DE1416437B2 - Trägerplatte für mikrominiaturisierte Schaltelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Trägerplatte für mikrominiaturisierte Schaltelemente, die von ihrer schmalseitigen Berandung her mit mindestens einem oder mehreren vorzugsweise rechteckförmigen Schlitzen versehen ist.

In der Mikro-Modul-Technik werden bekanntlich passive elektrische Elemente durch Aufdampfen von Metallfilmen oder dielektrischen Filmen auf Trägerplatten im Hochvakuum oder in einer Gasatmosphäre mittels Kathodenzerstäubung aufgebracht. Die Befestigung aktiver Elemente auf dem Isolierkörper und die Verbindung der mikrominiaturisierten Schaltung mit Zuführungen von außen macht jedoch Schwierigkeiten. Durch Lötverbindungen solche Zuleitungsdrähte von einer außerhalb des Isolierkörpers befind- liehen Kontaktstelle mit der Schaltung zu verbinden, scheidet praktisch aus, da die als passive Elemente auf den Isolierkörper aufgedampften Schichten meistens nur eine Schichtdicke in der Größenordnung von 1 ,um haben. Es wurde zwar bereits der Versuch unternommen, diese Schichten an den Kontaktstellen zusätzlich zu metallisieren, um auf den verstärkten Schichten Lötverbindungen herstellen zu können. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diesem Verfahren nicht nur erhebliche Schwierigkeiten, sondern auch wesentliche Nachteile anhaften, da die aufgedampfte Schicht meistens an der Grenzzone Substrat-Metallisierung zeigt.

Es ist ferner bereits eine Schaltungsplatte vorgeschlagen worden, die an der Berandung planförmig ausgebildet ist, wobei wenigstens ein Teil der Zähne mit Leitungen bedruckt ist. Die Zähne der Schaltungsplatte werden in entsprechende Ausnehmungen einer anderen Platte senkrecht eingefügt. Eine Verbindung der beiden Platten durch Tauchlötung schließt sich an. Bei der bekannten Anordnung wirkt sich die unvermeidbare große Bauhöhe der senkrecht aufeinander angeordneten Schaltungsplatten besonders nachteilig aus.

Es ist ferner bereits eine Schaltungsplatte bekanntgeworden, bei der an einer Längsseite der Platte Anschlußfahnen angebracht sind. Diese Anschlußfahnen sind auf der Trägerplatte befestigt und verlaufen zusätzlich durch Löcher in der Platte von der einen Oberflächenseite zur anderen Oberflächenseite der Schaltungsplatte.

Die Stabilität derartiger Anschlußfahnen ist sehr gering; außerdem ist ihre Herstellung und Befestigung an der Schaltungsplatte umständlich und aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsplatte mit stabilen Anschlußelementen geringer Bauhöhe anzugeben, die auf einfache Weise hergestellt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Trägerplatte für mikrominiaturisierte Schaltelemente, die an ihrer Berandung mit Schlitzen versehen ist, vorgeschlagen, bei der vorgesehen ist, daß in diesen Schlitzen plan mit der Oberfläche der Trägerplatte abschließende Metallstifte mit vorzugsweise rechteckförmigem Querschnitt als Kontaktstifte befestigt sind.

Da die Oberfläche der Kontaktstifte nach der vorliegenden Erfindung bündig mit der Oberfläche der Trägerplatte abschließt, ist es möglich, auf die Oberfläche der Trägerplatte Leitbahnen und Bauelemente aufzudampfen, die sich knickfrei auf die Kontaktstifte erstrecken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Metallstifte die gleiche Dicke wie die Isolierkörper haben, beispielsweise 1 mm, und so auf beiden Oberflächenseiten der Trägerplatte bündig mit der Isolierkörperoberfläche abschließen. Die Verbindung des Metallstiftes mit dem Isolierkörper kann in an sich bekannter Weise durch Löten des vorher metallisierten Isolierkörpers erfolgen, oder der Metallstift wird in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Preß- und Sintervorgang für den Isolierkörper eingebettet. In beiden Fällen erfolgt im Anschluß an die Einbettungs- und Lötvorgänge ein nachträgliches Abschleifen und Polieren der gesamten Isolierplatte, die mit einem oder mehreren Stiften versehen ist. Auf diese Platte wird dann in ebenfalls an sich bekannter Weise die Schaltung aus passiven und aktiven Elementen aufgedampft oder aufgestäubt.

Bisweilen ist es vorteilhaft, die aktiven Elemente getrennt in den Mikromodulkörper einzusetzen. Dies kann beispielsweise durch Einlöten eines gekapselten Elementes geschehen. In diesem Fall ist es eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, die Platte mit einer Aussparung oder sogar einem Loch zu versehen. Am Rand dieser Aussparung sind wiederum Metallstifte eingelassen, die mit der Isolierkörperoberfläche bündig abschließen. Auf diese Metallteile werden die Anschlüsse des aktiven Elementes direkt aufgeschweißt oder aufgelötet.

Die Anordnung nach der Erfindung ist deshalb besonders vorteilhaft, weil diese Art der Einbettung von Metallstiften in den Isolierkörper besonders stabile Metallkontakte ergibt, da ein stufenloser Übergang vom Metall zum Isolierkörper gewährleitet ist. Des weiteren haben rechteckige äußere Anschlußstifte den Vorteil, daß sich bei der Verbindung verschiedener Mikromodulplatten miteinander das bekannte Wire-Wrappe-Verfahren anwenden läßt. Bei diesem Verfahren wird der Verbindungsdraht unter starkem Zug um den Stift gewickelt. Dabei tritt an den scharfen Kanten eine Art Diffusionslötung oder -schweißung auf.

Die Erfindung soll an Hand der Figur näher erläutert werden. Sie zeigt einen Teil einer Isolierplatte 1, die aus Keramik oder Glas bestehen kann, in die von der schmalseitigen Berandung her rechteckförmige Schlitze 2 eingebettet sind und in die Metallstifte 3 mit rechteckförmigem Querschnitt eingelegt sind. Diese Metallstifte 3 haben die gleiche Dicke wie die Isolierplatte 1 und können durch Löten des vorher metallisierten Isolierkörpers 1 befestigt oder in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Preß- und Sintervorgang für den Isolierkörper 1 eingebettet sein. Anschließend wird die gesamte Isolierplatte 1 zusammen mit den Metallstiften 3 abgeschliffen und poliert, so daß Isolierplatte und Metallstifte bündig miteinander abschließen. Nach Fertigstellung dieser Trägerplatte werden auf seiner Oberfläche die vorgesehenen Mikromodulsysteme aufgedampft oder aufgestäubt.

Die Figur kann aber auch ebenso den Rand einer Aussparung oder eines Loches innerhalb einer Isolierplatte darstellen. Auch hier gilt das Herstellungsverfahren in entsprechender Weise wie schon oben beschrieben.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Trägerplatte für mikrominiaturisierte Schaltelemente, die von ihrer schmalseitigen Berandung

her mit mindestens einem oder mehreren vorzugsweise rechteckförmigen Schlitzen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in diesen Schlitzen (2) plan mit der Oberfläche der Trägerplatte (1) abschließende Metallstifte (3) mit vorzugsweise rechteckförmigem Querschnitt als Kontaktstifte befestigt sind.

2. Trägerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstifte (3) die gleiche Dicke wie die Trägerplatte (1) haben.

3. Trägerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (2) metallisiert sind und daß die Metallstifte (3) in die metallisierten Schlitze eingelötet sind.

4. Verfahren zur Herstellung einer Trägerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der

Metallstifte (3) mit der Trägerplatte (1) in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Preß- und Sintervorgang für die Trägerplatte erfolgt.

5. Verfahren zur Herstellung einer Trägerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Trägerplatte (1) und die Metallstifte (3) nach dem Befestigen der Metallstifte in der Trägerplatte abgeschliffen und/oder poliert werden.

6. Verfahren zur Herstellung einer Trägerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vom Rand einer Aussparung oder eines Loches innerhalb der Trägerplatte vorzugsweise rechteckförmige Schlitze angebracht werden, in die Metallstifte mit vorzugsweise rechteckförmigem Querschnitt eingelegt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen