KR20220042224A - 가요성 수동 전자 컴포넌트 및 그 생산 방법 - Google Patents

가요성 수동 전자 컴포넌트 및 그 생산 방법 Download PDF

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스테판 디트만
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헤라우스 넥센소스 게엠베하
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Abstract

가요성 수동 전자 컴포넌트는, 절연층, 및 선택적으로 상면 및 하면을 갖는 무기질층을 포함하여, 절연층이 선택적인 무기질층의 상면을 적어도 부분적으로 덮는 기판을 포함한다. 가요성 수동 전자 컴포넌트는 절연층을 적어도 부분적으로 덮는 전기 구조물을 더 포함한다. 기판은 최대 50 ㎛인 두께를 갖는다. 가요성 수동 전자 컴포넌트는 최대 150 ㎛인 높이를 갖는다.

Description

가요성 수동 전자 컴포넌트 및 그 생산 방법
본 발명은 가요성 수동 전자 컴포넌트(flexible passive electronic component), 특히 예를 들어, 온도, 기체 흡수, 화학 반응, 입자 흐름, 광 입력 및 힘 입력과 같은 외부 충격에 의해 야기되는 전기 저항의 변화를 측정하는 센서에 관한 것이다. 가요성 수동 컴포넌트는 외부 입력에 의해 전기 구조물의 전기 저항이 변화하는 전기 구조물을 갖는다. 전기 구조물은 기판 상에 제공된다. 본 발명은 또한 가요성 수동 전자 컴포넌트, 특히 센서를 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.
온도 센서는 그러한 센서의 한 예이다. 양의 온도 계수를 갖는 현재 사용되는 박막 온도 센서는 기판에 도포된 평평한 금속층에 기초한다. 온도 변화 ΔT에 따라, 금속 시트 R(T)의 전기 저항은 R(T) = R(0)·(1 + ξ(T)·ΔT)에 따라 변하며 R(0)은 T=0에서의 저항과 같다. 많은 금속에서 온도 계수 ξT - 적어도 0 < T < 200℃인 온도에서 - 는 일정하고 온도와 무관하다. 온도와 무관한 저항 계수는 저항 측정값으로부터의 온도의 결정을 용이하게 할 수 있으므로 유리하다.
금속의 적절한 선택 외에도 온도 등에 대한 저항의 선형 의존성을 위한 중요한 전제 조건은 기판의 올바른 선택이다. 이상적으로, 기판은 그 위에 퇴적된 센서 금속의 열팽창 계수(coefficient of thermal expansion; CTE)와 유사한 열팽창 계수(CTE)를 가져야 한다. 특히, 기판의 CTE가 금속의 CTE보다 크면, 금속층에 크랙이 발생하여 센서의 원치 않는 드리프트(drift)가 발생할 수 있다. 알루미늄 산화물(Al2O3)은 Pt 박막 센서에 특히 적합한 기판이다. Al2O3의 CTE는 6.5 내지 8.9E-6(1/K)이므로 8.8E-6(1/K)을 갖는 백금의 CTE와 유사하다.
그러나, 온도 센서용 기판으로서의 세라믹 본체는 기판 두께가 500 ㎛ 이하로 기계적 안정성이 부족한 단점이 있다. 특히 1000 ㎛ 미만의 두께에서도 깨지는 경향이 높아 대형 기판의 취급성(handleability)이 어려워진다.
미국 특허 제9,209,047호는 중합체층 상에 디바이스층이 배열되는 가요성 반도체 디바이스를 개시한다.
그러나 예를 들어, 중합체 막, 특히 폴리이미드 막과 같은 평평한 기판은 중합체 막이 시간이 지남에 따라 형상이나 물리적 특성이 변하기 때문에 정밀한 박막 온도 센서에 적합하지 않다. 또한, 20E-6(1/K)을 갖는 폴리이미드 막의 CTE는 백금에 비해 너무 높다. 단일 캡슐화된 다이와 얇은 기판을 생산하는 기존 기술은 IC에 대해서만 설명되었지만 정확도가 높은 작고 평평한 센서에 대해서는 설명되지 않았다.
본 발명의 목적은 정밀하고 동시에 가요성인 수동 전자 컴포넌트, 평면 센서를 실현하는 것이다.
이 목적은 가요성 수동 전자 컴포넌트, 특히 센서에 따라 달성되며, 그 기판은 절연층 및 선택적으로 최대 50 ㎛의 총 두께를 갖고 높이가 최대 150 ㎛인 추가 무기질층으로 형성된다. 무기질층을 사용하여 가요성 수동 전자 컴포넌트의 고정밀도 및 장기적 안정성이 보장된다. 중합체 기판과는 달리 무기질층은 시간적 변화가 없고 상대적으로 낮은 CTE를 갖는다. 또한, 세라믹 기판과 달리 기계적 안정성을 유지하면서 무기질층 또는 절연층과 무기질층으로 구성된 기판이 50 ㎛ 이하의 두께로 박형화될 수 있다. 박형화된 기판은 가요성 수동 전자 컴포넌트에 가요성을 제공한다. 이 가요성은 최대 150 ㎛의 가요성 수동 전자 컴포넌트의 제한된 전체 높이에 의해 여전히 유지될 수 있다. 또한, 가요성 수동 전자 컴포넌트, 특히 작은 질량의 센서는 주변 환경을 빠르게 따라가므로 측정 응답이 빠르다.
특히, 가요성 수동 전자 컴포넌트는 집적 회로(integrated circuit; IC)가 아니거나 집적 회로(IC)를 포함하지 않는다.
바람직한 실시예에서, 기판은 최대 35 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 20 ㎛의 두께를 갖는다. 더 얇은 기판이 안정성을 유지하면서 더 많은 가요성을 제공하기 때문에 특히 유리한 것으로 판명되었다. 절연층과 함께 무기질층의 최소 두께는 10 ㎛로 예시된다.
본 발명의 일 실시예에서, 기판이 절연층만으로 구성되는 것이 가능하다.
바람직한 실시예에서, 가요성 수동 전자 컴포넌트는 최대 70 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 40 ㎛의 높이를 갖는다. 가요성 수동 전자 컴포넌트의 감소된 높이는 더 많은 가요성 및 더 빠른 응답성의 측면에서 유리한 것으로 입증된다.
바람직한 실시예에서, 가요성 수동 전자 컴포넌트는 적어도 5 mm, 바람직하게는 적어도 2 mm, 바람직하게는 적어도 1 mm의 벤딩 곡률 반경(radius of bending curvature)으로 벤딩될 수 있는 가요성을 가지며, 여기서 벤딩 전후의 전기 구조물의 저항률의 상대적 차이(d R/R(0), 여기서 d는 델타 또는 Δ를 의미함)는 0.5%를 초과할 수 없다. 이러한 가요성을 갖는 가요성 수동 전자 컴포넌트는 열팽창/수축에 의한 벤딩 응력 또는 외부의 기계적 응력 하에서 사용하기에 적합할 수 있다.
