WO1998047327A1 - Substrat mit leiterbahnvernetzung und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Substrat mit leiterbahnvernetzung und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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WO1998047327A1
WO1998047327A1 PCT/EP1998/002025 EP9802025W WO9847327A1 WO 1998047327 A1 WO1998047327 A1 WO 1998047327A1 EP 9802025 W EP9802025 W EP 9802025W WO 9847327 A1 WO9847327 A1 WO 9847327A1
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interconnect
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Michael Polus
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Michael Polus
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/105—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by conversion of non-conductive material on or in the support into conductive material, e.g. by using an energy beam

Definitions

  • the invention relates to a substrate with interconnect interconnection, which has a surface and an interior of the body which is inherently electrically non-conductive and can be made electrically conductive using high-energy radiation, in which two interconnects which are transverse to one another form a 2-dimensionally interconnected interconnect structure, and in which the path generation through the high energy radiation.
  • the invention also relates to a method for producing this substrate with conductor crosslinking.
  • the substrate is a carrier body or a solid mass.
  • the conductor track is electrically conductive.
  • the networking is provided by a plurality of meeting points of interconnects running transversely to one another.
  • the unit or entirety of substrate and interconnect interconnection is referred to here as an electrical network or circuit module.
  • a layer is provided, which in turn is applied again to a carrier material and which is formed by a polymer which is exposed to radiation with a high energy density, preferably laser radiation "changes from an electrically nonconductive state to an electrically good conductive state".
  • the conductor tracks are only provided on the surface, their cross section being more or less deep.
  • the conductor tracks on the surface of the substrate become smaller
  • the outside is covered with an insulating cover layer, only a 2-dimensionally cross-linked conductor track structure is provided on the surface, only the surface being exposed to high-energy radiation.
  • the substrate according to the invention, provided with interconnect interconnection solves this problem, characterized in that inside the body two interconnected 2-dimensional interconnect structures are interconnected to form a 3-dimensionally interconnected interconnect structure, the interior of the body generating the traces of 3-dimensional interconnectivity being irradiated with high energy.
  • interconnect interconnection In the case of the substrate provided with interconnect interconnection according to the invention, a very considerably increased number of different interconnections can be realized because the interconnects and the meeting points are laid into the substrate and distributed in the space occupied by the substrate.
  • 3-dimensional networking is not only meant that conductor tracks run in three spatial dimensions and meeting points are distributed in a 3-axis coordinate system, but also that a higher degree of networking is given inside the body of the substrate.
  • the 3-dimensional networking is achieved in a simplified manner and is implemented in a simplified manner with miniaturization, since the third dimension of the networking is also generated with the aid of high-energy radiation.
  • Each conductor track is insulated from the outside in the interior of the substrate by its electrically non-conductive regions.
  • the conductor tracks are, for example, wire-like or elongated or also flat.
  • the meeting ends conductor tracks are, for example, at 90 ° or other "angle to each other.
  • the a 2-dimensional cross-linked conductor track structure extends within the body, for example, along a spherical shell surface, so that fail sites are indeed distributed in three coordinate directions of space, but not a 3-dimen- sional It is possible to use a substrate designed according to the invention additionally to be provided on the surface with a 2-dimensional networked conductor structure.
  • sheets of tracks are not generated arbitrarily, but each track is controlled, e.g. Controlled precisely positioned by means of a computer, so that a very specific or predetermined internal, 3-dimensional networked path structure is created.
  • the material of the substrate and the type of high-energy radiation are generally selected and matched to one another in such a way that the radiation converts the material itself from a non-conductive state to a conductive state.
  • the 3-dimensionally crosslinked webs to be created as channels or cavities in the interior of the body by means of high-energy radiation, and for the walls of these channels or cavities to be subsequently provided with an electrically conductive layer.
  • a material of the substrate and a type of high-energy radiation in which the energy density and thus the radiation effectiveness of the high-energy beam decrease with the path in the substrate becoming longer.
  • things can be arranged so that the conversion of the material to the conductive state occurs to the same extent whenever there is a minimum energy density and does not increase to the extent when the effective energy density is greater than the minimum energy density .
