DE2132939A1 - Verfahren zum Herstellen von Dickfilm-Hybridschaltungen - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Dickfilm-Hybridschaltungen

Info

Publication number
DE2132939A1
DE2132939A1 DE19712132939 DE2132939A DE2132939A1 DE 2132939 A1 DE2132939 A1 DE 2132939A1 DE 19712132939 DE19712132939 DE 19712132939 DE 2132939 A DE2132939 A DE 2132939A DE 2132939 A1 DE2132939 A1 DE 2132939A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
resin layer
openings
circuit
circuit components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19712132939
Other languages
English (en)
Inventor
Liederbach William Herman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
Publication of DE2132939A1 publication Critical patent/DE2132939A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/702Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof of thick-or thin-film circuits or parts thereof
    • H01L21/705Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof of thick-or thin-film circuits or parts thereof of thick-film circuits or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4664Adding a circuit layer by thick film methods, e.g. printing techniques or by other techniques for making conductive patterns by using pastes, inks or powders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49146Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with encapsulating, e.g., potting, etc.
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155Manufacturing circuit on or in base
    • Y10T29/49158Manufacturing circuit on or in base with molding of insulated base
    • Y10T29/4916Simultaneous circuit manufacturing

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Qr.-lng. R. König · Dipl.-lng. K. Bergen
Patentanwälte ■ 400D Düsseldorf · Cecilienallee 7B . Telefon 43573a
Unsere Akte: 26 748 1.JuIi 1971
RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N. Y. 10020 (V0St.A.)
"Verfahren zum Herstellen von Dickfilm-Hybridschaltungen"
Miniatur- oder sogenannte elektronische Hybridschaltungen' enthalten gewöhnlich ein flaches keramisches Substrat mit Leitern, die im Siebdruckverfahren unter Verwendung metallisierender Pasten auf der Substratoberfläche hergestellt werden. Widerstände, die gewöhnlich ebenfalls im Siebdruckverfahren unter Verwendung von Substanzen mit Widerstandseigenschaften hergestellt werden, und andere Komponenten werden an Anschlüssen der Leiter befestigt. In einigen Fällen werden Kondensatoren und Induktivitäten anstelle des Anbringens diskreter Bauteile ebenfalls durch Siebdruck hergestellt. Derartige Schaltungen beinhalten gewöhnlich Halbleiterplättchen mit Dioden, Transistoren oder ganzen Schaltungsteileno Diese Komponenten werden getrennt auf dem keramischen Substrat befestigt und mit den aufgedruckten Teilen der Schaltung verbunden. Keramische Kondensatoren werden manchmal ebenfalls getrennt montiert.
Sämtliche dieser Komponenten müssen in geeigneter Weise vor durch mechanische Behandlung hervorgerufenen Schäden und vor nachteiligen Einflüssen der Umweltbedingungen, wie beispielsweise der Luftfeuchtigkeit, geschützt werden. Solange die Schaltungen in ihrer Flächenausdehnung vergleichsweise klein waren (d.h. 6,5 cm oder weniger), war
ORIGINAL INSPECTED
109883/1215
es möglich, das Substrat zu annehmbaren Kosten innerhalb eines hermetisch abgeschlossenen Behälters unterzubringen.
Die Abmessungen derartiger Schaltungen sind jedoch inzwischen so stark gewachsen, daß ein Großteil von ihnen nunmehr ein Vielfaches der zuvor angegebenen Fläche einnimmt, und damit die Erfordernisse für die Wärmeableitung entsprechend größer sind. Für Schaltungen größerer Abmessungen, die für industrielle oder kommerzielle Geräte Verwendung finden, werden damit die Kosten des Unterbringens in hermetisch abgeschlossenen Behältern untragbar,, Mit Zunehmender Länge des hermetischen Abschlusses oder des Feuchtigkeitsverschlusses nimmt die Möglichkeit eines auftretenden Lecks um ein Vielfaches zu.
Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, das Abdichtproblem dadurch zu umgehen, daß anstelle hermetisch abgeschlossener Metallbehälter zu Verkapselungen aus Glas oder synthetischen Harzen Zuflucht genommen wurde. Gläser sind jedoch nicht gänzlich geeignet, da für ihr Verschmelzen und Anbringen an der Schaltung erhöhte Temperaturen notwendig sind. Diese Temperaturen ändern gewöhnlich die elektrischen Eigenschaften der Schaltungskomponenten, und zwar in einem nicht immer vorhersehbaren Ausmaß, Außerdem besteht dabei ein Problem darin, daß die Temperaturkoeffizienten hinsichtlich der Ausdehnung der Schaltungskomponenten mit denen des Glases so abzustimmen sind, daß die Bruchgefahr vermieden wird.
