181618. lajstromszámú szabadalom • Integrált rétegelési eljárás
9 181618 10 kalmasak, amelyek mechanikai szilárdsággal, kémiai ellenállóképességgel és jó dielektromos tulajdonságokkal rendelkeznek. így a nyomtatott áramköri lapok anyagainak többsége hőrekeményedő vagy hőrelágyuló anyag, amelyeket általában valamilyen erősítő szerrel kombinálunk. Az erősítő töltelékanyagokkal kombinált hőrekeményedő gyantákat általában merev lapokhoz használjuk, míg a merevítőszerekkel nem adalékolt hőrelágyuló gyantákat általában flexibilis nyomtatott áramköri lapok előállítására használjuk fel. Szintén alkalmazhatók a kerámiával vagy dielektromos réteggel bevont fémek. A leggyakoribb lapszerkezetek közül az alábbi kombinációkat említjük meg: fenol- vagy epoxigyanták papíron vagy papír-üveg vegyes alapon; valamint poliészter, epoxi, poliimid, poli(tetrafluor-etilén) vagy polisztirol üvegen. A leggyakrabban a lapot bevonjuk egy elektromosan vezető fém vékony rétegével. Erre a célra legáltalánosabban rezet használunk. A találmány szerinti eljárásban litográfiás nyomtatólapok előállítása céljára azok a megfelelő szubsztrátumok, amelyek mechanikailag szilárdak, valamint olyan felületük van, amely hidrofil vagy oleofil jellegét tekintve különbözik a rárétegelt fényérzékeny réteg felületétől. Ilyen szubsztrátumokat a 4 072 528 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetnek. Amellett, hogy erre a célra sokféle szubsztrátum kielégítő, különösen előnyösnek találtuk a vékony, anódizált lapokat, mint amilyeneket a 3 458-311 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetnek. Mint már említettük, a fénynek nem kitett fényérzékeny rétegnek a szubsztrátumhoz — például rézhez vagy alumíniumhoz — való adhéziójának (A2) nagyobbnak kell lennie a hordozóhoz való szakítási szilárdságánál (B) és adhéziójánál (A,). A találmány szerinti eljárás megvalósításakor különösen ott van szükség magas A2-értékre, ahol a megvilágítás folyamán a fényérzékeny rétegnek a szubsztrátumon megtapadva kell maradnia. Lényeges, hogy a találmány szerinti eljárásban felhasznált nyomtatott áramköri szubsztrátumok tiszták és idegen anyagoktól mentesek legyenek azért, hogy ezek ne akadályozzák meg a felület nedvesítését és kötődését. Ezért a laminálás előtt gyakran megkívánjuk a nyomtatott áramköri szubsztrátumok tisztítását. Erre a célra a nyomtatott áramköri lapok gyártásában jól ismert tisztítási eljárások közül egy vagy több tisztítási eljárás szolgál. A tisztítás konkrét módja a szennyeződés típusától — szerves, partikuláris vagy fémes — függ. Ilyen módszerek például az oldószeres vagy oldószer-emulziós zsírtalanítás, mechanikus ledörzsölés, lúgos áztatás, savazás stb., mely lépéseket öblítés és szárítás követ. A megfelelő tisztaság igen könnyen ellenőrizhető a Uniform Water Film Test segítségével, amelynek során a szubsztrátumot vízbe merítjük, kiemeljük, majd megfigyeljük a lap felületét. Ha egyenletes vízfilmet látunk, a lap megfelelő mértékben tiszta, viszont ha nem folytonos, csíkos a film vagy nagy cseppek képződnek, akkor a lap nem elég tiszta a találmány szerinti eljárásban történő felhasználáshoz. C) A szubsztrátum rétegelést megelőző kezelése A találmány szerinti eljárásban a hőre lágyuló réteget hengerköz segítségével lamináljuk a szubsztrátumra. A legtöbb esetben — különösen a nyomtatott áramköri lapok hagyományos fotorezisztens anyagokból történő előállítása során — a fényérzékeny réteget olyan módon kell a szubsztrátumra felvinni, hogy a réteg szilárdan tapadjon a szubsztrátumhoz, zárványok és más fázis-folytonossági hiányok (például levegő- vagy folyadékzárványok) nélkül. A megtisztított felületek hajlamosak a tisztítás utáni gyors minőségromlásra, például oxidáció vagy porosodás révén. Ezért a találmány szerinti eljárás megvalósításakor a fényérzékeny réteg és a szubsztrátum közötti adhézió javítása végett a szubsztrátum felületét közvetlenül a laminálás előtt előnyösen a következő módon kezeljük: (a) a fényérzékeny réteg laminálása előtt közvetlenül a szubsztrátum felületét vékony réteg inert folyadékkal kezeljük, majd (b) a szubsztrátum felületéről elpárologtatással és/vagy a fényérzékeny rétegen való adszorbeáltatással eltávolítjuk a vékony folyadékréteget. A megfelelő 153 638 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentésben ismertetett inert folyadék a hőre lágyuló réteg viszonylatában nem oldószer. Egy ezzel összefüggő bejelentésben (153 637 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentés) az inert folyadék vékony rétegét úgy viszik fel a szubsztrátum felületére, hogy a felületet a folyadék párolgási pontján vagy az alatti hőmérsékleten érintkezésbe hozzák a folyadék gőzös vagy gázos diszperziójával. A filmképzésre szolgáló inert folyadékot másképpen is felvihetjük, például bedörzsöléssel, atomizáló permetezéssel vagy perforált vagy porózus hengerekkel való felhengerléssel. A vékony folyadékrétegnek a polimer réteggel ellátandó szubsztrátum felületének legalább 30%-át, előnyösen legalább 80%-át be kell fednie. Még előnyösebb a lényegileg teljes fedés. Minthogy a találmány szerinti eljárás szervesen beépül egy folyamatos gyártási eljárásba, amelynek során a hordozófilmet röviddel a laminálás után eltávolítjuk, a folyadékrétegnek kellőképp vékonynak kell lennie, hogy a szubsztrátumhoz való adhézió szinte pillanatszerűen végbemenjen. így tehát nem megengedett, hogy a folyadék a 4 069 076 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetettekhez hasonlóan elöntse a szubsztrátum felületét. A fölös mennyiségű folyadék zavarja a pillanatszerű adhéziót, továbbá megtölti az átmenő furatokat (amelyek rendszerint jelen vannak a nyomtatott áramköri lapokon), ezáltal a további feldolgozási lépések szempontjából szennyeződési forrásként szolgál. A gyakorlatban előnyös, ha a vékony folyadékréteg olyan vékony, hogy ki tudja szorítani a határfelületen lévő levegőt és elő tudja segíteni a fényérzékeny réteg adhézióját. Az adott rétegvastagság s folyadék tulajdonságaitól és alkalmazásának körülményeitől függ, azonban általában amilyeneket az eddig ismert eljárásokban alkalmaztak. így a rétegvastagság mintegy 1—50 mikron, előnyösen 10—50 mikron; és az átlagos rétegvastagság mintegy 30 mikron. A szubsztrátum kezelésében igen lényeges az, hogy az alkalmazott vékony folyadékfilmet lényegében eltávolítsuk a szubsztrátum és a fényérzékeny réteg határfelületéről a soron következő laminálás során. Ezt főképp a laminált polimer rétegbe történő diífundáltatással végezzük el. A vékony folyadékfilm eltávolítására szolgáló pontos módszer természetesen az alkalmazott folyadék, valamint a fényérzékeny réteg és szubsztrátum tulajdonságainak a függvénye. Illékonyabb folyadékok, illetve ezzel párhuzamosan fűtött lamináló hengerek alkalmazásakor a folyékony film eltávolításé részben elpárologtatással történhet. Ha viszont kevésbé 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
