DE102009016368A1 - Schaltungsträger mit elektrischen Leiterbahnen - Google Patents
Schaltungsträger mit elektrischen Leiterbahnen Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009016368A1 DE102009016368A1 DE102009016368A DE102009016368A DE102009016368A1 DE 102009016368 A1 DE102009016368 A1 DE 102009016368A1 DE 102009016368 A DE102009016368 A DE 102009016368A DE 102009016368 A DE102009016368 A DE 102009016368A DE 102009016368 A1 DE102009016368 A1 DE 102009016368A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- circuit carrier
- connection
- carrier according
- bumps
- tracks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
- H05K1/0346—Organic insulating material consisting of one material containing N
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
- H05K3/4015—Surface contacts, e.g. bumps using auxiliary conductive elements, e.g. pieces of metal foil, metallic spheres
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0393—Flexible materials
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
- H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
- H05K2201/0129—Thermoplastic polymer, e.g. auto-adhesive layer; Shaping of thermoplastic polymer
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
- H05K2201/0133—Elastomeric or compliant polymer
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
- H05K2201/0203—Fillers and particles
- H05K2201/0206—Materials
- H05K2201/0218—Composite particles, i.e. first metal coated with second metal
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/03—Conductive materials
- H05K2201/0302—Properties and characteristics in general
- H05K2201/0314—Elastomeric connector or conductor, e.g. rubber with metallic filler
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/03—Conductive materials
- H05K2201/0332—Structure of the conductor
- H05K2201/0364—Conductor shape
- H05K2201/0367—Metallic bump or raised conductor not used as solder bump
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
- H05K2201/10378—Interposers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
- H05K2201/10424—Frame holders
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/01—Tools for processing; Objects used during processing
- H05K2203/0104—Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
- H05K2203/0126—Dispenser, e.g. for solder paste, for supplying conductive paste for screen printing or for filling holes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/03—Metal processing
- H05K2203/0338—Transferring metal or conductive material other than a circuit pattern, e.g. bump, solder, printed component
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/20—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by affixing prefabricated conductor pattern
- H05K3/207—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by affixing prefabricated conductor pattern using a prefabricated paste pattern, ink pattern or powder pattern
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
- H05K3/245—Reinforcing conductive patterns made by printing techniques or by other techniques for applying conductive pastes, inks or powders; Reinforcing other conductive patterns by such techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/325—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
- H05K3/326—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor the printed circuit having integral resilient or deformable parts, e.g. tabs or parts of flexible circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Schaltungsträger mit elektrischen Leiterbahnen, an denen elektrisch leitfähige Anschlusshöcker für die Oberflächenmontage von elektronischen Komponenten angebracht sind, wobei der Schaltungsträger (9) und die Anschlusshöcker (1, 10) aus einem elastisch dehnbaren Material bestehen.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Herstellung eines Schaltungsträgers mit elektrischen Leiterbahnen, an denen elektrisch leitfähige Anschlusshöcker für die Oberflächenmontage von elektrischen Komponenten angebracht sind.
- Stand der Technik
- Schaltungsträger dieser Art haben eine weite Verbreitung gefunden und werden mit Sensoren, Mikroschaltern und dergleichen Bauteilen bestückt. Sie werden die in vielfältiger Weise bei Maschinen, Vorrichtungen und Geräten verwendet. Zunehmend werden sie auch bei Textilien verwendet, z. B. bei beheizbaren Skihandschuhen, Anzügen für Surfer und dergleichen. Die zur Zeit hier eingesetzten flexiblen Leiterplatten können den Körperbewegungen jedoch nur bedingt folgen. Es wird deshalb nach Schaltungsträgern gesucht, welche auch für die genannten Einsatzzwecke geeignet sind.
- Darstellung der Erfindung
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schaltungsträger zu schaffen, welcher eine hohe Flexibilität aufweist und beispielsweise in Kleidungsstücken untergebracht den Körperbewegungen des Kleidungsträgers folgen kann. Dabei soll auch vermieden werden, dass die am Schaltungsträger befestigten elektronischen Komponenten sich vom Schaltungsträger lösen.
- Die Lösung der gestellten Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
- Die Unteransprüche 2 bis 19 enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens.
- Bei den bisher bekannten Schaltungsträgern mit elektrischen Leiterbahnen werden überwiegend die elektronischen Komponenten direkt an den Anschlussstellen der elektrischen Leiterbahnen befestigt. Dieses geschieht sehr häufig durch Verlöten der Komponenten mit den Leiterbahnen. Verwendet werden aber auch dazwischen geschaltete Anschlusshöcker, die aus lötfähigem Material bestehen. Diese Verbindungsart führt bei flexiblen Schaltungsträgern sehr häufig zu Beschädigungen an der Anschlussstelle. Dieses besonders dann, wenn der Schaltungsträger den Körperbewegungen eines Menschen folgen soll, während die elektronischen Komponenten, ihrerseits beispielsweise im Handschuhmaterial untergebracht und darin gehalten, diesen Bewegungen nicht voll folgen können. Es ist deshalb erforderlich, dass sowohl der Schaltungsträger mit den elektrischen Leiterbahnen und die daran befestigten elektronischen Komponenten derart miteinander verbunden sind, dass sie die mechanischen Beanspruchungen schadlos überstehen, elektrisch zuverlässig verbunden bleiben und durch den Kontaktstellenbereich keine Verschlechterung der textilen Eigenschaften wie beispielsweise Drapierbarkeit und Haptik beim Schaltungsträger verloren geht. Außerdem ist es erforderlich, dass bei Verwendung von textilen Schaltungsträgern die Verbindung der elektronischen Komponenten zum Schaltungsträger bzw. den daran vorhandenen elektrischen Leiterbahnen so erfolgt, dass die Wärmebelastbarkeit des textilen Schaltungsträgers nicht überschritten wird. Die Lösung der umfangreichen Problematik besteht darin, dass der Schaltungsträger und auch die Anschlusshöcker aus einem elastisch dehnbaren Material bestehen. Der Schaltungsträger selbst kann beispielsweise eine Folie aus einem Polyurethan oder auch aus einer Vliesstoffbahn gebildet sein. Auf einen solchen Schaltungsträger können die elektrischen Leiterbahnen im Siebdruckverfahren aufgebracht werden. Verfahren dieser Art sind an sich bekannt, jedoch werden hier Druckpasten verwendet, die auf Basis leitfähiger Polymere hergestellt sind und die nach ihrem Aushärten spröde sind und damit die elastische Dehnbarkeit des Schaltungsträgers aufheben. Eine druckfähige und leitfähige Paste, die bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz gelangen kann, ist in der älteren
DE 10 2007 042 253.0 beschrieben. Diese Paste wird aus einer Dispersion eines Polyurethans in einer wässrigen Lösung gebildet. Der in der Paste enthaltene leitfähige Füllstoff besteht aus metallischen Partikeln, vorzugsweise aus silberbeschichteten Kupferpartikeln. Ein solches Elastomer wird auch bevorzugt zur Bildung der elektrischen Leiterbahnen auf dem Schaltungsträger verwendet. - An einem derart ausgestalteten Schaltungsträger mit darauf aufgebrachten elektrischen Leiterbahnen werden die Anschlusshöcker befestigt, die ebenfalls aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer bestehen. Die Anschlusshöcker können aus dem gleichen Material hergestellt werden, das für die Herstellung der elektrischen Leiterbahnen verwendet wird. Dabei werden in das Elastomer bevorzugt silberbeschichtete Kupferpartikel eingearbeitet.
- Die Befestigung der Anschlusshöcker an den vorgegebenen Anschlussstellen an den Leiterbahnen wird bevorzugt durch Verkleben erreicht. Für den Klebevorgang ist es in vielen Fällen ausreichend, wenn er bei erhöhter Temperatur erfolgt, die für ein Erweichen des thermoplastischen Elastomers ausreichend ist. In der Regel reicht ein kurzzeitiges Erwärmen aus, um eine mechanisch feste Verklebung mit einer elektrisch gut leitenden Verbindung zu erreichen. Zusätzlich kann aber auch ein erhöhter Druck angewendet werden, so dass während des Klebevorgangs die Anschlusshöcker an die Anschlussstellen an den Leiterbahnen angedrückt werden.
- Für die Anbringung der Anschlusshöcker an den Anschlussstellen ist es günstig, wenn zur Bildung der Anschlusshöcker ein Extruder verwendet wird. Aus der Extrusionsdüse des Extruders wird ein profilierter Strang ausgepresst, von dem einzelne Teile zur Bildung der Anschlusshöcker abgelängt werden. Dabei kann die Extrusionsdüse direkt an die Anschlussstellen der Leiterbahnen herangeführt werden und die Ablängung nach dem Klebevorgang der Anschlusshöcker an der Leiterbahn durchgeführt werden.
- Möglich ist aber auch die aus der Extrusionsdüse extrudierten und abgelängten Höcker auf einer Trägerplatte in vorgegebener, dem Anschlussraster auf dem Schaltungsträger entsprechenden Positionierung abzulegen und so dann unter Anwendung von erhöhter Temperatur und ggf. Druck mit den Anschlussstellen der Leiterbahnen zu verbinden. Um einer wechselnden Positionierung in einfacher Weise entgegenzukommen, kann beispielsweise eine Lochschablone verwendet werden, deren Löcher dem Anschlussraster entsprechen und von der aus die Anschlusshöcker auf die unveränderte Trägerplatte abgelegt werden. Die Lochschablonen selbst können unterschiedliche Positionierungslöcher aufweisen, während die Trägerplatte selbst unverändert bleibt. Bei dieser Vorgehensweise ist es günstig, wenn die Anschlusshöcker vor ihrer Anbringung auf der Trägerplatte über die Lochschablone in eine kugelförmige Gestalt überführt werden.
- Eine fertigungstechnisch sehr günstige Methode sieht vor, dass die Anschlusshöcker unter Einsatz einer Transferfolie den Anschlussstellen an den Leiterbahnen zugeführt werden. Dabei kann eine als Klebefolie ausgebildete Transferfolie verwendet werden, die ihrerseits mit den Anschlusshöckern auf dem Schaltungsträger bzw. auf den Anschlussstellen verklebt wird. Dieses ist für ein mögliches getrenntes Recycling des Schaltungsträgers und der elektronischen Komponenten von Vorteil, da beispielsweise die Folie mit den Bauelementen durch Abreißen von dem Schaltungsträger getrennt werden kann.
- Kurzbeschreibung der Zeichnung
- Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
- Es zeigt:
-
1 mehrere geometrische Ausführungsformen von Anschlusshöckern in der perspektivischen Ansicht, -
2 in schematischer Darstellung die Befestigung eines aus einer Extrusionsdüse extrudierten Anschlusshöckers an einem Schaltungsträger, -
3 einen kugelförmig ausgebildeten Anschlusshöcker, -
4 in schematischer Darstellung die Befestigung von kugelförmigen Anschlusshöckern am Schaltungsträger unter Verwendung einer Lochschablone und einer Trägerplatte, -
5 die Verwendung von Transferfolien für die Anbringung der Anschlusshöcker an den Anschlussstellen an den Leiterbahnen, -
6 die Vorgehensweise bei der Verwendung einer Klebefolie als Transferfolie beim Klebevorgang der Anschlusshöcker und von elektronischen Bauelementen, -
7 den Montagevorgang der Anschlusshöcker unter Verwendung von Montagehilfsmitteln, -
8 einen Anschlusshöcker im Schnitt mit einer Verkapselung, -
9 die Anbringung eines LED-Bauelements an zwei Anschlusshöckern und -
10 schematisch den Abreißvorgang der elektronischen Bauelemente vom Schaltungsträger für ein getrenntes Recycling der Komponenten und des Schaltungsträgers. - Ausführung der Erfindung
- In der
1 sind mehrere Anschlusshöcker1 in verschiedenen geometrischen Ausgestaltungen gezeigt. So ist in der1a ein runder Anschlusshöcker, in der1b ein im Schnitt rechteckiger und in der1c ein im Schnitt dreieckförmiger Anschlusshöcker1 dargestellt. Die Anschlusshöcker bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer2 , in dem elektrisch leitfähige Füllstoffe3 enthalten sind. Im vorliegenden Fall bestehen die Füllstoffe aus silberbeschichteten Kupferpartikeln. Die in der1d gezeigte Ausführungsform des Anschlusshöckers hat ein rundes Profil und ist mit einer Umhüllung4 aus einem Isoliermaterial umgeben. Das Elastomer2 bildet einen Binder für die Füllstoffe3 . - In der
2 ist die Vorgehensweise bei der Anbringung des Anschlusshöckers1 an dem Schaltungsträger9 gezeigt. Der Schaltungsträger9 besteht aus einem elastisch dehnbaren Material. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dieses Material aus Vliesstoff hergestellt. Auf dem Schaltungsträger9 sind die elektrisch leitfähigen Leiterbahnen8 im Siebdruckverfahren aufgebracht. Für das Siebdruckverfahren wird eine Paste verwendet, welche in vergleichbarer Weise wie die Anschlusshöcker1 aus einem Elastomer2 mit leitfähigen Füllstoffen3 besteht. An auf den Leiterbahnen8 vorgesehenen Anschlussstellen werden die Anschlusshöcker1 mit den Leiterbahnen8 verklebt. Das Verkleben erfolgt unter erhöhter Temperatur, was mit dem Pfeil T angedeutet wird. Die Wärme wird von der Unterseite dem Schaltungsträger und damit den Leiterbahnen8 zugeführt. Die angewendete Temperatur liegt in einem Bereich von 90°C bis 190°C. Diese Temperatur ist auch auf das eingesetzte Elastomer abgestimmt. Dabei soll das Elastomer im Hinblick auf den Klebevorgang bei möglichst niedriger Temperatur weich werden, während es im Hinblick auf seine Verwendung bei Textilien und dort bei eventuellen Bügelvorgängen einen möglichst hohen Erweichungspunkt haben soll. Gegebenenfalls kann für den Klebevorgang ein Pressvorgang eingesetzt werden, mit dem die Anschlusshöcker1 mit höherem Druck an die Anschlussstelle7 angepresst wird. Bei dem in der2 gezeigten Beispiel wird aus der Extrusionsdüse5 eines nicht näher dargestellten Extruders ein Profilstrang31 mit dem Elastomermaterial der Anschlusshöcker1 ausgepresst. Dabei wird die Mündung32 der Extrusionsdüse5 direkt an die Anschlussstelle7 an der Leiterbahn8 herangeführt. Während des Auspressvorgangs hebt die Extrusionsdüse5 von der Anschlussstelle um die vorgegebene Länge des Anschlusshöckers1 von der Anschlussstelle7 ab. Sobald die Extrusionsdüse5 diese Stellung erreicht hat, tritt die Ablängvorrichtung6 in Aktion und trennt das für den Höcker1 vorgesehene Material vom Strang31 ab. - In der
3 ist ein Anschlusshöcker10 gezeigt, welcher die Form einer runden Kugel hat. Diese Kugelform eröffnet die Möglichkeit, in einem Arbeitsvorgang eine Vielzahl von Höckern10 an dem Schaltungsträger9 anzubringen. - Hierfür wird, wie in
4 gezeigt, eine Trägerplatte13 benutzt, welche kugelförmige Mulden14 hat, in welche die Anschlusshöcker10 eingelegt werden. Hiernach wird die Trägerplatte13 mit den darin eingelegten Anschlusshöckern10 dem Schaltungsträger9 zugeführt und die Anschlusshöcker10 in einem Vorgang an den betreffenden Anschlussstellen daran fixiert. Dieses kann, wie bereits voranstehend geschildert, unter Anwendung von erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck vorgenommen werden. Da die Anschlusshöcker10 in die Mulden14 der Trägerplatte13 lose eingelegt sind, ist der Schaltungsträger9 von oben her der Trägerplatte13 zuzuführen. Um das Einlegen der kugelförmigen Anschlusshöcker10 in die Mulden der Trägerplatte13 zu erleichtern, kann eine Lochschablone11 verwendet werden, die mit entsprechenden Verteilerlöchern12 versehen ist. Die Verteilerlöcher12 sind in der Schablone11 so angebracht, dass die Anschlusshöcker10 in ganz bestimmten Positionen auf der Trägerplatte13 abgelegt werden. Dabei kann die Trägerplatte13 mit einer Vielzahl von Mulden14 versehen sein und die Schablone11 so ausgestaltet sein, dass nur bestimmte Mulden14 bedient werden. Hierdurch können bei ein und derselben Trägerplatte unterschiedliche Schablonen11 mit unterschiedlichen Positionierungen angewendet werden. - Eine andere Möglichkeit der Befestigung der Anschlusshöcker
1 am Schaltungsträger9 ist in den5 und6 gezeigt. In diesen Ausführungsbeispielen werden die Höcker1 über Transferfolien15 ,16 ,17 den Anschlussstellen7 an den Leiterbahnen8 der Schaltungsträger9 zugeführt. Bei der5a werden die Anschlusshöcker1 an der Transferfolie15 angeklebt und hiernach die Transferfolie mit den Anschlusshöckern1 dem Schaltungsträger9 zugeführt und die Anschlusshöcker1 an den entsprechenden Anschlussstellen7 verklebt. Hiernach wird die Transferfolie15 von den Anschlusshöckern1 abgezogen. Für die Verklebung der Anschlusshöcker1 mit der Transferfolie15 wird ein Klebemittel verwendet, welches den Abziehvorgang ermöglicht. Bei der Ausführungsform nach der5b werden die Anschlusshöcker1 in Aufnahmeöffnungen in der Transferfolie16 eingefügt und darin gehalten. Sodann werden sie an den entsprechenden Anschlussstellen7 des Schaltungsträgers9 angebracht. Auch hier wird die Transferfolie16 von den Höckern1 abgezogen. - Bei der Ausführungsform nach der
5c und der6 wird als Transferfolie eine Klebefolie17 verwendet. Auch hier werden die Anschlusshöcker1 in entsprechende Öffnungen in der Klebefolie17 eingebracht und die Klebefolie mit den Höckern1 dann dem Schaltungsträger9 zugeführt, wie in6 gezeigt. Durch Anwendung von Temperatur T werden die Höcker1 an den Klebestellen7 mit den Leiterbahnen8 verbunden. Gleichzeitig wird die Klebefolie17 am Schaltungsträger9 verklebt. Hierdurch kann eine sehr sichere Positionierung und Anbringung der Anschlusshöcker1 am Schaltungsträger9 vorgenommen werden. Dabei wird durch die Klebefolie17 gleichzeitig eine Isolierung der Leiterbahnen8 bzw. der Klebestellen7 erreicht. An einen auf diese Weise hergestellten Schaltungsträger9 mit Anschlusshöckern1 können die elektronischen Komponenten18 unter Anwendung von erhöhten Drücken p und erhöhter Temperatur T befestigt werden, wie dieses mit den Pfeilen angedeutet ist. - An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, dass in allen in dieser Anmeldung aufgezeigten Anwendungsfällen der Schaltungsträger
9 und die Anschlusshöcker1 aus elastisch dehnbaren Materialien hergestellt sind. Das hat zur Folge, dass sich die daran befestigten Bauelemente18 in bestimmten Grenzen im Verhältnis zum Schaltungsträger9 verschieben können. Dieser Verschiebevorgang wird auch durch den Einsatz der Klebefolie17 nicht wesentlich behindert. Die Leiterbahnen8 sind so ausgebildet, dass sie den Bewegungen des Schaltungsträgers9 folgen können, z. B. indem sie mäanderförmig auf den Schaltungsträger9 aufgebracht sind. - In der
7 ist die Anbringung von Anschlusshöckern, wie sie in der1d gezeigt sind, an dem Schaltungsträger9 gezeigt. Die Anschlusshöcker1 sind mit der Umhüllung4 versehen. Sie werden unter Druck und Temperatur an den Anschlussstellen7 an den Leiterbahnen8 befestigt. Unter dem Schaltungsträger9 ist dabei eine Montageunterlage19 vorgesehen. Der so hergestellte Schaltungsträger9 kann durch einen zweiten Schaltungsträger9 abgedeckt werden. Dafür wird der zweite Schaltungsträger9 , der ebenfalls mit Leiterbahnen8 versehen ist, daran befestigt unter Anwendung und Druck und Temperatur. - Die
8 zeigt einen Anschlusshöcker1 mit daran angebrachtem Bauelement18 , die beide von einer Verkapselung21 umhüllt sind. - In der
9 ist eine Möglichkeit gezeigt, bei der die Anschlusshöcker1 als Vorwiderstände R1 und R2 für ein LED-Bauelement23 vorgesehen sind. Die Anbringung der Vorwiderstände R1 und R2 erfolgt in der voranstehend beschriebenen Weise an den Leiterbahnen8 bzw. den daran vorhandenen Anschlussstellen7 . - Schließlich ist in der
10 eine Möglichkeit gezeigt, bei der die Transferfolie16 nach der5b nach dem Verkleben der Anschlusshöcker1 an den Anschlussstellen7 der Leiterbahnen8 am Schaltungsträger9 verblieben ist. Die an den Anschlusshöckern1 angebrachten Bauelemente23 können dann durch einfaches Abreißen der Transferfolie16 vom Schaltungsträger9 von demselben getrennt werden. Dieses ist durch die Pfeile24 angezeigt. Auf diese Weise kann beispielsweise das in den Bauelementen23 vorhandene Kupfer zurückgewonnen werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102007042253 [0006]
Claims (19)
- Schaltungsträger mit elektrischen Leiterbahnen, an denen elektrisch leitfähige Anschlusshöcker für die Oberflächenmontage von elektronischen Komponenten angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (
9 ) und die Anschlusshöcker (1 ,10 ) aus einem elastisch dehnbaren Material bestehen. - Schaltungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (
9 ) eine Folie aus einem Polyurethan ist. - Schaltungsträger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (
9 ) aus einer Vliesstoffbahn gebildet ist. - Schaltungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiterbahnen (
8 ) auf den Schaltungsträger (9 ) im Siebdruckverfahren aufgebracht sind. - Schaltungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiterbahnen (
8 ) aus einem Elastomer mit leitfähigen silberbeschichteten Kupferpartikeln bestehen. - Schaltungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusshöcker (
1 ) aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer (2 ) bestehen. - Schaltungsträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer (
2 ) der Anschlusshöcker (1 ) silberbeschichtete Kupferpartikel (3 ) aufweist. - Schaltungsträger nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusshöcker (
1 ) an vorgegebenen Anschlussstellen (7 ) mit den Leiterbahnen (8 ) verklebt sind. - Schaltungsträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklebung der Anschlusshöcker (
1 ) mit der Leiterbahn (8 ) unter höherem Druck und/oder erhöhter Temperatur erfolgt. - Schaltungsträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das der Druck 20 kg/cm2 nicht übersteigt.
- Schaltungsträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur 190°C nicht übersteigt.
- Schaltungsträger nach einem der Anschlüsse 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusshöcker (
1 ) über eine Extrusionsdüse (5 ) eines Extruders an die Anschlussstellen (7 ) der Leiterbahn (8 ) herangeführt werden. - Schaltungsträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Extrusionsdüse (
5 ) eine Ablängvorrichtung (6 ) für das Ablängen der einzelnen Anschlusshöcker (1 ) nach ihrer Verklebung mit der Leiterbahn (8 ) vorhanden ist. - Schaltungsträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Extrusionsdüse (
5 ) extrudierten und abgelängten Anschlusshöcker (1 ) auf einer Trägerplatte (13 ) in vorgegebener dem Anschlussraster auf dem Schaltungsträger (9 ) entsprechenden Positionierung abgelegt und daran anschließend unter Anwendung von Druck und/oder erhöhter Temperatur mit den Anschlussstellen (7 ) der Leiterbahnen (8 ) verbunden werden. - Schaltungsträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusshöcker (
10 ) vor ihrem Ablegen auf der Trägerplatte (13 ) in eine kugelförmige Gestalt überführt werden. - Schaltungsträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelförmigen Anschlusshöcker (
10 ) unter Zwischenschaltung einer Lochschablone (11 ) auf der Trägerplatte (13 ) abgelegt werden. - Schaltungsträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusshöcker (
1 ) unter Einsatz einer Transferfolie (15 –17 ) den Anschlussstellen (7 ) an den Leiterbahnen (8 ) zugeführt werden. - Schaltungsträger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferfolie eine Klebefolie (
17 ) ist, die mit den Anschlusshöckern (1 ) auf dem Schaltungsträger (9 ) bzw. an den Anschlussstellen (7 ) verklebt wird - Schaltungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusshöcker (
1 ) verkapselt sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009016368A DE102009016368A1 (de) | 2009-04-07 | 2009-04-07 | Schaltungsträger mit elektrischen Leiterbahnen |
PCT/EP2010/002150 WO2010115603A1 (de) | 2009-04-07 | 2010-04-06 | Schaltungsträger mit elektrischen leiterbahnen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009016368A DE102009016368A1 (de) | 2009-04-07 | 2009-04-07 | Schaltungsträger mit elektrischen Leiterbahnen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009016368A1 true DE102009016368A1 (de) | 2010-10-21 |
Family
ID=42333266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009016368A Withdrawn DE102009016368A1 (de) | 2009-04-07 | 2009-04-07 | Schaltungsträger mit elektrischen Leiterbahnen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009016368A1 (de) |
WO (1) | WO2010115603A1 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2014080470A1 (ja) * | 2012-11-21 | 2017-01-05 | 住友理工株式会社 | 柔軟導電部材およびそれを用いたトランスデューサ |
DE202018107305U1 (de) * | 2018-12-20 | 2020-03-23 | Zumtobel Lighting Gmbh | Leiterplatte zum Anordnen und zur Stromversorgung von LEDs |
FR3091456B1 (fr) * | 2018-12-26 | 2022-08-19 | Idemia France | Ensemble comportant un FPC pour une carte électronique, carte électronique comportant un tel ensemble et procédés de fabrication associés |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5519201A (en) * | 1994-04-29 | 1996-05-21 | Us3, Inc. | Electrical interconnection for structure including electronic and/or electromagnetic devices |
DE102006055576A1 (de) * | 2006-11-21 | 2008-05-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum Herstellen eines dehnbaren Schaltungsträgers und dehnbarer Schaltungsträger |
DE102007042644A1 (de) * | 2007-09-07 | 2009-03-12 | Benecke-Kaliko Ag | Elektrisch leitfähiges, flexibles Flächengebilde |
DE102007042253A1 (de) | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Carl Freudenberg Kg | Druckfähige und leitfähige Paste und Verfahren zum Beschichten eines Materials mit der Paste |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4705205A (en) * | 1983-06-30 | 1987-11-10 | Raychem Corporation | Chip carrier mounting device |
US5667884A (en) * | 1993-04-12 | 1997-09-16 | Bolger; Justin C. | Area bonding conductive adhesive preforms |
US5820716A (en) * | 1993-11-05 | 1998-10-13 | Micron Technology, Inc. | Method for surface mounting electrical components to a substrate |
US6921860B2 (en) * | 2003-03-18 | 2005-07-26 | Micron Technology, Inc. | Microelectronic component assemblies having exposed contacts |
-
2009
- 2009-04-07 DE DE102009016368A patent/DE102009016368A1/de not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-04-06 WO PCT/EP2010/002150 patent/WO2010115603A1/de active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5519201A (en) * | 1994-04-29 | 1996-05-21 | Us3, Inc. | Electrical interconnection for structure including electronic and/or electromagnetic devices |
DE102006055576A1 (de) * | 2006-11-21 | 2008-05-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum Herstellen eines dehnbaren Schaltungsträgers und dehnbarer Schaltungsträger |
DE102007042253A1 (de) | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Carl Freudenberg Kg | Druckfähige und leitfähige Paste und Verfahren zum Beschichten eines Materials mit der Paste |
DE102007042644A1 (de) * | 2007-09-07 | 2009-03-12 | Benecke-Kaliko Ag | Elektrisch leitfähiges, flexibles Flächengebilde |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
OSTMANN,A. [et.al.]: "Manufacturing Concepts for Strechable Electronic Systems", 3rd International Mictrosystems, Packaging, Assembly & Circutits Technology Conference IMPACT, Taipeh 22.-24. Okt. 2008, S.24-27 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010115603A1 (de) | 2010-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1456911B1 (de) | Aufbau- und verbindungstechnik in textilen strukturen | |
WO2011000580A1 (de) | Verfahren zur erzeugung eines elektronischen systems, verfahren zur erzeugung einer freiformfläche mit einem solchen system, sowie elektronisches system und freiformflächen mit einem solchen system | |
DE102010017684B4 (de) | Verfahren zum Herstellen von Antennen für RFID-Transponder | |
DE202015107113U1 (de) | Kabelanordnung | |
EP1393605B1 (de) | Leiterplatte mit mindestens einem elektronischen bauteil | |
DE102007001411A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Datenträgers mit textilem Substrat sowie elektronischer Datenträger mit textilem Substrat | |
DE102011005606A1 (de) | Textilartige Elektronikbauteilgruppe, Verfahren zur Herstellung derselben, und Verfahren zur Anbringung derselben an eine Textilie | |
EP2936945B1 (de) | Bauelement, verfahren zur herstellung eines bauelements, bauelementanordnung, sowie verfahren zum applizieren eines bauelements | |
EP2351166B1 (de) | Verfahren zum gleichzeitigen mechanischen und elektrischen verbinden von zwei teilen | |
DE102009016368A1 (de) | Schaltungsträger mit elektrischen Leiterbahnen | |
DE102004022456A1 (de) | Flachdrahtüberbrückungselement | |
EP4041370A1 (de) | Intelligentes kleidungsstück mit kontaktelektrode | |
DE102004042397A1 (de) | Elektrisch leitfähige textile Kontaktverbindung | |
EP3740030A2 (de) | Flächenheizelement | |
AT521913B1 (de) | Elektrische Verbindung auf einem textilen Trägermaterial | |
EP3839712A1 (de) | Elektrodenarray für funktionelle oberflächen und verfahren zum herstellen eines elektrodenarrays | |
EP3834257B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines elektrischen kontaktes | |
EP1810553A1 (de) | Mehrlagige flexible leiterplatte mit sich gegenüberliegenden flexiblen leitstrukturen sowie verfahren zu deren herstellung | |
DE60203855T2 (de) | Verfahren zum fixieren eines elektronischen teils | |
DE102022104390A1 (de) | Verfahren zum elektrischen Kontaktieren, Kontaktierungsgarn und Verwendung des Kontaktierungsgarns | |
DE102004057505B4 (de) | Elektrisches Funktionsbauteil | |
DE102020213942A1 (de) | Kontaktieranordnung mit flächigem Verbindungselement | |
DE102004013005B4 (de) | Elektrisch leitfähiges Textil | |
EP4092692A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer verbindung zwischen einer elektrode und einem elektrischen leiter | |
WO2018108500A1 (de) | Mechatronisches bauelement mit einer leiterplatte und verfahren zu seiner herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |