DE19615395A1

DE19615395A1 - Elektrostatische Schutzvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE19615395A1
Application number: DE19615395A
Authority: DE
Inventors: Kouichi Tsuyama; Atsushi Suzunaga; Atsushi Nishimura; Tadashi Isono
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co ltd
Priority date: 1995-04-18
Filing date: 1996-04-18
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2016-04-19
Also published as: GB2300070A; TW299494B; DE19615395C2; GB9607888D0; US5714794A; US5915757A; KR100196633B1; GB2300070B; KR960039343A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mikrobaustein(chip)-Vorrichtung zum elektrostatischen Schutz mit einem Spalt zur elektrischen Entladung und basiert auf der Technologie zur Herstellung von Schaltkreiskarten. Sie bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung.

Stand der Technik

Eine elektrostatische Schutzvorrichtung wird zum Schutz elektronischer Ausrüstung vor elektrostatischen Schäden verwendet. Genauer gesagt meint der in dieser Beschreibung verwendete Begriff "elektrostatische Schutzvorrichtung" eine Vorrichtung, die parallel mit einem integrierten Schaltkreis (IC) oder einem groß integrierten Schaltkreis (LSI), die zu schützen sind, verbunden ist, und unter Normalbedingungen (in Abwesenheit von elektrostatischen Pulsen) ein elektrischer Isolator bleibt, um den Schaltkreis nicht zu beeinflussen, jedoch elektrisch leitend wird, wenn elektrostatische Pulse auf sie aufgebracht werden (S1 in Fig. 4 ist angeschaltet), um elektronische Vorrichtungen, wie etwa IC′s und LSI′s vor elektrostatischen Schäden zu schützen.

Die zum Schützen von IC′s und LSI′s vor elektrostatischen Schäden verwendeten Vorrichtungen umfassen Varistoren, Zener-Dioden sowie Entladestrecken- Vorrichtungen, wobei diese verschiedenen Schutzvorrichtungen bei unterschiedlichen Anwendungen ausgewählt werden. Varistoren und Zener-Dioden sind dafür bekannt, einen hohen Leckstrom mit sich zu bringen. Im Fall der Zener- Dioden ist es notwendig, falls sie eine Polarität aufweisen, für Anwendungen, bei denen elektrischer Strom in beide Richtungen fließen kann, zwei von ihnen in entgegengesetzte Richtungen parallel zueinander zu schalten, wodurch die Kosten relativ hoch sind.

Andererseits sind die Vorrichtungen vom Entladetyp mit praktisch keinem Leckstrom verbunden und weisen eine einfache Struktur auf, so daß sie weniger zu Fehlfunktionen neigen. Die Entladespannung kann durch Ändern der Entladestrecke eingestellt werden. In Fällen einer abgedichteten Struktur kann die Entladespannung durch Ändern des Drucks des abgedichteten Gases und der Art des abgedichteten Gases eingestellt werden.

Einige der kommerziell erhältlichen Vorrichtungen, z. B. die von Mitsubishi Material unter dem Markennamen "Dia Surge Protector" verkaufte, machen von einem zylindrischen Keramikblock Gebrauch, der mit einem elektrisch leitenden Film bedeckt ist. Die Entladestrecke wird in diesem Film durch Schneiden mit einem Laser ausgebildet und die gesamte Baugruppe wird im Innern eines Glasbehälters abgedichtet.

Entsprechend diesen in den japanischen Patentoffenlegungsschriften (Kokai) Nr. 2- 223182, 3-89588, 3-261086, 4-22086 und 5-67851 beschriebenen Vorrichtungen wird die Entladestrecke direkt auf einer gedruckten Schaltkreiskarte ausgebildet.

Die in Behältern abgedichteten Vorrichtungen vom Entladestreckentyp, die kommerziell erhältlich sind, weisen günstige Eigenschaften auf, sind jedoch aufgrund ihrer komplexen Strukturen relativ groß. Es ist sehr schwierig, die Größe einer Vorrichtung vom Entladestreckentyp auf ein Niveau zu reduzieren, welches für eine kleine, im Auflötverfahren herzustellende Vorrichtung oder für eine Mikrobaustein(chip)-Vorrichtung geeignet ist, z. B. 1 bis 2 mm in der Breite, 2 bis 4 mm in der Länge und 1 bis 2 mm in der Höhe. Des weiteren kann davon ausgegangen werden, daß das Bedürfnis nach einer großen Anzahl verschiedener Werkstoffe für ihre Herstellung der Anstrengung, die Kosten zu reduzieren, entgegenwirkt.

Diejenigen Vorrichtungen, die in den japanischen Patentoffenlegungsschriften (Kokai) Nr. 2-223182, 3-89588, 3-261086, 4-22086 und 5-67851 beschrieben sind, basieren auf dem Konzept des Ausbildens einer Entladestrecke direkt auf der gedruckten Schaltkreiskarte. Gemäß dem normalen Herstellungsverfahren ist die mögliche Größe der Strecke nicht geringer als 150 µm und deren Dimensionstoleranz liegt typischerweise im Bereich von ± 20 bis 30 µm. Bei sachlicher Betrachtung wird die Abmessung der Entladestrecke in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2-223182 mit einigen Millimetern, in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2-89588 mit 4 mm, in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 3-261086 mit 0,5 mm und in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 5- 678518 mit 0,15 mm angegeben. Mit einer Größe der Entladestrecke in einem derartigen Bereich ist die Entladespannung so hoch, daß die Wirksamkeit dieser Vorrichtungen ziemlich begrenzt ist und diese Vorrichtungen sich nicht zum Schutz von IC′s und LSI′s eignen, die gegenüber elektrostatischen Schäden sehr empfindlich sind. Vermutlich sind die in diesen japanischen Offenlegungsschriften vorgeschlagenen Vorrichtungen für elektronische Ausrüstung mit höheren Spannungsniveaus als IC′s vorgesehen, was gegensätzlich zum Ziel der vorliegenden Erfindung ist. Somit kann gefolgert werden, daß es keinen Stand der Technik gibt, der erfolgreich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch Anwenden der Technologie des Herstellens von gedruckten Schaltkreiskarten gelöst hat.

Die Beziehung zwischen den Größen der Entladestrecken und den tatsächlichen Entladespannungsniveaus wird im folgenden diskutiert.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Entladespannung (Überschlagsspannung) und der Strecke zwischen einem Paar paralleler Elektroden (der Graph basiert auf den auf Seite 221 des "Electrostatic Handbook" angegebenen Gleichungen, das von der Elektrostatischen Vereinigung Japans herausgegeben wurde, veröffentlicht bei Ohm, 20. Juni 1988). Selbst im Fall einer Entladestrecke von 0,15 mm oder bei der kleinsten Entladestrecke, die sich unter all den in den früheren japanischen Offenlegungsschriften diskutierten Strecken befindet, ergibt sich aus Fig. 3, daß die Entladespannung zwischen den parallelen Elektroden ungefähr 1,5 kV beträgt. Im Falle von vorsprungartigen Elektroden liegt die Entladespannung 10 bis 20% unter diesem Niveau, jedoch würde sie immer noch nicht ausreichen, um IC′s und LSI′s zu schützen. Die Ungenauigkeit in der Größe der Strecken macht die vorangegangenen Vorschläge ebenso ungeeignet für den Zweck der vorliegenden Erfindung.

Die vorangegangenen Vorschläge haben sich auch nicht mit dem Problem des Schutzes der Entladestrecke vor Umgebungseinflüssen beschäftigt. Ohne geeigneten Schutz vor Umgebungseinflüssen kann sich jedoch die Entladespannung aufgrund von Verunreinigung der Oberfläche der elektrisch leitenden Elemente durch Feuchtigkeit und Gase, die in der Umgebung enthalten sein können, ändern. Wenn die Entladestrecke mit einem Resist (Abdeckmittel) o. dgl. zu ihrem Schutz überzogen wird, wird dieses in den Spalt gefüllt, woraus eine wesentliche Änderung der Entladespannung resultiert. Selbst wenn der Spalt trotz seiner Füllung mit Resist erfolgreich auf einen hinreichend kleinen Wert für eine zu erreichende zufriedenstellende Schutzwirkung reduziert worden ist (dies ist jedoch eine ziemlich unrealistische Annahme, da ein Spalt von weniger als 1 bis 2 µm erforderlich ist, um die angestrebte Schutzwirksamkeit zu erreichen), bleibt immer noch das Problem, daß die Resistfüllung in dem Spalt durch die elektrischen Entladungen beeinflußt wird und eine Reduktion des elektrischen Widerstands oder gar der Leitfähigkeit des Spalts auftritt.

Kurzzusammenfassung der Erfindung

Angesichts derartiger Probleme des Standes der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine elektrostatische Schutzvorrichtung zu schaffen, die hochwirksam hinsichtlich des Schutzes relativ empfindlicher Vorrichtungen, wie etwa IC′s und LSI′s, vor elektrostatischen Schäden ist.

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrostatische Schutzvorrichtung zu schaffen, die sich zur Massenproduktion eignet und geringe Produktionskosten hervorruft.

Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrostatische Schutzvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, ihre Entladespannung mit hoher Präzision zu steuern.

Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrostatische Schutzvorrichtung zu schaffen, die eine lange Lebensdauer aufweist.

Eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrostatische Schutzvorrichtung zu schaffen, bei der praktisch kein Leckstrom auftritt.

Eine sechste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrostatische Schutzvorrichtung zu schaffen, die zur Verwirklichung einer kompakten Bauweise geeignet ist und sich insbesondere dazu eignet, als Vorrichtung im Auflötverfahren oder als Mikrobaustein(chip)-Vorrichtung hergestellt zu werden.

Eine siebente Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das sich zur Herstellung einer elektrostatischen Schutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eignet.

Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden gelöst, indem eine mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung geschaffen wird, die folgende Merkmale aufweist: Eine mit einem Durchgangsloch zum Bilden einer Luftstrecke versehene inneren Isolierschicht, ein Paar aus Schaltkreissegmenten, die an wenigstens einer Seite der inneren Isolierschicht befestigt sind, wobei die Schaltkreissegmente zwischen sich eine Entladestrecke in dem Luftstreckenloch bilden, ein Paar von äußeren Isolierschichten, von denen eine an jeder Seite der inneren Isolierschicht angeordnet ist, so daß sie das Luftstreckenloch in einem luftdichten Zustand umschließen, und ein Paar von Anschlüssen, die entlang jedem Seitenende der inneren Isolierschicht ausgebildet sind, wobei jeder zur Verbindung mit dem zugehörigen Schaltkreissegment dient.

Die vorliegende Erfindung, die ein Paar Schaltkreissegmente in der elektrostatischen Schutzvorrichtung aufweist, welche in einer isolierenden Grundplatte eingeschlossen sind, zeichnet sich durch eine im wesentlichen einfachere Struktur als die herkömmliche Vorrichtung aus, die in einem Glasbehälter eingeschlossen ist. Daher ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die Vorrichtung bei niedrigeren Kosten herzustellen. Da die Luftstrecke innerhalb einer laminierten Baugruppe eingeschlossen ist und das Entladesegment nach außen isoliert ist, kann die Vorrichtung sehr widerstandsfähig gegenüber Umgebungseinflüssen hergestellt werden. Typischerweise wird jeder Anschluß zur Verbindung von einer Metallisierschicht gebildet, die entlang einem entsprechenden Seitenende einer Baugruppe ausgebildet ist, welche die innere Isolierschicht, eines der Schaltkreissegmente und die äußeren Isolierschichten beinhaltet.

Insbesondere kann ein Qualitätsverlust der Vorrichtung durch elektrische Entladungen durch Verwendung eines Fluoridharzes oder eines Polyimidharzes als die Entladestrecke umgebenden Werkstoff minimiert und die Stabilität der Vorrichtung verbessert werden. Wird ein Fluoridharzwerkstoff verwendet, so kann er aus der aus Polytetrafluorethylenharz, Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer, Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Copolymer, Tetrafluorethylen/Perfluoalkoxy propylen-Copolymer und einem durch Modifizieren eines Fluoridharzes mit einem unterschiedlichen organischen Harz hergestellten modifizierten Harz bestehenden Gruppe ausgewählt werden. Da diese Harzwerkstoffe sehr widerstandsfähig gegenüber Wärme sind, kann ein Qualitätsverlust der Harzwerkstoffe, die die Entladestrecken bilden, vermieden werden und jedes unerwünschte andauernde Leiten eines elektrischen Stroms kann dadurch verhindert werden. Somit kann im Vergleich zu dem Fall, in dem ein normaler Harzwerkstoff für die Entladestrecke verwendet wird, auch die Sicherheit der Vorrichtung verbessert werden.

Der metallische Werkstoff zur Herstellung der elektrostatischen Schutzvorrichtung wird unter Berücksichtigung der elektrischen Leitfähigkeit, der Korrosionswiderstandsfähigkeit und der Fähigkeit, leicht gemustert werden zu können, ausgewählt und kann, nicht ausschließlich, aus Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Aluminium oder einer Legierung aus diesen Metallen bestehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedes Schaltkreissegment zwischen der inneren Isolierschicht und einer zugehörigen Schicht der äußeren Isolierschichten angeordnet. Die beiden axialen Enden der Luftstreckenlöcher können im wesentlichen durch die entsprechenden Schaltkreissegmente verschlossen werden. In diesem Fall ist die Größe der Entladestrecke, welche die Schaltkreissegmentschichten trennt, sehr kritisch und sollte zum Schutz normaler elektronischer Vorrichtungen im Bereich von 15 bis 60 µm liegen. Wird die Größe der Entladestrecke auf weniger als 15 µm reduziert, so wird die Steuerung der Größe sehr schwierig und die mit dem Herstellungsprozeß verbundenen Schwierigkeiten wachsen an. Zum Schutz normaler IC′s und LSI′s ist es ausreichend, wenn die Entladestrecke im Bereich von 15 bis 60 µm liegt. Zum Schutz empfindlicherer IC′s und LSI′s sollte die Entladestrecke im Bereich von 15 bis 30 µm liegen. In Anwendungsfällen, in denen nur solche elektrostatischen Pulse von signifikant hohen Spannungsniveaus abgebaut werden sollen, kann die Größe der Entladestrecke auf ungefähr 150 µm gesteigert werden. Wenn die Größe der Entladestrecke über dieses Niveau anwächst, wird die Entladespannung so groß, daß die Vorrichtung für die Zwecke der vorliegenden Erfindung oder zum Schutz der elektronischen Vorrichtungen und der elektronischen Ausrüstung nicht mehr brauchbar ist. Es ist auch möglich, daß die beiden axialen Enden des Luftstreckenlochs durch die entsprechenden äußeren Isolierschichten verschlossen werden und das Luftstreckenloch durch die Schaltkreissegmente hindurch verläuft. In diesem Fall kann die Größe der Entladestrecke auf ungefähr 5 µm reduziert werden, ohne die Gewalt über die Steuerung der Größe zu verlieren oder die mit dem Herstellungsprozeß verbundenen Schwierigkeiten übermäßig zu steigern.

