Un método de fabricar una tarjeta de circuitos impresos o un subcomponente de la tarjeta de circuitos impresos que tiene una pluralidad de capas de circuitos con al menos un agujero para interconectar patrones de cobre en las diferentes capas de circuitos de la tarjeta de circuitos o el subcomponente de la tarjeta de circuitos,

el método comprendiendo:

laminar la pluralidad de capas de circuitos entre sí para formar la tarjeta de circuitos o el subcomponente de la tarjeta de circuitos con una primera capa de cobre sólida y una segunda capa de cobre sólida respectivamente como las dos capas más exteriores de la tarjeta de circuitos o el subcomponente de la tarjeta de circuitos (S1'');

retirar selectivamente una parte de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida para formar un espacio para perforar el agujero (S2'');

perforar el agujero más pequeño en tamaño que el del espacio en las capas de circuitos laminadas en el espacio (S4'');

metalizar las capas de circuitos con el agujero perforado para metalizar el agujero y el espacio restante (S5'');

recubrir una foto resistencia en ambas capas más exteriores (S6'');

modelar la foto resistencia en las capas de circuitos con un foto punto para exponer el espacio y el agujero metalizado (S6'');

revestir con cobre electrolítico el agujero metalizado con una solución de revestimiento electrolítica para revestir el agujero metalizado a un grosor de cobre deseado en el agujero metalizado y con envoltura de cobre envolviendo de forma continua desde la pared del agujero hasta la superficie exterior en el espacio alrededor del agujero metalizado (S7'');

denudar la foto resistencia (S8'');

rellenar el agujero revestido de cobre con un material de relleno de vía (S9'');

vulcanizar el material de relleno de vía en el agujero rellenado de vía (S9'');

planarizar el material de relleno de vía y la envoltura de cobre revestida en el espacio alrededor del agujero revestido a un nivel sustancialmente igual que el nivel de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida (S10''); y formar una imagen conductiva para recubrir el agujero planarizado junto con la envoltura de cobre planarizada (S11'') .

Metodo para producir tarjetas de circuitos impresos multicapa con agujeros que requieren revestimiento de envoltura de cobre.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

1. Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a tarjetas de circuitos impresos multicapa con agujeros que requieren revestimientos de envoltura de cobre y a métodos para fabricar las mismas.

2. Descripción de la técnica relacionada

La mayoría de los sistemas electrónicos incluyen tarjetas de circuitos impresos con interconexiones electrónicas de alta densidad. Una tarjeta de circuitos impresos puede incluir uno o más núcleos, sustratos o portadores de circuitos. En un esquema de fabricación para la tarjeta de circuitos impresos que tienen el uno o más portadores de circuitos, circuitos electrónicos (por ejemplo, atenuadores, interconexiones electrónicas, patrones, etc.) son fabricados en lados opuestos de un portador de circuitos individual para formar un par de capas de circuitos. Estos pares de capas de circuitos de la tarjeta de circuitos pueden ser entonces unidos física y electrónicamente para formar la tarjeta de circuitos impresos fabricando un adhesivo (o un prepeg o un bond ply) , apilando los pares de capas de circuitos y los adhesivos en una prensa, vulcanizando la estructura de tarjeta de circuitos resultante, perforando mecánicamente (o perforando con laser) agujeros pasantes, y después revistiendo los agujeros pasantes con un material de cobre para interconectar los pares de tarjetas de circuitos.

En algunos diseños que requieren alta fiabilidad, estas tablas de circuitos impresos están formadas rellenando los agujeros pasantes con tinta conductiva (por ejemplo, CB100, fabricada por DuPont, Inc. o un sustituto equivalente de un suministrador diferente) o una tinta no conductiva (por ejemplo, PHP-900, fabricada por San-Ei Kagaku Co. Ltd., o un sustituto equivalente de un suministrador diferente) . Estos agujeros rellenos de tinta son más fiables que los agujeros no rellenos porque la conexión de tinta vulcanizada actúa como un apoyo para la pared del agujero y la mantiene en su lugar. Además, los agujeros rellenos de tinta conductiva son más conductivos para las señales eléctricas y también disipan más calor que los agujeros no rellenos.

