WO2021185617A1 - Composite connection of two components - Google Patents

Composite connection of two components Download PDF

Info

Publication number
WO2021185617A1
WO2021185617A1 PCT/EP2021/055801 EP2021055801W WO2021185617A1 WO 2021185617 A1 WO2021185617 A1 WO 2021185617A1 EP 2021055801 W EP2021055801 W EP 2021055801W WO 2021185617 A1 WO2021185617 A1 WO 2021185617A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
nanowires
adhesive
contact surface
contact
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/055801
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Olav Birlem
Florian DASSINGER
Sebastian Quednau
Farough ROUSTAIE
Original Assignee
Nanowired Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanowired Gmbh filed Critical Nanowired Gmbh
Priority to JP2022556495A priority Critical patent/JP2023518075A/en
Priority to KR1020227035336A priority patent/KR20230020944A/en
Priority to EP21711205.1A priority patent/EP4122009A1/en
Publication of WO2021185617A1 publication Critical patent/WO2021185617A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3733—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon having a heterogeneous or anisotropic structure, e.g. powder or fibres in a matrix, wire mesh, porous structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/30—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04026—Bonding areas specifically adapted for layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05647—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/27—Manufacturing methods
    • H01L2224/274—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the layer connector
    • H01L2224/2746—Plating
    • H01L2224/27462—Electroplating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29005—Structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/2901—Shape
    • H01L2224/29011—Shape comprising apertures or cavities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/2901—Shape
    • H01L2224/29012—Shape in top view
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/2901—Shape
    • H01L2224/29012—Shape in top view
    • H01L2224/29014—Shape in top view being circular or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/2901—Shape
    • H01L2224/29016—Shape in side view
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29075—Plural core members
    • H01L2224/29076—Plural core members being mutually engaged together, e.g. through inserts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29075—Plural core members
    • H01L2224/29078—Plural core members being disposed next to each other, e.g. side-to-side arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/291—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29147—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/2954—Coating
    • H01L2224/29599—Material
    • H01L2224/2969—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/30—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/3005—Shape
    • H01L2224/30051—Layer connectors having different shapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/30—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/301—Disposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/30—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/305—Material
    • H01L2224/30505—Layer connectors having different materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/30—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/3051—Function
    • H01L2224/30515—Layer connectors having different functions
    • H01L2224/30517—Layer connectors having different functions including layer connectors providing primarily mechanical bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/30—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/3051—Function
    • H01L2224/30515—Layer connectors having different functions
    • H01L2224/30519—Layer connectors having different functions including layer connectors providing primarily thermal dissipation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/3201—Structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32104—Disposition relative to the bonding area, e.g. bond pad
    • H01L2224/32106—Disposition relative to the bonding area, e.g. bond pad the layer connector connecting one bonding area to at least two respective bonding areas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/32145—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/3305—Shape
    • H01L2224/33051—Layer connectors having different shapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/331—Disposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/335—Material
    • H01L2224/33505—Layer connectors having different materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/3351—Function
    • H01L2224/33515—Layer connectors having different functions
    • H01L2224/33517—Layer connectors having different functions including layer connectors providing primarily mechanical support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/3351—Function
    • H01L2224/33515—Layer connectors having different functions
    • H01L2224/33519—Layer connectors having different functions including layer connectors providing primarily thermal dissipation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83191—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83193—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed on both the semiconductor or solid-state body and another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/832—Applying energy for connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/832—Applying energy for connecting
    • H01L2224/83201—Compression bonding
    • H01L2224/83203—Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/832—Applying energy for connecting
    • H01L2224/8321—Applying energy for connecting using a reflow oven
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8334—Bonding interfaces of the layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8338—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/83399—Material
    • H01L2224/834—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/83438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/83447—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
    • H01L2224/83862—Heat curing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/27—Manufacturing methods

Definitions

  • the present invention relates to a method for connecting a first component to a second component and to an arrangement of two components connected to one another, in particular with regard to components from electronics.
  • the method described is not restricted to applications in the field of electronics.
  • a component such as a sensor (as a first component) on a wall or bracket (as a second component) according to the method described.
  • a mechanically stable and electrically and / or thermally conductive connection can be formed between the first component and the second component.
  • the method described can be used in all areas in which a corresponding connection between two components is required.
  • the method described is not limited to a certain size of the components.
  • the method described is suitable for use in the field of electronics, in particular microelectronics, or for connecting significantly larger components on a macroscopic level.
  • the nanowires are formed from a metal. It is particularly preferred that the nanowires are formed from the material of one of the contact surfaces. It is also preferred that both contact surfaces are formed from the same material. In this case, it is preferred that the nanowires are formed from the same material as the two contact surfaces.
  • step b) of the method described an adhesive is applied to the contact area of the first component and / or to a contact area of the second component.
  • the adhesive is applied only to the contact surface of the first component.
  • the adhesive is applied to the contact surface of the first component in such a way that the nanowires are arranged perpendicular to the contact surface even after the adhesive has been applied. Applying the adhesive does not tip over the nanowires. This can be achieved, for example, by using a sufficiently thin-bodied adhesive through which correspondingly low forces are exerted on the nanowires during application.
  • the adhesive or a chemical precursor thereof can already be applied to the contact surface of the first component during the growth of the nanowires. Steps a) and b) can therefore be carried out at the same time.
  • step c) of the method described the components or the contact surfaces are brought together, that is, moved towards one another.
  • the nanowires on the contact surface of the first component thereby come into contact with the contact surface of the second component. It is preferred that the ends of the nanowires remote from the contact area of the first component come into contact with the contact area of the second component.
  • the nanowires are connected via a first end to the contact surface of the first component and a second end to the contact surface of the second Component.
  • the connection between the first component and the second component can already be completely formed by step c). This is particularly the case with a fast-curing adhesive.
  • Process steps a) to c) are preferably carried out in the specified order, in particular one after the other.
  • steps a) and b) are preferably carried out and in particular completed before the start of step c).
  • steps a) and b) can also be carried out in whole or in part with a temporal overlap.
  • steps a) and b) can also be carried out independently of one another, provided that the adhesive in step b) is not applied to a contact surface on which nanowires are also provided.
