DE2424702A1

DE2424702A1 - Verfahren zur herstellung von traegerplatten fuer duenn- und dickschichtschaltungen

Info

Publication number: DE2424702A1
Application number: DE2424702A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Rer Nat Lauckner
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1974-05-21
Filing date: 1974-05-21
Publication date: 1975-12-11

Description

Verfahren zur Herstellung von Trägerplatten für Dünn- und Dickschichtschaltungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Dünn- und Dickschichtschaltungen mit Löchern für Durchführungen oder Kontaktstifte.
Trägerplatten für Dünn- und Dickschichtschaltungen, die aus Glas oder Keramik bestehen, sind bereits hinlänglich bekannt So findet man z.B. in der Zeitschrift "Internationale Elektronische Rundschau", 1964, Heft 4f Seiten 189 bis 192 einen Artikel über integrierte mikroelektronische Schaltungen, der den Stand der Entwicklung und der Herstellung integrierter Schaltungen beschreibt und die technologischen Prozesse zur Herstellung von Dünnschicht- und Halbleiterschaltungen erläutert.~Dabei wird darauf hingewiesen, daß die Dünnschicht-Schaltkreise zur Erreichung der notwendigen mechanischen Stabilität auf einer Glas- oder Keramikunterlage niedergeschlagen sein müssen. Ein Querschnitt durch eine Dünnschichtschaltung, aus dem das Vorhandensein einer Glasunterlage ersichtlich ist, ist in dem angegebenen Artikel ebenfalls zu finden.
Angaben über die Verwendung von Glasträgerplatten für Dünnschicht -Schaltungen finden sich auch in der Zeitschrift "Electronics", 33 (1960), Heft 48 auf Seite 93, wo in Fig. 1 ein Glassubstrat gezeigt wird, ferner auf Seite 95, wo die Verwendung eines Keramiksubstrats beschrieben wird, und schließlich auch auf Seite 96, wo von einem dünnen Glassubstrat die Rede ist.
Ein Nachteil der genannten Trägerplatten ist, daß zur Durchführung oder zum Anbringen von Kontaktstiften hierfür erforderliche Löcher entweder nachträglich angebracht werden müssen oder daß man sie während des Herstellungsverfahrens anbringen muß. Im ersten Fall bedeutet dies einen Bohrvorgang, im letzteren Fall, daß die Lage der Aussparungen von vornherein festgelegt werden muß, z.B. vor dem Brennen der Keramik. Dies ist wiederum nur bei großen Serien zweckmäßig und führt auch dann noch zu fabrikationstechnischen Schwierigkeiten, wenn die Aussparungen nicht am Rande des Trägerplättchens zu liegen kommen sollen. Andererseits ist das Bohren von Trägerplatten, falls diese überhaupt gebohrt werden, nur bei sehr kleinen Serien zweckmäßig, weil das Bohren aufwendig und zeitraubend ist.
So ist z.B. aus der deutschen Patentschrift 1 156 457 die Verwendung von Keramikplatten bei der Herstellung von integrierten Schaltungen als Trägerplatten bekannt. Dabei ist zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Elektroden des Transistors und den auf der gegenüberliegenden Oberfläche aufzudampfenden passiven Elementen die Trägerplatte mit Bohrungen zu versehen, in die dann Metallstifte eingesetzt werden können.
Ein ähnlicher Vorgang ist der deutschen Offenlegungsschrift 1 901 555 zu entnehmen. Dort sind am Umfang eines Grundkörpers aus keramischem Werkstoff Aussparungen oder Bohrungen angebracht, welche Steckstifte aufnehmen können.
Entsprechende Hinweise sind auch in der deutschen Auslegeschrift 1 765 980 zu finden, wonach sowohl durch Aussparungen vor dem Brennen der dort verwendeten keramischen Schichten als auch durch Anbringen von Bohrungen Möglichkeiten zum Anbringen von Kontaktstiften gegeben sind. Dabei wird aber auch auf die Problematik des Bohrens hingewiesen, da hierbei leicht Zerreißen eintreten kann.
