Устройство электронной схемы и способ его изготовления

Устройство электронной схемы и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству электронной схемы (например, кремниевому чипу), содержащему подложку (например, кремниевую подложку) и электронную схему. Настоящее изобретение дополнительно относится к способу производства такого устройства электронной схемы. Настоящее изобретение дополнительно относится к устройству датчика и/или рабочего органа, содержащему такое устройство с электрической схемой и по меньшей мере один датчик и/или рабочий орган (например, оптическую камеру или ультразвуковые преобразователи). Настоящее изобретение дополнительно относится к медицинскому инструменту, в частности, минимально инвазивному медицинскому инструменту (например, катетеру или направляющей проволоке катетера) с проксимальным концом и дистальным концом и содержащему такую схему с датчиком и/или рабочим органом.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Существует тенденция интегрировать функциональные возможности электроники в форме интеллектуальных датчиков и/или рабочих органов в наконечнике минимально инвазивного медицинского инструмента. Эти датчики и/или рабочие органы могут помочь врачу направлять медицинский инструмент через тело или могут позволить получить более точный диагноз. Датчики и/или рабочие органы, такие как оптическая камера или ультразвуковые преобразователи известны для наконечников эндоскопов. Однако такие функциональные возможности электроники также предполагаются для небольших медицинских инструментов, в частности, для минимально инвазивных медицинских инструментов, таких как катетеры или проволочные направители катетера.

Эти датчики и/или рабочие органы используются в комбинации с электронными схемами. Эти электронные схемы должны соединяться с электрическими проводами, которые проходят по всей длине от дистального конца или наконечника минимально инвазивного инструмента к проксимальному концу, где инструмент, например, соединяется с некоторым устройством считывания. Такие электрические провода могут иметь малый диаметр. Соединение электрических проводов с устройством электронной схемы (например, кремниевым чипом), содержащим подложку и электронную схему, становится все более важной задачей. Электрические провода обычно должны присоединяться к устройству электронной схемы (например, кремниевому чипу) в ручном процессе, то есть, вручную. Такой процесс ручной сборки очень труден и требует больших затрат времени. Например, электрические провода могут легко ослабнуть. Кроме того, выход собранных устройств электронной схемы может быть очень низким (например, таким низким, как 50%). Кроме того, сборочный процесс сборки и/или присоединения электрических проводов к электронной схеме составляет существенную, если не главную, часть общей стоимости медицинского инструмента. Таким образом, производство такого устройства электронной схемы или медицинского инструмента является трудным и дорогостоящим.

Документ US 5777391 А раскрывает полупроводниковое устройство, содержащее полупроводниковый чип, смонтированный на площадке для монтажа шарика основной поверхности базовой подложки, в которой первые контактные площадки электродов, расположенные на обратной стороне базовой подложки, электрически соединяются с контактными площадками, расположенными на основной поверхности полупроводникового чипа. Базовая подложка изготавливается из жесткой подложки и ее первые контактные площадки для электродов электрически соединяются со вторыми контактными площадками, расположенными на ее обратной стороне. Полупроводниковый чип монтируется на площадке для монтажа чипа основной поверхности базовой подложки с ее основной поверхностью, обращенной вниз, и его контактные площадки электрически соединяются со вторыми контактными площадками для электродов базовой подложки посредством соединительных проводов, проходящих через щели, образованные в базовой подложке.

Документ US 2007/0126091 А1 раскрывает полупроводниковый компонент, содержащий полупроводниковую подложку, имеющую контакт подложки и соединение сквозным проводом, присоединяемый к контакту подложки. Соединение сквозным проводом содержит прохождение через контакт подложки и подложку, провод, присоединенный к контакту подложки, и контакт на проводе.

Документ US 7364461 В1 раскрывает технологию крепления коаксиального кабеля к сборочному узлу.

Документ DE28 27 640 F1 раскрывает дополнительный способ крепления электрических проводов к печатной плате.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении улучшенного устройства электронной схемы и способа его производства, в частности, более легкого и более дешевого производства. Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в обеспечении соответствующего устройства датчика и/или рабочего органа и соответствующего медицинского инструмента.

