DE19949429C2 - Process for processing a plated-through circuit board - Google Patents
Process for processing a plated-through circuit boardInfo
- Publication number
- DE19949429C2 DE19949429C2 DE19949429A DE19949429A DE19949429C2 DE 19949429 C2 DE19949429 C2 DE 19949429C2 DE 19949429 A DE19949429 A DE 19949429A DE 19949429 A DE19949429 A DE 19949429A DE 19949429 C2 DE19949429 C2 DE 19949429C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- circuit board
- rivet
- plated
- power component
- heat
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
- H05K1/0203—Cooling of mounted components
- H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- 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
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
- H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
- H05K2201/09781—Dummy conductors, i.e. not used for normal transport of current; Dummy electrodes of components
-
- 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
- H05K2201/10416—Metallic blocks or heatsinks completely inserted in a PCB
-
- 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
- H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
- H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
- H05K2201/10689—Leaded Integrated Circuit [IC] package, e.g. dual-in-line [DIL]
-
- 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
- H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
- H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink
-
- 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
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer durchkontaktierten Leiterplatte gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for processing a plated-through circuit board according to the Preamble of claim 1.
Für Steuergeräte, insbesondere ABS (Anti-Blockier-System) werden derzeit zur Wärmeableitung von Leistungsbauelementen in Aluminiumplatten Kupfernieten verwendet. Fig. 1 zeigt eine solche herkömmliche Kupfernietstelle. Der Aufbau besteht aus einer Leiterplatte 9, welche zum Beispiel aus dem Leiterplattenmaterial FR4 aufgebaut ist. Diese Leiterplatte 9 wurde durchkontaktiert, wie es dem Stand der Technik entspricht, so daß die Leiterplatte 9 nicht nur auf der Ober- und Unterseite Kontakte 8A, 8B aufweist, sondern auch seitliche Metallisierung 8C im Innern einer Bohrung 11 besitzt. Die oberen, unteren und seitlichen Kontaktflächen 8A, 8B, 8C umlaufen dann die gesamte Öffnung 11. Eine Aluminiumplatte 10 wird auf der Unterseite der Leiterplatte 9 angebracht. Die Aluminiumplatte 10 dient zur Wärmeabfuhr. Die Leiterplatte 9 und die Aluminiumplatte 10 sind durch eine Laminierung 6 miteinander mechanisch verbunden. Um die Belastung der Leiterplatte 9 möglichst gering zu halten, muß die Laminierung 6 elektrisch und thermisch isolierend wirken. In der Aluminiumplatte 10 befindet sich ein Niet 5. Niet 5 und Leiterplatte 9 stehen nicht in Verbindung. Zwischen Niet 5 und Leiterplatte 9 ist sogar ein Spalt 7 ausgebildet. Die Aluminiumplatte 10 und der Niet 5 dagegen stehen in guter thermischer Verbindung. Auf dem Niet 5 ist Lötpaste 4A aufgedruckt, um eine gute thermische Anbindung an das Leistungsbauelement 1 zu erreichen. Das Leistungsbauelement 1 wird thermisch und mechanisch mittels Lötpaste 4A, 4B, 4C auf dem Niet 5 befestigt. Elektrisch wird das Leistungsbauelement 1 mit den auf der Oberseite der Leiterplatte 9 liegenden Kontakten 12 verbunden. Die mechanische und thermische Verbindung zwischen Niet 5 und Leistungsbauelement 1 und die elektrische Verbindung zwischen Leistungsbauelement 1 und Leiterplatte 9 erfolgt durch einen Lötvorgang.Copper rivets are currently used for control devices, in particular ABS (anti-lock braking system) for heat dissipation of power components in aluminum plates. Fig. 1 shows such a conventional copper riveting point. The structure consists of a printed circuit board 9 , which is constructed, for example, from the printed circuit board material FR4. This circuit board 9 was contacted, as it corresponds to the prior art, so that the circuit board 9 not only has contacts 8 A, 8 B on the top and bottom, but also has lateral metallization 8 C in the interior of a bore 11 . The upper, lower and lateral contact surfaces 8 A, 8 B, 8 C then run around the entire opening 11 . An aluminum plate 10 is attached to the underside of the circuit board 9 . The aluminum plate 10 is used for heat dissipation. The printed circuit board 9 and the aluminum plate 10 are mechanically connected to one another by a lamination 6 . In order to keep the load on the printed circuit board 9 as low as possible, the lamination 6 must have an electrically and thermally insulating effect. A rivet 5 is located in the aluminum plate 10 . Rivet 5 and circuit board 9 are not connected. A gap 7 is even formed between the rivet 5 and the printed circuit board 9 . The aluminum plate 10 and the rivet 5, however, are in good thermal connection. Solder paste 4 A is printed on the rivet 5 in order to achieve a good thermal connection to the power component 1 . The power component 1 is thermally and mechanically attached to the rivet 5 by means of solder paste 4 A, 4 B, 4 C. The power component 1 is electrically connected to the contacts 12 located on the upper side of the printed circuit board 9 . The mechanical and thermal connection between the rivet 5 and the power component 1 and the electrical connection between the power component 1 and the printed circuit board 9 is carried out by a soldering process.
