KR20210154869A - 전자 기능 부품 및 전자 기능 부품의 제조 방법 - Google Patents

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KR20210154869A
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KR
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electronic
functional
component
functional layer
electronic component
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KR1020217040508A
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울리히 샤프
크리스티나 베르샤우어
루벤 발
안드레아스 쿠글러
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 전자 기능 부품 및 전자 기능 부품의 제조 방법에 관한 것이다. 전자 기능 부품은 전자 부품(20)을 포함하고, 상기 전자 부품은 3차원 프린팅 공정에 의해 기능 부품 내에 매립된다. 3차원 프린팅 공정에 의해 전자 부품을 둘러싸는 것 외에도 기능 부품의 형상 및 기계적 특성과 관련해서 개별적인 조정이 이루어질 수 있다. 또한 전자 부품의 전기 접속부들(21)은 적절한 형태로 기능 부품의 표면(30a)에 안내된다.

Description

전자 기능 부품 및 전자 기능 부품의 제조 방법{ELECTRONIC FUNCTIONAL COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRONIC FUNCTIONAL COMPONENT}
본 발명은 전자 기능 부품 및 상기 전자 기능 부품의 제조 방법에 관한 것이다.
손상 또는 오염으로부터 보호를 위해 플라스틱 내에 매립된 전자 부품들 및 회로 어셈블리들이 개시되어 있다. 이러한 부품들은 일반적으로 통상적인 스프레잉 방법, 사출 성형 방법 또는 성형 방법으로 제조된다.
또한 최근에 3차원 부품의 제조를 위해 소위 3차원(3D) 프린팅 방법도 개시되어 있다. 이 경우 3D-프린터는 3차원 데이터 모델에 기초해서 재료의 연속적인 추가 또는 제공에 의해 대상물을 형성한다.
독일 특허 출원 DE 10 2011 078 757 A1호는 3D-프린터를 이용해서 3차원 부품들을 프린팅하기 위한 방법을 개시한다. 이를 위해 프린트할 부품을 위한 모델 데이터와 품질 속성 및 사용할 3D-프린터에 대한 요구와 관련한 인증이 휴대용 저장 매체에 저장된다. 저장 매체와 3D-프린터의 인증이 일치하는 경우에 모델 데이터는 프린터로 전송되고, 3D-프린터에 의해 소정의 3차원 부품이 완성된다.
본 발명의 과제는 전자 기능 부품, 및 3D-프린팅 공정을 이용한 전자 기능 부품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구범위 제 1 항에 따른 전자 기능 부품 및 청구범위 제 9 항에 따른 방법에 의해 해결된다.
본 발명은 제 1 양상에서 전자 기능 부품을 제공하고, 상기 부품은 전기 절연 캐리어 층을 포함하는 베이스 소자, 베이스 소자 위에 배치되고 전기 접속부를 포함하는 전자 부품, 및 3차원 프린팅 공정으로 베이스 소자 상에 프린트된 기능층을 포함하고, 상기 기능층은 전자 부품의 전기 접속부와 기능층의 외측면 사이의 전기적 연결을 제공하도록 설계된 연결 소자를 포함한다.
본 발명은 또한 다른 양상에 따라 전자 기능 부품의 제조 방법을 제공하고, 상기 방법은 전기 절연 캐리어 층을 포함하는 베이스 소자를 제공하는 단계, 전기 접속부를 가진 전자 부품을 베이스 소자 상에 배치하는 단계, 베이스 소자 상에 기능층을 3차원 프린팅하는 단계, 및 전자 부품의 전기 접속부와 기능층의 외측면 사이의 전기적 연결을 제공하는 연결 소자를 프린트된 기능층 내에 삽입하는 단계를 포함한다.
본 발명은, 3차원 프린팅 공정을 이용해서 전자 부품을 기능 부품에 통합하는 사상에 기초한다. 3차원으로 프린트된 소자에 전자 부품들의 통합 및 도체 트랙을 가진 소자의 내부 및 표면의 구조화에 의해 MID-소자(MID=Molded Interconnect Device; 몰드형 인터커넥트 소자) 방식의 완전히 신규한 구조적 형상이 구현될 수 있다. 3차원으로 프린트된 부품에 전자 부품들의 연결에 의해 기계적 및 전기적 기능들이 하나의 기능 부품에서 구현될 수 있다. 3차원 프린팅 공정은 또한 복잡한 3차원 구조를 위해서도 특히 유연한 제조 공정을 가능하게 한다.
