Brevet FR2350035A1 — publié le 19771125

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de circuit destinés à assurer le croisement de deux conducteurs dens un circuit hybride constitué de couches déposées sur un substrat, et ultérieurement gravées suivant le modèle désiré, et de composants discrets rapportés sur les circuits pelliculaires. La présente invention permet d'assurer-le croisement sans contact électrique de deux conducteurs à l'aide d'un composant à rapporter sur un circuit dont le substrat porte l'un des deux conducteurs. Ce problème est très fréquent lors de la réalisation de circuits hybrides. Il peut être résolu par dépôt successif de couches, alternativement conductrices et isolantes qui sont ensuite gravées suivant les techniques mises au point en vue de la fabrication des dispositifs à semiconducteur. Le prix de revient d'une interconnexion de ce type est relativement élevé et sa fiabilité est tributaire de la complexité du processus de fabrication. Le composant, objet de la présente invention, sera désigné par les termes tt point de croisement " dans la suite de ce texte. La skuctureselon l'invention permet une fabrication économique de séries de tels dispositifs. Il est essentiellement caractérisé en ce qu'on réalise, sur un substrat métallique, un ensemble d'ilotes de matériau isolant, chacun d'eux portant au moins un conducteur terminé par deux pattes de raccordement et deux pattes de raccordement indépendantes entre elles et indépendantes dudit conducteur en vue du raccordement au conducteur pré-existant dans le circuit.Le substrat est ensuite éliminé. L'ensemble des opérations de fabrication de ces points de croisement ne met en oeuvre que des opérations simples, économiques et rapides pouvant porter simultanément sur un grand nombre de pièces. Le point de croisement, objet de la présente invention, se raccorde aux circuits hybrides par l'intermédiaire de pattes rigides du type désigné sous le terme de'hoeam-lead#dans la littérature anglo-saxonne. En plus de leur prix de revient faible, les points de croisement selon la présente invention présentent une grande facilité de montage résultant de ce que les pattes d'inter-connexion du type beam-lead sont situées dans un même plan qui est celui de la face du composant qui repose sur le circuit auquel il doit être connecté.Ils ont également pour avantage d'assurer un isolement élevé entre les cieux conducteurs qui se croisent, ceux-ci étant séparés par toute ltépais- seur d'un il8t diélectrique, L'invention sera bien comprise en se reportant à la description suivante et aux figures qui l'accompagnent données à titre d'exemple non limitatif et dans lesquelles - la figure 1 est un bloc diagramme des différentes étapes de fabrication ; - la figure 2 est une vue de dessus d'une strie de points de croisement en cours de réalisation - la figure 3 représente, en coupe, des points de oroise- ment aux différents stades opératoires de la figure 1 g - la figure 4 est une vue à grande échelle d'un point de croisement réalisé selon l'invention;; - les figures 5 et 6 sont des variantes de point de croisement selon l'invention. Les points de croisement sont réalisés en série suivant le processus résumé sur la figure 1. Sur une plaque de métal 1 (figure 2) relativement peu oxydable et facile à attaquer chimiquement, du nickel par exemple, on dépose des iltts 2 diélectriques, par sérigraphie d'un émail à travers un écran constitué d'un tamis en acier inoxydable (opération A). l'écran est recouvert d'une émulsion photosensible insolée à travers un film photographique, les parties non insolées étant éliminées de façon que l'émulsion obture le tamis sauf aux endroits des ilôts. Une pate diélectrique est étalée sur l'écran 3 (figure 3) et forcée par une raclette à travers l'écran : les ilbts 2 sont imprimés sur la plaque de métal au contact de l'écran. Après impression, l'émail est précuit à 12500 pendant 10 minutes et cuit à 85000 pendant une heure (opérations B et C). Les ilôts 2' sont ainsi vitrifiés sur le support 1. On procède ensuite (étape D) à un dépôt d'or sur la totalité de la surface de la plaque 1 de façon à constituer une couche 4 enrobant les ilôts 2'. Cette couche d'or peut être par exemple réalisée par évaporation chimique ou par tout autre procédé connu en soi.La couche conductrice 4 est ensuite épaissie par c##t éleotroly#ique par recharge à l'aide d1une solution d'aurocyarure rie rotassium (étape E) de façon à constituer une couche 5 e l'étaisseur voulue pour constituer des pattes de raccordement rigides a Lacouche métalligue 5 est ensuite revêtue d'une résine photo sensible 6 (opération F) qui est ensuite insolée (opération G) à travers un cliché reproduisant la disposition du conducteur et des pattes de raccordement qui doivent être associés à chacun des éléments 2'.On procède ensuite à l'élimination des parties non insolées de la couche pho tosensible (étape E > tà l'attaque des couches 4 et 5 (étape I) par un mélange d'iode et d'iodure de potassium. On obtient alors sur la plaque 1 un ensemble d'éléments 2' munis de leurs conducteurs constitués par gravure des couches 4 et 5. On procède ensuite à la dissolution par attaque à l'acide de la plaque support en nickel I (étape J > ce qui conduit à l'obtention d'un ensemble de petites pièces constituées par les ilote diélectriques 2' et les conducteurs associés.L'un des avantages de la disposition selon l'inventison réside en ce que les conducteurs associés aux éléments isolants 2' se trouvent dans le plan de la face supérieure du substrat 1, maintenant éliminé, et permettent des raccordements par la technique du beam-lead avec soudure simultanée des pattes0 La figure 2 représente la plate 1 munie des ilôts 2' résultant de la cuisson (étape a) de la figure 1. La figure 5 a été décrite en relation avec les différentes étapes du processus constituant la figure lo La figure 4 est une vue de dessus d'une variante de réalisation du point de croisement réalisé ainsi qu'il vient entre décrit constitué essentiellement de l'ilôt isolant 2@ associé à un conducteur continu 6 terminé par deux pattes de raccordement planes situées dans le plan de la face inférieure de l'ilôt 2' et de deux pattes de raccordement 10 et 11 également planes et également situées dans le plan de la face inférieure de l'îlot 2' et permet tant le raccordement avec un co#iducteur représenté en pointillé sur la figure en 12 et faisant partie du circuit sur lequel sera montée la pièce de raccordement. Il est bien entendu que la disposition des conducteurs 6, 10 et 11 associés à un pavé 2' est quelconque et dépend uniquement du cliché ayant été utilisé au cours de la fabrication. Ce cliché peut être réalisé de façon que les différents Poins ae raccordement réalisés au cours d'une même suite d'opérations présentent des configurations différentes. A titre d'exemple, la figure 5 est une vue d'un double point de croisement réalisé selon la même technique : conducteurs 6 et 6'o Dans ce qui précède, on a utilisé à la réalisation des pattes de raccordement et du conducteur continu des couches de métaux bon conducteurs0 il est bien entendu que, sans sortir du cadre de la présente invention, les couches peuvent être réalisées à partir de métaux ou alliages résistifs, La résistance introduite par les pattes de raccordement reste négligeable vu leurs dimensions, toutefois, la longueur du tracé continu peut etre suffisante pour que le composant se comporte comme une résistance. A titre d'exemple, on dispose une couche de nickel-chrome ou de tantale sous la couche 4 et par les procédés de photogravure bien connus de lthomme de l'art, on grave un chemin résistif en série dans le conducteur 60 La figure 6 représente un tel dispo sitif. REVEND i CA T ION s 1. Procédé de fabrication en série de composants à rapporter sur un circuit pour assurer le croisement sans contact entre au moins un conducteur porté par ledit circuit et un conducteur porté par ledit composant caractérisé par les opérations suivantes : - préparation et nettoyage d'une plaque métallique - dépôt sur la plaque d'une couche diélectrique sêrigra- phiée - dépôt d'une couche continue métallique sur ladite plaque - épaississement électrolytique de la couche métallique - dépôt d'une résine photosensible - insolation à travers un masque reproduisant la disposition des conducteurs associés à chaque composant - fixation de la résine insolée et dissolution des zones non impressionnées et de la couche métallique - dissolution de la plaque métallique. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 dans lequel la plaque métallique est en nickel, la couche diélectrique est en verre et la couche métallique continue est en or et la charge électrolytique en or 3. Procédé de fabrication selon revendication 1 dans lequel la disposition des conducteurs associés à chaque composant varie surlasurface de la plaque. 4. Procédé de fabrication selon revendication 1 dans lequel chaque composant porte au moins un conducteur terminé à ses deux extrémités par une patte rigide de raccordement et au moins deux pattes de raccordement indépendantes dudit conducteur et indépendantes entre elles 5. Procédé de fabrication selon revendication 4 dans lequel chaque composant comporte au moins une résistance terminée à chacune de ses extrémités par une patte de raccordement et au moins deux pattes de raccordement indépendantes entre elles et de la résistance. 6. Composant réalisé par mise en oeuvre du procédé selon revendication 1.