Brevet FR2513476A1 — publié le 19830325

PLAQUETTE A CIRCUIT A PLUSIEURS COUCHES ET SON PROCEDE DE FABRICATION La présente invention concerne une plaquette à circuit à plusieurs couches et un procédé pour sa fabrication Selon un procédé de fabri- cation de plaquettes à circuits à plusieurs couches, dont la caractéris- tique essentielle consiste à utiliser une laque électriquement conductrice et résistanteau décapage, appelée "réserve de décapage" Cela procure entre autres l'avantage que cette laque est disposée électriquement en parallèle aux voies conductrices et diminue ainsi leur résistance Egale- ment cette laque protège les voies conductrices sous-jacentes contre une oxydation, ce qui procure un avantage important surtout dans le cas de voies conductrices en cuivre. Pour le dépôt d'une seconde couche de voies conductrices, il est proposé dans un système de déposer sur la première couche de voies conductrices une couche de laque isolante, au moins dans la zone des points de croisement de la première et de la seconde couches de voies conductri- ces Lorsque cette seconde couche de voies conductrices sert à former ce qu'on appelle des pontets, les zones de liaison (têtes de pontets) entre les deux couches ne sont pas recouvertes de la laque isolante La seconde couche de voies conductrices, et notamment les pontets, sont alors cons- titués d'une laque électriquement conductrice, comme par exemple une laque résistante. La présente invention a pour but d'améliorer le procédé et la pla- quette à circuit à plusieurs couches, de manière à augmenter, avec des étapes de fabrication simples à réaliser, la conductivité électrique de la seconde couche de voies conductrices, notamment dans la zone des pontets. Pour résoudre ce problème, il est proposé conformément à la pré- sente invention que la laque électriquement conductrice formant la seconde couche de voies conductrices se prête à un traitement de dépôt électrolytique et que, après le durcissement de cette laque, une couche métallique puisse être déposée galvaniquement sur elle. Dans la plaquette à circuit ainsi réalisée, la laque électriquement conductrice formant la seconde couche de voies conductrices est electrolysable, une couche métallique galvaniquement déposée étant placée sur cette laque susceptible de recevoir un dépôt électrolytique. La couche électrolysable contient avantageusement du carbone et elle se compose par exemple d'une "laque résistante à couche de carbone" conte- nant de la suie ou du graphite. La couche métallique déposée galvaniquement contient avantageuse- ment un métal résistant à la corrosion notamment des matériaux métalliques pour contacts La laque contenant du carbone peut être déposée d'une ma- nière particulièrement simple par un procédé d'impression au tamis. On obtient une autre amélioration en déposant la laque électrolysable dans des fenêtres ménagées dans la laque isolante, ces fenêtres se trou- vant dans les zones de liaison (têtes de pontets) de la première et de la seconde couches de voies conductrices ou bien additionnellement également encore sur des surfaces de contacts de commande et/ou des surfaces de brasure A l'exception de ces fenêtres, la laque isolante recouvre ainsi la totalité de la première couche des voies conductrices La laque iso- lante, qui doit être déposée obligatoirement pour séparer les deux couches de voies conductrices, remplit ainsi additionnellement la fonction d'un masque d'électrolyse, qui devrait autrement être déposé dans une opé- ration supplémentaire On est ainsi assuré de n'avoir effectivement à traiter que les zones o cela est nécessaire. Un impératif pour l' électrolyse est naturellement que toutes les zones à électtolyser soientélectriquement accessibles pour pouvoir établir une liaison avec la cathode du dispositif d' électrolyse Lorsque, sur la plaquette à circuit final, toutes les voies conductrices n'aboutissent pas au bord de la plaquette, il est possible de prévoir, pour satisfaire à la condition précitée, des liaisons auxiliaires qui seront ultérieure- ment éliminées lors du poinçonnage ou du perçage de la plaquette - En ce qui concerne les points de brasage à effectuer sur les voies conductrices, on obtientl'avantage, lorsque ses zones sont également re- vêtues d'une couche métallique déposée galvaniquement, que cette couche métallique est brasable de sorte que la laque électriquement conductrice, qui est placée sur la première couche de voies conductrices et qui n'est pas ou seulement difficilement brasable, ne doit pas être enlevée avant le brasage On économise ainsi une autre opération. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan schématique d'une plaquette à cir- cuit après la réalisation de la première couche de voies conductrices; la figure 2 est une vue, semblable à la figure 1, après le dépôt de la laque isolante; la figure 3 est une vue en plan de la plaquette à circuit lorsque sa fabrication est terminée. Sur les différentes figures, des références identiques désignent des parties identiques. Une plaquette de base au substrat 1 revêtu de cuivre, est formée d'une couche d'une matière électriquement non conductrice, comme par exem- ple du papier dur, et d'une couche de cuivre placée au-dessus Sur cette couche de cuivre, on dépose dans une première opération, une couche for- mée d'une laque résistant au décapage et électriquement conductrice sous la forme des voies conductrices désirées 2, 3, 4, le cas échéant avec des "têtes de pontets" 5, 6 et des surfaces de contacts de commande 7 Ce dépôt est réalisé avantageusement par une technique d'impression au tamis. Après durcissement de cette laque, la couche de cuivre non recouverte par elle est enlevée par décapage dans un bain approprié de manière qu'il ne subsiste sur la plaque de base 1 que le cuivre recouvert par la laque. Après cette opération, on dépose ou on plaque (voir la figure 2) une couche de laque isolante 16 au moins sur les zones de la plaquette qui doivent être pourvues ultérieurement des voies conductrices de la se- conde couche Dans l'exemple représenté, la majeure partie de la plaquette est recouverte de la laque isolante 16, auquel cas seulement certaines zones ou fenêtres 9, 10, 11, 12 sont laissés libre Les fenêtres 9 et 10 dégagent dans ce cas les "têtes de pontets" 5 et 6, la fenêtre 11 dégage la surface de contact de commande 7 tandis que la fenêtre 12 dégage une zone de brasure qui présente un perçage 8, traversant le substrat 1. Après durcissement de la laque isolante 16, on dépose,dans une opé- ration suivante et avantageusement par une technique d'impression au tamis, une laque électriquement conductrice et contenant du carbone en des endroits désirés En particulier il s'agit dans ce cas d'un pontet 13 qui relie 13 4-7 6 entre elles les têtes de pontets 5 et 6 Ce pontet est ainsi déposé au travers des fenêtres 9 et 10 et également au-dessus de la couche de la- que isolante 16 située entre lesdites fenêtres. En outre, la surface de contact de commande 7 et/ou la surface de brasure peuvent être recouvertes de couches 14, 15 de laque contenant du carbone A la fin de cette opération, la plaquette à circuit se trouve dans la condition indiquée sur la figure 3. Dans la dernière opération, les extrémités (non représentées) des voies conductrices 2 ou 4 et 3 qui aboutissent au bord de la plaquette 1 sont reliées à une électrode (cathode) d'un dispositif électrolytique Dans l'opération de revêtement qui s'effectue à la suite, les couches de laque à base de carbone 13, 14,15 sont traitées électrolytiquement, cà-d. qu'elles sont revêtues d'une couche métallique qui contient avantageuse- ment essentiellement du cuivre La figure 3 montre également que toutes les couches de laque à base de carbone sont reliées électriquement aux voies conductrices 2, 3 et 4 de sorte que leur connection électrique avec le dispositif de-revêtement ne pose aucun problème. Du fait que la couche métallique déposée galvaniquement est placée électriquement en parallèle à la couche de laque à base de carbone, la résistance électrique de ces couches est considérablement diminée, ce qui élimine des difficultés résultant d'une augmentation de la chute de ten- sion et de la génération de chaleur en résultant. Grâce à l'amélioration de la conductivité électrique, on obtient dans les zones de contact de commande, comme par exemple la zone 7 ou 14, une diminution de la résistance de transition alors que dans les zones de brasure, comme par exemple la zone 15, on obtient également une bonne ap- titude de brasage grâce à la couche métallique déposée galvaniquement. En outre on constate que, sans avoir à prévoir une fabrication coûteuse d'un masque d'électrolyse, on est assuré de ne pourvoir de la couche métallique déposée galvaniquement que les zones qui le nécessi- tent effectivement. Il est en outre à noter qu'également la laque électriquement con- ductrice et résistante au décapage qui découvre les voies conductrices de la première couche peut également être adhérente par rapport à des cou- ches êlectrolytiques,c'est-à-dire qu'aucune couche métallique ne peut être séparée galvaniquement de ladite laque Dans ce cas il n'est pas né- cessaire de revêtir de la laque isolante 16 la totalité de la plaquette, à l'exception des fenêtres 9, 10, 11, 12 Au contraire, il suffit de pourvoir de la laque isolante seulement les zones de croisement, c'est-à- dire dans l'exemple représenté, une zone reliant les têtes de pontets 5 et 6. A la place du revêtement électrolytique de la surface de brasage 15, la laque résistante au décapage et électriquement non conductrice peut également être enlevée de la zone de brasage afin de préparer celle-ci pour le brasage Le cas échéant, il est également possible d'effectuer encore une désoxydation de cette zone. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisa- tion décrits et représentés et il est possible d'envisager de nombreuses modifications et variantes sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de plaquettes à circuits à couches multiples suivant lequel on dépose sur une plaquette de base revêtue de cuivre une laque électriquement conductrice et résistante audécapage sous la forme des voies conductrices désirées d'une première couche puis, après le durcissement de la laque résistante audécapage, les couches de cuivre non recouvertes par elle sont enlevées par décapage, procédé ca- ractérisé en ce qu'ensuite on dépose une laque isolante qui recouvre au moins des zones de croisement entre la première couche de voies conduc- trices et une seconde couche de voies conductrices, mais non cependant des zones de liaison entre les couches de voies conductrices, en ce que des voies conductrices de forme désirée de la seconde couche de voies conductrices constituées d'une laque électriquement conductrice sont dé- posées sur la laque isolante et sur les zones de liaison, en ce que la laque électriquement conductrice formant la seconde couche de voies con- ductrices est susceptible de recevoir un dépôt électrolytique qui est déposé galvaniquement en couche métallique sur cette laque après sondurcissement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la la- que formant la seconde couche de voies conductrices contient du carbone. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la laque formant la seconde couche de voies conductrices est dé- posée par un procédé d'impression au tamis. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que la couche métallique contient un métal résistant à la corrosion. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ca- ractérisé en ce que la laque pour dépôt électrolytique est déposée dans des fenêtres de la laque isolante, placées dans les zones de jonction entre la première et la seconde couches de voies conductrices. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les fenêtres sont prévues additionnellement sur des surfaces de contacts de commande et/ou des surfaces de brasure. 7. Plaquette à circuit à couches multiples comportant un substrat, une première couche pourvue d'une couche de cuivre sous la forme de voies conductrices, une couche de laque électriquement conductrice et résistant au décapage et placée sur lesdites voies conductrices, une couche iso- lante, qui est déposée au moins dans les zones de croisement des voies conductrices de la première et d'une seconde couche, ainsi qu'une seconde couche de voies conductrices formée d'une laque électriquement conduc- trice, qui est reliée en des endroits déterminés à la première couche de voies conductrices ou bien à la laque électriquement conductrice et résis- tante au décapage, caractérisée en ce que la laque électriquement conduc- trice de la seconde couche de voies conductrices ( 13, 14, 15) est susceptible de recevoir un dépôt électrolytique et en ce qu'une couche métallique, déposée galvaniquement,est placée sur cette laque. 8. Plaquette à circuit selon la revendication 7, caractérisée en ce que la laque susceptible de recevoir un dépôt électrolytique contient du carbone. 9 Plaquette à circuit selon la revendication 7, caractérisée en ce que la couche métallique déposée galvaniquement contient des matériaux métalliques pour contacts résistant à la corosion. 10. Plaquette à circuit selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que la laque susceptible de recevoir un dépôt élec- trolytique et la couche métallique sont déposées dans des fenêtres ( 9, 10, 11, 12) de la laque isolante ( 16).