-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen
und mechanischen Verbindung, wobei ein Festkörper bereitgestellt
wird, der einen Träger aufweist, an dessen Oberfläche
mindestens ein elektrischer Kontaktbereich und ein diesen umgrenzender,
elektrisch isolierender Trägerbereich angeordnet ist, wobei
ein flexibles, flächiges Kabel bereitgestellt wird, das
mindestens eine flächige Trägerschicht aus einem
elektrisch isolierenden Werkstoff und wenigstens eine daran angeordnete
Leiterbahn aufweist, die an der Oberfläche des Kabels zumindest
eine elektrische Kontaktierungsstelle hat, an die seitlich ein elektrisch
isolierender Kabelbereich angrenzt, und wobei das Kabel und der
Festkörper in einer Vormontagestellung relativ zueinander
positioniert und der Kontaktbereich mit der Kontaktierungsstelle
elektrisch verbunden wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung,
die ein flexibles, flächiges Kabel und einen damit verbundenen
Festkörper aufweist, wobei der Festkörper einen
Träger hat, an dessen Oberfläche mindestens ein
elektrischer Kontaktbereich und ein diesen umgrenzender, elektrisch
isolierender Trägerbereich angeordnet sind, wobei das Kabel
mindestens eine flächige Trägerschicht aus einem
elektrisch isolierenden Werkstoff und wenigstens eine daran angeordnete
Leiterbahn aufweist, die an der Oberfläche des Kabels zumindest
eine elektrische Kontaktierungsstelle hat, an die seitlich ein elektrisch
isolierender Kabelbereich angrenzt, und wobei die Kontaktierungsstelle
mit dem Kontaktbereich elektrisch verbunden ist.
-
Ein
derartiges Verfahren und eine derartige Anordnung sind aus Meyer,
Jörg-Uwe et al. „High Density Interconnects and
Flexible Hybrid Assemblies for Active Biomaterial Implants",
IEEE Transactions an Advanced Packaging, Band 24, Nr. 3 (3. August
2001) bekannt. Bei dem Verfahren wird zunächst
ein flexibles Kabel bereitgestellt. In einem ersten Verfahrensschritt
wird dazu auf ein Hilfssubstrat im Schleuderverfahren eine Polyimidschicht
aufgebracht. Auf der Polyimidschicht wird eine Leiterbahnstruktur
erzeugt, indem eine Metallisierung aufgesputtert und lithographisch
strukturiert wird. Die Metallisierung und die seitlich daran angrenzenden Oberflächenbereiche
der Polyimidschicht werden in einem weiteren Verfahrensschritt flächig
mit einer elektrischen Isolationsschicht beschichtet. Auf dieser wird
eine zweite Metallisierung aufgebracht, aus der eine Kontaktierungsstruktur
erzeugt wird, die über Durchkontaktierungen mit der Leiterbahnstruktur elektrisch
verbunden wird. In die so erhaltene Schichtenfolge werden Innerhalb
der Kontaktierungsstrukturen Durchbrüche eingebracht. Auf
die Schichtenfolge wird zur Isolation eine weitere Polyimidschicht
aufgebracht und danach wird das so erhaltene Kabel vom Hilfssubstrat
abgezogen.
-
Außerdem
wird ein Festkörper bereitgestellt, der als Träger
einen Halbleiterchip aufweist, an dessen Oberfläche elektrische
Kontaktbereiche angeordnet sind, die von elektrisch isolierenden
Trägerbereichen umgrenzt werden.
-
In
einem weiteren Verfahrensschritt werden das Kabel und der Träger
in eine Vormontagestellung derart relativ zueinander positioniert,
dass die Durchbrüche des Kabels über den Kontaktbereichen
des Festkörpers angeordnet sind und die Kontaktierungsstruktur
des Kabels den Kontaktbereichen abgewandt ist. An den einzelnen
Kontaktbereichen wird nun nacheinander eine Bondkapillare positioniert,
um auf die Kontaktbereiche unter Anwendung von Druck, Temperatur
und Ultraschallenergie jeweils eine Bondkugel aufzubringen. Die
Bondkugel verschweißt mit dem Kontaktbereich und der Kontaktierungsstruktur
und stellt dadurch eine elektrische Verbindung zwischen dem betreffenden
Kontaktbereich und der Kontaktierungsstruktur her.
-
Das
Verfahren hat den Nachteil, dass die einzelnen Bondkugeln nur nacheinander
auf die Kontaktbereiche aufgebracht werden können. Die
Durchführung des Verfahren ist deshalb relativ zeitaufwändig.
Ungünstig ist außerdem, dass die elektrische Verbindung
zwischen den Kontaktbereichen und der Kontaktierungsstruktur nur
eine geringe mechanische Festigkeit aufweist. Bei Anwendungen, bei
denen mechanische Belastungen am Kabel auftreten können,
wie zum Beispiel bei medizinischen Implantaten, muss daher die Verbindungsstelle
verstärkt werden. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens
besteht darin, dass die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktbereichen
und der Kontaktierungsstruktur nur schlecht gegen Korrosion geschützt
sind. Bei Anwendungen, bei denen die Anordnung mit Feuchtigkeit
oder aggressiven Medien in Kontakt geraten können, muss
deshalb zur Verbesserung der Langzeitstabilität der elektrischen
Verbindung und zur Vermei dung von Kriechströmen eine Umkapselung
an den Kontaktbereichen angebracht werden, beispielsweise eine Silikonbeschichtung.
Ungünstig ist ferner, dass die Bondkugeln über
die Oberfläche des Flachbandkabels überstehen.
Die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktbereichen und der
Kontaktierungsstruktur weist deshalb noch eine relativ große Bauhöhe
auf.
-
Es
besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten
Art zu schaffen, das es ermöglicht, eine gegen das Eindringen
von Dämpfen oder flüssigen Medien geschützte
elektrische Verbindung zwischen dem Festkörper und dem
Kabel einfach und schnell herzustellen. Ferner besteht die Aufgabe,
eine Anordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die auf
einfache Weise kostengünstig herstellbar ist und bei der
der Kontaktbereich und die Kontaktierungsstelle vor einem Kontakt
mit Feuchtigkeit oder dergleichen flüssigen Medien geschützt
ist.
-
Diese
Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst,
dass eine elektrisch isolierende Haftschicht derart auf die Oberfläche
des Kabels aufgebracht und die Kontaktierungsstelle derart auf der Trägerschicht
angeordnet wird, dass die Haftschicht die Kontaktierungsstelle unterbrechungsfrei
umgrenzt und an der Oberfläche des Kabels anhaftet, dass
der Festkörper und das Kabel danach in der Vormontagestellung
derart relativ zueinander positioniert werden, dass die Kontaktierungsstelle
des Kabels dem Kontaktbereich des Festkörpers und die Haftschicht
dem elektrisch isolierenden Trägerbereich zugewandt ist,
und dass der Festkörper und das Kabel dann derart gegeneinander
positioniert werden, dass die Kontaktierungsstelle den Kontaktbereich
elektrisch kontaktiert und die Haftschicht an der Oberfläche
des Festkörpers anhaftet.
-
Durch
das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich,
in einem einzigen Arbeitsschritt die Kontaktierungsstelle des Kabels
und den Kontaktbereich des Festkörpers elektrisch miteinander
zu verbinden und gleichzeitig eine stabile, flächige mechanische Verbindung
zwischen dem Kabel und dem Festkörper herzustellen. Da
die Haftschicht die Kontaktierungsstelle und den Kontaktbereich
unterbrechungsfrei umgrenzt und sowohl mit der Oberfläche
des Kabels als auch mit der Oberfläche des Festkörpers dicht
verbunden wird, kann die Haftschicht auch als Umkapselung genutzt
werden, welche die Kontaktierungsstelle und den Kontaktbereich gegen den
Zutritt von Dampf oder flüssigen Medien schützt.
In vorteilhafter Weise ist es mit dem Verfahren sogar möglich, mehrere
an dem Kabel vorgesehene, seitlich voneinander beabstandete Kontaktierungsstellen
gleichzeitig mit einem ihnen jeweils zugeordneten Kontaktbereich
des Festkörpers elektrisch und mechanisch zu verbinden
und zu verkapseln. Das Aufbringen der Haftschicht auf das Kabel
erfolgt bevorzugt bei einer Vielzahl von Kabeln gleichzeitig, die
zuvor auf einem Hilfssubstrat erzeugt wurden. Dadurch kann das Verfahren
in Serienfertigung noch schneller und kostengünstiger durchgeführt
werden. Die Haftschicht kann unter Einwirkung von Druck, Wärme
und/oder Ultraschallenergie mit einem den Kontaktbereich umgrenzenden
Oberflächenbereich des Festkörpers verbunden werden.
Die Haftschicht kann aus einem Klebstoff bestehen oder einen solchen
enthalten.
-
Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Festkörper
derart bereitgestellt, dass der Kontaktbereich gegenüber
einem seitlich dazu benachbarten Oberflächenbereich des
Trägers quer zu dessen Erstreckungsebene vorsteht, wobei die
Haftschicht derart an der Oberfläche des Kabels und die
Kontaktierungsstelle derart an der die Oberfläche der Trägerschicht
angeordnet werden, dass die Haftschicht an der Kontaktierungsstelle
eine Öffnung hat und mit ihrem die Öffnung umgrenzenden Randbereich
quer zu der Fläche, in der sich das Kabel erstreckt, gegenüber
der Kontaktierungsstelle vorsteht, und wobei der Festkörper
und das Kabel derart gegeneinander positioniert werden, dass der Kontaktbereich
durch die Öffnung hindurch die Kontaktierungsstelle kontaktiert.
Dadurch wird eine noch stabilere mechanische Verbindung zwischen
dem Kabel und dem Festkörper ermöglicht. Der Kontaktbereich
kann durch eine Metallisierung gebildet werden, die direkt oder
indirekt über mindestens eine Zwischenschicht auf den Träger
aufgebracht wird. Die Haftschicht kann zunächst ganzflächig
auf die Oberfläche des Kabels aufgebracht und dann an den Stellen,
an denen die Öffnungen sein sollen, bereichsweise von der
Oberfläche entfernt werden.
-
Bei
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
werden auf die Trägerschicht die Haftschicht und eine Kontaktierungsstruktur
derart aufgebracht, dass die Kontaktierungsstruktur gegenüber
einem seitlich dazu benachbarten Oberflächenbereich der
Haftschicht quer zur Erstreckungsebene der Trägerschicht
vorsteht und an ihrem der Trägerschicht abgewandten freien
Endbereich die Kontaktierungsstelle bildet, wobei der Kontaktbereich
in einer Vertiefung des Trägerbereichs angeordnet wird, und
wobei der Festkörper und das Kabel derart gegeneinander
positioniert werden, dass die Kontaktierungsstelle durch die Vertiefung
hindurch den Kontaktbereich kontaktiert. Auch durch diese Maßnahme wird
eine stabile mechanische Verbindung zwischen dem Kabel und dem Festkörper
ermöglicht.
-
Die
vorstehend genannte Aufgabe kann bezüglich des Verfahrens
auch dadurch gelöst werden, dass eine Haftschicht derart
auf die Oberfläche des Festkörpers aufgebracht
und der Kontaktbereich derart auf dem Träger angeordnet
wird, dass die Haftschicht den Kontaktbereich unterbrechungsfrei
umgrenzt und an der Oberfläche des Festkörpers
anhaftet, dass der Festkörper und das Kabel danach in der Vormontagestellung
derart relativ zueinander positioniert werden, dass die Kontaktierungsstelle
des Kabels dem Kontaktbereich des Trägers und die Haftschicht
dem elektrisch isolierenden Kabelbereich zugewandt ist, und dass
der Träger und das Kabel danach derart gegeneinander positioniert
werden, dass die Kontaktierungsstelle den Kontaktbereich elektrisch
kontaktiert und die Haftschicht an der Oberfläche des Kabels
anhaftet.
-
Auch
bei dieser Lösung können in einem einzigen Arbeitsschritt
die Kontaktierungsstelle des Kabels und der Kontaktbereich des Festkörpers
auf einfache Weise elektrisch und mechanisch miteinander verbunden
werden, wobei die Haftschicht wiederum als Umkapselung genutzt werden
kann. Das Verfahren ermöglicht es auch, mehrere an dem
Kabel vorgesehene, seitlich voneinander beabstandete Kontaktierungsstellen
gleichzeitig mit einem ihnen jeweils zugeordneten Kontaktbereich
des Festkörpers elektrisch und mechanisch zu verbinden.
Das Aufbringen der Haftschicht auf den Festkörper erfolgt
bevorzugt bei einer Vielzahl von einstückig miteinander verbundenen
Festkörpern gleichzeitig. Anschließend werden
die Festkörper dann vereinzelt. Die Haftschicht kann unter
Einwirkung von Druck, thermischer Energie und/oder Ultraschallenergie
mit einem die Kontaktierungsstelle umgrenzenden Oberflächenbereich
des Kabels verbunden werden. Die Haftschicht kann aus einem Klebstoff
bestehen oder einen solchen enthalten. Gegebenenfalls ist es sogar möglich,
dass zusätzlich zu der auf der Oberfläche des
Festkörpers vorgesehenen ersten Haftschicht eine zweite
Haftschicht an der Oberfläche des Kabels angeordnet ist,
die in der Vormontagestellung der ersten Haftschicht ist.
-
Vorteilhaft
ist, wenn die Haftschicht derart auf die Oberfläche des
Festkörpers aufgebracht und der Kontaktbereich derart auf
dem Träger angeordnet wird, dass der Kontaktbereich gegenüber
einem seitlich dazu benachbarten Oberflächenbereich der
Haftschicht quer zur Erstreckungsebene des Oberflächenbereichs
vorsteht und an seinem dem Träger abgewandten freien Endbereich
den Kontaktbereich bildet, wobei die Kontaktierungsstelle in einer
Vertiefung des Trägerbereichs angeordnet wird, und wobei der
Festkörper und das Kabel danach derart gegeneinander positioniert
werden, dass der Kontaktbereich durch die Vertiefung hindurch die
Kontaktierungsstelle kontaktiert. Das Verfahren ermöglicht
dadurch eine gute mechanische Verbindung zwischen dem Kabel und
dem Festkörper.