  • step b) can also be carried out before step a).
  • the connection is also established via the nanowires. This takes place in that the nanowires, in particular their ends facing the contact surface of the second component, are connected to this contact surface. This connection is formed at the atomic level. The atomic process is similar to that during sintering.
  • connection is preferably formed in such a way that the nanowires are arranged in the area of the adhesive. So the nanowires and the adhesive overlap.
  • the connection is thus not formed in such a way that the nanowires are arranged in a first area and the adhesive is arranged in a second area adjoining the first area or at a distance from the first area. Rather, the first area and the second area overlap one another at least partially, preferably even completely. If the first and second areas partially overlap, the nanowires are in contact with the adhesive in the overlap area. If the first and second areas completely overlap, the distinction between the first and second areas is no longer necessary. In this case, the nanowires and the adhesive are arranged in the same area. All of the nanowires are then in contact with the adhesive. If the nanowires are surrounded by the adhesive, the adhesive can protect the nanowires and thus the connection particularly well, in particular against corrosion.
  • step c) at least the contact surface of the second component is preferably heated to a temperature in the range from 150.degree. C. to 270.degree.
  • the heating according to step c) can in particular take place in that the first component and the second component as a whole including the nanowires and the adhesive are heated, for example in an oven.
  • step c) the first component and the second component are pressed towards one another in step c) with a pressure of at least 2 MPa, in particular at least 10 MPa, and / or of at most 200 MPa, in particular at most 20 MPa.
  • the pressure used is preferably in the range from 2 to 200 MPa, in particular in the range from 10 to 70 MPa. A pressure of 15 MPa is particularly preferred.
  • connection through the adhesive can be made particularly mechanically stable.
  • connection via the nanowires can be strengthened by exerting the pressure.
  • the pressure is preferably above the specified lower limit at least in a period of time in which the temperature exceeds the lower limit mentioned for this. To this extent, at least the nanowires and the contact surface of the second component are exposed to both a corresponding pressure and a corresponding temperature, at least in this time segment. As a result, the connection can be formed by the action of pressure and temperature.
  • spaces between the nanowires are filled with the adhesive.
  • the nanowires are preferably sheathed with the adhesive. This means that the outer surfaces of the nanowires are completely covered with the adhesive. The end faces of the nanowires are not in contact with the adhesive, but with the contact surfaces.
  • the nanowires In this embodiment in particular, it is therefore possible for the nanowires to extend over the entire distance between the two contact surfaces.
  • the contact surfaces and therefore also the components can be brought into contact with one another via the nanowires.
  • the method comprises: a) Providing a plurality of nanowires 1 on a contact surface 4 of the first component 2 and optionally also on a contact surface 5 of the second component 3, b) applying an adhesive 6 to the contact surface 4 of the first component 2 and / or to a contact surface 5 of the second component 3, the adhesive Substance 6 is preferably liquid when applied, wherein one of the following is preferably used as an adhesive:

Abstract

The invention relates to a method for connecting a first component (2) to a second component (3), having the steps of: a) providing a plurality of nanowires (1) on a contact surface (4) of the first component (2), b) applying an adhesive (6) onto the contact surface (4) of the first component (2) and/or a contact surface (5) of the second component (3), and c) bringing together the first component (2) and the second component (3) such that the plurality of nanowires (1) are brought into contact with the contact surface (5) of the second component (3) and the contact surfaces (4, 5) are connected together by the adhesive (6). At least some of the nanowires (1) can be in contact with the adhesive (6) after forming the connection. Intermediate spaces between the nanowires (1) can be filled with the adhesive (6). Alternatively, the nanowires (1) are arranged in a first region, and the adhesive (6) can be arranged in a second region adjoining the first region or at a distance from the first region, wherein the second region can surround the first region. The adhesive (6) can be liquid upon being applied in step b). In step a), a plurality of nanowires (1) can additionally be provided on the contact surface (5) of the second component (3), said components (2, 3) being brought together in step c) such that the nanowires (1) on the contact surface (5) of the second component (3) are brought into contact with the contact surface (4) of the first component (2). In step c), at least the contact surface (5) of the second component (3) can be heated to a temperature of at least 90 °C and/or maximally 270 °C and/or the first component (2) and the second component (3) are pressed against each other with a pressure of at least 2 MPa and/or maximally 200 MPa. The contact surfaces (4, 5) can be connected together in an electrically and/or thermally conductive manner by means of the nanowires (1). The first component (2) and the second component (3) can be electronic components, such as semiconductor components, computer chips, microprocessors, or printed circuit boards for example. It is also possible to install a component such as a sensor (as the first component (2)) on a wall or mounting (as the second component (3)).

Description

Kompositverbindung zweier Bauteile Composite connection of two components
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil sowie eine Anordnung von zwei miteinander verbundenen Bauteilen, insbesondere in Bezug auf Bauteile aus der Elektronik. The present invention relates to a method for connecting a first component to a second component and to an arrangement of two components connected to one another, in particular with regard to components from electronics.
