DE2554968A1

DE2554968A1 - Verfahren zur herstellung elektrischer leiterrahmen

Info

Publication number: DE2554968A1
Application number: DE19752554968
Authority: DE
Inventors: Frank Walton Haining; Joseph Michael Kolly; Jun Thomas Edmund Lynch
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-04-10
Filing date: 1975-12-06
Publication date: 1976-10-21
Also published as: JPS5755296B2; US3960561A; JPS51118373A; FR2307437B1; GB1510159A; FR2307437A1

Description

Amtliches Aktenzeichen:

Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin:

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Verfahren zur Herstellung elektrischer Leiterrahmen

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Leiterrahmen aus dünnen Metallfolien von der Art, wie sie für elektrische Verbindungen benutzt werden.

Die Entwicklung hochintegrierter Halbleiter-Schaltungsplättchen, die auf einem Träger befestigt werden, stellt einen wichtigen Fortschritt in der elektronischen Technik dar, wegen der Möglichkeit, verschiedenartige und komplizierte Schaltungen, die eine Vielzahl von Elementen enthalten, in relativ kleinen Einheiten vorzusehen. Es bestehen Probleme hinsichtlich der Packung dieser Halbleiter-Schaltungsplättchen, insbesondere im Hinblick darauf, leitende Verbindungswege zu den zahlreichen Anschlußpunkten vorzusehen und sie in geeigneter Weise zu unterstützen. Eine Lösung für dieses Problem besteht darin, eine als Leiterrahmen bekannte Einrichtung vorzusehen, die ein Teil ist, das eine Reihe von Zuleitungen in einem vorbestimmten Muster trägt, mit dem die integrierte Schaltung verbunden werden kann. ;

Während die Herstellung von Leiterrahmen für integrierte Halbleiter-Schaltungs- j plättchen im Prinzip relativ einfach erscheint, bilden die Verarbeitungsoperationen : viele praktische Schwierigkeiten hinsichtlich der Auswahl der geeigneten Materialien und ihrer Verarbeitung in die geeignete Form. Aufgrund der :

Forderungen nach begrenztem Raum ist die Schaltung gewöhnlich sehr dicht ge- I

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packt. Dies legt ernste Beschränkungen hinsichtlich der Weite und Dicke der leitenden Elemente des Leiterrahmens auf, die dazu dienen, Kontakt mit den Kontaktflächen der integrierten Halbleiter-Schaltungsplättchen herzustellen.

Aus dem US Patent 3 778 899 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsmusters auf einem Trägerglied mittels elektrolytischer Abscheidung und nachfolgender Übertragung des Schaltungsmusters auf ein flexibles dielektrisches Substrat bekannt. Das US Patent 3 602 635 lehrt die Verwendung einer Fotoresistschicht in einer Mikroschaltung, um die scharfen Kanten der darunter befindlichen metallischen Körper abzuschirmen. Aus dem US Patent 3 537 175 ist es bekannt, eine Schicht eines relativ weichen leitenden Materials in Längsrichtung auf einen schmalen Streifen eines flexiblen metallischen Materials abzuscheiden. Der Streifen wird gestanzt, um eine Reihe von integral miteinander verbundenen Leiterrahmen mit engen Leiterteilen zu bilden, die geeignet sind, mit Trägerspitzen des Substrats verbunden zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Leiterrahmen unter Verwendung dünner Metallfolien anzugeben.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren der vorher genannten Art gelöst, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a) Reinigen einer Versteifungsplatte, '■

b) Laminieren einer ersten Schicht eines trockenen Fotoresistfilmes auf eine Seite der Versteifungsplatte,

c) Laminieren einer zweiten Schichteines trockenen Fotoresistfilmes auf die erste Schicht,

d) Entfernen der Polyesterschutzschicht von der zweiten Schicht des trockenen Fotoresistfilmes,

e) Anheften einer dünnen Metallfolie auf die ungeschützte zweite Schicht des trockenen Fotoresistfilmes,

f) Aufbringen eines positiven Fotoresistmaterials auf die dünne Metallfolie,

g) Belichten der mit dem Fotoresistmaterial bedeckten Oberfläche entsprechend einem Ätzmuster für den Leiterrahmen,

h) Entwickeln des belichteten Musters,

i) Ätzen des Leiterrahmens, um das positive Fotoresistmaterial zu entfernen durch Überbelichten der Fläche abzüglich eines Musters und durch Entwickeln und'