Nachteilig hierbei ist jedoch, daß durch die Erwärmung beim Lötvorgang die Lötpaste 4A, 4B zwischen Niet 5 und Leistungsbauelement 1 verläuft. Dabei fließt dann, bedingt durch die Kapillarwirkung, ein Teil der Lötpaste 4A, 4C die innere Kontaktfläche 8C entlang in den Spalt 7. Dieses Lot fehlt dann für die Anbindung des Leistungsbauelements. Dadurch erhöht sich der Wärmewiderstand Rth der Lötstelle. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Niet aus fertigungstechnischen Gründen nach dem Laminieren eingebracht werden muß. Um bei der Montage eine Beschädigung der Leiterplatte zu vermeiden, ist ein Sicherheitsabstand in Form eines Spaltes zwischen Niet und Leiterplatte erforderlich.The disadvantage here, however, is that the heating paste 4 A, 4 B runs between the rivet 5 and the power component 1 due to the heating during the soldering process. Due to the capillary action, part of the solder paste 4 A, 4 C then flows along the inner contact surface 8 C into the gap 7 . This solder is then missing for the connection of the power component. This increases the thermal resistance R th of the solder joint. Another disadvantage is that the rivet has to be inserted after lamination for manufacturing reasons. To avoid damaging the circuit board during assembly, a safety clearance in the form of a gap between the rivet and the circuit board is required.
Die DE 43 26 506 A1 offenbart ein elektrisches Gerät, das eine Leiterfolie aufweist, welche mit SMD-Leistungsbauelementen bestückt ist. Diese Leiterfolie ist zur mechanischen Stabilisierung und zur Wärmeableitung der von den Leistungsbauelementen erzeugten Wärme auf eine Trägerplatte aufgebracht. Unterhalb des Leistungsbauelements ist auf der Leiterfolie eine lötfähige Randschicht ausgebildet, die eine großflächige Ausnehmung begrenzt. Diese Ausnehmung ist mit einer wärmeleitenden Masse aufgefüllt, so daß ein großflächiger Wärmetransport vom Leistungsbauelement zur Trägerplatte möglich ist. In dieser Druckschrift wird eine Leiterfolie offenbart, die unterhalb der aufliegenden Leistungsbauelemente mit Durchkontaktierungen versehen sind. Diese Durchkontaktierungen befinden sich in den Bohrungen der Leiterfolie. Hierbei sind die Bohrungen auf der Oberseite, der Unterseite und im Innern der Leiterfolie von einer kreisförmigen leitenden Beschichtung umgeben, die mit einer wärmeleitenden Masse gefüllt ist. Damit wird eine ausreichende Wärmeübertragung vom Leistungsbauelement zur Trägerplatte sichergestellt. Bei dieser bekannten Lösung tritt das oben beschriebene Grundproblem nicht auf. Nachtteil ist jedoch der aufwendige Prozess des Auffüllens der Durchkontaktierungen.DE 43 26 506 A1 discloses an electrical device that has a conductor foil which is equipped with SMD power components. This conductor foil is the mechanical stabilization and heat dissipation of the Power components generated heat applied to a carrier plate. Below the power component is a solderable one on the conductor foil Edge layer formed, which delimits a large-area recess. This The recess is filled with a heat-conducting mass, so that a Large-scale heat transfer from the power component to the carrier plate possible is. In this document, a conductor film is disclosed, which is below the overlying power components are provided with vias. These vias are located in the holes in the conductor foil. Here are the holes on the top, bottom and inside of the Conductive foil surrounded by a circular conductive coating that with a thermally conductive mass is filled. This will be sufficient Heat transfer from the power component to the carrier plate ensured. at this known solution does not have the basic problem described above. However, the night part is the elaborate process of replenishing the Vias.
In der DE 41 07 312 A1 wird eine Montageanordnung von Halbleiterbauelemen ten auf einer Leiterplatte offenbart. Hierbei werden die Bauelemente auf eine Leiterplatte montiert. Die Leiterplatte wiederum ist mittels einer elektrisch isolierenden Zwischenschicht auf einem metallischen Träger angeordnet. Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr werden im Bereich der metallischen Auflagefläche des Bauelements Durchkontaktierungen eingebracht, die mit Lot gefüllt werden, wodurch die Wärmeableitung auf den metallischen Träger verbessert wird. Dabei kann jedoch nicht sichergestellt werden, daß im Innern die Durchkontaktierung vollständig mit Lot gefüllt wird und folglich die Verlustwärme nicht optimal abgeführt wird.DE 41 07 312 A1 describes an assembly arrangement for semiconductor components disclosed on a printed circuit board. Here, the components on a PCB mounted. The circuit board is in turn electrical insulating intermediate layer arranged on a metallic support. to Improvement in heat dissipation will be in the metallic area Contact surface of the component introduced through-plating with solder be filled, causing heat dissipation to the metallic support is improved. However, it cannot be ensured that the inside Vias are completely filled with solder and consequently the heat loss is not optimally discharged.
Die DE 42 20 966 A1 offenbart eine Trägerplatte für elektrische Bauteile, welche eine Durchgangsöffnung aufweist, in der eine separate Wärmesenke zum Ableiten der Verlustwärme eines zu kühlenden Bauteils fixiert ist. Um eine effektive Kühlung des Bauteils zu gewährleisten, wird die Durchgangsöffnung unterhalb des Bauteils erzeugt und die Wärmesenke bezüglich der Durchgangsöffnung im Untermaß ausgebildet. Die Wärmesenke wird nach dem Einbringen in die Durchgangsöffnung unter Bildung eines Preßsitzes plastisch verformt. Dieser Prozess des Einbringens der Wärmesenke ist fertigungstechnisch sehr aufwendig.DE 42 20 966 A1 discloses a carrier plate for electrical components which has a through opening in which a separate heat sink for dissipation the heat loss of a component to be cooled is fixed. To be effective To ensure cooling of the component, the through opening below the Component generated and the heat sink with respect to the through hole in Undersize trained. The heat sink is inserted into the Through opening plastically deformed to form a press fit. This The process of inserting the heat sink is very complex in terms of production technology.
Die DE 196 01 649 A1 offenbart eine Anordnung zur Verbesserung der Wärmeableitung bei elektrischen und elektronischen Bauelementen, bei der eine die. Bauelemente tragende Leiterplatte über eine Isolationsschicht mit einer Metallplatte stoffschlüssig verbunden ist, wobei im Bereich wenigstens eines Bauelements in die Leiterplatte und in die Isolationsschicht korrespondierende Öffnungen eingebracht sind und mittels eines Stanzvorgangs in die Metallplatte der Aufbau eingepreßte Erhebungen aufweist, deren Höhe etwa der Dicke der Leiterplatte und der Isolationsschicht entspricht oder diese geringfügig übersteigt und wobei die Erhebungen durch die Öffnungen hindurchgeführt werden. Diese Erhebung kann auch als separates Teil in Form eines Noppens oder einer Warze in die Öffnung ein- und auf die Metallplatte aufgesetzt werden. Auch bei dieser Lösung besteht die Gefahr, daß in den verbleibenden Spalt zwischen Erhebung bzw. Noppen und Öffnung zu viel Lot abfließt.DE 196 01 649 A1 discloses an arrangement for improving the Heat dissipation in electrical and electronic components, in which one the. Components carrying circuit board over an insulation layer with a Metal plate is integrally connected, at least one in the area Corresponding component in the circuit board and in the insulation layer Openings are made and by means of a punching process in the metal plate the structure has pressed-in elevations, the height of which is approximately the thickness of the PCB and the insulation layer corresponds to or slightly exceeds this and wherein the elevations are passed through the openings. This Elevation can also be seen as a separate part in the form of a knob or a wart the opening is inserted and placed on the metal plate. This one too Solution there is a risk that in the remaining gap between the survey or pimples and opening too much solder flows off.
