DE3221826A1 - Method of producing printed circuit boards used in microelectronic systems - Google Patents

Method of producing printed circuit boards used in microelectronic systems

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Abstract

The essence of the method is that conductor tracks of the required configuration are formed on a substrate composed of a metal which can be etched selectively with respect to the metal of the conductors in such a way that the conductor tracks of both sides of the substrate are formed and the conductor tracks have at least a tapering section on the side of the substrate remote from the side on which a base is to be deposited. The base of the printed circuit board is then deposited on the appropriate side of the substrate and the substrate metal is etched selectively with respect to the metal of the conductor tracks over its entire thickness until its metal has been completely removed only under the tapering sections.

Description

HERSTELLUNGSVERFA#REN PUR IN MIKROELEKTRONI- MANUFACTURING PROCESS PURE IN MICROELECTRONIC

SCHEN SYSTEMEN VERWENDETE LEITERPLATTEN Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf technologische Prozesse zur Herstellung mikroelektronischer Systeme und betrifft insbesondere Herstellungsverfahren für in mikroelektronischen Systemen verwendete Leiterplatten. CIRCUIT BOARDS USED IN GENERAL SYSTEMS The present invention refers to technological processes for the production of microelectronic systems and particularly relates to manufacturing processes for in microelectronic systems used printed circuit boards.

Die in dieser Weise hergestellten Leiterplatten können als Basis zur Schaffung von mikroelektronischen Systemen verschiedener konstruktiver Kompliziert heit, darunter von integrierten Hybrid-Schaltkreisen, Punktionsmoduln, Einheiten und Apparaten, die unter Anwendung integrierter Schaltkreise ausgeführt sind, benutzt werden. The printed circuit boards produced in this way can be used as a basis for the creation of microelectronic systems of various constructive complications entity, including hybrid integrated circuits, puncture modules, units and apparatus implemented using integrated circuits will.

Die Herstellung mikroelektronischer Systeme bedarf einer Kombination einer grossen Anzahl von Einkristallen mit integrierten Schaltungen mit einer grossen (von etwa einigen Dutzend) Zahl von nach aussen geführten Anschlussfahnen. Diese Aufgabe wird dadurch kompliziert, dass die Zahl der nach aussen geführten Anschlussfalinen der integrierten Schaltkreise in den letzten Jahren anwächst, und dieser Prozess wird so lange fortgesetzt, bis die ganz auf einem Chip hergestellten mikroelektroxiischen Systeme eine weite Verbreitung gefunden haben. In den nächsten Jahren ist das nicht zu erwarten, und die Notwendigkeit, Geräte mit vielen Anschlussfahnen miteinander zu verbinden, wird immer akuter. Zur effektiven Lösung dieser Aufgabe bedarf es einer Schaltungplatte mit nicht weniger als zwei Leitungsebenen. The manufacture of microelectronic systems requires a combination a large number of single crystals with integrated circuits with a large (from about a few dozen) number of connecting lugs led to the outside. These The task is made more complicated by the fact that the number of connection traps led to the outside of integrated circuits is growing in recent years, and this process continues until the microelectroxiic Systems have found widespread use. It won't be for the next few years to be expected, and the need to interconnect devices with many terminal lugs connecting is becoming more and more acute. To effectively solve this task it is necessary a circuit board with no less than two line levels.

Die Schwerpunkte jedes Herstellungsverfahrens für die Schaltungsplatten mit einer Mehrebenenverdrahtung sind #erstellungsverfahren für iiberkreuzungen, d.h. für kreuzende Leiterzüge, die sich in der Struktur der Verbindungen kreuzen, ohne dass sie miteinander verbunden werden, und für Kontaktierungen zwischen einzelnen Leitungsebenen, Zur Zeit werden am weitesten Herstellungsverfahren fur Schaltungsplatten angewendet, die es gestatten, an den Uberkreuzungsstellen durch Die lekt rikum getrennte Leiterztige verschiedener Leitungsebenen zu erhalten,die an den erforderlichen Stellen durch mit einem leitenden Medium teilweise oder ganz gefUllte Löcher im Dielektrikum kontaktiert werden. The main points of each manufacturing process for the circuit boards with multilevel wiring are # creation methods for crossovers, i.e. for crossing conductors that cross in the structure of the connections, without them being connected to one another, and for contacts between individual ones Management levels, At present, the most widely used manufacturing processes used for circuit boards that allow at the crossover points to obtain separate managerial positions at different management levels through the lekt rikum, the at the required points by partially or completely with a conductive medium Filled holes in the dielectric are contacted.

Dieser Gruppe gehören Herstellungsverfahren für zweiseitige und mehrschichtige Leiterplattcn mit metallisierten Löchern, Verfahren der Dickachichttechnik und Mehrschichtkeramik sowie in den letzten Jahren in Erscheinung getretene neue technologische Prozesse zur Herstellung mehrschichtiger Grundlagen aus Dtlnnschichten eines organischen Dielektrikum3, die auf ein Metallsubstrat mit einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufgepresst sind, an (s. z.B. This group includes manufacturing processes for double-sided and multilayered Printed circuit boards with metallized holes, processes of thick layer technology and multilayer ceramics as well as new technological processes that have appeared in recent years for the production of multilayer bases from thin layers of an organic Dielectric3, which is based on a metal substrate with a low coefficient of thermal expansion are pressed on (see e.g.

Ch. S Lassen. Kanten: A New Interconnection Technology, pp. 113-121, Electronics, vol. 52, N 20, 1979).Ch. S Let. Edges: A New Interconnection Technology, pp. 113-121, Electronics, vol. 52, N 20, 1979).

Gemeinsam für diese Gruppe der Verfahren ist die Technologie eines aufeinanderfolgenden Aufwachsens von Schichten auf eine dielektrische Grundlage, in der mit diesem oder jenem Verfahren Löcher ausgeführt und mit einem leitenden Medium gefüllt werden. In der Struktur der Leiterplatte ist es also erforderlich, eine grosse Anzahl (bis zu einigen tausend) von Löchern an gewünschten Stellen zu erzeugen und sie in einem jeweiligen Verfahren zur Schaffung von elektrischen Kontakten zwischen den einzelnen Leitungsebenen zu metallisieren. Der vorliegende Prozessschritt ist am aufwendigsten und bestimmt im wesentlichen die Ausschussquote bei der Produktion und die Ausfallrate im Betrieb, und zwar wegen der Schwierigkeit, eine hohe Zuverlässigkeit der Kontaktierungen zwischen den'Ebenen zu gewährleisten. Selbst bei Ausnutzung derart fortschrittlicher Bohrverfahren wie Laserbohren bleibt dieser Arbeitsgang am kompli- ziertesten, erfordert eine hohe Genauigkeit beim Positionieren des Ausgangsmaterials und wird mit Hilfe einer kostspieligen Ausrüstung verwirklicht. Technology is one thing in common for this group of processes successive growth of layers on a dielectric base, in which with this or that method holes are made and with a conductive Medium to be filled. In the structure of the circuit board it is therefore necessary a large number (up to a few thousand) of holes at desired locations generate and use them in a respective process to create electrical contacts to be metallized between the individual line levels. The present process step is the most expensive and essentially determines the reject rate in production and the failure rate in operation because of the difficulty in obtaining high reliability to ensure the contacts between the levels. Even when exploited Such an advanced drilling process as laser drilling remains this operation most of all most ornamental, requires a high level of accuracy when positioning of the raw material and is realized with the help of expensive equipment.

Wenn die Ausführung der Löcher und deren Metallisierung durch Gruppenbearbeitung, wie es in mehrschichtigen keramischen Strukturen und unter Benutzung von Siebdruckverfahren zur Erhaltung leitender und dielektrischer Schichten der Fall ist, erreicht werden können ~ergeben sich in einer Reihe von Anwendungsfällen keine hohen Parameter für die LeiterzUgeg werden die Genauigkeit der geometrischen Abmessungen der Leiterplatte und der gegenseitigen Anordnung von Kontaktflächen eingebUsst, nehmen die elektrischen Kapazitäten und die Anzahl von gegenseitigen Verbindungen zwischen den LeiterzUgen zu ts. beispielsweise M.L. Topfer, Thick-Film Microelectronics, Van Nostrand Reinhold Company. If the execution of the holes and their metallization by group machining, as it is in multilayer ceramic structures and using screen printing processes to maintain conductive and dielectric layers is the case, can be achieved can ~ in a number of applications there are no high parameters for the conductor to the accuracy of the geometrical dimensions of the circuit board and the mutual arrangement of contact surfaces forfeited, the electrical Capacities and the number of mutual connections between the conductor trains to ts. for example M.L. Topfer, Thick-Film Microelectronics, Van Nostrand Reinhold Company.

New York, 1971).New York, 1971).

Ungeachtet dessen, dass die Schaltungsplatten mit Balkenstegen auf MetallstUtzen dank ihren mechanischen und elektrischen Eigenschaften mannigfaltigen Forderungen an integrierte Hybrid-Schaltkreise und andere Typen der mikroelektronischen Systeme genügen, finden derartige Überkreuzungen gegenwärtig keine weite Anwendung. Dies hängt mit Besonderheiten der gegenwärtigen Herstellungstechnologie für die Balken stege, die zwanzig Arbeitsgänge (S. z.B. O.E.Jowett. Notwithstanding the fact that the circuit boards with beam webs on Metal supports varied thanks to their mechanical and electrical properties Demands on hybrid integrated circuits and other types of microelectronic Systems suffice, such crossovers are currently not widely used. This depends on specifics of the current manufacturing technology for the Bar webs, the twenty work steps (S. e.g. O.E. Jowett.

The Ingeneering of Microelectronic Thin and Thick Films, London, 1976) einschliesst, zusammen, Derart erhebliche Kompliziertheit und Arbeitsaufendigkeit dieses Prozesses sind damit verbunden, dass die Höhe der Uberkreuzungen durch eine mittels Bedampfung und elektrolytischer Abscheidung erzeugte Zusatz schicht einer Titan-Kupfer-Titan-Struktur festgelegt wird, die oberhalb der Hauptleitungsebene nufgotrngen und später durch Ätzung vollstandig ab- getragen wird, Für die Stützen werden in der Zusatzschicht durch Fotolithografie und Xtzung Löcher dann in einer Fotowiderstandsschicht ein Fenster für einen Balken einer Überkreuzung und mittels elektrolytischer Abscheidung von Gold die Uberkreuzung selbst erzeugt. Derartige Technologie kann mit Erfolg nur zur Herstellung von Leiterplatten geringer Fläche auf starren Grundlagen benutzt werden, was deren M'bglich-Reiten stark begrenzt.The Ingeneering of Microelectronic Thin and Thick Films, London, 1976) includes, together, such considerable complexity and labor this process are linked to the fact that the height of the crossovers by a an additional layer produced by vapor deposition and electrolytic deposition Titanium-copper-titanium structure is laid down above the main level nufgotrngen and later completely removed by etching will be carried, For the supports, holes are made in the additional layer by means of photolithography and etching then in a photoresist layer a window for a beam of a crossover and created the crossover itself by means of electrodeposition of gold. Such technology can only be used successfully to manufacture printed circuit boards inferior Surface on rigid bases are used, which severely limits their possible riding.

Umfangreichere Möglichkeiten vom Standpunkt der Herstellung von Schaltungsplatten grosser Fläche besitzt das Metallsubstrat, weil dem Metall eine Schrumpfung ganz fremd ist, die in diesem oder jenem Masse sämtlichen Arten eines flexiblen Dielektrikums eigen ist. More extensive possibilities from the point of view of manufacturing circuit boards The metal substrate has a large area because the metal shrinks completely is alien to all types of flexible dielectric to one degree or another is own.

Es ist ein Herstellungsverfahren für integrierte Hybrid-Schaltkreise bekannt, das von einem Metallsubstrat (s. die japanische Patentschrift 52-551, Kl. 99(5.) C2I, 1977) ausgeht. In diesem Verfahren werden die Leiterzüge und Schaltungselemente in bekannter Schichttechnik auf die eine Seite eines Kupfer- oder Eisensubstrats aufgebracht, diskrete Elemente zugesetzt, worauf diese Seite des Substrats mit Epoxidharz vergossen wird, Dann werden auf der Rückseite des Substrats die Fotolithografie und die Ätzung zur Schaffung von tragenden Elementen durchgeführt, die im weiteren als Anschlüsse benutzt werden. It is a manufacturing process for hybrid integrated circuits known that from a metal substrate (see. Japanese Patent 52-551, Cl. 99 (5.) C2I, 1977). In this process, the conductor tracks and circuit elements in the known layering technique on one side of a copper or iron substrate applied, added discrete elements, whereupon this side of the substrate with epoxy resin is potted, then the photolithography is done on the back of the substrate and the etching to create load-bearing elements is carried out in the following can be used as connections.

Hauptnachteil dieses Verfahrens sind die Kompliziertheit und die Arbeitsaufwendigkeit der Herstellung von Überkreuzungen, weil das Verfahren grundsätzlich nur eine Leitungsebene ergibt und keine Lbsung der Frage der Schaffung der Uberkreuzungen in Umgehung der oben betrachteten bekannten Technologien bringt. The main drawbacks of this method are the complexity and the Labor involved in making crossovers because the process is fundamental only one level of management results and not a solution to the question of creating the crossovers bypassing the known technologies considered above.

