DE102007052111B4

DE102007052111B4 - Elektronische Vorrichtung mit Stromschienenanordnung und darauf mittels Löten montiertes elektronisches Bauteil

Info

Publication number: DE102007052111B4
Application number: DE102007052111A
Authority: DE
Inventors: Masashi Yamasaki; Mutsumi Yoshino
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2011-12-29
Anticipated expiration: 2027-10-31
Also published as: US20080099906A1; JP4853721B2; DE102007052111A1; JP2008135691A; US7582552B2

Abstract

Elektronische Vorrichtung (1; 37) mit: einer Stromschienenanordnung (BA; BA1), die aus mindestens zwei Stromschienen (5–12; 41–48) besteht, die jeweils aus einem Metallmaterial hergestellt sind und deren Oberfläche jeweils mit einer plattierten Schicht versehen ist, und die ein vorbestimmtes Schaltungsmuster ausbildet; einem elektronischen Bauteil (2, 3, 4; 38, 39, 40), das auf der Oberfläche der Stromschienenanordnung (BA; BA1) aufgelötet ist; und einer Lötverbindung (13; 49), die aus einer Metalllegierung zum elektrischen und mechanischen Verbinden der Stromschienenanordnung (BA; BA1) mit dem elektronischen Bauteil (2, 3, 4; 38, 39, 40) besteht und einen Lötkontaktwinkel zwischen der Oberfläche der plattierten Schicht und der Oberfläche des verfestigten Lötmittels aufweist, wobei die Größe des Lötkontaktwinkels von der Auswahl der Materialien für die Lötlegierung und die plattierte Schicht abhängt und in einem Winkelbereich von 40 bis 60 Grad liegt, wenn – für die Lötlegierung Sn-Ag-Cu und für die plattierte Schicht Nickel oder...

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektronische Vorrichtungen mit einer Stromschienenanordnung und ein elektronisches Bauteil, das darauf mittels Löten montiert ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Aus der DE 199 10 078 A1 ist ein Verfahren zur Erhöhung der Fertigungssicherheit von Lötverbindungen bekannt, bei dem eine Lötverbindung zwischen einem Keramikträger und einer Leiterplatte gebildet wird. Die Benetzungsfähigkeit für das Lot wird dabei durch einen zweischichtigen Aufbau verbessert, so dass ein verbesserter Lothochstieg insbesondere an Umkontaktierungen an Keramikträgern erzielbar ist.
Aus der US 5,062,567 A ist ein verbesserter Leiter für die Oberflächenmontage bekannt. Der verbesserte Leiter enthält eine Öffnung durch den Abschnitt des Leiters, der zum Löten mit der Leiterplatte in Kontakt gebracht wird. Beim Löten wird dann das Lot durch die Kapillarwirkung in die Öffnung gezogen und bildet einen Meniskus. Durch automatisches Erfassen der Krümmung des Meniskus kann die Qualität der Lötverbindung bestimmt werden.
Aus der US 2005/0067189 A1 ist ein Leitungsrahmen bekannt, auf den ein Elektronikbauteil aufgelötet wird.
Als ein Beispiel für herkömmliche elektronische Vorrichtungen mit einer Verdrahtungsplatine mit einem vorbestimmten Schaltungsmuster und einer Mehrzahl von elektronischen Bauteilen, die darauf montiert sind, ist in der US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2004/0119155, die der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2004-200464 entspricht, eine elektronische Vorrichtung offenbart.
Eine Verdrahtungsplatine der elektronischen Vorrichtung, die in der US-Patentveröffentlichungsanmeldung offenbart ist, umfasst eine Verdrahtungsplattenanordnung, die aus einer Mehrzahl von Metallverdrahtungsplatten (Stromschienen) besteht, die zueinander angeordnet sind, um ein vorbestimmtes Schaltungsmuster zu liefern. Eine Mehrzahl von Anschlussflächen ist bei vorbestimmten Positionen einer Oberfläche der Verdrahtungsplattenanordnung gebildet, sodass eine Mehrzahl von elektronischen Bauteilen der elektronischen Vorrichtung jeweils an entsprechende Anschlussflächen der Verdrahtungsplattenanordnung gelötet sind.
Eine übermäßige Dochtwirkung von geschmolzenem Lötmittel entlang einer Anschlussfläche und Stromschienen um dieselbe kann möglicherweise keine adäquate Stärke einer Lötverbindung sicherstellen. Um das Problem zu lösen, ist die Verdrahtungsplatine, die in der US-Patentveröffentlichungsanmeldung offenbart ist, mit einer Lötresistschicht versehen, mit der ein vorbestimmter Nichtlötbereich der einen Oberfläche der Verdrahtungsplattenanordnung bedeckt ist. Der vorbestimmte Nichtlötbereich ist auf der einen Oberfläche der Verdrahtungsplattenanordnung unter Ausnahme der Anschlussflächen derselben positioniert. Die Lötresistschicht verhindert, dass geschmolzenes Lötmittel auf den Anschlussflächen übermäßig fortbewegt wird, und hält eine adäquate Stärke einer Lötverbindung aufrecht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Beim Herstellen der elektronischen Vorrichtung, die in der US-Patentanmeldungsveröffentlichung offenbart ist, ist ein Verfahren eines Beschichten des vorbestimmten Nichtlötbereichs mit der Lötresistschicht erforderlich. Dies verursacht, dass sich die Anzahl von Verfahren, die erforderlich sind, um die elektronische Vorrichtung herzustellen, erhöht.
Weiterer relevanter Stand der Technik findet sich in DE 199 10 078 A1 und US 5,062,567 .
DE 199 10 078 A1 betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Fertigungssicherheit von Lötverbindungen zwischen einem Keramikträger und einer Leiterplatte. Dabei wird zunächst eine erste ablegierungsbeständige Metallisierungsschicht am Keramikträger aufgebracht und anschließend eine zweite, das Benetzungsverhalten steigernde Metallisierungsschicht auf die erste Metallisierungsschicht aufgedruckt. Dadurch ist die Erhöhung der Gesamtmetallisierungsschichtdicke im Kantenbereich einer Lötverbindung erzielbar, deren Lothochanstieg wiederum eine optische vollautomatische Kontrolle der Lötverbindung ermöglicht.
US 5,062,567 betrifft einen Leitungsentwurf, der eine spätere Qualitätsüberprüfung von Reflow-Lötverbindungen erleichtert. Dabei kann durch die automatische Erfassung des Meniskus die Qualität der Lötverbindung bestimmt werden.
In Anbetracht der Umstände, die im Vorhergehenden dargelegt sind, ist es eine Aufgabe von mindestens einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, elektronische Vorrichtungen zu schaffen, die in der Lage sind, eine adäquate Stärke einer Lötverbindung sicherzustellen, ohne solch ein Beschichtungsverfahren mit einer Lötresistschicht zu erfordern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs gelöst.
Um eine solche Aufgabe zu implementieren, haben die Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung spezifische Maßnahmen ernsthaft studiert, um die Aufgabe zu implementieren, während sie viele Versuche und Irrtümer unternommen haben. Als ein Resultat der Studie wurden die Erfinder zur Fertigstellung der vorliegenden Erfindung geführt, bei der eine Begrenzung eines Kontaktwinkels eines geschmolzenen Lötmittels innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad verhindert, dass das geschmolzene Lötmittel übermäßig fortbewegt wird. Dies kann eine adäquate Stärke einer Lötverbindung, die dem geschmolzenen Lötmittel zwischen einem elektronischen Bauteil und einer Stromschiene entspricht, aufrecht erhalten.
Genauer gesagt wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine elektronische Vorrichtung geschaffen. Die elektronische Vorrichtung umfasst ein elektronisches Bauteil und eine Stromschienenanordnung, die aus einer Mehrzahl von Stromschienen, die aus mindestens einem vorher ausgewählten Metallmaterial hergestellt sind, besteht. Jede der Mehrzahl von Stromschienen hat eine Oberfläche. Die Mehrzahl von Stromschienen sind eingerichtet, um so angeordnet zu sein, um ein vorbestimmtes Schaltungsmuster zu bilden. Die elektronische Vorrichtung umfasst eine Lötverbindung, die aus einer Legierung aus vorher ausgewählten Metallmaterialien hergestellt ist und auf der einen Oberfläche von mindestens einer der Mehrzahl von Stromschienen platziert ist. Die Lötverbindung wird von einem geschmolzenen Zustand zu einem festen Zustand geändert, um dadurch das elektronische Bauteil mit der einen Oberfläche der mindestens einen der Mehrzahl von Stromschienen mechanisch und elektrisch zu verbinden. Das mindestens eine vorher ausgewählte Metallmaterial der mindestens einen der Mehrzahl von Stromschienen und die vorher ausgewählten Metallmaterialien der Legierung der Lötverbindung bestimmen, dass ein Kontaktwinkel der Lötverbindung in dem geschmolzenen Zustand hinsichtlich der einen Oberfläche der mindestens einen der Mehrzahl von Stromschienen innerhalb eines Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der jedoch nicht beansprucht wird, wird ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung vorgestellt. Das Verfahren umfasst ein Vorbereiten eines elektronischen Bauteils und ein Auswählen von mindestens einem Metallmaterial, um so eine Stromschienenanordnung vorzubereiten, die aus einer Mehrzahl von Stromschienen besteht, die aus dem mindestens einen ausgewählten Metallmaterial bestehen, wobei jede der Mehrzahl von Stromschienen eine Oberfläche hat. Die Mehrzahl von Stromschienen sind eingerichtet, um so angeordnet zu sein, um ein vorbestimmtes Schaltungsmuster zu bilden. Das Verfahren umfasst ein Auswählen einer Legierung aus Metallmaterialien, um so eine Lötverbindung zu bilden, die aus der ausgewählten Legierung aus Metallmaterialien hergestellt ist, und ein Platzieren der Lötverbindung auf der einen Oberfläche von mindestens einer der Mehrzahl von Stromschienen. Das Verfahren umfasst ein Ändern der Lötverbindung, die auf der einen Oberfläche der mindestens einen der Mehrzahl von Stromschienen platziert ist, von einem geschmolzenen Zustand zu einem festen Zustand, um dadurch das elektronische Bauteil mit der einen Oberfläche der mindestens einen der Mehrzahl von Stromschienen mechanisch und elektrisch zu verbinden. Das mindestens eine ausgewählte Metallmaterial der Mehrzahl von Stromschienen und die ausgewählte Legierung aus Metallmaterialien der Lötverbindung bestimmen, dass ein Kontaktwinkel der Lötverbindung in dem geschmolzenen Zustand hinsichtlich der einen Oberfläche der mindestens einen der Mehrzahl von Stromschienen innerhalb eines Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben und Aspekte der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Struktur einer elektronischen Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
2A eine teilweise Querschnittsansicht, die eine von Leitungen eines IC-Bauteils und eine geschmolzene Lötverbindung, die um dieselbe positioniert ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
2B eine teilweise Querschnittsansicht, die die geschmolzene Lötverbindung, die zwischen der Bodenoberfläche eines IC-Bauteils und einer Anschlussfläche einer entsprechenden Stromschiene, die in 1 dargestellt ist, positioniert ist, schematisch darstellt;
3 eine vertikale Ansicht, die ein Substrat, das unter Verwendung des wohlbekannten Meniscograph-Tests (JIS C 0053) in ein geschmolzenes Lötmittel eingetaucht ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
4A eine teilweise Querschnittsansicht, die einen Fall, bei dem ein Lötkontaktwinkel zwischen einer Auskehlung einer entsprechenden geschmolzenen Lötverbindung zum Befestigen einer Leitung und einer metallplattierten Oberfläche einer entsprechenden Stromschiene auf niedriger als 40 Grad eingestellt ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt.
