DE2942344A1 - Verfahren und anordnung zum verbinden von zwei elementen und werkzeug zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren und anordnung zum verbinden von zwei elementen und werkzeug zur durchfuehrung des verfahrens

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DE2942344A1
DE2942344A1 DE19792942344 DE2942344A DE2942344A1 DE 2942344 A1 DE2942344 A1 DE 2942344A1 DE 19792942344 DE19792942344 DE 19792942344 DE 2942344 A DE2942344 A DE 2942344A DE 2942344 A1 DE2942344 A1 DE 2942344A1
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CII HONEYWELL BULL
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Description

-S-
Dipl.-Ing. RUDOLF SEIBERT 2942 34 A
Rechtsanwalt u. Patentanwalt
TattenbachstraBe 9
8000 MÜNCHEN 22
Anwaltsakte 4067
Compagnie Internationale Pour L'Informatique CII-Honeywell Bull
F - 75960 Paris / Frankreich Cedex 20
Verfahren und Anordnung zum Verbinden von zwei Elementen und Werkzeua zur Durchführung des
Verfahrens.
18/0879
'ά-
Dipl.-Ing. RUDOLF SEI BERT 2 9 4 2 "" Λ
Rechtsanwalt u. Patentanwalt
Tattenbachstraße 9
8000 MÜNCHEN 22
Anwaltsakte 4076
Titel: Verfahren und Anordnung zum Verbinden von
zwei Elementen und Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung und ein
Verfahren zum Verbinden von zwei Elementen, welche zu beiden Seiten eines Zwischenelementes angebracht und welche mit Abschnitten im Bereich eines in dem Zwischenelement angebrachten Durchbruchs versehen sind,
sowie auf ein mit Joule'scher Erwärmung arbeitendes Schweißwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens.
Diese Art Verbindung wird insbesondere bei der Realisierung von Zwischenverbindungsschaltkreisen zwischen Einrichtungen zum Verarbeiten von elektrischen Signalen (beispielsweise von Einrichtungen mit integrierten Schaltkreisen) benötigt, wobei eine Trägerplatte für gedruckte Schaltkreise vorgesehen ist, allgemein genannt "Zwischenverbindungssubstrat". Eine übliche Lösungen für diese Verbindungen wird Verbindung "mit metallisierten Bohrungen" oder "Durchkontaktierung" genannt. Weil diese Lösung praktisch alle Probleme offenbart, die bei bestimmten Anwendungen seine Durchführung ergeben, bezieht sich die folgende Beschreibung auf ein Ausfüb rungsbeispiel, das alle Probleme gut zeigt jedoch ohne die Erfindung auf diese spezielle Ausführung zu beschränken.
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OHlGiNAL
In der Technik der gedruckten Schaltkreise ist das Zwischenverbindungssubstrat zur Aufnahme eines metallisierten Durchbruches geeignet und wird durch eine Platte aus isoliertem Material, das leicht und ohne Schaden durchbohrbar ist, gebildet, die auf ihren zwei Seiten Leiter (Elemente) der Zwischenverbindungsstromkreise trägt. Um jeweils zwei Teile mit zwei Verbindungsleitungen auf den Außenseiten des Substrates elektrisch zu verbinden, ist ein Durchbruch in diesem angebracht und zwar im Bereich von diesem zwei Abschnitten von Leitern bildenden Teilen. Die Wände der Durchbrüche sind gleichmäßig überzogen mit einem leitenden metallischen überzug - im allgemeinen durch elektrochemische Ablagerung von Kupfer erzeugt - und verbinden durch ihre oberen und unteren Kanten die jeweiligen Teile von zwei Leitern durch Verbindungsarme, die durch elektrolytische Beschichtung mit Kupfer aufgebracht sind. Der Überzug der Durchbrüche und die Verbindungsarme bilden dabei die Verbindungseinrichtung.
