Brevet FR2130100A1 — publié le 19721103

La présente invention concerne la fabrication de circuits imprimés et plus particulièrement un procédé utilisant deux matériaux résistants pour la fabrication d'une structure de circuits imprimés. Il est d'usage courant de former des structures de circuits imprimés 5 en laminant, ou en appliquant de toute autre façon, une couche continue d'un matériau conducteur, tel que du cuivre, sur un substrat diélectrique et ensuite en attaquant, ou en décapant les régions de cuivre indésirables afin de laisser apparaître une configuration sélectionnée de conducteurs. Dans quelques structures de ce type, les éléments électriques sont montés sur les conducteurs 10 sans opérations supplémentaires sur la couche conductrice. Par opposition, dans les dispositifs du type auquel se réfère la présente invention, on procède à une étape de revêtement électrolytique, ou à tout autre revêtement, sur la couche conductrice. Par exemple, la couche conductrice peut être très mince afin de réduire la quantité du décapage requis, un matériau conducteur supplé-15 mentaire peut être plaqué dans la configuration requise sur la couche conductrice afin de fournir au conducteur l'épaisseur supplémentaire. Dans un autre exemple comprenant à la fois une étape de revêtement et une étape de décapage, la couche conductrice peut être décapée suivant la configuration sélectionnée et une autre configuration peut être plaquée afin de se prolonger verticalement 20 au-dessus de la couche conductrice, par exemple, pour former des plots conducteurs dans un dispositif à couches multiples. Pour procédér à un revêtement électrolytique sur la couche conductrice, la conductivité électrique doit être assurée dans toute la région qui doit être revêtue. Ordinairement, dans la configuration produite par l'étape de décapage, 25 quelques uns des conducteurs sont physiquement et conductivement isolés et, ainsi ne peuvent-ils pas recevoir le courant nécessaire au revêtement électrolytique. Une solution proposée dans l'art antérieur consiste à couvrir la configuration attaquée des conducteurs ainsi que la surface diélectrique du substrat d'un film conducteur mince, facilement attaquable qui forme une con-30 nexion électrique temporaire entre les éléments de la configuration conductrice. Un matériau photo-résistant est formé sur le film conducteur temporaire et est développé suivant la configuration de revêtement requise. Après l'étape de revêtement, le matériau résistant est enlevé et le film conducteur temporaire est enlevé par décapage dans une étape qui n'endommage pas de façon importante 35 les régions plaquées des conducteurs. Dans le procédé qui vient juste d'être décrit, il y a un problème par le fait que la conductivité entre les conducteurs est limitée par la quantité du matériau conducteur temporaire qui doit être enlevée durant l'étape de décapage sans attaquer de façon indésirable les configurations plaquées. La conductivité peut être faible si bien que le 40 revêtement obtenu est inégal, ce qui n'est pas souhaitable. Par suite des 72 04902 2 2130100 problèmes posés pour l'établissement des connexions électriques à une configuration sélectionnée de conducteursdéjà décapée, il est avantageux de plaquer la configuration sélectionnée sur la couche conductrice avant que la couche conductrice ne soit décapée. C'est-à-dire, après la formation de la seconde 5 couche, ou couche plaquée de la structure, la première couche est sélectivement décapée. Il se pose un problème pour la protection de la région plaquée durant l'opération de décapage. Dans une solution proposée dans l'art antérieur, la couche conductrice est masquée pour l'opération de revêtement, le revêtement est réalisé, et l'opération de revêtement est suivie par un autre revêtement 10 de matériau résistant au décapage. Lorsque le matériau résistant est enlevé pour l'opération de décapage sur la couche conductrice, le matériau résistant appliqué sur les régions plaquées ne disparaît pas afin de protéger les régions plaquées durant l'étape de décapage suivante. Pour certains types de structures, les régions revStues ne sont pas effectivement protégées par 15 ce procédé et les positions non protégées sont endommagées par l'étape de décapage. Un objet de la présente invention consiste à fournir un nouveau procédé perfectionné qui soit particulièrement approprié aux structures revêtues de ce type. Conformément à la présente invention, une couche de matériau résistant 20 mince est appliquée à une feuille conductrice afin de masquer les zones qui doivent être enlevées ultérieurement durant une étape de décapage qui forme une configuration de conducteurs distincts. Ensuite, il est appliqué une seconde couche de matériau résistant d'épaisseur relativement importante pour l'opération dg revêtement. Cette seconde couche de matériau résistant a une épais-25 seur qui représente plusieurs fois celle de la première couche de matériau résistant. La seconde couche de matériau résistant est