FI116549B - Menetelmä 3D-piirijärjestelyn aikaansaamiseksi ja menetelmällä valmistettu komponentti - Google Patents

Menetelmä 3D-piirijärjestelyn aikaansaamiseksi ja menetelmällä valmistettu komponentti Download PDF

Info

Publication number
FI116549B
FI116549B FI20030570A FI20030570A FI116549B FI 116549 B FI116549 B FI 116549B FI 20030570 A FI20030570 A FI 20030570A FI 20030570 A FI20030570 A FI 20030570A FI 116549 B FI116549 B FI 116549B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
component
laser
ceramic
med
som
Prior art date
Application number
FI20030570A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20030570A0 (fi
FI20030570A (fi
Inventor
Kimmo Jokelainen
Aila Petaejaejaervi
Original Assignee
Kimmo Jokelainen
Aila Petaejaejaervi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kimmo Jokelainen, Aila Petaejaejaervi filed Critical Kimmo Jokelainen
Priority to FI20030570A priority Critical patent/FI116549B/fi
Publication of FI20030570A0 publication Critical patent/FI20030570A0/fi
Priority to AT04727308T priority patent/ATE464138T1/de
Priority to EP04727308A priority patent/EP1633513B1/en
Priority to DE602004026575T priority patent/DE602004026575D1/de
Priority to PCT/FI2004/000230 priority patent/WO2004091834A1/en
Publication of FI20030570A publication Critical patent/FI20030570A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI116549B publication Critical patent/FI116549B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4803—Insulating or insulated parts, e.g. mountings, containers, diamond heatsinks
    • H01L21/4807—Ceramic parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6026—Computer aided shaping, e.g. rapid prototyping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/665—Local sintering, e.g. laser sintering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Description

116549
Menetelmä 3D-piirijärjestelyn aikaansaamiseksi ja menetelmällä valmistettu komponentti
Keksinnön kohteena on menetelmä kolmiulotteisen ainakin osittain keraamisen komponentin valmistamiseksi, joka keraaminen komponentti käsittää ainakin passii-5 visia sähköisiä piirielementtejä. Keksinnön kohteena on myös ainakin osittain keraaminen komponentti, joka on valmistettu edellä mainitulla menetelmällä.
Elektroniset laitteet voidaan valmistaa lukuisilla erilaisilla valmistustekniikoilla. Eräs yleisesti tätä nykyä käytettävä valmistustekniikka on niin sanottu keraaminen monikerrostekniikka. Käytettäessä monikerrostekniikkaa keraamiset piirit voidaan 10 valmistaa joko HTCC-tekniikkalla (High Temperature Cofired Ceramics) tai LTCC- tekniikkalla (Low Temperature Cofired Ceramics). Molemmilla valmistustavoilla toteutetut rakenteet koostuvat useasta noin 100 pm paksuisesta keraamisesta kerroksesta jotka on asetettu päällekkäin. Olipa kyseessä dielektrinen pohjamateriaali, joh-dinpasta tai läpivientipasta joudutaan ne aina valmistamaan erikseen ennen niiden 15 käyttöä komponentissa. Ennen lämpökäsittelyä materiaali on vielä pehmeää, joten keraamisiin kerroksiin voidaan tehdä halutun muotoisia onkalolta ja läpivientejä. Samoin haluttuihin kohtiin voidaan silkkipainomenetelmällä painaa sähköisesti passiivisia piirielementtejä. Kun komponentin rakenne on saatu koottua, joustavat kerrokset laminoidaan yhteen paineen avulla. Lopuksi syntynyt rakenne poltetaan , , 20 LTCC:n tapauksessa 850 asteessa ja HTCC:n tapauksessa yli 1200 asteessa.
» · • ' ‘ Edellä esitetyt keraamitekniikat vaativat useita erilaisia työvaiheita sekä käytettävien : materiaalien että itse komponentin valmistamiseksi. Tekniikan tason mukainen : LTCC-valmistusprosessi voi siis sisältää useita kymmeniä erilaisia työvaiheita en- i ‘ 25 nen kuin tuote on valmis. Keraamitekniikassa käytettävät laitteet ja materiaalit ovat kalliita. Lisäksi prosessin aikana materiaalihukka on merkittävä, mikä aiheuttaa huomattavia lisäkustannuksia valmistettavaa komponenttia kohden. Tämä materiaa-: v. lihävikki/-jäte rasittaa lisäksi ympäristöä.
30 Koska tehdyt komponentit kuumennetaan varsin korkeaan lämpötilaan, siitä pa-..!;' laa/poistuu orgaanisia aineksia. Tästä seuraa luonnollisesti se, että materiaalikerrok- set kutitustuvat huomattavasti. Kutistuma voi olla jopa yli 10 prosenttia. Tällä on . merkitystä etenkin silloin, kun valmistetaan RF-piirejä (Radio Frequency), joissa .' ],; piirin mekaaniset mitat määrittävät täysin sen sähköiset ominaisuudet. Niinpä kutis- • » 35 tuma on otettava yhtenä lisätekijänä huomioon RF-piirin suunnittelussa, jos kerää- 2 116549 mitekniikkaa hyödynnetään. Kutistuma on luonteeltaan satunnainen prosessi, joten sen vaikutusta on vaikea aivan täysin laskelmallisesti ottaa huomioon.
Keraamisia rakenteita voidaan valmistaa myös niin sanotulla lasersintrauksella. 5 Tunnetuimpia lasersintrauksen käyttökohteita on ruiskupuristustekniikassa tarvittavien pikamallien ja muottien valmistus kerros kerrokselta halutun muotoiseksi kappaleeksi. Lasersintrauksessa levitetään ensin ohut materiaalikerros jollekin määrämittaiselle alustalle. Tähän materiaalikerrokseen ohjataan halutulle kohdalle lasersäde, joka sintraa kyseisessä kohdassa olevan materiaalin. Sintraamattomiin kohtiin 10 jäänyt materiaali poistetaan. Tämän jälkeen levitetään uusi kerros joko samaa materiaalia tai jotain toista materiaalia em. alustalle. Suoritetaan uusi lasersintraus halutuilla kohdin alustaa. Tämän jälkeen poistetaan taasen ylimääräinen materiaali. Näitä vaiheita toistaen saadaan rakennettua ohuista muutaman pm paksuista kerroksista halutun muotoinen kolmiulotteinen kappale.
