DE3035071A1

DE3035071A1 - Verfahren und vorrichtung zum durchtrennen von leitern an der oberflaeche eines substrats

Info

Publication number: DE3035071A1
Application number: DE19803035071
Authority: DE
Inventors: Maurice René Rochefort sur Loire Devoille
Original assignee: CII HONEYWELL BULL
Current assignee: CII HONEYWELL BULL
Priority date: 1979-09-19
Filing date: 1980-09-17
Publication date: 1981-04-09
Also published as: FR2466173A1; JPS5670678U

Description

Patsntanwä-te 3Q35071

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing. * " *

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

Unser Zeichen: C 3283 12.September 1980

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE CII-HONEYVELL BULL

94 Avenue Gambetta
75020 Paris, Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen von Leitern an der Oberfläche eines Substrats

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit der Veränderung einer auf der Oberfläche eines isolierenden Substrates aufgedruckten Leitungsführung, insbesondere mit einem Verfahren zum Durchtrennen bestimmter Leiter an der Oberfläche des Substrates ohne jegliche Gefahr der Beschädigung von benachbarten Leitern.

Seit vielen Jahren bereits wird die Miniaturisierung elektronischer Schaltungen, insbesondere von für Rechneranwendung verwendeten Digitalschaltungen, immer weiter getrieben. In dem letztgenannten Bereich findet die Technologie der vielschichtigen Leitungsführung Anwendung. Integrierte Schaltungen mit aktiven Bauteilen, insbesondere Schaltungen, welche die gewünschten logischen Funktionen verwirklichen, sind an der Oberfläche einer Keramikplatte angeordnet (im folgenden wird allgemein der Begriff "Substrat" verwendet), welche die Leiter trägt, über die

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die verschiedenen Verbindungen zwischen den Zugangsanschlüssen der verschiedenen integrierten Schaltungen hergestellt werden. Diese Leiter sind zumeist durch Siebdruck auf dem Substrat aufgebracht. An diesem Substrat müssen jedoch manchmal Änderungen der Leitungsführung vorgenommen werden, die es erforderlich machen, einen oder mehrere Leiter zu durchtrennen. Die Feinheit und Empfindlichkeit der aufgedruckten Leiter machen jedoch derartige Arbeitsschritte an der Oberfläche des Substrats problematisch, wenn eine angemessene Zuverlässigkeit erreicht werden soll, weil die Gefahr besteht, daß die Leitungsführung und/oder aktive Bauteile ( die integrierten Schaltungen) beschädigt werden. Bisher konnte dieses Problem nicht zufriedenstellend gelöst werden.

Durch die Erfindung wird eine neuartige Bearbeitung eines solchen Substrates vorgeschlagen, die zu keinerlei Beschädigung des Substrates führt. Ferner wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen. Der Grundgedanke der Erfindung ist relativ einfach und beruht darauf, daß ein relativ hoher elektrischer Strom zwischen zwei Punkten des zu durchtrennenden Leiters durchgeleitet wird, um einen Teil des Leiters durch Erhitzung und Verbrennen oder Sublimation zu zerstören, der sich zwischen den beiden Punkten befindet, wo der elektrische Strom angelegt wird.

Insbesondere wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Auftrennen von Leitern an der Oberfläche eines Substrats, insbesondere von auf dem Substrat durch Siebdruck aufgebrachten Verbindungen, geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Substrat gegenüber zwei Elektroden angeordnet wird, daß jede Elektrode in elektrischen Kontakt mit dem durchzutrennenden Leiter auf beiden

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Seiten der Stelle, wo die Durchtrennung auftreten soll, gebracht wird und daß eine elektrische Spannung·zwischen den beiden Elektroden angelegt wird, bis wenigstens ein Teil des Leiters zwischen den Kontaktpunkten der beiden Elektroden zerstört ist.

Vorzugsweise erfolgt das Anlegen der elektrischen Spannung dadurch, daß ein aufgeladener Kondensator zwischen die beiden Elektroden gelegt wird.

Durch die Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zum selektiven Durchtrennen von Leitern, die auf der Oberfläche eines Substrats anhaften, unter Durchführung des genannten Verfahrens geschaffen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie einen wenigstens zwei Elektroden, deren freie Enden an einander angenähert sind, tragenden Elektrodenträger und einen gegenüber den Elektroden angeordneten Substratträger umfaßt, daß wenigstens ein Teil eines dieser Träger an einen Translations und/ oder Rotationsmechanismus zur Bewegung in einer Ebene, vorzugsweise horizontalen Ebene, angekoppelt ist, daß wenigstens ein Teil eines dieser Träger, wobei es sich um denselben Träger handeln kann, an einen Translationsmechanismus zur Bewegung in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene angekoppelt ist, vorzugsweise in einer senkrechten Richtung, und daß sie ferner eine elektrische Energiequelle umfaßt, deren Anschlüsse mit den Elektroden über eine Schalteinrichtung verbunden sind.

Auf der Oberfläche des Substrats können vörbestimmte Stellen definiert werden, an denen die Durchtrennungen erfolgen sollen. Um sicher zu sein, daß die Leitungsführung zwischen den integrierten Schaltungen auf dem Substrat beliebig verändert werden können, reicht es aus, für die Möglichkeit zu sorgen, an einem beliebigen

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integrierten Schaltkreis eine beliebige Anschlußfahne zu isolieren. Die Leitungsführung kann so ausgelegt werden, daß jede Anschlußfahne einer integrierten Schaltung mit einem Klötzchen der integrierten Schaltung verbunden ist (das z.B. mit einem Lötmittel aus Indium und Blei überzogen ist), welches selbst nur mit einem weiteren gleichen Klötzchen verbunden ist (das sich in dessen Nähe befindet und von diesem einen vorbestimmten Abstand hat), wobei die Verbindung dazwischen durch einen dünnen Leiter gebildet ist, der durch Anlegen einer elektrischenSpannung zwischen den beiden Klötzchen zerstört werden kann. Bei einer solchen Auslegung der integrierten Schaltung sind sämtliche Klötzchenpaare in zwei zueinander senkrechten Hauptrichtungen angeordnet, denn die integrierten Schaltungen haben einen rechtwinkligen Sockel und sind auf dem Substrat gemäß einem Modulraster angeordnet.

Wenn diese Vorschriften zur Anordnung und Leitungsführung der integrierten Schaltung auf dem Substrat beachtet werden,kann die oben beschriebene Vorrichtung beträchtlich vereinfacht werden. Es muß dann lediglich das Substrat mit einem X-Y-Tisch fest verbunden werden, und vier parallele Elektroden, die im wesentlichen in unabhängigen Führungseinrichtungen senkrecht bewegbar sind und sich im wesentlichen frei durch ihr Eigengewicht auf das Substrat absenken können, bis sie mit ihnen in Berührung kommen, werden benötigt. Bei einer solchen Aisführungsform der Vorrichtung, bei der es nicht erforderlich ist, den Elektrodenträger um sich selbst zu drehen, liegen die Elektroden eines ersten Elektrodenpaares in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zu der einen Verschiebungsrichtung des X-Y-Tisches ist, während die Elektroden des zweiten Elektrodenpaares in einer Ebene liegen, die im wesentlichen parallel zu der anderen Verschiebungsrichtung dieses X-Y-Tisches ist. Jedes Elektrodnpaar ist dabei einer unabhängigen

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Anhebevorrichtung zugeordnet, die gleichzeitig auf die beiden entsprechenden Elektroden einwirkt, um sie über dem Substrat zu halten. Jede Anhebvorrichtung enthält z.B. wenigstens einen Elektromagneten, der mit den Elektroden magnetisch gekoppelt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung.In der Zeichnung zeigen:

Fig.1 einen schematischen Seitenaufriß der Vorrichtung zum Durchtrennen von Leitern, wobei die Darstellung in der Höhe des Elektrodenträgers teilweise geschnitten ist;

Fig.2 eine Ansicht längs Pfeil II in Fig.1 mit einem Teilschnitt des Elektrodenträgers;

Fig.3 eine sehr stark vergrößerte Ansicht eines Teils eines bestückten Substrats, an dem Leiterdurchtrennungen vorgenommen werden sollen;

Fig.4 denselben Teil des Substrats, auf der Vorrichtung nach den Fig.1 und 2 angeordnet;

Fig.5 eine Detailansicht einer der Elektroden der Vorrichtung in größerem Maßstab, wobei eine Einrichtung zum Anheben und Absenken der Elektroden gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt ist;

Fig.6 einen waagerechten Schnitt des Elektrodenträgers längs Linie VI-VI in Fig.5 in vergrößertem Maßstab;

Fig.7 und 7a eine Draufsicht bzw. Schnittansicht des Substratträgers der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

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Fig.8 ein elektrisches Schaltbild der Verbindung zwischen den Elektroden und einer elektrischen Stromquelle; und

Fig.9 eine schematische vereinfachte Darstellung einer Anordnung zum Anheben und Absenken der Elektroden gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Die Figuren 1 und 2 zeigen die allgemeine Auslegung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Sie enthält einen Sockel 11 und einen Elektrodenträger 12, der im wesentlichen die Form eines Auslegers hat, der auf dem Sockel aufgebaut ist. Der Fuß 13 dieses Auslegers ist teleskopartig mit gesteuerter Verlängerung ausgebildet (z.B. mittels eines durch einen Elektromotor oder eine Schrauben-Mutter-Anordnung gesteuerten Nockens), um die Entfernung der Elektroden zu ermöglichen und das Anordnen des Substrats 14 unter diesen Elektroden zu erleichtern. Das Substrat ist auf einem Substratträger 15 angeordnet und befestigt, der auf einem Translations-und/oder Rotationsmechanismus zur Bewegung in einer waagerechten Ebene montiert ist. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist dieser Mechanismus einfach ein solcher zur Bewegung entlang zwei zueinander senkrechten Richtungen, nämlich ein sogenannter X-Y-Tisch 16. Der Elektrodenträger 12 enthält ein Gehäuse 17, das senkrecht zu dem Tisch 16 angeordnet ist und bei der beschriebenen Ausführungsform mit senkrecht bewegbaren Elektroden Einrichtungen zur Führung und' Betätigung dieser Elektroden enthält. Das Gehäuse 17 kann auch um eine senkrechte Achse in Bezug auf den übrigen, auslegerförmigen Elektrodenträger schwenkbar sein, um die beiden Elektroden in Bezug auf das Substrat zu orientieren. Wegen der Art der Substrate, auf die

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eingewirkt werden soll, ist es jedoch vorteilhafter, zwei Elektroden in senkrechten Ebenen vorzusehen. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Vorrichtung enthält z.B. ein erstes Elektrodenpaar 18, dessen Elektroden 18a, 18b eine Symmetrieebene bilden, die im wesentlichen parallel zur X-VerSchiebungsrichtung des X-Y-Tisches 16 ist, sowie ein zweites Elektrodenpaar 19, dessen Elektroden 19a, 19b eine Symmetrieebene bilden, die im wesentlichen parallel zu der Y-"ferschiebungsrichtung dieses X-Y-Tisches 16 ist.

Bei Betrachtung der Fig.3, die ein Substrat 14 zeigt, auf das eingewirkt werden soll, wird verständlich, daß dieses Substrat mehrere integrierten Schaltungen trägt, die eine im wesentlichen quadratische oder rechtwinklige Sockeloberfläche aufweisen und deren Anschlußfahnen 21 sich in zwei zueinander senkrechten Richtungen erstrecken. Wenn das Substrat 14 auf dem Träger 15 angeordnet ist, fallen natürlich die beiden zueinander senkrechten Ausrichtungen der Lötfahnen 21 mit den Richtungen X und Y des Tisches 16 zusammen. Die Anschlußfahnen 21 sind mit Klötzchen 22 verlötet, die sich am Umfang der integrierten Schaltung 20 gegenüber den Anschlußfahnen 21 befinden. Jedes Klötzchen 22 ist mit einem gleich ausgebildeten Klotz 23 verbunden, der unmittelbar daran angrenzt, wobei diese Verbindung durch einen feinen Leiter 24 der integrierten Schaltung auf der Oberseite des Substrats 14 hergestellt ist. Wenn bestimmte Anschlußfahnen 21 der integrierten Schaltung von dem übrigen Teil der integrierten Schaltung isoliert werden sollen, um eine Veränderung der Leitungsführung durchzuführen, reicht es also aus, eine Durchtrennung zwischen den entsprechenden Klötzchen 22, 23 herbeizuführen, also den Leiter 24 zu zerstören. Auf Grund der Ausrichtung der integrierten Schaltungen 20 auf dem Substrat 14 wird klar ersichtlich, daß alle Leiter

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entlang zwei bevorzugten Richtungen ausgerichtet sind, die mit den genannten Richtungen X und Y zusammengelegt werden.Gemäß einer technologisch günstigen Ausführungsform wird also das eine oder andere erwähnte Elektrodenpaar in Abhängigkeit von der Orientierung des Leiters verwendet, der zerstört werden soll. Zu diesem Zweck wird das Substrat mittels des X-Y-Tisches 16 verschoben, um den betroffenen Leiter unter ein Elektrodenpaar 18 oder 19 zu bringen und dieses Elektrodenpaar wird abgesenkt, damit die Elektrodenenden in elektrischen Kontakt mit den zwei entsprechenden Klötzchen 22, 23 gelangen. Das andere Elektrodenpaar bleibt dabei in der angehobenen Stellung. Dies ist in Fig.4 gezeigt. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß das Substrat nicht notwendigerweise allein mittels des Trägers 15 an dem X-Y-Tisch 16 befestigt ist. Die Änderungen der Leitungsführung können nämlich auch erforderlich werden, nachdem das Substrat 14 bereits auf einer integrierten Schaltung 25 mit "Fenstern" aufgebaut ist, die eine Mehrzahl von solchen Substraten trägt, welche gegenüber den Fenstern angeordnet und mit der integrierten Schaltung 25 über am Umfang angeordnete Anschlußfahnen 26 verbunden sind. In diesem Anwendungsfalle wird jedoch die korrekte Positionierung nichtsdestoweniger über das Substrat 14 erreicht, an dem Änderungen vorgenommen werdEn sollen, und welches auf dem Träger 15 in eine präzise Stellung gebracht wird. Die gedruckte Schaltung ruht dabei einfach auf (nicht dargestellten) Anschlägen, die mit dem X-Y-Tisch 16 fest verbunden sind. Die Fig.7 und 7a zeigen den Aufbau des Substratträgers 15 im einzelnen. Dieser ist hauptsächlich aus einer Grundplatte 30 gebildet, die mit vier Sockeln 31 versehen ist, auf denen sich die vier Ecken eines Substrats 14 abstützen sollen, das in Fig.7 gestrichelt angedeutet ist. In einen dieser Sockel (31a) ist ein Winkel 32 eingeschnitten, der für die Positionierung des Substrats 14 als Bezugspunkt dient. Ein anderer, benachbarter Sockel (31b) trägt einen Anschlag 32a, dessen innenseitige Oberfläche sich in derselben Ebjena jfcriq- elrv Schenkel des Winkels 33

befindet. Blattfedern 34 ermöglichen es, den Rand des Substrats 14 gegen den Winkel 32 und den Anschlag 32a in Anlage zu halten. Die Grundplatte 30 ist ferner auf einem X-Y-Tisch 16 befestigt, und zwar mittels eines senkrechten Achsenelements 35, so daß eine zusätzliche Winkeljustierung durch einen Mikrometer-Einstellmechanismus 36 ermöglicht wird.

Die Figuren 5 und 6 zeigen genauer die Ausbildung der Elektroden im Inneren des Gehäuses 17. Jede Elektrode (z.B. die Elektrode 18a in Fig.5) enthält einen Elektrodenkörper 40, der zylindrisch ausgebildet und in zwei koaxialenHülsen 41, 42 des entsprechenden Durchmessers geführt ist. Diese Hülsen sind z.B. aus PoIy-Tetrafluoräthylen und haben in Längsrichtung einen solchen Abstand voneinander, daß ein seitlicher Vorsprung 43, der sich entlang dem Elektrodenkörper 40 in Längsrichtung erstreckt und zwei ebene, parallele Oberflächen enthält, einen freien Bewegungsspielraum hat. Rädchen 44, die frei drehbar auf einer mit dem Gehäuse 17 fest verbundenen Achse gelagert sind, sind jeweils in Berührung mit den ebenen Oberflächen des Vorsprungs 43, um jede Möglichkeit zu verhindern, daß die Elektroden sich in Bezug auf die Hülsen verdrehen kann. Der Elektrodenkörper 40 ist nämlich durch eine Kontaktspitze 45 verlängert, die sich nicht in der axialen Verlängerung des Körpers befindet, sondern gekrümmt ist und in Richtung der Kontaktspitze der anderen Elektrode desselben Elektrodenpaares ausgerichtet ist (es ist natürlich nicht möglich, die Abmessungen der Elektrodenkörper über gewisse Grenzen hinaus zu vermindern und sie aneinander anzunähern). Somit ist es erforderlich, jegliche Drehung der Elektrodenkörper 40 zu verhindern, die eine Verschiebung

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der Kontaktspitzen 45 der Elektroden desselben Elektrodenpaares verursachen könnte. Jedes Elektrodenpaar ist ferner einer unabhängigen Anordnung zum Anheben zugeordnet, die gleichzeitig auf die beiden entsprechenden Elektroden einwirkt, um sie über dem Substrat zu halten. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Anhebeeinrichtung durch zwei Elektromagneten 46 gebildet , die magnetische mit den Elektroden des entsprechenden Paares gekoppelt sind. Die Spulen 47 der Elektromagneten sind so geschaltet, daß sie mit einer elektrischen Stromquelle 47b verbunden werden können, und zwar über einen Steuerunterbrecher (47a), der jeweils einem Elektrodenpaar entspricht. Natürlich kann auch ein einziger Elektromagnet 46 für jedes Elektrodenpaar vorgesehen sein, der magnetische an diese Elektroden über ein geeignet ausgebildetes Polstück angekoppelt ist. Bei dieser Ausführungsform wird lediglich angestrebt, die Elektroden jedes Paares in der angehobenen Stellung zu halten, und zwar durch magnetische Anziehung, wenn der bzw. die entsprechenden Elektromagneten erregt sind; die Steuerung zum Absenken der Elektroden erfolgt einfach durch Schwerkraft nach Abschalten des Stromes in den Elektromagneten.

Fig.8 zeigt ein elektrisches Schaltbild der Verbindung zwischen den Elektroden und der elektrischen Energiequelle, die bei einer vorteilhaften Ausführungsform als Kondensator 50 ausgebildet ist, der über einen Thyristor 51 entladen werden kann. Die Elektroden der . Elektrodenpaare 18, 19 sind jeweils zu zweit parallelgeschaltet, da von den vier Elektroden jeweils nur zwei mit der gedruckten Schaltung des Substrats bei einem Durchtrennvorgang in Berührung sind, und die zwei so gebildeten Elektrodengruppen sind jeweils mit

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Masse und. mit der Katode des Thyristors 51 verbunden, und zwar über eine Polaritätsumkehrschaltung 52 und einen Umschalter 53. Der gemeinsame Kontakt dieses Umschalters ist mit der Schaltung 52 und mit den Elektroden verbunden, während sein Arbeitskontakt T mit der Katode des Transistors 51 und sein Ruhekontakt R mit einer Durchgangsprüfschaltung 54 verbunden ist, die einer optischen Anzeigeeinrichtung 55 zugeordnet ist. Die Schaltung 54 kann den Aufbau eines einfachen Ohmmeters haben, denn ihre Aufgabe besteht einfach darin, zu überprüfen, daß ein geschlossener elektrischer Stromkreis zwischen den Kontaktpunkten der beiden abgesenkten Elektroden auf dem Substrat gebildet ist (d.h., daß die beiden Elektrodenspitzen tatsächlich in Berührung mit den beiden Klötzchen 22, 23 sind, die durch einen Leiter 24 verbunden sind). Wenn diese Überprüfung durchgeführt ist,kippt der Umschalter 53 in seine Arbeitsstellung stellt eine Verbindung zwischen der Katode des Thyristors 51 und der Polaritätsumkehrschaltung her. Die Aufgabe dieser Schaltung 52 besteht darin, die Polarität der elektrischen Entladung in Bezug auf die Anschlußfahne 51 der integrierten Schaltung 20 zu wählen,in deren Nähe gearbeitet wird, je nachdem, ob diese Anschlußfahne einem Eingang oder Ausgang eines digitalen Elements entspricht, das in dieser integrierten Schaltung enthalten ist. Die Anode des Thyristors 51 ist mit einem der Anschlüsse des Kondensators 50 verbunden, dessen anderer Anschluß mit Masse verbunden ist. Die durch diesen Thyristor 51 gebildete Unterbrechereinrichtung, die Polaritätsumkehrschaltung 52, der Umschalter 53 und die Elektrodenpaare 18, 19 bilden eine Entladeschaltung 56 des Kondensators 50.

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Eine Ladeschaltung 57 für diesen selben Kondenator ist aus einer Gleichstromquelle 58, einem Widerstand und einem Unterbrecher 60 gebildet, die in Reihe geschaltet und an die Kondensatoranschlüsse angelegt sind. Die Steuerelektrode des Thyristors 51 ist mit einer elektronischen Zünd- und Löschschaltung 61 verbunden, die als solche bekannt ist und durch dnen Drucktaster gesteuert wird. Diese Schaltung 61 ermöglicht die präzise Steuerung der Leitungszeit des Thyristors 51 und somit der elektrischen Energie, die zwischen den Elektroden freigesetzt wird, um den Leiter 24 zu zerstören. Eine elektronische Schaltung 63 zur Überprüfung der Ladespannung des Kondensators· 50 ist ferner mit diesem Verbunden. Die Schaltung 63 ist einer Sichtanzeige 64 zugeordnet, die beliebig ausgebildet sein kann und es ermöglicht, zu überprüfen, ob die Ladung des Kondensators 50 ausreicht. Diese Schaltung kann ferner einen Steuerausgang 65 umfassen, der mit dem Sperreingang 66 der Steuerschaltung 61 verbunden ist, um die Zündung des Thyristors 51 zu verhindern, wenn die Ladung des Kondensators 50 unzureichend ist. Die Schaltung 54 kann ferner einen Steuerausgang 67 enthalten, der in gleicher Weise mit dem Eingang 66 verbunden ist, um die Betätigung des Thyristors 51 zu verhindern, wenn die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden über die Teile der Schaltung des Substrats 14 nicht einwandfrei hergestellt ist.

Es wird nun auf Fig.9 Bezug genommen, in der die Elemente aus Fig.5 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Eine dort gezeigte Anordnung zum Anheben und Absenken, die jedem Elektrodenpaar zugeordnet ist, enthält einen Hebelarm 71 mit einer

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Achse 72, dessen eines Ende 73 am Elektrodenkörper über ein Gabelgelenk lh angelenkt ist. Wie bei der in Fig.5 gezeigten Ausfuhrungsform ist der zylindrische Körper 40 jeder Elektrode (z.B. der Elektrode 18a) in zwei koaxialen Hülsen 41, 42 geführt. Gegen das andere Ende 75 des Hebels 71 stützt sich das untere Ende des Ankers 76 eines Elektromagneten 80 ab, dessen Spule 77 mit einer Stromquelle 47b über einen Unterbrecher 47a verbunden ist. Mit 78 ist ein Führungsstutzen des Ankers 76 bezeichnet, der mit dem Gehäuse fest verbunden ist, und an der mit 79 bezeichneten Stelle wirken zwei Anschläge auf beiden Seiten der Buchse 78 ein. Die Einrichtung zum Anheben jedes Elektrodenpaares enthält eine Feder Rp, die dieses Elektrodenpaar nach oben anzuheben bestrebt ist, wenn die Absenkeinrichtung nicht mittels des Unterbrechers 47a angesteuert wird. Um dies zu erreichen, ist bei der in Fig.9 gezeigten Ausführungsform die Feder Rp zwischen dem oberen Ende des Ankers 76 des Elektromagneten 80 und dem Gehäuse 17 angeordnet.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Absenkeinrichtung ist eine zwischen dem Gehäuse 17 und dem Teil 84 des Hebels 71 angreifende Feder R^ bestrebt, das Elektrodenpaar nach unten zu bewegen.

Die Anhebe-und Absenkeinrichtung arbeitet in der nun beschriebenen Weise. Wenn der Elektromagnet 80 mittels des Unterbrechers 47a erregt wird, wird der Anker 76 angehoben und drückt die Feder Rp zusammen, um ihre Wirkung aufzuheben. Der Hebel 71 wird dann unter der Wirkung der Feder R^ verschwenkt und bringt die Gesamtheit aus dem Elektrodenkörper 40 und den Kontaktspitzen 45 in Kontakt mit dem Klötzchen. Wenn der

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Strom in dem Elektromagnet 80 abgeschaltet wird, wird deseen Anker 76 abgesenkt, die Feder Rp entspannt sind, der Hebel 71 wird verschwenkt, um die Feder R. zu spannen, und die aus den Elektrodenkörpern 40 und den Kontaktspitzen 45 gebildete Einheit wird angehoben. Eine Dämpfungseinrichtung, die als Druckbegrenzer wirkt, ist zwischen dem unteren Teil des zylindrischen Elektrodenkörpers 40 und der Kontaktspitze 45 angeordnet. 3ie enthält zwei Blattfedern 82, die an ihren Enden durch zwei Verstrebungsteile 85 miteinander verbunden sind. Eine erste Stange 81 verbindet eines der Verstrebungsteile 85 mit dem unteren Teil des Elektrodenkörpers Die Kontaktspitze 45 wiederum ist mit einer zweiten Stange 83 verbunden, die fest mit dem anderen Verstrebungsteil 85 der Einrichtung verbunden ist. Die Blattfedern 82 begrenzen auf diese Weise den Druck der Kontaktspitzen 45 auf den Klötzchen auf einen vorbestimmten Wert, und zwar durch Wahl der Federkonstante der Blattfedern 82, wobei jedoch die Bewegungsbahn der Kontaktspitzen erhalten bleibt.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtungist sehr einfach und ergibt sich bereits aus der vorstehenden Beschreibung. Das Substrat 14 wird .zunächst auf dem Träger 15 in Stellung gebracht. Nach Überprüfung der Ausrichtung des Trägers und gegebenenfalls erforderlicher Winkelkorrektur wird die Verschiebung des X-Y-Tisches 16 derart gesteuert, daß die Klötzchen 22, 23, die durch den zu unterbrechenden Leiter 24 verbunden sind, senkrecht unter die Kontaktspitzen eines der Elektrodenpaare 18 oder 19 zu bringen, je nach Orientierung der zu durchtrennenden Leiter. Dann wird die Absenkung der Elektroden gesteuert, indem entweder einfach die Erregung der

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entsprechenden Elektromagneten 46 bei der ersten Ausführungsform nach Fig.5 unterbunden wird, bzw. bei der Ausführungsform nach Fig.9 die entsprechenden Elektromagneten 80 erregt werden. Nach Überprüfung der Durchgängigkeit des Entladungskreises des Kondensators 50 zwischen den Elektroden und der Ladung dieses Kondensators wird der Thyristor angesteuert,wodurch eine starke Erhitzung zwischen den Klötzchen 22 und 23 auftritt, durch welche die Leiter 24 durchtrennt werden»

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zum Durchtrennen von Leitern an der Oberfläche eines Substrats, insbesondere von durch Siebdruck auf das Substrat aufgebrachten Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat gegenüber zwei Elektroden angeordnet wird, daß jede Elektrode in elektrischen Kontakt mit dem durchzutrennenden Leiter auf beiden Seiten der Stelle, wo die Durchtrennung erscheinen soll, gebracht wird, und daß eine elektrische Spannung zwischen den Elektroden angelegt wird, bis wenigstens ein Teil des Leiters zerstört ist, der zwischen den Kontaktpunkten der beiden Elektroden liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlegen der elektrischen Spannung durch Anschliessen eines geladenen Kondensators zwischen den beiden Elektroden erfolgt.

3. Vorrichtung zum selektiven Durchtrennen von Leitern,

die auf einem Substrat haftend aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen wenigstens zwei Elektroden, deren freie Enden aneinander angenähert sind, tragenden

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Elektrodenträger und einen gegenüber den Elektroden angeordneten Substratträger umfaßt, daß wenigstens ein Teil eines dieser Träger an einen Translations- und/oder Rotationsmechanismus zur Bewegung in einer Ebene, vorzugsweise horizontalen Ebene, angekoppelt ist, daß wenigstens ein Teil eines dieser Träger, wobei es sich um denselben Träger handeln kann, an einen Translationsmechanismus zur Bewegung in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene angekoppelt ist, vorzugsweise in einer senkrechten Richtung, und daß sie ferner eine elektrische Energiequelle umfaßt, deren Anschlüsse mit den Elektroden über eine Schalteinrichtung verbunden sind.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Substratträger auf einem X-Y-Tisch angeordnet ist, der das Substrat in einer im wesentlichen horizontalen Ebene verschiebt, und daß der Elektrodenträger vier parallele Elektroden umfaßt, die in Führungseinrichtungen im wesentlichen senkrecht bewegbar sind und sich im wesentlichen frei auf Grund ihres Eigengewichtes absenken können, bis sie in Berührung mit den auf den Träger angeordneten Substrat gelangen, daß die Elektroden eines ersten Elektrodenpaares eine Symmetrieebene zulassen, die im wesentlichen parallel zu einer Verschiebungsrichtung des X-Y-Tisches ist, und daß die Elektroden eines zweiten Elektrodenpaares eine Symmetrieebene ermöglichen, die im wesentlichen parallel zu der anderen Verschiebungsrichtung dieses X-Y-Tisches ist, und daß jedes Elektrodenpaar jeweils einer Anhebvorrichtung zugeordnet ist, die gleichzeitig auf zwei entsprechende Elektroden einwirkt, um sie über dem Substrat zu halten.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anhebvorrichtung wenigstens einen Elektromagnet enthält, der magnetisch an die Elektroden des entsprechenden Paares angekoppelt ist, wobei eine elektrische Stromquelle an die Spule des Elektromagneten über einen Steuerunterbrecher angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Substratträger auf einen X-Y-Tisch montiert ist, der das Substrat in einer im wesentlichen waagerechten Ebene verschiebt, und daß der Elektrodenträger vier parallele, in einer Führungseinrichtung im wesentlichen senkrecht bewegbare Elektroden enthält, daß die Elektroden eines ersten Elektrodenpaares eine Symmetrieebene ermöglichen, die im wesentlichen parallel zu der einen Verschiebungsrichtung des X-Y-Tisches ist, daß die Elektroden eines zweiten Elektrodenpaares eine Symmetrieebene ermöglichen, die im wesentlichen parallel zu der anderen Verschiebungsrichtung dieses X-Y-Tisches ist, daß jedes Elektrodenpaar einer zugehörigen Absenkvorrichtung zugeordnet ist, die gleichzeitig auf zwei entsprechende Elektroden einwirkt, um sie mit dem auf den Trägern angeordneten Substrat in Berührung zu bringen, und daß jedes Elektrodenpaar einer zugehörigen Anhebvorrichtung zugeordnet ist, die gleichzeitig auf zwei entsprechende Elektroden einwirkt, um sie über dem Substrat zu halten.

7^V. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Absenkvorrichtung wenigstens einen Elektromagnet enthält, der mit einem ersten Ende eines Hebelarms zusammenwirkt, wobei das zweite Ende des Hebelarms an den Elektroden des entsprechenden Paares angelenkt ist, und daß eine elektrische Stromquelle an die Spule des Elektromagneten über einen Steuerunterbrecher angeschlossen ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß Jede Anhebvorrichtung eine Einrichtung enthält, welche das Elektrodenpaar nach oben drängt, wenn die Absenkvorrichtung durch den Unterbrecher nicht angesteuert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Absenkvorrichtung der Elektromagnet die Wirkung der entsprechenden Anhebvorrichtung aufhebt und daß eine Einrichtung das Elektrodenpaar nach unten drängt. ...

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode einen zylindrischen Körper umfaßt, der ohne Spiel in wenigstens einer Hülse des- entsprechenden Durchmessers geführt ist, die aus Polytetrafluoräthylen gebildet sein kann, daß dieser Körper seitlich einen Vorsprung aufweist, der sich in Längsrichtung erstreckt und zwei ebene und parallele Oberflächen aufweist, daß zwei an einem feststehenden Teil des Elektrodenträgers frei drehbar gelagerte Rädchen in Berührung mit jeweils einer der ebenen Oberflächen sind und jegliche Drehung der Elektroden in den Hülsen verhindern, und daß die Kontaktspitzen der Elektroden jedes Elektrodenpaares nicht in der Verlängerung der entsprechenden zylindrischen Körper angeordnet sind, sondern aneinander angenähert sind, um einen vorbestimmten Abstand dazwischen zu gewährleisten.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Hebelarmes an den zylindrischen Körpern der Elektroden jedes Paares angelenkt ist.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode einen zylindrischen Körper und eine Kontaktspitze aufweist, und daß eine Dämpfungseinrichtung zwischen der Kontaktspitze und dem zylindrischen Elektrodenkörper angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenträger im wesentlichen die Form eines Auslegers hat, dessen Fuß teleskopartig aufgebaut, und gesteuert verlängerbar ist, so daß die Elektroden entfernt werden können, um die Anordnung des Substrats zu erleichtern.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energiequelle aus einem Kondensator gebildet ist, daß eine Ladeschaltung zum Aufladen des Kondensators eine Gleichstromquelle enthält und an die Anschlüsse dieses Kondensators angeschlossen ist, vorzugsweise über einen Unterbrecher, und daß eine Schaltung zum Entladen des Kondensators wenigstens zwei der genannten Elektroden und eine Unterbrechungseinrichtung umfaßt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungeinrichtung ein Thyristor ist und daß eine elektronische Zünd- und Löschschaltung mit der Steuerelektrode des Thyristors verbunden ist und die Leitungszeit desselben und damit die durch Entladung des Kondensators zwischen den Elektroden freiwerdende Energie steuert.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polaritätsumkehrschaltung in den Entladekreis zwischen den Kondensator und den Elektroden eingefügt ist.

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