Aus dem Gesagten wird deutlich, daß das Anbringen von Löchern in Trägerplatten aus Glas oder Keramik einen wesentlichen Schritt in dem Verfahren darstellt und sich hierbei gleichzeitig Schwierigkeiten ergeben, die nach dem Stand der Technik nur unzureichend beseitigt werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Trägerplatr ten zu schaffen, bei denen die Anbringung von Löchern wesentlich erleichtert ist.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Die erfindungsgemäßen Trägerplatten aus Glaskeramik haben den Vorteil, daß sie einmal die der Glaskeramik eigene Festigkeit besitzen und darüber hinaus, und das ist das Entscheidende, durch leichte Netzbarkeit ausgezeichnet sind. Das bedeutet wiederum, daß mittels der bekannten Fotoätztechnik Löcher oder Vertiefungen in den Trägerplatten hergestellt werden können, wobei man, was bei den üblichen Glas- oder Keramikträgerplatten nicht möglich ist, mit verdünnter Salpetersäure oder Essigsäure oder verdünnten Laugen ätzen kann.
Unter Glaskeramik ist dabei ein polykristalliner Festkörper zu verstehen, der durch gesteuerte Entglasung von Glas hergestellt wird.
Das Glas, das sich zur Herstellung der Glaskeramik für die erfindungsgemäßen Trägerplatten eignet, kann ein Vertreter des Dreistoffsystems PbO-ZnO-B2 0 3 mit entsprechenden Zusätzen wie z.B. PbF2 sein Derartige Glaskeramiken werden in der amerikanischen Patentschrift 2 889 952 wie auch in der deutschen Auslegeschrift 1 596 949 beschrieben.
Die Verarbeitung zu den gewünschten glaskeramischen Trägerplatten geschieht dabei in bekannter Weise dadurch, daß man die gepulverten, gemischten Ausgangsmaterialien, gegebenenfalls mit einen organischen Binder, anteigt und zu Platten formt, die dann "gebrannt" werden, wobei die einzelnen Stufen der Glaskeramikbildung durchlaufen werden, oder daß man die gepulverten, gemischten Ausgangsmaterialien schmilzt, in Formen gießt und dort auskristallisieren läßt. Die so hergestellten Trägerplatten werden dann zur Herstellung von Dünn-oder Dickschichtschaltungen verwendet. Dabei geht das Anbringen der Löcher für Kontaktstifte oder Zuführungen so vor sich, daß nach dem Verfahren der Fotoätztechnik eine Fotolackschicht auf der Trägerplatte aufgebracht wird, durch Auflegen einer Schablone die zu durchbohrenden Stellen festgelegt werden, die Fotolackschicht entwickelt wird und darauf durch Ätzen mit z.B. verdünnter HNO3 die Löcher in der Trägerplatte hergestellt werden.
5 Patentansprüche Keine Zeichnungen

Claims

Patentansprüche 9 erfahren zur Herstellung von Trägerplatten für Dünn-und Dickschichtschaltungen mit Löchern für Durchführungen oder Kontaktstifte, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte aus Glaskeramik hergestellt wird, die aus der Schmelze abgekühlt zu einem Glas erstarrt, beim Wiedererwärmen erweicht, beim Wiederabkühlen kristallisiert und erstarrt und dann erst wieder bei hohen Temperaturen schmilzt, und daß die Löcher in der Trägerplatte mittels der Fotoätztechnik durch Einwirken von verdünnten Säuren oder Laugen auf die von der Fotomaske nicht bedeckten Teile des Plattenmaterials erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte aus dem Dreistoffsystem PbO-ZnO-B203 mit PbF2-Zusatz, Schmelzpunkt ca. 500°C, hergestellt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte mit verdünnter Salpetersäure oder verdünnter Essigsäure geätzt wird.