15
Lasersintrausta on jossain määrin sovellettu myös sähköisten piirien valmistuksessa. US-patentista 5198788 tunnetaan menettely, jossa keraamisen komponentin ulkopinnalla oleva sähköisen piirin osa viritetään lasersintrausta hyväksikäyttäen. US-patentista 6432752 taasen tunnetaan menettely, jossa integroidun piirin hermeetti-20 sessä sulkemisessa käytetään hyväksi lasersintrausta. Patenttihakemuksesta WO 97/38810 tunnetaan sähköisen piirin valmistaminen lasersintrauksella olemassa ole-: van keraamisen alustan päälle. Esitetyssä menetelmässä nestemäisessä muodossa • ’ ·.. oleva aines sintrataan haluttuihin kohtiin valitulle alustalle. Esitetyllä menetelmällä ; .': voidaan valmistaa periaatteessa monikerroskomponentteja, jotka sisältävät passiivi- • * I · 25 siä piirielementtejä. Viitejulkaisussa esitetyt sovellukset keskittyvät perinteisten ke-raamisten piirien tapaan pääosin kahdessa dimensiossa, eli yhdessä tasossa, synty- • · vään sähköiseen piiriin, joita sitten voidaan asettaa päällekkäin useita samansuuntai- • · “' siä kerroksia.
·* ·’ 30 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on valmistaa keraamitekniikkaan pohjautuva, ’...: ainakin osittain sähköinen piiriratkaisu/komponentti, jossa valmistetut sähköiset pii- -1 · rielementit, mekaaniset komponentit tai sähkömekaaniset komponentit voivat raken- • < * * . * · ·. tua vapaasti mihin suuntaan tahansa kolmessa ulottuvuudessa. Tällä tavoin päästään eroon vain yhdessä tasossa toteutettujen komponenttien fyysistä ja sähköisistä rajoit-'··’*' 35 teista.
Keksinnön tavoitteet saavutetaan rakentamalla haluttu sähköinen tai sähkömekaaninen piiriratkaisu komponentteineen lasersintraamalla se kerros kerrokselta. Tällöin 3 116549 voidaan haluttu piirirakenne valmistaa mihin suuntaan tahansa kolmessa ulottuvuudessa. Myös komponentin tarvitsemat sähköiset tai mekaaniset liitosvälineet voidaan valmistaa samalla prosessilla.
Keksinnön mukaisen valmistusmenetelmän etuna on se, että valmistettava kompo-5 nentti voidaan valmistaa täysin kolmiulotteisena eikä tarvitse tyytyä tasomaiseen toteutukseen.
Lisäksi keksinnön etuna on se, että valmistettava komponentti ei kutistu oleellisesti käytettävässä valmistusprosessissa, koska sitä ei tarvitse välttämättä enää erikseen lämpökäsitellä korkeassa lämpötilassa. Täten voidaan valmistaa mekaanisilta mitoil-10 taan tarkkoja sähköisiä, mekaanisia tai sähkömekaanisia komponentteja, joita käytetään esimerkiksi RF-tekniikassa.
Lisäksi keksinnön etuna on se, että komponentti saadaan valmistettua yhtä ja samaa perusprosessivaihetta toistamalla. Samalla vältytään tekniikan tason mukaisen prosessin vaatimilta erillisiltä laitteilta ja työvaiheilta. Täten keksinnön avulla saavute-15 taan kustannussäästöjä verrattuna tekniikan tason mukaiseen prosessiin.
Lisäksi keksinnön etuna on se, että materiaalihävikki on pieni, koska sintrautumaton materiaali voidaan poistaa prosessialustalta ja käyttää uudelleen myöhäisemmin.
Lisäksi keksinnön etuna on se, että piille tai vastaavalle materiaalille valmistettu sähköinen piiri tai komponentti voidaan hermeettisesti sulkea haluttaessa valmistet-20 tavan keraamisen komponentin sisään.
• · ·' Lisäksi keksinnön etuna on se, että niin sähköiset, mekaaniset tai sähkömekaaniset komponentin osat voidaan valmistaa samalla perusprosessivaiheella.
4 116549 tetut eristävät elementit sulkevat hermeettisesti sisäänsä ainakin osan mainituista sähköisistä piirielementeistä.
Keksinnön mukaiselle keraamiselle komponentille on tunnusomaista, että ainakin osa keraamisen komponentin eristävistä elementeistä sekä sähköisistä piirielemen-5 teistä on valmistettu erillisinä prosessivaiheina lasersäteilyn avulla kerroksittain komponentista muodostetun ohjaustiedoston tietojen pohjalta vapaasti valittavaan rakennesuuntaan mainitun komponentin sisällä, jolloin valmistetut eristävät elementit sulkevat hermeettisesti sisäänsä ainakin osan mainituista sähköisistä piirielementeistä 10 Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Keksinnön perusajatus on seuraava: Valmistettava komponentti valmistetaan laser-sintraamalla kokonaisuudessaan. Ensimmäisten rakennekerrosten sintraamisen yhteydessä voidaan käyttää sopivaa sintrausalustaa tai -tukimateriaalia. Vain vaihta-15 maila sintrattavaa materiaalia voidaan haluttuihin komponentin kohtiin kasvattaa eristekerros, johtimia, läpivientejä, koloja, onkalolta, metallisia lämpöläpivientejä, passiivisia komponentteja, optisia komponentteja tai sähkömekaanisia komponentteja. Keksinnön mukaisessa valmistusmenetelmässä myös komponenttiin kuuluvat lii-täntävälineet niin sähköiset kuin mekaanisetkin edullisesti lasersintrataan samalla 20 prosessilaitteistolla kuin varsinainen sähköinen komponenttikin. Tällä menettelyllä valmistettavien piirielementtien tai rakenteiden rakennesuunnaksi voidaan valita mikä tahansa suunta komponentin sisällä. Lisäksi haluttuihin kohtiin komponentin ··*' sisällä voidaan edullisesti liittää erilliskomponentteina esimerkiksi piille toteutettuja : *" piirirakenteita, jotka voidaan sulkea komponentin sisään hermeettisesti joko sint- ; 25 raamalla tai muuten laittamalla sopivasti valittua suojamateriaalia piirirakenteen päälle. Keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä voidaan keraaminen kompo- ‘ *': nentti valmistaa yhdellä soveliaalla prosessilaitteistolla kokonaisuudessaan.
| t
* I
‘ ’' Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan ohei siin piirustuksiin, joissa : ;i l v>.» 4 ;' “; 30 kuva 1 esittää esimerkinomaisesti keksinnön mukaisessa valmistusmenetelmässä , , käytettävää prosessilaitteiston alustaa, jolla lasersintraus suoritetaan, . : kuva 2a esittää esimerkinomaisesti kuvan 1 mukaisen prosessilaitteiston alustan ; ’ , erästä suoritusmuotoa poikkileikkauksen A-B suunnassa, 5 116549 kuva 2b esittää esimerkinomaisesti kuvan 1 poikkileikkauksen A-B suunnassa erästä toista keksinnön mukaista prosessilaitteiston alustan suoritusmuotoa, kuvat 3a, 3b ja 3c esittävät esimerkinomaisesti miten keksinnön mukaista valmistusmenetelmää voidaan hyödyntää komponentin valmistuksessa ja 5 kuva 4 esittää esimerkinomaisena vuokaaviona keksinnön mukaisen valmistusmenetelmän päävaiheita.
