DE102024116078A1

DE102024116078A1 - Electrical component with at least one electrical through-hole and method for manufacturing such an electrical component

Info

Publication number: DE102024116078A1
Application number: DE102024116078.0A
Authority: DE
Inventors: Simon Fischer; Ulf Berger; Martin Hermenau; Nikos Oelsner
Original assignee: Heliatek GmbH
Current assignee: Heliatek GmbH
Priority date: 2024-06-10
Filing date: 2024-06-10
Publication date: 2025-12-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement (10) mit mindestens einer elektrischen Durchkontaktierung (30) durch ein Laminat (20), wobei das Laminat (20) eine zwischen einer oberen elektrisch isolierenden Schicht (21) und einer unteren elektrisch isolierenden Schicht (23) angeordnete elektrisch leitfähige Schicht (22) umfasst, wobei die elektrische Durchkontaktierung (30) von einem auf einer Unterseite des Laminats (20) angeordneten unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelement (12) durch das Laminat (20) zu einer Oberseite des Laminats (20) geführt ist, wobei in einem Abstand um die elektrische Durchkontaktierung (30) eine Isolierwandung (50) aus einem Isoliermaterial in dem Laminat (20) vollständig um die elektrische Durchkontaktierung (30) umlaufend ausgebildet ist, und die Isolierwandung (50) an ihrem an der Oberseite des Laminats (20) angeordneten Endbereich eine Erhebung (51) über das Laminat (20) hinaus aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Durchkontaktierung (30) durch ein Laminat (20) eines elektrischen Bauelements (10). The invention relates to an electrical component (10) with at least one electrical via (30) through a laminate (20), wherein the laminate (20) comprises an electrically conductive layer (22) arranged between an upper electrically insulating layer (21) and a lower electrically insulating layer (23), wherein the electrical via (30) extends from a lower electrically conductive contact element (12) arranged on a bottom surface of the laminate (20) through the laminate (20) to a top surface of the laminate (20), wherein an insulating wall (50) made of an insulating material is formed completely around the electrical via (30) in the laminate (20) at a distance around the electrical via (30), and the insulating wall (50) has a projection (51) extending beyond the laminate (20) at its end region arranged on the top surface of the laminate (20), and a method for producing such an electrical via (30) through a laminate (20) of an electrical component (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement mit mindestens einer elektrischen Durchkontaktierung durch ein Laminat zu einem elektrisch leitfähigen Kontaktelement, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrischen Bauelements.The invention relates to an electrical component with at least one electrical through-hole connection through a laminate to an electrically conductive contact element, and to a method for manufacturing such an electrical component.

Elektrische Bauelemente, insbesondere organische elektronische Bauelemente, beispielsweise organische photovoltaische Elemente (OPVs) und organische Leuchtdioden (organic light emitting diode, OLED), zeigen eine stark verminderte Lebensdauer durch direkten Kontakt mit Luft, insbesondere Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit, und müssen daher hinreichend durch eine Barriereschicht und/oder eine Verkapselung geschützt werden. Zum Schutz vor Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit sind spezielle Folien, sogenannte Barrierefolien, und Laminate, gebildet aus Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften, bekannt.Electrical components, especially organic electronic components such as organic photovoltaic cells (OPVs) and organic light-emitting diodes (OLEDs), exhibit a significantly reduced lifespan due to direct contact with air, particularly oxygen and/or moisture, and therefore require adequate protection from a barrier layer and/or encapsulation. Special films, known as barrier films, and laminates composed of layers with different properties are used for protection against oxygen and/or moisture.

Zur elektrischen Kontaktierung derartig geschützter elektrischer Bauelemente muss eine Durchkontaktierung durch das Laminat oder die Barrierefolien hergestellt werden. Laminate, die einen guten Schutz gegen eindringenden Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit bieten, können eine metallische Barrierefolie umfassen, die zwischen zwei Kunststofffolien eingebettet ist.To electrically connect such protected electrical components, a through-hole connection must be created through the laminate or barrier films. Laminates that offer good protection against penetrating oxygen and/or moisture can comprise a metallic barrier film embedded between two plastic films.

Um im Falle von elektrischen Durchkontaktierungen durch ein Laminat mit einer metallischen Barrierefolie eine elektrisch leitfähige Verbindung, insbesondere Kurzschlüsse, über die metallische Barrierefolie zu vermeiden, werden die elektrischen Durchkontaktierungen von dem Laminat elektrisch isoliert, beispielsweise mittels Ummantelung mit einem isolierenden Material.In order to avoid electrically conductive connections, especially short circuits, across a metallic barrier film in the case of electrical vias through a laminate, the electrical vias are electrically insulated from the laminate, for example by sheathing with an insulating material.

KR 102011128247 A offenbart eine elektronische Vorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, wobei die Wand einer Kontaktöffnung durch ein Substrat mit einem organischen Isolator verkleidet und nachfolgend ein Metall in die verkleidete Kontaktöffnung gefüllt wird. KR 102011128247 A discloses an electronic device and a method for its manufacture, wherein the wall of a contact opening is lined by a substrate with an organic insulator and subsequently a metal is filled into the lined contact opening.

Trotz einer isolierenden Ummantelung einer elektrischen Durchkontaktierung kann es zu einem durch entlang der isolierenden Ummantelung verlaufenden Kriechströme verursachten Kurzschluss kommen, da die Grenzfläche zwischen der isolierenden Ummantelung und den Folien des Laminats einen Pfad für Kriechströme bietet. Ein Laminat zur Verkapselung eines elektronischen Bauelements ist typischerweise 100 µm bis 200 µm stark, sodass vergleichsweise kurze Kriechstrompfade entlang der isolierenden Ummantelung einer elektrischen Durchkontaktierung mit entsprechend hohen Kriechströmen gebildet sind.Despite an insulating encapsulation of an electrical via, a short circuit can occur due to leakage currents flowing along the insulating encapsulation, as the interface between the insulating encapsulation and the laminate sheets provides a path for these currents. A laminate used to encapsulate an electronic component is typically 100 µm to 200 µm thick, resulting in relatively short leakage current paths along the insulating encapsulation of an electrical via, with correspondingly high leakage currents.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Bauelement mit mindestens einer elektrischen Durchkontaktierung durch ein Laminat, umfassend eine zwischen zwei elektrisch isolierenden Schichten angeordnete elektrisch leitfähige Schicht, bereitzustellen, wobei oben genannte Nachteile nicht auftreten, und wobei insbesondere ein durch Kriechströme entlang einer elektrischen Isolierung der elektrischen Durchkontaktierung und die elektrisch leitfähige Schicht verursachter elektrisch leitfähigen Verbindung, insbesondere eines Kurzschlusses, zwischen der elektrischen Durchkontaktierung und einer weiteren elektrischen Kontaktierung, insbesondere einer zweiten Durchkontaktierung, des elektrischen Bauelements zumindest weitgehend vermieden werden soll. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchkontaktierung durch ein Laminat eines elektrischen Bauelements bereitgestellt werden, wobei insbesondere eine einfache und sichere elektrische Durchkontaktierung durch ein Laminat eines elektrischen Bauelements, insbesondere in einem Rolle-zu-Rolle Verfahren, bereitgestellt wird.The invention is therefore based on the objective of providing an electrical component with at least one electrical via through a laminate comprising an electrically conductive layer arranged between two electrically insulating layers, without the aforementioned disadvantages, and in particular avoiding, at least to a large extent, an electrically conductive connection, especially a short circuit, between the electrical via and another electrical contact, especially a second via, of the electrical component caused by leakage currents along the electrical insulation of the electrical via and the electrically conductive layer. Furthermore, a method for producing an electrical via through a laminate of an electrical component is to be provided, in particular a simple and reliable electrical via through a laminate of an electrical component, especially in a roll-to-roll process.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The problem is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments arise from the dependent claims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein elektrisches Bauelement mit mindestens einer elektrischen Durchkontaktierung durch ein Laminat bereitgestellt wird. Das Laminat umfasst eine obere elektrisch isolierende Schicht und eine untere elektrisch isolierende Schicht sowie eine zwischen der oberen elektrisch isolierenden Schicht und der unteren elektrisch isolierenden Schicht angeordnete elektrisch leitfähige Schicht. Die elektrische Durchkontaktierung ist von einem auf einer Unterseite des Laminats angeordneten unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelement durch das Laminat zu einer Oberseite des Laminats geführt und ist mit einem auf der Oberseite des Laminats angeordneten oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement elektrisch leitfähig kontaktiert oder kontaktierbar. In einem Abstand um die elektrische Durchkontaktierung ist eine Isolierwandung aus einem Isoliermaterial in dem Laminat vollständig um die elektrische Durchkontaktierung umlaufend ausgebildet, wobei sich die Isolierwandung von der Oberseite des Laminats aus vollständig zumindest bis durch die elektrisch leitfähige Schicht hindurch erstreckt. Die Isolierwandung weist an ihrem an der Oberseite des Laminats angeordneten Endbereich eine Erhebung über das Laminat hinaus auf, die auf der Oberseite des Laminats in radialer Richtung hin zu und/oder weg von der elektrischen Durchkontaktierung mit einem Überstand lateral über das Laminat übersteht.The problem is solved, in particular, by providing an electrical component with at least one electrical via through a laminate. The laminate comprises an upper electrically insulating layer and a lower electrically insulating layer, as well as an electrically conductive layer arranged between the upper and lower electrically insulating layers. The electrical via extends from a lower electrically conductive contact element located on the underside of the laminate through the laminate to a top side of the laminate and is electrically contacted, or can be contacted, with an upper electrically conductive contact element located on the top side of the laminate. At a distance around the electrical via, an insulating wall made of an insulating material is formed completely around the electrical via within the laminate, the insulating wall extending completely from the top side of the laminate at least as far as the electrically conductive layer. The insulating wall has a protrusion at its end area located on the top of the laminate, extending beyond the laminate and projecting laterally over the laminate in a radial direction towards and/or away from the electrical via.

Erfindungsgemäß werden insbesondere zwei potentialführende Kontaktelemente, nämlich das untere elektrisch leitfähige Kontaktelement und das obere elektrisch leitfähige Kontaktelement, mittels der elektrischen Durchkontaktierung durch ein Laminat mit elektrisch leitfähiger Schicht hindurch elektrisch leitfähig kontaktiert. Dabei wird insbesondere eine Isolation der elektrischen Durchkontaktierung zu der elektrisch leitfähigen Schicht hergestellt.According to the invention, two potential-carrying contact elements, namely the lower electrically conductive contact element and the upper electrically conductive contact element, are electrically contacted by means of electrical vias through a laminate with an electrically conductive layer. In particular, this creates insulation between the electrical via and the electrically conductive layer.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das elektrische Bauelement ein Substrat auf, wobei das Laminat mit dem daran angeordneten unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelement auf dem Substrat angeordnet ist.In a preferred embodiment, the electrical component has a substrate, wherein the laminate with the lower electrically conductive contact element arranged thereon is arranged on the substrate.

Als Abstand der Isolierwandung zu der elektrischen Durchkontaktierung wird insbesondere die kleinste Distanz zwischen innerer Mantelfläche der, bevorzugt hohlzylinderförmigen, Isolierwandung und der äußeren Mantelfläche der, bevorzugt zylinderförmigen, elektrischen Durchkontaktierung verstanden.The distance between the insulating wall and the electrical via is understood in particular to be the smallest distance between the inner surface of the insulating wall, preferably a hollow cylindrical one, and the outer surface of the electrical via, preferably a cylindrical one.

Das erfindungsgemäße elektrische Bauelement mit mindestens einer elektrischen Durchkontaktierung durch ein Laminat weist Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik auf. Indem die Isolierwandung an ihrem an der Oberseite des Laminats angeordneten Endbereich eine Erhebung über das Laminat hinaus aufweist, die auf der Oberseite des Laminats mit einem Überstand in radialer Richtung insbesondere weg von der elektrischen Durchkontaktierung lateral über das Laminat übersteht, ist der Kriechstrompfad für einen Kriechstrom von oder zu der elektrisch leitfähigen Schicht des Laminats zu und/oder von dem oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement aufgrund des Überstands der Erhebung verlängert, wodurch in vorteilhafter Weise ein bei an der elektrischen Durchkontaktierung anliegender Spannung entlang der Isolierwandung fließender Kriechstrom entsprechend der Größe des Überstands reduziert werden kann. Vorteilhafterweise wird mittels des Überstands der Erhebung weg von der elektrischen Durchkontaktierung ein Kriechstrom reduziert. Vorteilhafterweise wird eine elektrisch leitende Kontaktierung zwischen dem oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement und dem unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelement des elektrischen Bauelements gewährleistet. Vorteilhafterweise wird eine elektrisch leitfähige Verbindung, insbesondere ein Kurzschluss, zwischen zwei elektrischen Durchkontaktierungen aufgrund von Kriechströmen verhindert. Vorteilhafterweise bleibt die Diffusionsdichtigkeit des Laminats bei Einsatz als Schutzschicht erhalten. Vorteilhafterweise wird das Auftreten von parasitären Strömen durch die elektrisch leitfähige Schicht des Laminats zumindest weitgehend unterbunden.The electrical component according to the invention, with at least one electrical via through a laminate, offers advantages compared to the prior art. By having the insulating wall at its end region located on the top side of the laminate projecting beyond the laminate, this projection extends laterally beyond the laminate in a radial direction, particularly away from the electrical via, thus lengthening the leakage current path for leakage current from or to the electrically conductive layer of the laminate to and/or from the upper electrically conductive contact element. This advantageously reduces the leakage current flowing along the insulating wall when a voltage is applied to the electrical via, corresponding to the size of the projection. Advantageously, the leakage current is reduced by means of the projection extending away from the electrical via. Furthermore, an electrically conductive connection between the upper and lower electrically conductive contact elements of the electrical component is advantageously ensured. Advantageously, an electrically conductive connection, especially a short circuit, between two electrical vias due to leakage currents is prevented. Advantageously, the diffusion tightness of the laminate is maintained when used as a protective layer. Advantageously, the occurrence of parasitic currents is at least largely prevented by the electrically conductive layer of the laminate.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist elektrisch leitfähige Schicht eine Schichtdicke von 10 µm bis 500 µm auf, bevorzugt von 10 µm bis 300 µm, bevorzugt von 10 µm bis 200 µm, bevorzugt von 10 µm bis 100 µm, bevorzugt von 20 µm bis 500 µm, bevorzugt von 20 µm bis 300 µm, bevorzugt von 20 µm bis 200 µm, bevorzugt von 50 µm bis 500 µm, oder bevorzugt von 50 µm bis 200 µm.In a preferred embodiment, the electrically conductive layer has a thickness of 10 µm to 500 µm, preferably 10 µm to 300 µm, preferably 10 µm to 200 µm, preferably 10 µm to 100 µm, preferably 20 µm to 500 µm, preferably 20 µm to 300 µm, preferably 20 µm to 200 µm, preferably 50 µm to 500 µm, or preferably 50 µm to 200 µm.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das elektrische Bauelement eine elektrisch aktive Schicht auf. Hierbei ist das auf dem elektrischen Bauelement angeordnete Laminat mit seiner Oberseite von der elektrisch aktiven Schicht des elektrischen Bauelements abgewandt und mit seiner Unterseite der elektrisch aktiven Schicht des elektrischen Bauelements zugewandt. Bevorzugt ist die elektrisch aktive Schicht eine photoaktive Schicht, die einen Beitrag zur Absorption von Strahlung liefert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die photoaktive Schicht eine lichtabsorbierende Schicht, insbesondere eine lichtabsorbierende Schicht eines photovoltaischen Elements.In a preferred embodiment, the electrical component has an electrically active layer. Here, the laminate arranged on the electrical component has its upper surface facing away from the electrically active layer of the component and its underside facing the electrically active layer. Preferably, the electrically active layer is a photoactive layer that contributes to the absorption of radiation. In a preferred embodiment, the photoactive layer is a light-absorbing layer, in particular a light-absorbing layer of a photovoltaic cell.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das elektrische Bauelement mindestens zwei elektrisch leitfähige Durchkontaktierungen durch das Laminat auf. Bevorzugt sind die elektrisch leitfähigen Durchkontaktierungen jeweils zu einem auf der Oberfläche der Oberseite des elektrischen Bauelements angeordneten oberen elektrisch leitfähigem Kontaktelement ausgebildet. Hierbei kann das jeweilige obere elektrisch leitfähige Kontaktelement mittel- oder unmittelbar an dem Laminat angeordnet sein.In a preferred embodiment, the electrical component has at least two electrically conductive vias through the laminate. Preferably, each electrically conductive via is configured to form an upper electrically conductive contact element arranged on the surface of the top side of the electrical component. The respective upper electrically conductive contact element can be arranged either directly or indirectly on the laminate.

In einer bevorzugten Ausführungsform bildet das Laminat eine Schutzschicht, unter der ein Element, insbesondere ein vor Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit zu schützendes Element, des elektrischen Bauelements angeordnet ist.In a preferred embodiment, the laminate forms a protective layer under which an element, in particular an element to be protected from oxygen and/or moisture, of the electrical component is arranged.

Unter einer Schutzschicht wird insbesondere eine Barriereschicht zum Verhindern der Durchlässigkeit von äußeren Einflüssen, insbesondere von Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit, und/oder eine Schutzschicht zur Erhöhung der mechanischen Widerstandsfähigkeit, insbesondere Kratzfestigkeit, und/oder eine Filterschicht, bevorzugt eine Schicht mit einem UV-Filter, verstanden.A protective layer is understood to be, in particular, a barrier layer to prevent the permeability of external influences, especially oxygen and/or moisture, and/or a protective layer to increase mechanical resistance, especially scratch resistance, and/or a filter layer, preferably a layer with a UV filter.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektrisch leitfähige Schicht des Laminats eine Barriereschicht, welche insbesondere eine Diffusion von Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit durch das Laminat verhindert. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die elektrisch leitfähige Schicht des Laminats wenigstens ein Metall oder eine Legierung davon, oder besteht aus einem Metall.In a preferred embodiment, the electrically conductive layer of the laminate is a barrier layer that, in particular, prevents the diffusion of oxygen and/or moisture through the laminate. In a preferred embodiment, the electrically conductive layer of the laminate comprises at least one metal or an alloy thereof, or consists of a metal.

In einer bevorzugten Ausführungsform steht die Erhebung der Isolierwandung mit einem Überstand in radialer Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung lateral über das Laminat über.In a preferred embodiment, the raised insulating wall projects laterally beyond the laminate with a radial projection away from the electrical via.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Oberseite des Laminats an der oberen elektrisch isolierenden Schicht mindestens eine weitere Schicht angeordnet ist, durch die die elektrische Durchkontaktierung und die Isolierwandung geführt sind.According to a further development of the invention, it is provided that at least one further layer is arranged on the top side of the laminate on the upper electrically insulating layer, through which the electrical via and the insulating wall are guided.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die weitere Schicht nicht elektrisch leitfähig, insbesondere isolierend.In a particularly preferred embodiment, the further layer is not electrically conductive, in particular insulating.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die weitere Schicht eine Funktionsschicht zwischen dem Laminat und dem oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement, bevorzugt eine Farbschicht, eine Filterschicht und/oder eine Klebeschicht, wobei die elektrische Durchkontaktierung und die in einem Abstand um die elektrische Durchkontaktierung umlaufend ausgebildete Isolierwandung auch in der an dem Laminat angeordneten Funktionsschicht gebildet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Funktionsschicht über die gesamte Ausdehnung des Laminats angeordnet. In einer alternativ bevorzugten Ausführungsform ist die Funktionsschicht nur bereichsweise in der Umgebung der elektrischen Durchkontaktierung zwischen dem oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement und der Oberseite des Laminats angeordnet.In a preferred embodiment, the additional layer is a functional layer between the laminate and the upper electrically conductive contact element, preferably a color layer, a filter layer, and/or an adhesive layer, wherein the electrical via and the insulating wall formed at a distance around the electrical via are also formed in the functional layer arranged on the laminate. In a preferred embodiment, the functional layer is arranged over the entire extent of the laminate. In an alternatively preferred embodiment, the functional layer is arranged only in certain areas in the vicinity of the electrical via between the upper electrically conductive contact element and the top surface of the laminate.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine weitere Schicht auf der oberen Schicht des Laminats als eine Klebeschicht ausgebildet mittels derer das obere elektrisch leitfähige Kontaktelement auf dem Laminat befestigt ist, wobei die elektrische Durchkontaktierung und die Isolierwandung durch die Klebeschicht geführt sind. Bevorzugt sind das Laminat und das untere elektrisch leitfähige Kontaktelement mittels der Klebeschicht formschlüssig verbunden.In a preferred embodiment, the at least one further layer on the upper layer of the laminate is designed as an adhesive layer by means of which the upper electrically conductive contact element is attached to the laminate, wherein the electrical via and the insulating wall are guided through the adhesive layer. Preferably, the laminate and the lower electrically conductive contact element are positively connected by means of the adhesive layer.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Isolierwandung in der oberen elektrisch isolierenden Schicht und/oder in der weiteren Schicht eine Verdickung radial zur elektrischen Durchkontaktierung aufweist, bevorzugt an ihrem an der Oberseite des Laminats angeordneten Endbereich, im Folgenden als oberer Endbereich bezeichnet.According to a further development of the invention, it is provided that the insulating wall in the upper electrically insulating layer and/or in the further layer has a thickening radial to the electrical via, preferably at its end region arranged on the top of the laminate, hereinafter referred to as the upper end region.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Isolierwandung aufgrund der an ihrem oberen Endbereich ausgebildeten Verdickung im Längsschnitt ein L-förmiges oder ein trapezförmiges, bevorzugt orthogonal trapezförmiges, Profil auf.In a preferred embodiment, the insulating wall has an L-shaped or trapezoidal, preferably orthogonally trapezoidal, profile in longitudinal section due to the thickening formed at its upper end region.

In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Isolierwandung senkrecht zur Oberfläche des Laminats durch das Laminat von der Oberseite des Laminats in Richtung zu der Unterseite des Laminats. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Isolierwandung senkrecht zur Oberfläche des Laminats durch das gesamte Laminat von der Oberseite des Laminats zu der Unterseite des Laminats. In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die Isolierwandung bis zu einem auf der Unterseite des Laminats angeordneten Kontaktelement des elektrischen Bauelements.In a preferred embodiment, the insulating wall extends perpendicularly to the surface of the laminate through the laminate from the top of the laminate towards the underside. In another preferred embodiment, the insulating wall extends perpendicularly to the surface of the laminate through the entire laminate from the top to the underside. In yet another preferred embodiment, the insulating wall extends to a contact element of the electrical component located on the underside of the laminate.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Isolierwandung die geometrische Form eines Hohlzylinders auf.In a preferred embodiment, the insulating wall has the geometric shape of a hollow cylinder.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die um die elektrische Durchkontaktierung umlaufende Isolierwandung in der Ebene das Laminats einen elliptischen, bevorzugt kreisförmigen, oder polygonalen, bevorzugt quadratischen, Querschnitt aufweist.According to a further development of the invention, the insulating wall surrounding the electrical via has an elliptical, preferably circular, or polygonal, preferably square, cross-section in the plane of the laminate.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Erhebung die geometrische Form eines in einer Schnittebene geteilten Torus auf, wobei die Schnittebene senkrecht zur Rotationsachse des Torus angeordnet und parallel zu der Oberfläche des Laminats ausgerichtet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Erhebung im Längsschnitt der Isolierwandung die Form eines Pilzkopfes auf.In a preferred embodiment, the protrusion has the geometric shape of a torus divided in a section plane, wherein the section plane is arranged perpendicular to the axis of rotation of the torus and aligned parallel to the surface of the laminate. In a preferred embodiment, the protrusion has the shape of a mushroom cap in the longitudinal section of the insulating wall.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Isolierwandung eine Breite auf, die mindestens dem Abstand in die Tiefe zwischen der Erhebung und dem unteren Endbereich der Isolierwandung entspricht.In a preferred embodiment, the insulating wall has a width that corresponds at least to the distance in depth between the protrusion and the lower end region of the insulating wall.

Unter einer Breite der Isolierwandung wird insbesondere ein Abstand im Längsschnitt im Querschnitt der Isolierwandung zwischen einer zu der elektrischen Durchkontaktierung hin gerichteten Innenwand und einer von der elektrischen Durchkontaktierung abgewandten Außenwand der Isolierwandung verstanden. Somit entspricht die Breite der Isolierwandung insbesondere der Wandungsstärke der Isolierwandung. Insbesondere für eine hohlzylinderförmige Isolierwandung ist die Breite der Isolierwandung definiert durch eine Wanddicke des Hohlzylinders.The width of an insulating wall is understood to be, in particular, the distance in longitudinal section within the cross-section of the insulating wall between an inner wall facing the electrical via and an outer wall facing away from the electrical via. Thus, the width of the insulating wall corresponds, in particular, to the wall thickness of the insulating wall. Specifically, for a hollow cylindrical insulating wall, the width of the insulating wall is defined by the wall thickness of the hollow cylinder.

Unter einer Tiefe wird insbesondere ein Abstand von der Oberseite des Laminats in das Laminat hinein, vorzugsweise in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche der Oberseite des Laminats, verstanden.Depth is understood in particular to mean a distance from the top surface of the laminate into the laminate, preferably in a direction perpendicular to the surface of the top surface of the laminate.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der in radialer Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung lateral über das Laminat überstehende Überstand der Erhebung mit einer Breite von mindestens 20% der Breite der Isolierwandung über einen äußeren Rand der Isolierwandung übersteht, bevorzugt von mindestens 30%, oder bevorzugt von mindestens 50%.According to a further development of the invention, it is provided that the radial direction away from The electrical via protrusion extends laterally beyond the laminate with a width of at least 20% of the width of the insulating wall, preferably at least 30%, or preferably at least 50%.

Unter einem Rand der Isolierwandung wird insbesondere die Umfangslinie der äußeren Mantelfläche, also der äußere Rand, oder die Umfangslinie der inneren Mantelfläche, also der innere Rand, der Isolierwandung verstanden.The term "edge of the insulating wall" refers in particular to the perimeter of the outer surface, i.e., the outer edge, or the perimeter of the inner surface, i.e., the inner edge, of the insulating wall.

Unter einer Breite des Überstands der Erhebung weg von der elektrischen Durchkontaktierung wird insbesondere ein Abstand lateral über das Laminat, also in der Laminatebene zwischen dem äußeren Rand der Isolierwandung und dem äußersten Rand der Projektion der Erhebung auf die Oberseite des Laminats verstanden. The width of the projection away from the electrical via is understood in particular to be a distance laterally across the laminate, i.e. in the laminate plane between the outer edge of the insulating wall and the outermost edge of the projection of the projection onto the top surface of the laminate.

Unter einer Breite des Überstands der Erhebung hin zu der elektrischen Durchkontaktierung wird insbesondere ein Abstand lateral über das Laminat, also in der Laminatebene, zwischen einer zu der elektrischen Durchkontaktierung hin gerichteten Innenwand der Isolierwandung und dem innersten Rand der Projektion der Erhebung auf die Oberseite des Laminats verstanden. Die Breite des Überstands der Erhebung entspricht somit insbesondere einer Ausdehnung in der Ebene auf der Oberseite des Laminats des radial zur elektrischen Durchkontaktierung über den inneren oder den äußeren Rand der Isolierwandung überstehenden Teils der Erhebung.The width of the projection towards the electrical via is understood to be, in particular, a lateral distance across the laminate, i.e., in the plane of the laminate, between an inner wall of the insulating layer facing the electrical via and the innermost edge of the projection's projection onto the top surface of the laminate. The width of the projection thus corresponds, in particular, to the extent in the plane on the top surface of the laminate of the portion of the projection that extends radially towards the electrical via beyond the inner or outer edge of the insulating layer.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erhebung der Isolierwandung in Richtung hin zu der elektrischen Durchkontaktierung und in Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung mit einem Überstand lateral über das Laminat übersteht, wobei bevorzugt der Überstand der Erhebung der Isolierwandung in Richtung hin zu der elektrischen Durchkontaktierung kleiner ist als der Überstand der Erhebung in Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung.According to a further development of the invention, it is provided that the protrusion of the insulating wall extends laterally beyond the laminate in the direction towards the electrical via and in the direction away from the electrical via, wherein preferably the protrusion of the protrusion of the insulating wall in the direction towards the electrical via is smaller than the protrusion of the protrusion in the direction away from the electrical via.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der laterale Abstand der um die elektrische Durchkontaktierung umlaufenden Isolierwandung zu der elektrischen Durchkontaktierung mindestens 50% der Breite der Isolierwandung entspricht. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Isolierwandung einen Abstand von nicht mehr als 200% der Breite der Isolierwandung zu der elektrischen Durchkontaktierung auf.According to a further development of the invention, the lateral distance between the insulating wall surrounding the electrical via and the electrical via is at least 50% of the width of the insulating wall. In a preferred embodiment, the insulating wall has a distance of no more than 200% of the width of the insulating wall from the electrical via.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das untere elektrisch leitfähige Kontaktelement als Schicht auf der Unterseite des Laminats ausgebildet ist und/oder das obere elektrisch leitfähige Kontaktelement als Schicht auf der Oberseite des Laminats ausgebildet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind das untere elektrisch leitfähige Kontaktelement und/oder das obere elektrisch leitfähige Kontaktelement als Schicht flächig ausgebildet.According to a further development of the invention, the lower electrically conductive contact element is formed as a layer on the underside of the laminate and/or the upper electrically conductive contact element is formed as a layer on the top side of the laminate. In a preferred embodiment, the lower electrically conductive contact element and/or the upper electrically conductive contact element are formed as a planar layer.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das an der Unterseite des Laminats angeordnete untere elektrisch leitfähige Kontaktelement und/oder das an der Oberseite des Laminats angeordnete obere elektrisch leitfähige Kontaktelement des elektrischen Bauelements eine Sammelschiene.In a preferred embodiment, the lower electrically conductive contact element arranged on the underside of the laminate and/or the upper electrically conductive contact element of the electrical component arranged on the top side of the laminate is a busbar.

Unter einer Sammelschiene, einem sogenannten Busbar, wird insbesondere eine Anordnung verstanden, die zur elektrischen Kontaktierung als zentraler Verteiler oder Sammler von elektrischem Strom an ankommende und abgehende Leitungen, bevorzugt mindestens eine Elektrode und/oder mindestens eine Gegenelektrode, elektrisch leitend verbunden ist. Die Sammelschiene ist insbesondere planar als Band, Streifen, Platte oder als Metallschicht ausgebildet.A busbar, also known as a busbar, is understood to be, in particular, an arrangement that serves as a central distributor or collector of electrical current for incoming and outgoing lines, preferably with at least one electrode and/or at least one counter electrode, electrically connected. The busbar is, in particular, planar, designed as a ribbon, strip, plate, or metal sheet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektrische Bauelement ein elektronisches Bauelement. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektronische Bauelement ein optoelektronisches Bauelement, insbesondere ein photovoltaisches Element, bevorzugt ein organisches photovoltaisches Element. Das optoelektronische Bauelement umfasst zumindest eine Elektrode, eine Gegenelektrode, und ein Schichtsystem mit mindestens einer fotoaktiven Schicht, wobei das Schichtsystem zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist, und wobei mindestens eine Sammelschiene zumindest teilweise an der Elektrode und/oder der Gegenelektrode elektrisch leitend kontaktiert ist. Unter einem photovoltaischen Element wird insbesondere eine photovoltaische Zelle, insbesondere eine Solarzelle, oder eine Anordnung von photovoltaischen Zellen verstanden.In a preferred embodiment, the electrical component is an electronic component. In a preferred embodiment, the electronic component is an optoelectronic component, in particular a photovoltaic component, preferably an organic photovoltaic component. The optoelectronic component comprises at least one electrode, a counter electrode, and a layer system with at least one photoactive layer, wherein the layer system is arranged between the two electrodes, and wherein at least one busbar is at least partially electrically contacted with the electrode and/or the counter electrode. A photovoltaic component is understood to be, in particular, a photovoltaic cell, especially a solar cell, or an arrangement of photovoltaic cells.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektrische Bauelement ein flexibles elektrisches Bauelement, bevorzugt ein flexibles elektronisches Bauelement, insbesondere bevorzugt ein flexibles optoelektronisches Bauelement. Unter einem flexiblen elektrischen Bauelement wird insbesondere ein Bauelement verstanden, dass in einem bestimmten Bereich biegbar und/oder dehnbar ist.In a preferred embodiment, the electrical component is a flexible electrical component, preferably a flexible electronic component, and in particular preferably a flexible optoelectronic component. A flexible electrical component is understood to be, in particular, a component that is bendable and/or stretchable within a certain range.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Flexibilität des flexiblen elektrischen Bauelements durch einen Biegeradius gekennzeichnet. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das flexible elektrische Bauelement einen Biegeradius von kleiner 50 cm, bevorzugt von kleiner 20 cm, oder bevorzugt von kleiner 10 cm, oder bevorzugt von kleiner 5 cm auf. Dadurch wird sichergestellt, dass das flexible elektrische Bauelement an beliebige Oberflächenformen anpassbar ist.In a preferred embodiment, the flexibility of the flexible electrical component is characterized by a bending radius. In a preferred embodiment, the flexible electrical component has a bending radius of less than 50 cm, preferably less than 20 cm, or preferably less than 10 cm, or preferably less than less than 5 cm. This ensures that the flexible electrical component can be adapted to any surface shape.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das elektrische Bauelement eine Verkapselung aus mindestens einer Schutzschicht in Form des Laminats aus der zwischen der oberen elektrisch isolierenden Schicht und der unteren elektrisch isolierenden Schicht angeordneten elektrisch leitfähigen Schicht auf, wobei bevorzugt die Schutzschicht das gesamte elektrische Bauelement diffusionsdicht gegenüber Luft und/oder Feuchtigkeit umschließt, also abdichtet.In a preferred embodiment, the electrical component has an encapsulation consisting of at least one protective layer in the form of the laminate made of the electrically conductive layer arranged between the upper electrically insulating layer and the lower electrically insulating layer, wherein preferably the protective layer encloses the entire electrical component in a diffusion-tight manner against air and/or moisture, i.e., seals it.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das untere elektrisch leitfähige Kontaktelement unmittelbar an der Unterseite des Laminats angeordnet. In einer alternativ bevorzugten Ausführungsform ist das untere elektrisch leitfähige Kontaktelement auf einer auf dem Laminat aufgebrachten Verbindungsschicht angeordnet, wobei die elektrische Durchkontaktierung auch durch diese Verbindungsschicht geführt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungsmaterial der Verbindungsschicht formschlüssig mit dem Laminat und/oder dem unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelement verbunden.In a preferred embodiment, the lower electrically conductive contact element is arranged directly on the underside of the laminate. In an alternatively preferred embodiment, the lower electrically conductive contact element is arranged on a bonding layer applied to the laminate, with the electrical via also extending through this bonding layer. In a preferred embodiment, the bonding material of the bonding layer is positively connected to the laminate and/or the lower electrically conductive contact element.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die untere elektrisch isolierende Schicht und/oder die obere elektrisch isolierende Schicht des Laminats aus einer Folie, insbesondere einer lichtdurchlässigen Folie, ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die jeweilige elektrisch isolierende Schicht aus Ethylentetrafluorethylen (ETFE), Ethylenvinylacetat (EVA), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyethylenterephthalat (PET), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polypropylen (PP), oder thermoplastischem Polyurethan (TPU) ausgebildet.In a preferred embodiment, the lower electrically insulating layer and/or the upper electrically insulating layer of the laminate is formed from a film, in particular a translucent film. In a preferred embodiment, the respective electrically insulating layer is formed from ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), ethylene vinyl acetate (EVA), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA), polypropylene (PP), or thermoplastic polyurethane (TPU).

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch gelöst, indem ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchkontaktierung durch ein Laminat eines elektrischen Bauelements zur elektrisch leitfähigen Kontaktierung eines auf einer Unterseite des Laminats angeordneten unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelements mit einem auf der Oberseite des Laminats angeordneten oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement durch das Laminat hindurch bereitgestellt wird. Dabei ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem elektrischen Bauelement mit mindestens einer elektrischen Durchkontaktierung erläutert wurden. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

a) Bereitstellen des Laminats mit einem auf der Unterseite des Laminats angeordneten unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelement, wobei das Laminat eine zwischen einer oberen elektrisch isolierenden Schicht und einer unteren elektrisch isolierenden Schicht angeordnete elektrisch leitfähige Schicht aufweist;
b) Ausbilden einer im Wesentlichen senkrecht durch das Laminat verlaufenden Kontaktöffnung, die sich vollständig durch das Laminat erstreckt;
c) Einbringen eines elektrisch leitfähigen Kontaktierungsmaterials in die Kontaktöffnung unter Ausbildung der elektrischen Durchkontaktierung;
d) Ausbilden eines in einem Abstand um die Kontaktöffnung vollständig umlaufenden Isoliergrabens in das Laminat von der Oberseite des Laminats bis zumindest vollständig durch die elektrisch leitfähige Schicht hindurch; und
e) Ausbilden einer Isolierwandung mit einer Erhebung über die Oberseite des Laminats durch Einbringen eines Isoliermaterials in den Isoliergraben, wobei lateral über einen Rand des Isoliergrabens überstehend ein Überstand der Erhebung ausgebildet wird.

The object of the present invention is also achieved by providing a method for producing an electrical via through a laminate of an electrical component for electrically conductive contacting a lower electrically conductive contact element arranged on a bottom side of the laminate with an upper electrically conductive contact element arranged on the top side of the laminate through the laminate. This method offers, in particular, the advantages already described in connection with the electrical component with at least one electrical via. The method comprises the following steps:

a) Providing the laminate with a lower electrically conductive contact element arranged on the underside of the laminate, wherein the laminate has an electrically conductive layer arranged between an upper electrically insulating layer and a lower electrically insulating layer;
b) Forming a contact opening that runs substantially perpendicularly through the laminate and extends completely through the laminate;
c) Inserting an electrically conductive contacting material into the contact opening to form the electrical via;
d) Forming an insulating trench completely encircling the contact opening at a distance from the top of the laminate to at least completely through the electrically conductive layer; and
e) Forming an insulating wall with a protrusion above the top of the laminate by introducing insulating material into the insulating trench, whereby a projection of the protrusion is formed laterally over an edge of the insulating trench.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Verfahrensschritte in der Reihenfolge a) - b) - d) - e) - c) ausgeführt. In einer alternativ bevorzugten Ausführungsform werden die Verfahrensschritte in der Reihenfolge a) - b) - c) - d) - e) ausgeführt. In einer weiteren alternativ bevorzugten Ausführungsform werden die Verfahrensschritte in der Reihenfolge a) - b) - d) - c) - e) ausgeführt.In a preferred embodiment, the process steps are carried out in the sequence a) - b) - d) - e) - c). In an alternatively preferred embodiment, the process steps are carried out in the sequence a) - b) - c) - d) - e). In a further alternatively preferred embodiment, the process steps are carried out in the sequence a) - b) - d) - c) - e).

Vorteilhafterweise ist das Verfahren besonderes kostengünstig. Vorteilhafterweise ist das Verfahren in einem Rolle-zu-Rolle Verfahren durchführbar. Vorteilhafterweise können mehrere untere elektrisch leitfähige Kontaktelemente jeweils über eine elektrische Durchkontaktierung mit jeweils einem oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement verbunden werden.Advantageously, the process is particularly cost-effective. Advantageously, the process can be carried out in a roll-to-roll process. Advantageously, several lower electrically conductive contact elements can each be connected to an upper electrically conductive contact element via an electrical through-hole.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Schritt d) oder in einem weiteren Schritt f) ein zweiter Isoliergraben entlang des äußeren Umfangs des Isoliergrabens ausgebildet wird, wobei eine Tiefe des zweiten Isoliergrabens geringer ist als eine Tiefe des Isoliergrabens, wodurch eine Verdickung des Isoliergrabens in seinem oberen Endbereich erzeugt wird. Die Tiefe des Isoliergrabens wird hierbei von der Oberseite des Laminats aus senkrecht in das Laminat hinein definiert. Bevorzugt grenzt der zweite Isoliergraben zumindest teilweise direkt an den äußeren Umfang des Isoliergrabens.According to a further development of the invention, in step d) or in a further step f), a second insulating trench is formed along the outer circumference of the insulating trench, wherein the depth of the second insulating trench is less than the depth of the insulating trench, thereby creating a thickening of the insulating trench in its upper end region. The depth of the insulating trench is defined perpendicularly into the laminate from the top surface. Preferably, the second insulating trench borders at least partially directly on the outer circumference of the insulating trench.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der weitere Schritt f) vor oder nach Schritt d) durchgeführt, wobei Schritt f) bevorzugt vor Schritt e) ausgeführt wird.In a preferred embodiment, the further step f) is performed before or after step d) by guided, whereby step f) is preferably carried out before step e).

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Kontaktöffnung und/oder der um die Kontaktöffnung beabstandet vollständig umlaufende Isoliergraben durch Ablation mittels mindestens eines Laserstrahls oder Teilchenstrahls, insbesondere Elektronenstrahls, in dem Laminat ausgebildet. Hierbei kann vorgesehen sein, Prozessparameter, bevorzugt eine Energiedichte des mindestens einen Laserstrahls oder Teilchenstrahls, und/oder eine Pulsdauer, eine Pulsform, eine Pulsfrequenz einer gepulsten Ablation und/oder eine Wellenlänge des mindestens einen Laser- oder Teilchenstrahls, in Schritt b) und/oder im Schritt d) und/oder im optionalen Schritt f) während der Ablation in Abhängigkeit einer Abtragstiefe und/oder des Materials des Laminats anzupassen.In a preferred embodiment, the contact opening and/or the insulating trench spaced completely around the contact opening are formed in the laminate by ablation using at least one laser beam or particle beam, in particular an electron beam. It may be provided that process parameters, preferably an energy density of the at least one laser beam or particle beam, and/or a pulse duration, a pulse shape, a pulse frequency of a pulsed ablation, and/or a wavelength of the at least one laser beam or particle beam, can be adjusted in step b), and/or in step d), and/or in the optional step f) during the ablation process depending on the ablation depth and/or the material of the laminate.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Isoliergraben mit einem Abstand zu der elektrischen Durchkontaktierung von nicht mehr als 200% der Breite des Isoliergrabens in das Laminat eingebracht, bevorzugt in einem Abstand von 10% bis 200%, bevorzugte von 20% bis 200%, bevorzugt von 20% bis 100%, oder bevorzugt von 50% bis 100%. Insbesondere bezieht sich der Abstand auf die kleinste Distanz zwischen der äußeren Wand, also der äußeren Mantelfläche, der Durchkontaktierung und der inneren Wand, also der der Durchkontaktierung nächstgelegenen Wand, des Isoliergrabens. Die Breite des Isoliergrabens ist insbesondere der Abstand in radialer Richtung bezüglich der Durchkontaktierung von der inneren Wand des Isoliergrabens zu der der gegenüberliegenden äußeren Wand des Isoliergrabens.In a preferred embodiment, the insulating trench is incorporated into the laminate at a distance from the electrical via of no more than 200% of the width of the insulating trench, preferably at a distance of 10% to 200%, more preferably from 20% to 200%, more preferably from 20% to 100%, or more preferably from 50% to 100%. In particular, the distance refers to the smallest distance between the outer wall, i.e., the outer surface of the via, and the inner wall, i.e., the wall of the insulating trench closest to the via. The width of the insulating trench is, in particular, the distance in the radial direction with respect to the via from the inner wall of the insulating trench to the opposite outer wall of the insulating trench.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Isoliergraben vollständig durch das Laminat hindurch eingebracht. Bevorzugt verläuft der Isoliergraben bis zu einer Tiefe, in welcher das auf der Unterseite des Laminats angeordnete untere elektrisch leitfähige Kontaktelement des elektrischen Bauelements angeordnet ist.In a preferred embodiment, the insulating trench is introduced completely through the laminate. Preferably, the insulating trench extends to a depth at which the lower electrically conductive contact element of the electrical component, located on the underside of the laminate, is positioned.

In einer alternativ bevorzugten Ausführungsform wird der Isoliergraben von der Oberseite des Laminats durch die obere elektrisch isolierende Schicht und vollständig durch die elektrisch leitfähige Schicht hindurch in das Laminat eingebracht. Somit erstreckt sich der Isoliergraben von der Oberseite des Laminats vollständig durch die obere elektrisch isolierende Schicht und vollständig durch die elektrisch leitfähige Schicht hindurch bis zu einer Tiefe der Grenzfläche zwischen der unteren elektrisch isolierenden Schicht und der elektrisch leitfähigen Schicht des Laminats.In an alternative preferred embodiment, the insulating trench is introduced into the laminate from the top surface, through the upper electrically insulating layer and completely through the electrically conductive layer. Thus, the insulating trench extends from the top surface of the laminate completely through the upper electrically insulating layer and completely through the electrically conductive layer to a depth equal to the interface between the lower electrically insulating layer and the electrically conductive layer of the laminate.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird nach Schritt a) in einem zusätzlichen Schritt a1) eine weitere Schicht auf das Laminat aufgebracht, in welche gleichfalls in Schritt b) die Kontaktöffnung und in Schritt d) der Isoliergraben eingebracht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die weitere Schicht eine nicht elektrisch leitfähige Schicht.In a preferred embodiment, after step a), a further layer is applied to the laminate in an additional step a1), into which the contact opening is likewise introduced in step b) and the insulating groove in step d). In a preferred embodiment, the further layer is a non-electrically conductive layer.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein flüssiges oder pastöses Isoliermaterial in den Isoliergraben zur Ausbildung der Isolierwandung eingebracht, bevorzugt mittels einer Düse. Bevorzugt wird die Düse beabstandet zu der Oberfläche des Laminats mit einem lateralen Versatz zu der in der Oberseitenebene des Laminats positionierten Mittellinie des Isoliergrabens entlang geführt, sodass bezüglich der Richtungen hin zu und weg von der elektrischen Durchkontaktierung asymmetrisch lateral über den Rand des Isoliergrabens überstehende Überstände der Erhebung oder alternativ nur ein Überstand der Erhebung in Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung ausgebildet wird.In a preferred embodiment, a liquid or pasty insulating material is introduced into the insulating trench to form the insulating wall, preferably by means of a nozzle. Preferably, the nozzle is guided along the surface of the laminate at a distance with a lateral offset from the centerline of the insulating trench, which is positioned in the top plane of the laminate, so that, with respect to the directions towards and away from the electrical via, asymmetrically laterally projecting protrusions of the raised section are formed beyond the edge of the insulating trench, or alternatively, only a protrusion of the raised section is formed in the direction away from the electrical via.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als in den Isoliergraben einzubringendes Isoliermaterial ein UV-härtender Lack verwendet, der in flüssiger oder pastöser Form in den Isoliergraben eingebracht und zur Ausbildung der Isolierwandung mittels UV-Strahlung und/oder Wärme ausgehärtet wird. Insbesondere wird ein UV-härtendes Harz als Isoliermaterial verwendet.In a preferred embodiment, a UV-curing varnish is used as the insulating material to be introduced into the insulating trench. This varnish is introduced into the trench in liquid or paste form and cured by means of UV radiation and/or heat to form the insulating wall. In particular, a UV-curing resin is used as the insulating material.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird in einem weiteren Schritt g) nach dem Ausbilden der Isolierwandung mit einer Erhebung in Schritt e) und nach dem Einbringen eines elektrisch leitfähigen Kontaktierungsmaterials in die Kontaktöffnung in Schritt c) ein oberes elektrisch leitfähiges Kontaktelement auf die Oberseite des Laminats oder die im optionalen Schritt a1) aufgebrachte weitere Schicht auf die Erhebung der Isolierwandung sowie die elektrische Durchkontaktierung aufgebracht, und elektrisch leitfähig mit der elektrischen Durchkontaktierung verbunden.In a preferred embodiment, in a further step g) after forming the insulating wall with a protrusion in step e) and after introducing an electrically conductive contacting material into the contact opening in step c), an upper electrically conductive contact element is applied to the top of the laminate or the further layer applied in the optional step a1) to the protrusion of the insulating wall and the electrical via, and electrically connected to the electrical via.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird in die in Schritt b) gebildete Kontaktöffnung des Laminats ein Lot als elektrisch leitfähiges Kontaktierungsmaterial eingebracht, und in Schritt g) mittels induktiven Lötens die elektrische Durchkontaktierung gebildet, wobei das obere elektrisch leitfähige Kontaktelement und das untere elektrisch leitfähige Kontaktelement über die elektrische Durchkontaktierung elektrisch leitend verbunden werden.In a preferred embodiment, a solder is introduced into the contact opening of the laminate formed in step b) as an electrically conductive contacting material, and in step g) the electrical via is formed by means of inductive soldering, wherein the upper electrically conductive contact element and the lower electrically conductive contact element are electrically connected via the electrical via.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt c) als elektrisch leitfähiges Kontaktierungsmaterial eine Lotpreform in die Kontaktöffnung eingebracht.In a preferred embodiment, in step c) a solder preform is introduced into the contact opening as an electrically conductive contacting material.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als elektrisch leitfähiges Kontaktierungsmaterial ein niedrigschmelzendes Lot zur Bildung der elektrischen Durchkontaktierung in der Kontaktöffnung verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das niedrigschmelzende Lot ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bismut, Kupfer, Silber und Zinn, und einer Legierung mindestens eines dieser Elemente, bevorzugt ist das niedrigschmelzende Lot ausgewählt aus Zinn und Bismut oder einer Legierung davon, bevorzugt aus Zinn, Bismut, Kupfer und Silber.In a preferred embodiment, a low-melting-point solder is used as the electrically conductive contact material to form the electrical via in the contact opening. In a preferred embodiment, the low-melting-point solder is selected from the group consisting of bismuth, copper, silver, and tin, and an alloy of at least one of these elements; preferably, the low-melting-point solder is selected from tin and bismuth or an alloy thereof, preferably from tin, bismuth, copper, and silver.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kontaktöffnung mit einer Querschnittsfläche von 0,1 bis 75 mm² erzeugt, bevorzugt von 1 bis 75 mm², bevorzugt von 1 bis 30 mm², bevorzugt von 1 bis 10 mm², bevorzugt von 0,1 bis 10 mm², bevorzugt von 20 bis 50 mm², oder bevorzugt von 10 bis 30 mm².In a preferred embodiment, the contact opening is generated with a cross-sectional area of 0.1 to 75 ^mm² , preferably 1 to 75 ^mm² , preferably 1 to 30 ^mm² , preferably 1 to 10 ^mm² , preferably 0.1 to 10 ^mm² , preferably 20 to 50 ^mm² , or preferably 10 to 30 ^mm² .

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kontaktöffnung und/oder der Isoliergraben in einer kreisrunden Querschnittsform gebildet. In einer alternativ bevorzugten Ausführungsform wird die Kontaktöffnung und/oder der Isoliergraben in einer elliptischen Querschnittsform oder einer polygonalen Querschnittsform gebildet, insbesondere in einer quadratischen, dreieckigen, sechseckigen oder achteckigen Form.In a preferred embodiment, the contact opening and/or the insulating trench is formed in a circular cross-sectional shape. In an alternatively preferred embodiment, the contact opening and/or the insulating trench is formed in an elliptical or polygonal cross-sectional shape, in particular in a square, triangular, hexagonal, or octagonal shape.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird zwischen der Unterseite des Laminats und dem unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelement mindestens ein Verbindungsmaterial angeordnet, bevorzugt ein Klebstoff, wobei das Ausbilden einer Kontaktöffnung in Schritt b) durch das Laminat und durch das an dem Laminat angeordnete Verbindungsmaterial durchgeführt wird.In a preferred embodiment, at least one bonding material, preferably an adhesive, is arranged between the underside of the laminate and the lower electrically conductive contact element, wherein the formation of a contact opening in step b) is carried out by the laminate and by the bonding material arranged on the laminate.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das untere elektrisch leitfähige Kontaktelement mit der elektrischen Durchkontaktierung und/oder das obere elektrisch leitfähige Kontaktelement mit der elektrischen Durchkontaktierung elektrisch leitfähig verbunden.In a preferred embodiment, the lower electrically conductive contact element is electrically connected to the electrical via and/or the upper electrically conductive contact element is electrically connected to the electrical via.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchkontaktierung durch ein Laminat eines elektrischen Bauelements in einem Rolle-zu-Rolle Verfahren durchgeführt.In a preferred embodiment, the method for producing an electrical via through a laminate of an electrical component is carried out in a roll-to-roll process.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements mit elektrischer Durchkontaktierung im Längsschnitt;
2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements mit elektrischer Durchkontaktierung im Längsschnitt;
3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements mit elektrischer Durchkontaktierung im Längsschnitt;
4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements mit elektrischer Durchkontaktierung im Längsschnitt;
5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements mit elektrischer Durchkontaktierung im Längsschnitt; und
6 schematische Darstellungen von zwei Ausführungsbeispielen eines Laminats mit elektrischer Durchkontaktierung in einer Draufsicht.

The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. The drawings show:

1 a schematic representation of an embodiment of an electrical component with electrical through-holes in longitudinal section;
2 a schematic representation of another embodiment of an electrical component with electrical through-holes in longitudinal section;
3 a schematic representation of a third embodiment of an electrical component with electrical through-holes in longitudinal section;
4 a schematic representation of a fourth embodiment of an electrical component with electrical through-holes in longitudinal section;
5 a schematic representation of a fifth embodiment of an electrical component with electrical through-holes in longitudinal section; and
6 Schematic representations of two embodiments of a laminate with electrical vias in a top view.

Die Figuren zeigen die Ausführungsbeispiele nicht maßstabsgetreu für das Größenverhältnis der Elemente. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die jeweils vorangegangenen Ausführungsbeispiele verwiesen wird.The figures do not show the exemplary embodiments to scale with regard to the size ratio of the elements. Identical and functionally equivalent elements are marked with the same reference numerals, so reference is made to the preceding exemplary embodiments in this respect.

AusführungsbeispieleExamples of implementation

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements 10 im Längsschnitt mit einer elektrischen Durchkontaktierung 30 durch ein Laminat 20 zur elektrisch leitfähigen Kontaktierung eines unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelements 12, welches in diesem Ausführungsbeispiel auf einer elektrisch aktiven Schicht 11 des elektrischen Bauelements 10 angeordnet ist, mit einem oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement 40. In 1 ist nur ein Ausschnitt des Längsschnitts des elektrischen Bauelements 10 dargestellt. 1 Figure 1 shows a schematic representation of an embodiment of an electrical component 10 in longitudinal section with an electrical via 30 through a laminate 20 for electrically conductive contacting of a lower electrically conductive contact element 12, which in this embodiment is arranged on an electrically active layer 11 of the electrical component 10, with an upper electrically conductive contact element 40. 1 Only a section of the longitudinal section of the electrical component 10 is shown.

Das Laminat 20 umfasst eine obere elektrisch isolierende Schicht 21 und eine untere elektrisch isolierende Schicht 23, zwischen denen eine elektrisch leitfähige Schicht 22 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die elektrisch leitfähige Schicht 22 aus einer Aluminiumfolie mit einer Schichtdicke von 20 µm. Die Aluminiumfolie dient als Barriereschicht. Die elektrische Durchkontaktierung 30 ist von dem auf einer Unterseite des Laminats 20 angeordneten unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelement 12 durch das Laminat 20 zu einer Oberseite des Laminats 20 geführt und mit dem auf der Oberseite des Laminats 20 angeordneten oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement 40 elektrisch leitfähig kontaktiert. In einem Abstand um die elektrische Durchkontaktierung 30 ist eine Isolierwandung 50 aus einem Isoliermaterial in dem Laminat 20 vollständig um die elektrische Durchkontaktierung 30 umlaufend ausgebildet, wobei sich die Isolierwandung 50 von der Oberseite des Laminats 20 aus vollständig bis durch die elektrisch leitfähige Schicht 22 hindurch erstreckt. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Isolierwandung 50 bis zu einer Grenzfläche zwischen elektrisch leitfähiger Schicht 22 und unterer elektrisch isolierender Schicht 23. An ihrem an der Oberseite des Laminats 20 angeordneten Endbereich weist die Isolierwandung 50 eine Erhebung 51 über das Laminat 20 hinaus auf, die auf der Oberseite des Laminats 20 in radialer Richtung hin zu und weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 mit einem Überstand 52 lateral über das Laminat 20 übersteht.The laminate 20 comprises an upper electrically insulating layer 21 and a lower electrically insulating layer 23, between which an electrically conductive layer 22 is arranged. In this embodiment, the electrically conductive layer 22 consists of an aluminum foil with a thickness of 20 µm. The aluminum foil serves as a barrier layer. The electrical via 30 extends from the lower electrically conductive contact element 12, located on a bottom surface of the laminate 20, through the laminate 20 to a top surface of the laminate 20 and is electrically contacted with the upper electrically conductive contact element 40, also located on the top surface of the laminate 20. At a distance around the electrical The electrical via 30 is formed by an insulating wall 50 made of an insulating material within the laminate 20, completely surrounding the electrical via 30, with the insulating wall 50 extending from the top surface of the laminate 20 completely through the electrically conductive layer 22. In this embodiment, the insulating wall 50 extends to an interface between the electrically conductive layer 22 and the lower electrically insulating layer 23. At its end region located on the top surface of the laminate 20, the insulating wall 50 has a projection 51 extending beyond the laminate 20, which projects laterally beyond the laminate 20 in a radial direction towards and away from the electrical via 30 with a projection 52.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Überstand 52 der Erhebung 51 lateral über das Laminat 20 in radialer Richtung hin zu der elektrischen Durchkontaktierung 30 kleiner als der laterale Überstand 52 der Erhebung 51 lateral über das Laminat 20 in radialer Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 ausgebildet.In this embodiment, the projection 52 of the protrusion 51 laterally over the laminate 20 in the radial direction towards the electrical via 30 is smaller than the lateral projection 52 of the protrusion 51 laterally over the laminate 20 in the radial direction away from the electrical via 30.

In einer Ausgestaltung steht der in radialer Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 lateral über das Laminat 20 überstehende Überstand 52 der Erhebung 51 mit einer Breite von 50% der Breite der Isolierwandung 50 über den äußeren Rand der Isolierwandung 50 über, und steht der Überstand 52 der Erhebung 51 in radialer Richtung hin zu der elektrischen Durchkontaktierung 30 in einer weiteren Ausgestaltung mit einer Breite von 10% der Breite der Isolierwandung 50 über den inneren Rand der Isolierwandung 50 über.In one embodiment, the projection 52 of the protrusion 51, extending laterally in a radial direction away from the electrical via 30 beyond the laminate 20, protrudes over the outer edge of the insulating wall 50 by a width of 50% of the width of the insulating wall 50, and in a further embodiment, the projection 52 of the protrusion 51 protrudes over the inner edge of the insulating wall 50 by a width of 10% of the width of the insulating wall 50.

Der laterale Abstand der um die elektrische Durchkontaktierung 30 umlaufenden Isolierwandung 50 zu der elektrischen Durchkontaktierung 30 entspricht in diesem Ausführungsbeispiel 50% der Breite der Isolierwandung 50.In this embodiment, the lateral distance of the insulating wall 50 surrounding the electrical via 30 to the electrical via 30 corresponds to 50% of the width of the insulating wall 50.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements 10 mit einer elektrischen Durchkontaktierung 30 durch ein Laminat 20 zur elektrisch leitfähigen Kontaktierung des unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelements 12 im Längsschnitt. In 2 ist nur ein Ausschnitt des Längsschnitts des elektrischen Bauelements 10 dargestellt. Der Aufbau des elektrischen Bauelements 10 entspricht weitgehend dem gemäß 1. 2 Figure 1 shows a schematic representation of a further embodiment of an electrical component 10 with an electrical via 30 through a laminate 20 for electrically conductive contacting of the lower electrically conductive contact element 12 in longitudinal section. 2 Only a section of the longitudinal section of the electrical component 10 is shown. The structure of the electrical component 10 largely corresponds to that shown in [reference]. 1 .

Das Laminat 20 umfasst eine obere elektrisch isolierende Schicht 21 und eine untere elektrisch isolierende Schicht 23, zwischen denen eine elektrisch leitfähige Schicht 22 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel weist die elektrisch leitfähige Schicht 22 eine Schichtdicke von bis zu 100 µm auf und besteht aus einer Aluminiumlegierung.The laminate 20 comprises an upper electrically insulating layer 21 and a lower electrically insulating layer 23, between which an electrically conductive layer 22 is arranged. In this embodiment, the electrically conductive layer 22 has a thickness of up to 100 µm and consists of an aluminum alloy.

In einem Abstand um die elektrische Durchkontaktierung 30 ist die Isolierwandung 50 aus einem Isoliermaterial in dem Laminat 20 vollständig um die elektrische Durchkontaktierung 30 umlaufend ausgebildet, wobei sich die Isolierwandung 50 von der Oberseite des Laminats 20 aus vollständig durch die obere elektrisch isolierende Schicht 21 und durch die elektrisch leitfähige Schicht 22 hindurch bis zu der Grenzfläche zwischen elektrisch leitfähiger Schicht 22 und unterer elektrisch isolierender Schicht 23 erstreckt. An ihrem an der Oberseite des Laminats 20 angeordneten Endbereich weist die Isolierwandung 50 eine Erhebung 51 über das Laminat 20 hinaus auf, die auf der Oberseite in radialer Richtung hin zu und weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 mit einem Überstand 52 lateral über das Laminat 20 bzw. die obere elektrisch isolierende Schicht 21 übersteht. Zusätzlich weist die Isolierwandung 50 in der oberen elektrisch isolierenden Schicht 21 eine Verdickung 53 radial zur elektrischen Durchkontaktierung 30 auf.At a distance around the electrical via 30, the insulating wall 50, made of an insulating material, is formed completely around the electrical via 30 within the laminate 20. The insulating wall 50 extends from the top surface of the laminate 20 completely through the upper electrically insulating layer 21 and through the electrically conductive layer 22 to the interface between the electrically conductive layer 22 and the lower electrically insulating layer 23. At its end region located on the top surface of the laminate 20, the insulating wall 50 has a projection 51 extending beyond the laminate 20. This projection 51 extends laterally on the top surface in a radial direction towards and away from the electrical via 30, with a projection 52 over the laminate 20 and the upper electrically insulating layer 21, respectively. Additionally, the insulating wall 50 has a thickening 53 in the upper electrically insulating layer 21, radial to the electrical via 30.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Überstand 52 der Erhebung 51 über das Laminat 20 hin zu und weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 lateral über das Laminat 20 symmetrisch ausgebildet.In this embodiment, the projection 52 of the elevation 51 over the laminate 20 towards and away from the electrical via 30 is symmetrically formed laterally over the laminate 20.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das elektrische Bauelement 10 ein flexibles optoelektronisches Bauelement 10, insbesondere eine flexible Solarzelle.In the present embodiment, the electrical component 10 is a flexible optoelectronic component 10, in particular a flexible solar cell.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements 10 mit einer elektrischen Durchkontaktierung 30 durch ein Laminat 20 zur elektrisch leitfähigen Kontaktierung des unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelements 12 im Längsschnitt, wobei auf dem Laminat 20 an der oberen elektrisch isolierenden Schicht 21 eine weitere Schicht 24 angeordnet ist. In 3 ist nur ein Ausschnitt des Längsschnitts des elektrischen Bauelements 10 dargestellt. Die weitere Schicht 24 ist nicht elektrisch leitfähig, insbesondere isolierend. 3 Figure 1 shows a schematic representation of a third embodiment of an electrical component 10 with an electrical via 30 through a laminate 20 for electrically conductive contacting of the lower electrically conductive contact element 12 in longitudinal section, wherein a further layer 24 is arranged on the laminate 20 at the upper electrically insulating layer 21. 3 Only a section of the longitudinal section of the electrical component 10 is shown. The further layer 24 is not electrically conductive, in particular insulating.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Überstand 52 der Erhebung 51 der Isolierwandung 50 in Richtung hin zu der elektrischen Durchkontaktierung 30 kleiner als der Überstand 52 der Erhebung 51 in Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 ausgebildet.In this embodiment, the projection 52 of the protrusion 51 of the insulating wall 50 in the direction towards the electrical via 30 is smaller than the projection 52 of the protrusion 51 in the direction away from the electrical via 30.

Sowohl die elektrische Durchkontaktierung 30 als auch die in einem Abstand um die elektrische Durchkontaktierung 30 in dem Laminat 20 umlaufend ausgebildete Isolierwandung 50 aus einem Isoliermaterial sind vollständig durch diese weitere Schicht 24 geführt, wobei sich die Isolierwandung 50 vollständig durch die weitere Schicht 24, die obere elektrisch isolierende Schicht 21 und die elektrisch leitfähige Schicht 22 hindurch bis zu der Grenzfläche zwischen elektrisch leitfähiger Schicht 22 und unterer elektrisch isolierender Schicht 23 erstreckt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Isolierwandung 50 in der weiteren Schicht 24 eine radial von der elektrischen Durchkontaktierung 30 weg gerichtete Verdickung 53 auf.Both the electrical via 30 and the insulating wall 50 formed around the electrical via 30 in the laminate 20, made of an insulating material The material is completely guided through this further layer 24, with the insulating wall 50 extending completely through the further layer 24, the upper electrically insulating layer 21, and the electrically conductive layer 22 up to the interface between the electrically conductive layer 22 and the lower electrically insulating layer 23. In this embodiment, the insulating wall 50 in the further layer 24 has a thickening 53 directed radially away from the electrical via 30.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements 10 mit einer elektrischen Durchkontaktierung 30 durch ein Laminat 20 zur elektrisch leitfähigen Kontaktierung des unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelements 12 im Längsschnitt. Der Aufbau des elektrischen Bauelements 10 entspricht weitgehend dem gemäß 1. 4 Figure 1 shows a schematic representation of a fourth embodiment of an electrical component 10 with an electrical via 30 through a laminate 20 for electrically conductive contacting of the lower electrically conductive contact element 12 in longitudinal section. The structure of the electrical component 10 largely corresponds to that shown in Figure 1. 1 .

Das Laminat 20 umfasst eine obere elektrisch isolierende Schicht 21 und eine untere elektrisch isolierende Schicht 23, zwischen denen eine elektrisch leitfähige Schicht 22 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist auf der Oberseite des Laminats 20 an der oberen elektrisch isolierenden Schicht 21 eine isolierende weitere Schicht 24 angeordnet. Im Gegensatz zu 1 ist in einem Abstand um die elektrische Durchkontaktierung 30 die Isolierwandung 50 aus einem Isoliermaterial in dem Laminat 20 und der weiteren Schicht 24 vollständig um die elektrische Durchkontaktierung 30 umlaufend ausgebildet, wobei sich die Isolierwandung 50 vollständig durch die weitere Schicht 24, die obere elektrisch isolierende Schicht 21, die elektrisch leitfähige Schicht 22 und die untere elektrisch isolierende Schicht 23 bis zum unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelement 12 erstreckt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die weitere Schicht 24 nicht elektrisch leitfähig, insbesondere isolierend. An ihrem an der Oberseite des Laminats 20 angeordneten Endbereich weist die Isolierwandung 50 eine Erhebung 51 über die weitere Schicht 24 hinaus auf, die auf der Oberseite der weiteren Schicht 24 in radialer Richtung hin zu und weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 mit einem Überstand 52 lateral über die weitere Schicht 24 übersteht.The laminate 20 comprises an upper electrically insulating layer 21 and a lower electrically insulating layer 23, between which an electrically conductive layer 22 is arranged. In this embodiment, an additional insulating layer 24 is arranged on the upper side of the laminate 20 adjacent to the upper electrically insulating layer 21. In contrast to 1 At a distance around the electrical via 30, the insulating wall 50, made of an insulating material, is formed in the laminate 20 and the further layer 24, completely surrounding the electrical via 30. The insulating wall 50 extends completely through the further layer 24, the upper electrically insulating layer 21, the electrically conductive layer 22, and the lower electrically insulating layer 23 to the lower electrically conductive contact element 12. In this embodiment, the further layer 24 is not electrically conductive, in particular, it is insulating. At its end region located on the top side of the laminate 20, the insulating wall 50 has a projection 51 extending beyond the further layer 24. This projection extends laterally beyond the further layer 24 in a radial direction towards and away from the electrical via 30, forming a projection 52.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Überstand 52 der Erhebung 51 über die weitere Schicht 24 in radialer Richtung hin zu der elektrischen Durchkontaktierung 30 wie bereits gemäß 1 kleiner als in Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 ausgebildet. Das elektrische Bauelement 10 ist eine flexible Solarzelle.In this embodiment, the projection 52 of the protrusion 51 extends beyond the further layer 24 in a radial direction towards the electrical via 30 as already described above. 1 smaller than in the direction away from the electrical via 30. The electrical component 10 is a flexible solar cell.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines elektrischen Bauelements 10 mit einer elektrischen Durchkontaktierung 30 durch ein Laminat 20 zur elektrisch leitfähigen Kontaktierung eines unteren elektrisch leitfähigen Kontaktelements 12 mit einem oberen elektrisch leitfähigen Kontaktelement 40 im Längsschnitt. Der Aufbau des elektrischen Bauelements 10 entspricht weitgehend dem gemäß 3. Das Laminat 20 weist eine zweite untere isolierende Schicht 25 auf und auf dem Laminat 20 ist an der oberen elektrisch isolierenden Schicht 21 eine weitere Schicht 24 angeordnet ist. Die weitere Schicht 24 ist nicht elektrisch leitfähig. 5 Figure 1 shows a schematic representation of a fifth embodiment of an electrical component 10 with an electrical via 30 through a laminate 20 for electrically conductive contacting of a lower electrically conductive contact element 12 with an upper electrically conductive contact element 40 in longitudinal section. The structure of the electrical component 10 largely corresponds to that shown in Figure 1. 3 The laminate 20 has a second lower insulating layer 25, and a further layer 24 is arranged on the upper electrically insulating layer 21 of the laminate 20. The further layer 24 is not electrically conductive.

Die elektrische Durchkontaktierung 30 ist vollständig durch das Laminat 20 und die weitere Schicht 24 geführt. Die in einem Abstand um die elektrische Durchkontaktierung 30 umlaufend ausgebildete Isolierwandung 50 aus einem Isoliermaterial ist vollständig durch die weitere Schicht 24, durch die obere elektrisch isolierende Schicht 21 und die elektrisch leitfähige Schicht 22 des Laminats 20 hindurch bis zu der Grenzfläche zwischen elektrisch leitfähiger Schicht 22 und unterer elektrisch isolierender Schicht 23 geführt. The electrical via 30 extends completely through the laminate 20 and the further layer 24. The insulating wall 50, formed at a distance around the electrical via 30 and made of an insulating material, extends completely through the further layer 24, through the upper electrically insulating layer 21 and the electrically conductive layer 22 of the laminate 20 up to the interface between the electrically conductive layer 22 and the lower electrically insulating layer 23.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Isolierwandung 50 in der weiteren Schicht 24 eine radial in Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 ausgebildete Verdickung 53 auf, die in die obere isolierende Schicht 21 des Laminats 20 hineinreicht. An ihrem äußeren unteren Rand weist die Verdickung 53 eine Verrundung der Kante auf.In the present embodiment, the insulating wall 50 in the further layer 24 has a thickening 53 extending radially away from the electrical via 30 and reaching into the upper insulating layer 21 of the laminate 20. The thickening 53 has a rounded edge at its outer lower edge.

Das untere elektrisch leitfähige Kontaktelements 12 ist als Schicht auf der Unterseite des Laminats 20 ausgebildet, und das obere elektrisch leitfähige Kontaktelement 40 ist als Schicht auf der Oberseite des Laminats 20 ausgebildet.The lower electrically conductive contact element 12 is formed as a layer on the underside of the laminate 20, and the upper electrically conductive contact element 40 is formed as a layer on the top side of the laminate 20.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das elektrische Bauelement 10 ein flexibles optoelektronisches Bauelement 10.In the present embodiment, the electrical component 10 is a flexible optoelectronic component 10.

6a und 6b zeigen schematische Darstellungen von zwei Ausführungsbeispielen eines Laminats 20 mit einer elektrischen Durchkontaktierung 30 und einer Isolierwandung 50 in einer Draufsicht auf die obere elektrisch isolierende Schicht 21 des Laminats 20. Die Erhebung 51 der Isolierwandung 50 weist in diesen Ausführungsbeispielen nur einen Überstand 52 in Richtung weg von der elektrischen Durchkontaktierung 30 auf (dargestellt durch die gestrichelte Linie). 6a and 6b Figure 1 shows schematic representations of two embodiments of a laminate 20 with an electrical via 30 and an insulating wall 50 in a top view of the upper electrically insulating layer 21 of the laminate 20. In these embodiments, the projection 51 of the insulating wall 50 has only a projection 52 in the direction away from the electrical via 30 (shown by the dashed line).

In diesen Ausführungsbeispielen weist die um die elektrische Durchkontaktierung 30 umlaufende Isolierwandung 50 in der Ebene des Laminats 20 einen kreisförmigen Querschnitt (6a) bzw. einen rechteckigen Querschnitt (6b) auf.In these embodiments, the insulating wall 50 surrounding the electrical via 30 has a circular cross-section in the plane of the laminate 20 ( 6a) or a rectangular cross-section ( 6b) on.

In einer Ausgestaltung entspricht der laterale Abstand der um die elektrische Durchkontaktierung 30 umlaufenden Isolierwandung 50 zu der elektrischen Durchkontaktierung 30 mindestens 50% der Breite der Isolierwandung 50.In one embodiment, the lateral distance of the insulating wall 50 surrounding the electrical via 30 to the electrical via 30 corresponds to at least 50% of the width of the insulating wall 50.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of documents cited by the applicant was automatically generated and is included solely for the reader's convenience. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

KR 102011128247 A [0005]

Claims

Electrical component (10) with at least one electrical via (30) through a laminate (20), wherein the laminate (20) comprises an electrically conductive layer (22) arranged between an upper electrically insulating layer (21) and a lower electrically insulating layer (23), wherein the electrical via (30) extends from a lower electrically conductive contact element (12) arranged on a bottom surface of the laminate (20) through the laminate (20) to a top surface of the laminate (20) and is electrically contactable with an upper electrically conductive contact element (40) arranged on the top surface of the laminate (20), wherein an insulating wall (50) made of an insulating material is formed completely around the electrical via (30) at a distance around the electrical via (30) in the laminate (20), wherein the insulating wall (50) extends completely from the top surface of the laminate (20) at least as far as the electrically conductive layer (22), and wherein the insulating wall (50) has a protrusion (51) extending beyond the laminate (20) at its end region located on the top side of the laminate (20), which projects laterally beyond the laminate (20) in a radial direction towards and/or away from the electrical via (30) with a projection (52).

Electrical component (10) according to Claim 1 , wherein at least one further layer (24) is arranged on the top side of the laminate (20) on the upper electrically insulating layer (21), through which the electrical via (30) and the insulating wall (50) are guided.

Electrical component (10) according to Claim 1 or 2 , wherein the insulating wall (50) has a thickening (53) radial to the electrical via (30) in the upper electrically insulating layer (21) and/or in the further layer (24).

Electrical component (10) according to one of the preceding claims, wherein the insulating wall (50) surrounding the electrical via (30) has an elliptical, preferably circular, or polygonal, preferably square, cross-section in the plane of the laminate (20).

Electrical component (10) according to one of the preceding claims, wherein the projection (52) of the protrusion (51) extending laterally in a radial direction away from the electrical via (30) over the laminate (20) extends over an outer edge of the insulating wall (50) by a width of at least 20% of the width of the insulating wall (50), preferably by at least 30%, or preferably by at least 50%.

Electrical component (10) according to one of the preceding claims, wherein the protrusion (51) of the insulating wall (50) extends laterally beyond the laminate (20) in the direction towards the electrical via (30) and in the direction away from the electrical via (30) with a projection (52), wherein preferably the projection (52) of the protrusion (51) of the insulating wall (50) in the direction towards the electrical via (30) is smaller than the projection (52) of the protrusion (51) in the direction away from the electrical via (30).

Electrical component (10) according to one of the preceding claims, wherein the lateral distance of the insulating wall (50) surrounding the electrical via (30) to the electrical via (30) corresponds to at least 50% of the width of the insulating wall (50).

Electrical component (10) according to one of the preceding claims, wherein the lower electrically conductive contact element (12) is formed as a layer on the underside of the laminate (20) and/or the upper electrically conductive contact element (40) is formed as a layer on the top side of the laminate (20).

Method for producing an electrical via (30) through a laminate (20) of an electrical component (10), in particular according to one of the Claims 1 until 8 , for electrically conductive contacting a lower electrically conductive contact element (12) arranged on a bottom surface of the laminate (20) with an upper electrically conductive contact element (40) arranged on the top surface of the laminate (20) through the laminate (20), comprising the following steps: a) providing the laminate (20) with a lower electrically conductive contact element (12) arranged on the bottom surface of the laminate (20), wherein the laminate (20) has an electrically conductive layer (22) arranged between an upper electrically insulating layer (21) and a lower electrically insulating layer (23); b) forming a contact opening extending substantially perpendicularly through the laminate (20) and extending completely through the laminate (20); c) introducing an electrically conductive contacting material into the contact opening, forming the electrical via (30); d) Forming an insulating trench completely encircling the contact opening at a distance from the top of the laminate (20) to at least completely through the electrically conductive layer (22); and e) Forming an insulating wall (50) with a protrusion (51) above the top of the laminate (20) by introducing an insulating material into the insulating trench, wherein an overhang (52) of the protrusion (51) is formed laterally beyond an edge of the insulating trench.

Procedure according to Claim 9 , wherein in step d) or in a further step f) a second isolation trench is formed along the outer perimeter of the isolation trench, wherein a depth of the second isolation trench is less than a depth of the isolation trench, thereby creating a thickening of the isolation trench in its upper end region.