EP2462786A1 - Wellenleiter, insbesondere beim dielektrikum-wand-beschleuniger - Google Patents

Wellenleiter, insbesondere beim dielektrikum-wand-beschleuniger

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EP2462786A1
EP2462786A1 EP10732972A EP10732972A EP2462786A1 EP 2462786 A1 EP2462786 A1 EP 2462786A1 EP 10732972 A EP10732972 A EP 10732972A EP 10732972 A EP10732972 A EP 10732972A EP 2462786 A1 EP2462786 A1 EP 2462786A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
conductor structure
electronic components
dielectric
conductor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10732972A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Seliger
Karl Weidner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2462786A1 publication Critical patent/EP2462786A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/22—Details of linear accelerators, e.g. drift tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H9/00—Linear accelerators

Definitions

  • Waveguide in particular in the case of the dielectric wall accelerator
  • the present invention relates to waveguides, in particular waveguides in a dielectric wall accelerator, and a method for their preparation.
  • Novel waveguides, particularly in a dielectric wall accelerator are no longer planar, but have complex shaped out-of-plane shaped surfaces.
  • new production methods and materials are required.
  • electronic assemblies for example half-bridge circuits or multichip circuits, are to be integrated into the waveguide structures which are waveguides.
  • US 5,821,705 discloses the construction of a conventional dielectric wall accelerator having a high-rise, high-rise time switch, the switch having a pair of electrodes between the alternating ones
  • waveguide structures in particular in complex, formed out of a plane metallic waveguide structures, with dielectric layers to improve insulation stability or stabilize and exclude insulation-reducing effects. It should provide electrical isolation up to 100kV / mm at low dielectric constants. It is to be integrated into the waveguide structures a variety of electronic components. In particular, a multiplicity of electronic components are intended for driving an accelerator cell of a dielectric wall accelerator into the accelerator cell to get integrated. It is intended to provide a compact, cost-effective construction and connection technology for electronic components. It is intended to provide minimal parasitic effects and efficient high frequency connection of a plurality of electronic components to the waveguide structures.
  • a method of fabricating a waveguide comprising a dielectric or vacuum between first and second conductive patterns having a plurality of electronic components in which a plurality of upper and lower pads to be contacted are present.
  • the method comprises the steps of: mounting the electronic components on a substrate, contacting lower contact surfaces on underlying electrical conductors on the substrate, and generating electrical vias extending from the conductors through the substrate; Laminating a film of electrically insulating plastic material on surfaces of the substrate and the devices disposed thereon under vacuum so that the film covers and closely fits the surfaces including each electronic device and each upper contact surface
  • a device having a waveguide comprising a dielectric or a vacuum between a first and a second conductor structure, having a plurality of electronic components, in which a plurality of upper and lower contact surfaces to be contacted are provided, wherein the electronic components fixed to a substrate and electrically contacting lower pads on underlying electrical conductors on the substrate and generating electrical vias from the conductors through the substrate; a film of electrically insulating plastic material is laminated to surfaces of the substrate and the devices disposed thereon under vacuum so that the film closely covers the surfaces including each electronic device and each upper contact surface and adheres to these surfaces including each electronic device ; each upper to be contacted
  • each exposed upper contact surface was in each case contacted flat with a first layer of electrically conductive material; the substrate containing the electronic components is fastened on the first conductor structure and upper contact surfaces are formed by means of the first layer of electrically conductive material and the plated-through holes and tere contact surfaces were electrically contacted by means of the plated-through holes to the first conductor structure;
  • a second layer of electrically insulating plastic material has been applied to surfaces of the foil, the first layer of electrically conductive material and the first conductor structure; the second conductor structure has been fixed on the second layer, wherein the second layer completely forms the dielectric between the first and second conductor structure or, if a vacuum is generated between the first and second conductor structure, the second layer only in the area of the electronic components between the first and second conductor structure is formed and wherein the second layer has openings, are electrically contacted by the upper and lower contact surfaces by means of further plated-through holes to the second conductor structure.
  • a method for producing a plurality of assemblies which includes the following essential
  • Steps include: Vacuum laminating, Molding, Inkjet processes for bonding the dielectric layer to the waveguide structures, and integrating the electronic devices, which may be power modules in planar contact.
  • a highly insulating covering of initially open end faces of waveguide structures is provided.
  • a compact, flat, lightweight design is possible, with short, exact lengths of cable and line widths.
  • Waveguide provided. This leads to minimal parasitic effects and to an effective high-frequency connection.
  • the waveguide part of an accelerator cell of a dielectric Wall accelerator and the conductor structures may have molded out of a plane surfaces. Between an upper and a middle conductor structure and between this and a lower conductor structure, the dielectric or the vacuum can be arranged in each case.
  • a waveguide made according to a method of the main claim may thus be integrated into an accelerator cell of a dielectric wall accelerator. It is thus a stack of waveguides to produce. It can result in a multi-layered construction, whereby different dielectrics or vacuum layers can be used.
  • the lower and the upper conductor structure may be grounded.
  • the second layer of electrically insulating plastic material may be a polymer film.
  • the dielectric is particularly advantageous if it has been provided as a high-frequency-capable, highly insulating, high-temperature-suitable polymer film.
  • the second layer of electrically insulating plastic material may be produced in the region next to the electronic components of a plurality of layers of electrically insulating base material.
  • a suitable thickness can be generated by layered construction of the second layer. This can be done by using multiple layers. In this way, insulation-reducing effects are excluded, for example by defects in the dielectric.
  • a multilayer dielectric layer structure provides redundancy in terms of insulation resistance.
  • the second layer of electrically insulating plastic material can be produced bent out of a plane by means of a vacuum laminator.
  • a vacuum lamination process in an autoclave with suitable dielectric layers allows a geometrically complex three-dimensional shaping of waveguide structures. Air inclusions to improve and stabilize the insulation strength are avoided with particular advantage.
  • a Vakuumlaminierhabilit is suitable for a complex shaping and thus for larger moldings.
  • At least one electrical external contact connection can be generated by the openings through the second layer of electrically insulating material and / or through a conductor structure, starting from the electronic components.
  • electronic components may have connecting elements to the waveguide structures.
  • the waveguide structures can be connected by a direct external connection very low inductively with the electronic components.
  • an external contact connection can be a contacting to a conductor structure.