В первом варианте настоящего изобретения представляется устройство электронной схемы, содержащее подложку, содержащую проводящий или полупроводящий основной участок и имеющую первую поверхность и вторую поверхность, электронную схему, часть электрического подключения для обеспечения электрического соединения с электронной схемой и расположенной на первой поверхности, и по меньшей мере один электрический провод. Электрический провод содержит одиночную проводящую жилу и изоляцию, окружающую проводящую жилу, в которой конечный участок электрического провода является свободным от изоляции участком, чтобы предоставить доступ к проводящей жиле. Концевой участок электрического провода соединяется с электрической соединительной частью. В подложке обеспечивается по меньшей мере одно сквозное отверстие, проходящее от первой поверхности до второй поверхности, причем сквозное отверстие содержит первый участок, обращенный к первой поверхности и имеющий первый диаметр, и второй участок, обращенный ко второй поверхности и имеющий второй диаметр, больший первого диаметра, причем первый диаметр равен или больше диаметра проводящей жилы и меньше диаметра изоляции, и причем электрический провод пропущен через сквозное отверстие. Подложка содержит слой изоляции, покрывающий по меньшей мере боковые стенки первого участка сквозного отверстия.

В дополнительном варианте настоящего изобретения представляется устройство датчика и/или рабочего органа, содержащее электрическую схему, соответствующую изобретению, и по меньшей мере один датчик и/или рабочий орган. Электрическая схема выполнена с возможностью передачи электрических сигналов по меньшей мере к одному рабочему органу и/или приема электрических сигналов по меньшей мере от одного датчика.

В дополнительном варианте изобретения представляется медицинский инструмент, в частности, минимально инвазивный медицинский инструмент, имеющий проксимальный конец и дистальный конец и содержащий устройство датчика и/или рабочего органа, соответствующее изобретению. Устройство датчика и/или рабочего органа располагается в дистальном конце медицинского устройства.

В дополнительном варианте изобретения представляется способ производства устройства электронной схемы, содержащего электрическую схему, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:

- обеспечивают подложку, содержащую проводящий или полупроводящий основной участок и имеющую первую поверхность и вторую поверхность,

- обеспечивают электрическую соединительную часть для обеспечения электрического соединения с электронной схемой и располагающуюся на первой поверхности,

- обеспечивают в подложке по меньшей мере одно сквозное отверстие, проходящее от первой поверхности до второй поверхности, причем сквозное отверстие содержит первый участок, обращенный к первой поверхности и имеющий первый диаметр, и второй участок, обращенный ко второй поверхности и имеющий второй диаметр, больший, чем первый диаметр,

- покрывают по меньшей мере боковые стенки первого участка сквозного отверстия слоем изоляции, и

- пропускают по меньшей мере один электрический провод через сквозное отверстие. Электрический провод содержит одиночную проводящую жилу и изоляцию, окружающую проводящую жилу, причем конечный участок электрического провода является участком без изоляции, чтобы позволить доступ к проводящей жиле. Первый диаметр первого участка сквозного отверстия равен или больше диаметра проводящей жилы и меньше диаметра изоляции. Способ дополнительно содержит присоединение конечного участка электрического провода к части электрического соединения.

Основная идея изобретения состоит в обеспечении (например, травлением) по меньшей мере одного сквозного отверстия, проходящего через всю толщину основания или подложки (в частности, кремниевого основания или кремниевой подложки), и пропускании или вставке электрического провода через сквозное отверстие. Свободный от изоляции конечный участок электрического провода присоединяется к части электрического соединения для обеспечения электрического подключения к электронной схеме. Электронная схема может быть интегрирована в подложку или расположена на подложке, в частности, на первой поверхности, или может быть расположена на другой (второй) подложке. Электрический провод пропускается или вставляется со стороны второй поверхности (или обратной стороны). Поэтому он не мешает электрической схеме, которая располагается, например, на первой поверхности (или передней стороне). Изготовление или сборка такого устройства с электрической схемой является простым и/или дешевым.