3차원 프린팅 공정을 위해 고가의 툴, 예를 들어 사출 성형 몰드 또는 그와 같은 것이 필요하지 않기 때문에, 개별 부품들 또는 소량으로 소규모 생산도 저렴하게 제조될 수 있다.
3차원 프린팅 공정은 또한 기능 부품 내의 전기 도체 트랙을 위한 복잡한 와이어링을 가능하게 한다. 이로써 특히 지금까지 종래의 기술로 불가능했거나 매우 복잡하게만 가능했던 라인 교차 및 그와 같은 것도 구현될 수 있다.
또한 전자 기능 부품에 임계 부품들, 예를 들어 매우 작은 단자 간격을 갖는 집적 회로 또는 마이크로 전기 기계 시스템 등을 실장하는 것도 매우 양호하게 가능하다. 이는 매우 양호한 공정 안정성과 더 낮은 제조 비용으로 전자 기능 부품들의 제조를 가능하게 한다.
기능 부품의 베이스 소자는 또한 전기 절연 캐리어층을 포함할 수 있다. 특히 베이스 소자는 3차원 프린팅 공정으로 미리 제조될 수도 있다. 이러한 경우에 3차원 프린팅 공정에 의해 베이스 소자는 의도대로 상응하는 기하학적 형상을 가질 수 있고, 상기 형상은 기능 부품의 달성할 구조적 형상과 매칭된다. 이로 인해 기능 부품의 베이스 소자에도 기능이 제공되는 것이 가능하다. 이로써 베이스 소자 자체도 기능 부품의 기능 층으로서 사용된다.
일 실시예에 따라 전자 기능 부품은 또한 콘택 소자를 포함하고, 상기 콘택 소자는 기능층의 외측면에 배치되고, 전자 부품의 전기 접속부와 기능층의 외측면 사이의 전기 연결부에 전기적으로 연결된다. 전자 기능 부품의 외측면 상의 이러한 콘택 소자에 의해 전자 기능 부품은 외부 접속부를 위한 전기 콘택을 제공할 수 있다. 이로써 전자 기능 부품의 특히 간단하고 확실한 접촉이 가능하다.
일 실시예에 따라 베이스 소자는 전기 전도성 구조를 포함하고, 상기 구조는 전자 부품의 전기 접속부에 전기적으로 연결된다. 이러한 전기 전도성 구조에 의해 전자 기능 부품의 내부에서 전자 부품의 전기 접속부들이 접촉될 수 있다. 이로 인해 매우 작은 단자 간격을 갖는 부품들의 접촉도 가능하다. 전기 전도성 구조는 이 경우 다른 접촉을 위한 충분한 크기의 접속 영역의 제공을 가능하게 한다. 특히 이러한 전기 전도성 구조에 의해 전기 부품의 좁은 단자 간격이 확장될 수 있으므로, 연결 소자들의 전기 접촉이 가능해진다.
일 실시예에 따라 기능층은 전자 부품과 기능층의 외측면 사이에 배치된 투명 플라스틱 및/또는 광가이드를 포함한다. 투명 플라스틱 및/또는 광가이드는 이 경우 전기 부품과 기능층의 외측면 사이의 완전한 광학적 연결을 제공한다. 이러한 투명 플라스틱 또는 광가이드에 의해, 전자 부품과 주변 사이의 광학적 연결을 형성하는 것이 가능하다. 이로써 한편으로는 전자 부품으로부터 주변으로 광 신호가 출력될 수 있고 및/또는 주변으로부터 전자 부품, 즉 전자 기능 부품의 내부에 광학 신호가 제공될 수도 있다. 광가이드 또는 투명 플라스틱은 이 경우 각각 관련 광스펙트럼에 대해 투과성이다. 이는 특히 자외선 및 적외선 광도 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 기능층은 채널 구조를 포함하고, 상기 채널 구조는 전자 부품과 기능층의 외측면 사이에 배치된다. 이러한 채널 구조는 공동부일 수 있고, 상기 공동부는 기능층의 외측면을 전자 부품에 연결한다. 특히 상기 채널 구조는 가스 및/또는 유체에 의해 관류될 수 있다. 이러한 채널 구조에 의해, 전자 부품이 주변의 물질과 접촉하여 하나 이상의 주변 파라미터를 검출하는 것이 가능하다.
일 실시예에 따라 전자 부품은 센서를 포함한다. 이러한 센서에 의해, 하나 이상의 환경 파라미터를 검출하여, 검출된 파라미터에 대응하는 전기 신호를 제공하는 것이 가능하다. 예를 들어 이로 인해 주변 온도, 가스 또는 액체의 압력, 가스 농도, 광도 또는 그와 같은 것이 검출될 수 있다.
일 실시예에 따라 전자 부품은 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS)을 포함한다. 이러한 MEMS는 전자 및 기계 부품들을 서로 통합하는 부품이다. 3차원 프린팅 공정을 이용한 본 발명에 따른 구조 및 이를 위해 적합한 전기 접촉에 의해, MEMS를 한편으로는 환경 영향 또는 그와 같은 것에 의한 손상으로부터 보호하는 것과 동시에 주변과 MEMS의 기계적 상호 작용을 가능하게 하는 기능 부품의 적절한 구조화도 가능하게 할 수 있다.
일 실시예에 따라 기능층 내에 다른 소자가 통합되고, 상기 소자는 기능층에 비해 증가한 열전도성 및/또는 증가한 강성을 갖는다. 이러한 소자는 예를 들어 금속 박막 또는 금속 플레이트일 수 있다. 히트 싱크 또는 이와 유사한 형태의 소자의 통합에 의해 전자 부품의 특히 효율적인 냉각이 가능하다. 또한 이러한 소자의 증가한 강성은 기능 부품의 추가 안정화 및 기계적 부하로부터의 보호를 가능하게 한다.
일 실시예에 따라 전자 기능 부품의 제조 방법에서 기능층 내에 연결 소자를 삽입하는 단계는 기능층의 외측면과 전자 부품의 전기 접속부 사이에 개구를 형성하고, 형성된 개구를 전기 전도성 재료로 채우는 단계를 포함한다. 이로 인해 3차원 프린팅 과정 동안 아무것도 이루어지지 않는 한, 전자 부품과 기능층의 외측면 사이의 전기적 연결이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 장점들과 실시예들은 첨부된 도면을 참고로 하기 설명에 제시된다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자 기능 부품을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 다른 실시예에 따른 전자 기능 부품을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 또 다른 실시예에 따른 전자 기능 부품을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 일 실시예에 따른 전자 기능 부품의 제조 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 도면.
도 1은 제 1 실시예에 따른 전자 기능 부품의 개략도를 도시한다. 전자 기능 부품은 베이스 소자(10), 전기 접속부(21)를 가진 전자 부품(20) 및 기능층(30)을 포함한다. 기능층(30)에 연결 소자들(31)이 삽입되고, 상기 연결 소자들은 전자 부품(20)의 접속부(21)와 기능층의 외측면(30a) 사이의 전기적 연결을 제공한다. 외측면(30a)은 이 경우 도 1에 도시된 상부면으로 제한되는 것이 아니라, 또한 측면 영역 및 경우에 따라서 자유롭게 액세스 가능한 하측면의 영역에도 기능층(30)이 연장되는 경우에 상기 영역도 포함한다.
베이스 소자(10)는 전기 절연 캐리어층이다. 베이스 소자(10)는 이 경우 예를 들어 미리 3D-프린팅 공정에 의해 제조될 수 있다. 이로 인해 베이스 소자(10)를 소정의 요구에 및 후속해서 통합될 전자 부품(20)에 대해 정확히 매칭하는 것이 가능하다. 따라서 예를 들어 베이스 소자(10) 내에 돌출부, 리세스 또는 공동부가 제공될 수 있다.
후속해서 전자 부품(20)이 제공되어야 하는 베이스 소자(10)의 상부면(10a)에 또한 전기 전도성 구조(22)가 제공된다. 이러한 전기 전도성 구조(22)는 이 경우 예를 들어 베이스 소자(10)의 3차원 프린팅 공정 동안 이미 베이스 소자(10)에 함께 통합될 수 있다. 이를 위해 베이스 소자(10)의 프린팅과 동시에 전기 절연 재료로 추가로 전기 전도성 구조(22)가 프린트될 수 있다. 대안으로서, 베이스 소자(10) 상에 전기 전도성 구조를 제공하기 위한 임의의 다른 방법도 가능하다. 예를 들어 전기 전도성 구조는 증착 공정, 저온 분사, 제트-코팅 방법, 전기 전도성 재료의 2차원 프린팅 또는 전기 전도성 구조의 제공을 위한 대안적 방법에 의해 제조될 수 있다. 베이스 소자(10) 상의 전기 전도성 구조들(22)은 이 경우 전자 부품(10)의 접속부(21)에 매칭되므로, 전자 부품(20)의 접속부(21)와 전기 전도성 구조(22) 사이의 전기 접촉이 가능하다.
후속해서 전기 전도성 구조(22)를 포함하는 베이스 소자(10) 상에 전자 부품(20)이 제공되고, 전자 부품(20)은 경우에 따라서 고정된다. 이 경우 전자 부품(20)의 전기 접속부(21)와 전기 전도성 구조(22) 사이의 전기적 연결도 이루어진다. 전기 접촉은 예를 들어 도전 접착 또는 전기 접촉을 위한 다른 방법에 의해 이루어질 수 있다.
베이스 소자(10) 상에 전자 부품(20)이 제공되고 전자 부품(20)의 접속부(21)와 전기 전도성 구조(22) 사이의 전기적 연결이 형성된 후에, 이러한 구조는 3차원 프린팅 공정으로 오버프린팅되어 전자 부품(20)을 포함하는 베이스 소자(10) 위에 기능층(30)이 형성된다. 이러한 3차원 프린팅 공정에 의해 전자 기능 부품의 최종적으로 달성될 기하학적 형상이 형성된다. 동시에 프린팅 공정 중에 기능층(30)의 적합한 구조화와 성형에 의해 기능층(30)의 기계적 기능도 형성될 수 있다. 이러한 기계적 기능은 예를 들어 예정된 외부 기하학적 형상을 포함할 수 있고, 상기 형상은 기능 부품의 소정의 사용 목적에 매칭된다. 경우에 따라서 가동의 또는 유연한 기계 부품들의 형성도 가능하다.
기능층(30)의 3차원 프린팅 공정 중에 기능층(30) 내에 개구들이 형성될 수도 있고, 상기 개구들은 전기 전도성 구조(22)의 예정된 위치로부터 기능층(30)의 외측면(30a)까지 연장된다. 상기 개구들은 후속 제조 공정에서 전기 전도성 재료, 예를 들어 금속 또는 다른 전기 전도성 물질로 채워질 수 있다. 이로 인해 전기 전도성 구조(22)와 기능층(30)의 외측면(30a) 사이에 연결 소자(31)가 형성된다. 이러한 연결 소자(31)에 의해 외측면(30a)과 전자 부품(20), 특히 전자 부품(20)의 전기 접속부(21) 사이의 전기적 연결이 가능하다.
기능층(30)을 위한 3차원 프린팅 과정 중에 전기 전도성 구조(22)와 기능층의 외측면(30a) 사이에 개구가 형성되지 않았다면, 대안으로서 후속하는 공정에서도 이러한 개구가 기능층(30) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어 이러한 개구는 레이저 드릴링 방법 또는 그와 같은 것에 의해 기능층(30) 내에 형성될 수 있다. 이 경우에도 상기 개구들은 후속해서 전기 전도성 물질로 채워질 수 있으므로, 전기 전도성 구조(22)와 기능층의 외측면(30a) 사이의 전기적 연결이 가능해질 수 있다.
다른 대안예에서 또한, 3차원 프린팅 과정 중에 다른 전기 전도성 도체 트랙을 기능층(30)에 통합하는 것이 가능하다. 이러한 다른 전기 전도성 도체 트랙들은 또한 전기 전도성 구조(22)와 기능층(30)의 외측면(30a) 사이의 전기적 연결을 가능하게 할 수 있다. 또한, 기능층(30) 내부에 다른 전기 도체 트랙도 가능하다. 3차원 프린팅 공정의 큰 융통성으로 인해 이 경우 복잡한 3차원 도체 트랙 라우팅이 가능하고, 이러한 라우팅은 전기 전도성 구조(22)의 개별 지점들 사이의 연결도 가능하게 한다.
기능층(30)의 외측면(30a)에 또한 콘택 소자들(32)이 배치되고, 상기 콘택 소자들은 연결 소자들(31)에 전기적으로 연결된다. 이러한 콘택 소자들(32)에 의해 충분히 큰 콘택 영역이 제공되고, 상기 콘택 영역들은 기능 부품의 전기 접속을 가능하게 한다. 콘택 소자들(32)은 이 경우 임의의 방법에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어 콘택 소자들(32)은 레이저 직접 구조화(LDS) 및 후속하는 전기 도금에 의해 제공될 수 있다. 또한 제트-코팅 방법, 플라즈마 증착 방법 또는 그와 같은 것이 가능하다. 또한 3차원 프린팅 과정 중에 이미 콘택 소자들(32)의 삽입도 가능하다.
전자 부품(20)은 임의의 전자 부품일 수 있다. 예를 들어 전자 부품(20)은 집적 회로(IC)일 수 있다. 매우 작은 단자 간격을 갖는 부품에서 이 경우 전기 전도성 구조(22) 및/또는 연결 소자(31)에 의해 상기 좁은 단자 간격의 확장이 이루어질 수 있으므로, 전자 기능 부품과 접촉할 수 있기 위해, 기능층의 외측면(30a)에 충분한 크기의 단자 간격을 갖는 콘택 소자들(32)이 제공될 수 있다.
또한 예를 들어 전자 부품(20)으로서 마이크로 전기 기계 시스템(MEMS)이 가능하고, 상기 시스템은 전자 기능 외에도 기계적 기능을 제공한다. 상기 MEMS는 베이스 소자(10) 및 기능층(30)에 의해 외부 영향으로부터 충분히 보호된다. 동시에 기능층(30)의 3차원 프린팅 공정 중에, 기능층(30)을 MEMS의 기계적 기능에 대해 적절한 방식으로 조정하는 것이 가능하다.
도 2는 이를 위해 다른 실시예의 개략도를 도시한다. 이 도면에서 전자 기능 부품(2)의 구조는 도 1의 구조에 실질적으로 상응한다. 더 양호한 도시를 위해 이 도면에 전기 접속부(31)와 콘택 소자들(32)은 도시되지 않는다.
이 실시예의 전자 기능 부품은 기능층(30)에 전기 부품(20)과 기능층(30)의 외측면(30a) 사이의 광학 연결부(35)를 포함한다. 상기 광학 연결부(35)는 예를 들어 광가이드 또는 투명한 플라스틱일 수 있다. 이러한 광가이드 또는 투명 플라스틱은 이 경우 3차원 프린팅 공정 중에 기능층(30) 내에 삽입될 수 있다. 예를 들어 광가이드는 전자 부품(20)에 설치될 수 있고, 이어서 기능층(30)의 3차원 프린팅 공정 중에 광가이드는 프린팅 재료로 기능층(30) 내에 매립될 수 있다. 대안으로서, 전자 부품(20) 상에 투명한 플라스틱의 직접 프린팅도 가능하다. 광가이드 또는 투명 플라스틱은 이 경우 바람직하게 전자 부품(20)과 주변 사이에서 주고받는 광의 파장에 매칭된다. 예를 들어 전자 부품(20)은, 예를 들어 발광 다이오드 또는 그와 같은 발광 부품일 수 있다. 대안으로서 전자 부품(20)은 주변의 광을 수신하여 평가하는 부품일 수 있다. 예를 들어 전자 부품은 광도 센서이거나 카메라 소자일 수 있다. 기능층의 외측면(30a)과 부품(20) 사이의 광학적 연결은 광학 렌즈 또는 렌즈와 같은 구조로서 형성될 수도 있고, 상기 구조는 주변의 광을 전자 부품(20)으로 적절한 방식으로 포커싱하거나 방출된 광을 산란시킨다.
추가로 또는 대안으로서, 기능층(30)은 채널 구조(36)를 포함할 수도 있다. 이러한 채널 구조(36)는 전자 부품(20)과 기능층의 외측면(30a) 사이의 개구일 수 있다. 이러한 채널 구조(36)를 통해 예를 들어 가스 또는 유체가 전자 부품(20)에 공급될 수 있거나 전자 부품(20)을 스쳐 지나갈 수 있다. 따라서, 전자 부품(20)은 전자 기능 부품의 주변의 물질과도 접촉할 수 있다. 예를 들어 이로써, 전자 기능 부품에 의해 가스 압력을 검출하고, 하나 이상의 예정된 물질을 이용해서 스쳐 지나가는 가스 또는 유체를 분석하고 또는 물질 농도를 검출하거나 다른 환경 파라미터, 예를 들어 온도 또는 그와 같은 것을 결정하는 것이 가능하다. 필요한 경우, 기능층(30)의 프린팅 중에 보조제, 예를 들어 가스 또는 유체의 분석에 필요한 유기 물질 또는 그와 같은 것이 기능층(30) 내에 매립될 수 있다.
또한 전자 부품(20)을 이용해서 채널 구조(36) 내의 가스 또는 유체를 적절한 MEMS에 의해 이동시켜 유동을 형성하는 것도 가능하다.
이를 위해 필요한 채널 구조(36)는 이 경우 기능층(30)의 3차원 프린팅 공정 중에 이미 형성될 수 있다. 또한, 채널 구조(36)를 완전히 또는 적어도 부분적으로 적절한 후속하는 방법에 의해, 예를 들어 레이저 드릴링 또는 이와 유사한 것에 의해 형성하는 것도 가능하다.
추가로 또는 대안으로서, 기능층(30)은 또한 임의의 다른 소자들(37, 38)을 포함할 수 있다. 예를 들어 기능층(30) 내에 안정화 소자(37)가 통합될 수 있고, 상기 소자는 기능층(30)에 비해 증가한 강성을 갖는다. 이러한 소자는 예를 들어 금속 또는 강성 플라스틱으로 이루어진 플레이트일 수 있다. 기능층(30)에 통합된 이러한 안정화 플레이트(37)에 의해, 기능층(30) 및 전자 기능 부품 전체의 안정성이 높아질 수 있다. 이로 인해 민감한 전기 부품(20)은 손상에 대해 보호될 수 있다.
대안으로서 다른 소자는 또한 기능층(30)에 비해 증가한 열전도성을 갖는 냉각 소자(38)일 수 있다. 냉각 소자는 예를 들어 금속 박막, 히트 싱크 또는 그와 같은 것일 수 있다. 증가한 열전도성을 갖는 냉각 소자(38)에 의해 전자 기능 부품 및 특히 전자 부품(20)의 효율적인 냉각이 가능하다.
도 3은 전자 기능 부품(20)의 다른 대안적 실시예를 도시한다. 전자 기능 부품은 이 경우 전술한 전자 기능 부품들에 실질적으로 상응한다. 이 실시예에서 베이스 소자(10)는 전기 절연 박막(12)으로 형성된다. 이러한 전기 절연 박막(12) 상에 전술한 실시예들과 유사하게 전기 전도성 구조들(22)이 제공되고, 상기 구조들은 전자 부품(20)의 접속 소자(21)와의 전기적 연결을 제공한다. 전자 부품은 이 경우 예를 들어 플립-칩(Flip-Chip) 실장 기술에 의해 박막(12) 상에 제공되고, 전기 전도성 구조(22)에 연결될 수 있다. 전자 부품(20)의 접속 소자(21)와의 접속을 위한 박막(12)의 콘택 영역들은 이 경우 바람직하게 귀금속으로 코팅됨으로써, 충분히 양호한 전기적 연결이 가능해진다. 전기 절연 박막(12) 상에 전자 부품(20)의 제공과 전기 전도성 구조(22)와 접촉을 위한 대안적인 방법도 가능하다.
전술한 구조의 보호를 위해 상기 구조는 추가로 도시되지 않은 보호 박막으로 커버될 수 있다. 전자 부품(20)을 포함하는 이와 같이 준비된 박막(12)은 후속해서 먼저 준비된 베이스 바디(11) 상에 제공될 수 있다. 바람직하게는 박막(12)은 이 경우 적합한 스탬핑 툴에 의해 베이스 바디(11) 상에 스탬핑 된다. 베이스 바디(11)는 예를 들어 3차원 프린팅 공정으로 완성된 베이스 바디(11)일 수 있다. 베이스 바디(11)는 이 경우 도 1과 관련해서 설명된 베이스 소자(10)와 유사하게 제조될 수 있고, 이러한 경우에 베이스 바디(11)는 전기 전도성 구조를 포함하지 않아도 된다. 전기 전도성 구조들(22)은 도 3에 따른 실시예에서 박막(12) 상에 이미 제공되어 있다.
