DE60101326T2

DE60101326T2 - Anordnung von bauteilen mit hoher dichte bestehend aus mehreren schichten und herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60101326T2
Application number: DE60101326T
Authority: DE
Inventors: François BALERAS; Gilles Poupon; Bernard Aspar
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: US20030052945A1; US6909445B2; FR2807546A1; EP1272350B1; WO2001076879A1; JP2003530249A; DE60101326D1; FR2807546B1; EP1272350A1

Description

Technisches Gebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Struktur mit einer Folge von Elementen, die dazu dienen, ein Signal längs einer Achse zu Senden oder zu Empfangen.
Die Erfindung kann vorteilhaft in dem Fall angewendet werden, wo die zum Senden und Empfangen des Signals dienenden Elemente eine hohe Dichte erreichen müssen. Es kann sich zum Beispiel um Gitter optischer Bauteile, Antennengitter, Druckköpfe usw. handeln.
Als nicht einschränkendes Beispiel wird insbesondere der Fall eines Druckkopfs beschrieben.
Eine bekannte Drucktechnik ist das Drucken mit Hilfe von stabförmigen Anordnungen. Jede stabförmige Anordnung umfasst Seite an Seite ausgerichtete Elemente. Jedes Element ist entweder ein Magnetkopf oder ein Widerstand, abhängig davon, ob das Drucksignal magnetostatisch oder thermisch ist. Eine oder mehrere aneinandergefügte stabförmige Anordnungen bilden eine Zeile mit der Breite des zu bedruckenden Trägers.
Der zu bedruckende Träger bewegt sich in Bezug auf die stabförmigen Anordnungen, welche die empfangenen elektrischen Schreibsignale entweder in magnetische Signale oder in thermische Signale umsetzen. Das Bedrucken des Trägers erfolgt Zeile für Zeile durch eine Relativbewegung des Trägers oder der stabförmigen Anordnungen. Jedes Element empfängt ein Schreibsignal, das sich in jeder zu druckenden Zeile erneuert.
Mehrere Herstellungsverfahren von Druckköpfen nach dem Stand der Technik sind bekannt.
Eine erste bekannte Technik besteht darin, Einzeldruckköpfe zusammenzubauen. Ein Einzeldruckkopf kann zum Beispiel einen Magnetkopf umfassen, der von einer Diode oder einem Transistor gesteuert wird. Der Magnetkopf wird auf einem mechanischen Träger realisiert und die Steuerdiode wird auf den Träger gelötet. Die Einzeldruckköpfe werden dann auf einen mechanischen Träger montiert, mit einem Zwischenelement zwischen den Köpfen.
Diese Herstellungsmethode begrenzt die Auflösung des Druckkopfs auf Werte zwischen 150 und 300 dpi (dpi für "dot per inch").
Eine zweite Herstellungsmethode ist mit den Techniken der Mikroelektronik verbunden. Die Druckköpfe werden dann kollektiv auf einem Halbleitersubstrat realisiert. Ein Beispiel einer kollektiven Druckköpfe-Struktur nach dieser zweiten Methode ist in der 1 dargestellt.
Der Druckkopf 1 wird durch einen Gruppe von Einzelmagnetköpfen 3 gebildet, hergestellt auf einem Halbleitersubstrat 4. Jeder Einzelmagnetkopf 3 wird durch eine Diode 2 gesteuert. Die Dioden 2 auf dem Halbleitersubstrat 4 können integriert oder montiert sein.
Diese zweite Herstellungstechnik ermöglicht, Auflösungen in der Größenordnung von 600 dpi zu erreichen. Jedoch können solche Auflösungen nur mit Hilfe einer Reduzierung der Größe der Magnetköpfe erreicht werden. Vorteilhafterweise resultiert daraus eine Abnahme der Intensität des durch die Magnetköpfe induzierten Magnetfeldes.
Diese Technik weist noch andere Nachteile auf.
