DE2546736C3

DE2546736C3 - Diskretes Überkreuzungschip für einzelne Leiterbahnüberkreuzungen bei Hybridschaltungen und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2546736C3
Application number: DE2546736A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Phys. 8000 Muenchen Breuninger; Detlef Dipl.- Phys. Dr.Rer.Nat. 8031 Woerthsee Haberland; Roland 7702 Gottmadingen Herberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1975-10-17
Publication date: 1980-07-31
Also published as: DE2546736B2; IT1077067B; SE7611484L; DE2546736A1; JPS5279264A; US4097685A; CH604376A5; GB1548980A

Description

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein diskretes Überkreuzungschip für einzelne Leiterbahnüberkreuzungen bei Hybridschaltungen, wobei die auf einem Substrat angeordnete metallisierte Oberfläche zwei im Abstand voneinander angeordnete metallische Erhöhungen aufweist und wobei das Substrat an seiner metallisierten Oberfläche mit einem lichtempfindlichen elektrisch nichtleitfähigem Kunststofflack hoher und dauerhafter Spannungsfestigkeit überzogen ist und der Kunststofflack an zumindest zwei Kontaktstellen durch Lolpimpel unterbrochen ist, die aus der Kunsstofflackfläche hervorragen.

Bei dem durch das Hauptpatent beschriebenen Oberkreuzungschip, das zur Realisierung von Leiterbahnüberkreuzungen bei Dick- oder Dünnschicht-Hybridschaltungen dient, endet die metallische Belegung am äußeren Rand. Bei einer hohen Spannungsbelastung von z. B. mehr als 400 V kann es jedoch vorkommen, daß zwischen Chip und überkreuzter Leiterbahn ein elektrischer Überschlag auftritt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das durch das Hauptpatent bekannte Überkreuzungschip derart zu verbessern, daß die Durchschlagsfestigkeit wesentlich erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindnngsgemäß dadurch gelöst, daß das Oberkreuzungschip derart metallisiert ist, daß die quer zur Oberkreuzten Leiterbahn befindlichen Randbereiche frei von Metall sind und daß der Kunststofflsck derart aufgebracht ist, daß dieser zusätzlich die Randbereiche der Metallschicht umschließt

Ein derart ausgebildetes Oberkreuzungschip erfüllt die gestellte Aufgabe und stellt damit tür den

ίο schaltungstechnischen Gebrauch einen größeren Sicherheitsfaktor dar. Weiterhin wird durch eine Ausbildung des Oberkreuzungschips nach der Erfindung dessen Anwendungsbereich beträchtlich erhöht Je nach dem verwendeten Kunststofflack kann somit eine hohe

is und dauerhafte Spannungsfestigkeit eingestellt werden, um Spannungsdurchschläge auszuschließen.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Oberkreuzungschips soll nun ein Verfahren angegeben werden, durch das eine wirtschaftliche Herstellung derartiger Chips ermöglicht wird.

Das Verfahren besteht dann, daß zunächst auf ein Substrat einseitig in parallelem Abstand voneinander Metallstreifen in Dünnschichttechnik mit Ausnahme an den parallel dazu verlaufenden Randbereichen des Substrates aufgebracht werden, daß anschließend eine lichtempfindliche Kunststofflackschicht aufgebracht wird, daß danach in einem fotolithographischen Prozeß einzelne Bereiche der Metallschicht von diesem Kunststofflack befreit werden, derart, daß einzelne Metallflecken gebildet werden, daß das Substrat in ein Lotbad getaucht wird, und daß das Substrat anschließend derart in Einzelsubstrate aufgeteilt wird, daß jeweils zumindest zwei mit Lot versehene Metallflekken, die durch das streifenförmig aufgebrachte Metall

^}' miteinander elektrisch verbunden sind, einen Chips bilden.

Im folgenden sei die Erfindung anhand von vier Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen durch das Hauptpate-?» beschriebenen, in

eine Schaltung eingebauten Überkreuzungschip,

Fig.2 und Fig.3 zwei Vcriahrensschritte zur Herstellung des erfindungsgemäß ausgebildeten Chips und

Fig.4 den gemäß der Erfindung unter Anwendung

des Verfahrens ausgebildeten Überkreuzungschip.

