ES2234980T3 - Bandas conductoras de un circuito impreso. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para proporcionar bandas conductoras sobre un circuito impreso (10) mediante galvanoplastia de bandas conductoras (14) obtenidas mediante impresión en sun sustrato (12), que comprende el recubrimiento del sustrato (12) portador de las bandas impresas (14) con una solución galvanoplástica, utilizando una herramienta (16) que suministra un primer electrodo de un circuito de galvanoplastia y con un segundo electrodo proporcionado por las pistas (14) que hay que someter a galvanoplastia, caracterizado porque las bandas conductoras (14) son tratadas con un haz electrónico explorador para ionizar las bandas y crear una polaridad opuesta al primer electrodo para formar el segundo electrodo del circuito de galvanoplastia

Description

Bandas conductoras de un circuito impreso.

Esta solicitud de patente es una solicitud parcial de la Solicitud de Patente Europea número 99914642.6 que reivindica un procedimiento para suministrar bandas conductoras en un circuito impreso, así como un aparato idóneo a utilizar para la puesta en práctica del procedimiento según se describe a continuación.

Esta invención describe un procedimiento para facilitar bandas conductoras en un circuito impreso.

Un sistema perfectamente conocido y adecuado de producir circuitos impresos incluye la impresión de bandas electroconductoras en un sustrato, utilizando, por ejemplo, técnicas de estampado en estarcido. Estas bandas se imprimen utilizando una tinta electroconductora que generalmente contiene un material polimérico con partículas conductoras de la electricidad, por ejemplo, de cobre, plata u otro material adecuado, dispersas en la composición polimérica. Los materiales poliméricos suelen pasar a estado sólido sometiéndoles a radiación, por ejemplo, la radiación infra-roja o a la luz ultravioleta.

Aun cuando las tintas conductoras que se utilizan tienen suficiente conductividad eléctrica para emplear en ciertas circunstancias, la conductividad eléctrica no ha sido en caso alguno tan grande como la conductividad eléctrica del cobre u otros metales muy conductores. Incluso las tintas conductoras de mayor rendimiento poseen conductividades eléctricas que en la mayoría de los casos solamente representan una décima de la conductividad eléctrica del cobre. Se ha propuesto mejorar la conductividad de las pistas conductoras en circuitos impresos continuos mediante el galvanizado de las pistas con una capa adecuada de metal como, por ejemplo, cobre; pero, para efectuar la galvanoplastia es necesario disponer de un circuito eléctrico continuo y esto no suele ser posible cuando pistas conductoras impresas de un circuito impreso son discretas y no están conectadas entre sí. Además, la galvanoplastia requiere la inmersión del sustrato portador de las bandas conductoras impresas en un baño de una solución galvanoplástica adecuad y este sistema limita los sustratos que pueden someterse a este procedimiento de galvanoplastia por inmersión; pro ejemplo, los sustratos a base de papel son generalmente inadecuados porque tienen tendencia a ser atacados y ablandados por la solución galvanoplástica. También se ha propuesto suministrar un recubrimiento más conductor sobre pistas conductoras de tintas impresas por galvanoplastia sin electricidad, la cual supone el empleo de soluciones de electrodeposición que sean menos estables que las que se utilizan normalmente en galvanoplastia y el proceso se controla con menos facilidad. Por otra parte, la galvanoplastia no eléctrica requiere que el sustrato se sumerja en la solución galvanoplástica con las consiguientes posibilidades de ataque del sustrato y de la limitación del espesor del depósito.

La patente norteamericana 4,159,934 da a conocer un aplicador por brocha para electrodepositar selectivamente una pieza de trabajo. Esta brocha de electrodepositado consta de un núcleo electroconductor con medios de soporte fijos en un extremo del núcleo para sustentar la escobilla aplicadora. El aplicador de la corriente galvanoplástica va fijo al núcleo con una solución selectiva aplicada a la pieza de trabajo. La cabeza de la brocha está constituida por fibras flexibles electroconductoras anódicas y por fibras flexibles eléctricamente no conductoras en comunicación por líquido entre sí. Las fibras conductoras van fijas conductivamente al núcleo. Las fibras conductoras y no conductoras están situadas en la cabeza de la brocha de tal manera que cuando la misma se emplea para aplicar la solución galvanoplástica a la pieza, las fibras conductoras no entran en contacto con la pieza de trabajo. La brocha aplicadora dispone también de un elemento para aplicar la solución galvanoplástica al cabezal de la brocha. Cuando este cabezal se pone en contacto con la pieza de trabajo, la corriente galvanoplástica se aplica al núcleo conductor y a la pieza de trabajo y la solución de electrodeposición se suministra al cabezal y la pieza de trabajo se electrodeposita selectivamente.

La patente norteamericana 2,744,859 da a conocer un procedimiento de galvanoplastia de un objeto situado con un electrodo en una solución galvanoplástica que permite la producción de un potencial de una magnitud inferior al potencial de galvanoplastia entre el electrodo y el objeto, la generación de una corriente electrónica en una envoltura de rayos catódicos provista de una pared que contiene una capa conductora, la disposición de la pared junto al objeto, el choque de la corriente electrónica contra las zonas elegidas de la pared y el ajuste de la intensidad de la corriente electrónica de choque para controlar el electrodepositado del objeto en las zonas mencionadas.

Una de las finalidades de la presente invención es la de proporcionar un procedimiento perfeccionado de suministrar bandas conductoras sobre un circuito impreso mediante galvanoplastia.

La invención facilita también un procedimiento para suministrar bandas conductoras en un circuito impreso mediante la galvanoplastia de bandas conductoras que se han producido imprimiéndolas en un sustrato según la reivindicación 1 de las reivindicaciones del apéndice.

Desde un punto de vista, la invención puede considerarse que proporciona un método para facilitar bandas conductoras en un circuito impreso mediante la galvanoplastia de pistas conductoras obtenidas por su impresión en un sustrato, que comprende el recubrimiento del sustrato portador de las bandas impresas con una solución de galvanoplastia utilizando una herramienta que suministra un primer electrodo de un circuito de galvanoplastia y con un segundo electrodo suministrado por las bandas que tienen que ser galvanoplasticadas y en el que las bandas conductoras son tratadas con un haz electrónico explorador para ionizar las bandas y crear una polaridad opuesta a la polaridad del primer electrodo y formar de esta manera el segundo electrodo del circuito de galvanoplastia.

Para poner en práctica el procedimiento de la invención, la tinta que forma las bandas conductoras contiene preferentemente una composición polimérica endurecida cargada de partículas electroconductoras.

Preferentemente, para desarrollar el procedimiento inventado, se utiliza un aparato que contiene una herramienta que dispone de un elemento de absorción que contiene la solución galvanoplástica, en el que el primer electrodo es una conexión eléctrica con solución galvanoplástica que contiene el elemento de absorción y en el que el recubrimiento de la solución galvanoplástica se aplica al sustrato haciendo pasar al elemento de absorción sobre el sustrato.

Para aplicar el procedimiento inventado, la solución galvanoplástica contiene sulfato de cobre; pero puede emplearse cualquier otra solución idónea acorde con el elemento de absorción. Para desarrollar el procedimiento inventado, las bandas conductoras se recubrirán adecuadamente con una solución galvanoplástica suficiente para depositar una capa de cobre sobre las bandas que tendrán el espesor deseado, generalmente, 20 micras (\mum).

El elemento de absorción de la herramienta puede ser cualquier medio idóneo que permita absorber la solución galvanoplástica y así, por ejemplo, dicho elemento puede contener un cepillo o un material de espuma flexible que disponga de poros interconectados.

Así, la herramienta adecuada dispone de medios para suministrar solución galvanoplástica al elemento de absorción.

Para poner en práctica un procedimiento según la invención no es necesario sumergir el sustrato portador de las bandas conductoras en un baño galvanoplástico. La cantidad de solución galvanoplástica que entra en contacto con el sustrato es muy pequeña y el método puede considerarse en efecto como un método de galvanoplastia esencialmente seco. Por consiguiente, es posible galvanoplasticar bandas en sustratos que no pueden galvanoplasticarse por un sistema de inmersión. Además, para desarrollar el método preferente según la invención, no es necesario que las bandas conductoras sean continuas toda vez que el empleo de la técnica del haz electrónico explorador permite galvanoplasticar pistas conductoras eléctricamente discretas. El procedimiento inventado puede controlarse para suministrar un grosor de galvanoplastia seguro pues el espesor de la capa aplicada por galvanoplastia está en función de la corriente y del tiempo durante el solución galvanoplastica se encuentra en contacto con la zona a tratar. Por lo tanto, es posible galvanoplasticar zonas de un circuito impreso para proporcionar zonas galvanoplasticadas de diferente grosor permitiendo el ajuste de la resistencia de secciones del circuito impreso para suministrar resistencias del circuito. Dicho sistema se desarrolla de forma especialmente conveniente utilizando el haz electrónico explorador que puede aplicarse de forma segura a una banda conductora concreta y moverse rápidamente para conseguir la conductividad deseada.

Aun cuando para desarrollar un procedimiento como el inventado la herramienta con la cual se aplica la solución galvanoplástica puede sujetarse con la mano, es preferible instalar la herramienta en una máquina adecuada que pueda hacer pasar la herramienta por la superficie del sustrato portador de las bandas conductoras.

En los dibujos acompañantes:

La fig.1 es una vista diagramática en planta de un circuito impreso con bandas conductoras discretas reproduciendo una herramienta según la invención.

La fig.2 es una vista lateral diagramática de una herramienta adecuada para ser utilizada para poner en práctica un procedimiento como el inventado en la solicitud principal de esta solicitud y que representa a la invención de la solicitud principal en un aspecto.

En la fig.1 se reproduce un circuito impreso 10, circuito que comprende un sustrato 12 en el que están impresos una serie de bandas conductoras 14. Estas bandas conductoras están impresas en el sustrato 12 utilizando un sistema de estampación por estarcido, suministrándose la tinta impresora por una composición polimérica cargada con partículas de plata electroconductoras y secada mediante la exposición a la luz ultravioleta con el fin de obtener una gama de bandas conductoras discretas. Las bandas se imprimen inicialmente empleando tinta UV fraguable de conductividad relativamente baja.

Para desarrollar el procedimiento diseñado de mejorar la conductividad de bandas conductoras que se han obtenido imprimiendo las en el sustrato 12, el sustrato que tiene las bandas impresas 14 se recubre con una solución galvanoplastica utilizando una herramienta 16 indicada por la línea de puntos de la figura 1.

Según puede verse en la figura 1, la herramienta 16 se extiende completamente a través del sustrato 16. Así pues cuando la herramienta 16 se pasa a través de la superficie del sustrato, las bandas conductoras 14 se galvanoplastifican. La corriente eléctrica suministrada por el circuito de galvanoplastia, en combinación con la velocidad de recorrido de la herramienta a través de la superficie del sustrato, sirve para controlar la cantidad de metal galvonoplastificado que se deposita en las bandas conductoras y se controla adecuadamente para suministrar una capa de metal galvanoplastificado sobre las bandas conductoras, que tiene el grosor deseado, normalmente entre 10 y 15 micras. Puede utilizarse cualquier tipo del galvanopalastia, pero puede resultar apropiada una solución normal de sulfato de cobre.

Cuando la superficie del sustrato 12 ha sido tratada con la herramienta 16, el exceso de solución de la galvanoplastia puede suprimirse de la superficie del sustrato 12 , si es necesario.

Como las líneas impresas en el sustrato 12 por la cinta endurecible pueden ser relativamente frágiles, la presión ejercida por las herramientas 16 sobre el sustrato será muy ligera.

El procedimiento diseñado suministra un método fácilmente controlado de electrogalvanizar bandas conductoras discretas sobre la superficie de un sustrato de circuito impreso. Como el sustrato no esta sumergido en un baño de galvanizado y el procedimiento es esencialmente "seco", poniéndose solamente pequeñas cantidades de solución galvanoplástica en contacto con el sustrato, es posible tratar el sustrato que podría resultar adversamente afectado en caso de inmersión en un baño galvanoplástico. Además, el procedimiento permite galvanoplastificar bandas conductoras discretas, cosa que hasta ahora no era posible de una forma adecuada.

Claims (5)

1. Procedimiento para proporcionar bandas conductoras sobre un circuito impreso (10) mediante galvanoplastia de bandas conductoras (14) obtenidas mediante impresión en sun sustrato (12), que comprende el recubrimiento del sustrato (12) portador de las bandas impresas (14) con una solución galvanoplástica, utilizando una herramienta (16) que suministra un primer electrodo de un circuito de galvanoplastia y con un segundo electrodo proporcionado por las pistas (14) que hay que someter a galvanoplastia, caracterizado porque las bandas conductoras (14) son tratadas con un haz electrónico explorador para ionizar las bandas y crear una polaridad opuesta al primer electrodo para formar el segundo electrodo del circuito de galvanoplastia

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la tinta que forma las bandas conductoras (14) contiene una composición polimérica fraguada cargada con partículas electroconductoras.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, en el que la herramienta (16) dispone de un elemento de absorción (18) que puede contener la solución galvanoplástica, en el que el primer electrodo está en conexión eléctrica con la solución galvanoplástica del elemento de absorción (18) y en el que el recubrimiento de solución galvanoplástica se aplica al sustrato (12) haciendo pasar el elemento de absorción (18) sobre el sustrato (12).

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que la solución galvanoplástica contiene sulfato de cobre.

5. Procedimiento según la reivindicación 4 en el que las bandas conductoras (14) se recubren con solución galvanoplástica para depositar una capa de cobre sobre las bandas (14) de un espesor de unas 20 micras.