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Die vorliegende Patentanmeldung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung einer Bauelementanordnung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Elektronische oder optoelektronische Bauelemente werden oftmals zur Durchführung von Test- oder Burn-in-Verfahren temporär kontaktiert. Hierfür können beispielsweise Nadelkarten, Anordnungen von Federkontaktstiften oder Testsockel mit Federkontaktstiften Anwendung finden. Diese Verfahren sind jedoch vergleichsweise teuer, was sich insbesondere bei Verfahren negativ auswirkt, bei denen eine Vielzahl von elektrischen Kontakten gleichzeitig hergestellt werden soll. Weiterhin ist insbesondere bei der Verwendung von Federkontaktstiften der Abstand gleichzeitig kontaktierbarer Flächen begrenzt.
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Eine Aufgabe ist es, ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung anzugeben, mit dem kostengünstig und zuverlässig eine Vielzahl von elektrischen Verbindungen hergestellt werden kann. Weiterhin soll eine Vorrichtung angegeben werden, die eine zuverlässige elektrische Kontaktierung ermöglicht.
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Diese Aufgaben wird durch ein Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird zur vorzugsweise temporären elektrischen Kontaktierung einer Bauelementanordnung mit einer Mehrzahl von Kontaktflächen ein Anschlussträger mit einer Mehrzahl von Anschlussflächen, auf denen Kontakterhebungen angeordnet sind, bereitgestellt. Anschlussträger und Bauelementanordnung werden derart zusammengeführt, dass die Anschlussflächen und die zugeordneten Kontaktflächen in einer Aufsicht überlappen. Die Kontakterhebungen bilden zur elektrischen Kontaktierung der Bauelementanordnung einen elektrischen Kontakt zu den Kontaktflächen. Insbesondere nach der Durchführung eines Testverfahrens oder eines Burn-in-Verfahrens können der Anschlussträger und die Bauelementanordnung voneinander getrennt werden.
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Mittels der Kontakterhebungen werden die Bereiche definiert, in denen ein insbesondere temporärer mechanischer Kontakt zwischen einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und der zu kontaktierenden Bauelementanordnung hergestellt wird.
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Die Kontakterhebungen sind vorzugsweise jeweils mittels zumindest einen Kontaktelements gebildet. Vorzugsweise sind die Kontaktelemente jeweils gleichartig ausgebildet. Ein schnelles und automatisiertes Aufbringen der Kontakterhebungen auf die Anschlussflächen des Anschlussträgers wird so vereinfacht.
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Weiterhin bevorzugt werden die Kontaktelemente mechanisch stabil mit den zugehörigen Anschlussflächen verbunden, so dass die Kontaktelemente beim Trennen der Bauelementanordnung von dem Anschlussträger an dem Anschlussträger verbleiben.
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Der mechanische Kontakt zwischen den Kontakterhebungen und den Kontaktflächen der Bauelementanordnung ist vorzugsweise lösbar ausgebildet. Das bedeutet insbesondere, dass die Kontaktflächen der Bauelementanordnung beim Trennen von Anschlussträger und Bauelementanordnung nicht oder zumindest nicht wesentlich beschädigt werden. Weiterhin bevorzugt können die Kontakterhebungen beim Trennen von Anschlussträger und Bauelementanordnung so von der jeweiligen Kontaktfläche entfernt werden, dass die Kontakterhebungen zumindest einmal für eine nachfolgende elektrische Kontaktierung mit einer weiteren Bauelementanordnung wiederverwendet werden können. Nach der Durchführung einer oder mehrerer temporärer Kontaktierungen können die Kontakterhebungen ersetzt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist auf zumindest einer Anschlussfläche eine Mehrzahl von Kontaktelementen übereinander angeordnet. Das heißt, zumindest zwischen einem Kontaktelement und der Anschlussfläche ist zumindest ein weiteres Kontaktelement angeordnet. Je größer die Anzahl der übereinander angeordneten Kontaktelemente ist, desto größer ist die Höhe der Kontakterhebung, also die Ausdehnung der Kontakterhebung in einer senkrecht zu einer Hauptfläche des Anschlussträgers verlaufenden vertikalen Richtung.
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Vorzugsweise sind zumindest auf einer Anschlussfläche des Anschlussträgers mehr Kontaktelemente angeordnet als auf einer weiteren Anschlussfläche der Mehrzahl von Anschlussflächen. So können auf einfache Weise Kontakte der Bauelementanordnung elektrisch kontaktiert werden, die sich in voneinander verschiedenen Kontaktebenen befinden.
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Beispielsweise können die Kontakte der Bauelementanordnung in einer vertikalen Richtung auf zumindest zwei voneinander beabstandeten Kontaktebenen ausgebildet sein. In zumindest einer, vorzugsweise in jeder, Kontaktebene oder innerhalb eines durch Fertigungstoleranzen bedingten Abstands von der Kontaktebene befinden sich zweckmäßigerweise jeweils eine Mehrzahl von Kontaktflächen.
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In einer bevorzugten Weiterbildung wird eine Höhendifferenz zwischen zwei Kontaktebenen der Bauelementanordnung mittels einer Variation der Anzahl der übereinander angeordneten Kontaktelemente zumindest teilweise kompensiert. Die gleichzeitige elektrische Kontaktierung von Kontakten auf unterschiedlichen Kontaktebenen wird so vereinfacht.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Kontaktelemente eine Grundform einer gestauchten Kugel auf. Weiterhin bevorzugt enthalten die Kontaktelemente ein Metall. Insbesondere können die Kontaktelemente Gold enthalten oder aus Gold bestehen. Davon abweichend kann auch ein anderes Material Anwendung finden, beispielsweise Aluminium oder Kupfer.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung werden die Kontaktelemente mittels eines Bond-Verfahrens, insbesondere eines Ball-Bond-Verfahrens, auf den Anschlussträger aufgebracht. Unter einem Ball-Bond-Verfahren werden allgemein Verfahren verstanden, bei dem, insbesondere metallische, kugelartige Kontaktelemente auf eine Anschlussfläche aufgebracht und mit der Anschlussfläche mechanisch stabil verbunden werden, insbesondere unter der Einwirkung von Ultraschall und/oder mechanischem Druck und/oder dem Einbringen von Wärmeenergie. In diesem Zusammenhang wird auch ein Draht-Bond-(wire bond)-Verfahren als ein Ball-Bond-Verfahren angesehen. Die kugelartigen Kontaktelemente können insbesondere aufgrund der Oberflächenspannung durch das Aufschmelzen eines Drahtendes erzeugt werden.
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Die Kontaktelemente weisen vorzugsweise eine maximale Ausdehnung zwischen einschließlich 20 μm und einschließlich 100 μm auf. Bei einem Ball-Band-Verfahren ist die maximale Ausdehnung der Kontaktelemente insbesondere über die Dicke und/oder die Länge des zu schmelzenden Drahtendes einstellbar.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die Kontakterhebungen in einer senkrecht zu einer Hauptfläche des Anschlussträgers verlaufenden Richtung eine Dicke zwischen einschließlich 20 μm und einschließlich 300 μm auf. Eine Dicke in diesem Bereich hat sich für die Kontaktierung von elektrischen und optoelektronischen Bauelementen als besonders geeignet herausgestellt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Anschlussträger eine Leiterplatte, insbesondere eine flexible Leiterplatte. Die Anordnung der Anschlussfläche auf dem Anschlussträger, insbesondere auf der Leiterplatte, ist zweckmäßigerweise an die Anordnung der Kontaktfläche der Bauelementanordnung angepasst.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt ein Mittenabstand zwischen zwei benachbarten, insbesondere gleichzeitig elektrisch kontaktierten, Kontaktflächen höchstens 0,5 mm, besonders bevorzugt höchstens 0,3 mm. So können auch Bauelementanordnungen mit einer vergleichsweise hohen Kontaktdichte elektrisch kontaktiert werden. Mittels der Kontakterhebungen können also auch Bauelementanordnungen elektrisch kontaktiert werden, deren Mittenabstand für eine elektrische Kontaktierung mit herkömmlichen Verfahren wie der Verwendung von Federkontaktstiften, zu gering wäre.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Anschlussträger an einem starren Träger befestigt. Der starre Träger kann beispielsweise als ein Metallträger ausgeführt sein. Weiterhin bevorzugt ist zwischen dem Anschlussträger und dem starren Träger ist eine elastische Zwischenschicht angeordnet. Die elastische Zwischenschicht ist vorzugsweise so ausgebildet, dass Höhenunterschiede zwischen den Kontaktflächen beim Zusammenführen von Anschlussträger und Bauelementanordnung kompensiert werden. Auch bei einer Bauelementanordnung mit mehreren Bauelementen, deren Kontaktflächen, beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen, nicht exakt auf gemeinsamen Höhenniveaus angeordnet sind, kann so eine zuverlässige, gleichzeitige Kontaktierung der Kontaktflächen sichergestellt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Bauelementanordnung eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen, insbesondere eine Mehrzahl von Lumineszenzdioden, beispielsweise Laser-Dioden, auf. Weiterhin bevorzugt werden die optoelektronischen Bauelemente einem Testverfahren und/oder einem Burn-in-Verfahren unterzogen. Bei einem Burn-in-Verfahren werden Bauelemente für eine vorgegebene Zeit in Betrieb genommen. Das Verfahren eignet sich insbesondere für Bauelemente, deren Ausfallrate ein Badewannenprofil zeigt. Das heißt, die Ausfallrate ist kurz nach der Betriebnahme vergleichsweise hoch, fällt dann auf einen weitgehend konstanten Wert ab und nimmt erst zum Ende der mittleren Lebensdauer der Bauelemente wieder zu.
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Vorzugsweise wird eine Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen, beispielsweise zehn Bauelemente oder mehr, bevorzugt 100 Bauelemente oder mehr, am meisten bevorzugt 1000 Bauelemente oder mehr, gleichzeitig elektrisch kontaktiert und einem Testverfahren und/oder einem Burn-in-Verfahren unterzogen.
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Eine Vorrichtung zur vorzugsweise temporär elektrischen Kontaktierung einer Bauelementanordnung weist gemäß einer Ausführungsform einen relativ zu einer für eine Aufnahme der Bauelementanordnung vorgesehenen Positionierungsfläche beweglichen Träger auf. Der Träger ist an einer der Positionierungsfläche zugewandten Seite zur Befestigung eines Anschlussträgers vorgesehen.
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Durch Befestigung eines an die elektrisch zu kontaktierende Bauelementanordnung angepassten Anschlussträgers und Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen Anschlussflächen des Anschlussträgers und Kontaktflächen der Bauelementanordnung kann eine elektrische Kontaktierung der Bauelementanordnung auf einfache Weise erfolgen.
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Durch Austauschen des Anschlussträgers kann die Vorrichtung auf einfache Weise an die jeweilige Kontaktgeometrie der Bauelementanordnung angepasst werden.
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Vorzugsweise ist zwischen dem Träger und dem Anschlussträger eine elastische Zwischenschicht angeordnet, so dass sich der Anschlussträger bei einem Andrücken an die Bauelementanordnung an das Höhenprofil der Kontaktflächen der Bauelementanordnung anpasst.
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Die Vorrichtung ist zur Durchführung des weiter oben beschriebenen Verfahrens besonders geeignet. Im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Merkmale können daher auch für die Vorrichtung herangezogen werden und umgekehrt.
