DE1804732A1

DE1804732A1 - Elektronisches Bauteil

Info

Publication number: DE1804732A1
Application number: DE19681804732
Authority: DE
Inventors: Weller Barton Lee; Belko Jun William Robert
Original assignee: Vitramon Inc
Current assignee: Vitramon Inc
Priority date: 1967-10-23
Filing date: 1968-10-23
Publication date: 1969-05-14
Also published as: FR1587194A; GB1189580A

Description

Elektronisches Bauteil Die Erfindung betrifft ein selbständiges elektronisches Miniaturbauteil aus einem monolithischen Körper mit einer Vielzahl von Schichten aus einem dielektrischen Material, die mit einer Vielzahl von Schichten aus einem leitfähigen Material abwechseln und mit eine. ersten Satz von Verbindungsleitern, die eine erste Gruppe der Schichten aus dem leitfähigen Material untereinander verbinden, sowie mit einem zweiten Sati von Verbindungsleitern, die eine zweite Gruppe. der Schichten aus dz leitfähigen Material elektrisch miteinander verbinden.
In der neuesten Miniaturschaltungstechnik (technology film microcircuitry) werden selbständige Bauteile, wie z.B. Kondensatoren, Spulen und Widerstände u.dgl. gewöhnlich mit den leitfähigen Stegen oder Leisten der Schaltungsunterlage durch drei Grundtechniken verbunden.
Diese sind eutektische Bindung, Ultraschallbindung und Bindung durch Wärmekompression. Die Arbeitsgrundlagen dieser drei Verfahren umfassen zuerst Erhitzen von zwei in innigem Eingriff stehenden Metallen auf eine Temperatur gerade unter deren eutektischon Punkt oder Legierungsschmelzpunkt und hierauf Erzeugen zusätzlicher Wärme durch mechanische Einrichtungen im Bereich der Kontaktlinie der Metalle,um deren Temperatur ueber den eutektisehen Punkt anzuheben, wodurch eine Legierung der Metalle gebildet wird. Bei der Ultraschallbindung erzeugen beispielsweise Ultraschallschwinungen die Reibung und bringen die Wärme auf, die bewirkt, daß die im. Eingriff miteinander stehenden Metalle die Diffusionslegierung an ihrer Kontaktlinie bilden.
Zur Zeit erhältliche Einzelbauteile eignen sich leider nicht für diese Verfahren zur Verbindung mit der Miniaturschaltungsunterlage. Dies gilt besonders fUr Kondensatoren, von denen die meisten Anschlußenden haben, die einen Silberüberzug mit einem Schmelzglasbindemittel aufweisen, da das Schmelzglas oder die Glasfritte die Bindungswirkung der Legierung stark schwächt.
Die daraus resultierenden Probleme werden gelöst, indem gemäß der Erfindung ein selbständiges elektronisches Miniaturschaltungsbauteil vorgesehen wird, das einen dritten und einen vierten Satz von Verbindungsleitern aufweist, die über bestimmten Teilen einer gewählten Oberfläche des Bauteile liegen, wobei der dritte Satz der Verbindungsleiter in elektrischem Kontakt mit dem ersten Satz von Verbindungsleitern und der vierte Satz von Verbindungsleitern in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Satz von Verbindungsleitern steht,und der dritte, sowie der vierte Satz von Verbindungsleitern jeweils wenigstens einen Teil aufweisen, der sich nach außen von der gewählten Oberfläche des Bauteils in im allgemeinen senkrechter Richtung erstreckt.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise erläutert.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Bauteil gemäß einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung, wobei Teile nur besseren Übersicht unterbrochen dargestellt sind.
Figur 2 zeigt eine Endansicht der ersten Ausführungsform nach der Erfindung, wobei ebenfalls Teile unterbrocken dargestellt sind und Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bauteils gemäß einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung, auch mit unterbrochenen Teilen.
In den Zeichnungen ist ein elektronisches Miniatur, bauteil 10 dargestellt, das beispielsweise als Kondensator ausgebildet ist und die Form eines rechteckigen Parallelepipeds hat. Das Bauteil besteht aus einem monolithischen Körper mit einer Reihe von leitfähigen Schichkn 22, die ralt einer Reihe von Schichten 24 aus dielektrischem Material abwechseln. Wie bekannt, sind die Schichten aus dem leittähigen Material oder die Elektroden in zwei Sätze unterteilt, wobei jede der Schichten aus dem leitfähigen Material eines Satzes von Elektroden sich zu einer Seitenfläche des monolithischen Körpers erstreckt und mit dieser abschließt und jede der Schichten aus dem leitfähigen Material des anderen Satzes von Elektroden sich zu einer anderen Seitenfläche des monolithischen Körpers erstreckt und ebenfalls mit dieser abschließt. Wie gleichfalls bekannt, sind die Elektroden, die mit einer Seitenfläche des monolithischen Körpers abschließen, alle elektrisch miteinander durch einen ersten Verbindungsleiter, z.B. dem leitfähigen Streifen 26, verbunden und jede der Elektroden, die sich zu der anderen Seitenfläche des monolithischen Körpers erstrecken, sind durch einen zweiten Verbindungsleiter, z.B.
dem leitfähigen Streifen. 28, miteinander verbunden.
Unter einer Seitenfläche wird eine Oberfläche des monolithischen Körpers verstanden, die in einer Ebene liegt,, welche praktisch senkrecht zu den Ebenen der Schichten aus dem leitfähigen Material liegt.
Ein paar Endanschlüsse 12 und 14 aus leittähigem Material decken die gewlihlten Endabschnitte des monolithischen Körpers ab und sind mit diesen innig verbunden. Jeder der Endanschlüsse erstreckt sich von einer Fläche mit einem Verbindungsleiter, wie z.B. 26 oder 28 aus, auf einer der Hauptflächen das monolithischen Körpers, d.h. einer Fläche, die in einer Ebene praktisch parallel zu den Ebenen der Schichten aus dem leitfähi'gen Material liegt Wenigstens eine und möglicherweise zwei oder mehrere Verbindungskegel 16, 18, 20, die als kolbenförmig, jedoch im allgemeinen konisch geformten Tropfen bezeichnet werden und aus leitfähigem Material bestehen, überdecken bestimmte Bereiche des Abschnitts der Endansahl Uise, die sieh auf der Hauptfläche des monolithischen Körpers befinden. Die Schichten aus leitfähigem Material eines Satzes von Elektroden sind daher z.B.
elektrisch mit den Verbindungskegeln 16 und 18 Uber den Endanschluß 14 gekoppelt, der sich von der Eingriffsstelle mit dem leitfähigen Streifen 26 bis zu der Eingriffsstelle mit den Verbindungskegeln 16 und 18 erstreckt. In gleicher Weise sind die Schichten aus leitfähigem Material des anderen Satzes von Elektroden elektrisch mit dem,Verbindungskegel 20 Uber den Endanschluß 12 verbunden, der sich von der Eingriffsstelle mit dem leitflhigen Streifen 28 bis zu der Eingriffsstelle mit dem Verbindungskegel 20 erstreckt. Auf diese Weise kann das Bauteil 1.0 elektrisch mit den leitfähigen Stegen der Miniaturschaltungsunterlage (nicht dargestellt) verbunden werden.
Die Verbindungskegel 16, 18 und 20 können aus irgend einem leitfähigen Material bestehen, jedoch sind sie gemaß dieser Erfindung vorzugsweise aus leicht verbindbaren oder legierbaren Materialien, wie z.B. Platin, Palladium oder Gold hergestellt. Das Eauteil kann auf diese Weise leicht und sicher, unter Verwendung bekannter Techniken und bekannter Vorrichtungen mit der Unterlage verbunden werden. Die Wirkung der Verbindungskegel 16, 18 und 20 besteht darin, daß eie das Bauteil Uber der Unterlage auf einer Zwei-, Drsi oder Vier-Punkt-Aufhängung stützen (eine Drei-Punkt-Aufhängung oder Drei-Punkt-Lagerung ist dargestellt). Mit einer Punkt-Lagerung oder Punkt-Aufhängung ist die Möglichkeit, daß ein Metallschmelzfluß Uber andere leitfähige Stege der Unterlage, bedingt durch die während des Verbindungsverfahrens erzeugte Wärme, stattfindet, wirksam beseitigt.
Dadurch wird die Möglichkeit von Kurzschlüssen oder anderen Schaltungsfehlern wesentlich verringert.
Außerdem bilden die Verbindungskegel eine stabile Plattform und ermöglichen infolge der kleinen KontaktflUchen und der Vergrößerung des Druckes auf eine minimale Anzahl von Punkten die Anwendung relativ niedriger Verbindungadrucke.
In Figur 3 ist eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt, wobei Teile, die denen nach der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ähnlich sind mit Bezugszeichen gekennzeichnet werden, dnen eine "1" vorangestellt wurde, z.B. werden die Bezugszeichen 22 und 122 für die Schichten aus dem leitfähigen Material verwendet. Bei dieser zweiten Ausführungsform sind die Verbindungskegel 116 A, 118A und 120 A, die mit Draht umwickelte, geschmolzene oder gesinterte Elemente sein können, integral mit dem Bauteil 110 geformt und haben vorstehende Verbindungskegel 116, 118 und 120, um den Abstand von der Unterlage (nicht dargestellt) zu gewUhrleisten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Selbsgändiges elektronisches Miniaturbauelement, bestehend aus einem monolithischen Korper mit einer Vielzahl von Schichten atw einem dielektrischen Material, die sit einer Vielzahl von Schichten aus einem leitfähigen Material abwechseln und mit einem ersten Satz von Verbindungsleitern, die elektrisch eine erst. Gruppe von Schichten aus dem leitfähigen Material miteinander verbinden, sowie einem zweiten Satz tan Verbindungsleitern, die elektrisch eine zweite Gruppe der Schichten aus dem leitfähigen Material miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnt, das das Bauteil einen dritten und einen vierten Satz von Verbindungsleitern aufweist, die Uber bstimmten Abschnitten einer bestimmten Fläche des Bauteils liegen, daß der dritte Satz von Verbindungsleitern in elektrischem Kontakt mit dem ersten Satz von Verbindungsleitern steht und daß der vierte Satz von Verbindungsleitern in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Satz von Verbindungsleitern steht, wobei der dritte und der vierte Satz von verbindungsleitern jeweils mit wenigstens einem Teil sich nach außen von der bestimmten Oberrilohe des Bauteils in im allgemeinen senkrechter Richtung zu dieser Fläche erstrecken.

so Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Oberfläche eine Hauptfläche des Bauteils

3. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen fünften und einen sechsten Satz von Verbindungsleitern hat, wobei der fünfte Satz von Verbindungsleitern den ersten und den dritten Satz miteinander verbindet und der sechste Satz von Verbindungsleitern den zweiten und vierten Satz elektrisch miteinander verbindet.

4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Satz von Verbindungsleitern sich jeweils auf einer eigenen Seitenfiäche des Bauteils befinden.

5. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Satz von Verbindungsleitern sich von der Seitenfiäche des Bauteils aus,auf dem sich der erste Satz von Verbindungsleitern befindet, zu der gewShlten Hauptfläche des Bauteils mit dem dritten Satz von Verbindungsleitern erstreckt und daß der sechste Satz von Verbindungsleitern sich von der Seitenfläche des Bauteils mit dem zweiten Satz von Verbindungsleitern zu der bestimmten Hauptfläohe des Bauteile, auf der sich der vierte Satz von Verbindungsleitern befindet, Arstrcokt.

6. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte und vierte Satz von Verbindungsleitern jeweils wenigstens einen kolbenförmigen, im allgemeinen konisch geformten Verbindungskegel aus leitfähigem Material aufweist.

7. Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Satz von Verbindungsleitern wenigstens zwei Verbindungskegel aus leiträhigem Material aurweist.

8. Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Material des dritten und vierten Satses von Verbindungsleitern aus Platin oder Palladium oder Gold besteht.