie du diélectrique à l'action d'une solution d'un sel de métal noble susceptible d'être réduit par les particules d'oxyde,
B2) réaliser une circuiterie comportant pistes, pastilles, et microtraversées par mise en œuvre d'une séquence d'étapes de traitement comprenant, dans un ordre approprié, les étapes (i) de métallisation par voie électrochimique (sans courant) et/ou électrolytique, (ii) de protection sélective par dépôt d'une couche protectrice.
14. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'étape B) comprend les étapes suivantes : b1) formation sur le diélectrique et sur les microtraversées d'une couche de résine photosensible, destinée à former la protection sélective, cette couche ne comprenant pas de composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure d) insolation et révélation de la couche de résine photosensible de manière à sélectivement découvrir les microtraversées et certaines parties du diélectrique d1 ) formation d'une sous-couche apte à être métallisée soit par mise en contact avec une solution d'un sel de métal noble susceptible d'être réduit par les particules d'oxyde métallique,
- soit par mise en contact avec un agent réducteur susceptible de réduire les particules d'oxyde métallique, e1) métallisation électrochimique et/ou électrolytique afin de déposer une couche métallique sur les parties découvertes lors de l'étape d)
15. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'étape B) comprend les étapes suivantes: b2) formation d'une sous-couche apte à être métallisée à la surface du diélectrique et des microtraversées: - soit par mise en contact avec une solution d'un sel de métal noble susceptible d'être réduit par les particules d'oxyde métallique, soit par mise en contact avec un agent réducteur susceptible de réduire les particules d'oxyde métallique, c2) métallisation électrochimique et/ou électrolytique afin de déposer une couche métallique sur le diélectrique et sur les microtraversées d2) formation sur la surface métallisée d'une couche de résine photosensible, destinée à former la protection sélective, e2) insolation et révélation de la couche de résine photosensible de manière à sélectivement découvrir certaines parties de la couche métallique f2) élimination de la couche métallique au niveau des parties découvertes lors de l'étape e2) g2) élimination de la couche de résine photosensible
16. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface de diélectrique est obtenue à partir d'un article laminé comprenant une couche de métal et une couche dudit diélectrique, constitué d'une matrice polymère, d'un composé susceptible d'induire une métallisation ultérieure et, le cas échéant d'une ou plusieurs autres charges non conductrices et inertes.
17. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 pour la réalisation de circuits imprimés et de modules multicouches à haute densité d'intégration.
18. Circuiterie comportant pistes, pastilles et microtraversées pouvant être obtenue par mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16.
19. Circuit imprimé comprenant au moins une circuiterie selon la revendication 18.
20. Module multicouche comprenant au moins une circuiterie selon la revendication 18.
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