베이스 바디(11) 상에 전자 부품(20)을 포함하는 박막(12)의 제공 후에 계속해서 기능층(30)과 연결 소자(31)의 다른 구조가 전술한 실시예와 유사하게 이루어진다.
베이스 소자(10) 또는 베이스 바디(11) 상에 전자 부품(20)을 제공하기 위한 전술한 실시예에서 도시된 평면 표면(10a, 11a) 외에, 또한 임의로 형성된, 예를 들어 아치형, 휘어진 또는 구조화된 표면도 가능하다. 이로 인해 성형 시 유연성 및 필요 공간이 더 최적화될 수 있다. 특히 베이스 소자(10) 또는 기능층(30)을 위해 팽창 가능하거나 소성 변형 가능한 재료들의 사용 시 전자 기능 부품의 다른 추후 변형도 가능해질 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 기초가 되는 전자 기능 부품을 제조하기 위한 방법(100)의 흐름도를 개략적으로 도시한다.
단계 110에서 전기 절연 캐리어층을 포함하는 베이스 소자(10)가 제공된다. 베이스 소자(10)에 후속해서 전기 전도성 구조(22)가 제공되고, 상기 구조는 전기 부품(20)의 접속부(22)에 매칭된다. 단계 120에서 후속해서 전기 접속부(21)를 가진 전자 부품(20)이 베이스 소자(10) 상에 배치된다. 이어서 단계 130에서 기능층(30)이 3차원 프린팅 공정으로 베이스 소자(10) 상에 프린트된다. 단계 140에서 프린트된 기능층(30) 내에 연결 소자(31)가 삽입되고, 상기 연결 소자들은 전자 부품(20)의 접속부(21)와 기능층(30)의 외측면(30a) 사이의 전기적 연결을 제공한다. 이 경우 전자 부품(20)의 접속부들 사이의 연결은 간접적으로 베이스 소자(10) 상의 전기 전도성 구조(22)에 의해 이루어질 수 있다.
일 실시예에서 단계 130에서 3차원 프린팅 중에 이미 개구가 제공될 수 있고, 상기 개구들은 베이스 소자(10) 상의 전기 전도성 구조(22)와 기능층(30)의 외측면(30a) 사이의 연결을 제공한다. 이 경우에 연결 소자들(31)은 전기 전도성 물질로 공동부를 채움으로써 형성될 수 있다.
3차원 프린팅 중에 이런 공동부의 형성이 불가능하거나 부분적으로만 가능하면, 상기 공동부는 개구의 형성을 위한 적절한 다른 단계에 의해서도 구현될 수 있다. 예를 들어 이는 레이저 드릴링 과정 또는 그와 같은 것에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 경우에도 형성된 개구들은 후속해서 전기 전도성 물질로 채워진다.
끝으로, 다른 단계에서 기능층의 외측면(30a)에 콘택 소자들(32)이 설치될 수 있고, 상기 콘택 소자들은 연결 소자(31)에 전기적으로 연결되고, 전자 기능 부품의 전기 접속을 위한 충분한 크기의 콘택 영역을 제공한다.
요약하면 본 발명은 전자 기능 부품 및 전자 기능 부품의 제조 방법에 관한 것이다. 전자 기능 부품은 전자 부품을 포함하고, 상기 전자 부품은 3차원 프린팅 공정에 의해 기능 부품 내에 매립된다. 3차원 프린팅 공정에 의해 이 경우 전자 부품을 둘러싸는 것 외에도 기능 부품의 형상 및 기계적 특성과 관련해서 개별적인 조정이 이루어질 수 있다. 또한 전자 부품의 전기 접속부들은 적절한 형태로 기능 부품의 표면에 안내된다.
10 베이스 소자
20 전자 부품
21 전기 접속부
30 기능층
30a 외측면
31 연결 소자
32 콘택 소자

Claims (1)

  1. 전자 기능 부품으로서,
    전기 절연 캐리어층을 포함하는 베이스 소자(10);
    상기 베이스 소자(10) 상에 배치되고 전기 접속부(21)를 포함하는 전자 부품(20); 및
    3차원 프린팅 공정으로 상기 베이스 소자(10) 상에 프린트된 기능층(30)을 포함하고, 상기 기능층은 상기 전자 부품(20)의 전기 접속부(21)와 상기 기능층(30)의 외측면(30a) 사이의 전기적 연결을 제공하도록 설계된 연결 소자(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기능 부품.
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