Ausserdem ist ein Herstellungsverfahren für einen Anschlussrahmen eines elektronischen Geräts bekannt, der eine Sonderausführung einer Leiterplatte (s. z.B. There is also a manufacturing method for a lead frame of an electronic device known, which is a special version of a printed circuit board (see e.g.

die japanische Patentschrift 48-36III, Kl. 99(5)021,1974) darstellte Dieses Verfahren besteht darin, dass Leiterzuge der Leiterplatte erforderlicher Konfiguration auf einem Substrat aus einem Metall erzeugt werden, das sich gegenüber dem Metall der Leiter selektiv ätzen lässt, auf die eine Seite des Substrats eine Grundlage der Leiterplatte aufgeschichtet und das Substrat für dessen ganze Dicke selektiv gegenüber den Leiterzügen geätzt wird.Japanese Patent 48-36III, Cl. 99 (5) 021, 1974) This procedure consists in making traces of the circuit board more necessary Configuration can be created on a substrate from a metal facing each other the metal of the conductor can selectively etch one side of the substrate The basis of the printed circuit board is stacked and the substrate for its entire thickness is etched selectively with respect to the conductor tracks.

In diesem Verfahren werden auf das Metallsubstrat von der bezüglich der Leiterzüge abgewandten Seite maskierende Schichten aufgetragen, die den erweiterten Abschnitten der Leiterzüge gegenüberliegen, worauf ein Ätzmittel alles ausser den Leiterzügen und den durch die maskierenden Schichten geschützten Abschnitten des Wtetallsubstrats abätzt. Infolgedessen werden die durch das 0,Ietallsubstrat gebildeten tragenden Elemente voneinander abgetrennt und mit den aus dem abgeschiedenen Metall ausgeführten schmalen Abachnitten der Leiterzüge verbunden. In this process, the metal substrate is related to the side facing away from the conductor tracks masking layers applied to the extended Sections of the conductor tracks are opposite, whereupon an etchant everything except the Conductor lines and the sections of the protected by the masking layers Wtetall substrate is etched off. As a result, those formed by the 0, metal substrate load-bearing elements separated from each other and with those from the deposited metal executed narrow Abach sections of the conductor tracks connected.

Nachteilig bei diesem ebenso wie beim vorhergehenden Verfahren sind die Kompliziertheit und die Arbeitsaufwendigkeit der Ausführung von Uberkreuzungen und also auch von Leiterplatten, die zur Schaf-Sung von modernen mikroelektronischen Systemen notwendig sind. Disadvantages of this as well as of the previous method are the complexity and labor of making crossings and thus also of printed circuit boards, which are used to create modern microelectronic Systems are necessary.

Die bekannten Verfahren sind also hauptsächlich auf eine der zwei Aufgaben zur Schaffung von Schaltungsplatten für mikroelektronische Systeme orientiert: entweder auf die Schaffung einer grossflächigen Leiterplatte mit einer niedrigen Integrationsdichte von Zwischenverbindungen in der Verdrahtung (zweckentsprechende Art der Leiterplatte oder auf die Schaffung von Leiterplatten geringer Fläche, aber mit einer hohen Integrationsdichte der Zwischenverbindungen in der Verdrahtung (zweckentsprechende Art der Mikroschaltung). In diesem Zusammenhang werden in den mikroelektronischen Systemen hoher konstruktiver Kompliziertheit mindestens zwei Arten von Schaltungsplatten weitgehend verwendet: integrierte Schaltkreise werden zu Mikroschaltungen montiert, die mit Zusatzelementen auf der gedruckten Leiterplatte angeordnet werden. Hierbei sind zwei Herstellungsschritte für mikroelektronische Systeme und die Ausnutzung zweier Arten der Technologie unvermeidlich: Herstellungstechnologie für gedruckte heiterplatten und lIybrid-Schichttechnologie, was ein großer Nachteil ist, der sich aus dem gegenwärtigen Stand der EIerstellungstechnologie für die Zwischenverbindungen im ganzen ergibt. So the known methods are mainly focused on one of the two Tasks oriented towards the creation of circuit boards for microelectronic systems: either on the creation of a large-area printed circuit board with a low one Integration density of interconnections in the wiring (appropriate Type of circuit board or on the creation of circuit boards small area, however with a high integration density of the interconnections in the wiring (appropriate Art the microcircuit). In this context, in the microelectronic systems of high structural complexity, at least two types of circuit boards widely used: integrated circuits are assembled into microcircuits, which are arranged with additional elements on the printed circuit board. Here are two manufacturing steps for microelectronic systems and their utilization two kinds of technology inevitable: printed manufacturing technology circuit board and hybrid layer technology, which is a major disadvantage from the current state of the egg-making technology for the interconnections overall results.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsserfahren für in mikroelektronischen Systemen verwendete Leiterplatten zu schaffen, das es gestattet, Schaltungsplatten einheitlicher Art mit mindestens zwei Leitungsebenen unter gleichzeitiger Vereinfachung des technologischen Prozesses für ihre Herstellung zu fertigen. The invention is based on the object of a manufacturing process for circuit boards used in microelectronic systems to create the it Permitted circuit boards of a uniform type with at least two line levels while simplifying the technological process for their manufacture to manufacture.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei dem Herstellungsverfahren für in mikroelektronischen Systemen verwendete Leiterplatten' bei dem man Leiterzüge der Leiterplatte erforderlicher Konfiguration auf einem Substrat aus einem sich gegenüber dem Metall der Leiter selektiv ätzen lassenden Metall erzeugt, eine Grundlage der Leiterplatte auf die eine Seite des Substrats aufgeschichtet und das Substrat für dessen ganze Dicke selektiv gegenüber den Leiterzügen geätzt wird, gemäss der Erfindung die Leiterzüge von beiden Seiten des Substrats erzeugt und auf der Seite des Substrats, die derjenigen Seite abgewandt ~ist, auf die die Grundlage aufgeschichtet wird, die Leiterzüge erzeugt werden, die mindestens einen sich ver;Rngenden Abschnitt aufweisen und die selektive Ätzung des Substrats so lange dauert, bis sein metall lediglich unter den sich verjüngenden Abschnitten vollständig entfernt worden ist. This object is achieved in that in the production method for printed circuit boards used in microelectronic systems' in which one conducts conductors of the circuit board required configuration on a substrate from one against the metal of the conductor selectively etch metal produced, a basis of the printed circuit board is stacked on one side of the substrate and the substrate for the entire thickness of which is selectively etched with respect to the conductor tracks, according to the Invention generated the conductor tracks from both sides of the substrate and on the side of the substrate facing away from the side on which the foundation is laid is created, the conductor tracks are generated, the at least one tapering section have and the selective etching of the substrate lasts until be metal has only been completely removed under the tapered sections is.

Zur Erzeugung kreuzender Leiterzüge können die entsprechenden Leiterzüge auf derjenigen Seite des Substrats, auf die die Grundlage aufgeschichtet wird, auf den Abschnitten seiner Oberfläche erzeugt werden, die den entsprechenden sich verJüngenden Abschnitten der kreuzenden Ileiterzüge gegenüberliegen. The corresponding conductor runs can be used to generate crossing conductor runs on the side of the substrate on which the base is coated the sections of its surface that correspond to the corresponding tapering Sections of the crossing Ileiters are opposite.

Vorzugsweise werden die Leiterzüge mit mindestens einem sich verjüngenden Abschnitt in der Weise erzeugt, dass die Breite ihres schmalsten Abschnitts mit der Dicke des Metallsub@trats koniniensurabel und mehr als um das Zweifache kleiner als die Breite der Abschnitte der Leiterzüge an deren Verbindungsstellen mit anderen, sich mit ihnen verbindenden Leiterzügen ist. Preferably, the conductor tracks are tapered with at least one Section created in such a way that the width of its narrowest section with the thickness of the metal substrate is consistent and more than twice smaller than the width of the sections of the conductor tracks at their junctures with others, is connected to them.

Vor der Auf schichtung der Grundlage wird das Metallsubstrat vorzugsweise gegenüber den Leiterzügen selektiv auf eine Tiefe geätzt , die in den Grenzen von 0,01 bis 0,05 der Breite der Leiterzüge gewählt ist, wobei das Metallsubatrat mit den auf diesem erzeugten Leiterzügen zweckmässigerweise auszuglühen ist. Prior to layering the base, the metal substrate is preferred selectively etched to a depth within the limits of 0.01 to 0.05 of the width of the conductor tracks is selected, the metal subatrate with the conductor tracks created on this are expediently annealed.

Als Metall des Substrats können Kupfer, Eisen, Aluminium oder Legierungen auf deren Basis und als Metall der Leiterzüge Nickel, Kupfer, Zinn, Gold oder deren Kombinationen benutzt werden. Copper, iron, aluminum or alloys can be used as the metal of the substrate on their basis and as the metal of the conductor tracks nickel, copper, tin, gold or their Combinations can be used.

Zwischen dem Substrat und der Grundlage dor Leiterplatte wird beim Aufschichten der ersteren mindestens eine aus einem dielektrischen Werkstoff ausgeführte Schicht erzeugt, wobei diese Schicht vorzugsweise an den Stellen der Leiterplatte mit Löch@rn zu versehen ist, wo die Wärme entwickelnden lSlexnentc des inikroelektronischen Systems und/oder die Verbindungen mit einer nachfolgenden Schicht angeordnet sind. Between the substrate and the base of the circuit board there is a Layering the former is at least one made of a dielectric material Layer generated, this layer preferably at the points of the circuit board is to be provided with holes where the heat-generating lSlexnentc of the microelectronic System and / or the connections are arranged with a subsequent layer.

Am technologiegerechtesten ist es, die Grundlage selbst aus Metall, aus einer fertigen Platte oder aus einem Metallsubstrat mit auf ~diesem im erfindungsgemässen Verfahren ausgeführten Leiterzügen zu erzeugen. It is most technologically appropriate to have the base itself made of metal, from a finished plate or from a metal substrate with on this in the invention Process to generate executed conductor tracks.

Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren für Leiterpiatten verein die Herstellungstechnolow gie flir Mikroschaltungen und gedruckte Leiterplatten zu einer einheitlichen Herstellungstechnologie für Schaltungsplatten mit mehr als zwei Leitungsebenen, wobei gleichzeitig die herstellungstechnischen Möglichkeiten dieses Verfahrens erweitert werden. The inventive manufacturing method for printed circuit boards combine the manufacturing technology for microcircuits and printed circuit boards to a unified manufacturing technology for circuit boards with more than two management levels, while at the same time the manufacturing options this procedure can be extended.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:. The invention is illustrated with reference to the in the drawing Embodiments explained in more detail. It shows:.

Fig. 1a,b,c,d,e,f,g,h die schrittweise Durchführung des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens für Leiterplatten; Fig. 2a,b,c ArbeitsgSnge zur Aufschichtung einer Grundlage für eine erfindungsgemässe Leiterplatte; Fig. 3a,b,c,d,e die schrittweise Durchführung des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens für Leiterplatten mit einer kombinierten Grundlage aus Metall-Dielektrikum; Fig, 4a,b,c,d,e,f,g,h,i die. Schrittweise Durchführung des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens für Leiterplatten mit einer kombinierten Grundlage, die eine Leiterplatte mit Verdrahtungen für "Erde" und "Speisung" enthält; Fig. 5a,b,c,d,e ein Ausführungsbeispiel für eine Leiterplatte in mikroelektronischen Systemen mit verschiedenen Ausführungsvarianten für nach aussen und nach innen geführte Anschlussf#hnen, die im gleichen Arbeitszyklus mit der Verdrahtung erhalten werden. 1a, b, c, d, e, f, g, h show the step-by-step implementation of the invention Manufacturing process for printed circuit boards; 2a, b, c work steps for stratification a basis for a circuit board according to the invention; Fig. 3a, b, c, d, e the step-by-step Implementation of the manufacturing method according to the invention for printed circuit boards with a combined metal-dielectric base; Fig, 4a, b, c, d, e, f, g, h, i die. Step-by-step implementation of the manufacturing method according to the invention for printed circuit boards with a combined base that is a printed circuit board with wirings for "earth" and "feed" includes; Fig. 5a, b, c, d, e an embodiment of a circuit board in microelectronic systems with different design variants for after external and internal leads that are in the same working cycle of the wiring.

Das Herstellungsverfahren für in mikroelekt ronischen Systemen verwendete Leiterplatten besteht darin, dass ursprünglich Leiterzüge der Leiterplatte erforderlicher Konfiguration auf einem Substrat aus einem Metall erzeugt werden, das sich gegenüber dem Metall der Leiter selektiv ätzen lässt. The manufacturing process for used in microelectronic systems Printed circuit boards consists in the fact that originally conductor tracks of the printed circuit board were required Configuration can be created on a substrate from a metal facing each other selectively etch the metal of the conductor.

Derartige teiterzüge können nach zwei Methoden erzeugt werden, von denen die erste in einer selektiven Entfernung des über die gesamte Substratoberfläche vorher aufgetragenen Metalls der Leiterzüge und die zweite in einer selekti#ren elektrolytischen Abscheidung des Metalls der Leiterzüge über eine das Substrat abdeckende Schutzmaske erforderlicher Konfiguration besteht. Vorteil der ersten Methode ist die öglichkeit, fertige bimetallische Laminate sussunutzen, die auf metallurgischem Wege durch Plattierung erhalten werden, nur dass die im Endeffekt erhaltenen Leiterztige unebene Kanten und eine niedrige Reproduzierbarkeit der Form aufweisen. Die zweite Methode ist aus der Sicht des Metallverbrauches für die Leiterzüge ökonomischer als die erste und gestattet es, eine grössere Dichte des Leitungsmusters der lieiterplatte zu erhalten. Deshalb wird bei der weiteren Darlegung der Methode gerade das im Auge behalten. Such continuations can be created in two ways, from which the first in a selective removal of the over the entire substrate surface previously applied metal of the conductor tracks and the second in a selected electrolytic deposition of the metal of the conductor tracks over a substrate covering Protective mask required configuration exists. Advantage of the first method is the possibility of using finished bimetallic laminates on metallurgical Paths can be obtained by plating, only that the conductor parts obtained in the end have uneven edges and poor shape reproducibility. The second The method is more economical from the point of view of metal consumption for the ladder lines than the first and allows a greater density of the conductive pattern of the conductor plate to obtain. That is why this is precisely what will be kept in mind in the further presentation of the method keep.

Auf einem Metallaubstrat 1 wird also über eine Schutzmaske 2 erforderlicher Konfiguration, die beispielsweise aus einem Fotoresist durch eine eweiseitige Fotolithografie auf dem Substrat 1 (Fig. 1;,a,b,c) geformt ist, das Metall der Leiterzüge (Fig. 1'd) elektrolytisch abgeschieden. Die Abscheidung der Leiterzüge wird beidseitig durchgeführt, wobei auf einer der Seiten des Substrats 1 ein Leiterzug 3 mit einem sich verjüngenden Abschnitt 4 ausgeführt wird, der ihm die Ponl einer Hantel verleiht. Die den Leiterzug 3 überkreuzenden Leiterzüge 5 und 6 der Hauptleitungsebene werden auf der abgewandten Seite des Substrats 1 angeordnet und dort, wo sich die Leiterzüge 6 mit dem Leiterzug 3 verbinden sollen, wird die Breite des letzteren nicht weniger als um das Zweifache vergrössert, wobei seinen Enden beispielsweise eine Scheibenform beigegeben wird. Die vom Leiterzug 3 elektrisch isolierten Leiterzüge 5 werden an der Überkreuzungsstelle gegenüberliegend dem sich verjüngenden Abschnitt 4 des Leiterzuges 3' ausgeführt. A protective mask 2 is therefore required on a metal substrate 1 Configuration made, for example, from a photoresist by double-sided photolithography on the substrate 1 (Fig. 1;, a, b, c) is formed, the metal of the conductor tracks (Fig. 1'd) electrodeposited. The conductors are deposited on both sides carried out, wherein on one of the sides of the substrate 1, a conductor line 3 with a running tapered section 4, which gives him the ponl of a dumbbell. The conductor runs 5 and 6 of the main line level crossing the conductor run 3 become on the opposite side of the substrate 1 arranged and there, where the conductor tracks 6 are to connect to the conductor track 3, the width of the the latter enlarged not less than twice, with its ends for example a disc shape is added. The conductor runs electrically isolated from the conductor run 3 5 are at the crossing point opposite the tapered section 4 of the conductor run 3 'executed.

Nach der Erzeugung der Leiterzüge 3 bis 6 wird die im weiteren nicht mehr benötigte Schutzmaske 2 (Fig. le) abgetragen und auf das Substrat 1 seitens der Leiterzüge 5 und 6 der Hauptleitungsebene eine Grundlage 7 (Fig. 1"f) der Leiterplatte aufgeschichtet. After the generation of the conductor tracks 3 to 6, the further is not more required protective mask 2 (Fig. Le) removed and on the substrate 1 side the conductor tracks 5 and 6 of the main line level a basis 7 (Fig. 1 "f) of the circuit board piled up.

Der Arbeitsgang zur Aufschichtung der Grundlage 7 bedarf einer näheren Betrachtung und wird nachstehend konkretisiert; zum Verständnis des Wesens des Verfahrens wird angenommen, dass die Grundlage 7 eine auf das Substrat 1 aufgepresste dielektrische Platte darstellt.The work process for layering the base 7 needs a more detailed one Consideration and is specified below; to understand the essence of the procedure it is assumed that the base 7 is a dielectric pressed onto the substrate 1 Represents plate.

Die im Ergebnis dieser Operation erhaltene Struktur wird für die ganze Dicke des Substrats 1 in einer Lösung geätzt, die nur auf dessen Metall selektiv einwirkt. Die elektrische Isolation der Leiterzüge 3 und 5 wird durch einwirkung des Atzmittels nicht nur nach der Tiefe, sondern auch nach den Seiten, d.h. durch eine seitliche Unterätzung, gewährleistet. Dank der Einwirkung des Ätzmitteln nach der Tiefe werden die zwischen dem Substrat 1 und der Grundlage 7 eingeschlossenen teiterzüge 5 und 6 der Hauptleitungsebene freigeätzt und gegeneinander isoliert, während die seitliche Unterätzung ein Überragen der Oberfläche der Grundlage 7 durch die Kanten des Leiterzuges 3 der zweiten Leitungsebene zur Folge hat. Da die Breite des sich verjüngenden Abschnitts 4 des Leiterzuges 3 kommensurabel mit der Dicke des Substrats 1,' gewählt ist ~hängt der sich verjüngende Abschnitt 4 nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls nach der Ätzung des Metalls des Substrats 1.. The structure obtained as a result of this operation is used for the entire thickness of the substrate 1 is etched in a solution that is only selective on its metal acts. The electrical insulation of the conductor tracks 3 and 5 is affected of the etchant not only in depth, but also in terms of sides, i.e. through a lateral undercut, guaranteed. Thanks to the action of the etchant after those enclosed between the substrate 1 and the base 7 become the depth Additional lines 5 and 6 of the main line level are etched free and isolated from one another, while the lateral undercut protrudes beyond the surface of the base 7 the edges of the conductor run 3 of the second line level result. Because the width of the tapered section 4 of the conductor line 3 commensurate with the thickness of Substrate 1, 'is chosen ~ depends on the tapered section 4 after a predetermined time interval after the etching of the metal of the Substrate 1 ..

für die ganze Dicke über der Oberfläche der Grundlage 7 (Fig, 1 ,g) die wodurch die überflüssigen Kontaktierungen an der Überkreuzungsstelle getrennt werden. Zur selben Zeit bleiben unter den Enden des Leiterzuges 3 tragende Elemente 8 in Form von Stäbchen aus dem Metall des Substrats 1 liegen, die die Verbindungen des Leiterzuges 3 mit den Leiterzügen 6 der Hauptleitungsebene zustandebringen. Infolgedessen wird eine Uberkreuzung der Leiterzüge 5 und 6 mit Hilfe des Leiterzuges 3 ausgeführt.for the entire thickness over the surface of the base 7 (Fig, 1, g) which thereby separates the superfluous contacts at the crossover point will. At the same time, 3 load-bearing elements remain under the ends of the conductor run 8 are in the form of rods made of the metal of the substrate 1, which make the connections of the conductor run 3 with the conductor runs 6 of the main line level. As a result, the conductor runs 5 and 6 will cross over with the aid of the conductor run 3 executed.

Es ist bevorzugt, dass die Breite des sich verjüngenden Abschnitts 4 des Leiterzuges 3 um r#e?ir als das Zweifache kleiner als seine Breite an den Verbindungsstellen mit dem Leiterzug 6 ist, denn sonst wird keine Reproduzierbarkeit der Grösse der tragenden Elemente 8 gesichert. It is preferred that the width of the tapered portion 4 of the conductor line 3 by r # e? Ir than twice smaller than its width at the Connection points with the conductor run 6, because otherwise there is no reproducibility the size of the supporting elements 8 secured.

Infolge der Atzung nimmt die Struktur der Leiterplatte die in Fig. ih dargestellte Form an. As a result of the etching, the structure of the circuit board takes the form shown in Fig. the form shown.

Falls erforderlich, kann der Luft spalt zwischen den teiterzügen 3 und 5 bei der hermetischen Abdichtung des mikroelektronischen Systems mit einem Dielektrikum gefüllt werden.If necessary, the air gap between the moves 3 and 5 in the hermetic sealing of the microelectronic system with a Dielectric to be filled.

Angesichts dessen, dass die Leiterzüge 5 und 6 der im vorliegenden Verfahren hergestellten Leiterplatten nur durch die Kräfte der Adhäsion ihres Metalls an der Grundlage 7 der Leiterplatte festgehalten werden, kann die Beständigkeit einer derartigen Struktur gegen thermische und mechanische Belastungen für eine Reihe von Systemen nicht ausreichen. In view of the fact that the conductor tracks 5 and 6 of the present Process manufactured circuit boards only by the forces of adhesion of their metal be adhered to the base 7 of the circuit board, the durability such a structure against thermal and mechanical loads for a Number of systems are not enough.

Zwecks Erhöhung der Zuverlässigkeit und Beständigkeit der hergestellten Leiterplatten gegen äussere Einflüsse wird die gesamte Ätzzeit für das Metallsubstrat in zwei Schritte getrennt, wobei der erste Schritt (Unterätzen) vor der Aufschichtung der Grundlage und der zweite Sc#ritt (Ätzen für die ganze Tiefe) nach der Aufschichtung der Grundlage mit Berücksichtigung der Unterätzzeit im ersten Schritt durchgeführt wird. Die Zusammensetzung des Xtzmittels und das Ätzverfahren können in den beiden Schritten identisch sein. In order to increase the reliability and durability of the manufactured Printed circuit boards against external influences, the entire etching time for the metal substrate separated into two steps, the first step (undercut) before laying the foundation and the second step (etching for the whole Depth) after layering the foundation, taking into account the underetching time is carried out in the first step. The composition of the etchant and the Etching processes can be identical in the two steps.

Im ersten Schritt wird eine reliefartige Erhebung s#ntlicher Leiterzüge, darunter der Leiterzüge 5 und 6, über die Oberfläche des D.letallßubstrtats 1 (Fig. 2a) gewährleistet. Hauptsache ist das Erscheinen von überragenden Sanften 9 bei den Leiterzügen 5 und 6, unter die beim Aufschichten der Grundlage 7 eine flüssige Schicht 10 eines dielektrischen Stoffes gelangt, wodurch die Kanten der entsprechenden Leiter-Züge (Fig. 2b) erfasst werden. Nach der Atmung; des Substrats 1 werden die Leiterzüge 5, 6 auf der Oberfläche der Leiterplatte nicht nur durch die Çdhäsionskräfte zwischen dem Metall und dem Dielektrikum der Schicht 10, sondern auch durch die mechanische Festigkeit von Wellen 11 aus dem gleichen dielektrischen Werkstoff festgehalten, die sich im Ergebnis seines Einfliessens unter die überhängenden Kanten 9 der Leiterzüge 5, 6 (Fig. 2c) gebildet haben. Die zweite Komponente der Haftkraft ist ihrer Natur nach volumetrisch und ist daher in weit geringere i!.asse als die erste der Einwirkung äusserer Einflüsse ausgesetzt. Ausserdem übertrifft sie die Adhäsionskraft betragsmässig im Falle von schmalen Leiterzügen um ein Vielfaches. Dadurch wird eine mehrfache Vergrösserung der Kraft erreicht, die æum Abblattern der Leiterzüge 5, 6 von der, Oberfläche der Leiterplatte notwendig ist. In the first step, a relief-like elevation of all ladder lines, underneath the conductor tracks 5 and 6, over the surface of the D.letallßubstrtats 1 (Fig. 2a) guaranteed. The main thing is the appearance of outstanding gentle 9 at the conductor tracks 5 and 6, under which when the base 7 is layered, a liquid one Layer 10 of a dielectric material arrives, creating the edges of the corresponding Ladder trains (Fig. 2b) are recorded. After breathing; of the substrate 1 are the Conductor tracks 5, 6 on the surface of the circuit board not only due to the adhesive forces between the metal and the dielectric of layer 10, but also through the mechanical strength held by shafts 11 made of the same dielectric material, which as a result of its flow under the overhanging edges 9 of the conductor tracks 5, 6 (Fig. 2c) have formed. The second component of adhesive force is its nature according to volumetric and is therefore in much smaller dimensions than the first of the action exposed to external influences. In addition, it exceeds the adhesive force in terms of amount in the case of narrow ladder sections by a multiple. This creates a multiple Enlargement of the force achieved, the æum flaking of the conductor tracks 5, 6 from the, Surface of the circuit board is necessary.

Neben diesem Effekt minimiert eine derartige Struktur schädliche Erscheinungen der Ableitung und der Elektromigration zwischen den Leiterzügen 5, 6 der Leiter- platte, weil diese Prozesse an den Rändern der Leiterzüge intensiv ablaufen, wo die grösaten Potentialgefälle konzentriert werden. In der in Fig. 2b,c aufgeführten Struktur wirken die Wellen 11 aus dem dielektrischen Werkstoff diesem Prozess entgegen.In addition to this effect, such a structure minimizes harmful phenomena the discharge and the electromigration between the conductor tracks 5, 6 of the conductor plate, because these processes take place intensely at the edges of the conductor tracks, where the largest Potential gaps are concentrated. In the structure shown in Fig. 2b, c the waves 11 made of the dielectric material counteract this process.