Die EP 0 836 227 A2 offenbart eine Multilayer-Leiterplatte mit einer Bohrung, in der sich ein wärmeleitendes zylindrisch ausgebildeter Niet befindet. Auf dem wärmeleitenden Niet ist das elektronische Bauteil, lediglich über ein wärmeleitendes Plättchen aufgesetzt, um dessen Verlustwärme abzuführen. Das wärmeleitende Substrat ist zusammen mit der Leiterplatte auf der Wärmesenke aufgebracht. Zwischen dem wärmeleitenden Substrat und der Innenfläche der Bohrung ist ein Luftspalt ausgebildet, um die Wärmeleitung von dem Niet zu den ebenfalls in die Bohrung führenden innenliegenden Leiterbahnen zu verringern und um somit eine Aufheizung der Leiterplatte zu vermeiden. Dieser Spalt bleibt entweder leer oder wird mit einem elektrisch isolierenden Kunststoff, nämlich Polyurethan aufgefüllt. Dadurch, daß die Bauteile lediglich auf den Niet aufgesetzt werden, ist die Wärmeableitung aufgrund des geringen Wärmekontakts zwischen Niet und Bauteil nicht optimal.EP 0 836 227 A2 discloses a multilayer printed circuit board with a bore in which is a heat-conducting cylindrical rivet. On the heat-conductive rivet is the electronic component, only via a heat-conducting plate placed to dissipate its heat loss. The The heat-conducting substrate is on the heat sink together with the circuit board applied. Between the thermally conductive substrate and the inner surface of the An air gap is formed in the bore in order to conduct heat from the rivet to the also reduce internal conductor tracks leading into the bore and to avoid heating up the circuit board. This gap remains either empty or with an electrically insulating plastic, namely Padded polyurethane. Because the components are only placed on the rivet heat dissipation due to the low thermal contact between Rivet and component not optimal.
Die US 5,014,904 offenbart eine Vorrichtung zur Wärmeableitung bei Leiterplatten. In der Leiterplatte befindet sich eine Öffnung, die zur Wärmeabfuhr dient. In dieser Öffnung befindet sich ein wärmeleitender Block, auf dem wiederum das elektronische SMD- (surface mounted device) Bauteil aufgeklebt ist, dessen elektrische Anschlüsse mit der Leiterplatte verbunden sind. Der wärmeleitende Block wiederum ist mit einer Kühlplatte verbunden, welche die Wärme abführt. Der wärmeleitende Block wird mittels eines Presspasses oder Klebstoff befestigt.US 5,014,904 discloses an apparatus for heat dissipation Printed circuit boards. There is an opening in the circuit board for heat dissipation serves. In this opening there is a heat-conducting block on which again the electronic SMD (surface mounted device) component is glued on whose electrical connections are connected to the circuit board. The heat-conducting block in turn is connected to a cooling plate, which the Dissipates heat. The heat-conducting block is made using a press pass or Glue attached.
Nachteilig dabei ist wiederum das prozesstechnisch aufwendige Verfahren zum Einführen eines solchen Blockes mittels Presspass bzw. das fertigungstechnisch etwas aufwendigere Klebeverfahren.A disadvantage here is again the process-technically complex method Introduction of such a block by means of a press pass or the manufacturing technology somewhat more complex adhesive process.
Die US 5,095,404 zeigt eine Leiterplatte mit einer Bohrung, in der sich eine als Block ausgebildete Wärmesenke befindet. Die Wärmesenke ist mit Hilfe von Schrauben am Kühlblock befestigt. Auch bei dieser bekannten Anordnung wird auf dem Block ein integrierter Schaltkreis aufgeklebt. Die dabei entstehende Klebstoffschicht steht einer optimalen Wärmeabfuhr entgegen.The US 5,095,404 shows a printed circuit board with a bore in which one as Block trained heat sink is located. The heat sink is using Screws attached to the cooling block. Also in this known arrangement an integrated circuit is glued to the block. The resulting one Adhesive layer prevents optimal heat dissipation.
In einer weiteren Veröffentlichung der JP 3-152993, wird ein Verfahren dargestellt, bei dem Lötpaste auf eine Leiterplatte aufgebracht wird. In der dargestellten Leiterplatte befinden sich Bohrungen. Ein Teil der Bohrungen sind am oberen und unteren Rand und im Innern mit leitfähigem Material ausgekleidet. Ein anderer Teil der Bohrungen sind nur oben oder unten, aber nicht im Innern mit leitfähigem Material versehen. Um zu verhindern, daß beim Löten die aufgetragene Lötpaste zur Kontaktierung der Bauelemente durch die Bohrungen abfließen kann, werden die Bohrungen mittels Gummiwischer auch mit Lötpaste gefüllt.In another publication of JP 3-152993, a method shown in which solder paste is applied to a circuit board. In the The printed circuit board shown are holes. Part of the holes are lined at the top and bottom and inside with conductive material. Another part of the holes are only above or below, but not inside conductive material. To prevent the applied solder paste for contacting the components through the holes the holes can be drained using a rubber wiper with solder paste filled.
Die Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren anzugeben, mit dem sich die Anbindung zwischen dem Metallniet und dem Leistungsbauelement und damit auch die Wärmeabführung vom Leistungsbauelement über den Metallniet zu einer metallischen Trägerplatte verbessert.The object of the invention is to provide a method with which the Connection between the metal rivet and the power component and thus also the heat dissipation from the power component via the metal rivet to one metallic carrier plate improved.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Hier wird in der Leiterplattenbohrung der durchkontaktierten Leiterplatte die durchkontaktierte Schicht entfernt.The object is achieved by the features of claim 1 solved. Here is in the PCB hole of the plated-through circuit board the plated-through layer is removed.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Hierbei wird die Kontaktierung im Innern der Öffnung mechanisch insbesondere durch das Aufbohren der Öffnung oder chemisch entfernt.Advantageous further developments result from the dependent claims. In this case, the contacting inside the opening becomes mechanical in particular removed by boring the opening or chemically.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind eine optimale Wärmeabfuhr, ohne ein mehr an Lötmasse zu benötigen.The advantages achieved by the invention are optimal heat dissipation without to need more solder.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Zusammenhang mit Fig. 2 näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment in connection with FIG. 2.
Fig. 1 Schematischer Aufbau einer herkömmlichen Metallnietlötstelle Fig. 1 Schematic structure of a conventional metal rivet solder joint
Fig. 2 Schematischer Aufbau einer abflußfreien Metallnietlötstelle Fig. 2 Schematic structure of a drain-free metal rivet solder joint
Fig. 2 zeigt eine abflußfreie Kupfernietstelle. Der Aufbau besteht aus einer Leiterplatte 9, welche zum Beispiel aus dem Leiterplattenmaterial FR4 aufgebaut ist. Diese Leiterplatte 9 wurde durchkontaktiert, wie es dem Stand der Technik entspricht, so daß die Leiterplatte 9 nicht nur auf der Ober- und Unterseite Metallisierungen 12, 8A, 8B aufweist, sondern auch eine seitliche Metallisierung 8C im Innern einer Bohrung 11 besitzt. Bei der durchkontaktierten Leiterplatte, die eine durchkontaktierte Öffnung aufweist, wird zumindest die innen liegende Kontaktfläche 8C entfernt. Auch kann die unten liegende Kontaktfläche 8B entfernt werden. Die Entfernung der unerwünschten Kontaktflächen 8C kann durch einen chemischen Prozeß oder durch mechanische Bearbeitung z. B. Bohren realisiert werden. Beispielsweise kann bereits bei der Freilegung der Öffnung 11 ein größerer Bohrlochdurchmesser gewählt werden, so daß die innen liegende Kontaktfläche 8C bereits beim Aufbohren entfernt wird. Im Innern der Leiterplattenöffnung 11 ist jetzt nur das nicht leitende FR4-Leiterplattenmaterial. Eine Aluminiumplatte 10 wird dann auf der Unterseite der Leiterplatte 9 angebracht. Die Aluminiumplatte 10 dient zur Wärmeabfuhr. Die Leiterplatte 9 und die Aluminiumplatte 10 sind durch eine Laminierung 6 miteinander mechanisch verbunden. Um die Belastung der Leiterplatte 9 gering zu halten, muß die Laminierung 6 elektrisch und thermisch isolierend wirken. In der Aluminiumplatte 10 befindet sich ein Niet 5. Niet 5 und Leiterplatte 9 stehen nicht in Verbindung. Zwischen Niet 5 und Leiterplatte 9 ist ein Spalt 7 ausgebildet. Die Aluminiumplatte 10 und der Niet 5 dagegen stehen in guter thermischer Verbindung. Auf dem Niet 5 ist Lötpaste 4A aufgedruckt, um eine gute thermische Anbindung an das Leistungsbauelement 1 zu erreichen. Das Leistungsbauelement wird thermisch und mechanisch mittels Lötpaste 4A, 4B, 4C auf dem Niet 5 befestigt. Elektrisch wird das Leistungsbauelement 1 mit den auf der Oberseite der Leiterplatte liegenden Kontakten 12 verbunden. Die mechanische und thermische Verbindung zwischen Niet 5 und Leistungsbauelement 1 und die elektrische Verbindung zwischen Leistungsbauelement 1 und Leiterplatte 9 erfolgt durch einen Lötvorgang. Durch die Erwärmung beim Lötvorgang verläuft die Lötpaste 4A zwischen Niet und Leistungsbauelement. Durch die Entfernung der Kontaktfläche 8C im Innern der Leiterplatte 9 wird der Kapillareffekt verhindert und der Spalt 7 bleibt beim Löten frei von Lötpaste 4A, 4C. Fig. 2 shows a drain-free copper riveting point. The structure consists of a printed circuit board 9 , which is constructed, for example, from the printed circuit board material FR4. This circuit board 9 was contacted, as it corresponds to the prior art, so that the circuit board 9 not only has metallizations 