KR19980018524A - 최소한 한 금속-적층을 가진 기판의 제조방법 및 프린트기판과 그의 적용 - Google Patents

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Abstract

프린트기판은 전기절연 표면을 가진 바탕재위에 프린트된 띠도체를 구비하고 있는바 특히 미로형으로 되어 있으며 공백을 가진 접속부를 포함하며 그 위에 차후로 접속피로와의 접촉을 위하여 접촉판들이 프린트되어 있으며: 접촉면들은 납땜페이스트에 의하여 띠도체의 접속부와 세라믹으로 형성된 바탕재 표면의 공백에 의하여 노출된 표면부와 함께 경납땜으로 프린트된다. 따라서 소위 본딩와이를 단념하고 접속전 또는 단지러그(Lug)가 직접 전기적으로 띠도체와 그리고 기계적으로 프린트기판과 연결이 가능하다. 프린트기판은 특히 계측저항으로서 제공되어 있는바 띠도체는 산화알미늄으로 된 세라믹판 위에 박막 기법에 의하여 처리된 백금 또는 백금합금의 저항층으로 되어 있는데 접촉판들은 특히 니켈이나 니켈-철합금으로 되어 있어서 고온에서 내열성이 좋아진다.

Description

최소한 한 금속-적층을 가진 기판의 제조방법 및 프린트기판과 그의 적용
제 1a 도는 연결된 바탕재의 장배열내에서 소위 특히 유리한 형태의 정밀저항으로 구성된 프린트기판 요소를 설명하고,
제 1b 도는 효용의 단편적인 단면에 있어서 순전한 약도에서 창문형공간을 가진 그의 접속부와 더불어 저항층으로서 띠도체의 미로형 구조의 2차원 배열을 도시하고,
제 2a 도는 분리전 납땜 접촉요소로된 장점을 도시하고,
제 2b 도는 분리후의 프린트기판을 도시하고 있다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 띠도체3', 3'' : 접속부
5 : 공백6 : 접촉판
본 발명은 바탕재의 적어도 한 전기절연 면위에 띠도체가 접속을 위한 결합부를 가지고 있으며 적어도 하나의 금속적층으로 입혀진 띠도체로 구성된 프린트기판의 제조방법과 하나의 프린트기판 및 그의 적용에 관한 것이다.
독일 실용신안 80 03 431에 세라믹판을 가진 저항온도계에 대한 계측 저항이 공지되어 있는데 이위에 얇은 저항적층이 프린트 되어 있다. 전기접속에 요하는 도선들은 절연체의 구멍에 의하여 안내되며 이와함께 코팅원료에 의하여 세라믹판에 융접이 되는데 이때 저항판은 유리세라믹으로 된 소착 절연층으로 덮혀있다.
문제는 비교적 복잡한 구조의 공지된 배열의 경우엔 대량생산을 위한 보다 경제적인 측정저항으로서는 부적당하다는 것이다.
또한 DE 30 02 112 A1에서 소정의 전기전도도를 가진 판이 공지되어 있는바 이에 의하면 소정의 전도도에 달하기 위하여 전기 부도체인 바탕재에 보조재가 추가로 붙어있다. 그러한 판은 예컨대 가열요소나 또는 센서내 적층 제공을 위하여 접촉 및 납땜재가 투입된다. 이것은 예컨대 실크스크린압과 같은 보통 가공방법으로 도포가 가능하다.
실제로 그러한 실크스크린압으로 도포된 접촉단자는 그의 얇은 층두께로 인하여 겹납땝으로 가늘은 와이아 및 본드와이어 또는 얇은 밴드에 의한 결합을 할 때에만 적합하다. 이들이 케블결합에 있어서 관례대로 일반 접속와이아를 사용할 경우 접속와이아나 또는 케블-도체와 기판상의 접촉장 사이에 기계응력을 작게 감안하여야 하며 이에 의하여 특히 고온인 경우나 또는 기계적인 인장응력기 큰 경우에 있어서 급속한 해리가 일어날 수 있다. 가늘은 본드-와이아를 사용할 경우 이것은 보다 더 늘려야 한다. 이로 인하여 자동화방법이 곤란하게 된다.
