DE2413998A1

DE2413998A1 - Hybrid circuit on a ceramic substrate - has a protective layer covering the circuit components

Info

Publication number: DE2413998A1
Application number: DE2413998A
Authority: DE
Inventors: Hans Kopp
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-03-22
Filing date: 1974-03-22
Publication date: 1975-10-02
Also published as: JPS50125258A

Abstract

The protective layer consists of an evaporated inorganic material with physical and chemical properties at least similar to those of the ceramic substrate. It consists of alumina, or contains it. The substrate is a flat ceramic plate carrying the thick circuit element on which is a discrete active circuit element. The protective layer covers both the substrate and the active elements, but does not extend to the edges of the substrate in order to provide access for the terminals. The similarity of properties between the protective layer and the other components ensures that it remains intact despite temperature variations.

Description

Hybride Schaltungsanordnung auf Keramiksubstrat Die Erfindung bezieht sich auf eine hybride Schaltungsanordnung auf Keramiksubstrat mit einer die Elemente der Schaltung bedeckenden Schutzschicht.Hybrid circuit arrangement on ceramic substrate The invention relates based on a hybrid circuit arrangement on a ceramic substrate with one of the elements the protective layer covering the circuit.

Als Dickschicht- oder Dünnschichtschaltungen sind Schaltungsanordnungen bekanntgeworden, bei denen auf plattenförmigen Keramiksubstraten Leiterbahnen und passive Bauelemente, wie Widerstände, Kondensatoren usw., häufig in mehreren Schichten mittels Druckverfahren aufgebracht sind. En-thalten derartige Schaltungen auch aktive Bauelemente, wie Transistoren, so ist es im allgemeinen notwendig, solche hybride Schaltungsanordnungen mit einer Schutzschicht, die sie von der Umgebung abschließt, zu versehen.Circuit arrangements are available as thick-film or thin-film circuits become known, in which on plate-shaped ceramic substrates conductor tracks and passive components such as resistors, capacitors, etc., often in several layers are applied by means of printing. Such circuits also contain active ones Components such as transistors, so it is generally necessary to use such hybrids Circuit arrangements with a protective layer that seals them off from the environment, to provide.

Wie auch in der übrigen Leiterplattentechnik, können Schutzschichten aus organischen Kunststoffen aufgebracht werden, deren wesentliche Nachteile jedoch darin bestehen, daß die in den aktiven Bauelementen erzeugte wärme schlecht ableitbar ist und daß besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um die Schutzschicht bei relativ niedriger Temperatur aufzubringen, sie fest mit der hybriden Schaltungsanordnung zu verbinden und eine Beschädigung der'Bauelemente durch chemischen Angriff des Schutzschichtmaterials zu verhindern.As in the rest of circuit board technology, protective layers can be used are applied from organic plastics, but their main disadvantages consist in the fact that the heat generated in the active components is difficult to dissipate is and that special precautions must be taken to protect the protective layer To apply at a relatively low temperature, they firmly with the hybrid circuit arrangement to connect and damage der'Bauelemente by chemical attack of the To prevent protective layer material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Schutzschichten aus organischem Kunststoffmaterial zu vermeiden.The invention is based on the disadvantages of the known Avoid protective layers of organic plastic material.

Eine Lösung der Aufgabe wird in einer hybriden 5,chaltungsanordnung auf Keramiksubstrat mit einer die Elemente der Schaltung bedeckenden Schutzschicht gesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schutzschicht aus aufgedampftem, anorganischem Material mit in bezug auf das Keramiksubstrat wenigstens annähernd gleichen physikalischen und chemischen Eigenschaften besteht.One solution to the problem is in a hybrid circuit arrangement on ceramic substrate with a protective layer covering the elements of the circuit seen, which is characterized in that the protective layer of vapor-deposited, inorganic material with respect to the ceramic substrate at least approximately the same physical and chemical properties.

Das Aufdampfen kann bei relativ niedrigen Temperaturen vonstatten gehen, so daß eine Wärmeschädigung der aktiven Bauelemente der hybriden Schaltungsanordnung vermieden wird. Wird ein Material mit den gleichen oder wenigstens annähernd gleichen physikalischen und chemischen Eigenschaften wie das Keramiksubstrat gewählt, so läßt sich eine sehr gute mechanische Verbindung zwischen Schutzschicht und Substrat erzielen, die alle Veränderungen dieses Substrats unter Umgebungseinflüssen, z.B. Temperaturänderungen, mitmacht.The vapor deposition can take place at relatively low temperatures go, so that thermal damage to the active components of the hybrid circuit arrangement is avoided. Will a material with the same or at least approximately the same physical and chemical properties such as the ceramic substrate chosen so a very good mechanical connection between protective layer and substrate can be achieved achieve all changes in this substrate under environmental influences, e.g. Temperature changes, join in.

Darüber hinaus ist die Wärmeleitfähigkeit im wesentlichen größer als die von organischen Kunststoffschichten, so daß auch die von den aktiven Bauelementen erzeugte Wärme besser abgeleitet werden kann.In addition, the thermal conductivity is substantially greater than that of organic plastic layers, so that of the active components generated heat can be better dissipated.

Da üblicherweise das Keramiksubstrat Aluminiumoxyd enthält oder aus solchem besteht, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch das Schutzschichtmaterial aus Aluminiumoxyd oder enthält solches.Since usually the ceramic substrate contains or consists of aluminum oxide such exists, is also that in a preferred embodiment of the invention Protective layer material made of aluminum oxide or contains such.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.An exemplary embodiment is shown in the figure to explain the invention shown schematically.

Auf einem aus Aluminiumoxyd bestehenden, plattenförmigen Keramiksubstrat 1 ist eine Dickschichtschaltung 2 aufgedruckt, die auch diskrete aktive Bauelemente 3 enthält.On a plate-shaped ceramic substrate made of aluminum oxide 1 is a thick film circuit 2 printed on it, which also has discrete active components 3 contains.

Um die mit Bauelementen versehene Seite dieser hybriden Schaltungsanordnung vor Umgebungseinflüssen zu schützen, ist als Schutzschicht 5 eine Aluminiumoxydschicht aufgedampft, die außer den Anschlüssen 4 die ganze Schaltung bedeckt. Die Schutzschicht 5 verbindet sich aufgrund des gleichen verwendeten Materials gut mit dem Substrat 1, wie auch mit den zu dem Substrat passenden Leiter- oder Isoliermaterialien der Schaltung 2.To the componentized side of this hybrid Circuit arrangement To protect against environmental influences, the protective layer 5 is an aluminum oxide layer evaporated, which covers the entire circuit except for the terminals 4. The protective layer 5 bonds well to the substrate due to the same material used 1, as well as with the conductor or insulating materials that match the substrate Circuit 2.

2 Patentansprüche 1 Figur2 claims 1 figure

Claims

Claims 1. Hybrid circuit arrangement on ceramic substrate with a protective layer covering the elements of the circuit, characterized in that that the protective layer (5) made of vapor-deposited inorganic material with in relation on the ceramic substrate (i) at least approximately the same physical chemical Properties.

2. Hybrid circuit arrangement according to claim 1, characterized in that that the protective layer material consists of or contains aluminum oxide.