DE3047884A1 - Vorrichtung zur automatisierbaren bearbeitung in der halbleitertechnologie, z.b. von leiterplatten - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur automatisierbaren Bearbeitung in der
• Halbleitertechnologies z. B. von Leiterplatten.
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierbaren Bearbeitung in der Halbleitertechnologie, z. B.
• von Leiterplatten, insbesondere zum Aufbringen von Strukturen auch metallischer Natur, Abdecklacken, Ätzmittel, Fluß- und Lötmittel. Bei der Erwähnung #von Halbleitertechnologie ist auch an die Bearbeitung von Substraten jeglicher Art, z. B. Keramik, Glas oder auch Silizium-Wafer und Chips gedacht.
• In der Leiterplattenfertigung sind verschiedene Herstellungsverfahren üblich. Dazu zählt unter anderem die Fotoätztechnik, wobei die Leiterplatten bereits kaschiert sein können (z. B. mit Kupfer) oder bei denen diese Kupferschicht galvanisch oder chemisch aufgebracht wird.
• Anschließend erfolgt die Belackung mit einem lichtempfindlichen Lack, oder das Aufbringen von lichtempfindlichen Resistfolien, dann die Belichtung über Masken und eventuell Entwickeln der belichteten Partien, ferner das Abspülen des unbelichteten Lackes und die Ätzung der unbelichteten Kupferpartien, dann das Abspülen des Ätzrückstandes, das Abstrippen des belichtetem Lackes und schließlich das Lotpunktsetzen. Dieses Verfahren umfaßt demnach mehrere aufwendige und zeitraubende Verfahrensschritte. Im Zuge der fortlaufend erhöhten Fertigungsgeschwindigkeiten und zur Vereinfachung der Produktionsschritte muS. deshalb nach neuen Fertigurigsverfahr#n gesucht werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangsgenannte Vorrichtung zu realisieren, um eine Verein- fachung des gesamten Verfahrens, eine Beschle#n1i"gt#in# der Produkt on, eine Flexibilität im Verfahren bezüglich der Leiterplattenherstellung und der Materialien, ferner eine. Miniaturisierung der Leiterbahnen und nicht zuletzt eine Materialeinsparung zu erreichen. Das Verfahren soll außerdem umweltfreundlich sein. Diese Aufgabe wird dadurch erreicht, daß ein an sich bekanntes Schreibwerk eines Tintendruckers Anwendung findet, das in x- und y-Richtung und erforderlichenfalls auch in z-R#ichtung beweglich ist. Es ist selbstverständlich möglich, daß das Schreibwerk fest angeordnet und die zu bearbeitenden Leiterplatten bewegt werden.
• Unter einem im Sinne der Erfindung verwendeten Tintenstrahldrucker soll im folgenden ein an sich zum Schnelldrucken auf Papier mittels computergesteuerter Schreibstationen (sogenannten Terminals) entwickeltes Druckgerät verstanden werden. Eine Übersicht über die bisher entwickelten Typen, ihren Aufbau und ihre Arbeitsweise findet man in der "Siemens-Zeitschrift" 51. Jahrgang, Heft 4, Seiten 219 bis 221 vom April 1977.
• Abgesehen davon, daß eine Vorrichtung nach der Erfindung die in der Aufgabe festgehaltenen Anforderungen erfüllt, wird mit einer entsprechenden Vorrichtung erreicht, daß die Leiterbahndicken in verschieden beanspruchten Bereichen variiert werden können.
• Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht der Schreibkopf des Schreibwerkes aus Edelstahl und ist beheizbar. Mit einen derartigen Schreibwerk können auch Metalle in flüssiger Form aufgespritzt werden. Außerdem kann die Viskosität eines flüssigen ?mediums durch die Konstanthaltung der schreikopftemperatur gesichert werden. Mit einem entsprechend ausgebildeten Schreibkopf lassen sich z. B. feinste Lotpunkte setzen. In Frage kommen vorzugsweise Lote mit Schmelzpunlften von ca. 60 ... 2500C. Die Piezokeramik des Schreibkopfes hält solchen Temperaturbelastungen stand.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Leiterplatten erwärmt. Der Vorteil einer derartigen Ausbildung besteht in einer schnellen Aushärtung von Lacken, der raschen Verdampfung der Lösungsmittel für die metallorganischen Verbindung und einer größeren Haftung der aufgebrachten Leiterbahnen. Außerdem gewährleistet eine erwärmte Leiterplatte eine gute Benetzung bei der Aufbringung von Lot.
• Um eine Vorrichtung nach der Brçindvmg möglichst umfassend einzusetzen, kann nach der Erfindung ein Schreibwerk mit mehreren Schreibköpfen Verwendung finden, wobei jeder Kopf eine andere Funktion hat. Dadurch wird eine besonders rationelle Fertigung gewährleistet, weil beispielsweise ein Kopl die Leiterbahn schreibt, ein weiterer Kopf die vorgesehenen Kontaktstellen mit Flußmittel besprüht und ein dritter Kopf die Lötpunkte setzt. Inzwischen können die Bauteile automatisch bestückt werden und anschließend mit einem weiteren Kopf verlötet werden.
• Daraufhin kann ein weiterer Kopf die fertigen, mit Bauteilen bestückten Leiterbahnen oder die gesamten Leiterplatten mit einem Schutzlack versehen.
• Im Rahmen der Erfindung können mit einem Schreibwerk auch metallorganische Verbindungen verspritzt werden. Dadurch bietet sich die Möglichkeit durch Verspritzen von metallorganischen Lösungen (z. B. huplerorganische Verbindungen) auf die noch nicht metallisierte Leiterplatte die vorgesehenen Leiterbahnen dIrekt aufzubringen. Mittels eines nachgeschalteten ->echnergesteuerten Laserstrahls können die Leiterbahnen ausgeheilt und damit ihr elektrischer tfiderstand reduziert werden.
• Die freie Prograrmierbarkeit des Schreibwerkes gestattet ferner eine rechnergesteuerte Auslegung #der Fors der Leiterbahnen, sowie (durch Hintereinanderschalten en mehrerer Schreibwerke) das Aufbringen der Leiterbahnen, das Aufbringen von Flußmittel sowie das Aufbringen von Lotpunkten (beheizter Schreibkopf) und das Einlöten von Bauteilen in einem Arbeitsgang.
• Die Erfindung bietet deshalb wesentliche Vorteile gegenüber der bisherigen, sehr zeitraubenden Methode, die Leiterbahnen in vielen aufeinanderfolgenden Prozeßschritten herzustellen.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Zusammensetzung des Lotes, z. B. SnPb, nicht variiert.
• Im Gegensatz hierzu kann ein galvanisches Bad an einer Komponente verarmen.
• Ein weiterer Vorteil ist durch die Materialeinsparung begründet, in dem keine galvanisch aufgebrachte Metallisierung abgeätzt werden muß.
• Zum Korrosionsschutz können die bestückten Leiterbahnen in der oben beschriebenen Weise mit einem durch ein Schreibwerk verspritzten Schutzlack bedeckt werden.
• Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel bezüglich der Leiterplattenherstellung beschränkt, sondern kann selbstverständlich auch beim Einsetzen von elektrischen Bauteilen verwendet werden, z. B.
• durch Aufbringen der Lotpunkte. Die herstellbare Tröpfohengröße im /um-Bereich und kleiner erlaubt es auch, sehr kleine Bauteile, wie sie in der Halbleitertechnologie Verwendung finden, abzudecken. Das Aufbringen von metallorganischen Verbindungen ermöglicht auch in größeren Flächen, z. B. bei Lampen, Verspiegelungen herzustellen, beispielsweise durch Zersetzung von Platinglanz, einer metallorganischen Platinverbindung, durch Wärme.
• 5 Patentansprüche

Claims (5)

Patentansprüche.

1. Vorrichtung zur automatisierbaren Bearbeitung in der alble itertechnologie, z. B. von Leiterplatten, insbesondere zum Aufbringen von Strukturen auch metallischer Natur, Abdecklacken, Ätzmittel, Fluß- und Lötmittel, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein an sich bekanntes Schreibwerk eines Tintendruckers Anwendung findet, das in x- und y-Richtung und erforderlichenfalls auch in z-Richtung beweglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Schreibkopf des Schreibwerkes aus Edelstahl besteht und beheizbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Leiterplatten erwärmt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein Schreibwerk mit mehreren Schreibköpfen Verwendung findet, wobei jeder Kopf eine andere Funktion haben kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß mit dem Schreibwerk metallorganische Verbindungen verspritzt und anschließend durch Wärme zersetzt werden und dadurch metallische Leiterbahnen entstehen.