DE102007006601B4 - Anschluss, Verfahren und Vorrichtung zur gleichmäßigen Einkopplung von Laserstrahlen beim Laserschweißen und Laserlöten, insbesondere an hoch reflektierenden Materialien - Google Patents

Anschluss, Verfahren und Vorrichtung zur gleichmäßigen Einkopplung von Laserstrahlen beim Laserschweißen und Laserlöten, insbesondere an hoch reflektierenden Materialien Download PDF

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Abstract

Mechanischer und/oder elektrischer Anschluss (1), der mit einem dazugehörigen Kontaktpartner (3) mittels Laser (11) mechanisch und/oder elektrisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1) eine Formgebung derart aufweist, dass der Anschluss (1) länglich oder flächig entlang der Oberfläche (13) eines Ellipsoids und konvex zum Kontaktpartner (3) erzeugt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen mechanischen und/oder elektrischen Anschluss gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, sowie ein entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Kontaktierung des Anschlusses gemäß den Nebenansprüchen.
  • Herkömmliche elektrische Leitungen und elektronische Bauelemente weisen längliche oder flächige Anschlüsse oder Kontakte auf.
  • Herkömmliche Einrichtungen oder elektronische Bauelemente mit flächig oder länglichen elektrischen Anschlüssen, werden mittels Laserverbinden, insbesondere Laserschweißen oder Lasertöten, mechanisch und elektrisch jeweils an eine flächige oder längliche Kontaktstelle eines Kontaktpartners angeschlossen.
  • Länglich heißt, dass der Anschluss oder die Kontaktstelle sich hauptsächlich entlang einer Längsrichtung erstreckt und die Ausbreitung des Anschlusses oder der Kontaktstelle senkrecht oder quer zu dieser Längsrichtung relativ kurz ist. Ein länglicher elektrischer Anschluss kann beispielsweise als ein Beinchen geschaffen sein.
  • Flächig heißt, dass der Anschluss oder die Kontaktstelle sich hauptsächlich entlang zweier Richtungen in einer Ebene erstreckt und die Ausdehnung des Anschlusses oder der Kontaktstelle senkrecht oder quer zu dieser Ebene relativ kurz ist.
  • Ein Kontaktpartner ist dreidimensional und weist eine flächige oder längliche elektrische Kontaktstelle auf, an die der flächige oder längliche mechanische und/oder elektrische An schluss mechanisch und/oder elektrisch angeschlossen ist oder wird.
  • Herkömmlicherweise sind die flächigen oder länglichen mechanischen und/oder elektrischen Anschlüsse oder Kontakte eines, insbesondere elektronischen, Bauelements zum Ausgleich von Toleranzen zu, insbesondere auf einem Substrat angeordneten, Kontaktpartnern hin vor gebogen, beispielsweise von 1° bis 40° zur Bauelementebene. Herkömmliche Bauelemente werden auf folgende herkömmliche Weise an Kontaktpartnern mittels Laser mechanisch und elektrisch angeschlossen:
    Aufsetzen des Bauelements auf auf einem Substrat angeordneten Kontaktpartner derart, dass jeweils ein in einer Aufsetzposition zu dem Bauelement angeordneter mechanischer und/oder elektrischer Anschluss an einer ersten Kontaktstelle den dazugehörigen Kontaktpartner berührt.
  • Andrücken des Bauelements senkrecht und in Richtung zum Substrat und auf diese Weise erfolgendes Verschieben des auf dem Substrat angeordneten Kontaktpartners senkrecht zum Substrat in Richtung des Anschlusses derart, dass jeweils der nun in einer Endposition zu dem elektronischen Bauelement angeordnete Anschluss an einer zweiten Kontaktstelle den dazugehörigen Kontaktpartner berührt, wobei die zweite Kontaktstelle ebenso auf dem Kontaktpartner, aber in einer Richtung parallel zur Substratoberfläche und von dem elektronischen Bauelement weg verschoben positioniert ist.
  • Der Anschluss wird mittels Laserschweißen an der als Sollschweißstelle oder Solllaserstelle dienenden Kontaktstelle an den Kontaktpartner geschweißt oder gelötet. Die zweite Kontaktstelle ist um einen Betrag x von der ersten Kontaktstelle parallel zu der Substratoberfläche und von dem elektronischen Bauelement weg verschoben. Wird der Laserstrahl vor dem Andrücken des elektronischen Bauelements in Verlängerung senkrecht auf die erste Kontaktstelle auftreffend mit einem Wert x = 0 positioniert, so ist dieser feststehende Laserstrahl nach dem Andrücken des elektronischen Bauelements von der zweiten Kontaktstelle um einen Betrag x parallel zur Substratoberfläche zum elektronischen Bauelement hin abweichend positioniert. Das heißt, durch das Andrücken verschieben sich die Kontaktstelle und damit die richtige Solllaserstelle, Laserschweißstelle oder Laserlötstelle in Richtung parallel zur Substratoberfläche weg vom elektronischen Bauelement.
  • Bleibt die Laserstrahlposition nach dem Andrücken des elektronischen Bauelements unverändert auf die erste Kontaktstelle eingestellt, erfolgt das tatsächliche Laserschweißen in nachteiliger Weise an einer Stelle, an der der Anschluss um einen Spalt von dem Kontaktpartner beabstandet ist. Auf diese Weise ist ein geforderter "0-Spalt" unter dem Anschluss nicht mehr gegeben. Die Größe der Verschiebung der Kontaktstelle hängt von der Länge des elektrischen Anschlusses ab. Da der Laserstrahl auf winkelunterschiedliche Oberflächen trifft, ist ebenso eine gleichmäßige Einkopplung des Laserstrahls, insbesondere bei hoch reflektierenden Materialien, nicht gegeben. Da die Qualität des Laserverbindens, insbesondere des Laserschweißens oder Laserlötens, hauptsächlich von der Einkopplung des Laserstrahls beziehungsweise der Laserstrahlung ins Material bestimmt wird, ist eine durch das herkömmliche Laserverbinden erzeugte Verbindung mechanisch und elektrisch nicht optimal.
  • Die DE 198 40 305 A1 offenbart eine elektrische Anschlusstechnik für Kontaktpins. Es wird ein Verfahren zur Erzeugung einer Verbindung zwischen Kontaktpins und elektrischen Leitern offenbart, wobei die Leiter auf die Kontaktpins aufgesetzt werden und eine Verbindungserzeugungsvorrichtung von der den Kontaktpins gegenüberliegenden Seite auf die Leiter einwirkt, wobei ein Ausrichtvorgang vorgesehen ist, um die Verbindungserzeugung an der Leiterbahn gegenüber den freien Enden der Kontaktpins durchzuführen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei einem mittels eines fest positionierten Laserstrahls erfolgenden Verbinden, insbesondere beim Laserschweißen oder Laserlöten, von mechanischen und/oder elektrischen Anschlüssen, insbesondere eines elektronischen Bauelements, mit jeweiligen, insbesondere auf einem Substrat angeordneten, Kontaktpartnern, für den Laserstrahl an jeder Position einer durch ein Andrücken des Kontaktpartners senkrecht in Richtung zum Anschluss bewirkten Bewegung der Solllaserstelle von einer Aufsetzposition zu einer Endposition des Anschluss zum Kontaktpartner konstant die gleichen mechanischen Schweißparameter bereit zu stellen. Derartige Schweißparameter sind Einkoppeleigenschaften des Laserstrahls ins Material beziehungsweise Einfallswinkel des Laserstrahls zu Anschlussoberflächen und das Berühren des Kontaktpartners durch den Anschluss beziehungsweise das Erzeugen eines "0-Spalts". Ein bevorzugter Einfallswinkel ist senkrecht und der Abstand zwischen Anschluss und Kontaktpartner soll an der Solllaserstelle null oder minimal sein.
  • Die Aufgabe wird durch einen mechanischen und/oder elektrischen Anschluss gemäß dem Hauptanspruch, durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Nebenansprüchen gelöst.
  • Der Anschluss oder Kontakt ist länglich oder flächig entlang der Oberfläche eines Ellipsoids erzeugt. In diesem Bereich der Formgebung berührt der Anschluss den Kontaktpartner an einer Kontaktstelle, die die Position des Laserstrahls bestimmt. Entsprechend ergibt sich eine Solllaserstelle bzw. Sollschweißstelle. Dadurch, dass der Anschluss entlang der Oberfläche eines Ellipsoids, insbesondere eines zusammengedrückten oder lang gestrecktes Rotationsellipsoids, ausgeformt ist, kann dieser an jeder Position der Bewegung der Solllasserstelle die gleichen mechanischen Scheißparameter anbieten. Ein mechanischer Schweißparameter ist die Einkoppeleigenschaft des Laserstrahls ins Material, das heißt der Winkel von Anschlussoberfläche zum Laserstrahl, sowie der so genannte "0-Spalt". Das heißt, durch den vorteilhaft ausgeformten Anschluss an den Solllaserstellen werden an jeder Position bei Verschiebung der Solllaserstellen die gleichen mechanischen Schweißparameter automatisch angeboten. Die Kontaktstellen in der Aufsetzposition und in der Endposition des Anschluss zum Kontaktpartner liegen entlang einer einzigen Laserstrahlachse. Das heißt, eine erste und eine zweite Kontaktstelle sind entlang einer einzigen Laserstrahlachse angeordnet. Dabei trifft die Laserstrahlachse immer senkrecht auf die Anschlussoberfläche auf.
  • Mechanische Anschlüsse sind beispielsweise die Halterungen, Laschen oder Bügel zur mechanischen Fixierung von Bauelementen, insbesondere von elektronischen Bauelementen, wie dies beispielsweise Kondensatoren, Widerstände, Spulen, Transistoren oder integrierte Schaltungen oder Relais sind. Von der Erfindung sind ebenso elektrische Anschlüsse von elektronischen Bauelementen umfasst.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Anschluss konvex zum Kontaktpartner ausgebildet. Auf diese Weise ist es besonders einfach eine Kontaktstelle auszubilden, an der Anschluss und Kontaktpartner sich berühren.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Anschluss der mechanische und/oder elektrische Anschluss einer elektrischen Leitung, eines elektronischen Bauelements oder einer Einrichtung. Einrichtungen sind beispielsweise spritzumgossene Leiterplatten, die beispielsweise elektronische Steuereinheiten aufweisen. Derartige Steuereinheiten werden mit ECU abgekürzt. Als Anschluss sind Anschlüsse aller Arten von Bauteilen, Bauelementen, Leitungen oder Einrichtungen mit einbezogen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kontaktpartner auf einem Substrat angeordnet. Damit wird auf einfache Weise der verbundene Anschluss an einem Träger fixiert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Anschluss um eine Biegestelle des Anschluss von einer Aufsetzposition in eine Endposition des Anschluss zum Kontaktpartner drehbar geschaffen. Auf diese Weise ist der Anschluss, beispielsweise beim Niederdrücken eines Bauelements senkrecht in Richtung eines Substrats, flexibel bereitgestellt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anschluss eine Formgebung derart auf, dass der Anschluss zwischen der Biegestelle und dem entlang der Oberfläche eines Ellipsoids erzeugten Abschnitts, länglich oder flächig entlang einer Seitenfläche eines Quaders erzeugt ist. Auf diese einfache Weise ist der Hebelarm zum Biegen des Anschluss wirksam verlängert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anschluss eine Formgebung derart auf, dass der Anschluss an dem einem Bauelement abgewandten Ende des Anschluss, neben dem entlang der Oberfläche des Ellipsoids erzeugten Abschnitt, länglich oder flächig entlang der Seitenfläche eines Quaders erzeugt ist. Auf diese Weise kann besonders einfach und wirksam eine Abschirmung des Laserstrahls bereitgestellt werden. Das heißt, potentiell von der Anschlussoberfläche umgelenkte Laserstrahlen werden von einem derartigen Ende des elektrischen Anschluss in den Laserstrahlachsenbereich zurückreflektiert