가요성 수동 전자 컴포넌트의 이러한 가요성은 다음과 같이 측정될 수 있다. 가요성 수동 전자 컴포넌트는 가요성 수동 전자 컴포넌트의 가요성을 결정하기 위해 폴리이미드 호일(Kapton®, 25 ㎛) 상에 접착된다. 접착 전, 코로나 방전 처리로 캡톤 막의 표면이 활성화된다. 얇은 가요성 수동 전자 컴포넌트의 후면 상에 시아노 기반 접착제(MINEA, 초강력 접착제(superglue))가 도포되고, 접착제의 반응 시간 동안 가요성 수동 전자 컴포넌트가 폴리이미드 호일 상에 압착된다. 폴리이미드 호일은 바깥쪽으로 지향된 가요성 수동 전자 컴포넌트로 원통형 봉(cylindrical bar) 주위에 랩핑된다(wrapped). 봉의 직경은 0.5 mm 내지 10 mm 범위로 선택된다. 랩핑될 때, 폴리이미드 호일은 원통형 봉의 표면에 밀착된다. 따라서 가요성 수동 전자 컴포넌트에 적용되는 곡률 반경은 봉 직경의 약 절반이다. 최대 벤딩이 적용되는 지속 시간은 약 1초로 설정된다. 전기 구조물의 저항률 d R/R(0)(여기서 d는 델타 또는 Δ를 의미함)의 상대적 차이는 각 벤딩 주기 전후에 측정된다. 가요성 수동 전자 컴포넌트는 곡률 반경이 최소 반경 Rm보다 작지 않은 한 가요성인 것을 의미한다. Rm은 d R/R(0) = 0.5%인 반경으로 정의된다.
무기질층은 바람직하게는 무기질 결정질 물질, 특히 실리콘, 실리콘 탄화물, 갈륨 비화물 또는 사파이어로 제조되거나, 무기질 비정질 물질, 특히 석영 유리, 붕규산염 유리 또는 유리로 제조되거나, 바람직하게는 SOI(silicon-on-insulator) 웨이퍼로 제조된다.
바람직한 실시예에서, 가요성 수동 전자 컴포넌트는 길이, 폭 및 높이를 가지며, 여기서 단면(길이 x 폭)은 최대 4 ㎟, 바람직하게는 최대 2 ㎟, 특히 바람직하게는 최대 1 ㎟이다. 제한된 높이와 비교적 작은 길이와 폭으로 인해 유리하게는 낮은 질량과 결과적으로 빠른 응답이 보장된다.
바람직한 실시예에서, 전기 구조물은 적어도 하나의 전도체 트랙 및 적어도 두 개의 전기 접촉 패드를 포함하고, 적어도 2개의 전기 접촉 패드는 적어도 하나의 전도체 트랙에 전기적으로 접속된다. 전도체 트랙은 미앤더(meander) 형상으로 연장되도록 구성될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 전도체 트랙은 균일한 폭을 가지며, 여기서 폭은 5 ㎛ 이하이고 폭의 표준 편차는 폭의 5% 이하이다. 얇고 균일한 전도체 트랙은 빠르게 변화하는 측정 파라미터에 대해 빠르고 안정적인 응답을 위해 유리하다. 전도체 트랙은 전도체 트랙의 전체 저항의 인라인 트리밍(in-line trimming)을 허용하는 조정 변형으로서 적어도 부분적으로 형성될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 전도체 트랙은 적어도 3,000 ppm/K, 바람직하게는 적어도 3,500 ppm/K, 특히 바람직하게는 적어도 3,800 ppm/K의 전기 저항의 온도 계수를 갖는다.
바람직한 실시예에서, 가요성 수동 전자 컴포넌트는 적어도 하나의 추가적인 전기 구조물을 더 포함할 수 있다. 각각의 추가 전기 구조물은 적어도 하나의 전도체 트랙을 포함할 수 있다. 전기 구조물 및 적어도 하나의 추가적인 전기 구조물은 다층 구조물로 배열될 수 있어서:
a) 전기 구조물의 전도체 트랙과 적어도 하나의 추가 전기 구조물은 상이한 평면들 상에서 하나가 다른 것 위에(one above the other) 배열되고;
b) 하나가 다른 것 위에 놓여 있는 인접한 전도체 트랙은 추가 절연층에 의해 적어도 부분적으로 서로 분리되며;
선택적으로 c) 하나가 다른 것 위에 놓여 있는 인접한 전도체 트랙은 추가 절연층을 통해 형성된 하나 이상의 전도체 비아를 통해 서로 전기적으로 접속된다.
다층 전기 구조물로 증가된 감지 영역은 가요성 수동 전자 컴포넌트를 작게 유지하면서 감지 정확도 및 성능을 향상시키는 데 유리하다.
바람직한 실시예에서, 절연층은 금속 산화물 및/또는 금속 질화물, 특히 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 하프늄 산화물 또는 하프늄 질화물로 제조된다. 이러한 물질로 제조된 절연층은 무기질층 상에서 안정적인 전기 절연성을 나타낸다. 그러나, 절연층의 물질은 기판 표면 상에서 필요한 전기 절연이 얻어질 수 있는 한 이 물질들에 제한되지 않는다.
추가적인 바람직한 실시예에서, 가요성 수동 전자 컴포넌트는 전기 구조물을 적어도 부분적으로 덮는 커버층(cover layer)을 더 포함할 수 있다. 커버층은 무기질층으로 형성될 수 있다. 따라서, 전기 구조물은 특히 공격적인 환경에서 보호되어 장기적 안정성이 달성될 수 있다.
추가적인 바람직한 실시예에서, 가요성 수동 전자 컴포넌트는 제1 보호층을 더 포함할 수 있다. 제1 보호층은 적어도 부분적으로, 특히 완전히 커버층을 덮는다. 제1 보호층은 예를 들어, 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리이미드(PI) 등의 중합체 물질로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 이 물질은 광구조화성 폴리이미드(photostructurable polyimide; PS-PI)로 구성된다. 물질은 커버층의 마스크에 따라 광구조화된다.
바람직한 실시예에서, 전기 구조물은 센서 요소 및/또는 히터 요소로서 설계된다. 센서는 온도 센서, 유동 센서(flow sensor), 입자 센서 또는 화학 센서로서 설계될 수 있다.
유동 센서의 예에서, 하나의 히터 요소는 흐름 방향으로 2개의 온도 센서 요소 사이에 배열될 수 있다.
온도 센서의 예에서, 전기 구조물은 적어도 100 옴, 바람직하게는 적어도 1,000 옴, 특히 바람직하게는 적어도 10,000 옴의 전기 저항을 가질 수 있다. 따라서 낮은 자체 발열이 달성된다.
히터 요소로서의 전기 구조물의 예에서, 전기 구조물은 최대 5 옴, 바람직하게는 최대 2 옴, 바람직하게는 최대 1 옴의 전기 저항을 가질 수 있다. 히터 요소의 전도체 트랙은 바람직하게는 정사각형, U 루프로서 설계된다. 바람직하게는 히터는 다수의 병렬로 어드레싱된 전도체 트랙으로서 설계되는 반면, 전도체 트랙은 균일한 폭을 가지며 폭은 5 ㎛ 이하이고 폭의 표준 편차는 폭의 5% 이하이다.
추가적인 바람직한 실시예에서, 전기 구조물은 통신 시스템과 결합된다. 통신 시스템은 하나 이상의 무선 인터페이스 및/또는 하나 이상의 유선 인터페이스를 포함할 수 있으며, 이를 통해 전기 구조물이 하나 이상의 네트워크를 통해 통신할 수 있다.
이러한 무선 인터페이스는 예를 들어, 블루투스 및/또는 WiFi(예컨대, IEEE 802.11 프로토콜) 및/또는 LTE(Long-Term Evolution) 및/또는 WiMAX(예컨대, IEEE 802.16 표준) 및/또는 무선 주파수 ID(radio-frequency ID; RFID) 프로토콜 및/또는 근거리 통신(near-field communication; NFC) 및/또는 다른 무선 통신 프로토콜과 같은 하나 이상의 무선 통신 프로토콜 하의 통신을 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 가요성 수동 전자 컴포넌트는 무기질층의 하면 상에 제2 보호층을 더 포함할 수 있다. 제2 보호층은 예를 들어, 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 및 폴리이미드(PI) 등의 중합체 물질로 제조될 수 있다. 보호층은 적절한 기계적 안정성, 전기적 절연 및 열 전달 특성을 갖는 한 이에 제한되지 않는다.
상기 목적은 진보적인 가요성 수동 전자 컴포넌트 시스템에 따라 달성된다. 가요성 수동 전자 컴포넌트 시스템은 임의의 상기 진보적인 양상에 따른 적어도 하나의 가요성 수동 전자 컴포넌트, 및 적어도 하나의 전기 제어부를 포함한다. 전기 제어부는 전기 구조물에 전기적으로 접속될 수 있다. 전기 제어부는 가요성 수동 전자 컴포넌트를 제어하도록 구성된다.
온도 가요성 수동 전자 컴포넌트의 예에서, 전기 제어부는 전기 구조물(저항 요소)에 정전류를 공급하고, 전기 구조물 양단의 전압을 측정하고, 옴의 법칙에 기초해 저항 값을 계산하며, 저항 값에 대응하는 온도를 유도(derive)하도록 구성된다.
상기 목적은 가요성 수동 전자 컴포넌트, 특히 본 발명에 따른 전술된 가요성 수동 전자 컴포넌트를 제조하기 위한 진보적인 방법에 따라 달성된다. 이 방법은 다음 프로세스 단계들을 포함한다:
a) 상면(upper side) 및 하면(lower side)을 갖는 무기질 웨이퍼를 제공하는 단계,
b) 무기질 웨이퍼의 상면 상에 절연층을 도포하는 단계,
c) 절연층 상에 전기 구조물 또는 다층 전기 구조물을 도포 및 구조화하는 단계,
d) 전기 구조물 상에 커버층을 도포하는 단계,
e) 최대 50 ㎛, 바람직하게는 최대 35 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 20 ㎛의 절연층 및 선택적으로 무기질 웨이퍼를 포함하는 기판의 두께로, 특히 기계적 제거 및/또는 에칭 프로세스에 의해 하면 상의 무기질 웨이퍼를 박형화하는 단계.
바람직한 실시예에서, 전기 구조물을 도포하기 위해, 금속층은 먼저 예를 들어, 실리콘 웨이퍼, SOI(silicon-on-insulator) 웨이퍼 또는 유리 웨이퍼와 같은 무기질 웨이퍼에 도포될 수 있으며, 그 다음 포토리소그래피로 구조화된다. 금속층은 백금(Pt), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 또는 예를 들어, 99.5% Al 및 0.5% Cu를 함유하는 알루미늄-구리(Al-Cu) 합금, 또는 적어도 Pt, Al 및/또는 Ni를 함유하는 합금과 같은 합금으로 제조될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 방법은 다음 단계들을 추가로 포함할 수 있다:
f) 전기 구조물의 측부 및/또는 기판의 하면 상에 보호층을 도포하고, 선택적으로
g) 무기질 웨이퍼를 박형화하는 단계 후에 제1 보호층을 제거하는 단계.
본 발명의 실시예에서, 단계 e)에서, 기판이 절연층만을 포함하도록 무기질 웨이퍼가 완전히 제거되는 것이 가능하다.
박형화 프로세스 동안에 전기 구조물이 손상되는 것을 방지할 수 있다는 점은 특히 유리한 것으로 판명되었다.
도 1은 본 발명의 가요성 수동 전자 컴포넌트, 특히 센서의 바람직한 제1 실시예의 단면도를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 가요성 수동 전자 컴포넌트의 평면도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3m은 본 발명에 따른 가요성 수동 전자 컴포넌트를 제조하기 위한 기술의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 가요성 수동 전자 컴포넌트의 바람직한 제2 실시예의 단면도를 도시한다.
이하의 설명에서는 온도 센서가 주로 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 적용은 온도 센서에 한정되지 않고, 본 발명은 유동 센서, 화학(기체) 센서, 입자 센서 등에 유리하게 적용될 수 있다.
도 1 및 2에 따르면, 센서(1)는 기판(10)을 포함한다. 기판(10)은 상면(2a) 및 하면(2b)을 갖는 무기질층(2), 절연층(3), 및 전기 구조물(4)을 포함한다. 절연층(3)은 무기질층(2)의 상면(2a)을 적어도 부분적으로 덮는다. 절연층(3)은 도시된 바와 같이 무기질층(2)의 상면의 표면 전체를 덮을 수 있다. 전기 구조물(4)은 절연층(3)을 적어도 부분적으로 덮는다.
기판(10)은 최대 50 ㎛, 바람직하게는 최대 35 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 20 ㎛인 두께(t10)를 갖는다. 즉, 기판(10)의 두께(t10)는 무기질층(2)의 두께(t2)와 절연층(3)의 두께(t3)로 제조된다. 기판(10)이 절연층(3)만을 갖는 경우, 두께(t10)는 두께(t3)와 동일하다.
센서(1)는 최대 150 ㎛, 바람직하게는 최대 70 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 40 ㎛인 높이(h1)를 갖는다. 박형화된 기판(10)은 센서(1)에 가요성을 제공한다. 이러한 가요성은 최대 150 ㎛의 센서(1)의 제한된 전체 높이(h1)에 의해 여전히 유지될 수 있다. 또한, 질량이 작은 센서(1)는 주변 환경을 빠르게 따라가기(follow) 때문에 측정 응답이 빠르다.
무기질층(2)은 무기질 결정질 물질, 특히 실리콘, 실리콘 탄화물, 갈륨 비화물 또는 사파이어로 제조되거나, 무기질 비정질 물질, 특히 석영 유리, 붕규산염 유리 또는 유리로 제조되거나, SOI(silicon-on-insulator) 웨이퍼로 제조될 수 있다.
절연층(3)은 금속 산화물 및/또는 금속 질화물, 특히 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 하프늄 산화물 또는 하프늄 질화물로 제조될 수 있다.
전기 구조물(4)은 백금, 니켈, 알루미늄 또는 예를 들어, 적어도 백금, 니켈 및/또는 알루미늄을 함유하는 합금, 또는 99.5% Al과 0.5% Cu가 함유된 알루미늄-구리(Al-Cu) 합금과 같은 합금으로 제조될 수 있다.
센서(1)는 전기 구조물(4)을 적어도 부분적으로 덮는 커버층(5)을 더 포함할 수 있다. 커버층(5)은 하나 이상의 전기 접촉 패드(4a)에 대해 전기 구조물(4)의 하나 이상의 부분을 노출시킬 수 있다. 커버층(5)은 무기질층으로 형성될 수 있다.
센서(1)는 무기질 기판(10)의 하면(2b) 상에 보호층(6)을 더 포함할 수 있다. 보호층(6)은 예를 들어, 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리이미드(PI)와 같은 중합체 물질로 제조될 수 있다. 보호층(6)은 적절한 전기 절연 및 열전달 특성을 갖는 한 이 물질들에 제한되지 않는다.
전기 구조물(4)의 구체적인 형상은 도 2에서 알 수 있다. 예를 들어, 위에서 논의된 2개의 전기 접촉 패드(4a)는 평행하고 서로 이격되어 연장된다. 전기 접촉 패드(4a)와 전도체 트랙(4b)의 전체 면적은 기판(10) 면적의 절반일 수 있다. 예를 들어, 기판(10)의 면적이 1 x 1 ㎟인 경우, 전기 접촉 패드(4a)의 각 면적은 0.1 ㎟이다. 이는 일례이며, 센서(2) 및 접촉 패드(4a)의 치수는 이에 제한되지 않는다. 전기 구조물(4)은 동일한 평면에 2개보다 많은 전기 접촉 패드(4a)를 포함할 수 있다.
접촉 패드(4a) 외에, 전기 구조물(4)은 적어도 하나의 전도체 트랙(4b)을 포함한다. 전도체 트랙(4b)은 전기 접촉 패드(4a) 모두에 전기적으로 접속된다. 전도체 트랙(4b)은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는다. 전도체 트랙(4b)의 제1 단부는 하나의 접촉 패드(4a)에 접속되고; 전도체 트랙(4b)의 제2 단부는 다른 접촉 패드(4a)에 접속된다.
예시된 예에서 전도체 트랙은 S자 형상으로 반복적으로 벤딩되는 미앤더 형상을 가진다. 전도체 트랙(4b)의 형상은 필요한 전도체 길이 또는 저항값이 얻어지는 한 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 전도체 트랙(4b)은 균일한 폭을 가지며, 여기서 폭은 5 ㎛ 이하이고 폭의 표준 편차는 폭의 5% 이하이다. 얇고 균일한 전도체 트랙(4b)은 빠르게 변화하는 측정 파라미터에 대해 빠르고 안정적인 응답을 위해 유리하다. 전도체 트랙(4b)은 조정 변형으로서 적어도 부분적으로 형성될 수 있다.
전도체 트랙(4b)은 센서 요소 및/또는 히터 요소로서 적용될 수 있다. 화학 센서에 대한 응용에서, 촉매 물질은 센서 요소로서 전도체 트랙(4b) 상에 제공될 수 있다. 또한, 히터 요소로서의 또 다른 전도체 트랙(미도시)이 센서 요소로서의 전도체 트랙(4b)의 위 또는 아래에 인접하게 배치될 수 있다. 유량 센서에 대한 응용에서, 히터 요소로서의 하나의 전도체 트랙은 센서 요소로서 두 전도체 트랙 사이에 배열될 수 있다.
온도 센서의 예에서, 전기 구조물은 적어도 100 옴, 바람직하게는 적어도 1,000 옴, 특히 바람직하게는 적어도 10,000 옴의 전기 저항을 가질 수 있다. 따라서 낮은 자체 발열이 달성된다.
히터 요소로서의 전기 구조물의 예에서, 전기 구조물은 최대 5 옴, 바람직하게는 최대 2 옴, 바람직하게는 최대 1 옴의 전기 저항을 가질 수 있다. 히터 요소의 전도체 트랙은 바람직하게는 정사각형 또는 U 루프로서 설계된다. 바람직하게는 히터는 다수의 병렬로 어드레싱된 전도체 트랙으로서 설계되는 반면, 전도체 트랙은 균일한 폭을 가지며 폭은 5 ㎛ 이하이고 폭의 표준 편차는 폭의 5% 이하이다.
도시되지는 않았지만, 센서(1)는 적어도 하나의 추가적인 전기 구조물을 더 포함할 수 있다. 각각의 추가적인 전기 구조물은 전술된 전도체 트랙(4b)과 동일한 구조물을 갖는 적어도 하나의 전도체 트랙을 포함할 수 있다. 전기 구조물(4) 및 적어도 하나의 추가적인 전기 구조물은 다층 구조물로 배열될 수 있어서:
a) 전기 구조물(4)의 전도체 트랙(4b)과 적어도 하나의 추가 전기 구조물이 상이한 평면들 상에서 하나가 다른 것 위에 배열되고;
b) 하나가 다른 것 위에 놓여 있는 인접한 전도체 트랙들(4b)은 추가 절연층에 의해 적어도 부분적으로 서로 분리되며; 선택적으로
c) 하나가 다른 것 위에 놓여 있는 인접한 전도체 트랙들(4b)은 추가 절연층을 통해 형성된 하나 이상의 전도체 비아를 통해 서로 전기적으로 접속된다.
다층 전기 구조물(4)로 증가된 감지 영역은 센서(1)를 작게 유지하면서 개선된 감지 정확도 또는 성능에 유리하다. 추가 절연층은 무기질층(2) 상의 절연층(3)과 동일한 구성을 가질 수 있다.
