Brevet FR2147241A1 — publié le 19730309

La présente invention concerne la fabrication de substrats recouverts de feuilles métalliques non magnétiques et, plus particulièrement, la fabrication de plaquettes en résine époxy du type utilisé par exemple comme supports de circuits imprimés ou commeoeuches conductrices dans le domaine des circuits multicouches. Selon une méthode connue, on utilise pour ces techniques des plaquettes en résine époxy, par exemple en verre époxy, recouvertes d'une feuille de cuivre. Pour les applications généralement recherchées, la force d'adhésion entre la plaquette de base et la feuille de cuivre est suffisante. Pour d'autres utilisations par contre, telles que les applications aérospatiales, on a eu besoin, pour des raisons d'ordre électrique, d'utiliser d'autres feuilles métalliques non magnétiques comme revêtement. Ces feuilles métalliques doivent adhérer fortement a la plaquette de base car, en cours d'exploitation, ces éléments sont soumis à des efforts mécaniques intenses tels que de fortes accélérations. La réalisation d'un tel scellement très résistant entre l'élément de base en résine époxy et la feuille de métal non magnétique, par exemple un alliage cuivrenickel ou cuivrenickel-zinc, s'est avérée impossible par la méthode connue utilisée a ce jour, au cours de laquelle la feuille de métal est reliée thermiquement et sous pression, avec insertion d'une feuille de substance époxy non traitée, a la plaquette de base en résine époxy, du fait que la feuille métallique non magnétique n'adhère pas suffisamment a la plaquette époxy. On a donc essayé, avant l'opération de scellement des surfaces, d'améliorer la résistance du joint en rendant rugueuse par un procédé mécanique, par exemple à la meule ou au jet de sable, la surface de la feuille de métal non magnétique, de 70 à 75 pm d'épaisseur. Néanmoins, les déformations mécaniques de la feuille de métal non magnétique, inévitables avec un tel traitement, se sont révélées si importantes que le produit fini était inutilisable pour cette seule raison. L'objet de la présente invention est donc de prévoir un scellement très résistant entre les éléments de base en résine époxy et les feuilles de métal non magnétique, évitant les inconvénients précités. L'invention réside donc dans une méthode perfectionnée pour la fabrication de scellements à forte adhérence entre des feuilles de métal non magnétique et des éléments de base en résine époxy, au cours de laquelle les feuilles de métal sont reliées thermiquement et sous pression aux éléments époxy recouverts de feuilles de substance époxy non traitée, caractérisée par le fait qu'une couche de cuivre est appliquée à la surface de ladite feuille de métal. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représente une vue en coupe d'une plaquette en verre époxy recouverte d'une feuille de métal non magnétique. Selon une réalisation préférentielle de l'invention, la surface de la feuille de métal à connecter est recouverte d'une couche de cuivre ou éventuellement d'une couche de cuivre et d'une couche d'oxyde cuivreux uniformément réparti. Par ce moyen, on obtient sur la feuille de métal non magnétique une couche rugueuse de cuivre ou de cuivre et d'oxyde cuivreux avec des aspérités d'au moins 5 à 10 pm qui, en cours de traitement, assurent un scellement nettement plus résistant entre la feuille de métal et la plaquette de base. Alors que sans la disposition prévue par la présente invention la force d'adhérence entre la feuille de métal et la plaquette de base n'était que de 0,03 kgf/mm, elle a pu être portée à 0,2-0,3 kgf/mm par le moyen de l'invention. Il s'est avéré particulièrement intéressant de déposer la couche de cuivre et la couche d'oxyde cuivreux en une seule opération d'électroplacage. Pour cela, il est intéressant d'utiliser un bain contenant 100 grammes de chlorure cuivrique par litre auquel on a ajouté du chlorure de sodium jusqu au point de saturation. A la place de chlorure de sodium, on peut encore utiliser un autre sel conducteur, du chlorure de potassium par exemple. Pendant le traitement électrolytique, la feuille de métal non magnétique connectée en anode se trouve dans le bain de placage. En utilisant un bain de la composition précédente et une densité de courant supérieure à 3A/dm, le traitement de galvanoplastie dure deux minutes. Au cours approximativement des 45 premières secondes, du cuivre se dépose. Etant donné qu'au niveau de la cathode le bain devient alcalin, le dépôt de cuivre initial est suivi automatiquement d'un dépôt d'oxyde cuivreux uniquement. A la place de déposer la couche de cuivre ou de cuivre et d'oxyde cuivreux par un traitement électrolytique, on peut encore la déposer dans un bain de métallisation chimique sans électrode. Si, pour assurer un scellement très résistant entre la feuille de métal non magnétique et la plaquette de base, on ne prévoit qu'une couche de cuivre sur ladite feuille de métal, il est recommandé d'utiliser de simples bains de cuivrage sans adjonction d'aucun agent de polissage. En se reportant à la figure, la plaquette de base elle-même est désignée par la référence 1. Disposée au-dessus se trouve la feuille intermédiaire 2 de substance époxy maintenant traitée, reliée de manière homogène à la base 1. Au-dessus de la feuille 2 est disposée la feuille métallique 4 pourvue de la couche intermédiaire 3 de cuivre ou de cuivre et d'oxyde cuivreux. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de L'invention. REVENDICATIONS 1. Méthode perfectionnée pour la réalisation de scellements très résistants entre des feuilles de métal non magnétique et des éléments de base en résine époxy, au cours de laquelle les feuilles de métal sont reliées thermiquement et sous pression aux éléments époxy de base recouverts de substance époxy non traitée, caractérisée par le fait qu'elle comporte l'application d'une couche de cuivre sur la surface de ladite feuille de métal. 2. Méthode perfectionnée pour la réalisation de scellements très résistants entre des feuilles de métal non magnétique et des éléments de base en résine époxy, au cours de laquelle les feuilles de métal sont reliées thermiquement et sous pression aux éléments époxy de base recouverts de substance époxy non traitée, caractérisée par le fait qu'elle comporte l'application d'une couche de cuivre et d'une couche d'oxyde cuivreux uniformément réparti. 3. Méthode perfectionnée conforme à la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdites couches de cuivre et d'oxyde cuivreux sont déposées en une seule opération électrolytique. 4. Méthode perfectionnée conforme à la revendication 3, caractérisée par le fait que le bain électrolytique contient 100 grammes de chlorure cuivrique par litre et est saturé de chlorure de sodium.