  • an external contact connection can be generated by means of a spring contact.
  • an external contact connection can be generated by means of laser-welded contacts.
  • the waveguide structures can by a direct external connection, in particular by laser welded
  • Contacts very low inductively connected to the electronic components. This can be done for example by means of a copper leadframe. External contacts, for example by means of laser-welded copper leadframes, can be provided directly on the waveguides.
  • the electronic components having the substrate with the Components facing away from side be fixed by means of an adhesive film on the first conductor structure.
  • the electronic components may be a power module.
  • electronic assemblies such as half-bridge circuits or multi-chip circuits can be integrated into the waveguide.
  • a material of the dielectric or the second layer of electrically insulating material may be mechanically elastic. A flexible material can absorb mechanical stresses, which can be caused for example by thermal expansion of the waveguide, inductive deformation or electrostatic deformation.
  • the waveguide can be coated with a functional metallization, namely to improve electrical properties.
  • a functional metallization namely to improve electrical properties.
  • This can also be combined with a multilayer construction.
  • Particularly advantageous may be a material of the conductor structures steel with a copper metallization.
  • Fig. 2 shows a single accelerator cell of a conventional dielectric wall accelerator
  • FIG. 3 shows a left half of a conventional accelerator cell in a cross section with conventional An
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a device according to the present invention
  • Fig. 6 shows a third embodiment of a device according to the present invention
  • Fig. 7 shows another conventional embodiment of
  • Fig. 8 shows an embodiment of an inventive
  • FIG 1 shows a multi-stage system 40 of a linear accelerator of a conventional dielectric wall accelerator for use in a vacuum chamber.
  • Five accelerator cells 10 are shown, all of which share a common stack having a dielectric sleeve 28.
  • Each accelerator cell 10 has conductor patterns 14, 16 and 18.
  • a laminated dielectric 20 separates the conductor patterns 14 and 16.
  • a laminated dielectric 22 separates the conductor patterns 14 and 18.
  • a switch 12 is connected to allow the middle conductor pattern 14 to be charged by a high voltage source.
  • a particle beam e ⁇ is accelerated in an axial channel.
  • Figure 2 shows a single conventional accelerator cell 10 having a pair of upper and lower conductive patterns 16 and 18 and a middle conductive pattern 14.
  • a laminated dielectric 20 is formed between the conductive patterns 14 and 16. Furthermore, a laminated dielectric 22 is created between the conductor patterns 14 and 18.
  • Reference numeral 28 denotes a dielectric sleeve. Within this dielectric sleeve 28, a channel is provided, in which a Particle beam e is accelerated.
  • the individual accelerator cell 10 is controlled by means of a switch 12.
  • FIG. 3 shows a left half of a conventional accelerator cell 10 in a cross section.
  • the elements correspond to the elements of the preceding figures.
  • FIG. 3 shows conventional connections of a switch 12 to the conductor structures 14, 16 and 18. In this case, a welded connection 30, a screw connection 32 and a solder connection 34 are shown. In this way, a switch 12 is electrically contacted with the conductor patterns 14, 16 and 18.
  • Figure 4 shows an apparatus according to the present invention.
  • An arrangement according to FIG. 4 may be an accelerator cell 10 of a dielectric wall accelerator.
  • the device according to FIG. 4 shows a dielectric 20 between a first and a second conductor structure 14 and 16.
  • Dielectric 20 and the conductor structures 14 and 16 generate a waveguide.
  • a vacuum may be generated.
  • a plurality of electronic components 50 is integrated according to FIG.
  • On the electronic components 50 a plurality of upper and lower contact surfaces 52 to be contacted are present.
  • the electronic components 50 may be mounted on a substrate 54.
  • a film 56 of electrically insulating plastic material is vacuum-laminated to surfaces of the substrate 54 and the devices 50 disposed thereon so that the film 56 closely covers the surfaces including each electronic device 50 and each top contact surface 52 and on these surfaces including each electronic device 50 sticks.
  • Each upper contact surface 52 to be contacted on the surfaces of the electronic components 50 has been exposed by opening respective windows in the film 56.
  • Each exposed upper contact surface 52 was each contacted flat with a first layer 58 of electrically conductive material.
  • the substrate 54 with the electronic components 50 mounted thereon has been mounted on the components side facing away fixed on the first conductor structure 14.
  • the electronic components 50 fastened on the substrate 54 have been integrated into the waveguide at the end of the waveguide in such a way that an acceleration channel can be arranged in the opposite direction. That is, the electronic components 50 have been integrated into the waveguide at the radially outer end of the waveguide of the accelerator cell 10. In this way, a highly insulating cover of open end faces of waveguide structures.
  • the waveguide described above can be part of an accelerator cell 10 of a dielectric wall accelerator, in which the conductor structures 14, 16, 18 have surfaces bent out of a plane. Between an upper and a middle conductor structure 14 and 16 and between this and a lower conductor structure 14 and 18, the respective dielectric 20 and 22 or a vacuum is arranged.
  • a dielectric wall accelerator For the operation of a dielectric wall accelerator, reference is made to US Pat. No. 5,821,705, the content of which completely belongs to the disclosure of the present application.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a waveguide and an accelerator cell 10 of a dielectric wall accelerator.
  • the electronic components on the left side of the accelerator cell 10 have the same features as in FIG. The only difference is that the electronic components 50 have been integrated in a lower waveguide.
  • the electronic components 50 have been integrated in a lower waveguide.
  • FIG. 4 shows in FIG. 5, starting from the electronic components 50, electrical external contact connections 62 that are generated by the electronic components 50 through the second Layer 60 of electrically insulated plastic material and through the conductor pattern 18 extend therethrough.
  • the electrical external contact connections are identified by the reference numeral 62.
  • an external contact connection 62 to the conductor structure 14 is produced by means of a spring contact 64.
  • FIG. 6 another embodiment of a device according to the invention is shown.
  • the second layer 60 of electrically insulating plastic material is produced in regions adjacent to the electronic components 50 from a plurality of layers 60a, 60b, 60c of electrically insulating plastic material.
  • a gap between the first conductor structure 14 and the second conductor structure 16 is advantageously filled.
  • the space adjacent to the devices 50 is filled by additional layers 60b and 60c.
  • To fill a gap between devices 50 and second conductor structure 16 only layer 60a is required. The distance between the conductor patterns 14 and 14 is thus provided uniformly.
  • FIG. 7 illustrates a compact way of replacing the fixed disks of the conductor patterns 14, 16 and 18, providing one or more spiral conductors connected between conductor rings on the inner and outer diameters.
  • Reference numeral 16 denotes an upper conductor pattern 16 and reference numeral 20 denotes a dielectric.
  • Reference numeral 28 denotes a dielectric sleeve.
  • FIG. 7 shows a plan view of an accelerator cell 10.
  • Step S1 Attaching the electronic components 50 to a substrate 54, contacting lower pads 52 on underlying electrical conductors on the substrate 54, and creating electrical vias extending from the conductors through the substrate 54.
  • Step S2 laminating a foil 56 of electrically insulating plastic material on surfaces of the substrate 54 and the devices 50 thereon under vacuum such that the foil 56 closely covers and covers the surfaces including each electronic component 50 and each top contact surface 52 each electronic component 50 adheres.
  • Step S3 Expose each upper contact surface 52 to be contacted on the surfaces of the electronic components 50 by opening respective windows in the film 56.
  • Step S4 Contact each exposed upper contact surface 52 flat with a first layer 58 of electrically conductive material.
  • Step S5 Attaching the electronic components 50 having the substrate 54 on the first conductor pattern 14 and electrically contacting upper pads 52 by means of the first layer 58 of electrically conductive material and the vias and lower pads 52 by means of the vias to the first conductor pattern 14.
  • Step S6 Applying a second layer 60 of electrically insulating plastic material on surfaces of the film 56, on the first layer 58 of electrically conductive material and on the first conductor structure 14, wherein 60 openings are produced in the second layer.
  • Step S7 Attaching the second conductor pattern 16 on the second layer 60, the second layer 60 forming the dielectric 20 completely between the first and second conductor structures 14, 16 or, if a vacuum is generated between the first and second conductor structures 14, 16, the second Layer 60 as optional dielectric only in
  • each contact surface 52 can be assigned its own through-connection, if required.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Wellenleiter, insbesondere Wellenleiter bei einem Dielektrikum-Wand-Beschleuniger, und ein Verfahren zu deren Herstellung. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden planar kontaktierte elektronische Baugruppen (50) in einen Wellenleiter, insbesondere einen Wellenleiter einer Beschleunigerzelle (10) eines dielektrischen Wand-Beschleunigers integriert.

Description

Beschreibung
Wellenleiter, insbesondere beim Dielektrikum-Wand-Beschleuniger
Die vorliegende Erfindung betrifft Wellenleiter, insbesondere Wellenleiter bei einem Dielektrikum-Wand-Beschleuniger, und ein Verfahren zu deren Herstellung. Neuartige Wellenleiter, insbesondere bei einem Dielektrikum- Wand-Beschleuniger, werden nicht mehr planar ausgeführt, sondern weisen komplex geformte aus einer Ebene heraus geformte Oberflächen auf. Um für derartige Wellenleiter insbesondere ein Dielektrikum bereit zu stellen, sind neue Herstellungs- verfahren und Materialien erforderlich. Insbesondere sollen elektronische Baugruppen, beispielsweise Halbbrückenschaltungen oder Multichip-Schaltungen in die Wellenleiterstrukturen, die Hohlleiter sind, integriert werden. Die US 5,821,705 offenbart den Aufbau eines herkömmlichen Dielektrikum-Wand-Beschleunigers mit einem Hochspannungs- Zeitschalter mit schnellem Anstieg, wobei der Schalter ein Paar von Elektroden aufweist, zwischen dem abwechselnde
Schichten von isolierten Leitern und Isolatoren laminiert wurden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei Wellenleiterstrukturen, insbesondere bei komplexen, aus einer Ebene heraus geformten, metallischen Wellenleiterstrukturen, mit Die- lektrika-Schichten eine Isolationsfestigkeit zu verbessern oder zu stabilisieren und isolationsmindernde Effekte auszuschließen. Es soll eine elektrische Isolation bis 100kV/mm bei kleinen Dielektrizitäts-Konstanten bereitgestellt werden. Es soll eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen in die Wellenleiterstrukturen integriert werden. Insbesondere soll eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen zur Ansteuerung einer Beschleunigerzelle eines Dielektrikum-Wand-Beschleunigers (dielectric wall accelerator) in die Beschleunigerzelle integriert werden. Es soll eine kompakte, kostengünstige Aufbau- und Verbindungstechnik für elektronische Bauelemente bereitgestellt werden. Es sollen minimale parasitäre Effekte und eine wirksame Hochfrequenzanbindung von einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen an die Wellenleiterstrukturen bereitgestellt werden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Hauptanspruch eine Vorrichtung gemäß dem Nebenanspruch gelost. Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines ein Dielektrikum oder ein Vakuum zwischen einer ersten und einer zweiten Leiterstruktur aufweisenden Wellenleiters mit einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen bereit gestellt, bei denen mehrere zu kontaktierende obere und untere Kontaktflachen vorhanden sind. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Befestigen der elektronischen Bauelemente auf einem Substrat, Ankontaktieren unterer Kontaktflachen an darunter liegenden elektrischen Leitern auf dem Substrat und Erzeugen von von den Leitern durch das Substrat hindurch ver- laufenden elektrischen Durchkontaktierungen; Auflaminieren einer Folie aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial auf Oberflachen des Substrats und der darauf angeordneten Bauelemente unter Vakuum, so dass die Folie die Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements und jeder oberen Kontaktflache eng anliegend bedeckt und auf diesen
Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements haftet; Freilegen jeder zu kontaktierenden oberen Kontaktflache auf den Oberflachen der elektronischen Bauelemente durch Offnen jeweiliger Fenster in der Folie; flachiges Kontaktie- ren jeder freigelegten oberen Kontaktflache jeweils mit einer ersten Schicht aus elektrisch leitendem Material; Befestigen des die elektronischen Bauelemente aufweisenden Substrats auf der ersten Leiterstruktur und elektrisches Ankontaktieren oberer Kontaktflachen mittels der ersten Schicht aus elekt- risch leitendem Material und den Durchkontaktierungen und unterer Kontaktflachen mittels den Durchkontaktierungen an die erste Leiterstruktur; Aufbringen einer zweiten Schicht aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial auf Oberflachen der Folie, der ersten Schicht aus elektrisch leitendem Material und der ersten Leiterstruktur, wobei in der zweiten Schicht Offnungen erzeugt werden; Befestigen der zweiten Leiterstruktur auf der zweiten Schicht, wobei die zweite Schicht das Dielektrikum vollständig zwischen erster und zweiter Leiterstruktur ausbildet oder, wenn zwischen erster und zweiter Leiterstruktur ein Vakuum erzeugt ist, die zweite Schicht lediglich im Bereich der elektronischen Bauelemente zwischen erster und zweiter Leiterstruktur ausgebildet ist und wobei durch die Offnungen in der zweiten Schicht die oberen und unteren Kontaktflachen mittels weiterer Durchkontaktierungen an die zweite Leiterstruktur elektrisch ankontaktiert werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung mit einem ein Dielektrikum oder ein Vakuum zwischen einer ersten und einer zweiten Leiterstruktur aufweisenden Wellenleiter mit einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen bereit gestellt, bei denen mehrere zu kontaktierende obere und untere Kontaktflachen vorhanden sind, wobei die elektronischen Bau- elemente auf einem Substrat befestigt und untere Kontaktflachen an darunter liegenden elektrischen Leitern auf dem Substrat elektrisch ankontaktiert und von den Leitern, durch das Substrat hindurch, elektrische Durchkontaktierungen erzeugt sind; eine Folie aus elektrisch isolierendem Kunststoffmate- rial auf Oberflachen des Substrats und der darauf angeordneten Bauelemente unter Vakuum auflaminiert ist, so dass die Folie die Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements und jeder oberen Kontaktflache eng anliegend bedeckt und auf diesen Oberflachen einschließlich jedes elekt- ronischen Bauelements haftet; jede zu kontaktierende obere
Kontaktflache auf den Oberflachen der elektronischen Bauelemente durch Offnen jeweiliger Fenster in der Folie freigelegt wurde; jede freigelegte obere Kontaktflache jeweils mit einer ersten Schicht aus elektrisch leitendem Material flachig kon- taktiert wurde; das die elektronischen Bauelemente aufweisende Substrat auf der ersten Leiterstruktur befestigt und obere Kontaktflachen mittels der ersten Schicht aus elektrisch leitendem Material und den Durchkontaktierungen und un- tere Kontaktflachen mittels den Durchkontaktierungen an die erste Leiterstruktur elektrisch kontaktiert wurden;
eine zweite Schicht aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial auf Oberflachen der Folie, der ersten Schicht aus elektrisch leitendem Material und der ersten Leiterstruktur aufgebracht wurde; die zweite Leiterstruktur auf der zweiten Schicht befestigt wurde, wobei die zweite Schicht das Dielektrikum vollständig zwischen erster und zweiter Leiterstruktur ausbildet oder, wenn zwischen erster und zweiter Leiterstruktur ein Vakuum erzeugt ist, die zweite Schicht lediglich im Bereich der elektronischen Bauelemente zwischen erster und zweiter Leiterstruktur ausgebildet ist und wobei die zweite Schicht Offnungen aufweist, durch die obere und untere Kontaktflachen mittels weiteren Durchkontaktierungen an die zweite Leiterstruktur elektrisch kontaktiert sind.
Es wird insbesondere ein Verfahren zur Herstellung mehrerer Baugruppen bereitgestellt, welche folgende wesentliche
Schritte umfasst: Vakuum laminieren, Molden, Inkjet-Prozesse zum Verbinden bzw. Beschichten der Dielektrikum-Schicht mit den Wellenleiterstrukturen und die Integration der elektronischen Bauelemente, die hier planar kontaktierte Leistungsmodule sein können. Es wird eine hoch isolierende Abdeckung von zunächst offenen Stirnflachen von Wellenleiterstrukturen be- reitgestellt. Des Weiteren wird eine kompakte, flache, leichte Bauweise ermöglicht, und zwar mit kurzen, exakten Leitungslangen und Leitungsbreiten. Es erfolgt eine Systemintegration von planar kontaktierten Baugruppen in einen Wellenleiter. Durch eine Integration von elektronischen Bauele- menten in den Wellenleitern werden minimale Weglangen zum
Wellenleiter bereitgestellt. Dies fuhrt zu minimalen parasitären Effekten und zu einer wirksamen Hochfrequenz-Anbindung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteranspruchen beansprucht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Wellenleiter Bestandteil einer Beschleunigerzelle eines dielektrischen Wandbeschleunigers sein und die Leiterstrukturen können aus einer Ebene heraus geformte Flächen aufweisen. Zwischen einer oberen und einer mittleren Leiterstruktur und zwischen dieser und einer unteren Leiterstruktur kann jeweils das Dielektri- kum oder das Vakuum angeordnet sein. Ein Wellenleiter der gemäß einem Verfahren nach dem Hauptanspruch hergestellt worden ist, kann damit in eine Beschleunigerzelle eines dielektrischen Wandbeschleunigers integriert werden. Es ist damit ein Stapel von Wellenleiter herstellbar. Es kann sich ein viel- schichtiger Aufbau ergeben, wobei verschiedene Dielektrikaoder Vakuum-Schichten verwendet werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die untere und die obere Leiterstruktur geerdet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die zweite Schicht aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial ein Polymerfilm sein. Besonders vorteilhaft ist das Dielektrikum, wenn es als Hochfrequenz-tauglicher, hoch isolie- render, hochtemperaturtauglicher Polymerfilm bereit gestellt wurde .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die zweite Schicht aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial im Bereich neben den elektronischen Bauelementen aus einer Mehrzahl von Schichten aus elektrisch isolierendem Grund- stoffmaterial erzeugt sein. Es können durch einen Schichtweisen Aufbau der zweiten Schicht eine geeignete Dicke erzeugt werden. Dies kann durch die Anwendung vielfacher Schichten erfolgen. Auf diese Weise werden Isolationsmindernde Effekte, beispielsweise durch Fehlstellen in Dielektrikum ausgeschlossen. Ein vielschichtiger Dielektrikum-Schichtaufbau bewirkt eine Redundanz bezüglich einer Isolationsfestigkeit. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die zweite Schicht aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial mittels eines Vakuumlaminieres aus einer Ebene herausgebogen erzeugt sein. Ein Vakuumlaminierprozess in einem Autoklaven mit geeigneten Dielektrika-Schichten ermöglicht eine geometrisch komplexe dreidimensionale Formung von Wellenleiterstrukturen. Besonders vorteilhaft werden Lufteinschlusse zur Verbesserung und Stabilisierung der Isolationsfestigkeit ver- mieden. Ein Vakuumlaminierverfahren ist für eine komplexe Formgebung und damit für größere Formteile geeignet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann durch die Offnungen durch die zweite Schicht aus elektrisch isolie- rendem Material hindurch und/oder durch eine Leiterstruktur hindurch, ausgehend von den elektronischen Bauelementen, mindestens eine elektrische Außenkontaktanbindung erzeugt sein. Auf diese Weise können elektronische Bauelemente Verbindungselemente zu den Wellenleiterstrukturen aufweisen. Die Wellen- leiterstrukturen können durch eine direkte Außenanbindung sehr niederinduktiv mit den elektronischen Bauelementen verbunden werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Außenkontaktanbindung eine Kontaktierung zu einer Leiterstruktur sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Außenkontaktanbindung mittels eines Federkontaktes erzeugt sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Außenkontaktanbindung mittels Lasergeschweißter Kontakte erzeugt sein. Die Wellenleiterstrukturen können durch eine di- rekte Außenanbindung, insbesondere durch lasergeschweißte
Kontakte, sehr niederinduktiv mit den elektronischen Bauelementen verbunden sein. Dies kann beispielsweise mittels eines Kupfer-Leadframes erfolgen. Es können Außenkontakte beispielsweise mittels lasergeschweißter Kupfer-Leadframes di- rekt auf die Wellenleiter bereitgestellt sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das die elektronischen Bauelemente aufweisende Substrat mit der den Bauelementen abgewandten Seite mittels einer Klebefolie auf der ersten Leiterstruktur befestigt sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die elektronischen Bauelemente ein Leistungsmodul sein. Auf diese Weise können elektronische Baugruppen, beispielsweise Halbbrückenschaltungen oder Multichip-Schaltungen in den Wellenleiter integriert werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Material des Dielektrikums oder der zweiten Schicht aus elektrisch isolierendem Material mechanisch elastisch sein. Ein flexibles Material kann mechanische Spannungen aufnehmen, die beispielsweise durch eine thermische Ausdehnung des Wellen- leiters, eine induktive Verformung oder elektrostatische Verformung verursacht sein können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Wellenleiter mit einer funktionalen Metallisierung beschich- tet sein, und zwar zur Verbesserung elektrischer Eigenschaften. Dies ist ebenso mit einem Mehrlagenaufbau kombinierbar. Besonders vorteilhaft kann ein Material der Leiterstrukturen Stahl mit einer Kupfermetallisierung sein. Die vorliegende Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 ein mehrstufiges System eines herkömmlichen die- lektrischen Wandbeschleunigers;
Fig. 2 eine einzelne Beschleunigerzelle eines herkömmlichen dielektrischen Wandbeschleunigers;
Fig. 3 eine linke Hälfte einer herkömmlichen Beschleuni- gerzelle in einem Querschnitt mit herkömmlichen An
Schlüssen eines Schalters an Leiterstrukturen; Fig. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 7 ein weiteres herkömmliches Ausführungsbeispiel von
Leiterstrukturen;
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Verfahrens .
Figur 1 zeigt ein mehrstufiges System 40 eines Linearbeschleunigers eines herkömmlichen dielektrischen Wandbeschleunigers zur Verwendung in einer Vakuumkammer. Es sind fünf Beschleunigerzellen 10 dargestellt, die alle einen gemeinsamen Stapel teilen, der eine Dielektrikumhülse 28 aufweist. Jede Beschleunigerzelle 10 weist Leiterstrukturen 14, 16 und 18 auf. Ein laminiertes Dielektrikum 20 trennt die Leiterstrukturen 14 und 16. Ein laminiertes Dielektrikum 22 trennt die Leiterstrukturen 14 und 18. Ein Schalter 12 ist angeschlossen zum Ermöglichen, dass die mittlere Leiterstruktur 14 durch eine Hochspannungsquelle geladen wird. Durch die Ansteuerung der einzelnen Beschleunigerzellen 10 wird ein Teilchenstrahl e~ in einem axialen Kanal beschleunigt. Figur 2 zeigt eine einzelne herkömmliche Beschleunigerzelle 10 mit einem Paar von oberen und unteren Leiterstrukturen 16 und 18 und eine mittlere Leiterstruktur 14. Es ist ein laminiertes Dielektrikum 20 zwischen den Leiterstrukturen 14 und 16 erzeugt. Des Weiteren ist ein laminiertes Dielektrikum 22 zwischen den Leiterstrukturen 14 und 18 erzeugt. Bezugszeichen 28 kennzeichnet eine Dielektrikumhülse. Innerhalb dieser Dielektrikumhülse 28 ist ein Kanal bereitgestellt, in dem ein Teilchenstrahl e beschleunigt wird. Die einzelne Beschleunigerzelle 10 wird mittels eines Schalters 12 angesteuert.
Figur 3 zeigt eine linke Hälfte einer herkömmlichen Beschleu- nigerzelle 10 in einem Querschnitt. Die Elemente entsprechen dabei den Elementen der vorangehenden Figuren. Figur 3 zeigt herkömmliche Anschlüsse eines Schalters 12 an die Leiterstrukturen 14, 16 und 18. Dabei sind eine Schweißverbindung 30, eine Schraubverbindung 32 und eine Lot-Verbindung 34 dar- gestellt. Auf diese Weise ist ein Schalter 12 mit den Leiterstrukturen 14, 16 und 18 elektrisch kontaktiert.
Figur 4 zeigt eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei kann eine Anordnung gemäß Figur 4 eine Beschleu- nigerzelle 10 eines Dielektrikum-Wand-Beschleunigers sein.
Dabei zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 4 ein Dielektrikum 20 zwischen einer ersten und einer zweiten Leiterstruktur 14 und 16. Dielektrikum 20 und die Leiterstrukturn 14 und 16 erzeugen einen Wellenleiter. Anstelle des Dielektrikums 20 kann ein Vakuum erzeugt sein. In den oberen Wellenleiter wird gemäß Figur 4 eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen 50 integriert. Auf den elektronischen Bauelementen 50 sind mehrere zu kontaktierende obere und untere Kontaktflachen 52 vorhanden. Die elektronischen Bauelemente 50 können auf einem Substrat 54 befestigt sein. Eine Folie 56 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial ist auf Oberflachen des Substrats 54 und der darauf angeordneten Bauelemente 50 unter Vakuum auflaminiert, so dass die Folie 56 die Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements 50 und jeder oberen Kontaktflache 52 enganliegend bedeckt und auf diesen Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements 50 haftet. Jede zu kontaktierende obere Kontaktflache 52 auf den Oberflachen der elektronischen Bauelemente 50 wurde durch Offnen jeweiliger Fenster in der Folie 56 freigelegt. Jede freigelegte obere Kontaktflache 52 wurde jeweils mit einer ersten Schicht 58 aus elektrisch leitendem Material flachig kontaktiert. Das Substrat 54 mit den darauf befestigten elektronischen Bauelementen 50 wurde auf der den Bauelementen abgewandten Seite auf der ersten Leiterstruktur 14 befestigt. Dabei wurden die auf dem Substrat 54 befestigten elektronischen Bauelemente 50 an dem Ende des Wellenleiters in den Wellenleiter derart integriert, dass ein Beschleunigungskanal entgegengesetzt angeordnet sein kann. Das heißt die elektronischen Bauelemente 50 sind an dem radial äußeren Ende des Wellenleiters der Beschleunigerzelle 10 in den Wellenleiter integriert worden. Auf diese Weise erfolgt eine hochisolierende Abdeckung von offenen Stirnflächen von Wellenleiter- Strukturen. Es wurde eine zweite Schicht 60 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial auf Oberflächen der Folie 56, auf der ersten Schicht 58 aus elektrisch leitendem Material und auf der ersten Leiterstruktur 14 aufgebracht. Die zweite Leiterstruktur 16 wurde auf der zweiten Schicht 60 befestigt, wobei die zweite Schicht 60 das Dielektrikum 20 zwischen erster und zweiter Leiterstruktur 14 und 16 ausbildet. Gemäß einer Ausführungsform kann der Wellenleiter, der vorstehend beschrieben wurde, Bestandteil einer Beschleunigerzelle 10 eines dielektrischen Wand-Beschleunigers sein, bei dem die Lei- terstrukturen 14, 16, 18 aus einer Ebene heraus gebogene Flächen aufweisen. Zwischen einer oberen und einer mittleren Leiterstruktur 14 und 16 und zwischen dieser und einer unteren Leiterstruktur 14 und 18 ist jeweils das Dielektrikum 20 und 22 oder ein Vakuum angeordnet. Zur Funktionsweise eines Dielektrikum-Wand-Beschleunigers wird auf die US 5,821,705 verwiesen, deren Inhalt vollständig zur Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gehört.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wellen- leiters und einer Beschleunigerzelle 10 eines dielektrischen Wand-Beschleunigers. Dabei weisen die elektronischen Bauelemente auf der linken Seite der Beschleunigerzelle 10 dieselben Merkmale wie gemäß Figur 4 auf. Der einzige Unterschied liegt darin, dass die elektronischen Bauelemente 50 in einem unteren Wellenleiter integriert worden sind. Zusätzlich zur
Figur 4 sind in Figur 5 ausgehend von den elektronischen Bauelementen 50 elektrische Außenkontaktanbindungen 62 erzeugt, die von den elektronischen Bauelementen 50 durch die zweite Schicht 60 aus elektrisch isolierten Kunststoffmaterial und durch die Leiterstruktur 18 hindurch verlaufen. Die elektrischen Außenkontaktanbindungen sind mit dem Bezugszeichen 62 gekennzeichnet. Gemäß Figur 5 ist eine Außenkontaktanbindung 62 zu der Leiterstruktur 14 mittels eines Federkontaktes 64 erzeugt .
Gemäß Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Im Unterschied zu Figur 4 ist die zweite Schicht 60 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial in Bereichen neben den elektronischen Bauelementen 50 aus einer Mehrzahl von Schichten 60a, 60b, 60c aus elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial erzeugt. Auf diese Weise wird ein Zwischenraum zwischen der ersten Leiter- struktur 14 und der zweiten Leiterstruktur 16 vorteilhaft gefüllt. Es wird der Zwischenraum neben den Bauelementen 50 durch zusätzliche Schichten 60b und 60c gefüllt. Zum Füllen eines Zwischenraums zwischen Bauelementen 50 und zweiter Leiterstruktur 16 ist lediglich die Schicht 60a erforderlich. Der Abstand zwischen den Leiterstrukturen 14 und 14 ist damit einheitlich bereitgestellt.
Figur 7 veranschaulicht eine kompakte Weise zum Ersetzen der festen Scheiben der Leiterstrukturen 14, 16 und 18, wobei eine oder mehrere Spiralleiter bereitgestellt werden, die zwischen Leiterringen an den inneren und äußeren Durchmesser angeschlossen sind. Bezugszeichen 16 bezeichnet eine obere Leiterstruktur 16 und Bezugszeichen 20 bezeichnet ein Dielektrikum. Bezugszeichen 28 bezeichnet eine Dielektrikum- hülse. Figur 7 stellt eine Draufsicht auf eine Beschleunigerzelle 10 dar.
Fig. 8 zeigt die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines ein Dielektrikum 20 oder ein Vakuum zwischen einer ersten und einer zweiten Leiterstruktur 14 und 16 aufweisenden Wellenleiters mit einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen 50, auf denen je eine oder mehrere zu kontaktierende obere und untere Kontaktflächen 52 vorhanden ist oder sind. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Schritt Sl: Befestigen der elektronischen Bauelemente 50 auf einem Substrat 54, Ankontaktieren unterer Kontaktflachen 52 an darunter liegenden elektrischen Leitern auf dem Substrat 54 und Erzeugen von von den Leitern durch das Substrat 54 hindurch verlaufenden elektrischen Durchkontaktierungen .