Kuvassa 1 on esitetty osa keksinnön mukaisessa valmistusmenetelmässä hyödynnettäviä prosessilaitteita. Viitteellä 10 esitetään prosessilaitteen työstöpöytää. Se on muotoiltu siten, että sen yläpinnalle muodostuu edullisesti ristinmuotoinen kuvio. 10 Ristinmuotoisen kuvion keskustassa on aukko 100, jossa voidaan nostaa tai laskea mainitun aukon 100 muotoista prosessialustaa. Alustan pinnoitus voi olla metallia, keräämiä tai jotain sopivaa prosessilämmön kestävää materiaalia. Tämän alustan päälle laseria käyttämällä sintrataan materiaalia halutuissa kohdin.
Kuvan 1 esittämässä edullisessa suoritusmuodossa muodostuneen ristin kahdessa eri 15 haarassa on kaksi materiaalin levityslastaa 11 ja 12. Niitä voidaan liikuttaa tukivarsien 110 ja 120 nuolien C ja D osoittamissa suunnissa. Materiaalin levityslastojen 11 ja 12 edessä on sintrattavaa materiaalia 13 ja 14. Edullisesti toinen materiaaleista on sopivaa keräämiä komponentin vaatimien eristävien osien ja komponentin perusrakenteen valmistamiseksi. Keraamina voidaan hyödyntää edullisesti seuraavia ainei-20 ta: MgTi03, CaTi03, ZnO, Si02, B203, Al203-seokset, BaTi03, Bai_xSrxTi03, PbO, BeO, SiC, A1N, Si, Si3N4) timantti, kvartsi, steatiitti, titanaatti, mulliitti, alumina tai lasi.
* »
Toinen hyödynnettävä materiaali on edullisesti jotain sähköä johtavaa ainetta kuten kulta, hopea, kupari, alumiini, palladium, molybdeeni, wolframi, Ti02, BaC03, 25 CoO, NiO, CuO, Mn304, RuOx, tantaalialumiiniseokset, Kovar, Kanthal, nikromi, : ·' mangaani. Se voi olla myöskin ainetta, jolla on haluttuja sähköisiä tai sähkömekaa- ·...* nisiä vaikutuksia. Tällaisia materiaaleja ovat esimerkiksi erilaiset pietsosähköiset materiaalit kuten esim. zirkoniumoksidi, titaanioksidi, PZT. Myös ferroelektrisiä tai ; f: ferromagneettisia materiaaleja kuten esim. Fe304, A1B2, ZnO voidaan hyödyntää.
30 Myös erilaisia valmistusprosessissa tarvittavia muita lähinnä liitos- ja tukimateriaa-\v leja voidaan levittää kuvan 1 mukaisella laitteistolla. Eräitä esimerkkejä mahdolli- :,,, · sista materiaaleista ovat erilaiset kumit, polyimidit, polyamidit, polyesterit, epoksit, ; ’·. hartsit, bismaeliinitriatsiiniyhdisteet, kaptonit ja aramidit.
| · 6 116549
Kuvassa 1 ei ole esitetty sintrauksen varsinaisesti suorittavaa lasertyöstintä, joka kuuluu työstöpöytään 10, silloin kun keksinnön mukaista valmistusmenetelmää hyödynnetään. Sintraantumisen aiheuttavana lasertyöstimenä voidaan hyödyntää edullisesti Eximer-, Nd-YAG-, C02- tai He-Ne-laseria. Laserin aallonpituutta ja säteilyte-5 hoa voidaan edullisesti säätää sintrattavan materiaalin mukaan. Käytettävä lasertyös-tin tarvitsee myös ohjausjärjestelmän, jonka avulla lasersädettä voidaan ohjata X-, Y-, Θ- ja Z-suunnissa. Ohjausjärjestelmä hyödyntää edullisesti valmistettavasta komponentista luotua ohjaustiedostoa, jollainen voi olla esimerkiksi 3D-CAD-kuvaAtiedosto.
10 Kuvassa 1 sintrattava materiaali 13, 14 on esitetty levitettäväksi jauhemaisessa muodossa jommallakummalla materiaalin levityslastalla 11, 12 prosessialustalle. Kuitenkin sintrattava materiaali voidaan tuoda prosessialustalle myös muussa olomuodossa kuin lastalla levitettävänä jauheena. Se voidaan tuoda haluttuun kohtaan sulatteena, nauhana, teippinä, lankana, verkkona, puikkona, levynä, pastana tai nes-15 teenä. Myös suihkuttaminen suuttimen kautta vain kulloinkin sintrattavaan kohtaan jauheena tai nesteenä on mahdollista. Myös erilliskomponenttien asennus, kuten IC-piiri, flip chip, piipala tai jokin passiivinen erilliskomponentti, on mahdollista haluttuihin kohtiin valmistettavaa komponenttia.
Kuvassa 1 ei myöskään ole esitetty lasersintrauksen jälkeen käytettäviä sintraamat-20 toman materiaalin poistolaitteita. Tällaisena poistolaitteena voidaan edullisesti hyödyntää imurivaunua, joka edeltää tai seuraa materiaalin levityslastaa 11, 12. Sintrau-tumaton materiaali on mahdollista poistaa myös erillisen imulaitteen avulla. Tätä ": imulaitetta voidaan liikuttaa halutulla korkeudella valmistettavan komponentin ylä- t * . _ puolella.
.ti 25 Kuvan 2a esittämässä esimerkinomaisessa suoritusmuodossa on esitetty osa kuvassa ,.1 esitettyä leikkausta A-B sivulta nähtynä. Työstöpöydän runko on esitetty viitteellä V 10- Työstöpöydän 10 syvennyksessä, viite 100 kuvassa 1, on prosessialusta 101. Sitä : voidaan liikuttaa ylös - alas suunnassa, jota esittää nuoli I. Tämä liike saadaan aikai seksi liikuttamalla tankoa 102 haluttuun suuntaan haluttu mitta. Kuvan 2a esittämäs-: . 30 sä esimerkissä on osa komponenttia 200 jo sintrattu valmiiksi. Tämän valmiin osan 200 päälle on levitetty kerros sintrattavaa ainetta 13, 14. Kuvan 1 esittämän esimer- ( » kin yhteydessä se voi olla kumpaa tahansa materiaalia keräämiä tai sähköi-:. v sen/mekaanisen komponentin valmistamisessa tarvittavaa muuta materiaalia.
, ’, Kuvassa 2a on esitetty myös lasertyöstöpää 230, joka kuvan 2a esittämässä tasossa ; 35 voi liikkua nuolien E ja F suunnissa. Lisäksi lasertyöstöpäätä 230 voidaan liikuttaa » » · • · 7 116549 myös kuvan 2a tasoa vastaan kohtisuoraan suuntaan, jota liikesuuntaa ei ole havainnollistettu kuvassa 2a. Näin saadaan hallittua sintraus kolmen toisiaan vastaan kohtisuoran akselin X-, Y-ja Z-suunnassa. Esitetyn lineaarisen liikkeenhallinnan lisäksi voidaan lasertyöstöpäätä 230 kallistaa minkä tahansa edellä mainitun akselin suh-5 teen kulmassa Θ.
Lasertyöstöpään 230 liikettä, tehoa ja aallonpituutta ohjataan tuotteesta tehdyn 3D-CAD-tiedoston perusteella. Niinpä sintrauksen aikaansaava lasersäde 231 kohdistetaan kussakin kerroksessa vain niihin paikkoihin, joissa kyseisessä kerroksessa sint-raantuminen halutaan saada aikaan. Kun kaikki halutut kohdat on sintrattu valmis-10 tettavassa kerroksessa, lasertyöstöpää 230 asetetaan lepotilaan. Sintrautumaton materiaali voidaan tämän jälkeen poistaa osan 200 päältä. Kun tämä on tehty, voidaan levittää seuraava kerros haluttua sintrattavaa ainetta 13 tai 14, ja suorittaa tämän seuraavan kerroksen sintraus. Tarvittaessa muutetaan prosessialustan 101 paikkaa, jotta sintrattavan materiaalin 13, 14 paksuus olisi tavoitteen mukainen.
15 Kuvassa 2b on esitetty toinen edullinen keksinnön suoritusmuoto. Se eroaa kuvan 2a suoritusmuodosta siinä, että sintrattavaa materiaalia ei levitetä materiaalin levitys-lastoilla. Sen sijaan sintrattava materiaali 241 voidaan edullisesti suihkuttaa suutti-men 240 kautta haluttuun kohtaan 242 osan 200 päälle. Oleellisesti yhtäaikaisesti kohtaan 242 ohjataan sintrauksen suorittava lasersäde 231. Kuvassa 2b on esitetty 20 ainoastaan yksi materiaalin suihkutussuutin 240, mutta niitä voi luonnollisesti olla myös useampia. Tällöin tiettyä suutinta käytetään vain yhden materiaalin suihkutta-miseen.
*· Kuten lasertyöstöpäätäkin 230 voidaan suutinta 240 ohjata kolmessa toisiaan vas taan kohtisuorassa suunnassa, joita on esitetty kuvassa 2b nuolilla H ja G sekä ku-.; 25 van 2b tasoa vastaan kohtisuorassa olevassa suunnassa, jota kuvassa 2b ei ole esitet- . · ty. Myös suuttimen 240 kallistaminen minkä tahansa edellä mainitun akselin suhteen ,: on mahdollista. Sintrauksen jälkeen poistettavan materiaalin määrä on näin muodoin : pienempi kuin kuvan 2a suoritusmuodon yhteydessä.
Suuttimen 240 kautta osan 200 pinnalle saatettava sintrattava materiaali voi olla 30 jauhetta, liuosta tai myös lankamaista materiaalia. Oleellista on se, että vain sintrat- • ‘ tavaan kohtaan 230 tuodaan materiaalia, joka sintrautuu, sulaa tai kiinnittyy välittö- . ’ mästi laserin säteilyn avulla. Käyttämällä useita erillisiä suuttimia voidaan tietty ." *; komponentin kerros edullisesti tehdä valmiiksi yhdellä työstökerralla.
t » » 8 116549
Keksinnön mukaisessa valmistusmenetelmässä voidaan käyttää myös suojakaasu-atmosfaäriä, mikäli sintrattava materiaali vaatii sellaisen. Myös erillistä jälkisintra-usta uunissa voidaan käyttää, jos jokin valmistettava osa vaatii sen käyttöä tai sitä on muuten valmistusprosessin kannalta edullista käyttää.
5 Kuvat 3a, 3b ja 3c esittävät esimerkinomaisesti miten keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä saadaan valmistettua keraaminen komponentti 30, jossa valmistettavat sähköiset tai mekaaniset osakomponentit voidaan valmistaa mihin suuntaan tahansa komponentin 30 sisällä. Komponentti 30 on suunniteltu jollain soveliaalla 3D-suunnitteluohjelmalla. Suunnitteluohjelman luomaa 3D-CAD-tiedostoa käytetään 10 keksinnön mukaisessa menetelmässä ohjaamaan sekä materiaalin levitystä proses-sialustalle että sintrauksen aikaansaavaa laserlaitteistoa.
Kuvassa 3a on saatu valmistettua liittimet 311, osa eristävää keraamista osaa 200, osa johtimia 312a sekä osa kondensaattoria 313. Kuvan esittämässä suoritusmuodossa on aloitettu sintraamalla edullisesti ensin liittimet 311. Sintrattavat liittimet 15 voivat olla muodoltaan esimerkiksi pallomaisia, kulmikkaita tai tiimalasin muotoisia. Liittimien 311 väliin on kerrostettu tukimateriaalia, jota ei ole esitetty kuvassa 3a. Tämän tukimateriaalin päälle on sitten sintrattu ensimmäinen kerros keraamista osaa 200. Tämän keraamisen osan 200 päälle sintrataan haluttuihin kohtiin joko lisää keräämiä tai jotain muuta komponentissa tarvittavaa materiaalia. Kun kompo-20 nentti 30 on oleellisilta osiltaan valmis, voidaan liittimien välillä oleva tukimateriaali tarvittaessa poistaa.
Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa komponentti 30 valmistetaan ensin ainakin oleellisilta osiltaan valmiiksi ja vasta tämän jälkeen komponentin 30 soveliaalle pinnalle sintrataan halutun muotoiset liittimet 311.
25 Kuva 3b esittää komponenttia 30 lukuisia sintrauskertoja myöhemmin. Komponenttiin 30 on saatu valmistettua kondensaattori 313. Johtimia 312a ja 312b on valmis-... tettu sekä komponentin pituus-, leveys- että pystysuunnassa. Viitteellä 315 esitetään kelaa, josta osa on saatu valmiiksi. Kuvan 3b esimerkissä kelan 315 induktanssia edullisesti kasvatetaan kelan 315 akselille valmistetun sydämen 316 avulla. Sydän • '· 30 316 on edullisesti ainetta, jonka permeabiliteetti on suuri. Lisäksi kuvassa 3b on esi- .. ’ tetty komponenttiin 30 kuuluva vastus 314, josta osa on saatu valmiiksi.
Kuvassa 3c komponentti 30 asennusvalmis. Kuvan 3c esimerkissä komponentti 30 ·;·’ käsittää vastuksen 314, kondensaattorin 313, kelan 315 sekä useita erisuuntaisia : : : komponentteja yhdistäviä johtimia. Komponentin 30 eräälle ulkopinnalle on valmis- 9 116549 tettu esimerkin vuoksi myös kela 317, jota voidaan edullisesti käyttää vaikka tiedonsiirtolaitteen antennin osana. Kuvassa esitetty kela 317 voidaan valmistaa keksinnön mukaisesti lasersintraamalla. Kuitenkin on myös mahdollista valmistaa se esimerkiksi silkkipainotekniikalla tai jollain muulla tunnetulla valmistustekniikalla. Tällai-5 sessa keksinnön mukaisessa suoritusmuodossa komponentti 30 joudutaan jälkisint-raamaan erillisessä sintrausuunissa, jotta kela 317 saataisiin valmiiksi. Kuvan 3c esittämä komponentti 30 on tämän jälkeen asennusvalmis. Se käsittää kaikki halutut komponentit kytkentöineen ja liittimineen 311.
Kuvan 4 esimerkinomainen vuokaavio esittää keksinnön mukaisen valmistusmene-10 telmän päävaiheita. Viite 400 esittää alkutilaa, jossa valmistusprosessi käynnistetään. Valmistettavan komponentin suunnitteluohjelmalla luotu 3D-CAD-tiedosto on tallennettuna johonkin tietokantaan, josta se voidaan kerroksittain noutaa ohjauspa-rametriksi keksinnön mukaiselle prosessilaitteistolle. Kuvan 4 esimerkinomaisessa vuokaaviossa vaiheessa 410 tehdään valinta seuraavalla prosessointikierroksella 15 käytettävästä materiaalista. Tässä vaiheessa 410 voidaan valita keraamisen materiaalin ja jonkun muun komponentissa tarvittavan materiaalin välillä.
Jos komponentin valmistus aloitetaan keraamin valmistuksesta, niin silloin vaiheessa 411 levitetään kerros tietyt ominaisuudet omaavaa keraamista materiaalia käytettävälle prosessialustalle. Levittäminen voidaan tehdä joko materiaalin levityslastalla, 20 kuvan 1 viitteet 11,12, tai suuttunen, kuva 2b viite 240, avulla.
Vaiheessa 412 käsitellään levitetty keraaminen materiaali komponentin ohjaustiedoston määräämistä kohdista lasersäteilyllä. Käytetty keraamisen materiaalin käsittelymenetelmä on edullisesti lasersintraus. Jos tähän kerrokseen halutaan jäävän aukkoja, johon myöhemmin tuodaan/liitetään muuta materiaalia, ei näitä kohtia sä-*. 25 teilytetä laserilla. Lasersintrauksen 412 jälkeen tutkitaan vaiheessa 413, jäikö pro- ,: sessialustalle sellaista materiaalia, joka on tarpeellista poistaa siltä ennen seuraavaa prosessikierrosta. Jos poistettavaa materiaalia on, niin se poistetaan vaiheessa 414 ': edullisesti imun avulla. Riippumatta siitä tarvitaanko materiaalinpoistoa vai ei, niin päädytään lopulta vaiheeseen 430, jossa tutkitaan, onko seuraavaksi asennettava jo-30 kin erilliskomponentti vai ei. Jos erilliskomponenttia ei tarvitse asentaa, siirrytään vaiheeseen 450, jossa tutkitaan, vieläkö on jäljellä suunniteltuja prosessointikierrok-V siä. Jollei uutta prosessointikierrosta enää tarvita, päättyy komponentin valmistus v,’* vaiheessa 460.
Jos valmistettavia kerroksia on vielä jäljellä, palataan vaiheeseen 410, jossa tehdään ! 35 uudelleen päätös siitä, onko seuraava valmistettava kerros tai osa siitä joko kerää- ίο 116549 mistä materiaalia tai jotain muuta materiaalia. Lisäksi tarvittaessa nostetaan tai lasketaan prosessialustaa, kuva 2a viite 201, jotta valmistettava kerros on sopivalla korkeudella sintrattavan materiaalin levitystä varten. Jos seuraavaksi valmistetaan uusi kerros keraamista materiaalia, jatketaan taas vaiheeseen 411 ja valmistuspro-5 sessi jatkuu jo aiemmin kuvatulla tavalla.
Vaihtoehtoisesti voidaan seuraavaksi valmistaa jokin ei-keraamista materiaalia oleva kerros tai komponentin osa. Tällöin vaiheesta 410 haaraudutaan vaiheeseen 420, jossa jotain tiettyä materiaalia tuodaan tai levitetään edellisen sintratun kerroksen päälle tai prosessialustalle tai edellä sintratun kerrokseen syntyneisiin koloihin ja 10 reikiin. Kun materiaali on asetettu/levitetty paikalleen, niin vaiheessa 421 tutkitaan pitääkö tuotu/levitetty materiaali käsitellä laserilla vai ei. Laser käsittely voi olla esimerkiksi jokin seuraavista käsittelytavoista: lasersintraus, sulatus laserilla, liimaus tai kiinnitys laserilla
Jos materiaalia ei syystä tai toisesta tarvitse käsitellä laserilla siirrytään suoraan vai-15 heeseen 423, jossa tutkitaan mahdollisesti ylijääneen materiaalin poisto proses-sialustalta tai komponentin pinnalta. Jos vaiheessa 421 todetaan laserkäsittelyä tarvittavan, niin se suoritetaan vaiheessa 422. Laseria ohjataan komponentin rakennetta kuvaavan ohjaustiedoston avulla, joka on edullisesti 3D-CAD-tiedosto.
Vaiheessa 423 tehdään päätös mahdollisesta ylijääneen materiaalin poistamisesta 20 komponentin pinnalta. Mikäli poistamista ei tarvita, ei ylijäänyttä materiaalia ole tai jos ylijäänyt materiaali saa jäädä komponentin pinnalle, niin päädytään suoraan ai-.. emmin kuvattuun vaiheeseen 430.
I · ’·· Jos ylijäänyt materiaali on tarpeen poistaa, se tehdään vaiheessa 424. Kun ylijäänyt materiaali on saatu poistettua, päädytään vaiheeseen 430. Vaiheiden 430 ja 450 25 kautta voidaan päätyä joko uudelle prosessointikierrokselle vaiheen 410 kautta tai . *. vaiheeseen 460, jossa valmistusprosessi päättyy.
• · ·' Vaiheessa 420 voidaan valittu materiaali tuoda edellisen kerroksen päälle myös jos sain muussa olomuodossa kuin aiemmin esitettynä jauheena. Tällöin se on edullises-· ti liuosta, tahnaa, lankaa tai nauhaa.
30 Keksinnön mukaisessa valmistusprosessissa on myös mahdollista asentaa erillis-komponentteja, jotka sitten myöhemmissä vaiheissa tarvittaessa peitetään hermeetti-...1 sesti asennusta seuraavien prosessointikierrosten aikana. Esimerkkejä tällaisista eril- ; .·. liskomponenteista ovat erilaiset verkkomaiset rakenteet, passiiviset komponentit, ,· , piipalat, IC-piirit tai flip chip komponentit. Nämä komponentit voidaan liittää lii- 11 1 1 6549 maamalla, juottamalla, bondaamalla tai myös sintraamalla ne kiinni valmistettavaan komponenttiin. Erilliskomponentin peiteaineeksi valitaan edullisesti materiaalia, joka joko sintrautuu riittävän matalassa lämpötilassa itse komponenttia vahingoittamatta tai toimii lämpöeristeenä, kun peitemateriaalin päälle asetettua materiaalia 5 sintrataan.
Edellä kuvattu prosessi käynnistyy vaiheessa 430, josta vuokaaviossa haaraudutaan erilliskomponentin asennusprosessiin. Vaiheessa 440 haluttu erilliskomponentti asennetaan sille varattuun paikkaan komponentissa. Erilliskomponentin varsinainen kiinnitys suoritetaan vaiheessa 441. Komponentin kiinnitys voidaan suorittaa millä 10 tahansa edellä mainitulla tavalla. Kun erilliskomponentti on saatu kiinnitettyä, tehdään vaiheessa 442 päätös siitä, tarvitseeko sitä suojata. Ellei suojaus ole tarpeen, päädytään jälleen vaiheeseen 430 ja aiemmin kuvattu valintaprosessi toistuu.
Näitä kolmea edellä kuvattua prosessointisilmukkaa toistamalla saadaan suunniteltu komponentti rakennettua kerros kerrokselta valmiiksi asti komponentista luodun oh-15 jaustiedoston avulla.
Keksinnön mukainen valmistusprosessi ei poissulje mahdollisuutta hyödyntää myös tavanomaista sintrausta uunissa. Tätä menettelyä voidaan hyödyntää esimerkiksi silloin, kun komponentin pinnalle on silkkipainomenetelmällä painettu tai muuten asetettu jotain materiaalia. Tässä menettelyssä komponentti joudutaan vielä erikseen 20 käsittelemään esimerkiksi erillisessä sintrausuunissa.
Keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä voidaan edullisesti valmistaa esimerkiksi seuraavanlaisia komponentteja: sähköiset modulit/komponentit, koteloinnit, RF-suodattimet, vastaanotin-/lähetin-/antennijärjestelmät, resonaattorit, releet, kon-: taktorit, muuntajat, kytkimet, kaiuttimet, mikrofonit, antennit, pumput, mikroventtii- : 25 liit, liitosalustat, pietzoaktuaattorit, erilaiset sensorit ja optoelektroniset komponen- ; tit.
Edellä on kuvattu eräitä keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen edullisia suoritusmuotoja. Keksintö ei rajoitu juuri kuvattuihin ratkaisuihin, vaan keksinnöllistä ; ajatusta voidaan soveltaa lukuisilla tavoilla patenttivaatimusten asettamissa rajoissa.

Claims (16)

116549
1. Förfarande för tillverkning av en tredimensionell, ätminstone delvis keramisk 20 komponent (30), vilken keramisk komponent (30) innefattar ätminstone passiva elektriska kretselement (312a, 312b, 313, 314, 315, 317), kännetecknat av att ät-minstone en del av isolerande element (200) och elektriska kretselement (312a, 312b, 313, 314, 315) av den keramiska komponenten (30) tillverkas skiktvis som skilda processkeden med hjälp av laserstraining pä grund av information i en styr-: 25 ningsfil formad av komponenten (30) tili en strukturriktning som väljs fritt inom den *; nämnda komponenten (30), da tillverkade isolerande element (200) tillsluter herme- tiskt ätminstone en del av nämnda elektriska kretselement (312a, 312b, 313, 314, 315) inom sig. * 2. Tillverkningsförfarande i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att ,'· 30 nämnd stymingsfil är en 3D-CAD-fil eller är formad av en.
1. Menetelmä kolmiulotteisen, ainakin osittain keraamisen komponentin (30) valmistamiseksi, joka keraaminen komponentti (30) käsittää ainakin passiivisia sähköisiä piirielementtejä (312a, 312b, 313, 314, 315, 317), tunnettu siitä, että ainakin 5 osa keraamisen komponentin (30) eristävistä elementeistä (200) sekä sähköisistä pii-rielementeistä (312a, 312b, 313, 314, 315) valmistetaan erillisinä prosessivaiheina lasersäteilyn avulla kerroksittain komponentista (30) muodostetun ohjaustiedoston tietojen pohjalta vapaasti valittavaan rakennesuuntaan mainitun komponentin (30) sisällä, jolloin valmistetut eristävät elementit (200) sulkevat hermeettisesti sisäänsä 10 ainakin osan mainituista sähköisistä piirielementeistä (312a, 312b, 313, 314, 315).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ohjaustiedosto on 3D-CAD-tiedosto tai että se on muodostettu siitä.
3. Tillverkningsförfarande i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att det ··,,' innefattar 116549 -ett skede (410) för beslutsfattning om det används keramiskt material eller nägot material, som behövs i tillverkning av kretskomponenten, som material i ett nästa skikt, - ett skede (411) för tillföring av keramiskt material till processunderlaget (201), 5 -ett skede (412) för behandling av keramiskt material med (230) laserstraining i platser definierade av stymingsfilen, - skeden (413, 414) för borttagning av eventuell överskottsmaterial samt - ett skede (450) för beslutsfattning om det fortfarande finns skikt som skall tillver-kas. 10
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää 15. vaiheen (410) päätöksen tekemiseksi siitä, käytetäänkö seuraavan kerroksen mate riaalina keraamista materiaalia vai jotain piirikomponentin valmistukseen tarvittavaa materiaalia, - vaiheen (411) keraamisen materiaalin tuomiseksi prosessialustalle (201), -vaiheen (412) keraamisen materiaalin käsittelemiseksi lasersäteilyn avulla (230) 20 ohjaustiedoston määrittelemistä kohdista, - vaiheet (413, 414) mahdollisesti ylijäävän materiaalin poistamiseksi sekä - vaiheen (450) päätöksen tekemiseksi siitä, vieläkö on muita valmistettavia kerroksia. ; 25 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että se : käsittää lisäksi : - vaiheen (420) piirikomponentin valmistukseen tarvittavan materiaalin tuomiseksi ‘; prosessialustalle (201), -vaiheen (421) päätöksen tekemiseksi siitä, käytetäänkö laseria mainitun tuodun 30 materiaalin käsittelyssä, - vaiheen (422) piirikomponentin valmistukseen tarvittavan materiaalin käsittelemiseksi lasersäteilyn avulla laserilla (230) ohjaustiedoston määrittelemistä kohdista se- : kä : - vaiheet (423, 424) mahdollisesti ylijäävän materiaalin poistamiseksi. 35 116549
4. Tillverkningsförfarande i enlighet med patentkrav 3, kännetecknat av att det ytterligare innefattar - ett skede (420) för tillföring av material, som behövs i kretskomponentens tillverkning, tili processunderlaget (201), 15. ett skede (421) för beslutsfattning om det används laser i behandling av det nämn- da tillförda materialet, - ett skede (422) för behandling av material, som behövs i tillverkning av kretskomponenten, med laserstraining med laser (230) i platser definierade av stymingsfilen samt 20. skeden (423,424) för borttagning av eventuell överskottsmaterial.
5. Tillverkningsförfarande i enlighet med patentkrav 4, kännetecknat av att material, som tillförs tili processunderlaget (201) och som skall behandlas med laser-strälning, spridas med en materialspridningsslev (11, 12). 25 ’ * 6. Tillverkningsförfarande i enlighet med patentkrav 4, kännetecknat av att ma- • terial, som tillförs tili processunderlaget (201) och som skall behandlas med laser- : straining, spridas genom att spreja med ett munstycke (240).
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että prosessialustalle (201) tuotu lasersäteilyn avulla käsiteltävä materiaali levitetään materiaalinlevityslastalla (11, 12).
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että prosessialustalle (201) tuotu lasersäteilyn avulla käsiteltävä materiaali levitetään suihkuttamalla se suuttimen (240) avulla.
7. Tillverkningsförfarande i enlighet med patentkrav 4, kännetecknat av att tili » t processunderlaget (201) tillförs material eller halvfabricerade stmkturer ytterligare med ätminstone ett av följande sätt: som smälta, i form av träd, som band, tejp, nät, pinne, skiva, pasta eller vätska.
7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että 10 prosessialustalle (201) tuodaan materiaalia tai puolivalmiita rakenteita lisäksi ainakin yhdellä seuraavista tavoista: sulatteena, langan muodossa, nauhana, teippinä, verkkona, puikkona, levynä, pastana tai nesteenä.
8. Tillverkningsförfarande i enlighet med patentkrav 1-7, kännetecknat av att elektriska och mekaniska förbindningsmedel (311) av komponenten (30) tillverkas ocksä med laserbehandling. 116549
8. Patenttivaatimuksien 1-7 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että 15 myös komponentin (30) sähköiset ja mekaaniset liitosvälineet (311) valmistetaan laserkäsittelyn avulla.
9. Tillverkningsforfarande i enlighet med patentkrav 3-8, kännetecknat av att behandling med laserstraining syftar till en av följande: lasersintring, smältning med laser, limning eller fastning med laser.
9. Patenttivaatimuksien 3-8 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että käsittely lasersäteilyn avulla tarkoittaa yhtä seuraavista: lasersintraus, sulatus 20 laserilla, liimaus tai kiinnitys laserilla.
10. Tillverkningsforfarande i enlighet med patentkrav 4, kännetecknat av att till-5 verkningsforfarandet ytterligare innefattar skeden (440, 441, 442, 443), där separata komponenter tillfors ytterligare till processunderlaget (201) for fastning, vilka separata komponenter innefattar ätminstone en av följande: ledare, resistor, kondensator, spole, optiskt element, piezoelektriskt element, kiselbit, IC-krets eller flip chip krets.
10. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että /.[' valmistusmenetelmä käsittää lisäksi vaiheet (440, 441, 442, 443), joissa ; , ’ prosessialustalle (201) tuodaan kiinnitettäväksi lisäksi erilliskomponentteja, jotka · käsittävät ainakin yhden seuraavista: johdin, vastus, kondensaattori, kela, optinen ' · · · * 25 elementti, pietzosähköinen elementti, piipala, IC-piiri tai flip chip piiri. :: 11. Kolmiulotteinen ainakin osittain keraaminen komponentti (30), joka käsittää ainakin passiivisia sähköisiä piirielementtejä (312a, 312b, 313, 314, 315, 317), ··· tunnettu siitä, että ainakin osa keraamisen komponentin (30) eristävistä 30 elementeistä (200) sekä sähköisistä piirielementeistä (312a, 312b, 313, 314, 315) on . \ valmistettu erillisinä prosessivaiheina lasersäteilyn avulla kerroksittain » » komponentista (30) muodostetun ohjaustiedoston tietojen pohjalta vapaasti •; · * valittavaan rakennesuuntaan mainitun komponentin (30) sisällä, jolloin valmistetut :· eristävät elementit (200) sulkevat hermeettisesti sisäänsä ainakin osan mainituista 35 sähköisistä piirielementeistä (312a, 312b, 313, 314, 315). 116549
11. Tredimensionell, ätminstone delvis keramisk komponent (30), som innefattar ätminstone passiva elektriska kretselement (312a, 312b, 313, 314, 315, 317), kännetecknad av att ätminstone en del av isolerande element (200) samt elektriska kretselement (312a, 312b, 313, 314, 315) av den keramiska komponenten (30) är tillver-kade skiktvis som separata processkeden med lasersträlning, pä grund av informa-15 tion av en stymingsfil formad av komponenten (30) till en fritt vald strukturriktning inom den nämnda komponenten (30), dä tillverkade isolerande element (200) tillslu-ter ätminstone en del av nämnda elektriska kretselement (312a, 312b, 313, 314, 315) hermetiskt inom sig.
12. Komponent (30) i enlighet med patentkrav 11, kännetecknad av att nämnd 20 stymingsfil är en 3D-CAD-fil eller är formad av den.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen komponentti (30), tunnettu siitä, että mainittu ohjaustiedosto on 3D-CAD-tiedosto tai että se on muodostettu siitä.
13. Komponent (30) i enlighet med patentkrav 11, kännetecknad av, att kretselement tillverkade med hjälp av lasersträlning innefattar ätminstone en av följande: ledare (312a, 312b), resistor (314), kondensator (313) eller spole (315, 316).
13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen komponentti (30), tunnettu siitä, että laser-säteilyn avulla valmistetut piirielementit käsittävät ainakin yhden seuraavista: johdin 5 (312a, 312b), vastus (314), kondensaattori (313) tai kela (315, 316).
14. Komponent (30) i enlighet med patentkrav 13, kännetecknad av att den ytter ligare innefattar elektriska och mekaniska forbindningsmedel (311) av den keramis-ka komponenten (30), vilka forbindningsmedel tillverkas med hjälp av laserbehand-,/ ling.
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen komponentti (30), tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi laserkäsittelyn avulla valmistetut keraamisen komponentin (30) sähköiset ja mekaaniset liitinvälineet (311).
15. Komponent (30) i enlighet med patentkrav 11-14, kännetecknad av att till-30 verkning med hjälp av lasersträlning syftar till en av följande: lasersintring, smältning med laser, limning eller fastning med laser.
15. Patenttivaatimuksien 11-14 mukainen komponentti (30), tunnettu siitä, että lasersäteilyn avulla tapahtuvalla valmistamisella tarkoitetaan yhtä seuraavista: laser-sintraus, sulatus laserilla, liimaus tai kiinnitys laserilla.
16. Patenttivaatimuksen 11 mukainen komponentti (30), tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi ainakin yhden seuraavista siihen kiinnitetyistä erilliskomponenteista: 15 optinen elementti, pietzosähköinen elementti, piipala, IC-piiri tai flip chip piiri.
16. Komponent (30) i enlighet med patentkrav 11, kännetecknad av att den ytterligare innefattar ätminstone en av följande separata komponenter fasta till den: optiskt element, piezoelektriskt element, kiselbit, IC-krets eller flip chip krets.
FI20030570A 2003-04-15 2003-04-15 Menetelmä 3D-piirijärjestelyn aikaansaamiseksi ja menetelmällä valmistettu komponentti FI116549B (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20030570A FI116549B (fi) 2003-04-15 2003-04-15 Menetelmä 3D-piirijärjestelyn aikaansaamiseksi ja menetelmällä valmistettu komponentti
AT04727308T ATE464138T1 (de) 2003-04-15 2004-04-14 Verfahren zur herstellung eines elektronischen bauteils durch gezieltes lasersintern
EP04727308A EP1633513B1 (en) 2003-04-15 2004-04-14 Method for manufacturing an electronic component by selective laser sintering
DE602004026575T DE602004026575D1 (de) 2003-04-15 2004-04-14 Verfahren zur herstellung eines elektronischen bauteils durch gezieltes lasersintern
PCT/FI2004/000230 WO2004091834A1 (en) 2003-04-15 2004-04-14 Electronic component and its fabrication by selective laser sintering

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20030570A FI116549B (fi) 2003-04-15 2003-04-15 Menetelmä 3D-piirijärjestelyn aikaansaamiseksi ja menetelmällä valmistettu komponentti
FI20030570 2003-04-15

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20030570A0 FI20030570A0 (fi) 2003-04-15
FI20030570A FI20030570A (fi) 2004-10-16
FI116549B true FI116549B (fi) 2005-12-15

Family

ID=8565972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20030570A FI116549B (fi) 2003-04-15 2003-04-15 Menetelmä 3D-piirijärjestelyn aikaansaamiseksi ja menetelmällä valmistettu komponentti

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1633513B1 (fi)
AT (1) ATE464138T1 (fi)
DE (1) DE602004026575D1 (fi)
FI (1) FI116549B (fi)
WO (1) WO2004091834A1 (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTV20030155A1 (it) 2003-12-05 2005-06-06 Lzh Laser Zentrum Hannover E V Metodo e apparecchiatura migliorati per la sinterizzazione di materiali inorganici e prodotti cosi' ottenuti.
JP6744107B2 (ja) * 2016-02-24 2020-08-19 株式会社エンプラス 粉末焼結積層装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19514740C1 (de) * 1995-04-21 1996-04-11 Eos Electro Optical Syst Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes
WO1997038810A1 (en) * 1996-04-17 1997-10-23 Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a sintered structure on a substrate
WO2001028733A1 (de) * 1999-10-19 2001-04-26 Fraunhofer Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandt En Forschung E.V. Verfahren zur herstellung metallischer bauteile, insbesondere werkzeugeinsätze
US6432752B1 (en) * 2000-08-17 2002-08-13 Micron Technology, Inc. Stereolithographic methods for fabricating hermetic semiconductor device packages and semiconductor devices including stereolithographically fabricated hermetic packages

Also Published As

Publication number Publication date
FI20030570A0 (fi) 2003-04-15
WO2004091834A1 (en) 2004-10-28
DE602004026575D1 (de) 2010-05-27
ATE464138T1 (de) 2010-04-15
EP1633513A1 (en) 2006-03-15
EP1633513B1 (en) 2010-04-14
FI20030570A (fi) 2004-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11388824B2 (en) Component carrier having a three dimensionally printed wiring structure
US9455209B2 (en) Circuit module and production method therefor
WO2009122835A1 (ja) 電子部品モジュール及び該電子部品モジュールの製造方法
JP2015079775A (ja) 回路モジュール及びその製造方法
KR20000005955A (ko) 다층세라믹기판의제조방법
JP2002520878A (ja) 組み込まれた受動電子素子を備えたセラミック成形体の製造方法、この種の成形体及び成形体の使用
FI116549B (fi) Menetelmä 3D-piirijärjestelyn aikaansaamiseksi ja menetelmällä valmistettu komponentti
US8287943B2 (en) Method for producing a multilayer piezoelectric microcomponent using sacrificial thick film technology
JP4899645B2 (ja) モジュール部品及びその製造方法
JP4826319B2 (ja) 多層回路基板およびその製造方法
KR100790695B1 (ko) 전자부품 패키지용 세라믹 기판의 제조방법
WO2006090827A1 (ja) 電子装置及びその製造方法
JP3580688B2 (ja) 積層セラミック回路基板の製造方法
KR100849790B1 (ko) Ｌｔｃｃ 기판 제조방법
US20090148667A1 (en) Method of manufacturing ceramic laminated substrate and ceramic laminated substrate manufactured using the same
JP4535576B2 (ja) 多層配線基板の製造方法
JP6449700B2 (ja) 圧電デバイスの製造方法
JP3243943B2 (ja) セラミック電子部品の製造方法
KR100925604B1 (ko) 적층 세라믹 패키지 및 그 제조방법
JPH11214839A (ja) 回路基板の製造方法
JP2005268508A (ja) セラミック薄膜コンデンサおよびその製造方法
JP3112258B2 (ja) 回路基板とその製造方法
JP2003046216A (ja) 表面実装型電子部品、回路基板および表面実装型電子部品の実装構造
JPH10275979A (ja) セラミック基板および分割回路基板
JP4134693B2 (ja) セラミック積層基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 116549

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed