DD269970A1 - METHOD FOR REDUCING THE BREAKDOWN OF SUBSTRATED SUBSTRATE SUBSTRATES WITH ONE OR MULTILAYER STRUCTURE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik/Elektronik, der Mikroelektronik und des wissenschaftlichen Geraetebaus und betrifft die Verringerung der Durchbiegung von z. B. Einebenen-Hybridschaltkreisen, Mehrebenenverdrahtungstraegern, Keramikgehaeusen, Chipcarrier usw. Erfindungsgemaess wird bei einem Verfahren zur Verringerung der Durchbiegung von Dickschichtsubstraten mit Ein- oder Mehrebenenschichtaufbau nach dem Einbrennen der letzten Schicht, jedoch unbedingt vor einem weiteren Verarbeitungsschritt, eine Waermebehandlung des Dickschichtsubstrates derart durchgefuehrt, dass bis zu einer Temperatur erwaermt wird, die im Intervall von 50 K ueber der Temperatur, bei der plastisches Fliessen in der oder den metallischen Komponente(n) einsetzt, und 50 K unterhalb der Erweichungstemperatur der Glaskomponente liegt, dort die Temperatur zwischen 1 h und 100 h gehalten und anschliessend auf Raumtemperatur abgekuehlt wird. Durch das erfindungsgemaesse Verfahren wird es erstmals moeglich, die Durchbiegung der Dickschichtsubstrate mit Ein- oder Mehrebenenschichtaufbau zu verringern, ohne Beeintraechtigung der anderen Eigenschaften dieser Substrate.The invention relates to the field of electrical engineering / electronics, microelectronics and scientific Geraetebaus and relates to the reduction of the deflection of z. According to the invention, in a method of reducing the sagging of single- or multi-layered thick film substrates after baking of the last layer, but necessarily before a further processing step, a heat treatment of the thick film substrate is carried out in such a manner, that is heated to a temperature of 50 K above the temperature at which plastic flow in the metallic component (s) begins and 50 K below the softening temperature of the glass component, where the temperature is between 1 h and 100 h and then cooled to room temperature. By means of the method according to the invention, it becomes possible for the first time to reduce the deflection of the single-layer or multi-layer layered thick-film substrates, without negatively affecting the other properties of these substrates.
Description
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Oie Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik/Elektronik, der Mikroelektronik und des wissenschaftlichen Gerätebaus und betrifft die Verringerung der Durchbiegung von z, B. Einebenen-Hybridschaltkreisen, Mehrebenenverdrahtungsträgern, Keramikgehäusen, Chipcarriern usw.The invention relates to the field of electrical engineering / electronics, microelectronics and scientific instrumentation and relates to the reduction of deflection of z, B. single-level hybrid circuits, multi-level wiring substrates, ceramic packages, chip carriers, etc.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Dickschichtsubstrate mit Ein- oder Mehrebenenschichtaufbau werden üblicherweise durch Bedrucken der Substrate mit Pasten, Trocknen und Einbrennen der Schichten bis zur Erreichung der gewünschten Ebenenanzahl hergestellt. Das Einbrennen erfolgt üblicherweise in Tunnelöfen bei Plateautemperaturen von 850°C bis 900°C in einem Zeitintervall von 30 bis 60min (Datenblätter der Fa. Du Pont). Anschließend erfolgt eine Weiterverarbeitung z. B. durch Verzinnen, Beloten, Kontaktieren usv Der Nachteil solcher Dickschichtsubstrate mit Ein· oder Mehrebenenschichtaufbau besteht darin, daß die Reproduzierbarkeit der Eigenschaften von aus Dickschichtsubstraten mit Ein- oder Mehrebenenschichtaufbau hergestellten Bauelementen unbefriedigend ist.Single layer or multi-layer layered thick film substrates are typically made by printing the substrates with pastes, drying and baking the layers to the desired number of levels. The baking is usually carried out in tunnel ovens at plateau temperatures of 850 ° C to 900 ° C in a time interval of 30 to 60min (data sheets from. Du Pont). Subsequently, a further processing z. The disadvantage of such single layer or multi-layer layered thick film substrates is that the reproducibility of the properties of devices made from single or multi-layered thick film substrates is unsatisfactory.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung Ist es, die Reproduzierbarkeit der Eigenschaften von aus Dickschichtsubstraten mit Ein· oder Mehrebenenschichtaufbau hergestellten Bauelementen zu verbessern.It is the object of the invention to improve the reproducibility of the properties of components produced from single-layer or multi-layer layer thick-film substrates.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Durchbiegung von Dickschichtsubstraten mit Ein- oder Mehrebenenschichtaufbau zu verringern. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Dickschichtsubstraten mit Ein- oder Mehrebenenschichtaufbau nach dem Einbrennen der letzten Schicht, jedoch unbedingt vor einem weiteren Verarbeitungsschritt, eine Wärmebehandlung des Dickschichtsubstrates derart durchgeführt wird, daß bis zu einer Temperatur erwärmt wird, die im Intervall von 50K über der Temperatur, bei der plastisches Fließen in der oder den metallischen Komponente(n) einsetzt, und SOK unterhalb der Erweichungstemperatur der Glaskomponente liegt, dort die Temperatur zwischen 1 h und 100 h gehalten und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Vorteilhafterweise wird die Haltetemperatur zwischen 1 h und 20h bemessen.The invention has for its object to reduce the deflection of thick-film substrates with single or multi-level layer structure. According to the invention the object is achieved in that in thick-film substrates with single or multi-layer structure after baking the last layer, but necessarily before a further processing step, a heat treatment of the thick film substrate is carried out so that is heated to a temperature in the interval of 50K above the temperature at which plastic flow in the or the metallic component (s) begins, and SOK is below the softening temperature of the glass component, where the temperature is maintained between 1 h and 100 h and then cooled to room temperature. Advantageously, the holding temperature is measured between 1 h and 20 h.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird so erstmals möglich, die Durchbiegung der Dickschichtsubstrate mit Ein- oder Mehrebenenschichtaufbau zu verringern, ohne Beeinträchtigung der anderen Eigenschaften dieser Substrate. Dies ergibt sich daraus, daß ein bestimmtes Temperatur-Zeit-Intervall bei der Wärmebehandlung erfindungsgemäß realisiert wird, in dem die metallische Komponente(n) bereits plastisches Fließen aufweisen, die Glaskomponente jedoch noch ein starres Verhalten zeigt.By means of the method according to the invention, it becomes possible for the first time to reduce the deflection of the thick-film substrates with mono- or multilevel layer construction, without impairing the other properties of these substrates. This results from the fact that a certain temperature-time interval in the heat treatment is realized according to the invention, in which the metallic component (s) already have plastic flow, but the glass component still shows a rigid behavior.
Ausführungsbeispielembodiment
Ein Dickschichtsubstrat besteht aus AI2O3 (Kyocera) der Schichtdicke 625pm und den Abmessungen 30mm2 x 50mm2, mit einem Mehrebenenschichtaufbau, bestehend aus 5 Leitsci 'chten (Cu-Leitpaste DP 9924) mit einer Schichtdicke von 20pm, und aus jeweils 2 dazwischenliegenden Isolationsschichten (DP 4275) mit einer Schichtdicke der Dop’-olschicht von 50 pm, wobei jede Schicht nach dem Aufdrucken einzeln unter Inertgasatmosphäre bei etwa 900eC eingebra ,nt wird. Bei diesem Mehrebenenschichtaufbau sind etwa 75% der Fläche mit Leitbahnen bedeckt.A thick-film substrate consists of AI2O3 (Kyocera) of the layer thickness 625 pm and the dimensions 30 mm2 x 50 mm2, with a multi-layer layer structure consisting of 5 Leitsci '(Cu conductive paste DP 9924) with a layer thickness of 20pm, and from each two intervening insulating layers (DP 4275 ) with a layer thickness of the doping layer of 50 μm, each layer being individually injected under inert gas atmosphere at about 900 ° C. after printing. In this multilevel layer construction, about 75% of the area is covered with conductive lines.
Ein solches Dickschichtsubstrat mit Mehrebenenschichtaufbau weist bei Raumtemperatur eine konkave Durchbiegung von 70 pm auf. Dieses Dickschichtsubstrat mit Mehrebenenschichtaufbau wird auf eine Temperatur von 200®C erwärmt und dort 20h gehalten. Die Temperatur, bei der plastisches Fließen des Kupfers einsetzt, ist etwa 120°C, und die Erweichungstemperatur des Glases ist etwa 500°C. Nach 20h hat sich die Durchbiegung bei 200 Ό um 45% verringert. Bei Abkühlung auf Raumtemperatur beträgt die Verringerung der Durchbiegung 10%. Anschließend wird das Dickschichtsubstrat belotet. Für diese Belotung ist die Verringerung der Durchbiegung besonders vorteilhaft.Such a multilevel layered multilayer substrate has a concave deflection of 70 μm at room temperature. This multi-layered layer thick-film substrate is heated to a temperature of 200 ° C. and held there for 20 hours. The temperature at which plastic flow of the copper starts is about 120 ° C, and the softening temperature of the glass is about 500 ° C. After 20h, the deflection at 200 Ό has been reduced by 45%. When cooled to room temperature, the reduction in sag is 10%. Subsequently, the thick-film substrate is soldered. For this Belotung the reduction of the deflection is particularly advantageous.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD31192487A DD269970A1 (en) | 1987-12-31 | 1987-12-31 | METHOD FOR REDUCING THE BREAKDOWN OF SUBSTRATED SUBSTRATE SUBSTRATES WITH ONE OR MULTILAYER STRUCTURE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD31192487A DD269970A1 (en) | 1987-12-31 | 1987-12-31 | METHOD FOR REDUCING THE BREAKDOWN OF SUBSTRATED SUBSTRATE SUBSTRATES WITH ONE OR MULTILAYER STRUCTURE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD269970A1 true DD269970A1 (en) | 1989-07-12 |
Family
ID=5596316
Family Applications (1)
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DD31192487A DD269970A1 (en) | 1987-12-31 | 1987-12-31 | METHOD FOR REDUCING THE BREAKDOWN OF SUBSTRATED SUBSTRATE SUBSTRATES WITH ONE OR MULTILAYER STRUCTURE |
Country Status (1)
Country | Link |
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DD (1) | DD269970A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4100393A1 (en) * | 1991-01-09 | 1992-07-16 | Rheinmetall Gmbh | METHOD FOR TREATING STEEL HYBRID CIRCUITS |
-
1987
- 1987-12-31 DD DD31192487A patent/DD269970A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4100393A1 (en) * | 1991-01-09 | 1992-07-16 | Rheinmetall Gmbh | METHOD FOR TREATING STEEL HYBRID CIRCUITS |
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