DE102005027652A1 - Elektrisch leitfähige, mechanisch flexible Verbindung zwischen elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen - Google Patents

Elektrisch leitfähige, mechanisch flexible Verbindung zwischen elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung zwischen einem ersten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil, auf das ein erster thermischer Ausdehnungskoeffizient (alpha1) einwirkt, und einem zweiten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil, auf welches ein zweiter thermischer Ausdehnungskoeffizient (alpha2) einwirkt, wobei zwischen dem ersten und zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten (alpha1, alpha2) eine Differenz (D) liegt, die im Bereich von D > APPROX 10*10 E-6/K liegt.

Description

  • Bei der Herstellung elektrischer bzw. elektronischer Schaltungen unterliegt unter anderem die Bauteilgröße einer ständigen Forderung nach Miniaturisierung. Dadurch reduzieren sich auch die Kontaktflächen zwischen den einzelnen elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen, so dass der Verbindung zwischen diesen Kontaktflächen der einzelnen Bauelemente eine ständig wachsende Bedeutung zukommt.
  • Einerseits sollen solche Verbindungen die Anforderungen an gute elektrische Leitfähigkeit erfüllen, also möglichst geringe spezifische elektrische Widerstände aufweisen, und andererseits sollen diese Verbindungen möglichst robust sein, so dass die Kontakteigenschaften auch bei rauen Anwendungsbedingungen über einen möglichst langen Zeitraum hinweg möglichst unverändert bleiben.
  • Raue Betriebsbedingungen entstehen unter anderem durch große Temperaturschwankungen, wie sie beispielsweise bei Anwendungen im Fahrzeugbereich, insbesondere in einem Motorraum auftreten. Dabei sind Temperaturschwankungen zwischen –40° C und +150° C vollkommen normale Betriebsbedingungen.
  • Zur Erhöhung der Integrationsdichte werden solche elektronischen Bauteile oder Schaltungen oft auch direkt in Gehäuse von Steckverbindungen oder dergleichen eingebaut, die jedoch aus Materialien gefertigt sind, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient α deutlich unterschiedlich von dem der elektrischen bzw. elektronischen Bauelemente ist. Hierdurch ergeben sich aber thermisch bedingte Spannungen beim Durchwandern des Betriebstemperaturbereichs an den Verbindungsstellen zwischen zwei solchen elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen.
  • Beispielhaft sei ein Entstörkondensator angeführt, der zwischen zwei Kontaktfahnen eines Steckers mittels einer solchen Verbindung angeordnet ist. Der Kondensator sei, ebenfalls beispielhaft, ein SMD-Bauteil (Surface Mounted Device), mit einem wesentlich geringeren Längenausdehnungskoeffizienten α als der des Material des die beiden Kontaktfahnen fixierenden Gehäuses. Durch diese große Differenz Δα ergeben sich aber bei der Ausdehnung des Gehäuses massive mechanische Belastungen auf die Kontaktstellen zwischen dem Kondensator und den beispielsweise als Stanzgitter ausgebildeten Steckeranschlussfahnen.
  • Bisher bekannte Ausführungen solcher Verbindungen sind z.B. Lötverbindungen oder auch Klebeverbindungen. Lötverbindungen können nur bis zu einem bestimmten Temperaturbereich, vorzugsweise bis 125° C eingesetzt werden, da darüber hinaus die ordnungsgemäße elektrische Verbindung zwischen zwei elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen nicht mehr gewährleistet werden kann. Einsatz findet die Lötverbindung überwiegend in einem Bereich, in dem keramische Chip-Bauelemente mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit α = (6,5 – 10)·10E – 6/K auf Leiterplattenmaterial (z.B. FR4) α = 16·10E – 6/K fixiert werden. Daraus ergibt sich eine Differenz von Δα < 9,5·10E – 6/K.
