CH539947A - Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine integrierte Schaltung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine integrierte Schaltung

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CH539947A
CH539947A CH818172A CH539947DA CH539947A CH 539947 A CH539947 A CH 539947A CH 818172 A CH818172 A CH 818172A CH 539947D A CH539947D A CH 539947DA CH 539947 A CH539947 A CH 539947A
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CH
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protective layer
metal plate
carrier
metal
area
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CH818172A
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Greutert Albert
Heidborn Ernst
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Interelectric Ag
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Description


  
 



   Die Erfindung   betrifft    ein Verfahren zum Herstellen eines
Trägers für eine integrierte Schaltung mit einem äusseren,   die        usseren    Anschlussenden für den Aussenanschluss aufweisen den Bereich, und mit einem inneren, die inneren Anschlussen den für den Anschluss der integrierten Schaltung aufweisenden
Bereich   geringerer    Dicke.



   Integrierte Schaltkreise werden bekanntlich auf Trägern befestigt und sodann in ein Gehäuse verpackt, aus dem die
Anschlussfahnen, welche einen Teil des Trägers bilden, herausragen.



   Die Anschluss- oder Kontaktierungsstellen eines integrierten Schaltkreises sind gewöhnlich mit einer etwa   I   
Mikron starken Gold- oder Aluminiumschicht versehen, die im
Vakuum aufgedampft wird. Ein derartiger integrierter
Schaltkreis wird gemäss einem bekannten Verfahren auf die    Mittelinsel    eines Trägers aufgesetzt und die Anschlussstellen des integrierten Schaltkreises mit Gold- oder Aluminiumdräh ten von 15 bis 25 Mikron Dicke verschweisst, welche andererseits an den Leitungsstreifen des Trägers befestigt sind.



   Anschliessend wird das Ganze in ein Gehäuse eingeschlossen, beispielsweise mit Kunststoff umpresst. Dieses Herstellungs verfahren hat den   Nacfitei3,    dass sich die Verbindung der    Leitungsstreifen    des Trägers mit den Anschlussstellen der integrierten Schaltung nicht automatisieren   lässt.   



   Man hat daher bereits versucht, die Verbindung der integrierten   Schaltung    mit dem Träger ohne Verwendung von
Verbindungsdrähtchen auszuführen, indem an Stelle der
Verhindungsdrähtchen eine sogenannte Spinne verwendet wird. Diese Spinne weist eine strahlenförmige Anordnung von streifenförmigen Leitungsbahnen auf, deren äussere Enden sich in Deckung mit den zugeordneten Anschlussenden des Trägers bringen lassen. Die Leitungsbahnen der Spinne lassen sich ohne grössere Schwierigkeiten sowohl mit den Anschlussenden des Trägers als auch mit den   Anschhlssstellen    der integrierten Schaltung auf übliche Weise verschweissen.

  Dieses bekannte Verfahren ermöglicht zwar eine vollautomatische Verbindung von integrierten Schaltungen mit Trägern, ergibt jedoch noch Fertigungsschwierigkeiten beim Kontaktieren der Spinnen mit den integrierten Schaltungen durch die nur begrenzte   Temperaturbeständigkeit    des Kunststoffplättchens der Spinne, durch das komplizierte Entfernen desselben nach dem   Verschweissen    der Anschlussenden und Anschlussstellen sowie durch die noch nicht ausreichende Genauigkeit der Herstellung der   Spinne    nach dem   Vakuumaufdampfverfahren.   



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Trägern zu schaffen, welche sich in einem automatischen Vorgang mit den integrierten Schaltungen   verwinden    lassen und welches einfacher und genauer durchzuführen ist als die bekannten Verfahren.



   Das   erfindungsgemässe    Verfahren zum Herstellen eines   Triggers    für integrierte Schaltungen, mit einem äusseren, die äusseren Anschlussenden für den Aussenanschluss aufweisenden Bereich und mit einem inneren, die inneren Anschlussenden für den Anschluss der integrierten Schaltung aufweisenden Bereich geringerer Dicke ist dadurch gekennzeichnet, dass ein innerer Teil einer Metallplatte, die die gewünschte Dicke des äusseren Bereichs besitzt, bis auf die gewünschte Dicke des inneren Bereichs abgetragen wird, dass mindestens auf den in der Dicke verringerten inneren Teil eine Schutzschicht in einem Muster aufgetragen wird, welches der gewünschten Form der inneren Anschlussenden entspricht,

   dass die nicht mit der Schutzschicht bedeckten Partien des inneren Teiles weggeätzt werden und dass einem äusseren Teil der Metallplatte die gewiinschte Form des äusseren Bereichs des Trägers erteilt   ¯x ird.   