Wegen der mit Glasverkapseiungen verbundenen Schwierigkeiten hat man sich den synthetischen Harzen zugewandt. Diese Materialien können mit niedrigen Kosten zur Anwendung kommen und aus einem großen Spektrum von Eigenschaften ausgewählt werden, die auf die Bedürfnisse des damit zu behandelnden Gutes abgestimmt werden können,
109883/1215
Beim Herstellen vieler Arten von Hybridschaltungen müssen eine Anzahl besonderer Probleme in ökonomischer Weise gelöst werden. Zum Beispiel-besteht dabei das Problem, Verbindungen zwischen allen Komponenten herzustellen, ohne Kurzschlüsse zwischen irgendwelchen Leitungen zu verursachen und Leitungslängen zu vermeiden, die einen zu großen zusätzlichen Widerstand in die Schaltung bringen. Dies bedingte häufig, daß einige Leitungen andere Leitungen unter Zwischenlage einer Isolation kreuzten. Bisher wurde dieses Problem gewöhnlich dadurch gelöst, daß kleine Stückchen isolierenden Materials dort aufgebracht wurden, wo eine Kreuzungsstelle vorgesehen war, was natürlich einen zusätzlichen Herstellungsschritt und somit zusätzliche Kosten zur Folge hatte. Für eine ökonomische Fertigung sollte dieser zusätzliche Verfahrensschritt überflüssig sein.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß die diskreten Bauteile so anzubringen sind, daß sie elektrisch mit den zutreffenden Schaltungsleitern verbunden sind. Dies hat gewöhnlich entweder einen Lötvorgang oder das Verwenden eines leitenden, plastischen Materials zur Folge. In jedem Fall sind diese Möglichkeiten mit den Problemen eines genauen Plazierens der Elektroden und unerwünschtem Versprühen des Lötmaterials verbunden, wobei letzteres zu Kurzschlüssen zwischen nahe beieinander angeordneten Leitungen führen kann.
Ein weiteres Problem besteht im Trimmen von im Siebdruck hergestellten Widerständen und Kondensatoren, womit diese in den gewünschten Toleranzbereich gebracht werden, wenn sie bei ihrer Herstellung außerhalb dieses Bereichs liegen. Wenn das Trimmen vor dem Einkapseln vorgenommen wird, besteht die Gefahr, daß ein Teil des während des Trimmens abgenommenen Materials andere Teile der Schaltung beschädigt. Wird das Trimmen nach dem Einkapseln vorgenommen, so
10 9 8 8 3/1215
muß der entfernte Bereich durch gesondertes Anbringen von Harz gefüllt werden.
Epoxyharze sind bisher in■großem Umfang zum Verkapseln elektronischer Komponenten benutzt worden, da sie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit und eine ungewöhnlich starke Haftung an Keramik- und Metall-Oberflächen besitzen. Die zuletzt genannte Eigenschaft verhindert Luft- und Feuchtigkeitslecks an den Stellen, an denen Metalleiter aus der gekapselten Einheit ψ herausführen. Es hat sich jedoch beim Herstellen von Hybridschaltungen herausgestellt, daß im Falle des direkten Kontaktes von Epoxyharz mit Komponenten, wie den im Siebdruck aufgebrachten Kondensatoren und Widerständen, Verunreinigungen im Harz in die Schaltungskomponenten wandern können und die elektrischen Eigenschaften ändern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem diskrete Komponenten innerhalb "einer integrierten Schaltung des Dickfilm-Hybridtyps, die in synthetischen Harzen eingekapselt wird, untergebracht werden können, wobei in ökonomischer Weise Kreuzungsstellen von Leitungen ermöglicht werden und nach dem Siebdruckverfah-™ ren hergestellte Widerstände und Kondensatoren Verwendung finden können.
Kurz zusammengefaßt beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Hybridschaltungen folgende Herstellungsschritte :
1. Aufbringen sämtlicher im Siebdruckverfahren herstellbarer Leitungen und Schaltungskomponenten;
2. getrenntes Brennen, nachdem jede Komponenten- oder Leiterart gedruckt ist;
10 9883/121S
3. Überziehen der Komponenten und Leitungen mit einer dünnen Schicht einer Harzzusammensetzung, die verhältnismäßig rein, weich, elastisch und nicht brüchig ist, wobei in dieser Schicht Öffnungen vorgesehen sind, an denen diskrete, aktive Komponenten angebracht und Schaltdrahtverbindungen hergestellt werden sollen;
4. Anbringen der diskreten Komponenten in einigen dieser Öffnungen und Herstellen von Schaltdrahtverbindungen im Siebdruckverfahren zwischen anderen dieser Öffnungen; und
5. Einkapseln in einer anderen Schicht aus einer Epoxyharzzusammensetzung oder einer anderen bruchfesten, haftenden und feuchtigkeitsundurchlässigen Harzzusammensetzung.
Anhand der Zeichnungen, in denen die Figuren 1 bis 5 aufeinanderfolgende Abschnitte bei der Herstellung eines Dickfilm-Hybrid-Schal tkreises darstellen, wird die Erfindung näher erläutert.
Am Beispiel der Herstellung eines Farbdiodendemodulator-Schaltkreises, von dem ein Teil in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wird die Erfindung im folgenden beschrieben, wobei jedoch zu bemerken ist, daß das Verfahren auf unzählige Schaltungsarten anwendbar ist.
Für die Schaltung wird ein keramisches Substrat 2 verwendet, das beispielsweise aus ungefähr 85 bis 96% Tonerde oder hauptsächlich Beryllerde bestehen kann. Das Substrat kann jedoch jede Zusammensetzung aufweisen, die hitzebeständig ist, gute thermische Leitfähigkeit aufweist, eine niedrige Dielektrizitätskonstante besitzt und elektrisch isolierend ist. Einer der ersten Schritte bei der Herstellung der Schaltung besteht darin, ein Muster elektrischer
1Ü9383/ 1 2 IS
Leiter im Siebdruckverfahren auf dem Substrat herzustellen. Diese Leiter können aus einer Zusammensetzung hergestellt werden, die mehr als 50-Gew.% (trocken) Silber- und Palladiumpulver (mit einem Silber-Palladium-Verhältnis zwischen beispielsweise 3:1 und 1:1), ungefähr 30 bis 40-Gew.% Glasfritte (wie Borsilikatglas), einige Gew.% eines organischen Bindemittels, wie Äthylcellulose und genügend Lösungsmittel, wie Äthyl- oder Butylcarbitolacetat enthält, was zu einem druckfähigen Material gewünschter Viskosität führt. Nachdem das Muster gedruckt ist, werden die gedruckten Be-P reiche getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen. Als nächstes wird das Werkstück gebrannt, um das organische Bindemittel auszubrennen und die Glasfritte zu verschmelzen.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht das fertige Leitungsmuster aus einer Reihe von Anschlußfahnen 4, 6, 8, 10, 12 und 14 entlang einer Kante des Substrats 2. Die Fahne 4 ist mit der Grundelektrode 16 eines Kondensators verbunden. Nahe einer Kante der Kondensatorelektrode 16 befindet sich ein Leiter 18 mit einem Zweig 20, der für eine der Verbindungen zu einer Diode benutzt werden wird. Der Zweig 20 hat einen Lötpunkt 22, der mit einem entsprechenden Löt-' punkt einer der Diodenelektroden verbunden werden wird. Ein anderer Zweig 24 der Leitung 18 wird mit einem Ende eines Widerstands verbunden werden,,
Die Fahne 6 ist mit einem Leiter 26 verbunden, von dem ein Teil einen gemeinsamen Anschluß an einem Paar von Widerständen bilden wird. Eine andere Leitung 28 wird den anderen Anschluß eines der beiden Widerstände bilden. Diese Leitung 28 ist mit einem Paar Diodenanschlüssen 30 und 32 verbunden, die mit Lötpunkten 34 bzw, 36 versehen sinde Zur Unterstützung der Diode ist eine x^eitere Verbindung 38 vorgesehen, die einen Lötpunkt 40 aufweist. Diese Verbin-
10988 3/1215
dung hat keine elektrische Funktion.
Die zuvor beschriebene Art der Diodenanbringung ist für eine besondere Art eines als Diode geschalteten Planartransistors gedacht. Der Zweig 20 wird dabei mit der Basiselektrode des Transistors und die Zweige 30 und 32 mit der Kollektorelektrode des Transistors verbunden.
Die Leitung 42 ist als Verbindung mit dem anderen Widerstand der beiden zuvor erwähnten Widerstände gedacht. Diese Leitung ist mit einem Anschluß 44 einer zweiten Diode verbunden. Die Diodenverbindung weist einen Lötpunkt 46 auf.
Die Fahne 8 ist mit der Grundelektrode 48 eines zweiten im Siebdruckverfahren hergestellten Kondensators verbunden. Der Kondensatorelektrode 48 benachbart ist eine andere Leitung 50 mit einem ersten Zweig 52 mit Lötpunkt 54, der ebenfalls als Verbindung mit der zweiten Diode dient. Ein zweiter Zweig 56 (und Lötpunkt 58) der Leitung 50 wird als dritte Verbindung zur zweiten Diode dienen. Die zweite Diode hat ebenfalls eine weitere, keine elektrischen Funktionen ausübende Stützverbindung 60 mit einem Lötpunkt 62,
Die Leitung 50 weist einen dritten Zweig 64 auf, der mit einem Ende eines Transistors verbunden wird. Ein isolierter Anschluß 65 wird als gemeinsamer Anschluß mit den beiden Widerständen verbunden werden, die mit den gegenüberliegenden Enden an die Zweige 24 und 64 angeschlossen werden.
Die Fahne 10 wird mit einem Leiterteil 66 verbunden, der die Grundverbindung mit einem ersten Keramik-Plättchenkondensator bilden wird. Der Leiterteil 66 ist dann seinerseits mit einem Anschluß 68 verbunden, der dem einen Ende
109883/1215
eines Widerstandes zugeordnet ist.
Die Fahne 12 ist mit einem Leiter 70 verbunden, der Anschlußzweige 72 und 74 für Widerstände aufweist.
Die Fahne 14 ist mit einem Leiterteil 76 verbunden, das als Grundverbindung für einen zweiten keramischen Plättchenkondensator gedacht ist. Das Teil 76 steht wiederum mit einem Anschlußteil 78 eines anderen Widerstandes in Verbindung, dessen gegenüberliegendes Ende mit dem Zweig 74 verbunden werden wird0
Die Anschlußverbindungen 80, 82 und 84 werden an zusätzlichen Widerständen angeschlossen werden.
In Fig. 2 sind mehrere Herstellungsschritte dargestellt, Einer davon besteht aus dem Aufbringen dielektrischer Schichten 86 und 88 auf den unteren Kondensatorelektroden 16 bzw. 48. Dies kann im Siebdruckverfahren mit einer keramischen Zusammensetzung geschehen. Die Kondensatoren werden durch Drucken der oberen Elektroden 90 und 92 auf die dielektrischen Schichten 86 bzw. 88 vervollständigt. Dann wird die obere Elektrode 90 durch Überbrücken mittels eines Leiterteils 94 mit der Leitung 18 verbunden, während die obere Elektrode 92 in entsprechender Weise mit dem Leiter 50 über ein Leitungsteil 96 verbunden wird. Nach der Metallisierung wird das Werkstück nochmals gebrannt, um die Glasfritte zu verschmelzen, das organische Bindemittel auszudampfen und den keramischen Werkstoff auszuhärten.
Als nächstes werden alle Widerstände im Siebdruckverfahren aufgebracht. Sofern sie aus demselben Material bestehen, können sie in einem einzigen Verfahrensschritt gedruckt werden. Über die mittlere Elektrodenverbindung 26 wird ein Doppelwiderstand 102 gedruckt, der die beiden Endverbindun-
10 9 8 8 3/1215
gen 28 und 42 überdeckt. Ein Widerstand 104 überbrückt die Verbindungen 64 und 65. Ein Widerstand 106 verbindet in gleicher Weise die Leitungen 24 und 65. Zwischen den Anschlüssen 68 und 72, 74 und 78, 80 und 84, sowie 82 und 84 sind Widerstände 108, 110, 112 bzw 114 angeordnet. Diese Widerstände können dieselbe Zusammensetzung aufweisen, wie die zuvor erwähnten leitenden, druckfähigen Werkstoffe, jedoch mit einem niedrigeren Anteil an Metallpulver und einem höheren Anteil an Glasfritte. Nachdem die Widerstände aufgebracht sind, wird die Einheit einem Brennvorgang unterworfen, um die Glasfritte zu verschmelzen und die organischen Bindemittel auszutreiben.
Ein weiterer zu diesem Zeitpunkt (nach dem Brennen) durchzuführender Verfahrensschritt besteht darin, die Grundelektroden der keramischen Kondensatoren 98 und 100 mit den Leiterteilen 66 bzw. 76 zu verbinden. Das kann mit Hilfe eines leitenden Haftmittels aus Epoxyharz und Silberpulver geschehen.
Der Grund für das getrennte Brennen der hochleitenden, metallisierenden Pasten und der Widerstandspasten liegt darin, daß jedes dieser Materialien eine andere maximale Temperatur zum Aushärten benötigt.
Der nächste Verfahrensschritt stellt einen bedeutenden Teil der vorliegenden Erfindung dar. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, besteht dieser Schritt aus dem Siebdrucken einer dünnen Schicht aus synthetischem Harz 116 über das keramische Substrat und das Muster der Leiter und Schaltungskomponenten, die zuvor aufgebracht und angeschlossen wurden, mit Ausnahme gewisser Fenster, auf die weiter unten noch eingegangen werden wird. Die Harzschicht ist nicht dazu gedacht, einen vollständigen, dauerhaften Schutz gegen atmosphärische Einflüsse zu bilden, wie er mit einer rela-
1 09883/ 1215
tiv dicken Schicht aus Epoxyharz erreicht würde, Jedoch hat diese Schicht mehrere wichtige Funktionen.
Da es sich inzwischen herausgestellt hat, daß Epoxyharze den Schaltungskomponenten gewöhnlich Verunreinigungen zuführen, wodurch unerwünschte Veränderungen ihrer elektrischen Eigenschaften hervorgerufen werden können, wird diese Harzschicht so ausgewählt, daß sie einen relativ großen Reinheitsgrad besitzt, um derartige Vergiftungen im wesentlichen auszuschließen.
Die Harzschicht 116 kann auch als Substrat für jegliche Schaltdrahtverbindungen, die zwischen Schaltungskomponenten benötigt werden, ausgenutzt werden, anstelle der Notwendigkeit eines getrennten Aufdruckens von dielektrischen Stückchen.
Die Schicht 116 dient schließlich auch als Schutz für den Rest der Schaltung, wenn einer oder mehrere der Widerstände und/oder gedruckten Kondensatoren durch Abtragungstrimmen justiert werden müssen. Gewöhnlich führt diese Art des Trimmens dazu, daß abgetragene Partikel an andere Teile der Schaltung gelangen, wodurch oft unerwünschte Schaltungsschäden auftreten»
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, bedeckt die Schicht 116 die Anschlußfahnen 4 bis 14 nicht, da diese für späteres Anschließen von Schaltungsdrähten freigehalten werden müssen. Außerdem sind in der Harzschicht Fenster 118 und 120 freigelassen, um das Anbringen von Dioden zu ermöglichen. Ein weiteres Fenster 122 ist oberhalb des Widerstandsanschlusses 65 freigelassen, ebenso wie ein Fenster 124 oberhalb des Widerstandsanschlusses 84. Weitere Fenster 126 und 128 sind oberhalb der oberen Elektroden der Kondensatoren 98 bzw, 100 vorgesehen.
109883/1215
Das für die Schicht 116 ausgesuchte Harz ist relativ rein, weich und elastisch. Seine Hafteigenschaften sind nicht so stark wie die von Epoxyharzen. Beispiele für diese Art Harz sind Silikone, Diallylphthalat, Polyimide und Polyurethane. Ein Beispiel für eine spezielle Zusammensetzung, die hier benutzt werden kann, ist folgende:
100 g Silikonharz (DC 805 der Dow Corning Corp.);
50 g Glimmerflocken (FF325 English Mica Co., Kings
Mountain, N.C.) hoher Reinheit und für einen Durchgang durch ein 325-Maschen-Sieb geeignet;
50 g Butylcarbitolacetat (Lösungsmittel für das Harz);
0.04 g Netzmittel (DCFS 1265/1000 der Dow Corning Corp.), ein Fluorkarbon-Silikonöl.
Die Zusammensetzung wird durch gründliches Mahlen der Ingredienzien zubereitet.
Der Glimmer (oder andere Füllstoffe, wie Talkum) und das Lösungsmittel können je im gleichen Verhältnis zwischen ungefähr 50 und 10 g/100 g Harz variiert werden. Das bedeutet, daß das Lösungsmittel gewöhnlich im selben Gewichtsverhältnis zum Harz vorliegt wie das Füllmittel. Die verwendeten Füllmittel sollten hohe Reinheitsgrade aufweisen.
Die Verwendung eines weichen und elastischen Harztyps für diese Schicht hat den Vorteil, daß die Widerstände und Kondensatoren vom Substrat durch aufgrund von Temperaturschwankungen auftretende Spannungen nicht abgehoben werden.
Füllmittel werden benutzt, um der Schicht bessere Wärmelei teigenschaften zu verleihen. Wenn Glimmer als Füllmittel verwendet wird, bleibt die Schicht transparent, was
109883/1215
dann einen Vorteil mit sich bringt, wenn Veränderungen oder Korrekturen der Schaltungskomponenten vorgenommen werden müssen.
Nach Aushärten der Harzschicht können die Widerstände und Kondensatoren, sofern notwendig, getrimmt werden. Das Vorhandensein der Harzschicht verhindert, wie bereits erwähnt, daß das während des Trimmvorgangs entfernte Material andere Teile der Schaltung beschädigt,
^ In Fig. 4 sind zusätzliche Funktionen der Schicht 116 dargestellt. Wie aus dieser Darstellung hervorgeht, werden die Dioden 130 und 132 in den Fenstern 118 bzw, 120 mit der Oberseite nach unten befestigt. Die Befestigung der Diode 130 erfolgt durch das Zusammenfügen der Lötpunkte der Diode mit den Lötpunkten 22,. 34, 36 und 40 des Leitungsmusters des Substrats, In ähnlicher Weise wird die Diode 132 auf den Lötpunkten 46, 54, 58 und 62 befestigt. Die Seiten der Fenster 118 und 120 verhindern ein Fließen des Lots entlang der Leiter, was zu Kurzschlüssen mit benachbarten Leitern führen könnte. Die Tatsache, daß das Lot nicht ausfließen kann, führt weiterhin dazu, daß die befestigten Bauteile einen Abstand zur Substratoberfläche
" aufweisen und so Raum zum Entfernen des Flußmittels freigelassen ist.
Um eine Schaltdrahtverbindung zwischen dem Plättchenkondensator 98 und dem Widerstandsanschluß 65 herzustellen, wird ein Streifen 134 aus Metallisierpaste zwischen und in die Fenster 126 und 122 auf die Harzschicht 116 gedruckt. In gleicher Weise wird zum Verbinden des Kondensators 100 mit dem Widerstandsanschluß 84 ein Streifen 136 aus metallischer Paste zwischen und in die Fenster 128 und 124 gedruckt. Somit dient die Schutzschicht 116 außerdem als Substrat für Metallverbindungen der Schal-
109883/1275
In diesem Stadium des Verfahrens werden außerdem Lotschichten 138, 140, 142, 144, 146 und 148 an den Anschlußfahnen 4, 6, 8, 10, 12 bzw. 14 angebracht und mit Außendrähten 150, 152, 154, 156, 158 und 160 zusammengelötet.
Das Werkstück ist nun für die abschließende Verkapselung fertiggestellt. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann dies durch Überziehen mit einer relativ dicken Schicht 162 aus Epoxyharz über die gesamte Einheit mit Ausnahme der Enden der Drähte 150, 152, 154, 156, 158 und 160 geschehen. Das Epoxyharz ist relativ hart und zäh, schützt gegen mechanische Zerstörungen und ist sehr resistent gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit, Dem Epoxyharz ist gewöhnlich ein Füllmittel, wie Kieselerde, Talkum oder Tonerde beigefügt, um ihm bessere Wärmeleiteigenschaften zu verleiher
Obwohl es nicht unbedingt notwendig ist, können die Schaltdrahtverbindungen 134 und 136 zunächst mit derselben Harzzusammensetzung, aus der die Schicht 116 besteht, abgedeckt werden, bevor die Kapselschicht 162 angebracht wird.
109883/12 15

Claims (6)

  1. RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10020 (V.St.A.)
    Patentansprüche:
    Verfahren zum Herstellen einer Hybridschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem elektrisch isolierenden, thermisch gut leitenden Substrat mit niedriger Dielektrizitätskonstante ein Muster elektrischer Leiter und erste, elektrisch damit verbundene Schaltungskomponenten aufgebracht werden, daß das Substrat und die Komponenten mit einer dünnen Schicht einer relativ reinen, weichen und elastischen Harzzusammensetzung abgedeckt werden, daß an vorherbestimmten Stellen Öffnungen in der dünnen Harzschicht belassen werden, daß auf die dünne Harzschicht Leitbänder aufgebracht werden, die als Schaltdrahtverbindungen zwischen Schaltungsteilen vorgesehen sind und sich durch einige der Öffnungen erstrecken, daß weitere Schaltungskomponenten in anderen der genannten Öffnungen befestigt werden, und daß die dünne Harzschicht, die Öffnungen und die Leitbänder mit einer relativ dicken
    Ψ Kapselschicht aus relativ hartem, fest haftendem Harz bedeckt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltdrahtverbindungen mittels Siebdrucktechnik unter Verwendung einer metallisierenden Paste auf die dünne Harzschicht aufgebracht werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennze lehnet , daß die weiteren Schaltungskomponenten durch Zusammenlöten von Elektroden mit dem Leitungjmuster befestigt werden.
