DE4125018A1 - Elektrische verbindung, insbesondere durchkontaktierung bei einer leiterplatte - Google Patents
Elektrische verbindung, insbesondere durchkontaktierung bei einer leiterplatteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung,
insbesondere Durchkontaktierung, von mindestens
zwei leitenden Schichten, insbesondere Leiterbahnen
oder dergleichen von Leiterplatten, vorzugsweise
bei Mehrlagen-Leiterplatten (Multilayer), welche
Verbindung von einem quer zu den Schichten verlau
fenden, diese kontaktierenden, elektrischen Verbin
dungsweg gebildet ist.
In vielen Bereichen der Elektrotechnik werden Lei
terplatten eingesetzt, die mit elektrischen/elek
tronischen Bauelementen bestückt werden. Kom
plizierte und komplexe Leitungsführungen erfordern
es, daß die Leiterplatten beidseitig mit Leiter
bahnen bildenden Schichten oder aber auch mit einer
Vielzahl derartiger Schichten (Multilayer) versehen
sind. Eine Mehrlagen-Leiterplatte weist auf ihrer
Ober- und Unterseite und auch im Innern leitende
Schichten (Leiterbahnen) auf, die untereinander
elektrisch isoliert sind. Insbesondere liegen diese
einzelnen Schichten in voneinander beabstandeten,
parallelen Ebenen. Aufgrund einer damit möglichen
Mehrebenenverdrahtung läßt sich eine hohe Packungs
dichte erzielen. Durch die verschiedenen Leiter
ebenen (Schichten) lassen sich die einzelnen
Leiterzüge (Leiterbahnen) auf die entsprechenden
einzelnen Ebenen aufteilen. Bekannt ist es, sie
über metallisierte Löcher leitend zu verbinden. Man
spricht hierbei von sogenannten "Durchkontaktie
rungen". Zur Erstellung einer derartigen Durchkon
taktierung ist es erforderlich, zunächst eine Boh
rung oder dergleichen in die Leiterplatte einzu
bringen, die die miteinander zu verbindenden lei
tenden Schichten durchsetzt. In einem weiteren Ver
fahrensschritt werden auf elektrochemischem Wege
die Bohrungswandungen metallisiert, so daß ein Ver
bindungsweg zwischen den Schichten geschaffen wird.
Die so erstellte elektrische Verbindung erfordert
daher ein aufwendiges Herstellungsverfahren, insbe
sondere bringt der Einsatz der "Chemie" zum Me
tallisieren der Bohrungen die bekannten Umwelt-Ent
sorgungsprobleme mit sich. Ferner erfordern die
Bohrungen einen relativ großen Mindestdurchmesser,
um eine einwandfreie Metallisierung zu erzielen, so
daß hierfür ein entsprechender Raum eingenommen
wird, der die Abmessungen einer elektronischen
Schaltungseinheit wesentlich mitbestimmt. Bei heu
tigen komplexen elektronischen Schaltungen nimmt
der Raum für die Durchkontaktierungen Größenord
nungen ein, die den Platzbedarf für das eigentliche
Anschließen der elektrischen/elektronischen Bau
elemente überschreitet. Die Bauelemente sind vor
zugsweise als sogenannte SMD-Bauteile (surface
mounted device) ausgebildet, das heißt, sie werden
vorzugsweise jeweils mit ihrem Gehäuse auf der
Ober- bzw. Unterseite der Leiterplatte derart ge
klebt, daß ihre Anschlüsse auf entsprechenden Löt
anschlüssen der Leiterbahnen aufliegen. Ist die
Leiterplatte vollständig bestückt, so passiert sie
ein Lötbad, durch das die Anschlüsse mit den Lötan
schlüssen elektrisch verbunden werden. Die Verbin
dung zwischen den einzelnen Schichten (Leiterbah
nen) wird von den erwähnten Durchkontaktierungen
vorgenommen, wobei diese Durchkontaktierungen als
die Leiterplatte durchsetzende, metallisierte
Durchbrüche oder aber auch als metallisierte Sack
löcher ausgebildet sein können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
elektrische Verbindung zwischen mindestens zwei
