DE1765945A1 - Verfahren zum Herstellen einer gedruckten Schaltung mit in mehreren Ebenen verlaufenden flaechenhaften Leiterzuegen - Google Patents

Description

Beim Realisieren elektrischer Schaltungen in der Technik der monolithisch integrierten Schaltungen, wobei vollständige elektrische Funktionseinheiten in einem Halbleiter-Kristallplättchen erzeugt werden, und mehrere solcher Kristallplättchen auf einer als Modul bezeichneten und mit flächenhaften Leiterzügen versehenen Trägerplatte aus Isoliermaterial angeordnet sind, bereitet die elektrische Verbindung der Kristallplättchen untereinander wegen der begrenzten Fläche des Modules Schwierigkeiten. Diesen Schwierigkeiten kann man dadurch begegnen, dass man die auf dem Modul angeordneten Halbleiter-Kristallplättchen über in mehreren Ebenen verlaufende elektrische Leiterzüge miteinander verbindet. ■

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Die Leiterzüge werden dabei ζ. B. in bekannter Weise dadurch erzeugt, dass man zunächst auf dem Modul eine Kupferechicht stromlos abschneidet, diese mit einer lichtempfindlichen Schicht überzieht und über ein Negativ des gewünschten Verlaufe der Leiterzüge belichtet. Anschliesscnd erfolgt das Entwickeln der lichtempfindlichen Schicht. Dabei härtet diese Schicht an den belichteten Stellen aus und überzieht die stromlos abgeschiedene Kupferschicht an den Stellen, an denen die Leiterzüge erzeugt werden sollen, mit einem ätzfesten Schutzüberzug. Das nicht belichtete Material wird beim Entwickeln der belichteten Schicht ausgewaschen. Anschliessend wird die stromlos abgeschiedene Kupferschicht an den nicht geschützten Stellen weggeätzt und danach der ausgehärtete Schutzüberzug von den Leiterzügen entfernt. Um in mehreren Ebenen verlaufende Leiterzüge zu erzeugen, wird auf die so erzeugten Leiterzüge eine Glasschicht aufgebracht, die beim Aufbringen eine Temperatur zwischen und 800 C aufweist. Die vorher beschriebenen Verfahrene sch ritte des Aufbringens einer Kupferechicht und des Ätzens dieser Schicht zum Erzeugen der Leiterzüge werden dann erneut ausgeführt. Anschliessend erfolgt wieder das Aufbringen einer isolierenden Glasschicht. In dieser Weise können in mehreren Ebenen verlaufende Leiterzüge erzeugt werden. Nachteilig bei diesem Verfahren wirkt sich jedoch der Umstand aus, dass die nach dem beschriebenen Verfahren erzeugten Leiterzüge beim Aufbringen der heissen Glasschicht angeätzt und teilweise im Glas gelöst werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer gedruckten Schaltung mit in mehreren Ebenen verlaufenden flächenhaften Leiterzügen anzugeben, das die genannten Nachteile nicht aufweist. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass zur Vermeidung des Anätzens und teilweisen Auflösens der aus Kupfer bestehenden Leiterzüge im Glas vor dem Aufbringen der Glasschicht die Leiterzüge galvanisch mit einer · dünnen Nickelschicht und anschliessend mit einer dünnen Goldschicht beschichtet werden. Zweckmäesig weisen die isolierenden Glas- ^

schichten dabei eine Stärke von 20 ^u, die Nickelschichten eine Stärke von 2 u und die Goldschichten eine Stärke von 3 ai auf.

Im folgenden wird das Verfahren gemäss der Erfindung näher erläutert:

Auf einem Modul aus einem isolierenden Material, z. B. aus Aluminiumoxyd, wird zunächst ein'e Kupferschicht stromlos niedergeschlagen. Um beim nachfolgenden Aufbringen einer isolierenden Glasschicht ein ^

Anätzen und teilweises Auflösen der Kupferschi cht im Glas zu verhindern, werden vor Aufbringen der Glasschicht eine etwa 2 u starke Nickelschicht und anschliessend eine etwa 3 u starke Goldschicht galvanisch auf der Kupferfolie abgeschieden. Ein direktes Aufbringen der Goldschicht auf die stromlos abgeschiedene Kupferschicht ist deswegen nicht ratsam, weil die Metalle Gold und Kupfer ein Mischphase bilden. Dagegen sind Nickel und Gold nur wenig mischbar, so dass die Nickelschicht das

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Gold von der Kupferechicht abschirmt. Nach dem Aufbringen der drei Metallschichten wird eine lichtempfindliche Schicht auf die Goldschicht aufgebracht und über ein Negativ des gewünschten Verlaufe der Leiterzüge belichtet. Anechliessend erfolgt da· Entwickeln der lichtempfindlichen Schicht. Dabei härtet diese Schicht an den belichteten Stellen aus und überzieht die drei Metallschichten an den Stellen, an denen die Leiterzüge erzeugt werden sollen, mit einem ätzfesten Schutzüberzug. Das nicht belichtete Material wird beim Entwickeln der belichteten Schicht ausgewaschen. Anschliessend werden die Metallschichten an den nicht geschützten Stellen weggeätzt und danach der ausgehärtete Schutzüberzug von den Leiterzügen entfernt. Sodann wird Auf dieien Leiterzügen, z. B. im Siebdruckverfahren, eine Glaemiechung aufgebracht und bei etwa 760 C in Luft gesintert, so dass eine etwa 20 η dicke Glaeechicht die Leiterzüge bedeckt. Vor dem Aufbringen der nächsten Kupferechicht auf die Glaeechicht wird diese, um ein besseres Haften der Kupferechicht zu gewährleisten, mit Fluorwasserstoff angeätzt.

Die vorher beim Erzeugen der Leiterzüge der ersten Schicht beschriebenen Verfahrensechritte werden wiederholt, auf dieee Leiterzüge kann wieder eine isolierende Glaeechicht aufgebracht werden uew, bis die gewünschte Anzahl von Ebenen mit Leiter zügen hergestellt iet. Wenn eine Verbindung der Leiterzüge zweier Ebenen erforderlich iat, werden in die isolierende Glaeechicht vor dem Aufbringen 4er zweiten Kupferechicht Löcher geätzt. Nach dem Erzeugen der Leiterzttge der letzten Ebene werden die Halbleiter-Krietallplätteben mit 4ieeen Leiterzügen verbunden. Anschlieeeend kann der eo hergestellte Modul noch rnit einer Abdeckkapeei vereehen werden.

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Claims (3)

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen GenelUchaß mbH Böblingen, 12. August 1968 Docket GE 968 056; GE 867 ne-ma Patontan Sprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer gedruckten Schaltung mit in mehreren Ebenen verlaufenden flächenhaften Leiter zu gen, die durch Glasschichten voneinander isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung des Anätzens und teilweisen Auflösens der aus Kupfer bestehenden Leiterzüge im Glas vor dem Aufbringen der Glas schicht die Leiter züge galvanisch mit einer dünnen Nickelschicht und anschliessend mit einer dünnen Goldschicht beschichtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierenden Glasschichten in einer Stärke von 20 /u, und die Goldschichten in einer Stärke von 3 yü erzeugt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierende Glasschicht vor dem Aufbringen der Kupferschicht der nächsten Ebene zum Erhöhen des Haftvermögens der Kupferschicht auf ihr mit Fluorwasserstoff geätzt wird.

ORDINAL

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