电气部件和制造电气部件的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本文的主题总体设及电气部件和制造电气部件的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 电气部件，诸如电路板，典型地具有施加到衬底的涂层。对于电路板，所述涂层可 W限定电路板上的导电迹线或电路和/或可W用来提高电气部件的电性能。所述涂层可W 诸如通过提高电器部件的导电性并且提供组装在电路板上的部件之间的电连接来提高电 性能。
[0003] 所述涂层是施加到衬底的导电金属结构。该种层的施加典型地通过导电金属结构 用掩模的沉积（例如，真空蒸锻、瓣射、化学蒸气沉积、锻层）或者通过将金属糊剂或者墨印 刷在衬底上且然后进行后续热后处理来完成。该些常规施加过程存在问题。例如，所用掩 模的结构大小（通常为毫米或更大的量级）限制了从气相沉积的导体金属结构的最小可生 产特征尺寸，并且所用材料中的大部分将不会用于实际的涂层，因此必需被高昂地回收。另 夕F，印刷且常规地热处理的结构（例如，在烘箱中）与纯金属相比具有电性能不良的特征， 因为印刷要求添加非金属附加物，诸如胶、粘和剂或者调节印刷所需流动性的附加物。在热 后处理中，该些附加物仅被从层中部分地去除，导致涂层与具有更高金属含量的涂层（诸 如，接近纯金属的那些）相比具有不良电性能。另外，沉积期间或热处理期间的热应力是有 问题的。一些方法，诸如MID(模制互连设备，moldedinterconnectdevice)和LDS(激光 直接构形，laserdirectstruc化ring),使用包含金属催化剂的专用聚合物。在该种过程 中使用专用材料是昂贵的，并且所述化学涂覆处理会花费非常长的时间。
【发明内容】
[0004] 解决方案通过本文所述的制造电气部件的方法提供。该方法包括提供具有外表面 的电绝缘衬底，将涂布结构施加在外表面上并且用电子束照射涂布结构W在衬底上形成电 导体。所述照射可W包括加热所述涂层W烙融所述涂层，从而形成电导体。所述涂层可具 有低的粘合剂浓度和高的金属浓度。所述照射可W包括蒸发基本上全部的粘和剂，留下基 本上纯的金属层，W形成电导体。所述涂层可W被照射直至完全地除去涂层的非金属材料。
【附图说明】
[0005] 现在将参考附图举例描述本发明，在图中：
[0006] 图1示出了处理电气部件W在衬底上形成电导体。
[0007] 图2示出了使用电子束照射特性沉积的涂层W形成限定电路的导电迹线形式的 电导体所制成的电路板。
[000引图3示出了形成根据示例性实施例的系统的电气部件。
[0009] 图4示出了电子束与涂层的相互作用。
[0010] 图5示出了制造电气部件的方法。
【具体实施方式】
[0011] 本文所述实施例包括制造电气部件的方法，该方法包括用电子束照射涂层W在衬 底上形成电导体。本文所述实施例包括使用电子束照射衬底上的涂层W转换涂层而提高涂 层的一种或者多种电性能的系统。本文所述实施例包括一种具有涂层的电气部件，所述涂 层通过来自电子束的能量被转换，W提高涂层的电性能从而形成电导体。
[0012] 本文所述实施例可W包括具有电路板形式的电气部件，其中电导体在电路板上形 成电路，电导体通过电子束处理。其它类型电气部件也可使用本文所述系统和方法制成。
[0013] 本文所述实施例可W通过使用非绝热电子束处理工艺实现高质量的电导体。例 如，热可W在涂层内迅速地产生（例如，在微秒内），该可W转换涂层W提高涂层特性。所述 热可用W烙融或者再烙涂层的化合物或者材料中的一些或全部。在其它实施例中，电子束 中的电子可W与涂层材料反应，W将涂层转换为导电结构。涂层材料中的一些材料可W在 处理期间被离析和/或蒸发，W转换涂层组成。用于涂层的材料可选择为良好地用于电子 束处理。
[0014] 本文所述实施例可W提供涂层和电导体，其中来自糊剂或者墨（用W将涂层施加 到衬底上）的全部残余非金属（例如，有机物）材料在涂层的电子束处理期间被除去。处 理后的电导体可W是紧密的、无孔金属涂层。所述涂层可具有非金属材料（例如，粘和剂） 的初始浓度，该初始浓度低于、甚至远低于常规的糊剂（paste)(例如，在热烘箱中处理的 糊剂）。所述涂层可具有非金属材料的最终浓度，该最终浓度低于、甚至远低于用常规糊剂 (例如，在热烘箱中的处理）制成的部件。
[0015] 本文所述实施例可W提高或者选择控制参数，W实现高质量的电导体。电子束与 施加的涂层和衬底的相互作用可W加W考虑。例如，可考虑和平衡包括金属油墨成分、印刷 技术（例如，微分配、丝网印刷、移印印刷、喷墨印刷、气雾射流印刷等等）和/或电子束水 平的参数的相互作用。
[0016] 本文所述实施例产生了的电导体可具有在电气部件的整个使用期提供稳定机电 性能所需的特性。例如，电导体可具有低且稳定的接触电阻和对于环境退化因素诸如腐蚀 性气体或者高温暴露的良好耐受性。电子束可W被准确控制，从而允许电导体的高空间分 辨率。电导体的表面光洁度可通过电子束处理和涂层材料来控制，W实现所需特性。例如， 电导体可具有适当的涂层品质，诸如层组成、膜厚度、粗趟度、形貌、结构等等。
[0017] 图1示出了被处理W在衬底104上形成电导体102的电气部件100。在处理期间， 涂层106被施加在衬底104的外表面108上。涂层106通过从福照源112产生的电子束 110处理。图1示出了在处理的不同阶段或者状态的电气部件100。例如，在120处，电气 部件100的涂层106示出为处于处理前状态。在122处，电气部件100的涂层106示出为 处于处理状态，其中电子束110至少部分地穿过涂层106。涂层106被照射W转换涂层106 的材料的一个或者更多个特性。涂层106可W转换成导电结构，诸如电气部件100的电路。 在124处，电气部件100的涂层106显示为处于在电子束110的照射之后的处理后状态。 [001引在示例性实施例中，衬底104可W是非金属衬底。例如，衬底104可W是塑性材 料、FR-4材料、陶瓷材料、玻璃环氧树脂材料、巧片、半导体或者作为基底材料的另一类型的 介电材料。衬底104可W用W形成电路板或者天线结构。另外参考图2,图2示出了电路板 130,根据示例性实施例，电路板130限定电气部件100,该电气部件100使用电子束110照 射选择性沉积的涂层106W形成限定电路的导电迹线形式的电导体102来制成。可选地， 涂层106的不同部分可W不同地照射，W在一个或多个电导体102中形成电阻器131或者 电阻器网络。电阻器131可W通过处理电导体102和/或沉淀具有高电阻的涂层106来形 成。电阻器131可W通过在照射期间变化电子束110的参数而被整合在电导体102路径或 电路中。由此，不需要将电阻器组装或安装到电路板130。
[0019]再参考图1，在处理前状态120时或之前，涂层106可W通过将导电或金属墨或糊 剂印刷在外表面108上来实施。可选地，涂层106可W直接施加到外表面108上。替代地， 一个或者更多个层可W提供在衬底104和涂层之间。衬底104可W在将涂层106印刷到外 表面108上之前被清洁、去氧化和