본 발명의 과제는 얇거나 두꺼운 적층기법에 의한 금속 반도체판의 접속-단자의 일상 접속-접촉이 직접 삽입되거나 또는 코드가 직접 경납땜 또는 직접용접이 될 수 있도록 그러한 접속부위들을 안출하는데 있다. 와이아 또는 코드는 이로인하여 일반적인 거시적 접속기법 즉 예컨대 유리실크나 시리콘과 같은 임이의 절연재로 싸야한다; 또한 그러한 기판들의 용도들이 정해져 있어야 한다.
본 발명은 발명에 따른 청구 제 1 항의 기술된 특징에 의하여 해결된다.
장접으로서는 후의 접촉을 위하여 감안한 접촉-판들은 접속부의 공백에 의하여 직접 바탕재의 전기절연면과 결합이 됨으로 단단한 결합이 되는 것으로 판단된다. 우선적인 한가지 실행예에서 접촉판은 터미날러그(Lug)로서 프린트된다. 이로인하여 구조 결합에 있어서 간단한 접속이 가능하여 유리한 것으로 판단된다.
청구 제 1 항에 따르는 방법의 선정된 형상에서 금속부분의 보조- 및 지지각(다리)은 톱절단, 파단 또는 째냄으로서 제거된다.
기타 방법의 유리한 형상들은 청구범위 제 3 항 내지 10 항에 제시되어 있다.
연결된 세라믹 접착 바탕재에 유리한 형태인 다수 측정요소에 있어서 유일한 한개 공정으로 비교적 간단한 접촉면 프린트가 또한 유리한 것으로 판명되고 있다. 더욱이 모든 정밀저항들이 동일한 방법에 따라 접촉됨으로 특히 간단한 방법으로 통계적인 품질관리가 가능하다.
본 과제는 구상에 따라서 프린트기판에 대한 청구범위 제 11 항에서 언급한 특징에 의하여 해결된다.
다만 범용 연결회로가 코드가 직접 프린트기판의 단자와 경납땜이나 용접 결합이 됨으로 조립이 간이화되고 신뢰도가 커지는 것이 유리한 것으로 판단된다.
선택된 실행예에서 접속판은 니켈 또는 니켈-철합금으로 제조됨으로서 유리하게도 내열성이 커지고 용접-납땜성이 우수하며 전달 저항(임피던스)이 적어진다. 기판의 절연 표면은 특히 산화알미늄 세라믹으로 되어 있으며 기판-표면상에 적용된 접속 부위의 공백들은 윈도우형 구멍들의 형태로 되어 있음으로 세라믹과 납땜된 접촉판 사이는 안전하면서 안정된 결합이 된다. 프린트기판의 유리한 형태들은 청구범위 제 12 항 내지 15 항에 제시되어 있다.
본 과제는 용도에 따라 청구범위 제 16 및 제 17 항에 의하여 해결된다.
정밀저항으로서 프린트기판을 적용할 경우 박층-요소로서의 띠도체(스트립도체)는 단지 작은 열관성을 포함하고 있음으로 반응시간이 특히 신속한 것이 장점으로 판명되고 있다. 띠도체는 백금계-금속의 박층 또는 박필름으로서의 유리한 형태로 사진 석판술에 의하여 프린트된다.
다음에 도 1a, 1b, 2 2a 및 링에 의하여 발명 대상을 본다. 상세히 설명한다.
제 1a 도는 연결된 바탕재의 장배열 내에서 소위 특히 유리한 형태의 정밀저항으로 구성된 프린트기판-요소를 도시하는데 이때 저항으로 구성된 띠도체의 접속부에서 금속 접촉 소재는 접촉판과 밀착하게 되어 있다. 동 접촉-소재는 특히 브랭킹부품으로 형성되는데 그것은 또한 부식, 침식 또는 레이저광에 의하여 제작가능하다.
제 1b 는 효용의 단편적인 단면에 있어서 순전한 약도에서 창문형 공간을 가진 그의 접속부와 더불어 저항층으로서 띠도체의 미로형(迷路形)구조의 2차원 배열을 도시하고 있다. 제 2a 도는 분리전 납땜 접촉요소로된 장점을 도시하고 있으며 제 2b 도는 분리후의 프린트기판을 도시하고 있다.
제 1a 도에 따라서 띠도체(1)로서의 각저항층으로 구성된 개별프린트기판(4)이 세라믹의 연결된 바탕재(2)필드배열에서 소재로서 존재하는데 이때 이러한 배열 또한 장점으로 간주된다: 저항층 또는 띠도체(1)는 제 1b 도의 약도에 따라서 미로형 구조로 형성될 수 있는바 이때 이들은 각 단부에서 2개의 인접한 접속부(3', 3'')로 되어 있으며 이들은 그 편에 창문형 공간(5)을 가지고 있으며 바탕재(2)의 표면을 노출한다. 접속부(3', 3'')들은 활성 납땜에 이어서 접촉편(6)이 접속부(3', 3'')와는 물론이고 공간(5)에 의하여 노출된 세라믹의 바탕재(2) 표면과도 납땜이 된다.: 즉 이러한 접속부(3', 3'')는 여기에 도시되지 않은-예컨대 케블 단자형으로 후에 접속을 하기위하여 접속 도선과의 납땜이나 용접을 할 수 있도록 독립 접촉편들(6)을 구비하여야 한다. 여기에 또한 바탕재(2)는 경우에 따라서는 적어도 일부 금속 접촉-소재(7)에 의하여 이득이 된다. 제 1a 도에서 추정이 되듯이 금속 접촉-소재(7)는 하나의 프레임(8)으로 되어 있는데 다수의 프린트할 가공전 납땜면 또는 접촉면(6)을 포함하며 제 1a 도에 따라 각 프린트기판(4)의 접속을 감안한 접속부에서-예컨대 정밀저항의 접속부에서 프린트됨으로 접속부(3', 3'')는 모두가 함께 접촉면(6)에 의하여 덮여진다. 해금속 접촉-소재(7)는 특히 니켈이나 또는 니켈-철-합금으로 구성되어 있다.
띠도체(1)의 접속부(3', 3'')와 납땜면 또는 접촉면(6)의 결합전에 띠도체(1)또는 저항층의 접속부(3', 3'')로 된 부위에 스크린 기법으로 납땜 페이스트가 도포되는데 이때 스크린기법으로 가압이된 접속부 면들은 적어도 후에 프린트된 접촉면(6)의 바탕재에 접하는 면에 대응한다.
선정된 방법의 형태에서 띠도체의 접속부(3', 3'')와 합성납땜페이스트 사이의 전기적 결합을 개선하기 위하여 추가공정으로 접속부부위에 백금함유 페이스트가 스크린 기법에 의하여 프린트된다. 금속 접촉-소재(7)의 프린트후 이렇게 갖추어진 이득 즉 접촉면과 바탕재(2)는 진공 또는 보호가스-납땜로(爐)에 장입이 되어 가열됨으로서 납땜면 또는 접촉면(6)은 실크스린 기법에 의하여 프린트된 활성납땜 페이스트와 더불어 띠도체(1)의 접속부(3', 3'')에 전기적으로나 기계적으로 단단히 결합된다.
접촉면(6) 및 접속부(3', 3'') 및 공간(5)에 의하여 노출된 프린트기판의 바탕재-부분사이가 고정결합된 후 제 2a 도에 따르는 금속접착-소재(7)의 보조- 및 지지여백이 제거되며 제 2b 도에 따라 수량의(9)로만 표시된 당초의 프린트기판-소재의 분리 후 바탕재를 가진 정밀저항으로서의 역할을 하는 프린트기판이 생성된다. 당초의 프린트기판-소재분리는 톱이나 파단에 의하여 행해진다.
분리후 띠도체의 접속부와 연결되는 접속판(6)이 접속회로와 프린트기판(9)의 안게하고 신뢰성 있는 고온내열성 접촉을 위하여 제공된다.