Als Folge dessen wird die Grenzspannung erhöht, die zwischen den benachbarten Leiterzügen 5, 6 angelegt werden darf.As a result, the limit voltage between the neighboring Ladder trains 5, 6 may be created.

Der Beitrag der räumlichen Komponente zur resultierenden Kraft der Haftung der Leiterzüge 5, 6 auf der Oberfläche der Leiterplatte beginnt sich bei einer Breite der Uberhängenden Kante nicht weniger als 0,01 der Breite des Leiterzuges bemerkbar zu machen. Da es schwer ist, die Grösse des Überhanges beim ersten Schritt der Atzung unter Kontrolle zu halten, muss eine Verbindung zwischen dieser und der Ätztiefe des Metallsubstrats 1. hergestellt werden. The contribution of the spatial component to the resulting force of the Adhesion of the conductor tracks 5, 6 on the surface of the circuit board begins at a width of the overhanging edge not less than 0.01 of the width of the conductor line to make noticeable. Since it is difficult, the size of the overhang at the first step To keep the etching under control, there must be a connection between this and the Etching depth of the metal substrate 1.

Beim Ätzen in einer ruhenden Lösung liegen diese Grössen sehr nahe beieinander Deshalb kann die oben genannte Ziffer auf die Unterätztiefe bezogen werden, die viel einfacher zu kontrollieren ist.When etching in a static solution, these quantities are very close together Therefore the above-mentioned figure can relate to the undercut depth that is much easier to control.

Andererseits ist es notwendig, dass nach der Unterätzung die Haftung der Leiterzüge 5X 6 am Substrat i beibehalten wird, um deren Abblättern und Verschieben bei nachfolgenden Operationen zu vermeiden. Zu diesem Zweck darf die Unterätztiefe das 0,45-fache der minimalen Breite des Leiterzuges nicht überschreiten. Beim ätzen in der ruhenden Lojung bleibt zwischen den Leiterzügen 5, 6 und dem Substrat 1 ein Steg mit einer Breite von nicht weniger als 0,1 der Breite des Leiterzuges erhalten, was praktisch ausreichend ist. On the other hand, it is necessary that after the undercut the adhesion the conductor tracks 5X 6 on the substrate i is maintained to prevent their peeling and shifting to be avoided in subsequent operations. For this purpose, the undercut depth Do not exceed 0.45 times the minimum width of the conductor run. When etching in the resting Lojung a remains between the conductor tracks 5, 6 and the substrate 1 Get a web with a width of not less than 0.1 of the width of the conductor track, which is practically sufficient.

Im Falle von speziellen Ätzverfahren, nämlich beim Strahl- und Emulsionsätzens wo sich das Verhältnis zwischen der Ätztiefe und der Grösse der seitlichen Unterätzung zugunsten der ersteren ändert, kann die obere Grenze weiter verschoben werden, jedoch ist es unzweckmässig, die Unter#tztiefe über das 0,5-fache der Breite des Leiterzugs zu vergrößern. In the case of special etching processes, namely jet and emulsion etching where the relationship between the etching depth and the size of the lateral undercut in favor of the former changes, the upper limit can be shifted further However, it is not practical to set the sub-depth more than 0.5 times the width of the ladder line to enlarge.

Bei harten Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Kontaktierungen zwischen den Ebenen und an die mechanische Festigkeit der Uberkreuzungen ist das Metallsubstrat 1 mit den auf diesem erzeugten Leiterzügen 3 bis 6 (Fig. 2a) vor dem Aufschichten der Grundlage 7 zur Sicherung einer Diffusionsschweissung der Metalle des Substrats und der Leiterzüge auszuglühen. Ein Begleiteffekt sind hierbei eine Verbesserung der Kristallstruktur und die Beseitigung von mechanischen Spannungen im Metall der Leiterzüge, worauf es plastischer wird. Dies bewirkt auch eine Erh'6hung der Beständigkeit der Leiterplatten gegen thermische und mechanische Einflüsse, wo aufgrund eines Unterschiedes in den Wsrmeausdehnungskoeffizienten der Grundlage 7 und der Leiter-Züge 3 Voraussetzungen für eine Ablösung der letzteren von den tragenden Elementen 8 geschaffen werden. With tough demands on the reliability of the contacts between the levels and to the mechanical strength of the crossings is that Metal substrate 1 with the conductor tracks 3 to 6 produced thereon (Fig. 2a) the layering of the base 7 to ensure diffusion welding of the metals of the substrate and the conductor tracks to anneal. A side effect are here one Improvement of the crystal structure and the elimination of mechanical stresses in the metal of the conductor tracks, whereupon it becomes more plastic. This also causes an increase the resistance of the circuit boards to thermal and mechanical influences, where due to a difference in thermal expansion coefficient the basis 7 and the ladder trains 3 requirements for a detachment of the latter from the supporting elements 8 are created.

Einer Unterbrechung der Leiterzüge 3 bis 6 im Grundmaterial wird durch eine erhöhte Plastizität ihres Metalls nach dem Ausglühen vorgebeugt.An interruption of the conductor tracks 3 to 6 in the base material is caused by prevents an increased plasticity of your metal after annealing.

Zum anderen erfordert die erhöhte Plastizität des sich verjüngenden Abschnitts 4 des Leiterzuges 3 einen schonenderen Umgang mit der Leiterplatte, solange die Luft spalte der Uberkreuzungen mit dem dielektrischen Werkstoff nicht gefüllt sind. Die Kurzschlüsse zwischen den Leitungsebenen werden aber dadurch vermieden, dass bei einem Durchhang der sich verjüngenden Abschnitte 4 in Richtung der Oberfläche der Leiterplatte sie nicht mit den Leiterzügen 5 der Hauptleitungsebene, sondern mit den Wellen il aus dem dielektrischen Werkstoff 10 in Berührung kommen Zwecks zusätzlicher. Verstärkung der Fixierung der tragenden Elemente 8 in der Schicht 10 erden die Enden der Leiterzüge 6 der Hauptleitungsebene erweitert und mit Löchern 12 an deren Verbindungsstellen mit dem Leiterzug 3 ausgeführt. Unter den Löchern 12 bilden sich beim Unterätzen der Grundlage hemisphärische Vertiefungen 13 im Metall des Substrats 1 (Fig. 2a) aus. Beim Aufschichten der Grundlage 7 fliesst der unter Druck stehende und im flüssigen Zustand befindliche dielektrische Werkstoff 10 in die Vertiefungen 13 ein, wobei er in diesen gleichsam "Niete" 14 (Fig. 2b,c) bildet. Dadurch ervJeisen sich die tragenden Elemente 8 ebenso wie die Leiterzüge 5, ~6 als zu einem ~Schloss" mit dem dielektrischen Stoff der Schicht 10 verbunden. Second, it requires the increased plasticity of the tapered Section 4 of the conductor run 3 a gentler handling of the circuit board as long as the air gap between the crossovers is not filled with the dielectric material are. The short circuits between the line levels are avoided by that when the tapered sections 4 sag in the direction of the surface of the circuit board, they are not with the conductor tracks 5 of the main line level, but come into contact with the waves il made of the dielectric material 10 for the purpose additional. Reinforcement of Fixation of the load-bearing elements 8 in the layer 10 ground the ends of the conductor tracks 6 of the main line level extended and executed with holes 12 at their connection points with the conductor track 3. Under hemispherical depressions are formed in the holes 12 when the base is etched under 13 in the metal of the substrate 1 (Fig. 2a). When layering the base 7 flows the pressurized and liquid dielectric material 10 into the depressions 13, in which he as it were "rivets" 14 (Fig. 2b, c) forms. As a result, the load-bearing elements 8 as well as the conductor tracks evolve 5, 6 as connected to the dielectric material of the layer 10 to form a “lock”.

Bei der Einhaltung aller oben aufgezählten Forderungen kann eine Leiterplatte der höchsten Zuverlässigkeit hergestellt werden, die in der Lage ist, Wärmezuständen bis zu kryogenen Temperaturen und den stärksten mechanischen Beanspruchungen ohne Beschädigung der Konstruktion und unter Beibehaltung sämtlicher#elektrischen Parameter der Verdrahtung in der erforderlichen Ebene standzuhalten. In derartigen Leiterplatten erweist sich die Zuverlässigkeit der Verbindungen swischen den in verschiedenen Verdrahtungsebenen liegenden Leiterzügen in Bezug auf die Zuverlässigkeit eines einheitlichen Leiterzuges als nicht schlechter, was in den bekannten Ausführungsvarianten nicht erreichbar ist. In compliance with all of the requirements listed above, a Printed circuit board of the highest reliability, capable of Heat conditions up to cryogenic temperatures and the strongest mechanical stresses without damaging the construction and maintaining all # electrical To withstand parameters of wiring in the required level. In such Printed circuit boards proves the reliability of the connections between the in different wiring levels in terms of reliability a uniform ladder run as not worse, what in the known design variants is not reachable.

Als Material für das Substrat 1 und die Leiter-Züge 3 bis 6 werden weitgehend verwendete Metalle benutzt, die der Forderung einer selektiven Ätzung des Metalls des Substrats gegenüber dem Metall der Leiterzüge gerecht werden. Bei der Fertigung von Leiterplatten der höchsten Zuverlässigkeit ist es zweckmässig, dass diese Metalle miteinander eine kontinuierliche Reihe fester Lösungen bilden. As a material for the substrate 1 and the conductor trains 3 to 6 are widely used metals that meet the requirement of selective etching of the metal of the substrate compared to the metal of the conductor tracks. at In the manufacture of printed circuit boards of the highest reliability, it is advisable to that these metals form a continuous series of solid solutions with one another.

Ein in technischer Hinsicht gutes Metallpaar bilden Kupfer für das Substrat und Nickel für die Leiterzüge, Das Kupfer wird gegenüber dem Nickel in Ätzmitteln auf der Basis von Chromsäureanhydrid und der Schwefelsäure oder in Anunoniakatlösungen selektiv geätzt. Anstatt des Kupfers können verschiedene Legierungen alu dessen Basis, speziell Messing und Bronze, eingesetzt werden. A good metal pair from a technical point of view is copper for that Substrate and nickel for the conductor tracks, the copper is compared to the nickel in Etching agents based on chromic anhydride and sulfuric acid or in ammonia solutions selectively etched. Instead of copper, various alloys can be used Base, especially brass and bronze, can be used.

Für Massenartikel, bei denen die Forderungen der Kosten in den Vordergrund treten, kann ein Eisensubstrat in Form eines Bleches oder Bandes aus niedriggekohltem Stahl benutzt werden. Ein derartiges Substrat lässt sich gegenüber den Leiterzügen aus Kupfer oder Nickel in Ätzmitteln auf der Basis von Oxalsäure oder Wasserstoffperoxid selektiv ätzen. Das Substrat kann auch aus Aluminium hergestellt werden, nur dass dann auf der Oberfläche des kluniiniurnsubstrats vor der elektrolytischen Abscheidung des Metalls der Leiter-Züge eine leitende Konversionsschicht, beispielsweise ein Fluorid-Phosphatfilm erzeugt werden muss, der eine ausreichende Adhäsion der Leiterzüge am Substrat sichert und die elektrischen Kontaktierungen zwischen den Leitungsebenen geringfügig beeinträchtigt. For mass-produced items where the demands of the cost are paramount can occur, an iron substrate in the form of a sheet or band of low-carbon Steel can be used. Such a substrate can be compared to the conductor tracks made of copper or nickel in etchants based on oxalic acid or hydrogen peroxide selectively etch. The substrate can also be made of aluminum, only that then on the surface of the clining substrate prior to electrodeposition of the metal of the conductor trains a conductive conversion layer, for example a Fluoride-phosphate film must be produced, which ensures adequate adhesion of the conductor tracks on the substrate and the electrical contacts between the line levels slightly impaired.

Das Aluminiumsubstrat lässt sich am besten in alkalischen Ätzmitteln ätzen.The aluminum substrate does best in alkaline etchants etching.

Die Struktur der Leiterzüge der Leiterplatte kann -mehrschichtig sein, ein Nickeigrund kann beispielsweise zur Verbesse#ing' -der Schweissbarkeit oder der elektrischen Leitfähigkeit vergoldet, zum Löten verzinnt oder im Falle von besonders hohen Ansprüchen an die Leitfähîgkeit der Verdrahtung versilbert werden. Ungeachtet dessen, dass sich das Silber in konventionellen Leiterplatten auf deren Zuverlässigkeit und Lebensdauer infolge seiner hohen Migrationsfähigkeit negativ auswirkt, wird dieser Effekt in der in Fig. 2b aufgeführ- ten Struktur minimiert, und das Silber kann gegebenenfalls ungehindert angewendet werden. Dies kann bei der Fertigung von mikroelektronischen Systemen erforderlich werden, die bei Frequenzen von einigen hundert Megahertz arbeiten. The structure of the conductor tracks of the circuit board can be multilayered A Nickeigrund can be used, for example, to improve the weldability or the electrical conductivity gold-plated, tinned for soldering or in the case of particularly high demands on the conductivity of the wiring are silver-plated. Regardless of the fact that the silver in conventional printed circuit boards is on their Reliability and service life are negative due to its high ability to migrate affects, this effect is shown in Fig. 2b th structure minimized, and the silver can be used unhindered if necessary. this may be required in the manufacture of microelectronic systems that work at frequencies of a few hundred megahertz.

