电路和用于制造电路的方法技术

本发明专利技术涉及电路和用于制造电路的方法。公开了一种电路（100），包括具有起光伏作用的正面和背面的太阳能电池（102）以及重新布线平面（104），该重新布线平面被布置在太阳能电池（102）的背面上并且与太阳能电池（102）电和机械连接。此外，该电路具有电子或微机械部件（106、108），该部件被布置在重新布线平面（104）的背离太阳能电池（102）的背面上并且通过借助构建与连接技术工艺所制造的连接（110）与重新布线平面（104）电和机械连接。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术涉及。
技术介绍
能量转换器的集成在电子封装领域中是趋势。特别地，除了热电转换器外，太阳能电池被用于电能的获取，例如用于传感器模块的驱动。US 2011/0169554A1描述了集成的太阳能驱动的部件。
技术实现思路
在此背景下利用本专利技术介绍根据独立权利要求的。有利的设计方案由相应的从属权利要求和随后的描述得出。通过为太阳能电池的背面配备重新布线平面，电子或微机械部件能够通过使用构建与连接技术工艺(Aufbau- und Verbindungstechnik-Technologie)的已知方法被布置在太阳能电池的背面。因此具有自身的能量供应的十分紧凑的电路能够通过太阳能电池被实现。相应的电路具有如下的特征: 具有起光伏作用的正面和背面的太阳能电池； 被布置在太阳能电池的背面上并且与太阳能电池电和机械连接的重新布线平面(Umverdrahtungsebene)； 电子或微机械部件，其被布置在重新布线平面的背离太阳能电池的背面上并且通过借助构建与连接技术所制造的连接与重新布线平面电和机械连接。该电路可以涉及传感器或任意的电子元件。相应地，部件可以例如涉及集成电路、传感器元件或测量敏感元件(Messaufnehmer)。集成电路例如可以是用于处理传感器信号的分析电路、用于控制电路的功能的控制电路或用于数据传输的通信装置。传感器元件例如可以是温度感应器、力传感器或加速度传感器。部件可以是分立的、完全有效的元件，该元件作为完成了的部件被施加到重新布线平面上。太阳能电池可以涉及光伏电池，该光伏电池被构造用于把辐射能量、例如太阳光转化为电能。该太阳能电池能够以平坦的、薄的片的形式被实现。该重新布线平面能够作为位于太阳能电池和部件之间的层被实现。例如该重新布线平面能够被施加在太阳能电池的衬底的背面上。该重新布线平面的厚度可以比部件的厚度或太阳能电池的厚度更薄。该重新布线平面能够被构造用于建立部件和太阳能电池之间的机械连接。此外，该重新布线平面能够被构造用于将太阳能电池所提供的能量直接地或通过中间连接的能量存储器提供给部件。为此，该重新布线平面可以具有合适的电印制导线和接触面。多个电子或微机械部件也可以被布置在重新布线平面的背面上。部件可以涉及分立的元件，该元件能够不依赖于太阳能电池被制成并且作为完成了的元件通过连接与重新布线平面连接。该构建与连接技术作为微电子和微系统技术的领域包括用于安装微电子元件所需的工艺和设计工具的总和。通过使用构建与连接技术，组件能够通过已知的方法与重新布线平面连接。构建与连接技术工艺可以包括材料决定的接合方法。因此部件能够通过材料决定的接合方法与重新布线平面连接。例如，连接能够在部件的电接触面和重新布线平面的电接触面之间延伸。与单独地被制成的并且随后被安放到太阳能电池上的、例如被粘接的印刷电路板或被粘接的电路载体形式的重新布线层不同，根据一种实施方式，重新布线层可以通过制造方法被制造，在该制造方法中重新布线层直接在太阳能电池的背面上被制造。该太阳能电池因此能够作为用于构建重新布线层的衬底被使用。在此，重新布线平面可以通过在太阳能电池的背面上构造各个层逐层地被构建。因此该重新布线平面可以在不将单独地被制成的层复合结构施加到太阳能电池的背面上的情况下被制造。传统的半导体制造方法可以被用于将重新布线平面制造在太阳能电池的背面上。该重新布线平面可以在太阳能电池的扩展的制造过程中被制造。例如该重新布线平面可以通过层结构被实现，该层结构由多个以顺序的次序被施加到太阳能电池的背面上的层组成。时间上依次被施加到太阳能电池的背面上的层可以具有例如一个或多个电绝缘层、一个或多个钝化层和至少一个导电层。因此所述多个以顺序的次序被施加到太阳能电池的背面上的层中的至少一个可以是导电层。该重新布线平面也可以具有至少两个以顺序的次序逐层地被施加到太阳能电池的背面上的导电层。导电层可以作为金属化层被实现。例如该连接可以借助焊接、粘接或线接合或这些方法的组合被制造。相应的构造该连接的材料能够事先被布置在部件上或在重新布线平面上。该连接可以利用已知的方法快速地、低成本地和节省空间地被实现。该电子或微机械部件可以作为应用特定的集成电路、作为集成电路或微系统被实现。借助应用特定的集成电路(也被称为ASIC)，复杂的功能也能够被实现。微系统可以涉及所谓的MEMS (微机电系统(micro-electro-mechanical system))。根据应用领域，分别适用的部件可以被选择。不同类型的部件也可以被组合并且可以依次地或也可以上下堆叠地被布置在重新布线平面上。根据一种实施方式，该电路可以具有用于电能的存储器。例如该存储器可以被布置在重新布线平面的背面上。在这种情况下，该存储器可以借助利用构建与连接技术工艺所制造的连接与重新布线平面电和机械连接。此外，该存储器可以被连接在太阳能电池的电连接接触和电子或微机械部件的电连接接触之间。该存储器可以例如涉及电镀元件、例如蓄电池或涉及电容器。代替将存储器布置在重新布线平面的背面上，该存储器也可以被布置在开关的其它的合适的位置处。当太阳能电池不提供能量或提供不足以驱动部件的能量时，电能也可以通过存储器被提供给部件。例如重新布线平面可以作为太阳能电池的背面金属化被实现。例如，该背面金属化可以被施加到太阳能电池的衬底的表面上。为此可以使用已知的金属化方法。该重新布线平面可以具有至少一个结构化的金属层，用于部件的电信号的重新布线并且用于太阳能电池和部件的电接触。金属层可以例如由铝或铜组成。该结构化的金属层可以例如通过整个面的沉积和紧接着的结构化、通过电镀沉积或通过化学机械平面化被施加在太阳能电池的背面上。通过金属层具有结构化，例如印制导线能够被实现，重新布线平面的各个接触面可以通过该印制导线相互导电连接。相应的接触面也可以通过结构化的金属层被实现。该重新布线平面可以具有多个被布置成堆叠形的结构化的金属层。以这种方式，交叉延伸的印制导线能够被实现。太阳能电池可以具有贯通接触部(Durchkontaktierung),用于将太阳能电池的正面与重新布线平面导电连接。以这种方式，太阳能电池的有效的正面的电接触可以节省空间地和故障安全地被实现。该电路可以具有包封材料。该包封材料可以被布置在重新布线平面的背面上并且包封部件。通过包封材料，用于部件或用于电路的壳体能够以简单的方式被形成。根据一种实施方式，该包封材料可以具有至少一个贯通接触部。例如太阳能电池的有效的正面可以通过这样的贯通接触部被电接触。在此，贯通接触部可以被引导到重新布线平面。另外的贯通接触部可以被引导在太阳能电池旁边经过，以便能够电接触太阳能电池的有效的正面。该电路可以具有衬底，其中衬底的边缘区域位于太阳能电池的正面的边缘区域处。在此，太阳能电池的正面和重新布线平面之间的导电连接可以被引导通过该衬底。例如衬底的边缘区域可以完全地包围太阳能电池的正面。太阳能电池的正面的主要区域可以处于衬底的通孔的区域中并且因此不被衬底覆盖。通过衬底的使用，电路可以十分稳定地被实现。用于制造电路的方法包括以下步骤: 提供具有起光伏作用的正面和背面的太阳能电池； 逐层地将多个层施加到太阳能电池的背面上，以便在太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
电路（100），具有如下特征：具有起光伏作用的正面和背面的太阳能电池（102）；重新布线平面（104），其被布置在太阳能电池的背面上并且与太阳能电池电和机械连接；和电子或微机械部件（106、108），其被布置在重新布线平面的背离太阳能电池的背面上并且通过借助构建与连接技术所制造的连接（110）与重新布线平面电和机械连接。

【技术特征摘要】
2012.09.24 DE 102012217105.31.电路(100)，具有如下特征: 具有起光伏作用的正面和背面的太阳能电池(102)； 重新布线平面(104)，其被布置在太阳能电池的背面上并且与太阳能电池电和机械连接；和 电子或微机械部件(106、108)，其被布置在重新布线平面的背离太阳能电池的背面上并且通过借助构建与连接技术所制造的连接(110)与重新布线平面电和机械连接。2.根据权利要求1所述的电路(100)，其中重新布线平面(104)通过层结构被实现，该层结构由多个以顺序的次序被施加到太阳能电池(IO 2 )的背面上的层组成。3.根据权利要求2所述的电路(100)，其中所述多个以顺序的次序被施加到太阳能电池(102)的背面上的层中的至少一个是导电层。4.根据前述权利要求之一所述的电路(100)，其中所述连接(110)借助焊接、粘接或线接合、或这些方法的组合被制造。5.根据前述权利要求之一所述的电路(100)，其中电子或微机械部件(106、108)作为应用特定的集成电路、作为集成电路或作为微机电系统(MEMS)被实现。6.根据前述权利要求之一所述的电路(100)，具有用于电能的存储器，所述存储器被布置在重新布线平面(104)的背面上，借助构建与连接技术所制造的连接与重新布线平面电和机械连接，并且被电连接在太阳能电池(102)的至少一个电连接接...

【专利技术属性】
技术研发人员：R埃伦普福特，M布林德尔，S克尼斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE