Brevet FR2214223A1 — publié le 19740809

L'invention concerne un procédé et un dispositif de fabrication de couches stratifiées présentant une structure particulière au moyen de la technique de métallisation, de pulvérisation ou d'aspersion, en particulier de circuits imprimés et de constituants électroniques. On connaît des procédés, dans lesquels on utilise des feuilles métalliques ayant jusqu'à 0,3 mm d'épaisseur comme cache. Les matériaux utilisés sont surtout le bronze et l'acier. Ces caches à métalliser sont utilisés dans une large mesure pour la fabrication des circuits sur films minces et des circuits intégrés. Les circuits de ce type ne peuvent être fabriqués que très rarement avec un seule cache à métalliser. C'est en particulier avec des contours de conducteurs d'allure géométrique différente qu'un tel cache deviendrait instable ou même se briserait. C'est la raison pour laquelle ces circuits sont répartis sur plusieurs caches, et les caches élémentaires sontpositionnés dans l'ordre sur le substrat pendant l'opération de métallisation.- Cette division complique le processus de fabrication en le prolongeant dans le temps et soulevant des difficultés de positionnement des caches. En outre, des difficultés de contact peuvent se produire aux points de jonction des différentes figures de cache. L'invention a pour but de remédier aux défauts indiqués par un procédé et un dispositif permettant d'appliquer en une seule opération des couches structurées méme compliquées sur un substrat. L'invention a pour objet un procédé de fabrication de couches stratifiées suivant une structure déterminée sur un substrat au moyen de la technique de métallisation, de pulvérisation ou d'aspersion, caractérisé en ce que des rayons de la matière à appliquer sont dirigés à travers une cache posée sur le substrat et constitué par une toile-tamis, sur laquelle a été appliquée une structure. On utilise comme cache pour les applications structurées au moyen de la technique de métallisation avec pulvérisation cathodique dans le vide ou d'autres procédés d'aspersion une toile-tamis, sur laquelle la structure désirée est appliquée de manière connue en soi par le procédé photochimique. On utilise comme tamis une toile très fine, de préférence métallique. Pour appliquer des structures sur des constituants électroniques la largeur des mailles se situe à #peu près entre 60 et 100 m et l'épaisseur du fil métallique entre 30 et 50 m. Plus la toile est fine, plus les structures peuvent-être réalisées exactement. La structure photochimique est généralement appliquée négativement, c'est-à-dire les points où la matière doit être précipitée sur le substrat restent non couverts sur la cache-tamis. Il est avantageux de munir la structure photochimique, tout comme également la toile libre, d'une couche de protection. On obtient ainsi que le cache puisse être plus facilement régénéré après une utilisation- correspondante, par exemple en corrodant la matière appliquée, sans que la couche de protection résistant à la solution caustique soit attaquée. En appliquant la technique de métallisation dans le vide par exemple la couche de protection a en outre pour rôle d'assumer la protection thermique de la structure photochimique et d'éviter qu'elle se gazéfie dans le vide. Il faut utiliser comme couche de protection une matière résistant à la solution servant à corroder la matière appliquée. Il peut s1 agir de matériaux aussi bien métalliques que non métalliques. Dans le cas de cuivre comme matière appliquée, on pourrait par exemple utiliser le chrome. La couche de protection est appliquée utilement par métallisation du cache complèt dans le vide. Une autre forme de réalisation de la solution consiste à appliquer la structure photochimique positivement et à boucher les autres points du tamis par des procédés d'application connus, par exemple galvaniquement. La structure photochimique est ensuite enlevée. Le cache ainsi obtenu avec une structpre négative est exempt de matières photochimiques. Lors de l'application du procédé, il importe que le cache soit appliqué serré sur le substrat, afin que la structure ne devienne pas floué (formation d'ombres). Les sources rayonnantes superficielles ou mobiles ont un effet favorable, car la matière parvient ainsi avec certitude derrière la toile-tamis. On peut aussi mouvoir le substrat caché. C'est notamment en n'appliquant qu'une petite épaisseur de couche, qu'il peut arriver, quand le cache est