SE526006C2 - Behandlat tunnfilmssubstrat - Google Patents

Description

20 25 30 T' r'”*- _-' m fx f' v f., v 'Jewd ningsdragning elektriskt förbundna, vior, för att därvid kunna bilda en eller flera elektriska kretsar.

Uppfinningen bygger i grunden på en sekvensiell och inom flera process-steg utförd behandling av ett tunnfilmssubstrat, som ett bulkmaterial, för att via nämnda behandling kunna skapa ett en-lagers kretskort.

En sådan sekvensiell och inom ett flertal process-steg genomförd behandling kan med fördel ske enligt kända förfaranden och i en föreslagen sekvens enligt följande: a; låta hela eller i vart fall vissa utvalda ytavsnitt för ett tunnfilmsubstrat, som ett bulkmaterial, behandlas med accelererade partiklar, såsom i form av joner, b; låta välja hastigheten för nämnda partiklar, när de träffar ett på tunnfilms- substratets yta utvalt ytavsnitt, och partiklarnas massa sinsemellan så att den partiklarna tillhöriga eller tilldelade kinetiska energin blir vald så hög att i vart fall några partiklar, med full säkerhet, kommer att passera igenom nämnda tunnfilmssubstrat, för att därmed låta bilda s.k. nanotrådar, betraktade som latenta, nämnda tunnfilmssubstrat genomlöpande, nanospår, c; låta behandla nämnda nanotrådar eller utvalda latenta genomlöpande nanospår, såsom på känt sätt, för att därvid bilda reella, ett antal tunnfilms- substratet genomlöpande och samordnade, nanospår, d; att låta fylla i vart fall utvalda reella nanospår, på i och för sig känt sätt, med ett material, förslagsvis med ett material som uppvisar goda eller semigoda elektriskt ledande egenskaper, för bildande av tunnfilmssubstratet genomlöpande eller genomgående vior och e; att låta elektriskt sammankoppla ett flertal av dessa genomgående vior via en ytorienterad elektrisk ledningsdragning med hjälp av ett eller företrädesvis två, till tunnfilmssubstratets frånriktade ytor, applicerade materialsträngar, uppvisande goda eller semigoda elektriskt ledande egenskaper.

Definitioner: Latenta nanospår eller nanotrådar avser att indikera den tunna trådliknande materialförändring som förorsakas av att accelererade partiklar, företrädesvis joner, tränger igenom tunnfilmssubstrat, som ett bulkmaterial, och skapar där- 10 15 20 25 30 3 vid substratet genomgående, vanligtvis vertikala, såsom anisotropiska, nano- trådar, vars materialstruktur har skiftat om till en materialstruktur med en högre energi än tunnfilmssubstratets materialstruktur i övrigt och vilken omskiftad materialstruktur visat sig vara känslig för etsning, såsom kemisk etsning, i en riktningen för partikel- eller jonvandringen genom tunnfilmssubstratet.

Reella nanospår avser att indikera att via nämnda etsning har materialstruk- turen i nanotrådarna avlägsnats och att det därmed uppstått tunna genomgå- ende hål eller reella spår.

Via eller mikrovia avser att indikera att i varat fall ett nanospår, företrädesvis en samordning av ett antal genomgående reella nanospår, har fyllts med ett material, mellan frånriktade ytpartier för tunnfilmssubstratet. Det här valda materialet kan med fördel vara ett material med en utpräglad god ledningsför- måga och/eller ett material med en semigod ledningsförmåga.

Uppfinningens bakgrund Metoder och arrangemang av ovan angiven beskaffenhet är tidigare kända i ett flertal olika utföringsformer.

Inledningsvis kan nämnas att insikten om att accelererade partiklar eller joner, penetrerade genom ett elektriskt isolerande material, bildar nanotrådar utnytt- jades redan under 1960-talet, för att dessa ansågs betydelsefulla inom geologi och kosmologi, där kosmiska partiklar, som nådde genom jordens atmosfärs, skapade permanenta spår i många isolerande material, en teknologi som även kommer att utnyttjas inom föreliggande uppfinning.

Såsom ett tidsmässiga mera närstående exempel på uppfinningens bakgrund och de tekniska förutsättningar som uppfinningen bygger på kan nämnas inne- hållet i en publikation ISSN 1104-232X eller lSBN 91-554-5515-8, betitlad ”High Aspect Ratio Microsystem Fabrication by lon Track Lithography” av Mikael Lindeberg. 10 15 20 25 30 r-f-'if (fi/"fif m4.) \.,___,: l nämnda publikation, sidan 52 och ifigur 49, illustreras hur en, som en sole- noid formad, induktionsspole kan konstrueras med hjälp av ett antal serie- kopplade vior eller mikrovior, där samtliga mikrovior är formade från ett och samma metallmaterial och orienterade parallella genom ett tunnfilmssubstrat och där tunnfilmssubstratets frånriktade ytor försetts med erforderlig lednings- dragning för att elektriskt och medelst samma metallmaterial kunna samman- koppla mikroviorna som en spole och därmed bilda ett flexibelt kretsarrange- mang och där processen angiven inledningsvis kommit till ett utnyttjande.

Flexibla kretsarrangemang sålunda framställda skall kunna jämföras med tryckt ledningsdragning på ett kretskort eller ett mönsterkort.

Ett för föreliggande uppfinning anvisat tekniskt område och där en fördelaktig tillämpning kan förväntas är visat och beskrivet i en internationell patentpub- likation, tilldelad publiceringsnumret WO-A1-99/41592.

Här visas och beskrives ett antal metoder och en gassensortillhörig detektor.

Bl.a. anvisas en metod för att kunna framställa en gassensortillhörig detektor, avsedd att kunna detektera elektromagnetiska vågor, såsom infraröda ljusstrå- lar, passerande genom en gascell (2), varvid nämnda gascell bildar en kavitet (21), anpassad att kunna innesluta en, för en mätning eller en utvärdering av- sedd, gasmängd (G), där ytan eller delar av ytan, som bildar väggpartier (21C, 21D, 21 E) inom nämnda gascell (2) eller kavitet (21), beläggs med ett eller flera olika metallager (M1, M2), med avsikten att kunna bilda en för nämnda elektromagnetiska vågor högreflektiv yta.

Nämnda detektor (3) utgöres av ett eller flera ljusmottagande medel, i form av termiska element, bildade på ett elektriskt icke ledande underlag, med ett, en topografisk struktur uppvisande, ytområde eller ytområden, vilka belägges med ett första och ett andra elektriskt ledande metallager, varvid nämnda första och andra metallager appliceras mot de topografiska ytstrukturerna under infallsvinklar, skilda från varandra 90°< 10 15 20 25 30 Mera speciellt skall nämnda gascellstillhöriga kavitet (21) bildas med hjälp av en kopp-formad, en första, del (2A) och ett delparti (2B), benämnt en andra del, av ett underlag (B).

Den detektortillhöriga topografiska strukturen (3) skall vara tilldelad ett första delavsnitt för nämnda underlag (B) och/eller ett delavsnitt av nämnda kopp- formade del.

Nämnda underlag (B) skall jämväl uppvisar ett eller flera ytterligare delavsnitt, anpassade för att bilda ett detektortillhörigt kretsarrangemang (lb).

Redogörelse för föreliggande uppfinning Tekniska problem Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt område måste göra för att kunna erbjuda en lösning på ett eller flera ställda tekniska problem är dels initialt en nödvändig insikt i de åtgärder och/eller den sekvens av åtgärder som skall vidtagas dels ett nöd- vändigt val av det eller de medel som erfordras så torde, med anledning här- av, de efterföljande tekniska problemen vara relevanta vid frambringandet av föreliggande uppfinningsföremål.

Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, torde det därför få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att, under utnyttjandet utav ett tunn- filmssubstrat, som ett bulkmaterial, och en inledningsvis angiven behandling utav ett sådant tunnfilmssubstrat, låta skapa förutsättningar för att, enligt grundförutsättningarna kända för att med ett och samma metallmaterial låta bilda en toroidformad induktans på ett tunnfilmssubstrat, bilda ett elektriskt termoelement, med kalla och varma lödställen och/eller bilda ett elektriskt kretsarrangemang, under utnyttjande av ett flertal ledande eller halvledande material. lO 15 20 25 30 Det torde därvid få ses som ett tekniskt problem att med hjälp av i vart fall två olika material, såsom metallmaterial, kunna skapa en, inom ett tunnfilmssubst- rat uppbyggd, ljusdetekterande enhet, applicerbar inom det tekniska område som beskrivits i den inledningsvis angivna internationella patentpublikationen.

Det torde vidare få ses som ett tekniskt problem att kunna bilda ett elektriskt termoelement, uppbyggt på mikrovior orienterade genom ett tunnfilmssubstrat, där tunnfilmssubstratets ena yta skall kunna tjäna som det varma lödstället och dess frånriktade andra yta skall kunna tjäna som det kalla lödstället.

Det torde också få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen ut- av och fördelarna förknippade med att under utnyttjandet av ett tunnfilmssub- strat, genom vilket sträcker sig ett antal reella nanospår, kunna skapa ett antal elektriska kretsarrangemang, under utnyttjande av dessa reella nanospår, be- handlade för att bilda mikrovior, med lika eller olika metallmaterial eller andra för valt ändområde lämpligt material.

Det ligger därvid ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att för vissa första utvalda mikrovior låta välja ett första metallmaterial, för vissa andra utvalda mikrovior låta välja ett annat metallmaterial och för vissa tredje utvalda mikrovior låta välja ett tredje mate- rial o.s.v.

Det synes vidare få vara ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att för vissa utvalda mikrovior låta välja ett material med elektriskt halvledande egenskaper.

Det ligger därvid ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta de inom ett termiskt element ingående olika metallmaterialen få formas och tillföras intillvarande och samordnade mikro- vior, sträckande sig genom tunnfilmssubstratet.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att för ett sådant termoelement låta ett första antal av 10 15 20 25 30 ffïf' -_, *_ _,} L, sålunda formade nanospår få vara fyllda med ett första material, uppvisande valda elektriska eller andra egenskaper, för bildande av ett första antal av här benämnda första vior och att låta ett andra antal av sålunda formade nanospår få vara fyllda med ett andra material, uppvisande valda elektriska eller andra egenskaper, för bildande av ett andra antal av här benämnda andra vior, var- vid det första materialet och det andra materialet för nämnda första och andra vior skall vara valda med sinsemellan olika termoelektriska egenskaper, för alstrande av en temperaturberoende elektromekanisk kraft (EMK).

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att låta ett till tunnfilmssubstratet ytapplicerat elektriskt le- dande materialet, som en ledningsdragning, få vara applicerat till båda sidor om tunnfilmssubstratet, och vidare vara fördelat och/eller anpassat för att via en vald och anvisad ledningsdragning elektriskt låta sammankoppla, i en se- riekoppling, första vior, tilldelade ett första material, med andra vior, tilldelade ett andra material och/eller skapa en parallellkoppling av ett flertal sådana se- riekopplingar.

Det ligger vidare ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta en, i en seriekoppling ingående, första via och en, i den nämnda seriekopplingen ingående, sista via få vara samordnade via den anvisade ytrelaterade ledningsdragningen för att bilda ett för ändamå- let anpassat elektriskt termoelement, med ett antal varma lödställen belägna på ena sidan eller ytan tunnfilmssubstratet och med ett antal kalla lödställen belägna på den frånriktade andra sidan eller ytan för tunnfilmssubstratet.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta ett sålunda behandlat tunnfilmssubstrat få vara an- passat att kunna tjäna som en eller flera ljusmottagare, såsom frekvensanpas- sade ljusmottagare inom en för spektralanalys anpassad detektor, och där ett första ytavsnitt för tunnfilmssubstratet då skulle kunna vara anpassat som ett första elektriskt terrnoelement, för en första vald frekvens och där ett andra ytavsnitt för samma tunnfilmssubstrat, skulle kunna vara anpassat som ett andra elektriskt termoelement, för en andra vald frekvens. 10 15 20 25 30 i' f. ff [X x, ...- -_' k; (ft Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta utvalda ytavsnitt, en större eller mindre del av eller hela tunnfilmssubstratets yttre yta, få behandlas med tunga accelererade partiklar eller joner, för att efter en behandling av bildade nanotrådar till nano- spår och till mikrovior skapa förutsättningar för att förutom nämnda termoele- ment jämväl kunna skapa förutsättningar för en elektrisk ledningsdragning anpassad till andra elektriska kretsar och/eller kretsarrangemang, som med fördel kan omfatta halvledande komponenter.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta en, partiklarna eller jonema tilldelad, kinetisk energi få vara vald så hög att i vart fall 80% av partiklarna med fullgod säkerhet kom- mer att passera igenom nämnda tunnfilmssubstrat och därmed bilda genom- löpande nanotrådar, som samordnade och behandlade kan bilda en eller flera mikrovior, med en vald täthet och/eller ett valt resistansvärde.

Det är också ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att låta nämnda reella nanospår få vara formade och/eller samordnade med hjälp av en maskning, i första hand för att låta första utvalda mikrovior få bilda nämnda elektriska termoelement och i andra hand för att låta andra utvalda mirkovior få bilda en elektrisk ledningsdragning av annat slag än nämnda elektriska termoelement.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta första utvalda reella nanospår, via en vald process och en vald första maskning, få fyllas med ett första elektriskt ledande material för att bilda första vior och att låta andra utvalda reella nanospår, via en vald process och en vald annan maskning, dock företrädesvis samma process, få fyllas med ett andra elektriskt ledande material för att bilda andra vior.

Det föreligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och förde- larna förknippade med att låta ett valt flertal första mikrovior och ett valt flertal 10 15 20 25 30 andra mikrovior få vara elektriskt sammankopp|ade via en elektrisk lednings- dragning bildad av ett, till den ena av tunnfilmssubstratets två ytor, via mask- ning applicerat elektriskt ledande material och där detta material jämväl kan utnyttjas, via en elektrisk ledningsdragning, för annan elektrisk ledningsdrag- ning.

Det föreligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och förde- larna förknippade med att låta ett flertal första mikrovior och ett flertal andra mikrovior få vara elektriskt sammankopp|ade via en elektrisk ledningsdragning bildad av ett, till den andra av tunnfilmssubstratets två ytor, via maskning app- licerat material och där detta material jämväl kan utnyttjas och formas, via en elektrisk ledningsdragning, för andra elektriska kopplingar än ett elektrisk ter- moelement.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att låta nämnda latenta genomlöpande nanospår, som ini- tialt består av samordnade nanotrådar av påverkat bulkmaterial, som är käns- liga vid kemisk etsning för bildande av reella nanospår och därefter mikrovior, och att samtidigt låta välja mikrovior och/eller en samordning av sådana mirko- vior för att bilda erforderlig elektrisk ledningsdragning för elektriska kretsar och komponenter utanför de elektriska kretsar som krävs för det elektriska tennoelementet.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta nämnda tunnfilmssubstrat få vara valt från ett plast- material och tilldelad en tjocklek mellan 200 och 30 pm, för att därmed låta an- passa tjockleken till en vald längd för vart och ett av de mikrovior som skall in- gå i ett elektriskt terrnoelement, verksamt under utnyttjandet av pulserat ljus med en vald frekvens, lämplig för en gasdetektering inom en kavitet och/eller en utvärdering av aktuell gaskoncentration.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta nämnda tunnfilmssubstrat få utgöras av ett aromatiskt polymermaterial, där en etsning kan utföras i alkalisk och/eller oxiderande våt 10 15 20 25 30 10 miljö, under utnyttjandet av kemiska agenter för bildande av öppna reella nanospår.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att vid den här anvisade tillämpningen skapa förutsätt- ningar så att den kinetiska energin kommer att vara vald till mellan 200 och 7000MeV per jon, dock vanligtvis under 2000MeV per jon.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delama förknippade med att låta skapa nämnda nanotrådar inom en plast med hjälp av ”Coulomb"-explosioner och/eller via en termisk transient.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att låta behandlingen utav genomlöpande nanotrådar för att bilda reella tunnfilmssubstratet genomlöpande nanospår, få ske genom att utnyttja en natriumhypoklorit (NaOHCl) och/eller kaliumhydroxid (KOH) inne- hållande lösning.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelama förknippade med att låta sådana formade reella genomlöpande öppna nano- spår få förbehandlas, såsom med etanol, för ett våtgörande av inre spårytor.

