DD254166A1

DD254166A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von keramischen mehrfachsubstraten

Info

Publication number: DD254166A1
Application number: DD29703586A
Authority: DD
Inventors: Helga Matzke; Manfred Luebke
Original assignee: Hermsdorf Keramik Veb
Priority date: 1986-12-04
Filing date: 1986-12-04
Publication date: 1988-02-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Mehrfachsubstraten, wobei in eine keramische Rohfolie Brechkerben eingearbeitet werden, damit diese Substrate nach dem Aufbringen von mikroelektronischen Strukturen vereinzelt werden koennen. Erfindungsgemaess ist dabei auf dem Substrat eine Ritzschablone aufgelegt, auf der sich ein Ritzwerkzeug, bestehend aus verschleissfesten Stahlklingen, die in eine Halterung mit Auflagestueck eingespannt sind, befindet. Durch den Einsatz der Ritzschablone mit engtolerierten Schlitzen erfolgt eine Zwangsfuehrung des Ritzwerkzeuges, wodurch eine gleichmaessige Ritzstruktur mit engen Toleranzen erzeugt wird. Des weiteren ist durch den Einsatz der Ritzschablone fuer das Ritzwerkzeug eine Auflage zur gleichmaessigen Verteilung des Auflagedruckes auf das Substrat und ein verstellbarer Anschlag zur Einstellung der gewuenschten Ritztiefe vorhanden. Entweder befinden sich das Ritzwerkzeug oder die Stahlklinge durch eine Schraegstellung im Ritzwerkzeug in einem Neigungswinkel zum Substrat. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Mehrfachsubstraten, wobei in eine keramische Rohfolie Brechkerben eingebracht werden, damit diese Substrate nach dem Aufbringen von mikroelektronischen Strukturen vereinzelt werden können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Herstellung von keramischen Mehrfachsubstraten sind zahlreiche Vorrichtungen und Verfahren bekannt. Beispielsweise werden Mehrfachsubstrate mit Dicken > 1 mm durch Trockenpressen hergestellt. Die dabei verwendeten Preßwerkzeuge erzeugen auf dem Substrat ein Raster von Kerben. Entlang dieser Kerblinien erfolgt das Auseinanderbrechen der Mehrfachsubstrate nach dem Sinterprozeß.

Werden Dicken < 1 mm gefordert, wird bei der Herstellung der Substrate von keramischen Folien ausgegangen. Dabei können zwei Verfahrenswege unterschieden werden. In einem Fall werden die Folien gesintert und die Kerblinien im gesinterten Zustand eingebracht. Dazu benutzt man vorwiegend Laseranlagen, wobei auch das Einbringen der Kerblinien mit Hilfe von Ultraschall (DD 131104) bzw. durch das Aufblasen abrasiver Pulver bekanntgeworden ist. Diese Verfahren sind jedoch durch einen sehr hohen apparativen Aufwand gekennzeichnet.

Im anderen Fall wird das Kerbraster mit einem entsprechenden Werkzeug in die ungesinterte und damit rohe Folie gedrückt (DD 222152). Die Nachteile dieses Verfahren liegen in dem hohen Werkzeugverschleiß und den hohen Werkzeugkosten, da diese Werkzeuge auf Grund der zumeist geringen Rasterabmessungen nur sehr kostenaufwendig angefertigt werden können. Hierzu kommen die beim Einpressen des Rasters erzeugten Verdichtungsunterschiede sowie der dabei entlang der Rasterlinien auftretende Grat. Des weiteren ist es bekannt, aus einer keramischen Rohfolie Substrate herzustellen, die unter einer sowohl eine Längs- als auch Querbewegung ausführende Schneidvorrichtung entlang geführt werden und dabei das Bruchraster in die Substrate durch Schneiden eingebracht werden. Bei diesem Verfahren kann es jedoch zu Beschädigungen der Rohfolienoberf lache sowie zu Maßabweichungen kommen, da die Rohfolie während des Schneidvorganges ungenügend gegen Lageveränderungen gesichert ist.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, mittels einer Vorrichtung und eines Verfahrens eine einfache und kostengünstige Herstellung von keramischen Mehrfachsubstraten zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Mehrfachsubstraten zu schaffen, die bei hoher Produktivität sehr saubere und schmale Kerblinien bei gleichmäßigen Kerbtiefen und ohne Oberflächenbeschädigungen garantieren, um bei der Vereinzelung eine gute Qualität zu erreichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem auf dem Substrat eine Ritzschablone augelegt ist, wobei beide mit Anschlag in ihrer Lage fixiert werden, auf der sich ein Ritzwerkzeug, bestehend aus verschleißfesten Stahlklingen, die in eine Halterung mit Auflagestück eingespannt sind, befindet. Durch den Einsatz der Ritzschablone mit engtolerierten Schlitzen erfolgt eine Zwangsführung des Ritzwerkzeuges, wodurch eine gleichmäßige Ritzstruktur mit engen Toleranzen erzeugt wird. Des weiteren ist durch den Einsatz der Ritzschablone für das Ritzwerkzeug eine Auflage zur gleichmäßigen Verteilung des Auflagedruckes auf das Substrat vorhanden. Mittels verstellbarem Anschlag am Ritzwerkzeug kann die gewünschte Ritztiefe eingestellt werden. Entweder befinden sich das Ritzwerkzeug oder die Stahlklingen durch eine Schrägstellung im Ritzwerkzeug in einem Neigungswinkel zum Substrat.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird derart realisiert, indem das zu ritzende Substrat in seiner Bearbeitungslage fixiert wird, durch die Ritzschablone mittels des Ritzwerkzeuges das Ritzen einer gleichmäßigen Tiefe erfolgt und indem nach dem Ritzen das Substrat zum Glätten aufgeworfener Kanten der Ritzspuren zwischen plan parallelen Platten eines Werkzeuges plangepreßt wird. Dabei kann das Ritzen bei fest eigestelltem Ritzwerkzeug oder durch dessen Vorschubbewegung erfolgen. Damit gewährleistet die erfindungsgemäße Lösung das Ritzen von sehr sauberen und schmalen Kerblinien bei gleichmäßiger Kerbtiefe in keramische Mehrfachsubstrate, wodurch bei der Vereinzelung eine hohe Qualität erreicht wird. Durch die Lagefixierung der Rohfolie werden Maßabweichungen ausgeschlossen und durch die Ritzvorrichtung wird eine Beschädigung der Rohfolienoberfläche verhindert.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel sowie dazugehörigen Prinzipzeichnungen näher erläutert werden. . " " .

