DE69630412T2

DE69630412T2 - Dünnfilmkondensator und Hybridleiterplatte sowie deren Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69630412T2
Application number: DE69630412T
Authority: DE
Inventors: Wakahiro Kouga-gun Kawai
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2016-03-16
Also published as: JPH0997740A; EP0732713B1; KR960035684A; CN1095176C; US5796572A; JP3368350B2; EP0732713A3; EP0732713A2; CN1137159A; TW299497B; DE69630412D1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Dünnschichtkondensator, der in einer IC-Karte oder dgl. verwendet werden kann, und das Verfahren, nach dem er hergestellt wird, sowie eine Hybridleiterplatte, welche den vorgenannten Dünnschichtkondensator darauf angebracht enthält, sowie das Verfahren, nach welchem er angebracht wird. Die Priorität für diese Anmeldung ist aus der japanischen Anmeldung P07-84694, eingereicht am 15. März 1995.
Hintergrund der Erfindung
Verschiedene Arten von auf Hybridleiterplatten angebrachten Kondensatoren sind bekannt. Zu diesen gehören Chip-Kondensatoren aus beschichteter Keramik oder Elektrolyttantal sowie gedruckte Kondensatoren, ausgebildet aus wärmebeständigen Keramiksubstraten unter Verwendung von Dünnschicht- oder Dickschichttechniken. Diese Arten von Kondensatoren haben eine hohe Kapazität, sie haben jedoch Grenzen dahingehend, wie dünn sie gemacht werden können, was eine weitere Miniaturisierung derselben verhindert.
Als Verbesserung wurden Kondensatoren entwickelt und veröffentlicht, welche eine dielektrische Lage mit einer Dünnschicht aus Metalloxid verwenden, die auf der Oberfläche einer Metallfolie ausgebildet ist (siehe beispielsweise japanische Patentveröffentlichung, Kokai 2-239683 und 3-54853).
Es ist eine universelle Regel, dass die Kapazität eines Kondensators in direkter Proportionalität zur Fläche der einander gegenüberliegenden Elektrodenschichten, die durch eine dielektrische Schicht getrennt sind, und in umgekehrter Proportionalität zu dem zwischen ihnen belassenen Raum zunimmt. Aus diesem Grund wird die Oberfläche der Metallfolie, welche die vorgenannte Elektrodenschicht ausbildet, so uneben wie möglich gemacht, um den Oberflächenbereich der einander gegenüberliegenden Elek trodenschichten zu vergrößern. Dies erhöht die Kapazität wesentlich.
Zur Ausbildung der oben genannten dielektrischen Schicht wird eine Metallfolie in eine Lösung aus einer spezifizierten organischen Verbindung eingetaucht, entfernt und über Hydrolyse und thermische Verarbeitung gebrannt. Durch wiederholtes Eintauchen der Folie in die Lösung der organischen Verbindung lässt sich an ihr eine hochdielektrische Schicht einer spezifizierten Dicke zur Anhaftung bringen.
Wenn jedoch der Metallfolie eine extrem unebene Oberfläche verliehen wird, ist das Ergebnis das, dass die Lösung der organischen Verbindung in den Tälern verbleibt, von den Spitzen aber abfließt. Wenn die Folie aus der Lösung entfernt und wiederholt der Hydrolyse und thermischen Verarbeitung unterworfen wird, erhalten wir die anhaftende hochdielektrische Schicht nicht mit einer gleichförmigen spezifizierten Dicke aufrecht, und das Ergebnis ist ein fehlerhafter Kondensator, dessen zwei einander gegenüberliegende Elektrodenschichten kurzgeschlossen sind.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass, weil dieser Kondensator wiederholt bei hoher Temperatur gebrannt werden muss, viele Einschränkungen dahingehend bestehen, wie er auf einer Hybridleiterplatte angebracht werden kann.
Ein Dünnschichtkondensator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus US-A-3 504 244 bekannt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die erste Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen Dünnschichtkondensator vorzusehen, der trotz Kompaktheit und Dünne hohe Kapazität hat.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichtkondensators zu schaffen, der einen qualitativ hochwertigen, extrem zuverlässigen Kondensator ergibt.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Hybridleiterplatte mit einem Kondensator hoher Kapazität zu schaffen, der kompakt, dünn und extrem zuverlässig ist.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Anbringung eines Kondensators auf einer Platte zu schaffen, das es einfacher macht, eine Hybridleiterplatte herzustellen.