온도 센서용 센서의 설계 예는 다음과 같다:
센서 영역이 1 x 1 ㎟(길이 1 mm 및 폭 1 mm)인 경우, 기판의 절반은 접촉 패드(4a) 및 전도체 트랙(4b)에 의해 덮이고, 이에 의해 접촉 패드(4a)의 면적은 적어도 2 x 0.15 ㎟이고 전도체 트랙은 미앤더로서 형성된다. 백금의 전도체 트랙(라인)의 폭은 1 ㎛이다; 인접한 금속 라인 사이의 간격은 1.5 ㎛이다. 평행한 금속 라인의 수는 총 길이가 20cm인 200개이다. 백금의 전기 저항(ρPt)은 1.06 μOhm·m이다. 전도체 트랙의 전기 저항 R은 R = ρPt x L / (B x H)에 의해 획득된다.
Figure pct00001
도 3a 내지 도 3m을 참조하여, 도 1 및 도 2에 도시된 센서(1)의 생산 방법의 실시예가 설명될 것이다.
도 3a는 상면(2a') 및 하면(2b')을 갖는 무기질 웨이퍼 또는 플레이트(2')를 도시한다. 무기질 웨이퍼(2')는 무기질 결정질 물질, 특히 실리콘, 실리콘 탄화물, 갈륨 비화물 또는 사파이어로 제조될 수 있거나, 무기질 비정질 물질, 특히 석영 유리, 붕규산염 유리 또는 유리로, 또는 바람직하게는 SOI(silicon-on-insulator) 웨이퍼로 제조될 수 있다. 웨이퍼(2')는 이후 프로세스에서 박형화된다. 그때까지의 초기 웨이퍼 두께는 취급 용이성을 위해 약 0.5 mm 내지 1 mm가 바람직하다.
도 3b는 무기질 웨이퍼(2')의 상면(2a') 상에 절연층(3')이 도포된 것을 도시한다. 절연층(3')은 전기적으로 절연성인 산화물층일 수 있다. 이를 위해, 무기질 웨이퍼(2')로서의 실리콘 웨이퍼가 산화된다. SOI 웨이퍼는 처음부터 사용될 수 있다. 대안적으로, 전기 절연성 산화물층이 퇴적될 수 있다.
도 3c는 금속층(4')이 전기 절연층(3') 상에 도포된 것을 도시한다. 금속층(4')은 절연층(3') 상으로 증발되거나 스퍼터링될 수 있다. 금속층(4')은 백금(Pt), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 또는 예를 들어, 99.5% Al 및 0.5% Cu를 함유하는 알루미늄-구리(Al-Cu) 합금, 또는 적어도 Pt, Al 및/또는 Ni를 함유하는 합금과 같은 합금으로 제조될 수 있다.
도 3d는 마스크(M)가 금속층(4') 상에 도포된 것을 도시한다. 이를 위해 금속층(4') 상에 포토레지스트가 도포되고 미리 정해진 패턴으로 노광 및 현상된다.
도 3e는 적어도 2개의 전기 접촉 패드(4a) 및 적어도 하나의 전도체 트랙(4b)을 각각 포함하는 복수의 전기 구조물(4)이 금속층(4')으로부터 구조화되는 것을 도시한다. 금속층(4')은 습식 화학적 에칭 또는 건식 에칭에 의해 에칭되어 마스크(M)로 덮인 부분을 남긴다.
도 3f는 마스크(M)가 예를 들어 스트립핑에 의해 제거되는 것을 도시한다.
도 3g는 커버층(5)이 전기 구조물(4)의 부분들 상에 도포되어 전기 접촉 패드(4a)가 없게 되는 부분을 남기는 것을 도시한다. 이를 위해 예를 들어, 실리콘 이산화물(SiO2) 및 선택적으로 실리콘 질화물(Si3N4)과 같은 무기질 물질이 도포되고 건식 에칭 및/또는 습식 에칭에 의해 구조화되어 추가 마스크(미도시)로 덮인 부분을 남긴다. 커버층(5)을 도포한 후, 예를 들면 리프트 오프(lift-off)에 의해 마스크가 제거된다.
도 3h는 제1 보호층(7)이 전기 구조물(4)의 측부 상에 도포되어 전기 구조물(4), 커버층(5), 및 전기 구조물(4)로부터 노출된 절연층(3)의 일부를 덮는 것을 도시한다. 제1 보호층(7)은 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리이미드(PI) 등으로 제조된 중합체층일 수 있다. 바람직하게는, 유기질 물질은 광구조화성 폴리이미드(photostructurable polyimide; PS-PI)로 구성된다. 이 물질은 커버층(5)의 마스크에 따라 광구조화된다.
선택적으로, 전기 접촉 패드(4a)는 그 위에 도포된 갈바닉 귀금속층(미도시)으로 패시베이션된다. 전기 접촉 패드(4a) 상에 예를 들어, ENIG(electro-nickel immersion gold)와 같은 전기 도금이 도포될 수 있다.
도 3i는 절연층(3')과 함께 무기질 웨이퍼(2')가 예를 들어, 연삭, 화학 기계적 연마(chemomechanical polishing; CMP), 에칭, 또는 이들의 조합 등과 같은 다양한 프로세스에 의해 최대 50 ㎛, 바람직하게는 최대 35 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 20 ㎛로 박형화된다. 전기 구조물(4), 커버층(5) 및 절연층(3')에 대한 제거된 폐기물로 인한 손상 및/또는 오염이 제1 보호층(7)에 의한 보호 하에 효과적으로 방지될 수 있다는 것이 유리한 것으로 입증되었다. 게다가, 무기질 웨이퍼(2')는 제1 보호층(7)에 의한 강화의 도움으로 안정적인 상태에서 박형화될 수 있다.
도 3j는 보호층(6)이 될 제2 보호층(6')이 무기질 웨이퍼(2')의 박형화된 표면(하면) 상에 도포되는 것을 도시한다. 제2 보호층(6')은 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리이미드(PI) 등으로 제조된 중합체층일 수 있다.
도 3k는 무기질 웨이퍼(2')가 절연층(3'), 제1 보호층(7'), 제2 보호층(6') 및 커버층(5')과 함께 도 1에 도시된 개별 센서(1) 내로 다이싱되는 것을 도시한다. 이러한 절단은 톱, 레이저 등에 의해 수행된다. 이러한 센서(1)는 SMT와 호환되는 임의의 전자 프로세스에서 추가로 프로세싱될 수 있다. 센서(1)의 생산이 완료되었다.
도 3l은 제1 보호층(7') 및 제2 보호층(6')이 제거되는 것을 도시한다. 커버층(5), 전기 구조물(4) 및 무기질 웨이퍼(2')의 일부가 다시 노출된다. 예를 들어, 2개의 보호층(6' 및 7')이 태워질(burnt off) 수 있다.
