DE4101788A1

DE4101788A1 - Chipkondensator und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE4101788A1
Application number: DE19914101788
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr Sc N Teuschler
Original assignee: TECH WISSENSCHAFTLICHE GES THI
Current assignee: TECH WISSENSCHAFTLICHE GES THI
Priority date: 1991-01-18
Filing date: 1991-01-18
Publication date: 1992-07-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Bauelemente des Fachgebietes Elektrotechnik/Elektronik, insbesondere auf einen Chipkondensator in Dünnschichttechnik und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Im Rahmen der Aufsetztechnik oberflächenmontierbarer elektronischer Bauelemente (SMT), erlangen Chipkondensatoren eine zunehmende Bedeutung. Sie können gemeinsam mit anderen Bauelementen der Chipfamilie, z. B. Chipwiderständen, diskreten und integrierten Chiphalbleiterbauelementen auf Systemträgern durch automatische Bestückung und Fixierung nach verschiedenen Fügeverfahren, speziell Löten und Kleben, mit den Leiterbahnstrukturen kontaktiert werden. Die Anwendung ist in der gesamten elek tronischen Gerätetechnik gegeben, da sich neben einer Minia turisierung Vorteile bei den Lebensdauer- und Zuverlässig keitsparametern, insbesondere in der Produktions- und Material ökonomie offenbaren.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Chipkondensatoren werden fast ausschließlich nach der keramischen Folientechnologie in Einschicht- und Vielschichtausführung her gestellt. Diese Folien werden vor einem Sinterprozeß beidseitig für Einschichtkondensatoren oder einseitig für gestapelte Vielschicht kondensatoren nach verschiedenen Verfahren mit den erforderlichen Kondensatorbelegen ausgestattet. Diese Belege können durch Sieb druckprozesse meist edelmetallhaltiger Pasten hergestellt werden, wobei sich ein gemeinsamer Sinterprozeß der keramischen "grünen" Folien mit den glashaltigen Metallphasen anschließt. Eine andere Möglichkeit, die Kondensatorbelege herzustellen, besteht in der Anwendung der Aufdampftechnik (Sputtern) auf die keramischen Folien. Ferner können diese Belege auch dadurch erzeugt werden, daß die elektrisch leitfähige Phase während des Sinterprozesses pyro lytisch erzeugt wird, wenn entsprechende Substanzen zuvor auf die keramischen Folien aufgetragen wurden. Hierzu eignen sich neben Edelmetallen auch Buntmetalle, Legierungen und pyrolysierbare Kohlenstoffverbindungen. Letzendlich sind auch Imprägnations verfahren von bereits gestapelten Folienverbänden anzuführen. Diese Prozeßführungen sind auf relativ einfache Weise zu realisieren und sind ökonomisch vertretbar.