Lösningen Föreliggande uppfinning omfattar ett behandlat tunnfilmssubstrat och utgår därvid ifrån den inledningsvis anvisade kända tekniken, som exemplifierats inledningsvis och i det efterföljande patentkravets 1 ingress.

För att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna tekniska problemen anvi- sar föreliggande uppfinning speciellt att den sålunda kända tekniken skall kompletteras för att bl.a. kunna bilda ett eller flera elektriska termoelement eller elektriska kretsarrangemang till ett tunnfilmssubstrat, genom att ett första antal av reella nanospår skall vara fyllda med ett första material, uppvisande valda elektriska egenskaper, för bildande av ett första antal av här benämnda lO 15 20 25 30 l-'g ,"> f] \. e» ll första vior, att ett andra antal reella nanospår skall vara fyllda med ett andra material, uppvisande valda elektriska egenskaper, för bildande av ett andra antal av här benämnda andra vior och att det första materialet och det andra materialet för nämnda första och andra vior skall vara valda med sinsemellan olika elektriska egenskaper.

Vidare anvisas att ett till tunnfilmssubstratet ytapplicerat material, belagt på båda sidor om tunnfilmssubstratet, skall vara fördelat och/eller anpassat för att via en formad ledningsdragning elektriskt låta sammankoppla första vior, till- delade det första materialet, med andra vior, tilldelade det andra materialet, tredje vior tilldelade ett material med elektriskt ledande eller semiledande egenskaper och liknande.

Därutöver anvisas att en i en seriekoppling ingående första via och en i serie- kopplingen ingående sista via skall kunna vara samordnade för att bilda ett elektriskt termoelement och/eller ett annat elektriskt kopplingsarrangemang.

Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för föreliggande upp- finnings grundidé, anvisas att det behandlade tunnfilmssubstratet till ett termo- element skall vara anpassat att ingå som en eller flera frekvenssignifikativa signalmottagare i en för spektralanalys anpassad detektor.

Vidare anvisas att en stor del av eller hela tunnfilmssubstratets yttre yta skall behandlas med tunga accelererade partiklar, där den partiklarna eller jonerna tilldelade kinetiska energin skall vara så vald att i vart fall 80% av partiklarna med säkerhet kommer att passera igenom tjockleken för nämnda tunnfilms- substrat.

Vidare anvisas att reella nanospår skall kunna formas med hjälp av en mask- ning och att utvalda reella nanospår, via en vald process, skall kunna fyllas med ett första elektriskt ledande material, för att bilda första vior, medan andra utvalda reella nanospår, via en vald process, skall kunna fyllas med ett andra elektriskt ledande material, för att bilda andra vior. 10 15 20 25 30 12 Enligt uppfinningen anvisas således att ett flertal första vior och ett flertal and- ra vior skall kunna vara elektriskt sammankopplade av ett, till den ena av tunn- filmssubstratets två ytor via maskning, applicerat material, iform av en led- ningsdragning.

Vidare anvisas att ett flertal första vior och ett flertal andra vior skall vara elekt- riskt sammankopplade av ett, till den andra av tunnfilmssubstratets två ytor via maskning, applicerat material, i form av en ledningsdragning.

Vidare anvisas att latent genomlöpande nanospår, som består utav initialt samordnade nanotrådar, i form av vertikala trådar av anisotropt material, som är känsligt för kemisk etsning för bildande av sub-mikrona kapilära alternativt reella nanospår.

Vidare anvisas att nämnda tunnfilmssubstratet skall vara valt från ett plastma- terial (polymer) och tilldelad en tjocklek mellan 200 och 30 pm Vidare anvisas att nämnda tunnfilmssubstrat skall utgöras av ett aromatiskt polymermaterial, där en etsning kan bli utförd i alkalisk och/eller oxiderande våt miljö under utnyttjandet av kemiska agenter för bildande av öppna nano- spår och där den kinetiska energin bör vara vald till mellan 200 och 7000MeV per jon, beroende av vald partikel eller jon och valt material i tunnfilmssubst- ratet och dess tilldelade tjocklek.

Vidare anvisar uppfinningen att utvalda nanotrådar eller latenta genomlöpande nanospår skall behandlas för att bilda reella tunnfilmssubstratet genomlöpan- de nanospåri polyimid- och/eller polykarbonatplast, med hjälp av en natrium- hypoklorit och/eller kaliumhydroxid innehållande lösning.

Vidare anvisas att nämnda formade reella genomlöpande öppna spår kan för- behandlas, såsom med etanol, för ett våtgörande av inre spårytor. 10 15 20 25 30 r* fx f' (ï ri ff _, .__ »J 'v v' »J 13 Fördelar De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande för föreliggande uppfinning och de därigenom anvisade speciella signifikativa kännetecknen är att härigenom har det skapats förutsättningar för att med hjälp av ett behandlat tunnfilmssubstrat, såsom till ett elektriskt termoelement och/eller ett eller flera kretsarrangemang, kunna skapa sådana förutsättningar att ett sådant tenno- element skall kunna ingå i ett eller flera kretsarrangemang, såsom en eller flera signalmottagare i en för spektralanalys anpassad detektor.

Vid en terrnoelementtillämpning har det skapats förutsättningar för att låta ett antal varma lödställen få exponeras mot ljusstrålar med en frekvens som är vald från en spektralanalys och där ett antal kalla lödställen blir belägna i skuggan av ljusstrålama och därigenom erbjuds en enkel möjlighet att kunna anpassa de i terrnoelementet ingående mikroviornas längd direkt till tunnfilms- substratets tjocklek och därigenom har de skapats förutsättningar för att kunna anpassa uppträdande temperaturdifferens under utnyttjandet utav en pulsad ljuskälla.

Vidare har det skapats förutsättningar för en kontrollerad värmeledning in i tunnfilmssubstratet, en anpassning av resp. mikrovias resistansvärde och en anpassning av uppträdande värmeledning mellan varrna lödställen och kalla lödställen via strukturen för utnyttjade mikrovior.

Det som främst kan få anses vara kännetecknande för föreliggande uppfinning anges i det efterföljande patentkravets 1 kännetecknande del.