-
Bei
einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die
Haftschicht und der Kontaktbereich derart auf den Träger
aufgebracht, dass die Haftschicht am Kontaktbereich eine Vertiefung
hat und mit ihrem die Vertiefung umgrenzenden Randbereich quer zur
Erstreckungsebene des Trägers gegenüber dem Kontaktbereich
vorsteht, wobei auf die Trägerschicht eine Kontaktierungsstruktur derart
aufgebracht wird, dass diese gegenüber einem seitlich dazu
benachbarten Oberflächenbereich des elektrisch isolierenden
Kabelbereichs quer zur Erstreckungsebene des Oberflächenbereichs
vorsteht und an ihrem der Trägerschicht abgewandten freien
Endbereich die Kontaktierungsstelle bildet, und wobei der Festkörper
und das Kabel danach derart gegeneinander positioniert werden, dass
die Kontaktierungsstelle durch die Vertiefung hindurch den Kontaktbereich
kontaktiert.
-
Bei
Bedarf kann als elektrisch isolierender Kabelbereich eine Polymerschicht
auf die Trägerschicht und die Metallisierung aufgebracht
werden. Die wenigstens eine Leiterbahn kann dann zwischen der Trägerschicht
und der Polymerschicht angeordnet sein, so dass sie von diesen Schichten
zumindest abschnittweise umkapselt ist. An der Kontaktierungsstelle
kann in der Polymerschicht eine Öffnung vorgesehen sein.
Die Polymerschicht besteht bevorzugt aus dem gleichen Werkstoff
wie die Trägerschicht.
-
Die
vorstehend genannte Aufgabe wird bezüglich der Anordnung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kontaktierungsstelle
dem Kontaktbereich zugewandt ist, und dass zwischen dem Kabel und
dem Festkörper eine die Kontaktierungsstelle und den Kontaktbereich
unterbrechungsfrei umgrenzende Haftschicht angeordnet ist, die an der
Oberfläche des Festkörpers und an der Oberfläche
des Kabels flächig anhaftet.
-
Die
Haftschicht bildet dabei einerseits eine Umkapselung für
die Kontaktierungsstelle und den Kontaktbereich und dient andererseits
als mechanische Verbindung, die das Kabel am Festkörper
fixiert.
-
Nachfolgend
sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt:
-
1 bis 5 einen
Querschnitt durch ein Hilfssubstrat, auf das Schichten für
die Herstellung eines ersten flexiblen Flachband-Kabels aufgebracht wurden,
-
6 einen
Teilquerschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Anordnung, die das erste Flachband-Kabel und einen ersten Festkörper
aufweist, wobei das Kabel und der Festkörper in einer Vormontagestellung
relativ zueinander positioniert sind,
-
7 einen
Teilquerschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel der
Anordnung, wobei das Kabel und der Festkörper in Verbindungsstellung
angeordnet sind,
-
8 und 9 einen
Querschnitt durch ein Hilfssubstrat, auf das Schichten für
die Herstellung eines zweiten flexiblen Flachband-Kabels aufgebracht
wurden,
-
10 einen
Teilquerschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Anordnung, die das zweite Flachband-Kabel und einen zweiten Festkörper
aufweist, wobei das Kabel und der Festkörper in einer Vormontagestellung
relativ zueinander positioniert sind,
-
11 einen
Teilquerschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel der
Anordnung, wobei das Kabel und der Festkörper in Verbindungsstellung
angeordnet sind,
-
12 bis 16 einen
Querschnitt durch ein Hilfssubstrat, auf das Schichten für
die Herstellung eines dritten flexiblen Flachband-Kabels aufgebracht
wurden,
-
17 einen
Teilquerschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer
Anordnung, die das dritte Flachband-Kabel und einen dritten Festkörper
aufweist, wobei das Kabel und der Festkörper in einer Vormontagestellung
relativ zueinander positioniert sind,
-
18 einen
Teilquerschnitt durch das dritte, vierte, fünfte und sechste
Ausführungsbeispiel der Anordnung, wobei das Kabel und
der Festkörper in Verbindungsstellung angeordnet sind,
-
19 und 20 einen
Querschnitt durch ein Hilfssubstrat, auf das Schichten für
die Herstellung eines vierten flexiblen Flachband-Kabels aufgebracht
wurden,
-
21 einen
Teilquerschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel einer
Anordnung, die das vierte Flachband-Kabel und einen vierten Festkörper aufweist,
wobei das Kabel und der Festkörper in einer Vormontagestellung
relativ zueinander positioniert sind,
-
22 bis 24 einen
Querschnitt durch ein Hilfssubstrat, auf das Schichten für
die Herstellung eines fünften flexiblen Flachband-Kabels
aufgebracht wurden,
-
25 einen
Teilquerschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel
einer Anordnung, die das fünfte Flachband-Kabel und einen
fünften Festkörper auf weist, wobei das Kabel und
der Festkörper in einer Vormontagestellung relativ zueinander
positioniert sind,
-
26 und 27 einen
Querschnitt durch ein Hilfssubstrat, auf das Schichten für
die Herstellung eines sechsten flexiblen Flachband-Kabels aufgebracht
wurden, und
-
28 einen
Teilquerschnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel
einer Anordnung, die das sechste Flachband-Kabel und einen sechsten Fest
körper aufweist, wobei das Kabel und der Festkörper
in einer Vormontagestellung relativ zueinander positioniert sind.
-
Bei
einem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen
einer elektrischen Verbindung werden ein flexibles, flächiges
erstes Kabel 1a und ein erster Festkörper 2a bereitgestellt.
Zum Herstellen des ersten Kabels 1a wird auf ein Hilfssubstrat 3 eine
flächige Trägerschicht 4 aus einem elektrisch isolierenden
Werkstoff aufgebracht (1). Auf der Trägerschicht 4 werden
mehrere Leiterbahnen 5 erzeugt, die seitlich voneinander
beabstandet sind. Jede Leiterbahn 5 hat jeweils eine elektrische
Kontaktierungsstelle 6, die der Trägerschicht 4 abgewandt
ist.
-
In 2 ist
erkennbar, dass auf die mit den Leiterbahnen 5 beschichtete
Trägerschicht 4 ganzflächig eine Haftschicht 7 aufgebracht
wird, die an der Trägerschicht 4 anhaftet und
die Leiterbahnen 5 abdeckt. Auf die Haftschicht 7 wird
eine daran haftende Photomaske 8 aufgebracht, die über
den Kontaktierungsstellen 6 Öffnungen 9 aufweist
(3). Zum Entfernen der innerhalb der Öffnungen 9 befindlichen Bereiche
der Haftschicht 7 wird die Photomaske 8 mit einem
Lösungsmittel für die Haftschicht 7 in
Kontakt gebracht (4). Danach wird die Photomaske 8 von der
Haftschicht 7 entfernt (5). Die
einzelnen Kontaktierungsstellen 6 werden nun in einer zur
Erstreckungsebene der Trägerschicht 4 parallelen
Ebene von der Haftschicht 7 jeweils unterbrechungsfrei
umschlossen. Das so erhaltene erste Kabel 10 wird vom Hilfssubstrat 3 abgelöst.
-
In 6 ist
erkennbar, dass der erste Festkörper 20 einen
Träger 11, wie z. B. einen Halbleiterchip mit
elektrisch isolierender Oberfläche, aufweist, der an seiner
Oberfläche eine Metallisierung 12 hat. Auf der
Metallisierung 12 sind mehrere Kontaktstrukturen 13 angeordnet,
die seitlich durch einen elektrisch isolierenden Trägerbereich 14,
nämlich eine Passivierungsschicht, voneinander beabstandet sind.
Die Kontaktstrukturen 13 haben jeweils einen dem Träger 11 abgewandten
Kontaktbereich 15, der gegenüber der dem Träger 11 abgewandten
Oberfläche des Trägerbereichs 14 quer
zur Erstreckungsebene des Trägers 11 vorsteht.
-
Wie
in 6 erkennbar ist, werden das erste Kabel 10 und
der erste Festkörper 2a in eine Vormontagestellung
gebracht, in der die einzelnen Kontaktierungsstellen 6 des
ersten Kabels 1a jeweils einem ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 des
ersten Festkörpers 2a zugewandt sind und diesem
gegenüberliegen. Deutlich ist erkennbar, dass die einzelnen Kontaktbereiche 15 in
der Vormontagestellung jeweils direkt gegenüber einer Öffnung 9 der
Haftschicht angeordnet sind.
-
Dann
werden das erste Kabel 1a und der erste Festkörper 2a derart
aufeinander zu bewegt, dass die Kontaktierungsstellen 6 jeweils
den ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 berühren
und die Haftschicht 7 an der ihr zugewandten Oberfläche
des ersten Festkörpers 2a flächig zur
Anlage kommt und daran haften bleibt (7). Die
Kontaktbereiche 15 greifen dabei jeweils in eine Öffnung 9 der
Haftschicht 7 ein.
-
Das
erste Kabel 1a ist jetzt elektrisch und mechanisch mit
dem ersten Festkörper 2a verbunden. In 7 ist
erkennbar, dass die Kontaktierungsstellen 6 und die Kontaktbereiche 15 von
der Haftschicht 7 umkapselt werden.
-
Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden
zum Herstellen eines zweiten Kabels 1b zunächst
die in den 1–4 gezeigten Schritte
durchlaufen. Danach werden die in den Öffnungen 9 befindlichen
Bereiche der Leiterbahnen 5 jeweils mit einer Kontaktierungsstruktur 16 beschichtet,
die über die dem Hilfssubstrat 3 abgewandte Oberfläche
der Haftschicht 7 übersteht (8).
Danach wird die Photomaske 8 von der Haftschicht 7 entfernt
(9). Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
werden einzelnen Kontaktierungsstellen 6 in einer parallel
zur Erstreckungsebene der Trägerschicht 4 verlaufenden
Ebene von der Haftschicht 7 jeweils unterbrechungsfrei
umschlossen. Das so erhaltene zweite Kabel 1b wird vom
Hilfssubstrat 3 abgelöst.
-
In 10 ist
erkennbar, dass ein zweiter Festkörper 2b bereitgestellt
wird, der einen Träger 11 aufweist, auf dessen
Oberfläche eine Metallisierung 12 aufgebracht
ist. Die Metallisierung 12 weist mehrere seitlich voneinander
beabstandete Kontaktbereiche 15 auf, die dem Träger 11 abgewandt
sind und in Vertiefungen 17 angeordnet sind, die in einem
elektrisch isolierenden Trägerbereich 14 gebildet
sind.
-
Das
zweite Kabel 1b und der zweite Festkörper 2b werden
in eine Vormontagestellung gebracht, in der die einzelnen Kontaktierungsstellen 6 des zweiten
Kabels 1b jeweils einem ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 des
zweiten Festkörpers 2b zugewandt sind und diesem
gegenüberliegen. In 10 ist
deutlich erkennbar, dass die einzelnen Kontaktierungsstellen 6 in
der Vormontagestellung jeweils direkt gegenüber einer Vertiefung 17 des
Trägerbereichs 14 angeordnet sind.
-
Das
zweite Kabel 1b und der zweite Festkörper 2b werden
derart aufeinander zu bewegt, dass die Kontaktierungsstellen 6 jeweils
den ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 berühren
und die Haftschicht 7 an der ihr zugewandten Oberfläche
des zweiten Festkörpers 2b flächig zur
Anlage kommt und daran haften bleibt (11). Die
Kontaktbereiche 15 greifen dabei jeweils in eine Öffnung 9 des elektrisch
isolierenden Trägerbereichs 14 ein. Die Kontaktbereiche 15 werden
von der Haftschicht 7 dichtend umschlossen.
-
Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zum
Herstellen eines driften Kabels 1c auf ein Hilfssubstrat 3 eine
flächige Trägerschicht 4 aus einem elektrisch
isolierenden Werkstoff aufgebracht (1). Auf
der Trägerschicht 4 werden mehrere Leiterbahnen 5 erzeugt,
die seitlich voneinander beabstandet sind. Jede Leiterbahn 5 hat
jeweils eine elektrische Kontaktierungsstelle 6, die der
Trägerschicht 4 abgewandt ist.
-
In 12 ist
erkennbar, dass auf die mit den Leiterbahnen 5 beschichtete
Trägerschicht 4 ganzflächig eine Polymerschicht 18 aufgebracht
wird, die an der Trägerschicht 4 anhaftet und
die Leiterbahnen 5 abdeckt. Die Polymerschicht 18 besteht
aus dem gleichen Werkstoff wie die Trägerschicht 4,
beispielsweise aus Polyimid.
-
Auf
die Polymerschicht 18 wird ganzflächig eine Haftschicht 7 aufgetragen
(13). Auf diese wird eine Photomaske 8 aufgebracht,
die über den Kontaktierungsstellen 6 Öffnungen 9 aufweist (14).
-
Zum
Entfernen der innerhalb der Öffnungen 9 befindlichen
Bereiche der Haftschicht 7 und der Polymerschicht 18 wird
die Photomaske 8 mit einem Lösungsmittel für
die Haftschicht 7 und die Polymerschicht 18 in
Kontakt gebracht (15). Danach wird die Photomaske 8 von
der Haftschicht 7 entfernt (16) und
das so erhaltene dritte Kabel 1c wird von dem Hilfssubstrat
abgenommen.
-
Es
wird ein in 17 dargestellter dritter Festkörper 2c bereitgestellt,
der einen Träger 11 aufweist, der an seiner Oberfläche
eine Metallisierung 12 hat. Auf der Metallisierung 12 sind
mehrere Kontaktstrukturen 13 angeordnet, die seitlich durch
einen elektrisch isolierenden Trägerbereich 14 voneinander beabstandet
sind. Die Kontaktstrukturen 13 haben jeweils einen dem
Träger 11 abgewandten Kontaktbereich 15,
der gegenüber der dem Träger 11 abgewandten
Oberfläche des Trägerbereichs 14 quer
zur Erstreckungsebene des Trägers 11 vorsteht.
-
Das
dritte Kabel 1c und der drifte Festkörper 2c werden
in eine Vormontagestellung gebracht, in der die einzelnen Kontaktierungsstellen 6 des
driften Kabels 1c jeweils einem ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 des
driften Festkörpers 2c zugewandt sind und diesem
gegenüberliegen. In 17 ist
erkennbar, dass die einzelnen Kontaktbereiche 15 in der
Vormontagestellung jeweils direkt gegenüber einer Öffnung 9 der
Haftschicht 7 und Polymerschicht 18 angeordnet
sind.
-
Das
dritte Kabel 1c und der drifte Festkörper 2c werden
nun aufeinander zu bewegt, bis die Kontaktierungsstellen 6 jeweils
den ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 berühren
und die Haftschicht 7 an der ihr zugewandten Oberfläche
des dritten Festkörpers 2c flächig zur
Anlage kommt und daran haften bleibt (18). Die
Kontaktstrukturen 13 greifen dabei jeweils in eine Öffnung 9 der
Haftschicht 7 und Polymerschicht 18 ein.
-
Bei
einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden
zum Herstellen eines vierten Kabels 1d zunächst
die in den 1 und 12–15 gezeigten
Verfahrensschritte durchlaufen. Für diese Verfahrensschritte
gilt das oben Gesagte entsprechend.
-
Danach
wird in die Öffnungen 9 jeweils eine Kontaktierungsstruktur 16 eingebracht,
welche die Leiterbahn 5 in der Öffnung 9 kontaktiert.
In 19 ist erkennbar, dass die Kontaktierungsstruktur 16 über
die dem Hilfssubstrat 3 abgewandte Oberfläche der
Haftschicht 7 übersteht. Nachdem die Kontaktierungsstrukturen 16 erzeugt
wurden, wird die Photomaske 8 von der Haftschicht 7 entfernt
(20).
-
In 21 ist
erkennbar, dass ein vierter Festkörper 2d bereitgestellt
wird, der einen Träger 11 aufweist, auf dessen
Oberfläche eine Metallisierung 12 aufgebracht
ist. Die Metallisierung 12 weist mehrere seitlich voneinander
beabstandete Kontaktbereiche 15 auf, die dem Träger 11 abgewandt
sind und in Vertiefungen 17 angeordnet sind, die in einem
elektrisch isolierenden Trägerbereich 14 gebildet
sind.
-
Das
vierte Kabel 1d und der vierte Festkörper 2d werden
in eine Vormontagestellung gebracht, in der die einzelnen Kontaktierungsstellen 6 des
vierten Kabels 1d jeweils einem ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 des
vierten Festkörpers 2d zugewandt sind und diesem
gegenüberliegen. In 21 ist
erkennbar, dass die einzelnen Kontaktierungsstellen 6 in
der Vormontagestellung jeweils direkt gegenüber einer Vertiefung 17 des
Trägerbereichs 14 angeordnet sind.
-
Das
vierte Kabel 1d und der vierte Festkörper 2d werden
nun aufeinander zu bewegt, bis die Kontaktierungsstellen 6 jeweils
den ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 berühren
und die Haftschicht 7 an der ihr zugewandten Oberfläche
des vierten Festkörpers 2d flächig zur
Anlage kommt und daran haften bleibt (18). Die
Kontaktierungsstrukturen 16 greifen dabei jeweils in eine
Vertiefung 17 des Trägerbereichs 14 ein.
-
Bei
einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung
werden zum Herstellen eines fünften Kabels 1e zunächst
die in den 1 und 12 gezeigten
Verfahrensschritte durchlaufen. Dann wird auf die Polymerschicht 18 eine
Photomaske 10 aufgebracht, die über den Kontaktierungsstellen 6 Öffnungen 9 hat
(22).
-
Zum
Entfernen der innerhalb der Öffnungen 9 befindlichen
Bereiche der Polymerschicht 18 wird die Photomaske 10 mit
einem Lösungsmittel für die Polymer schicht 18 in
Kontakt gebracht (23). Danach wird die Photomaske 10 von
der Polymerschicht 18 entfernt (24).
-
Wie
in 25 erkennbar ist, wird ein fünfter Festkörper 2e bereitgestellt,
der einen Träger 11 aufweist, auf dessen Oberfläche
eine Metallisierung 12 aufgebracht ist. Die Metallisierung 12 weist
mehrere seitlich voneinander beabstandete Bereiche auf, die in Vertiefungen
angeordnet sind, die in einem elektrisch isolierenden Trägerbereich 14 und
einer auf diesem angeordneten und daran anhaftenden Haftschicht 7 gebildet
sind. Auf der Metallisierung 12 sind Kontaktstrukturen 13 angeordnet,
die jeweils einen dem Träger 11 abgewandten Kontaktbereich 15 aufweisen,
der gegenüber der dem Träger 11 abgewandten
Oberfläche der Haftschicht 7 quer zur Erstreckungsebene
des Trägers 11 vorsteht.
