专利名称：厚膜涂敷通孔侧壁的方法
技术领域：
本发明涉及一种对陶瓷电路板的通孔侧壁进行厚膜涂敷的方法。该方法可基本上防止厚膜涂料涂污电路板主表面。
通孔是电路板的一个重要特征。镀敷通孔是通孔的一种类型。镀敷通孔中空，通常用于单层或多层电路板中用来导电和/或导热。
用于导电的镀敷通孔提供电路板的一面的导体和另一面导体或多层电路板的层间导体之间的电连接。用于导热的镀敷通孔，把由电路板一面上的组元所产生热量传输到其另一面上的散热器，以实现更高效的热扩散。
现有的在陶瓷电路板上制作敷镀通孔的工艺包括下列步骤(1)在绿色陶瓷带上形成通孔；(2)把厚膜导电浆料用模版或丝网涂敷在该通孔的垂直壁上；(3)烧结厚膜导电浆料和绿色带组件；以及(4)在通孔的金属镀敷壁上电镀金属，如铜或金。目前采用的厚膜涂敷通孔垂直壁的方法常常因为厚膜导电浆料会涂污电路板的至少一个主表面而导致生产率低下。涂污的厚膜导电浆料还会产生许多电方面的问题，通常会损害电路板的性能。因此，需要一种涂敷通孔侧壁的改进方法。
本发明是一种对在陶瓷电路板上形成的至少一个通孔进行厚膜涂敷的方法。该方法包括在陶瓷绿带的至少一面上施加可去除带，并形成至少一个同时穿通陶瓷带和可去除带的孔。用导电材料膜涂敷孔的侧壁，并随后从陶瓷带上去掉可去除带，得到通孔并露出无涂污导体的衬底表面。可以在绿带的两面都施加可去除带层以制作没有凸缘的通孔，也可以在一面施加可去除带而在另一面使用模版。
通过结合附图对下面的说明性实施方案的详细描述，本发明的优点、实质和种种其它特点将更加充分地展现出来。在附图中
图1是表示厚膜涂敷通孔的形成步骤的框图2是至少在其一面上施加了可去除带的陶瓷绿带的平面图；图3是在衬底和可去除带上形成了孔的图2所示的陶瓷-可去除带组件平面图；图4和4A是陶瓷-可去除带组件刚经印刷后的截面侧视图，它们分别在一面和两面上有可去除带。
图5是印刷后的陶瓷-可去除带组件的部分平面图；图6和图6A分别是从在其一面和两面上有可去除带的组件上将可去除带去除之后的截面侧视图；图7是将可去除带去除后衬底的部分平面图。
参照图1的厚膜涂敷通孔的形成步骤框图，框A所示的第一步是，提供在其上将形成一个或多个通孔的陶瓷绿带衬底。该陶瓷绿带可以是多个单独的陶瓷绿带中的一个，也可以是在卷轴传递制造中使用的连续的柔性陶瓷带。
框B所示的下一步是，向绿带的至少一面上施加可去除带。可去除带可以是能除掉的、涂满粘合剂的薄片。它可施加在绿带的顶面、底面或双面上。图2示出陶瓷-可去除带组件10，它是由陶瓷绿带衬底12和在其至少一面上施加的可去除带14组成的。
图1中框C所示的第三步是，形成同时穿过绿带和可去除带的一个或多个孔。这一步可用传统的冲孔或钻孔完成。优选地，在陶瓷绿带上用冲压形成孔。
图3示出陶瓷-可去除带组件10，其上有用冲压形成的多个孔16。图3所示的孔是圆形的和长方形的。然而，这些孔也可以都具有同一几何形状和/或具有任一其它形状如正方形。
图1中框D所示的第四步是，用导电材料的连续膜涂敷各孔的侧壁。这种被称为钻孔涂层的膜是用导电厚膜浆料如银/钯浆料施加的。如果两面都有可去除带，导电浆料可直接加在可去除带上。在没有可去除带的那一面，可用标准的厚膜丝网印制机通过金属掩模或模版来加入。印制机包括多孔工具板，它能提供穿过冲孔带组件上所有孔的均匀真空拉力。
图4示出模版20与陶瓷-可去除带组件上的绿带12相接触的状态。工具板(未示出)提供的真空沿每个孔16的垂直壁18拉引导电浆料。由于可去除带14粘合在绿带12上，导电浆料22不会涂污带12的面。印刷造成的任何沾污和多作的浆料24都发生在可去除带14上，如图4和5所示。印刷结束之后，将陶瓷-可去除带组件进行干燥。
图4A示出在组件两面上与绿带12相接触的可去除带14。在这种情况下，不需要用模版。如果使用连续的陶瓷绿带，则卷轴传递制造时所用的载体带也可用作两层可去除带中的一层。
图1中框E所示的第五步，包括从绿带上除去可去除带。图6～7分别为可去除带被除去后绿带12的剖面侧视图和仰视图。任何涂污的或多余的浆料都与可去除带一起被除掉，结果围绕通孔16A的内缘得到浆料26的一个轮廓分明的内周。接着可对衬底做进一步的加工。
图6A示出在组件的两面都使用可去除带的结果。如果可去除带设置在绿陶瓷带的两个主面上，则制出的通孔在两个主面上都没有导电凸缘。如果只在一个主面上使用可去除带，则通孔在该表面上无导电凸缘，但在用模版施加浆料的另一表面上则可能有导电凸缘(图4中的21)。
通过研究下面的特定实例，可以更清晰地理解本发明及其优点。(实施例1)采用图1～7所示的工艺，制作一个具有金属镀敷通孔的三层陶瓷电路板。一段0.030英寸厚的未烧结绿陶瓷带，被切成三个5.5×5.5英寸的方块。使用传统的冲孔设置，亦即从Schneider&Marquard公司可以买到的那种10头微孔冲压系统，在陶瓷带方块上冲出套准和定位孔。将陶瓷带方块置于冲切压力机的定位钉上并被缩成5×5英寸的块。冲切后，将这些方块轻轻揩拭干净，以去除切割和冲压时所积累的碎屑。
获得与图2所示相似的陶瓷-可去除带组件的方法是，向其中一个陶瓷带方块的底面上和另两个陶瓷带方块的上表面上施加4×6英寸的3M SCOTCHPAD 802带薄片。施加的可去除带不致于遮住用于丝网印制操作的套准孔。将可去除带刮平，以消除它和陶瓷带方块之间的任何气泡。修整可去除带的边缘以去除多余部分。
将组件重装在冲压机上并在陶瓷带方块和可去除带上同时冲压出孔的图案，得到与图3所示相似的孔的图案。然后将陶瓷-可去除带组件重装在丝网印制机上并使陶瓷带面朝上。
通过用银-钯导电浆料印刷带组件获得与图4所示相似的涂敷孔。这一步是在AMI CP885厚膜丝网印制机上用3mil模版完成的。在多孔金属插模顶上放量三、四片薄且不起毛的多孔纸，要使纸的大小能盖住印制机的多孔金属插模的全部，而不敷盖角上的套准钉。该纸的作用如吸墨纸，能防止厚膜浆料堵塞多孔插模。把具有合适的印制图案的模版安装在印制机上。将每个已冲孔的陶瓷-可去除带组件定位在套准钉上，使陶瓷带面向模版。将导电浆料的粘度调整为约25-50Kcp，并施加到模版上。陶瓷带在模版下定位，以约8～10英寸/秒的速度进行单冲压印制。由多孔金属插模提供的真空支援设备涂敷每个孔的垂直侧壁，以形成内腔涂敷的孔。
然后，将印刷的带层平放在尺寸足够大的多孔纸上干燥。一旦内腔涂层干燥，可去除带从陶瓷带方块上剥离并被去除以获得与图6和7所示相似的通孔。
应当明白，上面描述的实施方案是说明性的，仅是应用本发明原理的许多可能的特定实施方案中的一部分。在不偏离本发明精神和范围的前提下，本领域技术人员可以做出种种不同的其它方案和变更。
权利要求
1.一种对在陶瓷绿带上形成的至少一个通孔进行厚膜涂敷的方法，包括下列步骤提供陶瓷绿带；向所述陶瓷绿带的至少一面上施加可去除带；形成至少一个穿过所述绿带和所述可去除带的孔，所述的至少一个孔确定了所述绿带和所述可去除带中的侧壁；用导电材料膜涂敷所述孔的所述至少一个侧壁；以及从所述绿带上除去所述可去除带，从而在绿带上留下至少一个有导电涂层的通孔。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述形成孔的步骤包括冲压出同时穿过绿带和可去除带的至少一个孔的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述形成孔的步骤包括钻孔形成穿过所述绿带和所述可去除带的所述至少一个孔的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，其中在所述去除步骤之前还包括使导电材料膜干燥的步骤。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述的至少一个通孔是圆形的。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述的至少一个通孔是矩形的。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述的至少一个通孔包含多个通孔。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述的多个通孔具有不同的几何形状。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述陶瓷绿带具有两个主表面，且可去除带施加在这两个主表面上。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述陶瓷绿带是放置在用于卷轴传递加工的载体带上的连续的绿带，且所述载体带被用作所述可去除带。
全文摘要
一种对在陶瓷电路板上形成的至少一个通孔进行厚膜涂敷的方法。该方法包括向陶瓷绿带的至少一面上施加可去除带,以及形成至少一个同时穿通陶瓷带和可去除带的孔。用导电材料膜涂敷孔的侧壁,并随后从陶瓷带上去掉可去除带,获得通孔并露出无涂污导体的衬底表面。可去除带层可施加在绿带的两面上,以制造没有凸缘的通孔,或者将可去除带施加在一面上而在另一面上使用模版。
文档编号H05K3/40GK1245392SQ9910651
公开日2000年2月23日 申请日期1999年4月28日 优先权日1998年4月29日
发明者路易斯·雷蒙德·阿尔布雷奇特, 罗纳德·利维特·劳, 阿普尔巴·罗伊, 斯蒂芬·奥布雷·舒梅克 申请人:朗迅科技公司