In Fig.] ist ein in eine Schaltung eingelöteter bekannter Überkreuzungschip 1 erkennbar. Die Schaltung besteht dabei aus zwei orthogonal zueinander verlaufenden Leiterbahnen 2,3, wobei die Leiterbahn 3

5tf aus zwei Teilstücken 4,5 besteht, also unterbrochen ist. Der Überkreuzungschip 1 besteht aus einem Substrat 6 aus AI2O3, das mit einer in Dünnschichttechnik ganzflächig aufgebrachten Metallschicht 7 versehen ist. Auf der Metallschicht 7 ist eine Isolierschicht 8 aus Kunststofflack aufgebracht, mit Ausnahme an den beiden Stellen, an denen Lot 9, 10 zur Kontaktierung vorgesehen ist.

Durch einen Pfeil 11 ist die Stelle angedeutet, an der ein Spannungsüberschlag zwischen Leiterbahn 2 und

^h0 Metallschicht 7 auftreten kann.

Um zu dem in Fig.4 dargestellten, erfindungsgemäß ausgebildeten Überkreuzungschip zu gelangen, soll nun zuerst anhand von Fig.2 und Fig.3 ein besonders zweckmäßiges Herstellungsverfahren erläutert werden.

^ft5 In Fig. 2 ist ein Substrat 12 gezeigt, das durch bekannte Verfahren mit Metallstreifen 13, 14, 15 versehen ist, wobei auf jeden Fall die Bereiche zwischen den Streifen und die zwei Randbereiche frei von Metall

müssen, Panach wird wie üblich eine Kunststoffisolation in einem fotolithographischen Verfahren ebracht (Fig.3), mit Ausnahme an den Stellen 16 •4, die sogenannte Metallflecken bilden. Nach einer :hbelotung, bei der die Metallflecken mit Lotpimversehen werden (nicht gezeigt), wird das Substrat äß den gestrichelten Linien in Einzelsubstrate, die Oberkreuzungschips darstellen, zersägt. So bildet nach das in F i g. 3 angedeutete linke obere, durch gestrichelte Linien begrenzte Rechteck einen rkreuzungschip.

F i g. 4 zeigt nun den fertigen, erfindungsgemäß ausgebildeten Überkreuzungschip. Dieser besteht wie üblich aus einem Substrat 25 aus AbOj, das mit Ausnahme an den Randbereichen 26, 27 mit einer Metallschicht 28 versehen ist. Über der Metallschicht und den Randbereichen ist eine Kunststofflackschictu 29 zur Isolation aufgebracht, mit Ausnahme an zwei nicht dargestellten Stellen, die dann nach dem Lotbad mit Lotpimpeln (dargestellt ist ein Lotpimpel 30) versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Diskretes Überkreuzungschip für einzelne Leiterbahnüberkreuzungen bei Hybridschaltungen, wobei die auf einem Substrat angeordnete metallisierte Oberfläche zwei im Abstand voneinander angeordnete metallische Erhöhungen aufweist und wobei das Substrat an seiner metallisierten Oberfläche mit einem lichtempfindlichen elektrisch nichtleitfähigem Kunststofflack hoher und dauerhafter Spannungsfesügkeit überzogen ist und der Kunststofflack an zumindest zwei Kontaktstellen durch Lotpimpel unterbrochen ist, die aus der Kunststofflackfläche hervorragen, nach Patent 25 26 554,_d a durch gekennzeichnet, daß das Oberkreuzungschip (Fig.4) derart metallisiert ist, daß zumindest die quer zur überkreuzten Leiterbahn befindlichen Randbereiche (26, 27) frei von Metall sind und daß der Kunststofflack (29) derart aufgebracht ist, daß dieser zusätzlich die Randbereiche äer Metallschicht (28) umschließt
2. Verfahren zur Herstellung diskreter Oberkreuzungschips für einzelne Leiterbahnüberkreuzungen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst auf ein Substrat einseitig in parallelem Abstand voneinander Metallstreifen in Dünnschichttechnik mit Ausnahme an den parallel dazu verlaufenden Randbereichen des Substrates aufgebracht werden, daß anschließend eine lichtempfindliche Kunststofflackschicht aufgebracht wird, daß danach in einem fotolithographischen Prozeß einzelne Bereiche der Metallschicht von diesem Kunststofflack befreit werde;-., derart, daß einzelne Metallflecken gebildet werden, daß das Substrat in ein Lotbad getaucht wird, ur,.i daß das Substrat anschließend derart in Einzelsubstrate aufgeteilt wird, daß jeweils zumindest zwei mit Lot versehene Metallflecken, die durch das streifenförmig aufgebrachte Metall miteinander elektrisch verbunden sind, einen Chip bilden.