  • Das Kleben von keramischen Chip-Bauelementen mit α = (6,5 bis 10)·10E – 6/K auf Al2O3 (Keramik-Schaltungsträger mit einem Ausdehnungskoeffizienten α = 6,5·10E – 6/K) ist ebenfalls bekannt, wobei hier eine Differenz von Δα < 3,5·10E – 6/K auftritt. Hierbei werden bevorzugt Epoxid-Leitklebstoffe mit einer Bruchdehnung A < 2 % verwendet.
  • Ein weiteres Aufbaukonzept ist das Aufkleben von Keramik-SMD-Bauelementen auf Stanzgittern, z.B. in der Form von beschichteten Kupferbahnen, mittels harter Epoxid-Klebstoffe. Ein solcher Verbund wird anschließend an das Verkleben mit einem harten Duroplast umspritzt, um eine zuverlässige Kontaktierung mit ausreichend mechanischer Stabilität zu erhalten. Das Duroplast fängt hierbei mechanische Spannungen ab, so dass die elektrische Eigenschaft der Verbindung über den gesamten Temperaturbereich hinweg möglichst erhalten bleibt.
  • Aus der DE 38 37 206 A1 ist ein elektrisches Schaltgerät bekannt, bei welchem ein mit einem elektrisch leitenden Material gefüllter Kleber oder eine entsprechende Paste eine kapazitive Ankopplung zwischen zwei elektrischen Leitungen realisiert. Hierbei handelt es sich zwar um eine flexible, elektrisch leitfähige Verbindung, ihre Elastizität und ihr elektrischer Leitwert sind jedoch zu niedrig, um im oben dargelegten Einsatzbereich angewendet werden zu können.
  • Klebstoffe lassen sich, basierend auf ihren mechanischen Eigenschaften, grundsätzlich in drei Klassen einteilen:
    • – Im gesamten Anwendungs-Temperaturbereich harte, spröde Klebstoffe: z.B. Epoxidharze mit einer Bruchdehnung von maximal 2 % bis 3 %.
    • – Klebstoffe mit einem hart/weich-Übergang im Anwendungs-Temperaturbereich: z.B. flexibilisierte Epoxidharze oder Epoxidharz-Silikon-Copolymere mit einer Bruchdehnung von maximal 10 %.
    • – Im gesamten Anwendungs-Temperaturbereich flexible Klebstoffe: z.B. Silikone mit einem Bruchdehnungsbereich, der sich von deutlich unter 10 % bis weit über 150 % hinaus erstrecken kann.
  • Die harten und spröden Klebstoffe können zwar eine gute Leitfähigkeit bereitstellen, sie sind jedoch nur für Einsatzbereiche geeignet, bei denen geringe mechanische Spannungen in der Verbindung durch geringe Differenzen zweier unterschiedlicher Längenausdehnungskoeffizienten α auftreten.
  • Die Kleber aus der zweiten Klebstoffgruppe, der mit den hart/weich-Übergängen, sind zwar für mechanisch höher belastetere Anwendungen geeignet, als die der ersten Gruppe, sie weisen jedoch demgegenüber eine Verschlechterung der Bruchdehnung auf und können somit einen Abfall oder sogar einen Ausfall der elektrischen Eigenschaften bei Temperaturen > 120° C verursachen.
  • Die dritte Gruppe, also die über den gesamten Anwendungsbereich flexiblen Klebstoffe, können zwar teilweise sogar extreme Dehnfähigkeit aufweisen, diese geht jedoch sehr stark zu Laster der elektrischen Leitfähigkeit, so dass ihr Einsatzbereich dadurch wiederum sehr stark eingeschränkt ist.
    •
  • Aufgabe und Vorteile der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine solche Verbindung zwischen zwei elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer elektrisch leitfähigen, mechanisch flexiblen Verbindung der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
  • Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße elektrisch leitfähige, mechanisch flexible Verbindung zwischen einem ersten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil, auf das ein erster thermischer Ausdehnungskoeffizienten α1 einwirkt, und einem zweiten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil, auf welches ein zweiter thermischer Ausdehnungskoeffizienten α2 einwirkt, dadurch aus, dass die Differenz D zwischen dem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten α1 und dem zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten α2 im Bereich D > etwa 10·10E – 6/K liegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Differenz D sogar im Bereich D > etwa 20·10E – 6/K. Bei der Ausbildung einer solchen Verbindung kann der thermische Ausdehnungskoeffizient αVm des Verbindungsmaterials bevorzugt im Bereich von αVm etwa 420·10E – 6/K liegen. Insbesondere vorteilhaft wirkt es sich auf die Verbindung aus, wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient αVm des Verbindungsmaterials Vm im Bereich von αVm < etwa 250·10E – 6/K liegt.
  • Weiterhin wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Bruchdehnung B eines Verbindungsmaterials Vm der Verbindung V im Bereich von B > etwa 15% liegt. Somit kann ein bisher erforderliches, zusätzliches Umspritzen eines solchen Bauteileverbundes mit einem harten Duroplast entfallen, um die so realisierte Kontaktierung gegenüber mechanischen Belastungen aufgrund schwankender Betriebstemperaturen zu schützen.
  • Insbesondere wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Bruchdehnung B des Verbindungsmaterials Vm der Verbindung sogar im Bereich von B etwa > 30% liegt, wobei die Bruchdehnung grundsätzlich über den gesamten Lebensdauerbereich der Verbindung zu verstehen ist. Dadurch ist es möglich, die Relativbewegungen zwischen den Bauelementen auszugleichen, ohne das sich dies negativ auf die elektrischen bzw. mechanischen Eigenschaften dieser Verbindung V auswirkt.
  • So können damit z.B. keramische Chip-Bauelemente mit α = (6,5 bis 10)·10E – 6/K auf thermoplastumspritzte Stanzgitter mit einem Längenausdehnungskoeffizienten mit etwa α = (60 bis 100)·10E – 6/K auf kontaktiert werden, wobei hinsichtlich des betriebsüblichen Temperaturanwendungsbereichs sichergestellt ist, dass sowohl das keramische Bauelement als auch die Verbindung V deutlich unter ihrem maximal zulässigen, durch thermische Längenausdehnung bedingten mechanischen Belastungen bleiben. Es ist somit erfindungsgemäß eine Differenz des thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Δα bis in einem Bereich von 90·10E – 6/K problemlos bei der Kontaktierung zweier elektronischer Bauteile handhabbar. Grundsätzlich kann diese Grenze sogar noch deutlich ausgedehnt werden, in Abhängigkeit der einzelnen Komponenten des Verbindungsmaterials V.
  • Um eine ausreichende elektrische Verbindung zwischen dem keramischem Chip-Bauelement und dem beispielsweise als Steckerfahne dienenden, thermoplastumspritzten Stanzgitter aus beschichtetem Kupfer sicherzustellen, wird es bevorzugt, wenn der spezifische elektrische Widerstand RSp des Verbindungsmaterials Vm im Bereich von RSp < etwa 1·10E – 2 Ohm·cm bei Raumtemperatur liegt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt der spezifische elektrische Widerstand RSp des Verbindungsmaterials Vm sogar im Bereich von RSp < etwa 1·10E – 3 Ohm·cm bei Raumtemperatur.
  • Solche Werte sind durch die Verwendung von Silber (AG) als Verbindungsmaterial Vm mit einem Gewichtsanteil G im Bereich von G > 50 Gewichts%, bezogen auf das Verbindungsmaterial, möglich. Das Grundmaterial des Verbindungsmaterials ist hierzu vorzugsweise Klebstoff, basierend auf einer mechanisch flexiblen, polymeren Matrix, die mit Silberpartikel, beispielsweise in der Form von Flocken, Kugeln oder dergleichen mehr gefüllt ist. Durch diesen hohen Füllgrad ist auch bei einer großen Dehnung des Verbindungsmaterials V sichergestellt, dass die oben angegebenen niedrigen, spezifischen elektrischen Widerstände über den gesamten Temperaturanwendungsbereich hinweg aufrecht erhalten werden können.
  • Es sind zwar Kleber bekannt, die einen verhältnismäßig hohen Silberanteil aufweisen, hierbei handelt es sich aber um spröde Kleber mit einer Bruchdehnung von ca. 2% bis 3%, deren Binder Epoxid ist. Bei solchen Klebern ist die Anreicherung mit leitfähigen Füllstoffen, vorzugsweise in der Form versilberter Kupferpartikel aber auch in der Form von Silber gut handhabbar, es mangelt ihnen aber an Elatizität.
  • Demgegenüber ist bei einem über den gesamten Anwendungstemperaturenbereich hinweg elastischen Kleber, wie dies z.B. Silikonkleber sind, die einen Bruchdehnungsbereich aufweisen, der von deutlich unter 10% bis weiter über 150% reichen kann, bisher aufgrund des Absinkverhaltens der schweren, elektrisch leitfähigen Füllstoffe nicht möglich gewesen. insbesondere bei Silber, welches hervorragende elektrische Leitfähigkeit aufweist, war bisher eine bleibende Anordnung der einzelnen Partikel in der mechanisch flexiblen, polymeren Matrix nicht möglich. Anhand verschiedener Versuchsreihen wurde nun aber eine entsprechend flexible, polymere Matrix gefunden, mit der die oben angeführten Werte, und sogar noch höhere Füllgrade, z.B. bis zu einem Bereich von über 90 Gewichts% des Verbindungsmaterials möglich sind. Damit gehen extrem verbesserte Leitfähigkeitseigenschaften einher, so dass es nun erfindungsgemäß möglich ist, eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen zwei elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen mit den oben angegebenen Parametern zur Verfügung zu stellen. Damit ist es erfindungsgemäß möglich, die bisher bekannten Nachteile des Standes der Technik, geringe Flexibilität der Verbindung bei verhältnismäßig guter elektrischer Leitfähigkeit oder geringe elektrische Leitfähigkeit bei entsprechend hoher Elastizität der Verbindung, deutlich zu reduzieren.
  • Aktuelle Anwendungsversuche zeigten zwar, dass ein Silberanteil beginnend bei etwa 50% insbesondere aber zwischen etwa 75% und 85% für den getesteten Anwendungsfall ausreichend gute elektrische und mechanische Eigenschaften bereitstellt, z.B. eine Bruchdehnung von 30% über den gesamten Temperaturanwendungsbereich hinweg, bei einem spezifischen, elektrischen Widerstand bei Raumtemperatur von RSp < 1·10E – 3 Ohm·cm bis RSp < 400·10E – 3 Ohm·cm. Es ist aber durchaus denkbar, dass ein noch höherer Füllgrad mit elektrisch leitfähigen Partikeln, insbesondere mit Silber, realisiert wird.
  • Diese erfindungsgemäße, elektrisch leitfähige, mechanisch flexible Verbindung kann also bevorzugt zur Verbindung eines ersten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils in Form eines miniaturisierten elektrischen Bauteils (SMD-Bauteil) mit einem zweiten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil eingesetzt werden, wobei das zweite Bauteil eine Leitungsverbindung zu einem Schaltungsträger oder zu einem dritten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil, ein Teil eines solchen Schaltungsträgers oder dergleichen mehr ist.
    •
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Im Einzelnen zeigen
  • 1: eine Draufsicht auf eine Verbindung zwischen einem elektronischen Bauelement (SMD) und zwei in einem Steckergehäuse fixierten Steckerkontaktbahnen;
  • 2: einen Schnitt durch die Verbindung in der 1 und
  • 3: zeigt eine Draufsicht auf ein Steckergehäuse in welchem zwei erste elektronische Bauelemente erfindungsgemäß an zwei zweiten Bauelemente befestigt sind.
  • Im Detail zeigt nun die 1 eine Draufsicht auf eine elektrisch leitfähige, mechanisch flexible Verbindung 1. Diese ist zwischen einem SMD-Bauteil (Surface Mounted Device) mit einem verhältnismäßigen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten α1 = 6,5·10E – 6/K und einem zweiten elektronischen Bauelementen 3, in der Form von thermoplastumspritzten Steckeranschlussbahnen 3 mit einem demgegenüber verhältnismäßig hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten α2 (60 bis 100)·10E – 6/K ausgebildet.
  • Realisiert ist diese elektrisch leitfähige, mechanisch flexible Verbindung 1 mittels des erfindungsgemäßen Verbindungsmaterials 4, mit welchem es möglich ist, eine Differenz D zwischen dem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten α1 und dem zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten α2 im Bereich von D > etwa 10·10E – 6/K10·10E – 6/K über den gesamten Anwendungstemperaturbereich und über die gesamte Lebensdauer der Verwendung hinweg zu gewährleisten. Dies gilt sowohl für die erforderlichen elektrischen als auch die mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindung 1.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindung 1 liegt die Differenz D sogar im Bereich D > etwa 20·10E – 6/K, so dass gegenüber der zuerst dargelegten Ausführungsform noch größere mechanische Spannungen aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten sicher beherrschbar sind. Der thermische Ausdehnungskoeffizient αVm des Verbindungsmaterials Vm liegt dabei vorzugsweise im Bereich von αVm < etwa 450·10E – 6/K in einer ersten Ausführungsform und in einer zweiten sogar im Bereich von αVm < etwa 250·10E – 6/K.
  • Die Bruchdehnung B des Verbindungsmaterials 4 liegt dabei in der ersten Ausführungsform im Bereich von B > etwa 15%. Diese Bruchdehnung B ist abhängig vom verwendeten Binder, welcher hier bevorzugt Silikon ist, und den mit ihm vermengten Füllmaterial sowie dessen Füllgrad. Demnach kann die Bruchdehnung B auch variieren. Um eine noch flexiblere Verbindung herzustellen, kann dies sogar bis zu einer Bruchdehnung B einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform im Bereich von B > etwa 30% sein.
  • Hinsichtlich des spezifischen, elektrischen Widerstandes RSp des Verbindungsmaterials 4 ist es in einer ersten Ausführungsform bevorzugt, wenn dieser im Bereich von RSp < etwa 1·10E – 2 liegt, insbesondere sogar im Bereich von RSp < etwa 1·10E – 3. Dadurch können die bereits bei der ersten Ausführungsform deutlich reduzierten parasitären elektrischen Effekte, z.B. Kondensatoreffekt noch weiter verringert werden.
  • Hierbei spielt insbesondere das Füllmaterial des Verbindungsmaterials Vm eine Rolle, welches bevorzugt Silber (AG) ist, mit einem Gewichtsanteil G im Bereich von G > 50 Gewichts%, bezogen auf das Verbindungsmaterial in einer ersten Ausführungsform. In einer zweiten, demgegenüber bevorzugten Ausführungsform kann der Gewichtsanteil G sogar im Bereich von G > etwa 75 Gewichts% liegen.
  • Bei einer Vielzahl von durchgeführten Versuchen wurde mit einem Füllgrad des Verbindungsmaterials experimentiert, bei dem der Gewichtsanteil G beispielsweise zwischen 75% und 85% lag. Alle Versuche lieferten sehr gute elektrische Eigenschaften, in Kombination mit sehr guten mechanischen Eigenschaften. Besonders bevorzugte Eigenschaften liefert das erfindungsgemäße Verbindungsmaterial 4 im Bereich von G etwa 81,5 +/– 1%.
  • Eine Erhöhung dieses Gewichtsanteils G verbesserte zwar auf der einen Seite noch die elektrischen Eigenschaften, auf der anderen Seite mussten aber Einbußen hinsichtlich der mechanischen Flexibilität durch Reduzierung der Bruchdehnung B festgestellt werden. Bei einer Reduzierung des Gewichtsanteils G konnten entgegengesetzte Auswirkungen festgestellt werden.
  • Das Silber AG als elektrisch leitfähige Komponente im Verbindungsmaterial 4 ist dabei in Partikelform eingebracht, bevorzugt in der Form von Flocken, Kugeln oder dgl. mehr.
  • Die geforderte, hohe Elastizität eines Verbindungsmaterials kann insbesondere durch Verwendung von Silikonpolymer als Klebstoffkomponente erreicht werden. Hierbei handelt es sich um eine mechanisch flexible polymere Matrix, in welcher der elektrisch leitfähige Füllstoff angeordnet werden kann. Wichtig ist es dabei, dass der elektrisch leitfähige Füllstoff den ihm zugeordneten Platz in der polymeren Matrix auch im nicht ausgehärteten Zustand über einen langen Zeitraum hinweg beibehält. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung der elektrischen leitfähigen Komponenten des Verbindungsmaterials 4 in der als Grundgerüst dienenden polymeren Matrix gewährleistet, die ihrerseits wiederum die guten elektrischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verbindungsmaterials 4 begründen.
  • Dieser hohe Füllgrad mit den oben dargelegten Zahlenwerten für den Gewichtsanteil G konnte durch einen neuen, geeigneten Aufbau der Klebstoffkomponente Kk in der Form von Silikonpolymer erreicht werden, so dass der bisher wesentliche Nachteil, das Absinken der Füllstoffe in der Klebstoffkomponente Kk zumindest deutlich reduziert werden konnte. Der zweite wesentliche Aspekt hinsichtlich der elektrisch guten Eigenschaften liegt in der Verwendung des hohen Anteils an Silber und der damit verbundenen sehr guten elektrischen Eigenschaften in dem Verbindungsmaterial 4.
  • Neben der Klebstoffkomponente Kk mit einem Gewichtsanteil im Bereich von G < etwa 20 Gewichts%, insbesondere sogar in einem Bereich von G < etwa 10 Gewichts% sind noch weitere Hilfsstoffe in einem Gewichtsanteil im Bereich von G < etwa 2 Gewichts%, insbesondere sogar im Bereich von G < 0,5 Gewichts% vorgesehen. Die Hilfsstoffe H können dabei in der Form von Haftvermittler, Katalysatoren, Inhibitoren und dgl. mehr vorliegen.
  • Wie die 1 und 2 zeigen, kann ein erstes mit dieser erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen, mechanisch flexiblen Verbindung 1 verbundenes Bauteil, bevorzugt ein miniaturisiertes, elektronisches Bauteil 2 sein, z.B. in der Form eines SMD-Bauteils B1. Als zweites elektrisches bzw. elektronisches Bauteil 3 kann eine Leitungsverbindung L zu einem Schaltungsträger S oder zu einem dritten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil B3 vorgesehen sein, oder ein Teil z.B. einen Leiterbahn Lb eines solchen Schaltungsträgers S oder dgl. mehr. Insbesondere ist das zweite elektrische bzw. elektronische Bauteil 3 bzw. B2 dabei in einem Steckergehäuse 5 fixiert, dessen Material einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten α2 aufweist, der im Vergleich zum thermischen Ausdehnungskoeffizienten α1 des ersten elektronischen Bauteils 2, siehe oben, wesentlich höher ist.
  • Durch eine solche Verankerung des zweiten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils 3, beispielsweise in einem aus Thermoplast bestehenden Steckergehäuse 5, wie in 3 gezeigt, entstehen bei der Durchwanderung des Betriebstemperaturbereichs vergleichsweise große Spannungen im Verbindungsmaterial 4 zwischen dem ersten Bauteil 2 (B1) und dem zweiten Bauteil 3 (B2). Aufgrund der erfindungsgemäß hohen Elastizität bei gleichzeitig sehr guten elektrischen Eigenschaften der Verbindung 1 ist diese Verbindung 1 nun aber in der Lage, diese mechanischen Spannungen auszugleichen, ohne dass die Verbindung 1 dabei Schaden leidet, wobei gleichzeitig auch die sehr gute elektrische Leitfähigkeit zumindest über einen weiten Bereich aufrecht erhalten werden kann.
  • Im Weiteren sind in der 3 neben dem beispielhaft gezeigten Entstörkondensatoren auch die Anschlussfahnen 3 für den Anschluss eines weiteren Bauelements gut erkennbar, welches ebenfalls in dem Steckergehäuse 5 untergebracht werden kann.

Claims (13)

  1. Elektrisch leitfähige, mechanisch flexible Verbindung (V) zwischen einem ersten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil, auf das ein erster thermischer Ausdehnungskoeffizient (α1) einwirkt, und einem zweiten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil, auf welches ein zweiter thermischer Ausdehnungskoeffizient (α2) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz (D) zwischen dem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten (α1) und dem zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten (α2) im Bereich D > etwa 10·10E – 6/K10·10E – 6/K liegt.
  2. Verbindung (V) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz (D) im Bereich D > etwa 20·10E – 6/K liegt.
  3. Verbindung (V) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient (αVm) des Verbindungsmaterials (Vm) im Bereich von αVm < etwa 450·10E – 6/K liegt.
  4. Verbindungsmaterial (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient (αVm) des Verbindungsmaterials (Vm) im Bereich von αVm < etwa 250·10E – 6/K liegt.
  5. Verbindungsmaterial (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bruchdehnung (B) eines Verbindungsmaterials (Vm) der Verbindung (V) im Bereich von B > etwa 15% liegt.
  6. Verbindungsmaterial (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bruchdehnung (B) des Verbindungsmaterials (Vm) der Verbindung (V) im Bereich von B > etwa 30% liegt.
  7. Verbindungsmaterial (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische elektrische Widerstand (Rsp) des Verbindungsmaterial (Vm) bei Raumtemperatur im Bereich von Rsp < etwa 1·10E – 2 Ohm anliegt.
  8. Verbindungsmaterial (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische elektrische Widerstand (Rsp) des Verbindungsmaterial (Vm) bei Raumtemperatur im Bereich von Rsp < etwa 1·10E – 3 Ohm anliegt.
  9. Verbindung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmaterial (Vm) Silber (AG) mit einem Gewichtsanteil (G) im Bereich von G > 50 Gewichts% umfasst.
  10. Verbindung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmaterial (Vm) Silber (AG) mit einem Gewichtsanteil (G) im Bereich von G > etwa 75 Gewichts% umfasst.
  11. Verbindung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmaterial (Vm) eine Klebstoffkomponente (Kk) in der Form von Silikonpolymer umfasst.
  12. Verbindung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektrische bzw. elektronische Bauteil (B1) ein miniaturisiertes elektronisches Bauteil ist, vorzugsweise ein SMD-Bauteil.
  13. Verbindung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elektrische bzw. elektronische Bauteil (B2) eine Leitungsverbindung (L) zu einem Schaltungsträger (S) oder zu einem dritten elektrischen bzw. elektronischen Bauteil (B3), ein Teil (Lb) eines solchen Schaltungsträgers (S) oder dgl. ist.
DE102005027652A 2005-06-15 2005-06-15 Elektrisch leitfähige, mechanisch flexible Verbindung zwischen elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen Withdrawn DE102005027652A1 (de)

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