DE10023220A1 - Verbindungsanordnung - Google Patents
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Abstract
Bei einer Verbindungsanordnung mit einem Träger (2), auf dem ein elektrischer Anschlußkontakt (6) ausgebildet ist, und mit einem elektrisch leitfähigen Klebstoff (5), der auf den elektrischen Anschlußkontakt (6) aufgebracht ist, weist der Träger (2) eine Vertiefung (7; 14) auf, die wenigstens teilweise im Bereich des elektrischen Anschlußkontakts (6) ausgebildet und zumindest teilweise von dem leitfähigen Klebstoff (5) ausgefüllt ist.
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Leitkleber-
Verbindungen zwischen einem elektrischen Anschlußkontakt auf
einem Träger oder einer Leiterplatte einerseits und einem
korrespondierenden Anschluß eines elektrischen oder
elektronischen Bauelements andererseits.
Eine derartige Verbindungsanordnung geht prinzipiell aus dem
Aufsatz "Flip Chip Bonding Using Isotropically Conductive
Adhesives" von V. Rösner, J. Liu und z. Lai in 1996
ECTC/IEEE, Seiten 578 bis 581 hervor. Bei derartigen
Verbindungsanordnungen sind auf der Oberfläche oder Oberseite
eines beispielsweise als Epoxy-Leiterplatte ausgebildeten
Trägers ein oder mehrere Anschlußkontaktflächen ausgebildet.
Derartige Anschlußkontakte werden auch als "Pads" bezeichnet
und dienen zur Fixierung und zum elektrischen Anschluß von
Bauelementen bzw. deren Anschlußkontakten. Die Bauelemente
sind üblicherweise als sogenannte oberflächenmontierbare
Bauelemente (SMD) ausgebildet und haben dem Anschlußkontakt
zugewandte Kontaktflächen, die über einen elektrisch
leitfähigen Klebstoff mit dem Anschlußkontakt des Trägers
elektrisch und mechanisch verbunden werden. An diese
Verbindungen werden sowohl hinsichtlich der elektrischen als
auch der mechanischen Zuverlässigkeit hohe Anforderungen
gestellt.
Diese Verbindungsanordnungen haben gegenüber konventionellen
Verbindungsarten, beispielsweise Löten, erhebliche technische
und wirtschaftliche Vorteile; der Verbindungsprozeß ist vergeichsweise
einfach und bedarf insbesondere zum Vergleich zum
Lötverfahren keiner weiteren Hilfsmittel, z. B. Flußmittel.
Gewisse Probleme können sich hinsichtlich einer ausreichenden
Haftung des Klebstoffs auf den Anschlußkontaktenflächen bzw.
auf dem Träger selbst ergeben, die notwendig ist, um eine
hinreichende mechanische Stabilität der Verbindungsanordnung
zu gewährleisten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Vebesserung
einer eingangs genannten Verbindungsanordnung dahin, daß
zwischen dem Anschlußkontakt auf dem Träger und dem Klebstoff
eine mechanisch und elektronisch zuverlässige und hochwertige
Verbindung geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird bei eine Erfindungsanordnung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Träger eine Vertiefung aufweist, die wenigstens
teilweise im Bereich des elektrischen Anschlußkontakts
ausgebildet und zumindest teilweise von dem leitfähigen
Klebstoff ausgefüllt ist.
Der Erfindung liegt als eine wesentliche Erkenntnis der
Aspekt zugrunde, daß mit Hilfe der Vertiefung eine
Berührungsfläche zwischen dem Klebstoff und dem Träger
vergrößert ist, so daß die Eigenschaften der Verbindung
zwischen dem Klebstoff und dem Anschlußkontakt hinsichtlich
einer mechanischen Belastbarkeit, inbesondere durch
Scherkräfte wesentlich verbessert sind. Das teilweise
Eingreifen des leitfähigen Klebstoffs in die Vertiefung führt
zu einer mechanisch stabileren Verbindungsanordnung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß
zumindest auf einem Teil einer Oberfläche der Vertiefung eine
Metallisierung gebildet ist, die wenigstens teilweise von dem
leitfähigen Klebstoff bedeckt ist. Hierdurch wird der von dem
leitfähigen Klebstoff überdeckte Bereich des Anschlußkontakts
gezielt vergrößert, so daß die Verbindungsanordnung
hinsichtlich der Ausbildung eines elektrischen Kontakts
zwischen dem Anschlußkontakt und dem Klebstoff verbessert
ist.
Eine hinsichtlich der mechanischen Belastbarkeit bevorzugte
Gestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung sieht
vor, daß die Vertiefung als eine Durchgangsöffnung durch den
Träger hindurch ausgebildet ist. Hierdurch kann eine größere
Menge des Klebstoffs in die Vertiefung fließen.
Zweckmäßig kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung vorgesehen sein, daß mit Hilfe der Metallisierung
der Oberfläche der Vertiefung eine Durchkontaktierung
ausgebildet ist. Hierdurch können elektrische oder
elektronische Bauelemente, die mit Hilfe des leitfähigen
Klebstoffs auf einer Seite des Trägers montiert sind, mit
Leiterbahnen oder Kontakten anderer elektrischer oder
elektronischer Bauelemenet verbunden werden, die auf einer
anderen Seite des Trägers angeordnet sind.
Vorteilhaft weist die Vertiefung in einem oberen Randbereich
eine Wulst auf, die zumindest teilweise von dem leitfähigen
Klebstoff formschlüssig bedeckt ist, wodurch die
Verbindungsanordnung hinsichtlich der mechanischen
Stabilität, insbesondere gegenüber Zugkräften verbessert ist,
die in einer Richtung von der Oberfläche des Trägers weg
wirken, auf welcher der Anschlußkontakt angeordnet ist.
Eine hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften bevorzugte
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung
sieht vor, daß die Wulst wenigstens teilweise als ein
Abschnitt der Metallisierung der Oberfläche der Vertiefung
ausgebildet ist.
Die Vertiefung kann ohne größeren Mehraufwand bei der
Herstellung des Trägers auf einfache Weise geschaffen werden,
wenn die Vertiefung eine Bohrung ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung
näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen Träger, auf dem ein elektrisches oder ein
elektronisches Bauelement mit Hilfe eines
leitfähigen Klebstoffs befestigt ist; und
Fig. 2 einen weitere Ausführungsform eines Trägers, auf dem
ein elektrisches oder ein elektronisches Bauelement
mit Hilfe eines leitfähigen Klebstoffs befestigt
ist.
Gemäß Fig. 1 ist ein elektrisches oder ein elektronisches
Bauelement 1 auf einem Träger 2 montiert. Bei dem Bauelement
1 handelt es sich beispielsweise um eine Sende- oder eine
Empfangsdiode eines optischen Moduls. Als Träger 2 sind
beispielsweise Leiterplatten, insbesondere aus Epoxy
einsetzbar.
Das Bauelement 1 weist auf einer Unterseite 3
Anschlußkontakte 4 auf und ist mit Hilfe eines leitfähigen
Klebstoffs 5 auf einem elektrischen Anschlußkontakt 6 des
Trägers 2 befestigt. Der Anschlußkontakt 6 des Trägers 2 ist
mit Hilfe einer Metallisierung gebildet, die bei der
Herstellung des Trägers 2 aufgebracht wird. Die
Metallisierung ist beispielsweise aus einem Kupfermaterial
gebildet.
Gemäß Fig. 1 ist mit Hilfe der Metallisierung des
Anschlußkontakts 6 in einer Durchgangsöffnung 7 in dem Träger
2 eine Durchkontaktierung 8 gebildet. Die Durchgangsöffnung 7
ist bei der Herstellung des Trägers 2, der beispielsweise als
eine Leiterplatte ausgeführt ist, ohne größeren Mehraufwand
erzeugbar. Bei der Durchgangsöffnung 7 kann es sich
beispielsweise um eine Bohrung handeln.
Um nach dem Ausbilden der Durchgangsöffnung 7 in dem Träger 2
die Durchkontaktierung 8 zu schaffen, wird der Träger 2 im
Bereich der Durchgangsöffnung 7 metallisiert. Hierbei bildet
sich prozeßbedingt in einem oberen Randbereich 9 und einem
unteren Randbereich 10 der Durchgangsöffnung 7 jeweils eine
Wulst 11, 12.
Beim späteren Aufsetzen des Bauelements 1 auf den teilweise
metallisierten Träger 2 läuft der leifähige Klebstoff 5
aufgrund der materialspezifischen Viskosität des Klebstoffs 5
und des beim Aufsetzen des Bauelements 1 ausgübten Drucks in
die Durchgangsöffnung 7 und umschließt die Wulst 11 im oberen
Randbereich 9. Die Durchgangsöffnung 7 kann nach dem
Aufsetzen des Bauelements 1 teilweise oder vollständig mit
dem leitfähigen Klebstoff 5 ausgefüllt sein.
Über die Anschlußkontakte 4, den leitfähigen Klebstoff 5 und
die Durchkontaktierung 8 kann das Bauelement 1 mit
Leitungsbahnen oder anderen elektrischen/elektronischen
Bauelementen (nicht dargestellt) elektrisch verbunden werden,
die auf einer von dem Bauelement 1 abgewandten Seite 13 des
Trägers 2 angeordnet sein können.
Das wenigstens teilweise formschlüssige Umfassen der Wulst 11
durch den leitfähigen Klebstoff 5 sichert eine mechanische
Stabilität der Anordnung des Bauelements 1 auf dem
Anschlußkontakt 6 des Trägers 2.
Die vorteilhafte mechanische Belastbarkeit der
Verbindungsanordnung ergibt sich auch, wenn in dem Träger 2
anstelle der Durchgangsöffnung 7 eine Vertiefung 14
vorgesehen ist. Dieses ist in Fig. 2 dargestellt. Auch in
diesem Fall bildet sich in einem oberen Randbereich 15 der
Vertiefung 14 eine Wulst 16. Der leitfähige Klebstoff 5
gelangt beim Aufbringen des Bauelements 1 in die Vertiefung
14 und umfaßt die Wulst 16 im oberen Randbereich 15 der
Vertiefung 14 ist. Die Vertiefung 14 ist bevorzugt als eine
Bohrung ausgebildet.
Claims (7)
1. Verbindungsanordnung mit einem Träger (2), auf dem ein
elektrischer Anschlußkontakt (6) ausgebildet ist, und
einem elektrisch leitfähigen Klebstoff (5), der auf den
elektrischen Anschlußkontakt (6) aufgebracht ist, dadu
rch gekennzeichnet, daß der Träger (2)
eine Vertiefung (7; 14) aufweist, die wenigstens teilweise
im Bereich des elektrischen Anschlußkontakts (6)
ausgebildet und zumindest teilweise von dem leitfähigen
Klebstoff (5) ausgefüllt ist.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest auf einem Teil
einer Oberfläche der Vertiefung (7; 14) eine
Metallisierung gebildet ist, die wenigstens teilweise von
dem leitfähigen Klebstoff (5) bedeckt ist.
3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vertiefung als eine
Durchgangsöffnung (7) durch den Träger (2) hindurch
ausgebildet ist.
4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mit Hilfe der
Metallisierung der Oberfläche der Vertiefung (7) eine
Durchkontaktierung (8) ausgebildet ist.
5. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vertiefung (7; 14) in einem oberen Randbereich (9)
eine Wulst (11; 15) aufweist, die zumindest teilweise von
dem leitfähigen Klebstoff (5) formschlüssig bedeckt ist.
6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Wulst (11) als ein
Abschnitt der Metallisierung der Oberfläche der Vertiefung
(7; 14) ausgebildet ist.
7. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vertiefung (7; 14) eine Bohrung ist.
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2000
- 2000-05-08 DE DE10023220A patent/DE10023220C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE10342047A1 (de) | Elektrisches Verbindungselement |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
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