Die Herstellung einer Verbindung durch metallisierte Durchbrüche erfordert zunächst, daß die Bohrungen genügend glatte Wände zur Aufnahme eines dünnen und kontinuierlichen Metallüberzuges besitzt, da ja zwei Schichten nacheinander auf verschiedene Art (elektrochemisch und eiktrolytisch) aufgebracht werden müssen, um den Überzug und die Verbindungsarme herzustellen. Darüberhinaus ist seine Verwirklichung in der Praxis nur möglich, wenn die zwei Leitungselemente zum Verbinden mit dem Substrat fest verbundene Schichten sind. Dennoch hat es sich manchmal als vorteilhaft erwiesen, auf einer Seite des Substrates eine Einrichtung mit integrierten Schaltkreisen zusammen mit ihren Ausgangsklemmen vorzusehen, während die mit diesen Klemmen zu verbundenen Leitungen alle auf der anderen Seite des Substrates aufgebracht sind, und dadurch die Ausgangsklemmen der Einrichtung mit den
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2942~U entsprechenden Leitern von der anderen Seite mit Hilfe der in dem Substrat vorgesehenen Durchbrüchen direkt fixieren. Mit metallisierten Bohrungen müßten die entsprechenden Enden der Ausgangsklemmen der Einrichtung dort plaziert und jede mit den überzügen der Durchbrüche durch einen Schweißpunkt verbunden werden, Eine derartige Befestigungsart bringt viele Schwierigkeiten mit sich, so daß sie in der Praxis kaum angewendet wird. Um diese Befestigungsart zu verbessern, wird im Bereich eines jeden metalisierten Durchbruches im allgemeinen durch Anlagerung ein leitendes Element auf die Fläche aufgebracht, und zwar vor Aufsetzen der Einrichtung mit integrierten Schaltkreisen. Dann wird ein Ende von diesem Leiter mit dem überzug des Durchbruches durch einen Verbindungsarm verbunden unter Bildung einer Verbindungsplatte mit dem anderen Ende des Leiters, welche zur Aufnahme des Endes einer der Ausgangsklemmen der Einrichtung bestimmt ist. Die Verwendung von metalisierten Durchbrüchen erfordert größeren Platzbedarf des Substrates, um auf ihr die zusätzlichen Leiter versehen mit Anschlußplatte anzuordnen, während die zusätzlichen Arbeitsgänge für die Anlagerung der hinzukommenden Leiter und ihre Verbindung mit dem metallisierten Durchbruch die notwendige Zeit zur Fertigstellung des Substrates und die Kosten eines ausgerüsteten Substrates erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine direkte Verbindung von zwei EIementen in einem Durchbruch ohne eigenen leitenden überzug anzugeben.
Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ein Verfahren sowie ein Werkzeug zur Herstellung dieser Anordnung ist Gegenstand der Ansprüche 9 bzw. 13.
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Eine Einrichtung nach der Erfindung ermöglicht somit ein erstes und eine zweites Element, z.B. Leiter, die zu beiden Seiten eines Zwischenelementes angeordnet sind und jeweils benachbarte Teile (Abschnitte) aufweisen, untereinander durch Verbindungsmittel/verbinden
und zwar durch einen in dem Zwischenelement vorgesehenen Durchbruch hindurch. Dabei deckt erfindungsgemäß der Abschnitt des ersten Elementes den Durchbruch ab, während der entsprechende Teil des zweiten Elementes durch Schweißen fixiert ist, wobei das Schweißmittel wenigstens teilweise den Durchbruch ausfüllt und die gewünschte Verbindung herstellt.
Gemäß dem Verfahren zum Verbinden des ersten und zweiten Elementes der Anordnung wird zunächst der Durchbruch im Zwischenelement durch den Abschnitt des ersten Elementes abgedeckt, dann der Durchbruch mindestens teilweise mit Schweißmittel ausgefüllt, der Abschnitt des zweiten Elementes in den Bereich des Schweißmittels derart gebracht, daß der Durchbruch mindestens teilweise verschlossen ist. Anschließend wird dieser Abschnitt des zweiten Elementes mir7in dem Durchbruch enthaltenen flüssigen Schweißmittel in Verbindung gebracht und die Schweißverbindung abgekühlt, bis das zweite Element im Durchbruch fixiert ist.
Das zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß einer Weiterbildung der Erfindung geschaffene Werkzeug zum Mikro-Schweißen durch Jouleeffekt besitzt zwei Zuleitungsklemmen für elektrischen Anschluß an einem Ende des Werkzeuges sowie eine Heizleiste, die aus mindestens einem länglichen Leistenelement gebildet ist, welches eine im allgemeinen ebene Schweißfläche aufweist und welche die zwei entsprechenden Enden von zwei elek-
trisch leitenden Flanschen verbindet, deren andere Enden mit Zuleitungsklemmen verbunden sind. Die Schweißfläche des Leistenelementes weist daher Mittel, Fortsätze oder Stempel auf.
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* A0 29423/,Α Weitere Merkmale und Vorteile der Verbindungsanordnung, des Verfahrens sowie des gekennzeichneten Werkzeuges nach der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert.
In des Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Substrat gemäß dem
Stand der Technik, ausgestattet mit einem metallisierten Durchbruch für die Verbindung von
zwei auf den zwei Seiten des Substrates angeordneten Leitern,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung,
Fig.3a
bis 3d jeweils vier aufeinanderfolgende Phasen eines
möglichen Verfahrensablaufes zur Herstellung einer Anordnung nach der Erfindung, wie sie in
Fig. 2 dargestellt ist,
Fig.4 einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante
einer Anordnung nach der Erfindung, 25
Fig.5 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeuges, angepaßt für die Durchführung des an Hand der Fig. 3a bis 3d beschriebenen Verfahrens,
Fig.6 einen Schnitt nach den Linien VI-VI durch ein Leistenelement des in der Fig.5 dargestellten Werkzeuges, und
Fig.7 ein Diagramm eines Schweißzyklusses mit einem Werkzeug nach Fig. 5, wobei dieses Diagramm
die Änderung der Temeratur und des Druckes, ab* hängig von der Zeit, darstellt.
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Um die Merkmale und die Vorteile der Anordnung nach der Erfindung besser hervorheben zu können, wird zunächst an Hand der Fig. 1 die eine entsprechende Anordnung nach dem Stand der Technik erläutert, deren Nachteile in der Einleitung bereits dargestellt worden sind. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung 10 enthält einen ersten Leiter 11 und einen zweiten Leiter 12. Beide Leiter sind zu beiden Seiten eines elektrisch isolierenden Zwischenelementes 13 angeordnet, welches einen Träger bildet, allgemein als Zwischenverbindungssubstrat bezeichnet wird. Die Leiter 11 und 12 haben jeweils Abschnitte 11a und 12a, die untereinander durch Verbindungsmittel 14, welche durch eine Bohrung 15, die in dem Substrat 13 vorgesehen sind, hindurchgehen, verbunden werden sollen. Dabei besteht entsprechend dem Stand der Technik das Verbindungsmittel 14 aus einem Leitungsüberzug 16, welcher die Wände des Durchbruches 15 bedeckt und Verbindungsarme 17, aufweist, welche die Teile 11a und 12a der Leitungen 11 und 12 an entsprechenden Rändern des Überzuges 16 verbindet. Falls die Ausgangsklemme 19 einer Einrichtung mit integrierten Schaltkreisen, beispielsweise (nicht dargestellt) mit einem Leiter 11, welcher die Einrichtung mit integrierten Schaltkreisen trägt, angeordnet ist, verbunden werden soll, so muß einer der Leiter, beispielsweise der Leiter 12, mit einer Anschlußplatte 20 versehen werden, um eine Kontaktverbindung von Überzug 16 und dem Verbindungsarm 17 und 18 herzustellen.Außerdem muß die Ausgangsklemme 19 an die Platte 20 über eine Lötverbindung 21 befestigt werden.
Die Fig. 2 zeigt eine Anordnung 30, welche gemäß der Erfindung dasselbe Problem löst wie es in Fig. 1 aufgezeigt wurde, nämlich die Fixierung einer Ausgangsklemme einer Einrichtung mit integrierten Schaltkreisen an einem am anderen Ende des Zwischenverbindungssubstrates vorgesehenen Leiter. Wie die Anordnung 10
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Λ% 29Α2344 enthält die Anordnung 30 einen ersten Leiter 31 und einen zweiten Leiter 32, welche zu beiden Seiten eines elektrisch isolierenden Zwischenelementes 33 angeordnet sind. Dieses Zwischenelement bildet das Zwischenverbindungssubstrat wie im vorhergehenden Fall. Die Leiter 31 und 32 haben jeweils Abschnitte 31a und 32a, welche untereinander durch Verbindungsmittel 34 verbunden sind, die durch eine in dem Substrat 33 vorgesehene Bohrung 35 hindurchreichen. Gemaß einem Merkmal der Erfindung, deckt der Abschnitt 31a des Leiters 31 die Bohrung 35 ab, während der Abschnitt 32a des Leiters 32 an einem Lötpunkt 36 fixiert ist, welcher mindestens teilweise die Bohrung 35 ausfüllt und welcher das besagte Verbindungsmittel 34 darstellt. In diesem Fall kann der Leiter 32 eine der Ausgangsklemmen einer Einrichtung zur Signalverarbeitung sein, wobei der Abschnitt 32a das äußere Ende der Klemme bildet. Der Abschnitt 31a ist entweder ein freies Ende des Leiters 31, oder ein Teil eines sich jenseits des Durchbruches verlängernder Teil, wie dargestellt. Sofern die allgemeine Erstrekkung des Leiters 32 eine unmittelbare Fixierung des Endes 32a an dem Lötpunkt 36 nicht erlaubt, ist dieses Ende 32a in den Durchbruch 35 hineingebogen, um Kontakt mit dem Lötpunkt 36 herzustellen.
Die Fig. 3a bis 3b zeigen anschaulich den Ablauf der Herstellung einer Kontaktverbindung, wie sie in Fig.2 dargestellt ist.Wie aus Fig. 3a zu sehen, ist zunächst auf der unteren Seite des Substrates 33 der Leiter derart aufgebracht, daß die Bohrung 35 abgedeckt ist. In der Praxis kann der Leiter 31 auf das Substrat 33 aufgeklebt oder auch thermisch fixiert sein durch Erwärmen des Leiter 31 um ihn am Substrat 33 ankleben zu lassen. Aber auch alle anderen, dem Fachmann gut bekannten Techniken können angewendet werden. In der konkret realisierten Anordnung wurde eine Kupferfolie aufgeklebt, die untere Seite des Substrates und der
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Leiter 31 chemisch eingeätzt. Dann wurde der Klebstoff im Bereich Teil 31a entfernt. Sobald der Leiter 31 aufgebracht ist, wird mittels Siebdruck das Löt-(Schweiß-)mittel in Pastenform 36a in den Durchbruch 35 eingeführt. Diese Paste ist eine Mischung von Lötkugeln, aus einer Zinn-Blei-Lötlegierung, sofern die Leiter 31 und 32 aus Kupfer sind. Die Paste füllt die Bohrung 35. In der nachfolgenden Phase wird die Paste 36a durch einen warmen Reduktionsgas-Strahl 37, Wasserstoff oder Stickstoff erhitzt und verteilt und bildet einen kompakten Lötblock 36, (Fig. 3b). Diese Verteilung erlaubt dann ein Verlöten mit dem Bereich 31a des Leiters 31 und erleichtert eine nachfolgende Lötung mit dem Leiter 32. Aufgrund der Erhitzung und Verteilung füllt das Lötmittel 36 den Durchbruch 35 nur teilweise aus, vgl. Fig. 3b.
Die Ausgangsklemme 32 einer nicht dargestellten Einrichtung mit integrierten Schaltkreisen wird danach so angeordnet, daß ihr freies Ende 32a wenigstens teilweise die Bohrung 35 bedeckt, wie in Fig. 3c dargestellt. Schließlich wird dieses Ende 32a mit der Lötmasse 36 in Kontakt gebracht zu gleicher Zeit wie diese flüssig wird. Diese beiden Arbeitsgänge werden in dem in Fig. 3d dargestellten Beispiel gleichzeitig ausgeführt, indem ein Vorsprung 39 einer heizbaren Leiste 45 eines Werkzeuges 40, von der in der Fig.5 dargestellten Art auf das Ende 32 aufgesetzt wird und dabei eine Einkröpfung 38 des Endes 32a und ein Ver-
schmelzen mit dem Scnwejßmaterial 36 verursacht. Das Lötmittel 36 wird dann abgekühlt und danach den Vorsprung 39 abgehoben und die in der Fig.2 dargestellte Anordnung ist gefertigt.
*" Ein für die Ausführung des Verfahrens gut geeignetes vorteilhaftes Werkzeug ist in der Fig. 5 dargestellt. Es ist dies ein Werkzeug zur Mikro-Schweißung mittels Joule'scher Erwärmung, wie es auch beschrieben ist in
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*ί ι« 2942:44 der Patentanmeldung in Frankreich 77 13 025 vom 29.04.1977. Das in der Fig. 5 dargestellte Werkzeug 40 weist entsprechend an einer Werkzeugseite 41 zwei massive, leitende kleine Blöcke 41a und 41b auf, welche durch eine elektrisch isolierende Lamelle 41c voneinander getrennt sind. Die Blöcke 41a und 41b bilden die zwei Stromzuführungsklemmen des Werkzeuges 40. Sie sind im Betrieb an eine in der Zeichnung nicht dargestellte elektrische Stromquelle angeschlossen. Das Werkzeug 40 enthält, wie auch aus Fig. 3d zu sehen, eine heizbare Grundplatte 42, bestehend aus zwei Leisten 42a und 42b, welche an Enden von zwei elektrisch leitenden Seitenflanschen 4 3a und 4 3b befestigt sind, deren andere Enden jeweils an den Zuführblöcken 41a und 41b über Schrauben 44 befestigt sind. Die Fig. 5 und 6 zeigen, daß die Leistenelemente 42 eine im allgemeinen ebene Schweißfläche 4 5 haben. Gemäß einem Merkmal der Erfindung besitzt die Schweißfläche 4 5 eines jeden Leistenelementes 42 Vorsprünge in Form von vier Stempeln 39, welche in den Fig. 3d, 5 und 6 etejezeichnet sind.
Da jede der Flansche 4 3a und 4 3b einen fühlbar größeren Querschnitt besitzt." als die Leistenelemente 4 2a und 42b, hat die ungefähr gleichmäßig in jedem Leistenelement erzeugte Wärme die Tendenz, in die Flansche 43a und 43b abzufließen, so daß die Temperatur am Ende der Leisi-enelemente 4 2 klei- ^O ner wäre als in den mittleren Abschnitten dieser Elemente bei sonst gleichem Querschnitt der Leistenelemente und gleicher Stromstärke. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, besitzt das Werkzeug 40 Mittel zum selektiven Erhöhen des elektrischen Widerstandes im Verbindungsbereich zwischen einem jeden Leistenelement 42 und den Flanschen 4 3 derart, daß die Temperatur der Schweißfläche 45 über ihre ganze Länge im wesentlichen
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29423U konstant gehalten wird. Aus dem dargestellten Beispiel wird sichtbar, daß diese Mittel durch Einschnürungen 4 6 in jeder der Verbindungszonen zwischen Leistenelement und Flansch gebildet sind.
Tatsächlich hat also die Zone 46 einen schwächeren Querschnitt als jedes der Elemente 43, so daß der Temeraturverlust durch Ableitung in die Flansche ausgeglichen wird durch eine Erhöhung der Wärmebildung im Bereich der Zonen 46.
Gemäß einem weiteren, zusätzlichen Merkmal sind die beiden Leistenelemente in ihrem Mittelbereich über eine Leitungsbrücke 47 verbunden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Hinzufügung dieser Brücke den Effekt hat, die Schweißtemperatur, welche durch jedes Leistenelement 42 erzeugt wird, noch besser zu egalisieren. Dies deshalb, weil in diesem Bereich die Schweißtemperatur durch ein Organ 48, welches auf der Brücke 4 7 oder in deren Nachbarschaft an-. geordnet ist, gemessen wird.
In Fig. 7 ist der Ablauf eines Schweißzyklus wiedergegeben, wie er durch ein Werkzeug 40 erbracht werden kann, um die in der Fig.2 dargestellte Einrichtung 30 zu erhalten. Man sieht, daß bei einer Schweißung ein Druck von 300 g auf den Abschnitt 32a eines Leiters 32 ausgeübt wird bei einer Temperatur von etwa 200°, und zwar von jedem Leistenelement. Der Strom wird unterbrochen bevor die Leiste zurückgezogen wird, so daß das Ende 32a Zeit hat, sich fest am Schweißmittel 36 zu fixieren.
Als Beleg dafür, daß die Erfindung nicht auf einen mit der Einrichtung aus Fig.2 analogen Gegenstand begrenzt ist, gibt die Fig. 4 eine Ausführungsvariante. In der in Fig. 4 dargestellten Anordnung ist der erste Leiter 51 eine leitende Schicht, welche auf ein elektrisch isolierendes Zwischenver-
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A(> 29A234A bindungssubstrat 53 aufgetragen ist. Der zweite Leiter 53 wird von einer Isolationsschicht 54 getragen, welche gemäß dieser Variante das Zwischenelement bildet, welches einen Durchbruch 55 aufweist, durch welchen die Verbindung zwischen den Leitern
51 und 53 mit Hilfe einer Schweißverbindung 56 hergestellt werden soll. Man beachte, daß in der Anordnung 50 der Abschnitt 5 3a, welcher mit dem Abschnitt 51a des Leiters verbunden wird, nicht das freie Ende einer Ausgangsklemme einer Einrichtung zum Verarbeiten von Signalen (beispielsweise einer Einrichtung mit integrierten Schaltkreisen) ist, sondern Teil eines Elementes, welches sich über die Kanten des Durchbruches 55 erstreckt. Der Leiter 53 kann folglich ein auf der Isolationsschicht 54 eingesetztes Element sein, welches mit diesem an einem Ende der Durchbruches fixiert ist oder kann ganz frei von dieser Schicht sein bevor der Teil 53a mit der Schweißverbindung 56 in Kontakt tritt. 20
In den Anordnungen 30 und 50 sind die Teile 32a und 53a gebogen, um mit der Schweißverbindung 56 in Kontakt zu gelangen. Jedoch wird aus der vorhergehenden Beschreibung klar ersichtlich, daß dies nur ein Sonderfall ist. Tatsächlich kann im Falle der Fig. 2, wenn der Leiter 32 von Anfang an, der Achse des Durchbruches 35 sehr nahe ist und/oder wenn die Schweißung 36 die öffnung des Durchbruches 35 ganz ausfüllt, die Biegung unterbleiben. Bei der Anordnung 50 könnte man den Durchbruch 55 gänzlich ausfüllen oder am Leiter 53 im Abschnitt 53a einen Vorsprung vorsehen, um diesen Teil bei seiner Fixierung mit der Schweißverbindung 56 nicht mehr deformieren zu müssen. Es ist ebenfalls evident, daß das Biegen der Leiter vor ihrer Anordnung auf dem Zwischenelement ausgeführt werden kann.
030018/0879

Claims (16)

  1. Rechtsanwalt u. Patentanwalt
    Tattenbachstraße 9
    8000 MÜNCHEN 22
    Titel: Verfahren und Anordnung zum Verbinden von zwei Elementen und Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens.
    PATENTANSPRÜCHE
    . ./ Anrodnung zum Verbinden von zwei Elementen, welche zu beiden Seiten eines Zwischenelementes angeordnet sind, und welche jeweils benachbarte Abschnitte aufweisen, die miteinander durch Verbindungsmittel verbunden werden sollen, das durch einen in einem Zwischenelement
    vorgesehenen Durchbruch durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (31 a) des ersten Elements (31) den Durchbruch (3 5) abdeckt, während der entsprechende Abschnitt (32 a) des zweiten Elements (32) über ein Schweiß - oder Lötmaterial (36 a bzw. 36), welches
    wenigstens teilweise den Durchbruch (35) ausfüllt und welches das Verbindungsmittel bildet, befestigt ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (32 a) des zweiten Elementes (32) in den
    Durchbruch (35) hineinragt.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (32 a) des zweiten Elementes (32) ein Ende von diesem bildet.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnit (31 a) des ersten
    Oj0 018/0879
    'NSPECTED
    ] Elementes (31) fest mit dem Zwischenelement (33) verbunden ist in der Nachbarschaft des Durchbruches (35}, während das zweite Element (32) mit dem Zwischenelement (33)außerhalb der Bohrung(35) nicht fest ver-
    c bunden ist.
  5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Abschnitte (31 a;32 a) vom ersten und zweiten Element (31, 32)
    IQ mit dem Zwischenelement (33) fest verbunden sind.
  6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Element (31 bzw. 32) elektrisch leitende Elemente sind, während das Zwischenelement (33) aus Isoliermaterial besteht.
  7. 7. Anordnung nach Anspricht 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement(33) ein Zwischenverbindungssubstrat ist.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (33) eine isolierende Schicht ist, welche wenigstens von dem Abschnitt (31 a) des ersten Elementes (31) bedeckt ist, welches seinerseits eine auf der Oberseite eines Zwischenverbindungssubstrats gebildete Schicht ist.
  9. 9. Verfahren zum Verbinden von zwei Elementen (31, 32) welche zu beiden Seiten eines Zwischenelementes (33) angeordnet sind und welche jeweils Abschnitte (31 a, 32 a) im Bereich eines in dem Zwischenelement (33) vorgesehenen Durchbruchs(35) aufweisen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    Verschließen des Durchbruches (35) durch den Abschnitt (31 a) des ersten Elementes (31) ;
    η :■ η 018/0879
    3 2 9 A 2 :■ Λ Α
    wenigstens ieilweises Füllen des Durchbruches (35) mit Schweiß- oder Lötmittel (36 a) ;
    Anordnen des Abschnittes (32 a) des zweiten Elementes (32) derart, daß der Durchbruch (35) wenigstens teilweise verschlossen ist;
    Verschweißen (Verlöten)des Teiles (32 a) des zweiten Elementes (32) mit der in dem Durchbruch (35) enthaltenen flüssigen Schmelze (36);
    Auskühlenlassen der Schweißverbindung, um das zweite Element (32) im Durchbruch zu fixieren.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (35) durch Siebdruck des Schweißmittels gefüllt unddort durch Wärmeeinwirkung verteilt wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktherstellung des zweiten Elementes (32) mit dem Schweißmittel(36) in Verbindung mit dem Schweißvorgang dieses Element (32) im Bereich des Durchbruches erfolgt.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisung des Schweißmaterials durchgeführt wird um das flüssige Schweißmittel zu erzeugen.
  13. 13. Werkzeug zum Mikro-Schweißen mittels Joule'scher Wärme zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüehe 9 bis 12 mit zwei Zuleitungsklemmen (41) für elektrischen Strom auf einer Seite des Werkzeuges und mit einer Heizleiste (42) , welche aus mindestens einem länglichen Leistenelement geformt ist, welches eine im allgemeinen ebene Schweißfläche aufweist und welches die entsprechenden Enden von zwei elektrisch leitenden Flanschen (43) verbindet, die ihrerseits mit den Zuführungsklemmen leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißseite (45) des
    Π ■' 0 1 8 / 0 B 7 9
    ORIGINAL INSPECTED
    4 2942^44
    Leistenelementes (42 a, 42 b) Schweißfortsätze (Stempel 39) aufweist.
  14. 14. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Flansche (43 a, 4 3 b) einen größeren Querschnitt aufweisen als die Leistenelemente (42 a, 42 b) und daß das Werkzeug (40) Mittel enthält zum selektiven Vergrößern des elektrischen Widerstandes in den Verbindungsbereichen zwischen dem Leistenelement (42 a 42 b) und den Flanschen (43 a, 43 b) derart, daß der Wäremverlust im Verbindungsbereich vom Leistenelement (42 a, 42 b) und Flansch (43 a, 43 b) kompensiert und daher die Temperatur der Schweißfläche (54) des Leistenelementes über seine ganze Länge im wesentlichen konstant gehalten wird.
  15. 15. Werkzeug nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Leistenelemente (42 a, 42 b) vorgesehen sind, welche in ihrem Mittelteil durch eine leitende Brücke (47) verbunden sind.
  16. 16. Werkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (47) Meßglieder zum Bestimmen der Temperatur der Leistenelemente enthält.
    3 0 0 18/0879
    ORIGINAL INSPECTED
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0403992A2 (de) * 1989-06-19 1990-12-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Chip-Trägergehäuse und Verfahren zur Herstellung

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH639306A5 (fr) * 1980-12-19 1983-11-15 Far Fab Assortiments Reunies Outil de soudage.
FR2584235B1 (fr) * 1985-06-26 1988-04-22 Bull Sa Procede de montage d'un circuit integre sur un support, dispositif en resultant et son application a une carte a microcircuits electroniques
KR880001031A (ko) * 1986-06-19 1988-03-31 원본미기재 테이프 본딩용 장치 및 그 방법
US5189507A (en) * 1986-12-17 1993-02-23 Raychem Corporation Interconnection of electronic components
US4955523A (en) * 1986-12-17 1990-09-11 Raychem Corporation Interconnection of electronic components
DE8711105U1 (de) * 1987-08-14 1987-11-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Leiterplatte für die Elektronik
JP2831970B2 (ja) * 1996-04-12 1998-12-02 山一電機株式会社 回路基板における層間接続方法
TWI451817B (zh) 2011-05-26 2014-09-01 豐田自動織機股份有限公司 配線板及配線板的製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5316602Y2 (de) * 1974-01-25 1978-05-02
US3977074A (en) * 1975-02-06 1976-08-31 General Motors Corporation Double sided printed circuit board and method for making same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0403992A2 (de) * 1989-06-19 1990-12-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Chip-Trägergehäuse und Verfahren zur Herstellung
EP0403992A3 (de) * 1989-06-19 1992-12-30 E.I. Du Pont De Nemours And Company Chip-Trägergehäuse und Verfahren zur Herstellung

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