WO2015067792A1 - Lead frame and use thereof - Google Patents

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WO2015067792A1
WO2015067792A1 PCT/EP2014/074117 EP2014074117W WO2015067792A1 WO 2015067792 A1 WO2015067792 A1 WO 2015067792A1 EP 2014074117 W EP2014074117 W EP 2014074117W WO 2015067792 A1 WO2015067792 A1 WO 2015067792A1
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leadframe
electrical circuit
electrical connection
contacting
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Nikolaus Taschner
Bernhard Schuch
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Conti Temic Microelectronic Gmbh
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    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires

Definitions

  • the invention relates to a leadframe for contacting an electrical circuit and its use.
  • a leadframe is understood to mean an electrically conductive carrier structure for an integrated circuit or semiconductor chip for its electrical connection to an electrical circuit, which is usually arranged on a printed circuit board.
  • Leadframes are manufactured, for example, as punched grid from aluminum roll-plated copper strips, which are thermally treated. Initially, aluminum strips are rolled onto copper strips. Other functional layers, for example tin and / or silver layers, are generally applied to the copper strips only after the roll cladding. An aluminum roll cladding allows reliable bonding of a leadframe using aluminum bonding wire.
  • rolled plating also has disadvantages.
  • rolled claddings can only be applied in strips or webs over the rolled strip.
  • additionally applied layers such as, for example, galvanically deposited tin, have to maintain a minimum distance to the aluminum roll cladding, otherwise contamination of the bond zones will occur.
  • Due to the application process of roll cladding also results, especially for large rolling stock, a high basic material price, the part price can be further increased due to design limitations due to unfavorable manufacturing benefits. Since usually the entire rolled strip is roll-laminated in the first step, the C0 2 balance by the thermal process is also unfavorable.
  • ENIG Electroless Nickel Immersion Gold, ie electroless nickel / brewing gold
  • DE 31 12 507 A1 discloses a system carrier, in particular for semiconductors, which is coated with galvano-aluminum.
  • the invention is based on the object of specifying an improved leadframe for contacting an electrical circuit. Furthermore, the invention is based on the object, an improved use of such a leadframe, in particular as part of a housing or subcomponent or
  • An inventive leadframe for contacting an electrical circuit has a metallic base body which has at least one contacting zone formed by a galvanic aluminum coating.
  • at least one contacting zone is formed for direct electrical connection to the electrical circuit
  • at least one contacting zone is formed for indirect electrical connection to the electrical circuit via at least one electrical connecting element.
  • Under a galvanic aluminum coating is understood to mean a coating with aluminum, which is produced by electrodeposition of the aluminum.
  • aluminum coatings enable simpler and more robust connections with bonding wires made of aluminum and prevent tarnishing of the coated contacting zones during thermal processes.
  • the high ductility of the aluminum layer is conducive to the quality of particular ultrasonic welding processes (for example for thin wire bonding, thick wire bonding or tape bonding) and is robust to forming and upstream mechanical and thermal production processes.
  • galvanic aluminum is characterized by its excellent corrosion resistance. This advantageously allows applications in corrosive environments, e.g. in salt water or aggressive gear oil.
  • galvanic aluminum coatings can be advantageously applied to a base body after punching and forming processes.
  • galvanic aluminum coatings can be made more flexible than, for example, aluminum roll claddings; In particular, large areas of the body can be selectively coated.
  • base bodies made of copper and base body made of other metals can be provided with galvanic aluminum coatings, such as base body made of stainless steel in case of increased risk of corrosion.
  • the same leadframe can advantageously be used both for logic and for power supply. be realized. Furthermore, these leadframes advantageously open up possibilities for miniaturization by using certain contacting zones for both direct and indirect electrical connection to the electrical circuit.
  • An embodiment of the invention provides that two opposite sides of the base body have at least one contacting zone.
  • a further embodiment of the invention provides at least one contacting zone, which rotates around a section of the base body.
  • contacting zones which circumscribe sections of the main body, enable the use of both sides of the sections for electrical contacting of the electrical circuit with the above-mentioned advantages in terms of flexibility and miniaturization.
  • a further embodiment of the abovementioned embodiment provides that at least one section of the main body which is circumscribed by a contacting zone becomes at least one executed ner direct electrical connection with the electrical circuit bent.
  • the curved design of sections of the base body which are circumscribed with contacting zones advantageously simplifies the direct electrical connection to the electrical circuit by using curved regions as small-area connection areas ("feet") for direct contacting of the electrical circuit.
  • a further embodiment of the invention provides that the base body is made of copper or a copper alloy, for example a copper-brass or a copper-bronze alloy, or steel, in particular stainless steel.
  • This embodiment utilizes that galvanic aluminum coatings can be applied to various metals. Copper and copper alloys are due to their good electrical conductivity as the material of the body. Steel, especially stainless steel, is preferably used as the base material if the leadframe is exposed to environmental influences such as an increased risk of corrosion, for example, the use of copper is unsuitable.
  • a further embodiment of the invention provides that at least one electrical connection element is designed as a bonding wire.
  • At least one indirect electrical connection can advantageously be realized by proven wire bonding.
  • At least one contacting zone is electrically connected directly to an electrical circuit and at least one contacting zone is indirectly via at least one electrical connection element electrically connected to the electrical circuit.
  • At least one contacting zone is electrically connected directly to the electrical circuit by means of welding, in particular by means of ultrasonic welding, soldering or gluing.
  • Welding in particular ultrasonic welding, soldering or gluing advantageously make possible a cohesive electrical connection of an aluminum layer to the electrical circuit and are therefore suitable for the direct electrical connection of a contacting zone with the electrical circuit.
  • aluminum bonding wire is preferably used as the electrical connecting element for the indirect electrical connection of a contacting zone with the electrical circuit.
  • Bonding wire made of aluminum is particularly advantageous for the indirect electrical connection of a contacting zone with the electrical circuit, since the contacting zone consists of an aluminum coating.
  • the invention provides for the use of a leadframe according to the invention in a control unit of a motor vehicle.
  • the leadframe is preferably formed as part of a housing of the control unit.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of an electrical circuit and a leadframe with a contacting zone, which is electrically connected to the electrical circuit indirectly via a bonding wire;
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of an electrical circuit and a leadframe with a contacting zone, which is electrically connected directly to the electrical circuit;
  • Figure 3 is a schematic plan view of an electrical circuit and a lead frame with Mulltechnikszonen, each of which is electrically connected via a bonding wire or directly to the electrical circuit, and
  • Figure 4 is a schematic plan view of an electrical circuit and a leadframe with a contacting zone, which is electrically connected both indirectly via a bonding wire and directly to the electrical circuit.
  • FIG. 1 shows a detail of a schematic sectional view of an electrical circuit 4 and a leadframe L for contacting the electrical circuit 4.
  • the leadframe L has a metallic base body 2 with a contacting zone 1.
  • the contacting zone 1 is formed by a galvanic aluminum coating, which encloses an edge region of the main body 2.
  • the contacting zone 1 is electrically connected via a bonding wire 3 to the electrical circuit 4 electrically.
  • FIG. 2 shows a detail of a schematic sectional representation of an electrical circuit 4 and a leadframe L with a contacting zone 1 which is connected directly to the electrical circuit 4.
  • the contacting zone 1 is formed by a galvanic aluminum coating, which encloses a bent edge region of the main body 2.
  • the contacting zone 1 is connected to the electrical circuit 4, for example by welding, in particular ultrasonic welding, or by soldering or gluing.
  • FIG. 3 shows a detail of a schematic plan view of an electrical circuit 4 and a leadframe L.
  • the leadframe L comprises contacting zones 1. 1, which are each formed like the contacting zone 1 shown in FIG. 2 and are electrically connected directly to an electrical circuit 4, and others Contacting 1.2, which are each formed as the contacting zone 1 shown in Figure 1 and are electrically connected via a bonding wire 3 to the electrical circuit 4 electrically.
  • FIG. 4 shows a detail of a schematic plan view of an electrical circuit 4 and a leadframe L with a contacting zone 1.1, which, like the contacting zone 1 shown in FIG. 2, directly as well as the contacting zone 1 shown in FIG. 1 indirectly via a bonding wire 3 with the electrical Circuit 4 is electrically connected. Also shown is a further contacting zone 1.2 which, like the contacting zone 1 illustrated in FIG. 1, is electrically connected to the electrical circuit 4 indirectly via a bonding wire 3.
  • the bonding wire 3 is designed, for example, as an aluminum thick-wire bond or aluminum thin-wire bonding
  • the base body 2 is designed, for example, as a stamped grid made of copper or steel, in particular stainless steel.

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Abstract

The invention relates to a lead frame (L) for contacting an electrical circuit (4), wherein the lead frame (L) comprises a main metallic body (2) and the metallic body (2) comprises at least one contacting zone (1, 1.1, 1.2) formed by a galvanic aluminium coating. At least one contacting zone (1, 1.1, 1.2) is designed for direct electrical connection to the electric circuit (4), and at least one contacting zone (1, 1.1, 1.2) is designed for indirect electrical connection to the electric circuit (4) via at least one electrical connection element. The invention also relates to the use of such a lead frame (L).

Description

B E S C H R E I B U N G  DESCRIPTION
Leadframe und dessen Verwendung Leadframe and its use
Die Erfindung betrifft einen Leadframe zur Kontaktierung einer elektrischen Schaltung und dessen Verwendung. The invention relates to a leadframe for contacting an electrical circuit and its use.
