DD254478A1

DD254478A1 - MULTI-DISCONNECTION IN THICK-LAYER TECHNOLOGY

Info

Publication number: DD254478A1
Application number: DD29732986A
Authority: DD
Inventors: Andreas Schuetze; Karl-Heinz Lentzy; Lutz Eger
Original assignee: Hermsdorf Keramik Veb
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1988-02-24

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Gestaltung von Mehrebenenschaltungen. Diese Schaltungen bestehen aus einem Substrat auf dem elektrisch leitendene Schichten angeordnet sind, die durch Isolationsebenen mit darin vorhandenen Fenstern zur Durchkontaktierung, getrennt sind. Erfindungsgemaess ist ein Strukturen einer ersten leitenden Schicht beruehrender Rahmen kleiner Masse aus Isolationsmaterial vorhanden. Dieser Rahmen weist eine Dicke auf, wie sie die unmittelbar angrenzende erste Isolationsschicht und die zweite Isolationsschicht zusammen besitzen. Der Rahmen definiert mit seinen Abmessungen exakt die Sollmasse der Fenster in der Isolationsebene. Fig. 2The invention relates to the design of multi-level circuits. These circuits consist of a substrate on which electrically conductive layers are arranged, which are separated by insulation planes with windows for through-connection therein. According to the invention, there is a structure of a first conductive layer of contacting frame of small mass of insulating material. This frame has a thickness as they have the immediately adjacent first insulating layer and the second insulating layer together. With its dimensions, the frame precisely defines the target mass of the windows in the insulation plane. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Mikroelektronik. Sie findet'Anwendung bei der Herstellung von Mehrschichtschaltungen in Dickschichttechnik, bei denen auf einem elektrisch isolierenden Substrat elektrisch leitende Schichten angeordnet sind, die jeweils durch eine elektrisch isolierende Ebene getrennt sind, wobei in der Isolationsebene Fenster vorhanden sind, durch die die elektrische Verbindung der einzelnen elektrisch leitenden Schichten realisiert ist.The invention relates to the field of microelectronics. It finds application in the production of multilayer circuits in thick-film technology, in which electrically conductive layers are disposed on an electrically insulating substrate, which are each separated by an electrically insulating plane, wherein in the insulation level windows are present through which the electrical connection of the individual is realized electrically conductive layers.

Characteristic of the known state of the art

Zur Herstellung der Fenster für Durchkontaktierungen in den Isolationsschichten sind eine Reihe von Verfahren bekannt. Insbesondere die Realisierung kleinster Fensterabmessungen bereitet Schwierigkeiten, (Zulaufen der Fenster) wenn als Technologie nur das Siebdrucken angewendet werden soll. Mittels Siebdruck hergestellte Öffnungen sind minimal bis 250/u.m χ 250/um möglich (DE 2548258), wenn die üblichen Schichtdicken verwendet werden.For the preparation of the windows for plated through holes in the insulating layers, a number of methods are known. In particular, the realization of very small window dimensions causes difficulties (running in of the windows) when only silk screen printing is to be used as technology. Openings made by means of screen printing are possible to a minimum of 250 / μm χ 250 / μm (DE 2548258) if the usual layer thicknesses are used.

Aus der DD-PS 235370 ist ein Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Schichtschaltung beschrieben, bei dem in der Isolationsschicht zwischen den elektrisch leitenden Schichten Fenster mit einer Größe von 150μιη χ 150/um hergestellt werden sollen. Dazu werden auf die erste Dickschichtschaltung, die sich auf dem Substrat befindet, Lackpunkte aufgedruckt, die die Größe der Fenster aufweisen. Nachdem die Isolationsschicht aufgebracht wurde, wird diese gesintert, wobei die Lackpunkte rückstandsfrei verbrennen. Anschließend wird die zweite Leiterbahnebene aufgebracht. Damit werden gleichzeitig die Durchkontaktierungen realisiert.From DD-PS 235370 a method for producing a multi-layer circuit is described in which to be made in the insulating layer between the electrically conductive layers windows with a size of 150μιη χ 150 / um. For this purpose, paint dots are printed on the first thick-film circuit, which is located on the substrate, which have the size of the window. After the insulation layer has been applied, it is sintered, with the paint spots burning without residue. Subsequently, the second interconnect level is applied. At the same time, the plated-through holes are realized.

Bei diesem Verfahren ist allerdings keine ausreichende Zuverlässigkeit hinsichtlich des rückstandsfreien Ausbrennens der Lackpunkte zu erreichen.In this method, however, is not sufficient reliability with regard to the residue-free burnout of the paint dots to achieve.

Ziel der Erfindung . .Object of the invention. ,

Ziel der Erfindung ist es, eine Mehrschichtschaltung in Dickschichttechnik zu realisieren, die in der Isolationsebene Fenster für Durchkontaktierungen mit Abmessungen < 200μιπ χ 200μιτι aufweist, wobei eine hohe Ausbeute bei der Herstellung solcher Mehrschichtschaltungen erreicht werden soll.The aim of the invention is to realize a multi-layer circuit in thick-film technology, which has in the insulation level window for vias with dimensions <200 μιπ χ 200μιτι, with a high yield in the production of such multilayer circuits is to be achieved.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Mehrschichtschaltung in Dickschichttechnik zu schaffen, deren Gestaltung es erlaubt, die im Ziel der Erfindung genannten Fenstergrößen nur durch Anwendung der Siebdrucktechnologie zu realisieren. Die Mehrschichtschaltung besteht aus einem elektrisch isolierenden Substrat, auf dem elektrisch leitende Schichten, die durch Isolationsschichten (-ebene) getrennt sind, angeordnet sind. In den Isolationsschichten sind Fenster zur Realisierung von Durchkontaktierungen vorgesehen.The object of the invention is to provide a multilayer circuit in thick film technology, the design of which allows to realize the mentioned in the aim of the invention window sizes only by using the screen printing technology. The multilayer circuit consists of an electrically insulating substrate, on which electrically conductive layers, which are separated by insulating layers (plane), are arranged. In the insulation layers windows for the realization of plated-through holes are provided.

Erfindungsgemäß ist ein Strukturen der ersten leitenden Schicht berührender Rahmen kleiner Masse aus Isolationsmaterial vorhanden. Dieser Rahmen weist eine Dicke auf, wie sie die unmittelbar angrenzende erste Isolationsschicht und die zweite Isolationsschicht zusammen besitzen. Die Innenkante des Rahrfiens definiert dabei exakt die Sollmaße der Fenster in der Isolationsebene.According to the invention, a structure of the first conductive layer in contact with a small mass of insulating material is present. This frame has a thickness as they have the immediately adjacent first insulating layer and the second insulating layer together. The inner edge of the Rahrfiens defines exactly the nominal dimensions of the windows in the insulation plane.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht der Rahmen aus zwei übereinanderliegenden Teilrahmen, wobei vorzugsweise je ein Teilrahmen einer Schicht zugeordnet ist. Das heißt, ein Teilrahmen erreicht jeweils das Höhenniveau der nächstfolgenden angrenzenden Schicht.In an embodiment of the invention, the frame consists of two superimposed sub-frame, preferably each one sub-frame is associated with a layer. That is, one subframe each reaches the height level of the next adjacent layer.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß im Rahmen eine Unterbrechung vorhanden ist, in die ein Leiterbahnanschluß integriert ist.A further embodiment of the invention is that in the context of an interruption is present, in which a trace connection is integrated.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:

Fig. 1: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Mehrschichtschaltung Fig. 2: eine Draufsicht auf die Variante gemäß Anspruch 3.1: a sectional view of the multilayer circuit according to the invention FIG. 2: a top view of the variant according to claim 3.

Auf ein AI₂O₃-Keramiksubstrat 1 wird zunächst eine Struktur aus einem elektrisch leitfähigen Material durch Siebdruck aufgebracht. Diese Strukturen sind z. B. Bondkontakte 2, an die Anschlüsse eines auf der Mehrschichtschaltung anzubringenden Schaltkreises befestigt werden sollen. Um dies zu gewährleisten, müssen in der darauf aufzubringenden Isolationsebene Fenster 6 vorhanden sein, die die Durchkontaktierung zu oberen Ebenen mit elektrisch leitfähigem Material bzw. die Realisierung der oben genanpten Bondanschlüsse ermöglichen.On a Al ₂ O ₃ ceramic substrate 1, a structure of an electrically conductive material is first applied by screen printing. These structures are z. As bonding contacts 2, to be attached to the terminals of a circuit to be mounted on the multi-layer circuit. In order to ensure this, windows 6 must be present in the insulation plane to be applied thereto, which make possible the through-connection to upper levels with electrically conductive material or the realization of the above-mentioned bonded connections.