exposée et développée afin d'exposer les zones de la surface conductrice où doit avoir lieu le revêtement final et afin de masquer les zones qui ne doivent pas être revêtues. Le second masque peut coïncider avec le premier masque ou il peut masquer 30 dans la coache conductrice d'autres zones qui n'étaient pas couvertes durant le développement de la première couche de matériau résistant. L'étape de revêtement forme alors des régions conductrices en relief sur la feuille conductrice. La seconde couche de matériau résistant est enlevée afin d'exposer toutes les réglons revêtues et toutes les régions de la couche conductrice 35 qui n'étaient pas masquées par la première couche de matériau résistant. Les régions conductrices exposées sont ensuite revêtues d'une troisième couche de matériau résistant. Cette troisième couché couvre non seulement les surfaces opposées externes de la feuille conductrice et des régions revêtues mais également les côtés des régions revêtues sauf là où les côtés sont masqués par le 40 mince rebord de la première couche de matériau résistant. La première couche de 72 04902 3 2130100 matériau résistant est ensuite enlevée. A ce stade du procédé, un matériau résistant au décapage couvre toutes les régions revêtues sauf une région à la base de chacune des régions revêtues là où la première couche de matériau résistant a empêché le revêtement de la troisième couche de matériau résistant. 5 La couche conductrice est ensuite attaquée. Etant donné que la première couche de matériau résistant est beaucoup plus mince quB la seconde couche, de matériau résistant, seule une très faible portion du revêtement et de la configuration conductrice est décapée de façon indésirable durant cette étape. Ce procédé est facilement adaptable à une étape de fabrication à vitesse 10 élevée et il convient à des tolérances strictes qui permettent à de très petites régions conductrices d'être placées très proches les unes des autres. D'autres objets caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre,donnée à titre d'exemple non limitatif, en sereportant aux dessins annexés qui représentent les différentes 15 étapes du procédé conforme à la présente invention. Le dessin annexé est une vue en coupe d'une structure de circuit imprimé suivant les différentes étapes du procédé conforme à la présente invention. La figure 1 représente, comme étape de départ, un substrat classique 10 supportant une couche conductrice 11 qui peut être du cuivre. La couche 11 est 20 suffisamment épaisse pour fournir la conductivité nécessaire à un revêtement électrolytique uniforme satisfaisant (suivant une étape décrite ultérieurement) . Pour la structure spécifique du dessin, la couche 11 est suffisamment épaisse pour assurer la conductivité appropriée dans la structure réalisée. Durant l'étape suivante, non représentée sur le dessin, une mince couche 25 de matériau photo-résistant est appliquée sur la couche 11. Le matériau résistant est de façon classique exposé conformément à la configuration des conducteurs qui doit être formée par attaque, ou décapage, de la couche 11, et il est ensuite développé. La figure 2 représente des régions de matériau photo-résistant 12, 13 et une région d'intervention où la couche 11 est exposée 30 par l'étape de développement. Dans la structure finale de la figure 7, les régions de la couche 11 qui est masquée par les portions de matériau résistant 12, 13, sont enlevées, et la région qui est exposée sur la figure 2 est maintenue comme faisant partie de la structure de circuit. La figure 3 montre une seconde couche de matériau résistant 14 appliqué 35 sur les premières portions de matériau résistant 12, 13, et la région exposée de la couche 11. Comme le montre la figure 4, la seconde couche de matériau résistant 14eixposée et développée pour laisser subsister les régions 15, 16 et 17 et pour exposer les régions de la couche conductrice 11, là où doit se faire le revêtement. Dans une étape qui n'est pas représentée sur le dessin, 40 la structure de la figure 4 est revêtue électrolytiquement. La couche conduc 72 04902 4 2130100 trice 11 forme uns électrode pour l'étape de revêtement électrolytique et les couches de matériau résistant définissent la dimension verticale de la région revêtue. La figure 5 montre la structure après l'étape de décapage, la seconde couche de matériau résistant 14 des figures 3 et 4 étant enlevée. Les plots 5 conducteurs 10 et 19 formés dans l'étape de revêtement sont physiquement et électriquement connectés à la couche conductrice 11. Comme le montre la figure 6, la structure de la figure 5 reçoit une couche de revêtement 20 dans ces régions exposées. Par exemple, la couche 20 peut être du chrome déposé par revêtement électrolytique.Ainsi, dans la structure de la 10 figure 6, les régions conductrices qui doivent être enlevées par attaque sont toujours recouvertes par les portions 12 et 13 de la première couche de matériau ésistant et les régions qui ne doivent pas être enlevées sont recouvertes par le matériau résistant 20. Les portions 12 et 13 de la première couche de matériau résistant sont enlevées et la structure est décapée pour 15 produire la structure de circuit réalisée de la façon représentée sur la figure 7. Comme le montre la figure 7, les régions conductrices sont complètement masquées par la couche 20sauf aux points 21 où les portions de matériau résistant 12 et 13 ont limité l'opération de la couche de revêtement 20 et où le passage inférieur normal apparaît durant le décapage de la couche conduc-20 trice 11. La seconde couche de matériau résistant 14 est beaucoup plus épaisse que la première couche si bien que la région 21 où peut se produire le passage inférieur est très petite et l'opération d'attaque ne réduit pas de façon importante la conductance des plots ou des conducteurs de la couche 11. Ainsi, le procédé de la présente invention permet à la couche conductrice 11 d'être 25 prête pour l'opération de revêtement électrolytique et empêche l'opération de décapage suivante d'endommager la structure revêtue. Ce procédé peut être utilisé avec une grande variété de matériaux résistants disponibles dans le commerce et tous les matériaux de traitement apparentés. De préférence, le premier matériau résistant est un produit connu dans 30 le commerce sous la marque KTFR et le second matériau résistant est disponible dans le commerce sous la marque RISTON. Ces matériaux fournissent les rapports d'épaisseur requis pour réduire la zone exposée 21 représentée sur la figure 7. En outre, les matériaux sont compatibles dans le procédé utilisant deux matériaux résistants, et les matériaux résistants ordinaires de dénudement et de 35 développement se sont avérés être compatibles aux étapes où la structure contient les deux matériaux résistants. En outre, le fait que le second matériau résistant couvre toutes les régions 12 et 13 du premier matériau résistant, simplifie la relation des deux matériaux résistants dans les étapes de développement. 40 Le procédé est également utile là où la configuration revêtue représentée 72 04902 5 2130100 par las plots 18 et 19 est identique à la configuration de conducteurs dans la couche 11. Par exemple, la couche 11 peut être suffisamment épaisse pour obtenir un revêtement électrolytique satisfaisant mais pas aussi épaisse que les conducteurs requis dans la structure réalisée. La couche mince peut être 5 revêtue suivant la configuration sélectionnée et ensuite protégée par une couche revêtue 2U de la manière représentée sur le dessin pour la partie gauche du plot 16 et la partie droite du plot 19 où les configurations des plots et de la couche conductrice coïncident. Il reste bien entendu que la description qui précède n'a été donnée à titre 10 d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre et de la portée de la présente invention. 72 04902 B 2130100 REVENDICATIONS 1. Procédé de formation d'une structure électrique du genre comprenant un substrat diélectrique et une couche conductrice formée sur ce substrat, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : la formation sur la couche conductrice d'un premier matériau résistant 5 suivant une configuration conforme aux zones de ladite couche qui doivent être enlevées durant une opération de décapage ultérieure. la formation sur le premier matériau résistant d'un second matériau résistant suivant une configuration de matériau à déposer sur la couche conductrice, 10 le dépôt du matériau à déposer sur ladite couche et l'enlèvement du second matériau résistant tout en maintenant le premier matériau résistant, l'application d'un troisième matériau résistant sur les régions non masquées par le premier matériau résistant, et l'enlèvement du premier matériau résistant et la réalisation de 15 l'opération de décapage sur la couche conductrice, de telle sorte que la région où le matériau a été déposé est nettement définie par le second matériau résistant, et reste protégée durant l'opération de décapage par le troisième matériau résistant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau à 20 déposer est un conducteur déposé sur ladite couche par voie de revêtement électrolytique et la couché conductrice est suffisamment épaisse pour assurer une répartition de courant qui permette un revêtement uniforme pour toute la couche. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second matériau 25 résistant a une épaisseur qui représente plusieurs fois celle du premier matériau résistant. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le troisième matériau résistant est un métal revêtu résistant à l'opération de décapage. 30 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la configuration du second matériau résistant coïncide, au moins pour certains points présélectionnés, avec la configuration du premier matériau résistant. 72 04902 ? 2130100 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le second matériau résistant recouvre toutes les régions non développées du premier matériau résistant.