DE1591580C - Verfahren zum gleichzeitigen Anbnn gen mehrerer elektrischer Anschlußelemente an Kontaktpunkten von Dunnschichtbauelemen ten der Nachrichtentechnik - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum -bänder aus einer Folie ausgestanzte, kammartig zugleichzeitigen Anbringen mehrerer elektrischer An- sammenhängende Bänder zu verwenden, die leichter Schlußelemente an Kontaktpunkten von Dünnschicht- handzuhaben sind. Diese Kämme müssen jedoch aus bauelementen der Nachrichtentechnik. Unter Dünn- einem relativ steifen und daher auch dicken Mateschichtbauelementen· der Nachrichtentechnik werden 5 rial hergestellt werden, um den Vorteil der leichten hierbei insbesondere die elektrischen Dünnschicht- Handhabung nicht wieder zunichte werden zu lassen, bauelemente oder Dünnschichtbaugruppen verstan- Solch dicke Anschlußelemente sind aber nicht immer den, bei denen auf einem Trägerkörper aus Isolier- vorteilhaft, z. B. dann, wenn* die- Anschlußleiter bematerial wenigstens ein elektrisches Bauelement in sonders leicht oder flexibel sein' sollen, etwa zur GeForm von dünnen Schichten oder in flacher Form io wichtsverminderung von Baugruppen, die in der aufgebracht ist, sowie die magnetischen Dünnschicht- Raumfahrt verwendet werden sollen,
speicher, die »laminated ferrite«-Speicher u. dgl. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Bei den elektrischen Dünnschichtbauelementen Verfahren anzugeben, nach welchem Dünnschichtoder Dünnschichtbaugruppen wird im allgemeinen bauelemente der Nachrichtentechnik, die viele und aus einer einzigen Schicht eines Venfilmetalls, wie 15 eng nebeneinanderliegende Kontaktpunkte besitzen, z. B. Tantal, ein in sich zusammenhängendes Netz- ohne große Schwierigkeiten mit Anschlußelementen, werk sowohl für die passiven Bauelemente, wie Kon- die zur äußeren Verschaltung der Dünnschichtdensatoren und Widerstände, als auch für die Leiter- bauelemente dienen, verbunden werden können,
bahnen hergestellt. Durch Kathodenzerstäubung wird Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erbeispielsweise ■ eine geschlossene Tantalschicht auf ao findung vor, daß eine der Anzahl der Kontaktpunkte das Trägerplättchen aufgebracht; aus dieser Tantal-: entsprechende Anzahl von Anschlußelementen auf schicht wird danach, z. B. durch Ätzen unter An- einem mechanisch stabilen Hilfsträger aus Isolierwendung sogenannter Fotoabdecklacke, das zusam- material festhaftend aufgebracht wird, derart, daß die menhängende Netzwerk gebildet, das an den entspre- Anschlußelemente den Hilfsträger auf wenigstens chenden Stellen zu Kondensatoren weiterverarbeitet as einer Seite überragen, wobei der Abstand der Anwerden kann, wobei durch teilweise Oxydation der Schlußelemente dem Abstand der Kontaktpunkte Tantalschicht auch das Dielektrikum der Konden- untereinander entspricht, und daß die den Hilfsträger saloren aus der Tantalschicht gebildet wird. Die Wi- überragenden Teile der Anschlußelemente mit den derstände und Leiterbahnen liegen nach dem teil- Kontaktpunkten elektrisch verbunden werden,
weisen Abätzen der zusammenhängenden Schicht be- 30 In der F i g. 1 ist zur Erläuterung beispielsweise reits fertig vor. Durch teilweise Oxydation der Metall- eine elektrische Dünnschichtbaugruppe dargestellt, schicht können die Widerstände noch auf ihren Soll- deren Kontaktpunkte 6, die am Rand des Trägerwert abgeglichen werden. plättchens 1 aus Isoliermaterial angeordnet sind, zur

Man kann zur Herstellung des Netzwerkes auch so äußeren Kontaktierung der Dünnschichtbaugruppe vorgehen, daß zunächst ein Negativmuster aus Foto- 35 mit dünnen Anschlußelementen verbunden werden lack mit Hilfe einer Metallmaske auf dem Träger- sollen. Die dargestellte Baugruppe enthält einen elekplättchen erzeugt und darüber die zusammenhängende taschen Kondensator 7, zwei mäanderförmige Wider-Grundmetallschicht aufgebracht wird. Durch orga- stände 4 und einen Transistor 8. Durch Leitungsbahnische Lösungsmittel, die den Fotolack angreifen, nen 5 sind die Bauelemente miteinander und mit den beispielsweise durch Aceton, kann dann der Fotolack 4° Kontaktflächen 6 verbunden.

und das auf dem Fotolack abgeschiedene Metall rand- F i g. 2 zeigt einen Hilfsträger 3 aus Isoliermaterial,

scharf von dem Trägerplättchen entfernt werden. Bei beispielsweise eine Hartpapierplatte, auf der An-

dieser Herstellungsweise wird das Ätzen der Grund- Schlußelemente 2, die so dünn sind, daß sie nicht

metallschicht vermieden. ' selbsttragend sind, festhaftend aufgebracht sind. Die

Bei den magnetischen Dünnschichtspeichern, bei 45 Anschlußelemente 2 werden durch den Hilfsträger 3 denen Speicherflächen aus magnetisierbarem Mate- mechanisch gefestigt, außerdem in ihrer Lage fixiert, rial, beispielsweise aus Permalloy, auf einem Träger- Mit den über den Hilfsträger 3 vorragenden Teilen 9 körper aus Glas, Kupfer, Silber od. dgl. aufgebracht' werden die Anschlußelemente 2 an den Kontaktsind, bei den sogenannten »laminated ferrite«-Spei- flächen 6 der Dünnschichtbauelemente befestigt, beichern sowie bei den oben näher beschriebenen elek- 50 spielsweise angelötet. Die'an der anderen Seite des irischen Dünnschichtbauelementen müssen eine ganze Hilfsträgers 3 überragenden Teile 10 der Anschluß-Reihe von Kontaktflecken, die gewöhnlich in den elemente 2 können beispielsweise mit weiteren Dünn-Randbereichen der meist plattenförmigen Bau- Schichtbauelementen verbunden werden,
elemente liegen, mit Anschlußelementen zur äußeren Im allgemeinen werden nicht nur drei Kontakt-Kontaktierung verbunden werden. Hierbei bildet die 55 punkte bzw. Kontaktflächen eines Dünnschicht-Justierung und Halterung der miteinander zu ver- bauelements, wie in der Fig. 1 dargestellt, zu konbindenden Teile während und nach dem Löt- oder taktieren sein, sondern eine große Anzahl eng neben-Schweißvorgang große Schwierigkeiten, denn die einanderliegender Kontaktpunkte bzw. Kontakt-Dichte der zu kontaktierenden Stellen der Bau- flächen. Insbesondere bei magnetischen Dünnschichtelemente ist sehr groß und die Anschlußelemente sind 60 speichern und bei den sogenannten »laminated äußerst dünn und mechanisch sehr empfindlich. Bis ferrite«-Speichern ist die Anzahl der Kontaktpunkte jetzt hat man versucht, jeden Kontaktpunkt der Bau- sehr groß. Bei diesen Bauelementen liegen die Konelemente einzeln durch federnde Elemente zu kon- taktpunkte außerdem sehr eng nebeneinander. Demtaktieren; die Justier- und Halterungsprpbleme entsprechend müssen auch die Anschlußelemente waren hierbei jedoch so groß, daß man in dieser 65 sehr eng nebeneinander und in großer Anzahl auf Richtung keine weiteren Versuche mehr unternom- dem Hilfsträger aufgebracht sein. Die Abstände und men hat. die Breite der Anschlußelemente betragen beispiels-

Es ist schon bekannt, statt der Einzeldrähte oder weise nur jeweils einige Zehntel Millimeter oder noch

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weniger. Die Dicke der Anschlußelemente beträgt Eine Metallfolie 11 aus Kupfer oder einem ande-

beispielsweise 100 μΐή. ren leicht ätzbaren, elektrisch gut leitenden Metall,

Zur Herstellung der dünnen, auf einem Hilfsträger beispielsweise aus einer Kupfer-Beryllium-Legierung, aus Isoliermaterial angeordneten Anschlußelemente wird auf einer Fläche mit lichtempfindlichem Lack wird erfindungsgemäß, vorgeschlagen, daß eine Fläche 5 12 beschichtet. Danach wird auf die Fotolackschicht einer Metallfolie, deren Dicke der Dicke der An- 12 eine Maske 13 aufgelegt, die die Teile der Metallschlußelemente entspricht, mit ätzfestem Abdeck- folie II, die dem Muster der herzustellenden parallelmaterial im Muster der gewünschten parallel liegen- liegenden Anschlußelemente entspricht, abdeckt. Die den Anschlußelemente abgedeckt wird, daß auf der Maske 13 besteht beispielsweise aus Chrom und ist anderen Fläche der Metallfolie der Hilfsträger auf- io mit Hilfe der Fotolacktechnik aus einer zusammengebracht, insbesondere aufgeklebt wird, derart, daß hängenden Metallfolie hergestellt worden. Danach wenigstens auf einer der Seiten, an der die herzustel- wird die Fotolackschicht 12 einer Bestrahlung durch lenden Anschlußelemente enden, ein Rand der Me- eine UV-Lampe ausgesetzt,, symbolisiert durch die tallfolie von dem Hilfsträger frei bleibt, daß dieser Pfeile 14 in Fi g. 4. Nach der Belichtung wird die Rand mit ätzfestem Abdeckmaterial bedeckt wird, 15 Maske 13 abgehoben, und die Fotolackschicht 12 daß danach die Metallfolie einem Ätzprozeß unter- wird in bekannter Weise entwickelt. Hierbei werden worfen wird, bis die unbedeckten Teile der Metall- die belichteten Teile der Fotolackschicht 12. entfernt, folie abgeätzt sind, und daß hiernach das Abdeck- Es .bleibt die Metallfolie 11 übrig, auf der die Teile, material entfernt wird, aber nicht der Hilfsträger. die dem Muster der herzustellenden parallelliegenden

Vorzugsweise wird als Abdeckmaterial auf den so Anschlußelemente entsprechen, durch das Abdeck-

beiden Flächen der Metallfolie Äbdecklack verwen- muster aus unbelichteten! Fotolack 12' abgedeckt

det. Zweckmäßigerweise wird der Abdecklack der sind, wie in der Fig.5 im Querschnitt und in der

beiden Rächen so ausgewählt, daß er im gleichen F i g. 6 in Draufsicht dargestellt ist. Vor dem Ätzen

Lösungsmittel löslich ist, damit zur Entfernung der wird noch die andere Fläche der Metallfolie 11 mit

Abdeckung nur ein einziger Arbeitsgang erforder- 25 dem Hilfsträger 16 versehen, der wenigstens einen

Hch ist. Das Abdeckmaterial sowie das Material des senkrecht zu den Anschlußelementen verlaufenden

Hilfsträgers und der Kleber, der zur Verbindung des Rand der Metallfolie 11 freiläßt, sowie mit der Rand-

Hilfsträgers mit der Metallfolie verwendet wird, müs- abdeckung 15, wie es in der F i g. 7 gezeigt ist. Die

sen gegenüber dem Ätzmittel resistent sein. Fig. 7 zeigt die Metallfolie 11 von unten, wie sie

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der 30 vor dem Ätzen vorliegt. Die Metallfolie 11 ist auf Erfindung wird das Abdeckmuster auf der einen der Unterseite mit dem Hilfsträger 16, z. B. aus Hart-Flache der Metallfolie mit Hilfe der Fotolacktechnik papier oder Kunststoff, abgedeckt (zum besseren Veraufgebracht. Die Fotolacktechnik ist bekanntlich zur ständnis ist der Hilfsträger schraffiert dargestellt); Herstellung feinster Metallstrukturen besonders ge- der Hilfsträger 16 läßt einen Rand der Metallfolie eignet. Von den Fotolacken sind solche Lacke beson- 35 11; der senkrecht zu den herzustellenden Anschlußders vorteilhaft, die nach Gebrauch leicht abgelöst elementen verläuft, frei. Der von dem Hilfsträger 16 werden können, d. h. ohne daß aggressive Lösungs- freigehaltene Rand der Metallfolie 11 wird vor dem mittel erforderlich sind. Ätzen mit Abdeckmaterial, vorzugsweise mit Ab-

Eine bevorzugte Ausführungsform zur Herstellung decklack 15 beschichtet. Vorteilhaft ist es, wenn die-

des Abdeckmusters mit Hilfe der Fotolacktechnik 40 ser Abdecklack 15 derart ausgewählt wird, daß er im

besteht darin, daß eine Fläche der Metallfolie mit gleichen Lösungsmittel wie der Lack; aus dem das

Fotolack beschichtet wird, daß auf die Fotolack- auf die gegenüberliegenden Flächen der Metallfolie

schicht eine Maske, insbesondere eine Metallmaske, aufgebrachte Abdeckmuster besteht, löslich ist.

aufgelegt wird, die die Teile der Metallfolie, die die Zweckmäßigerweise wird auch der andere senkrecht

Anschlußelemente bilden sollen, abdeckt (eine solche 45 zu den Anschlußelementen verlaufende Rand der Maske wird als Positivmaske bezeichnet, da sie der. Metallfolie 11 von dem Hilfsträger 16 freigehalten, so

herzustellenden Metallstruktur entspricht), daß die daß die herzustellenden Anschlußelemente beidseitig

maskierte Fotolackschicht belichtet wird, daß hier- freiliegen und beidseitig kontaktiert v/erden können,

nach die Maske abgehoben, die Fotolackschicht ent- Es soll noch einmal darauf hingewiesen werden,

wickelt und die belichteten Teile der Fotolackschicht 5° daß es gleichgültig ist, ob zuerst das Abdeckmuster

abgelöst werden. Nach dem Entfernen der belichteten und danach der Hilfsträger und die Randabdeckung

Teile der Lackschicht bleibt eine Lackabdeckung zu- aufgebracht werden oder umgekehrt. Jedenfalls müs-

rück, die dem herzustellenden Metallmuster ent- sen vor dem Ätzen die nicht zu ätzenden Teile der

spricht. Die Metallfolie kann somit, nachdem auch Metallfolie beidseitig abgedeckt sein,

die Unterseite wie beschrieben abgedeckt ■ ist, dem 55 Wenn die Metallfolien so wie beschrieben auf den

Ätzprozeß unterworfen werden. beiden Flächen vorbereitet sind, werden sie einem

Es soll darauf hingewiesen werden, daß der Zeit- Ätzprozeß unterworfen. Hierbei werden die unbe-

punkt der Herstellung des Abdeckmusters unwesent- deckt gelassenen Teile der Metallfolie 11 abgeätzt,

lieh ist. Das Abdeckmuster kann entweder vor oder Nach dem Ätzen braucht nur noch das Abdeckmate-

nach dem Abdecken der anderen Flächen der Metall- 60 rial entfernt zu werden. Die Entfernung der unbelich-

folie vorgenommen werden. Wesentlich ist nur, daß teten Teile 12' der Fotolackschicht kann beispiels-

vor dem Ätzen die beiden Flächen mit der vorge- weise mit einem organischen Lösungsmittel, beispiels-

schriebenen Abdeckung versehen sind. weise mit Aceton, vorgenommen werden. Es genügt

Zur Erläuterung wird im folgenden an Hand der unter Umständen, wenn ein Wattebausch mit deni

Fig. 3 bis 7 ein bevorzugtes Äusführungsbeispiel des 65 Lösungsmittel getränkt und über die Lackschichtteile

Verfahrens zur Herstellung der dünnen, auf einem geführt wird. Besteht das Abdeckmaterial 15 auf der

Hilfsträger aus Isoliermaterial angeordneten An- gegenüberliegenden Fläche ebenfalls aus einem in

Schlußelemente näher beschrieben. Aceton löslichen Lack, so kann im gleichen Arbeits-

gang auch diese Abdeckschicht 15 entfernt werden. Zurück bleiben Anschlußelemente, die mechanisch ■ stabil und in ihrer Lage durch den Hilfsträger fixiert sind. Wenigstens auf einer Seite ragen die-Anschlußelemente von dem Hilfsträger vor. Diese überragenden Teile können an Dünnschichtbauelementen angebracht werden. Der Hilfsträger gestattet eine leichte Handhabung der dünnen Anschlußelemente.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde sogenannter Positivlack zur Herstellung des Abdeckmusters verwendet, d. h. ein Lack, bei welchem beim Entwickeln die belichteten Teile abgelöst werden. Das Verfahren zur Herstellung der auf einem Hilfsträger aus Isoliermaterial angeordneten Anschlußelemente kann auch so durchgeführt werden, daß sogenannter Negativlack zur Herstellung des Abdeckmusters verwendet wird. Hierbei wird eine Maske auf die Fotolackschicht aufgelegt, die die Teile der Metallfolie, die die Anschlußelemente bilden sollen, freiläßt (Negätivmaske). Beim Entwickeln dieser 'ao Fotolackschicht werden die Teile der Fotolackschicht entfernt, die nicht der Belichtung unterworfen waren. Vorteilhafterweise ist jedoch die Verwendung eines Positivlacks, da solche Lackabdeckmasken leichter ablösbar sind.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zum gleichzeitigen Anbringen mehrerer elektrischer Anschlußelemente an Kon- -- taktpunkte von Dünnschichtbauelementen der "·" Nachrichtentechnik, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anzahl der Kontaktpunkte (6) entsprechende Anzahl von Anschlußelementen (2) auf einem mechanisch stabilen Hilfsträger (3) aus Isoliermaterial festhaftend aufgebracht wird, derart, daß die Anschlußelemente (2) den Hilfsträger auf wenigstens einer Seite überragen, wobei der Abstand der Anschluß- > elemente (2) dem Abstand der Kontaktpunkte (6) untereinander entspricht, und daß die den Hilfsträger (3) "überragenden Teile (9, 10) der Anschlußelemente (2) mit den Kontaktpunkten (6) elektrisch verbunden werden.
2. 2. Verfahren zum Herstellen der dünnen, auf einem Hilfsträger aus Isoliermaterial angeordneten Anschlußelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fläche einer Metallfolie (12), deren Dicke der Dicke der Anschlußelemente (9, 10) etwa entspricht, mit ätzfestem Abdeckmaterial (13) im Muster der gewünschten parallelliegenden Anschlußelemente abgedeckt wird, daß auf der anderen Fläche der Metallfolie (12) der Hilfsträger (11) aufgebracht, insbesondere aufgeklebt wird, derart, daß wenigstens auf einer der Seiten, an der die herzustellenden Anschlußelemente enden, ein Rand der Metallfolie (12) von dem Hilfsträger (11) freibleibt, daß dieser Rand _;mit ätzfestem Abdeckmaterial (15) bedeckt wird, daß danach die Metallfolie (12) einem Ätzprozeß unterworfen wird, bis die unbedeckten Teile der Metallfolie (12) abgeätzt sind, und daß hiernach das Abdeckmaterial (11, 10) entfernt wird, aber nicht der Hilfsträger (11).
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge-' kennzeichnet, daß als Abdeckmaterial Abdecklack verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet; daß das Abdeckmuster auf der einen Fläche der Metallfolie mit Hilfe der Fotolacktechnik aufgebracht wird.
5. 5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das für die beiden Flächen der Metallfolie vorgesehene Abdeckmaterial so ausgewählt wird, daß es im gleichen Lösungsmittel löslich ist.
6. 6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Abdeckmusters eine Fläche der Metallfolie mit Fotolack beschichtet wird, daß auf die Fotolackschicht eine Maske aufgelegt wird, die die Teile der Metallfolie, die die Anschlußelemente bilden, .abdeckt^ daß die maskierte Fotolackschicht belichtet wird, daß hiernach die Maske abgehoben, die Fotolackschicht entwickelt und die belichteten Teile der Fotolackschicht abgelöst werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen