DE2150818A1 - LOT OF COMPONENTS ON THICK FILM CIRCUITS - Google Patents

LOT OF COMPONENTS ON THICK FILM CIRCUITS

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DE2150818A1
DE2150818A1 DE19712150818 DE2150818A DE2150818A1 DE 2150818 A1 DE2150818 A1 DE 2150818A1 DE 19712150818 DE19712150818 DE 19712150818 DE 2150818 A DE2150818 A DE 2150818A DE 2150818 A1 DE2150818 A1 DE 2150818A1
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DE
Germany
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glass frit
palladium
platinum
solder
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Application number
DE19712150818
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German (de)
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John David Lewis
David Thomas Wall
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ZF International UK Ltd
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Lucas Industries Ltd
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    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/245—Reinforcing conductive patterns made by printing techniques or by other techniques for applying conductive pastes, inks or powders; Reinforcing other conductive patterns by such techniques
    • H05K3/247—Finish coating of conductors by using conductive pastes, inks or powders
    • H05K3/248—Finish coating of conductors by using conductive pastes, inks or powders fired compositions for inorganic substrates
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Description

?ATENTANV/aL1E Dipl-lng. WERNER COHAUSZ . DipUng. WILHELM FLORACK . Dipl.-lng. RUDOLF KNAUF ? ATENTANV / aL1E Dipl-lng. WERNER COHAUSZ. DipUng. WILHELM FLORACK. Dipl.-Ing. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf, Schumannstraße 974 Düsseldorf, Schumannstrasse 97

Joseph Lucas (Industries) LimitedJoseph Lucas (Industries) Limited

Great King StreetGreat King Street

Birmingham / England 11. Okt. I97IBirmingham / England Oct. 11, I97I

Verlöten von Bauteilen auf DickfilmschaltungenSoldering components on thick film circuits

Die Erfindung betrifft das Verlöten von Bauteilen auf Dickfilmschaltungen. The invention relates to the soldering of components on thick film circuits.

Die vorliegende Erfindung hat die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung einer Lötverbindung zum Gegenstand, die auch nach längerem Einfluß hoher Temperaturen eine ausreichende Festigkeit behält.The present invention seeks to provide a method for producing a soldered joint, which also retains sufficient strength after prolonged exposure to high temperatures.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfaßt die Phase der Ausbildung der Schaltung mit einem Klemmenteil, mit dem später dann ein Bauteil verlötet wire und das zumindest an der mit dem Lot in Kontakt kommenden Oberfläche nur aus Werkstoffen besteht, die nicht in das Lot übergehen, um eine Zwischenschicht zu bilden, durch welche die Verbindung geschwächt würde.A method according to the invention comprises the phase of forming the circuit with a terminal part, with which later Then a component is soldered and made of materials, at least on the surface that comes into contact with the solder that does not merge into the solder to form an intermediate layer through which the connection is weakened would.

Es ist festgestellt worden, daß in diesem Zusammenhang Platin ein äußerst wirksames Klemmenoberflächenmaterial ist. Ebenfalls kann Palladium verwendet werden.It has been found that platinum is an extremely effective terminal surfacing material in this regard. Likewise Palladium can be used.

Der KlemmenbereicL kann ausschließlich aus einem als Paste aufgebrachten und einen geringen Glasfritteanteil aufweisenden Material auf Platinbasis bestehen. Alternativ hierzu kann der Klemmenbereich eine erste Schicht eines Palladium/Gold- oder Palladium/Silbermaterials und eine darüberliegende Schicht des Platins umfassen, auf welche das Lot aufgebracht wird.The terminal area can only consist of a paste applied and a small amount of glass frit having a platinum-based material. Alternatively, the Terminal area a first layer of a palladium / gold or palladium / silver material and an overlying layer of the platinum to which the solder is applied.