Die Gesamtdicke der Segmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung muß lediglich ausreichend sein, um einen momentanen elektrischen Strom zu leiten, und kann sich im Falle des Gasphasen-Metallisierens in der Größenordnung von 1 µm und im Falle des Flüssigphasen-Metallisierens und der metallischen Folie im Bereich von 5 bis 70 µm bewegen, obwohl sie hinsichtlich der Problemlosigkeit bei der Herstellung und bei den Kosten keinen Beschränkungen unterliegt.

Die erfindungsgemäße Struktur der elektrostatischen Schutzvorrichtung kann irgendeine vieler möglicher Formen annehmen. Z. B. ist es effektiv, einen dünnen Harzfilm für die innere Isolierschicht, die die Entladestreckenschicht bildet, zu verwenden und die Entladespannung zu senken, um effektiv solche elektronische Vorrichtungen zu schützen, die gegenüber elektrostatischen Schäden relativ empfindlich sind. Wenn die Größe der Entladestrecke, die von der inneren Isolierschicht begrenzt wird, relativ groß ist, kann die innere Isolierschicht entweder aus einem verstärkten Harzwerkstoff oder aus einem Harzfilm bestehen. Wenigstens der Werkstoff für den Teil, der die Entladestrecke bildet, sollte aus einem Fluoridharzwerkstoff oder aus einem Polyimidharzwerkstoff bestehen, da diese gegenüber einer Verschlechterung ihres Zustands relativ wenig anfällig sind.

Der Fluoridharzwerkstoff kann aus der aus Polytetrafluorethylenharz, Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer, Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen- Copolymer, Tetrafluorethylen/Perfluoralkoxypropylen-Copolymer und einem durch Modifizieren eines Fluoridharzes mit einem unterschiedlichen organischen Harz hergestellten modifizierten Harz bestehenden Gruppe ausgewählt werden. Hinsichtlich der Kosten ist Polytetrafluorethylen relativ preiswert und daher günstig. Tetrafluorethylen/Perfluoralkoxypropylen-Copolymer wird bevorzugt, da es eine relativ niedrige Gießtemperatur aufweist, und Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer bringt eine noch niedrigere Gießtemperatur mit sich.

Wenn Polyimidharzwerkstoff gewählt wird, kann er entweder alleine nach dem Versehen mit einer Haftfähigkeit durch Modifizieren oder in Kombination mit einer Haftschicht verwendet werden, die aus einem Fluorid- oder Polyimidharz mit dauerhafter Haftfähigkeit hergestellt ist. Es gibt eine große Anzahl derartiger möglicher Kombinationen, ohne das erfinderische Konzept der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Im letzteren Fall kann die Affinität zu einem Haftmittel durch Aufbringen von Plasma, einer Coronaentladung oder kurzwelliger Ultraviolettstrahlung auf die Oberfläche des Polyimidharzwerkstoffs verbessert werden. Diese Prozesse können jedoch wahlweise entsprechend jedem speziellen Anwendungsfall ausgewählt werden und sollten nicht im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.

Die Verwendung von verstärktem Harzwerkstoff für ein Teil oder für alle Strukturwerkstoffe der elektrostatischen Schutzvorrichtung ist ebenso rein optional und sollte unter Berücksichtigung der erforderlichen mechanischen Festigkeit, der Aufgabe und der Kosten festgelegt werden. Die Werkstoffe, die zum Verstärken des Harzwerkstoffs gewählt werden können, sind Glasfaser, Glaspapier usw.

Um zu verhindern, daß der Isolierwerkstoff, der in einem Schritt laminiert und in einem diesem folgenden Schritt die Löcher zur Bildung der Luftstrecken ausgebildet werden, in die Löcher zur Bildung der Luftstrecken fließt, ist es vorteilhaft, die elektrisch leitenden Schichten zum Ausbilden der Segmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung vor dem Bohren der Löcher zu ätzen, den Isolierwerkstoff (Oberflächenschichten) zwecks Steigerung der Größe der Luftstrecken zu laminieren und zu verbinden und dann die Löcher zur Bildung der Luftstrecken zu bohren. Da der Abstand zwischen dem offenen Ende jedes Lochs zum Bilden einer Luftstrecke und der Schaltkreissegmentschicht zum Bilden einer Entladestrecke vergrößert wird, ist es somit weniger wahrscheinlich, daß, selbst wenn eine geringe Menge Isolierwerkstoff während des Laminier- und Verbindungsschritts in die Löcher gelangen sollte, Isolierwerkstoff an einer inneren Oberfläche der Schaltkreissegmentschicht zum Bilden einer Entladestrecke befestigt oder abgelagert wird. Die Dicke des Isolierwerkstoffs (Oberflächenschichten) zum Vergrößern der Größe der Luftstrecken kann frei gewählt werden, außer angesichts der Einfachheit der Herstellung, der Kosten und der Größe des Produkts vorzugsweise im Bereich von weniger als 50 µm und mehr als 500 µm.

Die elektrisch leitenden Schichten können durch Anbringen metallischer Folienschichten oder durch Anwendung des Gasphasen- oder Flüssigphasenmetallisierens direkt an der Grundplatte ausgebildet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind beide Schaltkreissegmente zwischen der inneren Isolierschicht und einer der äußeren Isolierschichten angeordnet, wobei wechselseitig gegenüberliegende Kanten der Schaltkreissegmente in dem Luftstreckenloch angeordnet sind. Vorzugsweise weist jedes Schaltkreissegment eine Größe im Bereich von 3 bis 10 µm auf.

Angesichts der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Größe der Entladestrecke, die die Segmentschichten trennt, sehr kritisch und sollte zum Schutz normaler elektronischer Vorrichtungen im Bereich von 15 bis 60 µm liegen. Wird die Größe der Entladestrecke auf weniger als 15 µm reduziert, so wird die Steuerung der Größe sehr schwierig und die mit dem Herstellungsprozeß verbundenen Schwierigkeiten wachsen an. Zum Schutz normaler IC′s und LSI′s ist es ausreichend, wenn die Entladestrecke in einem Bereich von 15 bis 60 µm liegt. Zum Schutz empfindlicherer IC′s und LSI′s sollte die Entladestrecke im Bereich von 15 bis 30 µm liegen. In Anwendungsfällen, in denen nur solche elektrostatischen Pulse mit signifikant hohen Spannungsniveaus abgebaut werden sollen, kann die Größe der Entladestrecke auf ungefähr 150 µm gesteigert werden. Wird die Größe der Entladestrecke über dieses Niveau hinaus gesteigert, wird die Entladespannung so groß, daß die Vorrichtung zum Zwecke der vorliegenden Erfindung oder für den Schutz elektronischer Vorrichtungen und elektronischer Ausrüstung nicht mehr brauchbar ist.

Die Erfinder haben herausgefunden, daß das Verfahren des Ätzens metallischer Folie mit einer Dicke von weniger als 10 µm beim Ausbilden derart extrem kleiner Entladestrecken mit hoher Präzision und geringen Kosten effektiv ist.

Die minimale Dicke der elektrisch leitenden Schicht der Schaltkreissegmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung ist nur insoweit erforderlich, als ein momentaner elektrischer Strom hinreichend geleitet werden kann. Daher kann die Dicke extrem dünn sein und angesichts der Herstellungsvereinfachung und der Kosten festgelegt werden. In der Praxis wird das Steuern der Präzision der Dicke sehr schwierig und es können sich Nadellöcher entwickeln, wenn die Dicke der Schaltkreissegmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung nicht mehr als 3 µm beträgt. Ist die Dicke größer als 10 µm, so wird die Präzision beim Ausbilden der Entladestrecken reduziert, und es wird schwierig, einheitliche Ergebnisse zu produzieren.

Die metallische Folie, die an einer Isolierschicht zum Ausbilden der Schaltkreissegmente verwendet werden kann, beinhaltet eine extrem dünne Kupferfolie, eine extrem dünne, mit einem Aluminiumträger kombinierte Kupferfolie und die Verbundfolie aus Kupfer (Träger), einer Nickellegierung (Stopper) und Kupfer (extrem dünne Folie), die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4- 217815 beschrieben ist.

Wenn Polyimidharz-Werkstoff gewählt wird, soll der Harzwerkstoff vorzugsweise direkt an der Kupferfolie befestigt werden, ohne irgendein Haftmittel zu verwenden. Modifiziertes Polyimid ist ebenso akzeptabel, obwohl es mit einer geringfügigen Reduktion hinsichtlich der Leistungsfähigkeit verbunden sein kann.

Ein Teil jedes Schaltkreissegments, welcher mit einem Anschluß zur Verbindung verbunden ist, kann mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 50 µm versehen sein, während die Dicke des verbleibenden Teils der metallischen Schicht im Bereich von 3 bis 10 µm liegt. Dadurch werden die Anschlußsegmente zur Zwischenschaltung bzw. Verbindung verstärkt und die Betriebssicherheit der mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung gegenüber Temperaturänderungen wird verbessert.

Genauer gesagt, neigt die thermische Beanspruchung, die durch die Temperaturänderung aufgrund von Änderungen in der Umgebungstemperatur verursacht wird, dazu, sich im Bereich der Schaltkreissegmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung, der mit den Löchern zur Verbindung verbindet, zu konzentrieren. Ein Steigern der Dicke des entsprechenden Teils der Schaltkreissegmente ist daher hinsichtlich des Verbesserns der Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen diesen Teilen effektiv. Die Dicke soll möglichst groß sein, jedoch verursacht eine extreme Dicke Probleme beim Herstellungsprozeß (ein Anwachsen der Arbeitszeit, ein Anwachsen des Werkstoffs und Änderungen bei den Laminierbedingungen aufgrund der Verminderung der Fähigkeit des Harzwerkstoffs, sich der Dicke anzupassen). Der durch eine vergrößerte Dicke gewonnene Vorteil verringert sich ebenso, wenn die Dicke über ein gewisses Niveau hinaus ansteigt. Aufgrund dieser Überlegungen wird eine Dicke im Bereich von 10 bis 50 µm bevorzugt.

Das Verbinden zwischen dem mit Löchern zur Bildung von Luftstrecken versehenen Isolierwerkstoff und anderen Elementen kann entweder dadurch, daß als mit Löchern zur Bildung von Luftstrecken versehener Isolierwerkstoff ein Werkstoff ausgewählt wird, der eine für die nachfolgenden Schritte geeignete Haftfähigkeit aufweist, oder dadurch, daß der Isolierwerkstoff ohne irgendeine Haftfähigkeit mit einem Werkstoff, der einen niedrigeren Erweichungspunkt aufweist, bedeckt wird, bewerkstelligt werden. Es ist auch möglich, einen Harzfilm mit einer Dicke im Bereich von 5 bis 30 µm, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 15 µm, und mit einem Erweichungspunkt, der niedriger liegt als der des mit Löchern versehenen Werkstoffs, zwischen dem mit Löchern versehenen Isolierwerkstoff und den anderen Elementen anzuordnen.

Die beiden Verfahren können kombiniert werden. Genauer gesagt ist es auch möglich, die Oberfläche des mit Löchern versehenen Isolierwerkstoffs mit einem Werkstoff zu bedecken, der einen niedrigeren Erweichungspunkt aufweist, und zum Laminieren und Verbinden dazwischen einen Harzfilm vorzusehen.

In diesem Fall ergibt sich der bevorzugte Bereich der Dicke aus der kombinierten Dicke des Werkstoffs, der einen niedrigeren Erweichungspunkt aufweist und den mit Löchern versehenen Isolierwerkstoff bedeckt, und des Harzfilms. Wenn der Harzfilm dazwischen angeordnet wird, bedeckt er die Schaltkreissegmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung und dient als Schutzschicht zum Bedecken der Schaltkreissegmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung.

In diesen Fällen müssen die Art des Harzfilms, die Laminierbedingungen sowie die Größe und Form der Entladestrecken geeignet gewählt werden, so daß das thermisch erweichte Harz nicht in die Entladestrecken gefüllt wird.

Beim Laminier- und Verbindungsschritt können die Isolierwerkstoffe, die nicht zu Verbindungszwecken dienen, aus Polytetrafluorethylen bestehen und diejenigen, die zu Verbindungszwecken dienen, können aus Tetrafluerethylen/Ethylen- Copolymer-Harz sein, welches einen niedrigeren Erweichungspunkt als Polytetrafluorethylen aufweist. Da die Werkstoffe, die einen niedrigeren Erweichungspunkt als die Harzwerkstoffe, welche die Schaltkreissegmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung tragen, aufweisen, kann die Verbindungstemperatur durch Auswahl einer derartigen Kombination verringert werden, wodurch die thermische Verformung der Schaltkreissegmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung reduziert wird.

Es ist bekannt, daß in der Umgebung enthaltene Substanzen, wie etwa Feuchtigkeit, Schwefeldioxidgas, durch die Grundplatte sickern und die Schaltkreissegmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung korrodieren können. Wenn ein solcher Zustand auftritt, ändert sich die Entladespannung allmählich und die Eigenschaften der Vorrichtung können wesentlich variieren, wodurch die Vorrichtung für Anwendungen ungeeignet wird, die hohe Präzision erfordern.

Wenn die Vorrichtung in Anwendungsfällen verwendet wird, in denen hohe Präzision erforderlich ist, oder die Vorrichtung in einer sehr ungünstigen Umgebung anzuwenden ist, ist das Verfahren mit Verwendung eines zwischenangeordneten Harzfilms effektiv, und zwar vermutlich deshalb, weil es bei diesem kein sich quer erstreckendes Verstärkungsteil gibt, das den Luftstrecken ausgesetzt ist, wodurch die Diffusion von Umgebungssubstanzen durch die Grenzflächen eines derartigen Verstärkungsteils vermieden werden kann.

Das Bedecken der Oberfläche der Schaltkreissegmente der elektrostatischen Schutzvorrichtung mit einer Schutzschicht kann das Verstopfen der Entladestreckenbereiche verursachen, jedoch ist es möglich, da die entsprechenden Bereiche keinem Druck ausgesetzt sind, das Verstopfen der Entladestreckenbereiche zu vermeiden, indem ein Harzfilm, der bei hoher Temperatur eine hohe Viskosität aufweist, verwendet wird und indem die Verbindungsbedingungen geeignet gewählt werden. Die Dicke der Schutzschicht beträgt vorzugsweise nicht mehr als 30 µm, außerordentlich bevorzugt nicht mehr als 15 µm. Die untere Grenze der Dicke des Films wird durch die untere Grenze festgelegt, die aufgrund der verfügbaren Herstellungstechnik, der Handhabung und der Möglichkeit der Entstehung von Nadellöchern möglich ist und beträgt typischerweise ungefähr 5 µm. Ob eine Schutzschicht verwendet werden soll oder nicht und welche Dicke die Schutzschicht haben sollte, kann ermittelt werden, indem die Spezifikationen, die Eigenschaften und die Betriebsumgebung der beabsichtigten elektrostatischen Schutzvorrichtung berücksichtigt werden.

Die Verwendung einer derart dünnen Schutzschicht allein kann zu einer nicht ausreichenden mechanischen Festigkeit führen und das angestrebte Ergebnis kann aufgrund der Abnutzung durch Reibung mit anderen Elementen nicht erreicht werden. Da das Schaltkreissegment der elektrostatischen Schutzvorrichtung in einem Luftspalt eingeschlossen ist, der innerhalb einer isolierenden Grundplatte ausgebildet ist, muß jedoch der Schutzfilm gemäß der vorliegenden Erfindung keine wesentliche mechanische Festigkeit aufweisen. Es reicht aus, wenn Umgebungssubstanzen von dem Schaltkreissegment der elektrostatischen Schutzvorrichtung ferngehalten werden, wobei ein dünner Film für einen derartigen Zweck hinreichend ist.

Wenn jedes Schaltkreissegment zwischen der inneren Isolierschicht und einer zugehörigen Schicht der äußeren Isolierschichten angeordnet ist und die beiden axialen Enden der Luftstreckenlöcher entweder im wesentlichen durch die entsprechenden Schaltkreissegmente verschlossen sind oder durch die Schaltkreissegmente hindurchlaufen, können Teile der Schaltkreissegmente, die mit der Metallisierschicht beschichtet und in dem Luftstreckenloch angeordnet sind, aus einer Innenwandoberfläche des Luftstreckenlochs mit einer Höhe im Bereich von 5 bis 100 µm herausragen. Somit wird die Entladestrecke gebildet, indem die Stirnflächen der Anschlußflächen, die von der oberen und der unteren Oberfläche der inneren Isolierschicht hervorstehen, metallisiert und so gestaltet werden, daß sie herausragen. Dabei kann die Größe der Entladestrecke mit hoher Präzision gesteuert werden. Die elektrische Entladung zwischen den hervorstehenden metallisierten Teilen ist eine Luftentladung und der Qualitätsverlust der Werkstoffoberflächen aufgrund wiederholter elektrischer Entladungen kann praktisch eliminiert werden.

Bei der elektrostatischen Schutzvorrichtung, bei der beide Schaltkreissegmente zwischen der inneren Isolierschicht und einer der äußeren Isolierschichten angeordnet sind, wobei wechselseitig gegenüberliegende Kanten der Schaltkreissegmente in dem Luftstreckenloch angeordnet sind, kann jedes Schaltkreissegment wenigstens an einem an die Kante, die der Kante des anderen Schaltkreissegments gegenüberliegt, angrenzenden Teil mit einer metallischen Metallisierschicht versehen sein. Vorzugsweise bewegt sich ein Minimumabstand zwischen Teilen der Schaltkreissegmente, die mit der Metallisierschicht beschichtet und in dem Luftstreckenloch angeordnet sind, zwischen 5 und 150 µm.

Da die Entladestrecken zunächst durch Ätzen gebildet werden und, nachdem die Größe der Strecken ermittelt wurde, das Metallisieren bis zum die Entladestrecken bildenden Muster durchgeführt wird, kann die Größe der Entladestrecken mit hoher Präzision gesteuert werden. Derselbe Vorteil kann auch erreicht werden, wenn das Metallisieren durchgeführt wird, um die Entladestreckenbereiche zu bilden, und der unnötige Teil der elektrisch leitenden Schicht durch Ätzen entfernt wird.

Da die Größe der Strecken auf der Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht wegen der Gegenwart der Metallisierschicht kleiner ist als an der Grenzfläche zwischen dem Grundwerkstoff und der elektrisch leitenden Schicht, ist die elektrische Entladung zwischen den herausragenden metallisierten Teilen eine Luftentladung anstatt eine Oberflächenentladung, wobei nicht nur verhindert wird, daß die Entladung durch Oberflächenunregelmäßigkeiten des Grundwerkstoffs beeinflußt wird, sondern auch bewirkt wird, daß die Qualitätsverschlechterung der Werkstoffoberflächen aufgrund wiederholter elektrischer Entladungen praktisch eliminiert werden kann.

Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung kann folgende Schritte aufweisen: Herstellen einer laminierten Baugruppe, die ein Paar von metallischen Schichten, zwischen denen eine innere Isolierschicht angeordnet ist, aufweist; Ausbilden mehrerer Durchgangslöcher zum Bilden von Luftstrecken in der laminierten Baugruppe; Ausbilden von Schaltkreissegmenten durch selektives Entfernen der metallischen Schichten durch Ätzen, wobei jedes Schaltkreissegment einen Teil beinhaltet, der eines der Luftstreckenlöcher umgibt; Laminieren und Verbinden einer äußeren Isolierschicht und einer metallischen Folie an jeder Seite einer aus der inneren Isolierschicht und den Schaltkreissegmenten bestehenden Baugruppe; Ausbilden von Durchgangslöchern zur Verbindung in einer nach dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe zwischen den Luftstreckenlöchern; Ausbilden von Anschlußsegmenten zur Verbindung um die Löcher zur Verbindung herum durch selektives Ätzen der metallischen Folie; Ausbilden einer elektrisch leitenden Schicht an einer Innenwand der Löcher zur Verbindung, und Auseinanderschneiden einer gemäß dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe in individuelle mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen durch Durchschneiden eines jeden Loches zur Verbindung, so daß Anschlüsse zur Verbindung entstehen, wobei jedes Loch zur Verbindung halb auseinandergeschnitten ist.

Ein Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung kann auch die folgenden Schritte aufweisen: Herstellen einer ersten äußeren Isolierschicht mit einer an jeder Seite befindlichen metallischen Schicht, wobei wenigstens eine der metallischen Schichten eine Dicke im Bereich von 3 bis 10 µm aufweist; Ausbilden mehrerer Schaltkreissegmente an der ersten äußeren Isolierschicht durch Wegätzen unnötiger Teile der einen metallischen Schicht von der äußeren Isolierschicht, wobei jedes zugehörige Paar von Schaltkreissegmenten mit wechselseitig gegenüberliegenden Kanten in dem Luftstreckenloch versehen ist; Herstellen einer inneren Isolierschicht, die mit mehreren Löchern zum Bilden von Luftstrecken versehen ist; Laminieren und Verbinden der inneren Isolierschicht zwischen der ersten äußeren Isolierschicht und einer zweiten äußeren Isolierschicht, an deren einer Seite eine metallische Schicht ausgebildet ist, wobei die andere metallische Schicht der ersten äußeren Isolierschicht und die metallische Schicht, die an der einen Seite der zweiten äußeren Isolierschicht ausgebildet ist, voneinander wegweisen; Ausbilden von Durchgangslöchern zur Verbindung in einer nach dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe zwischen den Luftstreckenlöchern; Ausbilden von Anschlußbereichen zur Verbindung um die Löcher zur Verbindung herum durch selektives Ätzen der metallischen Folie; Ausbilden einer elektrisch leitenden Schicht an einer Innenwand der Löcher zur Verbindung, und Auseinanderschneiden einer gemäß dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe in individuelle mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen durch Durchschneiden eines jeden Loches zur Verbindung, so daß Anschlüsse zur Verbindung entstehen, wobei jedes Loch zur Verbindung halb auseinandergeschnitten ist.

Die metallischen Schichten, die eine Dicke im Bereich von 3 bis 10 µm aufweisen und an der ersten äußeren Isolierschicht ausgebildet sind, können mittels der folgenden Schritte hergestellt werden: Laminieren einer metallischen Kompositschicht, die eine erste Kupferschicht mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 50 µm, eine aus Nickel oder einer Nickellegierung hergestellte Zwischenschicht mit einer Dicke von weniger als 1 µm und eine zweite Kupferschicht mit einer Dicke im Bereich von 3 bis 10 µm aufweist, an die erste äußere Isolierschicht, wobei die zweite Kupferschicht der ersten äußeren Isolierschicht gegenüberliegt; Entfernen der ersten Kupferschicht, und Entfernen der Zwischenschicht bis die zweite Kupferschicht freiliegt.

Die erste Kupferschicht wird in Bereichen, die an Verbindungspunkte mit den Durchgangslöchern zur Verbindung angrenzen, nicht entfernt. Dadurch wird ein Teil jedes Schaltkreissegments, der mit einem zugehörigen Anschluß zur Verbindung verbunden ist, mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 50 µm versehen, während die Dicke des übrigen Teils der metallischen Schicht im Bereich von 3 bis 10 µm liegt. Dadurch werden die Anschlußbereiche zur Verbindung verstärkt und die Betriebssicherheit der mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung gegenüber Temperaturänderungen kann verbessert werden.

Für eine bestmögliche Steuerung der Entladestreckengröße und der Entladespannung kann das erfindungsgemäße Verfahren des weiteren den Schritt enthalten, daß vor dem Laminier- und Verbindungsschritt eine kontrollierte Menge einer schützenden Metallisierschicht auf die Schaltkreissegmente aufgebracht wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1(a) bis 1(l) verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (a) bis (e) und (h) bis (k) Schnittansichten sind, (f) und (g) Aufsichten sind, die die Schaltkreismuster bei Schritt (e) auf der vorderen und der rückwärtigen Oberfläche der Grundplatte zeigen, und (l) eine Aufsicht ist, die zeigt, wie die Grundplatte zu individuellen Vorrichtungen auseinandergeschnitten wird;

Fig. 2 eine externe perspektivische Ansicht, die die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung zeigt;

Fig. 3 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Streckenlänge zwischen einem Paar paralleler Elektroden und der Überschlagsspannung zeigt,

Fig. 4 ein Blockdiagramm, welches das Verfahren zur Messung der Wirksamkeit der elektrostatischen Schutzvorrichtung bei Aufbringen elektrostatischer Pulse auf eine IC zeigt;

Fig. 5(a) bis 5(i) Schnittansichten, die verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 6(a) bis 6(k) verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (a) bis (c) und (g) bis (j) Schnittansichten sind, (e) und (f) Aufsichten sind, die die Schaltkreismuster bei Schritt (d) an der vorderen und der rückwärtigen Oberfläche der Grundplatte zeigen, und (k) eine Aufsicht ist, die zeigt, wie die Grundplatte zu individuellen Vorrichtungen auseinandergeschnitten wird;

Fig. 7(a) bis 7(j) Schnittansichten, die verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 8(a) bis 8(g) Schnittansichten, die verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 9(a) bis 9(c) Aufsichten, die mögliche Lagezuordnungen zwischen den Löchern zur Bildung der Luftstrecken und den Schaltkreissegmenten zeigen;

Fig. 10(a) bis 10(l) verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (a) bis (d) und (g) bis (k) Schnittansichten sind, (e) und (f) Aufsichten sind, die die Schaltkreismuster bei Schritt (d) an der vorderen und der rückwärtigen Oberfläche der Grundplatte zeigen, und (l) eine Aufsicht ist, die zeigt, wie die Grundplatte zu individuellen Vorrichtungen auseinandergeschnitten wird;

Fig. 11(a) bis 11(j) Schnittansichten, die verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 12(a) bis 12(j) verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (a) und (c) bis (i) Schnittansichten sind, (b) eine Aufsicht ist, die die Schaltkreismuster bei Schritt (a) an der vorderen Oberfläche der Grundplatte zeigt, und (j) eine Aufsicht ist, die zeigt, wie die Grundplatte zu individuellen Vorrichtungen auseinandergeschnitten wird;

Fig. 13(a) bis 13(g) verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (a) und (c) bis (g) Schnittansichten sind und (b) eine Aufsicht ist, die die Schaltkreismuster bei Schritt (a) an der vorderen Oberfläche der Grundplatte zeigt;

Fig. 14(a) bis 14(i) verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (a) bis (d) und (f) bis (j) Schnittansichten sind und (c) eine Aufsicht ist, die die Schaltkreismuster bei Schritt (d) an der vorderen Oberfläche der Grundplatte zeigt;

Fig. 15(a) bis 15(g) Aufsichten, die mögliche Variationen der Entladestrecken zeigen;

Fig. 16(a) bis 16(k) verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (a) und (c) bis (j) Schnittansichten sind, (b) eine Aufsicht ist, die die Schaltkreismuster bei Schritt (a) an der vorderen Oberfläche der Grundplatte zeigt, und (k) eine Aufsicht ist, die zeigt, wie die Grundplatte zu individuellen Vorrichtungen auseinandergeschnitten wird; und

Fig. 17(a) bis 17(k) verschiedene Herstellungsschritte zur Illustration der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (a) und (c) bis (h) Schnittansichten sind und (b) eine Aufsicht ist, die die Schaltkreismuster bei Schritt (a) an der vorderen Oberfläche der Grundplatte zeigt.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Ausführungsform 1

Es wird Bezug auf die Fig. 1(a) bis 1(l) genommen, die verschiedene Schritte zur Herstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Eine aus Kupferfolie bestehende metallische Schicht 130 mit einer Dicke von 18 µm wurde an den beiden Seiten einer isolierenden Grundplatte befestigt, wie in Fig. 1(a) dargestellt. Diese isolierende Grundplatte wurde durch Schichten einer inneren Isolierschicht 121, die aus Polyimidfilm besteht und unter dem Markennamen Apical (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) vertrieben wird, und einem Paar von Oberflächenschichten hergestellt, von denen jede aus einem Tetrafluorethylen/Ethylen-Copolymer- Blatt, das unter dem Markennamen Aflex Film (Asahi Glass KK) vertrieben wird, mit einer Dicke von 6 µm und einem niedrigeren Erweichungspunkt als die innere Isolierschicht 121 besteht, wobei die Kupferfolie 130 unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² auf jede äußere Oberfläche der isolierenden Grundplatte aufgebracht worden ist. Der Apical-Film (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) war in Dicken von 7,5, 12.5, 25, 38, 50, 75 und 125 µm erhältlich.