4B eine teilweise Querschnittsansicht, die einen Fall, bei dem der Lötkontaktwinkel zwischen der Auskehlung der entsprechenden geschmolzenen Lötverbindung zum Befestigen einer Leitung und der metallplattierten Oberfläche der entsprechenden Stromschiene auf höher als 60 Grad eingestellt ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
5A eine Tabelle, die unterschiedliche Sn-basierte Pb-freie Lötlegierungen und zwei zinnbasierte Pb-Lötlegierungen (zwanzig unterschiedliche Proben) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
5B grafische Darstellungen (a) und (b), wobei die grafische Darstellung (a) einen gemessenen Kontaktwinkel (Grad) jeder der Proben Nr. 1 bis Nr. 20, wenn die Temperatur (Rückflusstemperatur) in einer entsprechenden der Proben Nr. 1 bis Nr. 20 bei 250°C gehalten wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt, und die grafische Darstellung (b) einen gemessenen Kontaktwinkel (Grad) jeder der Proben Nr. 1 bis Nr. 20, wenn die Temperatur (Rückflusstemperatur) in einer entsprechenden der Proben Nr. 1 bis Nr. 20 von Lötlegierungen bei der Summe der Liquidustemperaturen derselben plus 50°C gehalten wird, schematisch darstellt;
6 eine Tabelle, die das Resultat von Messungen eines Kontaktwinkels (Grad) und einer Auskehlung einer geschmolzenen Lötlegierung aus Sn-Ag-Cu in Übereinstimmung mit dem wohlbekannten Meniscograph-Verfahren, das in 3 dargestellt ist, durch Eintauchen unterschiedlicher Legierungen der ersten bis vierten Beispiele gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
7 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Struktur einer Stromschienenplatte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
8 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines plattenähnlichen Montagegestells gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
9 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand, in dem die Stromschienenplatte in das Montagegestell eingebaut ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
10 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand, in dem IC-Bauteile auf der Stromschienenplatte montiert sind, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
11 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand, in dem die Stromschienenplatte von dem Montagegestell weggeschnitten ist und Verbindungsschienen von der Stromschienenplatte entfernt sind, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
12 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Struktur einer Stromschienenplatte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
13 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Struktur einer Stromschienenplatte gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
14 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines plattenähnlichen Montagegestells gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
15 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand, in dem die Stromschienenplatte in das Montagegestell eingebaut ist, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
16 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand, in dem IC-Bauteile auf der Stromschienenplatte montiert sind, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
17 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand, in dem die Stromschienenplatte von dem Montagegestell weggeschnitten ist und Verbindungsschienen von der Stromschienenplatte entfernt sind, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
18 eine teilweise Querschnittsansicht, die einen Zustand, in dem ein fester Vorsprung einer ersten Pressform in ein Einpassloch des anderen lateralen Endes einer Stromschiene von der anderen Oberfläche (nicht plattierten Oberfläche) derselben eingeführt ist, um darin eingepasst zu sein, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt; und
19 eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil einer Stromschiene gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels schematisch darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Bezug nehmend auf 1 bis 11 besteht eine elektronische Vorrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus:
einer Stromschienenanordnung BA;
einer Mehrzahl von, wie 3, IC-Bauteilen 2, 3 und 4 als elektronische Bauteile gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
einer Mehrzahl von Lötverbindungen 13 zwischen den IC-Bauteilen 2, 3 und 4 und der Stromschienenanordnung BA zum elektrischen und mechanischen Verbinden der IC-Bauteile 2, 3 und 4 mit der Stromschienenanordnung BA.
Die Stromschienenanordnung BA besteht aus einer Mehrzahl von Stromschienen 5 bis 12. Jede der Stromschienen 5 bis 12 ist zum Beispiel ein flacher plattenähnlicher Leiter, der aus Kupfer als einem Beispiel leitfähiger Metalle zum Tragen hoher elektrischer Ströme hergestellt ist.
Wie in 1 dargestellt, ist die Mehrzahl von Stromschienen 5 bis 12, von denen jede eine vorbestimmte Form hat, in einer gleichen Ebene eingerichtet, um zueinander angeordnet zu sein, um eine im Wesentlichen rechteckige Verdrahtungsplatine, die ein vorbestimmtes Schaltungsmuster bildet, zu liefern.
Eine Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 ist mit einer metallplattierten Schicht PL beschichtet. Auf die eine Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12, auf der die metallplattierte Schicht PL gebildet ist, wird im Folgenden ebenfalls als „metallplattierte Oberfläche PL” Bezug genommen.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind keine Lötresistschichten (Harzschichten) auf der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 gebildet.
Zum Beispiel bilden, wie in 1 und 7 gezeigt, ein laterales Ende 5a der rechteckigen Stromschiene 5 und ein erster rechteckiger Teil 6a der Stromschiene 6 ein laterales Ende der rechteckigen Stromschienenanordnung BA. Der rechteckige Teil 6a der Stromschiene 6 und ein erster rechteckiger Teil 11a der Stromschiene 11 bilden ein longitudinales Ende der rechteckigen Stromschienenanordnung BA.
Ein laterales Ende des ersten rechteckigen Teils 11a und ein laterales Ende eines zweiten rechteckigen Teils 11b der Stromschiene 11 und ein laterales Ende 12a der rechteckigen Stromschiene 12 bilden das andere laterale Ende der rechteckigen Stromschienenanordnung BA. Der erste und der zweite rechteckige Teil 11a und 11b sind über einen dritten rechteckigen Teil 11c kontinuierlich miteinander verbunden.
Ein äußerstes Ende eines sich erstreckenden Abschnitts 5b des anderen lateralen Endes der rechteckigen Stromschiene 5 und das eines sich erstreckenden Abschnitts 6c eines lateralen Endes eines zweiten rechteckigen Teils 6b, der an seinem einen lateralen Ende von dem ersten rechteckigen Teil 6a fortgesetzt ist, bilden einen Teil des anderen longitudinalen Endes der rechteckigen Stromschienenanordnung BA. Auf ähnliche Weise bilden jeweilige laterale Enden 7a, 8a, 9a und 10a der Stromschienen 7, 8, 9 und 10, und der zweite rechteckige Teil 11b der Stromschiene 11 den verbleibenden Teil des anderen longitudinalen Endes der rechteckigen Stromschienenanordnung BA.
Die Stromschiene 9 hat im Wesentlichen eine L-Form, sodass das andere laterale Ende 9b derselben unter 90 Grad gebogen ist, um sich gegenüber dem dritten rechteckigen Teil 11c der Stromschiene 11 mit einem Abstand zwischen denselben zu erstrecken.
Die Stromschiene 10 ist gegenüber dem dritten rechteckigen Teil 11c der Stromschiene 11 mit einem Abstand zwischen denselben eingerichtet.
An den äußersten Enden der sich erstreckenden Abschnitte 5b und 6c und den einen lateralen Enden 7a, 8a, 9a und 10a der jeweiligen Stromschienen 7, 8, 9 und 10 sind Anschlussschienen 14, 15, 16, 17, 18 und 19 kontinuierlich gebildet.
Das eine laterale Ende 5a, das eine laterale Ende 11d und das eine laterale Ende 12a der rechteckigen Stromschienen 5, 11 und 12 sind jeweils hin zu den Plattierte-Schichtseiten derselben orthogonal gebogen. Auf ähnliche Weise sind die Anschlussschienen 14, 15, 16, 17, 18 und 19, die kontinuierlich an den äußersten Enden der sich erstreckenden Abschnitte 5b und 6c und den einen lateralen Enden 7a, 8a, 9a und 10a der jeweiligen Stromschienen 7, 8, 9 und 10 gebildet sind, jeweils hin zu den Plattierte-Schichtseiten der Stromschienen 5, 6, 7, 8, 9 und 10 orthogonal gebogen.
Das IC-Bauteil 2 ist zum Beispiel als ein bloßes Chip-Bauteil entworfen. Das IC-Bauteil 2 besteht aus einem IC-Chip und einer Mehrzahl von Leitungen, die an einer Bodenoberfläche des IC-Chips positioniert sind.
Das IC-Bauteil (der IC-Chip) 2 ist durch die Lötverbindungen 13, die zwischen der Bodenoberfläche des IC-Bauteils 2 und den Anschlussflächen der Stromschienen 5 und 6 positioniert sind, an seiner Bodenoberfläche auf einer vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 5 und der der Stromschiene 6 fest montiert.
Jedes der IC-Bauteile 3 und 4 ist zum Beispiel als ein gepacktes Bauteil mit kleinem Umriss entworfen. Jedes der IC-Bauteile 3 und 4 besteht aus einem IC-Chip und einer rechteckigen Packung, die denselben einkapselt.
Jedes der IC-Bauteile 3 und 4 besteht ferner aus einer Mehrzahl von eng beabstandeten Leitungen L, die sich von jeder Seite der Packung entlang der metallplattierten Oberfläche PL der entsprechenden Stromschiene nach außen, nach unten bis zu der einen Oberfläche der entsprechenden Stromschiene und nach außen entlang der metallplattierten Oberfläche derselben erstrecken.
Das IC-Bauteil 3 ist auf der Stromschienenanordnung BA derart platziert, dass:
eine Bodenoberfläche der rechteckigen Packung desselben durch die Lötverbindung 13, die zwischen der Bodenoberfläche und der Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 6 positioniert ist, auf einer vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 6 fest montiert ist;
fünf der Leitungen L, die sich von einer Seite der Packung des IC-Bauteils 3 erstrecken, durch die Lötverbindungen 13, die zwischen den Leitungen L und den entsprechenden Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 11 positioniert sind, jeweils auf entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 11 fest montiert sind;
eine Leitung L, die sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauteils 3 erstreckt, durch die Lötverbindung 13, die zwischen der Leitung L und der entsprechenden Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 7 positioniert ist, auf einer entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 7 fest montiert ist; und
ein Leitungspaar L, das sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauelements 3 erstreckt, durch die Lötverbindungen 13, die zwischen dem Leitungspaar L und den entsprechenden Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 8 positioniert sind, auf entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 8 fest montiert ist.
Das IC-Bauteil 4 ist auf der Stromschienenanordnung BA derart platziert, dass:
eine Bodenoberfläche der rechteckigen Packung desselben durch die Lötverbindung 13, die zwischen der Bodenoberfläche und der Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 11 positioniert ist, auf einer vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 11 fest montiert ist;
fünf der Leitungen L, die sich von einer Seite der Packung des IC-Bauelements 4 erstrecken, durch die Lötverbindungen 13, die zwischen den Leitungen L und den entsprechenden Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 12 positioniert sind, jeweils auf entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 12 fest montiert sind;
eine Leitung L, die sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauteils 4 erstreckt, durch die Lötverbindung 13, die zwischen der Leitung L und der entsprechenden Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 9 positioniert ist, auf einer entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 9 fest montiert ist; und
ein Leitungspaar L, das sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauelements 4 erstreckt, durch die Lötglieder 13, die zwischen dem Leitungspaar L und den entsprechenden Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 10 positioniert sind, auf entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschiene 10 fest montiert ist.
2A ist eine teilweise Querschnittsansicht, die eine der Leitungen L des IC-Bauteils 4 und die geschmolzene Lötverbindung 13, die um dieselbe positioniert ist, schematisch darstellt. 2B ist eine teilweise Querschnittsansicht, die die geschmolzene Lötverbindung 13, die zwischen der Bodenoberfläche des IC-Bauteils 2 und der entsprechenden Anschlussfläche der Stromschiene 5 positioniert ist, schematisch darstellt.
Wie in 2A und 2B als ein Beispiel dargestellt ist, hat jede der geschmolzenen Lötverbindungen 13, die um eine entsprechende der Leitungen L positioniert ist oder zwischen der Bodenoberfläche der entsprechenden Packung (dem Chip selbst) und der metallplattierten Oberfläche PL der entsprechenden Stromschiene positioniert ist, eine vorbestimmte Auskehlung (Lötauskehlung) F.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel bedeutet der Ausdruck „Auskehlung” die Konfiguration einer äußeren Oberfläche eines Querschnitts jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 13 orthogonal zu der Richtung der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschienenanordnung BA.
Allgemein wird die Auskehlung des geschmolzenem Lötmittels zwischen einer Leitung und einem Anschlussflächenmuster, die miteinander zu verbinden sind, als ein erster Bewertungsindex verwendet, um zu bestimmen, ob die Lötverbindung, die dem Löten entspricht, gut ist oder nicht.
Genauer gesagt wird, wenn die Auskehlung eine allmählich ansteigende Form wie der Fuß eines Berges hat, bestimmt, dass die Lötverbindung, die der Auskehlung entspricht, gut ist.
Zusätzlich zu der Auskehlung ist ein zweiter Bewertungsindex, um zu bestimmen, ob eine Lötverbindung zwischen einer Leitung und einem Anschlussflächenmuster gut ist oder nicht, ein Lötkontaktwinkel θ. Der Lötkontaktwinkel θ bedeutet einen Winkel zwischen einer entsprechenden Auskehlung des geschmolzenen Lötmittels und der Leitung oder dem Anschlussflächenmuster. Solch ein Kontaktwinkel θ wird durch Konstruieren einer Linie (eines Vektors) TL tangential zu der Lötmittelauskehlung, die durch einen Ursprungspunkt geht, der bei der Schnittebene zwischen der Auskehlung und der Leitung oder dem Anschlussflächenmuster positioniert ist, gemessen.
Der Grund, weshalb der Lötkontaktwinkel θ als der zweite Bewertungsindex verwendet wird, besteht darin, dass die Benetzungsfähigkeit, die eine wesentliche Charakteristik einer geschmolzenen Lötverbindung ist, von dem Lötkontaktwinkel θ abhängt. 3 ist eine vertikale Ansicht, die ein Substrat, das unter Verwendung des wohl bekannten Meniscograph-Tests (JIS C 0053) in geschmolzenes Lötmittel eingetaucht ist, schematisch darstellt. Wie in 3 dargestellt, ist die Benetzungskraft F durch die folgende Gleichung gegeben: F = P·γ_lf·cosΘ – B wobei P ein Randbereich des Substrats ist, B eine Auftriebskraft ist, die beide als konstant bekannt sind, θ ein Lötkontaktwinkel ist und γ_lf eine Lötmittel-Flussmittel-Grenzflächenspannung ist.
Die Gleichung zeigt, dass sich die Benetzungskraft F umso mehr erhöht, je niedriger der Lötkontaktwinkel θ ist. Daher ist im Allgemeinen die Lötverbindung umso mehr ausgezeichnet, je niedriger der Kontaktwinkel θ ist.
Ein dritter Bewertungsindex, um zu bestimmen, ob ein Löten zwischen einer Leitung und einem Anschlussflächenmuster, die miteinander zu verbinden sind, gut ist oder nicht, ist die Information, ob ein Leitungsumriss über die Lötverbindung sichtbar ist.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann jedoch der zweite Bewertungsindex auf die Lötverbindungen 13 nicht direkt angewandt werden, weil auf der metallplattierten Oberfläche PL der Stromschienenanordnung BA keine Lötresistschichten gebildet sind. Genauer gesagt kann ein übermäßig kleiner Lötkontaktwinkel θ verursachen, dass die entsprechende geschmolzene Lötverbindung aus der entsprechenden Stromschiene fließt, was bewirkt, dass sich die entsprechende Auskehlung verschlechtert.
Angesichts der ersten bis dritten Bewertungsindizes haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden, dass eine Begrenzung des Lötkontaktwinkels θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 13 innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad eine übermäßige Dochtwirkung einer entsprechenden der geschmolzenen Lötverbindungen 13 verhindert.
Genauer gesagt stellt 4a einen Fall schematisch dar, bei dem der Lötkontaktwinkel θ zwischen der Auskehlung F und der entsprechenden geschmolzenen Lötverbindung 13 zum Befestigen einer Leitung L und der metallplattierten Oberfläche PL der entsprechenden Stromschiene 12 auf niedriger als 40 Grad eingestellt ist (die untere Grenze der Winkelbegrenzung des Kontaktwinkels). In diesem Fall wird die geschmolzene Lötverbindung 13 von der entsprechenden Stromschiene 12 übermäßig fortbewegt. Dies kann verursachen, dass die Menge der geschmolzenen Lötverbindung 13 auf der entsprechenden Stromschiene 12 reduziert ist, was die Stärke der Lötverbindung 13 verschlechtern kann.
Auf der anderen Seite stellt 4b einen anderen Fall schematisch dar, bei dem der Lötkontaktwinkel θ zwischen der Auskehlung F der entsprechenden geschmolzenen Lötverbindung 13 zum Befestigen einer Leitung L und der metallplattierten Oberfläche PL der entsprechenden Stromschiene 12 auf höher als 60 Grad eingestellt ist (die obere Grenze der Winkelbegrenzung des Kontaktwinkels). Bei dem anderen Fall ist die geschmolzene Lötverbindung 13 auf der entsprechenden Leitung übermäßig montiert. Dies kann verursachen, dass der Leitungsumriss über die Lötverbindung 13 unsichtbar ist, und verursachen, dass das Biegen der entsprechenden Leitung L zur Dehnungsfreisetzung unwirksam ist. Als ein Resultat kann eine Spannung an der Lötverbindung 13 konzentriert sein, was verursacht, dass das IC-Bauteil 4 bricht.
Wie im Vorhergehenden beschrieben, kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Anpassung des Lötkontaktwinkels θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 13, um innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad zu liegen, die Auskehlung einer entsprechenden der geschmolzenen Lötverbindungen 13 in einer ausgezeichneten Konfiguration eines allmählichen Ansteigens wie der Fuß eines Berges aufrechterhalten.
Es sei bemerkt, dass der Kontaktwinkel θ einer geschmolzenen Lötverbindung 13, die auf der metallplattierten Oberfläche PL der entsprechenden Stromschiene positioniert ist, von den legierten Materialien der einen Lötverbindung 13 und dem Metallmaterial (legierten Material) der plattierten Schicht PL der Stromschienenanordnung BA abhängt.
Um zu bestimmen, welche Lötlegierungen als die Lötverbindung 13 zu verwenden sind, und welches Metallmaterial (legiertes Material) als die plattierte Schicht PL zu verwenden ist, bereiteten die Erfinder der vorliegenden Erfindung dreizehn unterschiedliche zinn-(Sn)-basierte blei-(Pb)-freie Lötlegierungen und zwei zinnbasierte Pb-Lötlegierungen (zwanzig unterschiedliche Proben) vor.
5A und 5B, die das gemessene Resultat jeder der zwanzig unterschiedlichen Proben darstellen, sind in der folgenden Nichtpatentliteratur offenbart:
„Characteristics evaluation of Pb free solder alloys (1) – Melting properties and wettability –” in 3rd Symposium an „Microjoining and Assembly Technology in Electronics”, 6.–7. Februar 1977, Yokohama
Genauer gesagt ist, wie in 5A gezeigt, die Probe Nr. 1 eine Legierung aus Sn-Silber(Ag), die Probe Nr. 2 eine Legierung aus Sn-Kupfer(Cu), die Proben Nr. 3 und Nr. 4 sind jeweils Legierungen aus Sn-Ag-Cu und die Probe Nr. 5 ist eine Legierung aus Sn-Ag-Bismuth(Bi). Die Proben Nr. 6 und Nr. 7 sind jeweils Legierungen aus Sn-Ag-Bi-Cu, die Proben Nr. 8, Nr. 9, Nr. 10 und Nr. 11 sind jeweils Legierungen aus Sn-Ag-Bi-Indium(In), die Probe Nr. 12 ist eine Legierung aus Sn-Ag-In-Cu und die Probe Nr. 13 ist eine Legierung aus Sn-Bi-Cu.
Die Probe Nr. 14 ist eine Legierung aus Sn-Bi-In-Cu, die Probe Nr. 15 ist eine Legierung aus Sn-Ag-Zink(Zn), die Probe Nr. 16 ist eine Legierung aus Sn-Zn und die Probe Nr. 17 ist eine Legierung aus Sn-Zn-Bi. Die Probe Nr. 18 ist eine Legierung aus Sn-Zn-In, die Probe Nr. 19 ist eine Legierung aus Sn-Ag-Bi-Pb und die Probe Nr. 20 ist eine Legierung aus Sn-Pb.
Nach der Vorbereitung der Proben Nr. 1 bis Nr. 20 der Lötlegierungen, maßen die Erfinder der vorliegenden Erfindung den Kontaktwinkel θ (Grad) jeder der Proben Nr. 1 bis Nr. 20 der Lötlegierungen unter Verwendung des wohlbekannten Meniscograph-Tests, der in 3 dargestellt ist.
5B stellt das Messresultat schematisch dar.
Genauer gesagt stellt in 5B(a) den gemessenen Kontaktwinkel θ (Grad) jeder der Proben Nr. 1 bis Nr. 20 dar, wenn die Temperatur (Rückflusstemperatur) in einer entsprechenden der Proben Nr. 1 bis Nr. 20 bei 250°C gehalten wird. In 5B stellt (b) den gemessenen Kontaktwinkel θ (Grad) jeder der Proben Nr. 1 bis Nr. 20 dar, wenn die Temperatur (Rückflusstemperatur) in einer entsprechenden der Proben Nr. 1 bis Nr. 20 der Lötlegierungen bei der Summe der Liquidustemperaturen derselben plus 50°C gehalten wird.
Es sei bemerkt, dass in (a) von 5B aufgrund des Oxidationsprozesses keine reproduzierbaren Daten, die der Probe Nr. 15 entsprechen, erhalten werden können, und daher ist sie bei der Darstellung weggelassen worden.
Wie in 5A und 5B deutlich dargestellt ist, liegt der Kontaktwinkel θ jeder der Proben Nr. 1 bis Nr. 14 der neun unterschiedlichen Sn-basierten Pb-freien Lötlegierungen und der Probe Nr. 19 der einen Sn-basierten Lötlegierung, die Blei enthält, im Wesentlichen in einem Winkelbereich von 30 bis 40 Grad. Der Kontaktwinkel θ jeder der Proben Nr. 15 bis Nr. 18 der drei unterschiedlichen Sn-basierten Pb-freien Lötlegierungen liegt im Wesentlichen innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad.
Im Gegensatz dazu liegt der Kontaktwinkel θ der Probe Nr. 20 der Sn-Pb-Lötlegierung im Wesentlichen in einem Winkelbereich von 10 Grad und um denselben außerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad.
Der tatsächliche Kontaktwinkel θ des geschmolzenen Lötmittels hinsichtlich der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 hängt von dem Metallmaterial der Plattierung der einen Oberfläche einer entsprechenden einen der Stromschienen 5 bis 12 ab.
Aus diesem Grund ist der tatsächliche Kontaktwinkel θ des geschmolzenen Lötmittels hinsichtlich der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 größer als der Kontaktwinkel θ jeder der Proben bei dem Meniscograph-Test.
Daher ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine beliebige der Proben Nr. 1 bis Nr. 14 der neun unterschiedlichen Sn-basierten Pb-freien Lötlegierungen bevorzugt als die Lötlegierung jeder der Lötverbindungen 13 ausgewählt. Genauer gesagt ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Probe Nr. 3 oder Nr. 4 einer Legierung aus Sn-Ag-Cu als die Lötlegierung jeder der Lötverbindungen 13 ausgewählt.
Wie im Vorhergehenden dargelegt, ist ein vierter Bewertungsindex, um zu bestimmen, ob eine Lötverbindung zwischen einer Leitung und einem Anschlussflächenmuster gut ist oder nicht, eine Information, die darstellt, welche Metalle (Legierungen) als die Plattierung der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 zu verwenden sind.
Angenommen, dass die Dicke der Plattierung der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 konstant ist, hängen die typischen Metallmaterialien zum Plattieren, wie ein Nickel (Ni), eine Legierung aus Ni-Phosphor (P), ein Palladium (Pd), eine Legierung aus Gold(Au)-Pd-Ni, ein Sn, eine Legierung aus Sn-Ag, ein Ag, eine Legierung aus Ni-Au und ein Au, von der Benetzungsfähigkeit des geschmolzenen Lötmittels ab. Es sei bemerkt, dass die Dicke der Plattierung der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 von der Benetzungsfähigkeit des geschmolzenen Lötmittels an der einen Oberfläche einer entsprechenden der Stromschienen 5 bis 12 abhängt.
Genauer gesagt ist die Benetzungsfähigkeit des geschmolzenen Lötmittels bei einem Fall eines Verwenden des Ni oder der Legierung aus Ni-P als der Plattierung der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 niedriger als die des geschmolzenen Lötmittels bei einem Fall eines Verwenden des Pd oder der Legierung aus Au-Pd-Ni.
Die Benetzungsfähigkeit des geschmolzenen Lötmittels bei einem Fall eines Verwenden des Pd oder der Legierung aus Au-Pd-Ni als die Plattierung der einen Oberfläche jeder der Stromweichen 5 bis 12 ist niedriger als die des geschmolzenen Lötmittels bei einem Fall eines Verwendens des Sn, der Legierung aus Sn-Ag oder Ag. Die Benetzungsfähigkeit des geschmolzenen Lötmittels bei einem Fall eines Verwenden des Sn, der Legierung aus Sn-Ag oder Ag als die Plattierung der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 ist niedriger als die des geschmolzenen Lötmittels bei einem Fall eines Verwenden des Sn, der Legierung aus Ni-Au oder Au.
Genauer gesagt erlaubt zum Beispiel ein Auswählen eines der typischen Metallmaterialien, das als die Plattierung der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 zu verwenden ist, dass der Kontaktwinkel θ des geschmolzenen Lötmittels hinsichtlich der einen Oberfläche einer entsprechenden mindestens einen der Stromschienen 5 bis 12 gesteuert werden kann, und so der Kontaktwinkel θ desselben hinsichtlich der einen Oberfläche einer entsprechenden mindestens einen der Stromschienen 5 bis 12 innerhalb des Winkelbereichs von 40 Grad bis 60 Grad stabil aufrechterhalten wird.
Genauer gesagt maßen, vor der Auswahl, die Erfinder der vorliegenden Erfindung den Kontaktwinkel θ (Grad) und die Auskehlung einer geschmolzenen Lötlegierung aus Sn-Ag-Cu in Übereinstimmung mit dem wohlbekannten Meniscograph-Test, der in 3 dargestellt ist, durch Eintauchen von:

(1) einem Nickel-(Ni)-plattierten Substrat in die geschmolzene Lötmittellegierung aus Sn-Ag-Cu als einem ersten Beispiel;
(2) einem Nickel-Phosphor-plattierten Substrat in die geschmolzene Lötlegierung aus Sn-Ag-Cu als einem zweiten Beispiel;
(3) einem Sn-plattierten Substrat in die geschmolzene Lötmittellegierung aus Sn-Ag-Cu als einem dritten Beispiel; und
(4) einem Nickel-Gold-(Au)-plattierten Substrat in die geschmolzene Lötmittellegierung aus Sn-Ag-Cu als einem vierten Beispiel.

6 stellt das Resultat einer Messung jedes der ersten bis vierten Beispiele schematisch dar.
Wie in 6 dargestellt ist, hat die gemessene Auskehlung, die jedem der dritten und vierten Beispiele entspricht, eine schlechte Form, und der gemessene Kontaktwinkel θ, der dazu entsprechend ist, liegt außerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad.
Insbesondere ist bei dem dritten Beispiel das Zinn (Sn) geschmolzen, und bei dem vierten Beispiel die Ni-Ag-Platte mit einem vergleichsweise hohen Aufwand verbunden. Daher wird, aus den Gründen, die im Vorhergehenden dargelegt sind, ein Verwenden des Zinns(Sn) oder einer Legierung aus Ni-Ag als die Plattierung der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 als unpassend bestimmt.
Im Gegensatz dazu hat, wie in 6 dargestellt, die gemessene Auskehlung, die jedem der ersten und zweiten Beispiele entspricht, eine ausgezeichnete Form, wie eine allmählich ansteigende Form wie der Fuß eines Berges, und der gemessene Kontaktwinkel θ, der dazu entsprechend ist, liegt innerhalb eines Winkelbereichs von 40 bis 45 Grad.
Insbesondere ist die Nickelplatte mit einem vergleichsweise niedrigen Aufwand verbunden und hat eine vergleichsweise hohe Schweißbarkeit bei einer Nachbearbeitung, und daher wird ein Verwenden des Nickels (Ni) als das Metallmaterial der Plattierung der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 als passend bestimmt.
Genauer gesagt ist der Ausbreitungskoeffizient eines Lötmittelhügels, der auf einer Kupferplatte angebracht ist, normalerweise größer als der eines Lötmittelhügels, der zum Beispiel auf einer nickelplattierten Platte montiert ist, und daher ist der Kontaktwinkel eines geschmolzenen Lötmittels hinsichtlich der nickelplattierten Platte größer als der eines geschmolzenen Lötmittels hinsichtlich einer Kupferplatte.
Die Erfinder maßen den Ausbreitungskoeffizienten jeder der Lötmittelproben 1, 3 bis 12 und 14, von denen angenommen wird, dass sie im Wesentlichen eine sphärische Form haben, unter Verwendung des Meniscograph-Tests. Genauer gesagt ist der Ausbreitungskoeffizient jeder der Lötmittelproben 1, 3 bis 12 und 14 durch die folgende Gleichung gegeben, die durch den JIS 23197 definiert ist: CS(%) = 100 × (D – H)/D wobei CS einen Ausbreitungskoeffizienten jeder der Lötmittelproben (Lötmittelhügel) darstellt, D den Durchmesser jeder der Lötmittelproben vor dem Meniscograph-Test darstellt, und H die Höhe jeder der Lötmittelproben nach dem Meniscograph-Test darstellt.
Als ein Resultat liegen die jeweiligen Ausbreitungskoeffizienten der Lötmittelproben, die an einer Kupferlötplatte ohne Metallplattierung abgeschieden sind, innerhalb des Bereichs von 80 bis 82 (%).
Im Gegensatz dazu liegen die jeweiligen Ausbreitungskoeffizienten der Lötmittelproben, die an einer nickelplattierten Platte abgeschieden sind, innerhalb des Bereichs von 59 bis 65 (%).
Der Bereich von 80 bis 82 (%), innerhalb dem jeweilige Ausbreitungskoeffizienten der Lötmittelproben, die an der Kupferlötplatte ohne Metallplattierung abgeschieden sind, liegen, kann in einen Bereich von 32,8 bis 34,6 Grad umgewandelt werden, innerhalb dem die jeweiligen Kontaktwinkel der Lötmittelproben liegen.
Im Gegensatz dazu kann der Bereich von 59 bis 65 (%), innerhalb dem jeweilige Ausbreitungskoeffizienten der Lötmittelproben, die an der nickelplattierten Platte abgeschieden sind, liegen, in einen Bereich von 49,1 bis 55,0 Grad umgewandelt werden, innerhalb dem die entsprechenden Kontaktwinkel der Lötmittelproben liegen.
Dementsprechend kann die nickelplattierte Schicht die Kontaktwinkel der Lötmittelproben 1, 3 bis 12 und 14 anpassen, damit sie innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegen.
Wie im Vorhergehenden dargelegt, ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine nickelplattierte Schicht PL als die metallplattierte Schicht ausgewählt, um an der einen Oberfläche jeder der Stromschienen 5 bis 12 gebildet zu werden.
Wie im Vorhergehenden beschrieben, erlaubt bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Anpassung der Lötlegierung jeder der Lötverbindungen 13 und der des Metallmaterials der metallplattierten Schicht PL, die die eine Oberfläche der Stromschienenanordnung BA bedeckt, dass der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 13 innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegt. Dies ermöglicht es, die Auskehlung jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 13 in einer ausgezeichneten Konfiguration eines allmählichen Ansteigens wie der Fuß eines Berges aufrechtzuerhalten, und eine adäquate Stärke jeder der Lötverbindungen 13 zuverlässig sicherzustellen.
Als Nächstes wird im Folgenden ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung 1 beschrieben.
Wie in 7 dargestellt ist, wird eine Stromschienenplatte 20 bei einem ersten Prozess des Herstellungsverfahrens vorbereitet.
Die Stromschienenplatte 20 besteht aus den Stromschienen 5 bis 12 vor einem Biegen und einer Mehrzahl von Verbindungsschienen 21 bis 34. Die Verbindungsschiene 21 verbindet das eine laterale Ende 5a der Stromschiene 5 und den rechteckigen Teil 6a der Stromschiene 6, und die Verbindungsschiene 22 verbindet das äußerste Ende des sich erstreckenden Abschnitts 5b der Stromschiene 5 und das äußerste Ende des sich erstreckenden Abschnitts 6c der Stromschiene 6.
Die Verbindungsschiene 23 verbindet die benachbarten Anschlüsse 14 und 15, die Verbindungsschiene 24 verbindet den rechteckigen Teil 6a der Stromschiene 6 und die Stromschiene 11, und die Verbindungsschiene 25 verbindet das äußerste Ende des sich erstreckenden Abschnitts 6c der Stromschiene 6 und das eine laterale Ende 7a der Stromschiene 7.
Die Verbindungsschiene 26 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 15 und 16, die Verbindungsschiene 27 verbindet das eine laterale Ende 7a der Stromschiene 7 und das eine laterale Ende 8a der Stromschiene 8, und die Verbindungsschiene 28 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 16 und 17.
Die Verbindungsschiene 29 verbindet das eine laterale Ende 8a der Stromschiene 8 und das eine laterale Ende 9a der Stromschiene 9, und die Verbindungsschiene 30 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 17 und 18. Die Verbindungsschiene 31 verbindet das eine laterale Ende 9a der Stromschiene 9 und das eine laterale Ende 10a der Stromschiene 10, und die Verbindungsschiene 32 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 18 und 19.
Die Verbindungsschiene 33 verbindet das eine laterale Ende 10a der Stromschiene 10 und das eine laterale Ende des zweiten rechteckigen Teils 11b der Stromschiene 11.
Die Verbindungsschiene 34 verbindet das eine laterale Ende 11d der Stromschiene 11, das eine laterale Ende der Stromschiene 12, und das andere laterale Ende des zweiten rechteckigen Teils 11b der Stromschiene 11.
Zum Beispiel wird eine im Wesentlichen aus Kupfer bestehende Platte mit einer Oberfläche, mit der die nickelplattierte Schicht PL beschichtet ist, gepresst, um die Stromschienenplatte 20 zu bilden.
Als Nächstes wird bei einem zweiten Prozess des Herstellungsverfahrens ein plattenähnliches Montagegestell 35 mit einer Oberfläche 35a, deren Bereich größer ist als der der nickelplattierten Oberfläche PL der Stromschienenplatte 20, vorbereitet (siehe 8).
Das Montagegestell 35 ist mit einer konkaven Ausnehmung 36 in der einen Oberfläche 35a desselben gebildet. Der Umriss der konkaven Ausnehmung 36 stimmt mit dem der Stromschienenplatte 20 überein, was erlaubt, dass die Stromschienenplatte 20 in die konkave Ausnehmung 36 eingebaut werden kann.
Als Nächstes wird bei einem dritten Prozess des Herstellungsverfahrens, wie in 9 gezeigt, die Stromschienenplatte 20 in die konkave Ausnehmung 36 des Montagegestells 35 eingebaut.
Danach werden Lötpastenhügel 13, von denen jeder eine cremeähnliche Mischung aus einem Lötlegierungspulver und einem Flussmittel ist, an mindestens einer vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der nickelplattierten Oberfläche PL mindestens einiger der Stromschienen 5 bis 12 abgeschieden.
Es sei bemerkt, dass die Menge des Flussmittels, die in jedem der Lötpastenhügel 13 enthalten ist, eine Funktion eines Entfernens von Oxiden an der nickelplattierten Oberfläche PL der Stromschienenanordnung BA hat, und deshalb eine große Auswirkung auf die Benetzungsfähigkeit derselben hat. Eine Reduktion der Menge des Flussmittels, die in jedem der Lötpastenhügel 13 enthalten ist, erlaubt eine Steuerung der Benetzungsfähigkeit derselben.
Eine Reduktion der Menge des Flussmittels, die in jedem der Lötpastenhügel 13 enthalten ist, kann jedoch Oxide an der nickelplattierten Oberfläche PL der Stromschienenanordnung BA inadäquat entfernen. Aus diesem Grund werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Lötlegierung jeder der Lötverbindungen 13 und die des Metallmaterials der metallplattierten Schicht PL, die die eine Oberfläche der Stromschienenanordnung BA bedeckt, angepasst, während die Menge des Flussmittels, die in jedem der Löthügel 13 enthalten ist, konstant ist, um so zu erlauben, dass der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen (Hügel) 13 innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegt.
Genauer gesagt werden zwei der Lötpastenhügel 13 an dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 5 und an dem einen lateralen Ende des zweiten rechteckigen Teils 6b der Stromschiene 6, das dazu benachbart ist, abgeschieden. Einer der Lötpastenhügel 13 wird an der im Wesentlichen verbleibenden Sektion des zweiten rechteckigen Teils 6b der Stromschiene 6 abgeschieden.
Fünf der Lötpastenhügel 13 werden an dem anderen lateralen Ende des ersten rechteckigen Teils 11a der Stromschiene 11 abgeschieden. Die fünf der Lötpastenhügel 13 sind so entlang einer longitudinalen Seite des zweiten rechteckigen Teils 6b der Stromschiene 6 ausgerichtet, dass sie eng voneinander beabstandet sind. Einer der Lötpastenhülgel 13 wird an dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 7 abgeschieden, und zwei derselben werden an dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 8 abgeschieden.
Einer der Lötpastenhügel 13 wird an dem dritten rechteckigen Teil 11c der Stromschiene 11 abgeschieden. Einer der Lötpastenhügel 13 wird an dem anderen lateralen Ende 9b der Stromschiene 9 abgeschieden, und zwei derselben werden an dem anderen lateralen Ende der Stromschienen 10 abgeschieden. Fünf der Strompastenhügel 13 werden an dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 12 abgeschieden.
Als Nächstes wird, bei einem vierten Prozess des Herstellungsverfahrens, wie in 10 dargestellt, das IC-Bauteil 2 an seiner Bodenoberfläche auf den Lötpastenhügeln 13, die an dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 5 und an dem einen lateralen Ende des zweiten rechteckigen Teils 6b der Stromschiene 6 positioniert sind, montiert.
Das IC-Bauteil 3 wird an seiner Bodenoberfläche der rechteckigen Packung desselben auf dem Lötpastenhügel 13, der an der im Wesentlichen verbleibenden Sektion des zweiten rechteckigen Teils 6b der Stromschiene 6 positioniert ist, montiert. Zu der gleichen Zeit werden fünf der Leitungen L, die sich von der einen Seite der Packung des IC-Bauteils 3 erstrecken, jeweils auf entsprechenden Lötpastenhügeln 13, die an dem anderen lateralen Ende des ersten rechteckigen Teils 11a der Stromschiene 11 positioniert sind, montiert. Auf ähnliche Weise werden drei der Leitungen L, die sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauteils 3 erstrecken, jeweils auf entsprechenden Lötpastenhügeln 13, die an den anderen lateralen Enden der Stromschienen 7 und 8 positioniert sind, montiert.
Das IC-Bauteil 4 wird an seiner Bodenoberfläche der rechteckigen Packung desselben auf dem Lötpastenhügel 13, der an dem dritten rechteckigen Teil 11c der Stromschiene 11 positioniert ist, montiert. Zu der gleichen Zeit werden fünf der Leitungen L, die sich von der einen Seite der Packung des IC-Bauteils 4 erstrecken, jeweils auf entsprechenden Lötpastenhügeln 13, die an dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 12 positioniert sind, montiert. Auf ähnliche Weise werden drei der Leitungen L, die sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauteils 4 erstrecken, jeweils auf entsprechenden Lötpastenhügeln 13, die an den anderen lateralen Enden der Stromschienen 9 und 10 positioniert sind, montiert.
Danach wird bei einem fünften Prozess des Herstellungsverfahrens die Stromschienenplatte 20, auf der die IC-Bauteile 2 bis 4 über die Lötpastenhügel 13 montiert sind, zusammen mit dem Montagegestell 35 in einen Rückflussofen platziert. In dem Rückflussofen wird jeder der Lötpastenhügel 13 an einer entsprechenden der Anschlussflächen der Stromschienen 5 bis 12 rückfließend gemacht (geschmolzen) und danach verfestigt (rückgebildet).
Die Verfestigung (Rückbildung) der geschmolzenen Lötpastenhügel 13 erlaubt, dass die elektronischen Bauteile 2 bis 4 durch die entsprechenden Lötverbindungen 13 auf der nickelplattierten Oberfläche PL der entsprechenden Stromschienen fest montiert werden können.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, wie im Vorhergehenden beschrieben, erlaubt eine Anpassung der Lötlegierung jeder der Lötverbindungen 13 und der des Metallmaterials der metallplattierten Schicht PL, die die eine Oberfläche der Stromschienenanordnung BA bedeckt, dass der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen (Hügel) 13 innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegt. Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass jede der geschmolzenen Lötverbindungen 13 auf der metallplattierten Oberfläche PL der entsprechenden einigen der Stromschienen 5 bis 12 übermäßig fortbewegt werden, und lötet so die elektronischen Bauteile 2 bis 4 zuverlässig an die entsprechenden einigen der Stromschienen 5 bis 12.
Nach dem fünften Prozess (Lötprozess) des Herstellungsverfahrens wird die Stromschienenplatte 20 von dem Montagegestell 35 weggeschnitten, und die Verbindungsschienen 21 bis 34 werden von der Stromschienenplatte 20 entfernt (siehe 11).
Danach werden das eine laterale Ende 5a, ein laterales Ende 11d und ein laterales Ende 12a der rechteckigen Stromschienen 5, 11 und 12 jeweils orthogonal hin zu den Plattierte-Schichtseiten derselben gebogen. Auf ähnliche Weise werden die Anschlussschienen 14, 15, 16, 17, 18 und 19 jeweils orthogonal hin zu den Plattierte-Schichtseiten der Stromschienen 5, 6, 7, 8, 9 und 10 gebogen. Dies resultiert darin, dass die elektronische Vorrichtung 1, die in 1 gezeigt ist, fertig gestellt ist.
Wie im Vorhergehenden beschrieben, ist bei der elektronischen Vorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Legierung aus Sn-Ag-Cu als die Lötlegierung jeder der Lötverbindungen (Lötpastenhügel) 13 ausgewählt und das Nickel ist als das Metallmaterial der Plattierung der einen Oberfläche der Stromschienenanordnung BA ausgewählt. Diese Auswahlen erlauben, dass der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 13 innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 45 Grad liegt. Dies ermöglicht es, die Auskehlung jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 13 in einer ausgezeichneten Konfiguration eines allmählichen Ansteigens wie der Fuß eines Berges aufrechtzuerhalten und eine adäquate Stärke jeder der Lötverbindungen 13 zuverlässig sicherzustellen.
Die elektronischen Bauteile 2, 3 und 4 sind daher durch ein Löten ohne ein Bilden von Lötresistschichten auf denselben zuverlässig an die entsprechenden einigen der Stromschienen 5 bis 12 gelötet, während der Aufwand des Herstellen des elektronischen Bauteils 1 niedrig gehalten ist.
Zusätzlich kann die elektronische Vorrichtung 1 unter Verwendung der Stromschienenplatte 20, die aus den Stromschienen 5 bis 12 vor einem Biegen und einer Mehrzahl von Verbindungsschienen 21 bis 34 besteht, hergestellt sein. Die Verbindungsschienen 21 bis 34 werden von der Stromschienenplatte 20 entfernt, nachdem die elektronischen Bauteile 2 bis 4 jeweils durch ein Löten an die entsprechenden einigen der ursprünglich vorgesehenen Stromschienen 5 bis 12 montiert sind. Dies erlaubt, dass jedes der elektronischen Bauteile 2 bis 4 effizient an entsprechende einige der Stromschienen 5 bis 12 gelötet werden kann.
Die Anschlussschienen 14 bis 19 werden jeweils unter rechten Winkeln hin zu den Plattierte-Schichtseiten der Stromschienen 5 bis 10 gebogen, nachdem die elektronischen Bauteile 2 bis 4 jeweils an die entsprechenden einigen der Stromschienen 5 bis 12 gelötet sind. Aus diesem Grund ist die Stromschienenplatte 20 nach Abschluss des fünften Prozesses (Lötprozesses) in einem flachen Zustand gehalten.
Dies kann die elektronische Vorrichtung 1 mit der Verwendung von Rakeldruck und/oder einem Bauteil-Montieren auf der flachen Stromschienenplatte 20, die durch das Montagegestell 35 getragen wird, herstellen; dieser Rakeldruck und dieses Bauteile-Montieren auf der flachen Stromschienenplatte 20 sind gewöhnlich verwendbar, um normale gedruckte Platinen herzustellen. Es ist daher möglich, die elektronische Vorrichtung 1 mit der Verwendung von Einrichtungen zum Montieren elektronischer Bauteile auf normalen gedruckten Platinen ohne irgendwelche Modifikationen herzustellen.
Die elektronische Vorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann über die Anschlussschienen 14 bis 19 direkt mit externen Vorrichtungen verbunden werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Bezug nehmend auf 12 bis 19 besteht eine elektronische Vorrichtung 37 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus:
einer Stromschienenanordnung BA1;
einer Mehrzahl von, wie 3, IC-Bauteilen 38, 39 und 40 als elektronische Bauteile gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; und
einer Mehrzahl von Lötverbindungen 49 zwischen den IC-Bauteilen 38, 39 und 40 und der Stromschienenanordnung BA1.
Die Stromschienenanordnung BA1 besteht aus einer Mehrzahl von Stromschienen 41 bis 48, die aus Kupfer als einem Beispiel eines leitfähigen Metalls zum Tragen hoher elektrischer Ströme hergestellt sind.
Wie in 12 dargestellt, sind die Mehrzahl von Stromschienen 41 bis 48, von denen jede eine vorbestimmte Form hat, in einer gleichen Ebene eingerichtet, um miteinander angeordnet zu sein, um eine im Wesentlichen rechteckige Verdrahtungsplatine, die ein vorbestimmtes Schaltungsmuster bildet, zu liefern.
Eine Oberfläche jeder der Stromschienen 41 bis 48 ist mit einer nickelplattierten Schicht PL1 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschichtet.
An der nickelplattierten Oberfläche PL1 jeder der Stromschienen 41 bis 48 sind keine Lötresistschichten (Harzschichten) gebildet.
Zum Beispiel bilden, wie in 12 und 13 dargestellt, ein laterales Ende 41a der rechteckigen Stromschiene 41 und Enden von gepaarten Schenkeln 42a1 und 42a2 eines konkaven Teils der Stromschiene 42 ein laterales Ende der rechteckigen Stromschienenanordnung BA1. Ein rechteckiger Teil 42b der Stromschiene 42, der sich von einer im Wesentlichen rechteckigen Basis 42a3 des konkaven Teils derselben erstreckt, bildet ein longitudinales Ende der rechteckigen Stromschienenanordnung BA1.
Ein laterales Ende des rechteckigen Teils 42b der Stromschiene 42 und ein laterales Ende des rechteckigen Teils 48a der Stromschiene 48 bilden das andere laterale Ende der rechteckigen Stromschienenanordnung BA1.
Der Schenkel 42a2 der Stromschiene 42 und jeweilige eine laterale Enden der Stromschienen 43, 44, 45 und 46 sind miteinander ausgerichtet, um einen Teil des anderen longitudinalen Endes der rechteckigen Stromschienenanordnung BA1 zu bilden.
Ein Ende eines L-förmigen Teils 42c, der sich von der Mitte des rechteckigen Teils 42b erstreckt, und ein Ende 47a, das von einem quadratischen Teil 47b der Stromschiene 47 vorspringt, sind miteinander ausgerichtet, um einen anderen Teil des anderen longitudinalen Endes der rechteckigen Stromschienenanordnung BA1 zu bilden. Ein erster Teil 48b, der von dem rechteckigen Teil 48a vorspringt, und ein zweiter Teil 48c, der zu dem ersten Teil 48b benachbart ist und von dem rechteckigen Teil 48a derselben vorspringt, sind im Wesentlichen miteinander ausgerichtet, um das andere longitudinale Ende der rechteckigen Stromschienenanordnung BA1 zu bilden.
Zu dem einen lateralen Ende der Stromschienen 43 bis 46, dem einen Ende 47a der Stromschiene 47 und dem zweiten Teil 48c der Stromschiene 48 sind Anschlussschienen 50 bis 53, 54 und 55 kontinuierlich gebildet. Die Anschlussschienen 50 bis 55 sind jeweils orthogonal hin zu den Plattierte-Schichtseiten der entsprechenden Stromschienen 43 bis 48 gebogen.
Das IC-Bauteil 40 ist zum Beispiel als ein bloßes Chip-Bauteil entworfen. Das IC-Bauteil 40 besteht aus einem IC-Chip und einer Mehrzahl von Leitungen, die an einer Bodenoberfläche des IC-Chips positioniert sind.
Das IC-Bauteil (der IC-Chip) 40 ist durch die Lötverbindungen 49, die zwischen der Bodenoberfläche des IC-Bauteils 40 und den Anschlussflächen der Stromschienen 47 und 48 positioniert sind, an seiner Bodenoberfläche auf einer vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der metallplattierte Oberfläche PL1 der Stromschiene 47 und der der Stromschiene 48 fest montiert.
Jedes der IC-Bauteile 38 und 39 ist zum Beispiel als ein gepacktes Bauteil mit kleinem Umriss entworfen. Jedes der IC-Bauteile 38 und 39 besteht aus einem IC-Chip und einer rechteckigen Packung, die denselben einkapselt.
Jedes der IC-Bauteile 38 und 38 besteht ferner aus einer Mehrzahl von eng beabstandeten Leitungen L1, die sich von jeder Seite der Packung entlang der metallplattierten Oberfläche PL1 der entsprechenden Stromschiene nach außen, nach unten bis zu der einen Oberfläche der entsprechenden Stromschiene und nach außen entlang der metallplattierten Oberfläche derselben erstrecken.
Das IC-Bauteil 38 ist auf der Stromschienenanordnung BA1 derart platziert, dass:
eine Bodenoberfläche der rechteckigen Packung desselben durch die Lötverbindung 49, die zwischen der Bodenoberfläche und der Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL1 jeder der Stromschienen 41 und 42 positioniert ist, auf einer vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL1 jeder der Stromschienen 41 und 42 fest montiert ist;
fünf der Leitungen L1, die sich von einer Seite der Packung des IC-Bauteils 38 erstrecken, durch die Lötverbindungen 49, die zwischen den Leitungen L1 und den entsprechenden Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschienen 43 und 44 angeordnet sind, jeweils auf entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschienen 43 und 44 fest montiert sind; und
fünf der Leitungen L1, die sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauteils 38 erstrecken, durch die Lötverbindungen 49, die zwischen den Leitungen L1 und den entsprechenden Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschienen 41 positioniert sind, auf entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschiene 41 fest montiert sind.
Das IC-Bauteil 39 ist auf der Stromschienenanordnung BA1 derart platziert, dass:
eine Bodenoberfläche der rechteckigen Packung desselben durch die Lötverbindung 49, die zwischen der Bodenoberfläche und der Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschiene 42 positioniert ist, auf einer vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschiene 42 fest montiert ist;
fünf der Leitungen L1, die sich von einer Seite der Packung des IC-Bauteils 39 erstrecken, durch die Lötverbindungen 49, die zwischen den Leitungen L1 und den entsprechenden Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschiene 47 positioniert sind, auf entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschiene 47 fest montiert sind; und
fünf der Leitungen L1, die sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauteils 39 erstrecken, durch die Lötverbindungen 49, die zwischen den Leitungen L1 und den entsprechenden Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschienen 45 und 46 positioniert sind, auf entsprechenden vorbestimmt positionierten Anschlussflächen der metallplattierten Oberfläche PL1 der Stromschienen 45 und 46 fest montiert sind.
Die Anschlussschienen 50 bis 55 sind jeweils mit im Wesentlichen U-förmigen gebogenen Abschnitten 50a bis 55a, die zwischen den orthogonal gebogenen Abschnitten und den äußersten Enden derselben positioniert sind, gebildet. Die U-förmigen gebogenen Abschnitte 50a bis 55a springen hin zu der einen lateralen Seite der Stromschienenanordnung BA1 orthogonal zu der Richtung einer Dicke zwischen der einen Oberfläche und der anderen Oberfläche, die der einen Oberfläche abgewandt ist, hervor.
Die einen lateralen Enden der Stromschienen 43 bis 46 sind jeweils mit kleinen Einpasslöchern 50b bis 53b, die dieselben in ihren Dickenrichtungen durchdringen, gebildet. Auf ähnliche Weise sind das eine Ende 47a, das von dem quadratischen Teil 47b der Stromschiene 47 vorspringt, und der zweite Teil 48c, der von dem rechteckigen Teil 48a der Stromschiene 48 vorspringt, jeweils mit kleinen Einpasslöchern 54b und 55b, die dieselben in ihren Dickenrichtungen durchdringen, gebildet.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist, ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, die Legierung aus Sn-Ag-Cu als die Lötlegierung jeder der Lötverbindungen (Lötpastenhügel) 49 ausgewählt, und das Nickel ist als das Metallmaterial der Plattierung der einen Oberfläche der Stromschienenanordnung BA1 ausgewählt. Diese Auswahlen erlauben, dass der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 49 innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 45 Grad liegt. Dies ermöglicht es, die Auskehlung jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 49 in einer ausgezeichneten Konfiguration eines allmählichen Ansteigens wie der Fuß eines Berges aufrechtzuerhalten, und eine adäquate Starke jeder der Lötverbindungen 49 zuverlässig sicherzustellen.
Als Nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung 37 im Folgenden beschrieben.
Wie in 13 dargestellt, wird bei einem ersten Prozess des Herstellungsverfahrens eine Stromschienenplatte 56 vorbereitet.
Die Stromschienenplatte 56 besteht aus den Stromschienen 41 bis 48 vor einem Biegen und einer Mehrzahl von Verbindungsschienen 57 bis 64.
Die Verbindungsschiene 57 verbindet die Schenkel 42a1 und 42a2 der Stromschiene 42 und das eine laterale Ende 41a der Stromschiene 41, und die Verbindungsschiene 58 verbindet die Verbindungsschiene 57 und die Anschlussschiene 50. Die Verbindungsschiene 58 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 50 und 51, die Verbindungsschiene 59 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 51 und 52, die Verbindungsschiene 60 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 52 und 53, und die Verbindungsschiene 61 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 52 und 53.
Die Verbindungsschiene 62 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 53 und 54, und die Verbindungsschiene 63 verbindet die benachbarten Anschlussschienen 54 und 55.
Die Verbindungsschiene 65 verbindet das eine laterale Ende des rechteckigen Teils 42b der Stromschiene 42 und das eine laterale Ende 48a der Stromschiene 48. Die Verbindungsschiene 64 verbindet die Anschlussschiene 53 und die Verbindungsschiene 65.
Die Anschlussschienen 50 bis 55 sind jeweils mit den im Wesentlichen U-förmigen gebogenen Abschnitten 50a bis 55a, die zwischen den entsprechenden Stromschienen und den entsprechenden Verbindungsschienen positioniert sind, gebildet. Die U-förmigen gebogenen Abschnitte 50a bis 55a springen hin zu der Verbindungsschiene 57 der Verbindungsschienenplatte 56 orthogonal zu der Richtung einer Dicke derselben vor.
Die Einpasslöcher 50b bis 53b sind jeweils in den einen lateralen Enden der Stromschienen 43 bis 46 gebildet, um dieselben in ihren Dickenrichtung zu durch dringen. Auf ähnliche Weise sind die Einpasslöcher 54b und 55b jeweils in dem einen Ende des L-förmigen Teils 42c, der sich von der Mitte des rechteckigen Teils 42b der Stromschiene 42 erstreckt, und dem einen Ende 47a, das von dem quadratischen Teil 47b der Stromschiene 47 vorspringt, dieselben in ihren Dickenrichtungen durchdringend gebildet.
Kleine Durchgangslöcher 42d sind so in dem mittleren Abschnitt der Basis 42a3 des konkaven Teils der Stromschiene 42 gebildet, um miteinander ausgerichtet zu sein. Auf der Basis 42a3 des konkaven Teils der Stromschiene 42 wird ein Teil der Bodenoberfläche der rechteckigen Packung des IC-Bauteils 38 montiert.
Auf ähnliche Weise sind kleine Durchgangslöcher 42e in der Mitte einer im Wesentlichen rechteckigen Basis des L-förmigen Teils 42c, der sich zu der Mitte des rechteckigen Teils 42b der Stromschiene 42 fortsetzt, so gebildet, um miteinander ausgerichtet zu sein. Auf der Basis des L-förmigen Teils 42c der Stromschiene 42 wird ein Teil der Bodenoberfläche der rechteckigen Packung des IC-Bauteils 39 montiert.
Zum Beispiel wird eine im Wesentlichen aus Kupfer bestehende Platte mit einer Oberfläche, die mit der nickelplattierten Schicht beschichtet ist, gepresst, um die Stromschienenplatte 56 zu bilden.
Als Nächstes wird bei einem zweiten Prozess des Herstellungsverfahrens ein plattenähnliches Montagegestell 75 mit einer Oberfläche 75a, deren Bereich größer als der der nickelplattierten Oberfläche PL1 der Stromschienenplatte 56 ist, vorbereitet (siehe 14).
Das Montagegestell 75 ist mit einer konkaven Ausnehmung 76 in der einen Oberfläche 75a desselben gebildet. Der Umriss der konkaven Ausnehmung 76 fällt mit dem der Stromschienenplatte 56 zusammen, was erlaubt, dass die Stromschienenplatte 56 in die konkave Ausnehmung 76 eingebaut werden kann.
Als Nächstes wird, bei einem dritten Prozess des Herstellungsverfahrens, wie in 15 dargestellt, die Stromschienenplatte 56 in die konkave Ausnehmung 76 des Montagegestells 75 eingebaut.
Danach werden Lötpastenhügel 49, von denen jeder eine cremeähnliche Mischung aus einem Lötlegierungspulver und einem Flussmittel ist, an mindestens einer vorbestimmt positionierten Anschlussfläche der nickelplattierten Schicht PL1 mindestens einiger der Stromschienen 41 bis 48 abgeschieden.
Genauer gesagt werden fünf der Lötpastenhügel 49 an dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 41 abgeschieden und fünf der Lötpastenhügel 49 werden an den anderen lateralen Enden der Stromschienen 43 und 44 gebildet. Einer der Lötpastenhügel 49 wird an der Basis 42a3 des konkaven Teils der Stromschiene 42 abgeschieden, ohne in die Durchgangslöcher 42d gebracht zu werden.
Auf ähnliche Weise werden fünf der Lötpastenhügel 49 an einer Seite des quadratischen Teils 47b der Stromschiene 47, die der Basis des L-förmigen Teils 42c der Stromschiene 42 gegenüber liegt, abgeschieden. Fünf der Lötpastenhügel 49 werden an den anderen lateralen Enden der Stromschienen 45 und 46 gebildet. Einer der Lötpastenhügel 49 wird an der Basis des L-förmigen Teils 42c der Stromschiene 42 abgeschieden, ohne in die Durchgangslöcher 42e gebracht zu werden.
Zwei der Lötpastenhügel 49 werden an der anderen Seite des quadratischen Teils 47b, der der einen Seite desselben gegenüber liegt, und an dem anderen lateralen Ende des rechteckigen Teils 48a der Stromschiene 48 abgeschieden.
Als Nächstes wird bei einem vierten Prozess des Herstellungsverfahrens, wie in 16 gezeigt, das IC-Bauteil 40 an seiner Unterseite auf den Lötpastenhügeln 49, die an der anderen Seite des quadratischen Teils 47b und dem anderen lateralen Ende des rechteckigen Teils 48a der Stromschiene 48 positioniert sind, montiert.
Das IC-Bauteil 38 wird an seiner Bodenoberfläche der rechteckigen Packung desselben auf dem Lötpastenhügel 49, der an der Basis 42a3 des konkaven Teils der Stromschiene 42 positioniert ist, montiert. Zu der gleichen Zeit werden fünf der Leitungen L1, die sich von der einen Seite der Packung des IC-Bauteils 38 erstrecken, jeweils auf entsprechenden Lötpastenhügeln 49, die an dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 41 positioniert sind, montiert. Auf ähnliche Weise werden fünf der Leitungen L1, die sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauteils 38 erstrecken, jeweils auf entsprechenden Lötpastenhügeln 49, die an den anderen lateralen Enden der Stromschienen 43 und 44 positioniert sind, montiert.
Das IC-Bauteil 39 wird an seiner Bodenoberfläche der rechteckigen Packung desselben auf dem Lötpastenhügel 49, der an der Basis des L-förmigen Teils 42c der Stromschiene 42 positioniert ist, montiert. Zu der gleichen Zeit werden fünf der Leitungen L1, die sich von der einen Seite der Packung des IC-Bauteils 39 erstrecken, jeweils auf entsprechenden Lötpastenhügeln 49, die an den anderen lateralen Enden der Stromschienen 45 und 46 positioniert sind, montiert. Aus ähnliche Weise werden fünf der Leitungen L1, die sich von der anderen Seite der Packung des IC-Bauteils 39 erstrecken, jeweils auf den entsprechenden Lötpastenhügeln 49, die an der einen Seite des quadratischen Teils 47b der Stromschiene 42 positioniert sind, montiert.
Danach werden, bei einem fünften Prozess des Herstellungsverfahrens, die Stromschienenplatte 56, auf der die IC-Bauteile 38 bis 40 über die Lötpastenhügel 49 montiert sind, zusammen mit dem Montagegestell 75 in einen Rückflussofen platziert. In dem Rückflussofen wird jeder der Lötpastenhügel 49 an einer entsprechenden der Anschlussflächen der Stromschienen 41 bis 48 rückfließend gemacht (geschmolzen) und danach verfestigt (rückgebildet). Die Verfestigung (Rückbildung) der geschmolzenen Lötpastenhügel 49 erlaubt, dass die elektronischen Bauteile 38 bis 40 durch die entsprechenden Lötverbindungen 49 auf der nickelplattierten Oberfläche PL1 der entsprechenden Stromschienen fest montiert werden können.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erlaubt, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, eine Anpassung der Lötlegierung jeder der Lötverbindungen 49 und der des Metallmaterials der metallplattierten Schicht PL1, die die eine Oberfläche der Stromschienenanordnung BA1 bedeckt, das der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen (Hügel) 49 innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegt. Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass jede der geschmolzenen Lötverbindungen 49 auf der metallplattierten Oberfläche PL1 der entsprechenden einigen der Stromschienen 41 bis 48 übermäßig fortbewegt wird, und lötet so die elektronischen Bauteile 38 bis 40 zuverlässig an die entsprechenden einigen der Stromschienen 41 bis 48.
Nach dem fünften Prozess (Lötprozess) des Herstellungsverfahrens wird die Stromschienenplatte 56 von dem Montagegestell 75 weggeschnitten, und die Verbindungsschienen 57 bis 65 werden von der Stromschienenplatte 56 entfernt (siehe 17).
Danach werden die Anschlussschienen 50, 51, 52, 53, 54 und 55 jeweils orthogonal hin zu den Plattierte-Schichtseiten der Stromschienen 43, 44, 45, 46, 47 und 48 gebogen.
Zum Beispiel wird, beim Biegen der Anschlussschiene 50 ein Paar von ersten und zweiten Pressformen 77 und 78, von denen jede eine rechteckige Parallelepipedform hat, vorbereitet. Die erste Pressform 77 hat bei ihrer Mitte eine Pressoberfläche mit einem festen Vorsprung von der Pressoberfläche derselben gebildet. Der feste Vorsprung 77a ist entworfen, um in das entsprechende Einpassloch 50b der Stromschiene 43 eingepasst zu sein.
Als Nächstes wird, wie in 18 gezeigt, der feste Vorsprung 77a der ersten Pressform 77 in das Einpassloch 50b des anderen lateralen Endes der Stromschiene 43 von der anderen Oberfläche (nicht plattierten Oberfläche) derselben eingeführt, um darin eingepasst zu sein. Dies erlaubt, dass das andere laterale Ende der Stromschiene 43 auf der Pressoberfläche der ersten Pressform 77 platziert werden kann.
Danach wird die zweite Pressform 78 auf dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 43, das sich zu der entsprechenden Anschlussschiene 50 fortsetzt, montiert, um es hin zu der Pressoberfläche der ersten Pressform 77 zu pressen, was ermöglicht, dass das andere laterale Ende der Stromschiene 43 fest gestützt ist.
Nach dem festen Stützen des anderen lateralen Endes der Stromschiene 43 durch die ersten und zweiten Pressformen 77 und 78 wird die Anschlussschiene 50 unter einem rechten Winkel hin zu der Plattierte-Schichtseite der Stromschiene 43 gebogen. Andere Anschlussschienen 51 bis 55 sind konfiguriert, um jeweils auf die gleiche Art und Weise wie bei dem Biegen der Anschlussschiene 50 unter rechten Winkeln hin zu den Plattierte-Schichtseiten der entsprechenden Stromschienen 44 bis 48 gebogen zu werden.
Eine Fertigstellung des Biegens jeder der Anschlussschienen 50 bis 55 liefert die elektronische Vorrichtung 37, die in 12 dargestellt ist.
Wie im Vorhergehenden beschrieben, ist bei der elektronischen Vorrichtung 37 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, die Legierung aus Sn-Ag-Cu als die Lötlegierung jeder der Lötverbindungen (Lötpastenhügel) 49 ausgewählt, und das Nickel ist als das Metallmaterial des Plattieren der einen Oberfläche der Stromschienenanordnung BA1 ausgewählt. Diese Auswahlen erlauben, dass der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 49 innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 45 Grad liegt. Dies ermöglicht es, die Auskehlung jeder der geschmolzenen Lötverbindungen 49 in einer ausgezeichneten Konfiguration eines allmählichen Ansteigens wie der Fuß eines Berges aufrechtzuerhalten, und zuverlässig eine adäquate Stärke jeder der Lötverbindungen 49 sicherzustellen.
Die elektronischen Bauteile 38, 39 und 40 sind daher durch ein Löten ohne ein Bilden von Lötresistschichten auf denselben zuverlässig an die entsprechenden einigen der Stromschienen 41 bis 48 gelötet, während der Aufwand des Herstellen der elektronischen Vorrichtung 37 niedrig gehalten ist.
Insbesondere sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Durchgangslöcher 42d in den mittleren Abschnitten der rechteckigen Basis 42a3 der Stromschiene 42, auf der ein Teil der Bodenoberfläche der rechteckigen Packung des IC-Bauteils 38 durch den entsprechenden Lötpastenhügel 49, der darauf abgeschieden ist, montiert ist, gebildet. Während des Lötprozesses erlauben die Durchgangslöcher 42d, dass Gas, das bei dem mittleren Abschnitt der rechteckigen Basis 42a3 erzeugt wird, wenn der entsprechende Lötpastenhügel 49 geschmolzen wird, wirksam freigesetzt wird.
Genauer gesagt ist es, angenommen, dass keine Durchgangslöcher 42d in dem mittleren Abschnitt der rechteckigen Basis 42a3 gebildet sind, verglichen mit der Peripherie der rechteckigen Basis 42a3, schwierig, dass Gas, das bei dem mittleren Abschnitt derselben erzeugt wird, aus der Basis 42a3 befördert wird. Dies verhindert daher eine Erzeugung von Leerräumen (Luftblasen) in der entsprechenden Lötverbindung 49, was es möglich macht, die Zuverlässigkeit der Lötverbindung 49 zwischen dem IC-Bauteil 38 und der entsprechenden Stromschiene 42 zu verbessern.
Auf ähnliche Weise sind die Durchgangslöcher 42e in dem mittleren Abschnitt der rechteckigen Basis des L-förmigen Teils 42c, auf dem ein Teil der Bodenoberfläche der rechteckigen Packung des IC-Bauteils 39 durch den entsprechenden Lötpastenhügel 49, der darauf abgeschieden ist, montiert ist, so gebildet. Während des Lötprozesses erlauben die Durchgangslöcher 42e, dass Gas, das erzeugt wird, wenn der entsprechende Lötpastenhügel 49 geschmolzen wird, wirksam freigesetzt werden kann.
Genauer gesagt ist es, angenommen, dass keine Durchgangslöcher 42e in dem mittleren Abschnitt der rechteckigen Basis des L-förmigen Teils 42c gebildet sind, im Vergleich mit der Peripherie der rechteckigen Basis desselben schwierig, dass Gas, das bei dem mittleren Abschnitt erzeugt wird, aus der Basis befördert wird. Dies verhindert daher eine Erzeugung von Leerräumen (Luftblasen) in der entsprechenden Lötverbindung 49, was es möglich macht, die Zuverlässigkeit der Lötverbindung 49 zwischen dem IC-Bauteil 39 und der entsprechenden Stromschiene 42 zu verbessern.
Bei der elektronischen Vorrichtung 37 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel absorbieren die U-förmigen gebogenen Abschnitte 50a bis 55a, die zwischen den orthogonal gebogenen Abschnitten und den äußersten Enden der Anschlussschienen 50 bis 55 positioniert sind, jeweils eine Spannung, die an die Anschlussschienen 50 bis 55 angelegt ist, wenn sie mit externen Vorrichtungen verbunden werden.
Genauer gesagt sind die Anschlussschienen 50 bis 55 konvex gebogen, um hin zu der einen lateralen Seite der Stromschienenanordnung BA1 orthogonal zu der Richtung einer Dicke derselben vorzuspringen, was die U-förmigen gebogenen Abschnitte 50a bis 55a liefert. Es ist daher unnötig, die Anschlussschienen 50 bis 55 in der Richtung der Dicke der Stromschienenanordnung BA1 (der Stromschienenplatte 56) in einem weiteren Pressprozess zu biegen, und leicht, die U-förmigen Abschnitte 50 bis 55 jeweils zusammen mit den Anschlussschienen 50 bis 55 zu bilden. Dies kann die Herstellungsprozesse der elektronischen Vorrichtung 37 vereinfachen, und den Aufwand des Herstellens der elektronischen Vorrichtung 37 aufrechterhalten.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erlaubt jedes der Einpasslöcher 50b bis 55b, dass die erste Pressform 77 zuverlässig an einer entsprechenden der Stromschienen 43 bis 48 festgemacht werden kann. Zusätzlich erlaubt jedes der Einpasslöcher 50b bis 55b, dass die Breite einer entsprechenden der Stromschienen 43 bis 48 bei einem entsprechenden der Einpasslöcher 50b bis 55b schmäler sein kann als der verbleibende Abschnitt der entsprechenden einen der Stromschienen 43 bis 48.
Wenn jede der Anschlussschienen 50 bis 55 in der Richtung der Dicke der Stromschienenanordnung BA1 hin zu der Plattierte-Schichtseite einer entsprechenden einen der Stromschienen 43 bis 48 gebogen ist, ist es daher möglich, eine Spannung in einem Abschnitt der entsprechenden der Stromschienen 43 bis 48 zu konzentrieren, bei dem das entsprechende eine der Einpasslöcher 50b bis 55b gebildet ist. Eine Spannung, die an die entsprechende eine der Lötverbindungen 49 angelegt ist, kann daher reduziert werden.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Stromschienen 43 bis 48 jeweils mit den Einpasslöchern 50b bis 55b gebildet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Struktur begrenzt.
Typischerweise kann die Stromschiene 43 mit einem Eingriffsabschnitt gebildet sein, der erlaubt, dass ein Teil eines Montagegestells damit fest in Eingriff ist, wenn die entsprechende Anschlussschiene 50 hin zu einer der Hauptoberflächen (eine Oberfläche und die andere Oberfläche, die zu derselben abgewandt ist) davon gebogen wird.
Zum Beispiel kann die Stromschiene 43 bei ihrem anderen lateralen Ende mit einem Paar von Ausnehmungen 50c und 50d an ihren Hauptoberflächen in der Dickenrichtung derselben gebildet sein (siehe 19).
Bei dieser Modifikation wird der feste Vorsprung 77a der ersten Pressform 77 in eine beliebige der Ausnehmungen 50c und 50d des anderen lateralen Endes der Stromschiene 43 eingepasst. Dies erlaubt, dass das andere laterale Ende der Stromschiene 43 auf der Pressoberfläche der ersten Pressform 77 platziert werden kann.
Danach wird die zweite Pressform 78 auf dem anderen lateralen Ende der Stromschiene 43 montiert, um es hin zu der Pressoberfläche der ersten Pressform 77 zu pressen, was es ermöglicht, dass das andere laterale Ende der Stromschiene 43 fest gestützt ist.
Nach dem festen Stützen des anderen lateralen Endes der Stromschiene 43 durch die ersten und zweiten Pressformen 77 und 78 wird die Anschlussschiene 50 unter einem rechten Winkel hin zu der Plattierte-Schichtseite der Stromschiene 43 gebogen. Andere Anschlussschienen 51 bis 55 sind konfiguriert, um jeweils auf die gleiche Art und Weise wie das Biegen der Anschlussschiene 50 gemäß der Modifikation unter rechten Winkeln hin zu den Plattierte-Schichtseiten der entsprechenden Stromschienen 44 bis 48 gebogen zu werden.
Bei jedem der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele ist die Legierung aus Sn-Ag-Cu als die Lötlegierung jeder der Lötverbindungen (Lötpastenhügel) 13 (49) ausgewählt, und das Nickel ist als das Metallmaterial der Plattierung der einen Oberfläche der Stromschienenanordnung BA (BA1) ausgewählt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Auswahlen begrenzt.
Genauer gesagt kann die Lötlegierung jeder der Lötverbindungen 13 (49) zu einer anderen Legierung angepasst sein, und das Metallmaterial der metallplattierten Schicht PL (PL1), das die eine Oberfläche der Stromschienenanordnung BA (BA1) bedeckt, kann zu einem anderen Metallmaterial angepasst sein, solange der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen (Hügel) 13 innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegt.
Zum Beispiel kann die Lötlegierung jeder der Lötlegierungen 13 (49) zu einer Sn-Zn-basierten Pb-freien Lötlegierung angepasst sein, und das Metallmaterial der metallplattierten Schicht PL (PL1), das die eine Oberfläche der Stromschienenanordnung BA (BA1) bedeckt, kann zu Gold (Au) angepasst sein, solange der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen (Hügel) 13 (49) innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegt.
Zusätzlich kann die Lötlegierung jeder der Lötverbindungen 13 (49) zu der Legierung aus Sn-Ag-Cu angepasst sein, und das Metallmaterial der metallplattierten Schicht PL (PL1), die die eine Oberfläche der Stromschienenanordnung BA (BA1) bedeckt, kann zu einer Legierung aus Nickel (Ni) und Phosphor (P) angepasst sein, solange der Lötkontaktwinkel θ jeder der geschmolzenen Lötverbindungen (Hügel) 13 (49) innerhalb des Winkelbereichs von 40 bis 60 Grad liegt.
Während beschrieben worden ist, was derzeit als das erste und zweite Ausführungsbeispiel und deren Modifikationen der vorliegenden Erfindung betrachtet wird, ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen, die noch nicht beschrieben sind, daran vorgenommen werden können, und es ist beabsichtigt, in den angehängten Ansprüchen alle solchen Modifikationen, wie sie in den wahren Geist und den Geltungsbereich der Erfindung fallen, abzudecken.

Claims

Elektronische Vorrichtung (1; 37) mit: einer Stromschienenanordnung (BA; BA1), die aus mindestens zwei Stromschienen (5–12; 41–48) besteht, die jeweils aus einem Metallmaterial hergestellt sind und deren Oberfläche jeweils mit einer plattierten Schicht versehen ist, und die ein vorbestimmtes Schaltungsmuster ausbildet; einem elektronischen Bauteil (2, 3, 4; 38, 39, 40), das auf der Oberfläche der Stromschienenanordnung (BA; BA1) aufgelötet ist; und einer Lötverbindung (13; 49), die aus einer Metalllegierung zum elektrischen und mechanischen Verbinden der Stromschienenanordnung (BA; BA1) mit dem elektronischen Bauteil (2, 3, 4; 38, 39, 40) besteht und einen Lötkontaktwinkel zwischen der Oberfläche der plattierten Schicht und der Oberfläche des verfestigten Lötmittels aufweist, wobei die Größe des Lötkontaktwinkels von der Auswahl der Materialien für die Lötlegierung und die plattierte Schicht abhängt und in einem Winkelbereich von 40 bis 60 Grad liegt, wenn – für die Lötlegierung Sn-Ag-Cu und für die plattierte Schicht Nickel oder Nickel-Phosphor oder – für die Lötlegierung eine Sn-Zn-basierte Pb-freie Legierung und für die plattierte Schicht Gold ausgewählt wurde.