DE1254724B - Aufbausystem in Vielschichtentechnik fuer mikro-miniaturisierte Schaltkreise - Google Patents

Description

• Aufbausystem in Vielschichtentechnik für mikrominiaturisierte Schaltkreise Mikrominiaturisierte Schaltkreise werden heutzutage meist als flache, rechteckige und kunstharzverbossene Bausteine zum Kauf angeboten. Die Betriebspotentiale bzw. die Ein- und Ausgänge der Schaltung werden an einer Reihe seitlich des Bausteins herausgeführter Anschlußfahnen, deren Anzahl sich üblicherweise zwischen zehn und vierzehn bewegt, angeschlossen. Um die Vorteile dieser winzigen, integrierten Schaltung bezüglich .des Raum- und Platzbedarfs richtig ausnutzen zu können, war es erforderlich, ein zweckmäßiges Aufbausystem zur Verschaltung der Flachgehäuse untereinander anzugeben.
• Als ein im Hinblick auf die Packungsdichte ideales Aufbausystem hat sich die Vielschichtenplatte herausgebildet. Eine solche Vielschichtenplatte besteht im Prinzip aus in bekannten Verfahren herausgestellten einseitigen und in ihrer Deckplatte doppelseitig gedruckten Schaltungen, die zum Schluß in mehreren Ebenen übereinander verklebt und verpreßt werden. Nach dem Verpreßvorgang werden an den untereinander zu verbindenden Stellen Löcher gebohrt. Diese werden stromlos durchverkupfert und diese so entstandene Schicht anschließend galvanisch verstärkt. Wegen der Vielzahl der Arbeitsvorgänge und der damit verbundenen fertigungstechnischen Schwierigkeiten ist eine solche Vielschichtenplatte ein sehr teures Aufbausystem.
• Ein weiteres bekanntes Aufbausystem in Vielschichtentechnik vermeidet zum Teil die bei der Fertigung der Vielschichtenplatte auftretenden Schwierigkeiten, so z. B. die Durchverkupferung der Bohrungen durch einzelne Platten. Dieses bekannte System ist in der Hauszeitung der Deutschen Elco GmbH., P:inneberg: »Elcogramm«, Nr. 3, April 1966, auf den Seiten 9 bis 13 beschrieben und besteht aus einer Mehrzahl lamellenartig übereinandergeschichteter, gegeneinander isolierter Metallkammfolien. Eine einzelne Folie, wie sie dieses System benutzt, zeigt die F i g. 1 der Zeichnung. Sie hat das Aussehen eines Doppelkammes und besteht aus leitfähigem Material. Von einem Mittelsteg 1 verlaufen Kontaktfahnen 3 nach beiden Seiten. Eine Folie 2, die die Isolierung gegenüber der darunterliegenden Metallkammfolie bildet, ist unter dem Mittelsteg angeordnet und überlappt diesen. Durch übereinanderschichten mehrerer solcher Metallkammfolien, die mit einer Isolierschicht beklebt sind und wobei in jeder Ebene die nicht benötigten Kontaktfahnen der Metallkammfolien entfernt werden, in einem eigens hierzu konstruierten Steckerkörper erhält man ein System in Vielschichtentechnik mit den bekannten Eigenschaften. Der Steckerkörper besteht dabei aus einem in Isolierstoff, beispielsweise Kunststoff, eingepreßten Trog, der die Breite des die integrierte Schaltung enthaltenden Flachgehäuses bzw. des Steges der Metallkammfolie aufweist. Die Wände des Troges sind im Teilungsmaß der Kontaktfahnen (Kammfolie und Flachgehäuse) gerastert. Durch Einschichten in folgender Reihenfolge in den Trog: Metallkammfolie Isolierfolien, Flachgehäuse und durch Befestigung mittels einer oben aufgesetzten Klammer erhält man einen kompakten Baustein.
• Die Verwendung eines gesonderten Steckerkörpers bringt in nachteiliger Weise eine Verteuerung und einen erhöhten Raumbedarf bei diesem bekannten System mit sich.
• Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Aufbausystem in Vielschichtentechnik für mikrominiaturisierte Schaltkreise, bei dem mehrere Metallfolien mit kammförmigen Ausläufern von den Mittelstegen der Folien zu den Anschlußbeinen der Schaltkreise über-. einandergeschichtet sind (Metallkammfolien). Sie vermeidet obengenannte Nachteile dadurch, daß eine verstärkte Grund- und Metallkammfolie 22 mit abgewinkelten Anschlußfahnen vorgesehen ist, auf der in abwechselnder Reihenfolge Isolierschichten 32 und Metallkammfolien 21 zu einem Vielschichtenpaket geschichtet sind und zum Abschluß die zu verschaltenden mikrominiaturisierten Schaltkreise aufgesetzt sind, und daß jeweils alle in einer vertikalen Linie liegenden Kontaktfahnen der Kammfolien bzw. Anschlüsse der Schaltkreise mit den Barunterliegenden Anschlußfahnen der Grund-Metallkammfolie verbunden, insbesondere verlötet oder verschweißt sind. An Hand der Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellenden F i g. 2 und 3 soll die Erfindung im folgenden näher beschrieben werden. Es zeigt F i g. 2 eine Grund-Metallkammfolie und eine Metallkammfolie auf einer möglichen, als Stapel- und Montagehilfe dienenden Vorrichtung, F i g. 3 einen Schnitt quer durch die Anordnung nach F i g. 3 mit einer Vielzahl aufeinandergeschichteter Metallkammfolien.
• Wie man der F i g. 2 entnehmen kann, liegt dort außer der abgewinkelten Grund-Metallkammfolie 22 nur noch eine zusätzliche Metallkammfolie 21 auf der Montagevorrichtung 23, die man zweckmäßigerweise zum Aufbau des Vielschichtensystems nach der Erfindung verwendet. Auf die Darstellung mehrerer Met.allkammfolien 21 übereinander wurde der übersichtlichkeit wegen in F i g. 2 verzichtet. Das Gesamtaufbausystem mit mehreren Metallkammfolien soll daher an Hand der F i g. 3 später erläutert werden.
• Die Metallkammfolie 21 unterscheidet sich in einigen Punkten von der in F i g. 1 dargestellten Metallkammfolie 1. Der Mittelsteg ist gitternetzförmig unterbrochen und trägt ringsum einen breiten Randsteg. Durch ersteres Merkmal kann man beliebige potentialmäßige Unterbrechungen in einer Ebene herstellen, wie dies in F i g. 2 durch verschiedene Schraffierungen angedeutet ist. Des weiteren hat dies eine Verringerung der Kapazität zur Folge.
• Die Montagevorrichtung kann aus einem Metallblock bestehen, in den eine flache, breite und polierte Nut 28 zur Aufnahme einer ersten Schicht von Isoliermaterial eingefräst ist. Zwei weitere schmale und tiefe Nuten 29 verlaufen parallel zu der erstgenannten Nut und dienen zur Aufnahme der abgewickelten Kontaktfahnen der ebenfalls kammförmigen Grundfolie 22. Diese Grundkammfolie besteht gegenüber den Metallkammfolien aus stärkerem Material. Sie trägt das ganze Vielschichtenpaket einschließlich dem integrierten Schaltkreis. Durch Einsetzen ihrer stärkeren Kontaktfahnen in eine einseitig oder doppelseitig »Gedruckte Schaltunge können wiederum eine Vielzahl solcher Vielschichtenpakete untereinander verbunden werden.
• Mit Hilfe der in der Montageplatte jeweils in den vier Eckpunkten eingesetzten Stifte 24, 25 wird die Gitterkammfolie 21 gegen Verschiebung gesichert. Die beispielshalber angeordneten und .in die Randeinkerbungen der Gitterkammfolie eingreifenden Stifte 26, 27 sind vorgesehen, um das Einlegen von Folien, die nicht zu einem bestimmten Vielschichtenpakettyp gehören, zu verhindern. Diese Stifte werden je nach der zu fertigenden Type in andere Löcher der Montageplatte versetzt, und ihre Anzahl ist durchaus nicht auf zwei beschränkt. Auch seitlich des Mittelsteges wird man Stifte oder ähnliche Mittel vorsehen müssen, um ein seitliches Verschieben der Kontaktfahnen während der Schichtung der Folien zu verhindern.
• An Hand der F i g. 3, die einen Schnitt durch die F i g. 2, allerdings mit mehreren Metallkammfolien übereinander darstellt, wird das Aufbausystem nach der Erfindung näher verständlich. Zuunterst in der breiten, polierten Nut 28 der Montagevorrichtung 23 liegt ein Streifen Isoliermaterial 31 (Isolierfolie). Mittels einer dünneren, beidseitig klebenden Folie, die nicht dargestellt ist, wird die Isolierfolie mit der Grund-Metallkammfolie 22 verbunden. Wie bereits erwähnt, sind die Anschlußfahnen dieser Grund-Metallkammfolie rechtwinklig abgebogen. Sie ist zudem gegenüber den nur zum Verschalten der Anschlußbeine des Flachgehäuses in mehreren Ebenen dienenden Metallkammfolien aus stärkerem Material und eignet sich somit zum Einsetzen in gedruckte Schaltungen. Zwischen der Grund-Metallkammfolie und der ersten Metallkammfolie ist eine Kombination von Klebefolie + Isolierfolie-Klebefolie vorgesehen. Ebenso werden alle folgenden Metallkammfolien durch eine solche Kombination voneinander elektrisch getrennt und mechanisch miteinander verbunden. Auf das gesamte Vielschichtenpaket wird sodann .das zu verschaltende Flachgehäuse obenaufgesetzt. Anschließend werden die Randstege in einem Schneidevorgang entfernt und alle vertikal übereinanderliegenden Anschlußfahnen miteinander verbunden, insbesondere miteinander verlötet oder verschweißt.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann man die Kombination Klebefolie-Isolierfolie-Klebefolie durch eine Zwischenlage eines noch nicht ausgehärteten Epoxydglashartgewebes zwischen den einzelnen Metallkammfolien ersetzen. Durch Verfestigung unter Druck und Wärme erhält man sodann einen stabilen, mechanischen Aufbau für das Vielschichtenpaket. Hierbei kommt eine Ausgestaltung der Mittelstege der Metallkammfolien in Form eines Gitternetzes einer guten Verbindung der einzelnen Metallkammfolien miteinander sehr entgegen.
• Insgesamt gesehen bringt die Verwendung der verstärkten und abgewinkelten Grundkammfolie als Träger des Gesamtaufbausystems und die Verbindung der einzelnen darüberliegenden Metallkammfolien mit dieser Metallkammfolie und jeweils untereinander durch einen geeigneten Preß- und Klebeprozeß erhebliche Vorteile. Diese sind vornehmlich in der Verbilligung und dem geringen Platzbedarf des Aufbausystems nach der Erfindung gegenüber den bekannten Aufbausystemen zu sehen.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Aufbausystem in Vielschichtentechnik für mikrominiaturisierte Schaltkreise, bei dem mehrere Metallfolien mit kammförmigen Ausläufern von den Mittelstegen der Folien zu den Anschlußbeinen der Schaltkreise übereinander geschichtet sind (Metallkammfolien), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine verstärkte Grund-Metallkammfolie (22) mit abgewinkelten Anschlußfahnen vorgesehen ist, auf der in abwechselnder Reihenfolge Isolierschichten (32) und Metallkammfolien (21) zu einem Vielschichtenpaket geschichtet sind und zum Abschluß die zu verschaltenden mikrominiaturisierten Schaltkreise aufgesetzt sind, und daß jeweils alle in einer vertikalen Linie liegenden Kontaktfahnen der Kammfolien bzw. Anschlüsse der Schaltkreise miteinander bzw. mit den darunterliegenden Anschlußfahnen der Grund-Metallkammfolie verbunden, insbesondere verlötet oder verschweißt sind.
2. 2. Aufbausystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischeneinlage zwischen den Metallkammfolien eine Kombination von Klebefolie -i- Isolierstoff + Klebefolie vorgesehen ist.
3. 3. Aufbausystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischeneinlagen zwischen den einzelnen Metallkammfolien jeweils eine Lage von noch nicht ausgehärtetem Epoxydglashartgewebe vorgesehen ist und die Verfestigung des Vielschichtenpaketes unter Druck und Wärme erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1206 043.