    109883/12TS
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das elektrische Leitungsmuster im Siebdruckverfahren unter Verwendung einer metallisierenden Paste hergestellt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der ersten Schaltungskomponenten durch Abtragen getrimmt werden, nachdem die dünne Harzschicht aufgebracht ist.
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das harte, fest haftende Harz ein Epoxyharz ist.
    109883/1215
    Leerseite
DE19712132939 1970-07-06 1971-07-02 Verfahren zum Herstellen von Dickfilm-Hybridschaltungen Pending DE2132939A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5253870A 1970-07-06 1970-07-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2132939A1 true DE2132939A1 (de) 1972-01-13

Family

ID=21978269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712132939 Pending DE2132939A1 (de) 1970-07-06 1971-07-02 Verfahren zum Herstellen von Dickfilm-Hybridschaltungen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US3714709A (de)
BE (1) BE769531A (de)
CA (1) CA926034A (de)
DE (1) DE2132939A1 (de)
ES (1) ES392704A1 (de)
FR (1) FR2098054A5 (de)
GB (1) GB1329052A (de)
NL (1) NL7109258A (de)
SE (1) SE378974B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3615583A1 (de) * 1986-05-09 1988-01-21 Hella Kg Hueck & Co Schaltungsanordnung

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2228218B1 (de) * 1972-06-09 1973-05-10 Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München Verfahren zum tauchloeten von traegerplaettchen
DE2606963C3 (de) * 1976-02-20 1981-07-23 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur Herstellung einer hartlötbaren Dickschichtschaltung auf ein vorzugsweise aus einer Oxidkeramik bestehendes Trägerplättchen
GB1592158A (en) * 1976-11-15 1981-07-01 Britax Wingard Ltd Heated mirrors and methods for making the same
FR2402379A1 (fr) * 1977-08-31 1979-03-30 Cayrol Pierre Henri Perfectionnements apportes aux circuits imprimes
US4238528A (en) * 1978-06-26 1980-12-09 International Business Machines Corporation Polyimide coating process and material
US4215333A (en) * 1978-10-02 1980-07-29 National Semiconductor Corporation Resistor termination
GB2046024B (en) * 1979-03-30 1983-01-26 Ferranti Ltd Circuit assembly
US4419818A (en) * 1981-10-26 1983-12-13 Amp Incorporated Method for manufacturing substrate with selectively trimmable resistors between signal leads and ground structure
US4613940A (en) * 1982-11-09 1986-09-23 International Microelectronic Products Method and structure for use in designing and building electronic systems in integrated circuits
US4508758A (en) * 1982-12-27 1985-04-02 At&T Technologies, Inc. Encapsulated electronic circuit
US4791391A (en) * 1983-03-30 1988-12-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Planar filter connector having thick film capacitors
US4641221A (en) * 1985-08-02 1987-02-03 The Dow Chemical Company Thin tape for dielectric materials
JPH0716116B2 (ja) * 1986-10-24 1995-02-22 株式会社東芝 電子装置
US5006822A (en) * 1990-01-03 1991-04-09 Prabhakara Reddy Hybrid RF coupling device with integrated capacitors and resistors
US5376403A (en) * 1990-02-09 1994-12-27 Capote; Miguel A. Electrically conductive compositions and methods for the preparation and use thereof
US5853622A (en) * 1990-02-09 1998-12-29 Ormet Corporation Transient liquid phase sintering conductive adhesives
US5371326A (en) * 1993-08-31 1994-12-06 Clearwaters-Dreager; Cindy Non-toxic fabric conductors and method for making same
US5444295A (en) * 1993-09-07 1995-08-22 Delco Electronics Corp. Linear dual switch module
US5519253A (en) * 1993-09-07 1996-05-21 Delco Electronics Corp. Coaxial switch module
US5563447A (en) * 1993-09-07 1996-10-08 Delco Electronics Corp. High power semiconductor switch module
JP3461204B2 (ja) * 1993-09-14 2003-10-27 株式会社東芝 マルチチップモジュール
US5457878A (en) * 1993-10-12 1995-10-17 Lsi Logic Corporation Method for mounting integrated circuit chips on a mini-board
US5539254A (en) * 1994-03-09 1996-07-23 Delco Electronics Corp. Substrate subassembly for a transistor switch module
US5512790A (en) * 1994-07-21 1996-04-30 Delco Electronics Corporation Triaxial double switch module
DE69524855T2 (de) * 1994-08-25 2002-08-14 Nat Semiconductor Corp Bauelementstapel in mehrchiphalbleiterpackungen
US5588202A (en) * 1995-03-17 1996-12-31 Honeywell Inc. Method for manufacturing an overmolded sensor
FR2736740A1 (fr) * 1995-07-11 1997-01-17 Trt Telecom Radio Electr Procede de production et d'assemblage de carte a circuit integre et carte ainsi obtenue
US5895974A (en) * 1998-04-06 1999-04-20 Delco Electronics Corp. Durable substrate subassembly for transistor switch module
US6127727A (en) * 1998-04-06 2000-10-03 Delco Electronics Corp. Semiconductor substrate subassembly with alignment and stress relief features
US6732422B1 (en) * 2002-01-04 2004-05-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method of forming resistors
DE10230712B4 (de) * 2002-07-08 2006-03-23 Siemens Ag Elektronikeinheit mit einem niedrigschmelzenden metallischen Träger
US9704944B2 (en) * 2013-02-28 2017-07-11 Texas Instruments Deutschland Gmbh Three precision resistors of different sheet resistance at same level
US11304310B1 (en) * 2020-10-13 2022-04-12 Macronix International Co., Ltd. Method of fabricating circuit board

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3615583A1 (de) * 1986-05-09 1988-01-21 Hella Kg Hueck & Co Schaltungsanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
CA926034A (en) 1973-05-08
NL7109258A (de) 1972-01-10
FR2098054A5 (de) 1972-03-03
GB1329052A (en) 1973-09-05
SE378974B (de) 1975-09-15
US3714709A (en) 1973-02-06
BE769531A (fr) 1972-01-05
ES392704A1 (es) 1973-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2132939A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Dickfilm-Hybridschaltungen
EP1772900B1 (de) Herstellungsverfahren einer Anordnung mit Leistungshalbleiterbauelementen, welches einen Schritt Drucksintern beinhaltet
DE102015100129B4 (de) Miniaturisiertes SMD-Diodenpaket und Herstellungsverfahren dafür
EP1508167A2 (de) Hochfrequenz-leistungshalbleitermodul mit hohlraumgehäuse sowie verfahren zu dessen herstellung
DE3733304A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum versiegeln eines hermetisch dichten keramikgehaeuses mit einem keramikdeckel
DE1186951B (de) Verfahren zum Herstellen einer hermetisch eingeschlossenen Halbleiteranordnung
WO2000042402A1 (de) Platintemperatursensor und verfahren zur herstellung desselben
DE10013255A1 (de) Harzgekapselte elektronische Vorrichtung zur Verwendung in Brennkraftmaschinen
DE19646369A1 (de) Keramische Mehrlagenschaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP1594165A2 (de) Verfahren zur elektrischen Isolation eines Substrats für ein Leistungsmodul
DE2245140A1 (de) Einkapselung fuer elektronische bauelemente
DE19608484B4 (de) Bei niedriger Temperatur gebranntes Keramik-Schaltungssubstrat
DE1956501C3 (de) Integrierte Schaltungsanordnung
DE19953594A1 (de) Oberflächenmontierte elektronische Komponente
DE2059919A1 (de) Transparenter Isolierungswerkstoff fuer den Siebdruck
DE2925509A1 (de) Packung fuer schaltungselemente
EP0841668A1 (de) Elektrischer Widerstand und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102014101092A1 (de) Chip mit Schutzfunktion und Verfahren zur Herstellung
DE3018846C2 (de)
DE19743737B4 (de) Verfahren zur Bildung einer Drahtbondelektrode auf einer Dickschichtleiterplatte
DE3444699A1 (de) Elektrisches leistungsbauteil
DE102016103354A1 (de) Optoelektronisches bauteil mit einem leiterrahmen
EP0829897B1 (de) Elektrische Sicherung
DE102014203306A1 (de) Herstellen eines Elektronikmoduls
DE102004032706A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauelements und das Bauelement