DE2347649A1 - Duennfilmmikroschaltung - Google Patents

Description

Patentanwalts
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DIpI-In g. K. LAMPftSCHT

Dr.-Jng. R. B E E T Z Jr. H Manchen 22, Steinsdorfetr. M)

530-21.438P 21. 9. 1973

1. Gennady Grigorievich Smolko, MOSKAU - UdSSR

2. Nodari Mikhailovich Chikovani, Tbilisi - UdSSR

Dünnfilmmikroschaltung

Die Erfindung betrifft die Mikroelektronik, insbesondere eine DUnnfilmmikrosohaltung.

Es sind Dünnfilmmikroschaltungen auf einem Metallträger bekannt, der auf mindestens einer Fläche eine Anoden-Oxidschicht mit darauf angeordneten Widerständen und Verbindungsleitungen dazwischen trägt (vgl. z.B. DT-PS 1 243 254 vom 7.8.1964).

Der Metallträger ist bei manchen bekannten Schaltungen auf Aluminium, während als Oxidschicht eine dünne Isolierschicht aus Aluminiumoxid von ca. 2 bis 3/Um Stärke verwendet wird.

Bei anderen bekannten Schaltungen kommt als Trägermaterial ein Isolierstoff, d. h. Sitall, Keramik und Kunststoff, zum Einsatz.

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Ein Nachteil von Dünnfilmmikroschaltungen auf einer Sitallunterlage besteht darin, daß diese Schaltungen nicht die erforderliche Schlag- und Schwingungsfestigkeit gewährleisten und eine niedrige Leitfähigkeit aufweisen.

Eine niedrige Oberflächengüte und eine geringe Leitfähigkeit sind Mangel von auf Keramik erzeugten Mikroschaltungen.

Nachteilig ist bei den bekannten auf Aluminium mit .einer dünnen, nach bekannten Verfahren auf einer Oberfläche mit niedriger Güte erzeugten Oxidschicht ausgeführten DUnnfilmmikroschaltungen, daß die Oxidschicht nicht als Kondensatordielektrikum eingesetzt werden kann, weil sie eine Zellenstruktur aufweist, hygroskopisch ist und leicht rissig wird. Darüber hinaus erweist es sich auf der Oberfläche eines Metalls mit Rauhwerten von über 250 J? als unmöglich, eine Oxidschicht zu erzeugen, die ein Aufbringen von zur Erzeugung von Kondensatoren notwendigen gleichmäßigen Metallschichten ermöglicht.

Ein weiterer Nachteil der bekannten auf Aluminium hergestellten Dünnfilmmikroschaltungen ist, daß sie vom Standpunkt der Packungsdichte und Punktionsmöglichkeiten wenig effektiv sind, weil der Metallträger lediglich für die Wärmeableitung genutzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Überwindung der genannten Nachteile eine DUnnfilmmikroschaltung mit einem derartigen Metallträger zu schaffen, daß

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unter Beibehaltung der Schlag- und Schwingungsfestigkeit die Packungsdichte Je Flächeneinheit bei hoher Wärmeverlustleistung erhöht, der Aufbau vereinfacht und das Gewicht bei steigender Lebensdauer der Mikroschaltung reduziert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer DUnnfilmmikroschaltung auf einem Metallträger, der auf mindestens einer ' Oberfläche eine Anoden-Oxidschicht mit darauf angeordneten Widerständen und Verbindungsleitungen dazwischen trägt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Kondensatoren in einer Schicht mit den Widerständen und deren Verbindungsleitungen vorgesehen sind, wobei der Metallträger gleichzeitig als eine der Kondensatorenelektroden, Erde und Wärmeableitung dient, indem die die Oxidschicht tragende Oberfläche des Metallträgers spiegelblank bearbeitet und die Oxidschicht so dick ist, daß sie als Kondensatordielektrikum dient.

Die DUnnfilmmikroschaltung kann bei der Herstellung integrierter Hybridmikroschaltungen sowie für Einrichtungen verwendet werden, die unter starken Schwingungs- und Stoßbelastungen arbeiten, was die Herstellungstechnologie wesentlich vereinfacht und eine hohe Bauelementendichte bei hoher Wärmeverlustleistung sichert.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mittels der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine DUnnfilmmikroschaltung gemäß der Erfindung im Schnitt nach Linie A-A zu Fig. 2;

Fig. 2 die DUnnfilmmikroschaltung gemäß der Erfindung, in Draufsicht.

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Die Dünnfilmmikroschaltung ist auf einem Metallträger 1 (Pig. I) aus Aluminium angeordnet, dessen Dicke in einem Bereich von'0,5 bis j5 mm gewählt ist. Auf einer Oberfläche des Trägers 1 ist durch Tiefenoxidation eine vakuumdichte dielektrische Anoden-Oxidschicht 2 mit einer Dicke oberhalb 12 Aim hergestellt, was deren Nutzung als Kondensatordielektrikum gewährleistet. Die Oberfläche, auf der die Oxidschicht 2 gezüchtet ist, wurde nach bekannten Verfahren bis zur Spiegelglätte (Rauhwerte bis zu 250 i?) vorbehandelt. Auf die Oxidschicht 2 ist nach einem der bekannten Verfahren eine passive Schaltung ausgeführt, die sich aus einem für sich bekannten, eine Bodenelektrode 3, ein Dielektrikum 4 und eine Kopfelektrode 5 aufweisenden Dreischichtenkondensator, Widerständen 6 und einem eine Aluminiumelektrode 7, einen unmittelbar unter der Elektrode 7 liegenden Teil der Oxidschicht 2 als Dielektrikum und eine Bodenelektrode in Form des Metallträgers 1 aufweisenden Kondensator zusammensetzt.

Darüber hinaus dient der Metallträger 1 gleichzeitig als Wärmeableitung und Erde für die Mikroschaltung.

Die genannte, in Fig. 2 in Draufsicht wiedergegebene Mikroschaltung dient als Grundbaustein für einen Emitterfolger, wobei die Widerstände 6 als Last im Basis- und Emitterkreis eines Transistors 8 auftreten. Sämtliche Sehaltungsbauelemente sind mittels Verbindungsleitungen in Form von Kontaktflächen 9 und Leiterzügen 10, 11 und 12 gekoppelt, die ebenfalls nach einem der bekannten Verfahren gleichzeitig mit den anderen passiven Schaltungsbauelementen (Widerständen und Kondensatoren) hergestellt sind.

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Hohe Packungsdichte bei hoher Wärmeverlustleistung sowie Schwingungs- und Stoßfestigkeit lassen die erfindungsgemäße Mikroschaltung bei Einrichtungen einsetzen, die unter starken Schwingungs- und Stoßbelastungen arbeiten.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Dtinnfilmmikroschalfcung auf einem Metallträger, der auf mindestens einer Oberfläche eine Anoden-Oxidschicht mit darauf angeordneten Widerständen und Verbindungsleitungen dazwischen trägt, dadurch gekennze ichnet, daß Kondensatoren in einer Schicht mit den Widerständen (6) und deren Verbindungsleitungen vorgesehen sind, wobei der Metallträger (1) gleichzeitig als eine der Kondensatorenelektroden, Erde und Wärmeableitung dient, indem die die Oxidschicht (2) tragende Oberfläche des Metallträgers (1) spiegelblank bearbeitet und die Oxidschicht (2) so dick ist, daß sie als Kondensator^dielektrikum dient.

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