oder absorbiert. Auf diese Weise wird eine durch den Laserstrahl bewirkte Zerstörung benachbarter Komponenten vermieden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anschluss eine Formgebung derart auf, dass der Anschluss von der Biegestelle bis zu dem einem Bauelement zugewandten Ende, länglich oder flächig entlang der Seitenfläche eines Quaders erzeugt ist. Auf diese Weise liegt dieser Abschnitt des Anschluss auf einfache Weise in derselben Ebene wie ein Bauelement. Auf diese Weise ist der Anschluss in diesem Bereich parallel zu einem Substrat erzeugt, so dass beispielsweise Kurzschlüsse vermieden werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anschluss eine Formgebung derart auf, dass der Anschluss zum Ausgleich von Toleranzen zu dem Kontaktpartner vor gebogen ist. Das Vorbiegen kann dabei besonders vorteilhaft um die Biegestelle herum erzeugt sein.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist ein einem Bauelement abgewandtes Ende des elektrischen Anschluss die Formgebung auf. Das heißt, besonders vorteilhaft ist le diglich ein relativ kleiner Abschnitt des Anschluss entsprechend den Formgebungen ausgebildet.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anschluss hoch reflektierende Materialien, wie beispielsweise Kupfer, Nickel, Eisen und/oder Aluminium auf.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden der Anschluss und der Kontaktpartner mittels Lasserschweißen und/oder Laserlöten mechanisch und/oder elektrisch verbunden.
  • Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung, zum mittels eines Laserstrahls erfolgenden Laserverbinden mindestens eines mechanischen und/oder elektrischen Anschluss mit einem dazugehörigen, insbesondere auf einem Substrat angeordneten, Kontaktpartner, ist die horizontale Position der Solllaserstelle in der Aufsetzposition des Anschluss zum Kontaktpartner zur horizontalen Position der Solllaserstelle in der Endposition des Anschluss zum Kontaktpartner identisch. Eine entsprechende Vorrichtung zum mittels eines Laserstrahls erfolgenden Laserverbinden mindestens eines elektrischen Anschluss, insbesondere eines elektronischen Bauelements, mit einem dazugehörigen, insbesondere auf einem Substrat angeordneten, Kontaktpartner braucht die horizontale Position des Laserstrahls nur einmal auf die Solllaserstelle eingestellt werden.
  • Gemäß allen Ausführungsformen ist die Qualität der mittels Laser erzeugten Verbindungen zwischen Anschluss und Kontaktpartner im Unterschied zum Stand der Technik sehr hoch.
  • Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Anschlusses gemäß dem Stand der Technik;
  • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Anschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Anschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt einen herkömmlichen elektrischen Anschluss 1 eines hier nicht dargestellten elektronischen Bauelements. Das elektronische Bauelement ist rechts von dem Anschluss 1 positioniert angenommen. Es soll eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Anschluss 1 und dem dazugehörigen Kontaktpartner 3 erzeugt werden. Der Kontaktpartner 3 ist auf einem Substrat 2 angeordnet. Der Anschluss 1 ist zum Ausgleich von Toleranzen zu dem Kontaktpartner 3 hier beispielsweise um 33° zur Bauelementebene vor gebogen. Der Anschluss 1 weißt an der Lasersollstelle in einer Aufsetzposition A einen Oberflächenverlauf von der Bauelementseite von fallend 33° zur Bauelementebene zu steigend 23° zur Bauelementebene auf. Der Anschluss 1 weist die Aufsetzposition A relativ zum elektronischen Bauelement und relativ zum Kontaktpartner 3 auf. An dieser Aufsetzposition A berührt der Anschluss 1 den Kontaktpartner 3 an einer ersten Kontaktstelle 5. Das heißt, in der Aufsetzposition A berührt der Anschluss 1 den Kontaktpartner 3 an einer ersten Kontaktstelle 5, die die Sollschweißstelle beziehungsweise Solllaserstelle festlegt. In der Aufsetzposition A hat die Kontaktstelle 5 eine erste Position im Raum. 1 zeigt ein sich Verschieben der Kontaktstelle von der Aufsetzposition A über eine Zwischenposition B zu einer Endposition C durch ein Andrücken des elektronischen Bauelements senkrecht und in Richtung zum Substrat 2 und auf diese Weise erfolgendes Verschieben des auf dem Substrat 2 angeordneten Kontaktpartners 3 senkrecht zum Substrat 2 in Richtung des Anschlusses 1 derart, dass jeweils der nun in der Endposition C zu dem elektronischen Bauelement angeordnete elektrische Anschluss 1 an einer zweiten Kontaktstelle 7 den dazugehörigen Kontaktpartner 3 berührt, wobei die zweite Kontaktstelle 7 ebenso auf dem Kontaktpartner 3, aber in einer Richtung horizontal und parallel zur Substratoberfläche und von dem elektronischen Bauelement weg verschoben positioniert ist. Damit bestimmt die zweite Kon taktstelle 7 an der der Anschluss 1 den Kontaktpartner 3 berührt eine neu positionierte Solllaserstelle. Die erste Kontaktstelle 5 und die zweite Kontaktstelle 7 weisen unterschiedliche Raumkoordinaten derart auf, dass die zweite Kontaktstelle 7 ca. 1,0 mm oberhalb der ersten Kontaktstelle 5 und um ca. 0,25 mm horizontal in Richtung weg von dem elektronischen Bauelement positioniert ist. Aufsetzposition A definiert die erste Kontaktstelle 5, an der sich der Anschluss 1 und der Kontaktpartner 3 berühren. Die Endposition C bestimmt die zweite Kontaktstelle 7, an der sich der Anschluss 1 und der Kontaktpartner 3 berühren. Beide Kontaktstellen bestimmten jeweils die Solllaserstellen. Aus 1 geht deutlich hervor, dass ein Laserstrahl 11 beziehungsweise dessen Laserstrahlachse für die Endposition C um ca. 0,25 mm vom elektronischen Bauelement weg verschoben werden muss, damit eine gleich bleibende Schweiß- bzw. Lötqualität geschaffen werden kann. Das Bezugszeichen x bezeichnet den Betrag, mit dem der Laserstrahl 11 ausgehend von seiner Position in der Aufsetzposition A für die Endposition C verschoben werden muss.
  • Das heißt, bei herkömmlichen Anschlüssen 1 werden diese beim Niederdrücken von Bauelementen, an denen die Anschlüsse 1 beziehungsweise Beinchen zum Ausgleich von Toleranzen zum Kontaktpartner 3 hin vor gebogen sind, in zwei Bewegungsrichtungen horizontal (x) und vertikal (y) verschoben. Das Bezugszeichen y stellt die Verschiebung der Kontaktstelle, das heißt die Verschiebung der ersten Kontaktstelle 5 zur zweiten Kontaktstelle 7 in vertikaler Richtung dar. X bezeichnet die Verschiebung in horizontaler Richtung zum Substrat 2. Auf diese Weise wandert die Lage der feststehenden Laserschweißstelle in Bezug auf den Anschluss 1 in Richtung zum elektronischen Bauelement, wenn das elektronische Bauelement nieder- oder zum Substrat 2 angedrückt wird. Gemäß 1 ist der Anschluss 1 um 33° zur Bauelementebene vor gebogen. Bei Erreichen der Endposition C ist die zweite Kontaktstelle 7 um ca. 1,0 mm vertikal und um ca. 0,25 mm horizontal von der ersten Kontaktstelle 5 verschoben. Für ein hochwertiges La serverbinden soll kein Spalt zwischen Anschluss 1 und Kontaktpartner 3 ausgebildet sein. Verbleibt der Laserstrahl 11 in seiner ursprünglichen Position so ist der Anschluss 1 zum Kontaktpartner 3 derart beabstandet, dass ein geforderter "0-Spalt" an der Kontaktstelle nicht mehr erzeugt ist. Wird in dieser Position des Lasers 11 gelasert, ist die Qualität der Verbindung reduziert. Die Größe der Verschiebung der Solllaserstelle beziehungsweise der Kontaktstelle ist abhängig von der Länge des Anschluss 1. Gemäß des hier dargestellten Standes der Technik ändern sich für den Laserstrahl 11 die mechanischen Schweißparameter beim Verschieben der ersten Kontaktstelle zur zweiten Kontaktstelle. Die Position der Biegestelle 9 beziehungsweise eines Drehpunktes kann berechnet werden. Elektronische Bauelemente sind beispielsweise Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Transistoren, Halbleiterchips und dergleichen.
  • 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiels eines Anschluss 1 eines nicht dargestellten elektronischen Bauelements, das auf der rechten Seite der 2 angeordnet gedacht ist. Der Anschluss 1 kann alle möglichen Arten von Bauteilen, Leitungen und Einrichtungen elektrisch und/oder mechanisch anschließen. A bezeichnet eine Aufsetzposition. Bei dieser Aufsetzposition A berührt der Anschluss 1 an einer Kontaktstelle 5 den Kontaktpartner 3, der auf einem Substrat 2 angeordnet ist. Der Anschluss 1 ist zum Ausgleich von Toleranzen zu dem Kontaktpartner 3 vor gebogen. Das beispielhafte elektronische Bauelement ist mit dem Anschluss 1 auf den Kontaktpartner 3 an einer der Aufsetzposition A zugeordneten ersten Kontaktstelle 5 aufgesetzt. An der ersten Kontaktstelle 5 berühren sich der Anschluss 1 und der Kontaktpartner 3. Die erste Kontaktstelle 5 bestimmt die Solllaserstelle, an der der Laserstrahl 11 positioniert ist. 2 zeigt ebenso eine Endposition C. Durch Andrücken des elektronischen Bauelements senkrecht in Richtung 21 zum Substrat 2 und durch Bewegen des Anschlusses 1 zum Kontaktpartner 3 zu einer der Endposition C zugeordneten zweiten Kontaktstelle 7 wird der Anschluss 1 relativ zum elektronischen Bauelement verbogen. An der Endposi tion C berühren sich Anschluss 1 und Kontaktpartner 3 an der zweiten Kontaktstelle 7. Beim Andrücken des elektronischen Bauelements zum Substrat 2 wird der Anschluss 1 um die Biegestelle 9 des Anschlusses 1 von der Aufsetzposition A in die Endposition C gedreht. Der Anschluss 1 weist im Einfallsbereich des Laserstrahls 11 eine länglich oder flächig entlang der Oberfläche 13 eines Ellipsoids und konvex zum Kontaktpartner 3 erzeugten Verlauf auf. Durch diese Oberfläche 13 eines Ellipsoids werden für jede Position der Bewegung der Solllaserstelle gleiche mechanische Schweißparameter geschaffen. Das heißt, der Einfallwinkel des Laserstrahls 11 bei der Aufsetzposition A und bei der Endposition C ist gleich. Ebenso liegen die erste Kontaktstelle 5 und die zweite Kontaktstelle 7 auf derselben Achse des Laserstrahls 11. Das heißt, gemäß der vorliegenden Erfindung verschiebt sich die Position der ersten Kontaktstelle 5 zur zweiten Kontaktstelle 7 lediglich in vertikaler Richtung, wohingegen die Position in horizontaler Richtung gleich bleibt. Auf diese Weise bleibt die Laserqualität sowohl in der Aufsetzposition A als auch in der Endposition C gleich hoch. Gemäß 2 ist der Anschluss 1 zwischen der Biegestelle 9 und dem entlang der Oberfläche 13 des Ellipsoids erzeugten Abschnitts, länglich oder flächig entlang der Seitenfläche 15 eines Quaders erzeugt. Dadurch kann der Hebelarm der Oberfläche 13 zur Biegestelle 9 eingestellt werden. Gemäß 2 ist der Anschluss 1 weiterhin derart erzeugt, dass von der Biegestelle 9 bis zu dem dem elektronischen Bauelement zugewandten Ende, der Anschluss 1 länglich oder flächig entlang der Seitenfläche 19 eines Quaders erzeugt ist. Auf diese Weise ist der Anschluss 1 in diesem Bereich parallel zum Substrat 2 ausgebildet, sodass Kurzschlüsse vermieden werden. Bezugzeichen 23 zeigt die Richtung in der das Substrat 2 in Richtung zu dem Anschluss 1 relativ verschoben wird. Bezugszeichen 21 zeigt die Richtung der relativen Verschiebung des Anschlusses 1 zum Kontaktpartner 3 beziehungsweise zum Substrat 2. Diese Richtungen liegen in der Vertikalen.
  • 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschluss 1. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 2 weist der Anschluss 1 eine Formgebung derart auf, dass der Anschluss 1, an dem dem elektronischen Bauelement abgewandten Ende des elektrischen Anschluss 1 und neben dem entlang der Oberfläche 13 des Ellipsoids erzeugten Abschnitts, länglich oder flächig entlang der Seitenfläche 17 eines Quaders erzeugt ist. Länglich oder flächig entlang den Seitenflächen 15, 17 und 19 bedeutet lediglich entlang einer Seitenfläche eines Quaders. Kantenbereiche eines Quaders sind hier ausgeschlossen. Das heißt, der Verlauf der Oberflächen 15, 17, und 19 ist gerade und nicht entlang einer Kante geknickt. Mit der Formgebung gemäß 3 ist ein ausgeformter Anschluss 1 erzeugt, der mit dem dem Bauelement abgewandten Ende mit der Seitenfläche 17 als ein Laserstrahlreflexions-Schutz dient. Das heißt, durch diese Formgebung wird ein in Richtung des dem Bauelement abgewandten Ende des Anschlusses 1 abgelenkter Laserstrahl wieder in Richtung der Laserstrahlachse 11 derart zurück reflektiert, dass keine umliegenden Bauteile zerstört werden.
  • Gemäß den Ausführungsbeispielen gemäß 2 und 3 ist es nicht erforderlich die einmal festgelegte Position eines Laserstrahls 11 zu verändern. Der Anschluss 1 ist derart erzeugt, dass der Laserstrahl 11 immer senkrecht auf die Oberfläche des Anschlusses 1 auftrifft und immer an den Stellen auftrifft, an denen Anschluss 1 und Kontaktpartner 3 sich berühren. Ein Beispiel für ein Ellipsoid kann ein zusammengedrücktes Rotationsellipsoid ein.

Claims (13)

  1. Mechanischer und/oder elektrischer Anschluss (1), der mit einem dazugehörigen Kontaktpartner (3) mittels Laser (11) mechanisch und/oder elektrisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1) eine Formgebung derart aufweist, dass der Anschluss (1) länglich oder flächig entlang der Oberfläche (13) eines Ellipsoids und konvex zum Kontaktpartner (3) erzeugt ist.
  2. Anschluss (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1) der mechanische und/oder elektrische Anschluss einer elektrischen Leitung, eines elektronischen Bauelements oder einer Einrichtung ist.
  3. Anschluss (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktpartner (3) auf einem Substrat (2) angeordnet ist.
  4. Anschluss (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1) eine Formgebung derart aufweist, dass der Anschluss (1) um eine Biegestelle (9) des Anschlusses (1) von einer einer Aufsetzposition (A) zugeordneten ersten Kontaktstelle (5), an der sich Anschluss (1) und Kontaktpartner (3) berühren, in eine einer Endposition (C) zugeordneten zweiten Kontaktstelle (7), an der sich Anschluss (1) und Kontaktpartner (3) berühren, drehbar erzeugt ist.
  5. Anschluss (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1) eine Formgebung derart aufweist, dass der Anschluss (1), zwischen der Biegestelle (9) und dem entlang der Oberfläche (13) des Ellipsoids erzeugten Abschnitts, länglich oder flächig entlang der Seitenfläche (15) eines Quaders erzeugt ist.
  6. Anschluss (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1) eine Formgebung derart aufweist, dass der Anschluss (1), an einem Ende des elektrischen Anschluss (1) und neben dem entlang der Oberfläche (13) des Ellipsoids erzeugten Abschnitt, länglich oder flächig entlang der Seitenfläche (17) eines Quaders erzeugt ist.
  7. Anschluss (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1) eine Formgebung derart aufweist, dass der Anschluss (1), von der Biegestelle (9) in Richtung weg von dem entlang der Oberfläche (13) des Ellipsoids erzeugten Abschnitt, länglich oder flächig entlang der Seitenfläche (19) eines Quaders erzeugt ist.
  8. Anschluss (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1) eine Formgebung derart aufweist, dass der Anschluss (1) zum Ausgleich von Toleranzen zu dem Kontaktpartner (3), beispielsweise 1° bis 40° zur Ebene der Leitung, des Bauelements oder der Einrichtung vor gebogen ist.
  9. Anschluss (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des elektrischen Anschluss (1) die Formgebung aufweist.
  10. Anschluss (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1) hoch reflektierende Materialien, beispielsweise Kupfer Cu, Nickel Ni, Eisen Fe und/oder Aluminium Al aufweist.
  11. Anschluss (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Anschluss (1) und Kontaktpartner (3) mittels Laserschweißen und/oder Laserlöten verbindbar sind.
  12. Verfahren zum mittels eines Laserstrahls (11) erfolgenden Laserverbinden mindestens eines mechanischen und/oder elektrischen Anschluss (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11 mit einem dazugehörigen Kontaktpartner (3), mit den Schritten – Aufsetzen des Anschlusses (1) auf den Kontaktpartner (3) an einer einer Aufsetzposition (A) zugeordneten ersten Kontaktstelle (5), an der sich Anschluss (1) und Kontaktpartner (3) berühren, – Positionieren einer Einrichtung zur Erzeugung des Laserstrahls (11) auf die der ersten Kontaktstelle (5) zugeordneten Solllaserstelle auf der konkaven Seite des Anschlusses (1), – Andrücken des Kontaktpartners (3) senkrecht in Richtung (23) zum Anschluss (1) und Bewegen des Kontaktpartners (3) zum Anschluss (1) zu einer einer Endposition (C) zugeordneten zweiten Kontaktstelle (7), an der sich Anschluss (1) und Kontaktpartner (3) berühren, gekennzeichnet durch – Drehen des Anschlusses (1) um eine Biegestelle (9) des Anschlusses (1), von der Aufsetzposition (A) in die Endposition (C), wobei der Anschluss (1) länglich oder flächig entlang der Oberfläche (13) eines Ellipsoids, konvex zum Kontaktpartner (3) erzeugt ist, und – mittels des positionierten Laserstrahls (11) erfolgendes Lasern des Anschlusses (1) an den Kontaktpartner (3) in der Endposition (C).
  13. Vorrichtung zum mittels eines Laserstrahls (11) erfolgenden Laserverbinden mindestens eines mechanischen und/oder elektrischen Anschluss (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11 mit einem dazugehörigen Kontaktpartner (3), mit – einer Einrichtung zum Aufsetzen des Anschlusses (1) auf den Kontaktpartner (3) an einer einer Aufsetzposition (A) zugeordneten ersten Kontaktstelle (5), an der sich Anschluss (1) und Kontaktpartner (3) berühren, – einer Einrichtung zum Positionieren des Laserstrahls (11) auf die der ersten Kontaktstelle (5) zugeordneten Solllaserstelle auf der konkaven Seite des Anschlusses (1), – einer Einrichtung zum Andrücken des Kontaktpartners (3) senkrecht in Richtung (23) zum Anschluss (1) und Bewegen des Kontaktpartners (3) zum zu einer einer Endposition (C) zugeordneten zweiten Kontaktstelle (7), an der sich Anschluss (1) und Kontaktpartner (3) berühren und zum dabei erfolgenden Drehen des Anschlusses (1) um eine Biegestelle (9) des Anschlusses (1), von der Aufsetzposition (A) in die Endposition (C), wobei der Anschluss (1) länglich oder flächig entlang der Oberfläche (13) eines Ellipsoids, konvex zum Kontaktpartner (3) erzeugt ist, und – eine Einrichtung zum erfolgenden Lasern des Anschlusses (1) mittels des positionierten Laserstrahls (11) an den Kontaktpartner (3) in der Endposition (C).
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