Unter einem Leadframe wird eine elektrisch leitfähige Trägerstruktur für einen integrierten Schaltkreis bzw. Halbleiterchip zu dessen elektrischer Verbindung mit einer elektrischen Schaltung, die üblicherweise auf einer Leiterplatte angeordnet ist, verstanden. Leadframes werden beispielsweise als Stanzgitter aus mit Aluminium walzplattierten Kupferbändern gefertigt, die thermisch nachbehandelt werden. Dabei werden zunächst Aluminiumstreifen auf Kupferbänder aufgewalzt. Weitere funktionale Schichten, beispielsweise Zinn- und/oder Silberschichten, werden in der Regel erst nach dem Walzplattieren auf die Kupferbänder aufgebracht. Eine Aluminiumwalzplattierung ermöglicht zuverlässiges Bonden eines Leadframe mittels Aluminiumbonddraht. A leadframe is understood to mean an electrically conductive carrier structure for an integrated circuit or semiconductor chip for its electrical connection to an electrical circuit, which is usually arranged on a printed circuit board. Leadframes are manufactured, for example, as punched grid from aluminum roll-plated copper strips, which are thermally treated. Initially, aluminum strips are rolled onto copper strips. Other functional layers, for example tin and / or silver layers, are generally applied to the copper strips only after the roll cladding. An aluminum roll cladding allows reliable bonding of a leadframe using aluminum bonding wire.
Allerdings haben derartige Walzplattierungen auch Nachteile. Zum Einen können Walzplattierungen nur in Steifen bzw. Bahnen über das Walzband aufgebracht werden. Außerdem müssen zusätzlich aufgebrachte Schichten, wie z.B. galvanisch abgeschiedenes Zinn, einen Mindestabstand zu der Aluminiumwalzplattierung einhalten, da es sonst zu Kontaminationen der Bondzonen kommt. Aufgrund des Aufbringungsprozesses der Walzplattierung ergibt sich ferner, speziell für große Walzbänder, ein hoher Materialgrundpreis, wobei der Teilepreis aufgrund von Einschränkungen beim Design zusätzlich durch ungünstige Fertigungsnutzen weiter erhöht werden kann. Da meist das gesamte Walzband im ersten Schritt walzplattiert wird, ist die C02 Bilanz durch den thermischen Prozess ebenfalls ungünstig. Bei komplizierten Geometrien, welche weitere Verbindungstechniken wie beispielsweise Laser- oder Widerstandsschweißen im Bereich der Stanzgitter erfordern, kann es beim Sourcing überdies zu deutlichen Einschränkungen kommen. Neben Walzplattierungen sind auch galvanische, so genannte ENIG- Beschichtungen (ENIG = Electroless Nickel Immersion Gold, d.h. stromlos Nickel/Sudgold) bekannt. Derartige Beschichtungen sind jedoch relativ hart und spröde und daher empfindlich gegen Stanz-Biege-Beanspruchungen, die z.B. Rissbildung und Nickeloxidbildung (so genanntes "Black Päd") verursachen können. However, such rolled plating also has disadvantages. On the one hand, rolled claddings can only be applied in strips or webs over the rolled strip. In addition, additionally applied layers, such as, for example, galvanically deposited tin, have to maintain a minimum distance to the aluminum roll cladding, otherwise contamination of the bond zones will occur. Due to the application process of roll cladding also results, especially for large rolling stock, a high basic material price, the part price can be further increased due to design limitations due to unfavorable manufacturing benefits. Since usually the entire rolled strip is roll-laminated in the first step, the C0 2 balance by the thermal process is also unfavorable. In the case of complicated geometries, which require further joining techniques such as laser or resistance welding in the area of stamped grids, there may also be significant restrictions on sourcing. In addition to roll cladding, galvanic so-called ENIG coatings (ENIG = Electroless Nickel Immersion Gold, ie electroless nickel / brewing gold) are also known. However, such coatings are relatively hard and brittle and therefore susceptible to punching-bending stresses, which can cause, for example, cracking and nickel oxide formation (so-called "Black Päd").
DE 31 12 507 A1 offenbart einen Systemträger, insbesondere für Halbleiter, der mit Galvano -Aluminium beschichtet ist. DE 31 12 507 A1 discloses a system carrier, in particular for semiconductors, which is coated with galvano-aluminum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Leadframe zur Kontaktierung einer elektrischen Schaltung anzugeben. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Verwendung eines derartigen Leadframe, insbesondere als Bestandteil eines Gehäuses oder Subkomponente bzw. The invention is based on the object of specifying an improved leadframe for contacting an electrical circuit. Furthermore, the invention is based on the object, an improved use of such a leadframe, in particular as part of a housing or subcomponent or
Umkontaktierungskomponente eines Steuergerätes, anzugeben. Umkontaktierungskomponente a control device to specify.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Leadframe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Verwendung durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst. The object is achieved with respect to the leadframe by the features of claim 1 and with respect to the use by the features of claim 7.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter anspräche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Ein erfindungsgemäßer Leadframe zur Kontaktierung einer elektrischen Schaltung weist einen metallischen Grundkörper auf, der wenigstens eine von einer galvanischen Aluminiumbeschichtung gebildete Kontaktierungszone aufweist. Dabei ist wenigstens eine Kontaktierungszone zu einer direkten elektrischen Verbindung mit der elektrischen Schaltung ausgebildet und wenigstens eine Kontaktierungszone ist zu einer indirekten elektrischen Verbindung mit der elektrischen Schaltung über wenigstens ein elektrisches Verbindungselement ausgebildet. Unter einer galvanischen Aluminiumbeschichtung wird dabei eine Beschichtung mit Aluminium verstanden, die durch galvanisches Abscheiden des Aluminiums erzeugt wird. An inventive leadframe for contacting an electrical circuit has a metallic base body which has at least one contacting zone formed by a galvanic aluminum coating. In this case, at least one contacting zone is formed for direct electrical connection to the electrical circuit, and at least one contacting zone is formed for indirect electrical connection to the electrical circuit via at least one electrical connecting element. Under a galvanic aluminum coating is understood to mean a coating with aluminum, which is produced by electrodeposition of the aluminum.
Gegenüber unbeschichteten Grundkörpern aus Kupfer ermöglichen Aluminium- beschichtungen einfachere und robustere Verbindungen mit Bonddrähten aus Aluminium und verhindern ein Anlaufen der beschichteten Kontaktierungszonen bei thermischen Prozessen. Die hohe Duktilität der Aluminiumschicht ist förderlich für die Qualität von insbesondere Ultraschallschweißprozessen (beispielsweise zum Dünndrahtbonden, Dickdrahtbonden oder Bändchenbonden) und ist robust gegenüber Umform- und vorgeschalteten mechanischen und thermischen Produktionsprozessen. Compared to uncoated copper main bodies, aluminum coatings enable simpler and more robust connections with bonding wires made of aluminum and prevent tarnishing of the coated contacting zones during thermal processes. The high ductility of the aluminum layer is conducive to the quality of particular ultrasonic welding processes (for example for thin wire bonding, thick wire bonding or tape bonding) and is robust to forming and upstream mechanical and thermal production processes.
Auch zeichnet sich galvanisches Aluminium durch seine exzellente Korrosionsbeständigkeit aus. Dies ermöglicht vorteilhaft Anwendungen in korrosiven Umgebungen, z.B. in Salzwasser oder aggressivem Getriebeöl. Also, galvanic aluminum is characterized by its excellent corrosion resistance. This advantageously allows applications in corrosive environments, e.g. in salt water or aggressive gear oil.
Durch galvanisches Abscheiden von Aluminium können ferner insbesondere auch um den Grundkörper umlaufende Aluminiumbeschichtungen hergestellt werden. Im Unterschied beispielsweise zu Aluminiumwalzplattierungen können galvanische Aluminiumbeschichtungen vorteilhaft auch nach Stanz- und Umformprozessen auf einen Grundkörper aufgebracht werden. Ferner können galvanische Aluminiumbeschichtungen flexibler als beispielsweise Aluminiumwalzplattierungen gestaltet werden; insbesondere können große Flächen des Grundkörpers selektiv beschichtet werden. Außerdem können neben Grundkörpern aus Kupfer auch Grundkörper aus anderen Metallen mit galvanischen Aluminiumbeschichtungen versehen werden, beispielsweise Grundkörper aus Edelstahl im Falle erhöhter Korrosionsgefahr. By electrodepositing aluminum, it is also possible, in particular, to produce aluminum coatings encircling the main body. In contrast, for example, to Aluminiumwalzplattierungen galvanic aluminum coatings can be advantageously applied to a base body after punching and forming processes. Furthermore, galvanic aluminum coatings can be made more flexible than, for example, aluminum roll claddings; In particular, large areas of the body can be selectively coated. In addition to base bodies made of copper and base body made of other metals can be provided with galvanic aluminum coatings, such as base body made of stainless steel in case of increased risk of corrosion.
Dadurch, dass die Leadframes Kontaktierungszonen sowohl zur direkten als auch zur indirekten elektrischen Verbindung mit einer elektrischen Schaltung aufweisen, können mit demselben Leadframe vorteilhaft sowohl Logik- als auch Leis- tungsschaltungen realisiert werden. Ferner eröffnen diese Leadframes vorteilhaft Möglichkeiten zur Miniaturisierung, indem bestimmte Kontaktierungszonen sowohl zur direkten als auch zur indirekten elektrischen Verbindung mit der elektrischen Schaltung verwendet werden. Because the leadframes have contact zones for both direct and indirect electrical connection to an electrical circuit, the same leadframe can advantageously be used both for logic and for power supply. be realized. Furthermore, these leadframes advantageously open up possibilities for miniaturization by using certain contacting zones for both direct and indirect electrical connection to the electrical circuit.
Speziell in Kombination mit Grundkörpern aus Kupfer können sich auch Vorteile bei Hochfrequenzanwendungen ergeben, da Aluminium nicht ferromagnetisch ist, beispielsweise im Unterschied zu Nickel bei Nickel-Gold-Beschichtungen bzw. ENIG-Beschichtungen. Especially in combination with main bodies made of copper, there may also be advantages in high-frequency applications, since aluminum is not ferromagnetic, for example unlike nickel in nickel-gold coatings or ENIG coatings.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwei sich gegenüberliegende Seiten des Grundkörpers wenigstens eine Kontaktierungszone aufweisen. An embodiment of the invention provides that two opposite sides of the base body have at least one contacting zone.
Bei dieser Ausgestaltung befinden sich also Kontaktierungszonen auf verschiedenen Seiten des Grundkörpers. Dies erhöht vorteilhaft die Flexibilität des Leadfra- me hinsichtlich der Möglichkeiten der elektrischen Verbindung mit elektrischen Schaltungen und der Miniaturisierung eines Leadframe. Insbesondere können beispielsweise direkte elektrische Verbindungen von Kontaktierungszonen mit der elektrischen Schaltung auf einer anderen Seite des Grundkörpers realisiert werden als indirekte elektrische Verbindungen. In this embodiment, so are Kontaktierungszonen on different sides of the body. This advantageously increases the flexibility of the lead frame in terms of the possibilities of the electrical connection to electrical circuits and the miniaturization of a leadframe. In particular, for example, direct electrical connections of contacting zones with the electrical circuit on another side of the main body can be realized as indirect electrical connections.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens eine Kontaktierungszone vor, die einen Abschnitt des Grundkörpers umläuft. A further embodiment of the invention provides at least one contacting zone, which rotates around a section of the base body.
Kontaktierungszonen, die Abschnitte des Grundkörpers umlaufen, ermöglichen insbesondere die Nutzung beider Seiten der Abschnitte zur elektrischen Kontak- tierung der elektrischen Schaltung mit den oben bereits genannten Vorteilen hinsichtlich der Flexibilität und Miniaturisierung. In particular, contacting zones, which circumscribe sections of the main body, enable the use of both sides of the sections for electrical contacting of the electrical circuit with the above-mentioned advantages in terms of flexibility and miniaturization.
Eine Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung sieht vor, dass wenigstens ein von einer Kontaktierungszone umlaufener Abschnitt des Grundkörpers zu ei- ner direkten elektrischen Verbindung mit der elektrischen Schaltung gebogen ausgeführt ist. A further embodiment of the abovementioned embodiment provides that at least one section of the main body which is circumscribed by a contacting zone becomes at least one executed ner direct electrical connection with the electrical circuit bent.
Die gebogene Ausführung von mit Kontaktierungszonen umlaufenen Abschnitten des Grundkörpers vereinfacht vorteilhaft die direkte elektrische Verbindung mit der elektrischen Schaltung, indem gebogene Bereiche als kleinflächige Verbindungsbereiche ("Füße") zur direkten Kontaktierung der elektrischen Schaltung verwendet werden. The curved design of sections of the base body which are circumscribed with contacting zones advantageously simplifies the direct electrical connection to the electrical circuit by using curved regions as small-area connection areas ("feet") for direct contacting of the electrical circuit.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, beispielsweise einer Kupfer-Messing- oder einer Kupfer-Bronze-Legierung, oder Stahl, insbesondere aus Edelstahl, gefertigt ist. A further embodiment of the invention provides that the base body is made of copper or a copper alloy, for example a copper-brass or a copper-bronze alloy, or steel, in particular stainless steel.
Diese Ausgestaltung nutzt aus, dass galvanische Aluminiumbeschichtungen auf verschiedenen Metallen aufgebracht werden können. Kupfer und Kupferlegierungen eignen sich aufgrund ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit als Material des Grundkörpers. Stahl, insbesondere Edelstahl, wird vorzugsweise als Grundkörpermaterial verwendet, wenn der Leadframe Umgebungseinflüssen wie einer erhöhten Korrosionsgefahr ausgesetzt ist, für die beispielsweise die Verwendung von Kupfer ungeeignet ist. This embodiment utilizes that galvanic aluminum coatings can be applied to various metals. Copper and copper alloys are due to their good electrical conductivity as the material of the body. Steel, especially stainless steel, is preferably used as the base material if the leadframe is exposed to environmental influences such as an increased risk of corrosion, for example, the use of copper is unsuitable.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein elektrisches Verbindungselement als ein Bonddraht ausgebildet ist. A further embodiment of the invention provides that at least one electrical connection element is designed as a bonding wire.
Dadurch kann wenigstens eine indirekte elektrische Verbindung vorteilhaft durch bewährtes Drahtbonden realisiert werden. As a result, at least one indirect electrical connection can advantageously be realized by proven wire bonding.
Bei einer erfindungsgemäßen Verwendung eines erfindungsgemäßen Leadframe wird wenigstens eine Kontaktierungszone direkt mit einer elektrischen Schaltung elektrisch verbunden und wenigstens eine Kontaktierungszone wird indirekt über wenigstens ein elektrisches Verbindungselement mit der elektrischen Schaltung elektrisch verbunden. In an inventive use of a leadframe according to the invention at least one contacting zone is electrically connected directly to an electrical circuit and at least one contacting zone is indirectly via at least one electrical connection element electrically connected to the electrical circuit.
Diese Verwendung ermöglicht den oben bereits genannten Vorteil, mit demselben Leadframe sowohl Logik- als auch Leistungsschaltungen zu realisieren. Ferner ermöglicht sie vorteilhaft Bauraum einzusparen, indem bestimmte Kontaktie- rungszonen sowohl zur direkten als auch zur indirekten elektrischen Verbindung mit der elektrischen Schaltung verwendet werden. This use allows the above-mentioned advantage to realize both logic and power circuits with the same leadframe. Furthermore, it advantageously allows space to be saved by using certain contacting zones for both direct and indirect electrical connection to the electrical circuit.
Vorzugsweise wird wenigstens eine Kontaktierungszone mittels Schweißen, insbesondere mittels Ultraschallschweißen, Löten oder Kleben direkt mit der elektrischen Schaltung elektrisch verbunden. Preferably, at least one contacting zone is electrically connected directly to the electrical circuit by means of welding, in particular by means of ultrasonic welding, soldering or gluing.
Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, Löten oder Kleben ermöglichen vorteilhaft eine stoffschlüssige elektrische Verbindung einer Aluminiumschicht mit der elektrischen Schaltung und eignen sich daher zur direkten elektrischen Verbindung einer Kontaktierungszone mit der elektrischen Schaltung. Welding, in particular ultrasonic welding, soldering or gluing advantageously make possible a cohesive electrical connection of an aluminum layer to the electrical circuit and are therefore suitable for the direct electrical connection of a contacting zone with the electrical circuit.
Ferner wird vorzugsweise Bonddraht aus Aluminium als elektrisches Verbindungselement zur indirekten elektrischen Verbindung einer Kontaktierungszone mit der elektrischen Schaltung verwendet. Furthermore, aluminum bonding wire is preferably used as the electrical connecting element for the indirect electrical connection of a contacting zone with the electrical circuit.
Bonddraht aus Aluminium eignet sich besonders vorteilhaft zur indirekten elektrischen Verbindung einer Kontaktierungszone mit der elektrischen Schaltung, da die Kontaktierungszone aus einer Aluminiumbeschichtung besteht. Bonding wire made of aluminum is particularly advantageous for the indirect electrical connection of a contacting zone with the electrical circuit, since the contacting zone consists of an aluminum coating.
Die Erfindung sieht insbesondere die Verwendung eines erfindungsgemäßen Leadframe in einem Steuergerät eines Kraftfahrzeuges vor. Dabei ist der Leadframe vorzugsweise als Teil eines Gehäuses des Steuergerätes ausgebildet. In particular, the invention provides for the use of a leadframe according to the invention in a control unit of a motor vehicle. In this case, the leadframe is preferably formed as part of a housing of the control unit.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen: Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings. Show:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung und eines Leadframe mit einer Kontaktierungszone, die indirekt über einen Bonddraht mit der elektrischen Schaltung elektrisch verbunden ist, FIG. 1 is a schematic sectional view of an electrical circuit and a leadframe with a contacting zone, which is electrically connected to the electrical circuit indirectly via a bonding wire;
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung und eines Leadframe mit einer Kontaktierungszone, die direkt mit der elektrischen Schaltung elektrisch verbunden ist, FIG. 2 is a schematic sectional view of an electrical circuit and a leadframe with a contacting zone, which is electrically connected directly to the electrical circuit;
Figur 3 eine schematische Draufsicht auf eine elektrische Schaltung und einen Leadframe mit Kontaktierungszonen, die jeweils indirekt über einen Bonddraht oder direkt mit der elektrischen Schaltung elektrisch verbunden sind, und Figure 3 is a schematic plan view of an electrical circuit and a lead frame with Kontaktierungszonen, each of which is electrically connected via a bonding wire or directly to the electrical circuit, and
Figur 4 eine schematische Draufsicht auf eine elektrische Schaltung und einen Leadframe mit einer Kontaktierungszone, die sowohl indirekt über einen Bonddraht als auch direkt mit der elektrischen Schaltung elektrisch verbunden ist. Figure 4 is a schematic plan view of an electrical circuit and a leadframe with a contacting zone, which is electrically connected both indirectly via a bonding wire and directly to the electrical circuit.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Figur 1 zeigt ausschnittsweise eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung 4 und eines Leadframe L zur Kontaktierung der elektrischen Schaltung 4. Der Leadframe L weist einen metallischen Grundkörper 2 mit einer Kontaktierungszone 1 auf. Die Kontaktierungszone 1 wird von einer galvanischen Aluminiumbeschichtung gebildet, die einen Randbereich des Grundkörpers 2 umhüllt. Die Kontaktierungszone 1 ist über einen Bonddraht 3 indirekt mit der elektrischen Schaltung 4 elektrisch verbunden. Figur 2 zeigt ausschnittsweise eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung 4 und eines Leadframe L mit einer Kontaktierungszone 1, die direkt mit der elektrischen Schaltung 4 verbunden ist. Die Kontaktierungszone 1 wird von einer galvanischen Aluminiumbeschichtung gebildet, die einen gebogen ausgeführten Randbereich des Grundkörpers 2 umhüllt. Die Kontaktierungszone 1 ist mit der elektrischen Schaltung 4 beispielsweise durch Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, oder durch Löten oder Kleben verbunden. 1 shows a detail of a schematic sectional view of an electrical circuit 4 and a leadframe L for contacting the electrical circuit 4. The leadframe L has a metallic base body 2 with a contacting zone 1. The contacting zone 1 is formed by a galvanic aluminum coating, which encloses an edge region of the main body 2. The contacting zone 1 is electrically connected via a bonding wire 3 to the electrical circuit 4 electrically. FIG. 2 shows a detail of a schematic sectional representation of an electrical circuit 4 and a leadframe L with a contacting zone 1 which is connected directly to the electrical circuit 4. The contacting zone 1 is formed by a galvanic aluminum coating, which encloses a bent edge region of the main body 2. The contacting zone 1 is connected to the electrical circuit 4, for example by welding, in particular ultrasonic welding, or by soldering or gluing.
Figur 3 zeigt ausschnittsweise eine schematische Draufsicht auf eine elektrische Schaltung 4 und einen Leadframe L. Der Leadframe L umfasst Kontaktierungszo- nen 1.1, die jeweils wie die in Figur 2 dargestellte Kontaktierungszone 1 ausgebildet und direkt mit einer elektrischen Schaltung 4 elektrisch verbunden sind, und weitere Kontaktierungszonen 1.2, die jeweils wie die in Figur 1 dargestellte Kontaktierungszone 1 ausgebildet und indirekt über einen Bonddraht 3 mit der elektrischen Schaltung 4 elektrisch verbunden sind. FIG. 3 shows a detail of a schematic plan view of an electrical circuit 4 and a leadframe L. The leadframe L comprises contacting zones 1. 1, which are each formed like the contacting zone 1 shown in FIG. 2 and are electrically connected directly to an electrical circuit 4, and others Contacting 1.2, which are each formed as the contacting zone 1 shown in Figure 1 and are electrically connected via a bonding wire 3 to the electrical circuit 4 electrically.
Figur 4 zeigt ausschnittsweise eine schematische Draufsicht auf eine elektrische Schaltung 4 und einen Leadframe L mit einer Kontaktierungszone 1.1, die sowohl wie die in Figur 2 dargestellte Kontaktierungszone 1 direkt als auch wie die in Figur 1 dargestellte Kontaktierungszone 1 indirekt über einen Bonddraht 3 mit der elektrischen Schaltung 4 elektrisch verbunden ist. Dargestellt ist ferner eine weitere Kontaktierungszone 1.2, die wie die in Figur 1 dargestellte Kontaktierungszone 1 indirekt über einen Bonddraht 3 mit der elektrischen Schaltung 4 elektrisch verbunden ist. FIG. 4 shows a detail of a schematic plan view of an electrical circuit 4 and a leadframe L with a contacting zone 1.1, which, like the contacting zone 1 shown in FIG. 2, directly as well as the contacting zone 1 shown in FIG. 1 indirectly via a bonding wire 3 with the electrical Circuit 4 is electrically connected. Also shown is a further contacting zone 1.2 which, like the contacting zone 1 illustrated in FIG. 1, is electrically connected to the electrical circuit 4 indirectly via a bonding wire 3.
In allen Ausführungsbeispielen ist der Bondraht 3 beispielsweise als Aluminiumdickdrahtbond oder Aluminiumdünndrahtbond ausgeführt und der Grundkörper 2 ist beispielsweise als ein Stanzgitter aus Kupfer oder Stahl, insbesondere Edelstahl, ausgeführt. BEZUGSZEICHENLISTE In all embodiments, the bonding wire 3 is designed, for example, as an aluminum thick-wire bond or aluminum thin-wire bonding, and the base body 2 is designed, for example, as a stamped grid made of copper or steel, in particular stainless steel. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1,1.1,1.2 Kontaktierungszone 1,1,1,1.2 contacting zone
2 Grundkörper  2 main body
3 Bonddraht 3 bonding wire
4 elektrische Schaltung 4 electrical circuit
L Leadframe L leadframe

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS
1. Leadframe (L) zur Kontaktierung einer elektrischen Schaltung (4), wobei der Leadframe (L) einen metallischen Grundkörper (2) aufweist und der Grundkörper (2) wenigstens eine von einer galvanischen Aluminiumbeschichtung gebildete Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2) aufweist, 1. Leadframe (L) for contacting an electrical circuit (4), wherein the leadframe (L) has a metallic base body (2) and the base body (2) at least one formed by a galvanic aluminum coating contacting zone (1, 1.1, 1.2) .
gekennzeichnet durch wenigstens eine Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2), die zu einer direkten elektrischen Verbindung mit der elektrischen Schaltung (4) ausgebildet ist, und durch wenigstens eine Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2), die zu einer indirekten elektrischen Verbindung mit der elektrischen Schaltung (4) über wenigstens ein elektrisches Verbindungselement ausgebildet ist.  characterized by at least one contacting zone (1, 1.1, 1.2), which is designed for a direct electrical connection with the electrical circuit (4), and by at least one contacting zone (1, 1.1, 1.2), which leads to an indirect electrical connection with the electrical circuit (4) via at least one electrical connection element is formed.
2. Leadframe (L) nach Anspruch 1, 2. Leadframe (L) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich gegenüberliegende Seiten des Grundkörpers (2) wenigstens eine Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2) aufweisen.  characterized in that two opposite sides of the base body (2) have at least one contacting zone (1, 1.1, 1.2).
3. Leadframe (L) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. Leadframe (L) according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch wenigstens eine Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2), die einen Abschnitt des Grundkörpers (2) umläuft.  characterized by at least one contacting zone (1, 1.1, 1.2), which rotates a portion of the base body (2).
4. Leadframe (L) nach Anspruch 3, 4. leadframe (L) according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein von einer Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2) umlaufener Abschnitt des Grundkörpers (2) zu einer direkten elektrischen Verbindung mit der elektrischen Schaltung (4) gebogen ausgeführt ist.  characterized in that at least one of a contacting zone (1, 1.1, 1.2) circumscribed portion of the base body (2) is designed to be bent to a direct electrical connection to the electrical circuit (4).
5. Leadframe (L) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Leadframe (L) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung oder Stahl gefertigt ist. characterized in that the base body (2) is made of copper or a copper alloy or steel.
6. Leadframe (L) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Leadframe (L) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elektrisches Verbindungselement als ein Bonddraht (3) ausgebildet ist.  characterized in that at least one electrical connection element is formed as a bonding wire (3).
7. Verwendung eines Leadframe (L) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2) direkt mit einer elektrischen Schaltung (4) elektrisch verbunden wird und wenigstens eine Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2) indirekt über wenigstens ein elektrisches Verbindungselement mit der elektrischen Schaltung (4) elektrisch verbunden wird. 7. Use of a leadframe (L) according to any one of the preceding claims, wherein at least one contacting zone (1, 1.1, 1.2) is electrically connected directly to an electrical circuit (4) and at least one contacting zone (1, 1.1, 1.2) indirectly via at least an electrical connection element is electrically connected to the electrical circuit (4).
8. Verwendung nach Anspruch 7, 8. Use according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2) mittels Schweißen oder Löten oder Kleben direkt mit der elektrischen Schaltung (4) elektrisch verbunden wird.  characterized in that at least one contacting zone (1, 1.1, 1.2) is electrically connected by welding or soldering or gluing directly to the electrical circuit (4).
9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, 9. Use according to claim 7 or 8,
dadurch gekennzeichnet, dass Bonddraht (3) aus Aluminium als elektrisches Verbindungselement zur indirekten elektrischen Verbindung einer Kontaktierungszone (1, 1.1, 1.2) mit der elektrischen Schaltung (4) verwendet wird.  characterized in that bonding wire (3) made of aluminum as an electrical connection element for the indirect electrical connection of a contacting zone (1, 1.1, 1.2) with the electrical circuit (4) is used.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 in einem Steuergerät eines Kraftfahrzeuges. 10. Use according to one of claims 7 to 9 in a control unit of a motor vehicle.
11. Verwendung nach Anspruch 10, 11. Use according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Leadframe (L) als Teil eines Gehäuses des Steuergerätes ausgebildet ist.  characterized in that the leadframe (L) is formed as part of a housing of the control unit.
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