DE2546443B2 - Zusammengesetzte Mikroschaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Zusammengesetzte Mikroschaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Mikroschaltung, bestehend aus einer integrierten Kri-Stallschaltung (IC) und einer temperaturbeständigen Folie mit einem metallischen Verbindungsmuster, das die Verbindung zwischen den Anschl ußkontakten der Kristallschaltung und der Außenwelt herstellt, zum Einsetzen in RC-Netzwerke aus gestapelten, mit Metallschichten versehenen, thermoplastischen Folien, und ein Verfahren zut Herstellung einer solchen zusammengesetzten Mikroschaltung.
Derartige Schaltungen sind beispielsweise bekannt aus der Zeitschrift »Philips Technische Rundschau«
34. Jahrg., 1974/75, Nr. 4, Seiten 73 bis 84. Sie bestehen aus einem etwa rechteckigen Stück Polyimidfolie, auf dessen einer Seite eine sogenannte Anschlußspinne in Form von dünnen metallischen Leiterbahnen aufgebracht ist. Das Verbindungsmuster dieser Leiterbahnen dient zur Verbindung der in der Mitte der Folie aufgelöteten integrierten Kristallschaltung mit der Außenwelt. Die Leiterbahnen bestehen im allgemeinen aus Kupfer, das oberflächlich mit einer Korrosionsschutzschicht aus Nickel und Gold verse-
j5 hen ist. Derartige Schaltkreise sind unter der Bezeichnung »Mikropack« handelsüblich.
Aus der DE-OS 2247279 sind RC-Netzwerke bekannt, die aus ein- oder beidseitig mit Widerstands-
. oder Kondensatorbelagschichten und Kontaktierungsflächsnbereichen versehenen thermoplastischen Kunststoffolien bestehen, die zusammen mit einer unmetallisierten, relativ dicken thermoplastischen Deckfolie gestapelt und verklebt werden. Die Kontaktierung der Widerstandsschichten oder der Kondensatorbeläge erfolgt durch Anschlußdrähte, die mittels Stromdurchgang erhitzt werden, in die thermoplastische Folie einschmelzen und mit dem relativ dicken Kontaktierungsflächenbereich durch Verschweißung den elektrischen Kontakt herstellen.
Es wäre wünschenswert, die zuvor beschriebenen und als sogenannte Mikropacks bezeichneten, auf Polyimidfolien aufgebrachten Schaltkreise zur Hybridierung der mit thermoplastischen Trägerfolien ausgerüsteten RC-Netzwerke 2:u verwenden, da sie als Träger des Verbindungsmusters bereits Folien aufweisen. Dies ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, da die bei den Mikropacks als Träger der Anschlußspinne verwendete Polyimidfolie die Kontaktierung mittels durch Hitzeeinwirkung eingeschmolzener Anschlußdrähte nicht gestattet.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für eine zusammengesetzte Mikroschaltung anzugeben, die die Hybridierung der RC-Netzwerke mit Mikropacks und gleichzeitig die genannte Art der Kontaktierung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf die das Verbindungsmusler tragende, freie Oberfläche der
temperaturbeständigen Folie eine thermoplastische Folie aufkaschiert ist, daß die thermoplastische Folie eine dem Verbindungsmuster entprechende Metallisierung besitzt und daß diese Metallisierung durch Löten oder Thermokompression mit dem Verbindungsmuster und mit durch die thermoplastische Folie hindurchgeschmolzene Anschlußdrähte kontaktiert •st.
Vorzugsweise besteht die Metallisierung auf der thermoplastischen Folie aus Nickel oder Kupfer und besitzt bei Bedarf eine dünne Korrosionsschutzschicht, z. B. aus Silber oder Gold. Als Material für die thermoplastische Folie ist insbesondere Polyäthylentherephthalat geeignet.
Das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen zusammengesetzten Mikroschaltung ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
a) Bandbedampfung der thermoplastischen Folie mit einer Metallschicht in einer für die Schweißkontaktierung der Anschlußdrähte ausreichenden Dicke, vorzugsweise nicht dünner als 0,5 μπι, und gegebenenfalls Aufbringen einer Korrosionsschicht im gleichen Vakuum
b) Fotoätzen der Metallisierung auf der thermoplastischen Folie in einem Muster, das zur Verbindung mit dem Verbindungsmuster auf der temperaturbeständigen Folie, auf der auch die integrierte Kriütallschaltung befestigt ist, geeignet ist;
c) Auflegen der geätzten thermoplastischen Folie auf die Verbindungsfolie und Ausrichten der beiden Verbindungsmuster;
d) Anpressen der temperaturbeständigen Folie an die thermoplastische Folie mit Hilfe eines heißen Stempels, wobei die übereinander liegenden Metallisierungen miteinander verbunden und gleichzeitig die Folien verklebt werden.
Vorteilhaft ist bei diesem Verfahren, daß die meisten HerstellungEschritte im Bandverfahren durchgeführt werden können. Für das Aufsetzen der »Mikropacks« auf die theirmoplastische Folie genügt eine mechanische Stiftjustierung. Entsprechende Justierlöcher sind im handelsüblichen Mikropacksystem vorgesehen.
Das Auf kaschieren der thermoplastischen Folie auf die »Mikropacks« kann in zwei Variationen erfolgen. Die erste Möglichkeit besteht darin, in die Mitte der thermoplastischen Folie Löcher einzustanzen, durch die die Kristallschaltung hindurchragt. Hierdurch liegt die thermoplastische Folie völlig eben auf der temperaturbeständigen Polyimidfolie. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die thermoplastische Folie ohne eingestanzte Löcher über die Kristallschaltung zu ziehen. Auf diese Weise entsteht beim nachfolgenden Verkleben der thermoplastischen Folie mit der temperaturbeständigen Polyimidfolie ein zusätzlicher Schutz der Kristallschaltung gegen äußere Einflüsse. Falls die Rückseite der Kristallschaltung nicht zugänglich sein muß, beispielsweise um de Wärmeableitung zu verbessern, wird man die zweite Einbau-Möglichkeit vorziehen.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Schaltung. Man erkennt eine Trägerfolie 1 aus Polyimid, auf deren Oberseite Leiterbahnen 2 aus Kupfer mit einer Oberflächenschicht aus Lötmaterial 3 aufgebracht sind. Auf den Leiterbahnen 2 ist eine Kristallschaltung 7 mit Hilfe von Lötkontakten 8 aufgelötet. Auf der nicht von der Kristallschaltung 7 bedeckten Fläche der Trägerfolie 1 ist eine thermoplastische Folie 4, beispielsweise aus Polyäthylentherephthalat aufkaschiert, wobei deren Leiterbahnen 5 mit oberflächlicher Korrosionsschutzschicht 6 genau auf den entsprechenden Leiterbahnen 2 der Trägerfolie 1 liegen. Die Verbindung zwischen den Leiterbahnen der Polyimidfolie 1 und der thermoplastischen Folie 4 erfoigt durch Anwendung von Druck und Wärme, das heißt je nach den verwendeten Metallen durch Lötung oder durch Thermokompression. In
iu der Folie 4 befindet sich eine Öffnung 9. Dadurch liegt die Folie 4 völlig eben auf der Folie 1 und die Rückseite der Kristallschaltung 7 bleibt zugänglich.
Die Verbindung mit Anschlußdrähten 10 erfolgt
J5 durch Auflegen von stromführenden Elektroden auf den Draht 10 an den durch die Pfeile A gekennzeichneten Stellen. Durch den Stromdurchgang erhitzt sich der Draht 10 und schmilzt so durch die thermoplastische Folie 4 hindurch bis auf die Metallisierung S. Mit der Metallisierung 5 verbindet er sich durch einen Schweißvorgang. Der mechanische Halt wird durch die nach Abschalten des Stromes sich wieder abkühlende und damit verfestigende thermoplastische Folie 4 erreicht.
Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer Mikroschaltung. Zum Unterschied gegenüber Fig. 1 ist bei dieser Ausführungsform jedoch die Folie 4 über die Kristallschaltung 7 gezogen. Dadurch wird die Kristallschaltung allseitig eingehüllt und ist gegen atmosphärische Einflüsse geschützt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Zusammengesetzte Mikroschaltung, bestehend aus einer integrierten Kristallschaltung (IC) und einer temperaturbeständigen Folie mit einem metallischen Verbindungsmuster, das die Verbindung zwischen den Anschlußkontakten der Kristallschaltung und der Außenwelt herstellt, zum Einsetzen in RC-Netzwerke aus gestapelten, mit Metallschichten versehenen, thermoplastischen Folien, dadurch gekennzeichnet, daß auf die das Verbindungsmuster (2, 3) tragende, freie Oberfläche der temperaturbeständigen Folie (1) eine thermoplastische Folie (4) aufkaschiert ist, daß die thermoplastische Folie (4) eine dem Verbindungsmuster (2, 3) entsprechende Metallisierung (5, 6) besitzt und daß diese Metallisierung durch Löten oder Thermokompression mit dem Verbindungsmuster (2,3) und mit durch die thermoplastische Folie (4) hindurchgeschmolzenen Anschlußdrähten (10) kontaktiert ist.
2. Zusammengesetzte Mikroschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung (5) auf der thermoplastischen Folie (4) aus Nickel besteht.
3. Zusammengesetzte Mikroschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung (5) auf der thermoplastischen Folie (4) aus Kupfer besteht.
4. Zusammengesetzte Mikroschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung (5) auf der Lötseite eine dünne Korrosionsschutzschicht (6), z. B. aus Silber oder Gold, besitzt.
5. Zusammengesetzte Mikroschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Folie (4) aus PoIyäthylentherephthalat besteht.
6. Zusammengesetzte Mikroschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Folie (4) eine der Größe der Kristallschaltung (7) entsprechende öffnung (9) besitzt.
7. Zusammengesetzte Mikroschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Folie (4) über die Kristallschaltung (7) gezogen ist und diese einhüllt.
8. Verfahren zur Herstellung einer zusammengesetzten Mikroschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
a) Bandbedampfung der thermoplastischen Folie (4) mit einer Metallschicht (5) in einer für die Schweißkontaktierung der Anschlußdrähte ausreichenden Dicke und gegebenenfalls Aufbringen einer Korrosionsschutzschicht (6) im gleichen Vakuum;
b) Fotoätzen der Metallisierung (5) auf der thermoplastischen Folie (4) in einem Muster, das zur Verbindung mit dem Verbindungsmuster (2,3) auf der temperaturbeständigen Folie (1), auf der auch die integrierte Kristallschaltung (7) befestigt ist, geeignet ist;
c) Auflegen der geätzten thermoplastischen Folie (4) auf die Verbindungsfolie (1) und Ausrichten der beiden Verbindungmuster (2,
3; 5, 6);
d) Anpressen der temperaturbeständigen Folie (1) an die thermoplastische Folie (4) mit Hilfe eines heißen Stempels, wobei die übereinanderliegenden Metallisierungen (2, 3; 5, 6) miteinander verbunden und gleichzeitig die Folien verklebt werden.
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