DE2303158A1

DE2303158A1 - Verfahren zur herstellung von anschlussplatten

Info

Publication number: DE2303158A1
Application number: DE19732303158
Authority: DE
Inventors: Takahiko Ihochi; Kanji Otsuka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1973-08-23
Also published as: JPS4878470A; NL7301256A; JPS5517518B2; FR2169227A1

Description

Verfahren zur Herstellung von AnschliiBplatten (Priorität: 28. Januar 1972, Japan, Ir. 9881/72)

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbindungs- oder Schalttechnik, bei der die äußeren Anschlüsse aktiver Halbleiterelemente mit nach zur Anschlußplatte gerichteten Anschlüssen befestigt werden. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Anschlußplatten zum äußeren Anschluß nach der obigen Technik, die im folgenden als Fuß-Verbindungstechnik bezeichnet werden soll.

In neuerer Zeit werden HalbleitereleEente, insbesondere aktive Halbleiterelemente in starkem Maße integriert (sogenannte large scale integration).Dabei wird zur Herstellung der Verbindungen zwischen den aktiven Eleaenten und der Anschlußplatte zur äußeren Verbindung das sogenannte Fuß-Verbindungsverfahren angewendet, wodurch der Zusammenbau wirtschaftlicher wird. Bei der Fuß-Verbindungstechnik werden an den Anschluß- Ausführungsteilen auf der Oberfläche einer Pastille, in der die aktiven Elemente gebildet werden, vorher als Anschlußpuffer bezeichnete Anschlüsse oder Anschlußschienen gebildet. Die Verbindungen werden bei von innen nach außen gedrehter Pastille hergestellt. Der Grund für die Verwendung des

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Fuß- VerMndungsverfahrens anstelle der Drahtverbindung besteht in der geringeren Anzahl von Verbindungsschritten. Eine in solchen Fällen verwendete bekannte Verdrahtungsplatte stellt die in Fig. 1 der beigefügten Zeichnung dargestellte mehrschichtige Anschlußplatte dar. Üblicherweise werden die erste und zweite metallisierte Schicht B \md C, die elektrisch voneinander isoliert sind, im Inneren elektrisch isolierender Schichten umschlossen, die durch Verbacken mehrschichtiger keramischer Platten oder Folien hergestellt, werden. Die metallisierte Schicht B ist mit sockeiförmigen Elektroden D verbunden, die nach dem Vakuum- Verdampfungsverfahren öder dergleichen derart ausgebildet werden, daß sie über die Oberfläche der obersten elektrisch isolierenden Schicht A hinausragen. Demzufolge wird ein an der mehrschichtigen Anschlußplatte anzuschließendes Halbleiterplättchen E entsprechend den in Fig. 1 gezeigten gestrichelten Linien nach dem sogenannten Fuß- Verbindungsverfahren verbunden. Je nach der Stelle, an der sie sich befinden, haben jedoch die sockeiförmigen Anschlüsse D unterschiedliche Höhen. Dies liegt daran, daß die Schichten gedruckt und gleichzeitig verbacken bzv/. gesintert werden, bevor die sockeiförmigen Anschlüsse D gebildet werden und somit die Oberfläche der mehrschichtigen Anschlußplatte infolge Schrumpfungsunterschieden und dergleichen extrem uneben ist. Infolge der unterschiedlichen Hohen sind die Verbindungen zwischen den Plättchenanschlüsssn F und den sockeiförmigen Anschlüssen D unzuverlässig. Um diesen Nachteil zu vermeiden, müssen die Höhen der sockelföraiigen Elektroden möglichst gleichmäßig gemacht werden. Dies geschieht bei bekannten Verdrahtungsplatten dadurch, daß die metallisierten Schichten, die elektrisch isolierenden Schichten und die sockeiförmigen Anschlüsse. D aufeinanderfolgend über einer keramischen Unterlage A. hergestellt werden. Die Bestimmung der Höhen ist jedoch äußerst schwierig.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Anschlußplatten anzugeben, nach dem mehrschichtige Verbindungsplatten hergestellt werden können, die die Nachteile bekannter Anschlußplatten vermeiden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Anschlußplatten zeichnet sich dadurch aus, daß eine gewünschte Anzahl von Elektroden- oder Anschlußschichten auf einer vorläufigen Unterlage hergestellt.werden, daß die Oberfläche der vorläufigen Unterlage mit einer Schicht aus elektrisch isolierendem Material derart überzogen wird, daß ein Teil der Oberfläche jeder Anschlußschicht unbedeckt bleibt, daß eine leitende Ausführungsschicht für die Anschlußschichten gebildet wird, und daß die vorläufige Unterlage entfernt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 2 den Querschnitt einer erfindungsgemäß hergestellten mehrschichtigen Anschlußplatte und