Sin embargo, todavía pueden tener lugar problemas de fiabilidad con estas tarjetas de circuitos impresos que tienen agujeros rellenos de tinta. Estos problemas de fiabilidad típicamente tienen lugar durante el proceso de montaje de los componentes de las tarjetas de circuitos impresos porque es cuando las tarjetas de circuitos impresos están expuestas a una serie de desviaciones de calor térmicas. Es durante estas desviaciones de calor térmicas que un conductor en una superficie (por ejemplo, una tapa revestida de cobre) de un agujero pasante revestido que está relleno con materiales de tinta se puede separar de una pared del agujero revestido de cobre electrolítico como se muestra en las FIGURAS 1A, 1B, 2A, y 2B.

Para ayudar a reducir esta separación, la IPC (Asociación de Industrias Electrónicas de Conexión) introdujo algunos requisitos nuevos conocidos como "grosor del revestimiento envolvente" (IPC-6012B Modificación 1 - Diciembre del 2006 Especificación de Calificación y Rendimiento para Tarjetas Impresas Rígidas) .Este cobre de envoltura ayuda a reducir la aparición de la separación de la superficie del conductor de agujeros con cobre revestid en tambor como se muestra en las FIGURAS 3 y 4.

Sin embargo, el grosor de revestimiento de la envoltura no elimina completamente la aparición de fallos en las tarjetas de circuitos, como la separación de la superficie del conductor de agujeros con cobre revestido en tambor como se muestra en las FIGURAS 5 y 6. Hay un constante esfuerzo continuo en la industria fabricante de PCB para crear un equilibrio entre el grosor de la envoltura y el diseño de la tarjeta, por ejemplo, anchura de la línea, separación entre las características, número de envolturas necesitadas en cualquier capa conductora. Las razones principales para la aparición de estos fallos de las tarjetas de circuitos son:

1. Grosor de la envoltura inconsistente en la tarjeta debido a una distribución del grosor del revestimiento inconsistente en el panel.

2. Grosor de la envoltura inconsistente dejado en la tarjeta debido a la planarización inconsistente después del proceso de relleno de vía en el panel para retirar el exceso de material de relleno de vía de la superficie del panel.

Al mismo tiempo, el grosor del revestimiento envolvente hace muy difícil y casi imposible fabricar algunos de los diseños con ciclos de laminación secuenciales y/o diseños con múltiples agujeros de vía ciegos que comienzan en una capa conductora común. Cada proceso de envoltura aumenta la superficie de cobre revestido aproximadamente en 0, 0005''. Este aumento en la superficie revestida de cobre reduce el espacio entre trazas, limitando la capacidad de producir conductores de línea fina con separación estrecha en las capas con revestimiento envolvente.

Además, los agujeros rellenados con tinta conductiva o no-conductiva necesitan ser planarizados (nivelados) después de que los agujeros pasantes son rellenados con la tinta y vulcanizados, Ocasionalmente, esta operación de planarización retira el cobre de la envoltura que ha sido anteriormente revestido. Las tarjetas de circuitos impresos sin envoltura de cobre están sujetas a rechazo por la IPC-6012B. Está condición hace a las tarjetas de circuitos impresos susceptibles de tener tapas revestidas de cobre separadas de la pared del agujero como se muestra en las FIGURAS 1 y 2. Desafortunadamente y como se ha mencionado anteriormente, esta separación de la tapa de la pared del agujero puede ocurrir durante el proceso de montaje del componente. El estado de la técnica más cercano está representado por el documento EP 1 662 850 A1, que describe un proceso de formar un agujero con una envoltura de cobre usando pasos de proceso similares a los estipulados en la reivindicación 1; sin embargo la EP 1 662 850 A1 no describe los pasos de:

(i) retirar selectivamente una parte de al menos una de la primera cada de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida para formar un espacio para perforar un agujero;

(ii) perforar el agujero más de tamaño más pequeño que el del espacio;

(iii) planarizar el material de relleno de vía y la envoltura de cobre de revestimiento en un espacio alrededor del agujero revestido a un nivel sustancialmente igual que el nivel de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida.

La US 5 837 154 A y la US 20021027129 A1 describen un proceso de formación de vía donde la capa de cobre en la localización del agujero es retirada antes de la perforación. La US 6 272 745 B1 describe un proceso de planarizar un agujero relleno hasta el nivel de la capa de cobre del sustrato con revestimiento de cobre.

RESUMEN DE LA INVENCION

Los aspectos de las realizaciones de la presente invención están dirigidos hacia métodos, sistemas y/o aparatos (1) para mejorar la consistencia del revestimiento envolvente de agujeros de tarjetas de circuitos impresos con (que requieren) rellenar la vía para proporcionar fiabilidad extra a las tarjetas de circuitos impresos y/o (2) para permitir a los diseñadores y/o fabricantes de tarjetas de circuitos impresos diseñar y fabricar tarjetas con características relativamente buenas y/ geometrías ajustadas.

En una realización de la presente invención y en referencia a las FIGURAS 16A y 16B, una tarjeta de circuitos impresos está provista con una pluralidad de espacios grabados más grandes que los agujeros pasantes (FLAT-WRAPTM (una marca de DDO corp.) Paso de Proceso S2) seguido por la formación de agujeros pasantes (FLAT-WRAPTM Paso de Proceso S3) para conectar patrones de cobre en diferentes capas de la tarjeta de circuitos impresos. Aquí, tras cobre no electrolítico (o cobreado) (FLAT-WRAPTM Paso de Proceso S4) para proporcionar superficie conductiva dentro de los agujeros pasantes y el espacio grabado alrededor de los agujeros pasantes, los agujeros pasantes son presentados por imágenes (FLAT-WRAPTM Paso de Proceso S5) con patrón de puntos (o puntos) más grande que el espacio grabado en el FLAT-WRAPTM Paso de Proceso S2 y revestido al grosor deseado en la pared del agujero pasante (FLAT-WRAPTM Paso de Proceso S6) según el IPC o según se necesite. Aquí después de resistir la denudación (FLAT-WRAPTM Paso de Proceso S7) el agujero pasante presentado por imagen y revestido es rellenado con material de relleno... [Seguir leyendo]

1. Un método de fabricar una tarjeta de circuitos impresos o un subcomponente de la tarjeta de circuitos impresos que tiene una pluralidad de capas de circuitos con al menos un agujero para interconectar patrones de cobre en las diferentes capas de circuitos de la tarjeta de circuitos o el subcomponente de la tarjeta de circuitos, el método comprendiendo:

laminar la pluralidad de capas de circuitos entre sí para formar la tarjeta de circuitos o el subcomponente de la tarjeta de circuitos con una primera capa de cobre sólida y una segunda capa de cobre sólida respectivamente como las dos capas más exteriores de la tarjeta de circuitos o el subcomponente de la tarjeta de circuitos (S1'') ;

retirar selectivamente una parte de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida para formar un espacio para perforar el agujero (S2'') ;

perforar el agujero más pequeño en tamaño que el del espacio en las capas de circuitos laminadas en el espacio (S4'') ;

metalizar las capas de circuitos con el agujero perforado para metalizar el agujero y el espacio restante (S5'') ;

recubrir una foto resistencia en ambas capas más exteriores (S6'') ;

modelar la foto resistencia en las capas de circuitos con un foto punto para exponer el espacio y el agujero metalizado (S6'') ;

revestir con cobre electrolítico el agujero metalizado con una solución de revestimiento electrolítica para revestir el agujero metalizado a un grosor de cobre deseado en el agujero metalizado y con envoltura de cobre envolviendo de forma continua desde la pared del agujero hasta la superficie exterior en el espacio alrededor del agujero metalizado (S7'') ;

denudar la foto resistencia (S8'') ;

rellenar el agujero revestido de cobre con un material de relleno de vía (S9'') ;

vulcanizar el material de relleno de vía en el agujero rellenado de vía (S9'') ;

planarizar el material de relleno de vía y la envoltura de cobre revestida en el espacio alrededor del agujero revestido a un nivel sustancialmente igual que el nivel de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida (S10'') ; y formar una imagen conductiva para recubrir el agujero planarizado junto con la envoltura de cobre planarizada (S11'') .

2. El método de la Reivindicación 1, comprendiendo además:

metalizar las capas de circuitos con el espacio para metalizar el espacio, antes de perforar el agujero en las capas de circuitos laminadas en el espacio metalizado (S3'') .

3. El método de la Reivindicación 2, en donde la metalización de las capas de circuitos con el espacio comprende revestir con cobre no electrolítico el espacio utilizando un proceso de retirada de manchas (S5'')

o revestir de cobre no electrolítico el espacio sin utilizar un proceso de retirada de manchas.

4. El método de cualquiera de las Reivindicaciones anteriores, en donde la metalización de las capas de circuitos perforadas con el agujero perforado para metalizar el agujero comprende desmanchar el agujero perforado, y revestir de cobre no electrolítico el agujero desmanchado.

5. El método de una de las Reivindicaciones anteriores, en donde la circunferencia del foto punto para el revestimiento en tambor selectivo es más grande en tamaño que el del espacio (S6'') .

6. El método de una de las Reivindicaciones anteriores, en donde la laminación de la pluralidad de capas de circuitos comprende laminar una pluralidad de sustratos entre sí, cada uno de la pluralidad de sustratos estando interpuesto entre una y una correspondiente de la pluralidad de capas de circuitos, en donde al pluralidad de sustratos comprende una resina, y en donde la retirada de una parte de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida para formar un espacio comprende retirar selectivamente la parte de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida hasta la resina.

7. El método de una de las Reivindicaciones 1 a 5, en donde la laminación de la pluralidad de capas de circuitos comprende laminar una pluralidad de sustratos entre sí, cada uno de la pluralidad de sustratos estando interpuesto entre una y una capa correspondiente de la pluralidad de capas de circuitos, en donde la pluralidad de sustratos comprende una resina, y en donde la retirada de una parte de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida para formar un espacio comprende retirar selectivamente la parte de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida sin exponer la resina.

8. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en donde el espacio es creado sólo en una de las capas más exteriores.

9. El método de una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el espacio es creado en ambas capas más exteriores.

10. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en donde el agujero perforado es un agujero pasante.

11. El método de una de las Reivindicaciones 1 a 9, en donde el agujero perforado es perforado sin pasar a través del grosor completo de la tarjeta de circuitos o el subcomponente de la tarjeta de circuitos.

12. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en donde el modelado de la foto-resistencia comprende presentar por imágenes de puntos ambas capas más exteriores.

13. El método de una de las Reivindicaciones 1 a 11, en donde el modelado de la foto-resistencia comprende presentar por imágenes de puntos sólo una capa de las capas más exteriores y presentar por imágenes de circuitos la otra capa de las capas más exteriores.

14. Un método de fabricar una tarjeta de circuitos impresos o un subcomponente de la tarjeta de circuitos impresos que tiene una pluralidad de capas de circuitos con al menos un agujero para interconectar patrones de cobre en las diferentes capas de circuitos de la tarjeta de circuitos o el subcomponente de la tarjeta de circuitos, el método comprendiendo:

laminar la pluralidad de capas de circuitos entre sí para formar la tarjeta de circuitos o el subcomponente de la tarjeta de circuitos con una primera capa de cobre sólida y una segunda capa de cobre sólida respectivamente como las capas más exteriores de la tarjeta de circuitos (S1''') ;

perforar el agujero en las capas de circuitos laminadas (S2''') ;

desmanchar el agujero perforado (S3''') ;

retirar selectivamente una parte de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida para formar un espacio que se corresponda con el agujero desmanchado, el espacio alrededor del agujero desmanchado es mayor en tamaño que el del agujero desmanchado (S8''') ;

metalizar las capas de circuitos con el agujero desmanchado y el espacio correspondiente para metalizar el agujero desmanchado y el espacio (S9''') ;

recubrir una foto resistencia en ambas capas más exteriores (S10''') ;

modelar la foto resistencia en las capas de circuitos con un foto punto para exponer el agujero metalizado (S10''') ;

revestir de cobre electrolítico el agujero metalizado con una solución de revestimiento electrolítica para revestir el agujero metalizado a un grosor de cobre deseado en el agujero metalizado y con una envoltura de cobre envolviendo continuamente desde la pared del agujero hasta una superficie exterior en el espacio alrededor del agujero metalizado (S11''') ;

denudar la foto resistencia (S12''') ;

rellenar el agujero revestido de cobre con un material de relleno de vía (S13''') ;

vulcanizar el material de relleno de vía en el agujero rellenado de vía (S13''') ;

planarizar el material de relleno de vía y la envoltura de cobre revestida en el espacio alrededor del agujero revestido a un nivel sustancialmente igual que el nivel de al menos una de la primera capa de cobre sólida o la segunda capa de cobre sólida (S14''') ; y formar una imagen conductiva para recubrir el agujero planarizado con la envoltura de cobre planarizada (S15''') .