專利名稱：用于制造電路的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在一個襯底上制造一種電路的方法。
背景技術(shù)：
在厚膜技術(shù)中，電阻借助絲網(wǎng)印刷方法用薄層來施加。被燒結(jié)的層厚度例如為10至15μm。電阻層典型地由玻璃-釕氧化物(RuO2)混合物組成及與襯底上的印制導(dǎo)線相連接。該混合物被摻有有機印刷載體，例如一種溶劑或乙基纖維素(Ethylzellulose)，以便形成所需的絲網(wǎng)印刷能力。
通過玻璃/釕氧化物比例可調(diào)節(jié)出不同的十進電阻等級(Widerstandsdekaden)。例如使用具有平方電阻(Quadratwiderstand)值為10歐姆，100歐姆，1k歐姆，10k歐姆，100k歐姆及1000k歐姆的膏糊。該電阻值通過長度/寬度比例以+/-50％的公差被預(yù)制造及接著用激光束以+/-0.5％的精度精確地調(diào)整到給定值上。視電阻值而定需要至多六種不同的印刷平面。
因為精確的電阻值通過幾何設(shè)計來調(diào)節(jié)出，通常需要大的面積量。當使用多個膏糊時雖然可使面積需要量保持較??；但在絲網(wǎng)印刷方法中不同的膏糊必需在帶有間隔時間的干燥的多個相繼印刷步驟中被施加。因此該制造既費時又成本高。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提出了一種用于制造印刷電路的方法，具有以下步驟對至少一個印刷頭的不同印刷噴嘴輸送不同的膠質(zhì)墨，其中這些膠質(zhì)墨各包含一種印刷載體及一種基料的顆粒，將不同膠質(zhì)墨的各個小滴這樣地印刷到印制導(dǎo)線之間的一個襯底的襯底表面上，以使得這些小滴混合成一個電阻層，這樣地焙燒具有印制導(dǎo)線及印刷上的電阻層的襯底，以使得印刷載體至少在很大程度上被去除。
相比之下，根據(jù)本發(fā)明的方法提供了一些優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明，電阻膏糊通過具有多個印刷噴嘴的印刷頭來施加，即根據(jù)彩色印刷方法中的油墨束印刷機的原理來施加。通過印刷噴嘴-優(yōu)選壓電噴嘴-以精細的小滴來計量不同的膠質(zhì)墨，其中電阻值通過現(xiàn)場混合可被非常精確地調(diào)整。在此情況下可預(yù)先理論上求得相應(yīng)的電阻值或借助一個測試圖樣及測試標記(Testbrand)來確定及調(diào)整。因此根據(jù)本發(fā)明可在使用預(yù)定數(shù)目的、例如三種不同的膠質(zhì)墨調(diào)節(jié)出大量的不同電阻值。因此不需要象現(xiàn)有技術(shù)中那樣使用及處理多個不同的十進電阻值。這里根據(jù)本發(fā)明的電路可有效地利用面積或節(jié)省位置地構(gòu)成，因為不僅可調(diào)整出一些單獨的十進電阻等級(Widerstandsdekaden)，而且可調(diào)整出任意的電阻值。
有利的是，膠質(zhì)墨的基料具有不同的平方電阻值。
有利的是，膠質(zhì)墨的基料具有不同電阻材料、例如釕氧化物及玻璃的不同混合比。
有利的是，用同一印刷頭印刷多個電阻，其中通過膠質(zhì)墨的不同混合比可調(diào)節(jié)多個電阻的不同平方電阻值。
有利的是，電阻在印刷后無接著的調(diào)整地被焙燒。
在膠質(zhì)墨(Kolloidtinten)中，基料被細小地分散在一種有機印刷載體、例如蠟中。在此膠質(zhì)墨可為液態(tài)的、膏狀的或原理上也可為固態(tài)的；它們分別從分開的容器徑過加熱裝置輸送到印刷頭，以致膠質(zhì)墨可在一個足夠的時間間隔內(nèi)作為滾動材料通過壓電噴嘴被精細地計量及在混合物固化前在襯底上混合。由此可避免基料-顆?；?顏料的淀積或離析。
有利地，電阻的印刷在印刷頭的唯一一個過程(Durchlauf)中實現(xiàn)，以致可取消這些層的多重印刷及干燥。由此獲得非常短的過程時間。至少在多個電阻、有利地在所有電阻的情況下可取消隨后的調(diào)整。
為了形成很厚的電阻原則上也可施加多個層。根據(jù)本發(fā)明也可借助印刷頭來印刷電路的其它部件，尤其是印制導(dǎo)線，必要時也可印刷電容器。在此情況下印制導(dǎo)線有利地在印刷頭的第一個過程中被印刷及在下一個過程前干燥，在該下一個過程時將印刷電阻及必要時也印刷電容器。電阻可用公知的方式在電路被焙燒或燒結(jié)前通過玻璃作的覆蓋層封閉。
有利的是，被印刷的電阻層首先被干燥及接著被施加上一個覆蓋層。
有利的是，使用壓電噴嘴，電動的噴嘴或泡噴射(Bubble-Jet)噴嘴作為印刷噴嘴。


以下將借助附圖通過一個實施形式來詳細描述本發(fā)明。附圖表示圖1一個電阻的橫截面；圖2圖1中電阻的俯視圖；圖3制造電阻的一個中間步驟；圖4根據(jù)本發(fā)明的用于印刷電阻的裝置。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的裝置1具有一個-尤其是陶瓷的-襯底2，在其上印刷有具有印制導(dǎo)線4，5及多個部件、主要是電阻6的電路3。
圖1，2中所示的歐姆電阻6以本身公知的方式具有一個例如由釕氧化物-玻璃混合物組成的電阻層9，它被印刷在襯底2的襯底表面2a上及部分地覆蓋了印制導(dǎo)線4，5的區(qū)域。在電阻層9上施加了一個由玻璃、例如硼硅酸鹽玻璃(Borsilikat-Glas)組成的覆蓋層10。該電阻6的歐姆電阻值將根據(jù)印制導(dǎo)線4，5之間的長度1，橫向?qū)挾萣及平方電阻Rw來確定，有R＝Rw*1/b。
為了制造電阻6使用了圖4中概要表示的一個印刷裝置12。該印刷裝置主要具有一個帶有壓電噴嘴14的印刷頭14，一個連接在印刷頭14前面的加熱裝置16及三個膠質(zhì)墨容器17。在膠質(zhì)墨容器17中容納不同的膠質(zhì)墨18.1，18.2及18.3，它們各包含一個印刷載體，例如一種樹脂及一種基料的顆粒。在此情況下，這些基料可以是釕氧化物與玻璃的不同混合物；附加地，例如膠質(zhì)墨18.3也可包含金屬顆粒，例如銀顆粒，借助它來印制上印制導(dǎo)線4，5。膠質(zhì)墨18.1，18.2及18.3基本上可為液態(tài)的、膏狀的或也可為固態(tài)的；它們在加熱裝置16中通過加熱變成稀液態(tài)，以使得它們通過壓電噴嘴15-其中對每種膠質(zhì)墨配置一個壓電噴嘴-作為精細小滴22印刷在襯底表面2a上。在此情況下印刷頭14-如在壓電印刷機上原理上公知的-平行于表面2a運動及掃描待印刷的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，僅是電阻6或也包括其它部件、尤其是印制導(dǎo)線4及5以及例如電容器借助印刷頭14并在使用不同的膠質(zhì)墨的情況下被印刷。對于每個部件4，5，6總是調(diào)節(jié)可供使用的膠質(zhì)墨18.1，18.2及18.3的特定混合物；需要時，對所示實施形式可替換地，對印刷頭14通過相應(yīng)的導(dǎo)管20輸送多于三種的膠質(zhì)墨。根據(jù)本發(fā)明，在此情況下可用不同的膠質(zhì)墨混合物印刷不同的電阻6，即不同的Rw。
根據(jù)圖3，首先在襯底表面2a上印刷印制導(dǎo)線4及5，例如通過絲網(wǎng)印刷方法或借助印刷頭14來印刷。在印制導(dǎo)線4及5的膏糊干燥后，不同的膠質(zhì)墨-在圖3中為簡明起見僅表示出兩種膠質(zhì)墨18.1，18.2-被網(wǎng)目地印刷，如在彩色印刷機中所公知地那樣印刷。在此情況下，由壓電噴嘴15噴出的各個小滴22在襯底表面2a上混合；然后，該被施加上的混合物干燥或硬化。接著印刷覆蓋層10，例如通過絲網(wǎng)印刷方法或借助印刷頭14來印刷。
接著，將整個裝置1放在一個爐中焙燒，以使得有機的印刷載體被蒸發(fā)或燒掉及得到圖1，2中所示的電路。
通過膠質(zhì)墨18.1，18.2及18.3的適當選擇，可使平方電阻值作到在例如從10歐姆到1兆歐姆的大范圍內(nèi)。被印刷的電阻6隨后不需要附加地用激光束調(diào)整；需要時，一些很精細的結(jié)構(gòu)可通過激光束來調(diào)整。為了非常精確地調(diào)節(jié)釕氧化物與玻璃的混合比，尤其作為膠質(zhì)墨可使用不同的混合比。因為，例如具有50％的釕氧化物的混合物具有10歐姆的平方電阻及具有15％的釕氧化物的混合物已具有10兆歐姆的平方電阻，因此可以使用具有不同釕氧化物含量、例如50％，30％及15％的膠質(zhì)墨18.1，18.2，18.3，以便可精確調(diào)節(jié)到一個中間值。印刷油墨也可附加地包括例如氧化鉑(PtO)。如果印制導(dǎo)線4，5通過印刷頭14由銀來印刷，該銀也可在印刷電阻6時被使用。
權(quán)利要求
1.用于制造印刷電路的方法，具有以下步驟對至少一個印刷頭(14)的不同印刷噴嘴(15)輸送不同的膠質(zhì)墨(18.1，18.2，18.3)，其中這些膠質(zhì)墨(18.1，18.2，18.3)各包含一種印刷載體及一種基料的顆粒，將不同膠質(zhì)墨(18.1，18.2，18.3)的各個小滴(22)這樣地印刷到印制導(dǎo)線(4，5)之間的一個襯底(2)的襯底表面(2a)上，以使得這些小滴(22)混合成一個電阻層(9)，這樣地焙燒具有印制導(dǎo)線(4，5)及印刷上的電阻層(9)的襯底(2)，以使得印刷載體至少在很大程度上被去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于膠質(zhì)墨(18.1，18.2，18.3)的基料具有不同的平方電阻值(Rw)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于膠質(zhì)墨(18.1，18.2，18.3)的基料具有不同電阻材料、例如釕氧化物及玻璃的不同混合比。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于用同一印刷頭(14)印刷多個電阻(6)，其中通過膠質(zhì)墨(18.1，18.2，18.3)的不同混合比可調(diào)節(jié)多個電阻(6)的不同平方電阻值(Rw)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于該電路(3)的這些電阻層(9)被所述印刷頭(14)在一個唯一的過程中印刷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項的方法，其特征在于制造較厚的電阻層(9)，其中印刷由膠質(zhì)墨混合物組成的多個層。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于電阻(6)在印刷后無接著的調(diào)整地被焙燒。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于這些膠質(zhì)墨(18.1，18.2，18.3)在輸入到這些印刷噴嘴(15)前被這樣地加熱，以致它們變成流動的。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于印制導(dǎo)線(4，5)通過借助印刷頭(14)印刷膠質(zhì)墨被印刷上，及在被印刷的印制導(dǎo)線(4，5)干燥后再印刷上電阻。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于被印刷的電阻層(9)首先被干燥及接著被施加上一個覆蓋層(10)。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于使用壓電噴嘴(15)，電動的噴嘴或泡噴射噴嘴作為印刷噴嘴。
全文摘要
用于制造印刷電路的方法，具有以下步驟對至少一個印刷頭(14)的不同印刷噴嘴(15)輸送不同的膠質(zhì)墨(18.1，18.2，18.3)，其中這些膠質(zhì)墨各包含一種印刷載體及一種基料的顆粒；將不同膠質(zhì)墨的各個小滴(22)這樣地印刷到印制導(dǎo)線(4，5)之間的一個襯底(2)的襯底表面(2a)上，以使得這些小滴(22)混合成一個電阻層(9)；這樣地焙燒具有印制導(dǎo)線(4，5)及印刷上的電阻層(9)的襯底(2)，以使得印刷載體至少在很大程度上被去除。因此根據(jù)本發(fā)明，這些電阻可在印刷頭的一個印刷過程中快速、有利地被印刷。通過對于每個電阻的各個膠質(zhì)墨相應(yīng)的定計量可調(diào)節(jié)出一個適合的平方電阻值，以使得襯底(2)上的面積需要量很小。
文檔編號H01L21/00GK1750741SQ20051009919
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月13日
發(fā)明者瓦爾特·勒特林紹弗爾, 約瑟夫·韋伯, 克勞斯·克呂格爾 申請人:羅伯特·博世有限公司