Dazu wird beispielsweise um einen Bondkontakt 2 ein Rahmen 3a gedruckt, der aus dem gleichen Isolationsmaterial besteht, wie die danach aufzudruckende erste Isolationsschicht 5. Der Rahmen wird danach sofort getrocknet und eingebrannt und erreicht damit z. B. eine Stegbreite im Bereich von 100 bis 200/xm und eine Dicke von ca. 20μ.ηι. Mit einem derartigen Rahmen, der nur eine kleine Masse darstellt, läßt sich ein sehr kleines Fenster mit den Abmessungen kleiner als 200/^m χ 200,am herstellen, da die Kanten beim Einbrennen nicht verlaufen.For this purpose, for example, a frame 3 a is printed around a bonding contact 2, which consists of the same insulating material as the first insulation layer 5 to be printed on thereafter. The frame is then immediately dried and baked and thus reaches z. B. a web width in the range of 100 to 200 / xm and a thickness of about 20μ.ηι. With such a frame, which is only a small mass, can be a very small window with dimensions smaller than 200 / ^ m χ 200, on, since the edges do not run when burned.

Anschließend wird die übrige Fläche des Substrates mit einer ersten Isolationsschicht 5 bedruckt, die den (bzw. die) vorhandenen Rahmen 3a berührt und dessen Höhenniveau erreicht.Subsequently, the remaining surface of the substrate is printed with a first insulating layer 5, which touches the (or the) existing frame 3a and reaches its height level.

Es schließt sich die Herstellung (Aufdrucken, Trocknen, Einbrennen) eines zweiten (Teil-) Rahmens 3 ban, der deckungsgleich auf dem ersten Teilrahmen 3a liegt. Wie leicht ersichtlich ist, lassen sich die beiden Teilrahmen auch in einem Arbeitsgang als ein Gesamtrahmen 3 herstellen. Die Höhe der beiden Teilrahmen insgesamt erreicht das Niveau der zweiten Isolationsschicht 4, die danach so aufgedruckt wird, daß sie wiederum den Rahmen 3 b berührt.This is followed by the production (printing, drying, baking) of a second (sub) frame 3 ban, which lies congruently on the first sub-frame 3a. As can easily be seen, the two subframes can also be produced in one operation as an overall frame 3. The height of the two sub-frames in total reaches the level of the second insulating layer 4, which is then printed so that it in turn touches the frame 3 b.

Soll eine Leiterbahn 8 an diesen Bondkontakt 2 herangeführt werden, so ist im Rahmen 3 bzw. in den Teilrahmen 3 a und/oder 3 b eine Unterbrechung 7 vorgesehen.If a conductor 8 is to be brought to this bonding contact 2, then an interruption 7 is provided in the frame 3 or in the sub-frame 3 a and / or 3 b.

Die Herstellung derartiger Mehrschichtschaltungen mit der Realisierung der genannten Fenstergrößen ist mit großer Sicherheit (Ausbeute) möglich. Deshalb ergibt sich auch die Alternative zur Herstellung der Schichten den Metallmaskendruck anzuwenden.The production of such multilayer circuits with the realization of said window sizes is possible with great certainty (yield). Therefore, the alternative for producing the layers is to apply the metal mask pressure.

Claims

claims:

1. multilayer circuit in thick film technology, in which electrically conductive layers are disposed on an electrically insulating substrate, which are each separated by an electrically insulating plane, wherein in the insulating plane windows are provided through which the electrical connection of the individual electrically conductive layers is realized characterized in that a structure of a first conductive layer (2) contacting frame (3) of small mass of insulating material is present, which has a thickness, as they have the immediately adjacent first insulating layer (5) and the second insulating layer (4) together and which precisely defines the nominal dimensions of the windows (6) in the insulation plane.

2. multilayer circuit in thick-film technology according to claim!, Characterized in that the frame (3) consists of at least two superimposed sub-frame (3a, 3b), wherein preferably each a sub-frame is associated with an insulating layer.

3. multilayer circuit in thick film technology according to claims 1 or 2, characterized in that in the frame (3) an interruption (7) is present, in which a conductor connection (8) is integrated.