-
Das
fünfte Kabel 1e und der fünfte Festkörper 2e werden
in eine Vormontagestellung gebracht, in der die einzelnen Kontaktierungsstellen 6 des
fünften Kabels 1e jeweils einem ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 des
fünften Festkörpers 2e zugewandt sind
und diesem gegenüberliegen. In 25 ist
erkennbar, dass die einzelnen Kontaktbereiche 15 in der
Vormontagestellung jeweils direkt gegenüber einer Öffnung 9 der
Polymerschicht 18 angeordnet sind.
-
Das
fünfte Kabel 1e und der fünfte Festkörper 2e werden
nun aufeinander zu bewegt, bis die Kontaktierungsstellen 6 jeweils
den ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 berühren
und die Haftschicht 7 an der ihr zugewandten Oberfläche
des fünften Kabels 1e flächig zur Anlage
kommt und daran haften bleibt (18). Die
Kontaktstrukturen 13 greifen dabei jeweils in eine Öffnung 9 der
Polymerschicht 18 ein.
-
Bei
einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden
zum Herstellen eines sechsten Kabels 1f zunächst
die in den 1, 12, 22 und 23 gezeigten
Verfahrensschritte durchgeführt. Dann werden innerhalb
der Öffnungen 9 Kontaktierungsstrukturen 16 auf
die Leiterbahnen 5 aufgebracht (26). Die
Kontaktierungsstrukturen 16 haben jeweils einen der Trägerschicht 4 abgewandten
Kontaktbereich 6, der gegenüber der der Trägerschicht 4 abgewandten
Oberfläche der Polymerschicht 18 quer zur Erstreckungsebene
der Trägerschicht 4 vorsteht. Danach wird die
Photomaske 10 von der Polymerschicht 18 entfernt
(27) und in einem weiteren Verfahrensschritt wird
das sechste Kabel 1f vom Hilfssubstrat 3 abgelöst.
-
Wie
in 28 erkennbar ist, wird ein sechster Festkörper 2f bereitgestellt,
der einen Träger 11 aufweist, auf dessen Oberfläche
eine Metallisierung 12 aufgebracht ist. Die Metallisierung 12 weist
mehrere seitlich voneinander beabstandete Bereiche auf, die in Vertiefungen 17 angeordnet
sind, die in einem elektrisch isolierenden Trägerbereich 14 und
einer auf diesem angeordneten und daran anhaftenden Haftschicht 7 gebildet
sind. Die Metallisierung 12 hat an ihrer dem Träger 11 abgewandten
Oberfläche elektrische Kontaktbereiche 15, die
unterhalb der Haftschicht 7 angeordnet sind.
-
Das
sechste Kabel 1f und der sechste Festkörper 2f werden
in eine Vormontagestellung gebracht, in der die einzelnen Kontaktierungsstellen 6 des
sechsten Kabels 1f jeweils einem ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 des
sechsten Festkörpers 2f zugewandt sind und diesem
gegenüberliegen. In 28 ist
erkennbar, dass die einzelnen Kontaktierungsstellen 6 in
der Vormontagestellung jeweils direkt gegenüber einer die
Haftschicht 7 und den Trägerbereich 14 durchsetzenden
Vertiefung 17 angeordnet sind.
-
Das
sechste Kabel 1f und der sechste Festkörper 2f werden
nun aufeinander zu bewegt, bis die Kontaktierungsstellen 6 jeweils
den ihnen zugeordneten Kontaktbereich 15 berühren
und die Haftschicht 7 an der ihr zugewandten Oberfläche
des sechsten Kabels 1f flächig zur Anlage kommt
und daran haften bleibt (18). Die
Kontaktierungsstrukturen 16 greifen dabei jeweils in eine
Vertiefung 17 der Haftschicht 7 bzw. des elektrisch
isolierenden Trägerbereichs 14 ein.
-
Erwähnt
werden soll noch, dass das Kabel 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f in
der Vormontagestellung und ggf. auch beim Gegeneinaderpositionieren
von Kabel 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f und
Festkörper 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f noch
auf dem Hilfssubstrat 3 angeordnet sein kann.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Meyer, Jörg-Uwe
et al. „High Density Interconnects and Flexible Hybrid
Assemblies for Active Biomaterial Implants”, IEEE Transactions
an Advanced Packaging, Band 24, Nr. 3 (3. August 2001) [0002]