DE102004005850A1

DE102004005850A1 - Verfahren zum Löten von elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen auf eine Folie und elektrisches oder elektronisches Bauteil

Info

Publication number: DE102004005850A1
Application number: DE200410005850
Authority: DE
Inventors: Gerold Meemken; Bernd Stratmann
Original assignee: Saia Burgess Oldenburg GmbH and Co KG
Current assignee: Johnson Electric Oldenburg GmbH and Co KG
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2004-02-06
Publication date: 2005-08-25

Abstract

Bei einem Verfahren zum Löten von elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen auf eine Folie, bei dem auf eine Folie ein Bauteil aufgebracht wird, auf die elektrischen Anschlüsse des Bauteils Lötpaste aufgebracht und diese verschmolzen wird, wird eine besonders kostengünstige Herstellung dadurch erreicht, daß die Lötpaste mit einem Laserstrahl aufgeschmolzen wird und daß als Folie eine reflektierende Polyesterfolie verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löten von elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen auf eine Folie, bei dem auf eine Folie ein Bauteil aufgebracht wird, auf die elektrischen Anschlüsse Lötpaste aufgebracht und diese verschmolzen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein elektronisches oder elektrisches Bauteil, das auf eine Folie mit elektrischen Leiterbahnen aufgelötet ist.

Es werden für elektronische Schaltungen Leiterfolien verwendet, auf die Mikroschalter und andere elektrische oder elektronische Bauteil aufgelötet werden. Dazu werden beispielsweise PEN-Folien oder Polyemid-Folien verwendet. Dabei handelt es sich um vergleichsweise teure Spezialfolien, die eine hohe Hitzebeständigkeit haben müssen, um nicht beim Auflöten der elektronischen oder elektrischen Bauteile auf die aufgedruckten Leiterbahnen zerstört zu werden. Ein anderes Problem kann auch darin bestehen, daß der Energieeintrag durch die Folie hindurchgeht und das darunterliegende Substrat erhitzt wird und zum Schmelzen gebracht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es bei geringen Kosten erlaubt, elektrische oder elektronische Bauteile auf auf Folien gedruckte Leiterbahnen aufzubringen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ein elektrisches Bauteil, das diese Aufgabe löst, wird mit dem Merkmal des Anspruchs 5 definiert. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei dem Verfahren zum Löten von elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen auf eine Folie, bei dem auf eine Folie ein Bauteil aufgebracht wird, auf die elektrischen Anschlüsse Lötpaste aufgebracht wird und diese verschmolzen werden, ist es erfindungswesentlich, daß die Lötpaste mit einem Laserstrahl aufgeschmolzen wird und daß eine reflektierende Polyesterfolie verwendet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt den Einsatz der vergleichsweise kostengünstigen Polyesterfolie, die jedoch wenig hitzebeständig ist. Durch die reflektierende Ausgestaltung der Polyesterfolie wird erreicht, daß der Laserstrahl, der auf die Lötpaste gerichtet ist, bei Reflektionen oder einem direkten Auftreffen auf die Polyesterfolie dort im wesentlichen reflektiert wird und daher die Polyesterfolie nicht erwärmt oder zerstört wird. Die sonst eventuell stattfindende Erwärmung des unterhalb der Polyesterfolie liegenden Substrats wird ebenfalls vermieden.

Bevorzugt ist die reflektierende Polyesterfolie weiß eingefärbt. Durch eine derartige farbige, insbesondere weiße, Einfärbung wird eine Reflektion erreicht. Bevorzugt wird der Laserstrahl mit einem Diodenlaser erzeugt, der bevorzugt eine Wellenlänge im Bereich von 800 Nanometer bis 820 Nanometer, insbesondere 808 Nanometer, hat. Vorrichtungsmäßig weist die Erfindung ein elektronisches und/oder elektrisches Bauteil auf, das auf einer Folie mit Leiterbahnen aufgelötet ist, wobei die Folie erfindungsgemäß eine reflektierende Polyesterfolie ist. Die Reflektionsfähigkeit der Polyesterfolie wird bevorzugt durch eine farbige Einfärbung, insbesondere eine weiße Einfärbung erreicht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Im einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:
1 einen Querschnitt durch eine Anordnung, auf der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird;
2 eine perspektivische Ansicht während eines ersten Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs;
3 eine perspektivische Ansicht während eines zweiten Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs.
In 1 ist eine Querschnittsansicht durch einen Aufbau dargestellt, in dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird. Mit 1 ist ein Substrat oder ein Untergrund bezeichnet, auf dem eine Folie 2 aufgebracht wird. Ein solches Substrat kann beispielsweise ein Bestandteil eines Autos, beispielsweise eine Schloßschale, also insbesondere ein Kunststoffbauteil, sein. Auf dieses Substrat wird die Folie 2 mit darauf angeordneten Leiterbahnen 3 aufgebracht, insbesondere aufgeklebt. Die Folie 2 wird auch als Folienleiterplatte oder gedruckte Folienschaltung bezeichnet. Eine auf der Folie angeordnete Leiterbahn, die üblicherweise als Kupfer- oder CU-Leiterbahn ausgebildet ist, ist mit 3 gekennzeichnet. Auf eine solche Leiterbahn wird ein elektrischer Anschluß 4 eines hier nicht dargestellten elektronischen oder elektrischen Bauelementes aufgelegt und aufgelötet. Hierzu wird ein Tropfen Lötpaste 5 auf den Anschluß aufgebracht. Weiterhin ist eine Deckfolie 6 skizziert, die die Folienleiterplatte 2 und die darauf aufgebrachten Kupferleiterbahnen nach oben abdeckt und isoliert. Diese Deckfolie 6 ist üblicherweise transparent und weist in den Bereichen, in denen CU-Leiterbahnen 3 mit Anschlüssen 4 kontaktiert werden sollen, Ausnehmungen auf, so daß in diesen Bereichen keine Deckfolie vorhanden ist.
In 2 ist eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Bauteils 7 dargestellt, das im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei elektrische Anschlüsse 4 aufweist, die auf hier ansatzweise dargestellten Leiterbahnen 3 aufgelegt sind. Die Leiterbahnen 3 sind auf der Folie 2 aufgebracht, die wiederum auf dem hier nicht dargestellten Substrat, beispielsweise einer aus schwarzem Kunststoff hergestellten Schloßschale, aufgebracht ist. Mit Hilfe eines Dosierers 10 wird Lötpaste 5 auf die zu verbindenden Anschlußbereiche von Anschluß 4 und Leiterbahn 3 aufgebracht. In einem zweiten Verfahrensschritt, der in 3 dargestellt ist, fährt ein Laser 11, bevorzugt ein Diodenlaser, über die zuvor aufgebrachte Lötpaste und schmilzt den aufgebrachten Löttropfen auf. Im linken Bereich in 3 ist erkennbar, daß die aufgebrachte Lötpaste aufgeschmolzen ist und eine in den Flanken leicht konkave Lötverbindung zwischen der Kupferleitbahn, die auch als Kupferlötpad bezeichnet wird, und dem Anschluß 4 hergestellt hat. Man kann hier auch von einer meniskusartigen Lötverbindung oder von einem Meniskus sprechen. Der in der Figur weiter rechts dargestellte Anschluß 4 weist die noch unbearbeitete Lötpaste 5 auf. Um die Aufnahme von Strahlungsenergie und dadurch die Zerstörung der Folie 2 oder die Erhitzung des darunterliegenden Substrats zu vermeiden, ist die Folie 2 reflektierend, insbesondere farbig und dabei bevorzugt weiß ausgebildet. Damit läßt sich besonders gut die Strahlungsenergie des verwendeten Laser mit Wellenlängen im Bereich von 808 Nanometer reflektieren. Die genaue Ausgestaltung der Folie oder Folienoberfläche kann in Abhängigkeit von der Wellenlänge des verwendeten Lasers variiert werden.

Claims

Verfahren zum Löten von elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen auf eine Folie, bei dem auf eine Folie ein Bauteil aufgebracht wird, auf die elektrischen Anschlüsse des Bauteils Lötpaste aufgebracht und diese verschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötpaste mit einem Laserstrahl aufgeschmolzen wird und daß als Folie eine reflektierende Polyesterfolie verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Polyesterfolie weiß eingefärbt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl mit einem Diodenlaser erzeugt wird.
Laserstrahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge im Bereich von 808 Nanometer verwendet wird.
Elektrisches oder elektronisches Bauteil, das auf Folie mit Leiterbahnen angeordnet ist und die elektrischen Anschlüsse des Bauteils mit den Leiterbahnen durch eine Lötverbindung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine reflektierende Polyesterfolie ist.