Brevet FR2487995A1 — publié le 19820205

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une plaquette utilisable pour le marquage de composants et une plaquette de marquage. Une machine de marquage dite aussi machine à décalquer met en oeuvre une plaquette dans laquelle est gravée l'empreinte à marquer et sur laquelle l'encre est étalée par une raclette automatique. Un tampon de gélatine synthétique souple vient prendre l'empreinte de la gravure imprégnée de l'encre à marquer et la reporte sur le composant. De telles machines à marquer sont couramment utilisées pour revetir d'inscriptions d'identification les composants enrobés. Dans la technique des circuits hybrides, ceux-ci sont enrobés dans une résine époxy dont la surface est relativement peu régulière. Il en résulte que la plaquette doit posséder une gravure de très bonne définition, de telle sorte que le marquage présente un bon aspect extérieur et une bonne régularité. Il est connu de l'art antérieur d'utiliser une plaquette en aeier poli de qualité particulière pour améliorer l'état de surface ; cette plaquette est gravée chimiquement, mais son prix de revient est relativement élevé. Une seconde technique met en oeuvre une résine époxy cuivrée sur une face ; la gravure du cuivre est effectuée par attaque chimique suivant le procédé habituel de la fabrication des circuits imprimés. Le prix de revient de cette plaquette en époxy est relativement faible, mais sa durée de vie est limitée à quelques milliers de marquages. En outre, ces deux types de réalisation de plaquettes ne permettent pas l'exécution d'un marquage de grande finesse lorsque les inscriptions sont de dimensions très réduites, c'est- à- dire de l'ordre de quelques dizièmes de millimètres. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de plaquettes de haute définition ainsi qu'une plaquette de marquage ne présentant pas les défauts mentionnés ci-dessus. Le procédé suivant l'invention consiste en une première étape où on revêt un substrat à l'aide d'une couche intermédiaire d'un matériau susceptible d'être attaqué par un décapant qui n'attaque pas ledit substrat ; une deuxième étape où on revêt ladite couche intermédiaire d'une couche de masquage photosensible ; une troisième étape où on photograve ladite couche de masquage en des régions prédéterminées de manière à définir un motif de mar quage ; une quatrième étape où on attaque à l'aide d'un premier décapant ladite couche intermédiaire à travers lesdites régions prédéterminées de la couche de masquage de manière à mettre à nu les régions correspondantes du substrat ; une cinquième étape où on attaque les régions mises à nu du substrat à l'aide d'au moins un second décapant. Selon un mode préféré de l'invention, le substrat consiste en une plaque de verre revêtue d'un matériau dur. Selon un mode de réalisation ultérieur de l'invention, la couche intermédiaire est enlevée dans une sixième étape. L'invention concerne également une plaquette utilisable pour le marquage de composants caractérisée en ce qu'elle comporte une plaque de verre revêtue d'une couche mince d'un matériau dur et un motif de marquage gravé à travers à la fois le verre et la couche de matériau dur. L'invention sera mieux comprise par référence aux dessins ciannexés et où: - la figure 1 représente les étapes d'un procédé suivant un premier mode de réalisation de l'invention; -la figure 2 représente les étapes d'un procédé suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention et - la figure 3 représente une plaquette selon le deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure la représente un substrat 1 revêtu d'une couche intermédiaire 2 constituée d'un matériau susceptible d'être attaqué par un décapant qui n'attaque pas le substrat. La figure lb représente l'étape suivante où une couche de masquage 3, par exemple une laque photosensible, est déposée sur la couche intermédiaire 2. L'étape lc consiste en la photogravure de la couche de masquage 3 en des régions prédéterminées, de façon à définir un motif de masquage. Lors de l'étape ld, on photograve la couche intermédiaire 2 à travers les parties mises à nu de la couche de masquage 3. Le substrat 1 dont des parties prédéterminées ont ainsi été mises à nu est décapé à l'aide d'un deuxième décapant sur une profondeur par exemple de 7 à 8 microns qui sera satisfaisante pour l'utilisation souhaitée comme plaquette de marquage. Il est à noter que, lors d'une attaque relativement profonde d'un substrat, une laque photosensible n'est pas en général suffisante pour la totalité de l'attaque. La couche intermédiaire 2 supplée donc à d'éventuelles défaillances de la couche de masquage 3 qui pourrait se trouver détériorée lors de la gravure profonde du motif de marquage. La figure le montre la plaquette après les opérations de gravure. On enlève ensuite la couche de masquage 3 comme représenté à la figure If. Une étape ultérieure lg également envisageable est d'enlever la couche intermédiaire 2 qui a servi à assister la couche de masquage 3 lors de la gravure profonde du motif de marquage. Cependant, pour qu'une plaquette de marquage soit satisfaisante, il faut que sa surface soit relativement dure. C'est ainsi que, si un matériau dur a été choisi pour la couche intermédiaire 2, il est souhaitable de le conserver. Dans le cas contraire, il convient de retirer cette couche intermédiaire et d'utiliser la surface mise à nu du substrat 1 si celle-ci est suffisamment dure. La figure 2 illustre un autre mode de réalisation du procédé permettant d'utiliser un substrat dont la surface superficielle ne serait pas suffisamment dure. Dans ce cas, une plaque 1 revêtue d'une couche 4 qui est réalisée par dépôt d'un matériau dur est utilisée et le procédé se poursuit comme il a été indiqué plus haut. La figure 2b montre la plaque 1 revêtue successivement d'une couche en matériau dur 4, d'une couche intermédiaire 2, et d'une couche photosensible de masquage 3. La figure 2c montre la couche photosensible de masquage 3 après l'étape de photogravure. A l'étape 2d, la couche intermédiaire 2 est gravée à l'aide d'un premier décapant dans des régions prédéterminées correspondant aux ouvertures de la couche photosensible 3 réalisée à l'étape précédente. L'étape 2e consiste à réaliser la gravure profonde du motif de marquage dans le substrat à travers la couche 4. Pour ce faire, on utilise au moins un second