DE2536361C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Anschlußver
bindung zwischen einer ersten Leitergruppe und einer zweiten
Leitergruppe, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Insbesondere bei der Herstellung einer Anschlußverbindung
zwischen einer integrierten Schaltung und einer gedruckten Schaltung oder einem Flachkabel mit einer
gedruckten Schaltung besteht die Schwierigkeit, daß bei einer eng benachbarten
Anordnung der Anschlußleiter
sorgfältig darauf geachtet werden muß,
daß zwischen benachbarten miteinander verbundenen Leiter
paaren kein Kurzschluß auftritt. Es ist deshalb verhältnis
mäßig schwierig, eine geeignete Anschlußverbindung beispielsweise durch
Verlöten der zu verbindenden Leiter herzustellen.
Zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung
zwischen zwei Trägern ist es ferner bekannt, einen eine
Klebstoffschicht aufweisenden Klebstoffstreifen zu
verwenden, wobei die Klebstoffschicht elektrisch leitende
Metallteilchen enthält, deren Dicke etwas geringer als die
Dicke des Streifens ist, durch welche Teilchen eine aus
reichende Leitfähigkeit zwischen den gegenüberliegenden
Oberflächen des Streifens erzielt werden kann (US-PS
35 14 326). Um eine ausreichende
Festigkeit dieser Klebstoffstreifen zu erzielen, enthalten
diese zur Verstärkung dienendes Fasermaterial. Zur Ver
besserung der Klebefähigkeit derartiger Klebstoffstreifen
und zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit ist es
ferner bekannt (US-PS 35 14 326), kugelförmige elektrisch leitende
Teilchen mit weniger als 40% Volumenanteil in einer zur Verstärkung dienenden Träger
schicht anzuordnen, von der die Teilchen auf beiden Seiten
etwas vorragen, und die beiden Oberflächen davon mit je
einer Klebstoffschicht zu versehen.
Eine Verwendung derartiger Klebstoffstreifen
zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Leitergruppen
der genannten Art wurde dabei nicht in Betracht gezogen.
Zur Herstellung elektrischer Verbindungen sind ferner
isotrop elektrisch leitende Klebstoffe bekannt, die als
pastöse Masse auf elektrisch leitend miteinander zu verbin
dende Teile aufgetragen werden können (Machine Design
16. X 1969, S. 168-172).
Zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen
zwei übereinander angeordneten Leitergruppen ist es ferner
bereits bekannt, ein Gitternetz mit vorzugsweise gleichen Abständen mit elektrisch nichtleitendem
Material zu verwenden, in dessen Öffnungen kugelförmige
Teilchen aus elektrisch leitendem Material eingesetzt sind,
die auf beiden Seiten über die Oberfläche vorragen (US-PS
35 41 222). Um einen guten elektrischen Kontakt zu erzielen
bestehen die elektrisch leitenden Teilchen vorzugsweise
aus plastisch deformierbaren Materialien.
Insbesondere ist die Herstellung eines derartigen
Gitternetzes verhältnismäßig aufwendig, weshalb dieses be
kannte Verfahren nicht ohne weiteres für den eingangs ge
nannten Verwendungszweck verwendbar ist.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden
Anschlußverbindung zwischen verhältnismäßig eng nebeneinander
angeordneten Leitern einer ersten Leitergruppe und Leitern
einer zweiten entsprechend ausgebildeten Leitergruppe anzu
geben, welches eine für eine Massenproduktion geeignete ver
einfachte, Zeit und Kosten sparende Herstellung ermöglicht, ohne daß die Gefahr besteht,
daß Kurzschlüsse zwischen verhältnismäßig eng benachbarten
miteinander verbundenen Leiterpaaren auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand
des Patentanspruchs 1 gelöst. In vorteilhafter Weiter
bildung der Erfindung wird eine pastöse Masse verwendet,
mit der weitere Teilchen aus Isoliermaterial vermischt sind, die kleiner
als die Teilchen aus dem elektrisch leitendem Material sind,
wodurch sich der Vorteil ergibt, daß die Durchbruchfeld
stärke zwischen benachbarten elektrisch leitenden Teilchen
in den Zwischenbereichen zwischen aneinander angrenzenden
Leiterpaaren erhöht werden kann.
Die Zeichnung dient der weiteren Erläuterung
der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische
Darstellung
einer Verbindung eines Flachkabels
mit einer Schaltungsplatte, zur Erläuterung der Durch
führung des Verfahrens.
Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt
durch die hergestellte Klebeverbindung.
Fig. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt
einer zweiten Ausführungsform
der hergestellten Klebeverbindung.
Fig. 4 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt
durch eine weitere Ausführungsform
der hergestellten Klebeverbindung.
Eine zur Herstellung einer Verbindung geeignete Klebstoffschicht, die in Form einer pastösen Masse aufgetragen wird,
enthält nichtleitendes Klebstoffmaterial, in das elektrisch lei
tende Teilchen eingebet
tet werden. Als leitende Teilchen können
Kohlenstoffpulver, SiC-Pulver und Metallpulver wie
Pulver von reduziertem Ag-, Au-Pulver, Pd/Ag-
Pulver, Ni-Pulver und In-Pulver verwendet werden. Vorzugsweise
haben die leitenden Teilchen im wesentlichen die gleiche sphäri
sche Gestalt und den gleichen Durchmesser. Die obere Grenze für
die Beimischung der leitenden Teilchen beträgt 60 Vol.%. Wenn
das Mischungsverhältnis der leitenden Teilchen unter 60 Vol.%
liegt,
ist nach Herstellung der Verbindung eine elek
trische Leitfähigkeit lediglich in Richtung der beiden gegenüber
liegenden Flächen vorhanden, während die Anordnung in seitlicher
Richtung elektrisch nichtleitend ist. Das in der vorliegenden Be
schreibung erwähnte Mischungsverhältnis bezieht sich auf das
nichtleitende Grundmaterial im verfestigten Zustand. Falls ein nicht
leitender Klebstoff derart ausgebildet ist, daß ein Lösungsmittel
beim Aushärten verdampft wird, wird das Verhältnis
für die Beimischung der leitenden Teilchen, basierend auf dem ausge
härteten nichtleitenden Grundmaterial bestimmt, wobei dieses Mi
schungsverhältnis unter 60 Gewichtsprozent auf der Basis des Ge
samtvolumens im festen Zustand eingestellt wird. Wenn der Anteil
der leitenden Teilchen bei ungefähr 30 Vol.% liegt, beginnt im
allgemeinen der Wert für den elektrischen Widerstand in Querrich
tung abzusinken. Wenn die Menge der leitenden Teilchen ungefähr
60 Vol.% beträgt, tritt auch in seitlicher Richtung
Leitfähigkeit auf. Diese Tendenz ändert sich in gewissem
Maße in Abhängigkeit von der Gestalt der leitenden Teilchen, die
jeweils verwendet werden. Das Mischungsverhältnis für die leiten
den Teilchen wird daher vorzugsweise unter ca. 30 Vol.% gehalten.
Zwecks Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit zwi
schen einander gegenüberliegenden Teilchen bzw. des Isoliervermögens
in seitlicher Richtung können elektrisch lei
tende feine Teilchen mit einer schuppenartigen Gestalt bzw. isolierende Teilchen in das nicht
leitende Grundmaterial gemeinsam mit den vorstehend erwähnten
leitenden Teilchen eingebettet werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine gedruckte Schaltungsplatte
1, die mit einem Flachkabel 2 mittels des beschriebenen leitenden Kleb
stoffes verbunden wird. Ein Endbereich der Platte 1 ist als
Anschlußbereich 3 ausgebildet, an dem Anschlüsse 4 a einer gedruck
ten Schaltung 4 angeordnet sind. Entsprechende Anschlüsse 5 a
von Leiterbahnen 5 sind auf dem Flachkabel
2 ausgebildet. Ein pastöser elektrisch leitender Klebstoff 6
wird als dünner Überzug auf dem Anschlußbereich
3 der Platte 1 aufgebracht. Das Flachkabel 2 wird dann auf
die Platte 1 aufgelegt, wonach die Anordnung unter Druckan
wendung verklebt wird. Durch Aushärten des elektrisch leitenden
Klebstoffs 6 wird die Platte 1 mit dem Flachkabel 2 in einem
Zustand verklebt, der in Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 2 bedeu
tet das Bezugszeichen 7 das nichtleitende Klebstoffmaterial (Grundmaterial) des elek
trisch leitenden Klebstoffs 6. Mit dem Bezugszeichen 8 sind elek
trisch leitende Teilchen bezeichnet, die in dem Grundmaterial 7
eingebettet sind. Man erkennt aus Fig. 2, daß die Anschlüsse 4 a
und 5 a elektrisch miteinander über die leitenden Teilchen 8 ver
bunden sind, daß jedoch kein Kurschluß zwischen benachbarten An
schlüssen besteht. Vorstehend war bereits erwähnt worden, daß das
kritische Mischungsverhältnis für die leitenden Teilchen zwecks
Erzielung einer Isolation in seitlicher Richtung
bei ungefähr 60 Vol.% liegt, und daß die leitenden Teilchen 8
in einer Menge in dem Grundmaterial eingebettet sind, die unter
dem kritischen Mischungsverhältnis liegt. Das Mischungsverhältnis
der leitenden Teilchen 8 wird unterhalb des kritischen Mischungsverhältnisses geeignet
festgelegt, wobei der jeweilige Wert von der Gestalt und Größe
der leitenden Teilchen 8 abhängt, sowie von der Breite und dem
Abstand, den die Anschlüsse 4 a und 5 a haben. Das Mischungsverhält
nis wird derart festge
legt, daß zumindest ein elektrisch leitendes Teilchen zwischen
einander gegenüberliegenden Leitern liegt, die mitein
ander verbunden werden.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind elek
trisch leitende feine Teilchen 9 gemeinsam mit elektrisch leiten
den größeren Teilchen 8 in dem nichtleitenden Grundmaterial eingebettet,
so daß die Leitfähigkeit in vertikaler Richtung stark verbessert
wird. Vorzugsweise haben die elektrisch leitenden feinen Teilchen
9 eine schuppenartige Gestalt, wobei sie eine Dicke von einigen
µm aufweisen. Das Material, welches die leitenden feinen Teilchen
9 bildet, wird aus den gleichen Materialien ausgewählt, die
vorstehend für die elektrisch leitenden Teilchen 8 angegeben
wurden. Die Größe der elektrisch leitenden feinen Teilchen wird
in Abhängigkeit von dem Durchmesser der leitenden Teil
chen 8 und dem Abstand zwischen den miteinander zu verbindenden
einander gegenüberliegenden Teilen festgelegt. Die Größe der fei
nen leitenden Teilchen 9 wird im allgemeinen bevorzugt derart
festgelegt, daß sie ungefähr 1/10 des Durchmessers der elektrisch
leitenden Teilchen 8 ist. Die leitenden feinen Teilchen 9 können
in einer Menge von bis zu 30 Vol.% zugegeben bzw. eingebettet
werden, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß keine Leitfähig
keit seitlicher Richtung auftritt.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform werden
isolierende Teilchen 10 gemeinsam mit den elektrisch leitenden
Teilchen 8 eingebettet, wodurch das Isolationsverhalten
in Querrichtung verbessert wird. Als iso
lierende Teilchen 10 werden Metalloxidpulver wie Al2O3-Pulver,
Y2O3-Pulver und SiO2-Pulver, andere organische Pulver wie MgF2-Pulver,
CaCO3-Pulver und Glaspulver sowie organische Pulver wie Kunst
stoffpulver verwendet. Die isolierenden Teilchen 10 sind
kleiner als der Durchmesser der elektrisch leitenden Teil
chen 9. Das Mischungsverhältnis der isolierenden Teilchen 10
wird in Abhängigkeit von dem erwähnten Isolationswiderstand
bestimmt. Das Einbetten bzw. das Eingeben der isolierenden Teil
chen 10 wird im allgemeinen mit einem derartigen Mischungsver
hältnis bevorzugt, daß die isolierenden Teilchen 10 zwischen
den leitenden Teilchen 8 vorhanden sind, um zu verhindern, daß
die leitenden Teilchen 8 einander berühren.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Anschluß
verbindung zwischen eng nebeneinander angeordneten Leitern
einer ersten Leitergruppe auf einem ersten Träger mit Lei
tern einer zweiten Leitergruppe auf einem zweiten Träger in
einer zueinander ausgerichteten Lage der betreffenden, je
weils durch Verbindungsmittel miteinander zu verbindenden Leiter,
insbesondere für eine Verbindung zwischen einer integrierten
Schaltung und einer gedruckten Schaltung, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine aus einem elektrisch nichtleitenden
Klebstoffmaterial (7) und damit vermischten Teilchen (8) aus elektrisch
leitendem Material bestehende pastöse Masse (6) als dünner Über
zug auf dem Anschlußbereich (3) eines der beiden Träger (1, 2) aufge
tragen wird, wobei die Teilchen (8) zumindest angenähert kugel
förmig ausgebildet sind, angenähert gleiche Durchmesser und
einen Anteil von weniger als 60 Volumenprozent aufweisen,
und daß die Anordnung unter Druckanwendung und durch Aus
härten des Klebstoffmaterials (7) verklebt wird, um die betref
fenden Leiter (4 a, 5 a) der beiden Leitergruppen (4, 5) elektrisch leitend zu
verbinden, wobei in einer Richtung quer zu den Leitern die
Teilchen durch das Klebstoffmaterial voneinander so weit
getrennt sind, daß die jeweils miteinander leitend verbunde
nen Leiterpaare von den benachbarten Leiterpaaren elektrisch
isoliert sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
pastöse Masse verwendet wird, mit der weitere Teilchen (10)
aus Isoliermaterial vermischt sind, die kleiner als die
Teilchen (8) aus dem elektrisch leitenden Material
sind.
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