Устройство электрической схемы является, в частности, миниатюрным устройством с электрической схемой. Электрический провод является, в частности, миниатюрным электрическим проводом. Например, миниатюрный электрический провод может иметь внешний диаметр 150 мкм или меньше, в частности, 100 мкм или меньше, в частности 50 мкм или меньше, в частности 30 мкм или меньше. Внешний диаметр обычно является диаметром проводящей жилы плюс удвоенная толщина слоя изоляции. Например, слой изоляции может иметь толщину 20 мкм или меньше, в частности,10 мкм или меньше, в частности, между 5 и 10 мкм. Изобретение, в частности, полезно для устройства с датчиком и/или рабочим органом (например, электронного чипа датчика). Это устройство с датчиком и/или рабочим органом может быть, например, смонтировано или расположено на дистальном конце или на наконечнике медицинского инструмента, в частности, минимально инвазивного медицинского инструмента (например, катетера или проволочного направителя катетера).

Предпочтительные варианты осуществления изобретения определяются в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что заявленный способ имеет схожие и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления в виде заявленного устройства электронной схемы и как оно определено в зависимых пунктах формулы изобретения. Дополнительно следует понимать, что заявленное устройство с датчиком и/или рабочим органом и заявленный медицинский инструмент имеют схожие и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления в форме заявленного устройства электронной схемы.

В одном из вариантов осуществления в подложке обеспечивается множество сквозных отверстий, причем электрический провод или проводящая жила пропускается через каждое сквозное отверстие. Например, электрический провод может содержать множество (или жгут) проводящих жил и (единую) изоляцию, окружающую множество проводящих жил. Это также известно как "миниатюрный плоский кабель". Обеспечивая проходное отверстие, каждое из которых проходит через всю толщину подложки, подключение множества (или жгута) проводящих жил к устройству электронной схемы (например, кремниевому чипу) можно уменьшить до одной-двух операций, что позволяет значительно сократить стоимость. Например, изоляция миниатюрного плоского кабеля может быть очищена в одной операции (например, лазерным удалением). Например, в случае пайки провода или жилы могут все быть распаяны в одной операции (например, погружением в припой).

В другом варианте осуществления подложка содержит проводящий или полупроводниковый основной участок и слой изоляции, покрывающий, по меньшей мере, часть основного участка. Таким образом, используется стандартная полупроводниковая подложка или основание, которая предусматривает дешевое производство. Изолирующий слой может, в частности, покрывать боковые стенки сквозного отверстия. Например, часть изолирующего слоя может использоваться в качестве слоя ограничения травления в производственном процессе.

В разновидности этого варианта осуществления основной участок изготавливается из кремния. Таким образом, сквозное отверстие может легко обеспечиваться в кремнии, используя традиционные способы, в частности, травление. Кремний является очень удобным материалом для подложки, поскольку он очень легко травится, в частности, легко травятся сквозные отверстия через него.

В дальнейшем варианте осуществления концевой участок электрического провода соединяется с частью электрического соединения, используя соединение термокомпрессионной сварки клином или паяное соединение. Это обеспечивает легкий способ электрического соединения между частью электрического соединения и электрическим проводом.

В дополнительном варианте осуществления сквозное отверстие содержит первый участок, обращенный к первой поверхности и имеющий первый диаметр, и второй участок, обращенный ко второй поверхности и имеющий второй диаметр, больший, чем первый диаметр. Таким образом, проводящая жила не может легко сломаться. Электрический провод с его изоляцией и свободный от изоляции концевой участок отлично помещаются в сквозном отверстии.

В разновидности этого варианта осуществления первый диаметр равен или больше диаметра проводящей жилы и меньше диаметра изоляции. Таким образом, ободок формируется между первым участком и вторым участком. Изоляция может кончаться или блокироваться этим ободком, но это не относится к свободному от изоляции периферийному участку. Таким образом, проводящая жила может проходить через меньший первый участок, но ободок между большим вторым участком и меньшим первым участком не пропускает или блокирует изоляцию. Таким образом, сквозное отверстие подгоняется к форме и/или размерам электрического провода. Таким способом обеспечивается устойчивость электрического провода. В частности, сквозное отверстие может удерживать электрический провод на месте.

В дополнительном варианте осуществления слой изоляции покрывает первую поверхность и содержит толстый участок, окружающий сквозное отверстие. Толстый участок имеет толщину, по меньшей мере равную длине первого участка сквозного отверстия. Толстый участок обеспечивает электрическую изоляцию и механическую прочность, в частности, во время вставления электрического провода через сквозное отверстие.

В дополнительном варианте осуществления часть электрического соединения содержит по меньшей мере одну консольную пружину, контактирующую с концевым участком электрического провода. Таким образом, электрический провод должен быть только вставлен через сквозное отверстие и никакая дальнейшая операция не требуется, чтобы сформировать электрическое соединение между частью электрического соединения и электрическим проводом. В частности, могут обеспечиваться по меньшей мере две консольные пружины на противоположных сторонах электрического провода или концевого участка. Консольная пружина является, в частности, пружиной, имеющей первый конец и второй конец, где только один конец закреплен. Консольная пружина может, в частности, иметь первый конец, прикрепленный к подложке, и второй конец, контактирующий с концевым участком и изогнутый в направлении от первой поверхности. В частности, консольная пружина может быть изготовлена из металла, более конкретно, из множества металлических слоев. Консольная пружина может, в частности, быть пружиной растяжения, предназначенной работать с растягивающей нагрузкой, так чтобы пружина растягивалась по мере того, как к ней прикладывается нагрузка.

В дополнительном варианте осуществления подложка содержит по меньшей мере один участок консольной пружины, удерживающий электрический провод на месте. Таким образом, электрический провод может удерживаться прикрепленным к подложке. В частности, могут обеспечиваться по меньшей мере два участка консольной пружины на противоположных сторонах электрического провода. В частности, подложка может содержать отверстие рядом со сквозным отверстием для формирования консольного участка между сквозным отверстием и отверстием. Участок консольной пружины, в частности, имеет первый конец и второй конец, причем только один конец закрепляется. Участок консольной пружины может, в частности, иметь первый конец, закрепленный или прикрепленный к подложке, и второй конец, остающийся свободным. Участок консольной пружины, в частности, контактирует с изоляцией электрического провода. Например, первый конец участка консольной пружины может быть прикреплен к подложке в радиусе от центра сквозного отверстия, который меньше, чем радиус изоляции электрического провода. Дополнительно, первый конец может быть прикреплен к подложке в радиусе от центра, большем, чем радиус электрической жилы, так чтобы он не загораживал часть концевого участка провода без изоляции. Второй конец участка консольной пружины может быть, в частности, изогнут в направлении от электрического провода (или в направлении от центра сквозного отверстия). Участок консольной пружины может быть, в частности, участком пружины растяжения, предназначенной для работы с растягивающей нагрузкой, так чтобы участок пружины растягивался по мере того, как к нему прикладывается нагрузка.

В дополнительном варианте осуществления по меньшей мере один датчик и/или рабочий орган является по меньшей мере одним устройством, выбранным из группы, содержащей оптическую камеру, ультразвуковой преобразователь и датчик температуры, давления и/или расхода. Эти датчики и/или рабочие органы особенно полезны при соединении с медицинским инструментом, в частности, с минимально инвазивным медицинским инструментом, таким как катетер или проволочный направитель катетера.

В одном из вариантов осуществления способ, обеспечивающий в подложке сквозное отверстие, содержит обеспечение множества сквозных отверстий в подложке, причем электрический провод или проводящая жила проходит через каждое сквозное отверстие.

В другом варианте осуществления способ, обеспечивающий подложку, содержит обеспечение проводящего или полупроводникового основного участка подложки и способ содержит покрытие по меньшей мере основного участка слоем изоляции.

В другом варианте осуществления способ, соединяющий концевой участок электрического провода с частью электрического соединения, содержит термокомпрессионную сварку клином или пайку.

В другом варианте осуществления способ обеспечивающий в подложке по меньшей мере одно сквозное отверстие, содержит обеспечение первого участка сквозного отверстия, который выходит на первую поверхность и имеет первый диаметр, и обеспечение второго участка сквозного отверстия, который выходит на вторую поверхность и имеет второй диаметр, больший, чем первый диаметр. В частности, первый диаметр может быть равен или быть больше диаметра проводящей жилы, и быть меньше диаметра изоляции.

В дополнительном варианте осуществления способ, покрывающий по меньшей мере часть основного участка слоем изоляции, содержит покрытие первой поверхности слоем изоляции и обеспечение толстого участка, окружающего сквозное отверстие. В частности, толстый участок может иметь толщину, равную по меньшей мере длине первого участка сквозного отверстия. Длина первого участка определяется в направлении толщины подложки или ортогонально к поверхностям подложки.

В дополнительном варианте осуществления способ, обеспечивающий часть электрического соединения, содержит обеспечение по меньшей мере одной консольной пружины для контакта конечного участка электрического провода. Это может, например, выполняться, используя вспомогательный слой (или слой разъединения). Консольная пружина может, в частности, иметь первый конец, прикрепленный к подложке, и второй конец, изогнутый в направлении от первой поверхности.

В дополнительном варианте осуществления способа, способ дополнительно содержит обеспечение в подложке по меньшей мере одного участка консольной пружины, удерживающей электрический провод на месте. Обеспечение в подложке участка консольной пружины может, например, быть выполнено травлением в подложке или основном участке структуры, подобном пружине. Такое травление может быть выполнено со стороны второй поверхности подложки, со стороны первой поверхности подложки или комбинации их обоих.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие варианты изобретения станут очевидны и будут объяснены со ссылкой на вариант(-ы) осуществления, описанный далее. В следующих чертежах:

Фиг. 1 - схематичное изображение поперечного сечения устройства электронной схемы, соответствующего первому варианту осуществления;

Фиг. 2 - схематичное изображение поперечного сечения устройства электронной схемы, соответствующего второму варианту осуществления;

Фиг. 3 - схематичное поперечное сечение устройства электронной схемы, соответствующего третьему варианту осуществления;

Фиг. 4 - схематичное поперечное сечение устройства электронной схемы, соответствующего четвертому варианту осуществления;

Фиг. 5 - схематичное поперечное сечение устройства электронной схемы, соответствующего пятому варианту осуществления;

Фиг. 6 - схематичное поперечное сечение устройства электронной схемы, соответствующего шестому варианту осуществления;

Фиг. 6a - схематичный вид снизу части устройства электронной схемы, показанного на фиг. 6;

Фиг. 7 - вид в перспективе части устройства электронной схемы, показанного на фиг. 5;

Фиг. 7a - вид в перспективе второго примера части устройства электронной схемы, показанного на фиг. 5;

Фиг. 8 - схематичный вид медицинского устройства, соответствующего варианту осуществления;

Фиг. 9 - часть примерного способа производства устройства электронной схемы, соответствующего первому варианту осуществления, показанному на фиг. 1, или второму варианту осуществления, показанному на фиг. 2;

Фиг. 10 - часть примерного способа производства устройства электронной схемы, соответствующего третьему варианту осуществления, показанному на фиг. 3;

Фиг. 11 - часть примерного способа производства устройства электронной схемы, соответствующего четвертому варианту осуществления, показанному на фиг. 4;

Фиг. 12 - часть примерного способа производства устройства электронной схемы, соответствующего пятому варианту осуществления, показанному на фиг. 5; и

Фиг. 13 - часть примерного способа производства устройства электронной схемы, соответствующего шестому варианту осуществления, показанному на фиг. 6.