   Das Abtragen des inneren Bereichs auf eine geringere Dicke kann vorzugsweise durch eine mechanische Bearbeitung, etwa Schleifen. oder durch Ätzen erfolgen.



   Die   Schutzschicht    kann zugleich auf den inneren als auch auf den äusseren Bereich des Trägers entsprechend dem gewünschten Oberflächenmuster desselhen aufgetragen werden, so dass beide Bereiche sich in einem einzigen   Ätzvorgang    herstellen lassen. Da wegen der unterschiedlichen Dicke der beiden Teile damit gerechnet werden muss. dass der innere Bereich unterätzt wird, kann als Ausgleich dieser   Unteratzung    das   Oberflächenmuster    der Schutzschicht etwas breiter ausgebildet sein, so dass die inneren Anschlussenden nach Beendigung des Wegätzens des   aussehen    Bereichs die richtige Breite aufweisen.



   Es kann jedoch auch der Ätzvorgang nach Wegätzen der nicht bedeckten Partien des inneren Bereichs unterbrochen und der gesamte innere Bereich nochmals mit einer Schutzschicht versehen werden, so dass beim Fortsetzen des Ätzvorganges nur noch der äussere Bereich durch Ätzen abgetragen wird.



   Gemäss einer   abgeÅanderten    Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird der äussere Bereich vor dem Wegätzen der nicht bedeckten Partien des inneren Bereichs durch Stanzen hergestellt. Eine Abdeckung des äusseren Bereichs vor dem Wegätzen der nicht bedeckten Partien des inneren Bereichs ist dabei nicht unbedingt erforderlich, da der innere Bereich im allgemeinen wesentlich diinner ist als der äussere Bereich, so dass eine   entsprechende    Materialabtragung vom äusseren Bereich belanglos ist.



   Zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung kann eine Metallplatte verwendet werden, die sandwichartig aus verschiedenen Metallen aufgebaut ist, wobei die untere Schicht vorzugsweise aus Gold, Aluminium, Silber, Kupfer oder einer Legierung dieser Metalle besteht und die obere Schicht aus Eisen, Nickel, Chrom, Kobalt, Gold, Silber. Kupfer oder einer Legierung dieser Metalle besteht und diese letztere Schicht dicker ist als die untere Schicht.



   Nachfolgend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben:
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen fertigen Träger mit Spinne nach der Erfindung
Fig. 2 bis 7 zeigen Schnittansichten längs der   Linie      I-l    von Fig. 1
Fig. 8 bis 13 zeigen Schnittansichten längs der Linie   II¯11    von Fig. 1 wobei die Fig. 8 bis 13 den gleichen Herstellungsschritten entsprechen wie die Fig. 2 his 7
Der in Fig. 1 dargestellte Träger mit Spinne umfasst Leitungsbahnen   I    aus Nickel, die im äusseren Bereich an Haltestreifen 2 enden. Diese Haltestreifen sind mit Transport öffnungen 3 und Zentrieröffnungen 19 versehen.



   Die Leitungsbahnen 1 weisen verbreiterte Bereiche   4    auf.



  welche insbesondere zum Verbessern der Haftfähigkeit der Leitungsbahnen beim Umgiessen eines mit einer integrierten Schaltung versehenen Trägers dienen sowie ein besseres Abbiegen der äusseren Anschlussenden 17 ermöglichen. Die Löcher 18 tragen ebenfalls zu einer verbesserten Haftfähigkeit   bel.   

 

   Der rechteckige, gestrichelt dargestellte innere Bereich 5 des Systemträgers, im folgenden Spinne genannt. bildet Anschlussstreifen 6 aus Gold, welche eine Dicke von etwa 15 bis 25 Mikron aufweisen und welche Fortsetzungen der inneren Abschnitte der Leitungsbahnen 1 bilden. An den Enden der Anschlussstreifen 6 wird die integrierte Schaltung nach Zentrierung mit Ultraschall angeschweisst. Die verbreiterten Bereiche 4 der Leitungsbahnen 1 sind durch parallel zu den Haltestreifen 2 verlaufende Versteifungsstege 7 miteinander verbunden, um dem Systemträger eine grössere Stabilität zu verleihen. Die Versteifungsstege werden natürlich nach dem Befestigen der integrierten Schaltung und   eventuell    nach dem Einsetzen des Trägers in ein Gehäuse herausgetrennt. Ebenso werden die Haltestreifen 2 sodann von den Leitungsbahnen abgetrennt.  