Claims (17)

  1. 적어도 띠도체의 금속-층으로 도포된 프린트된 띠도체를 가진 프린트기판을 제조하기위한 장치에 있어서,
    접속-접촉을 위한 띠도체-접속범위를 가지는바 접속부(3', 3'')는 세라믹으로된 바탕재-표면상에 프린트됨으로 바탕재-표면의 임의의 영역과 함께 공백(5)이 발생되며 접속부(3', 3'')상에서 활성납땜으로 프린트되고 이어서 각 접촉판(6)은 접속 접촉으로서 활성납을 접속부(3', 3'')에 코팅하여 프린트되며 활성땜납에 의하여 접촉판들은 띠도체와 접속부위의 공백(5)을 통하여 임의로 주어지는 바탕재-표면과 함께 납땜되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 따르는 방법에 있어서,
    접촉편은 길게 뻗은 회로끝으로서 프린트 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 따르는 방법에 있어서,
    접촉판은 길게 뻗은 회로단부로 프린트 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 3 항중의 어느 한 항에 있어서,
    활성납은 페이스트로서 납땜-구성부로나 접촉판의 코팅칭으로서 프린트 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 3항중 어느 한 항에 따르는 방법에 있어서,
    활성 납땜은 메터링 장치에 의한 소량의 재료로 공급 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항 또는 5 항에 따르는 방법에 있어서,
    활성땜납은 전기 전도 페이스트로서 적어도 일부 백금계 금속을 포함하는 띠도체상에 실버스크린법으로 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 6 항중의 어느 한 항에 따르는 방법에 있어서,
    띠도체(1)는 유리한 형태의 세라믹-바탕재(2)에 프린트 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 따르는 방법에 있어서,
    금속 접촉소재(7)는 접촉판(6)과 더불어 활성납땜이 카버하면서 프린트 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 8 항중의 어느 한 항에 있어서,
    접촉판(6)은 진공 또는 내가스 분위기에서 활성페이스트로 납땜되는 방법.
  10. 제 1 항 내지 9 항중의 언 한 항에 따르는 방법에 있어서,
    프린트기판(9)을 분리하기 위하여 금속 접촉-소재(7)의 보조- 및 지지다리는 톱절단, 파단, 파열에 의하여 제거되며 개별프린트 기판은 톱절단이나 판단에 의하여 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 바탕재판의 전기 절연면상의 적어도 하나의 금속-층으로 프린트된 띠도체를 가진 프린트기판에 있어서,
    띠도체는 접속-접촉의 접속부를 가지는 바 접속부위(3', 3'')는 세라믹으로 된 바탕재-표면상 임의 영역의 공백(5)을 가지는 바 이때 접속부는 물론이고 바탕체-면의 공백(5)으로서 임의의 영역도 활성납땜으로 접속-접촉으로 프린트된 접촉판(6)과 보조가스-나 진공-납땜 방법에 의하여 전기적 기계적으로 단단히 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트기판.
  12. 제 11 항에 따르는 프린트기판에 있어서,
    접촉판(6)은 활성납땜에 의한 경납땜으로 접속부(3', 3'') 및 바탕재면의 노출된 부위와 기계적으로 단단히 결부되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트 기판.
  13. 제 11 또는 12항에 따르는 프린트기판에 있어서,
    접촉판(6)은 니켈 또는 니켈-철합금으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트기판.
  14. 제 11 항 내지 13항중의 어느 한 항에 따르는 프린트기판에 있어서,
    띠도체(1)는 백금계의 금속으로된 박층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트기판.
  15. 제 11 항 내지 15 항중의 어느 한 항에 따르는 프린트기판에 있어서,
    적어도 바탕재(2)의 표면은 산화알루미늄으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트기판.
  16. 제 11 항 내지 15 항중의 어느 한 항에 따르는 프린트기판의 정밀저항 또는 가열요소로서 사용함에 있어서,
    띠도체는 저항으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 사용.
  17. 전기용량 측정을 위한 제 11 항 내지 15항중의 어느 한 항에 따르는 프린트기판의 사용에 있어서,
    도체회로는 전극구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 사용.
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