DE10029289A1

DE10029289A1 - Verbindungsanordnung aus elektrischen/elektronischen Bauelementeträgern

Info

Publication number: DE10029289A1
Application number: DE10029289A
Authority: DE
Inventors: Stephan Brendel
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2002-01-03
Also published as: WO2001097581A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsanordnung aus elektrischen/elektronischen Bauelementeträgern, wobei auf einer Oberfläche (7, 8) eines elektrischen/elektronischen Bauelementeträgers (1) mindestens ein Anschlußkontakt (4) ausgebildet ist. Der mindestens eine Anschlußkontakt (4) ist auf einer stirnseitigen Oberfläche (14) eines anderen elektrischen/elektronischen Bauelementeträgers (2) angeordnet, so daß eine platzsparende, einfach montierbare und kostengünstig herstellbare Verbindungsanordnung zwischen Bauelementeträgern geschaffen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung aus elektri schen/elektronischen Bauelementeträgern, wobei auf einer Oberfläche eines elektrischen/elektronischen Bauelementeträ gers mindestens ein Anschlußkontakt ausgebildet ist.

Derartige Verbindungsanordnungen werden benutzt, um elektri sche/elektronische Bauelemente, die auf verschiedenen Träger elementen angeordnet sind, in kompakter Bauweise zu montie ren. Darüber hinaus können mit Hilfe solcher Verbindungsan ordnungen Schaltungsanordnungen geschaffen werden, die elekt rische/elektronische, auf verschiedenen Trägerelementen ange ordnete Bauelemente einbeziehen. Aus der Druckschrift EP 0 710 861 A1 ist eine Verbindungsanordnung bekannt, bei der zwei Bauelementeträger mit Hilfe einer Metallschicht verbun den sind, die jeweils über die gesamte Oberfläche der beiden Bauelementeträger ausgebildet ist. Im Bereich zwischen den beiden Bauelementeträgern kann die Metallschicht einen abge winkelten Abschnitt aufweisen, so daß die beiden Bauelemente träger in einem Winkel von etwa 90° zueinander angeordnet sind.

Es ist weiterhin bekannt, Bauelementeträger, insbesondere Leiterplatten in einer Winkelstellung zueinander zu montie ren, wobei es zur Ausbildung einer elektrischen Verbindung zwischen den Bauelementeträgern notwendig ist, zusätzlich Flexleiter vorzusehen.

Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform einer Verbin dungsanordnung für elektrische/elektronische Bauelementeträ ger sind auf einem der Bauelementeträger Stiftkontakte ausge bildet, die zum Verbinden der Bauelementeträger in Bohrungen eines anderen Bauelementeträgers eingesteckt und dort gegebe nenfalls angelötet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine verbesserte Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und eine platzsparende Mon tage von Bauelementeträgern ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Verbindungsanordnung aus elekt rischen/elektronischen Bauelementeträgern gemäß des Oberbeg riffs des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mindestens eine Anschlußkontakt auf einer stirnseitigen Ober fläche eines anderen elektrischen/elektronischen Bauelemente trägers angeordnet ist.

Die Erfindung umfaßt als wesentliches Element den Gedanken die stirnseitigen bzw. kantenseitigen Oberflächen von Bauele menteträgern beim Verbinden von Bauelementeträgern zu nutzen.

Gegenüber den bekannten Verbindungsanordnungen, bei denen Flexleiter genutzt werden, um einen elektrischen Kontakt zwi schen den zu verbindenden Bauelementeträgern herzustellen, hat die vorgeschlagene Verbindungsanordnung den wesentlichen Vorteil, daß die Nutzung von Flexleitern nicht notwendig ist, so daß Kosten und Material eingespart werden. Darüber hinaus wird der Aufbau der Verbindungsanordnung insgesamt verein facht.

Die hier vorgeschlagene Verbindungsanordnung weist gegenüber bekannten Verbindungsanordnungen, bei denen Stiftkontakte in Bohrungen eines Bauelementeträgers eingesteckt und verlötet werden, den Vorteil auf, daß mit Hilfe der stirnseitigen An ordnung der Anschlußkontakte kein Platz auf dem Bauelemente träger benötigt wird, so daß die Bauelementeträger in ihrer Gesamtheit für die Aufnahme elektrischer/elektronischer Bau elemente zur Verfügung stehen. Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Verbindung wird auf dem Bauelementeträger Platz für die Löcher verbraucht. Darüber hinaus benötigt auch der Bauelementeträger, an dem die Stiftkontakte angebracht sind, Platz auf dem Bauelementeträger, so daß der für zu mon tierende Bauelemente zur Verfügung stehende Raum weiter ver mindert wird.

Eine zweckmäßig Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der mindestens eine Anschlußkontakt ein von der Oberfläche des einen elektrischen/elektronischen Bauelementeträgers ab stehende Anschlußkontakt ist, wodurch ein montagefreundliches Heranführen des einen Bauelementeträgers an den anderen Bau elementeträger zum Ausbilden und zum Ausrichten der Verbin dungsanordnung ermöglicht ist.

Eine hinsichtlich eines geringen Materialaufwands bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der mindestens eine Anschlußkontakt einen Kontaktabschnitt aufweist, dessen Querschnitt im Vergleich zu einem Basisabschnitt vermindert ist.

Um die Positionierung der elektrischen/elektronischen Bauele menteträger zueinander zu erleichtern, kann bei einer Fort bildung der Erfindung zweckmäßig vorgesehen sein, daß der mindestens eine Anschlußkontakt auf der stirnseitigen Ober fläche des anderen elektrischen/elektronischen Bauelemente trägers in einer Vertiefung angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die die Nut zung üblicher und häufig verwendeter Herstellungsverfahren ermöglicht, sieht vor, daß die Vertiefung eine Halbbohrung ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Vertiefung dadurch gebildet werden, daß zunächst Bohrungen im Randbereich des anderen Bauelementeträgers eingebracht werden. Anschließend wird der Randbereich des anderen Bauelementeträgers abge fräst, so daß die Halbbohrungen gebildet werden.

Um eine verbesserte mechanische Belastbarkeit der Verbin dungsanordnung zu erreichen, sieht eine zweckmäßige Weiter bildung der Erfindung vor, daß eine Oberfläche der Vertiefung metallisiert ist, vorzugsweise mit Kupfer.

Eine exakte Positionierung des einen und des anderen elektri schen/elektronischen Bauelementeträgers kann dann zweckmäßig erreicht werden, wenn der mindestens eine Anschlußkontakt in der Vertiefung zentriert ist.

Zur kostengünstigen und mit Hilfe einfacher Mittel herstell baren Ausbildung der Verbindungsanordnung ist bei einer vor teilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der mindestens eine Anschlußkontakt in der Vertiefung mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs fixiert ist.

Eine hinsichtlich optimierter elektrischer Verbindungseigen schaften bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der mindestens eine Anschlußkontakt in der Vertiefung verlötet ist.

Die mechanische Belastbarkeit der Verbindungsanordnung ist im Fall des Vorsehens der Vertiefung dann zweckmäßig optimiert, wenn ein äußerer, der Oberfläche der Vertiefung gegenüberlie gend angeordneter Oberflächenabschnitt des mindestens eines Anschlußkontakts im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Vertiefung angeordnet ist. Auf dieses Weise ist eine mög lichst großer Bereich gegenüberliegender Flächen zwischen der Oberfläche des Anschlußkontakts und der Oberfläche der Ver tiefung ermöglicht.

Zur Unterstützung einer späteren platzsparenden Montage der Verbindungsanordnung sieht eine zweckmäßige Fortbildung der Erfindung vor, daß der mindestens eine Anschlußkontakt einen abgewinkelten Abschnitt aufweist. Auf diese Weise können der eine und der andere elektrische/elektronische Bauelementeträger in einer beliebigen Winkelstellung zueinander verbunden werden.

Eine hinsichtlich einer mechanisch belastbaren Anordnung des mindestens einen Anschlußkontakts an dem einen elektri schen/elektronischen Bauelementeträger bevorzugte Weiterbil dung der Erfindung sieht vor, daß der mindestens eine Anschlußkontakt mittels einer Klemmverbindung an dem einen elektrischen/elektronischen Bauelementeträger befestigt ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung von zwei Bauelemente trägern; und

Fig. 2 eine Verbindungsanordnung der zwei Bauelementeträger gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Trägerele ments 1 und eines weiteren Trägerelements 2, die jeweils für die Montage elektrischer/elektronischer Bauelemente nutzbar sind. Auf das Trägerelement 1 sind in einem Randbereich 3 Anschlußkontakte 4 aufgesteckt. Die Anschlußkontakte 4 weisen jeweils gegenüberliegende Klemmabschnitte 5, 6 auf, die auf eine vorderseitige bzw. eine rückseitige Oberfläche 7, 8 des Trägerelements 1 drücken, so daß zwischen dem Trägerelement 1 und den Anschlußkontakten 4 eine Klemmverbindung ausgebildet ist.

Einer oder beide der Klemmabschnitte 5, 6 sind hierbei auf einer jeweiligen Kontaktfläche angeordnet, die auf der vor derseitigen bzw. der rückseitigen Oberfläche 7, 8 ausgebildet ist, um zwischen den Anschlußkontakten 4 und elektrischen Leitungsbahnen bzw. elektrischen/elektronischen Bauelementen (nicht dargestellt) auf dem Trägerelement 1 einen elektrischen Kontakt auszubilden. In Fig. 1 ist die Ausbildung eines solchen elektrishcen Kontakts beispielhaft für weitere Anschlußkontakte 9 dargestellt. Ein Abschnitt 10 der weiteren Anschlußkontakte 9 ist jeweils wenigstens teilweise auf einer Kontaktfläche 11 angeordnet.

Um eine Verbindungsanordnung zu schaffen, die aus dem einen und dem weiteren Trägerelement 1, 2 gebildet wird, werden Kontaktabschnitte 12, wie in Fig. 2 dargestellt, in Vertie fungen 13 angeordnet, die auf einer stirnseitigen bzw. kan tenseitigen Oberfläche 14 des weiteren Trägerelements 2 aus gebildet sind. Nach dem Anordnen der Kontaktabschnitte 12 in den Vertiefungen 13 werden die Kontaktabschnitte 12 mit Hilfe eines leitenden Klebstoffs fixiert. Bei einer anderen Ausfüh rungsform kann vorgesehen sein, daß die Kontaktabschnitte 12 in den Vertiefungen 13 angelötet werden. Die Kontaktab schnitte 12 weisen jeweils gegenüber einem zugehörigen Basis abschnitt 18 einen verminderten Querschnitt auf.

Gemäß den Fig. 1 und 2 sind die Vertiefungen 13 vorzugs weise als halbe Bohrungen ausgebildet. Bei der Herstellung derartiger Vertiefungen 13 kann wie folgt vorgegangen werden. Zunächst werden Bohrungen auf dem weiteren Trägerelement 2 eingebracht. Anschließend wird die stirnseitige Oberfläche 14 des Trägerelements 2 abgefräst, so daß im wesentlichen hal bierte Bohrungen entstehen. Die Vertiefungen zur teilweisen oder vollständigen Aufnahme der Kontaktabschnitte 12 können hinsichtlich der Form und des Querschnitts beliebig ausgebil det sein. Beispielsweise kann ein dreieck- oder viereckförmi ger Querschnitt vorgesehen sein.

Die mechanische Belastbarkeit der Verbindungsanordnung zwi schen dem einen und dem weiteren Trägerelement 2 ist dann op timiert, wenn eine innere Oberfläche 15 der Vertiefungen 13 jeweils metallisiert ist, vorzugsweise mit Kupfer oder einem anderen Metall, welches Löteigenschaften aufweist. Hierdurch kann sich eingebrachtes Lot über die gesamte innere Oberflä che 15 der jeweiligen Vertiefung 13 verteilen.

Um einen elektrischen Kontakt zwischen Leiterbahnen bzw. elektrischen/elektronischen Bauelementen auf dem einen Trä gerelement 1 und Leiterbahnen bzw. elektrischen/elektroni schen Bauelementen auf dem weiteren Trägerelement 2 herzu stellen, kann vorgesehen sein, daß die metallisierte, innere Oberfläche 15 der jeweiligen Vertiefung 13 mit Leiterbahnen (nicht dargestellt) auf dem weiteren Trägerelement 2 elekt risch verbunden ist.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Verbindungsanordnung sind das eine und das weitere Trägerelement 1, 2 in einem Winkel von etwa 90° zueinander angeordnet. Selbstverständlich können die beiden Trägerelemente 1, 2 in beliebigen Winkeln zwischen etwa 0° und etwa 180° zueinander angeordnet werden. Dieses kann dadurch erreicht werden, daß die Konaktabschnitte 12 in einem Bereich 16 zwischen dem einen und dem anderen Träger element 1, 2 abgewinkelt werden (nicht dargestellt).

Die mechanische Belastbarkeit der Verbindung zwischen den Kontaktabschnitten 12 und den Vertiefungen 13 ist dann opti miert, wenn die Kontaktabschnitte 12 in den Vertiefungen 13 flach so angeordnet sind, daß ein der inneren Oberfläche 15 zugewandter Oberflächenabschnitt 17 des Kontaktabschnitts 12 im wesentlichen parallel zur inneren Oberfläche 15 verläuft, so daß eine möglichst große Berührungsfläche zwischen der in neren Oberfläche 15 und dem Kontaktabschnitt 12 bzw. ein mög lichst großer Bereich gegenüberliegender Flächen gebildet ist, in welchem der Leit-Klebstoff oder die Lötpaste sowohl an der inneren Oberfläche 15 als auch am Kontaktabschnitt 12 haftet.

Claims

1. Verbindungsanordnung aus elektrischen/elektronischen Bau elementeträgern, wobei auf einer Oberfläche(7, 8) eines elektrischen/elektronischen Bauelementeträgers (1) min destens ein Anschlußkontakt (4) ausgebildet ist, da durch gekennzeichnet, daß der mindes tens eine Anschlußkontakt (4) auf einer stirnseitigen Oberfläche (14) eines anderen elektrischen/elektronischen Bauelementeträgers (2) angeordnet ist.

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der mindestens eine Anschlußkontakt (4) ein von der Oberfläche (7, 8) des einen elektrischen/elektronischen Bauelementeträgers (1) abstehender Anschlußkontakt ist.

3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß der mindes tens eine Anschlußkontakt (4) einen Kontaktabschnitt (12)aufweist, dessen Querschnitt im Vergleich zu einem Basisabschnitt (18) vermindert ist.

4. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Anschlußkontakt (4) auf der stirnseitigen Oberfläche (14) des anderen elektrischen/elektronischen Bauelementeträgers (2) in einer Vertiefung (13) angeord net ist.

5. Verbindungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vertiefung (13) eine Halbbohrung ist.

6. Verbindungsanordnung nach nach Anspruch 4 oder 5, da durch gekennzeichnet, daß eine Oberflä che (15) der Vertiefung (13) metallisiert ist, vorzugs weise mit Kupfer.

7. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der min destens eine Anschlußkontakt (4) in der Vertiefung (13) zentriert ist.

8. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der min destens eine Anschlußkontakt (4) in der Vertiefung (13) mittels eines leitenden Klebstoffs fixiert ist.

9. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der min destens eine Anschlußkontakt (4) in der Vertiefung (13) verlötet ist.

10. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein äuße rer, der Oberfläche (15) der Vertiefung (13) gegenüber liegend angeordneter Oberflächenabschnitt (17) des min destens einen Anschlußkontakts (4) im wesentlichen paral lel zur Oberfläche (15) der Vertiefung (13) angeordnet ist.

11. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Anschlußkontakt (4) einen abgewinkelten Abschnitt aufweist.

12. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Anschlußkontakt (4) mittels einer Klemm verbindung an dem einen elektrischen/elektronischen Bau elementeträger (1) befestigt ist.