도 3m은 센서 접속의 예를 도시한다. 센서(1)는 보호층(6)이 마운트 기판(S)을 향하도록 하여 마운트 기판(S) 상에 장착될 수 있다. 온도 센서에 적용되는 경우, 센서(1)는 측정될 표면에 견고하게 접속될 수 있다. 센서(1)의 전기 접촉 패드(4a)와 마운트 기판(S)은 와이어에 의해 전기적으로 접속될 수 있다.
발명된 센서의 추가 장점은 다음과 같다:
- 특히 1 ㎟ 미만의 단면 x 100 ㎛ 높이의 낮은 질량으로 인한 빠른 응답 시간,
- 박형화된 무기질 기판으로 인한 센서의 높은 기계적 가요성,
- 전도체 트랙의 전기 저항이 100 옴 내지 10,000 옴일 때의 낮은 자체 발열,
- 낮은 제조 비용(100 mm x 100 mm 무기질 웨이퍼로부터 약 10,000개의 센서가 생산될 수 있음),
- 확립된 리소그래피 프로세스가 사용될 수 있음.
도 4는 전기 접촉 패드(4a)가 회로 기판(미도시)의 전기 라인에 직접 접속되는 본 발명의 추가적인 바람직한 실시예를 도시한다. 전기 접촉 패드(4a)의 두께(t4a)는 전기 구조물(4)의 전도체 트랙(4b)의 두께(t4b)보다 크다. 이 구조물은 전도체 트랙(4b)과 전기 접촉 패드(4a)를 동일한 두께로 일단 구조화한 다음 전도체 트랙(4b)에 대응하는 부분을 선택적으로 에징(edging)함으로써 달성된다. 대안적으로, 이것은 동일한 두께로 전도체 트랙(4b) 및 전기 접촉 패드(4a)를 일단 구조화한 다음 추가적인 증기 퇴적 또는 도금에 의해 전기 접촉 패드(4a)에 대응하는 부분을 선택적으로 후형화(thickening)함으로써 달성될 수 있다. 이 설계의 장점은 열 센서와 회로 기판 사이의 열 접촉 영역을 추가로 감소시켜 특히 복사열 검출에서 열 센서로서 설계된 전기 구조물의 감도를 증가시킨다는 것이다. 바람직한 실시예에서, 기계적 안정성을 추가로 개선하는 등방성 전도성 접착제(isotropically conductive adhesive; ICA) 및/또는 이방성 전도성 접착제(anisotropically conductive adhesive; ACA)의 사용에 의해 전기적 접속성이 보장된다.
실행 예:
실행 예 1: 본 발명에 따른 가요성 수동 전자 컴포넌트, 특히 가요성 센서의 설계
일 측부 상에 실리콘 산화물층이 있고 1.2 ㎛의 층 두께를 갖는 200 mm 실리콘 웨이퍼가, 본 발명에 따른 가요성 센서용 무기질 웨이퍼로서 사용된다. 실리콘 산화물층 상에 금속층이 퇴적된다. 금속층은 총 두께가 850 nm이며 99.5% Al과 0.5% Cu의 Al-Cu 합금으로 구성된다. 그런 다음, 금속층은 리소그래피 방식으로 서로 격리된 선택적인(optional) 개별 전기 구조물로 분할된다. 전기 구조물은 각각 전도체 트랙과 전도체 트랙의 양 끝에 있는 2개의 접촉 패드로 구성된다. 전도체 트랙의 각 라인은 균일한 폭을 가지며 2개의 접촉 패드 사이에 미앤더 형상으로 배열된다. 웨이퍼 상에서 다르게 설계되는 전기 구조물은 특히 다음 파라미터에 의해 정의된다.
a) 전도체 트랙의 길이(L),
b) 전도체 트랙의 폭(W),
금속층을 구조화하기 위한 레이아웃은, 실리콘 웨이퍼가 각각 400 ㎟에 대응하는 필드 영역으로 정사각형 필드로 분할되도록 선택된다. 각 필드는 개별 행에 배열된 222개의 개별 전기 구조물로 구성된 동일한 패턴을 가지고 있다. 전기 구조물은 상이한 그룹으로 나뉘며 그룹 내의 전기 구조물은 동일하다. 파라미터 L 또는 W 중 적어도 하나의 전기 구조물은 그룹들 간에 다르다.
금속층을 구조화한 후, 먼저 금속층의 전체 표면이 산화물층 및 질화물층으로 구성된 무기질 커버층으로 코팅된다. 무기질 커버층의 총 두께는 1.4 ㎛이다. 차후의 전기적 어드레싱을 보장하기 위해, 이 커버층은 접촉 패드에서 열린다.
이어서, 표면이 약 3 ㎛의 건조층 두께로 광구조화 가능한 폴리이미드(PS-PI)로 코팅되고 커버층의 마스크에 따라 광구조화된다. 접촉 패드의 표면은 무기질 커버층과 폴리이미드층이 없는 상태로 유지된다. 그런 다음, 코팅되지 않은 접촉 패드는 약 12 ㎛ 두께의 니켈/금층으로 전기도금된다(ENIG 프로세스).
실행 예 2: 실행 예 1로부터의 본 발명에 따른 가요성 센서의 전기적 특성화
개별 구조물은 차례로 전기적으로 특성화된다. 전기 구조물의 2개의 접촉 패드는 웨이퍼 테스터의 2개의 이중 접촉 팁(double contact tips)과 접촉된다. 접촉 팁에 전압을 인가함으로써 R0, 즉, 0℃의 온도에서 전기 구조물의 전기 저항이 결정된다. 저항의 온도 계수(temperature coefficient of resistance; TCR)는 제2 온도에서 저항 R을 결정하여 결정된다.
표 1은 그룹 Z1의 전기 구조물의 전기 저항 R0와 온도계수 TCR의 평균값과 표준편차를 나타낸 것이다. 이를 위해 웨이퍼 상에 분포된 개별 필드가 평가된다. 필드 51은 웨이퍼의 중앙에 위치하며 필드 1과 5는 하부 에지에, 그리고 필드 79와 83은 상부 에지에 위치한다. 그룹 Z1의 8개 구조물이 각 필드에 대해 평가된다. 그룹 Z1의 구조물은 W = 6.5 ㎛의 선폭을 갖는다.
필드 평균 R0 표준편차 R0 평균 TCR 표준편차 TCR
# 옴 옴 ppm/K ppm/K
1 249.1 1.8 4135.3 2.5
5 245.4 1.2 4139.1 1.5
51 249.1 0.1 4139.0 0.3
79 246.9 1.5 4136.8 1.9
83 245.7 0.9 4139.4 0.6
평균 247.2 2.1 4137.9 2.4
표 1에서 알 수 있듯이, 조사된 5개의 필드에 대해 구조물 Z1의 저항 R0의 평균값은 247.2 옴이고, 2.1 옴의 표준 편차를 갖는다. 따라서 저항 R0의 상대 표준 편차는 0.85%이다. TCR의 평균값은 4137.9 ppm/K이고 2.4 ppm/K의 표준편차를 갖는다. 따라서 TCR의 상대 표준 편차는 0.058%이다.
표 2에서 그룹 Z18로부터의 전기 구조물의 전기 저항이 통계적으로 평가된다. 전기 구조물은 선폭 W = 0.5 ㎛를 갖는다. 가장 낮은 행의 각 필드 상에는 18개의 인접한 전기 구조물이 있다. 이들의 전기 저항은 웨이퍼의 중앙, 상단 및 하단으로부터의 각각 하나의 필드에 대해 표 2에 보여 진다. 전기 구조물의 전기 저항 R은 실온에서 결정되었다.
상단 중앙 하단
R(옴) R(옴) R(옴)
1 9305.5 9514.3 9540.4
2 9273.5 9496.9 9517.5
3 9237.7 9517.3 9474
4 9202.7 9452.5 9431.5
5 9201.1 9441.7 9428.5
6 9183.5 9344.7 9386.4
7 9153.3 9189 9360.7
8 9129.7 9148.5 9328.1
9 9129.4 9163.9 9336.9
10 9102.4 9152.5 9298.5
11 9096.5 9118.6 9298.5
12 9105.1 9171.4 9295.4
13 9114.4 9152.1 9313.8
14 9129.3 9227.4 9335.3
15 9142.3 9223.1 9365.7
16 9175.4 9275.8 9396.7
17 9215.3 9329.2 9436.1
18 9241.7 9365.3 9453.5
전부
평균 9174.4 9293.6 9388.8 9285.6
표준편차 62.3 141.5 75.9 131.7
0.7% 1.5% 0.8% 1.4%
표 2에서 알 수 있듯이, 연구된 3개의 필드에 대해 구조물 Z2의 저항 R의 평균값은 9285.6 옴이고 표준 편차는 131.7 옴이다. 따라서 저항 R의 상대 표준 편차는 1.4%이다.
표 3은 필드 51로부터의 상이한 그룹들의 전기 구조물의 TCR의 평균 값과 표준 편차를 보여준다.
그룹 선폭 W 평균 TCR 표준편차 TCR
㎛ ppm/K ppm/K
Z18 0.5 3963 3
Z4 1 4057 1
Z8 1.3 4092 1
Z6 1.73 4107 1
Z2 2.6 4110 1
Z1 6.5 4140 1
표 3이 나타내는 바와 같이, TCR과 TCR의 표준 편차는 적어도 0.5 ㎛ 내지 6.5 ㎛ 범위의 전도체 트랙 폭에 대해 전도체 트랙의 폭과 대체로 독립적이지만, 더 넓은 선폭을 갖는 평균 TCR의 약간 그러나 체계적인 증가는 명백하다.
실행 예 3: 실행 예 1로부터 본 발명에 따른 센서의 완성
설계 예 1로부터의 실리콘 웨이퍼의 후면은 약 10 ㎛의, 웨이퍼의 두께와 절연체의 두께를 더한 두께까지 화학 기계적으로 박형화된다. 그런 다음, 약 13 ㎛의 폴리이미드 보호층이 박형화된 후면에 도포된다.
그런 다음, 전기 구조물은 레이저 또는 다이싱으로 분리된다. 개별 구조물은 기계적으로 가요성이며 반경이 1 mm 미만인 원형 봉 주위에서 벤딩될 수 있다. 원형 봉 주위를 반복적으로 앞뒤로 벤딩해도 전기 구조물의 R0 값과 TCR 값은 크게 변하지 않는다.
실행 예 4: 온도를 측정하기 위해 본 발명에 따른 가요성 센서를 사용하는 것
시험편의 표면 온도를 결정하기 위해, 설계 예 3로부터의 전기 구조물이 시험편의 표면에 부착되고 2개의 접촉 패드가 리드(leads)를 통해 저항 측정 디바이스에 접속된다. 전기 구조물의 전기 저항을 결정하고 교정 곡선을 사용하여 시편의 표면 온도가 추론될 수 있다.
실행 예 5:
일 측부 상의 실리콘 산화물층이 20 ㎛의 층 두께를 갖는다는 차이점을 갖는 실행 예 3에 따른 센서. 실리콘 웨이퍼의 후면은 아무것도 남지 않을 때까지 화학 기계적으로 박형화된다. 그런 다음, 약 15 ㎛의 폴리이미드 보호층이 박형화된 후면에 도포된다.
이 센서는 실행 예 3에 따른 센서와 유사한 가요성을 갖는다.
실행 예 6:
추가적인 예에서, 접촉 패드는 모두 전자 구조물의 전도체 트랙 위로 융기된다. 이 디자인의 장점은 센서와 마운트 사이의 열 접촉 영역을 감소시키는 것이다. 센서 구조물은 자유-부동적(free-floating)이며 열 누출이 감소된다. 온도 센서의 자유-부동적 배치는 융기된 접촉 패드를 회로 기판의 전기 라인에 직접 접속함으로써 실현된다.
실행 예 7:
R0=9,285 옴인 실행 예 3에 따른 센서는 25 ㎛의 폴리이미드 호일 상에 접착되고 상이한 직경들을 갖는 다양한 원통형 봉 주위에 랩핑되며 R/R0가 측정된다. 무기질층의 총 두께는 20 ㎛(박형화된 실리콘 무기질층: 10 ㎛, 무기질 격리층 및 보호층의 두께: 10 ㎛)이다. 결과는 표 4에 약술된다.
봉 직경 / mm 곡률 반경 / mm d R/R0 / %
10 5 0.0
8 4 0.0
6 3 0.00
4 2 0.05
3 1.5 0.15
2 1 0.5
1.5 0.75 1
1 0.5 센서 파손
표 4에 따르면, 센서는 곡률 반경이 1 mm보다 작지(즉, Rm < 1 mm) 않으면 가요성이다.
참조 기호 목록
1 수동 전자 컴포넌트 2 무기질층
2' 무기질 웨이퍼 2a 상면
2b 하면 2a' 웨이퍼의 상면
2b' 웨이퍼의 하면 3, 3' 절연층
4, 4' 전기 구조물 4a 전기 접촉 패드
4b 전도체 트랙 5, 5' 커버층
6, 6' 제2 보호층 7, 7' 제1 보호층
10 기판 S 마운트 기판
t2 무기질층의 두께 t3 절연층의 두께
t10 기판의 두께 t4a 전기 접촉 패드의 두께
t4b 전도체 트랙의 두께

Claims (15)

  1. 가요성 수동 전자 컴포넌트(1), 특히 센서에 있어서,
    - 절연층(3) 및 선택적으로 상면(2a) 및 하면(2b)을 갖는 무기질층(2)을 포함하여, 상기 절연층(3)이 상기 선택적인 무기질층(2)의 상기 상면(2a)을 적어도 부분적으로 덮는 기판(10); 및
    - 상기 절연층(3)을 적어도 부분적으로 덮는 전기 구조물(4)
    을 포함하고,
    상기 기판(10)은 최대 50 ㎛, 바람직하게는 최대 35 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 20 ㎛인 두께(t10)를 갖고,
    상기 가요성 수동 전자 컴포넌트(1)는 최대 150 ㎛, 바람직하게는 최대 70 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 40 ㎛인 높이(h1)를 갖는 것을 특징으로 하는, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 수동 전자 컴포넌트(1)는 적어도 5 mm, 바람직하게는 적어도 2 mm, 특히 바람직하게는 적어도 1 mm의 벤딩 곡률 반경(radius of bending curvature)으로 벤딩될 수 있는 가요성을 가지며,
    벤딩 전후의 상기 전기 구조물(4)의 저항률의 상대적 차이(d R/R0)는 0.5%를 초과할 수 없는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 무기질층(2)은 무기질 결정질 물질, 특히 실리콘, 실리콘 탄화물, 갈륨 비화물 또는 사파이어로 제조되거나, 무기질 비정질 물질, 특히 석영 유리, 붕규산염 유리 또는 유리로 제조되거나, 바람직하게는 SOI(silicon-on-insulator) 웨이퍼로 제조되는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 수동 전자 컴포넌트(1)는 길이, 폭 및 높이(h1)를 가지며, 상기 길이 곱하기 상기 폭의 곱은 최대 4 ㎟, 바람직하게는 최대 2 ㎟, 특히 바람직하게는 최대 1 ㎟인 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 구조물(4)은 적어도 하나의 전도체 트랙(4b) 및 적어도 2개의 전기 접촉 패드(4a)를 포함하고, 상기 적어도 2개의 전기 접촉 패드(4a)는 상기 적어도 하나의 전도체 트랙(4b)에 전기적으로 접속되고,
    바람직하게, 상기 적어도 하나의 전도체 트랙(4b)은 균일한 폭을 가지며, 상기 폭은 5 ㎛ 이하이고 상기 폭의 표준 편차는 상기 폭의 5% 이하인 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전도체 트랙(4b)은 적어도 3,000 ppm/K, 바람직하게는 적어도 3,500 ppm/K, 특히 바람직하게는 적어도 3,800 ppm/K의 전기 저항의 온도 계수를 갖는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각이 적어도 하나의 전도체 트랙을 포함하는 적어도 하나의 추가 전기 구조물을 더 포함하고,
    상기 전기 구조물(4) 및 상기 적어도 하나의 추가 전기 구조물은 다층 구조물로 배열되어:
    a) 상기 전기 구조물(4)의 상기 전도체 트랙(4b)과 상기 적어도 하나의 추가 전기 구조물이 상이한 평면들 상에서 하나가 다른 것 위에 배열되고;
    b) 하나가 다른 것 위에 놓여 있는 상기 인접한 전도체 트랙(4b)은 추가 절연층에 의해 적어도 부분적으로 서로 분리되며;
    선택적으로,
    c) 하나가 다른 것 위에 놓여 있는 상기 인접한 전도체 트랙(4b)은 상기 추가 절연층을 통해 형성된 하나 이상의 전도체 비아를 통해 서로 전기적으로 접속되는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층(3)은 금속 산화물 및/또는 금속 질화물, 특히 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 하프늄 산화물 또는 하프늄 질화물로 제조되는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 구조물(4)은 백금, 니켈, 알루미늄, 또는 백금, 니켈 및/또는 알루미늄을 포함하는 합금으로 제조되는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 구조물(4)을 적어도 부분적으로 덮는 커버층(5)을 더 포함하고, 상기 커버층(5)은 무기질층으로 형성되는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 구조물(4)은 센서 요소 및/또는 히터 요소로서 설계되는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센서 요소로서의 상기 전기 구조물(4)은 적어도 100 Ohm, 바람직하게는 적어도 1000 Ohm, 바람직하게는 적어도 10000 Ohm의 전기 저항을 갖거나, 또는
    상기 히터 요소로서의 상기 전기 구조물은 최대 5 옴, 바람직하게는 최대 2 옴, 바람직하게는 최대 1 옴의 전기 저항을 갖는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 가요성 수동 전자 컴포넌트(1), 및 적어도 하나의 전기 제어부를 포함하는 가요성 수동 전자 컴포넌트 시스템에 있어서,
    상기 전기 제어부는 상기 전기 구조물(4)에 전기적으로 접속되고 상기 가요성 수동 전자 컴포넌트(1)를 제어하도록 구성되는 것인, 가요성 수동 전자 컴포넌트 시스템.
  14. 가요성 수동 전자 컴포넌트(1), 특히 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 가요성 수동 전자 컴포넌트(1)를 생산하기 위한 방법에 있어서,
    a) 상면(2a') 및 하면(2b')을 갖는 무기질 웨이퍼(2')를 제공하는 단계,
    b) 상기 무기질 웨이퍼(2')의 상기 상면(2a') 상에 절연층(3')을 도포하는 단계,
    c) 상기 절연층(3') 상에 전기 구조물(4') 또는 다층 전기 구조물을 도포 및 구조화(structure)하는 단계,
    d) 상기 전기 구조물(4') 상에 커버층(5')을 도포하는 단계,
    e) 최대 50 ㎛, 바람직하게는 최대 35 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 20 ㎛의, 상기 절연층(3) 및 선택적으로 상기 무기질 웨이퍼(2')를 포함하는 기판(10)의 두께(t10)로, 상기 하면(2b') 상의 상기 무기질 웨이퍼(2')를 박형화하는 단계
    를 포함하는, 가요성 수동 전자 컴포넌트(1)를 생산하기 위한 방법.
  15. 가요성 수동 전자 컴포넌트를 생산하기 위한 방법에 있어서,
    f) 상기 전기 구조물(4')의 상기 측부 및/또는 상기 기판(10)의 상기 하면(2b) 상에 제1 보호층(7)을 도포하는 단계, 및 선택적으로
    g) 상기 무기질 웨이퍼(2')를 박형화하는 단계 후에 상기 제1 보호층(7)을 제거하는 단계
    를 더 포함하는, 가요성 수동 전자 컴포넌트를 생산하기 위한 방법.
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