Wie in der 2 dargestellt, kommt die Trommel 5 des Druckers in Kontakt mit den Magnetköpfen 3. In dem Fall, wo die Dioden 2 auf das Substrat 4 montiert sind, ist es dann notwendig, die Dioden 2 von den Köpfe 3 zu entfernen, um zu vermeiden, dass die Trommel in Kontakt mit den Dioden kommt. Die Zone zwischen den Dioden 2 und den Köpfen 3 ist dann verloren. Die Länge der Leitung von einer Diode 2 bis zu einem Magnetkopf 3 kann dann einen elektrischen Widerstand aufweisen, der die Leistungen des Magnetkopfs reduzieren könnte.
In dem Fall, wo die Dioden 2 in das Substrat 4 integriert sind, besteht der oben genannte Nachteil nicht. Jedoch ist es dann notwendig, zwei unterschiedliche Herstellungstechniken anzuwenden: eine für die Dioden und eine andere für die Magnetköpfe. Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung sinkt.
Die Erfindung weist keinen der obigen Nachteile auf.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Struktur wie definiert in dem Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Struktur mit einer Folge von Elementen zum Senden oder Empfangen eines Signals längs einer Achse. Dieses Verfahren ist definiert in dem Anspruch 7.
Die Erfindung ermöglicht auch, eine Struktur mit hoher Auflösung zu erhalten. Es ist zum Beispiel möglich Auflösungen in der Größenordnung von 1200 dpi und sogar mehr zu erreichen, durch das Aufbringen sukzessiver Schichten.
Diese Methode ermöglicht auch, mehrere Funktionalitäten zu verbinden (Schichten für die Köpfe und Schichten für die Steuerschaltungen) und die Zusammenschaltungen zwischen den Köpfen und den Steuerschaltungen zu realisieren (immer durch die Verfahren der Mikroelektronik).
Im Falle einer Montage auf der Rückseite bzw. der rückseitigen Fläche ermöglicht das Montieren durch molekulares Kleben Druckköpfe auf den beiden Seiten bzw. Flächen zu realisieren, so dass die Schichten jeder Seite bzw. Fläche nicht in Kontakt mit den Substratträgern der Ausrüstungen bzw. Einrichtungen kommen.
In Bezug auf die Montagetechniken nach dem Stand der Technik ermöglicht die Technik der Schichtentransfermontage nach der bevorzugten Ausführungsart der Erfindung vorteilhaft zunächst die Herstellung eines Stapels von Köpfen auf einem ersten Träger, wobei man die Präzision der Mikroelektroniktechniken nutzt, und dann, anschließend, den Transfer dieses Köpfe-Stapels auf ein anderen, an die gewünschte Anwendung angepassten Träger. Der erste Träger kann zum Beispiel eine Platte aus Silicium, aus AsGa, aus SiC, aus SOI oder aus InP sein. Der an die gewünschte Anwendung angepasste Träger kann zum Beispiel für eine Anwendung in einem Druckersystem mit Trommel ein Kunststoffsubstrat sein (dies ermöglicht dann, die Verschlechterung bzw. Abnutzung des Substrats aufgrund der Reibung des Substrats an der Trommel zu vermeiden), für einen Kopf mit Nutzung eines Thermoeffekts ein Keramiksubstrat, eine gedruckte Schaltung zum Verbinden eines Köpfe-Stapels mit anderen Bauteilen wie zum Beispiel Steuerchips, oder auch eine elastische gedruckte Schaltung.
Die erfindungsgemäße Montagetechnik ermöglicht also, je nach Variante auf einem oder zwei Trägem die Gesamtheit der Funktionen zu integrieren (Druckköpfe, Steuerschaltungen und Zusammenschaltungen) und dabei die Abmessungen des Moduls (Gesamtabmessungen und Abstand zwischen den Köpfen) auf ein Minimum zu beschränken.
In der Folge der Beschreibung wird die Erfindung insbesondere anhand eines Falls beschrieben, wo die Struktur ein Druckkopf ist, dessen Elemente Magnetköpfe sind. Generell, wie schon oben erwähnt, betrifft die Erfindung jede Struktur mit einer Folge von Elementen zum Senden oder Empfangen eines Signals längs einer Achse:Gitter aus optischen Bauteilen (Laserdioden, optische Fasern, Detektoren), Antennengitter, usw.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung liefert die Lektüre der Beschreibung von Realisierungsarten, die sich auf die beigefügten Figuren bezieht:
die 1 zeigt einen Druckkopf nach dem Stand der Technik,
die 2 zeigt eine Schnittansicht des Druckkopf der 1, ausgerüstet mit seiner Trommel,
die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Realisierungsart des erfindungsgemäßen Druckkopfs,
die 4A und 4B zeigen jeweils eine Längsschnittansicht und eine Querschnittansicht eines einen erfindungsgemäßen Druckkopf umfassenden Substrats,
die 5A bis 5F zeigen ein Herstellungsverfahren eines Druckkopfs nach der in den 4A und 4B dargestellten zweiten Realisierungsart,
die 6A bis 6F zeigen verschiedene Beispiele erfindungsgemäßer Druckköpfe.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsarten der Erfindung
In allen Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen die gleichen Elemente.
