DE102012216785A1 - Kontaktanordnung für einen mehrlagigen Schaltungsträger und Verfahren zum Kontaktieren eines mehrlagigen Schaltungsträgers - Google Patents

Kontaktanordnung für einen mehrlagigen Schaltungsträger und Verfahren zum Kontaktieren eines mehrlagigen Schaltungsträgers Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung (10) für einen mehrlagigen Schaltungsträger (1a, 1b, 1c, 1d). Die Kontaktanordnung (10) weist eine Aussparung (12), welche mindestens eine innenliegende stromführende Schicht (2) des mehrlagigen Schaltungsträgers (1a, 1b) freilegt, und ein Kontaktelement (14) auf, wobei das Kontaktelement (14) über die Aussparung (12) mit der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht (2) elektrisch leitend verbunden ist. Erfindungsgemäß ist das Kontaktelement (14) über eine Schweißverbindung (18) mit der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht (2) verbunden, welche massiv ausgeführt ist und am Verbindungsbereich (16) eine geeignete vorgegebene Stärke (d1) aufweist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Kontaktanordnung für einen mehrlagigen Schaltungsträger nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1, der insbesondere für Hochstromanwendungen geeignet ist, sowie von einem Verfahren zum Kontaktieren eines korrespondierenden Schaltungsträgers nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 5.
  • Üblicherweise umfassen Kontaktanordnungen für einen mehrlagigen Schaltungsträger eine Aussparung, welche mindestens eine innenliegende Metalllage bzw. eine innenliegende stromführende Schicht des mehrlagigen Schaltungsträgers freilegt, und ein Kontaktelement. Zur Außenkontaktierung ist das Kontaktelement über die Aussparung mit der mindestens einen innenliegenden Metalllage bzw. der stromführenden Schicht elektrisch leitend verbunden. Die elektrisch leitende Verbindung kann beispielsweise über Löten und/oder Schrauben und/oder Nieten hergestellt werden.
  • Mehrlagige Schaltungsträger umfassen in der Regel mindestens eine Oberfläche zum Anordnen eines Bauelements und mindestens eine innenliegende stromführenden Schicht, über welche das Bauelement mit Strom versorgt wird. Während des Betriebs erzeugt der Stromfluss in der innenliegenden Schicht bzw. das auf der Oberfläche angeordnete Bauelement unter anderem Wärme, durch welche die elektrisch leitende Verbindung der Kontaktanordnung ihre Zuverlässigkeit verlieren kann, insbesondere wenn der Schaltungsträger für Hochstromanwendungen eingesetzt wird.
  • In der Offenlegungsschrift DE 10 2008 058 025 A1 wird beispielsweise ein mehrlagiger Schaltungsträger beschrieben. Der beschriebene Schaltungsträger umfasst zumindest zwei isolierende Schichten, zwischen denen eine stromführende Schicht angeordnet ist. Diese stromführende Schicht umfasst einen flexiblen Leiter, welcher einen ersten Längenabschnitt und einen zweiten Längenabschnitt umfasst. Hierbei ist der erste Längenabschnitt unbeweglich zwischen den isolierenden Schichten angeordnet und der zweite Längenabschnitt ist flexibel entweder außerhalb des Schaltungsträgers oder im Bereich einer Aussparung in mindestens einer isolierenden Schicht angeordnet. Durch die Aussparung kann über ein Kontaktelement ein elektrisch leitender Kontakt von dem zweiten Längenabschnitt nach außen hergestellt werden. Der elektrisch leitende Kontakt zwischen der stromführenden Schicht und dem Kontaktelement kann beispielsweise dadurch gebildet werden, dass das Kontaktelement an den zweiten Längenabschnitt geschraubt, geschweißt und/oder genietet wird. Da der zweite Längenabschnitt flexibel ausgeführt ist, kann auf eine stoffschlüssige Verbindung, wie eine Schweißverbindung verzichtet werden.
  • In der Patentschrift DE 10 2006 056 363 B4 wird Halbleitermodul mit zwei Substraten beschrieben. Hierbei ist ein erstes Kontaktelement an einer Oberfläche eines ersten Substrats und ein zweites Kontaktelement an einer Oberfläche eines zweiten Substrats angebracht. Die beiden Substrate weisen an der Oberfläche Leiterwege auf, welche durch eine strukturierte Kupferschicht realisiert werden. Die Leiterwege der Substrate werden durch die korrespondierenden Kontaktelemente elektrisch kontaktiert. Das erste Kontaktelement weist zu diesem Zwecke einen Endabschnitt auf, welcher über ein Schweißverfahren mit der Kupferschicht des ersten Substrates verbunden wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Kontaktanordnung für einen mehrlagigen Schaltungsträger mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und das erfindungsgemäße Verfahren zum Kontaktieren einer mehrlagigen Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 5 haben demgegenüber den Vorteil, dass das Kontaktelement über eine Schweißverbindung mit der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht verbunden ist, welche massiv ausgeführt ist und am Verbindungsbereich eine geeignete vorgegebene Stärke aufweist. Dadurch kann die während des Schweißvorgangs auftretende Wärme abgeführt werden, ohne den Schaltungsträger zu beschädigen. Außerdem können in vorteilhafter Weise auch hohe Ströme über den stoffschlüssigen Verbindungsbereich geleitet werden, ohne dass die elektrisch leitende Verbindung ihre Zuverlässigkeit verliert. Des Weiteren können innenliegende stromführende Schichten als Dickkupferschichten und/oder dicke Kupferinlays ausgeführt und direkt kontaktiert werden.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Kontaktanordnung für einen mehrlagigen Schaltungsträger, welcher vorzugsweise für Hochstromanwendungen eingesetzt wird, und ein Verfahren zur Kontaktierung eines solchen mehrlagigen Schaltungsträger zur Verfügung. Die Kontaktanordnung weist eine Aussparung, welche mindestens eine innenliegende stromführende Schicht des mehrlagigen Schaltungsträgers freigelegt, und ein Kontaktelement auf, wobei das Kontaktelement über die Aussparung mit der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht elektrisch leitend verbunden ist. Durch die Schweißverbindung zwischen dem Kontaktelement und der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht, welche am Verbindungsbereich eine geeignete vorgegebene Stärke aufweist, wird durch die stoffschlüssige Verbindung in vorteilhafter Weise eine verbesserte Außenkontaktierung ermöglicht, die auch bei großer Wärme beständig ist. Dadurch können insbesondere organische Substrate mit einlaminierten stromführenden Schichten und/oder mehrlagige Schaltungträger mit von einander isolierten stromführenden Schichten zuverlässig kontaktiert werden, wobei die Außenkontaktierung höheren Temperaturen besser standhalten kann, als beispielsweise eine Weich-Löt-Verbindung. Des Weiteren ist eine Schweißverbindung sehr gut geeignet, hohe Ströme, wie sie bei Hochstromanwendungen auftreten können, weiterzuleiten. Somit kann in vorteilhafter Weise eine einfache und zuverlässige Kontaktierung zwischen dem Schaltungsträger und einem Außenkontakt zur Abfuhr hoher Ströme umgesetzt werden. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise die innenliegende stromführende Schicht an beliebigen Bereichen des Schaltungsträgers freigelegt und kontaktiert werden, ohne dass die stromführende Schicht modifiziert werden muss, wenn die stromführende Schicht in diesem Bereich die vorgegebene zum Herstellen der Schweißverbindung erforderliche Stärke aufweist. Die Aussparung des Schaltungsträgers zur Kontaktierung der innenliegenden stromführenden Schicht kann beispielsweise einfach und kostengünstig durch Fräsen und/oder Laserbearbeitung und/oder Bohren und/oder Ätzen hergestellt werden.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Kontaktanordnung und des im unabhängigen Patentanspruch 5 angegebenen Verfahrens zum Kontaktieren eines mehrlagigen Schaltungsträgers möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass die mindestens eine stromführende Schicht als Metalleinlegteil ausgeführt werden kann. Die stromführende Schicht kann hierbei in vorteilhafter Weise als einfach herzustellendes stanztechnisch erzeugtes Kupfereinlegeteil ausgeführt werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung kann das Kontaktelement als Metallblech ausgeführt werden. In vorteilhafter Weise kann ein Metallblech mit geeigneter Stärke leicht mit der innenliegenden stromführenden Schicht verschweißt werden, um einen stoffschlüssigen Hochstromkontakt einfach und kostengünstig zu erzeugen. Dadurch kann nahezu ohne weitere Zusatzmaßnahmen eine direkte Kontaktierung mit einer hochwertigen und zuverlässigen gasdichten elektrischen Verbindung entstehen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung kann die mindestens eine stromführende Schicht biegetechnisch in eine schweißtechnisch vorteilhafte Lage gebracht werden. Hierbei kann die mindestens eine stromführenden Schicht beispielsweise in einen bestimmten Winkel gebogen werden, so dass sie aus dem Schaltungträger herausragt. Auf diese Weise kann der Schweißvorgang erleichtert werden, da die Platzverhältnisse zum Ansetzen des Schweißwerkzeugs durch das Herausführen verbessert werden können.