Bei den verschiedensten Anwendungen gibt es die Anforderung, Körper mitei nander zu verbinden. Beispielsweise können zwei metallische Körper oder zwei Körper aus unterschiedlichen Materialien miteinander zu verbinden sein. Das ist insbesondere in der Elektronik der Fall. Zum Ausbilden derartiger Verbindungen sind aus dem Stand der Technik die unterschiedlichsten Verfahren bekannt. So sind insbesondere Verfahren bekannt, die zum Beispiel elektrische Leiter oder Körper aus Kupfer durch Schweißen, Hart- oder Weich-Löten, Kleben, Ver schrauben, Vernieten oder Verprägen verbinden. Bei derartigen Verfahren werden präparierte Flächen präzise zueinander ausgerichtet und miteinander verbunden. Die zu verbindenden Körper müssen somit längentechnisch in Ihrer Ausdehnung und ihrem Verbindungsort eindeutig geometrisch bestimmt und vorbereitet sein. Weiterhin müssen im Vorfeld die Vorbereitungen zur Herstellung der Verbindung getroffen werden, wie zum Beispiel das Bohren von Löchern oder das Bereitstel len von entsprechenden Verbindungselementen. Die Verbindungstechniken des Verklebens, Verschraubens und Vernietens sind dabei Raumtemperaturprozesse. Schweißen, Weich- und Hartlöten sind hingegen heiße Prozesse, bei denen flüssi ges Metall erzeugt wird, welches sich volumenfüllend und metallisch interagie rend in die Fügestelle einfügt. In the most varied of applications, there is a requirement to connect bodies to one another. For example, two metallic bodies or two bodies made of different materials can be connected to one another. This is particularly the case in electronics. A wide variety of methods are known from the prior art for forming such connections. In particular, methods are known which, for example, connect electrical conductors or bodies made of copper by welding, hard or soft soldering, gluing, screwing, riveting or embossing. In such methods, prepared surfaces are precisely aligned with one another and connected to one another. The bodies to be connected must therefore be clearly geometrically determined and prepared in terms of their length and their connection location. Furthermore, the preparations for making the connection must be made in advance, such as drilling holes or providing appropriate connecting elements. The connection techniques of gluing, screwing and riveting are room temperature processes. Welding, soft and hard soldering, on the other hand, are hot processes in which liquid metal is generated, which fills the volume and integrates metal into the joint.
Verschweißen hat durch seinen erheblichen Temperatureintrag von regelmäßig bis zu 1400°C den Nachteil, dass es zum einen die betroffenen Körper im erheblichen Maße erhitzt, so dass eine Gefahr des Auslösens eines Brandes brennbarer Mate rialien entsteht. Auch kann es zu optischen Veränderungen der Oberfläche der zu verbindenden Körper kommen, was insbesondere bei vorbehandelten Oberflächen mit Lacken, Folien oder Beschichtungen problematisch sein kann. Außerdem sind viele Materialien nicht schweißfähig. Due to its considerable temperature input of regularly up to 1400 ° C, welding has the disadvantage that, on the one hand, it heats the affected body to a considerable extent, so that there is a risk of igniting flammable materials. Optical changes to the surface of the bodies to be connected can also occur, which is particularly the case with pretreated surfaces with paints, foils or coatings can be problematic. In addition, many materials cannot be welded.
Hartlöten beispielsweise von Kupfer kann ebenfalls durch seinen erheblichen thermischen Energieeintrag zur Folge haben, dass sich die an der Verbindung be teiligten Komponenten erheblich (insbesondere über 400°C) erhitzen. Das kann dazu führen, dass entflammbare Materialien entzündet werden. Brazing of copper, for example, can also cause the components involved in the connection to heat up considerably (in particular above 400 ° C.) due to its considerable thermal energy input. This can cause flammable materials to ignite.
Weichlöten beispielsweise von Kupfer kann den Nachteil haben, dass einerseits die Scherfestigkeit der Verbindung geringer als erforderlich ist und andererseits, dass bei Weichloten Temperatur-Wechselbelastungen zur Entmischung des Me talls und damit zu einer Versprödung der Verbindung führen. Das kann zum Ver sagen der Verbindung führen. Weiterhin haben Weichlote den Nachteil, dass sie einen deutlich größeren Übergangswiderstand der Verbindung als beispielswiese reines Kupfer haben. Ein weiterer Nachteil von Weichlotverbindungen besteht in der geringen mechanischen Dauerfestigkeit, die regelmäßig nur bis etwa 120°C besteht. Auch ist die Korrosionsbeständigkeit einer derartigen Verbindung gegen saure Medien oft unzureichend. Soft soldering of copper, for example, can have the disadvantage that, on the one hand, the shear strength of the connection is lower than necessary and, on the other hand, that with soft solders, alternating temperature loads lead to segregation of the metal and thus to embrittlement of the connection. This can lead to the connection failing. Furthermore, soft solders have the disadvantage that they have a significantly higher contact resistance of the connection than, for example, pure copper. Another disadvantage of soft solder connections is their low mechanical fatigue strength, which usually only exists up to around 120 ° C. The corrosion resistance of such a connection to acidic media is also often inadequate.
Beim Verschrauben und Vernieten müssen die Teile besonders präzise aneinan dergefügt werden. Das benötigte Loch und der Aufbau durch die Schraube oder Nietverbindung führt regelmäßig weiterhin zu einer optischen Beeinträchtigung des optischen und mechanischen Erscheinungsbildes der Gesamtkonstruktion. Weiterhin muss konstruktiv sichergestellt werden, dass im Vorfeld bekannt ist, an welcher exakten Stelle die Verbindung erfolgen soll. Das kann die Verwendbar keit von nicht-längendefinierten Bauteilen erschweren oder verhindern. Weiterhin besteht bei einer derartigen Verbindung regelmäßig ein Restspalt zwischen den Bauteilen. Durch Kapillarwirkung kann es zu einem Eintrag von Feuchtigkeit in den Restspalt und nachfolgend zu Korrosion kommen. Durch Korrosion kann die Verbindung beschädigt werden. Auch kann ein thermischer Übergangswiderstand der Verbindung ansteigen. Weiterhin kann ein Loch für eine Schraube oder Niete Undichtigkeiten im Bereich der Verbindung verursachen. Das kann den Einsatz einer solchen Verbindung beispielsweise für Gefäße oder Drucksysteme erschwe ren, insbesondere indem zusätzliche Dichtmittel benötigt werden. When screwing and riveting, the parts have to be joined together with great precision. The required hole and the structure through the screw or rivet connection regularly leads to an optical impairment of the optical and mechanical appearance of the overall construction. Furthermore, it must be structurally ensured that it is known in advance at which exact point the connection is to be made. This can make it difficult or impossible to use components that are not defined in length. Furthermore, with such a connection there is usually a residual gap between the components. Capillary action can lead to moisture entering the remaining gap and subsequent corrosion. Corrosion can damage the connection. A thermal contact resistance can also be used the connection increase. Furthermore, a hole for a screw or rivet can cause leaks in the area of the connection. This can make the use of such a connection more difficult, for example for vessels or pressure systems, in particular because additional sealants are required.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zu sammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zu lösen bzw. zumindest zu verringern. Es sollen insbesondere ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil sowie eine Anordnung von zwei miteinander verbundenen Bauteilen vorgestellt werden, bei denen eine besonders mechanisch stabile und besonders gut elektrisch und/oder thermisch leitfähige Verbindung zwischen den Bauteilen auf besonders sichere und einfache Weise ausgebildet wird bzw. ist. Proceeding from this, it is the object of the present invention to solve or at least reduce the technical problems described in connection with the prior art. In particular, a method for connecting a first component to a second component and an arrangement of two components connected to one another are to be presented in which a particularly mechanically stable and particularly good electrically and / or thermally conductive connection between the components is particularly safe and simple is or is formed.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren und mit einer Anordnung gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängig formulierten Patentansprüchen an gegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei wei tere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. These objects are achieved with a method and with an arrangement according to the features of the independent patent claims. Further advantageous refinements are given in the respective dependent claims. The features listed individually in the patent claims can be combined with one another in any technologically sensible manner and can be supplemented by explanatory facts from the description, with further variants of the invention being shown.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil vorgestellt. Das Verfahren umfasst: a) Bereitstellen einer Vielzahl von Nanodrähten auf einer Kontaktfläche des ersten Bauteils, b) Aufbringen eines Klebstoffs auf die Kontaktfläche des ersten Bauteils und/oder auf eine Kontaktfläche des zweiten Bauteils, c) Zusammenführen des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils, so dass die Vielzahl der Nanodrähte mit der Kontaktfläche des zweiten Bauteils in Kon- takt gebracht wird und die Kontaktflächen durch den Klebstoff miteinander verbunden werden. According to the invention, a method for connecting a first component to a second component is presented. The method comprises: a) providing a plurality of nanowires on a contact surface of the first component, b) applying an adhesive to the contact surface of the first component and / or to a contact surface of the second component, c) bringing the first component and the second component together, so that the multitude of nanowires in contact with the contact surface of the second component clock is brought and the contact surfaces are connected to one another by the adhesive.
Mit dem beschriebenen Verfahren können die Bauteile bei besonders geringer Temperatur und/oder unter besonders geringer Krafteinwirkung miteinander ver bunden werden. Insbesondere kann die regelmäßig gestellte Anforderung erfüllt werden, dass die Temperatur der Bauteile während des Verfahrens 250°C nicht überschreitet und dass mit einem Druck von maximal 20 MPa auf die Bauteile eingewirkt wird. Dabei ist es nicht erforderlich, dass chemisch aggressive Sub stanzen verwendet werden. Ermöglicht werden die genannten Vorteile durch die Ausbildung einer Verbindung über eine Vielzahl von Nanodrähten. With the method described, the components can be connected to one another at a particularly low temperature and / or with a particularly low application of force. In particular, the regularly asked requirement that the temperature of the components does not exceed 250 ° C. during the process and that the components are acted on with a maximum pressure of 20 MPa can be met. It is not necessary that chemically aggressive substances are used. The advantages mentioned are made possible by the formation of a connection via a large number of nanowires.
Bei dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil handelt es sich vorzugsweise um elektronische Bauteile wie beispielsweise Halbleiterbauelemente, Computerchips, Mikroprozessoren oder Platinen. Das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil sind vorzugsweise zumindest teilweise elektrisch und/oder thermisch leitfähig. Durch das beschriebene Verfahren kann eine elektrisch und/oder thermisch leitfä hige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen erhalten werden. The first component and the second component are preferably electronic components such as semiconductor components, computer chips, microprocessors or circuit boards. The first component and / or the second component are preferably at least partially electrically and / or thermally conductive. By means of the method described, an electrically and / or thermally conductive connection can be obtained between the two components.
Eine elektrische und/oder thermische Leitfähigkeit im hier verwendeten Sinne liegt insbesondere bei Metallen wie beispielsweise Kupfer vor, die allgemein als „elektrisch leitfähig“ oder gleichbedeutend als „elektrisch leitend“ bzw. „ther misch leitfähig“ oder „thermisch leitend“ bezeichnet werden. Insbesondere sollen allgemein als elektrisch bzw. thermisch isolierend betrachtete Materialien hier nicht als elektrisch bzw. thermisch leitfähig angesehen werden. An electrical and / or thermal conductivity in the sense used here is present in particular with metals such as copper, which are generally referred to as “electrically conductive” or equivalent as “electrically conductive” or “thermally conductive” or “thermally conductive”. In particular, materials that are generally considered to be electrically or thermally insulating should not be viewed here as being electrically or thermally conductive.
Das beschriebene Verfahren ist nicht auf Anwendungen im Bereich der Elektronik beschränkt. So ist es beispielsweise auch möglich, ein Bauteil wie einen Sensor (als ein erstes Bauteil) gemäß dem beschriebenen Verfahren an einer Wand oder Halterung (als einem zweiten Bauteil) zu montieren. Durch das beschriebene Ver- fahren kann zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil insbesondere eine mechanisch stabile sowie elektrisch und/oder thermisch leitfähige Verbin dung ausgebildet werden. Somit kann das beschriebene Verfahren in allen Berei chen angewendet werden, in denen eine entsprechende Verbindung zwischen zwei Bauteilen erforderlich ist. Auch ist das beschriebene Verfahren nicht auf eine be stimmte Größe der Bauteile begrenzt. So eignet sich das beschriebene Verfahren beispielsweise für eine Anwendung im Bereich der Elektronik, insbesondere der Mikroelektronik oder zur Verbindung von deutlich größeren Bauteilen auf makro skopischer Ebene. The method described is not restricted to applications in the field of electronics. For example, it is also possible to mount a component such as a sensor (as a first component) on a wall or bracket (as a second component) according to the method described. Through the described In particular, a mechanically stable and electrically and / or thermally conductive connection can be formed between the first component and the second component. Thus, the method described can be used in all areas in which a corresponding connection between two components is required. The method described is not limited to a certain size of the components. For example, the method described is suitable for use in the field of electronics, in particular microelectronics, or for connecting significantly larger components on a macroscopic level.