   Die Herstellung des Trägers nach der Erfindung erfolgt in der Weise, dass zuerst auf eine Metallplatte 20 eine ätzresistente Schutzschicht 21 aufgebracht wird, welche einen Flächenbereich freilässt, der dem inneren Bereich 5 des Systemträgers entspricht. Darnach wird die derart präparierte Metallplatte in ein Ätzbad gehängt, wobei dafür gesorgt wird, dass nur die die Schutzschicht 21 tragende Oberfläche der Metallplatte der Ätzlösung ausgesetzt wird. Dabei wird solange geätzt, bis der innere Bereich die gewünschte Dicke von beispielsweise 15 bis 25 Mikron erreicht hat. Dieser Zustand ist für die beiden Schnitte   1-1    und   ll-ll in      Fig.3    bzw. in   Fig.9    dargestellt.



   Sodann wird die Schutzschicht 21 entfernt   (Fig.4      bzw.10),    so dass eine Metallplatte hergestellt ist, die einen dünneren inneren Bereich aufweist.



   Anstelle der obigen Verfahrenschritte zum Herstellen des dünnen inneren Bereichs kann auch ein mechanisches Verfahren angewendet werden, etwa ein Schleifverfahren, um den Zustand der Metallplatte, wie er in den   Fig.4    und 10 dargestellt ist, zu erreichen.



   Auf die derart vorbehandelte Metallplatte 20 wird sodann eine ätzresistente Schutzschicht   24    aufgetragen, welche der in Fig.   l    dargestellten Oberflächengestalt des fertigen Trägers entspricht. Diese Schutzschicht kann z.B. ein Photolack sein, während für die Schutzschicht 21 ein Siebdrucklack günstig ist.



   Die   Fig.5    und 11 zeigen die Metallplatte nach dem Aufbringen der Schutzschicht   24,    und zwar für die Längsschnitte 1-1 bzw. II¯II.



   Nunmehr wird die Metallplatte so in ein Ätzbad gelegt, dass nur die die Schutzschicht 24 tragende Oberfläche dem Ätzbad ausgesetzt ist. An denjenigen Stellen, die nicht von der Schutzschicht   24    bedeckt sind, wird das Metall weggeätzt, so dass ein Metallgerüst übrig bleibt, welches dem Träger nach   Fig.1    entspricht. Dieser Herstellungszustand ist in den   Fig.6    und 12 idealisiert dargestellt, wobei vernachlässigt ist, dass beim Wegätzen von Metall natürlich keine geraden Kanten entstehen.



   Schliesslich braucht nur noch die Schutzschicht   24    von dem fertigen Träger abgelöst zu werden. Dieser Endzustand der Herstellung ist in den   Fig.7    und 13 für die beiden betrachteten Längsschritte dargestellt.



   Gemäss einer abgeänderten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird anschliessend an den in den   Fig.4    und 10 dargestellten Herstellungsschritt der äussere, dicke Teil der Metallplatte entsprechend dem Oberflächenmuster des Trägers ausgestanzt, so dass es nicht erforderlich ist, den äusseren Bereich des Trägers, der gewöhnlich 5 bis 20-mal dicker ist als der innere Bereich, durch Ätzen herzustellen.



  Dadurch   lässt    sich eine erhebliche Zeiteinsparung erzielen.



   Wie in den   Fig.5    und 11 durch Strichelung dargestellt ist, kann die Metallplatte sandwichartig aus zwei Metallschichten aufgebaut sein, wobei die untere, dünnere Metallschicht vorzugsweise aus Gold oder Aluminium besteht und die obere, dickere Metallschicht 26 aus einer Eisenlegierung.



   Die Dicke der unteren Schicht 25 entspricht dabei vorzugsweise der gewünschten Dicke der inneren Anschlussenden 6.



   Die derart hergestellten Träger ermöglichen ein Anschweissen der inneren Anschlussenden an die integrierte Schaltung und ermöglichen eine automatisierte Herstellung.



