DD272755A1 - Verfahren zur herstellung eines mehrebenensubstrates - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrebenensubstrates, insbesondere fuer einen Multichipmodul mit auf einem Schichtentraeger aus Keramik aufgebrachten feinstrukturierten und eng tolerierten Leiterzuegen aus Aluminium und Isolationsbereichen aus eloxiertem Aluminium. Hierfuer sieht die Erfindung vor, einen Traeger ganzflaechig mit einer CrNi-Haftschicht zu versehen, darauf eine Al-Schicht aufzubringen, die eloxiert wird, weiterhin eine Leitschicht aus Aluminium aufzubringen, die einer besonderen Behandlung unterzogen wird, und nachfolgend die Leitschicht mit einer Isolationsschicht zu versehen, die auch aus einer Al-Schicht hergestellt wird. Der Verfahrensablauf laesst sich fuer eine Mehrebenenherstellung mehrfach wiederholen.
Description
Hierzu 1 Seite Zeichnungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrebenensubstrates, insbesondere eines Multichipmoduls, mit auf einem Schichtenträger aus Keramik aufgebrachten freinstrukturierten und eng tolerierten Leiterzügen aus Aluminium.
Zur Herstellung von Mehrebenensubstraten für Multichipmodule sind verschiedene Arten von Werkstoffen und Verfahren bekannt. So verwendet man „grüne", mit Dickschichtleiterzügen bedruckte Keramiklagen und laminiert diese in einem Brennprozeß zu einem Mehrebenensubstrat. (Mehrschichtkeramikträger: Basis für das TCM — in Sprechsaal, 114. Jahrgang, Heft 12/81).
Während des Sinterprozesses schrumpft die Keramik. Es kommt zu einer irreversiblen Dimensionsverkleinerung, die von der Zusammensetzung und Reinheit der Ausgangsstoffe abhängt.
Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Moduls bekannt, bei welchem Leiter- und Isolationsebenen auf eine bereits gebrannte und glasierte Keramikplatte aufgebracht werden. Die Leiterzüge werden aus Aluminium in Dünnschichttechnik realisiert. Strukturiert wird über Ätzverfahren. Als Dielektrikum dient Fotolack. Der relativ einfachen Herstellungstechnologie eines solchen Trägers stehen einige Nachteile gegenüber. Die erhabenen Leiterzüge führen dazu, daß die aufgebrachte Fotolackschicht eine relativ hohe Welligkeit aufweist. Dies führt dazu daß dieser Aufbau auf eine geringe Ebenenzahl beschränkt ist. Auf der oberen Leitebene aufgebrachte Bondinseln weisen aufgrund der elastischen Eigenschaften des Fotolackes eine relativ schlechte US-Bondbarkeit auf.
Gemäß DE 1809919 ist es bekannt, eloxiertes Aluminium als Dielektrikum für die Herstellung von Substraten zu verwenden. Dabei wird eine aus Aluminium bestehende Platte harteloxiert und versiegelt. Darauf werden nun in Dünnschichttechnik Aluminiumleiterzüge aufgebracht und zur Passivierung oberflächig eloxiert. Dieser Aufbau ist ebenso auf eine Ebene beschränkt, wie die in der DE 3035749 dargelegte Erfindung. Dabei wird eine plane, metallische Kernplatte mit einer Galvano-Aluminium-Eloxalschicht als Isolierung beaufschlagt. Die Leiterzüge werden anschließend auf additivem oder subtraktivem Wege aufgebracht. In der DE 3501372 wird ein isolierendes Substrat hergestellt, indem eine Platte aus einer FeNi-Legierung beidseitig mit Aluminiumfolie plattiert wird. Diese Folien werden anschließend eloxiert, um sie elektrisch isolierend zu machen.
Ziel der Erfindung
Die Erfindung hat das Ziel, den Aufbau eines Mehrebenensubstrates zu verbessern und die Herstellung eines Multichipmodules zu vereinfachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Einsatz eines einheitlichen Werkstoffsystems einen homogenen Werkstoffverbund herzustellen, der auch bei einem Aufbau mit mehreren Leitschichten auf der Außenebene weitestgehend plan ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche angegebenen Verfahrensschritte gelöst. Das Wesen der Erfindung besteht in der Erkenntnis, eloxiertes Aluminium nicht für den additiven Aufbau eines Mehrschichtensystems einzusetzen, sondern durch Strukturierung einer Aluminiumschicht und Eloxieren Leiterzugbereiche voneinander zu isolieren. Voraussetzung für einen guten Isolationsbereich ist eine vollständige durchgehende anodische Oxydation der Aluminiumschicht. Auf dieser Weise werden Ebenen eingespart und der Aufbau vereinfacht.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der Zeichnung sind die Verfahrensschritte a bis с dargestellt. Ausgangspunkt ist ein ebener Träger 1 aus Keramik oder aus einem ähnlichen Material. Dieser Träger 1 wird ganzflächig in Dünnschichttechnik mit CrNi als Haftschicht und anschließend mit Al beschichtet. Die Al-Schicht wird eloxiert und im kochenden Wasserbad verdichtet. Anschließend wird wieder ganzflächig mit Al beschichtet. Auf diese Schicht wird eine Fotolackschicht aufgebracht und mit dem gewünschten Leiterbild strukturiert. Die so maskierte Al-Schicht wird anschließend eloxiert. Die durch die Fotolackmaske abgedeckten Bereiche bleiben als Al-Leiterzüge erhalten und schließen eben mit der sie umgebenden Eloxalschicht ab. Im Anschluß an das Eloxieren werden die Poren in den Eloxalschichten durch Behandlung im kochenden Wasserbad geschlossen und der Fotolack entfernt. Eloxalschichten sind hart, verschleißfest und als guter Isolator bekannt.
Auf die nun erhaltene 1. Leitebene 2 wird wieder eine Fotolackmaske aufgebracht und strukturiert. Damit werden jetzt die Vias zwischen der ersten Leitebene und der noch folgenden zweiten Leitebene durch Eloxieren der nicht abgedeckten Bereiche realisiert. Daran schließt sich wieder eine Behandlung im kochenden Wasserbad an. Auf die so erhaltene 1. Isolationsebene 3 mit den enthaltenen Vias wird wieder ganzflächig Al aufgebracht und mit einer Fotolackmaske abgedeckt. Die weiteren Schritte sind analog der 1. Leitebene (b) und der 1. Isolationsebene (c).
Durch die Erfindung wird die Außenebene eines Multichipmoduls sehr glatt. Dadurch wird die Bestückung von Halbleiterchips und die Herstellung der Verdrahtung zusätzlich begünstigt.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines Mehrebenensubstrates, insbesondere für Multichipmodule mit auf einem Schichtenträger aus Keramik aufgebrachten feinstrukturierten und eng tolerierten Leiterzügen aus Alurhinium und Isolationsbereichen aus eloxiertem Aluminium, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Ganzflächige Beschichtung des Trägers (2) mit einer CrNi-Haftschicht und nachfolgende ganzflächige Beschichtung der CrNi-Haftschicht mit einer Aluminiumschicht, die ganzflächig eloxiert wird,
b) Aufbringen einer Leitschicht (2) aus Aluminium, durch
ba) ganzflächiges Aufbringen einer Aluminiumschicht,
bb) Beschichtung mit Fotolack und Strukturierung eines Leiterzugbildes,
bc) Eloxieren der maskierten Aluminiumschicht
bd) Entfernen der Fotomaske,
c) Beschichten mit einer Isolationsebene (3) durch
ca) Aufbringen einer ganzflächigen Aluminiumschicht,
cb) Beschichten mit Fotolack und Strukturierung von Vias,
cc) Eloxieren der maskierten Aluminiumschicht,
cd) Beseitigen der Fotomaske und Verdichten der Eloxalschicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte bunde wiederholt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Leitschichten (2) hergestellt werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD31594488A DD272755A1 (de) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Verfahren zur herstellung eines mehrebenensubstrates |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DD272755A1 true DD272755A1 (de) | 1989-10-18 |
Family
ID=5599386
Family Applications (1)
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| DD31594488A DD272755A1 (de) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Verfahren zur herstellung eines mehrebenensubstrates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD272755A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690494A3 (de) * | 1994-06-27 | 1998-03-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verbindungs- und Aufbautechnik für Multichip-Module |
-
1988
- 1988-05-20 DD DD31594488A patent/DD272755A1/de unknown
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