bien appliqué que la structure du cache-tamis même soit formée et que la conductibilité électrique de la couche soit interrompue. Dans ce cas, il est recommandé de combler ces petites lacuns au moyen d'une réduction chimique sans courant. Par ce procédé on met à profit le changement de directions connu par la théorie cinétique des gaz, des atomes ou molécules métalliques vaporisés ou pulvérisés lors des collisions entre eux ou avec des molécules de gaz. C'està-dire que les atomes métalliques se meuvent vers le substrat non seulement en ligne droite, mais dans toutes les autres directions. Cela conduit à ce que les atomes métalliques parviennent sous la toile-tamis et atomisent ainsi les points SOU9 la mince toiletamis. En plongeant le substrat dans un bain de réduction chimique, une séparation de métal a lieu exclusivement aux points métallisés ou pulvérisés, y compris les points atomisés sous la toile-tamis. Des temps de métallisation très courts suffisent pour ce procédé, de sorte que seule une atomisation du substrat intervient en principe. l'avantage de la solution conforme à l'invention consiste surtout en ce qu'on peut appliquer m#me --de s structures compliquées à l'aide d'un seule cache, et il n'y a plus de positionnement problématique et il ne se produit plus de lacunes de contact. La régénération du cache est simple. La description ci-après se rapporte aux dessins annéxés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 montre dans les figures la lb et lc les étapes de la fabrication d'une cache, - la figure 2 montre l'application du cache dans le procédé. A la figure la une toile-tamis 1 en acier inoxydable avec une largeur des mailles de 80 m et un diamètre du fil métallique de 40 Dans la figure lb cette couche photochimique 2 a été développée de manière connue, de sorte qu'il s'est formé une structure photochimique 3. Puis tout le cache a été métallisé dans le vide avec du chrome et une couche de protection 4 a ainsi été formée telle qu'elle est représentée dans la figure 1c. La couche de protection 4 protège aussi bien la structure photochimique 3 que la toile-tamis 1 même surtout lors de la régénération, quand par exemple#, après plusieurs métallisation, la largeur des mailles est devenue trop petite et doit être corrodée dans une solution caustique. La figure 2 représente un substrat en résine phénolique, sur lequel a été appliqué un adhésif 6 pour améliorer l'adhérence d'une couche 8 appliquée par métallisation. Le cache constitué de la toile-tamis 1, de la structure photochimique 3 et de la couche de protection 4 est appliqué serré sur le substrat préparé 5. Le rayon émanant d'une source de métallisation de la matière à appliquer 7, par exemple de cuivre, parvient, par son angle d'impact différé, sur le substrat 5 également derrière les minces fils métalliques épais de 40 pum de la toile 1, mais forme des arêtes très algues suivant la structure photochimique. Ce procédé permet de fabriquer par exemple des plaques à conducteurs avec de très hautes exigences. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de couches stratifiées suivant 'me structure déterminée sur un substrat au moyen de la technique de métallisation, de pulvérisation ou d'aspersion, caractérisé en ce que des rayons de la matière à appliquer (7) sont dix gués à travers un cache (1, 3, 4) posé sur le substrat (5) et constitué par une toile-tamis (1), sur laquelle a été appliquée une structure (3). 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la structure métallique appliquée par métallisation ou pulvérisation est renforcée dans un bain de réduction chimique. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la structure métallique n'est constituée que d'atomes. 4.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en-ce que la toile-tamis (1) est constituée en particulier par un tamis métallique, de préférence avec une largeur des mailles de 60 à 100 microns et un diamètre du fil métallique de 30 à-50 microns. 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la structure appliquée de manière connue sur la toile-tamis est munie d'une couche de protection distincte de la matière à appliquer. 6.- Procédé de fabrication du dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la structure est appliquée sur la toile, de manière connue en soi, sous forme de structure positive, la structure positive étant enlevée par des procédés de séparation connus, après avoir bouché les surfaces non couvertes.