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Mittels der beschriebenen Ausgestaltung der Kontakterhebungen können auch mit einem planaren oder im Wesentlichen planaren Anschlussträger, also bei einem Anschlussträger, bei dem sich die Anschlussflächen im Wesentlichen auf demselben Höhenniveau befinden, Bauelemente elektrisch kontaktiert werden, bei denen sich Kontaktflächen auf unterschiedlichen Höhenniveaus befinden.
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Weiterhin können die Kontakterhebungen besonders kostengünstig und automatisiert hergestellt werden.
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Nach dem Trennen von Anschlussträger und Bauelementanordnung verbleiben die Kontakterhebungen vorzugsweise an dem Anschlussträger, so dass die Kontakterhebungen in einem nachfolgenden Verfahrensschritt für die Kontaktierung einer weiteren Bauelementanordnung wieder verwendet werden können.
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Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.
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Es zeigen:
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Die 1A und 1B ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung einer Bauelementanordnung anhand von schematisch in Schnittansicht dargestellten Schritten;
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die 2A und 2B ein Ausführungsbeispiel für einen Anschlussträger in schematischer Aufsicht (2A) und einen Ausschnitt einer 3D-Zeichnung eines Anschlussträgers mit darauf angeordneten Kontakterhebungen gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
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3 ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung während der elektrischen Kontaktierung einer Bauelementanordnung in schematischer Schnittansicht.
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Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
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In 1A ist ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung 6 in schematischer Schnittansicht dargestellt. Das Verfahren wird lediglich exemplarisch anhand einer Bauelementanordnung 9 beschrieben, bei der zwei Bauelemente 92 nebeneinander angeordnet sind. Die Bauelemente 92 sind jeweils mittels einer ersten Kontaktfläche 93 und einer zweiten Kontaktfläche 94 elektrisch kontaktierbar. Die Bauelemente 92 können als Halbleiterbauelemente, insbesondere als optoelektronische Halbleiterbauelemente, beispielsweise als Lumineszenzdioden, etwa als Halbleiterlaser ausgeführt sein.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Bauelemente 92 auf einem Zwischenträger 91 angeordnet. Dieser Zwischenträger kann zur Vereinzelung der Bauelementanordnung in eine Mehrzahl von Bauelementen nach der temporären elektrischen Kontaktierung zerteilt werden. Davon abweichend können die Bauelemente auch bereits vereinzelt bereitgestellt werden.
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Die erste Kontaktfläche 93 und die zweite Kontaktfläche 94 sind in einer vertikalen Richtung voneinander beabstandet und befinden sich somit auf unterschiedlichen Höhenniveaus.
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Die Bauelementanordnung 9 ist auf einer Positionierungsfläche 50 einer Halterung 5 angeordnet.
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Die Vorrichtung 5 weist einen Anschlussträger 1 auf. Der Anschlussträger ist an einem Träger 3 befestigt. Der Träger ist vorzugsweise starr ausgeführt.
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Für den starren Träger 3 eignet sich beispielsweise ein Metall, etwa Stahl, ein Halbleitermaterial, etwa Silizium oder Germanium, oder ein Glas.
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Auf einer dem Träger 3 abgewandten Hauptfläche 10 des Anschlussträgers 1 ist eine Mehrzahl von Anschlussflächen 11 und eine Mehrzahl von weiteren Anschlussflächen 12 ausgebildet. Der Anschlussträger 1 ist derart ausgebildet, dass die Anschlussflächen 11 mit den ersten Kontaktflächen 93 der Bauelementanordnung und die weiteren Anschlussflächen 12 mit den zweiten Kontaktflächen 94 der Bauelementanordnung überlappend angeordnet werden können.
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Auf den Anschlussflächen 11 ist eine Kontakterhebung 2 ausgebildet, die mittels eines einzelnen Kontaktelements 20 gebildet ist.
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Auf den weiteren Anschlussflächen 12 ist die Kontakterhebung 2 jeweils mittels dreier Kontaktelemente 20 gebildet. Diese Kontaktelemente sind in vertikaler Richtung übereinander angeordnet.
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Die Anzahl der Kontaktelemente 20 auf der weiteren Anschlussfläche 12 ist derart gewählt, dass die unterschiedlichen Höhen der Kontakterhebungen 2 auf den Anschlussflächen 11 und 12 die Höhendifferenz zwischen den ersten Kontaktflächen 93 und zweiten Kontaktflächen 94 zumindest teilweise kompensieren. So können auf einfache Weise Kontaktflächen auf unterschiedlichen Kontaktniveaus auch mit einem an sich planar ausgeführten Anschlussträger 1, bei dem sich die Anschlussflächen 11, 12 auf demselben Niveau oder zumindest im Wesentlichen demselben Niveau befinden, auf einfache und zuverlässige Weise kontaktiert werden.
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Der Anschlussträger 1 ist vorzugsweise als eine Leiterplatte, beispielsweise als eine gedruckte Leiterplatte (Printed Circuit Board) ausgebildet.
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Zwischen dem Anschlussträger 1 und dem Träger 3 ist eine elastische Zwischenschicht 4 ausgebildet. Die elastische Zwischenschicht ist dafür vorgesehen, Schwankungen im Höhenniveau zwischen verschiedenen Kontaktflächen der Bauelementanordnung beim Andrücken des Anschlussträgers 1 an die Kontaktflächen 93, 94 der Bauelementanordnung 9 zu kompensieren. Dies wird im Zusammenhang mit 3 näher erläutert.
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Die Kontaktelemente 20 werden vorzugsweise mittels eines Ball-Bond-Verfahrens auf den Anschlussflächen 11, 12 des Anschlussträgers 1 aufgebracht. Die Anschlussflächen können so auf einfache Weise voll automatisiert mit einer hohen Präzision und einem geringen Rastermaß mit Kontaktelementen 20 für die Kontakterhebungen 2 bestückt werden. Die Kontaktelemente weisen so typischerweise eine Grundform einer gestauchten Kugel auf. Als Material für die Kontaktelemente eignet sich insbesondere Gold. Davon abweichend kann aber auch Aluminium oder Kupfer Anwendung finden. Auch ein anderes elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise Indium, kann grundsätzlich verwendet werden.
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Wie in 1B dargestellt, werden die Bauelementanordnung 9 und der Anschlussträger 1 derart relativ zueinander positioniert, dass die Kontakterhebungen 2 einen elektrischen Kontakt zwischen den Anschlussflächen 11, 12 und den zugehörigen Kontaktflächen 93, 94 der Bauelementanordnung herstellen. Die Kontakterhebungen grenzen jeweils unmittelbar an eine Anschlussfläche und unmittelbar an die zugehörige Kontaktfläche an. Die so kontaktierten Bauelemente der Bauelementanordnung können nun einem elektrischen Testverfahren und/oder einem Burn-in-Verfahren unterzogen werden.
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Nachfolgend kann der Anschlussträger 1 mit den Kontakterhebungen 2 wieder von der Bauelementanordnung gelöst werden.
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Mit der beschriebenen Ausgestaltung der Kontakterhebungen 2 können benachbarte Kontaktflächen auf der Bauelementanordnung gleichzeitig kontaktiert werden, die einen besonders geringen Mittenabstand voneinander aufweisen.
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Bevorzugt ist der Mittenabstand von zumindest zwei benachbarten Kontaktflächen kleiner als 0,5 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm. Insbesondere kann der Mittenabstand 150 μm oder weniger, beispielsweise etwa 100 μm, betragen.
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Weiterhin können sich die Kontakterhebungen durch eine hohe Robustheit aufweisen. Das bedeutet, die Kontakterhebungen können in einer Vielzahl von Messzyklen nacheinander Bauelementanordnungen 9 kontaktieren, bevor die Kontakterhebungen oder der gesamte Anschlussträger 1 ausgetauscht werden müssen.
