DE2049163C3 - Verfahren zur Herstellung elektrischer Schaltungen mit wenigstens einer elektrisch isolierten Überkreuzung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung elektrischer Schaltungen mit wenigstens einer elektrisch isolierten ÜberkreuzungInfo
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Description
)iesc Erfindung betrifft ein Verfahren /ur Herstelg elektrischer Schaltungen mit mehreren Leitbahnen
einer isolierenden Unterlage und wenigstens einem enden Element, das mit wenigstens einer Leitbahn
<trisch verbunden ist und wenigstens einen Abschnitt er weiteren Leitbahn elektrisch isoliert überkreuzt,
wobei das leitende Element auf einem Träger aufliegend mit dem Träger in Bezug auf die Unterlage ausgerichtet
wird und mittels Thermokompression oder Ultraschall mit der ausgewählten Leitbahn verbunden wird.
Ein vergleichbares Verfahren läßt sich der britischen Patentschrift 11 37 907 entnehmen. Im Bereich der
Überkreuzung ist das zu überkreuzende leitende Element im Abstand über die darunterliegenden
Leitbahnen hinweggeführt, so daß im Ergebnis Luft als isolierendes Dielektrikum wirkt. Zur Ausbildung der
Überkreuzung werden auf die Unterseite eines starren Körpers aus Glas oder Keramik das bzw. die
überkreuzenden leitenden Elemente aufgedampft; zur Verbindung sind an den überkreuzten Leitbahnen oder
an den überkreuzenden leitenden Elementen Erhöhungen vorgesehen; im Ergebnis bildet der starre Körper
eine dauerhafte Brücke, welche im Abstand über die überkreuzten Leitbahnen hinwegführt. Notwendigerweise
erfodert dieses bekannte Verfahren die Bereitstellung und den gezielten Einbau des Brückenkörpers
sowie dessen Befestigung.
Aus der US-Patentschrift 20 66 511 ist ein weiterer Vorschlag für die Ausbildung von Überkreuzungen bei
elektrischen Schaltungen mit mehreren Leitbahnen bekannt. Hier verläuft zwischen den beiden Endpunkten
einer Leitbahn das zu überbrückende Element. Zur Überkreuzung wird eine vorgeformte gekrümmte
leitende Brücke verwendet, welche mittels zwei Schrauben an den jeweiligen Endpunkten leitend
befestigt wird und dank ihrer Krümmung das leitende Element überbrückt. Bei fortschreitender Miniaturisierung
mußte die Befestigung mittels Schrauben u. dgl. naturgemäß aufgegeben werden.
Weiterhin war zweifelhaft, ob die bei modernen miniaturisierten Schaltungen üblichen extrem dünnen
Metallschichten eine freitragende stabile Brücke bilden wurden. Schließlich ergibt sich das Problem, derartige
winzige Brücken exakt an die vorgesehene Stelle zu bringen und dort zu befestigen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Schaltungen mit
isolierten Überkreuzungen anzugeben, das an die Anforderungen bei miniaturisierten Schaltungen angepaßt
ist, die exakte Anordnung der einzelnen Überkreuzungen erlaubt und gegebenenfalls ohne dauerhafte
Stütze für das überbrückende leitende Element auskommt.
Zur Losung dieser Aufgabe werden mit der vorliegenden Erfindung zwei alternative Ausführungsformen angegeben.
Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird gemäß der einen Ausführungsform das leitende
Element vor der Verbindung in einem Bereich, in dem es den Abschnitt der weiteren Leitbahn überkreuzt, in eine
Eintiefung oder öffnung des Trägers hinein verformt und der Träger nach Ausbildung der Überkreuzung
entfernt.
Der Träger dient hie> bei als Schweißträger und kann
aus nachgiebigem Material ausgewählt werden; beispielsweise kann als Schweißträger ein Polyimid-Film
auf einem starren oder nachgiebigen Träger gewählt werden.
Gemäß der weiteren Ausführungsform wird über der zu überbrückenden Leitbahn festes Isoliermaterial
aufgebracht, das leitende Element im Verlauf der Verbindung in einem Bereich, in dem es das
Isoliermaterial berührt, verformt und der Träger nach Ausbildung der Überkreuzung entfernt.
Vorzugsweise kann das Isoliermaterial nach Ausbildung der Überkreuzung entfernt werden.
Hierbei kann das leitende Element eine Kondensator-Elektrode mit einer von ihr ausgehenden Leitung
umfassen, die in der fertigen Schaltung mit einer der Leitbahnen verbunden ist.
Bei beiden Ausführungsformen !jnn vor dem
Schweißvorgang ein aktives Bauteil auf dem Schweißträger aufgebracht und in einer Eintiefung oder öffnung
im Schweißträger angeordnet tverden. ι ο
Unter »aktivem Bauteil« werden Transistoren, integrierte Schaltungen mit oder ohne Stützleiter u. dgl.
verstanden. Mit »leitendem Element« werden eine Überkreuzung, ein schichtverdickender Leiter, Stromleitflächen
oder Masseflächen u.dgl. bezeichnet. Unter »passivem Element« werden Widerstände, Kondensatoren
u. dgl. auf der Unterlage verstanden, die im allgemeinen einen Bestandteil der Dünnschichtschaltung
darstellen.
Zweckmäßigerweise wird für den Schweiiträger ein Film oder eine Folie aus Polyimid verwendet, ein
Material, das durch Kondensation von Pyromellithsäuredianhydrid mit einem geeigneten Amin wie Hydroxydianilin
erhalten wird. In der Fachwelt ist derartiges Polyimid unter der Bezeichnung »Kapton« bekannt.
Aus diesem Material hergestellte Schichten haben einige bemerkensw^; ic Eigenschaften. Wegen dem
hohen Aromatenanteil am Polymeren haben die Schichten hohe thermische Festigkeit; eine 0.25 μίτι
starke Schicht kann kurzzeitig bis zu 540°C belastet werden. Diese Filme stellen sehr wirksame Wärmeschutzschichten
und elektrische Isolatoren dar. Beim Erhitzen werden die absorbierten Wassermoleküle aus
dem Polymeraufbau ausgetrieben. Schließlich ist das Material zwar nicht streckbar, es kann aber verformt
werden und weist eine gewisse Elastizität und auch plastisches Verhalten auf.
Die besonderen Eigenschaften von Kapton und anderen Polyimid-Filmen machen diese zu einem
hervorragenden Schweißmedium oder -Träger bei zahlreichen Anwendungsfällen. Insbesondere lassen
sich auf Kapton leitende Teile in genau der Position herstellen, die sie in der Schaltung einnehmen. Dies kann
beispielsweise geschehen, indem eine Metallschicht auf den Film laminiert oder stromlos abgeschieden wird,
woran sich Maskieren, Belichten, Entwickeln, Ätzen usw. zur Herstellung des angestrebten Musters anschließen;
diese Schritte sind bei der Herstellung von Mikroschaltungen an sich bekannt. In manchen Fällen
kann auf die Oberfläche auf chemischem Wege eine Beschichtung aufgebracht werden, die lediglich durch
eine spezielle Strahlung in dem gewünschten Schaltungsmuster aktiviert wird. Anschließend wird Metall
lediglich auf dem Schaltungsmuster stromlos abgeschieden. Anschließend wird eine Verstärkung des Musters
durch aufeinanderfolgende stromlose und galvanische Abscheidung hergestellt.
Kapton und andere Polyimid-Filme fließen unter
Druck in gewissem Umfang und lassen sich beispielsweise während des Schweißens um kleine Leiter t,o
verformen. Zum Beispiel kann ein einige ΙΟμίη dickes
starkes leitendes Element auf einem 13 μιτι starken
Kapton-Film der auf einer starren Platte angebracht ist.
hergestellt werden. Wenn ein erwärmtes Werkzeug diese Anordnung gegen eine Unterlage drückt, kann ein ^
geringfügiges Fließen des Kapton eintreten; der eigentliche zur Verbindung führende Schweii.Worgang
ist jedoch die Thermokompression. Bei Verwendung von Kapton beim Schweißen durch Thermokompression
treten zwei besondere Vorteile auf: leitende Teile lassen sich auf Kapton in ihren gegenseitigen Lagen
herstellen, die sie auf der Unterlage einnehmen werden, und jedes zwischenzeitliche Hantieren wird vermieden;
ferner führt das Austreten von Wasser und/oder die Extrusion des Films dazu, daß die Teile sich unter den
beim Schweißen herrschenden Bedingungen von dem Film lösen.
Der genaue Mechanismus des Lösens eines Elementes vom Film ist nicht bekannt. Das Austreten oder
Verdampfen von Wasser aus der Filmoberfläche unter den beim Schweißen herrschenden Bedingungen spielt
offenbar eine Rolle, man nimmt jedoch an, daß die eigentliche Extrusion des Films, wenn er zwischen dem
zu schweißenden Element und dem Stempel (oder dem starrtn oder nachgiebigen Teil) gequetscht wird,
ebenfalls von Bedeutung ist.
Beim üblichen Schweißen mittels Thermokompression, wird durch einen beheizten Stempel oder ein
anderes beheiztes Werkzeug Schweißenergie in Form von Wärme und mechanischer Energie zugeführt, wobei
die Unterlage darunter auf einem geeigneten Amboß gehalten wird. Wird Kapton als Schweißträger verwendet,
so ist es schwierig, ausreichende Wärme durch den Film hindurch innerhalb einer vernünftigen Zeitspanne
an die Schweißzone zu bringen und gleichmäßig gute Schweißungen zu erzielen, zumindest bei Schweißmaterialien,
die eine relativ hohe Temperatur erfordern. Werden hohe Temperaturen benötigt, so empfiehlt es
sich, entweder die Wärmeenergie zum Schweißen von unten, etwa durch Vorerhitzen der Dünnschichtunterlage,
durch Verwenden eines erhitzten Ambosses usw., zuzuführen oder die Anlage umzukehren und den
erhitzten Stempel von unten gegen die Unterseite der Unterlage zu führen, was funktionsmäßig dasselbe
bedeutet. Wird lediglich ein IJ um dicker Kapton-Film
verwendet, so läßt sich im allgemeinen eine ausreichend große Wärmemenge hindurchleiten, ohne daß der Film
verkohlt oder andere Schwierigkeiten auftreten
Zum Herstellen derart dünner Filme auf einer biegsamen Unterlage aus beispielsweise Aluminium
oder Kupfer gibt es zwei Möglichkeiten. Ein stärkerer, etwa 25 μίτι starker Film wird durch Ätzen abgetragen.
Dieser Weg ist so lange befriedigend, bis Unebenheiten des geätzten Produktes zu einem Problem werden. Für
sehr dünne Filme ist es vorzuziehen, von einem Imid-Material in flüssiger Form (d. h. von unpolymerisiertem
Imid) auszugehen und das Polymerisationsprodukt in situ herzustellen. Die Technik entspricht
weitgehend derjenigen beim Herstellen von Fotoresist-Schichten: Die Flüssigkeit wird auf der Unterlage
aufgebracht und durch schnelle Drehung der Unterlage verteilt und abgeschleudert; durch Regelung der
Rotationsjjeschwindigkeit kann ein gleichmäßiger Film
mit regelbarer Schichtdicke hergestellt werden; die Schichtdicke hängt von der Viskosität der Flüssigkeit
und der Umdrehungsgeschwindigkeit ab. Dann wird die beschichtete Unterlage zum Austreiben der Lösungsmittel
erwärmt und zum Polymerisieren des Materials erhitzt. Auf diese Weise lassen sich sehr dünne Filme
herstellen, wobei eine untere Grenze für die Schichtdikke durch das Auftreten von l.ochporosität besteht.
Natürlich ist es wünschenswert, gleichzeitig aktive Teile und leitende Teile zu schweißen. Wenn das
möglich ist, werden mehrere Vorteile erzielt. Zunächst erspart man sich einen zusätzlichen Verfahrensschritt
und die Schwierigkeiten, die sich ergeben, wenn man
versucht, aktive Teile nach dem Schweißen von
Überkreuzungen zu schweißen und umgekehrt. Der zweite Vorteil ist die Möglichkeit des zerstörungsfreien
Prüfens. Wenn alle aktiven und leitenden Teile an ihrer Stelle auf der Unterlage und unter normalem Anprcßdruck
liegen, aber noch nicht geschweißt ist, kann man die Schaltung auf Betriebsfähigkeit prüfen, oftmals mit
nur zwei oder drei Untersuchungen. Das steht im Gegensatz zu der großen Zahl von Finzelprüfungen. die
bei einer noch nicht vollständigen Schaltung erforderlich sind.
Bei der Verwendung von Kaptonfilmen als Schweißträger
trägt die Vorderseite des Films oder der Folie das Muster aus leitenden Elementen, und die Rückseite wird
auf einer starren oder nachgiebigen Trägerplatte befestigt. Sofern eine starre Platte verwendet wird,
beispielsweise aus Stahl, ist diese mit Einliefungen oder Öffnungen an den geforderten Überkreuzungsstellen
versehen. Danach kann die Verformung der als Überkreuzungen vorgesehenen leitenden Elemente
vorgenommen werden. Danach wird die Platte zur Unterlage ausgerichtet, und Wärme und Druck oder
sonstige Schweißenergie, beispielsweise mittels Ultraschall, zugeführt.
Mit Aluminium oder einem anderen gebräuchlichen nachgiebigen Mittel kann das Schweißen von aktiven
und leitenden Teilen folgendermaßen ausgeführt werden.
Zunächst wird das nachgiebige Teil an den Stellen gelocht, an denen aktive Teile anzuordnen sind. Dann
wird eine Ätzresistschicht über die gesamte Fläche gezogen, darüber eine laminierte oder plattierte
Metallschicht, etwa Gold. Danach wird das erforderliche Muster von Überkreuzungen und anderen leitenden
Teilen auf die übliche Weise durch Maskieren, Belichten, Entwickeln, Ätzen usw. hergestellt. Dann drückt ein
Werkzeug diejenigen Teile herunter, die Überkreuzungen darstellen sollen. Danach werden an den vorgesehenen
Stellen aktive Teile angebracht. Nun wird das nachgiebige Teil umgekehrt, auf die Unterlage gesetzt
und die Schweißung vorgenommen. Wenn unter den Überkreuzungen anstelle eines Luft-Dielektrikums ein
festes Dielektrikum vorgesehen ist, wird das feste Material entweder vorher auf die Unterlage gelegt oder
an der Überkreuzung vor dem Schweißen angebracht.
Eine vorteilhafte Abwandlung dieser Methode besteht darin, einen sehr dünnen Kapton-Film mit einem
Klebemittel an dem nachgiebigen Mittel anzubringen.
Ist als nachgiebiges Mittel an einer starren Platte angebrachtes Kapton vorgesehen, so verlaufen die
Verfahrensschritte entsprechend, abgesehen davon, daß die Platte zuvor mit Eintiefungen für die Überkreuzungen
und mit öffnungen für die aktiven Teile versehen werden muß. Ferner muß ein besonderes Bindemittel
zum Anbringen der aktiven Teilt an dem Film verwendet werden.
Die Erzeugung und das Aufschweißen eines gutleitenden Stromversorgungsnetzwerks und/oder von Masseflächen
kann durch Kombinieren der genannten Techniken erfolgen. Zum Beispiel kann zunächst ein
relativ starkes Leitermuster auf einem nachgiebigen Aluminiumteil erzeugt und dann eine Kapton-Schicht
daraufgeschweißt werden. Ein Überkreuzungsmuster kann anschließend auf dem Kapton über den Leitern
erzeugt und in beschriebener Weise aufgeschweißt werden.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen auch drei Blatt Abbildungen mit den Fig. 1 bis 5; im
einzelnen /eigen:
Die I·" ig. IA bis IE die Herstellung und das
Schweißen zweier Überkreuzungen auf einer Unterla-
F i g. 2Λ bis 21·! die Herstellung einer Überkreuzung
und das Anordnen eines aktiven Bauelementes vor dem Schweißen.
F i g. 3 Stromleit- und Masseflächen vor dem Schweißen
im Schnitt.
Fig. 4A bis AC die Herstellung einer Überkreuzung
mit festem Dielektrikum, und
F i g. 5A bis 5C die Herstellung eines Dünnschicht-Kondensators
Nach den I ig. IA bis IE ist Aluminium oder ein anderes nachgiebiges Teil 10 mit einem Atzresist-Klebstoff 12, etwa einem Styrol- oder Acryl-Klebstoff, beschichtet; darauf ist eine 25 μπι dicke Goldfolie 14 auflaminiert. Darauf wird eine (nicht dargestellte) Fotoresist-Schicht aufgebracht, ausgewählt belichtet, das Muster entwickelt, wobei die löslichen (unbelichteten) Teile der Schicht entfernt werden; anschließend werden die nun ungeschützten Bereiche der Goldschicht weggeätzt, wonach von der Folienschicht 14 lediglich die Goldstreifen 16 übrigbleiben (vgl. F i g. 1 B).
Nach den I ig. IA bis IE ist Aluminium oder ein anderes nachgiebiges Teil 10 mit einem Atzresist-Klebstoff 12, etwa einem Styrol- oder Acryl-Klebstoff, beschichtet; darauf ist eine 25 μπι dicke Goldfolie 14 auflaminiert. Darauf wird eine (nicht dargestellte) Fotoresist-Schicht aufgebracht, ausgewählt belichtet, das Muster entwickelt, wobei die löslichen (unbelichteten) Teile der Schicht entfernt werden; anschließend werden die nun ungeschützten Bereiche der Goldschicht weggeätzt, wonach von der Folienschicht 14 lediglich die Goldstreifen 16 übrigbleiben (vgl. F i g. 1 B).
2Ί Dann werden die Überkreuzungen mit einem (nicht
dargestellten) Werkzeug eingedrückt, so daß die gewünschten Überkreuzungsformen nach Fig. IC entstehen.
Dann wird das nachgiebige Teil 10 umgekehrt und über eine Dünnschichtunterlage 20 mit darauf
M) befindlichem Leitermuster 22 (Fig. ID) gehalten.
F i g. 1L zeigt schließlich die Unterlage 20 mit den
darauf geschweißten Überkreuzungen 16,18.
Die F i g. 2A bis 2E erläutern die Einzelschritte bei der
Herstellung von Überkreuzungen und beim Schweißen
i"> der aktiven und der passiven Teile in einem einzigen
Arbeitsgang unter Verwendung von Kapton als nachgiebigem Mittel. Nach Fig. 2A ist eine Stahlplatte
24 mit öffnungen oder Eintiefungen 26, 28 versehen. Solange diese Eintiefungen tiefer sind als das verformte
4<> leitende Element, sind sie brauchbar, ihre Tiefe ist dann
ohne Bedeutung. Nach F i g. 2B ist die Platte 24 mit einer Schicht 30 von Kapion und einer Goldfolienschicht 32
bedeckt. |edc dieser Schichten kann beispielsweise
25 μπι stark sein. Wie oben angegeben, wird die
*■> Goldfolie bis auf einen ausgewählten Steg 34 für die
Überkreuzung (vgl. F i g. 2C) entfernt. Bei einer anderen
Methode kann ein kupferbeschichleter Kapton-Film als Ausgangsmaterial gewählt werden. Das Muster wird
mit Gold als Ätzresist hergestellt, d. h., ein Fotoresist
■Ί" wird mit einem Muster versehen, das die Folie abdeckt,
ausgenommen die Stellen, an denen Überkreuzungen vorgesehen sind; auf diese Stellen wird Gold plattiert,
der Resist wird entfernt, und sämtliches freiliegendes Kupfer wird weggeätzt. Unabhängig von den ange-
V) wandten Maßnahmen ergibt sich die mit F i g. 2C
dargestellte Konfiguration. Gemäß F i g. 2D besteht der nächste Schritt darin, die Überkreuzung 34 in die
Eintiefung 26 zu drücken, um das erforderliche Überkreuzungsprofil herzustellen. Wenn der Film 30
wi während dieses Vorgangs reißt, so ist das bedeutungslos;
die Grenzschicht zwischen dem niedergedrückten Teil und dem Film nimmt an dem Schweißvorgang nicht
teil, und die während des Schweißens zugeführte Wärme läßt die beiden Flächen sich voneinander
ι*1· trennen. Handelt es sich bei 24 um eine starre Platte, so
muß sie vor den anderen Vorgängen eingetieft oder durchbrochen werden, weil sie wesentlich härter ist als
die Oberkreuzung 34 und ein für das Eindrücken der
Platte 24 ausreichender Stoß die Überkreuzung zerstören würde.
Die Platte 24 kann starr, nachgiebig oder aus Teilen mit diesen beiden Eigenschaften zusammengesetzt sein.
Als Beispiel dafür sei eine Molybdänplatte genannt, die zunächst an allen Stellen, an denen aktive Bauteile,
Überkreuzungen od. dgl. vorgesehen sind, gelocht wird. Dann wird eine Kupferfolie gelocht und mit entsprechenden
öffnungen versehen. Dann wird über das Kupfer die Kapton-Schicht gelegt. In diesem Fall gibt
das Kupfer dem so gebildeten Schweißträger einige Nachgiebigkeit. Andererseits können das Kapton und
die Folie auch mit einem anderen Träger verwendet werden und die gelochte Platte im wesentlichen als
Form für die Herrichtung der Folie benutzt werden.
Während des Eindrückens kann der Film 30 gelocht werden, damit die Öffnung 28 freigelegt wird. Damit
kann ein mit Stützleitern versehenes Bauteil 36 in umgekehrter Lage in die öffnung geführt und auf den
Film 30 gelegt werden. Das ist in F i g. 2E dargestellt. Bei bestimmten Anwendungsfällen kann es erforderlich
sein, aktive Bauteile auf der Unterlage anzuordnen und die Gruppe mit den Überkreuzungen usw. darauf
abzusenken. Die gesamte Anordnung ist vorbereitet, um umgedreht, über eine Dünnschichtunterlage gehalten
und in einem einzigen Arbeitsgang verschweißt zu werden. Bei diesem Beispiel kann das Schweißen der
Leiter des Teils 36 (wegen ihrer geringen Größe) im wesentlichen »nachgiebig« ablaufen, während das
Schweißen der Überkreuzung 34 im wesentlichen durch Thermokompression erfolgt. Wie oben erwähnt, können
wegen der Wärmeisolationseigenschaft des Kaptons Schwierigkeiten bei der Zuführung der für das
Schweißen erforderlichen Wärme durch den Film auftreten. Wenn andererseits die Wärme durch die
Unterlage zugeführt wird, muß darauf geachtet werden, daß die Unterlage, die aus Glas oder einer Tonerdekeramik
bestehen kann, keinen Wärmeschock erleidet.
Bei der Anwendung der Erfindung für die Herstellung und Schweißung von Stromleitflächen und Masseflächen
geht man in ähnlicher Weise vor, wie mit den F i g. 2A bis 2D dargestellt: F i g. 3 zeigt ein nachgiebiges
Aluminiumteil 38 mit einer unter seine Unterseite mittels (nicht gezeichneter) Klebemittel befestigter
Massefläche 40. Eine Isolierschicht 42, zweckmäßigerweise Kapton, trennt die Massefläche 40 von einer
Stromleitfläche 44. Eine weitere Isolierschicht 46 trennt die letztere von einer Überkreuzung 48. Dieser Aufbau
wird durch mehrfaches Anwenden der zuvor beschriebenen verschiedenen Schritte hergestellt. Bei verhältnismäßig
einfachen Schaltungen wird es sich im allgemeinen empfehlen, einfach die Leiter eines
vorhandenen Stromverteilungsnetzwerkes durch Aufschweißen von flachen, dicken Leitern (vgl. F i g. 2C) zu
verstärken, statt von der komplizierten Anordnung nach F i g. 3 Gebrauch zu machen.
Die Fig.4A bis 4C zeigen die Herstellung einer
Überkreuzung mit festem Dielektrikum. In Fig.4A isl
50 eine Unterlage mit darauf befindlichen Leitbahner und deren Teilen 52, 54, 56, wobei die Teile 52 und 54
durch eine Überkreuzung miteinander verbunder werden sollen. Nach Fig.4B wird eine Schichl
Isoliermaterial 58 über die zu überkreuzende Leitbahr 56 zwischen den Teilen 52 und 54 gelegt. Dann wird eine
Überkreuzung 60 auf die leitenden Teile 52, 54 geschweißt (F i g. 4C). Das Dielektrikum 58 kann vorhei
ίο auf die Unterlage aufgebracht werden, oder es kann voi
dem Schweißen an der Überkreuzung angebraehl werden. In jedem Fall ist es nicht erforderlich, die
Überkreuzung vor dem Schweißen zu verformen, weil sie sich über das Isoliermaterial 58 hinweg während des
Schweißens verformt.
In manchen Fällen kann es erwünscht sein, Überkreuzungen
mit festem Dielektrikum wegen ihrer mechanischen Festigkeit zu Beginn des Herstellungsvorgangs zu
haben, bei der fertigen Anordnung aber Überkreuzungen mit Luft als Dielektrikum wegen der besseren
Isolierwirkung. Dazu werden feste Überkreuzungen hergestellt, wie oben in den F i g. 4A bis 4C beschrieben
Die Art und Weise, wie das Isoliermaterial entfernt wird, hängt von der Natur dieses Materials ab. 1st
Kapton das Isoliermittel, so kann man es durch Lösen mit Ätznatronlösung entfernen. Natürlich braucht das
Material 58, wenn es vor dem Prüfen der Schaltung entfernt wird, überhaupt kein Isolator zu sein. Seinen
physikalischen Eigenschaften nach muß es nur die Belastung durch das Schweißen aushalten, und es muß
im übrigen ohne Beschädigung der Anordnung daraus zu entfernen sein.
Nach einem entsprechenden Verfahren läßt sich ein Dünnschicht-Kondensator herstellen, wie mit den
Fig. 5A bis 5C dargestellt. Nach Fig. 5A ist eine Unterlage 62 mit einer Leitbahn 64 versehen sowie mit
einer unteren Elektrode 66, die mit einer weiteren Leitbahn 68 einstückig verbunden ist. Das Kondensator-Dielektrikum
70 (Fig. 5B) wird dann entweder an OrI und Stelle oder auf der oberen Elektrode in ähnlicher
Weise erzeugt wie bei dem festen Dielektrikum unter der Überkreuzung (Fig.4). Zuletzt wird die obere
Elektrode 72 durch Schweißen aufgebracht (Fig.5C). Die obere Elektrode 72 ist als teilweise Überkreuzung
ausgeführt, wobei ein leitendes Element nach einer Seite vorsteht und mit der Leitbahn 64 verschweißt wird.
Natürlich müssen die obere und die untere Elektrode 66, 72 mit dem zwischen ihnen liegenden Dielektrikum 70
verschweißt werden, ebenso die zugehörigen leitenden Teile.
Die Erfindung ist zwar unter Bezugnahme auf das Thermokompressionsschweißen im allgemeinen und
das »nachgiebige Schweißen« im besonderen beschrieben worden, aber natürlich läßt sie sich auch bei jeder
anderen Form der Zuführung von Schweißenergie verwenden, etwa bei Verwendung von Ultraschallenergie
zum Schweißen.
Hierzu 3 Blatt Zeichmingzn
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Schallungen
mit mehreren Leitbahnen auf einer isolierenden Unterlage und wenigstens einem leitenden
Element, das mit wenigstens einer Leitbahn elektrisch verbunden ist und wenigstens einen Abschnitt
einer weiteren Leitbahn elektrisch isoliert überkreuzt, wobei das leitende Element auf einem Träger
aufliegend mit dem Träger in Bezug auf die Unterlage ausgerichtet wird und mittels Thermokompression
oder Ultraschall mit der ausgtwählten Leitbahn verbunden wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das leitende Element (16, 18,34) vor der Verbindung in einem Bereich, in dem es den
Abschnitt der weiteren Leitbahn (22) überkreuzt, in eine Eintiefung oder öffnung (26) des Trägers hinein
verformt wird, und der Träger nach Ausbildung der Überkreuzung entfernt wird.
2. Verfahren zur Herstellung elektrischer Schaltungen mit mehreren Leitbahnen auf einer isolierenden
Unterlage und wenigstens einem leitenden Element, das mit wenigstens einer Leitbahn elektrisch
verbunden ist und wenigstens einen Abschnitt einer weiteren Leitbahn elektrisch isoliert überkreuzt,
wobei das leitende Element auf einem Träger aufliegend mil dem Träger in Bezug auf die
Unterlage ausgerichtet wird und mittels Thermokompression oder Ultraschall mit der ausgewählten
Leitbahn verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß über der zu überbrückenden Leitbahn (56, 66)
festes Isoliermaterial (58, 70) aufgebracht wird; das leitende Element (60, 72) im Verlauf der Verbindung
in einem Bereich, in dem es das Isoliermaterial (58, 70) berührt, verformt wird; und der Träger nach
Ausbildung der Überkreuzung entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Isoliermaterial (58, 70) nach Ausbildung der Überkreuzung entfernt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element eine Kondensator-Elektrode
(72) mit einer von ihr ausgehenden Leitung umfaßt, die in der fertigen Schaltung mit
einer der Leitbahnen (64) verbunden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schweißträger ein Träger (10, 38)
aus nachgiebigem Material gewählt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schweißträger ein Polyimid-Film
(30) auf einem starren Träger (24) gewählt wird.
7. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Schweißträger ein Polyimid-Film
(30) auf einem nachgiebigen Träger gewählt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schweißvorgang
ein aktives Bauteil (36) auf den Schweißträger aufgebracht und in einer Eintiefung oder öffnung
(28) im Schweißträger angeordnet wird.
60
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US86485669A | 1969-10-08 | 1969-10-08 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2049163A1 DE2049163A1 (de) | 1971-04-22 |
DE2049163B2 DE2049163B2 (de) | 1977-11-10 |
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Family Applications (1)
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