Der Dünnschichtkondensator dieser Erfindung ist wie in Anspruch 1 definiert.
Das Verfahren nach dem der vorgenannte Dünnschichtkondensator hergestellt wird, ist wie in Anspruch 3 definiert.
Die Hybridleiterplatte dieser Erfindung ist wie in Anspruch 4 definiert.
Mit dem vorgenannten Dünnschichtkondensator und dem Verfahren, nach dem er hergestellt wird, wird, obwohl der einen der Elektrodenschichten eine unebene Oberfläche verliehen wird, die dielektrische Schicht an den vorgenannten Elektrodenschichten mittels der vorgenannten Schicht aus leitfähigen Teilchen zur Anhaftung gebracht.
Die vorgenannte Schicht aus leitfähigen Teilchen enthält zahlreiche mikroskopische Löcher. Zur Ausbildung der dielektrischen Schicht werden die Löcher zwischen den leitfähigen Teilchen mit einer Lösung aus einer organischen Verbindung imprägniert. Wenn die Oberflächen dieser leitfähigen Teilchen durch die Imprägnierung mit der Lösung angefeuchtet werden, wird es für die vorgenannte Lösung einer organischen Verbindung leichter, an ihnen anzuhaften. Eine dielektrische Schicht wird wirksam an der gesamten Oberfläche der Elektrodenschicht zur Anhaftung gebracht, was einen Kurzschluss bei den einander gegenüberliegenden Elektrodenschichten verhindert. Auf diese Weise kann ein qualitativ hochwertiger Dünnschichtkondensator hergestellt werden.
Wenn die vorgenannte Schicht aus leitfähigen Teilchen mit einer Lösung aus einer organischen Verbindung imprägniert wird, wird eine dielektrische Schicht an der gesamten Oberfläche der vorgenannten Elektrodenschicht zur Anhaftung gebracht, womit ein Kurzschluss zwischen den beiden Elektrodenschichten verhindert wird. Das Ergebnis ist eine dünne dielektrischen Schicht zwischen den beiden Elektrodenschichten. Bei dem vorgenannten Dünnschichtkondensator wird der Elektrodenschicht dann eine unebene Oberfläche verliehen, um ihren Oberflächenbereich zu vergrößern. Dies vergrößert den Bereich der Oberfläche, der zwischen den einander gegenüberliegenden Elektrodenschichten in Berührung ist. Durch Verminderung des Raums zwischen den beiden Schichten können wir die Kapazität in direkter Proportionalität zur Fläche der einander gegenüberliegenden Oberflächen der beiden Elektroden und in umgekehrter Proportionalität zum Raum zwischen ihnen zunehmen lassen.
Wenn die vorgenannte Hybridleiterplatte und das vorgenannte Produktionsschema verwendet werden, ist das Ergebnis ein sehr dünner, kompakter Dünnschichtkondensator mit hoher Kapazität. Wenn der vorgenannte Dünnschichtkondensator auf einer Hybridleiterplatte, wie einer IC-Karte angebracht wird, ist die sich ergebende Hybridleiterplatte auch kompakt und dünn sowie hochzuverlässig. Ferner kann ein so getrennt von einer Leiterplatte erzeugter Dünnschichtkondensator auf eine Leiterplatte aufgesetzt werden, darauf vorübergehend mittels eines Klebstoffes oder dgl. befestigt werden, und mittels einer Laminierpresse permanent zur Anhaftung gebracht werden, während er gleichzeitig elektrisch angeschlossen wird. Auf diese Weise kann ein Dünnschichtkondensator leicht auf einer Platte angebracht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein vergrößerter Querschnitt, der die Hauptkomponenten eines Dünnschichtkondensators gemäß dieser Erfindung zeigt.
2(A) bis 2(D) zeigen eine Folge von vergrößerten Querschnitten zur Veranschaulichung des Vorgangs der Herstellung eines Kondensators gemäß dieser Erfindung.
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Zeichnung, welche die Hauptteile einer Hybridleiterplatte gemäß dieser Erfindung zeigt.
4 ist eine perspektivische Zeichnung einer zusammengesetzten Hybridleiterplatte gemäß dieser Erfindung.
5 ist ein Querschnitt, der die Hauptteile einer Hybridleiterplatte gemäß dieser Erfindung zeigt.
6 ist ein Querschnitt, der die Hauptteile einer weiteren Hybridleiterplatte gemäß dieser Erfindung zeigt.
7 ist ein Querschnitt, der die Hauptteile einer weiteren Hybridleiterplatte gemäß dieser Erfindung zeigt.
8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Zeichnung einer Hybridleiterplatte gemäß dieser Erfindung, verwendet auf einer IC-Karte.
Ein Tabellenabschnitt zeigt die Ergebnisse von Tests, die die Leistung einer Hybridleiterplatte gemäß dieser Erfindung auswerten.
Ausführliche Beschreibung
In diesem Abschnitt werden wir diese Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen idealer Ausführungsformen erläutern.
1 ist ein Querschnitt eines Dünnschichtkondensators. In dieser Figur ist eine dielektrische Schicht 3 zwischen Elektrodenschichten 1 und 2 ausgebildet. Getrennt werden die vorgenannten Elektrodenschichten 1 und 2 von der dielektrischen Schicht 3 durch zwei Schichten aus leitfähigen Teilchen, Schichten 4 und 5.
Die Elektrodenschicht 1 könnte beispielsweise durch Aufrauen der Oberfläche einer Kupfer-(Cu-) oder Aluminium-(Al-)Folie aus gebildet sein. Die Elektrodenschicht 2 könnte durch Brennen einer siebgedruckten Silber-(Ag-)Paste ausgebildet sein.
Die dielektrische Schicht 3 könnte aus einem starken Dielektrikum, wie Bleizirkonattitanat (BZT), ausgebildet sein. Die Schichten 4 und 5 aus leitfähigen Teilchen könnten Binderlagen aus leitfähigen Teilchen, aufweisend in erster Linie Silber (Ag) oder Kohlenstoff mit zahlreichen Elektronenlöchern sein.
Als Nächstes werden wir ein Schema zur Herstellung des vorgenannten Kondensators unter Bezug auf die 2(A)–2(D) erläutern. Die 2(A)–2(D) sind eine Folge von groben Querschnitten, die das Verfahren zeigen, nach welchem der Kondensator dieser Erfindung hergestellt wird.

(1) In 2(A) wird die Aluminium- oder andere Folie, die die Elektrodenschicht 1 bilden wird, an eine Klemmplatte (nicht dargestellt) geklemmt. Ein (nicht dargestellter) Oxidfilm auf der Oberfläche der Aluminiumfolie 1 wird 5 Minuten lang bei 50°C unter Verwendung eines U-Reinigers (UA-68: Uemura Industries), einer Reinigungslösung aus der alkalischen Familie, bei einer Konzentration von 50 g/l gewaschen. Der Film wird dann eine Minute lang bei 60°C unter Verwendung eines Ätzmittels (AZ-102: Uemura Industries) mit einer Konzentration von 50 g/l geätzt. Sobald der vorgenannte Oxidfilm von der Oberfläche der Aluminiumfolie 1 entfernt ist, wird sie 3 Minuten lang in 20%-iger Salzsäure bei 80°C zur Herstellung der in der Zeichnung gezeigten unebenen Oberfläche 1A geätzt, wobei einige Abschnitte überätzt sind. Statt die vorgenannte unebene Schicht 1A durch Ätzen der Aluminiumfolie 1 zu erzeugen, könnten wir den Oxidfilm mechanisch durch Reiben der Folie beispielsweise mit Schleifpapier entfernen. Mechanisches Schleifen würde eine raue Oberfläche 1A auf der vorgenannten Aluminiumfolie 1 gleichzeitig mit dem Entfernen des vorgenannten Oxidfilms erzeugen.
(2) Als Nächstes wird, wie in 2(B) gezeigt, eine Schicht 4 aus leitfähigen Teilchen, zusammengesetzt hauptsächlich aus Silber-(Ag-)Teilchen, auf der aufgerauten Oberfläche 1A der vorgenannten Aluminiumfolie 1 ausgebildet. Die Schicht 4 aus leitfähigen Teilchen wird durch Eintauchen der vorgenannten Aluminiumfolie 1 in eine Lösung aus dispergierten Silberteilchen 4A und niedrig schmelzenden Bleiglasteilchen 4B ausgebildet. Die Folie wird dann mit einer festen Geschwindigkeit aus der Lösung entfernt, bei einer Temperatur von 150°C getrocknet und bei 550°C gebrannt.
(3) Die dielektrische Schicht 3 wird, wie in 2(C) gezeigt, auf der Oberfläche der Schicht 4 aus leitfähigen Teilchen, die nun an der Aluminiumfolie 1 anhaftet, ausgebildet. Zur Erzeugung der dielektrischen Schicht 3 wird die Aluminiumfolie 1 nach Ausbildung der Schicht 4 aus leitfähigen Teilchen in eine Lösung einer organischen Verbindung eingetaucht, die beispielsweise Pb(CH₂CO₇)₂3H₂O₂Zr(C₃H₇O)₄ und Ti[(CH₃)₂CHO]₄ enthalten kann. Die Folie wird dann entfernt, einer Hydrolyse unterworfen und bei 550°C gebrannt. Durch wiederholtes Eintauchen der Folie in die vorgenannte Lösung einer organischen Verbindung kann eine dielektrische Schicht, die Bleizirkonattitanat (BZT), eine hochdielektrische Substanz, enthält, bis zu einer spezifizierten Dicke, wie in der Zeichnung gezeigt, aufgebaut werden.
(4) Die Schicht 5 aus leitfähigen Teilchen wird auf der Oberfläche der vorgenannten dielektrischen Schicht 3, wie in 2(D) gezeigt, ausgebildet. Die Schicht 5, die Teilchen enthält, deren Hauptbestandteil Silber (Ag) ist, wird über einen Prozess, der im Wesentlichen mit dem oben in (2) beschriebenen identisch ist, ausgebildet.
(5) Die Elektrodenschicht 2, welche die der Elektrodenschicht 1 gegenüberliegende Elektrode ist, wird auf der Oberfläche der oben genannten Schicht 5 aus leitfähigen Teilchen, wie in 1 gezeigt, ausgebildet. Die Elektrodenschicht 2 kann beispielsweise durch Aufdrucken einer Silber-(Ag-)Paste (DS-2053: Okuno Pharmaceuticals) in der gewünschten Form unter Verwendung eines 200 mesh-Siebs, Lufttrocknen 15 Minuten lang bei 150°C und Brennen 15 Minuten lang bei 500°C ausgebildet werden. Wenn die vorgenannte Aluminiumfolie 1 von der Klemmplatte entfernt ist, ist der vorgenannte Dünnschichtkondensator fertiggestellt.

Bei dem oben beschriebenen und in 1 abgebildeten Dünnschichtkondensator ist die Oberfläche der Aluminiumfolie 1 zur Erzeugung einer unebenen Oberfläche 1A und Erhöhung des Oberflächenbereichs der Folie aufgeraut. Die überätzte Oberfläche 1A wird zur Ausbildung der Schicht 4 mit leitfähigen Teilchen aufgefüllt und abgedeckt. Dies vermindert die Unebenheit der vorgenannten Oberfläche 1A wesentlich, während die Schicht 5 aus leitfähigen Teilchen das Gleiche für die Elektrodenschicht 2 tut. Dieses Schema erhöht die einander gegenüberliegenden Oberflächenbereiche der vorgenannten Aluminiumfolien-Elektrodenschichten 1 und 2. Auf diese Weise erhöht es die Kapazität des vorgenannten Dünnschichtkondensators.
In der Schicht 4 aus leitfähigen Teilchen befinden sich, wie in 2(B) deutlich zu sehen, zahlreiche mikroskopische Löcher 4C zwischen den vielen Silberteilchen 4A, die an den, beispielsweise, Bleiglasteilchen 4B angefügt sind. Wenn die vorgenannte dielektrische Schicht 3 ausgebildet wird, werden, wie aus 2(C) ersichtlich ist, diese Löcher 4C mit der Lösung 3A organischer Teilchen imprägniert. Die Oberflächen der vorgenannten Teilchen 4A und 4B werden durch die Lösung 3A angefeuchtet, was es für die vorgenannte Lösung einfacher macht, an der Schicht anzuhaften. Die dielektrische Schicht 3 wird an der gesamten Oberfläche der Elektrodenschicht 1 zur Anhaftung gebracht, was wirksam einen Kurzschluss zwischen den Elektrodenschichten 1 und 2 verhindert. Auf diese Weise kann ein qualitativ hochwertiger Dünnschichtkondensator hergestellt werden.
Durch Imprägnieren der vorgenannten Schicht 4 aus leitfähigen Teilchen mit der Lösung 3A einer organischen Verbindung können wir bewirken, dass die dielektrische Schicht 3 an der gesamten Oberfläche der Elektrodenschicht 1 anhaftet, und einen Kurzschluss zwischen den Elektrodenschichten 1 und 2 verhindern.
Diese Schema ergibt eine dielektrische Schicht 3, die extrem dünn ist, selbst wenn wir Teilchenschichten 4 und 5 mit einschließen. Es führt auch dazu, dass der Raum zwischen den vorgenannten einander gegenüberliegenden Elektrodenschichten 1 und 2 extrem klein (von der Größenordnung 0,2 μmm (sic)) ist.
Bei einem wie oben beschrieben angelegten Dünnschichtkondensator ist dann der Oberflächenbereich der zwei einander zugekehrten Elektrodenschichten erhöht und der Raum zwischen ihnen vermindert. Die Kapazität nimmt in direkter Proportionalität zum Oberflächenbereich der einander zugekehrten Elektroden und in umgekehrter Proportionalität zum Raum zwischen ihnen zu.
Ein Dünnschichtkondensator, wie er oben beschrieben wurde, der ein starkes Dielektrikum wie etwa Bleizirkonattitanat (BZT) als dielektrische Schicht 3 verwendet, wird eine Kapazität pro Einheitsfläche von 2000 pF/mm² haben, eine fünffache Zunahme gegenüber ähnlichen Kondensatoren des Standes der Technik, welche eine Kapazität pro Einheitsfläche von 400 pF/mm² hatten.
In dem Beispiel, das wir gerade diskutiert haben, wurde Aluminium (Al) für die Elektrodenschichten 1 und 2 verwendet, die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf dieses Material allein. Jedes Material, das ausreichend wärmebeständig und elektrisch leitfähig ist, ist ausreichend, beispielsweise Kupfer (Cu). Wenn Kupfer verwendet wird, empfehlen wir, dass seine Oberfläche vernickelt wird, um seine Wärmebeständigkeit zu verbessern.
Die Schichten 4 und 5 aus leitfähigen Teilchen, die wir diskutiert haben, sind aus Silber-(Ag-)Teilchen aufgebaut; sie können jedoch auch aus Kohlenstoffteilchen oder einem anderen geeigneten Material, das eine ausreichende Anzahl von Löchern liefert, aufgebaut sein. Statt den Film, wie oben diskutiert, einzuweichen, könnte eine Lösung aus dispergierten Silber- oder Kohlenstoffteilchen auch direkt auf ihn aufgesprüht werden. Die Schicht 5 aus leitfähigen Teilchen könnte, wenn angebracht, auch weggelassen werden.
Für die dielektrische Schicht 3 wurde Bleizirkonattitanat (BZT) verwendet; es könnte jedoch auch eine Lösung einer organischen Verbindung aus Al(OiC₃H₇)₃ und Isopropylalkohol zur Erzeugung von Al₂O₃ oder eine Lösung aus Ta(OC₂H₂)₅, CH₃COOH und C₂H₅OH zur Erzeugung von Ta₂O₅ verwendet werden.
Wir werden als Nächstes diskutieren, wie ein gemäß dieser Erfindung aufgebauter Dünnschichtkondensator auf einer Hybridleiterplatte angebracht werden kann.
3 ist auseinandergezogene perspektivische Zeichnung eines Dünnschichtkondensators gemäß dieser Erfindung, der auf einer Hybridleiterplatte angebracht ist. 4 ist eine perspektivische Zeichnung der gleichen Komponenten, wenn sie zusammengefügt sind. 5 ist ein längs Linie V-V aus 4 genommener Querschnitt.
In allen diesen Zeichnungen ist A die Hybridleiterplatte und B der Dünnschichtkondensator.
Bei der vorgenannten Hybridleiterplatte A werden Schaltungsmuster 8 und 9 an der Oberfläche der Leiterplatte 7 aus einem Isolierzusammensetzungsharz oder einer Keramik zur Anhaftung gebracht. Der vorgenannte Dünnschichtkondensator B und andere elektronische Komponenten, wie etwa IC-Elemente (nicht darge stellt), werden mit den vorgenannten Leitungsmustern 8 und 9 elektrisch verbunden.
Der vorgenannte Dünnschichtkondensator B ist im Wesentlichen identisch zu dem in 1 abgebildeten aufgebaut. Spezifisch dimensionierte Abschnitte 1C und 2B werden durch Ätzen oder ein ähnliches Verfahren von den Elektrodenschichten 1 und 2 entfernt. Die auf diese Weise ausgebildeten Anschlüsse 1B und 2A werden mit den vorgenannten Leitungsmustern 8 und 9 an Anschlussstellen 10 und 13 elektrisch verbunden.
Wir werden als Nächstes ein Schema zur Anbringung des vorgenannten Dünnschichtkondensators B auf einer Leiterplatte diskutieren.

(1) Zunächst wird, wie aus 3 ersichtlich, eine Klebstoffschicht 12 an der gesamten Oberfläche der vorgenannten Leiterplatte 7 mit Ausnahme der Anschlüsse 8A und 9A der Leitungsmuster 8 und 9 aufgebracht. Die Klebstoffschicht 12 kann beispielsweise durch Aufdrucken der gewünschten Form, welche die Einsenkung 12A enthält, auf der Leiterplatte mit einem Lotresistlack (TC-200: Toyo Ink) unter Verwendung eines 200 mesh-Siebs ausgebildet werden. Nachdem er 3 Minuten lang bei 70°C an der Luft trocken gelassen wurde, ist der Klebstoff halbhart.
(2) Als Nächstes wird, wie in 4 gezeigt, die Elektrodenschicht 2 mit der vorgenannten Klebstoffschicht 12 in Berührung gebracht. Der vorgenannte Dünnschichtkondensator B wird auf der Hybridleiterplatte A richtig positioniert, aufgesetzt und vorübergehend fixiert. Er wird beispielsweise in einer (nicht dargestellten) Laminierpresse bei einer Drucklast von 200 kg/cm² 30 Minuten lang bei 120°C verarbeitet. Nach 30 Minuten ist die vorgenannte halbharte Klebstoffschicht 12 voll ausgehärtet und der vorgenannte Dünnschicht kondensator B an der vorgenannten Leiterplatte 7 fest angebracht. Bei dem vorgenannten Pressprozess wird der Anschluss 2A der Elektrodenschicht 2 auf den Anschluss 8A des Leitungsmusters gepresst. Die Elektrode wird so mit dem Leitungsmuster an dem Verbindungsort 10 elektrisch verbunden, was in 5 deutlich gezeigt ist. Der Anschluss 1B der Elektrodenschicht 1 weist einen Eindruck 11 auf, welcher durch das vorgenannte Pressen in dem Pressprozess ausgebildet wird. Dieser Anschluss wird mit dem Anschluss 9A des Leitungsmusters 9 am Anschlussort 13 durch eine Lücke in der dielektrischen Schicht 3 hindurch elektrisch verbunden.
(3) Schließlich wird die Elektrodenschicht 1 mittels einer FeCl₃-Lösung in eine spezifizierte Form geätzt. Die Kapazität des Dünnschichtkondensators B wird nach den Erfordernissen der Hybridleiterplatte A eingestellt.

Die Durchdringung der vorgenannten dielektrischen Schicht 3 kann durch Erzeugung eines Vorsprungs 14 auf dem Anschluss 9A des Leitungsmusters 9, wie in 6 gezeigt, erreicht werden, oder sie kann durch Erzeugung eines Vorsprungs an dem Endabschnitt 17 des Durchgangslochs 16 im Anschluss 9A des Leitungsmusters 9, wie in 7 gezeigt, erfolgen.
Der vorgenannte Vorsprung 14 könnte beispielsweise durch Drucken der gewünschten Form mit Silber-(Ag-)Paste (LS-506J: Asahi Chemical Laboratories) unter Verwendung eines 200 mesh-Siebs, Trocknenlassen an Luft bei 100°C und Brennen derselben 30 Minuten lang ausgebildet werden.
Weil der Vorsprung 14 ausgebildet wird, bevor die Schichten ausgerichtet werden, ist der in 6 gezeigte Aufbau leichter auszurichten als der in 5 gezeigte, der ausgerichtet werden muss, bevor die Einsenkung 11 im Anschluss 9A des Leitungsmusters 9 durch die vorgenannte Presse ausgebildet werden kann.
Wenn der in 7 gezeigte Aufbau gewählt wird, kann das Durchgangsloch 16 dazu verwendet werden, ein weiteres auf der Rückseite der Leiterplatte 7 erzeugtes Leitungsmuster anzuschließen.
Wenn das vorgenannte Durchgangsloch 16 nicht in einem Abschnitt des vorgenannten Dünnschichtkondensators B erzeugt, sondern an einem anderen Ort angeordnet wird, empfehlen wir, dass, wenn das Durchgangsloch 16 erzeugt wird, der Vorsprung 14 aus 6 gleichzeitig erzeugt und über die in 6 abgebildeten Mittel elektrisch angeschlossen wird.
Die beigefügte Tabelle zeigt die Ergebnisse von Tests, die die Beständigkeit eines auf der vorgenannten Hybridleiterplatte angebrachten Dünnschichtkondensators B gegenüber einer äußeren Kraft und der Umgebung zeigt. Bei Anbringung auf einer Platte, wie beschrieben, ergibt sich ein Dünnschichtkondensator mit ausgezeichneter Zuverlässigkeit, obwohl er einen Metalloxidfilm verwendet, welcher in Bezug auf mechanische Spannungs- und Wärmebelastung schwach ist.
Wenn die Oberflächen der Elektrodenschichten 1 und 2 beispielsweise mit einem Lötschutzlack (K-1000: Toyo Ink) beschichtet werden, ist die Beständigkeit des angebrachten Kondensators gegenüber einer äußeren Kraft und der Umgebung weiter verbessert.
8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Zeichnung einer IC-Karte, auf welcher eine Hybridleiterplatte nach dieser Erfindung verwendet wird.
Bei der vorgenannten IC-Karte sind Schaltungsmuster 8 und 9 auf der Oberfläche der Leiterplatte 7 angebracht. Verschiedene elektronische Komponenten, der vorgenannte Dünnschichtkondensator B, IC-Element C und Nachweisspule D eingeschlossen, sind mit den vorgenannten Schaltungsmustern 8 und 9 elektrisch verbunden. Schutzfolien E, F und G sind auf der Vorder- und Rückseite der Platte angebracht.
Da der Dünnschichtkondensator B, der auf der vorgenannten IC-Karte angebracht ist, praktisch identisch mit dem auf der vorgenannten Hybridleiterplatte angebrachten ist und da er im Wesentlichen auf die gleiche Weise angebracht ist, lassen wir weitere Erläuterungen weg.
Wie oben angegeben, ist der Dünnschichtkondensator nach dieser Erfindung aus einer dielektrischen Schicht aufgebaut, die zwischen zwei einander zukehrten Elektrodenschichten zwischengenommen ist, wobei eine Schicht aus leitfähigen Teilchen zwischen wenigstens eine der Elektrodenschichten und die elektrische Schicht zwischengelegt ist. Die Oberflächen der Elektroden sind aufgeraut, um ihre Fläche zu vergrößern. Durch Ausdehnen der Fläche der einander gegenüberliegenden Elektrodenoberflächen können wir die Kapazität erhöhen.
Mit dem Schema zur Herstellung eines Dünnschichtkondensators gemäß der Erfindung werden zahlreiche mikroskopische Löcher in der Schicht aus leitfähigen Teilchen ausgebildet. Zur Ausbildung der dielektrischen Schicht werden diese Löcher mit einer leitfähige Teilchen enthaltenden Lösung einer organischen Verbindung imprägniert. Die Oberflächen der vorgenannten Teilchen werden durch die Lösung angefeuchtet, was es für die Lösung einfacher macht, an der Schicht anzuhaften. Die dielektrische Schicht wird auf der gesamten Oberfläche der Elektrodenschicht wirksam zur Anhaftung gebracht, so dass ein Kurzschluss zwischen den einander gegenüberliegenden Elektrodenschichten verhindert werden kann. Das Ergebnis ist einer dünner, qualitativ hochwertiger Dünnschichtkondensator.
Die Hybridleiterplatte und das Verfahren zur Anbringung des Kondensators auf ihr gemäß der Erfindung verwenden den vorgenannten Dünnschichtkondensator, der hohe Kapazität hat und kompakt sowie leicht ist. Wenn der vorgenannte Dünnschichtkondensator auf einer Hybridleiterplatte, wie einer IC-Karte angebracht wird, kann auch die Leiterplatte kompakt und mit niedrigem Pro fil hergestellt werden. Diese Erfindung schafft eine Hybridleiterplatte, die extrem zuverlässig und einfach herzustellen ist.
TABELLE

Claims

Dünnschichtkondensator, welcher aufweist: ein Paar von Elektrodenschichten (1, 2); eine zwischen dem Paar von Elektrodenschichten angeordnete dielektrische Schicht (3); eine erste Schicht (4) aus leitfähigen Teilchen, zwischengelegt zwischen einer (1) des Paares von Elektrodenschichten und der dielektrischen Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die eine (1) der Elektrodenschichten, mit welcher die erste Schicht (4) aus leitfähigen Teilchen in Berührung ist, eine unebene Oberfläche aufweist, die durch Ätzen, mechanisches Reiben oder mechanisches Schleifen uneben gemacht ist.
Dünnschichtkondensator nach Anspruch 1, welcher ferner eine zweite Schicht (5) aus leitfähigen Teilchen aufweist, die zwischen die andere (2) des Paares von Elektrodenschichten (1, 2) und die dielektrische Schicht (3) zwischengelegt ist.
Verfahren zur Erzeugung eines Dünnschichtkondensators, welches die folgenden Schritte aufweist: Ausbilden einer ersten Elektrodenschicht (1) mit einer unebenen Oberfläche, die durch Ätzen, mechanisches Reiben oder mechanisches Schleifen einer Oberfläche derselben uneben gemacht ist; Ausbilden einer ersten Schicht (4) aus leitfähigen Teilchen auf der unebenen Oberfläche der ersten Elektrodenschicht (1); Ausbilden einer dielektrischen Schicht (3) auf der Schicht aus leitfähigen Teilchen; Ausbilden einer zweiten Schicht (5) aus leitfähigen Teilchen auf einer Oberfläche der dielektrischen Schicht (3); und Ausbilden einer zweiten Elektrodenschicht (2) auf der zweiten Schicht aus leitfähigen Teilchen.
Hybridschaltungsplatte, welche aufweist: einen Dünnschichtkondensator, welcher aufweist: ein Paar von Elektrodenschichten (1, 2); eine zwischen dem Paar von Elektrodenschichten angeordnete dielektrische Schicht (3); eine erste Schicht aus leitfähigen Teilchen (4), zwischengelegt zwischen einer (1) des Paares von Elektrodenschichten und der dielektrischen Schicht (3), wobei die eine (1) der Elektrodenschichten, mit welcher die erste Schicht (4) aus leitfähigen Teilchen in Berührung ist, eine unebene Oberfläche aufweist, die durch Ätzen, mechanisches Reiben oder mechanisches Schleifen uneben gemacht ist; und elektrische Schaltungsmuster (8, 9) auf einer elektrischen Leiterplatte, die mit den Elektrodenschichten des Dünnschichtkondensators elektrische verbunden sind.
Hybridschaltungsplatte nach Anspruch 4, wobei die eine (1) des Paares von Elektrodenschichten (1, 2) mit einer Verdrahtung der elektrischen Schaltung durch die dielektrische Schicht (3) hindurch elektrisch verbunden ist.
Hybridschaltungsplatte nach Anspruch 5, wobei die eine (1) des Paares von Elektrodenschichten eine durch einen Druckvorgang ausgebildete Einsenkung (11) aufweist und ein Boden der Einsenkung (11) mit der Verdrahtung der elektrischen Schaltung durch die dielektrische Schicht (3) hindurch elektrisch verbunden ist.
Hybridschaltungsplatte nach Anspruch 5, wobei die Verdrahtung der elektrischen Schaltung einen leitfähigen Vorsprung (14) aufweist, der mit der einen (1) des Paares von Elektrodenschichten durch die dielektrische Schicht (3) hindurch elektrisch verbunden ist.
Hybridschaltungsplatte nach Anspruch 7, wobei der leitfähige Vorsprung eine Endkante (17) eines durch die Verdrahtung hindurch ausgebildeten Durchgangslochs (16) ist.
Verfahren der Herstellung einer Hybridschaltungsplatte, welches aufweist: Anordnen eines Dünnschichtkondensators nach Anspruch 1 auf einer elektrisch isolierten Schaltungsplatte (7); und Drücken des Dünnschichtkondensators so, dass eine eines Paares von Elektroden (1, 2) des Dünnschichtkondensators mit einem Schaltungsmuster (8, 9) auf der Leiterplatte durch einen Boden einer Einsenkung (11), die an der einen des Paares von Elektroden des Dünnschichtkondensators ausgebildet ist, oder einen Vorsprung (14), der auf dem Schaltungsmuster ausgebildet ist, elektrisch verbunden ist.