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die mindestens eine innenliegende stromführende Schicht und das Kontaktelement durch ein Widerstandschweißverfahren und/oder durch ein Laserschweißverfahren miteinander verbunden werden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise das bekannte Anwendungsspektrum der Schweißtechnik auszunutzen und für jeden Schaltungträger das passende Schweißverfahren auszuwählen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann über das Schweißverfahren ein Hochstromkontakt zwischen der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht und dem Kontaktelement gebildet werden. Durch den Stoffschluss zwischen der innenliegenden stromführenden Schicht und dem Kontaktelement kann in vorteilhafter Weise eine zuverlässige und langlebige Verbindung geschaffen werdem, welche zum Kontaktieren von Hochstromanwendungen geeignet ist.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die mindestens eine innenliegende stromführende Schicht durch einen Biegevorgang in eine für das Schweißverfahren vorteilhafte Position gebracht werden. In vorteilhafter Weise kann die stromführende Schicht durch die Aussparung soweit freigelegt werden, dass die stromführende Schicht gebogen werden kann. Beispielsweise kann die stromführende Schicht für das Schweißverfahren aus dem Schaltungsträger herrausgebogen werden, um das Schweißwerkzeug ansetzen zu können und das Schweißverfahren optimal zu nutzen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in die mindestens eine innenliegende stromführende Schicht eine Vertiefung eingebracht werden, in welche das Kontaktelement eingelegt werden kann. Hierbei kann die Wandung der Vertiefung in vorteilhafter Weise mindestens eine korrespondierende Kontaktfläche ausbilden. Diese Vertiefung kann in vorteilhafter Weise den Schweißvorgang bei dicken stromführenden Schichten erleichtern. Des Weiteren kann die Vertiefung mechanisch einfach und kostengünstig durch Fräsen und/oder Laserbearbeitung und/oder Bohren hergestellt werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die mit dem Kontaktelement verbundene stromführenden Schicht über mindestens eine Durchkontaktierung mit einer weiteren stromführenden Schicht elektrisch und/oder thermisch verbunden werden. In vorteilhafter Weise kann durch die Durchkontaktierung eine einfache elektrische Verbindung und/oder eine thermische Verbindung zu weiteren beispielsweise tiefer liegenden und/oder schwerer erreichbaren Schichten realisierst werden. Des Weiteren können über eine Durchkontaktierung in vorteilhafter Weise mehrere Schichten gleichzeitig kontaktiert werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines mehrlagigen Schaltungsträgers mit einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung.
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines mehrlagigen Schaltungsträgers mit einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung.
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines mehrlagigen Schaltungsträgers mit einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung.
  • 4 zeigt einen schematischen Querschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels eines mehrlagigen Schaltungsträgers mit einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Wie aus 1 bis 4 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele eines mehrlagigen Schaltungsträgers 1a, 1b, 1c, 1d mindestens eine Oberfläche zum Anordnen eines nicht dargestellten elektrischen und/oder elektronischen Bauelements und mindestens eine innenliegende stromführende Schicht 2. Das Bauelement kann hierbei als so genanntes Leistungsbauelement ausgeführt sein. Die mindestens eine innenliegende stromführende Schicht 2 ist vorzugsweise als Metalleinlegeteil, insbesondere als Kupfereinlegeteil ausgeführt. Anstelle von Kupfer kann auch ein anderes Material mit ähnlich guten elektrischen und thermischen Leitfähigkeiten verwendet werden. Des Weiteren ist die stromführende Schicht 2 zwischen organischen Substraten einlaminiert. Die stromführende Schicht 2 ist insbesondere dazu geeignet, hohe Ströme, wie sie beispielsweise bei Hochstromanwendungen vorkommen, zu transportieren. Die Oberfläche des mehrlagigen Schaltungsträgers 1a, 1b, 1c, 1d ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen strukturiert ausgeführt und weist elektrisch leitende Schichten 4 bzw. Bereiche und elektrisch isolierende Schichten 6 bzw. Bereiche auf.
  • Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist umfasst eine Kontaktanordnung 10 für den mehrlagigen Schaltungsträger 1a, 1b, 1c, 1d eine Aussparung 12, welche die innenliegende stromführende Schicht 2 des mehrlagigen Schaltungsträgers 1a, 1b, 1c, 1d freigelegt, und ein Kontaktelement 14. Das Kontaktelement 14 ist über die Aussparung 12 mit der innenliegenden stromführenden Schicht 2 elektrisch leitend verbunden.
  • Erfindungsgemäß ist das Kontaktelement 14 über eine Schweißverbindung mit der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht 2 stoffschlüssig verbunden, wobei die stromführende Schicht 2 massiv ausgeführt ist und am Verbindungsbereich 16 eine geeignete vorgegebene Stärke d1 aufweist.
  • Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, ist die dargestellte innenliegende stromführende Schicht 2 als stanztechnisch erzeugtes Kupfereinlegeteil mit der Stärke d1 im Bereich von 0,5 bis 2 mm ausgeführt. Die Aussparung 12 entspricht einem Bereich der stromführende Schicht 2, welcher mechanisch beispielsweise durch Fräsen oder/oder Laserbearbeitung und/oder Bohren und/oder Ätzen freigelegt ist.
  • Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaltungsträgers 1a ist die stromführende Schicht 2 an einem Endbereich des Schaltungsträgers 1a freigelegt. In diesem Fall könnte die Aussparung 12 im Schaltungsträger 1a bereits beim Einlaminieren der stromführenden Schicht 2 erzeugt werden, in dem der Verbindungsbereich 16 beim Laminieren einfach ausgespart wird.
  • Bei dem in 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaltungsträgers 1b ist die stromführende Schicht 2 an einem mittleren Bereich des Schaltungsträgers 1b freigelegt.
  • Bei dem in 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaltungsträgers 1c ist die stromführende Schicht 2 analog zu dem in 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeipiel an einem mittleren Bereich des Schaltungsträgers 1c freigelegt. Der in 3 dargestellte Schaltungsträger 1c umfasst mehrere innenliegende stromführende Schichten 2, welche durch elektrisch isolierende Schichten voneinander getrennt sind. Die mit dem Kontaktelement 14 verbundene stromführenden Schicht 2 ist über mindestens eine Durchkontaktierung 8 mit einer weiteren stromführenden Schicht elektrisch und/oder thermisch verbunden.
  • Bei dem in 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaltungsträgers 1d wurde die stromführende Schicht 2 biegetechnisch in eine schweißtechnisch vorteilhafte Lage gebracht. Die stromführende Schicht 2 weist hierbei einen Winkel auf, welcher den Verbindungsbereich 16 in der Aussparung 12 aus dem mehrlagigen Schaltungsträger 1d führt.
  • Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, wird in einer Vertiefung 19 im Bereich der Aussparung 12 der Schweißpunkt 18 des Verbindungsbereichs 16 der innenliegenden stromführenden Schicht 2 ausgebildet. Die Vertiefung 19 kann hierbei als Bohrung und/oder Fräsung und/oder Laserbearbeitung mit einem vorgegebenen Querschnitt ausgeführt werden. Die Wandung der Vertiefung 19 weist keine zusätzlichen, elektrisch leitenden Metallisierungen auf und ist direkt mit dem Kontaktelement 14 verbunden. Die Vertiefung 19 erleichtert hierbei insbesondere das Verschweißen von Elementen mit unterschiedlichen Stärken d1, d2.
  • Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, ist das Kontaktelement 14 als leitendes Blech mit einer geeigneten Stärke d2 ausgeführt. Da das Kontaktelement 14 direkt mit der innenliegenden stromführenden Schicht 2 oder mit einer Wandung der Vertiefung 19 verschweißt ist, bildet das Kontaktelement 14 einen elektrisch leitenden Stoffschluss mit der innenliegenden stromführenden Schicht 2 aus. Die stromführende Schicht 2 ist zuverlässig elektrisch mit dem Kontaktelement 14 verbunden. Daher sind keine Zusatzmaßnahmen zur Herstellung einer zuverlässigen gasdichten elektrischen Verbindung erforderlich. Des Weiteren überlappt das in den 1 bis 4 dargestellte Kontaktelement 14 die Vertiefung 19 an einem Randbereich zumindest teilweise. Dies ermöglicht eine zuverlässige elektrische Verbindung, da die Überlappung eine weitere Kontaktfläche ausbilden kann, so dass der elektrische Strom zuverlässig abgeführt und/oder zugeführt werden kann.
  • In 1 bis 4 ist der mehrlagige Schaltungsträger 1a, 1b, 1c, 1d nur mit einer Kontaktanordnung 10 dargestellt. Selbstverständlich kann der mehrlagige Schaltungsträger 1a, 1b, 1c, 1d eine beliebige Anzahl von Kontaktanordnungen 10 aufweisen.
  • In einem nicht dargestellten Verfahren zum Kontaktieren eines mehrlagigen Schaltungsträgers 1a, 1b, 1c, 1d wird in einem Verfahrensschritt mindestens eine innenliegende stromführende Schicht 2 des mehrlagigen Schaltungsträgers 1a, 1b, 1c, 1d über eine Aussparung 12 freigelegt. Das Freilegen erfolgt beispielsweise durch Fräsen und/oder Bohren und/oder Ätzen und/oder durch eine Laserbearbeitung. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Kontaktelement 14 in die Aussparung 12 eingeführt und mit der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht 2 elektrisch leitend verbunden.
  • Erfindungsgemäß wird die mindestens eine innenliegenden stromführende Schicht 2 in einem Verbindungsbereich 16 mit dem Kontaktelement 14 verschweißt, wobei die innenliegende stromführende Schicht 2 massiv und im Verbindungsbereich 16 mit einer geeigneten vorgegebenen Stärke d1 ausgeführt wird. Hierbei können die innenliegende stromführende Schicht 2 und das Kontaktelement 14 durch bekannte Widerstandschweißverfahren und/oder Laserschweißverfahren miteinander verbunden werden.
  • Durch das Schweißverfahren wird das Kontaktelement 14 im Bereich der Aussparung 12 mit der innenliegenden stromführenden Schicht 2 verbunden, so dass eine stoffschlüssige elektrisch leitende mechanische Verbindung entsteht. Diese mechanische Verbindung bildet einen Hochstromkontakt zwischen der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht 2 und dem Kontaktelement 14 aus.
  • In einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kontaktieren eines mehrlagigen Schaltungsträgers 1a, 1b, 1c, 1d wird das Kontaktelement 14 direkt mit dem ausgesparten Bereich der stromführenden Schicht 2 verschweißt. Dieses Verfahren eignet sich dafür stromführende Schichten 2 und Kontaktelemente 14 mit ähnlichen Stärken d1, d2 miteinander zu verbinden
  • Optional kann in einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kontaktieren eines mehrlagigen Schaltungsträgers 1a, 1b, 1c, 1d vor dem Verschweißen in einem zusätzlichen Verfahrensschritt im Bereich der ausgesparten innenliegenden stromführenden Schicht 2 eine Vertiefung 19 in die stromführende Schicht 2 eingebracht werden. Diese Vertiefung 19 kann beispielsweise gebohrt und/oder durch einen Laser eingebracht werden. Das Kontaktelement 14 wird im Bereich der Vertiefung 19 mit der stromführenden Schicht 2 lose gekoppelt und anschließend unter Ausbildung einer Schweißverbindung 18 mit der innenliegenden stromführenden Schicht 2 verschweißt. Dieses Verfahren eignet sich dafür eine stromführende Schicht 2 mit einem Kontaktelement 14 zu verbinden, wobei die Stärke d1 der stromführende Schicht 2 größer als die Stärke d2 des Kontaktelements 14 ist.
  • In einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kontaktieren eines mehrlagigen Schaltungsträgers 1a, 1b, 1c, 1d, kann die mindestens eine innenliegende stromführende Schicht 2 durch einen Biegevorgang in eine für das Schweißverfahren vorteilhafte Position gebracht werden. Hierfür wird die stromführende Schicht 2 in einem zusätzlichen Verfahrensschritt beispielsweise aus der Aussparung 12 herausgebogen. In diesem Zustand kann die stromführende Schicht 2 besser mit dem Kontaktelement 14 verschweißt werden.
  • Optional kann in einem weiteren Verfahrensschritt die mindestens eine, mit dem Kontaktelement 14 verbundene stromführenden Schicht 2 über mindestens eine Durchkontaktierung 8 mit einer weiteren stromführenden Schicht elektrisch und/oder thermisch verbunden werden. Um eine Durchkontaktierung 8 zu schaffen, kann beispielsweise eine Bohrung in den Schaltungträger 1c einbracht werden, wobei die Wandung der Bohrung anschließend metallisiert wird.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Kontaktanordnung für einen mehrlagigen Schaltungsträger, welcher vorzugsweise für Hochstromanwendungen eingesetzt wird, und ein Verfahren zur Kontaktierung eines solchen mehrlagigen Schaltungsträger zur Verfügung. Durch eine stoffschlüssige Schweißverbindung zwischen einem Kontaktelement der Kontaktanordnung und mindestens einer stromführenden Schicht des mehrlagigen Schaltungsträgers wird in vorteilhafter Weise eine robuste Hochstromkontaktierung geschaffen.
  • 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 102008058025 A1 [0004]
    • DE 102006056363 B4 [0005]

Claims (10)

  1. Kontaktanordnung für einen mehrlagigen Schaltungsträger (1a, 1b, 1c, 1d) mit einer Aussparung (12), welche mindestens eine innenliegende stromführende Schicht (2) des mehrlagigen Schaltungsträgers (1a, 1b, 1c, 1d) freilegt, und einem Kontaktelement (14), wobei das Kontaktelement (14) über die Aussparung (12) mit der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht (2) elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (14) über eine Schweißverbindung (18) mit der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht (2) verbunden ist, welche massiv ausgeführt ist und am Verbindungsbereich (16) eine geeignete vorgegebene Stärke (d1) aufweist.
  2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine stromführende Schicht (2) als Metalleinlegteil ausgeführt ist.
  3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (14) als Metallblech ausgeführt ist.
  4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine stromführenden Schicht (2) biegetechnisch in eine schweißtechnisch vorteilhafte Lage gebracht ist.
  5. Verfahren zum Kontaktieren eines mehrlagigen Schaltungsträgers (1a, 1b, 1c, 1d), wobei mindestens eine innenliegende stromführende Schicht (2) des mehrlagigen Schaltungsträgers (1) über eine Aussparung (12) freigelegt wird, wobei ein Kontaktelement (14) in die Aussparung (12) eingeführt und mit der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht (2) elektrisch leitend verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine innenliegende stromführende Schicht (2) in einem Verbindungsbereich (16) mit dem Kontaktelement (14) verschweißt wird, wobei die innenliegende stromführende Schicht (2) massiv ausgeführt und im Verbindungsbereich (16) mit einer geeigneten vorgegebenen Stärke (d1) ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine innenliegende stromführende Schicht (2) und das Kontaktelement (14) durch ein Widerstandschweißverfahren und/oder durch ein Laserschweißverfahren miteinander verbunden werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schweißverbindung ein Hochstromkontakt zwischen der mindestens einen innenliegenden stromführenden Schicht (2) und dem Kontaktelement (14) gebildet wird.
  8. Verfahren einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine innenliegende stromführende Schicht (2) durch einen Biegevorgang in eine für das Schweißverfahren vorteilhafte Position gebracht wird.
  9. Verfahren einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die mindestens eine innenliegende stromführende Schicht (2) eine Vertiefung (19) eingebracht wird, in welche das Kontaktelement (14) eingelegt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine mit dem Kontaktelement (14) verbundene stromführende Schicht (2) über mindestens eine Durchkontaktierung (8) mit einer weiteren stromführenden Schicht elektrisch und/oder thermisch verbunden wird.
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