Описание предпочтительных вариантов изобретения

На каждом из фиг. 1-6 схематично показаны поперечные сечения устройства 10 электронной схемой, в частности, миниатюрного устройства с электронной схемы, соответствующего различным вариантам осуществления. На каждой из фиг. 1-6, устройство 10 электронной схемы содержит (первую) подложку 12, имеющую первую поверхность (или переднюю сторону) 12a и вторую поверхность (или обратную сторону) 12b, и электронную схему 14 (не показана на чертежах). Электронная схема 14 может быть, например, интегрирована в подложку или быть расположена на подложке, в частности, на первой поверхности 12a. Альтернативно, электронная схема 14 может быть расположена на другой (второй) подложке. Например, вторая подложка электронной схемы 14 может затем монтироваться (например, посредством обращенной сборки или встряхивания припоя) на первой подложке.

Устройство 10 электронной схемы дополнительно содержит часть 16 электрического соединения (например, контактные площадки или контактные столбики) для обеспечения электрического соединения электронной схемы 14 и располагается на первой поверхности 12a. Устройство 10 электронной схемы дополнительно содержит по меньшей мере один электрический провод 18. Электрический провод 18 содержит по меньшей мере одну проводящую жилу 20 (с диаметром D20) и изоляцию 22 (с диаметром D22), окружающую проводящую жилу 20. Изоляция 22 имеет форму кольцеобразного изолирующего слоя, полностью окружающего по окружности проводящую жилу 20. Конечный участок 18a электрического провода 18 является участком, свободным от изоляции, для предоставления доступа к проводящей жиле 20. Концевой участок 18a электрического провода 18 соединяется с частью 16 электрического соединения. Кроме того, в подложке 12 обеспечивается по меньшей мере одно сквозное отверстие 24, проходящее от первой поверхности 12a ко второй поверхности 12b. Электрический провод 18 пропускается через сквозное отверстие 24.

Таким образом, в подложке 12 обеспечивается по меньшей мере одно сквозное отверстие 24, проходящее через всю толщину t подложки 12 (или основания) (например, посредством травления). Сквозное отверстие 24 в показанных вариантах осуществления является цилиндрическим с диаметром D. Электрический провод 18 пропускается или вставляется со стороны второй поверхности (или с обратной стороны) 12b. Поэтому, электрический провод 18 не загораживает электрическую схему 14, расположенную, например, на первой поверхности (или передней стороне) 12a. Электрический провод 18 в показанных вариантах осуществления является, в частности, миниатюрным электрическим проводом, например, имеющим внешний диаметр D22, равный 150 мкм или меньше, в частности 100 мкм или меньше, в частности 50 мкм или меньше, в частности 30 мкм или меньше. Внешний диаметр D22 электрического провода равен внешнему диаметру D22 изоляции. Таким образом, внешний диаметр D22 равен диаметру проводящей жилы D20 плюс удвоенная толщина слоя изоляции. Например, слой изоляции может иметь толщину 20 мкм или меньше, в частности, 10 мкм или меньше, в частности, между 5 и 10 мкм. В конкретном примере, не предназначенном для создания ограничений, внешний диаметр D22 может быть таким малым, как 50 мкм с учетом толщины слоя изоляции 5-10 мкм.

В показанных вариантах осуществления подложка 12 содержит проводящий или полупроводниковый основной участок 26 и изолирующий слой 28, покрывающий по меньшей мере часть основного участка 26. Предпочтительно, основной участок 26 изготавливается из кремния. Однако, следует понимать, что может использоваться любой другой соответствующий проводящий или полупроводниковый материал. Слой 28 изоляции может быть изготовлен, например, из оксида, в частности, кремниевого оксида. Однако, следует понимать, что может использоваться и любой другой соответствующий изолирующий материал. В одном примере изолирующий слой 28 может быть изготовлен из диэлектрика (например, осаждением посредством LPCVD, PEVCD или осаждения атомарного слоя). В другом примере изолирующий слой может быть изготовлен из полимера (например, парилена, который осаждается очень конформно и дополнительно является биологически совместимым). В альтернативном варианте осуществления подложка 12 может быть полностью изготовлена из изолирующего материала (например, стекла, кварца или прессованной эпоксидной смолы). Часть 16 электрического соединения (например, контактные площадки или контактные столбики), изготавливается из проводящего материала, в частности, металла (например, алюминия или золота). Проводящий материал или металл могут соединяться. Например, часть 16 электрического соединения может быть изготовлена из золота, алюминия или их сплава. Например, титан (не соединяется) может использоваться в качестве адгезивного слоя под золотым и/или алюминиевым слоем.

В соответствующем способе производства устройства 10 электронной схемы, содержащего электрическую схему 14, в частности, соответствующего любому из вариантов осуществления, показанных на фиг. 1-6, способ сначала содержит этап, на котором обеспечивают подложку 12, имеющую первую поверхность 12a и вторую поверхность 12b. Затем, способ содержит этап, на котором обеспечивают часть 16 электрического соединения для электрического соединения электронной схемы 12 и расположенную на первой поверхности 12a. Дополнительно, способ содержит этап, на котором обеспечивают в подложке 12 по меньшей мере одно сквозное отверстие 24 от первой поверхности 12a ко второй поверхности 12b. Этап обеспечения сквозного отверстия 24 выполняется перед или после этапа обеспечения части 16 электрического соединения. В дальнейшем, способ содержит этап, на котором пропускают по меньшей мере один электрический провод 18 через сквозное отверстие 24, причем электрический провод 18 содержит проводящую жилу 20 и изоляцию 22, окружающую проводящую жилу 20, где концевой участок 18a электрического провода 18 свободен от изоляции для предоставления доступа к проводящей жиле 20. Наконец, способ содержит этап, на котором соединяют концевой участок 18a электрического провода 18 с частью 16 электрического соединения. Этап пропускания провода 18 в сквозное отверстие 24 и этап соединения концевой части 18a с частью 16 электрического соединения вместе формируют так называемый этап сборки или процесс сборки.

В показанных вариантах осуществления, обеспечение подложки 12 содержит обеспечение проводящего или полупроводникового основного участка 26 (например, изготовленного из кремния) подложки 12, и способ содержит дополнительный этап покрытия по меньшей мере части основного участка 26 слоем 28 изоляции. В одном примере этап покрытия выполняется после обеспечения сквозного отверстия 24. Таким образом, поверхность(-и) 12a, 12b подложки и боковые стены сквозного отверстия могут покрываться за один этап. В альтернативном примере этап покрытия выполняется сразу после того, как обеспечивается основной участок 26 подложки. Это может в частности, использоваться в вариантах осуществления, где боковые стены сквозного отверстия 24 не должны покрываться слоем 28 изоляции.

На фиг. 1 схематично показано поперечное сечение устройства электронной схемы, соответствующего первому варианту осуществления, а на фиг. 2 схематично показано поперечное сечение устройства электронной схемы, соответствующего второму варианту осуществления. В первом варианте осуществления, показанном на фиг. 1, концевой участок 18a электрического провода 18 соединяется с частью 16 электрического соединения, используя соединение 30 термокомпрессионной сваркой клином. В этом варианте осуществления свободный от изоляции концевой участок 18a на стороне первой поверхности 12a изгибается в направлении части 16 электрического соединения. В этом варианте осуществления часть 16 электрического соединения располагается только на одной стороне сквозного отверстия 24. В альтернативном втором варианте осуществления, показанном на фиг. 2, концевой участок 18a электрического провода 18 соединяется с частью 16 электрического соединения, используя соединение 32 пайкой. В этом варианте осуществления свободный от изоляции концевой участок 18a на стороне первой поверхности 12a является прямым (в направлении, ортогональном первой поверхности) и соединение 32 пайкой имеет форму, получаемую соединением пайкой (или встряхиванием припоя), окружающим концевой участок 18a. В этом варианте осуществления часть 16 электрического соединения имеет кольцевую или кольцеобразную форму, окружающую сквозное отверстие 24.

В целом, сквозное отверстие 24 по диаметру равно или больше, чем диаметр D20 проводящей жилы 20, так чтобы проводящая жила 20 или концевой участок 18a могли достигнуть части 16 электрического соединения на первой поверхности 12a подложки. В одном примере сквозное отверстие 24 может быть даже больше, чем диаметр D22 изоляции 22 (или внешний диаметр D22 провода), в частности, вдоль всей его глубины или длины, или через всю толщину t подложки 12. В этом случае, глубина или длина, на которую электрический провод должен быть вставлен в сквозное отверстие, чтобы достигнуть части 16 электрического соединения, должна быть определена, например, визуально или с помощью точных измерительных приборов.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 или фиг. 2, диаметр D сквозного отверстия 24 равен или больше диаметра D20 проводящей жилы 20, и меньше диаметра D22 изоляции 22 (или внешний диаметр D22 провода). Таким образом, только проводящая жила 20 проходит через сквозное отверстие 24, но не изоляция 22. Изоляция 22 заканчивается в точке, где электрический провод 18 вставляется в подложку (или основание) 12 на второй поверхности 12b (или на обратной стороне). Таким образом, полагая, что концевой участок 18a достаточно длинный, чтобы достигнуть части 16 электрического соединения, электрический провод 18 или концевой участок 18a нужно только вставить в сквозное отверстие 24 со стороны второй поверхности 12b и изоляция 22 останавливается или упирается во вторую поверхность 12b.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 или фиг. 2, слой 28 изоляции покрывает (все) боковые стенки сквозного отверстия 24. Это является следствием того, что проводящая жила 20 или свободный от изоляции концевой участок 16 пропускается через все сквозное отверстие 24. Таким образом, электрическое соединение между проводящей жилой 20 и проводящим/полупроводниковым основным участком 26 подложки можно предотвратить. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 или фиг. 2, слой изоляции также покрывает первую поверхность 12a и вторую поверхность 12b.

На фиг. 9 показана часть примерного способа производства устройства 10 электронной схемы, соответствующего первому варианту осуществления, показанному на фиг. 1, или второму варианту осуществления, показанному на фиг. 2. Как показано на фиг. 9a, способ сначала содержит этап обеспечения подложки 12 с первой поверхностью 12a и второй поверхностью 12b. В этом примере обеспечение подложки 12 содержит обеспечение проводящего или полупроводникового основного участка 26 и покрытия по меньшей мере части основного участка 26 слоем 28 изоляции. Затем, как показано на фиг. 9b, способ содержит этап обеспечения на подложке 12 сквозного отверстия 24, проходящего от первой поверхности 12a ко второй поверхности 12b. Например, удаляемый вспомогательный слой (например, изготовленный из полиимида) может наноситься на первую поверхность 12a подложки, прежде чем травить сквозное отверстие 24, и удаляться после травления сквозного отверстия 24. Вспомогательный слой дает подложке 12 механическую поддержку во время травления (например, глубокое травление активными ионами (DRIE)). В дальнейшем, как показано на фиг. 9c, способ содержит этап обеспечения части 16 электрического соединения для электрического присоединения к электронной схеме 12 и расположения ее на первой поверхности 12a. Теперь электрический провод 16 может быть присоединен к устройству, пропуская сначала электрический провод 18 с концевым участком 18a через сквозное отверстие 24 и затем присоединяя концевой участок 18a электрического провода 18 к части 16 электрического соединения. Этап соединения выполняется термокомпрессионной сваркой клином для варианта осуществления, показанного на фиг. 1, и пайкой для варианта осуществления, показанного на фиг. 2. Таким образом, в варианте осуществления, показанном на фиг. 1 или фиг. 2, этап присоединения концевого участка 18a к части 16 электрического соединения содержит соединение термокомпрессионной сваркой клином (фиг. 1) или пайку (фиг. 2). Это дает в результате устройство электронной схемы, показанное на фиг. 1 или фиг. 2. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 или фиг. 2, в точке, где электрический провод 18 вставляется в подложку (или в основание) 12 на поверхности 12b (или на обратной стороне), проводящая жила 20 может быть хрупкой и может даже сломаться. Эта задача может решаться вариантом осуществления, который будет теперь объяснен со ссылкой на фиг. 3.

На фиг. 3 схематично показано поперечное сечение устройства электронной схемы, соответствующего третьему варианту осуществления. В этом третьем варианте осуществления, пока