  • the substrate of the type mentioned at the beginning which is provided with interconnect interconnection, falls into a technical subject area, which is also documented by the following prior publications: DE-OS 0 230 128; DE-OS 0 539 205; DE-OS 0 678 923, DE-OS 0 445 040; and DE-OS 0 546 824. To understand the invention, reference is also made to these prior publications.
  • the substrate according to the invention it is particularly expedient and advantageous if substances are additionally mixed into a base material which promote the properties relating to the electrical conductivity inside the body. Special mixtures of substances are therefore provided or certain substances are specifically mixed into a base material in order to achieve special properties. For example, by adding gallium compounds, the signal speed of the electrons in the conductive conductor structure is increased.
  • volume areas inside the body whose material composition is different on the composition of the material adjacent to these volume areas.
  • material compositions There are deliberately inhomogeneous material relationships.
  • electronic components or components can be manufactured better than in the adjacent material, in which only pure webs are produced.
  • the 3-dimensionally networked conductor track structure contains a circuit of the same design several times. Since a lot of conductor structure can be accommodated in a small space in the substrate according to the invention, it is easily possible to use the same circuit several times, e.g. twice to provide and means to automatically switch from a first circuit to a second same circuit when the first circuit becomes inoperative. The invention therefore allows increased security requirements to be met.
  • the material inside is provided with small cavities free of this material, at each of which two conductor tracks end and which are filled with a substance which is not electrically conductive per se and which is subject to certain voltage conditions Conductor tracks become electrically conductive.
  • the small cavities or caverns which are filled with the substance e.g. is a liquid or a gel and is initially not electrically conductive.
  • the electrical conductivity is generated as required by applying a voltage, e.g. an electrocrystallization takes place, which results in an electrically conductive crystal mass.
  • the invention further consists in a method of the type mentioned at the outset, which is characterized in that at least two focused beams of high-energy radiation meet in the body in a focussing manner and the meeting point is moved to produce the 3-dimensionally networked conductor track structure.
  • Working with focused rays that focus on the inside of a body is known per se in medical technology.
  • the focussing meeting point inside the body of the substrate is allowed to wander in such a way that the desired 3-dimensional networked conductor structure is created.
  • the invention then consists in a method of the type mentioned at the outset, which is characterized in that the substrate is formed in layers by applying a layer in each case to a preceding layer, and each layer is formed on the respective surface with the production of a conductor track structure by means of the high energy radiation is treated.
  • This facilitates the generation of the conductor track structure in the respective layer surface and only requires that the high-energy radiation penetrate into the substrate material to the extent that the uppermost layer can be penetrated completely and the layer below it only partially.
  • the layered structure makes it easier to produce the embodiment in which there are volume regions whose material composition is different from that of the material adjoining these volume regions.
  • the 3-dimensional networked conductor track structures generally have electronic components. These components are e.g. Resistors, capacitors, transistors or diodes.
  • the invention consists in a method of the type mentioned at the outset, which is characterized in that high-energy radiation techniques for producing such electronic components on body surfaces are used to produce electrical components inside the body. These techniques allow the formation of a conductor track structure both inside the body of a full (non-layered) substrate and in the case of layered construction on the respective layer surface. High-energy radiation techniques for producing electrical components on body surfaces are known per se.
  • FIG. 1 is a perspective view of a first substrate with interconnect interconnection
  • FIG. 2 shows a perspective view of a second substrate with interconnect interconnection
  • FIG. 3 shows a perspective view of part of a third substrate with interconnect interconnection
  • Fig. 4 is a perspective view of a third substrate
  • Fig. 5 is a perspective view of part of a layered substrate under construction.
  • a substrate 1 has cuboidal outer dimensions and thus a surface 2, which is composed of six rectangular planar surfaces.
  • conductor tracks 3 are provided which are elongated in a wire-like manner; 2, conductor tracks 4 are provided, which are designed to protrude over a large area.
  • two conductor tracks 3 form a meeting point 5 which is narrowly delimited; 2 each two conductor tracks 4 form a meeting place 6, which is linearly elongated.
  • Each conductor track 3, 4 ends with a terminal 7 on the surface 2.
  • the four meeting points places 5 in Fig. 1 and the three meeting points 6 in Fig. 2 each form an internal three-dimensional network of the conductor tracks. At the meeting points 5, 6, either one conductor path meets another and ends there, or two conductor paths cross.
  • electronic components 8 which are an ohmic resistor R, a capacitor C or a transistor T, are introduced into the substrate 1 or the basic mass.
  • the components 8 are located at the meeting points 5 of the conductor tracks.
  • 3 schematically illustrates an electrical network or a circuit module which is equipped with electronic components 8 at the meeting points of conductor tracks.
  • a rectangular volume region 9 is shown, the material of which is different from the adjacent material 10. Furthermore, a cavity 11 is indicated, which is filled with a substance 12 and on which two conductor tracks 13 end.
  • beams 14 which are bundled on two opposite sides of the substrate 1 are sent into the interior of the body and overlap at a focussing meeting point 15. The sum of the energy of the two bundled beams results in a high-energy voltage, which can be used to generate conductor track structures inside the body.
  • 5 shows two layers 16 of a substrate placed on top of one another, each of which has conductor track structures 18 on their surfaces 17, which have become a 3-dimensional networked conductor track structure as a result of layer-crossing track pieces 19.

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Abstract

Es gibt ein Substrat mit Leiterbahnvernetzung, das eine Oberfläche und ein Körperinneres aufweist, das an sich elektrisch unleitend und unter Einsatz von Hochenergiebestrahlung elektrisch leitend machbar ist, bei dem zwei zueinander quere Leiterbahnen eine 2-dimensional vernetzte Leiterbahnstruktur bilden, und bei dem die Bahnerzeugung durch die Hochenergiebestrahlung erfolgt ist. Dabei ist es erwünscht, wenn die Zahl der Vernetzungsmöglichkeiten vergrößert ist. Dies ist erreicht, indem im Körperinneren zwei je 2-dimensional vernetzte Leiterbahnstrukturen zu einer 3-dimensional vernetzten Leiterbahnstruktur (3, 5) vernetzt sind, wobei das Körperinnere die Bahnen (3) der 3-dimensionalen Bahnvernetzung erzeugend hochenergiebestrahlt ist. Bei diesem mit Leiterbahnvernetzung versehenen Substrat ist eine ganz erheblich vergrößerte Anzahl von verschiedenen Vernetzungen verwirklicht, weil die Leiterbahnen und die Treffstellen in das Substrat hineinverlegt und in dem vom Substrat besetzten Raum verteilt sind.

Description

Titel: Substrat mit Leiterbahnvernetzung und Verfahren zu dessen Herstellungo
Beschreibung o
Die Erfindung betrifft ein Substrat mit Leiterbahnvernetzung, das eine Oberfläche und ein Körperinneres aufweist, das an sich elektrisch unleitend und unter Einsatz von Hochenergiebestrahlung elektrisch leitend machbar ist, bei dem zwei zueinander quere Leiterbahnen eine 2-dimensional vernetzte Leiterbahnstruktur bilden, und bei dem die Bahnerzeugung durch die Hochenergiebestrahlung erfolgt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieses Substrats mit Leite rbahnvernetzun 'ös.'
Das Substrat ist ein Trägerkörper bzw. eine feste Masse. Die Leiterbahn ist elektrisch leitend. Die Vernetzung ist gegeben durch eine Mehrzahl von Treffstellen von quer zueinander verlaufenden Leiterbahnen. Die Einheit bzw. Gesamtheit von Substrat und Leiterbahnvernetzung wird hier als elektrisches Netzwerk oder Schaltkreismodul bezeichnet.
Bei einem bekannten (EP-OS 0 288 8C7) mit Leiterbahnvernetzung versehenen Substrat ist eine Schicht vorgesehen, die ihrerseits wieder auf einem Trägermaterial aufgebracht ist und die von einem Polymer gebildet ist, das dort, wo es mit Strahlung hoher Energiedichte, vorzugsweise Laserstrahlung beaufschlagt wird, von einem elektrisch nicht leitenden Zustand in einen elektrisch gut leitenden Zustand "wechselt. Bei dem bekannten Substrat sind die Leiterbahnen nur an der Oberfläche vorgesehen, wobei sie ihrem Querschnitt nach mehr oder weniger tief sind. Die an der Oberfläche des Substrats befindlichen Leiterbahnen werden nach außen hin mit einer isolierenden Deckschicht überzogen. Es ist nur eine 2-dimensional vernetzte Leiterbahnstruktur an der Oberfläche vorgesehen, wobei nur die Oberfläche bahnerzeugend hochenergiebestrahlt ist.
Bei der bekannten oberflächlichen nur 2-dimensionalen Leiterbahnvernetzung sind die Vernetzungsmöglichkeiten beschränkt. Wenn man z.B. eine Leiterbahnvernetzung entlang einem Liniengitter von zwei zueinander rechtwinkeligen Gruppen von zueinander parallelen Linien herstellt, dann sind die Vernetzungsmöglichkeiten zum einen durch die zur Verfügung stehende Fläche begrenzt und zum anderen dadurch begrenzt, daß quer zu einem Bahnabschnitt, der frei von Treffstellen bleiben soll, Leiterbahn nicht verlaufen kann. Es ist durch die Praxis bekannt, Leiterplatten mit gedruckten Schaltungen aufeinan- derzuschichten und die Leiterbahnstruktur der einen Leiterplatte an mehreren Stellen mit der Leiterbahnstruktur der benachbarten Leiterplatte durch Verlegen von Leiterdrähten zu verbinden, die durch Leiterplatte hindurchtreten. Hierdurch sind zwei 2-dimensional vernetzte Leiterbahnstrukturen zu einer 3-dimensional vernetzten Leiterbahnstruktur vernetzt. Diese mechanische Verbindung von 2-dimensiona- len Leiterbahnstrukturen einer plattenmäßigen Schichtung ist in der Herstellung aufwendig und läßt die an sich gewünscht Miniaturisierung von elektrischen Netzwerken bzw. Schaltkreismodulen nicht zu.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein mit Leiterbahnvernetzung versehenes Substrat der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Zahl der Vernetzungsmöglichkeiten vergrößert, d.h. bei dem mehr Möglichkeiten zur Vernetzung bzw. zum Vorsehen von Treffstellen zur Verfügung gestellt sind. Das erfindungsgemäße, mit Leiterbahnvernetzung versehene Substrat ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß im Körperinneren zwei je 2-dimensional vernetzte Leiterbahnstrukturen zu einer 3-dimensional vernetzten Leiterbahnstruktur vernetzt sind, wobei das Körperinnere die Bahnen der 3-dimensionalen Bahnvernetzung erzeugend hochenergiebestrahlt ist.
Bei dem erfindungsgemäß mit Leiterbahnvernetzung versehenen Substrat läßt sich eine ganz erheblich vergrößerte Anzahl von verschiedenen Vernetzungen verwirklichen, weil die Leiterbahnen und die Treffstellen in das Substrat hineinverlegt und in dem vom Substrat besetzten Raum verteilt sind. Mit 3-dimensionaler Vernetzung ist nicht allein gemeint, daß Leiterbahnen in drei räumlichen Dimensionen verlaufen und Treffstellen in einem 3-achsigen Koordinatensystem verteilt sind, sondern auch, daß im Körperinneren des Substrats ein höherer Grad der Vernetzung gegeben ist. Die 3-dimensionale Vernetzung ist vereinfacht erreicht und wird vereinfacht unter Miniaturisierung verwirklicht, da auch die dritte Dimension der Vernetzung mit Hilfe der Hochenergiebestrahlung erzeugt wird. Jede Leiterbahn ist im Inneren des Substrats durch dessen elektrisch nicht leitenden Bereiche nach außen hin isoliert.