Schritt S2 : Auflaminieren einer Folie 56 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial auf Oberflachen des Substrats 54 und der darauf angeordneten Bauelemente 50 unter Vakuum, so dass die Folie 56 die Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements 50 und jeder oberen Kontaktflache 52 eng anliegend bedeckt und auf diesen Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements 50 haftet. Schritt S3: Freilegen jeder zu kontaktierenden oberen Kontaktflache 52 auf den Oberflachen der elektronischen Bauelemente 50 durch Offnen jeweiliger Fenster in der Folie 56. Schritt S4: flachiges Kontaktieren jeder freigelegten oberen Kontaktflache 52 jeweils mit einer ersten Schicht 58 aus elektrisch leitendem Material. Schritt S5: Befestigen des die elektronischen Bauelemente 50 aufweisenden Substrats 54 auf der ersten Leiterstruktur 14 und elektrisches Ankontaktieren oberer Kontaktflachen 52 mittels der ersten Schicht 58 aus elektrisch leitendem Material und den Durchkontaktierungen und unterer Kontaktflachen 52 mittels den Durchkontaktierungen an die erste Leiterstruktur 14. Schritt S6: Aufbringen einer zweiten Schicht 60 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial auf Oberflachen der Folie 56, auf der ersten Schicht 58 aus elektrisch leitendem Material und auf der ersten Leiterstruktur 14, wobei in der zweiten Schicht 60 Offnungen erzeugt werden. Schritt S7 : Befestigen der zweiten Leiterstruktur 16 auf der zweiten Schicht 60, wobei die zweite Schicht 60 das Dielektrikum 20 vollständig zwischen erster und zweiter Leiterstruktur 14, 16 ausbildet oder, wenn zwischen erster und zweiter Leiterstruktur 14, 16 ein Vakuum erzeugt ist, die zweite Schicht 60 als optionales Dielektrikum lediglich im
Bereich der elektronischen Bauelemente 50 zwischen erster und zweiter Leiterstruktur 14, 16 ausgebildet ist und wobei durch die Offnungen in der zweiten Schicht 60 die oberen und unte- ren Kontaktflächen 52 mittels weiterer Durchkontaktierungen an die zweite Leiterstruktur 16 elektrisch ankontaktiert werden. Dabei kann eine obere Kontaktfläche 52 mittels der ersten Schicht 58 aus elektrisch leitendem Material und der wei- teren Durchkontaktierung an die zweite Leiterstruktur 16 elektrisch angeschlossen werden. Eine untere Kontaktfläche 52 kann mittels des elektrischen Leiters auf dem Substrat 54 und der weiteren Durchkontaktierung durch die Folie 56 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial und durch die zweite Schicht 60 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial an die zweite Leiterstruktur 16 elektrisch angeschlossen werden. Es ist selbstverständlich, dass jeder Kontaktfläche 52 bei Bedarf eine eigene Durchkontaktierung zugeordnet sein kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines ein Dielektrikum (20) oder ein Vakuum zwischen einer ersten und einer zweiten Leiter- struktur (14, 16) aufweisenden Wellenleiters mit einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen (50), bei denen mehrere zu kontaktierende obere und untere Kontaktflachen (52) vorhanden sind; mit den Schritten:
- Befestigen der elektronischen Bauelemente (50) auf einem Substrat (54), Ankontaktieren unterer Kontaktflachen (52) an darunter liegenden elektrischen Leitern auf dem Substrat (54) und Erzeugen von von den Leitern durch das Substrat (54) hindurch verlaufenden elektrischen Durchkontaktierungen;
- Auflaminieren einer Folie (56) aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial auf Oberflachen des Substrats (54) und der darauf angeordneten Bauelemente (50) unter Vakuum, so dass die Folie (56) die Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements (50) und jeder oberen Kontaktflache (52) eng anliegend bedeckt und auf diesen Oberflachen einschließ- lieh jedes elektronischen Bauelements (50) haftet;
- Freilegen jeder zu kontaktierenden oberen Kontaktflache (52) auf den Oberflachen der elektronischen Bauelemente (50) durch Offnen jeweiliger Fenster in der Folie (56);
- flachiges Kontaktieren jeder freigelegten oberen
Kontaktflache (52) jeweils mit einer ersten Schicht (58) aus elektrisch leitendem Material;
- Befestigen des die elektronischen Bauelemente (50) aufweisenden Substrats (54) auf der ersten Leiterstruktur (14) und elektrisches Ankontaktieren oberer Kontaktflachen (52) mit- tels der ersten Schicht (58) aus elektrisch leitendem Material und den Durchkontaktierungen und unterer Kontaktflachen (52) mittels den Durchkontaktierungen an die erste Leiterstruktur (14) ;
- Aufbringen einer zweiten Schicht (60) aus elektrisch iso- lierendem Kunststoffmaterial auf Oberflachen der Folie (56) , der ersten Schicht (58) aus elektrisch leitendem Material und der ersten Leiterstruktur (14), wobei in der zweiten Schicht (60) Offnungen erzeugt werden; - Befestigen der zweiten Leiterstruktur (16) auf der zweiten Schicht (60), wobei die zweite Schicht (60) das Dielektrikum (20) vollständig zwischen erster und zweiter Leiterstruktur (14, 16) ausbildet oder, wenn zwischen erster und zweiter Leiterstruktur (14, 16) ein Vakuum erzeugt ist, die zweite Schicht (60) lediglich im Bereich der elektronischen Bauelemente (50) zwischen erster und zweiter Leiterstruktur (14, 16) ausgebildet ist und wobei durch die Offnungen in der zweiten Schicht (60) die oberen und unteren Kontaktflachen (52) mittels weiterer Durchkontaktierungen an die zweite Leiterstruktur (16) elektrisch ankontaktiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wellenleiter Bestandteil einer Beschleunigerzelle (10) eines dielektrischen Wandbeschleunigers ist und die Leiterstrukturen (14, 16, 18) aus einer Ebene heraus gebogene Flachen aufweisen, wobei zwischen einer oberen und einer mittleren Leiterstruktur (14, 16) und zwischen dieser und einer un- teren Leiterstruktur (14, 18) jeweils das Dielektrikum (20, 22) oder das Vakuum erzeugt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die untere und obere Leiterstruktur (16, 18) geerdet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
als zweite Schicht (60) aus elektrisch isolierendem Kunst- Stoffmaterial ein Polymerfilm verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Schicht (60) aus elektrisch isolierendem Kunst- Stoffmaterial in Bereichen neben den elektronischen Bauelementen (50) aus einer Mehrzahl von Schichten (60a, 60b, 60c) aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Schicht (60) aus elektrisch isolierendem Kunst- stoffmaterial mittels eines Vakuumlaminierens aus einer Ebene heraus gebogen erzeugt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch die Offnungen durch die zweite Schicht (60) aus elekt- risch isolierendem Kunststoffmaterial und/oder durch eine
Leiterstruktur (14, 18) hindurch, ausgehend von den elektronischen Bauelementen (50), mindestens eine elektrische Außen- kontaktanbindung (62) erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Außenkontaktanbindung (62) eine Kontaktierung zu einer Leiterstruktur (14) ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Außenkontaktanbindung (62) mittels eines Federkontaktes (64) erzeugt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Außenkontaktanbindung (62) mittels lasergeschweißter Kontakte erzeugt wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das die elektronischen Bauelemente (50) aufweisende Substrat
(54) mittels einer Klebefolie auf der ersten Leiterstruktur
(14) befestigt ist.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektronischen Bauelemente (50) ein Leistungsmodul sind.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Material eines Dielektrikums (20, 22) und/oder der zweiten Schicht (60) mechanisch elastisch ist.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Material der Leiterstrukturen (14, 16, 18) Stahl mit einer Kupfermetallisierung ist.
15. Vorrichtung mit einem ein Dielektrikum (20) oder ein Vakuum zwischen einer ersten und einer zweiten Leiterstruktur (14, 16) aufweisenden Wellenleiter mit einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen (50), bei denen mehrere zu kontaktierende obere und untere Kontaktflachen (52) vorhanden sind; wobei
- die elektronischen Bauelemente (50) auf einem Substrat (54) befestigt und untere Kontaktflachen (52) an darunter liegenden elektrischen Leitern auf dem Substrat (54) elektrisch an- kontaktiert und von den Leitern, durch das Substrat (54) hindurch, elektrische Durchkontaktierungen erzeugt sind;
- eine Folie (56) aus elektrisch isolierendem Kunststoffmate- rial auf Oberflachen des Substrats (54) und der darauf angeordneten Bauelemente (50) unter Vakuum auflaminiert ist, so dass die Folie (56) die Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements (50) und jeder oberen Kontaktflache (52) eng anliegend bedeckt und auf diesen Oberflachen einschließlich jedes elektronischen Bauelements (50) haftet;
- jede zu kontaktierende obere Kontaktflache (52) auf den Oberflachen der elektronischen Bauelemente (50) durch Offnen jeweiliger Fenster in der Folie (56) freigelegt wurde;
- jede freigelegte obere Kontaktflache (52) jeweils mit einer ersten Schicht (58) aus elektrisch leitendem Material flachig kontaktiert wurde;
- das die elektronischen Bauelemente (50) aufweisende
Substrat (54) auf der ersten Leiterstruktur (14) befestigt und obere Kontaktflachen (52) mittels der ersten Schicht (58) aus elektrisch leitendem Material und den
Durchkontaktierungen und untere Kontaktflachen (52) mittels den Durchkontaktierungen an die erste Leiterstruktur (14) elektrisch kontaktiert wurden;
- eine zweite Schicht (60) aus elektrisch isolierendem Kunst- stoffmaterial auf Oberflachen der Folie (56) , der ersten Schicht (58) aus elektrisch leitendem Material und der ersten Leiterstruktur (14) aufgebracht wurde;
- die zweite Leiterstruktur (16) auf der zweiten Schicht (60) befestigt wurde, wobei die zweite Schicht (60) das Dielektrikum (20) vollständig zwischen erster und zweiter Leiterstruktur (14, 16) ausbildet oder, wenn zwischen erster und zweiter Leiterstruktur (14, 16) ein Vakuum erzeugt ist, die zweite Schicht (60) lediglich im Bereich der elektronischen Bauelemente (50) zwischen erster und zweiter Leiterstruktur (14, 16) ausgebildet ist und wobei die zweite Schicht (60) Offnungen aufweist, durch die obere und untere Kontaktflachen (52) mittels weiteren Durchkontaktierungen an die zweite Lei- terstruktur (16) elektrisch kontaktiert sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wellenleiter Bestandteil einer Beschleunigerzelle (10) eines dielektrischen Wandbeschleunigers ist und die Leiterstrukturen (14, 16, 18) aus einer Ebene heraus gebogene Flachen aufweisen, wobei zwischen einer oberen und einer mittleren Leiterstruktur (14, 16) und zwischen dieser und einer unteren Leiterstruktur (14, 18) jeweils das Dielektrikum (20, 22) oder das Vakuum erzeugt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
die untere und obere Leiterstruktur (16, 18) geerdet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (60) aus elektrisch isolierendem Kunst- stoffmaterial ein Polymerfilm ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16, 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Schicht (60) aus elektrisch isolierendem Kunst- stoffmaterial in Bereichen neben den elektronischen Bauelementen (50) aus einer Mehrzahl von Schichten (60a, 60b, 60c) aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial erzeugt wird.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Schicht (60) aus elektrisch isolierendem Kunst- Stoffmaterial mittels eines Vakuumlaminierens aus einer Ebene heraus gebogen erzeugt wurde.
21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch die Offnungen durch die zweite Schicht (60) aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial und/oder durch eine Leiterstruktur (14, 18) hindurch, ausgehend von den elektronischen Bauelementen (50), mindestens eine elektrische Außen- kontaktanbindung (62) erzeugt wurde.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Außenkontaktanbindung (62) eine Kontaktierung zu einer Leiterstruktur (14) ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Außenkontaktanbindung (62) mittels eines Federkontaktes (64) erzeugt wird.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, 22 oder 23,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkontaktanbindung (62) mittels lasergeschweißter Kontakte erzeugt wird.
25. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, dass
das die elektronischen Bauelemente (50) aufweisende Substrat (54) mittels einer Klebefolie auf der ersten Leiterstruktur (14) befestigt ist.
26. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektronischen Bauelemente (50) ein Leistungsmodul sind.
27. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Material eines Dielektrikums (20, 60) und/oder der zwei- ten Schicht (60) mechanisch elastisch ist.
28. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Material der Leiterstrukturen (14, 16, 18) Stahl mit einer Kupfermetallisierung ist.
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