Sicherungsbauelemente der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik aus einer Reihe von Veröffentlichungen be- kannt. Beispielhaft sei die in der WO 96/41359 A1 beschrie- bene Sicherung für eine SMD-Montage genannt. Auf einer rechteckigen Oberseite eines isolierenden Substrats, welches beispielsweise aus Al203 besteht, ist zwischen zwei An- schlußflächen ein metallischer Dickschicht-Schmelzleiter ausgebildet. Die Anschlußflächen sind an einander gegenüber- liegenden Rändern der Substratoberseite gebildet und aus mehreren Metallschichten aufgebaut und werden zur SMD-Mon- tage mit einer lötfähigen Beschichtung versehen. Auf einem mittleren Abschnitt des auf der Substratoberseite aufge- brachten Schmelzleiters ist ein Fleck aus einer Schicht auf- gebracht, die Zinn/Blei enthält. Die Anordnung ist so ausge- legt, daß es bei vorgegebenen Stromflüssen vorgegebener Min- destdauern zu einer Erwärmung des Schmelzleiters und des darauf aufgebrachten Flecks kommt, die ausreicht, um das Ma- terial des Flecks soweit zu erweichen oder zu schmelzen, daß es zu einem Eindiffundieren des Zinn/Blei-Metalls in das Me- tall des darunter angeordneten Schmelzleiters kommt. Dies erhöht lokal dessen elektrischen Widerstand, was zu einem erhöhten Spannungsabfall, zu einer erhöhten lokalen Verlust- leistung, zu einem weiteren Erhitzen und schließlich zum Durchschmelzen und/oder Verdampfen des Materials des Schmelzleiters kommt. Die Stromstärke, die auf die genannte Weise zum Durchtrennen des Schmelzleiters führt, ist gerin- ger als die Stromstärke, die zum Durchschmelzen des Schmelz-

leiters ohne aufgebrachten Zinn/Blei-Fleck erforderlich wäre. Allerdings ist aufgrund der genannten, Zeit beanspru- chenden Vorgänge eine erheblich längere Zeit des Stromflus- ses bis zum Durchtrennen (Abschalten) erforderlich ; das Si- cherungsbauelement wird"träge".

Andererseits ist aus der US-Patentschrift US-A-5,166,656 eine sehr flinke SMD-Sicherung zum Schutz elektronischer Schaltungen bekannt, bei der ein metallischer Dünnschicht- Schmelzleiter von 0,6 bis 4,5 um Dicke auf einem Glassub- strat aufgebracht und mit einer Passivierungsschicht aus CVD-SiO2 oder aufgedrucktem Glas abgedeckt wird, worauf eine zweite Glasplatte mit einer Klebstoffschicht (Epoxid) aufge- klebt wird.

Träge Sicherungen geringer Baugröße werden beispiels- weise in Geräten der Telekommunikation benötigt, insbeson- dere zur Absicherung von Eingangs-oder Schnittstellenschal- tungen, die mit langen Übertragungsleitungen gekoppelt sind.

Diese Übertragungsleitungen sind Einflüssen elektrischer und magnetischer Felder ausgesetzt, die von Blitzableitungen und in der Nähe verlaufenden Hochspannungskabeln herrühren.

Diese Einflüsse können unter anderem zu kurzzeitigen Strom/Spannungs-Impulsen hoher Spitzenwerte auf den Telekom- munikationssignal-Übertragungsleitungen führen, die mögli- cherweise die daran angeschlossenen Geräte, insbesondere de- ren Eingangsschaltungen, schädigen können. Deshalb werden die Eingangsanschlüsse der Geräte gegen Überspannungen und, mit Hilfe von Schmelz-Sicherungsbauelementen, gegen Über- ströme abgesichert. Diese Telekommunikationsgeräte bzw. de- ren Sicherungsbauelemente unterliegen komplizierten Anforde- rungen, die in einer Reihe von speziellen Tests spezifiziert sind. Zum einen sollen die"Telekommunikations"-Sicherungs- bauelemente bei vorgegebenen großen Strömen innerhalb be- stimmter maximaler Stromflußzeiten (z. B. bei 40 A innerhalb von 1,5 s oder bei 7 A innerhalb von 5 s) sicher abschalten (also auch keinen Stromfluß über einen Lichtbogen mehr er-

möglichen). Zudem sollen die Sicherungsbauelemente träge sein, das heißt bei geringerer Überschreitung ihres maximal zulässigen Stromes nach längerer Zeit des Stromflusses ab- schalten (trennen). Schließlich sollen sie kurzzeitig (im Millisekundenbereich) fließenden relativ großen Strömen von bis zu 100 A standhalten können, ohne abzuschalten (Solche Ströme entstehen z. B. bei Überspannungsimpulsen, die von ei- nem Überspannungs-Schutzbauelement mit geringem Innenwider- stand nach Masse abgeleitet werden, wobei der entstehende Strom über die Sicherungsbauelemente fließt). Die Anforde- rungen an die Geräte mit"Telekommunikations"-Sicherungsbau- elementen sind z. B. in den Tests"UL 1950","FCC Part 68" und"Bellcore 1089"spezifiziert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sicherungsbauelement zu schaffen, das es ermöglicht, bei geringer Baugröße und geringen Herstellungskosten den o. g. Anforderungen zu genü- gen, und das zudem als SMD-Bauelement ausgebildet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Sicherungsbauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherungsbauelements mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst.

Das erfindungsgemäße Sicherungsbauelement weist ein elektrisch isolierendes Substrat mit einer Oberseite, einen auf der Oberseite des Substrats aufgebrachten Dickschicht- Schmelzleiter und eine unmittelbar auf dem Dickschicht- Schmelzleiter und angrenzenden Bereichen der Oberseite des Substrats aufgebrachte Abdeckschicht aus einem elektrisch isolierenden Material guter Wärmeleitfähigkeit auf. Mit die- ser Anordnung gelingt es auf eine einfach herzustellende Weise (nämlich mit wenigen Schichten einfacher Struktur) die Beständigkeit des Sicherungsbauelements gegenüber sehr kurz- zeitig fließenden hohen Strömen zu verbessern. Die Abdeck- schicht hat mehrere sich ergänzende Wirkungen : sie stabili- siert die Oberfläche des Schmelzleiters, sie wirkt als kurz-

zeitiger Wärmepuffer (bzw. Wärmeableiter und-speicher) und sie kann der Lichtbogenentstehung und-erhaltung bei und nach dem Abschalten entgegenwirken.

Elektrische Isolatoren haben im Vergleich zu Leitermate- rialien (wie z. B. Metallen) in der Regel eine schlechte Wär- meleitfähigkeit. Unter einer"guten Wärmeleitfähigkeit"im Sinne der Erfindung soll deshalb eine für einen elektrischen Isolator überdurchschnittlich hohe verstanden werden. Die spezifische Wärmeleitfähigkeit des Materials der Abdeck- schicht sollte größer als 2 W/mK, vorzugsweise größer als 4 W/mK, sein. Die Abdeckschicht ist z. B. aus einer im Sieb- druckverfahren aufgebrachten Paste durch Temperung herge- stellt, wobei die Paste Partikel wenigstens eines Stoffes einer gut wärmeleitende Gläser, Aluminiumoxid, Aluminiumni- trid und Siliziumnitrid umfassenden Stoffgruppe enthält. Bei einem anderen, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Ab- deckschicht eine Glas enthaltende gesinterte Dickschicht, die aus einer Glas-Fritte durch Temperung bei einer Tempera- tur zwischen 700 °C und 950 °C, vorzugsweise etwa 850 °C, hergestellt worden ist. Die Abdeckschicht ist vorzugsweise relativ dick, beispielsweise 10 um-100 um, vorzugsweise 20 um-40 um, dick.

Das Substrat ist vorzugsweise ein keramisches Substrat mit guter Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise ein keramisches A1203-Substrat.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Substrat eine langgestreckte, im wesentlichen rechteckige Oberseite auf, wobei sich der Dickschicht-Schmelzleiter zwischen zwei an den schmalen Seiten der Oberseite angeordneten Anschluß- flächen erstreckt, wobei die Anschlußflächen nicht von der Abdeckschicht bedeckt sind. Die Oberseite hat z. B. eine Breite zwischen 1 mm und 4 mm und eine Länge zwischen 6 mm und 15 mm.

Vorzugsweise hat der Dickschicht-Schmelzleiter zwischen den Anschlußflächen eine Breite zwischen 0,1 mm und 1,5 mm.

Diese für Dickschicht-Sicherungsbauelemente geringer Sub- stratgröße relativ große Breite gestattet (vorzugsweise in Verbindung mit einer relativ großen Schichtdicke) einen großen Querschnitt des Schmelzleiters und damit eine hohe Stromaufnahmefähigkeit, was (wie auch die erfindungsgemäße Abdeckschicht) einem Durchtrennen bei kurzzeitigen Stromim- pulsen hoher Amplitude entgegenwirkt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherungsbauelements verläuft der Dick- schicht-Schmelzleiter zumindest in einem mittleren Abschnitt zwischen den Anschlußflächen mäanderförmig (d. h. in Schlei- fen in wechselnden Richtungen). So gelingt es, die Länge des eine relativ große Querschnittsfläche aufweisenden Schmelz- leiters bei geringer Größe der Substratoberseite zu erhöhen.

Mit dieser Dimensionierungsmöglichkeit können unterschiedli- che Nennströme bei etwa gleicher Kurzzeit-Impuls-Festigkeit eingestellt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge- mäßen Sicherungsbauelements weist die Abdeckschicht wenig- stens ein Fenster auf, das über einem Abschnitt des Schmelz- leiters angeordnet ist. Der in dem Fenster liegende Ab- schnitt des Schmelzleiters ist zumindest teilweise von einer Schicht bedeckt ist, die einen Stoff enthält, der beim Er- hitzen derart auf den darunterliegenden Schmelzleiter ein- wirken kann, daß der elektrische Widerstand des Abschnitts des Schmelzleiters zunimmt. Das Fenster kann von beliebiger Form sein, ist aber bei einer Herstellung der Schichten im Siebdruck vorzugsweise von etwa rechteckiger Form mit in Siebdruckrichtung ausgerichteten Rändern. Das Fenster kann ausschließlich auf der Schmelzleiterschicht ausgebildet sein oder so breit sein, daß dem Schmelzleiter benachbarte Berei- che der Substratoberseite ebenfalls freiliegen. Der Stoff der in dem Fenster aufgebrachten Schicht ist beispielsweise ein Metall, das in den Schmelzleiter eindiffundieren kann.

Beispielsweise enthält der Schmelzleiter Silber und der Stoff Blei und/oder Zinn. Die Anordnung ist so ausgelegt,

daß es bei vorgegebenen Stromflüssen vorgegebener Mindest- dauern zu einer Erwärmung des Schmelzleiters und der darauf aufgebrachten Schicht kommt, die ausreicht, um den Stoff der Schicht auf den darunter angeordneten Schmelzleiter einwir- ken zu lassen. Dies erhöht lokal dessen elektrischen Wider- stand, was zu einem erhöhten Spannungsabfall, zu einer er- höhten lokalen Verlustleistung, zu einem weiteren Erhitzen und schließlich zum Durchschmelzen und/oder Verdampfen des Materials des Schmelzleiters kommt. Die Stromstärke, die auf die genannte Weise zum Durchtrennen des Schmelzleiters führt, ist geringer als die Stromstärke, die zum Durch- schmelzen des Schmelzleiters ohne die im Fenster aufge- brachte Schicht erforderlich wäre. Allerdings ist aufgrund der genannten, Zeit beanspruchenden Vorgänge eine erheblich längere Zeit des Stromflusses bis zum Durchtrennen (Abschal- ten) erforderlich ; das Sicherungsbauelement wird träger.

Die das Metall enthaltende Schicht weist vorzugsweise eine gute Wärmeleitfähigkeit auf. Dies schafft die Möglich- keit der schnellen Ableitung von Wärme, die in dem darunter- liegenden Schmelzleiter infolge kurzzeitiger Stromimpulse gebildet wird. Die Schicht übernimmt insoweit eine Funktion der in dem Fenster fehlenden Abdeckschicht. Vorzugsweise ist der gesamte in dem Fenster liegende Abschnitt des Schmelz- leiters von der Schicht bedeckt, so daß der gesamte Schmelz- leiter des Sicherungsbauelements entweder von der wärmeab- leitenden Abdeckschicht oder von der in dem Fenster aufge- brachten Schicht bedeckt ist. Die Schicht kann außerdem den Rand des Fensters überlappen, um technologisch bedingte To- leranzen auszugleichen.