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j) Eintauchen der Anordnung mit der Versteifungsplatte in ein Lösungsmittel, um den Leiterrahmen von der Versteifungsplatte zu entfernen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben, die ein Flußdiagramm darstellt, das die Verfährensschritte gemäß der Erfindung erläutert.

Wenn Leiterrahmen aus dünnen Metallfolien, üblicherweise aus Kupfer durch eine Reihe von Operationen wie Plattieren, Ätzen, Beschichten u: dgl. hergestellt werden, gibt es zahlreiche Probleme bei der Verarbeitung der flexiblen Folien. Diese Erfindung eliminiert diese Probleme durch zeitweiliges Anheften der Folie an eine oder beide Seiten einer Versteifungsplatte während aller chemischen Verarbeitungsschritte und anschließendes Entfernen der Teile von der Platte für die nachfolgende Verwendung. Die Zeichnung dient dazu, die wichtigsten Schritte des Verfahrens der Erfindung zu illustrieren. Beispielsweise wird eine Versteifungsplatte, die etwa 1/2 mm dick ist, gesäubert und dann auf einer oder beiden Seiten mit einer Schicht eines trockenen Fotoresistfilmes laminiert mittels einer Laminiervorrichtung, auf der sich eine Rolle von Fotoresistmaterial befindet. Ohne die Polyesterschutzschicht von der ersten Lage des trockenen Fotoresistfilmes zu entfernen, wird eine zweite Schicht eines trockenen Fotoresistfilmes auf beide Seiten der Versteifungsplatte auflaminiert. Die Polyesterschutzschicht wird von der zweiten Schicht des trockenen Fotoresistfilmes entfernt, und eine Kupferfolie wird an das klebrige Fotoresistmaterial geheftet, indem die Folie in Kontakt mit dem Fotoresistmaterial die Rollen der Laminiervorrichtung durchläuft. Eine Kupferfolie kann dann in der gleichen Weise auf der anderen Seite der Versteifungsplatte befestigt werden, das heißt durch Benutzen der beiden Schichten des trockenen Fotoresistfilmes. Während in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel Kupfer benutzt wird, können auch Aluminium oder andere Metallfolien verwendet werden. Darüberhinaus können die Folien mit Gold plattiert werden, um die Befestigung der Zuleitungen bei der nachfolgenden Verwendung zu erleichtern. Die Versteifungsplatte, an deren beiden Seiten jetzt eine Kupferfolie haftet, ist jetzt bereit, für die Herstellung von Leiterrahmen verarbeitet zu werden. Für die Behandlung der Versteifungsplatte, wie sie jetzt vorbereitet ist, ist zu beachten, daß sie nicht für ein längeres Zeitintervall in eine Lösung eingetaucht werden kann, die den trockenen Fotoresistfilm auflöst oder ihn aufquellen läßt. Kurze Eintauchperioden in Methylenchlorid-Methanol oder andere Eintauchlösungen können toleriert werden, da der trockene Fotoresistfilm mit Ausnahme der Kanten

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durch die Kupferfolie geschützt ist.

Es können jetzt Leiterrahmen aus der Metallfolie, die an beide Seiten der Versteifungsplatte angeheftet ist, durch die folgende Reihe von Verfahrenschritten hergestellt werden: eine Schicht eines positiven Fotoresistmaterials wird auf die dünne Metallfolie aufgebracht und entsprechend dem gewünschten Ätzmuster des Leiterrahmens belichtet. Anschließend wird die Platte entwickelt, die Leiterrahmen werden geätzt und das Fotoresistmaterial entfernt durch Überbelichten beider Seiten ohne ein Muster und erneutes Entwickeln. Anschließend wird ein negatives Fotoresistmaterial auf beide Flächen aufgebracht und entsprechend einem Lötplattierungsmuster belichtet und erneut entwickelt. Lötflächen an den Enden der Leiterrahmen werden mit Lot, einer anderen Metallegierung oder sogar Gold plattiert, entsprechend einem Plattierungsmuster, um Lötflächen an den Enden der Leiterrahmen zu entwickeln, um die elektrische Verbindung bei nachfolgendem Zusammenbauoperationen zu erleichtern. Der Aufbau mit der Versteifungsplatte wurde dann in eine geeignete Lösung eingetaucht, zum Beispiel in Methylenchlorid-Methanol, um die leitenden Kupferelemente des Leiterrahmens von der Versteifungsplatte zu entfernen.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß irgendeine dünne Metallfolie verarbeitet werden kann durch Anheften an die Versteifungsplatte.

Die Hauptmerkamle der Erfindung bestehen in dem Anheften der dünnen flexiblen Folien mittels eines Klebemittels an die Versteifungsplatte, um die Verarbeitungsprobleme zu eliminieren.

Ein anderes Merkmal ist die Verwendung eines trockenen Fotoresistfilms als zeitweiliges Haftmittel. Sehr viele kleine, dünne und feine Teile können hergestellt werden durch Bearbeitung einer großen Versteifungsplatte entsprechend den üblichen Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung dünner Leiterrahmen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Reinigen einer Versteifungsplatte,

b) Laminieren einer ersten Schicht eines trockenen Fotoresistfilmes auf eine Seite der Versteifungsplatte,

c) Laminieren einer zweiten Schicht eines trockenen Fotoresistfilmes auf die erste Schicht,

d) Entfernen der Polyesterschutzschicht von der zweiten Schicht des trockenen Fotores i stfi Imes,

e) Anheften einer dünnen Metallfolie auf die ungeschützte zweite Schicht des trockenen Fotoresistfilmes,

f) Aufbringen eines positiven Fotoresistmaterials auf die dünne Metallfolie,

g) Belichten der mit dem Fotoresistmaterial bedeckten Oberfläche entsprechend einem Ätzmuster für den Leiterrahmen,

h) Entwickeln des belichteten Musters,

0 Ätzen des Leiterrahmens, um das positive Fotoresistmaterial zu entfernen durch Überbelichten der Fläche abzüglich eines Musters

und durch Entwickeln und
j) Eintauchen der Anordnung mit der Versteifungsplatte in ein Lösungsmittel, um den Leiterrahmen von der Versteifungsplatte zu entfernen.

Verfahren zur Herstellung dünner Leiterrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Metallfolie, die an der zweiten Schicht des trockenen Fotoresistfilmes haftet, Kupfer ist.

Verfahren zur Herstellung dünner Leiterrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Metallfolie, die an der zweiten Schicht des trockenen Fotoresistfilmes haftet, Aluminium ist.

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Verfahren zur Herstellung dünner Leiterrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Metallfolie, die an der zweiten Schicht des trockenen Fotoresistfilmes haftet, ein mit Gold plattiertes Metall ist.

Verfahren zur Herstellung dünner Leiterrahmen mit Lötflächen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verfahrensschritt i) nach Anspruch 1 sich die folgenden Verfahrensschritte anschließen:

j) Aufbringen eines negativen Fotoresistmaterials auf die Fläche, k) Belichten entsprechend einem Muster für das Plattieren von Lötflächen,

I) Entwickeln des Musters für das Plattieren von Lötflächen, m) Aufplattieren einer metallischen Legierung entsprechend dem Plattierungsmuster, um an den Enden der Leiterrahmen Lötflächen zu entwickeln und

n) Eintauchen der Anordnung mit der Versteifungsplatte in ein Lösungsmittel, um den Leiterrahmen von der Versteifungsplatte zu entfernen.

Verfahren zur Herstellung dünner Leiterrahmen mit Lötflächen darauf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Legierung für das Plattieren aus Lötmaterial besteht.

Verfahren zur Herstellung dünner Leiterrahmen mit Lötflächen darauf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Legierung für das Plattieren eine Goldlegierung ist.

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