Die 1 und 2 wurden schon oben beschrieben, so dass es überflüssig ist, noch einmal darauf zurückzukommen.
Die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht von zwei Teileinheiten, welche die Realisierung eines ersten Beispiels eines Druckkopfs nach der Erfindung ermöglichen.
Eine erste Teileinheit E1 umfasst einen ersten Stab 6, einen zweiten Stab 7 und mehrere Diodenblöcke B1, B2, B3. Eine zweite Teileinheit E2, genau der ersten Teileinheit E1 entsprechend, umfasst einen ersten Stab 8, einen zweiten Stab 9 und mehrere Diodenblöcke (in der Figur nicht dargestellt).
Die Stäbe 6 und 7 der Teileinheit E1 sowie die Stäbe 8 und 9 der Teileinheit E2 werden aneinander befestigt, zum Beispiel mit Hilfe von Lotkugeln, die auf Kontaktstellen abgeschieden wurden. Diese Lotkugeln ermöglichen auch eine elektrische Verbindung zwischen den Stäben 6 und 7 der Teileinheit E1 und den Stäben 8 und 9 der Teileinheit E2.
Jeder Stab umfasst eine Gruppe von Magnetköpfen, realisiert auf einer seiner Flächen. Die Fläche, in der sich die Magnetköpfe des Stabs 6 befinden, ist an der Fläche befestigt, in der sich die Magnetköpfe der Fläche 7 befinden. Ebenso ist die Fläche, in der sich die Magnetköpfe des Stabs 8 befinden, an der Fläche befestigt, in der sich die Magnetköpfe des Stabs 9 befinden.
Um den Stab 7 (beziehungsweise 9) an dem Stab 6 (beziehungsweise 8) zu befestigen, wird der Stab 7 (beziehungsweise 9) auf dem Stab 6 (beziehungsweise 8) positioniert und während der Schmelzphase der Lotkugeln erfolgt die Selbstausrichtung der Teile.
Die Steuerdioden der Magnetköpfe der ersten Teileinheit E1 umfassen Blöcke (B1, B2, B3), die auf die Fläche des Stabs 6 montiert sind, in der auch die Magnetköpfe realisiert sind. Die Dioden der Blöcke B1, B2, B3 ermöglichen, zugleich die Magnetköpfe des Stabs 6 und die Magnetköpfe des Stabs 7 zu steuern.
Ebenso umfassen die Steuerdioden der Magnetköpfe der zweiten Teileinheit E2 Blöcke (in der Figur nicht dargestellt), die auf die Fläche des Stabs 8 montiert sind, in der auch die Magnetköpfe realisiert sind.
Die Dioden der so montierten Blöcke ermöglichen, die Magnetköpfe der Stäbe 8 und 9 zu steuern.
Die beiden Teileinheiten E1 und E2 werden mit Hilfe von Zwischenelementen T zusammengebaut, zum Beispiel steifen Kugel, vorgesehen in Vertiefungen C, die vorher in den rückwärtigen Flächen der Stäbe 6 beziehungsweise 8 hergestellt wurden.
Die beiden Teileinheiten E1 und E2 werden gegeneinander gedrückt und ausgerichtet. Der zwischen den Modulen verbleibende Raum kann dann mit Klebstoff gefüllt werden, zum Beispiel mit Epoxydharz.
Der Zusammenbau der Teileinheiten E1 und E2 kann auch mittels schmelzbaren Kugeln erfolgen, angebracht auf Kontaktstellen. Diese Kontaktstellen werden dann vorher auf den Rückseiten der Stäbe 6 und 8 hergestellt.