Es wurden Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1,2 mm) zum Bilden von Luftstrecken in die Baugruppe gebohrt, wie in Fig. 1(b) dargestellt. Die Kupferfolie ermöglicht es, derart kleine Löcher mit der erforderlichen Präzision zu bohren. Die Kupferfolie wurde dann durch Ätzen von den beiden Seiten der Grundplatte entfernt, um die aus einer inneren Isolierschicht 121 und einem Paar von Oberflächenschichten 121 bestehende Grundplatte, wie in Fig. 1(c) gezeigt, zu erhalten.

Kupferfolie 130 wurde dann auf die beiden Seiten der Grundplatte geschichtet, wie in Fig. 1(d) gezeigt, und die Kupferfolie wurde gemustert, um die elektrostatischen Schutzvorrichtungssegmente 150 durch Ätzen zu bilden, wie in Fig. 1(e) dargestellt. Das Muster für die elektrostatischen Schutzvorrichtungssegmente wurde so festgelegt, daß mehrere Schaltkreissegmente 150 der Schutzvorrichtung, von denen jedes ein Anschlußsegment 140 zwecks Verbindung aufweist, entlang der Längsrichtung alternierend angeordnet waren und diese Längsreihe wurde in einer Parallelanordnung in der Querrichtung wiederholt (Fig. 1(f) zeigt die vordere Oberfläche der gemusterten Grundplatte und Fig. 1(g) zeigt die rückwärtige Oberfläche der gemusterten Grundplatte). Fig. 2 zeigt eine fertiggestellte, erfindungsgemäße, elektrostatische Schutzvorrichtung.

Danach wurde eine Baugruppe, bestehend aus einer äußeren Isolierschicht 123 und einer äußeren metallischen Schicht 130, welche aus einer mit hochpolymerem Epoxidpolymer MCF300E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) beschichteten Kupferfolie besteht, auf jeder Seite der mit den Schaltkreissegmenten 150 der Schutzvorrichtung ausgebildeten Baugruppe angeordnet, wobei die äußeren Isolierschichten 123 einander gegenüberlagen. Die gesamte Baugruppe wurde unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 170°C, einer Preßzeit von 90 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² thermisch verbunden. Die resultierende Baugruppe ist in Fig. 1(h) dargestellt.

Nachdem die Löcher 170 zum Verbinden in die in Fig. 1(i) gezeigte Baugruppe gebohrt worden sind, wurde eine Metallisierschicht 180, z. B. durch stromloses Metallisieren, bis zu einer Dicke von 15 µm gebildet (Fig. 1(j)) und die Anschlüsse 190 für die Verbindung wurden durch Entfernen der unnötigen Teile der durch stromloses Metallisieren erhaltenen Schicht 180 und der Kupferfolienschicht 130 mittels Ätzen ausgebildet (Fig. 1(k) und 1(l)).

Es wurden Proben für Vergleichszwecke hergestellt. Die Proben waren mit denjenigen der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowohl hinsichtlich des Herstellungsprozesses als auch der Werkstoffe identisch, mit der Ausnahme, daß die Löcher für die Luftstrecken nicht ausgebildet wurden.

Die Grundplatte für elektrostatische Schutzvorrichtungen, die als Vergleichsproben und als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, wurden in individuelle elektrostatische Vorrichtungen geschaltet und verschiedenen Tests unterworfen, um ihre Entladespannungsniveaus sowie ihre Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes von integrierten Schaltungen (IC′s) zu bestimmen.

Tabelle 1

Entladespannungsniveaus

Die Entladespannungsniveaus wurden durch Anlegen einer Gleichspannung (DC) gemessen. Die Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes der IC′s wurde durch Verwendung eines in Fig. 4 dargestellten Schaltkreises und Testen der Betriebsweise des IC (IC: SN 75189 AN, hergestellt von Texas Instruments) nach Aufbringen von 10 elektrostatischen Pulsen von 10 kV (interner Puls: eine Sekunde), die durch den von Sanki Denshi Kogyo KK hergestellten ESD8012 erzeugt wurden (Wellenform: IEC801-2 Standard), auf den Schaltkreis ermittelt.

Die gemessenen Werte der Entladespannungsniveaus sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Während der Wirksamkeitstests hinsichtlich des Schutzes der IC′s arbeiteten die IC′s in denjenigen Fällen der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung normal, in denen die Apical-Filmdicke 7.5, 12.5 und 25 µm betrug, jedoch versagten die IC′s in allen Fällen der Vergleichsproben einschließlich dem Fall, in dem die Apical-Filmdicke 7.5 µm betrug.

Ausführungsform 2

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 5(a) bis 5(i), die verschiedene Schritte der Herstellung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsform entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde ein Paar von äußeren Isolierschichtbaugruppen hergestellt. Jede der äußeren Isolierschichtbaugruppen bestand aus einer äußeren Isolierschicht 120 und einem Paar äußerer metallischer Schichten 130, die aus Kupferfolie bestehen. Die äußere Isolierschicht 120 kann aus hochpolymerem Epoxidpolymer MCF300E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) bestehen. Eine der äußeren metallischen Schichten 130 wurde durch Ätzen so gemustert, daß in derselben Weise wie bei der vorangegangenen Ausführungsform mehrere Schaltkreissegmente 150 gebildet wurden, wie in Fig. 5(a) gezeigt. Eine innere Isolierschichtbaugruppe wurde durch Schichten einer inneren Isolierschicht 121, die aus Polyimidfilm, der unter dem Markennamen Apical (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) vertrieben wird, besteht, und einem Paar von Oberflächenschichten hergestellt, von denen jede aus einem Tetrafluorethylen/Ethylen-Copolymer-Blatt, welches unter dem Markennamen Aflex- Film (Asahi Glass KK) vertrieben wird, mit einer Dicke von 6 µm und einem niedrigeren Erweichungspunkt als die innere Isolierschicht 121 besteht, wobei die Kupferfolie, wie in Fig. 5(b) gezeigt, an jeder äußeren Oberfläche der isolierenden Grundplatte angeordnet ist. Der Apical-Film (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) war in Dicken von 7, 5, 12.5, 25, 38, 50, 75 und 125 µm erhältlich. Die Dicke der Kupferfolie betrug 18 µm. Der Schichtungs- und Verbindungsschritt wurde unter Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² durchgeführt.

Die Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1,2 mm) zum Bilden von Luftstrecken wurden in die Baugruppe gebohrt, wie in Fig. 5(c) dargestellt, und die Kupferfolie wurde durch Ätzen von den beiden Seiten der Grundplatte entfernt, um die aus einer inneren Isolierschicht 121 und einem Paar von Oberflächenschichten 122 bestehende perforierte Grundplatte zu schaffen, wie in Fig. 5(d) gezeigt.

Danach wurde die mit den Löchern 160 zum Bilden von Luftstrecken versehene innere Isolierschichtbaugruppe zwischen den beiden äußeren Isolierschicht baugruppen angeordnet, wobei die Schaltkreissegmente 150 einander zugewandt waren, wie in Fig. 5(e) gezeigt. Die Beschichtung wurde unter Preßbedingungen einer Temperatur von 170°C, einer Preßzeit von 90 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² durchgeführt. Die resultierende Baugruppe ist in Fig. 5(f) gezeigt.

Nachdem die Löcher 170 zur Verbindung, wie in Fig. 5(g) dargestellt, in die Baugruppe gebohrt worden waren, wurde eine Metallisierschicht 180, z. B. durch stromloses Metallisieren, bis zu einer Dicke von 15 µm gebildet (Fig. 5(h)) und die Anschlüsse 190 zwecks Verbindung wurden durch Entfernen unnötiger Teile der durch stromloses Metallisieren erhaltenen Schicht 180 und der Kupferfolienschicht 130 mittels Ätzen ausgebildet (Fig. 5(i).

Diese Ausführungsform weist im wesentlichen dieselben Eigenschaften auf, wie die erste Ausführungsform.

Ausführungsform 3

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 6(a) bis 6(k), die verschiedene Schritte der Herstellung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.

Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde eine Kupferfolie 130 mit einer Dicke von 18 µm thermisch unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² auf die beiden Seiten einer inneren Isolierschicht 121 geschichtet, welche aus einem Aflex-Film (Markenname, Asahi Glass KK) mit Dicken von 6 µm, 12 µm, 25 µm, 50 µm, 100 µm, 150 µm und 200 µm besteht. Die dem Harzfilm gegenüberliegende Kontaktoberfläche der Kupferfolie war die blankere Seite. Die Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1, 2 µm) zum Bilden der Luftstrecken wurden in diese Baugruppe gebohrt, wie in Fig. 6(a) gezeigt.

Die Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung wurden durch Aufbringen eines Fotoresist 132 in der Form der gewünschten Schaltkreissegmente auf die Kupferfolie, Ätzen der Kupferfolie und Entfernen des Fotoresist ausgebildet. (Wie in den Fig. 6(b) bis 6(d) dargestellt). Das Muster wurde so angeordnet, daß mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung, von Jenen jedes ein Anschlußsegment 140 zwecks Verbindung aufweist, in Reihen entlang der Längsrichtung aufgereiht wurden und sich dieses Muster selbst in Querrichtung wiederholt, wie in den Fig. 6(e) bis 6(f) gezeigt.

Danach wurde eine Baugruppe, bestehend aus einer äußeren Isolierschicht 123 und einer äußeren metallischen Schicht 130, welche aus einer mit einem hochpolymeren Epoxidpolymer MCF300E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) geschichteten Kupferfolie besteht, auf jeder Seite der Baugruppe angeordnet, die die Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung aufweist, wobei sich die äußeren Isolierschichten 123 gegenüberlagen. Die gesamte Vorrichtung wurde unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 170°C, einer Preßzeit von 90 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² thermisch verbunden. Die resultierende Baugruppe ist in Fig. 6(g) gezeigt.

Nachdem die Löcher 170 zur Verbindung in die Baugruppe gebohrt worden waren, wie in Fig. 6(h) dargestellt, wurde eine Metallisierschicht 180, z. B. durch stromloses Metallisieren, bis zu einer Dicke von 15 µm (Fig. 6(i)) ausgebildet und die Anschlüsse 190 für die Verbindung wurden durch Entfernen unnötiger Teile der durch stromloses Metallisieren erhaltenen Schicht 180 und der Kupferfolienschicht 130 mittels Ätzen geformt (Fig. 6(j) und 6(k)).

Die Reihenfolge von Bohrschritt gemäß Fig. 6(a) und Herstellungsschritt des Schaltkreises gemäß der Fig. 6(b) bis 6(d) kann umgedreht werden. Fig. 6 zeigt den Fall, in dem zum Ätzen ein trockener Film verwendet wurde, jedoch ist die vorliegende Erfindung keinesfalls auf diesen Ätzprozeß beschränkt.

Ausführungsform 4

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 7(a) bis 7(k), die verschiedene Schritte der Herstellung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde eine Kupferfolie 130 mit einer Dicke von 18 µm unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² thermisch auf die beiden Seiten einer inneren Isolierschicht 121 geschichtet, welche aus einem Aflex-Film (Markenname, Asahi Glass KK) mit Dicken von 6 µm, 12 µm, 25 µm, 50 µm, 100 µm, 150 µm und 200 µm besteht. Die dem Harzfilm gegenüberliegende Kontaktoberfläche der Kupferfolie war die blankere Seite (wie in Fig. 7(a) dargestellt).

Die Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung wurden durch Aufbringen eines Fotoresist 132 in der Form der gewünschten Schaltkreissegmente auf die Kupferfolie, Ätzen der Kupferfolie und Entfernen des Fotoresist ausgebildet (wie in den Fig. 7 (b) bis 7(d) gezeigt). Das Muster wurde so angeordnet, daß mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung, von denen jedes ein Anschlußsegment 140 zwecks Verbindung aufweist, in Reihen entlang der Längsrichtung aufgereiht wurden und sich dieses Muster selbst in der Querrichtung wiederholt.

Eine Oberflächenschichtbaugruppe, bestehend aus einer Kupferfolie, die mit einer aus einem hochpolymeren Epoxidpolymer MCF3000E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) bestehenden Oberflächenschicht 122 beschichtet ist, wurde unter den thermischen Preßbedingungen einer Temperatur von 170°C, einer Preßzeit von 90 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² auf jede Seite der inneren Isolierschichtbaugruppe geschichtet. Die Kupferfolie wurde dann gänzlich entfernt (wie in Fig. 7(e) gezeigt).

Bei dieser Ausführungsform wurde eine mit einem hochpolymeren Epoxidpolymer MCF3000E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) beschichtete Kupferfolie verwendet, jedoch ist es nicht obligatorisch, einen mit Kupferfolie beschichteten Isolierwerkstoff zu verwenden. Selbst wenn ein mit Kupferfolie beschichteter Werkstoff verwendet wird, ist es ebenso möglich, die Reihenfolge des Bohrens der Löcher und des Entfernens der Kupferfolie umzudrehen.

Danach wurden die Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1,2 mm) zur Bildung der Luftstrecken gebohrt (wie in Fig. 7(f) gezeigt) und die mit dem polymeren Epoxidpolymer MCF3000E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK), welches eine geringe Neigung zum Fließen während des Erwärmungsprozesses aufweist, beschichtete Kupferfolie wurde zum Zwecke der Verbindung auf der Baugruppe angeordnet. Die Baugruppe wurde dann erneut unter denselben Bedingungen einem Preßprozeß unterzogen (wie in Fig. 7(g) gezeigt).

Die Löcher 170 zur Verbindung wurden, wie in Fig. 7(h) gezeigt, gebohrt und eine durch stromloses Metallisieren erhaltene Schicht 180 wurde bis zur Dicke von 15 µm ausgebildet. Dann wurden die Anschlüsse 190 zur Verbindung durch Ätzen geformt (wie in Fig. 7(j) gezeigt).

Ausführungsform 5

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 8(a) bis 8(g), die verschiedene Schritte der Herstellung einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.

Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde ein Paar von Oberflächenschicht-Baugruppen hergestellt. Jede der Oberflächenschicht- Baugruppen bestand aus einer Oberflächenschicht 122 und einer eine Seite der Oberflächenschicht 122 bedeckenden Kupferfolie. Die Oberflächenschicht 122 kann aus einem Tetrafluorethylen/Ethylen-Copolymer-Blatt mit einer Dicke von 6 µm bestehen, welches unter dem Markennamen Aflex-Film (Asahi Glass KK) vertrieben wird. Die Kupferfolie 130 wurde dann so gemustert, daß mehrere Schaltkreissegmente 150 in derselben Weise wie bei den vorangegangenen Ausführungsformen entstanden sind.

Eine innere Isolierschicht, die aus einem Polyimidfilm, der unter dem Markennamen Apical (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) vertrieben wird, wurde hergestellt. Die innere Isolierschicht 121 wurde, wie in Fig. 8(b) gezeigt, unter Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² zwischen die beiden Oberflächenschicht-Baugruppen geschichtet, wobei die Schaltkreissegmente 150 der inneren Isolierschicht 121 gegenüberliegen. Der Apical-Film (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) war in den Dicken 7,5, 12.5, 25, 38, 50, 75 und 125 µm erhältlich und die Dicke der Kupferfolie betrug 18 µm. Der Aflex-Film weist einen Erweichungspunkt wie der Apical-Film auf.

Es wurden Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1,2 mm) zur Bildung von Luftstrecken in die Baugruppe gebohrt, wie in Fig. 8(c) gezeigt, und ein Paar Isolierschichtbaugruppen wurde an der Baugruppe angeordnet, wie in Fig. 8(d) dargestellt. Jede der äußeren Isolierschichtbaugruppen weist eine Kupferfolie 130 auf, die mit einer äußeren Isolierschicht 120 beschichtet ist, welche aus einem hochpolymeren Epoxidpolymer MCF3000E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) mit einer geringen Neigung zum Fließen während des Erwärmungsprozesses für Verbindungszwecke besteht. Die Baugruppe wurde wieder einem Preßprozeß unter denselben Bedingungen ausgesetzt.

Nachdem die Löcher 170 zur Verbindung in die Baugruppe gebohrt worden waren, wie in Fig. 8(e) gezeigt, wurde eine Metallisierschicht 180, z. B. durch stromloses Metallisieren, bis zu einer Dicke von 15 µm ausgebildet (Fig. 8(f)) und die Anschlüsse 190 zur Verbindung wurden durch Entfernen unnötiger Teile der durch stromloses Metallisieren erhaltenen Schicht 180 und der Kupferfolienschicht 130 mittels Ätzen geformt (Fig. 8(g)).

Diese Ausführungsform hat im wesentlichen dieselben Eigenschaften wie die erste Ausführungsform gezeigt.

Es wurden Proben zum Vergleich hergestellt. Die Proben waren mit der dritten bis fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowohl hinsichtlich des Herstellungsprozeß als auch der Werkstoffe identisch, mit der Ausnahme, daß die Löcher für die Luftstrecken nicht ausgebildet wurden. Die Grundplatte für die elektrostatischen Schutzvorrichtungen, die als Vergleichsproben und als Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, wurden in individuelle elektrostatische Vorrichtungen geschaltet und verschiedenen Tests unterzogen, um ihre Entladespannungsniveaus und ihre Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes von integrierten Schaltungen (IC′s) zu ermitteln. Die Entladespannungsniveaus wurden durch Anlegen einer Gleichspannung (DC) gemessen.

Tabelle 2

Entladespannungsniveaus

Die Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes von IC′s wurde durch Verwendung eines Schaltkreises, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, und durch Testen der Betriebsweise des IC (IC: SN751 89AN, hergestellt von Texas Instruments) nach Aufbringen von zehn elektrostatischen Pulsen von 10 kV (interner Puls: eine Sekunde) auf den Schaltkreis ermittelt, welche durch einen von Sanki Denshi Kogyo KK hergestellten ESD8012 (Wellenform: IEC801-2 Standard) erzeugt wurden.

Die gemessenen Werte der Entladespannungsniveaus wurden in Tabelle 2 zusammengefaßt. Während der Tests der Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes von IC′s arbeiteten die IC′s in den Fällen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen die Filmdicke 6, 12, 25 und 50 µm betrug, normal, jedoch versagten die IC′s in allen Fällen der Vergleichsproben, einschließlich dem Fall, in dem die Filmdicke 6 µm betrug.

Die Fig. 9(a) bis 9(c) zeigen verschiedene Zuordnungen zwischen der Position eines jeden Lochs 160 zum Bilden einer Luftstrecke und dem zugehörigen Schaltkreissegment 150. Wie ersichtlich ist, kann das Loch 160 entweder ganz von dem Schaltkreissegment 150 umgeben (Fig. 9(a) und 9(b) oder nur teilweise von dem Schaltkreissegment 150 umgeben sein (Fig. 9(c)). Es ist ausreichend, wenn das Loch 160 wenigstens einen Teil des zugehörigen Schaltkreissegments 150 durchläuft.

Ausführungsform 6

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 10(a) bis 10(l), die verschiedene Schritte der Herstellung einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde eine Kupferfolie 130 mit einer Dicke von 18 µm unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² thermisch an die beiden Seiten einer inneren Isolierschicht 121 geschichtet, die aus Grundplatten aus Aflex-Film (Markenname, Asahi Glass KK) mit einer Dicke von 100 µm besteht. Die dem Harzfilm gegenüberliegende Kontaktfläche der Kupferfolie war die blankere Seite. Die Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1, 2 mm) zum Bilden der Luftstrecken wurden in die Baugruppe gebohrt, wie in Fig. 10(a) gezeigt.

Ein Ätzresist 132 wurde auf die Oberflächen einer jeden Schicht Kupferfolie 130 aufgebracht und unnötige Teile der Kupferfolie wurden selektiv durch Besprühen mit einer chemischen Ätzflüssigkeit, die hauptsächlich aus einer Eisenchloridlösung besteht, entfernt, um mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung und Anschlüsse 140 zwecks Verbindung zu formen, welche mit den zugehörigen Schaltkreissegmenten verbunden wurden (wie in den Fig. 10(b) bis 10(d) gezeigt). Die Muster wurden so angeordnet, daß mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung in einer Reihe entlang der Längsrichtung aufgereiht wurden, wobei jedes Segment ein Anschlußsegment 140 zur Verbindung aufweist. Dieses Muster wiederholt sich in der Querrichtung, wie in den Fig. 10(e) bis 10(f) gezeigt.

Eine Kupfermetallisierschicht 191 wurde durch einen stromlosen Metallisierprozeß auf die frei liegende Oberfläche der Kupferschicht 130 aufgebracht. Insbesondere wurden die Stirnflächen der Kupferfolienschicht 130, die von der Wandung der Löcher 160 zum Bilden der Luftstrecken aus frei zugänglich sind, mit einer Kupferschicht metallisiert, wodurch Vorsprünge 192 gebildet wurden (wie in Fig. 10(g) gezeigt). Die Dicke der Kupfermetallisierschicht 191 und die Minimalabstände zwischen den Vorsprüngen 192 wurden gemessen. Die Baugruppen wurden so erstellt, daß die Minimalabstände zwischen den Vorsprüngen 30 µm und 50 µm waren.

Mit polymerem Epoxidpolymer MCF3000E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) beschichtete Kupferfolie wurde unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 170°C, einer Preßzeit von 90 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² auf die beiden Seiten dieser Baugruppe geschichtet (wie in Fig. 10(h) gezeigt. Dann wurden Durchgangslöcher 170 durch die Baugruppe gebohrt, wie in Fig. 10(i) gezeigt, und stromloses Metallisieren (wie durch Bezugszeichen 180 angedeutet) wurde bis zu einer Dicke von 15 µm an der inneren Wand der Durchgangslöcher und der gesamten Oberfläche der Kupferfolie durchgeführt (wie in Fig. 10(j) gezeigt). Dann wurden die Anschlußsegmente 190 zur Verbindung durch Ätzen ausgebildet (wie in Fig. 10(k) gezeigt).

Ausführungsform 7

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 11(a) bis 11(l), die verschiedene Schritte der Herstellung einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde eine Kupferfolie 130 mit einer Dicke von 18 µm unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² thermisch auf die beiden Seiten einer inneren Isolierschicht 121 geschichtet, welche aus Grundplatten aus Aflex-Film (Markenname, Asahi Glass KK) mit einer Dicke von 100 µm besteht. Die dem Harzfilm gegenüberliegende Kontaktfläche der Kupferfolie war die blankere Seite (wie in Fig. 11(a) gezeigt).

Ein Ätzresist 132 wurde auf die Oberfläche einer jeden Schicht der Kupferfolie 130 aufgebracht und unnötige Teile der Kupferfolie wurden selektiv durch Besprühen mit einer chemikalischen Ätzflüssigkeit, die hauptsächlich aus einer Eisenchloridlösung besteht, entfernt, um mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung und Anschlüsse 140 zur Verbindung zu bilden, welche mit den zugehörigen Schaltkreissegmenten verbunden wurden (wie in den Fig. 11(b) bis 11(d) gezeigt. Das Muster wurde so angeordnet, daß mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung in Reihen entlang der Längsrichtung aufgereiht wurden, wobei jedes Segment ein Anschlußsegment 140 zur Verbindung aufweist. Dieses Muster wiederholt sich in der Querrichtung.

Mit einem polymeren Epoxidpolymer MCF3000E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) beschichtete Kupferfolie wurde unter den thermischen Preßbedingungen einer Temperatur von 170°C, einer Preßzeit von 90 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² auf die beiden Seiten dieser Baugruppe geschichtet. Die Kupferfolie wurde dann gänzlich durch Besprühen mit einer chemischen Ätzflüssigkeit weggeätzt (wie in Fig. 11(e) gezeigt). Bei dieser Ausführungsform wurde eine mit einem polymeren Epoxidpolymer MCF3000E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) beschichtete Kupferfolie verwendet, jedoch war es nicht obligatorisch, einen mit Kupferfolie beschichteten Isolierwerkstoff zu verwenden.

Danach wurden die Löcher 160 mit einem Durchmesser von 1,2 mm gebohrt (wie in Fig. 10(f) gezeigt) und die Stirnflächen, die von der Wandung der Löcher aus frei zugänglich sind, wurden durch einen stromlosen Metallisierprozeß dick mit Kupfer metallisiert, so daß die Vorsprünge 192 entstanden sind (wie in Fig. 11(g) gezeigt). Die Dicke der Kupfermetallisierschicht und die Minimalabstände zwischen den Vorsprüngen 192 wurden gemessen. Die Grundplatte wurde so hergestellt, daß die Minimalabstände zwischen den Vorsprüngen 30 µm und 50 µm betrugen.

Dann wurde Kupferfolie, die mit polymerem Epoxidpolymer MCF3000E (Markenname, Hitachi Kasei Kogyo KK) beschichtet ist, welches eine niedrige Tendenz zum Fließen während des Erwärmungsprozesses zum Zwecke der Verbindung aufweist, auf die Baugruppe aufgebracht. Die Baugruppe wurde erneut einem Preßprozeß unter denselben Bedingungen ausgesetzt (wie in Fig. 11(h) gezeigt).

Durchgangslöcher wurden, wie in Fig. 11(i) gezeigt, gebohrt und stromloses Metallisieren wurde bis zu einer Dicke von 15 µm an der Innenwand der Durchgangslöcher 170 und der gesamten Oberfläche der Kupferfolie durchgeführt (wie durch Bezugszeichen 180 in Fig. 11(j) angedeutet). Dann wurden die Anschlußsegmente 190 zur Verbindung durch Ätzen ausgebildet (wie in Fig. 11(k) gezeigt).

Die Entladespannung wurde gemessen und die Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes von IC′s wurde ermittelt, indem mikrobaustein(chip)artige elektrostatische Schutzvorrichtungen verwendet wurden, die aus der mehrere mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen aufnehmenden Grundplatte und gemäß der sechsten und siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt und in individuelle elektrostatische Vorrichtungen geschaltet wurden.

Die Entladespannung wurde durch Anlegen einer Gleichspannung (DC) gemessen. Die Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes der IC′s wurde durch Verwendung eines Schaltkreises, wie in Fig. 4 gezeigt, und durch Testen der Arbeitsweise des Transistor-Transistor-Logik (TTL) IC (IC:SN75189AN, hergestellt von Texas Instruments) nach Aufbringen von zehn elektrostatischen Pulsen von 10 kV (interner Puls: eine Sekunde) auf den Schaltkreis ermittelt, die durch einen von Sanki Denshi Kogyo KK hergestellten ESD8012 (Wellenform: IEC801-2 Standard) erzeugt wurden.

Gemäß dem so durchgeführten Test lag die Entladespannung bei denjenigen Schutzvorrichtungen mit einem Abstand von 30 µm zwischen den Vorsprüngen im Bereich von 480 bis 520 Volt (n=5) und bei denjenigen mit einem Abstand von 50 µm zwischen den Vorsprüngen im Bereich von 670 bis 750 Volt (n=5). Die IC′s arbeiteten nach dem Test der Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes der IC′s sowohl bei denjenigen mit einem Abstand von 30 µm zwischen den Vorsprüngen als auch bei denjenigen mit einem Abstand von 50 µm zwischen den Vorsprüngen normal.

Ausführungsform 8

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 12(a) bis 12(j), die verschiedene Schritte der Herstellung einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde eine extrem dünne Kupferfolie mit einer Dicke von 5 µm an einer Seite einer äußeren Isolierschicht 120 befestigt. Die Kupferfolie 130 mit einer Dicke von 18 µm wurde an der anderen Seite der isolierenden Grundplatte befestigt. Der Grundwerkstoff für diese äußere Isolierschicht 120 bestand aus einem mit hausgemachtem Glasfasergewebe verstärkten Polytetrafluorethylenharz-Prepreg und wurde in Kombination mit extrem dünner Kupferfolie sowie der normalen Kupferfolie unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 380°C, einer Preßzeit von 90 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² geschichtet und gepreßt.

Sonne EDUV (Markenname, Kansai Paint KK), das aus einem Resist für galvanische Metallabscheidung besteht, wurde auf die Grundplatte aufgebracht und nach einer Reihe von Arbeitsschritten einschließlich fotographischer Belichtung und Entwicklung wurde ein gewünschtes Resistmuster ausgebildet.

Die extrem dünne Kupferfolie wurde so gemustert, daß Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung einschließlich Anschlußsegmenten 140 durch Ätzen gebildet wurden, wie in Fig. 12(a) gezeigt. Das Muster wurde so definiert, daß mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung und Anschlußsegmente 140 zur Verbindung entlang der Querrichtung in alternierender Weise angeordnet waren und sich diese Querreihe in der Längsrichtung in einer Parallelanordnung wiederholt hat. Fig. 12(b) zeigt eine Aufsicht der gemusterten Grundplatte. Die Größen der Entladestrecke 151 betrugen 20, 50, 100, 150 und 200 µm.

Eine innere Isolierschicht 121, bestehend aus einem Polyimidfilm mit einer Dicke von 125 µm, der unter dem Markennamen Apical (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) vertrieben wird, wurde mit einem Paar von Oberflächenschichten 122, von denen jede aus einem Tetrafluorethylen/Ethylen Copolymer-Blatt mit einer Dicke von 6 µm besteht, welches unter dem Markennamen Aflex-Film (Asahi Glass KK) vertrieben wird, und mit einem Paar von Kupferfolienschichten 130, welche die äußeren Oberflächen der entsprechenden Oberflächenschichten 122 bedecken, unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² beschichtet (wie in Fig. 12(c) gezeigt).

Die Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1,2 mm) zum Bilden der Luftstrecken wurden in die geschichtete Baugruppe gebohrt, wie in Fig. 12(d) gezeigt, und die Kupferfolie 130 wurde gänzlich durch Ätzen von beiden Seiten der geschichteten Baugruppe entfernt, um eine perforierte innere Isolierschichtbaugruppe zu erhalten, wie in Fig. 12(e) gezeigt.

Die mit Schaltkreissegmenten 22433 00070 552 001000280000000200012000285912232200040 0002019615395 00004 22314150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung ausgebildete äußere Isolierschichtbaugruppe, die mit den Löchern 160 zum Bilden der Luftstrecken versehene innere Isolierschichtbaugruppe und eine andere äußere Isolierschichtbaugruppe, die aus einem Polytetrafluorethylenharzfilm besteht, dessen eine Seite mit Kupferfolie bedeckt ist, wurden laminiert und unter Hitze- und Druckbedingungen miteinander verbunden (wie in Fig. 12(f) gezeigt). Die Löcher 170 zur Verbindung wurden gebildet (wie in Fig. 12(g) gezeigt), das Metallisieren wurde bis zu einer Dicke von 15 µm durchgeführt (wie durch Bezugszeichen 180 in Fig. 12(h) angedeutet) und die Anschlüsse 190 für die Verbindung wurden durch Ätzen geformt (wie in den Fig. 12(i) und 12(j) gezeigt).

Ausführungsform 9

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 13(a) bis 13(g), die verschiedene Schritte der Herstellung einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde eine Seite einer äußeren Isolierschichtbaugruppe, die aus demselben Werkstoff wie die vorangegangene Ausführungsform besteht, unter Verwendung derselben Prozeßschritte wie bei der vorangegangenen Ausführungsform gemustert, so daß Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung und Anschlußsegmente 140 gebildet wurden (wie in der Schnittansicht gemäß Fig. 13(a) und der Aufsicht gemäß Fig. 13(b) gezeigt).

Eine innere Isolierschicht 121, bestehend aus einem Polyimidfilm mit einer Dicke von 125 µm, der unter dem Markennamen Apical (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) vertrieben wird, wurde hergestellt und die Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1,4 mm) zum Bilden der Luftstrecken wurden in die innere Isolierschicht 121 gebohrt (wie in Fig. 13(c) gezeigt).

Eine weitere äußere Isolierschichtbaugruppe wurde hergestellt. Die zweite äußere Isolierschichtbaugruppe weist eine aus einem Polytetrafluorethylenharzfilm bestehende äußere Isolierschicht 123 und eine Kupferfolie 130 auf, die eine Seite dieser äußeren Isolierschicht 123 bedeckt. Die mit Schaltkreissegmenten 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung ausgebildete erste äußere Isolierschicht baugruppe, die mit den Löchern 160 zum Bilden der Luftstrecken versehene innere Isolierschichtbaugruppe und die zweite äußere Isolierschichtbaugruppe wurden unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² laminiert und verbunden (wie in Fig. 13(d) gezeigt). Eine Oberflächenschicht 122, bestehend aus einem Tetrafluorethylen/Ethylen-Copolymer-Blatt mit einer Dicke von 6 µm, welches unter dem Markennamen Aflex-Film (Asahi Glass KK) vertrieben wird, wurde in dem Zwischenraum zwischen jedem benachbarten Paar von Baugruppen angeordnet.

Die Löcher 170 zur Verbindung wurden ausgebildet (wie in Fig. 13(e) gezeigt), das Metallisieren wurde bis zu einer Dicke von 15 µm durchgeführt (wie durch das Bezugszeichen 180 in Fig. 13(f) angedeutet) und die Anschlüsse 190 zur Verbindung wurden durch Ätzen geformt (wie in Fig. 13(g) gezeigt).

Ausführungsform 10

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 14(a) bis 14(g), die verschiedene Schritte der Herstellung einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde eine metallische Folie 210 hergestellt, die aus einer ersten Kupferschicht 211 mit einer Dicke von 15 µm, einer zweiten Kupferschicht 213 mit einer Dicke von 5 µm und einer Nickel-Phosphor-Legierungsschicht 212 mit einer Dicke von 0,2 µm besteht, welche zwischen den beiden Kupferschichten angeordnet ist, wie in Fig. 14(a) gezeigt.

Diese metallische Folie 210 wurde an einer Seite einer äußeren Isolierschicht 123 befestigt, wobei die zweite Kupferschicht 213 der äußeren Isolierschicht 123 gegenüberlag, und eine Kupferfolie 130 mit einer Dicke von 18 µm wurde an der anderen Seite der äußeren Isolierschicht 123 befestigt, wie in Fig. 14(b) gezeigt.

Die erste Kupferschicht 211 der drei Schichten der metallischen Folie 210, die die äußere Isolierschichtbaugruppe bedeckt, wurde mit Ausnahme des Teils, der die Anschlüsse 190 zur Verbindung bilden soll, durch Ätzen entfernt (wie in Fig. 14(c) gezeigt) und dann wurde die zwischenliegende Schicht 212 entfernt, um die zweite Kupferschicht 213 freizulegen. Unnötige Teile der zweiten Kupferschicht 213 wurden durch Ätzen entfernt, so daß mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung und die zugehörigen Anschlußsegmente 140 gebildet wurden (welche in der Schnittansicht gemäß Fig. 14(d) und der Aufsicht gemäß Fig. 14(e) gezeigt sind).

Eine innere Isolierschicht 121, bestehend aus einem Polyimidfilm mit einer Dicke von 125 µm, der unter dem Markennamen Apical (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) vertrieben wird, wurde hergestellt und die Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1,4 mm) zum Bilden der Luftstrecken wurden in die innere Isolierschicht 121 gebohrt (wie in Fig. 14(f) gezeigt).

Eine weitere äußere Isolierschichtbaugruppe wurde hergestellt. Die zweite äußere Isolierschichtbaugruppe weist eine äußere Isolierschicht 123, die aus einem Polytetrafluorethylenharzfilm besteht, und eine Kupferfolie 130 auf, die eine Seite dieser äußeren Isolierschicht 123 bedeckt. Die mit Schaltkreissegmenten 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung ausgebildete erste äußere Isolierschicht baugruppe, die mit den Löchern 160 zum Bilden der Luftstrecken versehene innere Isolierschichtbaugruppe und die zweite äußere Isolierschichtbaugruppe wurden unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² laminiert und verbunden (wie in Fig. 14(g) gezeigt). Eine Oberflächenschicht 122, die aus einer Tetrafluorethylen/Ethylen-Copolymer-Folie besteht, welche unter dem Markennamen Aflex-Film (Asahi Glass KK) vertrieben wird und eine Dicke von 6 µm aufweist, wurde in dem Zwischenraum zwischen jedem benachbarten Paar von Baugruppen angeordnet.

Die Löcher 170 zur Verbindung wurden ausgebildet (wie in Fig. 14(h) gezeigt), das Metallisieren wurde bis zu einer Dicke von 15 µm durchgeführt (wie durch das Bezugszeichen 180 in Fig. 14(i) angedeutet) und die Anschlüsse 190 zwecks Verbindung wurden durch Ätzen geformt (wie in Fig. 14(j) gezeigt).

Somit wurde die Vorrichtung ähnlich wie die vorangegangene Ausführungsform hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Dicke der Kupferfolie, die den die Anschlüsse 90 zur Verbindung bildenden Bereichen zugeordnet ist, erhöht wurde (wie in Fig. 14(j) gezeigt).

Es wurden Proben zum Vergleich hergestellt. Die Proben waren sowohl hinsichtlich des Herstellungsprozesses als auch hinsichtlich der Werkstoffe identisch mit der achten bis zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit der Ausnahme, daß die Löcher für die Luftstrecken nicht ausgebildet waren.

Die als Vergleichsproben und als Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellten Grundplatten für die mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtungen wurden in individuelle elektrostatische Vorrichtungen geschaltet und verschiedenen Tests unterzogen, um ihre Entladespannungsniveaus und ihre Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes der IC′s zu bestimmen.

Tabelle 3

Entladespannungsniveaus (V)

Die Entladespannungsniveaus wurden durch Anlegen einer Gleichspannung (DC) gemessen. Die Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes der IC′s wurde durch Verwendung eines Schaltkreises, wie in Fig. 4 gezeigt, und durch Testen der Arbeitsweise des IC (IC: SN75189 AN, hergestellt von Texas Instruments) nach Aufbringen von zehn elektrostatischen Pulsen von 10 kV (interner Puls: eine Sekunde) auf den Schaltkreis ermittelt, welche durch einen von Sanki Denshi Kogyo KK hergestellten ESD801 2 (Wellenform: IEC801-2 Standard) erzeugt wurden.

Gemäß dem durchgeführten Test arbeiteten die IC′s weiterhin nach dem Test für alle Ausführungsformen Nr. 8 bis Nr. 10 und bei Entladungsstrecken von 20 µm und 50 µm zufriedenstellend, jedoch arbeiteten die IC′s, die mit den Proben versehen waren, selbst bei einer Entladungsstrecke von 20 µm nach dem Test nicht normal.

Die Fig. 15(a) bis (g) zeigen verschiedene mögliche Formen der Luftstrecken 151, obwohl es sich nicht ausschließlich um diese Formen handeln muß. Fig. 15(a) zeigt eine parallele Luftstrecke. Von den Fig. 15(b) und 15(c) zeigt jede ein Paar einander gegenüberliegender gezackter Kanten. Im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 15(b) liegen die Vorsprünge bzw. Aussparungen der gegenüberliegenden Kanten einander gegenüber, während im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 15(c) die Vorsprünge einer der Kanten den Aussparungen der gegenüberliegenden Kante gegenüberliegen und umgekehrt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15(d) war eine der gegenüberliegenden Kanten gerade während die andere gegenüberliegende Kante mit einem Vorsprung in dreieckiger Form versehen war. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15(e) sind beide gegenüberliegenden Kanten mit einem Vorsprung in dreieckiger Form versehen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15(f) wurde eine der gegenüberliegenden Kanten durch einen Kopf am Ende eines schmalen Stücks gebildet während die andere gegenüberliegende Kante von einem C-förmigen Bereich gebildet wurde, der den Kopfbereich umgibt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15(g) sind beide gegenüberliegende Kanten von gabelförmigen Enden gebildet, die ineinander eingreifen.

Ausführungsform 11

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 16(a) bis 16(g), die verschiedene Schritte einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde eine extrem dünne Kupferfolie mit einer Dicke von 5 µm an einer Seite einer äußeren Isolierschicht 123 befestigt und eine Kupferfolie 130 mit einer Dicke von 18 µm wurde an der anderen Seite der isolierenden Grundplatte befestigt. Der Grundwerkstoff für diese äußere Isolierschicht 123 bestand aus einem durch hausgemachtes Glasfasergewebe verstärktem Polytetrafluorethylenharz-Prepreg und wurde in Kombination mit der extrem dünnen Kupferfolie und der normalen Kupferfolie unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 380°C, einer Preßzeit von 90 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² laminiert und gepreßt.