décapant qui sera capable de décaper à la fois la couche 4 et le substrat, ou on procède en deux étapes successives, à savoir attaque des parties de la couche 4, puis attaque et gravure profonde du substrat 1 dans des régions correspondantes. La figure 2f montre la plaquette après enlèvement de la couche photosensible résiduelle 3. La figure 2g et la figure 3 montrent la plaquette après enlèvement de la couche intermédiaire 2 ; la couche en matériau dur 4 est alors susceptible d'assurer la longévité de la plaquette lors de nombreux passages de la raclette automatique qui est destinée à étaler l'encre à marquer et lors de l'application du tampon de gélatine souple qui prend l'empreinte de la gravure. Dans le cas du procédé illustré à la figure 1, on peut utiliser comme substrat un matériau dur, par exemple le silicium et réaliser la couche intermédiaire 2 sous forme de dépôt métallique. Cependant, on peut considérer que l'utilisation d'une plaquette de silicium est d'un prix de revient trop élevé pour des applications où les plaquettes de marquage doivent être changées fréquemment. Dans ce cas, il est souhaitable d'utiliser un procédé aussi économique que possible et pour ce faire, le procédé illustré à la figure 2 est particulièrement avantageux, étant donné que l'on peut partir d'un substrat dont le prix de revient est très faible et sur lequel on dépose une couche relativement mince d'un matériau dur, par exemple une épaisseur de 1 500 A de tantale.Un tel dépôt peut avoir lieu par pulvérisation cathodique, par exemple par bombardement cathodique d'une cible de tantale avec un balayage d'argon comprenant environ 2 % d'azote. La couche intermédiaire 2 peut être alors réalisée en alliage de platine or par exemple réalisé également par pulvérisation cathodique dans le même appareil où le tantale a été pulvérisé. L'attaque de la couche intermédiaire platine or peut être réalisée par de l'eau régale: en effet, l'eau régale n'attaque pas le tantale. La couche de tantale peut être attaquée par un mélange d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique ainsi qu'il est bien connu. Dans ce cas, il est particulièrement avantageux d'utiliser un substrat de verre qui sera également attaqué par le mélange d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique, ce qui évite d'utiliser un troisième décapant. Une couche de platine or d'une épaisseur de l'ordre de 3000 A est tout-à-fait satisfaisante pour la réalisation de la gravure ultérieure du substrat. Le substrat est attaqué à une profondeur d'environ 7 à 8 microns, ce qui correspond à une profondeur relativement optimale pour les encres de marquage habituellement utilisées. L'exemple cidessus n'a pas de caractère limitatif. On pourrait ainsi utiliser comme matériau dur du chrome ou une pulvérisation d'un nitrure ou d'un oxyde qui donnent des couches de surface relativement dure et qui conviennent pour l'application envisagée. La présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits mais au contraire, englobe toutes les variantes pour peu qu'elles soient réalisées dans le cadre des revendications ciannexées. Par exemple, les parties résiduelles de la couche de masquage photosensible pourraient être enlevées avant l'étape où on attaque les régions mises à nu du substrat. Dans le cas où il est prévu d'enlever la couche intermédiaire, on peut également laisser en place les parties résiduelles de la couche de masquage qui seraient alors enlevées en même temps que la couche intermédiaire. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une plaquette utilisable pour le marquage de composants, caractérisé en ce qu'il consiste en: - une première étape où on revêt un substrat 1 d'une couche intermédiaire 2 d'un matériau susceptible d'être attaqué par un déca pant qui n'attaque pas la surface dudit substrat; - une deuxième étape où on revêt ladite couche intermédiaire 2 d'une couche de masquage photosensible; - une troisième étape où on photograve ladite couche de masquage 3 en des régions prédéterminées de manière à définir un motif de marquage; - une quatrième étape où on attaque à l'aide d'un premier décapant ladite couche intermédiaire 2 à travers lesdites régions prédéterminées de la couche de masquage 3, de manière à mettre à nu des régions correspondantes du substrat; - une cinquième étape où on attaque les régions mises à nu du substrat à l'aide d'au moins un second décapant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'enlèvement des parties résiduelles de la couche photosensible après la quatrième ou la cinquième étape. 3. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche intermédiaire est enlevée dans une sixième étape. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire 2 est en alliage de platine-or. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit premier décapant est de l'eau régale. 6.Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat consiste en une plaque 1 revêtue d'un matériau dur 4. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite plaque 1 est en verre. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit matériau dur 4 est du tantale. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tantale est déposé par pulvérisation cathodique avec un balayage d'argon et d'azote. 10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite plaque et le matériau dur sont attaqués par un second décapant unique. 11. Procédé suivant les revendications 7, 8 et 10 prises ensemble, caractérisé en ce que le tantale et le verre sont attaqués par un mélange d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique constituant le second décapant unique. 12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que ladite couche de tantale a une épaisseur de l'ordre de 1500 X. 13. Procédé suivant l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit matériau dur est du chrome. 14. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le platine-or a une épaisseur de l'ordre de 3000 A. 15. Procédé suivante l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites régions mises à nu du substrat sont attaquées jusqu'à une profondeur de l'ordre de 7 à 8 microns. 16. Plaquette utilisable pour le marquage de composants, caractérisée en ce qu'elle comporte une plaque de verre revêtue d'une couche mince d'un matériau dur et un motif de marquage gravé à travers à la fois le verre et la couche de matériau dur.