DE1764699C - Verfahren zum Abgleich von Dünnschicht- Kondensatoren und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch eines Elektroncnstrahles Teile der Metallbeläge entgckcnn/eichnct, daß der Abstand der Elektrode 20 fernt werden (britische Patentschrift 1094 323). Die-(1) vom oberen Kondensatorbelag (4) auf 0,2 bis ses Verfahren ist sehr umständlich und kostspielig, da 1 mm eingestellt wird. hierzu eine Elektronenkanone mit den dazugehörigen

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch Fokussier- und Ablenkeinrichtungen benötigt wird gekennzeichnet, daß die Höhe der Abbrennspan- und die abzugleichenden Dünnschicht-Schaltungen in nung verändert wird. as eine Vakuumkammer eingebracht werden müssen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzukennzeichnet, daß die Hochspannung zwischen geben, das es gestattet, Dünnschicht-Kondensatoren 40 und 60 kV eingestellt und der Strom auf we- auf einfache Weise schnell und wirtschaftlich auf sehr nige Mikroampere begrenzt wird. enge Toleranzen zu ttimmen, ohne jedoch die oben

6. Verfahren nach wenigstens einem der An- 30 aufgezeigten Nachteile zu besitzen.

sprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden

Tesla-Transformator (2) Verwendung findet. Kondensatorbeläge kurzgeschlossen und geerdet wer-

7. Verfahren nach wenigstens einem der An- den, daß eine Hochspannung an eine spitze Elektrode sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ab- gelegt, die über dem abzugleichenden Kondensator wechselnd getrimmt und gemessen wird. 35 angebracht wird, ohne ihn zu berühren, und daß

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- durch die Funkenentladung sowohl c'er obere als rens nach Anspruch 6 und 7, gekennzeichnet auch der untere Metallbelag des Kondensators wegdurch einen geerdeten Tesla-Transformator (2), gebrannt wird.

eine Kapazitätsmeßeinrichtung (9), eine spitze Damit werden die folgenden Vorteile erzielt: Die

Funkenelektrode (1), die mit dem Hochspan- 40 genaue Position der Spitze über dem Kondensator ist

nungsausgang des Tesla-Transformators (2) ver- nicht kritisch, ebensowenig der Abstand zwischen

bunden ist, zwei Meßsonden (8), die den elektri- Spitze und Metallbelag. Der Abstand soll klein genug

sehen Kontakt zu den Kondensatorbelägen (3,4) sein, damit sich Funken bilden können, jedoch soll

herstellen, und einen Umschalter (18), mit dem die Spitze mit dem Kondensator nicht in Berührung

der Dünnschichtkondensator (S) über die Meß- 45 kommen. Vorzugsweise wählt man den Abstand zwi-

sonden (8) abwechselnd an den geerdeten Pol des sehen 0,2 und I mm. Bei zu großen Abständen kann

Transformators (2) oder an die Meßeinrichtung die Entladung unkontrolliert von einem Punkt des

(9) gelegt werden kann. Kondensators zu einem anderen springen.

Die Höhe der Abbrennspannung ist veränderlich.

__: 50 Dadurch kann die Trimmrate, das ist die pro Zeiteinheit abgebrannte Metallmenge bzw. Kondensatorkapazität, leicht verändert werden. Bei Spannungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleich zwischen 60 und 40 kV und einer Begrenzung des

von Dünnschiicht-Kondensatoren, wobei mit Hilfe Abbrennstroms auf wenige Mikroampere, liegt die

eines elektrischen Funkens Teile des Kondensatorbe- 55 Trimmrate zwischen 25 und 2,0 pF/sec für Konden-

lages weggebrannt werden, sowie eine Vorrichtung satoren mit einem 1 μΐη starken Dielektrikum aus SiO

zur Durchführung eines solchen Verfahrens. oder Si₂O.,. Man kann damit Kondensatoren bis auf

Es ist bekannt, daß die dünnen Metallschichten eine Ge'nauigkeit von + 0,5 ρϊ⁷ trimmen,

von sogenannten integrierten Schaltungen mit Hilfe Es ist nicht nötig, die Elektrode über dem Konden-

des elektrischen Stromes weggcbrannt werden kön- 60 sator hin- und herzubewegen. Bei feststehender Elek-

nen. Hierzu wird der eine Pol einer Spannungsquellc trode vergrößert sich die abgebrannte Fläche so

an die zu bearbeitende Metallschicht gelegt, der an- lange, bis die elektrische Entladung infolge zu großer

derc Pol an eine in eine feine Spitze auslaufende Funkenlänge erlischt.

Elektrode. Diese Spitze wird dann auf die Metall- Vorzugsweise legt man die Dünnschicht-Schaltung

fläche aufgelegt. Infolge des Übergangswiderstandes 65 während des Kondensatorabgleichs auf eine ebenfalls

erhitzt sich bei Stromdurchgang die Metallschicht un- geerdete Metallplatte. Dadurch wird das sich zwi-

ter der Spitze, so daß das Metall verdampft oder oxy- sehen der Spitzenelektrode und der Dünnschicht-

diett. TJm den Übergangswiderstand möglichst groß Schaltung ausbildende elektrische Feld homoeenisiert

und die Möglichkeit unkontrollierbarer Auf- oder Eine spitze Elektrode 1 ist in einem gewissen Ab-

Entladungen verhindert. stand über einem auf einem Substrat 5 aufgebrachten

Besonders einfach und wirtschaftlich gestaltet sich Dünnschicht-Kondensator befestigt, der aus einem das erfindungsgemäße Verfahren, wenn als Hoch- Belag 3, einer Isolierschicht 11 und einem Gegenbespannungserzeuger ein Tesla-TransEormator Verwen- 5 lag 4 besteht. Die Dünnschictt-Schaltung ist auf eine dung findet. Da die von einem solchen Transformator geerdete Metallplatte 6 aufgelegt Kontaktspitzen 8 erzeugte Spannung eine Wechselspannung hoher Fre- stellen die elektrische Verbindung der Kondensatorquenz ist, müssen die Kurzschluß- und Erdverbin- beläge mit einem Umschalter 10 her, mit Hilfe dieses düngen möglichst niederohmig und induktionsfrei Umschalters 10 wird der Dünnschicht-Kondensator sein. ₁₀ abwechselnd mit einer Meßeinrichtung 9 oder mit

Der Trimmvorgang wird laufend überwacht. Dazu einem Hochspannungstransformator 2 verbunden, wird die Hochspannung kurzzeitig eingeschaltet und Der Hochspannungstransformator 2 ist zur Vermeidamit ein Funken zwischen der spitzen Elektrode und dung von Störungen der Meßeinrichtung 9 völlig gedem Kondensator gebildet, so daß ein Teil des Kon- kapselt und geerdet. Die Figur zeigt die Schaltersteldensators wegbrennt. Nach Betätigung eines Um- 15 lung während des Meßvorganges. Der während des schalters wird die Kapazität gemessen. Ist der gemes- Abgleichvorganges zwischen der spitzen Elektrode 1 sene Wert noch zu hoch, so wird weiter getrimmt und und dem Dünnschicht-Kondensator brennende gemessen, bis der gewünschte Wert erreicht ist. Funke hat bereits eine Fläche 7 aus den Metallbelä-

Eine besonders günstige Vorrichtung zur Durch- gen 3,4 ausgebrannt.

führung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der ao Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich leicht Figur schematisch dargestellt und ist gekennzeichnet automatisieren, und Kondensatoren können einfach durch einen geerdeten Tesla-Transformators, eine und wirtschaftlich getrimmt werden. LC-Schwing-Meßeinrichtung, eine spitze Funkenelcktrode, zwei kreise können leicht auf die Resonanzfrequenz einge-Meßsonden und einen Umschalter, mit dem der stellt werden. Auch KC-Glieder lassen sich abglei-Dünnschicht-Kondensator abwechselnd an die Ab- 25 chen, obwohl hier normalerweise der Widerstand ge brennspannung oder an die Meßeinrichtung gelegt trimmt wird. Ist bei einem solchen Glied der Widerwerden kann. standswert versehentlich zu hoch eingestellt worden,

Die Figur zeigt die ganze Anlage und die Anord- so kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die nung der Meßelektroden und der sonstigen Vorrich- Kapazität des zugehörigen Kondensators erniedrigt tungsteile, die unmittelbar mit dem abzugleichenden 30 werden, so daß das gesamte RC-Glied noch verwen-Dünnschicht-Kondensator in Berührung stehen. det werden kann; die Ausschußrate nimmt ab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 n . . _ , zu machen, muß die Spitze der auf die Metallschicht Patentansprüche: aufgelegten Elektrode einen möglichst kleinen

1. Verfahren zum Abgleich von Dünnschicht- Durchmesser haben. Dadurch wird die weggebrannte Kondensatoren, wobei mit Hilfe eines eJektri- Fläche ebenfalls klein. Man muß dah,er die Spitze auf sehen Funkens Teile des Kondensatorbelages S der zu bearbeitenden Fläche hin- und herbewegen, weggebrannt werden, dadurch gekenn- weon man größere Bereiche der Metallschicht cntferzeichnet, daß die beiden Kondensatorbeläge nen will.

(3,4) kurzgeschlossen und geerdet werden, daß Es ist auch bekannt, daß bei der Herstellung von

eine Hochspannung an eine spitze Elektrode (1) Metallpapier-Wickelkondensatoren mit Hilfe einer

gelegt, die über dem abzugleichenden Kondensa- io Funkenentladung durch eine mit Aussparungen ver-

tor angebracht wird, ohne ihn zu berühren, und sehene Schablone aus hochisolicrendem Material hin-

daß durch die Funkenentladung sowohl der obere durch Teile des Metallbelages entfernt werden kön-

als auch der untere Metallbelag (3,4) des Kon- nen (deutsche Auslegeschrift 1000114). Bei

densators weggebrannt wird. DS-Kondensatoren ist es aber nicht möglich, Scha-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 blonen aufzulegen, da die extrem dünnen Schichten kennzeichnet, daß die Kondensatorträgerplatte sonst beschädigt wurden.

(5) auf eine geerdete Metallplatte (6) aufgelegt Es ist ein Verfahren zum Abgleich von Dünn

wird. schicht-Kondensatoren bekannt, bei dem mittels