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Weiterhin zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass besonders niedrige Kosten pro Kontakt erzielbar sind. Ein für die Massenproduktion erforderlicher Durchsatz kann also durch eine hohe Anzahl von Anschlussflächen mit Kontakterhebungen einfach und kostengünstig realisiert werden. Beispielsweise können für ein Burn-in-Verfahren von 1400 Lasern mit je zwei Kontaktflächen alle 2800 Kontaktflächen mit auf dem Anschlussträger 1 entsprechend ausgebildeten 2800 Anschlussflächen und darauf angeordneten Kontakterhebungen 2 gleichzeitig elektrisch kontaktiert und dem Verfahren unterzogen werden. Selbst bei einer vergleichsweise langen Dauer von zehn Stunden für einen Burn-in-Vorgang kann so ein Durchsatz von 100000 Bauelementen pro Monat bearbeitet werden.
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Weiterhin kann der Anschlussträger 1 mit den Kontakterhebungen 2 auf einfache und kostengünstige Weise vervielfacht werden. Durch die parallele Verwendung mehrerer Vorrichtungen 6 mit jeweils zumindest einem solchen Anschlussträger 1 kann der Durchsatz erhöht oder der gleiche Durchsatz mit einer geringeren Anzahl von Anschlussflächen pro Anschlussträger erzielt werden.
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Im Unterschied zu der mechanisch stabilen Verbindung der Kontakterhebungen 2 mit den Anschlussflächen 11, 12 des Anschlussträgers wird zu den Kontaktflächen 93, 94 der Bauelementanordnung 9 nur ein temporärer mechanischer Kontakt hergestellt, so dass die Kontakterhebungen beim Entfernen des Anschlussträgers von der Bauelementanordnung 9 auf den Anschlussflächen des Anschlussträgers verbleiben und für ein nachfolgendes Test- oder Burn-in-Verfahren an einer weiteren Bauelementanordnung zur Verfügung stehen.
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In 2A ist ein Ausführungsbeispiel für einen Anschlussträger 1 in schematischer Aufsicht dargestellt. Auf dem Anschlussträger 1 sind Leiterbahnen 13 ausgebildet, die an einem Ende die Anschlussflächen bilden (in 2A nicht explizit dargestellt). An einem den Anschlussflächen gegenüberliegenden Ende weisen die Leiterbahnen 13 einen Verbindungsbereich 14 auf. Die Leiterbahnen 13 sind jeweils so ausgebildet, dass der Abstand der Verbindungsbereiche 14 größer ist als der Abstand zwischen den Leiterbahnen im Bereich der Anschlussflächen. Eine elektrische Kontaktierung der Verbindungsbereiche mit einer elektrischen Steuerung wird so vereinfacht.
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In 2B ist eine dreidimensionale Zeichnung eines Ausschnitts eines Anschlussträgers 1 gezeigt, bei dem Anschlussflächen 11, 12 matrixartig angeordnet sind. Wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben sind auf den Anschlussflächen 11 jeweils ein Kontaktelement 20 und auf den weiteren Anschlussflächen 12 jeweils drei Kontaktelemente 20 zur Ausbildung der Kontakterhebung 2 ausgebildet.
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Die Anzahl der Kontakterhebungen kann von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abweichend jedoch abhängig von der zu kontaktierenden Bauelementanordnung in weiten Grenzen variiert werden.
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In einer senkrecht zu der Hauptfläche 10 verlaufenden Richtung weisen die Kontakterhebungen 2 vorzugsweise eine Dicke zwischen einschließlich 20 μm und einschließlich 300 μm auf. Die Dicke eines einzelnen Kontaktelements 20 beträgt vorzugsweise zwischen einschließlich 20 μm und einschließlich 100 μm, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 40 μm und einschließlich 80 μm, beispielsweise 50 μm. Beispielsweise kann durch Verwendung einer Kontakterhebung 2 mit drei Kontaktelementen 20 auf der ersten Anschlussfläche 11 und einer Kontakterhebung mit einem Kontaktelement auf der weiteren Anschlussfläche 12 eine Höhendifferenz von 100 μm zwischen zwei Kontaktniveaus des zu kontaktierenden Bauelements erzielt werden.
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Das beschriebene Verfahren zeichnet sich weiterhin durch eine besonders hohe Flexibilität aus. Bei einer Änderung der zu kontaktierenden Bauelementanordnung muss lediglich der Anschlussträger hinsichtlich der Anordnung der Anschlussflächen entsprechend angepasst werden. Die genaue Lage, Höhe und/oder Anzahl der Kontaktelemente kann auf einfache Weise programmiert und so vollständig automatisiert auf den Anschlussflächen ausgebildet werden.
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Die Funktionsweise der elastischen Zwischenschicht 4 ist in 3 anhand eines weiteren in Schnittansicht dargestellten Ausführungsbeispiels schematisch gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind schematisch Kontaktflächen 93 gezeigt, die sich, beispielsweise aufgrund einer Krümmung des Zwischenträgers 91 der Bauelementanordnung (vergleiche 1A) nicht auf exakt demselben Höhenniveau befinden.
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Beispielsweise kann eine Biegung des Zwischenträgers zu einer Höhendifferenz von 10 μm oder mehr führen.
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Diese Höhendifferenz wird beim Andrücken des Anschlussträgers 1 an die Bauelementanordnung 9, dargestellt durch einen Pfeil 7, kompensiert, so dass trotz eines an sich planaren Anschlussträgers 1 und im Wesentlichen gleich hoher Kontakterhebungen 2 zu den Kontaktflächen 93 auf zuverlässige Weise ein temporärer elektrischer Kontakt hergestellt wird.
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Die elastische Zwischenschicht 4 ist hinsichtlich ihrer Dicke und ihrer Elastizität derart ausgebildet, dass sie die auftretenden Höhendifferenzen der Kontaktflächen, insbesondere Höhendifferenzen zwischen Kontaktflächen auf nominell dem selben Kontaktniveau, der Bauelementanordnung kompensiert.
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Bevorzugt ist die elastische Zwischenschicht 4 so ausgebildet, dass sie während des Verfahrens keine oder keine wesentliche plastische Verformung erfährt. Nach dem Lösen des Anschlussträgers 1 von der Bauelementanordnung 9 geht die elastische Zwischenschicht also wieder in ihre ursprüngliche Form zurück. Die elastische Zwischenschicht muss aber nicht notwendigerweise in einem Bereich betrieben werden, in dem die Verformung des Materials der elastischen Zwischenschicht proportional zur einwirkenden Kraft ist, solange keine plastische Verformung eintritt.
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Die elastische Zwischenschicht ist bevorzugt mittels eines Materials gebildet, das einen Elastizitätsmodul zwischen einschließlich 1 MPa und einschließlich 1000 MPa aufweist, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 100 MPa und einschließlich 1000 MPa. Beispielsweise eignet sich ein Elastomer, etwa ein Silikon oder ein auf Kautschuk basierendes Material. Auch ein Thermoplast oder ein Duroplast kann Anwendung finden, solange eine im wesentlichen elastische Verformung erzielbar ist. Beispielsweise kann ein Polyimid Anwendung finden. Ein solches Material eignet sich auch für den Einsatz bei hohen auftretenden Temperaturen. Auch ein Klebstoff, der ausgehärtet oder zumindest angehärtet ist, kann eine geeignete Elastizität aufweisen.
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Die Dicke der elastischen Zwischenschicht kann abhängig vom verwendeten Material insbesondere zwischen einschließlich 0,1 mm und einschließlich 1 cm betragen.
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Bei einem Elastizitätsmodul von 200 MPa und einer Anordnung mit 200 Anschlussflächen eignet sich beispielsweise eine Dicke von etwa 1 mm.
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Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist.