HC/Pei . - 2 -HC / Pei. - 2 -

309829/0547309829/0547

215081R215081R

Die Erfindung betrifft ebenfalls Dickfilmschaltungen mit nach dem oben beschriebenen Verfahren aufgelöteten Bauteilen.The invention also relates to thick film circuits components soldered according to the method described above.

So können zum Beispiel die Klemmenbereiche einer Dickfilmschaltung durch Siebdruck und Einbrand von Pasten hergestellt werden, Schichten aus leitendem Material wie beispielsweise das von der E.I. Du Pont De Nemours Co. unter der Bezeichnung 8451 vertriebene Palladium/Gold-Material oder das von Englehard Industries limited unter der Bezeichnung 9154 gelieferte Palladium/Silber-Material oder das Platinmaterial, das ebenfalls von Englehard Industries Limited unter der Bezeichnung 9650 bezogen werden kann. In jedem Falle kann das Trägermaterial aus stark tor.ordehaltiger Keramik bestehen (Tonerdegehalt beispielsweise 96 fi). Im Falle von Palladium/Gold und Palladium/Silber wird eine weitere Schicht des erwähnten Platinmaterials aufgebracht, während bei Verwendung des Platins keine weitere derartige Zusatzschicht erforderlich ist, Alle hierin erwähnten Palladium/Gold, Palladium und sonstigenFor example, the terminal areas of a thick-film circuit can be produced by screen printing and burn-in of pastes, layers of conductive material such as the palladium / gold material sold by EI Du Pont De Nemours Co. under the designation 8451 or that of Englehard Industries limited the palladium / silver material supplied under the designation 9154 or the platinum material which is also available from Englehard Industries Limited under the designation 9650. In any case, the carrier material can consist of ceramic with a high content of tor.ord (alumina content, for example, 96 fi) . In the case of palladium / gold and palladium / silver, a further layer of the platinum material mentioned is applied, while when using platinum no further such additional layer is required. All palladium / gold, palladium and others mentioned herein

fc Materialien müssen Glasfritte enthalten.fc materials must contain glass frit.

Es wurden Versuche mit Verbindungen angestellt, bei denen das vorbeschriebene Metallisierungsschichtmaterial auf eine Glasunterlage aufgebracht wird, bei der es sich um ein entglastes Glas wie von der E.I. Du Pont de Nemours Go. unter der Bezeichnung 8299 vertrieben oder um ein keramikhaltiges Glas handeln kann. Die vorerwähnte MetallisierungsschichtTests have been made with compounds in which the above-described metallization layer material is applied to a Glass base is applied, which is a devitrified glass as from the E.I. Du Pont de Nemours Go. under the designation 8299 or a ceramic-containing one Glass can act. The aforementioned metallization layer

- 3 309829/0547 - 3 309829/0547

wurde ebenfalls direkt auf das Trägermaterial aufgebracht. Bei den verwendeten Loten handelte es sich um die allgemein üblichen Zusammensetzungen von 60 $ Zinn - 40 fo Blei und 62 % Zinn - 36 $> Blei - 2 °/o Silber, obwohl ebenso gut irgendwelche Blei/Zinn- und Blei/Zinn/Silber-Lote hätten herangezogen werden können. In jedem Falle wurde die Lebensdauer der Lötverbindungen durch die Zugabe des solcherart gewählten Klemmenoberflächenmaterials wesentlich verlängert.was also applied directly to the carrier material. The used solders it was the commonly used compositions of $ 60 Tin - 40 fo lead and 62% tin - 36 $> Lead - 2 ° / o silver, although equally well any lead / tin and lead / tin / silver - Solders could have been used. In each case, the addition of the terminal surface material selected in this way has significantly increased the life of the soldered joints.

Als Alternative für das Zusatzschichtmaterial auf Platinbasis kann ein Material auf Palladiumbasis verwendet werden.As an alternative to the additional layer material based on platinum a palladium-based material can be used.

Als eine noch weitere Möglichkeit kann ein Platinmaterial ohne Grlasfritte über jedem der drei vorerwähnten Materialien für den Klemmenbereich vorgesehen werden.Another possibility is a platinum material without glass frit over any of the three aforementioned materials for the terminal area.

Soweit die Bauteile Kabelschuhe aufweisen, sollten diese formenmässig und hinsichtlich ihrer Abmessungen zweckmässigerweise auf die Abmessungen der Kleinmenbereiche abgestimmt sein, wie dies in unserer ebenfalls schwebenden Patentanmeldung /70 gleichen Datums (EAM 470) beschrieben ist.If the components have cable lugs, these should be appropriate in terms of shape and dimensions be matched to the dimensions of the small-scale areas, as described in our pending patent application / 70 of the same date (EAM 470).

Pat entans pr üch e;Pat entans pr üch e; - 4 -- 4 -

3098 2 9/05473098 2 9/0547

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: lj Verfahren zum Verlöten eines Bauteils mit einer Dickfilmschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung mit einem Klemmenbereich versehen ist, mit dem später dann ein Bauteil verlötet wird und der zumindest an der mit dem Lot in Kontakt kommenden Oberfläche nur aus solchen Werkstoffen besteht, die nicht in das Lot übergehen, um eine Zwischenschicht zu bilden, durch welche die Verbindung geschwächtlj method for soldering a component to a thick film circuit, characterized in that the circuit is provided with a terminal area with which a later Component is soldered and at least on the surface coming into contact with the solder only made of such materials that does not merge into the solder to form an intermediate layer through which the connection is weakened würde.would. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmenbereich durch Aufbringen und Einbrennen einer ersten Schicht eines leitenden Materials und ansehliessendes Aufbringen und Einbrennen einer zweiten Schicht eines leitenden Materials gebildet wird, die nur aus den vorerwähnten Werkstoffen besteht, die nicht in das Lot übergehen.2. The method according to claim 1, characterized in that the terminal area by applying and baking in a first layer of a conductive material and the subsequent layer Applying and baking a second layer of conductive material is formed, which is only made up of the aforementioned Consists of materials that do not merge into the solder. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht aus einem Palladium/Gold-Material unter Beimengung einer Glasfritte hergestellt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the first layer of a palladium / gold material with admixture a glass frit is made. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht aus einem Palladium/Silber-Material unter Beimengung einer Glasfritte hergestellt wird.4. The method according to claim 2, characterized in that the first layer of a palladium / silver material with admixture a glass frit is made. 3 0 9 8 /M3 / ü b /♦ 73 0 9 8 / M3 / ü b / ♦ 7 -D--D- 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht aus Platinmaterial besteht.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the second layer consists of platinum material. 6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass dem Platinmaterial eine G-lasfritte beigemischt ist.6. The method according to claim 5, characterized in that a glass frit is added to the platinum material. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Platinmaterial keine G-lasfritte enthält. -7. The method according to claim 5, characterized in that the platinum material does not contain any glass frit. - 8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht aus einem Platinmaterial unter Beimengung einer Glasfritte und die zweite Schicht aus einem Platinmaterial gebildet wird, die keine G-lasfritte enthält.8. The method according to claim 2, characterized in that the first layer made of a platinum material with the addition of a glass frit and the second layer made of a platinum material which does not contain any glass frit. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, dass für den Klemmenbereich eine einzige Schicht eines Platinmaterials unter Beimengung einer Glasfritte in Pastenform aufgebracht und gebrannt wird.9. The method according to claim 1, characterized in that, for the terminal area, a single layer of a platinum material is applied in paste form with the addition of a glass frit and fired. 10. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht aus einem Palladiummaterial unter Beimengung einer G-lasfritte hergestellt wird.10. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the second layer made of a palladium material under Admixture of a glass frit is produced. 11. Dickfilmschaltungen mit darauf nach dem in vorstehenden Ansprüchen beschriebenen Verfahren aufgelöteten Bauteilen.11. Thick-film circuits with components soldered thereon according to the method described in the preceding claims. 309829/0547309829/0547
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