DE102021101334A1 - Process for connecting two flat components - Google Patents
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-
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-
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-
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-
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-
- H—ELECTRICITY
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Verbinden von zwei flächigen Bauteilen (1,2), insbesondere von einer Fläche (1) eines elektronischen Bauelements mit einer Glasscheibe (2), mittels einer aufschmelzbaren Verbindungsubstanz (5), soll die Verbindungsubstanz (5) mit einem Laser (6,6.1) aufgeschmolzen und dieser von einem Pyrometer (12,12.1) überwacht werden.In a method for connecting two flat components (1, 2), in particular a surface (1) of an electronic component with a glass pane (2), by means of a fusible connecting substance (5), the connecting substance (5) is to be connected with a laser ( 6.6.1) melted and monitored by a pyrometer (12.12.1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zwei flächigen Bauteilen, insbesondere von einer Fläche eines elektronischen Bauelement mit einer Glasscheibe, mittels einer aufschmelzbaren Verbindungsubstanz, sowie eine Vorrichtung hierfür.The invention relates to a method for connecting two flat components, in particular one surface of an electronic component to a glass pane, by means of a fusible connecting substance, and a device for this.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
- - Das elektrische Bauelement wird in dem Bereich, in dem das Bauelement mit der leitenden Schicht verbunden werden soll, mit einem Lotmaterial versehen;
- - dem Lotmaterial wird automatisierte Energie, die von einer Energiequelle abgegeben wird, zugeführt, derart, dass
- - das Lotmaterial schmilzt und eine nicht lösbare, stoffschlüssige, leitende Verbindung zwischen dem elektrischen Bauelement und der leitenden Schicht ausgebildet wird.
- - The electrical component is provided with a soldering material in the area in which the component is to be connected to the conductive layer;
- - the solder material is supplied with automated energy, which is emitted by an energy source, in such a way that
- - The solder material melts and a non-detachable, materially bonded, conductive connection is formed between the electrical component and the conductive layer.
Die
Aufgabe der Erfindungobject of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der o.g. Art aufzuzeigen, mit denen eine flächige Verbindung zwischen zwei Bauteilen einfach und sicher hergestellt werden kann.The object of the present invention is to provide a method and a device of the type mentioned above, with which a surface connection between two components can be produced easily and reliably.
Lösung der Aufgabesolution of the task
Zur Lösung der Aufgabe führt, dass die Verbindungssubstanz mit einem Laser aufgeschmolzen und dieser von einem Pyrometer überwacht wird.The solution to the task is that the connecting substance is melted with a laser and this is monitored by a pyrometer.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass mittels des Lasers ein sehr schnelles und homogenes Aufschmelzen der Verbindungssubstanz erfolgt, was zu einer guten und homogenen Verbindung zwischen den zwei flächigen Bauteilen führt.In practice, it has been found that the connecting substance is melted very quickly and homogeneously by means of the laser, which leads to a good and homogeneous connection between the two flat components.
In der Praxis soll dieses Verfahren vor allem für die Verbindung von elektronischen Bauteilen mit flächigen Bauteilen, insbesondere mit Glas, angewandt werden.In practice, this method should be used primarily for the connection of electronic components with flat components, in particular with glass.
Überwacht wird das Ganze von dem Pyrometer, der bevorzugt als Quotientenpyrometer ausgebildet ist. Der Pyrometer misst die Spektralwerte zweier auseinander liegender Bereiche. Mittels eines PID-Reglers erfolgt dann die Steuerung des Lasers.The whole thing is monitored by the pyrometer, which is preferably designed as a quotient pyrometer. The pyrometer measures the spectral values of two separate areas. The laser is then controlled by means of a PID controller.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist daran gedacht, Laser und Pyrometer in einem Gehäuse anzuordnen. Denkbar ist aber auch eine getrennte Anordnung von Laser und Pyrometer. Wichtig ist allein, dass der Pyrometer in der Lage ist, den Schmelzbereich des Lasers zu beobachten.In an exemplary embodiment of the invention, the idea is to arrange the laser and pyrometer in one housing. However, a separate arrangement of the laser and pyrometer is also conceivable. The only important thing is that the pyrometer is able to observe the melting range of the laser.
Figurenlistecharacter list
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
-
1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Verbinden von zwei flächigen Bauteilen; -
20 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach1 .
-
1 a schematically illustrated side view of a device according to the invention for connecting two flat components; -
20 a schematically illustrated side view of a further embodiment of the device1 .
Ausführungsbeispielexample
In den
Zum Aufschmelzen dieser Verbindungssubstanz 5 ist ein Laser 6 vorgesehen, bei dem ein entsprechender Laserstrahl 7 aus einer Quelle 8 über zwei Linsen 9.1 und 9.2 und einen Spiegel 10 zu der Verbindungssubstanz 5 gelenkt wird.To melt this
In demselben einheitlichen Gehäuse 11 ist auch ein Pyrometer 12 vorgesehen, dessen Überwachungsbereich 13 gestrichelt angedeutet ist.A
Das erfindungsgemässe Verfahren funktioniert folgendermassen:
- Das
flächige Bauteil 2 soll mit seinerOberfläche 3 bzw. einem Bereich derOberfläche 3 mit dem Bauteil 1 bzw. dessenUnterfläche 4 verbunden werden. Hierzu wird entweder auf dieOberfläche 3 und/oder dieUnterfläche 4 eineVerbindungssubstanz 5 aufgebracht werden, die von dem Laser 6 aufgeschmolzen werden soll, damit die Verbindung zwischen den beiden Bauteilen 1 und 2 entstehen kann.
- The
planar component 2 is to be connected with itssurface 3 or a region of thesurface 3 to the component 1 or itslower surface 4 . For this purpose, a connectingsubstance 5 is applied either to thesurface 3 and/or theundersurface 4, which is to be melted by thelaser 6 so that the connection between the twocomponents 1 and 2 can arise.
Überwacht wird das Ganze durch den Pyrometer 12, der als Quotientenpyrometer ausgelegt ist. Bei diesem Quotientenpyrometer wird das Verhältnis der Intensität von zwei unterschiedlichen „Farben“ gebildet. Das bedeutet, dass die Temperatur nicht aufgrund der Helligkeit, sondern aufgrund der Farbe der Strahlung bestimmt wird. Die Anzeige gibt dann die Durchschnittstemperatur im Messfeld an. Quotientenpyrometer können durch verschmutzte Sichtscheiben, Staub oder Rauch messen oder wenn der Emissiönsgrad des Materials unbekannt ist. Möglich ist dies durch den Einsatz von zwei Detektoren, die bei unterschiedlichen Spektralbereichen gleichzeitig messen und die Temperatur durch Bildung des Strahlungsverhältnisses (den Quotienten) ermitteln.The whole thing is monitored by the
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Bauteilcomponent
- 22
- flächiges Bauteilflat component
- 33
- Oberflächesurface
- 44
- Unterflächeundersurface
- 55
- Verbindungssubstanzconnecting substance
- 66
- Laserlaser
- 77
- Laserstrahllaser beam
- 88th
- Quellesource
- 99
- Linselens
- 1010
- Spiegelmirror
- 1111
- GehäuseHousing
- 1212
- Pyrometerpyrometer
- 1313
- Uberwachungsbereichsurveillance area
- 1414
- PID-ReglerPID controller
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102009017659 A1 [0002]DE 102009017659 A1 [0002]
- DE 102012105297 A1 [0003]DE 102012105297 A1 [0003]
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