Die Erweiterung der technischen Möglichkeiten des vorliegenden Verfahrens, die auf die Anwendbarkeit des letzteren für die Herstellung grossfoflatiger Leiterplatten auf einer beliebigen Grundlage -möge sie starr, flexibel, flexibel-starr und mit einer eingebauten Wärmeableitung sein - hinausläuft, wird dadurch erreicht, dass die eigentliche Verdrahtung getrennt von der Grundlage auf einem Metallsubstrat gefertigt wird, während die Grundlage selbst eine kombinierte Struktur darstellen kann. - diesem Zweck muss sie aus mindestens zwei Schichten geformt werden, von denen mindestens eine an die Grundlage der Leiterplatte angrenzende Schicht aus einem dielektrischen Stoff ausgeführt ist. Die anderen Schichten können aus Metall, Dielektrikum oder deren Kombinationen ausgeführt werden. The expansion of the technical possibilities of the present procedure, on the applicability of the latter for the production of large-format printed circuit boards on any basis - may it be rigid, flexible, flexible-rigid and with a built-in heat dissipation - is achieved by the fact that the actual wiring separated from the base on a metal substrate is manufactured while the base itself is a combined structure can. - For this purpose it must be formed from at least two layers, of which at least one layer adjoining the base of the printed circuit board a dielectric material is carried out. The other layers can be made of metal, Dielectric or combinations thereof are carried out.

In der an die Grundlage angrenzenden Schicht werden zweckmässig die Löcher an den Stellen der Leiterplatte erzeugt an denen die Wärme entwickelnden Elemente der mikroelektronischen Systeme und/oder die Verbindungen mit einer nachfolgenden Schicht untergebracht werden. In the layer adjacent to the base, the Holes are created at the points of the circuit board where the heat develops Elements of the microelectronic systems and / or the connections with a subsequent Shift.

Die vorstehend betrachtete Struktur trog. 2) veranschaulicht einen der kennzeichnerdsten und praktisch wichtigen Fälle einer kombinierten Grundlage, in der auf die Schicht 10 aus dem dielektrischen Werkstoff die Metallgrundlage 7 unmittelbar folgt. Derartige Leiterplatten weisen eine gute Wärmeab leitung und eine hohe mechanische Festigkeit auf. The structure considered above was treacherous. 2) illustrates one the most distinctive and practically important cases of a combined basis, in which the metal base 7 is placed on the layer 10 made of the dielectric material immediately follows. Such circuit boards have good heat dissipation and high mechanical strength.

Bei der starren Verdrahtung der Bauelemente des mikroelektronischen Systems auf der Leiterplatte muss die Grundlage 7 aus einem Metall, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient an den der Bauelemente angepasst ist, beispielsweise aus einer Eisen-Nickel-Legierung hergestellt werden. Ist das nicht nötig, ist es am besten, eine Platte aus eloxiertem Aluminium oder ein spezielles Aluminiumprofil mit Erhebungen in Form von Rippen oder Stiften zur Verbesserung der Wärmeableitung zu benutzen. With the rigid wiring of the components of the microelectronic System on the circuit board the base 7 must be made of a metal, whose coefficient of thermal expansion is adapted to that of the components, for example made of an iron-nickel alloy. If that is not necessary, it is best of all, a plate made of anodized aluminum or a special aluminum profile with elevations in the form of ribs or pins to improve heat dissipation to use.

Ist die Schicht 10 derart erzeugt, dass sie über die Grenzen der Grundlage 7 hinausgeht, so ergibt sich unter der Bedingung einer ausreichenden Flexibilität eine flexibel-starre Konstruktion, wo in den Grenzen der Grundlage die Bauelemente des Systems montiert werden können, während die über die Grenzen der Grundlage 7 hinausgehende Schicht 10 aus dem dielektrischen Werkstoff flexible Schleifen zur Verbindung mit Aussenstromkreisen bildet. If the layer 10 is produced in such a way that it extends beyond the boundaries of the Basis 7 goes beyond this, provided that there is sufficient flexibility a flexible-rigid construction, where the building elements are within the limits of the basis of the system can be assembled while the beyond the limits of the basis 7 outgoing layer 10 of the dielectric material for flexible loops Forms connection with external circuits.

Die Schicht 10 aus dielektrischernWerkstoff ist zweckmässigerweise aus einem Klebefilm zu formen, der zwischen der Grundlage 7 und dem Metallsubstrat 1 vor der Operation zur Aufschichtung der Grundlage 7 (Fig. 3a,c) verlegt wird. Aus dem Klebefilm werden vorher Zwischenlagen (Fig. 3b) gestanzt, die ausser den oben erwähnten Löchern 15 Grundperforationslöcher aufweisen, um diesen mit dem Metallsubstrat 1 besser zur Deckung zu bringen. Die Zwischenlagen aus dem dielektrischen Werkstoff lassen, nachdem sie zwischen dem Metallsubstrat 1 mit den Leiterzügen 3 bis 6 und der Grundlage 7 untergebracht worden sind, auf dem Niveau der Löcher 15 abisolierte Abschnitte der Metallgrundlage 7 frei, auf denen im folgenden wärme entwickelnde Elemente 16 der mikroelektronischen Systeme (Fig. 3d, e) angeordnet werden. Dort kann auch die elektrische Kontaktierung mit dem Metall der Grundlage 7 verwirklicht werden. In Fig. 3e ist gezeigt, wie das Element 16 mit den Leiterzügen 6, 6a, 6b, 6c verbunden werden kann. The dielectric material layer 10 is convenient from an adhesive film between the base 7 and the metal substrate 1 is laid before the operation to build up the foundation 7 (Fig. 3a, c). Intermediate layers (Fig. 3b) are punched out of the adhesive film, except for the above-mentioned holes 15 have basic perforation holes to this with the metal substrate 1 better to match. The intermediate layers made of the dielectric material let after it between the metal substrate 1 with the conductor tracks 3 to 6 and the base 7 have been placed, stripped at the level of the holes 15 Sections of the metal base 7 free, on which in the following heat-generating Elements 16 of the microelectronic systems (Fig. 3d, e) are arranged. there the electrical contact with the metal of the base 7 can also be realized will. In Fig. 3e it is shown how the element 16 with the conductor tracks 6, 6a, 6b, 6c can be connected.

Als Klebefilme sind zvieckmässigerweise KQmpositionen auf Glasfaser- oder Polyamidbasis zu verwenden, die mit einer Adhäsionsmasse imprägniert oder überzogen sind, die sich in einem festen, die Reaktionsfähigkeit jedoch beibehaltenden Zustand befindet. As adhesive films, rectangular positions on fiberglass or to use a polyamide base, which is impregnated or coated with an adhesive mass are in a solid but responsive state is located.

Bei nicht hohen Anforderungen an die elektrischen Daten der Leiterplatten und keinen strengen Betriebsbedingungen für sie kann der Klebefilm eine Schicht von Glasgewebe darstellen, das durch warmgehärtetes Epoxydharz durchtränkt und nach der Durchtränkung bis zu einem thermisch umkehrbaren Zustand wärmebehandelt ist. If the requirements on the electrical data of the circuit boards are not high and no strict operating conditions for them, the adhesive film can be one layer represent of glass fabric soaked by thermoset epoxy resin and after the impregnation is heat treated to a thermally reversible condition.

Für Leiterplatten mit einer hohen Dichte des Leitungsmusters, die unter schweren Bedingungen betrieben werden, muss der Klebefilm eine Polyamidbasis aufweisen, die von beiden Seiten mit einem Adhäsionsmittel von hoher Temperatur bedeckt ist. For circuit boards with a high density of the line pattern that operated under severe conditions, the adhesive film must be polyamide based have applied from both sides with an adhesive of high temperature is covered.

Die Temperaturführung beim Aufschichten der Grundlage wird ausgehend von einem Ub##ergang einer Adhäsionsmasse in einen thermisch nicht umkehrbaren Zustand (vollständige Polymerisation für Epoxid-Adhäsionsmassen) oder deren Erweichung gewählt. Der hierbei angelegte Druck muss ein gutes Kleben und Einfliessen der Adhäsionsmasse unter die überhängenden Kanten 9 der Leiterzüge 5 bis 6 der Hauptleitungsebene gewthrleisten. The temperature control when laying the foundation is based on from a transition of an adhesive mass to a thermally irreversible state (complete polymerization for epoxy adhesive compounds) or their softening is selected. The pressure applied here must ensure good gluing and flow of the adhesive compound under the overhanging edges 9 of the conductor tracks 5 to 6 of the main line level.

In komplizierten mikroelektronischen Systemen ist es zweclcmässig, eine Schaltungsplatte zu haben, die mehr als zwei Leitungsebenen (Fig. 4) aufweist. In complex microelectronic systems it is necessary to to have a circuit board that has more than two levels of wiring (Fig. 4).

Diese Aufgabe kann auch durch Anwendung einer kombinierten Grundlage gelöst werden, die über die Schicht 10 des dielektrischen V(erkstoffes mit den an den erforderlichen Stellen ausgeführten Löchern 15 (Fig. 4a,d) auf das Metallsubstrat 1 mit den Leiterzügen 3 bis 6 aufge#chichtet wird.This task can also be done by applying a combined basis be solved, which over the layer 10 of the dielectric material with the the required locations made holes 15 (Fig. 4a, d) on the metal substrate 1 is stacked with the ladder sections 3 to 6.

Drei und mehr Leitungsebenen können erhalten werden, wenn die auf die an die Grundlage der Leiterplatte angrenzende dielektrische Schicht folgende Schicht aus einer vorgefertigten teiterplatte erzeugt wird. Von praktischem Interesse ist für Digitalsysteme grosser Kompliziertheit der Fall, wo in die kombinierte Grundlage eine vorgefertigte Leiterplatte eingeht, die einseitig sein kann und bei einer Verdrahtungsfläche für die Elemente des Systems (Fig.4b) nicht einmal metallisierte Löcher zu.enthalten braucht. Three and more levels of management can be obtained when the on the dielectric layer adjacent to the base of the printed circuit board Layer is generated from a prefabricated printed circuit board. Of practical interest is the case for digital systems of great complexity, where in the combined basis a prefabricated printed circuit board is received, which can be one-sided and with a wiring area for the elements of the system (Fig. 4b) not even metallized holes needs.

Das mikroelektronische Digitalsystem enthält in der Regel eine beträchtliche Anzahl von integrierten Schaltkreisen mit einer komplizierten Verdrahtung für Logikschaltungen und eine einfache Verdrahtung für eine Erdungs- und eine Speiseschaltung. The microelectronic digital system usually contains a considerable number of Number of integrated circuits with complicated wiring for logic circuits and simple wiring for a ground and a feed circuit.

Daraus folgt, dass eine hohe Dichte des Leitungsmusters der Leiterplatte una mehrere - mindestens ein Paar - von Leitungsebenen nur für die Logikschaltungen gefordert werden, während an die Speise- und die Erdungsschaltung andere Forderungen gestellt werden, nämlich eine Minimierung des ohmschen Widerstandes der Leiterzüge und die Erfüllung der Funktionen einer Abschirmung. Deshalb können diese Schaltungen, ohne die Integrationsdichte des Systems zu beeinträchtigen, auf eine einseitige gedruckte Leiterplatte mit breiten Leiterzügen herausgeführt werden, die ein Maximum der Oberfläche der erstgenannten einnehmen. It follows that a high density of the wiring pattern of the circuit board una several - at least one pair - of line levels only for the logic circuits are required, while other requirements are placed on the supply circuit and the grounding circuit be provided, namely a minimization of the ohmic resistance of the conductor tracks and the fulfillment of the functions of a shield. Therefore these circuits, without impairing the integration density of the system, on a one-sided basis Printed circuit board can be led out with wide conductor tracks, which is a maximum occupy the surface of the former.

Das Leitungsmuster der Leiterplatte 17 für die Erdungs- und Speiseschaltung (Fig. 4b, f) kann zwei gegenläufige Kammstrukturen 18 und 19 darstellen, von denen einer eine Speisespannung und der anderen ein Nullpotential zugeführt wird. Bei der Sicherung einer ausreichenden elektrischen Kapazität zwischen diesen Strukturen ist jede von ihnen für die Logikschaltungen äquivalent der Erdungsschaltung. Deshalb liegen ~ die Logikschaltungen (Fig. 4c, d) über der geerdeten Oberfläche, was vom schaltungstech nischen Standpunkt vorteilhaft ist. The line pattern of the circuit board 17 for the ground and feed circuit (Fig. 4b, f) can represent two opposing comb structures 18 and 19, of which one is supplied with a supply voltage and the other is supplied with a zero potential. at ensuring sufficient electrical capacitance between these structures each of them is equivalent to the ground circuit for the logic circuits. That's why are ~ the logic circuits (Fig. 4c, d) on the earthed surface, which is advantageous from the technical circuit point of view.

Die integrierten Digitalschaltkreise 20 mit Trägern aus Kunststoff oder Keramik werden auf dem Niveau einer Trennungslinie der Strukturen 18 und 19 montiert, wodurch die entsprechenden Anschlüsse jedes der integrierten Schaltkreise 20 über die Löcher 15 in der Schicht 10 des dielektrischen Werkstoffes sowohl mit der Struktur 18 als auch mit der Struktur 19 (Fig. 4g, i, h) verbunden werden können. The integrated digital circuits 20 with carriers made of plastic or ceramics are at the level of a dividing line between structures 18 and 19 mounted, making the corresponding connections of each of the integrated circuits 20 via the holes 15 in the layer 10 of the dielectric material both with the structure 18 as well as with the structure 19 (Fig. 4g, i, h) can be connected.

Die Verdrahtung für die Logikschaltungen wird im oben beschriebenen Verfahren auf einem Metallsubstrat (Fig. 4c, d) ausgeführt. Nach der Montage der integrierten Schaltkreise wird die Leiterplatte mit einer Lackschicht 21 überzogen. Im Endelßekt ergibt sich eine Schaltungsplatte mit drei Ebenen, die dank einer differenzierten Dichte des Leitungsmusters für die Leitungsebenen und einer einheitlichen Herstellungstechnik für ein Digitalsystem optimal ist. Die Einheitlichkeit der Technologie wird durch die Identität der Grundarbeitsgänge zur Fertigung sowohl der Verdrahtung der Logikschaltungen als auch der Leiterplatte zur Verdrahtung der Erdungs-und Speiseschaltung gewährleistet. Die Integrationsdich te des Digitalsystems auf einer derartigen Leiterplatte kann nicht niedriger als in einer DUnnfilmmikro3chaltung liegen, obwohl hier keine kostenaufwendigen Materialien erforderlich sind und der Hert+-llungsprozess kolnc hrbeitsgänge im Vakuum inschliesat, Falls erforderlich, können auf der Leiterplatte im Siebdruckverfahren Belastungs- und Anpassun,xswidere3t~ande mit Hilfe von Niedertemperatur--Widerstandspasten erzeugt werden. The wiring for the logic circuits is described in the above Process carried out on a metal substrate (Fig. 4c, d). After assembling the integrated circuits, the printed circuit board is coated with a layer of varnish 21. In the Endelßekt there is a circuit board with three levels, which thanks to a differentiated Density of the line pattern for the line levels and a uniform manufacturing technique is optimal for a digital system. The uniformity of technology is through the identity of the basic operations for manufacturing both the wiring of the logic circuits as well as the printed circuit board for wiring the grounding and supply circuit. The integration density of the digital system on such a circuit board can are not lower than in a thin-film microcircuit, although here they are not expensive Materials are required and the Hert + manufacturing process involves working in the Vacuum included, if necessary, can be screen printed on the circuit board Load and adaption, xswidere3t ~ other with the help of low temperature - resistance pastes be generated.

Die Herstellung des komplizierten mikroelektronischen Digitalsystems auf derartigen Leiterplatten erfordert ein Minimum an technologischer Ausstattung und Ausrüstung, weil in den integrierten Schaltkreisen einer Serie als Bestandteilen des Systems der Erd- und der Speiseanschluss in der Regel gleich angeordnet sind. Dies gestattet es, vom gleichen Typ der Leiterplatte und vom gleichen Typ der Klebstoffschicht mit den Löchern zur Erzeugung der Schicht des dielektrischen Werkstoffes Gebrauch zu machen, wobei die ganze Vielfalt von Schaltungsplatten für verschiedene Logikeinheiten des Systems durch Austausch nur eines Metallsubstrats mit den Leiterzügen zur Verdrahtung der Logikschaltungen erhalten wird. The manufacture of the complex microelectronic digital system on such circuit boards requires a minimum of technological equipment and Equipment because in the integrated circuits of a series as components of the system, the earth and feed connections are usually arranged in the same way. This allows the same type of printed circuit board and the same type of adhesive layer with the holes to create the layer of dielectric material use to make, with the whole variety of circuit boards for different logic units of the system by replacing only one metal substrate with the conductor tracks for wiring of the logic circuits is obtained.

Die kombinierte Grundlage kann ein zweites System der Leiterzüge auf dem Metallsubstrat aufweisen, das ähnlich dem ersten in der oben besohriebenen Technik ausgeführt ist. Hierbei wird eine Schaltungsplatte mit einer Verdrahtung in vier Ebenen erhalten, die auf eine zweiseitige Montage von Bauelementen des Systems orientiert ist. Eine derartige Leiterplatte ist von Interesse für komplizierte mikroelektronische Systeme mit einem Minimum von Umfang und Masse und mit einem niedrigen Leistungsbedarf. The combined basis can be a second system of ladder tracks on the metal substrate similar to the first in the above described Technology is executed. This is a circuit board with a wiring Obtained in four levels, based on a two-sided assembly of components of the system is oriented. Such a printed circuit board is of interest for complex microelectronic Systems with a minimum of size and mass and with a low power requirement.

Es sind auch andere Kombinationen von Strukturen und Materialien in der Zusatnmensetzung der Grundlage der Leiterplatte möglich, deren Auswahl ausgehend von der Spezifik des Bauelernentesortiments und der Integrationsdichte des mikroelektronischen Systems erfolgt,' für dessen Fertigung die vorliegende Leiterplatte einzusetzen beabsichtigt wird. There are also other combinations of structures and materials in the composition of the basis of the circuit board possible, starting with their selection on the specifics of the component range and the integration density of the microelectronic System takes place, 'to use the present circuit board for its production is intended.

Enthält das System beispielsweise eine beträchtliche Zahl von in der Dünnschicht- oder Dickschichttechnik realisierten passiven Elementen, so kann die in die Grundlage eingehende vorgefertigte Leiterpiatte eine Keramik- oder Glasplatte darstellen, die eine Wahl von dem System angehörenden Schicht elementen enthält. Bei einem hohen Pegel der Verlustleistung ist für diese Zwecke vorzugsweise eine Platte aus eloxiertem Aluminium einzusetzen. For example, if the system contains a significant number of in the thin-film or thick-film technology implemented passive elements, so can the prefabricated printed circuit board that goes into the foundation is a ceramic or glass plate represent the elements of a choice of the layer belonging to the system contains. When the power dissipation level is high, one is preferred for these purposes Insert plate made of anodized aluminum.

In den Digitalsystemen können vorgefertigte zweiseitige gedruckte Leiterplatten mit metallisierten Löchern oder sogar mehrlagige Leiterplatten eingesetzt werden, bei denen zur Erzeugung von Aussenschichten von der oben beschriebenen Technik Gebrauch gemacht wird. In the digital systems it is possible to use pre-made double-sided printed Printed circuit boards with metallized holes or even multi-layer printed circuit boards are used in those for the production of outer layers by the technique described above Use is made.

Eine derartige Konstruktion ~ ist keine einfache Kombination mehrerer Arten von Schaltungsplatten sein, sondern sie stelkeine Schaltungsplatte mit qualitativ neuen Möglichkeiten dar > die deren einzelnen Bestandteilen nicht eigen sind. Dies ist auch ein Spezialfall einer einheitlichen Art der Schaltue platte für gedruckte Bausteine und Hybrid-#chicht-Mikroschaltungen , die die Möglichkeiten der beiden Konstruktionen vereinigt und vom Hauptnachteil jeder einzelnen, d.h. vom Unterschied in der technologischen Ausrüstung und Ausstattung frei ist, die bei deren Fertigung angewendet werden.Such a construction is not a simple combination of several Types of circuit boards, but they do not represent a circuit board with qualitative new possibilities which are not inherent in their individual components. This is also a special case of a uniform type of printed circuit board Building blocks and hybrid #chicht-microcircuits that the possibilities of both Constructions united and from the main disadvantage of each one, i.e. from the difference is free in the technological equipment and facilities involved in their manufacture be applied.

Nachstehend sollen konkrete Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens angeführt werden. Specific exemplary embodiments of the inventive Procedure.

Zweckmässig werden die Beispiele einer konkreten Realisierung des oben beschriebenen Verfahrens in zwei Gruppen eingeteilt, wobei in die erste Gruppe die Beispiele 1 bis 3, die sich auf die Erzeugung einer Struktur mit swei Leitungsebenen auf einem Metallsubstrat beziehen, und die zweite die Beispiele 4 bis 8 für die Ilerstellung von fertigen Schaltungsplatten auf der Basis dieser Struktur und für deren Anwendung umfaßt. The examples of a concrete implementation of the The method described above is divided into two groups, with the first group Examples 1 to 3, which focus on creating a structure with two levels of wiring on a metal substrate, and the second Examples 4 to 8 for the Manufacture of finished circuit boards based on this structure and for their application includes.

Beispiel 1 erstellung einer Leiterplatte mit zwei Leitungsebenen unter Anwendung fotolithografischer Verfahren. Example 1 creation of a printed circuit board with two line levels using photolithographic processes.

Das Substrat aus 0,05 mm starker Kupferfolie mit einer präparierten (von Oxyden gereinigten und entretteten) Oberfläche wird in einem Tauchverfahren mit einer 0,004 bis 0,006 mm dicken Potowiderstandsschicht beidseitig überzogen. Danach wird es zwischen zwei vorher zur Deckung gebrachte otoschablonen auf einer flexiblen Folie oder Glasplatten eingebracht und von beiden Seiten mit ultraviolettem Licht bestrahlt, wobei eine dem Typ des angewendeten Fotoresisters entsprechende Belichtung gewährleistet wird. Das Muster auf den Potoschablonen entspricht der Anbringung von Leiterzügen der Hauptleitungsebene mit einer Breite von 0,025 mm bei Abständen zwischen den Leiterzügen von 0,05 mm. Die sich verjtlngenden Abschnitte der teiterzüge der zweiten Leitungsebene weisen ebenfalls eine Breite von 0,025 mm auf und werden in den Kontaktpunkten mit der Hauptleitungsebene mit Scheiben von 0,1 mm Durchmesser abgeschlossen. The substrate made of 0.05 mm thick copper foil with a prepared (Purified from oxides and rescued) surface becomes in one Immersion process with a 0.004 to 0.006 mm thick poto resistance layer on both sides overdrawn. Then it is between two otosschablonen previously brought to convergence placed on a flexible film or glass plate and with it from both sides irradiated ultraviolet light, one being the type of photoresister applied appropriate exposure is guaranteed. The pattern on the poto templates corresponds the attachment of conductor tracks of the main line level with a width of 0.025 mm with distances between the conductor tracks of 0.05 mm. The tapering sections the further trains of the second management level are also 0.025 wide mm and are in the contact points with the main line level with washers completed by 0.1 mm in diameter.

Der Fotoresist wird entwickelt und gehärtet, worauf das Substrat in ein galvanisches Vernickelungsbad mit einem Sulfaminelektrolyten gebracht wird, der für die Erhaltung plastischer spannungsfreier Rückstände und für eine hohe Auft#chsgeschwindigkeit sorgt. Das Nickel wird bis zu einer Dicke der Leiterzüge von 0,015 mm abgeschieden, Dann wird der nun überflüssig gewordene Fotoresist abgetragen und das Substrat in einem Ätzmittel auf der Basis von Chromsäureanhydrid und der Schwefelsäure für eine Tiefe von 0,01 mm unterätzt. Das Ausglühen des Substrats erfolgt in einem inerten Gasmedium bei einer Temperatur von 8500C im Laufe von 15 min. The photoresist is developed and cured, followed by the substrate is placed in a galvanic nickel-plating bath with a sulfamine electrolyte, that for the preservation of plastic, tension-free residues and for a high speed of application cares. The nickel is deposited up to a thickness of the conductor tracks of 0.015 mm, Then the now superfluous photoresist is removed and the substrate in an etchant based on chromic anhydride and sulfuric acid for a Undercut depth of 0.01 mm. The annealing of the substrate takes place in an inert Gas medium at a temperature of 8500C in the course of 15 minutes.

Die Grundlage wird aus einer eloxierten Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,5 mm hergestellt. Für deren Beschichtung wird eine Polyamidfolie ausfrenutzt, die von beiden Seiten mit Schichten eines fluoror>anischen Adhäsionsmittels bedeckt ist. Die Beschichtung wird unter einem Druck von 50 bis 75 kp/cm2 bei einer Temperatur von 4500C durchgeführt. Die Endätzung erfolgt in einem Ätzmittel auf der Basis von Chromsäureanhydrid und Schwefelsäure für die ganze Dicke des Substrats bis zur vollständigen Entfernung des Kupfers unter den Uberkreuzungsstellen. The base is made from an anodized aluminum plate with a Thickness of 0.5mm made. A polyamide film is used for their coating, which are covered on both sides with layers of a fluorinated adhesive is. The coating is applied under a pressure of 50 to 75 kp / cm2 at a temperature performed by 4500C. The final etching takes place in an etchant based on Chromic anhydride and sulfuric acid for the full thickness of the substrate to the full Removal of the copper under the crossover points.

Nach der Ätzung wird die Leiterplatte in einem deionisierten Wasser unter Anwendung von Ultraschall, gespült und durch ,Infrarotstrahlen getrocknet. Nun ist die Leiterplatte zur Montage von Bauelementen mit Anschlussdrähten in einem Thermokompressions-oder Ultraschallschweissverfahren bereit. In konstruktiver Hinsicht stellt das mikroelektronische System, bei dessen Herstellung die vorliegende Leiterplatte benutzt wird, einen integrierten Hybrid-Schaltkreis mit einem hohen Integrationsgrad dar. After etching, the circuit board is immersed in deionized water using ultrasound, rinsed and dried through, infrared rays. Now the circuit board for the assembly of components with connecting wires is in one Thermocompression or ultrasonic welding processes ready. In a constructive way represents the microelectronic system, in the manufacture of which this printed circuit board is used, a hybrid integrated circuit with a high degree of integration represent.

Beispiel 2 Herstellung einer Leiterplatte mit xei Leitungsebenen ohne Anwendung fotolithografischer Verfahren mit unmittelbarer Übertragung des Leitungsmusters auf ein Metallsubstrat Bei der Herstellung von Kleinserien sehr komplizierter Schaltungsplatten mit einer grossen Anzahl von Modifikationen ist die Anwendung der fotolithografischen Verfahren unzweckmässig. Eine optimale Ausnutzung der Möglichkeiten des rechnergestützten Entwerfens der Topologie wird bei einer unmittelbaren Ausnutzung der Entvurfsdaten zur Übertragung des Leitungsmusters auf ein ,0tNetallsubstrat erreicht. Example 2 Production of a printed circuit board with xei line levels without the use of photolithographic processes with direct transfer of the line pattern onto a metal substrate In the manufacture of small series of very complicated circuit boards with a large number of modifications, the application is the photolithographic Procedure inexpedient. An optimal use of the possibilities of the computer-aided The topology is designed with an immediate utilization of the design data to transfer the line pattern to a basic substrate.

Zu diesem Zweck wird ein Substrat ähnlich dem, wie es im Beispiel 1 geschildert ist, durch Ziehen aus der Lösung mit Schichten eines chemisch beständigen Lacks in einer Dicke von 0,04 bis 0,06 mm beidseitig bedeckt. For this purpose, a substrate similar to the one in the example 1 is described by drawing from the solution with layers of a chemically resistant Lacquer covered on both sides to a thickness of 0.04 to 0.06 mm.

Im folgenden wird der Lack durch einen scharfgebtindolten Laserstrahl untertusnutzung der Reflexionseigenschaften des Metallsubstrats von beiden Seiten selektiv ausgeheizt, wodurch eine Oberfläche für künftige Leiterzüge freigegeben wird. Danach wird das Substrat mit einer gereinigten Druckluft beblasen, in einem deionisierten Wasser unter der Ultraschallwirkung gespült, und sämtliche nachfolgenden Operationen, beginnend mit einer elektrolytischen Abscheidung von Nickel, werden in Analogie zum Beispiel 1 durchgeführt. In the following, the lacquer is tinted by a sharp laser beam using the reflective properties of the metal substrate from both sides selectively baked out, which frees up a surface for future conductor tracks. Thereafter the substrate is blown with a cleaned compressed air in a deionized one Rinsed water under the action of ultrasound, and all subsequent operations, starting with an electrolytic deposition of nickel, are analogous for example 1 performed.

Beispiel 3 Herstellung einer Leiterplatte mit zwei Leitungsebenen ohne Anwendung fotolithografischer Verfahren unter Benutzung des Offsetdrucks. Example 3 Production of a printed circuit board with two line levels without the application of photolithographic processes using offset printing.

Dieses Verfahren ist zweckmäs.sigenweise bei der Produktion grosser Serien von Schaltungsplatten geringer und mittlerer Kompliziertheit mit keiner sehr hohen Dichte des Leitungsmusters anzuwenden. This process is expediently larger in production Series of circuit boards of low and medium complexity with none very to apply a high density of the wiring pattern.

Die Erzeugung einer Schutzmaslce auf einem T.Metallsubstrat ähnlich dem in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen erfolgt hier auf dem Wege der Ubertragung einer chemisch unzerstörbaren Farbe von einer Druckform auf das Substrat mit Hilfe eIner Gummiplatte und im weiteren in Analogie zum Beispiel 1#. The creation of a protective mask on a metal substrate is similar that described in Examples 1 and 2 takes place here by way of transfer a chemically indestructible color from a printing form onto the substrate with the help a rubber plate and in the following by analogy for example 1 #.

Da bei der Ubertra>zang ein Genauigkeitsverlust in Bezug auf die geometrischen Abmessungen der Leiterzüge im Vergleich zur Druckform eintritt, darf die Breite beliebiger Abschnitte der Leiterzüge in der Regel nicht unter 0,1 mm liegen. Gilt diese Beschränkung, wird das vorliegende Verfahren auf Grund seiner höchsten Produktivität bevorzugt. Since with the transmission a loss of accuracy in relation to the geometric dimensions of the conductor tracks in comparison to the printing form the width of any sections of the conductor tracks is generally not less than 0.1 mm lie. If this restriction applies, the present procedure is based on its highest productivity preferred.

Beispiel 4 Herstellung einer Schaltungsplatte auf einer flexiblen Grundlage mit zwei Leitungsebenen. Example 4 Manufacture of a circuit board on a flexible Basis with two management levels.

Nach der Herstellung eines Metallsubstrats mit nach einem der Beispiele 1 bis 3 beidseitig erzeugten Leiterzügen wird als Grundlage eine Polyamidfoliebenutzt, die auf einer Seite mit einer Schicht eines schweissbaren fluororganischen Polymers überzogen ist. After producing a metal substrate using one of the examples 1 to 3 conductors produced on both sides are based on a polyamide film, those on one side with a layer of a weldable organofluorine polymer is covered.

Ist das Metallsubstrat bandförmig, so ist das Aufschichten zweckmässigerweise unter Bewegung des Substrats und des ihm mit der schweissbaren Schicht zugekehrten Polyamidbandes zwischen erwärmten Walzen zu verwirklichen.If the metal substrate is in the form of a strip, then the layering is expedient while moving the substrate and that facing it with the weldable layer Realize polyamide tape between heated rollers.

Das erhaltene Laminat wird im Metallsubstrat einer selektiven Ätzung und einer Spülung unterzogen, womit der Arbeitszyklus zur Herstellung der Schaltungsplatte auf der flexiblen Grundlage beendet ist. The laminate obtained undergoes selective etching in the metal substrate and subjected to a rinse, which is the duty cycle for manufacturing the circuit board is terminated on the flexible basis.

Beispiel 5 Herstellung einer Schaltungsplatte auf einer flexiblen Grundlage mit vier Leitungsebenen. Example 5 Manufacture of a circuit board on a flexible Basis with four management levels.

Der Prozess wird ebenso wie im Beispiel 4 durchgeführt, nur dass als Grundlage eine gelochte Polyamidfolie benutzt wird, die von beiden Seiten mit Schichten eines schweissbaren fluororganischen Polymers bedeckt ist. Auf diese Folie werden von beiden Seiten Metallsubstrate mit auf deren beiden Seiten nach einem beliebigen der Beispiele 1 bis 3 erzeugten Leiterzügen aufgeschichtet. Das Leitungsmuster der Lletallsubstrate wird entsprechend den Topologien des ersten und des zweiten Paares der Leitungsebenen erzeugt. The process is carried out in the same way as in example 4, only that a perforated polyamide film is used as the basis, which is covered on both sides with Layers of a weldable organofluorine polymer is covered. On this slide are metal substrates from both sides with one on both sides any of Examples 1 to 3 produced conductor lines are stacked. The line pattern the Lletallsubstrate is made according to the topologies of the first and the second Pair of management levels generated.

Beispiel 6 Herstellung einer Schaltungsplatte auf einer flexiblen Grundlage mit drei Leitungsebenen, von denen die dritte ebene eine Erd- oder Speiseleitung darstellt. Example 6 Manufacture of a circuit board on a flexible Basis with three line levels, of which the third level is an earth or feed line represents.

Der Prozess geht genauso wie im Beispiel 5 vor sich, nur dass anstatt des zweiten Metallsubstrats mit auf dessen beiden Seiten erzeugten Leiterzügen ein 0,05 bis 0,1 mm dickes Metallband benutzt wird, das aus einem gegen eine auf das Substrat einwirlcenue Ätzung beständigen Metall ausgeführt ist. The process is the same as in Example 5, only that instead of of the second metal substrate with conductor tracks generated on both sides thereof 0.05 to 0.1 mm thick metal strip is used, which consists of one against one on the Substrate einwirlcenue etching resistant metal is carried out.

Dieses metallband wird im folgenden als Erd- oder Speiseleitung benutzt, wobei die Kontaktierung mit dieser über Perforationslöcher in der Polyamidfolie zustande kommt. This metal band is referred to below as earth or Feed line used, the contact with this via perforation holes in the polyamide film comes about.

Beispiel 7 Herstellung einer Schaltungsplatte auf einer kombinierten flexibel-starren Grundlage mit einer eingebauten W~armeableitung,. Example 7 Manufacture of a circuit board on a combined flexible-rigid base with built-in heat dissipation.

Der Prozess geht genauso wie im Beispiel 6 vor sich, nur dass anstatt des Metallbandes 0,5 bis 2,0 mm starke Aluminiumplatten verwendet werden, deren Abmessungen kleiner als die der Polyamidfolie sind. The process is the same as in Example 6, only that instead of of the metal strip 0.5 to 2.0 mm thick aluminum plates are used, their Dimensions are smaller than those of the polyamide film.

In den Grenzen dieser Platten wird auf den im ganzen flexiblen Leiterplatten ein starrer wärmeabführender Abschnitt erzeugt werden, der zur Montage von Bauelementen des Systems vorgesehen ist.Within the limits of these boards, on the whole flexible circuit boards a rigid heat-dissipating section can be generated, which is used for mounting components of the system is provided.

Bei einer hohen Verlustleistung ist zweckmässigerweise an Stelle der Aluminiumplatten ein spezielles Walzgut aus Aluminium mit einer vergrösserten Oberfläche auf einer seiner Seiten zu verwenden. In the case of high power dissipation, it is advisable to take the place of the aluminum plates a special rolled aluminum with an enlarged Surface to use on one of its sides.

Beispiel 8 Anwendung in Systemen. Example 8 Application in systems.

Der Schwerpunkt der Anwendung einer Schaltungsplatte in den Systemen ist die Herstellung von Anschlussfahnen nach aussen und nach innen, was für eine Verbindung der Leiterplatte mit Aussenstromkreisen ausschlaggebend ist und bestimmte Forderungen an die technische Ausstattung des Systems stellt. The main focus of the application of a circuit board in the systems is the production of connection lugs to the outside and inside, what a Connection of the circuit board with external circuits is crucial and certain Makes demands on the technical equipment of the system.

Eine Teilansicht eines auf der vorliegenden Schaltungsplatte mit verschiedenen Arten von nach aussen und nach innen geführten Anschlüssen ausgeführten mikroelektronischen Systems ist in Fig. 5 dargestellt. A partial view of one on the present circuit board with various types of outward and inward connections microelectronic system is shown in FIG.

Die Hauptbesonderheit dieses Systems ist die, dass sämtliche Arten der in diesem verwendeten Anschlüsse im gleichen Arbeitsgang mit den Leitungsebenen hergestellt sind, und zu deren Herstellung und Verbindung bedurfte es keiner Hilfsoperationen. Die Konfiguration der Anschlüsse wird ebenso wie bei den Leiterzügen 3 bis 6 gleichzeitig von beiden Seiten des Metallsubstrats 1 (Fig. 5a, b) ausgeführt. The main peculiarity of this system is that all types the connections used in this in the same operation as the management levels are established, and for their establishment and connection needed there are no auxiliary operations. The configuration of the connections is the same as for the conductor tracks 3 to 6 simultaneously from both sides of the metal substrate 1 (Fig. 5a, b) carried out.

Die stabförmigen inneren Anschlüsse 22 werden in Form einzelner Scheiben von der Seite des Metallsubstrats 1 ausgeführt, die der Seite abgewandt ist, auf die die Grundlage 7 aufgeschichtet wird. The rod-shaped inner connections 22 are in the form of individual disks executed from the side of the metal substrate 1 which is facing away from the side which the foundation 7 is piled up.

Die äusseren Bandanschlüsse 23 werden in Form identischer Figuren auf den eillander abgewandten Seiten des Substrats 1 auogefu~hrt, wobei sie etwas über die Grundlage 7 hinausreichen (Fig. 5c). The outer tape connectors 23 are in the form of identical figures on the sides of the substrate 1 facing away from each other, whereby they slightly Reach beyond the base 7 (Fig. 5c).

Die besonderen inneren Anschlüsse 24, die es gestatten, einer Kontaktunterbrechung auf Korund einer immer vorhandenen Nichtübereinstimmung der Wärmeausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe der Grundlage 7 und der Bauelemente des Systems vorzubeugen, werden kammförmig auf der Seite des Metallsubstrats 1. ausgeführt, die derjenigen abgewandt ist, auf die die Grundlage 7 aufgeschichtet wird. Die Breite der Kammzähne wird gleich der Breite der sich verjüngenden Abschnitte 4 der Leiterzüge 3 erzeugt. Auf die Anschlüsse 22 werden im weiteren eine Subplatte 25 und auf die Anschlüsse 24 ein Bauelement 26 (Fig. 5c, d) montiert Nach der Aufschichtung der Grundlage 7 und der selektiven Ätzung des Substrats 1 bilden sich unter den Scheiben der Anschlüsse 22 Stäbchen 27 aus dem Metall des Substrats 1 aus, die den tragenden Elementen 8 ähnlich sind, die eine Kontaktierung wischen den Leitungsebenen verwirklichen. Die Bandanschlüsse 23 gewinnen die mechanische Festigkeit dank Bändern 28 aus dem Metall des Substrats 1, die sich in deren mittlerem Teil befinden. Über tragenden Elementen 29, die sich aus dem Metall des Substrats 1 unter den Kanten der besonderen inneren Anschlüsse ausbilden, bleiben die Zähne der Kämme 24 nach der ätzung freihängen. The special internal connections 24 that allow an interruption of contact on corundum an always existing mismatch of the coefficient of thermal expansion of the materials of Basis 7 and the components of the system Executed in a comb shape on the side of the metal substrate 1. that facing away from that on which the base 7 is stacked. The width of the comb teeth will be equal to the width of the tapering sections 4 of the conductor tracks 3 generated. on the connections 22 are furthermore a sub-plate 25 and on the connections 24 a building element 26 (Fig. 5c, d) mounted after the foundation 7 and the selective etching of the substrate 1 are formed under the disks of the connections 22 rods 27 made of the metal of the substrate 1, which form the supporting elements 8 are similar, which realize a contact between the line levels. the Band connections 23 gain mechanical strength thanks to bands 28 made from the metal of the substrate 1, which are located in the central part thereof. Above load-bearing elements 29, which consist of the metal of the substrate 1 under the edges of the particular inner Form connections, the teeth of the combs 24 remain after the etching hang freely.

Bei der Montage der Bauelemente 26 biegen sich diese Zähne gegen die Grundlage der Leiterpiatte durch, worauf sie die Eigenschaften von Federn erhalten, die Grössenänderungen von steifen Gliedern bei Wärmeeinwirkungen auf das System aufnehmen. Die Beständigkeit derartiger Anschlüsse gegen Schlag-und Schwingungsbeanspruchungen wird durch eine Lackschicht 21 ermöglicht, die einerseits steif genug zum Ankleben der Bauelemente 26 an der Oberfläche der Leiterplatte sein und andererseits eine bestimmte Elastizität besitzen muss, damit die Anschlüsse 24 die Flexibilität beibehalten. Diese Bedingungen werden am besten durch Kompoundmassen auf der Silikonkautschukbasis befriedigt. When the components 26 are assembled, these teeth bend against each other the basis of the printed circuit board, on which they get the properties of springs, the changes in size of rigid limbs when the system is exposed to heat take up. The resistance of such connections to impact and vibration loads is made possible by a layer of lacquer 21, which on the one hand is stiff enough to be glued on of the components 26 be on the surface of the circuit board and on the other hand a must have a certain elasticity so that the connections 24 retain the flexibility. These conditions are best met by compounds based on silicone rubber satisfied.

Neben den genannten Arten der Anschlüsse weist die nach der genannten Technik hergestellte Schaltungsplatte stets eine zweite Verdrahtungsfläche auf, die zweckmässigerweise zur Verwirklichung der Kontaktierung mittels Thermokompression oder Ultraschallschweissung auszunutzen ist. Ein Realisierungsbeispiel für diese zweite Verdrahtungsfläche ist in Fig. 3 wiedergegeben. In addition to the types of connections mentioned, the one according to the mentioned Circuit board produced by technology always has a second wiring surface, expediently to realize the contact by means of thermocompression or ultrasonic welding is to be used. An implementation example for this The second wiring area is shown in FIG. 3.

IIauptvorteil des erfindungsgernässen Verfahrens ist die Beseitigung von in den bekannten Verfahren zur Schaffung einer Mehrebenenverdrahtung unvermeidlichen Operationen zur Erzeugung und Metallisierung von Kontaktierungen zwischen den Ebenen sowie die U#berführun##-von gedruckten Bauteilen und Hybrid-Mikroschalt-ungen auf eine einheitliche Konstruktions- und technologische Basis. Dies gibt die Möglichkeit: - den Arbeitsaufwand für die Herstellung des Systems in Abhängigkeit vom Grad seiner Kompliziertheit um 35 bis 75 /# abzusenken; - die Bauelementendichte im System um das 5- bis 10-fache gegenüber der gedruckten Verdrahtung und um das l,5-bis2-'fache gegenüber der Dickschichttechnik zu ver- grössern; - die Zuverlässigkeit des Systems zu erh#hen; - die Verwendung von Edelmetallen und Mangelwerkstoffen auszuschliessen oder auf ein Minimum zu bringen. The main advantage of the method according to the invention is elimination inevitable in the known methods of creating multilevel wiring Operations for the production and metallization of contacts between the levels as well as the U # berführun ## - of printed components and hybrid microcircuits a uniform construction and technological basis. This gives the possibility: - the amount of work involved in creating the system depending on the degree of its Decrease complexity by 35 to 75 / #; - the component density in the system 5 to 10 times that of printed wiring and 1.5 to 2 times as much compared to thick-film technology increase; - the reliability to increase the system; - the use of precious metals and deficient materials excluded or reduced to a minimum.

Die Selbstkosten der eigentlichen Leiterplatten können mit Berücksichtigung verschiedener Arten der Leiterplatten, die durch eine in der erfindungsgemassen Technik gefertigte Leiterplatte ersetzt werden können, um mehr als das Zweifache abgesenkt werden. The cost of the actual circuit boards can be taken into account different types of printed circuit boards, which by one in the invention Technique manufactured circuit board can be replaced by more than twice be lowered.

Wichtiger Vorteil Ses erfindungsgemässen Verfahrens ist auch der Umstand, dass praktisch eine beliebige der vorhandenen Arten der Schaltungsplatten nicht nur ausgeschlossen, sondern auch mit qualitativ neuen Möglichkeiten vervollständigt werden kann, die durch die neue Leiterplattemit.einer kombinierten Grundlage realisiert werden. Another important advantage of the process according to the invention is that The fact that virtually any of the existing types of circuit boards not only excluded, but also completed with qualitatively new possibilities which can be realized by the new printed circuit board with a combined basis will.

Da das vorliegende Verfahren auf den Operationen zur elektrolytischen Abscheidung und der chemischen Ätzung aufbaut, erfordert es die Arbeit mit flüssigen chemischen Reagenzien, besitzt aber im Vergleich zu in der Hybridtechnik verwendeten "trockenen" Verfahren eit grössere technische Möglichkeiten und ist universell anwendbar. Im erfindungs gemässen Verfahren kann eine qualitativ neue Leiterplatte erhalten werden, die der gedruckten Leiterplatte lediglich nach der Ilerstellungstechnologie und nach den niedrigen Kosten nahe kommt und nach den technischen Möglichkeiten bei gleicher Grösse an unvergleichlich teuerere Präzisionsplatten für integrierte Hybrid-Schaltkreise dicht angrenzt. Since the present method is based on the operations for electrolytic Deposition and chemical etching builds up, it requires working with liquids chemical reagents, but has compared to those used in hybrid technology "Dry" processes have greater technical possibilities and can be used universally. In the fiction, according to the method, a qualitatively new circuit board can be obtained that of the printed circuit board only according to the manufacturing technology and after the low cost comes close and after the technical possibilities with the same size of incomparably more expensive precision plates for integrated Hybrid circuits are closely adjacent.

Claims (11)

PATENTMNSPRUCff# Herstellungsverfahren für in mikroelektronischen Systemen verwendete Leiterplatten, bei dem - auf einem Metallsubstrat Leiterzüge der Leiterplatte erforderlicher Konfiguration aus einem sich gegenüber dem Substrat selektiv ätzen lassenden lvietall erzeugt, - eine Grundlage der Leiterplatte auf die eine Seite des Substrats aufgeschichtet und - das Substrat für dessen ganze Dicke selektiv gegenüber den Leiterzügen geätzt wird, d a d u r c h g e k e n n æ e i c h n e t, dass die Leiterzüge von beiden Seiten des Substrats erzeugt und - auf der Seite des Substrats, die derjenigen Seite abgewandt ist, auf die die Grundlage aufgeschichtet wird, die Leiterzüge erzeugt werden, die mindestens einen sich veråüngenden Abschnitt aufweisen und - die selektive ätzung des Substrats so lange dauert, bis sein Metall lediglich unter den sich verjüngenden Abschnitten vollständig entfernt worden ist. PATENTMNSPRUCff # Manufacturing process for in microelectronic Systems used printed circuit boards, in which - on a metal substrate conductor tracks The required configuration of the printed circuit board is made up opposite the substrate selectively etched lvietall produced, - a basis of the printed circuit board one side of the substrate is stacked and - the substrate for the whole of it Thickness is etched selectively with respect to the conductor tracks, which is not possible æ e i c h n e t that the conductor tracks are generated from both sides of the substrate and - On the side of the substrate which is turned away from the side on which the base is located is piled up, the conductor tracks are generated, the at least one tapering Have section and - the selective etching of the substrate lasts until only completely removed its metal under the tapered sections has been. 2. Verfahren nach Anspruch 1., d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Erzeugung kreuzender Leiterzüge die entsprechenden Leiterzüge auf derjenigen Seite des Substrats, auf die die Grundlae aufgeschichtet wird, auf den Abschnitten seiner Oberfläche erzeugt werden, die den entsprechenden sich verjüngenden Abschnitten der kreuzenden Leiterzüge gegenüberliegen. 2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c N e t that to generate crossing conductor tracks the corresponding conductor tracks on that side of the substrate on which the base is layered the sections of its surface are created which are tapered to the corresponding Sections of the crossing conductor tracks are opposite. 3. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die Leiterzüge mit mindestens einem sich verjüngenden Abschnitt in der Weise erzeugt werde., dass - die Breite ihres scinalsten Abschnitts mit der Dicke des Metallsubstrats korninensurabel und - mehr als um das Zweifache kleiner als die Breite der Abschnitte der Leiterzüge an deren Verbindungsstellen mit anderen mit ihnen verbundenen Leiterzügen ist. 3. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c n e t that the conductor tracks with at least one tapered section in in such a way that - the width of its most scinal section with the Thickness of the metal substrate grain-tolerable and - more than two times smaller than the width of the sections of the conductor tracks at their junctures with others is connected to them. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Metallsubstrat vor der Aufschichtung der Grundlage gegenüber den Leiterzügen selektiv für eine Tiefe, die in den Grenzen von 0,01 bis 0,05 der Breite der Leiterzüge gewählt ist, geätzt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e does not indicate that the metal substrate is used prior to piling the base with respect to the conductor tracks selectively for a depth that is within the limits of 0.01 to 0.05 of the width of the conductor tracks is selected, is etched. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Metallsubstrat mit den auf diesem erzeugten Leiterzügen vor der Aufschichtung der Grundlage ausgeglüht wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e no indication that the metal substrate with the conductor tracks generated on it annealing before the foundation is built up. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - als Metall des Substrats a) Kupfer, b) Eisen, c) Aluminium oder d) Legierungen auf deren Basis und - als Metall der Leiterzüge a) Nickel, b) Kupfer, c) Zinn, d) Gold oder e) deren Kombinationen verwendet werden. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e no indication that - as the metal of the substrate a) copper, b) iron, c) Aluminum or d) alloys based on them and - as the metal of the conductor tracks a) Nickel, b) copper, c) tin, d) gold or e) combinations of these are used. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass #wischen dem Substrat und der Grundlage der Leiterplatte beim Aufschichten der ersteren mindestens eine aus einem dielektrischen Werkstoff ausgeführte Schicht erzeugt wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, d a d u r c h g e does not indicate that #between the substrate and the base of the circuit board when stacking the former, at least one made of a dielectric material executed layer is generated. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schicht aus dem dielektrischen Werkstoff mit Löchern an den Stellen der Leiterplatte erzeugt wird, wo die Wärme entwickelnden Elemente des mikroelektronischen Systems und/oder die Verbindungen mit einer nachfolgenden Schicht angeordnet werden. 8. The method according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the layer of dielectric material with holes in the places The printed circuit board is produced where the heat-generating elements of the microelectronic System and / or the connections are arranged with a subsequent layer. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c.h n e t, dass die Grundlage aus Metall erzeugt wird. 9. The method according to claim 7 or 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c.h n e t that the base is made of metal. 10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Grundlage aus einer vorgefertigten Leiterplatte erzeugt wird. 10. The method according to claim 7 or 8, d a d u r c h g e k e n n z e i n e t that the basis is generated from a prefabricated circuit board will. 11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Grundlage aus einem Metallsubstrat mit auf diesem nach Anspruch 1 ausgeführten Leiterzügen erzeugt ist. 11. The method according to claim 7 or 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the base consists of a metal substrate with on this according to claim 1 executed conductor runs is generated.
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