Fig. 3a

bis 3d Querschnitte von Anschlußplatten während verschiedener Arbeitsschritte des erfindungsgeraäßen Verfahrens.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße mehrschichtige Anschlußplatte, deren Oberfläche 1 flach ausgeführt ist. In elektrisch isolierende Schichten 2, 3 und 4, die als Unterlage dienen, sind mehrere Anschlüsse 5 eingebettet. Ihre Oberflächen liegen in einer Ebene mit der Oberfläche 1 der Platte. Die Anschlüsse 5 liegen zur Oberfläche 1 frei. Die erste metallisierte Schicht 6, beispielsweise aus Wolfram oder Molybdän, die gegenüber den Anschlüssen 5 durch die Isolierschicht 2 isoliert ist, ist in den Isolierschichten 2, 3 und 4 versenkt. Jeder Teil der metallisierten Schicht 6 ist über ein Fenster 7 mit dem Anschluß 5 verbunden. Die zweite, gegenüber der metallisierten Schicht 6 durch die elektrisch isolierende Schicht 3 isolierte metallisierte Schicht 8 ist in den elektrisch isolierenden Schichten 2, 3 und 4 versenkt. Die metallisierte Schicht 8 ist über Fen-

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ster 9 mit vorherbestimmten Teilen der metallisierten Schicht 6 verbunden. Auf diese Weise werden die äußeren Verbindungen der Anschlüsse 5 ermöglicht. Die Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht 3 ist mit einer dritten elektrisch isolierenden Schicht 4 überzogen. Hierdurch wird die Steifigkeit der mehrschichtigen Anschlußplatte erhöht. Wie sich aus den folgenden Ausführungen ergibt, kann die Isolierschicht 4 beliebig aus keramischem Material oder aus Kunststoff bestehen.

Figuren 3a bis 3d zeigen die verschiedenen Herstellungsschritte der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Anschlußplatte. Das gewählte Ausführungsbeispiel betrifft den Fall, in dem die Anschlußplatte nach dem Siebdruckverfahren hergestellt wird. Eine Oberfläche einer vorläufigen Unterlage 10, die aus Mylar, Papier oder dergleichen besteht, wird zunächst zur Ausbildung der Anschlüsse 5 nach dem Siebdruckverfahren mit Molybdänfarbe bedruckt. Auf die eine Oberfläche der vorläufigen Unterlage 10 wird eine keramische Druckfarbschicht (aus AIgO,, einem glasförmigen Material, einem Lösemittel und einem Bindematerial) für die elektrisch isolierende Schicht 2 bedeckt, wobei ein Teil jedes Anschlusses unbedeckt bleibt (Fig. 3a). Hierdurch werden durch Aufbringung der elektrisch isolierenden Schicht 2 die Fenster 7 gebildet. Die Anschlüsse 5 liegen über die Fenster 7 örtlich nach außen frei.

Darauf folgend wird die erste metallisierte Schicht 6, die beispielsweise aus Wolfram- oder Molybdän- Druckfarbe besteht, nach dem Siebdruckverfahren auf die Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht 2 aufgebracht. Bestimmte Elektroden 5 werden durch die einzelnen Teile der metallisierten Schicht 6 miteinander verbunden. Darauf wird eine keramische Farbe, deren Zusammensetzung der der oben erwähnten gleich oder ähnlich ist, auf die Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht 2 aufgebracht. Hierdurch bildet sich die elektrisch isolierende Schicht 3. Bestimmte Teile der metallisierten Schicht 6 werden bei diesem Arbeitsschritt örtlich freigelassen, so daß sich die

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Fenster 9 bilden (Fig. 3b).

Während des nächsten ArbeitsSchrittes wird auf die Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht 3 entsprechend dem oben erwähnten Vorgang Molybdän-Farbe aufgedruckt, wodurch die vorherbestimmten Teile der metallisierten Schicht 6 mit der so gebildeten zweiten metallisierten Schicht 8 verbunden werden. Die metallisierte Schicht 8 wird als äußere Anschlußklemme verwendet. Darauf wird auf der Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht 3 und der Metallschicht 8.eine starke Schicht aus Keramikfarbe aufgebracht. Dabei bildet sich die elektrisch isolierende Schicht 4, die auch als Verstärkungsschicht dient (Fig. 3c).

Wenn die vorläufige Unterlage 10 weggebrannt werden kann, wird der sich ergebende Aufbau nach den vorstehend beschriebenen Herstellungsschritten gebrannt, ohne zuvor die Unterlage 10 abzunehmen. Hierbei brennt die brennbare Schicht oder Folie ab, so daß nur die gedruckte mehrschichtige Anschlußplatte zurückbleibt. Besteht die vorläufige Unterlage 10 aus Mylar (zäher, durchsichtiger, kältebeständiger Polyesterfilm in Folienform aus Äthylenglykol und Terephthalsäure), so wird die sich er-, gebende Platte nach der Abnahme derselben gebrannt. Damit ist die mehrschichtige Anschlußplatte fertig.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Anschlußplatte können statt des Siebdruckverfahrens auch teilweise oder bei sämtlichen Arbeitsschritten das Fotoätzverfahren und das Vakuumverdampfungsverfahren angewendet werden. Hierbei werden die elektrisch isolierenden Schichten 2, 3 und

4 durch lichtbeständige Filme ersetzt, während die Anschlüsse

5 sowie die Metallschichten 6 und 8 durch Al-Verdampfungsschichten ersetzt werden. Ferner kann die Isolierschicht 4 nach dem Brennen der Anschlußplatte aus einer Kunststoffschicht hergestellt werden.

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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Verbindungsfläche der mehrschichtigen Anschlußplatte flach und sehr genau ausgebildet werden. Damit ergibt sich eine gleichmäßige und enge Verbindung zv/ischen der Ebene und den plättchenseitigen Anschlüssen. Die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungsteile wird damit verbessert. Ferner können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die bekannten Techniken angewendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit sehr wirtschaftlich, so daß die Herstellungskosten gering gehalten werden.

Als Material für die vorläufige Unterlage können anstatt Mylar, Papier und dergleichen auch andere Materialien verwendet werden, beispielsweise Metall.

Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Anschlußplatten, dadurch gekennzeichnet , daß eine gewünschte Anzahl von Anschlußschichten auf einer vorläufigen Unterlage ausgebildet wird, daß die Oberfläche der vorläufigen Iftiterlage mit einer Schicht aus elektrisch isolierendem Material derart abgedeckt wird, daß ein Teil der Oberfläche jeder Anschlußschicht unbedeckt bleibt, daß eine leitende Ausleitungsschicht für die Anschlußschichten ausgebildet wird, und daß die vorläufige Unterlage entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Oberfläche der vorläufigen Unterlage mit einer ersten Schicht aus isolierendem Material derart überzogen wird, daß ein Teil der Oberfläche jeder Anschlußschicht unbedeckt bleibt, daß eine erste Metallschicht auf der Oberfläche der Schicht aus isolierendem Material gebildet wird, so daß sie mit bestimmten Anschlußschichten verbunden wird, daß eine zweite Metallschicht auf der Oberfläche einer zweiten elektrisch isolierenden Schicht gebildet wird, die die Oberfläche der Schicht aus isolierendem Material derart bedeckt, daß Teile der ersten Metallschicht unbedeckt bleiben, und daß die vorläufige Unterlage vor oder

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nach der Ausbildung einer dritten elektrisch isolierenden Schicht entfernt wird, die die gesamten Oberflächen der zweiten Isolierschicht und der zweiten Metallschicht bedeckt.

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