Die Leiterbahnen sind z.B. drahtähnlich bzw. langgestreckt oder auch flächig ausgebildet. Die sich treffenden Leiterbahnen stehen z.B. unter 90° oder einem anderen "Winkel zueinander. Die eine 2-dimensional vernetzte Leiterbahnstruktur verläuft im Körperinneren z.B. entlang einer Kugelschalenfläche, so daß Treffstellen zwar in drei Koordinatenrichtungen des Raums verteilt sind, aber keine 3-dimen- sionale Vernetzung bilden. Es ist möglich, ein erfindungsgemäß gestaltetes Substrat zusätzlich an der Oberfläche mit einer 2-dimensional vernetzten Leiterbahnstruktur zu versehen.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen, mit Leiterbahnvernetzung versehenen Substrats werden nicht Scharen von Bahnen beliebig erzeugt, sondern wird jede Bahn gesteuert, z.B. mittels Computer gesteuert genau positioniert, so daß eine ganz bestimmte bzw. vorgegebene innerkörperliche, 3-dimensional vernetzte Bahnstruktur entsteht. Das Material des Substrats und die Art der Hochenergiestrahlung sind in der Regel so gewählt und aufeinander abgestimmt, daß die Strahlung das Material selbst von einem nicht leitenden Zustand in einen leitenden Zustand umwandelt. Es ist aber auch machbar, daß die 3-dimensional vernetzten Bahnen im Körperinneren mittels der Hochenergiebestrahlung als Kanäle bzw. Höhlungen geschaffen werden und daß die Wandungen dieser Kanäle bzw. Höhlungen nachträ *g&l'ich mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen werden.
Es gibt z.B. ein Material des Substrats und eine Art der Hochenergiebestrahlung, bei denen die Energiedichte und damit die Strahlungswirksamkeit des Hocheτiergie- strahls mit länger werdendem Weg im Substrat abnimmt. In diesem Fall kann man die Dinge so einrichten, daß die Umwandlung des Materials in den leitenden Zustand stets dann im gleichen Ausmaß eintritt, wenn ein Energiedichtemindest- wert gegeben ist, und sich im Ausmaß nicht erhöht, wenn die wirksame Energiedichte größer ist als der Energiedichtemindestwert.
Das mit Leiterbahnvernetzung versehene Substrat der eingangs genannten Art fällt in ein Techniksachgebiet, das auch durch folgende Vorveröffentlichungen dokumentiert wird: DE-OS 0 230 128; DE-OS 0 539 205; DE-OS 0 678 923, DE-OS 0 445 040; und DE-OS 0 546 824. Zum Verständnis der Erfindung wird auch auf diese Vorveröffentlichungen verwiesen.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es bei dem erfindungsgemäßen Substrat, wenn in ein Grundmaterial zusätzlich Stoffe hineingemischt sind, welche die Eigenschaften betreffend die elektrische Leitfähigkeit im Körperinneren fördern. Es werden also besondere Mischungen von Stoffen vorgesehen bzw. bestimmte Stoffe gezielt in ein Grundmaterial hineingemischt, um besondere Eigenschaften zu erreichen. Z.B. wird durch Beimischen von Galliumverbindungen die Signalgeschwindigkeit der Elektronen in der leitfähig gemachten Leiterbahnstruktur erhöht.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn im Körperinneren Volumenbereiche vorhanden sind, deren Materialzusammensetzung verschieden ist von der Zusammensetzung des an diese Volumenbereiche angrenzenden Materials. Es liegen gezielt inhomogene Materialverhältnisse vor. In den Volumenbereichen verschiedener Materialzusammensetzung lassen sich z.B. elektronische Bauteile bzw. Bauelemente besser herstellen als in dem angrenzenden Material, in dem nur reine Bahnen erzeugt werden.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die 3-dimensional vernetzte Leiterbahnstruktur einen Schaltkreis in gleicher Ausbildung mehrfach enthält. Da bei dem erfindungsgemäßen Substrat auf geringem Raum sehr viel Leiterbahnstruktur untergebracht werden kann, ist es ohne weiteres möglich, den gleichen Schaltkreis mehrfach, z.B. zweifach, vorzusehen, und Einrichtungen vorzusehen, um von einem ersten Schaltkreis automatisch auf einen zweiten gleichen Schaltkreis umzuschalten, wenn der erste Schaltkreis funktionsunfähig wird. Die Erfindung läßt es also zu, gesteigerte Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn das Material im Inneren mit von diesem Material freien kleinen Höhlungen versehen ist, an denen jeweils zwei Leiterbahnen enden und die mit einer Substanz gefüllt sind, die an sich nicht elektrisch leitend ist und durch bestimmte Spannungsverhältnisse an den Leiterbahnen elektrisch leitend wird. Es liegt eine sogenannte Bedarfsvernetzung vor. Hierzu sind in dem Substrat-Grundmaterial die kleinen Höhlungen bzw. Cavernen ausgespart, die mit der Substanz gefüllt sind, die z.B. eine Flüssigkeit oder ein Gel ist und die zunächst nicht elektrisch leitfähig ist. Die elektrische Leitfähigkeit wird nach Bedarf durch Anlegen einer Spannung erzeugt, indem z.B. eine Elektro- kristallisation erfolgt, die eine elektrisch leitende Kristallmasse ergibt.
Die Erfindung besteht weiterhin in einem Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens zwei gebündelte Strahlen der Hochenergiebestrahlung sich im Körperinneren fokussierend treffen und die Treffstelle unter Erzeugung der 3-dimensional vernetzten Leiterbahnstruktur bewegt wird. Das Arbeiten mit sich in einem Körperinneren fokussierend treffenden gebündelten Strahlen ist in der Medizintechnik an sich bekannt. Man läßt die fokus- sierende Treffstelle im Körperinneren des Substrats solche Wege wandern, daß die gewünschte 3-dimensional vernetzte Leiterbahnstruktur entsteht.
Die Erfindung besteht sodann in einem Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Substrat durch Auftragen jeweils einer Schicht auf eine vorhergehende Schicht schichtweise gebildet wird und jede Schicht an der jeweiligen Oberfläche unter Erzeugung von Leiterbahnstruktur mittels der Hoch- energiebestrahlung behandelt wird. Dies erleichtert die Erzeugung von Leiterbahnstruktur in der jeweiligen Schicht-Oberfläche und verlangt nur insoweit ein Eindringen der Hochenergiebestrahlung in Substratmaterial, als die oberste Schicht vollständig und die darunterliegende Schicht nur teilweise zu durchdringen ist. Der schichtweise Aufbau läßt es vereinfacht zu, die Ausführungsform zu erzeugen, bei der Volumenbereiche vorhanden sind, deren Materialzusammensetzung verschieden ist von der des an diese Volumenbereiche angrenzenden Materials.
Die 3-dimensional vernetzten Leiterbahnstrukturen weisen in der Regel elektronische Bauteile bzw. Bauelemente auf. Diese Bauteile sind z.B. Widerstände, Kondensatoren, Transistoren oder Dioden. Die Erfindung besteht in diesem Zusammenhang in einem Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Erzeugung von elektrischen Bauteilen im Körperinneren Hochenergiebestrahlung-Techniken zur Erzeugung solcher elektronischer Bauteile an Körperoberflächen angewendet werden. Diese Techniken lassen sowohl im Körperinnern eines vollen (nicht geschichteten) Substrats als auch bei schichtweisem Aufbau an der jeweiligen Schichtoberfläche die Erzeugung von Leiterbahnstruktur zu. Hochenergiebestrahlung-Techniken zur Erzeugung elektrischer Bauteile an Körperoberflächen sind an sich bekannt.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Substrats mit Leiterbahnvernetzung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Substrats mit Leiterbahnvernetzung,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines dritten Substrats mit Leiterbahnvernetzung,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines dritten Substrats und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines im Aufbau befindlichen schichtweisen Substrats.
Bei den beiden Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 der Zeichnung hat ein Substrat 1 quaderförmige Außenabmessungen und somit eine Oberfläche 2, die aus sechs rechteckigen planebenen Flächen zusammengesetzt ist. Gemäß Fig. 1 sind Leiterbahnen 3 vorgesehen, die drahtähnlich langgestreckt sind; gemäß Fig. 2 sind Leiterbahnen 4 vorgesehen, die flächig ausladend gestaltet sind. Gemäß Fig. 1 bilden je zwei Leiterbahnen 3 eine Treffstelle 5, die fleckenhaft eng begrenzt ist; gemäß Fig. 2 bilden je zwei Leiterbahnen 4 eine Treffstelle 6, die linienhaft länglich ist. Jede Leiterbahn 3, 4 mündet mit einer Endstelle 7 an der Oberfläche 2. Die vier Treff- stellen 5 in Fig. 1 und die drei Treffstellen 6 in Fig. 2 bilden jeweils eine innerkörperliche 3-dimensionale Vernetzung der Leiterbahnen. An den Treffstellen 5, 6 stößt entweder eine Leiterbahn auf eine andere und endet dort, oder es kreuzen sich zwei Leiterbahnen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind in das Substrat 1 bzw. die Grundmasse elektronische Bauteile 8 eingebracht, die ein ohmscher Widerstand R, ein Kondensator C oder ein Transistor T sind. Die Bauteile 8 sitzen an den Treffstellen 5 der Leiterbahnen. Fig. 3 verdeutlicht schematisch ein elektrisches Netzwerk bzw. einen Schaltkreismodul, das bzw. der an Treffstellen von Leiterbahnen mit elektronischen Bauteilen 8 bestückt ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist ein rechteckiger Volumenbereich 9 gezeigt, dessen Material verschieden ist von dem angrenzenden Material 10. Weiterhin ist eine Höhlung 11 angedeutet, die mit einer Substanz 12 gefüllt ist und an der zwei Leiterbahnen 13 enden. Gemäß Fig. 4 werden an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Substrats 1 gebündelte Strahlen 14 in das Körperinnere geschickt, die sich an einer fokussierenden Treffstelle 15 überlappen. Durch die Summe der Energie der beiden gebündelten Strahlen liegt eine Hochenergiespannung vor, durch die sich im Körperinneren Leiterbahnstrukturen erzeugen lassen. In Fig. 5 sind zwei aufeinandergebrachte Schichten 16 eines Substrats gezeigt, die an ihren Oberflächen 17 jeweils Leiterbahnstrukturen 18 aufweisen, die durch schichtque- rende Bahnstücke 19 zu einer 3-dimensional vernetzten Leiterbahnstruktur geworden sind.

Claims

Patentansprüche
1. Substrat mit Leiterbahnvernetzung, das eine Oberfläche und ein Körperinneres aufweist, das an sich elektrisch unleitend und unter Einsatz von Hochenergiebestrahlung elektrisch leitend machbar ist, bei dem zwei zueinander quere Leiterbahnen eine 2-dimensional vernetzte Leiterbahnstruktur bilden, und bei dem die Bahnerzeugung durch die Hochenergiebestrahlung erfolgt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Körperinneren zwei je 2-dimensional vernetzte Leiterbahnstrukturen zu einer 3-dimensional vernetzten Leiterbahnstruktur (3, 5; 4, 6) vernetzt sind, wobei das Körperinnere die Bahnen (3; 4) der 3-dimensionalen Leiterbahnvernetzung erzeugend hochenergiebestrahlt ist.
2. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ein Grundmaterial zusätzlich Stoffe hineingemischt sind, welche die Eigenschaften betreffend die elektrische Leitfähigkeit im Körperinneren fördern.
3. Substrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Körperinneren Volumenbereiche (9) vorhanden sind, deren Materialzusammensetzung verschieden ist von der Zusammensetzung des an diese Volumenbereiche angrenzenden Materials (10).
4. Substrat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 3-dimen- sional vernetzte Leiterbahnstruktur einen Schaltkreis in gleicher Ausbildung mehrfach enthält.
5. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material im Inneren mit von diesem Material freien kleinen Höhlungen (11) versehen ist, an denen jeweils zwei Leiterbahnen (13) enden und die mit einer Substanz (12) gefüllt sind, die an sich nicht elektrisch leitend ist und durch bestimmte Spannungsverhältnisse an den beiden Leiterbahnen elektrisch leitend wird.
6. Verfahren zur Herstellung des Substrats mit Leiterbahnvernetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei gebündelte Strahlen der Hochenergiebestrahlung sich im Körperinneren fokus- sierend treffen und die Treffstelle unter Erzeugung der 3-dimensional vernetzten Leiterbahnstruktur bewegt wird.
7. Verfahren zur Herstellung des Substrats mit Leiterbahnvernetzung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat durch Auftragen jeweils einer Schicht auf eine vorhergehende Schicht schichtweise gebildet wird und jede Schicht an der jeweiligen Oberfläche unter Erzeugung von Leiterbahnstruktur mittels der Hochenergiebestrahlung behandelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 und/oder zur Herstellung des Substrats mit Leiterbahnvernetzung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von elektrischen Bauteilen im Körperinneren Hochenergiebestrahlung-Techniken zum Erzeugen solcher elektronischer Bauteile an Körperoberflächen angewendet werden.
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