Für Chipkondensatoren besteht die Forderung, daß sie bei der automatischen Bestückung nach der SMD-Technologie sowohl "face up" als auch "face down" montiert werden können. Dieses in der Regel auf starre oder flexible Leiterplatten und schichtelektronischen Dick- oder Dünnfilm-Keramiksubstraten. Hierzu ist es notwendig, daß die Chipkondensatoren zwei um die Ränder gehenden Kantenkontaktierungen aufweisen, die sowohl die Kondensatorbelege kontaktieren, als auch zur Montage auf Kontaktbahnen des Substrates durch Löt,- Bond-, oder Leitkleberprozesse dienen. Diese sogenannte Kantenkontaktierung ist nur durch kosten- und materialaufwendige Prozeßschritte zu realisieren und steht einer kontinuierlichen Fertigungsweise der gesamten bekannten Chipkondensatorherstellungsverfahren entgegen. Nach dem derzeitigen technischen Stand werden Edelmetallglasuren nach komplizierten Verfahren aufgetragen und aufgesintert. Um die Ablegierung dieser Phase bei Lötungen zu verhindern, muß eine Sperrschicht aus Nickel oder Kupfer/Nickel galvanisch oder stromlos in entsprechenden Bädern erzeugt werden, wobei sich eine nachfolgende Belotung anschließen muß. Auch eine Glasplattierung aus der thermischen Zersetzung von Metall- Carbonylen (z. B. Nickel) wurde vorgeschlagen, wird jedoch aus den bekannten Gründen nicht appliziert. Technologisch favorisiert ist dagegen das Aufsputtern geeigneter Metallphasen im Hochvakuum mittels einer aufwendigen Magazintechnologie. Sperrschichten können, Lötschichten müssen in getrennten Arbeitsgängen abge schieden werden. Das Aufsputtern einer Belotungsphase ist nur von theoretischem Wert und hat sich in der Praxis nicht durchsetzen können. Gleiches gilt für die Anwendung polymergebundener Leit pasten auf der Basis von Edelmetallen, Buntmetallen bzw. deren Legierungen. Zusammengefaßt muß festgestellt werden, daß die Herstellung von Chipkondensatoren an die Anwendung zahlreicher unterschiedlicher Technologien gebunden ist. Hierbei fallen in der Regel chemische Abprodukte an, die mit hohem Kostenaufwand ent sorgt werden müssen. Diese Technologien basieren alternierend oder konjugiert in der keramischen Folientechnik, Sintertechnik, Siebdrucktechnik, Galvanik, Sputter- oder Aufdampftechnik, Magazintechnik und Abdeck- und "lift off"-Techniken und anderen. Aus dieser Kurzanalyse des technischen Standes geht hervor, daß alle bekannten Lösungen auf der Anwendung einer diskontinuier lichen Arbeitsweise beruhen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die dem beschriebenen Stand der Technik anhaftenden Mängel zu beseitigen und einen Chipkon densator sowie das Verfahren zu dessen Herstellung zu offenbaren, der nach einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt wird, keine Hilfsarbeitsgänge und Hilfsmaterialien erfordert, keine Umwelt belastung durch chemische Abprodukte bewirkt und infolge weniger Arbeitsgänge mit eingeschränktem technologischen Einsatz eine hohe Fertigungsökonomie bedingt.

Darstellung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zu üblichen Ausführungen kompatible Chipkondensatoren kontinuierlich herzustellen, indem ein flexibles Substratmaterial verwendet und als Strang durch alle Fertigungsabschnitte bis zu dem Arbeitsgang geführt wird, an dem die Vereinzelung zu Chipkondensatoren notwendig werden kann, d. h. bis zur Einzelprüfung, Endmessung, Sortierung und Verpackung. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Substratmaterial ein thermisch umformbares und gegebenenfalls kristallisierbares organisches Polymermaterial verwendet wird, das geeignet ist, den thermischen Belastungen während des Produktionsprozesses zu widerstehen und das die Wärmeformbeständigkeit aufweist, um Lötprozesse und übliche thermische Belastungen als Kondensatorbauelement zu tragen. Wie im folgenden offenbart wird, werden alle wesentlichen Arbeitsgänge auf der Basis der Hochvakuumtechnik (Schichtensputtern, Elektronenstrahlbearbeitung) durchgeführt. Auf den Einsatz von Hilfsarbeitsgängen (Maskierung, "lift off′s" usw.) und Hilfsmaterialien, sowie auf eine Lösungsmittelbelastung der Produktionssphäre wird grundsätzlich verzichtet. Es handelt sich somit bei der Erfindung um eine konsequente Applikation der Vakuumtechniken zur Herstellung von vorzugsweise Einschicht- Chipkondensatoren.

Das erfindungsgemäße Verfahren und das resultierende Bauelement wird unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.

Als polymeres Grundmaterial wird eine thermisch umformbare Folie hoher Wärmeformbeständigkeit verwendet und zu einer Breite ge schnitten, die etwa der doppelten Chipkondensatorlänge entspricht (Fig. 1/1/). Je nach verwendetem Folientyp ist gegebenenfalls die Oberflächenseite vorzubehandeln, auf der Metallbeschichtungen, vorzugsweise mittels Sputtertechnik, vorgenommen werden müssen. Diese Vorbehandlung verfolgt ausschließlich den Zweck, die er forderlichen Haftfestigkeiten zur metallischen Phase zu vermit teln. Das kann durch eine Oberflächenbeschichtung mit einem spezi ellen organischen Material ("primer") oder durch Oberflächenver änderung vermittels Plasma- oder Ionenstrahlätzung erfolgen. Außerdem kann die Haftfestigkeit auch durch die geeignete Wahl der Sputterparameter beeinflußt werden. Zweckmäßig wird die Folientech nologie von Rolle zu Rolle durchgeführt. Ebenso wird der erste Sputterprozeß zur Erzeugung einer asymetrischen streifenförmigen Metallisierung gemäß Fig. 1/2/ durchgeführt. Als Metallphase wird Kupfer oder eine Kupferlegierung gesputtert. Da an die Leitfähig keit der gesputterten Schichten keine hohen Anforderungen gestellt werden, sind auch andere Metallphasen einsetzbar, soweit sie sich zur Termination verzinnen lassen. Auch der Einsatz von Aluminium ist möglich, wenn durch partiell aufgebrachte Zwischenschichten eine Verzinnung ermöglicht werden kann. Auf die Möglichkeit einer sequentiellen Nachbeschichtung mit einem edleren Buntmetall wird hingewiesen, wenn für spezielle Anwendungsfälle die Forderung nach exaktesten Bauelementenkontaktierungen besteht. Das streifenförmig metallisierte Folienband wird mit einer Vorrichtung in der Wärme derartig beidseitig um 180° gefaltet, daß die Faltkanten mechanisch schlüssig auf der gefalteten Seite angeordnet sind. Die Längsmetal lisierungen des Folienbandes sind dann geometrisch in der Art um gebildet, daß sie zwei um die Ränder gehende elektrische Leitpha sen gemäß Fig. 1/3/ aufweisen. Der breitere Streifen dieser asymme trischen Metallisierung bildet gleichzeitig die Grundelektrode des Chipkondensators. Diesem Faltprozeß fügt sich unter mechanischer Führung der umgeformten Folie eine Kalandrierung bei erhöhter Temperatureinwirkung an, um die thermische Formbeständigkeit zu erreichen. Bei der Verwendung einer partiell rekristallisierenden Thermoplastfolie kann diese Wärmeformbeständigkeit direkt erzielt werden. Bei Folienwerkstoffen mit einem geometrischen Memoire ist die Anwendung eines faltseitig aufgebrachten Schmelzadhäsives geboten. Weiterhin kann eine Oberflächenschweißung durch Thermo kompression oder Ultraschalleinwirkungen erzielt werden. Ebenfalls im kontinuierlichen Verfahren wird eine Sputterbeschichtung mit einem dielektrischen Material auf dem breiten Längsstreifen in der Art vorgenommen, daß ein metallischer Kantenstreifen entsprechend dem schmalen metallischen Längsstreifen gemäß Fig. 1/4/ unbedeckt bleibt. Angewendet werden hierbei die sogenannten Klasse I-Dielektrika, vorzugsweise die Volloxide der Elemente Ti, Si, Ba, La, Nd und erweiternd die Verbindungen CaTiO₃, SrTiO₃, BaTiO₃, CaZrO₃ und anderen. Durch das Verfahren bedingt, werden einige Nachteile der Klasse II der Dielektrika vermieden. Die Grundlage zur Herstellung von z. B. Einschichtchipkondensatoren hoher Stabi litätskennziffern ist somit gegeben. Das betrifft im einzelnen

- geringe Zeitabhängigkeiten der Kapazität und des Verlustfaktors,
- linearer Verlauf des TCC (Temperaturkoeffizient der Kapazität) entsprechend COG (NPO)-Ausführungen,
- kleiner Verlustfaktor (kleiner 0,1% bei 1 MHz),
- geringe Abhängigkeit der Kapazität von Frequenz und Spannung (kleine Ionen-, Orientierungs-und Raumladungspolarisation).

Das kontinuierliche Aufsputtern der metallischen Deckelektrode erfolgt mit einer teilweisen Überdeckung des schmalen Kontaktstreifens, wobei ein Abstand zur Gegenelektrode gemäß Fig. 1/5/ gewährleistet sein muß. Das Deckelektrodenmaterial kann aus dem gleichen Metall wie bei der Herstellung der Grundelektrode (einschließlich der Terminationskanten) bestehen. Da aber keine Anforderungen an eine Lötbarkeit bestehen, können auch andere Metalle, darunter auch Aluminium, verwendet werden. In den weiteren technologischen Prozessen muß die Hermetisierung des Schichtaufbaus, die Belotung und die Desintegration des Bandes zu diskreten Chipkondensatoren bewirkt werden. Hierzu ergeben sich zahlreiche Varianten, auf die hier nicht näher einzugehen ist, wenn die in der Zielstellung der Erfindung genannten Fakten zu grunde gelegt werden. Nach diesen Gesichtspunkten erfolgt die Hermetisierung in zwei Teilschritten. Zuerst wird mit Hilfe der Magnetronsputtertechnik eine oxidische Phase ganzflächig in der Art auf das Kondensatorband abgeschieden, daß die Kontaktflächen unbedeckt bleiben. Danach wird eine Resistfolie mit Schmelzkle berauftrag nur auf diese Oxidphase im kontinuierlichen Verfahren in der Wärme aufkalandriert. Die Belotung der beidseitigen Kontakt flächen wird ebenfalls kontinuierlich durchgeführt, indem das Band durch ein Belotungsbad geführt wird. Sollte eine Einzelkennzeich nung der Chipkondensatoren erforderlich sein, so offenbart sich auch hier ein Vorteil der kontinuierlichen Verfahrensweise gegen über den bisher bekannten Chargentechnologien. Die Kennzeichnung der Einzelelemente erfolgt durch das bekannte Stempelumdruck verfahren am praktisch endlosen Band oder durch Tampondruck. Auf die Möglichkeit der Anwendung einer Laserbeschriftung wird hingewiesen, wenn eine entsprechende Resistdeckfolie eingesetzt wird.

Die vorgenannten Darlegungen basieren auf neueren Erkenntnissen der Polymerenforschung, Beschichtungstechniken und physikalisch chemischen Forschungen. Da diese Komplexe international extensiv bearbeitet werden, ist zukünftig mit einer materialseitigen Modi fizierung des erfindungsgemäßen Verfahrensgegenstandes zu rechnen, zum Beispiel mit einer Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit, der thermischen Formbeständigkeit und Umformbarkeit der organischen Phasen. In diesem Zusammenhang wird bezüglich der Hochpolymerisate auf "M.Wolff, Elektronik, Produktion und Prüftechnik (Oktober 1987) Seiten 42-47", bezüglich des Vakuumbeschichtens von Kunststoffolien auf "G.BIEKEHOHER, Kunststoffe 78 (1988), Heft 9, Seiten 763-765" bezüglich der Theorien zur Haftung von Metallschichten auf Polymermaterialien auf Metalloberflächen in "Kunststoffe 40 (1986), Heft 10, Seiten 417-421" und bezüglich der Haftfestigkeitsmessung von Dünnschichten auf "T.R. HULL, I.S. COLLIGON, A.E. HILL in Vakuum 37 (1987) 3/4, Seiten 327-330" verwiesen. Zur Realisierung einer bisher unerreichten hohen Fertigungsökonomie und Anlagenausnutzung wird darauf hin gewiesen, daß das vorliegende Verfahren zur Herstellung von poly meren Chipkondensatoren weitgehend in simultanen Parallelbear beitungen entsprechend angeordneter Polymerbandführungen durch geführt wird. Als Sonderfall für eine durchzuführende Großpro duktion, zum Beispiel eine Anzahl von 100 Bauelementen pro Anlage und Jahr, ist eine Folienbreite einzusetzen, die 10 bis 20 übereinander stehenden Kondensatorstrukturen entspricht. Hierbei werden alle Sputtervorgänge zeitgleich durchgeführt. Nach der Trennung in Einzelkondensatorstreifen wird die "Chipumformung" gemäß der Beschreibung durchgeführt. Die Fixierung des Schutz adhäsivs und die Einzelkennung kann in diesen simultanen Prozeßablauf einbezogen werden.

Die Desintegration des Bandes zu diskreten Chipkondensatoren kann auch nach mechanischen und/oder optisch-fokussierenden Methoden durchgeführt werden.

Der beschriebene Fertigungsablauf ist unter Einbeziehung der beim Schichtwiderstandsabgleich bekannten Elektronenstrahlschnitt technologie mit einem vertretbaren Mehraufwand zu modifizieren. Hierbei wird auf die sonst notwendige Maskenbedampfung (Sputterung) zur Streifenmetallisierung verzichtet. In diesem Fall wird der Folienstreifen gemäß Fig. 1 (1) mit einer durchgängigen Streifenmetallisierung gemäß Fig. 2 (1) mit Hilfe der Sputtertech nologie erzeugt. Mit einem Elektronenstrahl wird diese Metallisierung in Längsrichtung derartig geteilt, daß ein Schmal streifen die später an den Rand gehende Kontaktierung und ein Breitstreifen die Grundelektrode des Chipkondensators und die später um den Rand gehende Kontaktierung darstellen. Gleichzeitig werden die Grundelektroden einschließlich der Kontaktflächen durch Doppelschnitte gemäß Fig. 2 (2) entsprechend der Kondensatorgeo metrie elektrisch getrennt. Zwischen den Doppelschnitten erfolgt die spätere Desintegration des Bandes zu diskreten Chips. Das Dielektrikum wird gemäß Fig. 2 (3) und die Deckelektrode gemäß Fig. 2 (4) aufgesputtert. Die Hermetisierung und die Folgearbeits gänge werden in der bereits beschriebenen Weise gemäß Fig. 2 (5, 6) durchgeführt. Die Vorteile dieses Elektronenstrahlverfahrens liegen darin begründet, daß die Simultanproduktion vereinfacht durchge führt werden kann und sich ein Mehrschichtaufbau (Vielschicht kondensator) infolge der Mikrobearbeitung leichter ermöglichen läßt. Auch die Elektronenstrahlbearbeitung erfolgt nicht im Steppschritt, sondern nach dem zur Bandgeschwindigkeit synchronen Mitführungsprinzip des Bearbeitungsmodus. Auf die mögliche Anwen dung der Lasertechnologie wird hingewiesen. Die klar erkennbaren Vorteile der kontinuierlichen Produktionsweise, die von einer Minimierung des Arbeitszeitaufwandes begleitet wird, lassen sich weiterhin auf eine rechnergestützte Organisation des Fertigungs ablaufes und der Qualitätssicherung ohne jeglichen Belegdurchlauf erweitern. Hierdurch ist auch die notwendige Flexibilität des Fertigungsablaufes hinsichtlich der Produktionssteuerung auf bestimmte Bauelementezielwerte entsprechend der Marktlage zu sichern. Auf die Möglichkeit eines Mehrschichtaufbaus von polymeren Chipkondensatoren mit alternierend angeordneten Elektroden- und Dielektrikumschichten wird hingewiesen. Gleiches gilt für strukturierte Terminations- und Grundelektrodenschichten.

Ausführungsbeispiele

Als thermisch umformbare und wärmeformbeständige Polymerfolien sind vor allem die folgenden Materialien erfindungsgemäß als Grundphase von Chipkondensatoren einzusetzen:
Polyetherimide
Polyethersulfone
Polyetheretherketone
Polyphenylensulfide
Polyimide
Polyphenylchinoxaline
Polypnenylchinoxalinimide
und andere. Sowie flexible Epoxidglasgewebelaminate und Glasgewebelaminate mit wärmeformbeständigen modifizierten Epoxidharzen als Bindemittel. Die Dicke der einzusetzenden Folien liegt im Bereich von 0,1 bis 0,3 mm, woraus eine Grundbauele mentedicke von 0,2 bis 0,6 mm im faltfixierten Zustand resul tiert. Für die zur Zeit meist angewendete Type 1206 (3·1,5 mm²) beträgt die Dicke 0,25 mm. Zur Realisierung der Chiplänge von 3 mm ist eine ungefaltete Folienbreite von etwas mehr als die doppelte Chiplänge einzusetzen, nämlich 6,3 mm. Bei dem Simultanverfahren für Großserien ein Vielfaches davon.

Beispiel 1 Herstellung von Einschicht-Chipkondensatoren ohne Strahlungsbearbeitung

Verwendet wird eine Polymerfolie oder ein Laminat nach Anspruch 2 mit einer Breite von 6,30 mm gemäß Fig. 1/1/, auf welche Kontakt streifen aus Kupfer oder einer Kupfer-Nickel-Legierung gemäß Fig. 1/2/ mit einer Dicke von 20 bis 200 nm aufgesputtert werden. Die Randstreifen zu den metallisierten Bezirken sind gemäß Fig. 3/5, 6/1, 00 mm breit. Die beiden Längsstreifen bedecken daher die Mittelfolie mit einer Gesamtbreite gemäß Fig. 3/2, 3/ von 4,30 mm. Der schmale Kontaktstreifen gemäß Fig. 3/2, 3/ weist eine Breite von 1,15 mm auf, an die sich der Freistreifen gemäß Fig. 3/3, 4/ mit 0,30 mm Breite anschließt. Der breite Kontakt streifen gemäß Fig. 3/4/ bildet gleichzeitig die Grundelektroden fläche. Das so metallisierte Folienband wird in der Wärme mit Hilfe eines Umformschuhes beidseitig so um 180° gefaltet, daß die Faltkanten mechanisch schlüssig auf der gefalteten Seite angeordnet sind. Die Längsmetallisierungen des Folienbandes sind dann geometrisch in der Art umgebildet, daß sie zwei um die Ränder gehende Leitphasen gemäß Fig. 1/3/ aufweisen. Der breitere Streifen dieser asymetrischen Metallisierung bildet gleichzeitig die Grundelektrode des Kondensators. Im Fall der Verwendung einer Polyimidfolie wird die Dauerhaftigkeit des gefalteten Zustandes durch die Anwendung eines bereits aufgetragenen Schmelzadhäsivs und Wärmekalandrierung erreicht. Bei der Verwendung von Poly phenylensulfid wird zusätzlich das Rekristallisationsvermögen dieses Materials genutzt. Die Verwendung von Polyphenylchinoxalin und Polyphenylchinoxalinimid gestattet die dauerhafte Fixierung durch eine Thermokompressionsschweißung. Das Dielektrikum wird, durch Schablonen begrenzt, partiell gemäß Fig. 1/4/ auf die Grund elektrode gesputtert. Hierzu werden die folgenden Oxide, einzeln oder in Kombination, eingesetzt: TiO₂, SiO₂, BaO, La₂O₃, Nd₂O₃ und andere. Als Target kann auch das folgende Material verwendet werden: CaTiO₃, SrTiO₃, BaTiO₃, CaZrO₃ und andere. Die Material auswahl und die Schichtdicke richtet sich nach der gewünschten Volumenkapazität des Einschicht-Chipkondensators. Typische Schichtdicken liegen zwischen 20 und 200 nm, entsprechend 200 und 2000 AE. Die Deckelelektrode wird gemäß Fig. 1/5/ aus dem gleichen Material wie die Grundelektrode aufgesputtert. Geschützt wird der Schichtaufbau durch eine aufgesputterte Kieselglasschicht (SiO₂) und das Aufbringen einer schmelzadhäsiven Folie gemäß Fig. 1/6/. Die Trennung des Bandes zu Einzelchips mit einer Breite von 1,5 mm erfolgt durch einen Schlag-Schneidprozeß im kontinuierlichen ver fahren. Grundsätzlich sind auch mechanisch zerspanende Verfahren (Trennschleifen) oder optisch-fokussierende Verfahren (Laser trennung) verwenden.

Beispiel 2 Zielstellung wie im Beispiel 1

Unter geometrisch gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 wird die Streifenmetallisierung gemäß Fig. 1/2/ hergestellt. Im ungefalteten Zustand wird danach das Dielektrikum entsprechend Fig. 2/3/, die Deckelelektrode entsprechend Fig. 2/5/ gesputtert. Über die Hermetikschicht wird eine geometrisch gleiche Adhäsivfolie aufgetragen. Der Faltprozeß zum Chipband analog Fig. 1/3/ und entsprechend dem Beispiel 1 durchgeführt. Das gleiche gilt für die Desintegration des Chipbandes zu Einzelchips.

Beispiel 3 Zielstellung wie in Beispiel 1

Eingesetzt wird ein Folienband von zum Beispiel 63,00 mm, was einer 10fachen Anordnung von Chipstrukturen entspricht. Diese Strukturen werden analog dem Beispiel 2 simultan und konti nuierlich hergestellt. Nach Trennung zu Einzelstrukturbändern von 6,30 mm Breite wird zur Bauelementenkomplettierung nach dem Beispiel 2 verfahren.

Beispiel 4 Zielstellung wie im Beispiel 1

Eingesetzt wird ein Folienband entsprechend Fig. 4, wobei die Streifenstrukturierung beim ersten Metallisierungssputterprozeß zu einer Feldstrukturierung erweitert wurde. Nach dem gewählten Bei spiel des Typ 1206 (3,0·1,5 mm²) beträgt die Bemaßung nach Fig. 4:/1/ gleich 1,5 mm und Fig. 4:/2/ gleich 0,2 bis 0,4 mm. Verfahrenstechnisch wird die weitere Chipproduktion entsprechend der Beispiele 1 bis 3 betrieben. Die Chiptrennung erfolgt mittig der Fugen zwischen den Metallisierungsfeldern, was einen Beitrag zur Verbesserung der Hermetisierung des Chipbauelementes dar stellt.

Beispiel 5 Herstellung von Einschicht-Chipkondensatoren mit Strahlungs - bearbeitung

Verwendet wird eine Polymerfolie oder ein Laminat nach Anspruch 2 mit einer Breite von 6,30 mm gemäß Fig. 1/1/, auf welche ein Kon taktstreifen aus Kupfer oder einer Kupfer-Nickel-Legierung gemäß Fig. 2/1/ aufgesputtert wird. Dieser Streifen ist mittig der Folie oder des Laminates mit einer Breite von 4,30 mm und einer Dicke von 20 bis 200 nm ausgeführt. Im kontinuierlichen Elektronen strahlschnittverfahren bzw. Laserschnittverfahren wird eine Strukturierung gemäß Fig. 5 durchgeführt. Auf die Möglichkeit der synchronen Mitführung des Bearbeitungsstrahls wird hingewiesen. Für die beispielsweise Bemaßung nach Fig. 5 wird angesetzt: 1 = 6,30 mm, 2 = 5,30 mm, 3 = 4,15 mm, 4 = 1,50 mm, 5 = ca. 0,2 bis 0,4 mm. Die Abtragungsspurbreite beträgt ca. 2 bis 30 Mikrometer. Die technologische Fortführung des Fertigungsprozesses wird entsprechend dem Beispiel 2 und im Fall der hochökonomischen Simultanbearbeitung nach dem Beispiel 3 vorgenommen. Die Trennung der Chipbänder erfolgt nach Fig. 2/6/ zwischen den Doppelschnitten der Kondensatorbegrenzung.

Beispiel 6 Herstellungsverfahren von Mehrschichtkondensatoren

Das Verfahrensprinzip gestattet die Herstellung von alternative angeordneten und kontaktierten bzw. isolierten Metall-bzw. Dielektrikumschichten nach den bekannten Ausführungen von Viel schichtchipkondensatoren. Allerdings ist hier nur eine Schicht anordnung nach der Pyramidengeometrie möglich, was den Anwendungs bereich einschränkt. Aus geometrischen Gründen bietet die Verfah rensweise nach Beispiel 5 hierzu Vorteile. Da lötbare bzw. belo tungsfähige Kontaktflächen bereits bei den ersten Produktions schritten erzeugt wurden, kann für den beschriebenen Mehrschicht aufbau auch Aluminium als Elektrodenmaterial eingesetzt werden.

Claims

1. Chipkondensator und Verfahren zu dessen Herstellung in Dünnschichttechnik mit einem wärmeformbeständigen organischen Polymermaterial als Substrat und aufgesputterten Kontakt-, Elektroden- und Dielektrikumschichten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polymerfolie mit aufgesputterten Kontakt- und Grundelektroden streifen gemäß Fig. /1/Abb. 2 verwendet und derartig gefaltet und thermisch-adhäsiv so fixiert wird, daß sie der Fig. /1/Abb. 3 entspricht, wobei die Metallisierungen um die Kanten greifen, daß eine dielektrische Schicht partiell auf dem breiten Kontakt streifen gemäß Fig. /1/Abb. 4 gesputtert wird, daß eine Deckelek trode, das Dielektrikum und den schmalen Kontaktstreifen partiell überdeckend, gemäß Fig. /1/Abb. 5 gesputtert wird, daß eine Hermetisierungsschicht gemäß Fig. /1/Abb. 6 angeordnet und nach einer Belotung der Randkontaktierungen des Streifens dieser Einzelchips getrennt wird.

2. Chipkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerfolie ein thermisch umformbares Material hoher Wärmeform beständigkeit aus den folgenden Gruppen verwendet wird:
Polyetherimide
Polyethersulfone
Polyetheretherketone
Polyphenylensulfide
Polyimide
Polyphenylchinoxaline
Polyphenylchinoxalinimide
flexible Epoxidglasgewebelaminate
Glasgewebelaminate mit modifizierten Epoxidharzen.

3. Chipkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schmale Kontaktstreifen und der breite Kontakt/Elektrodenstreifen durch das Aufsputtern von lötbaren Metallen erzeugt wird, wobei eine Schablone zur Gewährleistung des metallfreien Streifens gemäß Fig. 1/Abb. 2 eingesetzt wird.

4. Chipkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schmale Kontaktstreifen und der breite Kontakt/Elektrodenstreifen durch das Aufsputtern von lötbaren Metallen und Anwendung des Elektronenstrahl- oder Laserverdampfungsverfahrens gemäß Fig. 2/ Abb. 2 erzeugt wird.

5. Chipkondensator nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kondensatorgrundelektroden und die dazu gehörenden Kontaktflächen entsprechend der Kondensatorgeometrie durch Doppelschnitte mit Hilfe der Elektronenstrahl- bzw. der Laseranwendung gemäß Fig. 2/Abb. 2 getrennt und gleichzeitig mit der Längsstrukturierung nach Anspruch 4 durchgeführt werden.

6. Chipkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt- und Elektrodenschichten aus einem Buntmetall oder aus Kupfer und Nickel und als Deckelektrodenmaterial bzw. Zwischen elektrodenmaterial Aluminium eingesetzt wird.

7. Chipkondensator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Kapazitätserweiterung eine alternierende Anord nung von Elektroden- und Dielektrikumsschichten entsprechend den Vielschichtchipkondensatoren vorgenommen wird.

8. Chipkondensator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hermetisierung der Kondensatorschichtoberfläche aus einer gesputterten Isolierschicht und/oder einer adhäsiv auf getragenen Resistfolie besteht.

9. Chipkondensatoren nach den Ansprüchen 1 bis 9 dadurch gekenn zeichnet, daß die Belotung der um die Ränder des Bandes gehenden Kontaktbahnen durch eine kontinuierliche Tauchverzinnung durchge führt wird.

10. Chipkondensator nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das Chipkondensatorband zu diskreten Chipkonden satoren genormter Bauform mittels mechanischer Trennverfahren oder optisch- fokussierender Verfahren desintegriert werden.

11. Chipkondensator nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß für unterschieddliche Kapazitätsanforderungen unter schiedliche Chipbreiten aus dem Chipband desintegriert werden.

12. Chipkondensator nach den Ansprüchen 1, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung der Magazin-, Gurtungs- und Schüttguttechnologien die Desintegration des Bandes zu Chipbau elementen direkt an den Bestückungsautomaten durchgeführt wird.