Es zeigen:

Fig.1: Darstellung der Ritzvorrichtung in Neigungswinkel zum Substrat

Fig. 2: Darstellung der Ritzvorrichtung mit geneigter bzw. schräggestellter Klinge in der Einspannung.

Zur Herstellung von keramischen Mehrfachsubstraten für die Mikroelektronik wird ein durch Anschlag in seiner Lage fixiertes Rohsubstrat 1 mit 0,80 mm Dicke aufgelegt und mit der Ritzschablone 2 bedeckt. Darauf befindet sich auf dem Anschlag 6 das Ritzwerkzeug 3. Mit diesem Ritzwerkzeug 3, bei dem die Stahlklinge 4 durch den Anschlag 7 und mittels der Halterung 5 auf eine Ritztiefe von 0,20 mm eingestellt ist, wird das Substrat in x-Richtung geritzt, indem mit dem eine Vorschubbewegung V ausführenden Ritzwerkzeug 3 Rille für Rille der Schablone 2 abgerastet wird. Dabei verteilt sich der Auflagedruck P des Ritzwerkzeuges 3 über die Schablone gleich mäßig auf das Rohsubstrat. Nach Ausführung der Ritzung in x-Richtung werden das Ritzwerkzeug und die Schablone von dem Substrat genommen und die Schablone für die Richtung in y-Richtung auf die Oberfläche fixiert aufgelegt. Mit dem Ritzwerkzeug für die y-Richtung, das auf eine Ritztiefe von 0,15 mm eingestellt ist, wird die y-Richtung des Rohsubstrates durch taktweises Abrastern, Rille für Rille, geritzt. Nach Ausführung der Ritzung in x- und y-Richtung und der Herstellung das durch die Ritzschablonen vorgegebenen Kerbmusters am Rohstubstrat wird dasselbe zum Glätten der aufgeworfenen Ritzspuren zwischen die plan parallelen Platten eines Planpreßwerkzeuges gelegt und mit etwa 50Mp (500kp/cm²) plangepreßt.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von keramischen Mehrfachsubstraten mittels einer Schneid- bzw. Ritzvorrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß auf ein mit Anschlag in seiner Lage fixiertes Substrat (1) eine ebenfalls fixierte Ritzschablone (2) aufgelegt ist, auf derein Ritzwerkzeug (3), bestehend aus einer oder mehreren verschleißfesten Stahlklingen (4), die in eine Halterung (5) eingespannt sind, auf einer Auflage (6) aufliegt und auf der Schablone entlanggeführt wird, wobei durch den Einsatz der Ritzschablone mit engtolerierten Schlitzen eine Zwangsführung des Ritzwerkzeuges erfolgt, eine gleichmäßige Verteilung des Auflagedruckes (P) vorhanden ist und durch einen verstellbaren Anschlag (7) die gewünschte Ritztiefe einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich das Ritzwerkzeug in einem Neigungswinkel zum Substrat befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Stahlklinge in einem Neigungswinkel zum Substrat durch ihre Schrägstellung im Ritzwerkzeug befindet.

4. Verfahren zur Herstellung von keramischen Mehrfachsubstraten mittels Schneiden bzw. Ritzen, gekennzeichnet dadurch, daß das zu ritzende Substrat in seiner Bearbeitungslage fixiert wird, durch die Ritzschablone mittels des Ritzwerkzeuges das Ritzen einer gleichmäßigen Tiefe erfolgt und daß nach dem Ritzen das Substrat zum Glätten aufgeworfener Kanten der Ritzspuren zwischen planparallelen Platten eines Werkzeuges plangepreßt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Ritzen bei fest eingestelltem Ritzwerkzeug erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Ritzen durch eine Vorschubbewegung (V) des Ritzwerkzeuges erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Ritztiefe in x-Richtung ca. 25% und in y-Richtung ca. 20% der Gesamtsubstratdicke beträgt.