Die Schmelztemperatur der dem Zusammenbau der Teileinheiten E1 und E2 dienenden Kugeln ist niedriger als die der Kugeln, die für den Zusammenbau der Stäbe 6 und 7 (beziehungsweise 8 und 9) benutzt werden. Während der Schmelzphase erfolgt die Selbstausrichtung der beiden Teileinheiten.
Unabhängig von der Art der Stapelung kann das Ganze am Ende des Verfahrens vorteilhaft zum Beispiel mit Harz gefüllt werden, um ein mechanisch stabiles System zu erhalten (was ebenso für die anderen Realisierungsbeispiel gilt).
Die Enden der Magnetköpfe der Teileinheiten E1 und E2 bilden Magnetpole. Zum Beispiel – aber nicht einschränkend – kann die Teileinheit E1 14 Magnetpole pE1₁, ..., pE1₁₄ umfassen und die Teileinheit E2 14 Magnetpole pE2₁, ..., pE2₁₄. Nach der Erfindung werden die Signale, die ermöglichen, eine Druckzeilen auf dem Träger zu bilden, dann zum Beispiel durch Signale gebildet, die von den aufeinanderfolgenden Magnetpolen pE2₁, ..., pE2₁₄ stammen.
Der Höhenunterschied der Pole in der Richtung, die senkrecht ist zu der Achse, welche die Druckzeile definiert, kann kompensiert werden durch ein elektronisches System zur zeitlichen Phasenverschiebung.
Zum Beispiel – aber nicht einschränkend – kann man bei einer Teilung der Magnetpole, die zu einer Auflösung von 225 dpi für einen Stab (6, 7, 8 oder 9) führt, für jede Teileinheit E1 und E2 eine Auflösung von 450 dpi erhalten, indem man die jeweiligen Stäbe dieser Teileinheiten mit einer Versetzung um einen halben Teilungsschritt zusammenbaut. Der Zusammenbau der beiden Teileinheiten E1 und E2 mit einer Versetzung um einen Viertelteilungsschritt führt dann zu einer Auflösung von 900 dpi. Eine solche Auflösung kann noch weiter erhöht werden, wenn die Teilung der Magnetpole eines Stabs zu einer Auflösung über 25 dpi führt. Zum Beispiel führt eine Auflösung von 300 dpi der Stäbe 6, 7, 8 und 9 zu einer Auflösung von 1200 dpi (4 × 300 dpi) für den Druckkopf, den die beiden Teileinheiten E1 und E2 bilden.
Eine Versetzung der Magnetpole gemäß einer zu der Druckachse parallelen Richtung kann auf unterschiedliche Weisen realisiert werden. Es ist zum Beispiel möglich, entweder Stäbe zu realisieren, die sich bezüglich der Position der Magnetpole unterscheiden und diese Stäbe symmetrisch zusammenzubauen, oder gleiche Stäbe zu realisieren und diese Stäbe versetzt zusammenzubauen.
Die 4A und 4B zeigen jeweils eine Längsschnittansicht und eine Querschnittansicht eines einen erfindungsgemäßen Druckkopf umfassenden Substrats.
Ein Substrat S1 ist bedeckt mit einer Schicht K1, die selbst bedeckt ist mit einer Schicht K2. Jede Schicht Ki (i = 1, 2) wird gebildet durch ein Material 10, in dem die Magnetköpfe t ausgebildet sind. Die Erhöhung der Auflösung erhält man durch Versetzung der Magnetköpfe t (s. 4B). Vorteilhafterweise kann der Abstand h, der zwei aufeinanderfolgende Magnetköpfe in der zu der Druckachse senkrechten Richtung trennt, einen Wert in der Größenordnung von 20 μm bis 30 μm erreichen. Dieser Wert von h kann im Wesentlichen dem Mindestabstand d entsprechen, der zwei aufeinanderfolgende Magnetköpfe des Druckkopfs trennt. Es ist dann keine elektronische Kompensierung der in die Magnetköpfe eingespeisten Signale nötig.
Der in den 4A und 4B dargestellte Druckkopf umfasst nur zwei Magnetköpfe enthaltende Schichten K1 und K2. Jedoch betrifft die Erfindung generell einen Druckkopf der wenigstens zwei Magnetköpfe enthaltende Schichten umfasst.
Die 5A bis 5B zeigen ein Beispiel für ein Herstellungsverfahren eines erfindungsgemäßen Druckkopfs.
Die 5A zeigt eine Struktur, gebildet durch ein Initialsubstrat I, das eine Sperrschicht 11 und eine Magnetköpfe t enthaltende Schicht K2 trägt. Das Substrat I ermöglicht die Bildung der Schichten 11 und K2 mittels Techniken der Mikroelektronik. Das Substrat I kann zum Beispiel eine Platte aus Silicium, AsGa, SiC, SOI oder InP sein. Die Sperrschicht 11 kann zum Beispiel ein Siliciumdioxid sein.
Zum Beispiel – aber nicht einschränkend – kann die in der 5A dargestellte Struktur eine Sperrschicht 11 und eine Magnetköpfe t enthaltende Schicht K2 umfassen. Die Erfindung betrifft auch den Fall, wo es keine Sperrschicht 11 gibt, und/oder den Fall, wo die Struktur einen Stapel aus mehreren Magnetköpfe enthaltenden Schichten umfasst.
Das Verfahren zur Herstellung eines Druckkopfs aufgrund einer Struktur wie dargestellt in der 5A umfasst die folgenden Schritte:

– Anbringen – zum Beispiel durch Kleben – eines Transferträgers T auf der freien Fläche der Schicht K2. Der Transferträger T, Griffstück genannt, kann aus einem transparenten Material sein, zum Beispiel aus Glas oder aus reinem Silicium, um die Ausrichtungsprobleme zu vermeiden (s. 5B),
– Entfernen des Initialsubstrats I durch ein klassisches Verfahren oder eine Kombination klassischer Verfahren: mechanisches Schleifen, Polieren, Abtrennen längs einer durch Ionenimplantation realisierten Spaltungsebene, chemisches, reaktives, selektives Ätzen, oder durch Ultraschall (5C),
– Entfernen der Sperrschicht 11 (5D),
– Anbringen der freien Fläche der Schicht K2 auf der freien Fläche einer Schicht K1, deren andere Fläche auf einem Substrat S1 befestigt ist, und Kontaktherstellung zwischen den beiden Flächen, zum Beispiel durch Kleben oder molekulares Haften; um die Klebungsenergie zu vergrößern, können die beiden zusammenzuklebenden Flächen Oberflächenbehandlungen unterzogen werden,
– Entfernen des Transferträgers T durch eines der oben in der Beschreibung der 5C genannten Verfahren (5F).

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst auch Schritte zur Herstellung von elektrischen Kontaktstellen auf den Magnetköpfen (Öffnungen in den Passivierungs- und Metallisierungsschichten). Diese Schritte sind in den Figuren nicht dargestellt.
Zum Beispiel – aber nicht einschränkend – können die Schichten K1 und K2 aus Halbleitermaterial gebildet werden. Das Anbringen der Schicht K1 auf der Schicht K2 kann dann durch die Technik der molekularen Klebung erfolgen. Die molekulare Klebung betrifft zwei Klebungsarten: die hydrophile Klebung und die hydrophobe Klebung. Die hydrophile Klebung resultiert aus der Entwicklung von -OH-Wechselwirkungen auf bzw. mit der Oberfläche einer Struktur in Richtung von zum Beispiel Si-O-Si-Verkettungen. Die mit dieser Art von Wechselwirkung verbundenen Kräfte sind stark. Die Klebungsenergie, ungefähr 100 mJ/m² bei Umgebungstemperatur, erreicht 500 mJ/m² nach einem Tempern mit 400°C während 30 Minuten (Werte erreicht für eine Klebung SiO₂ nativ oder hydrophil – SiO₂ thermisch, unpoliert).
Die Klebungsenergie wird im Allgemeinen bestimmt durch die Lamellen- bzw. Plattenmethode (méthode de lame), bekannt gemacht durch W. P. MASZARA et al. in dem Artikel "Bonding of silicon wafers for silicon-on-insulator", erschienen in J. Appl. Phy. 64 (10), 15. November 1988, Seiten 4943–4950. Für eine Klebung des Typs abgeschiedenes und poliertes Siliciumdioxid – abgeschiedenes und poliertes Siliciumdioxid beträgt die Klebungsenergie ungefähr 1 J/m² bei einem Tempern unter denselben Bedingungen. Wenn hingegen eine hydrophil behandelte Oberfläche mittels molekularer Adhäsion auf eine hydrophob behandelte Oberfläche geklebt wird, erhält man eine Klebung von sehr schlechter Qualität und die Klebekräfte sind sehr klein: Klebungsenergie in der Größenordnung von 100 mJ/m² nach Tempern mit 400 während 30 Minuten.
Durch diese Klebemethode ist es möglich, zwei Techniken der Mikroelektronik umfassende Substrate zusammenzubauen, vorausgesetzt ihre Oberflächen werden behandelt. Die Genauigkeit des Teilungsschritts zwischen zwei aufeinanderfolgenden Magnetköpfen erreicht man vorteilhaft durch die Genauigkeit der Klebung, also ± ungefähr 1 μm sowohl in der Richtung der Druckachse als auch in der zu der Druckachse senkrechten Richtung.
Die 6A bis 6F zeigen verschiedene Beispiele von erfindungsgemäßen Druckköpfen.
Die 6A und 6B zeigen jeweils eine Längsansicht und eine Queransicht einer aus einem Substrat S2 bestehenden Struktur, auf der vier sukzessive Schichten K3, K4, K5, K6 gestapelt sind.
Die 6C und 6D zeigen zwei Beispiele von Druckköpfen mit Strukturen, die mit Hilfe von Lotkugeln zusammengebaut sind. Die Lotkugeln-Verbindungstechnik ist dem Fachmann unter der Bezeichnung "Flip-chip"-Montage bekannt.
Die 6C zeigt einen Zusammenbau von zwei Strukturen. Eine erste Struktur wird gebildet durch ein Substrat S3, auf das zwei sukzessive Schichten K7 und K8 geklebt sind. Eine zweite Struktur wird durch ein Substrat S4 gebildet, auf das zwei sukzessive Schichten K9 und K10 geklebt sind. Die Verbindung durch Lotkugeln erfolgt zwischen den freien Flächen der Schichten K8 und K10. Eine solche Struktur ermöglicht zum Beispiel, eine Auflösung in der Größenordnung von 1200 dpi zu erreichen.
Der in der 6D dargestellte Druckkopf umfasst die Vereinigung von drei Strukturen. Eine erste Struktur wird durch ein Substrat S5 gebildet, das auf einer ersten Fläche von zwei Schichten K13 und K14 bedeckt wird, und auf der anderen Fläche von zwei Schichten K15 und K16. Die beiden anderen Strukturen werden jede durch ein Substrat (S3, S6) gebildet, auf das zwei Schichten (K7 und K8 für das Substrat S3; K15 und K16 für das Substrat S6) geklebt sind. Die freien Flächen der Schichten K16 und K14 einerseits und die freien Flächen der Schichten K8 und K12 andererseits sind durch Lotkugeln miteinander verbunden.
Die 6E und 6F zeigen zwei Beispiele erfindungsgemäßer Druckköpfe, welche die Dioden zum Steuern der Magnetköpfe enthalten.
Die 6E zeigt eine Struktur mit zwei Schichten K17, K18, wobei jede Schicht eine Gruppe von Dioden D enthält, zum Steuern der in ihr enthaltenen Magnetköpfe. Die 6F zeigt eine Struktur mit zwei Schichten K19, K20. Ein Diodenblock BD ist durch Lotkugeln b mit der freien Fläche der oberen Schicht K20 verbunden.
Die 6A–6F zeigen nichteinschränkende Beispiele. Die Erfindung betrifft generell, wie schon oben erwähnt, jede Struktur, die wenigstens eine Einheit enthält, gebildet durch ein Aufnahmesubstrat, das wenigstens zwei Schichten aus einem Material trägt, von denen jede Magnetköpfe enthält. Die Einheiten, gebildet durch ein Aufnahmesubstrat und durch Materialschichten, können durch Lotkugeln oder irgend ein anderes Mittel miteinander verbunden sein.

Claims

Struktur mit einer Folge von Elementen (t), um längs einer Achse ein Signal zu senden oder zu empfangen, wobei zwei in Richtung der Achse aufeinander folgende Elemente (t) in einer zu der Achse senkrechten Richtung gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur wenigstens eine Einheit aus wenigstens zwei Halbleitermaterialschichten (K1, K2, K3, K4) umfasst, abgeschieden auf einem Aufnahmesubstrat (S3), jede Halbleitermaterialschicht eine Folge von Elementen enthält, die ausgerichtet sind entsprechend einer zu der Achse parallelen Richtung, zwei entsprechend der zu der Achse parallelen Richtung aufeinanderfolgende Elemente zu zwei verschiedenen Schichten gehören, zwischen den Halbleitermaterialschichten wenigstens einer Schichteneinheit ein Haftkontakt besteht, hergestellt durch molekulares Kleben.
Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Einheit mit einer zweiten Einheit durch Lotkugeln (b) verbunden ist.
Struktur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Aufnahmesubstrat (S5) mit mindestens zwei Materialschichten (K11, K12) auf einer ersten Seite bzw. Fläche und mindestens zwei Materialschichten (K13, K14) auf einer zweiten Seite überzogen ist.
Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Diodeneinheit in Form eines Chips (BD) umfasst, der mittels Lotkugeln auf einer Fläche einer Materialschicht befestigt ist.
Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Diodeneinheit (D) in Form von in einer Halbleitermaterialschicht integrierten Dioden umfasst.
Druckkopf mit einer Folge von Magnetköpfen oder Widerständen (t), um längs einer Achse zu drucken, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ist, bei der ein Element der Folge von Elementen ein Magnetkopf oder ein Widerstand ist.
Verfahren zur Herstellung einer Struktur mit einer Folge von Elementen (t), um ein Signal längs einer Achse zu senden oder zu empfangen, wobei dieses Verfahren einen Zusammenbauschritt von wenigstens zwei Halbleitermaterialschichten (K1, K2) umfasst, von denen jede eine Folge von Elementen enthält, die in einer zu der Achse parallelen Richtung ausgerichtet sind, wobei der Zusammenbau derart ausgeführt wird, dass zwei entsprechend der zu der Achse parallelen Richtung aufeinanderfolgende Elemente der Struktur zu zwei verschiedenen Schichten gehören und der Zusammenbauschritt den Transfer einer zweiten Halbleitermaterialschicht (K2) auf eine erste Halbleitermaterialschicht (K1) umfasst, um zwischen einer ersten Fläche der ersten Schicht (K1) und einer ersten Fläche der zweiten Schicht (K2) durch molekulares Kleben einen Haftkontakt herzustellen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transfer der zweiten Materialschicht (K2) auf die erste Materialschicht (K1) mit Hilfe eines Transferträgers (T) erfolgt, der an der zweiten Schicht (K2) befestigt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transferträger (T) entfernt wird, sobald der Haftkontakt hergestellt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt zur Herstellung einer Verbindung mittels Lotkugeln zwischen einer ersten Einheit, gebildet durch ein erstes Aufnahmesubstrat (S5), auf dem durch molekulares Kleben wenigstens zwei Halbleitermaterialschichten (K11, K12) befestigt sind, und wenigstens einer zweiten Einheit, gebildet durch ein zweites Aufnahmesubstrat (S3, S6), auf dem durch molekulares Kleben wenigstens zwei Halbleitermaterialschichten (K7, K8; K15, K16) befestigt sind, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es die Verbindung mittels Lotkugeln zwischen wenigstens einer Diodeneinheit (BD) und wenigstens einer Materialschicht umfasst, wobei jede Diodeneinheit eine Steuerung eines Elements (t) der Schicht ermöglicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es die Bildung wenigstens einer Diodeneinheit (D) in wenigstens einer Halbleitermaterialschicht umfasst, wobei jede Diodeneinheit eine Steuerung eines Elements (t) der Halbleitermaterialschicht ermöglicht.
Herstellungsverfahren eines Druckkopfes mit einer Folge von Magnetköpfen oder Widerständen (t), um längs einer Achse zu drucken, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12 umfasst, in dem ein Element der Folge von Elementen ein Magnetkopf oder ein Widerstand ist.