Sonne EDUV (Markenname, Kansai Paint KK), bestehend aus einem Resist für galvanische Metallabscheidung, wurde auf diese äußere Isolierschichtbaugruppe aufgebracht und nach einer Reihe von Arbeitsschritten einschließlich photographischer Belichtung und Entwicklung wurde ein gewünschtes Resistmuster ausgebildet. Die Kupferfolie wurde dann gemustert, um Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung durch Wegätzen der freiliegenden Teile der Kupferfolie mittels Besprühen mit einer chemischen Ätzflüssigkeit, die hauptsächlich aus Eisenchloridlösung besteht, zu bilden, wie in Fig. 16(a) gezeigt. Das Muster wurde so definiert, daß mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung, von denen jedes ein Anschlußsegment 140 zur Verbindung aufweist, alternierend entlang der Querrichtung angeordnet wurden und sich diese Querreihe in der Längsrichtung in Parallelanordnung wiederholt (wie in Fig. 16(b) gezeigt).

Zu Testzwecken wurden die Ätzbedingungen (die Zusammensetzung, die Temperatur und der Sprühdruck der Ätzflüssigkeit sowie die Ätzzeit) so gesteuert, daß die Entladestrecken 100 µm betrugen und stromloses Metallisieren wurde an den Entladestrecken und den Schaltkreissegmenten durchgeführt, um eine äußere Isolierschichtbaugruppe mit Entladestrecken von 30 µm und mit Entladestrecken von 50 µm zu erhalten. Beim tatsächlichen kommerziellen Herstellungsprozeß wurden die Ätzbedingungen zunächst grob gewählt und, nachdem die typische Größe der Luftstrecken gemessen worden war, wurde der Zeitraum für das Ätzen gemäß der Differenz zwischen der gewünschten Luftstreckengröße und der tatsächlichen gemessenen Luftstreckengröße festgelegt, so daß die Präzision der Luftstreckengröße durch Variieren der Metallisierzeit, welche einfach gesteuert werden kann, innerhalb eines Bereichs gesteuert werden kann (wie in Fig. 16(c) gezeigt).

Eine innere Isolierschicht 121, die aus einem Polyimidfilm, der unter dem Markennamen Apical (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) vertrieben wird, mit einer Dicke von 125 µm besteht, wurde mit einem Paar von Oberflächenschichten 122, von denen jede aus einem Tetrafluorethylen/Ethylen Copolymer-Blatt, welches unter dem Markennamen Aflex-Film (Asahi Glass KK) vertrieben wird, mit einer Dicke von 6 µm besteht, und mit einem Paar von Kupferfolienschichten 130, die die äußeren Oberflächen der entsprechenden Oberflächenschichten 122 bedecken, unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² laminiert (wie in Fig. 16(d) gezeigt).

Die Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1,2 mm) zum Bilden der Luftstrecken wurden in die geschichtete Baugruppe gebohrt, wie in Fig. 16(e) gezeigt, und die Kupferfolie 130 wurde gänzlich durch Ätzen von beiden Seiten der geschichteten Baugruppe entfernt, um eine perforierte innere Isolierschichtbaugruppe zu erhalten, wie in Fig. 16(f) gezeigt.

Die mit Schaltkreiselementen 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung ausgebildete äußere Isolierschichtbaugruppe, die mit den Löchern 160 zum Bilden der Luftstrecken versehene innere Isolierschichtbaugruppe und eine andere äußere Isolieschichtbaugruppe, die aus einem Polytetrafluorethylenharzfilm besteht, dessen eine Seite mit der Kupferfolie 130 bedeckt ist, wurden zusammen unter Hitze- und Druckbedingungen laminiert und verbunden (wie in Fig. 16(g) gezeigt). Die Löcher 170 zur Verbindung wurden hergestellt (wie in Fig. 16(h) gezeigt), das Metallisieren wurde bis zu einer Dicke von 15 µm (wie durch das Bezugszeichen 180 in Fig. 16(i) angedeutet) und die Anschlüsse 190 zur Verbindung wurden durch Ätzen ausgebildet (wie in den Fig. 16(j) und 16(k) gezeigt.

Ausführungsform 12

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 17(a) bis 17(h), die verschiedene Schritte der Herstellung einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Teile, die denjenigen der vorangegangenen Ausführungsformen entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zunächst wurde eine extrem dünne Kupferfolie mit einer Dicke von 5 µm an einer Seite einer äußeren Isolierschicht 123 befestigt und eine Kupferfolie 130 mit einer Dicke von 18 µm wurde an der anderen Seite der isolierenden Grundplatte befestigt. Der Grundwerkstoff für diese äußere Isolierschicht 123 besteht aus einem durch hausgemachtes Glasfasergewebe verstärktem Polytetrafluorethylenharz-Prepreg und wurde in Kombination mit der extrem dünnen Kupferfolie und der normalen Kupferfolie unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 380°C, einer Preßzeit von 90 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² laminiert und gepreßt.

Sonne EDUV (Markenname, Kansai Paint KK), bestehend aus einem Resist für galvanische Metallabscheidung, wurde auf diese äußere Isolierschichtbaugruppe aufgebracht und nach einer Reihe von Arbeitsschritten einschließlich fotographischer Belichtung und Entwicklung wurde ein gewünschtes Resistmuster erhalten. Die Kupferfolie wurde dann gemustert, um Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung durch Wegätzen der freiliegenden Teile der Kupferfolie mittels Besprühen mit einer chemischen Ätzflüssigkeit, die hauptsächlich aus Eisenchloridlösung besteht, zu erhalten, wie in Fig. 17(a) gezeigt. Das Muster wurde so definiert, daß mehrere Schaltkreissegmente 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung, von denen jedes ein Anschlußsegment 140 zur Verbindung aufweist, alternierend entlang der Querrichtung angeordnet wurden und sich diese Querreihe in Längsrichtung in einer Parallelanordnung wiederholt (wie in Fig. 17(b) gezeigt).

Zu Testzwecken wurden die Ätzbedingungen (die Zusammensetzung, die Temperatur und der Sprühdruck der Ätzflüssigkeit sowie die Ätzzeit) so gesteuert, daß die Entladestrecken 100 µm betrugen, und stromloses Metallisieren wurde an den Entladestrecken und den Schaltkreissegmenten durchgeführt, um eine äußere Isolierschichtbaugruppe mit Entladestrecken von 30 µm und mit Entladestrecken von 50 µm zu erhalten. Beim tatsächlichen kommerziellen Herstellungsprozeß wurden die Ätzbedingungen zunächst grob gewählt und, nachdem die typische Größe der Entladungsstrecken gemessen worden war, wurde der Zeitraum zum Ätzen gemäß der Differenz zwischen der gewünschten Entladestreckengröße und der tatsächlich gemessenen Entladestreckengröße festgelegt, so daß die Präzision der Ladestreckengröße durch Variieren der Metallisierzeit, welche leicht gesteuert werden kann, in einem gewissen Bereich gesteuert werden kann (wie in Fig. 17(c) gezeigt).

Eine innere Isolierschicht 121, bestehend aus einem Polyimidfilm, der unter dem Markennamen Apical (Kanegahuchi Kagaku Kogyo KK) vertrieben wird, mit einer Dicke von 125 µm wurde hergestellt und die Löcher 160 (mit einem Durchmesser von 1,4 mm) zur Bildung der Luftstrecken wurden in die innere Isolierschicht 121 gebohrt (wie in Fig. 17(d) gezeigt).

Eine weitere äußere Isolierschichtbaugruppe wurde hergestellt. Die zweite äußere Isolierschichtbaugruppe weist eine äußere Isolierschicht 123, die aus einem Polytetrafluorethylenharzfilm besteht, und eine Kupferfolie 130 auf, die eine Seite dieser äußeren Isolierschicht 123 bedeckt. Die mit Schaltkreissegmenten 150 der elektrostatischen Schutzvorrichtung ausgebildete äußere Isolierschichtbaugruppe, die mit den Löchern 160 zur Bildung der Luftstrecken versehene innere Isolierschichtbaugruppe und die zweite äußere Isolierschichtbaugruppe wurden unter den Preßbedingungen einer Temperatur von 280°C, einer Preßzeit von 30 Minuten und einem Preßdruck von 20 kg/cm² laminiert und verbunden (wie in Fig. 17(e) gezeigt). Eine Oberflächenschicht 122, die aus einem Tetrafluorethylen/Ethylen-Copolymer-Blatt, welches unter dem Markennamen Aflex- Film (Asahi Glass KK) vertrieben wird, besteht und eine Dicke von 6 µm aufweist, wurde in die Grenzfläche zwischen jedem benachbarten Paar von Baugruppen eingebracht.

Die Löcher 170 zur Verbindung wurden hergestellt (wie in Fig. 17(f) gezeigt), das Metallisieren wurde bis zu einer Dicke von 15 µm durchgeführt (wie durch Bezugszeichen 180 in Fig. 17(g) angedeutet) und die Anschlüsse 190 zur Verbindung wurden durch Ätzen ausgebildet (wie in Fig. 17(h) gezeigt).

Die entsprechend der Ausführungsformen Nr. 11 und Nr. 12 hergestellten Baugruppen wurden in individuelle mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen geschaltet und die Entladespannung sowie die Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes der IC′s wurde für jede der Vorrichtungen ermittelt. Die Entladespannungsniveaus wurden durch Anlegen einer Gleichspannung (DC) gemessen.

Die Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes von IC′s wurde durch Verwendung eines Schaltkreises, wie in Fig. 4 gezeigt, und durch Testen der Arbeitsweise des IC (IC:SN75189AN, hergestellt von Texas Instruments) nach Aufbringen von zehn elektrostatischen Pulsen von 10 kV (interner Puls: eine Sekunde) auf den Schaltkreis ermittelt, welche durch einen von Sanki Denshi Kogyo KK hergestellten ESD8012 (Wellenform: IEC801-2 Standard) erzeugt wurden.

Die Entladespannung betrug bei denjenigen Schutzvorrichtungen mit einer Entladestrecke von 30 µm (fünf Vorrichtungen für jede der Ausführungsformen Nr. 11 und Nr. 12 oder zehn Vorrichtungen insgesamt) 450 bis 530 Volt und bei denjenigen mit einer Entladestrecke von 50 µm (fünf Vorrichtungen für jede der Ausführungsformen Nr. 11 und Nr. 12 oder zehn Vorrichtungen insgesamt) 650 bis 750 Volt. Gemäß dem durchgeführten Test arbeiteten die IC′s nach dem Test sowohl bei der Ausführungsform Nr. 11 als auch Nr. 12 weiterhin zufriedenstellend.

Claims

1. Mikrobausteinartige (chipartige) elektrostatische Schutzvorrichtung mit

- einer mit einem Durchgangsloch zum Bilden einer Luftstrecke versehenen inneren Isolierschicht,
- einem Paar aus Schaltkreissegmenten, die an wenigstens einer Seite der inneren Isolierschicht befestigt sind, wobei die Schaltkreissegmente zwischen sich eine Entladestrecke in dem Luftstreckenloch bilden,
- einem Paar von äußeren Isolierschichten, von denen eine an jeder Seite der inneren Isolierschicht angeordnet ist, so daß sie das Luftstreckenloch in einem luftdichten Zustand umschließen, und
- einem Paar von Anschlüssen, die entlang jedem Seitenende der inneren Isolierschicht ausgebildet sind, wobei jeder zur Verbindung mit dem zugehörigen Schaltkreissegment dient.

2. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltkreissegment zwischen der inneren Isolierschicht und einer zugehörigen äußeren Isolierschicht angeordnet ist.

3. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei axiale Enden des Luftstreckenlochs im wesentlichen durch die Schaltkreissegmente verschlossen sind.

4. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 15 bis 150 µm voneinander beabstandet sind.

5. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 15 bis 60 µm voneinander beabstandet sind.

6. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 15 bis 30 µm voneinander beabstandet sind.

7. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der inneren Isolierschicht, die mit dem Luftstreckenloch versehen ist, aus einem aus Fluoridharz und Polyimidharz ausgewählten Werkstoff besteht.

8. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der inneren Isolierschicht aus einem aus der aus Polytetrafluorethylenharz, Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer, Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen- Copolymer, Tetrafluorethylen/Perfluoralkoxypropylen-Copolymer und einem durch Modifizieren eines Fluoridharzes mit einem unterschiedlichen organischen Harz hergestellten modifizierten Harz bestehenden Gruppe ausgewählten Fluoridharzwerkstoff besteht.

9. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschluß zur Verbindung durch eine Metallisierschicht gebildet wird, die entlang dem entsprechenden Seitenende einer Baugruppe ausgebildet ist, welche die innere Isolierschicht, eines der Schaltkreissegmente und die äußeren Isolierschichten beinhaltet.

10. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei axiale Enden des Luftspaltlochs durch die äußeren Isolierschichten verschlossen sind und das Luftspaltloch durch die Schaltkreissegmente hindurch verläuft.

11. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 5 bis 150 µm voneinander beabstandet sind.

12. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 5 bis 60 µm voneinander beabstandet sind.

13. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 5 bis 30 µm voneinander beabstandet sind.

14. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schaltkreissegmente zwischen der inneren Isolierschicht und einer der äußeren Isolierschichten angeordnet sind, wobei wechselseitig gegenüberliegende Kanten der Schaltkreissegmente in dem Luftstreckenloch liegen.

15. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltkreissegment eine Dicke im Bereich von 3 bis 10 µm aufweist.

16. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 15 bis 150 µm voneinander beabstandet sind.

17. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 15 bis 60 µm voneinander beabstandet sind.

18. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 15 bis 30 µm voneinander beabstandet sind.

19. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil jedes Schaltkreissegments, das mit einem zugehörigen Anschluß der Anschlüsse zur Verbindung verbunden ist, mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 50 µm versehen.

20. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Schaltkreissegments, der innerhalb des Luftstreckenlochs angeordnet ist mit einer Schutzschicht mit einer Dicke im Bereich von 5 bis 30 µm bedeckt ist.

21. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht im wesentlichen aus einem Fluoridharzwerkstoff besteht.

22. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltkreissegment wenigstens an einem seiner Teile, der an die Kante, die der Kante des anderen Schaltkreissegments gegenüberliegt, angrenzt, mit einer metallischen Metallisierschicht versehen ist.

23. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kante jedes Schaltkreissegments, welches in dem Luftstreckenloch angeordnet ist, mit einer metallischen Metallisierschicht versehen ist.

24. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Minimalabstand zwischen den Teilen der Schaltkreissegmente, die mit der Metallisierschicht beschichtet und in dem Luftstreckenloch angeordnet sind, zwischen 5 bis 150 µm liegt.

25. Mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Schaltkreissegmente, die mit der Metallisierschicht beschichtet und in dem Luftstreckenloch angeordnet sind, aus der Oberfläche der Innenwand des Luftstreckenlochs mit einer Höhe im Bereich von 5 bis 100 µm herausragen.

26. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen (chipartigen) elektrostatischen Schutzvorrichtung, das die folgenden Schritte umfaßt:

- Herstellen einer inneren Isolierschicht, die mit Durchgangslöchern zum Bilden von Luftstrecken versehen ist,
- Befestigen einer metallischen Schicht an jeder Seite der mit Löchern versehenen inneren Isolierschicht,
- Ausbilden mehrerer Schaltkreissegmente an jeder Seite der Isolierschicht durch Wegätzen unnötiger Teile der metallischen Schicht von der Isolierschicht,
- Laminieren und Verbinden einer äußeren Isolierschicht und einer metallischen Folie an jeder Seite einer aus der inneren Isolierschicht und den Schaltkreissegmenten bestehenden Baugruppe,
- Ausbilden von Durchgangslöchern zur Verbindung in einer nach den vorangegangenen Schritten hergestellten Baugruppe zwischen den Luftstreckenlöchern,
- Ausbilden von Anschlußsegmenten zur Verbindung um die Löcher zur Verbindung herum durch selektives Ätzen der metallischen Folie,
- Ausbilden einer elektrisch leitenden Schicht an der Innenwand der Löcher zur Verbindung, und
- Auseinanderschneiden einer gemäß dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe in individuelle mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen durch Durchschneiden eines jeden Loches zur Verbindung, so daß Anschlüsse zur Verbindung entstehen, wobei jedes Loch zur Verbindung halb auseinandergeschnitten ist.

27. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen (chipartigen) elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der inneren Isolierschicht aus einem aus Fluoridharz und Polyimidharz ausgewählten Werkstoff besteht.

28. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen (chipartigen) elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der inneren Isolierschicht aus einem aus der aus Polytetrafluorethylenharz, Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer, Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen- Copolymer, Tetrafluorethylen/Perfluoralkoxypropylen-Copolymer und einem durch Modifizieren eines Fluoridharzes mit einem unterschiedlichen organischen Harz hergestellten modifizierten Harz bestehenden Gruppe ausgewählten Fluoridharzwerkstoff besteht.

29. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen (chipartigen) elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Isolierschicht mit einer Oberflächenschicht einer Dicke im Bereich von 5 bis 30 µm versehen und aus einem Werkstoff hergestellt ist, der einen niedrigeren Erweichungspunkt als der verbleibende Teil des inneren Isolierwerkstoffs aufweist.

30. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen (chipartigen) elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht der inneren Isolierschicht aus Ethylen/Tetrafluorethylen- Copolymer besteht und der verbleibende Werkstoff aus Polytetrafluorethylenharz besteht.

31. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 15 bis 150 µm voneinander beabstandet sind.

32. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 15 bis 60 µm voneinander beabstandet sind.

33. Verfahren zur mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrecken mit einem Abstand im Bereich von 15 bis 30 µm voneinander beabstandet sind.

34. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Schichten zum Bilden der Schaltkreissegmente aus metallischen Folien bestehen.

35. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Schichten zum Bilden der Schaltkreissegmente aus einer Gasphasen- oder Flüssigphasenmetallisierschicht bestehen.

36. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher zur Verbindung durch stromloses Metallisieren elektrisch leitend gemacht werden.

37. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung das folgende Schritte umfaßt:

- Herstellen einer laminierten Baugruppe, die ein Paar von metallischen Schichten, zwischen denen eine innere Isolierschicht angeordnet ist, aufweist,
- Ausbilden mehrerer Durchgangslöcher zum Bilden von Luftstrecken in der laminierten Baugruppe,
- Ausbilden von Schaltkreissegmenten durch selektives Entfernen der metallischen Schichten durch Ätzen, wobei jedes Schaltkreissegment einen Teil beinhaltet, der eines der Luftstreckenlöcher umgibt,
- Laminieren und Verbinden einer äußeren Isolierschicht und einer metallischen Folie an jeder Seite einer aus der inneren Isolierschicht und den Schaltkreissegmenten bestehenden Baugruppe,
- Ausbilden von Durchgangslöchern zur Verbindung in einer nach dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe zwischen den Luftstreckenlöchern,
- Ausbilden von Anschlußbereichen zur Verbindung um die Löcher zur Verbindung herum durch selektives Ätzen der metallischen Folie,
- Ausbilden einer elektrisch leitenden Schicht an einer Innenwand der Löcher zur Verbindung, und
- Auseinanderschneiden einer gemäß dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe in individuelle mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen durch Durchschneiden eines jeden Loches zur Verbindung, so daß Anschlüsse zur Verbindung entstehen, wobei jedes Loch zur Verbindung halb auseinandergeschnitten ist.

38. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß es einen weiteren Schritt umfaßt, nämlich das Aufbringen einer Metallisierschicht auf eine Kante jedes Schaltkreissegments, die in einem entsprechenden Loch der Luftstreckenlöcher frei zugänglich ist, so daß die Kante in das Luftstreckenloch um eine vorgegebene Höhe hineinragt.

39. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung, das folgende Schritte umfaßt:

- Herstellen einer laminierten Baugruppe, die ein Paar von metallischen Schichten, zwischen denen eine innere Isolierschicht angeordnet ist, aufweist,
- Ausbilden von Schaltkreissegmenten durch selektives Entfernen der metallischen Schichten mittels Ätzen,
- Laminieren einer Zwischenisolierungsschicht an jeder Seite einer nach dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe, Ausbilden mehrerer Durchgangslöcher zum Bilden von Luftstrecken in der laminierten Baugruppe, wobei jedes der Luftstreckenlöcher durch eines der Schaltkreissegmente hindurchläuft,
- Laminieren und Verbinden einer äußeren Isolierschicht und einer metallischen Folie an jeder Seite einer aus der inneren Isolierschicht, den Schaltkreissegmenten und der Zwischenisolierschicht bestehenden Baugruppe,
- Ausbilden von Durchgangslöchern zur Verbindung in einer nach dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe zwischen den Luftstreckenlöchern,
- Ausbilden von Anschlußbereichen zur Verbindung um die Löcher zur Verbindung herum durch selektives Ätzen der metallischen Folie,
- Ausbilden einer elektrisch leitenden Schicht an einer Innenwand der Löcher zur Verbindung, und
- Auseinanderschneiden einer gemäß dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe in individuelle mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen durch Durchschneiden eines jeden Loches zur Verbindung, so daß Anschlüsse zur Verbindung entstehen, wobei jedes Loch zur Verbindung halb auseinandergeschnitten ist.

40. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung, das folgende Schritte umfaßt:

- Herstellen einer ersten äußeren Isolierschicht mit einer an jeder Seite befindlichen metallischen Schicht, wobei wenigstens eine der metallischen Schichten eine Dicke im Bereich von 3 bis 10 µm aufweist,
- Ausbilden mehrerer Schaltkreissegmente an der ersten äußeren Isolierschicht durch Wegätzen unnötiger Teile der einen metallischen Schicht von der äußeren Isolierschicht, wobei jedes zugehörige Paar von Schaltkreissegmenten mit wechselseitig gegenüberliegenden Kanten in dem Luftstreckenloch versehen ist,
- Herstellen einer inneren Isolierschicht, die mit mehreren Löchern zum Bilden von Luftstrecken versehen ist,
- Laminieren und Verbinden der inneren Isolierschicht zwischen der ersten äußeren Isolierschicht und einer zweiten äußeren Isolierschicht, an deren einer Seite eine metallische Schicht ausgebildet ist, wobei die andere metallische Schicht der ersten äußeren Isolierschicht und die metallische Schicht, die an der einen Seite der zweiten äußeren Isolierschicht ausgebildet ist, voneinander wegweisen,
- Ausbilden von Durchgangslöchern zur Verbindung in einer nach dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe zwischen den Luftstreckenlöchern,
- Ausbilden von Anschlußbereichen zur Verbindung um die Löcher zur Verbindung herum durch selektives Ätzen der metallischen Folie,
- Ausbilden einer elektrisch leitenden Schicht an einer Innenwand der Löcher zur Verbindung, und
- Auseinanderschneiden einer gemäß dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe in individuelle mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen durch Durchschneiden eines jeden Loches zur Verbindung, so daß Anschlüsse zur Verbindung entstehen, wobei jedes Loch zur Verbindung halb auseinandergeschnitten ist.

41. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 40, bei der die metallischen Schichten, die eine Dicke im Bereich von 3 bis 10 µm aufweisen und an der ersten äußeren Isolierschicht ausgebildet sind, durch folgende Schritte hergestellt werden:

- Laminieren einer metallischen Kompositschicht, die eine erste Kupferschicht mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 50 µm, eine aus Nickel oder einer Nickellegierung hergestellte Zwischenschicht mit einer Dicke von weniger als 1 µm und eine zweite Kupferschicht mit einer Dicke im Bereich von 3 bis 10 µm aufweist, an die erste äußere Isolierschicht, wobei die zweite Kupferschicht der ersten äußeren Isolierschicht gegenüberliegt,
- Entfernen der ersten Kupferschicht, und
- Entfernen der Zwischenschicht bis die zweite Kupferschicht freiliegt.

42. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kupferschicht in Bereichen, die an Verbindungspunkte mit den Durchgangslöchern zur Verbindung angrenzen, unentfernt bleibt.

43. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Schritt vorgesehen ist, nämlich das Aufbringen einer kontrollierten Menge einer Schutzmetallisierschicht auf die Schaltkreissegmente vor dem Laminier- und dem Verbindungsschritt.

44. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung, das folgende Schritte umfaßt:

- Herstellen eines Paares von Schaltkreissegmentbaugruppen, von denen jede eine äußere Isolierschicht, eine erste metallische Schicht, die eine Seite der äußeren Isolierschicht bedeckt, und eine zweite metallische Schicht aufweist, die die andere Seite der äußeren Isolierschicht bedeckt,
- Ausbilden mehrerer Schaltkreissegmente an einer Seite der äußeren Isolierschicht durch Wegätzen unnötiger Teile der ersten metallischen Schicht,
- Herstellen einer inneren Isolierschicht, die mit mehreren Durchgangslöchern zum Bilden einer Strecke in Verbindung mit den Schaltkreissegmenten ausgebildet ist,
- Laminieren und Verbinden der inneren Isolierschicht zwischen den Schaltkreissegmentschichten, wobei die Schaltkreissegmente der Schaltkreissegmentbaugruppe der inneren Isolierschicht gegenüberliegen und jedes Schaltkreissegment mit einem zugehörigen Loch der Luftstreckenlöcher der inneren Isolierschicht fluchtet,
- Ausbilden von Durchgangslöchern zur Verbindung in einer nach dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe zwischen den Luftstreckenlöchern,
- Ausbilden von Anschlußbereichen zur Verbindung um die Löcher zur Verbindung herum durch selektives Ätzen der zweiten metallischen Schichten,
- Ausbilden einer elektrisch leitenden Schicht an einer Innenwand der Löcher zur Verbindung, und
- Auseinanderschneiden einer gemäß dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe in individuelle mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen durch Durchschneiden eines jeden Loches zur Verbindung, so daß Anschlüsse zur Verbindung entstehen, wobei jedes Loch zur Verbindung halb auseinandergeschnitten ist.

45. Verfahren zur Herstellung einer mikrobausteinartigen elektrostatischen Schutzvorrichtung, das folgende Schritte umfaßt:

- Herstellen eines Paares von Schaltkreissegmentbaugruppen, von denen jede eine äußere Isolierschicht und eine metallische Schicht aufweist, die eine Seite der äußeren Isolierschicht bedeckt,
- Ausbilden mehrerer Schaltkreissegmente an einer Seite der äußeren Isolierschicht durch Wegätzen unnötiger Teile der metallischen Schicht,
- Herstellen einer inneren Isolierschicht,
- Laminieren und Verbinden der inneren Isolierschicht zwischen den Schaltkreissegmentschichten, wobei die Schaltkreissegmente der Schaltkreissegmentbaugruppe der inneren Isolierschicht gegenüberliegen,
- Ausbilden von Durchgangslöchern zur Bildung von Luftstrecken in einer nach dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe, wobei jedes der Luftstreckenlöcher durch eines der Schaltkreissegmente hindurchläuft,
- Herstellen eines Paares von Verbindungsanschlußbaugruppen, von denen jede eine äußere Isolierschicht und eine metallische Folienschicht aufweist, die eine Seite der äußeren Isolierschicht bedeckt,
- Laminieren und Verbinden einer Baugruppe, die die innere Isolierschicht und die Schaltkreisschichten beinhaltet, zwischen den Verbindungsanschlußbaugruppen, wobei die metallischen Folienschichten der Verbindungsanschlußbaugruppen voneinander wegweisen,
- Ausbilden von Durchgangslöchern zur Verbindung in einer nach dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe zwischen den Luftstreckenlöchern,
- Ausbilden von Anschlußbereichen zur Verbindung um die Löcher zur Verbindung herum durch selektives Ätzen der zweiten metallischen Folienschichten,
- Ausbilden einer elektrisch leitenden Schicht an einer Innenwand der Löcher zur Verbindung, und
- Auseinanderschneiden einer gemäß dem vorangegangenen Schritt hergestellten Baugruppe in individuelle mikrobausteinartige elektrostatische Schutzvorrichtungen durch Durchschneiden eines jeden Loches zur Verbindung, so daß Anschlüsse zur Verbindung entstehen, wobei jedes Loch zur Verbindung halb auseinandergeschnitten ist.