leitenden Schichten zu schaffen, die einfach her
stellbar ist, nur einen sehr geringen Raumbedarf
hat und überdies zur Erstellung keine Metallisie
rung erfordert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Verbindungsweg von einem separat herge
stellten und dann in die Leiterplatte eingebrach
ten, leitenden Verbindungsteil gebildet wird, das
mit den Schichten verschweißt ist. Damit wird also
die elektrische Verbindung - im Gegensatz zum Stand
der Technik - nicht an der Leiterplatte durch einen
chemischen Prozeß erzeugt, sondern es wird ein vor
zugsweise aus Metall bestehendes, leitendes Verbin
dungsteil verwendet, das bereits als fertiges Bau
teil vorliegt, bevor es bei der Leiterplatte zur
Bildung der Durchkontaktierung eingesetzt wird. Das
erfindungsgemäße Verbindungsteil kann sehr kleine
Querschnittsabmessungen aufweisen, die lediglich
die Strombelastung aushalten muß. Besonders große
Abmessungen, wie sie bei den metallisierten Löchern
im Stand der Technik für das einwandfreie Galvani
sieren notwendig sind, entfallen daher. Um das Ver
bindungsteil sicher mit den einzelnen Schichten
(Leiterbahnen) zu kontaktieren, wird es mit diesen,
vorzugsweise ohne Zuführung von Zusatzmaterial,
verschweißt. Eine Schweißverbindung hat ausgezeich
nete elektrische Eigenschaften und ist auch mech
anisch hoch belastbar. Die mechanische Belastbar
keit ist sogar derart groß, daß die einzelnen Lagen
von Multilayer-Leiterplatten mittels der erfin
dungsgemäßen Verbindungsteile zusammengehalten wer
den können, so daß das bisher übliche Verkleben
entfallen kann. Sofern auf das Verkleben nicht ver
zichtet wird, bieten die einzelnen Verbindungsteile
einen zusätzlichen mechanischen zusammenhalt. Wenn
hochbelastbare Stromverbindungen hergestellt werden
müssen, ist es auf einfache Weise möglich, mehrere
Verbindungsteile parallel zueinander vorzusehen,
die die gleichen Schichten miteinander verbinden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorge
sehen, daß die Schweißverbindung mittels Ultra
schall erzeugt ist. Hierzu wird das Verbindungsteil
in die Leiterplatte in eine Stellung eingebracht,
in der es mit den zu verbindenden leitenden Schich
tung in Berührung steht. Anschließend wird dann mit
einer Ultraschallquelle der Berührungsbereich zwi
schen dem Verbindungsteil und den leitenden Schich
ten verschweißt.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Schweiß
verbindung mittels Laserenergie zu erzeugen. Dies
ist allerdings nur auf der Ober- und der Unterseite
der Leiterplatte möglich, da der Laserstrahl nicht
in das Innere der Leiterplatte ohne deren Beschädi
gung eindringen kann. Allerdings ist es möglich,
eine Mehrlagen-Leiterplatte sukzessive aufzubauen,
das heißt, zunächst nur den inneren Bereich (innere
Lagen) der Leiterplatte zu erstellen, wobei die in
neren Lagen mit lasergeschweißten Verbindungsteilen
versehen werden. Hierauf werden dann zusätzliche,
weiter außen liegende Lagen aufgebracht, wobei
stets die Verschweißung der Verbindungsteile mit
Laserenergie erfolgt.
Besonders vorteilhaft ist es, die Schweißverbindung
mittels Kaltschweißung aufgrund von Druck- und/oder
Bewegungsenergie zu erzeugen. Bevorzugt wird hier
für die Druck- und/oder Bewegungsenergie des Ver
bindungsteils herangezogen. Das Verbindungsteil
wird also relativ zu den einzelnen leitenden
Schichten derart bewegt oder durch Druck beauf
schlagt, daß die Werkstoffe des Verbindungsteils
und der leitenden Schichten vorzugsweise bei Raum
temperatur ohne weitere Wärmezufuhr miteinander
verschweißen.
Insbesondere ist vorgesehen, daß das Verbindungs
teil in einem quer zu den Ebenen der Schichten ver
laufenden Verbindungskanal eingebracht wird. Bei
einem derartigen Verbindungskanal kann es sich um
einen Durchbruch handeln, der die Leiterplatte
durchsetzt oder es wird nur ein Teilabschnitt der
Dicke der Leiterplatte durchsetzt. Sofern dieser
Teilabschnitt mit einem Ende in der Ober- bzw. Un
terseite der Leiterplatte mündet, handelt es sich
um ein "Sackloch".
Alternativ ist es jedoch auch möglich, auf die Aus
bildung eines Verbindungskanals vor dem Einbringen
des Verbindungsteils in die Leiterplatte zu ver
zichten, wenn das Verbindungsteil in die Leiter
platte eingeschossen wird. Hierzu wird das Verbin
dungsteil mit einer derart großen Energie in Rich
tung auf die Leiterplatte bewegt, daß es ein ge
wünschtes Maß eindringt und dabei die miteinander
zu verbindenden leitenden Schichten durchdringt,
wobei die Bewegungsenergie nicht nur das Eindringen
in die Leiterplatte bewirkt, sondern auch gleich
zeitig die Erstellung der Schweißverbindungen, ins
besondere durch Kalt-Preßschweißen, herbeiführt. Es
ist jedoch auch möglich, das Verbindungsteil ledig
lich einzuschießen und die Verschweißung dann mit
tels Ultraschall oder Laser vorzunehmen.
Vorteilhaft ist es, wenn das Verbindungsteil ein
massives Teil ist. Insbesondere ist vorgesehen, daß
es einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das
Verbindungsteil kann vorzugsweise als kreiszylin
drisches Teil ausgebildet sein. Es ist sogar mög
lich, daß Verbindungsteil von einer Vorratsrolle,
ähnlich einer Drahtrolle, abzulängen und dann der
Leiterplatte zuzuführen.
Für eine sichere elektrische Verbindung ist es vor
teilhaft, wenn das Verbindungsteil länger als der
Abstand der zu verbindenden Schichten ist. Hier
durch besteht ein gewisser Überstand, der eine ein
wandfreie Ausbildung der Schweißverbindung garan
tiert.
Das in die Leiterplatte eingebrachte und mit den
leitenden Schichten verschweißte Verbindungsteil
kann eine derartige Länge aufweisen, daß es über
die Unter- bzw. Oberseite der Leiterplatte hinaus
ragt. In einem solchen Falle ist es möglich, daß
das überstehende Ende mit einem Laser abgeschnitten
wird.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß die eine
Schicht von einem Substrat eines elektrischen/elektro
nischen Bauteils und die andere Schicht von
einer Leiterbahn der Leiterplatte gebildet ist.
Hierdurch lassen sich elektronische Bauteile (z. B.
IC's) auf einfache Weise anschließen und auch me
chanisch halten.
Nach einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen,
daß die eine Schicht von einem Substrat eines elek
trischen/elektronischen Bauteils und die andere
Schicht ebenfalls von einem Substrat eines anderen
elektrischen/elektronischen Bauteils gebildet ist.
Mittels des Verbindungsteils können hierdurch zum
Beispiel mehrere IC's miteinander verbunden werden.
Es wird damit die Bildung von zweidimensionalen
IC's möglich.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand
eines Ausführungsbeispiels. Es zeigt
Fig. 1 ein Querschnitt durch eine mit ver
schweißten Verbindungsteilen versehene
Mehrlagen-Leiterplatte,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Anschlußbe
reich eines elektronischen Bauteils an
einer Leiterplatte,
Fig. 3 den Anschluß eines Substrats eines elek
tronischen Bauteils an einer Leiter
platte,
Fig. 4 einen Verbindungskanal durch die Leiter
platte im Längsschnitt,
Fig. 5 eine weitere elektrische, noch nicht fer
tiggestellte Verbindung und
Fig. 6 die fertige elektrische Verbindung gemäß
Fig. 5.
Die Fig. 1 zeigt einen Abschnitt einer Mehrlagen-Leiter
platte 1, die insgesamt zehn elektrisch lei
tende Schichten 2 aufweist, die in voneinander be
abstandeten, parallelen Ebenen angeordnet sind. Die
Schichten 2 bilden Leiterbahnen 3 aus. Zwischen den
einzelnen Schichten 2 liegen elektrisch isolierende
Zwischenschichten 4.
Bestimmte Schichten 2 sind mittels Durchkontaktie
rungen 5 elektrisch miteinander verbunden. Hierzu
ist der Verbindungsweg jeder Durchkontaktierung 5
vor einem Verbindungsteil 6 gebildet, das aus elek
trisch leitendem Material besteht. Vorzugsweise
weist jedes Verbindungsteil 6 eine kreiszylindri
sche Form auf.
Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung wird
zunächst zwischen z. B. zwei zu kontaktierenden
Schichten 2 ein Verbindungskanal 7 hergestellt, was
vorzugsweise mittels eines Plasma-, Elektronen- oder
Laserstrahls erfolgt. In diesen Verbindungs
kanal 7 wird dann das Verbindungsteil 6 eingebracht
und mit den zu kontaktierenden Schichten 2 ver
schweißt. Die Schweißung kann mittels Ultraschall,
Laserenergie (sofern von außen zugänglich) oder be
vorzugt mittels Kaltverschweißung aufgrund von
Druck- und/oder Bewegungsenergie erfolgen. Wird die
Kaltverschweißung durchgeführt, so wird das Verbin
dungsteil um seine Längsachse in Rotation mit sehr
hoher Drehzahl versetzt und dann in den Verbin
dungskanal 7 eingedrückt. Die vorhandene Rotations
energie wird als Bewegungsenergie zur Erstellung
der Schweißverbindungen verwendet. Die Rotation des
Verbindungsteils 7 wird mittels elektromagnetischer
Felder erzeugt, das heißt, das Verbindungsteil 6
wird quasi im frei schwebenden Zustand in den Ver
bindungskanal 7 der Leiterplatte 1 eingebracht.
Hierdurch lassen sich extrem hohe Drehzahlen er
zielen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß
dem Verbindungsteil 6 die notwendige Bewegungsener
gie, insbesondere Rotationsenergie, mittels einer
mechanischen Vorrichtung vermittelt wird.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, das Verbin
dungsteil 6 in die Leiterplatte 1 derart einzu
schießen, daß es die einzelnen Schichten 2 durch
dringt und aufgrund der Aufprallenergie mit den
Schichten 2 verschweißt. In einem solchen Falle ist
es also nicht notwendig, zuvor Verbindungskanäle 7
in die Leiterplatte 1 einzubringen.
Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Verbin
dungsteile 6 unterschiedliche Längen aufweisen kön
nen, um entsprechende Anzahlen von Schichten 2 mit
einander zu verbinden. Verbindungsteile 6, die in
nerhalb der Leiterplatte 1 angeordnet sind, werden
entweder durch einen entsprechenden Verbindungs
kanal 7 eingeführt, der in der Ober- bzw. Unter
seite der Leiterplatte 1 mündet oder bis in die
entsprechende Tiefe in die Leiterplatte 1 einge
schossen. Es ist jedoch auch möglich, die Leiter
platte von innen nach außen lagenweise aufzubauen
und dabei die einzelnen Schichten 2 mittels ent
sprechend langer Verbindungsteile 6 miteinander zu
verbinden. Dies hat den Vorteil, daß keine Ein
schußkanäle bzw. Verbindungskanäle 6 nach außen
führen.
Gemäß der Fig. 2 ist es mit den Verbindungsteilen
auch möglich, einen Anschluß 8 (Anschlußfuß) eines
elektronischen Bauteils 9 mit mindestens einer
Schicht 2 einer Leiterplatte 1 zu verbinden. Hierzu
wird entweder zunächst ein Verbindungskanal 7 ge
bildet, der den Anschluß 8 und die Schicht 2 durch
setzt und dann das Verbindungsteil 6 mit entspre
chender Energie eingebracht, so daß es mit dem An
schluß 8 und der Schicht 2 verschweißt. Es ist da
bei möglich, daß der Verbindungskanal 7 derart lang
ist, daß er mehrere Schichten 2 miteinander verbin
det und daß auch das Verbindungsteil 6 eine ent
sprechende Länge aufweist, so daß nicht nur eine
Schicht 2 mit dem Anschluß 8, sondern mehrere
Schichten 2 mit dem Verbindungsteil 6 verbunden
werden. Dies ist in der Fig. 2 gestrichelt darge
stellt. Die Schweißung kann alternativ auch mittels
Laser oder Ultraschall erfolgen.
Selbstverständlich ist es auch möglich, ohne Aus
bildung eines Verbindungskanals 7 den Anschluß 8
mittels eines Verbindungsteils 6 mit einer oder
mehreren Schichten 2 zu verbinden, indem das Ver
bindungsteil 6 durch den Anschluß 8 und die Schicht
2 bzw. mehrere Schichten 2 und Zwischenschichten 4
hindurchgeschossen wird.
Gemäß Fig. 3 ist es auch möglich, ein Substrat 10
bzw. bestimmte aktive Bereiche 11 des Substrats 10
eines elektronischen Bauteils 9 direkt mittels ei
nes Verbindungsteils 6 mit einer oder mehreren
Schichten 2 einer Leiterplatte 1 zu verbinden.
Hierzu wird das Verbindungsteil 6 sowohl mit dem
aktiven Bereich 11 des Substrats 10 als auch den
Schichten 2 verschweißt. Dieses Verschweißen kann
mittels Ultraschall, Laserenergie oder - bei einer
Kaltverschweißung - aufgrund von Bewegungsenergie
erfolgen. Auch hier besteht die Möglichkeit, das
Verbindungsteil 6 in einen Verbindungskanal 7 ein
zubringen oder aber das Verbindungsteil 6 einzu
schießen.
Aufgrund der Erfindung ist die Herstellung einer
elektrischen Verbindung mit einem oder mehreren
Leiterplattenlagen möglich. Als Verbindungsteil
kommt vorzugsweise ein massives, leitendes Teil zum
Einsatz. Dies kann bevorzugt eine kreiszylindrische
Form aufweisen. Vorzugsweise ist es möglich, dies
von einer Vorratsrolle - wie ein Drahtstück - abzu
längen. Bevorzugt ist es auch möglich, Verbindungs
teile mit konischer Querschnittsform einzusetzen.
Sofern das Verbindungsteil 6 in einen Verbin
dungskanal 7 der Leiterplatte 1 eingebracht wird,
wird zur Herstellung des Verbindungskanals 7 ein
Plasma-, Elektronen- oder Laserstrahl eingesetzt.
Alternativ oder zusätzlich ist auch ein Ionenbe
schuß möglich. Der entsprechende Strahl kann mit
tels veränderbarer Fokussierung und/oder variabler
Pulslänge derart gesteuert werden, daß es zur Ka
nalbildung und/oder - gemäß Fig. 4 - zu unter
schiedlichen Durchmessern des Verbindungskanals 7
kommt. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Verbin
dungskanal 7 im Bereich der Schichten 2 einen klei
neren Durchmesser als in den übrigen Bereich 12
aufweist. Dies hat den Vorteil, daß bei der Rota
tions-Schweißung das Verbindungsteil 6 nur an den
Schichten 2 anliegt und insofern von den Zwischen
schichten 4 nicht unnötig abgebremst wird. Die ver
schiedene Aufweitung in den Bereichen der Zwischen
schichten 4 kann vorzugsweise auch mittels Ionenbe
schuß vorgenommen werden. Mittels der erwähnten
veränderbaren Fokussierung und/oder der veränder
baren Pulszeit beim Pulsen des entsprechenden
Strahls läßt sich ferner auch die Eindringtiefe,
das heißt die Tiefe des Verbindungskanals 7 in der
Leiterplatte 1, bestimmen.
Ferner ist es möglich, den Querschnitt eines Ver
bindungskanals 7 und/oder eines Verbindungsteils 6
nicht kreiszylindrisch, sondern zum Beispiel ko
nisch auszubilden.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Verbindung läßt sich
auf kleinstem Raum eine Durchkontaktierung herstel
len, die nicht den Einsatz der Chemie wie bei den
bekannten Lochmetallisierungen des Standes der
Technik erfordert.
Vorzugsweise werden die Verbindungsteile mit einer
Art "Kanone" in die Leiterplatte eingebracht bzw.
eingeschossen. Es ist dabei möglich, sie aufgrund
von elektromagnetischen Feldern in Rotation zu ver
setzen. Eine derartige Kanone kann jeweils eine be
stimmte Fläche der Leiterplatte abdecken, das
heißt, diese Fläche kann mit Verbindungsteilen ver
sehen werden. Die Einbring-Bewegungsbahn des Ver
bindungsteils wird mittels elektromagnetischer
und/oder elektrostatischer Felder derart beein
flußt, daß eine Auslenkung stattfindet, so daß auch
die Randbereiche dieser Fläche erreicht werden kön
nen. Dies hat den Vorteil, daß die "Kanone" nicht
kontinuierlich, sondern nur rasterweise über die
Leiterplatte bewegt werden muß.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere elektrische
Verbindung bei einer mehrlagigen Leiterplatte 1.
Dargestellt ist eine doppelseitig beschichtete Lei
terplatte; die elektrische Verbindung kann jedoch
auch bei einer mehr als zwei leitende Schichten 2
aufweisenden Leiterplatte entsprechend realisiert
werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die außen
liegende leitende Schicht 2 (z. B. Kupferschicht)
mit Laserlicht 15 oder mittels Wärme derart beauf
schlagt wird, daß sich ein Durchbruch 16 bildet.
Dabei wird die Energie so eingestellt, daß nur die
obere Schicht 2, nicht jedoch die folgende Schicht
2 aufschmilzt und ferner die zwischen den beiden
Schichten 2 liegende Isolierschicht 17 in einem Be
reich 18 verdampft, der größer als die Quer
schnittsabmessung des Durchbruchs 16 ist. Insofern
wird die Isolierschicht 17 in einem trichterförmi
gen bzw. trapezförmigen Bereich entfernt, wobei ein
freistehender, benachbart zum Durchbruch 16 liegen
der Teil 19 der außenliegenden Schicht 2 brücken
ähnlich stehen bleibt. Diese Brückenbereiche
werden dann mechanisch derart in Richtung auf die
weitere Schicht 2 gebogen, daß sie dort anliegen.
Mittels entsprechend gerichteten Laserlichts 15
oder einer anderen Wärmebehandlung werden dann die
Endbereiche 20 des Teils 19 mit der im Innern
liegenden Schicht 2 verschweißt (Schweißstellen
21). Hierdurch wird auf besonders einfache Weise
ein elektrischer Verbindungsweg zwischen den beiden
Schichten 2 geschaffen.
Claims (29)
1. Elektrische Verbindung, insbesondere Durchkon
taktierung, von zumindest zwei leitenden Schichten,
insbesondere Leiterbahnen oder dergleichen von Lei
terplatten, vorzugsweise von Mehrlagen-Leiterplat
ten (Multilayer), welche Verbindung von einem quer
zu den Schichten verlaufenden, diese kontaktieren
den, elektrischen Verbindungsweg gebildet ist, da
durch gekennzeichnet, daß der Verbindungsweg von
einem separat hergestellten und dann in die Leiter
platte (1) eingebrachten, leitenden Verbindungsteil
(6) gebildet wird, das mit den Schichten (2) ver
schweißt ist.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Schweißverbindung mittels Ultraschall
erzeugt ist.
3. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbin
dung mittels Laserenergie erzeugt ist.
4. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbin
dung mittels Kaltverschweißung aufgrund von Druck- und/oder
Bewegungsenergie erzeugt ist.
5. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbin
dung mittels Kaltverschweißung aufgrund von Druck- und/oder
Bewegungsenergie das Verbindungsteil (6)
erzeugt ist.
6. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs
teil in einem quer zu den Ebenen der Schichten (2)
verlaufenden Verbindungskanal (7) eingebracht ist.
7. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs
teil (6) in die Leiterplatte (1) eingeschossen ist.
8. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs
teil (6) ein massives Teil ist.
9. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs
teil (6) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
10. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbin
dungsteil (6) ein kreiszylindrisches Teil ist.
11. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbin
dungsteil (6) länger als der Abstand der zu verbin
denden Schichten (2) ist.
12. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten
(2) von Leiterbahnen (3) der Leiterplatte (1) ge
bildet sind.
13. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine
Schicht (2) von einem Anschluß (8) eines elektri
schen Bauteils (9) und die andere Schicht (2) von
einer Leiterbahn (3) der Leiterplatte (1) gebildet
ist.
14. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine
Schicht (2) von einem Substrat (10) eines elektri
schen/elektronischen Bauteils (9) und die andere
Schicht (2) von einer Leiterbahn (3) der Leiter
platte (1) gebildet ist.
15. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine
Schicht von einem Substrat eines elektrischen/elek
tronischen Bauteils und die andere Schicht
ebenfalls von einem Substrat eines anderen elektri
schen/elektronischen Bauteils gebildet ist.
16. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbin
dungskanal (7) im Bereich der Schichten (2) einen
kleineren Durchmesser als im übrigen Bereich (Zwi
schenschichten 4) aufweist.
17. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbin
dungsteil (6) und/oder der Verbindungskanal (7) ko
nisch ausgebildet ist.
18. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbin
dungsteil (6) rechtwinklig zu den Ebenen der
Schichten (2) verläuft.
19. Verbindung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbin
dungsteil (6) schräg zu den Ebenen der Schichten
(2) verläuft.
20. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen
Verbindung, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zur Her
stellung einer Durchkontaktierung, von mindestens
zwei elektrisch leitenden Schichten, insbesondere
Leiterbahnen oder dergleichen von Leiterplatten,
vorzugsweise von Mehrlagen-Leiterplatten (Multi
layer), welche Verbindung von einem quer zu den
Schichten verlaufenden, diese kontaktierenden,
elektrischen Verbindungsweg gebildet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verbindungsweg von einem
separat hergestellten und dann in die Leiterplatte
eingebrachten elektrischen Verbindungsteil gebildet
wird, das mit den Schichten verschweißt wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungs
kanal (7) mittels Plasmastrahl, Elektronenstrahl
oder Laserstrahl hergestellt wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Plasma-, Elek
tronen- oder Laserstrahl eine veränderbare Fokus
sierung und/oder eine Pulsung mit veränderbarer
Pulszeit aufweist.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des
Verbindungskanals (7) und/oder die Mantelfläche des
Verbindungsteils (6) einer Ionenbeschußbehandlung
unterzogen wird.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs
teil (6) um seine Längsachse in Rotation versetzt
wird und dann in die Leiterplatte (1) eingebracht
wird.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsener
gie als Bewegungsenergie zur Herstellung der
Schweißverbindung verwendet wird.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation des
Verbindungsteils (6) mittels elektromagnetischer
Felder erzeugt wird.
27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen des
in Rotation befindlichen Verbindungsteils (6) mit
tels elektromagnetischer Felder erzeugt wird.
28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbring-Be
wegungsbahn des Verbindungsteils (6) in die Leiter
platte (1) mittels elektromagnetischer und/oder
elektrostatischer Felder beeinflußbar ist.
29. Elektrische Verbindung, insbesondere Durchkon
taktierung, von zumindest zwei leitenden Schichten,
insbesondere Leiterbahnen oder dergleichen von Lei
terplatten, vorzugsweise von Mehrlagen-Leiterplat
ten (Multilayer), welche Verbindung von einem quer
zu den Schichten verlaufenden, diese kontaktieren
den, elektrischen Verbindungsweg gebildet ist, ins
besondere nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in eine
der Schichten (2) mittels Wärmeeinwirkung, insbe
sondere Lasereinsatzes, ein Durchbruch (16) derart
eingebracht wird, daß die zwischen den Schichten
(2) liegende Isolierschicht (17) in einem Bereich
(18) verdampft, der größer als die Querschnittsab
messung des Durchbruchs (16) ist, daß der so gebil
dete, freistehende, benachbart zum Durchbruch (16)
liegende Teil (19) der Schicht (2) mechanisch bis
auf die weitere Schicht (2) gebogen und dort mit
der weiteren Schicht (2) zur Bildung des Verbin
dungswegs, insbesondere mittels Laser, verschweißt
wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914125018 DE4125018A1 (de) | 1991-07-27 | 1991-07-27 | Elektrische verbindung, insbesondere durchkontaktierung bei einer leiterplatte |
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DE19914125018 DE4125018A1 (de) | 1991-07-27 | 1991-07-27 | Elektrische verbindung, insbesondere durchkontaktierung bei einer leiterplatte |
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