Verfahren zum Erzeugen von durch Löcher in einem oder mehreren Körpern hindurch sich erstreckenden dünnen Belägen Das vorliegende Verfahren dient zum Erzeugen von durch Löcher in einem oder mehreren Körpern hindurch sich erstreckenden, dünnen Belägen.
Als Anwendungsbeispiel sei eine Verdrahtung genannt, bei welcher ringförmige Körper aus ferro- magnetischem Material (im folgenden kurz Magnet kerne genannt) unter sich und mit anderen Schalt elementen mittels durch ihre Öffnungen geführter elektrischer Stromleiter verbunden sind. Ein wich tiger Spezialfall hiervon sind matrixähnliche Anord nungen aus Magnetkernen, wie sie als Speicher in digitalen Rechenmaschinen verwendet werden. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Speicheranordnung ist beschrieben in J. A. Rajchma: A Myriabit Magne- tic-Core Matrix Memory , Proc. 1. R.
E. October 1953.
Die bisher zur Verdrahtung von solchen Magnet kernmatrizen verwendeten Verfahren lehnen sich alle mehr oder weniger an die in der Textilindustrie üblichen an. Sie bringen vor allem den grossen Nach teil produktionstechnischer Art mit sich, dass sie sich nur sehr schwer oder gar nicht zur Automatisierung eignen. Gemäss einem bekannten Verfahren werden die zu einer Speichermatrix zu verdrahtenden Magnet kerne in eine Montagelehre eingeführt und mittels derselben in der gewünschten '.Matrixanordnung fest gehalten, und zwar so, dass die in den einzelnen Kernen befindlichen Öffnungen frei zugänglich blei ben.
Jeder durch die Kerne zu führende Draht wird in eine lange, hohle Nadel eingezogen, welche einer Injektionsnadel gleicht und diese wird durch die Öffnung der auf den Draht aufzureihenden Kerne gefädelt und schliesslich vom Draht abgezogen.
Es liegt auf der Hand, dass diese Methode sehr zeitraubend und infolge des grossen Aufwandes an Handarbeit kostspielig ist. Ein weiterer Nachteil liegt in der Notwendigkeit, sämtliche in einem Ar beitsgang mit ein und demselben Draht zu durch ziehenden Kerne so anzuordnen, dass ihre Öffnungen in einer Linie liegen, und dass ihre in Durchstich richtung dargebotenen öffnungsflächenmindestens gleich dem Querschnitt der Nadel sind.
Die Verdrahtung spezieller, sogenannter höher dimensionaler Speichermatrizen, bei denen die Win kel zwischen den ein und denselben Kern durch stossenden Drähten unvermeidlicherweise einen be stimmten Wert überschreiten, wird bei Verwendung von gesteckten Drähten schlechterdings verunmög- licht.
Das Verfahren nach vorliegender Erfindung ver meidet die genannten Nachteile und hat vor allem das Ziel die Anbringung dünner Beläge, vorzugs weise schichtförmiger Leiter durch beliebig geformte Öffnungen in Körpern in einem automatischen Serienherstellungsprozess zu ermöglichen, und somit Vorteile der Technik der gedruckten Schaltungen auszunützen.
Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines Ver fahrens, welches die zeichnungsgetreue Verlegung auch komplizierter Leitungen ermöglicht und eine reproduzierbare Verdrahtung ergibt, das heisst eine definierte und nicht veränderliche Verteilung von Streukapazitäten und Streuinduktivitäten.
Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines Verfah rens, welches eine denkbar dichte Packung 'von Leitern und Isolatoren an Stellen beschränkten Platzes, z. B. in Öffnungen von Körpern, ermöglicht.
Ein weiteres Ziel ist es, ein Verfahren zu schaf fen, mittels welchem in ein und demselben Arbeits gang oder in kurz aufeinanderfolgenden Arbeits gängen ausser den elektrischen Leitern auch isolie rende Zwischenschichten sowie zusätzliche Schalt- elemente vorzugsweise unter Heranziehung der Ruf dampf- oder Kathodenzerstäubungstechnik angebracht werden können.
Eine Möglichkeit besteht beim vorliegenden Ver fahren in der Anbringung von mehreren leitenden oder isolierenden Schichten übereinander derart, dass mehrere sich in gleicher oder verschiedener Richtung erstreckende Schichten dieselbe Öffnung durch dringen.
Das vorliegende Verfahren stützt sich auf die im wesentlichen geradlinige Bewegung von Partikeln im luftverdünnten Raum über Distanzen, die relativ klein sind gegenüber ihrer freien Weglänge. Diese geradlinige Fortpflanzung des Partikelstrahl.es wird dazu benützt, um die Aussparungen einer Maske auf die Wände der Löcher in einem oder mehreren Kör pern oder auf einen Trägerkörper abzubilden .
Gemäss dem Grundgedanken der Erfindung wird der oder die mit Löchern versehenen Körper mit mindestens einer mit Aussparungen versehenen Ab deckmaske überdeckt und einer Quelle, welche im wesentlichen geradlinig sich bewegende Materie partikeln aussendet, z. B. einer Dampfstrahlquelle im Vakuum oder einer Kathodenzerstäubungsquelle aus gesetzt, und zwar so, dass die Partikeln von genann ter Quelle durch die Aussparungen der Maske hin durch schräg in die Löcher eintreten, derart, dass sie bei ihrem Auftreffen auf die Wände der Löcher oder auf einen dazwischenliegenden Träger eine sich min destens über die axiale Abmessung der Löcher er streckende zusammenhängende Schicht bilden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des er findungsgemässen Verfahrens werden der die Löcher aufweisende Körper und die Dampfstrahlquelle rela tiv zueinander bewegt. Die dazwischen angeordnete Abdeckmaske kann sich hierbei entweder mit dem Körper oder mit der Quelle mitbewegen.
Gemäss einer anderen Variante des erfindungs gemässen Verfahrens findet eine linear ausgedehnte Partikelstrahlquelle Verwendung.
Bei einer Variante des erfindungsgemässen Ver fahrens werden die aufgedampften Schichten auf gal vanischem Weg verstärkt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine nach obengenanntem Verfahren hergestellte Vorrichtung.
Bei einer solchen können z. B. die in elektro nischen Schaltnetzwerken erforderlichen Induktivi- täten oder Kapazitäten durch Teile der nach dem erfindungsgemässen Verfahren aufgebrachten Leiter schichten gebildet werden.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden Ausführungsmöglichkeiten des erfindungsgemässen Verfahrens näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnittes aus einer Magnetkern-Speichermatrix, in welcher die einzelnen Magnetkerne in herkömmlicher Weise mittels durchgesteckter Leiter verdrahtet sind.
Fig.2a zeigt einen Schnitt durch zwei Magnet kerne, die zur erfindungsgemässen Anbringung eines durch ihre Öffnungen sich erstreckenden Leiters teil weise in einem Träger eingebettet und von einer Maske bedeckt sind.
Fig. <I>2b</I> zeigt den Grundriss von Fig. <I>2a.</I>
Fig.3 zeigt einen Fig.2 entsprechenden Schnitt und versinnbildlicht zwei Arbeitsvorgänge, die nach einander ausgeführt, eine durch eine Kernöffnung sich erstreckende bandförmige Schicht liefern.
Fig.4 veranschaulicht eine Variante des erfin dungsgemässen Verfahrens, bei dem der Einfalls winkel des Dampfstrahles während des Aufdampf- vorganges stetig variiert wird.
Fig. 5 veranschaulicht eine Variante des erfin dungsgemässen Verfahrens unter Verwendung einer linear ausgedehnten Dampfquelle.
Fig.6 zeigt eine räumlich auseinandergezogene Darstellung einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Matrix von vier Magnet kernen.
Fig.7 zeigt einen stark vergrösserten Schnitt durch einen Magnetkern, in welchem drei Strom leiter und zwei Isolierschichten nach dem erfindungs gemässen Verfahren angebracht wurden.
Fig.8 zeigt aufgedampfte Widerstände in einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Leiterschicht.
Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemässe Erzeugung eines Leiters, wel cher mehrere in ein und demselben Körper ange brachte Öffnungen durchläuft.
Fig. 10u, b, c sind zwei Schnitte bzw. ein Grund riss zur Veranschaulichung von Form und Wirkungs weise einer speziellen, zur Durchführung des erfin dungsgemässen Verfahrens verwendeten Abdeck- maske.
Bei einer in herkömmlicher Art hergestellten Magnetkern-Speichermatrix, wie sie in Fig. 1 ver anschaulicht ist, hängen die einzelnen Kerne an den Kreuzungspunkten der horizontalen Drähte 11 resp. 11' mit den vertikalen Drähten 12 bzw. 12'. Ausserdem ist eine zusätzliche Leitung 13 diagonal durch die Kernmatrix hindurchgezogen.
Bei der Anwendung des Verfahrens nach vor liegender Erfindung werden bei matrizenförmiger An ordnung von Kernen, selbige in einem Träger be festigt, welcher zweckmässigerweise auch die nach dem Aufdampfverfahren hergestellten Schicht- oder bandförmigen Leiter trägt. Als Träger kann bei spielsweise eine Kunstharzplatte 15 verwendet wer den, in welche die Kerne teilweise eingelassen sind, und zwar so tief, dass die ebene Oberfläche der Kunstharzplatte sich durch jede Kernöffnung hin durch erstreckt, wie dies in Fig. 2a gezeigt ist.
Die Kunstharzplatte 15 sei im folgenden als Schicht träger bezeichnet. Über die Kerne 14 resp. 14' ist eine Maske 16 gelegt, die beispielsweise aus Alu miniumblech bestehen kann. Die Anordnung ist in Fig.2b im Grundriss nochmals dargestellt. Dort ist .ersichtlich, dass die Maske 16 Schlitze 19 besitzt, die der Breite des aufzudampfenden Leiters ent- sprechen. In Fig. 2a ist mit 17 die Einfallsrichtung der von der Metalldampfquelle (nicht gezeigt) aus gesandten Dampfpartikel angedeutet.
Wenn der Ab stand zwischen Dampfquelle und Maske beträchtlich kleiner ist als die dem herrschenden Druck entspre chende mittlere freie Weglänge der Dampfpartikel, so ist deren Bewegung im wesentlichen geradlinig.
Die Parallelrichtung des Partikelstrahlenbündels kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die Dampf quelle in genügendem Abstand vom Schichtträger angeordnet wird, oder aber durch Verwendung von Blenden und oder Leitblechen im Strahlengang.
Durch eine geeignete Anbringung der Metall- dampfquelle relativ zu dem mit der Maske 16 ver- sehenen Schichtträger 15 kann erreicht werden, dass die Dampfpartikel schiefwinklig auf die Maske 16 auftreffen, -und zwar so, dass die Einfallsebene senk recht zur Maske steht und durch die Schlitze 19 hindurchgeht.
Dies bewirkt, dass die durch den Strahl erzeugten Bilder der Maskenschlitze 19 nicht lotrecht unter diesen, sondern gemäss der Einfallsrichtung des Strahles schräg versetzt auf der Schichtträgerober- fläche entstehen. Wenn die relative Lage der Öffnun gen der Kerne 14, 14' einerseits und der Schlitze 19 anderseits den Fig.2a und 2b entspricht, wird das gebildete Teilstück der Schicht 18 teilweise innerhalb der Kernöffnungen liegen.
Die Ergänzung des schichtförmigen Leiters er folgt dadurch, dass man den Schichtträger 15 (allen falls samt der Maske 16) koplanar um 180 dreht und den Aufdampfprozess wiederholt. In Fig. 3 ist als äquivalente Lösung gezeigt, dass statt des Schicht trägers 15 die Dampfquelle um eine Normale zur Schichtträgeroberfläche um 180 gedreht wird. Man ersieht, dass sich die Teilschichten 18 überlappen und einen durchgehenden Leiter bilden.
In Fig. 3 ist auch ersichtlich, dass die Blenden stege der Breite k die Oberfläche der Kerne 14, 14' gegen die einfallenden Partikel abschirmen, so dass sich auf der Oberfläche der Kerne praktisch kein Niederschlag bildet. Dies ist von Bedeutung, da eine den Kern umschliessende, leitende Schicht eine Kurz schlusswindung darstellen würde.
Dank der wirksamen Abschirmung durch die Maske ist das Verhältnis der Belegungsdicke an den erwünschten zu der an den unerwünschten Stellen so hoch, dass eine allfällige völlige Reinigung durch Abbeizen gelingt.
Man kann die aufgedampfte Schicht natürlich nicht nur als eigentlichen Stromleiter benützen, son dern auch als Unterlage für eine galvanisch aufzu tragende stärkere Schicht. Dies ist .erwünscht, wenn ein besonders niedriger Leitungswiderstand verlangt wird.
Bei dem in Fig. 3 veranschaulichten, erfindungs gemässen Verfahren muss die Voraussetzung erfüllt sein, dass die Schlitzlänge grösser ist als die Steg breite k, damit die gewünschte überlappung tatsäch lich eintreten kann. Dies bedingt einen grösseren Abstand der Kerne 14 und 14' als unbedingt nötig ist. Dieser zusätzliche Platzbedarf kann gemäss einer in Fig. 4 dargestellten Variante des Verfahrens be seitigt werden.
Hierbei wird während des Aufdampf- vorganges die relative Lage von Dampfquelle aus Richtung 17 und Schichtträger 15 stetig verändert, und zwar so, dass die Projektion der Dampfquelle auf den Schichtträger 15 durch die in diesem Falle relativ kurzen Schlitze 19 der Maske 16 entlang dem zu bildenden Schichtstreifen wandert. Man kann die solcherart erzeugte Schicht auffassen als eine Überlagerung von unendlich vielen einzelnen Bil dern der Schlitze 19, die einander alle stark über lappen. Die Änderung der Einfallsrichtung kann z. B. dadurch erfolgen, dass der Schichtträger 15 samt der Maske 16 um eine zur Einfallsebene der Strahlen senkrechte Achse gedreht wird.
Das Ziel der vorstehend besprochenen Variante kann auch dadurch erreicht werden, dass eine faden- förmige Dampfquelle 20 verwendet wird, die par allel zu den Schlitzen 19 in der Maske 16 ist, wie Fig. 5 zeigt. Die Länge der Quelle 20 und ihre An ordnung relativ zum Schichtträger muss so gewählt werden, dass sich ihre durch die einzelnen Schlitze 19 erzeugten Bilder auf dem Schichtträger 15 ge nügend überlappen.
Fig. 6 zeigt in auseinandergezogener Darstellung einen vier Kerne enthaltenden Ausschnitt aus einer Speichermatrix mit mehreren nach vorliegendem Verfahren hergestellten Leitern. Die Kerne 14, 14', 14", 14"' sind zum Zwecke der Veranschaulichung horizontal aufgeschnitten und die Hälften räumlich getrennt gezeichnet. Die Trägerplatte 15, in welche die Kerne eingebettet sind, trägt die Leiter 11 und 11', welche durch die Kerne 14, 14" bzw. 14' und 14"' hindurchgehen. Die Leiter 12 und 12' verlaufen durch die Kerne 14, 14' bzw. die Kerne 14" und 14'. Der auf der Trägerschicht 21 auf gedampfte Leiter 13 durchdringt der Reihe nach die Kerne 14", 14"', 14 und 14'.
Die zum Zwecke der Veranschaulichung als verhältnismässig dick und räumlich ausgedehnt gezeichneten Schichtträger 20 und 21 können auch als hinsichtlich ihrer Fläche begrenzte, dünne, isolierende Zwischenschichten aus geführt sein, welche gleichfalls nach dem' erfindungs gemässen Verfahren hergestellt werden. Zu diesem Zwecke kann auf an sich bekannte Weise ein Mate rial mit sehr geringem Leitwert, wie z. B. Silizium oxyd oder Thoriumfluorid gegebenenfalls unter Ver wendung einer Maske -mit geeigneten Aussparungen in solcher Dicke aufgedampft werden, dass die er forderliche Isolation zwischen den übereinander liegenden Teilen der Leiter 11, 11', 12, 12' und 13 gewährleistet wird.
Der platzsparende Aufbau und die dichte Pak- kungsmöglichkeit bei einer nach dem erfindungsge mässen Verfahren hergestellten Verdrahtung ist in Fig. 7 in stark vergrössertem Massstab veranschaulicht. Der Magnetkern 14, der in der Grundplatte 15 eingebettet ist, wird von drei leitenden Schichten 11, 12, 13 durchzogen, welche durch die isolierenden Schichten 20 bzw. 21 voneinander getrennt sind. Die Leiter 11 und 13 können, gleich wie im Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 6, verschiedenen Stromkreisen angehören, während z. B. der Leiter 12 eine Ab schirmung darstellen kann.
Die Dicke der Schichten 11, 12, 13, 20, 21 ist zum Zwecke der zeichnerischen Verdeutlichung zu gross im Verhältnis zum Kern durchmesser angegeben, so dass die tatsächlichen Ver hältnisse noch günstiger liegen.
Fig.8 veranschaulicht in perspektivischer An sicht die Anbringung von Widerstandselementen 23 in einer nach dem Verfahren hergestellten Ver- drahtung, welche hier durch die Leiterstücke 22, 22' und 22" versinnbildlicht ist. Die Widerstandselemente 23 können entweder nach einem herkömmlichen Ver fahren auf der Grundplatte oder dem Schichtträger 20 aufgebracht, oder aber zweckmässigerweise unter Verwendung einer Maske mit geeigneten Aussparun gen aufgedampft oder aufgestäubt werden.
Fig.9 dient der Veranschaulichung eines ande ren, nach dem erfindungsgemässen Verfahren her gestellten Produktes. Der Körper 25 ist in der bei spielsmässigen Ausführungsform mit vier Löchern 24, 24', 24", 24"' versehen. Diese Löcher sind von unabhängigen, verschiedenen Stromkreisen angehöri gen Leitern 27, 28, 29 und 30 durchzogen, die teils auf der Vorderseite, teils auf der Rückseite des Körpers 25 verlaufen. Im Gegensatz zu der in Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsform sind hier die Leiter nicht auf einem separaten Schichtträger, son dern bei 27a, 28a usw. direkt auf den Wänden der Löcher 24, 24', 24", 24"' im Grundkörper 25 auf gebracht, von welchem angenommen sei, dass er zu reichendes Isolationsvermögen besitzt.
Die Auf- dampfung der auf der Vorderseite und Rückseite des Körpers 25 verlaufenden Leiterstücke erfolgt in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen oder im glei chen Arbeitsgang dadurch, dass die Bedampfung von beiden Seiten her gleichzeitig geschieht, nachdem der Körper 25 auf beiden Seiten mit .einer entspre chenden Abdeckmaske versehen worden war. Die in den Löchern verlaufenden Leiterabschnitte (z. B.
27a und 28a) werden in der oben beschriebenen Weise durch überlappung zweier durch Bedampfung von der Vorder- und der Rückseite der Löcher her erzeugten Streifen zu unterbrechungslosen Leitern gemacht.
Fig. 10a, b, c veranschaulichen in zwei Schnitten und einem Grundriss eine spezielle, zur Verwendung bei dem erfindungsgemässen Verfahren entwickelte Maske, welche im Gegensatz zu den im obigen erläuterten Ausführungsformen dazu bestimmt ist, direkt auf den Schichtträger 15 gelegt zu werden. Die Maske 16 besteht aus zwei gegeneinander ver schiebbaren Teilen 16a und 16b, um einerseits über die im Schichtträger 15 eingebetteten Kerne 14, 14' gelegt werden zu können (die Teile 16a und 16b sind hierbei teilweise übereinander geschoben) und anderseits ein Hineingreifen in die Öffnungen der Kerne 14 und 14' zu ermöglichen.
Die Maskenteile 16a und 16b sind pro Kern mit je zwei lotrechten Lappen 26a und 26b versehen, welche dazu dienen, die auf den Kernen selbst sich bildenden Nieder schläge so zu begrenzen, dass keine Kurzschluss- windungen entstehen können.
In der beispielsweisen Ausführungsform sind die Maskenteile noch zusätzlich mit kleinen Lappen 27 versehen, um die Stossfugen abzuschirmen, welche innerhalb der Kernöffnungen zwischen den beiden aneinandergeschobenen Maskenteilen 16a und 16b entstehen.
Das bei vorliegender Erfindung vorzugsweise be- nutzte Aufdampfen im Vakuum bietet gegenüber anderen Methoden zur Aufbringung von dünnen Schichten (Kathodenzerstäubung, Spritzverfahren, Stäubungsverfahren) den Vorteil einer schärferen Abbildung der Aussparungen der Maske sowie eines besseren Haftens der gebildeten Schicht auf der Unterlage.
Method for producing thin coatings extending through holes in one or more bodies The present method is used for producing thin coatings extending through holes in one or more bodies.
A wiring example may be mentioned in which ring-shaped bodies made of ferromagnetic material (hereinafter referred to as magnetic cores for short) are connected to one another and to other switching elements by means of electrical conductors guided through their openings. An important special case of this are matrix-like arrangements made up of magnetic cores, such as those used as memories in digital calculating machines. An exemplary embodiment of such a memory arrangement is described in J. A. Rajchma: A Myriabit Magnetic-Core Matrix Memory, Proc. 1st R.
E. October 1953.
The methods previously used for wiring such magnetic core matrices are all more or less based on the usual in the textile industry. Above all, they have the major disadvantage of a production-related nature that they are very difficult or not at all suitable for automation. According to a known method, the magnetic cores to be wired to form a memory matrix are inserted into an assembly jig and held firmly in the desired matrix arrangement by means of the same, in such a way that the openings in the individual cores remain freely accessible.
Each wire to be passed through the cores is drawn into a long, hollow needle, which is similar to an injection needle and this is threaded through the opening of the cores to be lined up on the wire and finally pulled off the wire.
It is obvious that this method is very time-consuming and costly due to the great amount of manual labor. Another disadvantage is the need to arrange all cores to be pulled through in one operation with one and the same wire so that their openings are in a line and that their opening areas presented in the piercing direction are at least equal to the cross section of the needle.
The wiring of special, so-called higher-dimensional memory matrices, in which the angles between the one and the same core inevitably exceed a certain value due to the butting wires, is absolutely impossible when using inserted wires.
The method according to the present invention avoids the mentioned disadvantages and has the main aim of applying thin coverings, preferably as layer-shaped conductors through any shaped openings in bodies in an automatic series production process, and thus to take advantage of the technology of printed circuits.
Another aim is to create a process that enables even complicated lines to be laid true to the drawing and results in reproducible wiring, that is, a defined and unchangeable distribution of stray capacitances and stray inductances.
Another goal is to create a procedural rens, which a very tight packing 'of conductors and insulators in places of limited space, z. B. in openings of bodies.
Another aim is to create a method by means of which, in one and the same work step or in short successive work steps, insulating intermediate layers and additional switching elements are attached in addition to the electrical conductors, preferably using the Ruf vapor or cathode sputtering technology can.
One possibility in the present method is to apply several conductive or insulating layers one on top of the other in such a way that several layers extending in the same or different directions penetrate the same opening.
The present method is based on the essentially rectilinear movement of particles in the air-diluted space over distances which are relatively small compared to their free path. This rectilinear propagation of the particle beam is used to map the recesses of a mask onto the walls of the holes in one or more bodies or onto a carrier body.
According to the basic concept of the invention, the body or bodies provided with holes is covered with at least one recessed cover mask from and a source which essentially sends out material moving in a straight line, for. B. a steam jet source in a vacuum or a cathodic sputtering source set, in such a way that the particles of genann ter source through the recesses of the mask through obliquely into the holes, so that they hit the walls of the holes or on an intermediate carrier a min least on the axial dimension of the holes he form stretching cohesive layer.
In a preferred embodiment of the method according to the invention, the body having the holes and the steam jet source are moved relative to one another. The cover mask arranged in between can move either with the body or with the source.
According to another variant of the method according to the invention, a linearly extended particle beam source is used.
In a variant of the method according to the invention, the vapor-deposited layers are reinforced by galvanic means.
The present invention also relates to a device made by the above method.
In such, for. B. the inductivities or capacitances required in electronic switching networks are formed by parts of the conductor layers applied by the method according to the invention.
Possible embodiments of the method according to the invention are explained in more detail with the aid of the accompanying drawings.
1 shows a schematic representation of a section from a magnetic core memory matrix in which the individual magnetic cores are conventionally wired by means of inserted conductors.
2a shows a section through two magnetic cores which, for the inventive attachment of a conductor extending through their openings, are partially embedded in a carrier and covered by a mask.
Fig. <I> 2b </I> shows the floor plan of Fig. <I> 2a. </I>
FIG. 3 shows a section corresponding to FIG. 2 and symbolizes two work processes which, carried out one after the other, produce a band-shaped layer extending through a core opening.
4 illustrates a variant of the method according to the invention, in which the angle of incidence of the steam jet is continuously varied during the vapor deposition process.
Fig. 5 illustrates a variant of the inventive method using a linearly expanded steam source.
6 shows a spatially exploded view of a matrix of four magnetic cores produced by the method according to the invention.
7 shows a greatly enlarged section through a magnetic core in which three current conductors and two insulating layers have been attached according to the method according to the invention.
FIG. 8 shows vapor-deposited resistors in a conductor layer produced by the method according to the invention.
Fig. 9 shows a further embodiment for the inventive production of a conductor, wel cher passes through several openings placed in one and the same body.
10u, b, c are two sections or a basic plan to illustrate the form and action of a special cover mask used to carry out the method according to the invention.
In a conventionally manufactured magnetic core memory matrix, as it is illustrated ver in Fig. 1, the individual cores depend on the crossing points of the horizontal wires 11, respectively. 11 'with the vertical wires 12 and 12'. In addition, an additional line 13 is drawn diagonally through the core matrix.
When using the method according to the present invention, in a matrix-shaped arrangement of cores, the same are fastened in a carrier which also expediently carries the layer or ribbon-shaped conductors produced by the vapor deposition process. A synthetic resin plate 15 can be used as the carrier, for example, in which the cores are partially embedded, namely so deep that the flat surface of the synthetic resin plate extends through each core opening, as shown in FIG. 2a.
The synthetic resin plate 15 is referred to below as a layer carrier. About the cores 14, respectively. 14 'a mask 16 is placed, which can consist of aluminum sheet metal, for example. The arrangement is shown again in the plan in Fig. 2b. It can be seen there that the mask 16 has slots 19 which correspond to the width of the conductor to be vapor deposited. In Fig. 2a, 17 indicates the direction of incidence of the vapor particles sent from the metal vapor source (not shown).
If the stand between the steam source and the mask is considerably smaller than the mean free path of the steam particles corresponding to the prevailing pressure, their movement is essentially straight.
The parallel direction of the particle beam can, for. B. can be achieved that the steam source is arranged at a sufficient distance from the substrate, or by using screens and / or baffles in the beam path.
By suitably attaching the metal vapor source relative to the layer carrier 15 provided with the mask 16, it can be achieved that the vapor particles strike the mask 16 at an oblique angle, namely in such a way that the plane of incidence is perpendicular to the mask and through the Slots 19 therethrough.
This has the effect that the images of the mask slits 19 generated by the beam are not created vertically below them, but rather offset obliquely on the layer carrier surface according to the direction of incidence of the beam. If the relative position of the openings of the cores 14, 14 'on the one hand and of the slots 19 on the other hand corresponds to FIGS. 2a and 2b, the portion of the layer 18 formed will lie partially within the core openings.
The layered conductor is supplemented by rotating the layer carrier 15 (if necessary including the mask 16) coplanar by 180 and repeating the vapor deposition process. In Fig. 3 it is shown as an equivalent solution that instead of the layer carrier 15, the steam source is rotated 180 about a normal to the layer carrier surface. It can be seen that the partial layers 18 overlap and form a continuous conductor.
In FIG. 3 it can also be seen that the diaphragm webs of width k shield the surface of the cores 14, 14 'from the incident particles, so that practically no precipitate forms on the surface of the cores. This is important because a conductive layer surrounding the core would represent a short-circuit turn.
Thanks to the effective shielding provided by the mask, the ratio of the thickness of the covering at the desired to that at the undesired areas is so high that complete cleaning by stripping is possible.
The vapor-deposited layer can of course not only be used as an actual conductor, but also as a base for a thicker layer to be galvanically applied. This is desirable when a particularly low line resistance is required.
In the method according to the invention illustrated in FIG. 3, the prerequisite must be met that the slot length is greater than the web width k, so that the desired overlap can actually occur. This requires a greater spacing between the cores 14 and 14 'than is absolutely necessary. This additional space requirement can be eliminated according to a variant of the method shown in FIG.
Here, during the vapor deposition process, the relative position of the vapor source from direction 17 and layer carrier 15 is continuously changed in such a way that the projection of the steam source onto the layer carrier 15 through the in this case relatively short slots 19 of the mask 16 along the Layer strips migrate. The layer produced in this way can be viewed as a superposition of an infinite number of individual images of the slots 19, all of which overlap strongly. The change in the direction of incidence can, for. B. be done in that the support 15 together with the mask 16 is rotated about an axis perpendicular to the plane of incidence of the rays.
The aim of the variant discussed above can also be achieved in that a thread-like steam source 20 is used which is parallel to the slits 19 in the mask 16, as FIG. 5 shows. The length of the source 20 and its arrangement relative to the layer support must be chosen so that the images generated by the individual slits 19 on the layer support 15 overlap sufficiently.
6 shows, in an exploded view, a section containing four cores from a memory matrix with a plurality of conductors produced according to the present method. The cores 14, 14 ', 14 ", 14"' are cut open horizontally for the purpose of illustration and the halves are drawn spatially separated. The carrier plate 15, in which the cores are embedded, carries the conductors 11 and 11 'which pass through the cores 14, 14 "and 14' and 14" '. The conductors 12 and 12 'run through the cores 14, 14' or the cores 14 "and 14 '. The conductor 13 vaporized on the carrier layer 21 penetrates the cores 14", 14 "', 14 and 14 'one after the other. .
For the purpose of illustration as relatively thick and spatially extended layer carriers 20 and 21 can also be designed as thin, insulating intermediate layers limited in terms of their area, which are also produced by the 'fiction, according to method. For this purpose, a mate rial with very low conductance, such as. B. silicon oxide or thorium fluoride optionally using a mask-with suitable recesses in such a thickness that the necessary insulation between the superimposed parts of the conductors 11, 11 ', 12, 12' and 13 is guaranteed.
The space-saving structure and the possibility of tight packing in the case of wiring produced according to the method according to the invention is illustrated in FIG. 7 on a greatly enlarged scale. The magnetic core 14, which is embedded in the base plate 15, is traversed by three conductive layers 11, 12, 13, which are separated from one another by the insulating layers 20 and 21, respectively. The conductors 11 and 13 can, as in the Ausfüh approximately example according to FIG. 6, belong to different circuits, while z. B. the conductor 12 can represent a shield from.
The thickness of the layers 11, 12, 13, 20, 21 is given too large in relation to the core diameter for the purpose of graphic clarification, so that the actual ratios are even more favorable.
8 illustrates in a perspective view the attachment of resistance elements 23 in wiring produced according to the method, which is symbolized here by the conductor pieces 22, 22 'and 22 ″. The resistance elements 23 can either go according to a conventional method on the Base plate or the substrate 20 applied, or expediently vaporized or dusted conditions using a mask with suitable Aussparun.
FIG. 9 serves to illustrate another product produced by the method according to the invention. The body 25 is provided in the embodiment with four holes 24, 24 ', 24 ", 24"'. These holes are traversed by independent, different circuits belonging to conductors 27, 28, 29 and 30, which run partly on the front and partly on the back of the body 25. In contrast to the embodiment illustrated in FIG. 6, here the conductors are not on a separate layer support, but rather at 27a, 28a etc. directly on the walls of the holes 24, 24 ', 24 ", 24"' in the base body 25 , of which it is assumed that he has sufficient insulation capacity.
The vapor deposition of the conductor pieces running on the front and back of the body 25 takes place in successive work steps or in the same work step in that the vapor deposition occurs from both sides at the same time after the body 25 is provided with a corresponding masking mask on both sides had been. The conductor sections running in the holes (e.g.
27a and 28a) are made into uninterruptible conductors in the manner described above by overlapping two strips produced by vapor deposition from the front and the rear of the holes.
10a, b, c illustrate in two sections and a floor plan a special mask developed for use in the method according to the invention, which, in contrast to the embodiments explained above, is intended to be placed directly on the layer carrier 15. The mask 16 consists of two mutually displaceable parts 16a and 16b, on the one hand to be able to be placed over the cores 14, 14 'embedded in the layer carrier 15 (the parts 16a and 16b are partially pushed one on top of the other) and on the other hand to reach into the openings of the cores 14 and 14 'to enable.
The mask parts 16a and 16b are each provided with two vertical tabs 26a and 26b for each core, which serve to limit the precipitation that forms on the cores themselves so that no short-circuit windings can arise.
In the exemplary embodiment, the mask parts are additionally provided with small flaps 27 in order to shield the butt joints which arise within the core openings between the two mask parts 16a and 16b pushed together.
The vapor deposition in a vacuum, which is preferably used in the present invention, has the advantage over other methods of applying thin layers (cathode sputtering, spraying processes, sputtering processes) of a sharper image of the cutouts in the mask and better adhesion of the layer formed on the substrate.