Brevet FR2565760A1 — publié le 19851213

La présente invention concerne un procédé pour la réali- sat..zn d' zircuit imprimé constitué d'un substrat de matière electriquement isolante portant, sur au moins l'une de ses faces, des éléments métalliques électriquement con- duczeurs, tels que conducteurs de liaison, plages de contact, ^r^i cn7uce^trices pour des trous traversant ledit substrat, O sait Sue les plages de contact d'un tel circuit im- Dr_ l, ptuent servir à la connexion de celui-ci à des dis- .z...t.sél...r.ques, par exemople d'autres circuits imprimés, grâce à la coopération, à la manière des contacts de connecteurs, desdites plages de contact avec des plages de contact correspondantes portées par lesdits dispositifs électriques. On sait de plus que, afin d'obtenir un contact électrique aussi bon que possible entre lesdites plages de contact respectivement coopérantes, il est avantageux de revêtir celles-ci d'au moins une couche d'un métal non oxYdable tel que l'or, avec éventuellement interposition d'une couche de nickel ou d'un autre métal. De facn connue, un tel revêtement d'or est effectué par électrodéposition après photogravure desdits éléments métal- li;ues du circuit imprime, ce qui nécessite de réaliser une :1ascn dectér que- entre ceux desdits éléments métalliques qui doivent recevoir ledit revêtement. Il est connu de réaliser des pistes imprimées revêtues de couches or sur nickel ou autres sur des circuits imprimés pour former le connecteur miâle qui est inséré dans le connecteur femelle de manière à assurer l'interconnexion électrique. Ces pistes imprimées arrivent perpendiculal- rement au bord de l'une des faces du circuit imprimé selon un peigne. Elles sont réalisées selon des procédés de fabr'- 2- cation connus. Le revêtement de type or sur nickel doit être fait après gravure. Cette opération de revêtement exige impérativement la mise en commun (liaison électrique) des pistes à l'extérieur du contour du circuit. La réalisation des zones de contact revêtues de couches or sur nickel ou autres à n'importe quel endroit du circuit par des procédés de fabrication connus, exige de mettre en commun tous les contacts du circuit par l'intermédiaire de conducteurs auxiliaires extérieurs au circuit ou un disposi- tif spécifique complexe tant du point de vue réalisation que du point de vue emploi. Il en résulte une mise en oeuvre complexe pour réaliser des plages de contacts à tout emplacement désiré du substrat isolant, qui ne se trouverait pas à la périphérie de celle- ci telle que décrite, par exemple, dans le brevet américain 4 125 310. La présente invention a pour objet de remédier à ces in- convénients. Elle concerne un procédé de réalisation de cir- cuits imprimés permettant de réaliser par électrodéposition des contacts à tout emplacement désiré, même non reliés à la périphérie et de simplifier les opérations de revêtements protecteurs sur les zones désignées. Plus précisément, le procédé selon l'invention, permet de réaliser des contacts en protubérance et des zones de contact sur un circuit imprimé, qu'il soit de type: - simple face, double face ou multicouche souple, simple face, double face ou multicouche rigide, -3- - multicouche comportant à la fois des parties souples et des parties rigides. Ce résultat est obtenu en procédant à la gravure après réalisation des contacts en protubérance et dos revêtements protecteurs, couches or sur nickel. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour la réalisation d'un circuit imprimé constitué d'un substrat de matière électriquement isolante portant, sur au moins l'une de ses faces, des éléments métalliques dont au moins cer- 1O tains d'entre eux doivent subir un traitement nécessitant qu'ils soient électriquement reliés ensemble, est remarqua- ble en ce que: - ledit substrat de matière électriquement isolante est préalablement revêtue d'une couche métallique conductrice sur ladite face devant porter lesdits éléments métalliques; - des zones métalliques sont déposées sur ladite couche métallique conductrice en correspondance avec lesdits élé- ments métalliques à former; - lesdites zones métalliques ainsi déposées, correspon- 2- dant à ceux desdits éléments qui doivent subir ledit trai- tement, sont soumises à ce dernier en mettant à profit le fait que lesdites zones métalliques sont électriquement reliées entre elles par ladite couche métallique; et - l'on procède ensuite a l'élimination des parties de ladite couche métallique non recouvertes par lesdites zones métalliques. Ledit traitement peut consister à déposer au moins une couche d'un métal non oxydable à l'air sur lesdites zones métalliques. Un tel métal non oxydable peut être choisi parmi l'or, le nickel ou le palladium ou autre. La présente invention concerne également les circuits imprimés obtenus selon l'invention. Un tel circuit imprimé est avantageusement tel que ses contacts sont disposés de manière à pouvoir être appliqués sur les contacts d'un autre circuit; le contact électrique entre les deux cir- cuits étant assuré par pression et coopération des contacts respectifs. De façon avantageuse, ladite couche métallique conduc- trice portée par ledit substrat isolant et lesdites zones métalliques déposées sont en une matière choisie parmi le cuivre, l'aluminium, le zinc, le cadmium ou un alliage de ceux-ci. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre com- ment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Les figures 1 à 1l illustrent différentes étapes d'un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 12 est une vue en plan d'un exemple de réalisation d'un circuit imprimé selon l'invention, la partie de gauche dudit circuit imprimé étant supposée revê- tue d'un film opaque, électriquement isolant, non représen- té sur la partie droite dudit circuit imprimé. La figure 13 est une vue en plan d'un autre exemple de réalisation d'un circuit imprimé selon l'invention, la partie gauche dudit circuit imprimé étant supposée revêtue d'un film opaque, électriquement isolant, non représenté sur la partie droite dudit circuit imprimé. Le mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, illustré par les figures 1 à 11, utilise un substrat 1 de matière électriquement isolante, revêtue uniformément sur ses deux faces d'une couche métallique 2 ou 3 (voir la figure 1). Par exemple, les couches métalliques 2 et 3 sont en cuivre laminé, de 18 à 70 microns d'épaisseur, et sont collées, à l'aide d'une résine adhésive époxyde ou acryli- que, sur ledit substrat 1, qui peut être réalisée en un polyimide. Le support 1, 2, 3 peut être percé de trous traversants 4, destinés à être métallisés. Comme le montre la figure 2, le support 1, 2, 3 est recouvert sur ses deux faces de films photosensibles 5 et 6, respectivement, qui sont exposés, puis développés et partiellement éliminés pour délimiter des ouvertures 7 ou 8 (voir la figure 3). Par métallisation par exemple, on peut déposer dans les ouvertures 7 du film 5 et dans les ouver- tures 8 du film 6, une couche de cuivre de l'ordre de 35 microns d'épaisseur pour former des zones 9 (correspondant, entre autres, aux conducteurs à obtenir), des zones 10 (correspondant, entre autres, aux contacts à obtenir) et des zones il (correspondant, entre autres, aux parois -6- 2565760' -6- métallisées des trous 4 et à des pastilles solidaires des- dites parois métallisées). Cette étape du procédé selon l'invention est représentée sur la figure 4. Ensuite, les restes des films photosensibles 5 et 6 sont éliminés et de nouveaux films photosensibles 12 et 13 sont disposés sur le support 1, 2, 3 et les zones 9, 10 et 11 qu'il porte (voir la figure 5). Les nouveaux films 12 et 13 sont exposés, développés et partiellement éliminés pour ménager des ouvertures 14 à l'aplomb des zones 10 (voir la figure 6). Dans les ouvertu- res 14 on peut déposer, par métallisation, une couche de cuivre de l'ordre de 70 microns d'épaisseur, pour former des zones 15, destinées à former, avec les zones 10 sous- jacentes, des contacts protubérants (voir la figure 7). Ensuite, les restes des films 12 et 13 sont éliminés. De nouveaux films photosensibles 16 et 17 sont disposés sur le support 1, 2, 3 et les zones 9, 10, 11 et 15 qu'il porte. Ces films 16 et 17 sont exposés, développés et par- tiellement éliminés pour délimiter des ouvertures 18 à l'aplomb des zones 10 et 15. Grâce aux ouvertures 18, on peut revêtir tous les ensembles de zones 10-15, électrique- ment reliés les uns aux autres par les couches métalliques 2 ou 3, d'une première couche de nickel 19 (par exemple de à 10 microns d'épaisseur), puis d'une seconde couche d'or 20 (par exemple de 1 à 2 microns d'épaisseur) par la mise en oeuvre usuelle d'un processus d'électrodéposition (voir la figure 8). Ensuite, les restesdes films photosensibles 16 et 17 sont éliminés. Le support 1, 2, g, les zones 9, 10, 11 et 15 et les couches 19 et 20 sont recouverts de nouveaux films photo- sensibles 21 et 22, qui sont exposés, développés, puis partiellement éliminés pour ne laisser subsister que les parties de ceux-ci qui recouvrent lesdites zones et couches 9, 10, 11, 15, 19 et 20. Par suite, les portions 23 des couches métalliques 2 et 3 se trouvant -ntre lesdites zones 9, 10 et 11 sont mises à nu (voir la figure 9) en regard d'ouvertures 24. A travers lesdites ouvertures 24 des films 21 et 22, on réalise l"élimination des portions 23 des couches métalliques 2 et 3 (voir la figure 10). On élimine ensuite les restes des films 21 et 22 et on obtient le circuit imprimé définitif de la figure 11, dans lequel: - les conducteurs sont formés par la superposition des zones 9 et des portions de couches métalliques 2 et 3 sous-jacentes; - les contacts protubérants sont formés par la superposition des zones 15, des zones 10 et des portions de couches métalliques 2 et 3 sous-jacentes aux zones 10; - les métallisations des trous 4 sont formées par les zones 11 et les parties sous-jacentes des couches 2 et 3. Ainsi, selon l'invention, le circuit imprimé est fabri- qué sur les couches métalliques conductrices 2 et 3, qui sont utilisées pour des dépôts successifs, puis éliminées partiellement par la suite de façon à obtenir ledit circuit imprimé. A l'aide de la description ci-dessus, on conçoit aisé- ment que: - le substrat électriquement isolant 1 peut être choisi souple ou rigide et, - le circuit imprimé réalisé peut être à simple face, à double face ou encore à multicouche. Par ailleurs, quoique à l'aide des figures 1 à 11, on ait illustré la réalisation de contacts 2, 10, 15, 19, 20 protubérants, il va de soi que l'on peut de la même manière réaliser à l'aide de l'invention des contacts non protubé- rants (c'est-à-dire ne comportant pas la partie saillante 15) revêtus des couches 19 et 20. Sur la figure 12, on a représenté une vue en plan par- tielle d'un circuit imprimé 30 du type de celui montré par la figure 11. Le substrat isolant 31 de ce circuit imprimé (voir la figure 14) est mince et souple. Ce circuit imprimé 30 comporite des contacts protubérants 32 semblables aux contacts 2, 10, 15, 19, 20 du circuit imprimé de la figure 11, ainsi que des conducteurs imprimés 33, analogues aux conducteurs 2, 9 ou 3, 9 ci-dessus, chargés d'assurer di- verses interconnexions électriques et terminés à une extré- mité par des pastilles 34 (analogues aux zones 10) faisant partie desdits contacts protubérants 32. Les pastilles 34, et donc les contacts protubérants 32, sont disposés selon des motifs quadrangulaires alignés. A leur extrémité, les conducteurs imprimés 33 peuvent se terminer par des trous métallisés 35 (analogues aux trous métallisés 4, 11). Le circuit imprimé souple 30 peut être pourvu d'autres trous métallisés 36 à pastilles 37 (égalemenr du type des trous 4, Il) suseptDtibles de servir au 7csiticnt-ment d:W' circuit imprimé 30. Un film isolant opaque 38 (seulement figuré sur la partie gauche de la figure 12) recouvre le circuit imprimé 30 pour ne laisser apparaître que les par- ties protubérantes 15, 19, 20 des contacts 32 et les trous métallisés 36. La figure 13 montre un autre mode de réalisation 40 du circuit imprimé selon l'invention, susceptible de coopérer avec le circuit imprimé 30 (voir la figure 14). Le substrat isolant 41 du circuit imprimé 40 est rigide et par exemple réalisée en un stratifié verre époxy ou polyimide. Ce cir- cuit imprimé 40 comprend des pastilles 42 formant les zones de contact disposées selon une disposition calquée sur celle des contacts protubérants 32 portés par le circuit imprimé 30. Les contacts 42 sont identiques aux contacts de type 2, 10, 15, 19, 20 mais ne comportent pas la partie protubérante 15, c'est-à-dire que les couches 19 et 20 sont déposées directement sur la zone 10. Les pastilles 42 sont reliées à des conducteurs imprimés 43 assurant l'intercon- nexion électrique avec des trous métallisés 44 qui permet- tent la fixation et la connexion de composants électroni- ques fonctionnels. Le circuit imprimé 40 comporte des trous métallisés polyvalents 45 et 46 susceptibles d'assurer le positionnement des pastilles 42 par rapport aux contacts protubérants 32 portés par le circuit imprimé 30 et des trous 47 qui permettent la fixation d'un dispositif de pression et de blocage des circuits imprimés 30 et 40 entre eux et d'immobiliser les contacts. Un film isolant 48 re- couvre le circuit imprimé 40 pour ne laisser apparaître que les pastilles 42 formant les zones de contact et les trous 45 et 47 et assurant l'isolement des conducteurs imprimés 48 entre eux. - 1o - La figure 14 représente en coupe partielle les circuits imprimés 30 et 40 positionnés en simple contact, les con- tacts protubérants 32 étant pressés contre les pastilles 42 par un dispositif approprié. - --t - PEVENII-ATIC'(:S 1 - Procédé pour la réalisaton d'un circuit imprimé cons- tistué d'un substrat (1) de matière électriquement isolante portant, sur au moins une de ses faces, des éléments métal- liques dont au moins certains d'entre eux doivent subir un traitement nécessitant qu'ils soient électriquement reliés ensemble, caractérisé en ce que: - ledit substrat de matière électriquement isolante (1) est préalablement revêtue d'une coucne métallique conduc- trice (2 ou 3) sur ladite face devant porter lesdits élé- ments métalliques; - des zones métalliques (9, 10, 11, 15) sont déposées sur ladite couche métallique conductrice (2 ou 3) en cor- respondance avec lesdits éléments métalliques à former; - lesdites zones métalliques (9, 10, 11, 15) ainsi dépo- sées, correspondant à ceux desdits éléments qui doivent subir ledit traitement, sont soumises à ce dernier en met- tant à profit le fait que lesdites zones métalliques sont électriquement reliées entre elles par ladite couche métal- lique (2 ou 3); et - l'on procède ensuite à l'élimination des parties (23) de ladite couche métallique (2 ou 3) non recouvertes par lesdites zones métalliques (9, 1C, il, 15). 2 - Procédé selon la revendication, caractéris en ce que ladite couche métal!ique 2 * ^ recouvre de façon uniforme ledit substrat iso2ar.: - 'on deos - 12 - sur ladite couche métallique 2' ou 3) aussi bien les zones métalliques (10, i1J devant subir le traitement que celles (9, 11) n'ayant pas à le subir et on protège ces dernières zones (9, 11) dudit traitement lorsque celui-ci est appli- qué aux premières (10,!5. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche métallique (2 ou 3) recouvre de façon sélective ledit substrat isolant (1) de façon à ne corres- pondre qu'aux zones (lO, 15) devant subir ledit traitement 1;' et aux connexions entre lesdites zones. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit traitement consiste à dépo- ser au moins une couche (19, 20) d'un métal non oxydable sur lesdites zones métalliques (10, 15). 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites zones métalliques (10, ) ayant subi ledit traitement forment des contacts, pour la liaison électrique dudit circuit imprimé à d'autres dispositifs électriques. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits contacts sont protubérants. 7 - Circuit imprimé obtenu par la mise en oeuvre du procé- dé selon l'une des revendications 1 à 6. 8 - Circuit imprimé selon la revendication 7, plus spécia- lement obtenu par la mise en-oeuvre du procédé des revendi- cations 5 ou 6, caractérisé en ce que ses contacts sont disposés de manière à pouvoir être appliqués s'_r les con- tacts d'un autre circuit irprim, égai:men obten r ar d - 13 - mise en oeuvre du procédé des revendications 5 ou 6, la connexion électrique entre ces deux circuits imprimés étant assurée par la coopération des contacts de chacun d'entre eux avec les contacts de l'autre.