Kort figurbeskrivning Ett tidigare känt förfarande, för att låta behandla ett tunnfilmssubstrat på ett för uppfinningen anpassat sätt, tillika med en för närvarande föreslagen utförings- form, uppvisande de med föreliggande uppfinning förknippade signifikativa Q 14 kännetecknen, skall nu i ett exemplifierande syfte närmare beskrivas med en hänvisning till bifogad ritning, där; Figur 1 Figur 2 Figur 3 Figur 4 Figur 5 Figur 6 Figur 7 visar ett känt förfarande för att behandla ett tunnfilmssubstrat inom sekvenserna ”a” - ”f”, för att från ett och samma metall- material låta bilda en toroidfonnad induktansspole till ett tunn- filmsmaterial, visar i en perspektivistisk illustration en, enligt förfarandet i figur 1, framställd induktansspole, visar ett antal vior i induktansspolen, med tillhörande ytstruktu- rerad ledningsdragning, dock där bulkmaterialet visats avlägs- nat, visar i en perspektivistisk illustration ett elektriskt termoele- ment, i enlighet med anvisningarna gällande för föreliggande uppfinning, visar i en graf ett exempel på den tidsmässiga temperatur- differensen som kommer att kunna tilldelas terrnoelementets varma lödställe och termoelementets kalla lödställe, vid en tillämpning enligt uppfinningen, visar temperaturdifferensens tidsmässiga förändring och där förändringen motsvarar en av termoelementet avgiven spän- ning eller elektromotorlsk kraft (EMK), visar en graf representerande förhållandet mellan en vad tjocklek för ett tunnfilmssubstrat och de tidpunkter när en maximal temperaturdifferens uppträder, 10 15 20 Ffïf' f'\ Lz \ './ .__ J C D L*- 15 Figur 8 visar en sekvens, liknande den i figur 1 illustrerade, över ett förfarande i flera process-steg för att från ett, som en tunnfilm strukturerat, bulkmaterial kunna bilda ett termoelement eller ett annat kretsarrangemang med hjälp av i vart fall två olika metallmaterial, Figur 9 visar en sekvens, liknande den i figur 8 illustrerade, över ett alternativt förfarande i flera process-steg och Figur 10 visar ett alternativ för att kombinera de två första process-ste- gen i figur 9 till ett enda process-steg.

Beskrivning nu över känd teknik Med en hänvisning till figurerna 1 till 3 visas här i figur 1 ett tidigare känt för- farande för att i ett antal process-steg låta behandla ett tu nnfilmssubstrat, i enlighet med de tekniska förutsättningar som framgår ifrån den inledningsvis angivna publikationen.

Sålunda visas ifigur 1 en föreslagen sekvens för att inom olika process-steg, betecknade ”a” till ”f', låta behandla ett tunnfilmssubstrat 1 för att därigenom kunna framställa ett kretskort 2, i figur 2, med ett flertal, tunnfilmssubstratet 1 genomgående och vid frånriktade ytor 1a, 1b elektriskt förbundna mikrovior, för att därigenom kunna bilda ett elektriskt kretsarrangemang, i form av en toroidformad induktansspole 2a.

I ett förenklande syfte visas i figur 2 enbart utnyttjandet av fem mikrovior, betecknade "\/1 "V2" till ”V5”, där den praktiska tillämpningen kräver ett betydligt större antal och en betydligt tätare struktur än den visade. ifigur 1a illustreras att hela tunnfilmssubstratet 1 behandlas med accelererade partiklar, i form av joner ”J” och att det därvid bildas ett antal nanotrådar 1d eller latenta nanospår 1d. lO 15 20 25 30 16 Som jon ”J” kan med fördel utnyttjas 1000MeV 129Xe2", som visat sig vara lämplig för att passera igenom en polyimidstrukturerad plast, i form av ett tunn- filmssubstrat 1.

I figur 1a är tunnfilmssubstratet 1 täckt av ett första, ett övre, tunt kopparlager 1' och ett andra, ett undre tunt kopparlager 1".

Figur 1b illustrerar att översidan 1' och undersidan 1" av tunnfilmssubstratet 1, belagts med var sitt kopparskikt 12 och 13 och där det övre kopparskiktet 12 är tilldelat en öppning 12a.

Mera speciellt behandlas kopparskiktet 12 för att definiera en öppning 12a intill en önskad mikrovia, säg vian " V1 ” i figur 2.

Nanotrådarna 1d behandlas i figur 1c så att reella nanospår 1e bildas.

Figur 1c avser att ävenledes illustrera att hastigheten för nämnda joner eller partiklar ”J”, när de träffar ytavsnittet, och partiklarnas massa sinsemellan är så anpassade till sådana värden att den partiklarna "J" tillhöriga kinetiska energin blir så vald att i vart fall några partiklar med full säkerhet kommer att passera igenom nämnda tunnfilmssubstrat 1, för att därmed låta bilda nano- trådar 1d eller Iatenta, nämnda tunnfilmssubstrat genomlöpande, nanospår.

Figur 1d visar att nämnda reella nanospår 1e på känt sätt skall fyllas med ett metallmaterial 1f, uppvisande elektrisk ledande egenskaper, för bildande av genomgående mikrovior ”V1 Figur 1d visar vidare att nickel eller koppar deponeras inom porerna eller de reella nanospåren 1e i två steg, via elektrodeposion.

Eftersom porerna eller de reella nanospåren 1e sträcker sig genom hela tjock- leken för tunnfilmssubstratet 1 mot ett undre lager 1” skulle detta kunna utgö- ras av ett stödparti, alternativt utnyttjas en adhesiv tape. 10 15 20 25 30 17 I figur 1c kan även en förrengöring ske av de genomgående reella nanospåren 1e med etanol, för att förbättra ett våtgörande av de reella nanospåren l figur 1e illustreras att det övre kopparlagret 1' avlägsnats innan materialet via elektrodeponeringen når detta.

En första elektrodeponering är anpassad att tjäna som ett skydd för koppar- skiktet eller kopparfilmen 1” mot etsningsvätska.

Elektrodepositionen följer därefter.

När mikrovian "V1 " växt till sig mot övre ytan 1a för tunnfilmssubstratet 1 bildas en "kopp" och deponeringen avstannas.

Figur 1f illustrerar även att en av dessa genomgående vior ”V1” kan nu bli elektriskt sammankopplad med hjälp av ett eller två, till tunnfilmssubstratet frånriktade ytor som ledningsdragning applicerat, material, uppvisande elekt- riskt ledande egenskaper.

Figur 1f låter illustrera i detta avseende att en tunn guldfilm 1g förångats mot den övre ytan 1a och att en kopparfilm 1h applicerats däröver.

Erforderlig ledningsdragning på översidan (och undersidan) kan nu framställas via en isotopisk våt etsning.

Figur 2 illustrerar här en induktionsspole, där endast fem vior är illustrerade, med erforderliga första ledningstrådar, här betecknade ”L1”, ”L3” och "L5", applicerade till tunnfilmssubstratets övre yta 1a, och kopplade för att med hjälp av andra ledningstrådar, här betecknade "L2", ”L4” och "L6”, applicerade till tunnfilmssubstratets frånriktade yta 1b skapa en seriekoppling utav viorna ”V1”, ”V2” till "V5" till en induktionsspole.

Figur 3 illustrerar här principiellt uppträdandet utav nämnda vior "V2”, ”V3” och ”V4” och där ledningsdragningen ”L3”, ”L5” på ovansidan 1a illustrerar sam- lO 15 20 25 30 oss v _.. v' KJ 18 mankopplade mikrovior på det sätt som figur 2 visar, tillika med en lednings- dragning ”L4” på undersidan 1b.

Samtliga ledningstrådar på ovansidan 1a, samtliga mikrovior genom tunnfilms- substratet och samtliga ledningstrådar på undersidan 1b är formade från ett och samma metallmaterial.

Beskrivning över nu föreslagen utföringsform Det skall då inledningsvis framhållas att i den efterföljande beskrivningen över en för närvarande föreslagen utföringsform, som uppvisar de med uppfin- ningen förknippade signifikativa kännetecknen och som tydliggöres genom de i de efterföljande ritningarna visade figurerna 4 till 10, har vi låtit välja termer och en speciell terminologi i den avsikten att därvid i första hand låta tydliggö- ra uppfinningens grundläggande idé.

Det skall emellertid i detta sammanhang beaktas att här valda uttryck inte skall ses som begränsande enbart till de här utnyttjade och valda termerna utan det skall underförstås att varje sålunda vald term skall tolkas så att den därutöver omfattar samtliga tekniska ekvivalenter som fungerar på samma eller väsent- ligen samma sätt, för att därigenom kunna uppnå samma eller väsentligen samma avsikt och/eller tekniska effekt.

Med en hänvisning till figur 4 visas således där schematiskt grundförutsätt- ningarna för föreliggande uppfinning och där de med uppfinning förknippade signifikativa egenheterna generellt konkretiserats, genom en nu föreslagen och i det efterföljande i bilagda ritningar, med figurerna 4 till 10, närmare visad och i den efterföljande beskrivningen närmare beskriven utföringsfonn tillika med lämpliga för närvarande föreslagna processer.

Föreliggande uppfinning bygger således i princip på det förfarande som för ett annat tekniskt område och tillämpning anvlsats i figurerna 1 till 3, och där ett flertal anpassningar krävs för att från denna teknik kunna skapa ett eller flera elektriska kretsarrangemang, som i det efterföljande skall exemplifieras som lO 15 20 25 30 (s 19 ett termoelement, som vid en tillämpning för gasmätning är anpassat att tjäna som en detektor.

Föreliggande uppfinning anvisar därvid att ett första antal av reella, här illustre- rade som tre, nanospår 1e skall vara fyllda med ett första material M1, uppvis- ande goda elektriska egenskaper, för bildande av ett första antal av här be- nämnda första mikrovior, betecknade "V10”, ”V30” och "V50”, i enlighet med vad som principiellt visats i figur 1e.

Uppfinningen anvisar dock att ett andra antal reella nanospår 1e', här illustre- rade som tre, skall vara fyllda med ett andra material M2, uppvisande goda elektriska egenskaper, för bildande av ett andra antal av här benämnda andra mikrovior, betecknade "V20”, ”V40” och "V50", och detta kan då ske i enlighet med vad som principiellt anvisats ifigur 1e, dock med den förutsättningen att de första viorna "V10”, "V30" och ”V50” skall vara täckta och att de andra reella nanospåren skall vara exponerade för tillträde för det andra materialet M2.

Förfarandet och process-stegen förknippade härmed är närmare visade och beskrivna i figurerna 8, 9 och 10 och som skall beskrivs mera i detalj i det efterföljande.

Av betydelse för den illustrerade utföringsformen, enligt föreliggande uppfin- ning, när det gäller ett termoelement 100 är att det första materialet M1 och det andra materialet M2 för nämnda första och andra mikrovior skall vara valda med sinsemellan olika elektriska terrnoegenskaper, för bildande av ett eller flera samordnade eller separerade elektriska terrnoelement, som avger en elektromotorisk kraft (EMK) vid en temperaturdifferens mellan varma (10a) och kalla (10b) lödställen.

Uppfinningen bygger därvid på den insikten att olika metaller uppvisar olika elektriska terrnoegenskaper när de förenas ända mot ända med varandra under en temperaturdifferens. 10 15 20 25 30 20 Uppfinningen bygger således på att från kända experiment låta fastställa öns- kade termoelektriska egenskaper mellan önskade material.

Det till tunnfilmssubstratet 10 ytapplicerade 10a och 10b elektriskt ledande materialet, belagt på båda sidor om tunnfilmssubstratet 10, är fördelat och/eller anpassat för att med hjälp utav en bildad elektrisk ledningsdragning L10, L30 , L50 låta elektriskt sammankoppla första mikrovior "V10”, "V30" och "V50“, tilldelade det första materialet M1, med andra mikrovior "V20”, "\/40” och "V50”, tilldelade det andra materialet M2.

En i seriekopplingen ingående första mikrovia ”V10” och en i seriekopplingen ingående sista mikrovia N50", är samordnade för att bilda ett seriekopplat elektriskt termoelement 100 via anslutningar 101 och 102. lnte bara figur 2 utan även figur 4 illustrerar enbart ett kort avsnitt utav induk- tansen alternativt ett kort avsnitt av det elektriska termoelementet 100 enligt föreliggande uppfinning och det skall underförstås att betydligt större antal mikrovior kan och skall vara seriekopplade med varandra för att bilda ett termoelement 100. intet hindrar att på samma tunnfilmsmaterial 1 bilda ett flertal enskilda serie- kopplade termoelement i enlighet med figur 4. lntet hindra att låta parallellkoppla ett flertal sådana enskilda seriekopplade termoelement 100.

Det i figur 4 visade behandlade tunnfilmssubstratet 10 till ett elektriskt termo- element 100 är anpassat att ingå som en signalmottagare i en för spektralana- lys anpassad detektor.

För en fackman är det uppenbart att ytavsnittet 10a, för det elektriska terrno- elementet 100 kan repeteras på ett tunnfilmssubstrat 10, såsom vid hänvis- ningsbeteckningen 10a', och att därmed två elektriska tennoelement 100 och 100' kan presenteras på ett och samma tunnfilmssubstrat 10 och där dessa 10 15 20 25 30 ( “l l _) Qfx (D LÛ _¿\ 21 termoelement 100 resp. 100' kan användas för olika vågor under en spektral- analys, där ett termoelement 100 kan användas för själva mätningen och ett termoelement 100' kan användas som referensmätning, där båda signalerna tillföres, via nämnda anslutningsledningar, till en elektronisk värdeberäknande krets, av i och för sig känt slag. lnom föreliggandes uppfinnings ram faller, enligt figur 4, att utvalda delar eller hela tunnfilmssubstratets 10, som ett bulkmaterial, yttre yta 10a skall vara be- handlad med tunga accelererade joner för att därigenom skapa förutsätt- ningar för att inte bara utnyttja vissa mikrovior för olika metaller, sammankopp- lade som ett elektriskt termoelement, utan jämväl kunna skapa förutsättningar för att bilda annan elektrisk ledningsdragning och kretsarrangemang, av den tidigare kända formen, inom tunnfilmssubstratet.

Enligt föreliggande uppfinning och dess här anvisade tillämpning krävs att den partiklarna eller jonerna tilldelade kinetiska energin, skall vara så vald att i vart fall 80% av partiklarna med full säkerhet kommer att passera igenom den val- da tjockleken för nämnda tunnfilmssubstrat 10, för att därigenom kunna till- försäkra att mikroviorna blir felfritt genomkopplade.

Eftersom uppflnningen bygger på möjligheter för en seriekoppling utav ett fler- tal mikrovior, med sinsemellan lika eller olika material, krävs för en sådan seriekoppling utav genomgående mikrovior via formad ytrelaterad lednings- dragning en säkerhet för att mikroviorna fullständigt passerar upp eller ned mot ytorna och ger elektrisk kontakt. Även enligt föreliggande uppfinning kommer nämnda reella nanospâr att kunna formas med hjälp av en maskning och där då ett första antal utvalda reella nanospàr, via en vald process, blir fyllda med ett första elektriskt ledan- de material för att bilda första mikrovior.

Ett andra antal utvalda reella nanospàr, via en vald process, skall också bli fyllda dock med ett andra elektriskt ledande material, för att bilda andra vior och där nämnda första vior och där nämnda andra vior är samordnade för att 10 15 20 25 30 F26 006 22 v erbjuda önskade egenskaper när de är sammankopplade som ett elektriskt termoelement och/eller till ett kretsarrangemang.

Sålunda anvisar ävenledes föreliggande uppfinning att ett flertal första mikro- vior och ett flertal andra mikrovior skall vara elektriskt sammankopplade av ett, till den ena av tunnfilmssubstratets två ytor via maskning applicerat, elektriskt ledande material, för bildande utav distinkta ledningstrådar och -dragningar.

Vidare anvisas att ett flertal första mikrovior och ett flertal andra mikrovior skall vara elektriskt sammankopplade av ett, till den andra av tunnfilmssubstratets två ytor via maskning applicerat, elektriskt ledande material för bildande av distinkta ledningstrådar eller -dragningar. lntet hindrar att samtidigt med bildandet utav nämnda ledningstrådar och -dragningar även skapa tvärsgående ledningsdragningar via andra mikrovior inom tunnfilmssubstratet, för att låta dessa vior som ledningsdragning ingå i andra elektriska kretsarrangemang.

Nämnda tunnfilmssubstrat 10 är valt från ett plastmaterial och tilldelat en tjock- lek mellan 200 och 30 pm, företrädesvis mellan 120 och 50 um, för att därige- nom kunna erbjuda ett elektriskt tennoelement av en beskaffenhet som när- mare skall beskrivas i det efterföljande. Tjockleken bör kunna väljas mellan 100 och 75 pm.

Mera speciellt kan nämnda tunnfilmssubstrat 10 utgöras av ett aromatiskt polymermaterial, där en etsning är utförd i alkalisk och/eller oxiderande våt miljö, under utnyttjande av kemiska agenter för bildande av öppna nanospår.

Mera speciellt anges att den kinetiska energin skall vara vald till mellan 200 och 7000MeV per jon, där jonerna med en säkerhet av i varat fall 80% skall kunna passera genom tunnfilmssubstratets 10 tjocklek. lO 15 20 25 30 »za \) 006 23 Nämnda nanotrådar 1d, uppträdande i tunnfilmssubstratet 10, kan bildas med hjälp av ”Coulomb”-explosioner och/eller påföljande termisk transient, som närmare visas och beskrives på sidan 18 i den tidigare angivna publikationen.

Nämnda utvalda latenta genomlöpande nanotrådar eller nanospår 1d behand- las, såsom på känt sätt, för att bilda reella tunnfilmssubstratet 10 genomlöpan- de nanospår och där det för denna behandling kan utnyttjas en natriumhypo- klorit eller kaliumhydroxid innehållande lösning.

Vidare anvisas att nämnda reella genomlöpande öppna nanospår1e, 1e' skall kunna förbehandlas, såsom med etanol, för ett våtgörande av inre spârytor.

Med en hänvisning till figur 5 illustreras där ett temperatur-tids-diagram för temperaturer tilldelade de varma lödställena och temperaturer tilldelade de kalla lödställena vid en termoelektrisk koppling föreslagen för en detektor vid spektralanalys och där en anvisad temperaturdifferensen ”dT” kan betraktas beroende av i vart fall följande faktorer; ljusintensiteten för ljusvågor infallande mot den övre ytan 10a, ljusintensitetens frekvens mellan två på varandra följande pulser, ljusintensitetens stigningskaraktäristika, mikrovians längd ”d” tvärs tunnfilmssubstratet 10, mikrovians tjocklek "t" tvärs tunnfilmssubstratet 10, ”WP-OFF” avståndet mellan intillvarande mikrovior, där avståndet ”a” (figur 3) utgör avståndet mellan viorna ”V2” och ”V3” medan avståndet ”al” utgör avståndet mellan viorna ”V2” och ”V4”, g. värrneövergång uppträdande mellan mikroviorna och bulkmaterialet, h. valt material i bulkmaterialet eller tunnfilmssubstratet 10, i. vald värrneledning från den undre ytan 10b till ett underlag 103, j. antalet reella och parallellkopplade nanospår i resp. mikrovia, k. tjockleken för nämnda reella nanospår.

Utföringsforrnen enligt figur 4 illustrerar och uppenbarar utnyttjandet utav ett antal olika parametrar, var och en anpassad till ett elektriskt termoelement. 10 15 20 25 30 526 006 24 Det ligger i sakens natur att en ökning av mikrovians ”V10” och övriga mikro- viors längd ”d” visserligen kommer att kunna ge en stor signal ”V” men ger även en större fördröjning utav uppträdande temperaturdifferenser, enär en uppträdande värmeökning på ytan 10a skall via en värmeledning mot ytan 10b passera en längre sträcka.

En tjockare mikrovia eller en mikrovia bestående av flera reella nanospår ökar värmeledningen mot ytan 10b.

Ett antal tunnare mikrovior erbjuder större värmeledning mot bulkmaterialet än en tjockare mikrovia med samma tvärsnittsarea. En enda tjock mikrovia ger lägre temperaturgradient än ett antal tunna mikrovior.

En tunnare mikrovia ger högre elektrisk resistansvärde än en tjockare mikro- via.

En större antal mikrovior, sammankopplade i serie på det sätt som föreskrivits, ger en högre utsignal än ett färre antal mikrovior.

En ytterligare parameter, som kan tilldelas villkoren för ett elektriskt termoele- ment, är att en utnyttjad ljuskällas eller lampas tidsrelaterade karaktär kommer att påverka uppträdande temperaturdifferens.

Det har dock visat sig att om en lampa styrs via pulser, varigenom lampan tilldelas en vald frekvens på utsända ljuspulser, så bör denna frekvens väljas till 0,1 sek, vid ett tunnfllmssubstrat med en tjocklek "d" av 100 um.

Ett annat villkor är att mikroviorna bör uppvisa ett på förhand bestämt resis- tansvärde och där detta värde bör vara så låg som möjligt, säg under 100 ohm, dock torde det få accepteras resistansvärden för det elektriska terrno- elementet av upp till eller lika med 30-50kohm. 10 15 20 25 30 526 ÛÛ6 25 Figur 6 illustrerar temperaturdifferensens tidsmässiga utveckling och där denna graf ävenledes kan anses representera utsignalen från det elektriska termoelementet 100. l figur 7 visas en graf över hur höjddimension eller tjockleken "d" för tunnfilms- substratet står i relation till utsignalen från det elektriska termoelementet och relaterat till en repeterlngsfrekvens för utnyttjad ljuskälla eller lampa.

Ett elektriskt termoelement, enligt föreliggande uppfinning, skall med fördel vara konstruerat för ett jämnt antal mikrovior, där halva antalet består av ett första material, såsom metallen M1, och halva antalet består av ett andra ma- terial, såsom metallen M2.

Som en sammanfattning kan nämnas att de reella mikrospåren bör vara så tunna som praktiskt är möjligt och utnyttjat metallmaterial bör ha så dålig ter- misk ledningsförmåga som möjligt.

Materialparen M1 och M2 skall ha en så stor Seebeck-effekt, termoelektrisk effekt eller elektromotorisk kraft (EMK) som möjligt.

Inom uppfinningens ram faller givetvis möjligheter att låta utnyttja elektriskt hel- eller halvledande material i mikroviorna och/eller till ytpartierna 10a resp. 10b för att därvid kunna konstruera olika kretsarrangemang, under utnyttjande av i vart fall två olika material. lntet hindrar att för ledningsdragnlngen längs ytorna 10a resp. 10b välja ett metallmaterial som skiljer sig från det material som utnyttjas i mikroviorna. l figur 8 visas en sekvens liknande den i figur 1 illustrerade, över ett förfarande uppdelat i ett antal process-steg ”A”; ”B” till för att med ett som en tunnfilm strukturerat bulkmaterlal kunna bilda ett termoelement eller annat kretsar- rangemang, under utnyttjandet av i vart fall två, här illustrerat med tre, olika metallmaterial M1; M2 och M3. lO 15 20 25 30 G1 FJ Cfi CD <3 Ö\ 26 Sålunda visar figur 8A att ett bulkmaterial 80, i form av ett tunnfilmsmaterial, utsåttes för en strålning under utnyttjande av partiklar ellerjoner 80a och därmed bildas genomlöpande nanotrådar 80b eller latenta nanospår 80b.

Här behandlas hela överytan 80c för materialet 80 och nanotrådarna 80b blir väl fördelade, enligt känd teknik i samma process-steg.

Figur 8B illustrerar att de i figur 8A bildade nanotrådarna 80b utsättes för en etsningsprocess i ett process-steg, för att skapa reella nanospår 80d.

Här behandlas hela överytan 80c så att bulkmaterialet 80 uppvisar en tät per- forering av reella nanospår 80d.

I figur 8C illustreras att materialet 80, behandlat enligt figur 8B, förses med ett metallskikt 80e i ett ytterligare process-steg.

Figur 8D illustrerar att i ett process-steg appliceras till överytan 80c en fotore- sist, en torr film 80f, med en öppning 80g för att blottlägga tre visade reella nanospår 80h.

Genom ett process-steg, innefattande elektroplätering, appliceras ett metallmaterial M1 så att detta material fyller nanospåren 80h och fördelar sig inom öppningen 809.

Figur 8D visar även att till metallskiktet 80e applicerats en som skyddsfilm tjänande resist 80i.

Figur 8E illustrerar att i ett efterföljande process-steg avlägsnas den torra fil- men 80f och till överytan 80c appliceras en fotoresist, en torr film 80f, med en öppning 80g' för att blottlägga tre andra visade reella nanospår 80h”.

Genom ett repeterat process-steg, innefattande elektroplätering, appliceras ett metallmaterial M2 så att detta material fyller nanospåren 80h' och fördelar sig inom öppningen 80g'. 10 15 20 25 30 27 Figur 8F avser att illustrera att filmen 80t' har tagits bort i ett process-steg och i ett efterföljande process-steg appliceras till överytan 80c en ny fotoresist 80j, en torr film, med en öppning 80k, för att blottlägga de fyllda nanospåren 80h resp., 80h' som mikrovior, och via elektroplätering appliceras ett metallmaterial M3, som bildar erforderlig ledningsdragning, såsom den med ”L10" beteckna- de.

Figur 8F avser även att illustrera att metallskiktet 80e och skyddsfilmen 80i' har tagits bort i ett process-steg och i ett efterföljande process-steg appliceras till underytan 80e' en ny fotoresist 80j', en torr film, med en öppning 80k”. för att blottlägga de fyllda nanospåren 80h resp.. 80h' som mikrovior, och via elektroplätering appliceras ett metallmaterial M3, som bildar erforderlig led- ningsdragning, såsom den med ”L30'” i figur 4 betecknade.

Figur 8G visar att i ett process-steg har fotoresisterna 80j och 80j' avlägsnats och därmed föreligger ett kretsarrangemang (100), med mikrovior och led- ningsdragning på ovansidan 80c och undersidan 80c' tunnfilmen 80, elektriskt förenade med varandra.

Materialen M1; M2, M3 och M4 kan inom andra utföringsformer väljas lika från metallmaterial med elektriskt ledande egenskaper eller sinsemellan olika från materialet med olika elektrisk ledande egenskaper och/eller från material upp- visande elektriskt semiledande egenskaper.

Figur 8G illustrerar vidare att vissa reella nanospår 80m, 80m' som inte täcks av metallmaterial, kan tjäna som luftventilerande och kylande kanaler.

I fig ur 9 visas en sekvens, liknande den i figur 8 illustrerade, över ett förfaran- de uppdelat i ett antal process-steg "A"; ”B” till ”F” för att med ett som en tunn- film strukturerat bulkmaterial kunna bilda ett termoelement eller annat kretsar- rangemang under utnyttjandet av i vart fall två, här illustrerat med tre, olika metallmaterial M1; M2 och M3. 10 15 20 25 30 526 006 28 Sålunda visar figur 9A att ett bulkmaterial 80, i form av ett tunnfilmsmaterial, utsättes för en strålning under utnyttjande av partiklar eller joner 80a och därmed bildas genomlöpande nanotrådar 80b eller latenta nanospår 80b.

Här behandlas hela överytan 80c för materialet 80 och nanotrådarna 80b blir väl fördelade enligt känd teknik i samma process-steg.

Figur 9B illustrerar att, de i figur 9A bildade, nanotrådarna 80b täckes av en fotoresist 80f och via öppningar 809 utsättes de för en etsningsprocess i ett process-steg enligt figur 9C, för att skapa reella nanospår 80d.

Här behandla enbart utvalda delar av överytan 80c så att bulkmaterialet 80 uppvisar en vald perforering av reella nanospår 80d. l figurerna 9B och 9C illustreras att materialet 80 försetts med ett metallskikt 80e i ett ytterligare process-steg.

Figur 9D illustrerar att i ett process-steg appliceras till överytan 80c en fotore- sist, en torr film 80f, med en öppning 809 för att blottlägga tre visade reella nanospår 80h.

Genom ett process-steg, innefattande elektroplätering, appliceras ett metall- material M1 så att detta material fyller nanospåren 80h och fördelar sig inom öppningen 80g.

Figur 9E illustrerar att i ett efterföljande process-steg avlägsnas den torra filmen 80f och till överytan 80c appliceras en fotoresist, en torr film 80f” med en öppning 80g', för att blottlägga tre andra visade reella nanospår 80h'.

Genom ett repeterat process-steg innefattande elektroplätering appliceras ett metallmaterial M2 så att detta material fyller nanospåren 80h och fördelar sig inom öppningen 809”. 10 15 526 006 29 Process-steg illustrerade tidigare enligt figur 8F och 8G följer på figur 9F och är därför inte visade.

Figur 10 avser att illustrera att strålningen från jonen 80a sker genom en maskning, så att enbart latenta nanospår och nanotrådar 80b bildas inom de ytavnsitt som, efter de ovan beskrivna process-stegen, skall bilda mikrovior. Även om uppfinningen illustreras i anslutning till ett terrnoelement är det up- penbart att denna teknik skulle kunna utnyttjas även för andra detektorer, så- som IR-detektorer, såsom rörelsedetektor och liknande.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för uppfinnings- tanken illustrerad i efterföljande patentkrav.

Speciellt bör beaktas att varje visad enhet kan kombineras med varje annan visad enhet inom ramen för att kunna ernå önskad teknisk funktion.

Claims (31)

10 15 20 25 30 ut l* J (n CD CD O\ 30 Patentkrav

1. Ett behandlat tunnfilmssubstrat, för bildande av ett kretskort, med ett fler- tal tunnfilmssubstratet genomgående och utefter frånriktade ytor elektriskt för- bundna mikrovior, för att därigenom bilda en elektrisk krets, däri vart fall vissa utvalda ytavsnitt för nämnda tunnfilmssubstrat är behandlade med accelerera- de partiklar, för att dänned skapa nanotrådar eller latenta, nämnda tunnfilms- substrat genomlöpande, nanospår, och där utvalda latenta genomlöpande nanospår är behandlade, såsom på känt sätt, för att bilda reella, tunnfilms- substratet genomlöpande, nanospår, varjämte nämnda reella nanospår, på i och för sig känt sätt, är fyllda med ett material, uppvisande valda elektriskt ledande egenskaper, för bildande av genomgående mikrovior, och där ett flertal av dessa genomgående mikrovior är elektriskt sammankopplade med hjälp av ett eller två, till tunnfilmssubstratets frånriktade ytor applicerat, mate- rial, uppvisande valda elektriskt ledande egenskaper, varvid ett första antal av nämnda reella nanospår är fyllda med ett första material (M1), uppvisande valda elektriska egenskaper, för bildande av ett första antal av här benämnda första vior (V10, V30, V50), medan ett andra antal av nämnda reella nanospår är fyllda med ett andra material (M2), uppvisande valda elektriska egenskaper, för bildande av ett andra antal av här benämnda andra vior (V20, V40, V60), kännetecknat därav, att det första materialet (M1) och det andra materialet (M2) för utvalda första och andra vior (V10-V60) är valda med sinsemellan olika elektriska egenskaper, att det till tunnfilmssubstratet ytapplicerade mate- rialet, belagt på båda sidor om tunnfilmssubstratet, är fördelat och/eller anpas- sat för att elektriskt låta sammankoppla första vior med andra vior och att en i en seriekoppling ingående första via (V10) och en i seriekopplingen ingående sista via (V60) är samordnade för erbjudande av ett elektriskt termoelement och/eller ett kretsarrangemang.

2. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att det uppvisar egenskaper förknippade med ett termoelement och är anpas- sat att ingå som en signalmottagare i en för spektralanalys anpassad detektor.

3. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, 10 15 20 25 30 (Ti 96 006 31 att hela tunnfilmssubstratets yttre yta är behandlad med tunga accelererade joner.

4. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att en partiklarna eller jonerna tilldelad kinetisk energi är så vald att i vart fall 80% av partiklarna med säkerhet kommer att passera igenom nämnda tunn- filmssubstrat.

5. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nämnda reella nanospår är formade med hjälp av en maskning.

6. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att första utvalda reella nanospår, via en vald process, är fyllda med ett första material, för att bilda första vior.

7. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att andra utvalda reella nanospår, via en vald process, är fyllda med ett andra material, för att bilda andra vior.

8. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att ett flertal första vior och ett flertal andra vior är elektriskt sammankopplade av ett, till den ena av tunnfilmssubstratets två ytor via maskning applicerat, material.

9. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att ett flertal första vior och ett flertal andra vior är elektriskt sammankopplade av ett, till den andra av tunnfilmssubstratets två ytor via maskning applicerat, material.

10. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att latenta genomlöpande nanospår består initialt av samordnade nanotrådar formade inom bulkmaterialet, i form av nanotrådar av anisotropt material, som är känsligt mot kemisk etsning för bildande av reella nanospår. 10 15 20 25 30 526 006 32

11. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nämnda tunnfilmssubstratet är valt från ett plastmaterial och tilldelar en tjocklek mellan 200 och 30 um

12. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1 eller 11, kännetecknat därav, att nämnda tunnfilmssubstrat utgöres av ett aromatiskt polymermate- rial, där en etsning är utförd i alkallsk och/eller oxlderande våt miljö under ut- nyttjande av kemiska agenter för bildande av öppna reella nanospår.

13. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att en kinetisk energi är vald till mellan 200 och 7000MeV per jon.

14. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nämnda nanotrådar är skapade med hjälp av ”Coulomb”-explosioner och/eller via en termisk transient.

15. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att behandlingen av latenta genomlöpande nanospår är utförd med en nat- riumhypoklorit eller kaliumhydroxid innehållande lösning.

16. Behandlat tunnfilmssubstrat enligt patentkravet1 eller 15, kännetecknat därav, att nämnda formade reella genomlöpande öppna nanospår förbehand- las, såsom med etanol, för ett våtgörande av inre spårytor.

17. En metod för att låta behandla ett tunnfilmssubstrat, för att därav låta framställa ett kretskort, med ett flertal tunnfilmssubstratet genomgående och utefter frånriktade ytor elektriskt förbundna mikrovior, för att bilda en elektrisk krets, där; a; i vart fall vissa utvalda ytavsnitt för tunnfilmssubstratet behandlas med accelererade partiklar, såsom iforrn av joner, b; att hastigheten för nämnda partiklar, när de träffar utvalt ytavsnitt, och par- tiklarnas massa skall sinsemellan vara så anpassade till sådana värden att den partiklarna tillhöriga kinetiska energin blir vald så att i vart fall några par- 10 15 20 25 30 ("i FJ |J\ -D ffi k¿\ 33 tiklar, med full säkerhet, kommer att passera igenom nämnda tunnfilmssubs- trat, för att därmed låta bilda nanotrådar eller latenta, nämnda tunnfilmssubst- rat genomlöpande, nanospår, c; att utvalda latenta genomlöpande nanospår behandlas, såsom på känt sätt, för att bilda reella, tunnfilmssubstratet genomlöpande, nanospår, d; att nämnda reella nanospår, på i och för sig känt sätt, fylles med ett mate- rial, uppvisande valda elektriskt ledande egenskaper, för bildande av nämnda genomgående mikrovior, e; och att ett flertal av dessa genomgående mikrovior sammankopplas elekt- riskt med hjälp av ett eller två, till tunnfilmssubstratets frånriktade ytor applice- rat, material, uppvisande valda elektriskt ledande egenskaper, varvid ett första antal av nämnda reella nanospår fylles med ett första material (M1), uppvisande valda elektriska egenskaper, för bildande av ett första antal av här benämnda första vior (V10, V30, V50), medan ett andra antal av nämnda reella nanospår fylles med ett andra material (M2), uppvisande valda elektris- ka egenskaper, för bildande av ett andra antal av här benämnda andra vior (V20, V40, V60), kännetecknad därav, att det första materialet (M1) och det andra materialet (M2) för utvalda första och andra vior (V10-V60) väljes med sinsemellan olika elektriska egenskaper, att det till tunnfilmssubstratet ytapplicerade materialet, belägges på båda sidor om tunnfilmssubstratet, och fördelas och/eller anpassas för att elektriskt låta sammankoppla första vior, tilldelade det första materialet, med andra vior, till- delade det andra materialet, och att en i en seriekoppling ingående första via (V 1 0) och en i seriekopplingen ingående sista via (V60) samordnas för erbju- dande av ett elektriskt termoelement och/eller ett kretsarrangemang.

18. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under ”a” hela tunnfilmssubstratets yttre yta behandlas med tunga accelererade joner. 10 15 20 25 30 C"'l FJ _,\ CU CD Qx 34

19. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under ”b” väljes partiklarna eller jonerna tilldelad kinetisk energi så att i vart fall 80% av partik- larna med säkerhet kommer att passera igenom nämnda tunnfilmssubstrat.

20. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under ”c” formas nämnda reella nanospår med hjälp av en maskning.

21. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under ”d” fylles utvalda reella nanospår, via en vald process, med ett första material, för att bilda första vior.

22. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under "d" fylles utvalda reella nanospår, via en vald process, med ett andra material, för att bilda andra vior.

23. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under "e” sam- mankopplas ett flertal första vior och ett flertal andra vior elektriskt av ett, till den ena av tunnfilmssubstratets två ytor via maskning applicerat, material.

24. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under ”e” sam- mankopplas ett flertal första vior och ett flertal andra vior elektriskt av ett, till den andra av tunnfilmssubstratets två ytor via maskning applicerat, material.

25. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under ”b” bildade latenta genomlöpande nanospår består initialt av samordnade nanotrådar, for- made inom ett bulkmaterial, i form av anisotropt material, som är känsligt mot kemisk etsning för bildande av reella nanospår.

26. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att nämnda tunn- filmssubstratet väljes från ett plastmaterial och tilldelad en tjocklek mellan 200 och 30 pm

27. Metod enligt patentkravet 17 eller 26, kännetecknad därav, att nämnda tunnfilmssubstrat väljes från ett aromatiskt polymermaterial, där en etsning 10 15 C V1 l” J x J\ ÖJ CD «,,“\ 35 utföres i alkalisk och/eller oxiderande våt miljö under utnyttjande av kemiska agenter för bildande av öppna reella nanospår.

28. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under "b" väljes den kinetiska energin till mellan 200 och 7000MeV per jon.

29. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under ”b” skapas nämnda nanotrådar med hjälp av ”Coulomb”-explosioner och/eller via en ter- misk transient.

30. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att under ”c” skapas en behandling av latenta genomlöpande nanospår med hjälp av en natrium- hypoklorit eller kaliumhydroxid innehållande lösning.

31. Metod enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att nämnda under ”c” formade reella genomlöpande öppna nanospår förbehandlas, såsom med etanol, för ett våtgörande av inre spårytor.