Bei einem Ausführungsbeispiel verläuft der Dickschicht- Schmelzleiter zumindest in einem mittleren Abschnitt zwi- schen den Anschlußflächen mäanderförmig mit einander abwech- selnden geraden und bogenförmigen Abschnitten auf der Ober- seite des Substrats. Das Fenster der Abdeckschicht ist über einem bogenförmigen Abschnitt und Teilen der beiden benach-

barten geraden Abschnitte des Mäanders des Schmelzleiters angeordnet und zumindest der bogenförmige Abschnitt des Schmelzleiters ist von der den Stoff enthaltenden Schicht bedeckt. Bei dieser Ausführungsform sind von den in dem Fen- ster freiliegenden (nicht von der Abdeckschicht bedeckten) Abschnitten des mäanderförmigen Schmelzleiters zumindest die Abschnitte mit den lokal höchsten Stromdichten (nämlich die Bögen) von der in dem Fenster aufgebrachten Schicht (z. B.

Lotschicht) abgedeckt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Sicherungsbauele- ments ist dadurch gekennzeichnet, daß über der Abdeckschicht eine Kunststoff-Schutzschicht aufgebracht ist. Diese besteht vorzugsweise aus einem selbstverlöschenden Kunststoff, z. B. einem selbstverlöschenden Epoxidharz.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Sicherungsbauelements wird auf eine Oberseite eines elek- trisch isolierenden Substrats ein Dickschicht-Schmelzleiter aufgebracht. Unmittelbar auf den Dickschicht-Schmelzleiter und angrenzende Bereiche der Oberseite des Substrats wird eine Abdeckschicht aus einem elektrisch isolierenden Mate- rial guter Wärmeleitfähigkeit aufgebracht.

Vorzugsweise wird zum Aufbringen des Dickschicht- Schmelzleiters eine Paste im Siebdruck aufgedruckt. Die so gebildete Schicht wird getempert. Vorzugsweise werden diese Aufbringschritte zur Erhöhung der Schichtdicke zumindest einmal wiederholt. Damit wird die Herstellung eines relativ dicken Schmelzleiters ermöglicht, der eine hohe Stromauf- nahme gestattet, was zu einer verbesserten Impulsfestigkeit führt (vgl. obige Erläuterungen). Zum Aufbringen der Abdeck- schicht wird vorzugsweise ebenfalls eine Paste im Siebdruck- verfahren aufgedruckt, und die so gebildete Schicht wird an- schließend getempert ("gebrannt"). Die Paste ist vorzugs- weise eine Glas-Fritte, die nach dem Aufdrucken bei einer Temperatur zwischen 700 °C und 950 °C, vorzugsweise etwa 850 °C, getempert wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Abdeck- schicht so aufgedruckt, daß wenigstens ein Fenster in der Abdeckschicht über einem Abschnitt des Schmelzleiters gebil- det wird. In dem Fenster wird zumindest über einem Teil des Abschnitts des Schmelzleiters eine Schicht aufgebracht, die einen Stoff enthält, der beim Erhitzen derart auf den darun- terliegenden Schmelzleiter einwirken kann, daß der Wider- stand des Abschnitts des Schmelzleiters zunimmt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird in dem Fenster eine ein Lot enthaltende Schicht aufgedruckt und dann kurzzeitig aufge- schmolzen. Vorzugsweise wird eine Lotschicht von einer Dicke zwischen 70 um und 130 um mit Hilfe einer Schablone aufge- druckt. Diese relativ dicke Lotschicht schafft einen guten lokalen Wärmeaufnahmepuffer sowie einen Überschuß der in den Schmelzleiter eindiffundierenden Metalle.

Vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen der Erfin- dung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeich- nungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen näher be- schrieben. In den Zeichnungen zeigen : Figur 1 eine schematische Draufsicht auf eine erste Aus- führungsform eines Sicherungsbauelements gemäß der Erfindung mit zum Teil weggeschnittenen Deckschichten ; Figur la eine Schnittdarstellung des Sicherungsbauele- ments gemäß Figur 1 entlang der Linie A-A ; Figur 1b eine Schnittdarstellung des Sicherungsbauele- ments gemäß Figur 1 entlang der Linie B-B ; Figuren 2a-2d schematische Darstellungen eines Sub- strats mit darauf aufgebrachten Schichten, die Verfahrens- schritte bei der Herstellung des Sicherungsbauelements gemäß Figur 1 veranschaulichen ; und Figuren 3a-3d schematische Darstellungen eines Sub- strats mit darauf aufgebrachten Schichten, die Verfahrens- schritte bei der Herstellung einer alternativen Ausführungs-

form des erfindungsgemäßen Sicherungsbauelements veranschau- lichen.

Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein er- findungsgemäßes Sicherungsbauelement 10, wobei aus Gründen der Veranschaulichung die oben angeordneten Schichten zum Teil weggeschnitten wurden. Figuren la und 1b zeigen Schnittdarstellungen des in Figur 1 gezeigten Sicherungsbau- elements 10, wobei entlang der Linie A-A bzw. B-B geschnit- ten wurde. Das Sicherungsbauelement 10 wird auf einem Sub- strat 12 hergestellt. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht das Substrat aus einer A1203-Keramik mit einer Dicke zwischen 0,5 mm und 0,7 mm, beispielsweise 0,63 mm. Das in Figur 1 dargestellte Substrat 12 des bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiels ist etwa 10 mm lang und 2,5 mm breit. Das dargestellte Substrat-Chip ist vorzugsweise aus einer größe- ren Substrat-Scheibe herausgeschnitten, wobei auf der Sub- strat-Scheibe gleichzeitig eine Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordneten Sicherungsbauelemente-Chips gefertigt werden können.

Auf der in Figur 1 dargestellten Oberseite des Substrats 12 ist ein Dickschicht-Schmelzleiter 14 aufgebracht. Der Schmelzleiter 14 besteht aus einer im Siebdruckverfahren aufgebrachten und gesinterten Schicht von aneinanderliegen- den Silber-Partikeln und weist vorzugsweise eine Dicke von etwa 20 pm auf. Eine solche Dicke ergibt sich beispielsweise durch ein aufeinanderfolgendes Aufdrucken von zwei Schichten von jeweils 10 Mm Dicke, wobei nach dem Aufdrucken der er- sten Schicht diese zunächst eingebrannt wird, bevor die zweite Schicht aufgedruckt wird. Der Dickschicht-Schmelzlei- ter 14 weist eine Mäanderform auf, wobei die Breite des Schmelzleiters im Mäanderbereich etwa 0,2 mm beträgt. In der Nähe der schmalen Seiten des Substrats 12 grenzt der Schmelzleiter 14 an Kontaktflächen 16. Die Kontaktflächen 16 können ebenfalls aus der Schicht des Schmelzleiters 14 und/oder aus weiteren Schichten hergestellt sein. Die Kon-

taktflächen 16 erstrecken sich um die Außenkanten des Sub- strats herum bis auf die (in Figur 1 nicht gezeigte) Unter- seite des Substrats 12. Die Kontaktflächen 16 bestehen vor- zugsweise aus einem galvanisch erzeugten Schichtsystem mit anschließend aufgebrachter Lotschicht.

Über dem Schmelzleiter 14 und den benachbart freiliegen- den Bereichen der Oberseite des Substrats 12 ist eine Ab- deckschicht 18 aufgebracht. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel deckt die Abdeckschicht 18 nahezu die gesamte Oberseite des Substrats 12 mit Ausnahme der Kontakt- flächen 16 und eines Fensters 20 (das unten näher beschrie- ben wird) ab. Die Abdeckschicht 18 ist vorzugsweise mit Hilfe eines Siebdruckverfahrens hergestellt, bei dem eine Glas-Fritte aufgedruckt und anschließend getempert (ge- brannt) wird, so daß sich eine Dicke der Abdeckschicht von z. B. etwa 20 pm ergibt. Die Bestandteile der Glas-Fritte sind dabei so gewählt, daß sich eine Schicht mit einer rela- tiv guten Wärmeleitfähigkeit bildet. Bei dem in Figur 1 dar- gestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Abdeck- schicht nicht bis an die Längsseiten des Substrats 12, so daß auf einer Substrat-Scheibe mit einer Vielzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Chips jeweils zwischen den Chips Streifen verbleiben, die frei von der Abdeckschicht 18 sind. Diese Streifen können der optischen Markierung der Chipbegrenzungen dienen und das Vereinzeln erleichtern.

Außerdem verhindert eine Beabstandung der Abdeckschicht von dem Trennbereich zwischen den Chips eine negative Beein- flußung der Schicht 18 durch das Vereinzelungsverfahren (z. B. Sägen oder Ritzen/Brechen).

Wie bereits erwähnt, weist die Abdeckschicht 18 ein Fen- ster 20 auf. Das Fenster 20 ist so angeordnet, daß in dem Fenster eine Schleife des mäanderförmigen Schmelzleiters freiliegt, wobei die Schleife aus einem Bogen und sich daran anschließenden geraden Abschnitten des Schmelzleiters be- steht. Das Fenster 20 ist vorzugsweise etwa in der Mitte des

Sicherungsbauelements 10 angeordnet. Bei etwa symmetrischer Ausbildung des mäanderförmigen Schmelzleiters 14 ergibt sich in der Mitte des Sicherungsbauelements 10 der Bereich der stärksten Erwärmung. In dem Fenster 20 ist über dem bogen- förmigen Abschnitt des in dem Fenster freiliegenden Ab- schnitts des Schmelzleiters eine Schicht 22 aufgebracht, wo- bei die Schicht 22 durch Aufdrucken einer lothaltigen Paste mit Hilfe einer Druckschablone und anschließendes Erhitzen bis zum kurzzeitigen Aufschmelzen der Lotbestandteile herge- stellt ist. Die in der Schablone aufgedruckte lothaltige Schicht hat beispielsweise eine Dicke von etwa 100 pm. Nach dem kurzzeitigen Aufschmelzen ergibt sich aufgrund der Ober- flächenspannung der Schmelze eine nach dem Abkühlen verblei- bende tropfenförmige Gestalt, die beispielsweise in Figur la dargestellt ist. Das in der Schicht 22 enthaltene Lotmate- rial ist beispielsweise eine Zinn/Blei-Legierung. Neben Zinn und Blei können weitere Metalle in der Legierung enthalten sein. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Fenster 20 1 mm in der Längsrichtung des Substrats 12 und ist etwa 1,5 mm breit. Die in dem Fenster aufgebrachte Schicht ist etwa 0,7 mm breit und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Fensters.

Die gesamte Struktur aus Schmelzleiter 14, Abdeckschicht 18 und in dem Fenster 20 aufgebrachter Schicht 22 ist von einer Schutzschicht 24 überzogen. Die Schutzschicht 24 läßt allerdings die Kontaktflächen 16 frei. Die Schutzschicht 24 besteht beispielsweise aus einem Epoxidharz, vorzugsweise einem selbst verlöschenden Epoxidharz. Bei den oben genann- ten Substraten, den oben genannten Schichtdicken der darauf aufgebrachten Schichten und einer Dicke der Schutzschicht von weniger als 1 mm bleibt die Gesamtdicke des so herge- stellten Sicherungsbauelements 10 deutlich unter 2 mm, so daß das Bauelement den Anforderungen des Mini-PCI-Formfak- tors genügt.

Der in Figur 1 dargestellte mäanderförmige Dickschicht- Schmelzleiter 14 weist eine relativ große Breite und eine relativ hohe Dicke auf, um eine ausreichende Stromaufnahme- fähigkeit für eine verbesserte Impulsbeständigkeit zur Ver- fügung zu stellen. Die mäanderförmige Gestalt erlaubt eine Einstellung einer relativ großen Länge des Schmelzleiter-Wi- derstands auf dem Substrat 12. Durch unterschiedliche Wider- standslängen können Sicherungsbauelemente 10 mit unter- schiedlichen Nennströmen dimensioniert werden. Bei einer be- vorzugten Ausführungsform weist das Sicherungsbauelement für einen Nennstrom von 1,5 A beispielsweise einen Widerstand von etwa 90 mQ und für einen Nennstrom von 2 A einen Wider- stand von 60 mQ auf.

In den Figuren 2a bis 2d sind verschiedene Ansichten des Substrats 12 des Sicherungsbauelements 10 mit darauf aufge- brachten Schichten dargestellt, um die Abfolge des Aufbrin- gens der einzelnen Schichten bei der Herstellung des Siche- rungsbauelements zu veranschaulichen.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Herstellung des anhand von Figur 1 beschriebenen Sicherungsbauelements wird auf die Darstellung jeweils eines Chips in den Figuren 2a bis 2b Bezug genommen. Es sei an dieser Stelle darauf hinge- wiesen, daß die beschriebenen Verfahrensschritte vorzugs- weise an einer Substrat-Scheibe ausgeführt werden, die meh- rere in Zeilen und Spalten angeordnete Chips der dargestell- ten Art aufweist. Die Schichten werden somit für mehrere Chips gleichzeitig aufgebracht.

Zunächst wird auf die Oberseite des Substrats 12 die Silber enthaltene Schicht 14 im Siebdruck aufgebracht. An den beiden Enden weist die Schmelzleiterschicht 14 sich ver- breiternde Flächen 26 auf, die an die Anschlußflächen 16 an- grenzen. Bei dem in Figur 2a dargestellten Ausführungsbei- spiel sind sämtliche Mäander mit Ausnahme der in der Mitte angeordneten Mäanderschleife gleich lang. Die in der Mitte angeordnete Mäanderschleife, die nachfolgend mit einer Lot-

schicht abgedeckt werden soll, ist etwas vom Rand des Sub- strats 12 weggerückt, um eine bessere Positionierung des aufzubringenden Lotflecks und der Schutzschicht zu errei- chen, wie unten näher beschrieben wird. Nach dem Aufdrucken der Schicht 14 wird diese gebrannt. Anschließend wird zu Er- zielung einer größeren Schichtdicke des Schmelzleiters auf die gebrannte erste Schicht eine zweite Schmelzleiterschicht desselben Layouts aufgedruckt und wiederum gebrannt.

Auf die auf dem Substrat 12 aufgedruckte und gebrannte Schmelzleiterschicht 14 wird, wie es in Figur 2b dargestellt ist, die Abdeckschicht 18 aufgedruckt. Bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Glasfritte im Siebdruck aufgebracht und anschließend bei einer Temperatur von etwa 850° Celsius getempert (gebrannt), um eine Schicht einer Dicke von etwa 20um zu erzeugen. Die dabei verwendete Glasfritte mit einer Brenntemperatur von 850° Celsius wird üblicherweise als"hochschmelzende Glasschicht"bezeichnet, da die Brenn-bzw. Sintertemperatur von 850° Celsius über der bei sonst üblichen Glasfritten verwendeten Brenntempera- tur von etwa 500°-600° Celsius liegt. Die daraus gebildete Glasschicht weist eine (für elektrische Isolatoren) relativ hohe spezifische Wärmeleitfähigkeit von mehr als 3,5W/mK, beispielsweise eine spezifische Wärmeleitfähigkeit von 4,3W/mK, auf. Die Abdeckschicht 18 weist ein Fenster 20 auf, das bei dieser Ausführungsform am Rand der Abdeckschicht 18 angeordnet und deshalb lediglich von drei Schichträndern be- grenzt ist. In dem Fenster 20 ist die in Figur 2a darge- stellte mittige verkürzte Mäanderschleife angeordnet.

Nach dem Tempern der Abdeckschicht 18 wird mittels einer Schablone in das Fenster 20 über die darin angeordnete Mäan- derschleife eine lothaltige Schicht 22 aufgedruckt. Die im Schablonendruck erzeugte Schicht 22 weist vorzugsweise eine Dicke von etwa 10um auf. Die Schicht 22 ist innerhalb des Fensters 20 so angeordnet, daß sie den Bogen der Mäander- schleife vollständig überdeckt, wobei zwischen dem Rand der

lothaltigen Schicht 22 und dem sich in Längsrichtung erstreckenden Rand des Fensters 20 ein Raum verbleibt, in dem die sich an den Bogen des Mäanders anschließenden beiden geradlinigen Abschnitte der Schmelzleiterschicht 14 freilie- gen, d. h. weder von der Abdeckschicht 18 noch von der lot- haltigen Schicht 22 bedeckt sind. Dies führt dazu, daß die freiliegenden Abschnitte der Schmelzleiterschicht 14 einer höheren thermischen Beanspruchung ausgesetzt sein können, da es in diesem Bereich an einer wärmeableitenden Abdeckung fehlt. Dies dürfte bei den geradlinigen Abschnitten des mä- anderförmigen Schmelzleiters 14 jedoch weniger kritisch sein, da sich die höchsten (weil asymmetrisch verteilten) Stromdichten in den bogenförmigen Abschnitten ergeben.

In einem sich anschließenden Verfahrensschritt wird die bis dahin erzeugte Schichtstruktur mit einer Schutzschicht 24, beispielsweise mit einer Epoxidharzschicht, abgedeckt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Schutzschicht eine Dicke von bis zu 0,5mm. Nach einem Vereinzeln in Streifen von an den Längsseiten miteinander verbundenen Chips werden die die Anschlußflächen 16 umfassenden Randbereiche der Si- cherungsbauelemente einschließlich der Kanten galvanisch me- tallisiert. Auf die galvanisch aufgebrachte Schichtfolge wird eine Lotschicht aufgebracht, um eine gute Lötbarkeit der so hergestellten Bauteile zu gewährleisten. Figur 2d zeigt die Unterseite des so hergestellten Sicherungsbauele- ments 10. Die Kontaktflächen 16 greifen um die Seiten auf die Unterseite des Substrats 12 herum und bilden dort zum Einlöten geeignete Flächen.

In den Figuren 3a bis 3d sind schematische Darstellungen eines Substrats mit darauf aufgebrachten Schichten gezeigt, die Verfahrensschritte bei der Herstellung einer alternati- ven Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherungsbauele- ments veranschaulichen. Da sich die Verfahrensschritte, d. h. die Reihenfolge der Schichtaufbringung, von den anhand der

Figuren 2a bis 2d beschriebenen nicht unterscheiden, sollen hier lediglich die Unterschiede beschrieben werden.

Zunächst weicht das Layout der in Figur 3a dargestellten Schmelzleiterschicht 14 von dem der in Figur 2a dargestell- ten Schmelzleiterschicht 14 ab. Bei der in Figur 3a darge- stellten Ausführungsform sind sämtliche Mäanderschleifen von gleicher Länge.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2a sind die Kontakt- flächen 16 aus einer separaten Metallschicht gebildet, die sich an die Schicht des Schmelzleiters 14 anschließt. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3a sind die Kontaktflächen 16 und der Schmelzleiter aus derselben Schicht gebildet.

Das Fenster 20 der Abdeckschicht 18 weist bei der Aus- führungsform gemäß Figur 3b eine geringere Breite von ledig- lich etwa 0,7 mm auf, so daß im wesentlichen nur der Bogen- abschnitt der mittleren Mäanderschleife in dem Fenster frei- liegt. Außerdem ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 3b die lothaltige Schicht 22 so aufgebracht, daß sie zumindest bis an die zu den Längsseiten parallele Begrenzung des Fen- sters 20 reicht, so daß der gesamte Schmelzleiter entweder von der Abdeckschicht oder von der lothaltigen Schicht 22 bedeckt ist. Dies ist die gegenwärtig bevorzugte Ausfüh- rungsform ; sie gewährleistet, daß sämtliche Abschnitte des Dickschicht-Schmelzleiters 14 von einer die Wärme ableiten- den Schicht bedeckt sind.

Da die mittlere, in dem Fenster angeordnete Mäander- schleife nicht verkürzt ist, und somit die lothaltige Schicht 22 relativ weit am Rand des Sicherungsbauelements liegt, wird die Schutzschicht 24 im mittleren Bereich etwas nach außen verschoben, um den Lotfleck 22 sicher zu be- decken, wie es in Figur 3c dargestellt ist. Alternativ kann die Abdeckschicht 24 insgesamt weiter an die Ränder des Sub- strats 12 herangezogen werden.

Vorstehend wurde die Erfindung anhand gegenwärtig bevor- zugter Ausführungsformen beschrieben. Im Rahmen des Erfin- dungsgedankens, wie er sich aus den beigefügten Ansprüchen ergibt, sind jedoch zahlreiche alternative Ausführungsformen denkbar.