     PATENTANSPRUCH I   
Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine integrierte Schaltung. mit einem äusseren, die äusseren Anschlussenden für den Aussenanschluss aufweisenden Bereich und mit einem inneren, die inneren Anschlussenden für den Anschluss der integrierten Schaltung aufweisenden Bereich geringerer Dicke, dadurch gekennzeichnet. dass ein innerer Teil einer Metallplatte, die die gewünschte Dicke des äusseren Bereichs besitzt. bis auf die gewiinschte Dicke des inneren Bereichs abgetragen wird, dass mindestens auf den in der Dicke verringerten inneren Teil eine Schutzschicht in einem Muster aufgetragen wird, welches der gewünschten Form der inneren Anschlussenden entspricht.

   dass die nicht mit der Schutzschicht bedeckten Partien des inneren Teils   weggeiitzt    werden und dass einem äusseren Teil der Metallplatte die gewünschte Form des äusseren Bereichs des Trägers erteilt wird.



     PATENTANSPRUCH 11   
Träger, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch   1.   



   UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch   1,    dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen des inneren Teils durch eine mechanische Bearbeitung erfolgt.



   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen durch Schleifen erfolgt.



   3. Verfahren nach Patentanspruch   1,    dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen des inneren Teils durch Ätzen erfolgt.



     4.    Verfahren nach Patentanspruch   1,    dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht auf dem inneren und dem äusseren Teil der Metallplatte entsprechend der gewünschten Oberflächenform des Trägers aufgetragen wird.



   5. Verfahren nach Unteranspruch   4,    dadurch gekennzeichnet, dass die nicht mit einer Schutzschicht bedeckten Partien des äusseren und des inneren Teils weggeätzt werden.



   6. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ätzvorgang nach Wegätzen der nicht bedeckten Partien des inneren Teils unterbrochen und der gesamte innere Teil nochmals mit einer Schutzschicht versehen wird.



   7. Verfahren nach Patentanspruch   1.    dadurch gekennzeichnet, dass der gewünschte äussere Bereich   VOI    dem Wegätzen der nicht bedeckten Partien des inneren Teils durch Stanzen des äusseren Teils hergestellt wird.

 

   8. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallplatte verwendet wird. die aus zwei Schichten aufgebaut ist, von denen jede aus einem anderen Metall oder einer anderen Metallegierung besteht.



   9. Verfahren nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht aus Gold, Aluminium, Silber, Kupfer oder einer Legierung dieser Metalle besteht und dass die obere Schicht aus Eisen, Nickel, Chrom, Kobalt, Gold, Silber, Kupfer oder einer Legierung dieser Metalle besteht und dicker ist als die untere Schicht.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

  1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
    Die Herstellung des Trägers nach der Erfindung erfolgt in der Weise, dass zuerst auf eine Metallplatte 20 eine ätzresistente Schutzschicht 21 aufgebracht wird, welche einen Flächenbereich freilässt, der dem inneren Bereich 5 des Systemträgers entspricht. Darnach wird die derart präparierte Metallplatte in ein Ätzbad gehängt, wobei dafür gesorgt wird, dass nur die die Schutzschicht 21 tragende Oberfläche der Metallplatte der Ätzlösung ausgesetzt wird. Dabei wird solange geätzt, bis der innere Bereich die gewünschte Dicke von beispielsweise 15 bis 25 Mikron erreicht hat. Dieser Zustand ist für die beiden Schnitte 1-1 und ll-ll in Fig.3 bzw. in Fig.9 dargestellt.
    Sodann wird die Schutzschicht 21 entfernt (Fig.4 bzw.10), so dass eine Metallplatte hergestellt ist, die einen dünneren inneren Bereich aufweist.
    Anstelle der obigen Verfahrenschritte zum Herstellen des dünnen inneren Bereichs kann auch ein mechanisches Verfahren angewendet werden, etwa ein Schleifverfahren, um den Zustand der Metallplatte, wie er in den Fig.4 und 10 dargestellt ist, zu erreichen.
    Auf die derart vorbehandelte Metallplatte 20 wird sodann eine ätzresistente Schutzschicht 24 aufgetragen, welche der in Fig. l dargestellten Oberflächengestalt des fertigen Trägers entspricht. Diese Schutzschicht kann z.B. ein Photolack sein, während für die Schutzschicht 21 ein Siebdrucklack günstig ist.
    Die Fig.5 und 11 zeigen die Metallplatte nach dem Aufbringen der Schutzschicht 24, und zwar für die Längsschnitte 1-1 bzw. II¯II.
    Nunmehr wird die Metallplatte so in ein Ätzbad gelegt, dass nur die die Schutzschicht 24 tragende Oberfläche dem Ätzbad ausgesetzt ist. An denjenigen Stellen, die nicht von der Schutzschicht 24 bedeckt sind, wird das Metall weggeätzt, so dass ein Metallgerüst übrig bleibt, welches dem Träger nach Fig.1 entspricht. Dieser Herstellungszustand ist in den Fig.6 und 12 idealisiert dargestellt, wobei vernachlässigt ist, dass beim Wegätzen von Metall natürlich keine geraden Kanten entstehen.
    Schliesslich braucht nur noch die Schutzschicht 24 von dem fertigen Träger abgelöst zu werden. Dieser Endzustand der Herstellung ist in den Fig.7 und 13 für die beiden betrachteten Längsschritte dargestellt.
    Gemäss einer abgeänderten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird anschliessend an den in den Fig.4 und 10 dargestellten Herstellungsschritt der äussere, dicke Teil der Metallplatte entsprechend dem Oberflächenmuster des Trägers ausgestanzt, so dass es nicht erforderlich ist, den äusseren Bereich des Trägers, der gewöhnlich 5 bis 20-mal dicker ist als der innere Bereich, durch Ätzen herzustellen.
    Dadurch lässt sich eine erhebliche Zeiteinsparung erzielen.
    Wie in den Fig.5 und 11 durch Strichelung dargestellt ist, kann die Metallplatte sandwichartig aus zwei Metallschichten aufgebaut sein, wobei die untere, dünnere Metallschicht vorzugsweise aus Gold oder Aluminium besteht und die obere, dickere Metallschicht 26 aus einer Eisenlegierung.
    Die Dicke der unteren Schicht 25 entspricht dabei vorzugsweise der gewünschten Dicke der inneren Anschlussenden 6.
    Die derart hergestellten Träger ermöglichen ein Anschweissen der inneren Anschlussenden an die integrierte Schaltung und ermöglichen eine automatisierte Herstellung.
    PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine integrierte Schaltung. mit einem äusseren, die äusseren Anschlussenden für den Aussenanschluss aufweisenden Bereich und mit einem inneren, die inneren Anschlussenden für den Anschluss der integrierten Schaltung aufweisenden Bereich geringerer Dicke, dadurch gekennzeichnet. dass ein innerer Teil einer Metallplatte, die die gewünschte Dicke des äusseren Bereichs besitzt. bis auf die gewiinschte Dicke des inneren Bereichs abgetragen wird, dass mindestens auf den in der Dicke verringerten inneren Teil eine Schutzschicht in einem Muster aufgetragen wird, welches der gewünschten Form der inneren Anschlussenden entspricht.
    dass die nicht mit der Schutzschicht bedeckten Partien des inneren Teils weggeiitzt werden und dass einem äusseren Teil der Metallplatte die gewünschte Form des äusseren Bereichs des Trägers erteilt wird.
    PATENTANSPRUCH 11 Träger, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen des inneren Teils durch eine mechanische Bearbeitung erfolgt.
    2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen durch Schleifen erfolgt.
    3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen des inneren Teils durch Ätzen erfolgt.
    4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht auf dem inneren und dem äusseren Teil der Metallplatte entsprechend der gewünschten Oberflächenform des Trägers aufgetragen wird.
    5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht mit einer Schutzschicht bedeckten Partien des äusseren und des inneren Teils weggeätzt werden.
    6. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ätzvorgang nach Wegätzen der nicht bedeckten Partien des inneren Teils unterbrochen und der gesamte innere Teil nochmals mit einer Schutzschicht versehen wird.
    7. Verfahren nach Patentanspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass der gewünschte äussere Bereich VOI dem Wegätzen der nicht bedeckten Partien des inneren Teils durch Stanzen des äusseren Teils hergestellt wird.
    8. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallplatte verwendet wird. die aus zwei Schichten aufgebaut ist, von denen jede aus einem anderen Metall oder einer anderen Metallegierung besteht.
    9. Verfahren nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht aus Gold, Aluminium, Silber, Kupfer oder einer Legierung dieser Metalle besteht und dass die obere Schicht aus Eisen, Nickel, Chrom, Kobalt, Gold, Silber, Kupfer oder einer Legierung dieser Metalle besteht und dicker ist als die untere Schicht.
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