專利名稱：生產(chǎn)電導(dǎo)體元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分生產(chǎn)電導(dǎo)體元件的方法以及一種通過模制工藝生產(chǎn)的電導(dǎo)體元件。
背景技術(shù)：
通過使用三維注模工藝，可以生產(chǎn)三維注模制導(dǎo)體支持件，其中，導(dǎo)體直接嵌入三維殼體。通過這種方法，可以將導(dǎo)體的若干層封閉在殼體中。該導(dǎo)體可以布置在殼體的表面上，并且在三維空間方向上延伸。
但是，可以通過制造塑料薄片、通過例如網(wǎng)板印制工藝(screen printingprocess)在塑料薄片上沉積導(dǎo)體跡線(conductor trace)來生產(chǎn)電導(dǎo)體元件。隨后，對(duì)塑料薄片進(jìn)行熱成型，并且熱成型薄片的背面通過較厚的層進(jìn)行超模制(over-moulded)，從而為三維導(dǎo)體元件提供穩(wěn)定性。
此外，在載體薄膜上沉積電路結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中已知的。通過模制工藝在載體薄膜上生產(chǎn)工件。在模制工序之后，將載體薄膜從工件除去。帶有電路結(jié)構(gòu)的工件構(gòu)成帶有殼體的電導(dǎo)體元件。
此外，通過電鍍或電成型(electroform)工藝生產(chǎn)導(dǎo)體是本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中已知的。
歐洲專利申請(qǐng)EP1246308A2描述了一種在一個(gè)導(dǎo)體中使用樹脂焊料的電導(dǎo)體對(duì)。該電導(dǎo)體包括由合成樹脂制成的第一殼體和具有接觸部分和連接部分的第一端子，所述兩個(gè)部分都暴露在所述第一殼體的表面上。第二電導(dǎo)體包括由絕緣材料制成的第二殼體和由導(dǎo)電材料制成的第二端子，經(jīng)過第二導(dǎo)體的導(dǎo)電材料的電流高于流經(jīng)第一導(dǎo)體的材料的。
US專利4147740描述了一種制造具有小于半微米尺寸的導(dǎo)電布圖的結(jié)構(gòu)化方法。公開了使用掩膜和蝕刻工藝(lithographic process)在襯底上形成導(dǎo)電布圖，尤其是高電遷移性晶體管和金屬半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成的相連。通過該技術(shù)可以通過使用光蝕刻和多層便攜式一致性掩膜(conformablemask)在半導(dǎo)體襯底上形成小于半微米的導(dǎo)電布圖。該方法包括在將下置多層部分暴露在深度UV流之后將光學(xué)接觸蝕刻應(yīng)用于傳統(tǒng)的光刻膠。通過以光刻膠和下置多層形成的掩膜在半導(dǎo)體襯底上沉淀金屬，從而生產(chǎn)小于半微米的導(dǎo)電布圖。
US專利6218203B1描述了一種生產(chǎn)用以實(shí)現(xiàn)和接觸目標(biāo)相連的接觸結(jié)構(gòu)的方法。該接觸結(jié)構(gòu)包括通過微制造技術(shù)形成在襯底的平面表面上的接觸體。一方面，該生產(chǎn)方法涉及塑模模制技術(shù)。另一方面，該生產(chǎn)方法涉及使用灰質(zhì)(grey tone)光掩膜的光蝕刻技術(shù)。該接觸體具有至少一個(gè)形成在襯底上的水平部分和形成在水平部分一端上的接觸部分。當(dāng)接觸體被壓向接觸目標(biāo)時(shí)，接觸體的水平部分的彈力提供接觸力。在進(jìn)一步的方面，該接觸結(jié)構(gòu)包括用于當(dāng)接觸體被壓向接觸目標(biāo)時(shí)為接觸體提供自由空間的凹部。
US專利申請(qǐng)公開US2002/0031905A1描述了一種生產(chǎn)連接組件的方法。該方法設(shè)置具有第一和第二表面的可除層，并且在可除層的分隔開的第一位置形成通孔。例如銅的導(dǎo)電材料沉積在可除層的第一表面上以及每個(gè)通孔中，從而形成一個(gè)或多個(gè)包括向著可除層向下延伸到電線的突起的柔性引導(dǎo)件。每個(gè)引導(dǎo)件包括和突起中的一個(gè)連接成一體的第一端；以及第二端。襯底設(shè)置在導(dǎo)電材料之上。將該可除層除去，從而使得引導(dǎo)件的第一和第二端能夠彼此離開。結(jié)果，至少引導(dǎo)件的第一端或第二端和襯底相連，而沒有使用粘結(jié)或焊接步驟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單和相對(duì)便宜的生產(chǎn)電導(dǎo)體元件的方法。本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法和通過根據(jù)權(quán)利要求9的電導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的其他實(shí)施方式公開在從屬權(quán)利要求中。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是使用電成型工藝和模制工藝的結(jié)合來生產(chǎn)帶有嵌入導(dǎo)體的電導(dǎo)體元件。根據(jù)權(quán)利要求1的方法的優(yōu)點(diǎn)是兩種工藝都是已知的，并且可以結(jié)合成為一種新的工藝，通過其可以相對(duì)便宜和可靠地生產(chǎn)帶有嵌入導(dǎo)體的電導(dǎo)體元件。
在該方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，金屬層被光刻層覆蓋。該光刻層構(gòu)造有半導(dǎo)體的布圖。如此構(gòu)造的光刻層用作通過金屬層的電成型工藝形成導(dǎo)體的掩膜。將光刻層用作電成型工藝的掩膜可以得到簡(jiǎn)單和相對(duì)便宜的工藝過程。
在通過電成型工藝形成導(dǎo)體后，將光刻層除去，并且通過模制工藝用模制材料覆蓋金屬層的表面。在模制殼體后，通過蝕刻工藝將金屬層除去。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，將導(dǎo)體形成為在金屬層上具有較小面，在光刻層上具有帶肩部的較寬面。
這種形狀的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)體可以可靠地通過肩部固定在殼體中。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，金屬層由鋁薄片制成。
優(yōu)選地，在金屬層上沉積由金和鎳制成的第二層，導(dǎo)體元件由銅制成并且沉積在第二層上。由于這種層結(jié)構(gòu)，可以得到形成導(dǎo)體和金屬層的銅的良好沉積特性。


參照隨后的附圖解釋本發(fā)明。
圖1至圖8示出生產(chǎn)帶有殼體和嵌入殼體內(nèi)的導(dǎo)體的電連接元件的生產(chǎn)工藝的不同步驟。
具體實(shí)施例方式
圖1示出被頂層16覆蓋的金屬層10的截面圖。優(yōu)選將鋁薄片用作金屬層10。鋁薄片的厚度可以在50到100μm之間變化。頂層16可以是厚度在1到10μm之間的銅層。在頂層16上沉積形成光刻層12。該光刻層12被光掩膜層11覆蓋。根據(jù)半導(dǎo)體的布圖使用光掩膜層11對(duì)光刻層12進(jìn)行構(gòu)造。為此，如圖2所示，按照給定的布圖將光刻層12從金屬層10上除去。光刻層12的凹部14具有導(dǎo)體13的形狀。然后，將光掩膜層11從光刻層12除去。
該步驟之后，通過電成型工藝在頂層16的自由面上沉積由鎳制成的起始層17。該起始層的厚度可以在大約2到8μm之間。然后，通過電成型工藝在起始層17上沉積填充層18。該填充層18可以由銅制成并且具有到光刻層12的平面端面。該起始層17和填充層18構(gòu)成了以直線造型的導(dǎo)體13。如圖3所示。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，這些導(dǎo)體13的金屬層由例如鋁或銅或者鋁/銅層的組合制成。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，沉積填充層18，使其具有肩部19，該肩部布置在光刻層12的表面上。如圖4所示，填充層18顯示出蘑菇形的截面。
填充層18沉積在光刻層12的凹部14中。通過沉積，材料也在凹部14的邊界處沉積在光刻層12的表面上。所以，導(dǎo)體13的肩部19布置在光刻層12上。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖5所示，在填充層18的頂部沉積形成第二頂層20。該第二頂層20通過鍍覆工藝由鎳和金的合金制成，或者通過由浸沒工藝(immersion process)生產(chǎn)的錫層制成。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，帶有導(dǎo)體13的金屬層構(gòu)成柔性電路膜。該柔性電路膜可以三個(gè)空間方向上切割和/或形成，如圖6所示。
此后，例如通過蝕刻工藝將光刻層12除去，通過模制工藝用模制材料21覆蓋金屬層10的自由表面。對(duì)于模制材料，可以使用例如塑料合成物。該模制材料構(gòu)成殼體15，導(dǎo)體13嵌入該殼體中。這一工藝步驟示出在圖7中。
之后，通過蝕刻工藝將金屬層10從導(dǎo)體13和頂層16除去。在后續(xù)的步驟中，頂層16被除去，起始層17被第三頂層22覆蓋。該第三頂層22通過與第二頂層20相同的工藝和材料生產(chǎn)。該工藝步驟示出在圖8中。殼體可以具有小板的形狀，這樣，殼體構(gòu)成了可以通過隨后的成型工藝形成的電絕緣層，從而制成三維模制的互連器件。該工藝可以被用來生產(chǎn)例如用于移動(dòng)電話的同軸導(dǎo)體的電導(dǎo)體元件。同軸導(dǎo)體可以用作移動(dòng)電話的切換同軸導(dǎo)體，用于測(cè)試和車輛套件應(yīng)用(car kit application)。同軸導(dǎo)體的切換功能可以用來從移動(dòng)電話的內(nèi)部電話天線到外部車輛天線傳輸信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)帶有殼體和導(dǎo)體的電導(dǎo)體元件的方法，所述殼體通過模制工藝制成，所述導(dǎo)體嵌入所述殼體中，通過電成型工藝在金屬層上生產(chǎn)所述導(dǎo)體，其特征在于，導(dǎo)體和金屬層通過模制工藝被殼體覆蓋，并且將金屬層從所述導(dǎo)體和所述殼體除去。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬層被光刻層覆蓋，將導(dǎo)體布圖從光刻層除去，將如此結(jié)構(gòu)的光刻層用作通過電成型工藝在金屬層上沉積導(dǎo)體的掩膜。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將所述光刻層從金屬層的表面除去，導(dǎo)體和金屬層表面通過模制工藝被塑料材料覆蓋，通過蝕刻工藝將金屬層除去。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將導(dǎo)體沉積在光刻層的凹部中，并且在光刻層上具有肩部。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，金屬層由鋁薄片制成。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述電成型加工之前將所述頂層沉積在金屬層上。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過電成型工藝生產(chǎn)金屬起始層，在起始層上沉積填充層，以生產(chǎn)導(dǎo)體。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在導(dǎo)體的頂和/或底部上分別沉積第二或第三頂層。
9.一種帶有殼體和導(dǎo)體的電導(dǎo)體元件，所述殼體通過模制工藝制成，所述導(dǎo)體嵌入所述殼體，其特征在于，所述電導(dǎo)體元件通過如權(quán)利要求1所述的方法生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)帶有殼體和導(dǎo)體的電導(dǎo)體元件的方法，所述殼體通過模制工藝制成，所述導(dǎo)體嵌入所述殼體，通過電成型工藝在金屬層上生產(chǎn)所述導(dǎo)體。導(dǎo)體和金屬層通過模制工藝被殼體覆蓋，并且將金屬層從所述導(dǎo)體和所述殼體除去。該方法有利地組合公知的模制工藝和公知的電成型工藝，從而提供了一種生產(chǎn)電導(dǎo)體元件的可靠方法。
文檔編號(hào)H01B5/14GK1591703SQ200410057810
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
發(fā)明者約翰尼斯·M·J·登奧特 申請(qǐng)人:蒂科電子尼德蘭公司