175928. lajstromszámú szabadalom • Eljárás integrált lakkréteg ellenállások előállítására
3 175928 4 adódik hibás forrasztás, és az áramkörök tömeggyártásánál még mindig komoly gondot okoz. Ezenlávül ezen áramköröket a huzalozások közé egyenként kell berakni, szerelni. E hátrányok kiküszöbölését szolgálja az az eljárás, amikor a szigetelő hordozó teljes felületére ellenállás fémfóliát, majd ennek felületére rézfóliát visznek fel, tehát a felvitt fóliák tulajdonképpen összefüggő réteget alkotnak. Az ily módon elkészített lemezeken a már ismert maszkolási és maratási eljárással első lépésben kialakítják a rézfóliából a nyomtatott huzalozást, második lépésben újabb maszkolási és maratási eljárással az ellenállásfóliából a tervezett ellenálláshálózatot. E technológiának lényeges előnye, hogy az ellenállások és a nyomtatott huzalozás között igen jó a kontaktbiztonság, tehát mentes a forrasztásból keletkező hibáktól. További előny, hogy a szükséges ellenállásokat nem kell az áramkörbe behelyezni, így további hibalehetőségeket szűrnek ki. A számottevő előnye mellett azonban ezen technológia széles körben nem terjedt el, nevezetesen azért nem, mert csak viszonylag szűk ellenállásértékű tartomány valósítható meg, illetve csak akkor célszerű alkalmazni, ha az alkalmazott ellenállások értékei egy nagyságrenden belül vannak. E hátrányokból következik, hogy ezen technológiával készített nyomtatott áramköri lapok alkalmazása csak ott gazdaságos, ahol kisméretű nyomtatott áramköri lapon sok, közel azonos ohmértékű ellenállás felvitele szükséges. A megoldás széleskörű elterjedését a fenti hátrányokon kívül a kötséges előállítási módja is akadályozza. A technika mai állása szerint korszerűnek mondhatók a kerámia hordozóra felvitt különböző fajlagos ellenállású ellenálláspasztákból kialakított ellenállások, az ún. vastagréteg ellenállások. Ennél a módszernél tehát lényegében arról van szó, hogy a szigetelő kerámia hordozóra csak a tervezett ellenálláshálózatot és a nyomtatott huzalozást viszik fel valamilyen ismert eljárással, pl szitanyomással. Kézenfekvő tehát, hogy a két technológia között alapvető különbség abban rejlik, hogy míg az előző technológiában kiindulásként az előre elkészített és egymás fölé ragasztott, folyamatosan összefüggő ellenállás fémfólia és rézfólia szolgál, addig a korszerűbbnek minősített technológiánál a kiindulási alapként a szigetelő kerámia hordozó, és arra lépésekben külön-külön felvitt ellenálláshálózat és nyomtatott huzalozás szolgál. A szitanyomással felvitt ellenálláshálózatok ellenállásanyaga általában nemesfémporokat, fémoxidokat, üveg kötőanyagot, valamint a szitanyomtatás műveletét elősegítő kötőanyagokat tartalmazza. Az ilyen összetételű ellenálláspasztákat a szakirodalom cermet vastagréteg pasztáknak nevezi, melyek beégetése a kerámia hordozón 850 °C körüli hőmérsékleten történik. A technológia alkalmazását részletesen írja le a Holmes, P. J.—Comhill, J. R.: Thick-film integrated circuits part 1, Electronic Components 10, October (1969) pp. 1171—1176., és a Thick-film integrated circuits part 2. Electronic Components 10, November (1969) pp. 1331—1333. című folyóiratban. Ezen ellenálláspasztákra közösen jellemző, hogy az összetételük függvényében ohm-értékük beállítható és jól kézben tartható. Ebből következik, hogy az ugyanazon hordozók felületére műveleti sorral több nagyságrend szélességű ohmérték tartományú ellenállás, vagy ellenállás hálózat vihető fel, pl. néhány ohm-tói több Mohm-ig. Az 1970-es évek elején Japánban gyártott termékekben például a Sharp, Kosmos, stb. rádiókban alkalmazták a szitanyomással felvitt szén és lakk kompozíciós ellenállásokat. Az ellenállásokat a nyomtatott áramköri lapok huzalozásmentes oldalán helyezték el. Az ily módon felvitt ellenállásokat a nyomtatott áramköri lapok átvágásával, pl. szegecselésével kötik be a másik oldalon levő nyomatott huzalozásba. Az előző módszerekhez viszonyítva, ennek legfőbb előnye elsősorban abban mutatkozik, hogy néhány műveletben felviszik az ellenállásokat a nyomtatott áramköri lapokra, azonban a szegeccsel történő bekötésük még mindig meglehetősen nagy kontakt bizonytalanságot eredményez. További hátrány még az is, hogy a kontaktusok létrehozása sok műveleti lépésből áll, melynek műszaki és nem utolsó sorban gazdasági kihatásai vannak. Az integrált lakkréteg ellenállás — amelyet a szakirodalom karbon kompozíciós ellenállásnak nevez — kötőanyagként a felhasználók az egész világon általában a hőre keményedő, növényi olajokkal modifikált fenolformaldehid gyantákat alkalmaznak. Ezen kötőanyag alkalmazásával gyártott ellenállások műszaki paraméterei, hőállósága, stb. már nem elégíti ki a kor követelményeit, ugyanis tartós, 100 °C-os környezetben elsősorban a kötőanyag degradálódása miatt az ellenállások tönkre mennek. E tény miatt a gyártók mind szélesebb körben kezdték alkalmazni a különböző modifikált epoxi gyantákat. Ezzel egyidőben a vezetőanyagként a korábban általánosan alkalmazott lámpakormok helyett a gázkormok kerültek előtérbe. Összegezve tehát a tényeket, az eddigi ellenállás felviteli módszerekben közösen jellemzőek, hogy a felvitt ellenállások és a nyomtatott áramkörök között a kontaktusok létrehozása még mindig bizonytalan, az alkalmazott műveletek bonyolultak. A megbízható tömeggyártáshoz tehát napjainkban is fennáll az az igény, hogy alacsony hőfok mellett, egyszerű műveletekkel az ellenállások a nyomtatott áramköri lapok huzalozási oldalára közvetlenül felvihetők legyenek. E műszaki igényeket elégíti ki az általunk kidolgozott találmány. A találmány célja tehát, hogy az ellenállások közvetlenül a nyomtatott áramköri lemez huzalai közé, alacsony beégetési fokon legyenek felvihetők, és meghibásodás nélkül elviseljék a mártóónozás hőmérsékletét. Az általunk kidolgozott eljárás lényege tehát az, hogy a lakkréteg ellenállás pasztát közvetlenül, valamely ismert eljárással, pl. szitanyomtatással a nyomtatott áramköri lemez huzalozásai közé felvisszük, majd a felvitt ellenállásréteget és a nyomtatott áramköri lemez huzalozásait szintén, pl. szitanyomással felvitt kontakt réteggel kötjük össze. A kontaktusok létrehozására alkalmas a vezetőanyagként 60 súly% ezüstport, kötőanyagként 20súly% epoxi-zsírsavészter, és oldószerként pedig 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