12 , 8 A, 8 B on the top and bottom, but also has a lateral metallization 8 C inside a bore 11 , In the case of the plated-through circuit board, which has a plated-through opening, at least the inner contact surface 8 C is removed. The contact surface 8 B located below can also be removed. The removal of the unwanted contact surfaces 8 C can be done by a chemical process or by mechanical processing such. B. drilling can be realized. For example, a larger borehole diameter can already be selected when the opening 11 is exposed, so that the internal contact surface 8 C is already removed during the boring. Inside the circuit board opening 11 is now only the non-conductive FR4 circuit board material. An aluminum plate 10 is then attached to the underside of the circuit board 9 . The aluminum plate 10 is used for heat dissipation. The printed circuit board 9 and the aluminum plate 10 are mechanically connected to one another by a lamination 6 . In order to keep the load on the printed circuit board 9 low, the lamination 6 must have an electrically and thermally insulating effect. A rivet 5 is located in the aluminum plate 10 . Rivet 5 and circuit board 9 are not connected. A gap 7 is formed between the rivet 5 and the printed circuit board 9 . The aluminum plate 10 and the rivet 5, however, are in good thermal connection. Solder paste 4 A is printed on the rivet 5 in order to achieve a good thermal connection to the power component 1 . The power component is thermally and mechanically attached to the rivet 5 using 4 A, 4 B, 4 C solder paste. The power component 1 is electrically connected to the contacts 12 located on the upper side of the printed circuit board. The mechanical and thermal connection between the rivet 5 and the power component 1 and the electrical connection between the power component 1 and the printed circuit board 9 is carried out by a soldering process. Due to the heating during the soldering process, the 4 A solder paste runs between the rivet and the power component. By removing the contact area 8 C inside the circuit board 9 , the capillary effect is prevented and the gap 7 remains free of solder paste 4 A, 4 C during soldering.
Ferner sei darauf verwiesen, daß es sich bei den Leiterplatten nicht nur um starre Aufbauten handelt, sondern es sich auch um elastische Folien handeln kann.It should also be noted that the circuit boards are not just rigid Superstructures, but it can also be elastic films.
Gleichfalls ist es nicht zwingend notwendig, daß die Leiterplattenbohrung kreisrund ist. Sie kann auch andere Formen annehmen und z. B. rechteckig oder quadratisch sein.Likewise, it is not imperative that the circuit board bore is circular. It can also take other forms and z. B. rectangular or be square.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19949429A DE19949429C2 (en) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Process for processing a plated-through circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19949429A DE19949429C2 (en) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Process for processing a plated-through circuit board |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19949429A1 DE19949429A1 (en) | 2001-05-23 |
| DE19949429C2 true DE19949429C2 (en) | 2003-10-09 |
Family
ID=7925540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19949429A Expired - Fee Related DE19949429C2 (en) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Process for processing a plated-through circuit board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19949429C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004046475A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-04-13 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Electrical device, e.g. an inverter, has connecting feet with at least one crease; electrical device can be an inverter; connecting feet are arranged on both sides and/or in plane, especially plane parallel to circuit board |
| DE102005024096A1 (en) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Bosch Rexroth Aktiengesellschaft | Device and method for mounting electrical components |
| DE102018101264A1 (en) * | 2018-01-22 | 2019-07-25 | HELLA GmbH & Co. KGaA | PCB heatsink assembly and method |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10214311A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Marconi Comm Gmbh | Cooling device for electronic component such as SMD, has heat conductor held by friction in opening in circuit board, with heat sink on opposite surface |
| DE10234995A1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-12 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light diode arrangement including laser diodes for illumination and signaling has thermal chip connection and light diode module |
| DE50213799D1 (en) | 2002-09-02 | 2009-10-08 | Eberspaecher Catem Gmbh & Co K | Electric heating for motor vehicles |
| DE10329267A1 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Robert Bosch Gmbh | Circuit carrier arrangement for carrying an electronic circuit, has heat conducting body extending between upper and lower surfaces of circuit carrier and flush with upper and lower surfaces |
| DE10335129B3 (en) * | 2003-07-31 | 2005-06-23 | Kathrein-Werke Kg | Cooling arrangement for arranged on a printed circuit board electrical components, in particular SMD components |
| US20060256533A1 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-16 | Lear Corporation | Thermally dissipating and power dispersing adhesively bonded metal-printed circuit board structure |
| DE102007029422A1 (en) * | 2007-06-26 | 2009-01-08 | Behr-Hella Thermocontrol Gmbh | Method for thermal contacting of power elements mounted on front side of circuit board, involves installing power element on mounting location on circuit board by forming hole in circuit board |
| DE102009005067A1 (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | Trw Automotive Gmbh | Plate for cover for locking housing of vehicle control unit, has one or multiple areas made from one material with heat conductivity and one or multiple other areas made from another material |
| DE102015219071B3 (en) * | 2015-10-02 | 2016-12-15 | Continental Automotive Gmbh | Power module with heat sink |
| DE102018200022A1 (en) * | 2018-01-02 | 2019-07-04 | Osram Gmbh | ARRANGEMENT AND HEADLIGHTS |
| IT201800010103A1 (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-07 | Cisel S R L Circuiti Stampati Per Applicazioni Elettr | PRINTED CIRCUIT BOARD WITH COOLING SYSTEM. |
| CN111867236A (en) * | 2020-08-20 | 2020-10-30 | 景旺电子科技(龙川)有限公司 | Circuit board and manufacturing method thereof |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3110806A1 (en) * | 1981-03-19 | 1982-10-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | HEAT DISCHARGE DEVICE |
| DE3536963C2 (en) * | 1985-10-17 | 1987-10-22 | Diehl Gmbh & Co, 8500 Nuernberg, De | |
| US5014904A (en) * | 1990-01-16 | 1991-05-14 | Cray Research, Inc. | Board-mounted thermal path connector and cold plate |
| JPH03152993A (en) * | 1989-11-09 | 1991-06-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mounting of component on printed wiring board |
| US5095404A (en) * | 1990-02-26 | 1992-03-10 | Data General Corporation | Arrangement for mounting and cooling high density tab IC chips |
| GB2252451A (en) * | 1990-07-26 | 1992-08-05 | Fujitsu Ltd | Heat dissipating structure of semiconductor device |
| DE4107312A1 (en) * | 1991-03-07 | 1992-09-10 | Telefunken Electronic Gmbh | Mounting system for power semiconductor device - has heat conductive coupling between heat conductive layer beneath semiconductor device and insulating layer supporting circuit board |
| DE4326506A1 (en) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Bosch Gmbh Robert | Electrical appliance, in particular a switching device or controller for motor vehicles |
| DE19532992A1 (en) * | 1995-09-07 | 1997-03-13 | Telefunken Microelectron | Single sided electronic component mounting conductor plate device, e.g. surface mounted device |
| DE19601649A1 (en) * | 1996-01-18 | 1997-07-24 | Telefunken Microelectron | Electronic component heat extracting apparatus for e.g. electronics of motor vehicle |
| US5659458A (en) * | 1993-06-09 | 1997-08-19 | Patchen; Lyle E. | Heat dissipative means for integrated circuit chip package |
| EP0836227A2 (en) * | 1996-10-09 | 1998-04-15 | Hewlett-Packard Company | Heat conductive substrate mounted in PC board hole for transferring heat from IC to heat sink |
-
1999
- 1999-10-13 DE DE19949429A patent/DE19949429C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3110806A1 (en) * | 1981-03-19 | 1982-10-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | HEAT DISCHARGE DEVICE |
| DE3536963C2 (en) * | 1985-10-17 | 1987-10-22 | Diehl Gmbh & Co, 8500 Nuernberg, De | |
| JPH03152993A (en) * | 1989-11-09 | 1991-06-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mounting of component on printed wiring board |
| US5014904A (en) * | 1990-01-16 | 1991-05-14 | Cray Research, Inc. | Board-mounted thermal path connector and cold plate |
| US5095404A (en) * | 1990-02-26 | 1992-03-10 | Data General Corporation | Arrangement for mounting and cooling high density tab IC chips |
| GB2252451A (en) * | 1990-07-26 | 1992-08-05 | Fujitsu Ltd | Heat dissipating structure of semiconductor device |
| DE4107312A1 (en) * | 1991-03-07 | 1992-09-10 | Telefunken Electronic Gmbh | Mounting system for power semiconductor device - has heat conductive coupling between heat conductive layer beneath semiconductor device and insulating layer supporting circuit board |
| US5659458A (en) * | 1993-06-09 | 1997-08-19 | Patchen; Lyle E. | Heat dissipative means for integrated circuit chip package |
| DE4326506A1 (en) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Bosch Gmbh Robert | Electrical appliance, in particular a switching device or controller for motor vehicles |
| DE19532992A1 (en) * | 1995-09-07 | 1997-03-13 | Telefunken Microelectron | Single sided electronic component mounting conductor plate device, e.g. surface mounted device |
| DE19601649A1 (en) * | 1996-01-18 | 1997-07-24 | Telefunken Microelectron | Electronic component heat extracting apparatus for e.g. electronics of motor vehicle |
| EP0836227A2 (en) * | 1996-10-09 | 1998-04-15 | Hewlett-Packard Company | Heat conductive substrate mounted in PC board hole for transferring heat from IC to heat sink |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004046475A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-04-13 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Electrical device, e.g. an inverter, has connecting feet with at least one crease; electrical device can be an inverter; connecting feet are arranged on both sides and/or in plane, especially plane parallel to circuit board |
| DE102005024096A1 (en) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Bosch Rexroth Aktiengesellschaft | Device and method for mounting electrical components |
| DE102018101264A1 (en) * | 2018-01-22 | 2019-07-25 | HELLA GmbH & Co. KGaA | PCB heatsink assembly and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19949429A1 (en) | 2001-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0934687B1 (en) | Assembly consisting of a substrate for power components and a cooling element and method for the production thereof | |
| DE19949429C2 (en) | Process for processing a plated-through circuit board | |
| EP1648744B1 (en) | Electronic unit and method for manufacturing an electronic unit | |
| EP0920055A2 (en) | Cooling device for a heat generating componant on a printed board | |
| EP1350417B1 (en) | Method for the production of an electronic component | |
| EP1858079A2 (en) | Assembly for cooling SMD high performance components on a PCB | |
| DE4332115B4 (en) | Arrangement for cooling at least one heat sink printed circuit board | |
| DE10126655A1 (en) | Circuit board for electronic equipment, has electronic component on first surface with first and second contact surfaces connected by solder or adhesive to first and second contact points with access to track | |
| EP3233345B1 (en) | Method for void reduction in solder joints | |
| DE19856839A1 (en) | Flexible circuit board structure e.g. for electronic equipment such as photographic equipment and cameras, and electrical connection elements in motor vehicles | |
| DE102006056793B4 (en) | Electronic device and method for producing the same | |
| EP2543240A1 (en) | Electrical contact arrangement | |
| DE10033352B4 (en) | Method for producing an electronic assembly and electronic assembly | |
| EP3016485A2 (en) | Electrical apparatus for use in a contaminating medium and amethod for producing same | |
| WO2009121697A1 (en) | Current-carrying component comprising a carrier, conductor tracks and conductor laminae | |
| WO2016128244A1 (en) | Electronic assembly and method for the production thereof | |
| DE2833480A1 (en) | Circuit board for communication equipment - consists of foil with holes broken in it for component leads soldered to foil edges | |
| DE102019126311B3 (en) | Conductive cooling element, system and method for heat dissipation from power electronic components on circuit boards | |
| EP2193544B1 (en) | Device for cooling electronic components | |
| DE102005024096A1 (en) | Device and method for mounting electrical components | |
| DE102018111534A1 (en) | Device for dissipating heat from a printed circuit board | |
| DE102007005824A1 (en) | Connecting element for a double-sided circuit board | |
| DE4028978C2 (en) | Solder contact element for printed circuit boards for soldering surface-mountable SMD components, and preferred use of the same for soldering superimposed components | |
| EP0144413A1 (en) | Printed board for the surface soldering of integrated miniature circuits and manufacturing method of such printed boards | |
| DE4008658C2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, 90411 NUERNBERG, |
|
| 8304 | Grant after examination procedure | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |