DE2135488A1

DE2135488A1 - Verfahren zum herstellen eines systemtraegers fuer integrierte schaltkreise

Info

Publication number: DE2135488A1
Application number: DE19712135488
Authority: DE
Inventors: Albert Greutert; Ernst Heidborn
Original assignee: Interelectric AG
Current assignee: Maxon Motor AG
Priority date: 1971-03-23
Filing date: 1971-07-15
Publication date: 1973-04-19
Also published as: DD96608A5

Description

Verfahren zum Herstellen eines Systemträgers fur integrierte Schalt kreise Die Erfindung betrifft ein Verfahren 2um Herstellen eines Systemträgers fUr integrierte Schaltkreise, mit einem äußeren, die Anschlußenden aufweisenden Bereich und mit einem inneren, die Anschlussenden fUr den integrierten Schaltkreis aufweisenden Bereich geringerer Dicke, gemäß dem auf einer Basisplatte eine den Umrissen des SystentrAgers mit Spinne (Bereich geringerer Dicke) entsprechende elektrisch leitende Matrize aufgebracht wird» daß die derart präparierte Basisplatte in ein erstes Plattierungsbad gebracht und ein erstes Metall in einer solchen Dicke auf der Matrize abgeachieden wird, daß der Querschnitt der Anschlußenden des inneren Bereichs kleiner als 0,01 mm² ist, und daß der äußere Bereich des Systemträgers nach einem beliebigen Verfahren hergestellt wird, nach Patent No.
(Patentanmeldung P 21 13 830.7).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren zum Herstellen von Systemträgern zu schaffen, welches sich einfacher und mit geringeren Kosten durchführen läßt und sich universeller anwenden läßt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im wesentlichen darin zu sehen, daß in dem ersten Plattierungsbad Kobalt, Chrom, Eisen , Indium, Iridium, Magnesium, Mangan, Molybdän, Nickel, Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium, Zinn, Blei, Bronze oder Messing abgeschieden wird, und daß der äußere Bereich des Systemträgers aus Kobalt, Chrom, Eisen, Indium, Iridium, Magnesium, Mangan, Molybdän, Nickel, Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium oder Zirkon hergestellt wird.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird der Systemträger mindestens im Bereich der Spinne zusätzlich plattiert mit einem Metall, das für dei Verwendung in dem ersten Platierungsbad angegeben ist.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausfürhrungsbeispielen ergänzend beschrieben.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Systemträger mit Spinne Fig. 2 bis 8 zeigen im Schnitt längs der Linie I/I von Fig. 1 verschiedene Stufen des Herstellungsverfahrens Fig. 9 bis 15 zeigen die den Figuren 2 b4s 8 entsprechenden Schritte des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht längs der Linie II/II Der in Fig. 1 dargestellte Systemträger mit Spinne umfasst Leitungsbahnen 1 aus Ni, Co, Cr, Fe, In, Ir, Mg, Mn, Pd, Pt, Rh, Ru, oder Zr, wobei diese Leitungsbahnen im äußeren Bereich an Haltestreifen 2 enden. Die Haltestreifen 2 sind mit Transportöffnungen 3 und Zentrieröffnungen 19 versehen.
Die Leitungsbahnen 1 weisen verbreiterte Bereiche 4 auf, welche insbesondere zum Verbessern der Haft fähigkeit der Leitungsbahnen beim Umgiessen eines mit einem IC-Chip versehenen Systemträgers dienen sowie ein besseres Abbiegen der äußeren Anschlußenden 17 ermöglichen. Die Locher 18 tragen ebenfalls zu einer verbesserten Haftfähigkeit beiO Der rechteckige, gestrichelt dargestellte Bereich 5 des Systemträgers, die sogenannte Spinne, bildet Anschlußstreifen 6 aus Gold, Co, Cr, Fe, In, Ir, Mg, Mn, No, Ni, M, Pt, Rh, Ru, Zr, Pb, Sn, Bronze oder Messing, welche ein. Dicke von etwa 15 bis 25 Mikron aufweisen und welche Fortsetzungen der inneren Abschnitte der Leitungsbahnen i bilden. An den Enden der Anschlußstreifen 6 wird der IC-Chip nach Zentrierung mit Ultraschall angeschweißt.
Die verbreiterten Bereiche 4 der Leitungsbahnen 1 sind durch parallel zu den Haltestreifen 2 verlaufende Versteifungsstege 7 miteinander verbunden, um dem Systemträger eine größere Stabilität zu verleihen. Die Versteifungsstege werden natürlich nach dem Befestigen des IC-Chips und eventuell nach dem Einsetzen des Systemträgers in ein Gehäuse herausgetrennt. Ebenso werden die Haltestreifen sodann von den Leitungsbahnen abgetrennt.
Die Fgo 2 bis 15 zeigen verschiedene Schritte des Herstellungs-@ verfahrens nach der Erfindung für einen Systemträger mit Spinne Die Figo 2 zeigt - einen Querschnitt längs der Linie I-I von Fig. 1, also entlang der beiden mittleren Leitungsbahnen des Systemträgers.
Die Fig, 9 bis 15 zeigen die gleichen Schritte des Herstellungsverfahrens, Jedoch im Querschnitt längs der Linie II-IX von Fig, 1, wobei jeweils die beiden nebeneinander stehenden Zeichnungen der Fig.
2 bis 15 dem gleichen Herstellungsschritt entsprechen.
Zur Herstellung des Systemträgers mit Spinne wird auf eine Basisplatte 8 aus nichtrostendem Stahl oder einer vernickelten Kupferplatte die eine Oberfläche der Platte an mit einem Photolack beschichtet und sodann dieser Photolack über eine photographische Maske, die dem in Figç 1 dargestellten Systemträger mit Spinne entspricht, ein entsprechendes Bild durch Belichten mit ultravioletten Strahlen erzeugt. Durch Entwickeln des Photolackes und anschließendes Auswaschen der unbelichteten Stellen.
erhält man eine Matrize, die lediglich die Stellen der Basisplatte 8 freiläßt, an denen der Systemträger und die Spinne entsprechend Fig.1 durch galvanoplastische Metallabscheidung aufgebaut werden soll. Es entsteht dabei im Querschnitt gesehen ein Muster entsprechend den Fig. 2 und So Die derart vorbereitete Basisplatte wird nunmehr passiviert, d.h. derart vorbehandelt daß sich ein darauf abgeschiedenes Metall von der Basisplatte abziehen läßt.
Man erkennt aus Fig. 2, daß lediglich der mittlere Bereich mit einer Photolackinsel 9 versehen ist, während die daneben liegenden Bereiche unbelegt sind, da an dieser Steile die Leitungs°-bahnen 10 und 11 von Fig, i verlaufen.
F4go 9 zeigt den Aufbau der Photolackschicht längs der Linie II/II von Fig. 1. Man erkennt zwei breite, an den beiden Außenseiten liegende freie Stellen, die den Versteifungsstegen 7 entsprechen, sowie sechs in der Mitte liegende freie Stellen, die den Anschlußstreifen 6 der Spinne entsprechen.
Auf die derart hergestellte Matrize wird nunmehr der die Spinne 5 umgebende Bereich mit einer Schicht eines lösungsmittellöslichen Lackes 12 abgedeckt, wobei dieser Lack so gewählt ist, daß er sich ablösen läßt, ohne den Photolack 9 anzugreifen. Man erk@nnt aus Fig. 3, daß nunmehr nur noch die innerhalb des Bereichs 5 liegenden Anschlußstreifen 6, im folgenden auch Spinnenarme genannt, auf der Matrize freigelassen sind. Dies zeigt auch Fig. 10 gemäß der die den Versteifungsstegen 7 entsprechenden Stellen der Matrize mit der Lackschicht 12 abgedeckt sind.
Die derart präparierte Platte wird nunmehr in ein erstes elektrolytisches Bad gebracht und eine Goldschicht in einer Stärke von 15 bis 25 Mikron aufgetragen. Diese Goldschicht setzt sich natürlich nur an den nicht mit Lack badeckten Stellen 30 ab und bildet die Anschlußstreifen 6. Anstelle von Gold kann auch eines der auf Seite 6, Zeilen 10 ff genannten Metalle verwendet werden.
In Abänderung dieses Verfahrens kann man jedoch vor dem Aufbringen der Lackschicht 12 anfangen, der Systemträger und die Spinne gleichzeitig aus ein und demselben Material,etwa Gold, aufzubauen.
Nachdem eine gewisse Schichtdicke, gewöhnlich etwa in einer Stärke von 2 bis 5 Mikron, höchstens jedoch gleich der gewünschten Dicke der Anschlußstreifen 8 aufgetragen ist, wird dann die Photolackschicht 12 aufgebracht. Das Aufbringen der Photolackschicht 12 ist lediglich in dem Fallericht erforderlich, wo das in dem ersten elektrolytischen Bad abgeschiedene Metall auf den gesamten Systemträger bis zur gewünschten Dicke der Anschlußstreifen 6 aufgetragen worden ist. Fig 4 und 11 zeigen Schnittanisichten längs den Linien I/I bzw-. II/II dieser Verfahrensstufe.
Nachdem die Anschlußstreifen 5 bis zu der gewünschten Dicke abgeschieden worden sind, wird die Basisplatte aus dem elektrolytischen Bad wieder herausgenommen und die Photolackschicht 12 entfernt. Dabei ergibt sich eine Querschnittsstrucktur entsprechend den Figuren 5 und 12.
Sodann wird der die Spinne umgrenzende Bereich 5 mit einer zweiten Lackschicht 14 abgedeckt, so daß nur noch der eigentliche Systemträger auf der Matrize frei bleibt. Diese Verfahrensstufe ist in den Figuren 6 und 13 für die Schnittansichten I-I bzw. II-II von Fig. 1 dargestellt. Die zweite Lackschicht 14 kann natürlich aus dem gleichen Material bestehen wie die erste Lackschicht 12.
Nach dem Aufringen der zweiten Lackschicht 14 wird nunmehr die Matrize in ein zweites elektrolytisches Bad gehängt, in dem die freigebliebenen Bereiche der Basisplatte 8 mit einer Nickelschicht 15 plattiert werden,welche in einer Stärke von 150 bis 300 Mikron aufgetragen wird. Man erkennt aus Fig. 7, daß die Anschlußstreifen 6 der Spinne mit der Nickelschicht 15 verbunden sind, da die zweite Lackschicht 14 sich nur über die Oberseite der Anschlußstreifen 6, nicht jedoch über die seitlichen Bereiche erstreckt. Dies wird mit Sicherheit erreicht, wenn die zweite Lackschicht 14 etwas kleiner gehalten wird als der Umrandung der Anschlußstreifen entspricht.
Fig. 14 zeigt den Zustand der Matrize nach diesem Verfahrensschritt im Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1.
Da nunmehr sowohl die dünnen Anschlußstreifen 6 der Spinne als auch die dickeren Leitungsbahnen 1 des eigentlichen Systemträgers hergestellt sind, kann man den lösungsmittellöslichen Lack 14 un den Photolack 9 mit passenden Lösungsmitteln ablösen, so daß sich nur noch der fertige Systemträger mit Spinne auf der Basisplatte 8 befindet. Da die Basisplatte wie eingangs erwähnt passiviert worden ist, läßt sich der Systemträger mit Spinne von der Basisplatte 8 abziehen.
Um zu vermeiden, daß die verhältnismäßig dünnen Anschlußstreifen 6 beim Abziehen beschädigt oder verbogen werden, wird vor dem Abziehen mindestens der die Spinne begrenzende innere Bereich 5 mit einer Folie 16 beklebt (s. Fig. 15), so daß beim Abheben des Systemträgers von der Basisplatte 8 die Anschlußstreifen 6 durch Anhaften an der Folie 16 geschützt sind.
Die Folie 16 kann im mittleren Bereich einen Ausschnitt haben, der sich bis kurz an die freien Enden der Anschlußstreifen 6 erstreckt, so daß es nicht erforderlich ist, zum Verschweißen der Anschlußstreifen 6 mit den Anschlußstellen eines IC-Chips die Folie 16 abzulösen. Fig. 1 zeigt den Ausschnitt 17 in der Folie i6 in strichpunktierter Darstellung Das oben beschriebene Verfahren kann erfindungsgemäß auch in der Weise abgeändert erden, daß zuerst der gesamte Systemträger bis etwa zur gewünschten Dicke aufgebaut wird, daS dann die Spinne abgedeckt una der äußere Bereich bis zur gewünschten Dicke, gewöhnlich 150-250 µ aufgebaut wird, und daß nach Entfernung der Abdeckung mindestens die. Spinne zusätzlich mit einem der Metalle der Aufzählung auf Seite 7, Zeilen 10 ff, plattiert wird.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Systemträgers fttr integrierte Schaltkreise, mit einem äußeren, die Anschlußenden aufweisenden Bereich und mit einem inneren, die Anschlußenden fUr den integrierten Schaltkreis aufweisenden Bereich geringerer Dicke, gemäß dem auf einer Basisplatte eine den Umrissen des Systemträgers mit Spinne (Bereich geringerer Dicke) entsprechende elektrisch leitende Matrize aufgebracht wird, daß die derart präparierte Basisplatte in ein erstes Plattierungsbad gebracht irnd ein erstes Metall in einer solchen Dicke auf der Matrize abgeschieden wird, daß der Querschnitt der Anschlußenden des inneren Bereichs kleiner als 0,01 mm2 ist, und daß der äußere Bereich des Systemträgers nach einem beliebigen Verfahren hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Plattierungsbad Kobalt, Chrom, Eisen, Indium, Iridium, Magnesium, Mangan, Molybdän, Nickel, Palladium, Platin, Rhodium, Ruthe nium, Zinn,. Blei, Legierungen dieser Metalle,Bronze oder Messing abgeschieden wird, und daß der äußere Bereich des Systemträgers aus Kobalt, Chrom, Eisen, Indium, Iridium, Magnesium, Mangan, Molybdän, Nickel, Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium, Zirkon oder Legierungen derselben hergestellt wirde 2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemträger mindestens im Bereich der Spinne mit einem der Metalle Kobalt, Chrom, Eisen Indium, Iridium, Magnesium, Mangan, Molybdän, Nickel, Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium, Zirkon, Zinn, Blei, Legierungen derselben, Bronze oder Messing plattiert wird