Die Bauteile können über jeweilige Kontaktflächen miteinander verbunden wer den. Bei einer Kontaktfläche handelt es sich insbesondere um einen räumlich aus gezeichneten Bereich einer Oberfläche des jeweiligen Bauteils. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Kontaktflächen durch Ausbildung der Verbindung ausge- zeichnet werden. Das bedeutet, dass die Kontaktfläche sich zunächst nicht von der restlichen Oberfläche des Bauteils unterscheidet und erst durch Ausbilden der Verbindung derart hervortritt, dass die Kontaktfläche die Fläche ist, an der die Verbindung ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Kontaktfläche zunächst nur ge danklich vom restlichen Teil der Oberfläche des Bauteils abgegrenzt. Im Bereich der Kontaktflächen können die Nanodrähte und der Klebstoff mit dem jeweiligen Bauteil in Kontakt gelangen. The components can be connected to one another via respective contact surfaces. A contact area is in particular a spatially drawn area of a surface of the respective component. In particular, it is preferred that the contact surfaces are characterized by the formation of the connection. This means that the contact surface does not initially differ from the rest of the surface of the component and only emerges when the connection is formed in such a way that the contact surface is the surface on which the connection is formed. In this case, the contact area is initially only delimited from the remaining part of the surface of the component. In the area of the contact surfaces, the nanowires and the adhesive can come into contact with the respective component.
Die Kontaktflächen sind vorzugsweise jeweils einfach zusammenhängende Berei che der Oberfläche des jeweiligen Bauteils. Alternativ ist es möglich, dass die jeweilige Kontaktfläche des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils in meh rere voneinander getrennte Unterbereiche der Oberfläche des jeweiligen Bauteils unterteilt sind. So kann eine Kontaktfläche zwei oder mehr voneinander getrennte Abschnitte der Oberfläche des jeweiligen Bauteils umfassen. Vorzugsweise sind die Kontaktflächen elektrisch und/oder thermisch leitfähig. Vorzugsweise sind die Bauteile starr ausgeführt oder weisen zumindest eine starre Oberfläche auf, an der die jeweilige Kontaktfläche vorgesehen ist. Das bedeutet insbesondere, dass die Bauteile (oder zumindest die Kontaktflächen) vorzugswei se nicht flexibel sind. Mit starren Bauteilen bzw. Kontaktflächen kann eine Ver bindung nach dem beschriebenen Verfahren besonders gut ausgebildet werden. Wäre z.B. eines der Bauteile flexibel ausgeführt, so könnte es sein, dass die Ver bindung aufgrund einer Belastung der Nanodrähte bricht. In Abhängigkeit der genauen Umstände kann das beschriebene Verfahren aber auch mit flexiblen Bau teilen bzw. Kontaktflächen vorteilhaft eingesetzt werden. The contact surfaces are preferably each simply connected areas of the surface of the respective component. Alternatively, it is possible for the respective contact surface of the first component and / or of the second component to be subdivided into several separate sub-areas of the surface of the respective component. Thus, a contact surface can comprise two or more separate sections of the surface of the respective component. The contact surfaces are preferably electrically and / or thermally conductive. The components are preferably designed to be rigid or have at least one rigid surface on which the respective contact surface is provided. This means in particular that the components (or at least the contact surfaces) are preferably not flexible. With rigid components or contact surfaces, a connection can be formed particularly well using the method described. If, for example, one of the components were designed to be flexible, the connection could break due to stress on the nanowires. Depending on the exact circumstances, the method described can also share with flexible construction or contact surfaces are advantageously used.
Die Verbindung zwischen den Bauteilen beziehungsweise deren Kontaktflächen wird bei dem beschriebenen Verfahren einerseits über eine Vielzahl von Nano- drähten und andererseits über einen Klebstoff ausgebildet. In the method described, the connection between the components or their contact surfaces is formed on the one hand via a large number of nanowires and on the other hand via an adhesive.
Unter einem Nanodraht (engl „nanowire“) wird hier jeder materielle Körper ver standen, der eine drahtähnliche Form und eine Größe im Bereich von wenigen Nanometern bis zu wenigen Mikrometern hat. Ein Nanodraht kann z.B. eine kreis förmige, ovale oder mehreckige Grundfläche aufweisen. Insbesondere kann ein Nanodraht eine hexagonale Grundfläche aufweisen. Vorzugsweise sind alle an der Verbindung beteiligten Nanodrähte aus dem gleichen Material gebildet. A nanowire is understood here to mean any material body that has a wire-like shape and a size in the range from a few nanometers to a few micrometers. A nanowire can, for example, have a circular, oval or polygonal base. In particular, a nanowire can have a hexagonal base area. All of the nanowires involved in the connection are preferably formed from the same material.
Bevorzugt ist es, dass die Nanodrähte aus einem Metall gebildet sind. Besonders bevorzugt ist es, dass die Nanodrähte aus dem Material einer der Kontaktflächen gebildet sind. Auch ist es bevorzugt, dass beide Kontaktflächen aus dem gleichen Material gebildet sind. In dem Fall ist es bevorzugt, dass die Nanodrähte aus dem gleichen Material wie die beiden Kontaktflächen gebildet sind. It is preferred that the nanowires are formed from a metal. It is particularly preferred that the nanowires are formed from the material of one of the contact surfaces. It is also preferred that both contact surfaces are formed from the same material. In this case, it is preferred that the nanowires are formed from the same material as the two contact surfaces.
Bevorzugt weisen die Nanodrähte eine Länge im Bereich von 100 nm [Nanome ter] bis 100 gm [Mikrometer], insbesondere im Bereich von 500 nm bis 30 gm auf. Weiterhin weisen die Nanodrähte bevorzugt einen Durchmesser im Bereich von 10 nm bis 10 mih, insbesondere im Bereich von 30 nm bis 2 mih auf. Dabei bezieht sich der Begriff Durchmesser auf eine kreisförmige Grundfläche, wobei bei einer davon abweichenden Grundfläche eine vergleichbare Definition eines Durchmessers heranzuziehen ist. Es ist besonders bevorzugt, dass alle verwende- ten Nanodrähte die gleiche Länge und den gleichen Durchmesser aufweisen. The nanowires preferably have a length in the range from 100 nm [nanometers] to 100 gm [micrometers], in particular in the range from 500 nm to 30 gm. Furthermore, the nanowires preferably have a diameter in the range from 10 nm to 10 mih, in particular in the range from 30 nm to 2 mih. The term diameter refers to a circular base area, with a comparable definition of a diameter being used for a base area that differs therefrom. It is particularly preferred that all nanowires used have the same length and the same diameter.
Die Verbindung wird vorzugsweise insbesondere dadurch ausgebildet, dass zwi schen den jeweiligen zu verbindenden Kontaktflächen die Vielzahl der Nanodräh te vorgesehen wird. Aufgrund der Größe der Nanodrähte im Nanometer-Bereich ist die Oberfläche der Verbindung (d.h. die Fläche, über die Kräfte wie die Van- der-Waals-Kraft auf atomarer Ebene wirken) besonders groß. Damit kann die Verbindung besonders gut elektrisch und/oder thermisch leitfähig sein. Die Nano drähte können darüber hinaus auch zur mechanischen Stabilität der Verbindung beitragen. Die mechanische Stabilität wird aber auch und vorzugsweise sogar hauptsächlich über den Klebstoff erhalten. Es ist sogar möglich, dass die mecha nische Stabilität ausschließlich durch den Klebstoff erreicht wird. Für eine elektrisch und/oder thermisch besonders gut leitfähige Verbindung ist es bevor zugt, dass die Nanodrähte aus einem elektrisch und/oder thermisch leitfähigen Material gebildet sind. Besonders bevorzugt ist hier die Verwendung von Kupfer. Auch die Kontaktflächen sind vorzugsweise aus einem elektrisch und/oder ther misch leitfähigen Material gebildet, insbesondere aus Kupfer. Wie weiter oben beschrieben, ist die Verwendung von Kupfer insbesondere bei Schweißverbin dungen nicht möglich. Aufgrund der großen Oberfläche der durch das beschriebe ne Verfahren erhaltenen Verbindung kann nicht nur eine elektrische, sondern auch eine thermische Leitfähigkeit der Verbindung besonders groß sein. Dies kann bei spielsweise die Kühlung der an der Verbindung beteiligten Bauteile verbessern. Insbesondere dazu ist die Verwendung von Kupfer für die Nanodrähte und/oder für die Kontaktflächen bevorzugt. Die beschriebene Verbindung kann weiterhin besonders einfach und ohne Werk zeug ausgebildet werden. Um die Kontaktflächen über die Nanodrähte zu verbin den, müssen die zu verbindenden Kontaktflächen lediglich aneinander geführt werden. Ein Druck kann optional ausgeübt werden, ist aber nicht zwingend erfor derlich. Die Ausbildung der Verbindung über den Klebstoff erfolgt durch einfa ches Aufbringen des Klebstoffs auf eine oder beide Kontaktflächen und ebenfalls durch Zusammenführen der beiden Kontaktflächen. Beim Zusammenführen der Kontaktflächen werden diese also sowohl über die Nanodrähte als auch über den Klebstoff miteinander verbunden. The connection is preferably formed in particular in that the plurality of nanowires is provided between the respective contact surfaces to be connected. Due to the size of the nanowires in the nanometer range, the surface area of the connection (ie the area over which forces such as the Van der Waals force act at the atomic level) is particularly large. The connection can thus be particularly good electrically and / or thermally conductive. The nanowires can also contribute to the mechanical stability of the connection. The mechanical stability is, however, also and preferably even mainly obtained via the adhesive. It is even possible that the mechanical stability is achieved solely through the adhesive. For a connection that is particularly good electrically and / or thermally conductive, it is preferred that the nanowires are formed from an electrically and / or thermally conductive material. The use of copper is particularly preferred here. The contact surfaces are also preferably formed from an electrically and / or thermally conductive material, in particular from copper. As described above, the use of copper is not possible, especially for welded connections. Due to the large surface area of the connection obtained by the method described, not only an electrical, but also a thermal conductivity of the connection can be particularly high. This can improve the cooling of the components involved in the connection, for example. The use of copper for the nanowires and / or for the contact surfaces is particularly preferred for this purpose. The connection described can also be formed particularly easily and without tools. In order to connect the contact surfaces via the nanowires, the contact surfaces to be connected only have to be brought together. Pressure can be applied optionally, but is not absolutely necessary. The formation of the connection via the adhesive takes place by simply applying the adhesive to one or both contact surfaces and also by bringing the two contact surfaces together. When the contact surfaces are brought together, they are connected to one another both via the nanowires and via the adhesive.
In Schritt a) des beschriebenen Verfahrens wird eine Vielzahl von Nanodrähten auf der Kontaktfläche des ersten Bauteils und damit auf zumindest einem Teil der Oberfläche des ersten Bauteils bereitgestellt. Das kann insbesondere durch galva nisches Wachstum der Nanodrähte erfolgen. Unter Bereitstellen ist dabei einer seits zu verstehen, dass die Nanodrähte als Teil des Verfahrens auf die Kontakt fläche des ersten Bauteils aufgebracht werden. Andererseits umfasst das Bereit stellen aber auch, dass ein erstes Bauteil verwendet wird, auf dem die Nanodrähte bereits an der Kontaktfläche vorgesehen sind. So kann beispielsweise ein entspre chend vorbereitetes erstes Bauteil von einem Zulieferer bezogen und für die Ver wendung des beschriebenen Verfahrens genutzt werden. Auch ein derartiges Be ziehen eines vorbereiteten ersten Bauteils ist ein Bereitstellen der Nanodrähte im hier verwendeten Sinne. Das beschriebene Verfahren hat insbesondere den Vor teil, dass die Nanodrähte nur auf einer der beteiligten Kontaktflächen bereitgestellt werden müssen und nicht auf beiden. In step a) of the described method, a multiplicity of nanowires is provided on the contact surface of the first component and thus on at least part of the surface of the first component. This can be done in particular by galvanic growth of the nanowires. On the one hand, providing is to be understood as meaning that the nanowires are applied to the contact surface of the first component as part of the method. On the other hand, providing also includes using a first component on which the nanowires are already provided on the contact surface. For example, a correspondingly prepared first component can be obtained from a supplier and used for using the method described. Such loading of a prepared first component is also a provision of the nanowires in the sense used here. The method described has the particular advantage that the nanowires only have to be provided on one of the contact surfaces involved and not on both.
Die Nanodrähte werden vorzugsweise derart auf der Kontaktfläche des ersten Bauteils bereitgestellt, dass diese im Wesentlichen senkrecht (vorzugsweise senk recht) auf der Kontaktfläche stehen. Die Gesamtheit der gemäß Schritt a) bereit gestellten Nanodrähte kann insbesondere als ein Rasen von Nanodrähten bezeich net werden. Die Nanodrähte können aber auch in beliebiger Orientierung auf der Kontaktfläche des ersten Bauteils bereitgestellt werden. Auch ist es möglich, dass die Kontaktfläche des ersten Bauteils in eine Mehrzahl von (miteinander verbun denen oder voneinander getrennten) Teilbereichen unterteilt ist, wobei die Nano- drähte in den verschiedenen Teilbereichen verschieden orientiert sind. Damit kön nen die Nanodrähte einen besonders großen Beitrag zur mechanischen Stabilität der Verbindung leisten, weil die Nanodrähte insbesondere auch Scherkräften be sonders gut standhalten können. Weiterhin ist es möglich, dass die Nanodrähte an verschiedenen Stellen der Kontaktfläche des ersten Bauteils verschieden ausge führt sind, insbesondere hinsichtlich deren Länge, Durchmesser, Material und Dichte (wobei die Dichte der Nanodrähte angibt, wie viele Nanodrähte pro Fläche vorgesehen sind). The nanowires are preferably provided on the contact surface of the first component in such a way that they are essentially perpendicular (preferably perpendicular) on the contact surface. The entirety of the nanowires provided in accordance with step a) can in particular be referred to as a lawn of nanowires. However, the nanowires can also be positioned in any orientation on the Contact surface of the first component are provided. It is also possible for the contact surface of the first component to be subdivided into a plurality of subregions (connected to one another or separated from one another), the nanowires being oriented differently in the various subregions. The nanowires can thus make a particularly large contribution to the mechanical stability of the connection, because the nanowires can also withstand shear forces particularly well. Furthermore, it is possible for the nanowires to be designed differently at different points on the contact surface of the first component, in particular with regard to their length, diameter, material and density (the density of the nanowires indicating how many nanowires are provided per area).
In Schritt b) des beschriebenen Verfahrens wird ein Klebstoff auf die Kontaktflä che des ersten Bauteils und/oder auf eine Kontaktfläche des zweiten Bauteils auf gebracht. In step b) of the method described, an adhesive is applied to the contact area of the first component and / or to a contact area of the second component.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird der Klebstoff nur auf die Kon taktfläche des ersten Bauteils aufgebracht. In dem Fall ist es bevorzugt, dass der Klebstoff derart auf die Kontaktfläche des ersten Bauteils aufgebracht wird, dass die Nanodrähte auch nach Aufbringen des Klebstoffs senkrecht zur Kontaktfläche angeordnet sind. Durch das Aufbringen des Klebstoffs werden die Nanodrähte also nicht umgekippt. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein hinreichend dünnflüssiger Klebstoff verwendet wird, durch den beim Aufträgen entsprechend geringe Kräfte auf die Nanodrähte ausgeübt werden. Alternativ kann der Klebstoff oder ein chemischer Vorläufer davon bereits während des Wachs tums der Nanodrähte auf die Kontaktfläche des ersten Bauteils aufgetragen wer den. Die Schritte a) und b) können also insoweit zeitgleich durchgeführt werden. Dadurch, dass sowohl der Klebstoff als auch die Nanodrähte auf der gleichen Oberfläche vorgesehen sind, kann die Verbindung in Schritt c) auf besonders zu verlässige Weise ausgebildet werden. Es ist nicht damit zu rechnen, dass die Na- nodrähte durch das Zusammenführen der beiden Bauteile und insbesondere auf grund des Klebstoffs umgekippt, eingeknickt oder verschoben werden. Der bereits vor dem Zusammenführen der beiden Bauteile zwischen den Nanodrähten befind liche Klebstoff stabilisiert die Nanodrähte. Auch können die Enden der Nanodräh- te besonders zuverlässig die Kontaktfläche des zweiten Bauteils erreichen, um mit dieser in Kontakt zu gelangen. Wäre der Klebstoff nicht nur auf der Kontaktfläche des ersten Bauteils vorgesehen ist, müssten die Nanodrähte in Schritt c) in den Klebstoff eingetaucht werden. Dabei könnte der Klebstoff verhindern, dass die Enden der Nanodrähte die Kontaktfläche des zweiten Bauteils erreichen. Das gilt insbesondere dann, wenn der Klebstoff als eine Schicht mit zu großer Dicke auf der Kontaktfläche des zweiten Bauteils vorliegt. Sofern der Klebstoff aber mit einer hinreichend kleinen Menge auf der Kontaktfläche des zweiten Bauteils vor liegt, können die Enden der Nanodrähte die Kontaktfläche des zweiten Bauteils erreichen. Dies ermöglicht die beiden nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen. In a first preferred embodiment, the adhesive is applied only to the contact surface of the first component. In this case, it is preferred that the adhesive is applied to the contact surface of the first component in such a way that the nanowires are arranged perpendicular to the contact surface even after the adhesive has been applied. Applying the adhesive does not tip over the nanowires. This can be achieved, for example, by using a sufficiently thin-bodied adhesive through which correspondingly low forces are exerted on the nanowires during application. Alternatively, the adhesive or a chemical precursor thereof can already be applied to the contact surface of the first component during the growth of the nanowires. Steps a) and b) can therefore be carried out at the same time. Because both the adhesive and the nanowires are provided on the same surface, the connection in step c) can be formed in a particularly reliable manner. It is not to be expected that the na- Needle wires are tipped over, kinked or shifted due to the merging of the two components and in particular due to the adhesive. The adhesive located between the nanowires before the two components are brought together stabilizes the nanowires. The ends of the nanowires can also reach the contact surface of the second component particularly reliably in order to come into contact therewith. If the adhesive were not only provided on the contact surface of the first component, the nanowires would have to be immersed in the adhesive in step c). The adhesive could prevent the ends of the nanowires from reaching the contact surface of the second component. This applies in particular when the adhesive is present as a layer with too great a thickness on the contact surface of the second component. However, if the adhesive is present in a sufficiently small amount on the contact surface of the second component, the ends of the nanowires can reach the contact surface of the second component. This enables the two preferred embodiments described below.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform wird der Klebstoff nur auf die Kontaktfläche des zweiten Bauteils aufgebracht. Dabei ist bevorzugt, dass in Schritt a) nur auf der Kontaktfläche des ersten Bauteils Nanodrähte bereitgestellt werden. In dem Fall werden der Klebstoff und die Nanodrähte auf verschiedenen der beiden Kontaktflächen bereitgestellt. Diese Ausführungsform erlaubt eine besonders einfache Durchführung des Verfahrens, weil keine der beiden Kontakt flächen sowohl mit dem Klebstoff als auch mit den Nanodrähten versehen werden muss. Die Schritte a) und b) können also unabhängig voneinander durchgeführt werden. Werden die Bauteile in Schritt c) aneinander geführt, können die Nano drähte in den Klebstoff gedrückt werden, bis die Enden der Nanodrähte mit der zweiten Kontaktfläche in Kontakt gelangen. Dazu ist es bevorzugt, dass der Kleb stoff auf die Kontaktfläche des zweiten Bauteils mit einer hinreichend geringen Schichtdicke aufgetragen wird. In einer dritten bevorzugten Ausführungsform wird der Klebstoff sowohl auf die Kontaktfläche des ersten Bauteils als auch auf die Kontaktfläche des zweiten Bau teils aufgetragen. Dadurch können die Vorteile der ersten und zweiten bevorzug ten Ausführungsform miteinander kombiniert werden. So kann der Klebstoff auf die Kontaktfläche des zweiten Bauteils mit einer geringeren Dicke aufgetragen werden als dies gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform erforderlich wäre. Mithin ist die Gefahr reduziert, dass die Enden der Nanodrähte aufgrund des Klebstoffs die Kontaktfläche des zweiten Bauteils nicht erreichen. Gleichermaßen ist die auf die Kontaktfläche des ersten Bauteils aufzubringende Menge des Kleb stoffs geringer. Dies erleichtert im Vergleich zur ersten Ausführungsform die Durchführung des Verfahrens, weil auf der Kontaktfläche des ersten Bauteils mit den Nanodrähten weniger Klebstoff aufgebracht werden muss als dies gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform erforderlich wäre. Ferner ist es insbesondere in der dritten bevorzugten Ausführungsform bevorzugt, dass ein Zweikomponen tenklebstoff verwendet wird. In dem Fall kann eine erste Komponente des Zwei- komponentenklebstoffs auf die Kontaktfläche des ersten Bauteils aufgetragen werden und eine zweite Komponente des Zweikomponentenklebstoffs auf die Kontaktfläche des zweiten Bauteils. Erst beim Zusammenführen der Bauteile kommen die beiden Komponenten des Zweikomponentenklebstoffs in Kontakt miteinander. Dadurch kann ein vorzeitiges Aushärten des Zweikomponentenkleb stoffs verhindert werden. In a second preferred embodiment, the adhesive is only applied to the contact surface of the second component. It is preferred that in step a) nanowires are only provided on the contact surface of the first component. In that case, the adhesive and the nanowires are provided on different of the two contact surfaces. This embodiment allows the method to be carried out in a particularly simple manner, because neither of the two contact surfaces has to be provided with both the adhesive and the nanowires. Steps a) and b) can therefore be carried out independently of one another. If the components are brought together in step c), the nanowires can be pressed into the adhesive until the ends of the nanowires come into contact with the second contact surface. For this purpose, it is preferred that the adhesive is applied to the contact surface of the second component with a sufficiently thin layer. In a third preferred embodiment, the adhesive is applied both to the contact surface of the first component and to the contact surface of the second component. As a result, the advantages of the first and second preferred embodiment can be combined with one another. Thus, the adhesive can be applied to the contact surface of the second component with a smaller thickness than would be required according to the second preferred embodiment. This reduces the risk that the ends of the nanowires will not reach the contact surface of the second component due to the adhesive. Likewise, the amount of adhesive to be applied to the contact surface of the first component is less. Compared to the first embodiment, this makes it easier to carry out the method because less adhesive has to be applied to the contact surface of the first component with the nanowires than would be necessary in accordance with the first preferred embodiment. Furthermore, it is particularly preferred in the third preferred embodiment that a two-component adhesive is used. In that case, a first component of the two-component adhesive can be applied to the contact surface of the first component and a second component of the two-component adhesive can be applied to the contact surface of the second component. Only when the components are brought together do the two components of the two-component adhesive come into contact with one another. This prevents the two-component adhesive from curing prematurely.
In Schritt c) des beschriebenen Verfahrens werden die Bauteile bzw. die Kontakt flächen zusammengeführt, also aufeinander zu bewegt. Die Nanodrähte auf der Kontaktfläche des ersten Bauteils kommen dadurch mit der Kontaktfläche des zweiten Bauteils in Kontakt. Dabei ist es bevorzugt, dass die von der Kontaktflä che des ersten Bauteils entfernten Enden der Nanodrähte mit der Kontaktfläche des zweiten Bauteils in Kontakt gelangen. Nach Ausbilden der Verbindung sind die Nanodrähte also über ein erstes Ende mit der Kontaktfläche des ersten Bau teils verbunden und mit einem zweiten Ende mit der Kontaktfläche des zweiten Bauteils. Die Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil kann durch Schritt c) bereits vollständig ausgebildet werden. Das ist insbesondere bei einem schnell aushärtenden Klebstoff der Fall. Die Verfahrensschritte a) bis c) werden vorzugsweise in der angegebenen Reihen folge, insbesondere nacheinander durchgeführt. Insbesondere werden die Schritte a) und b) vorzugsweise vor Beginn des Schritts c) durchgeführt und insbesondere abgeschlossen. Die Schritte a) und b) können aber auch ganz oder teilweise zeit lich überlappend durchgeführt werden. Insbesondere können die Schritte a) und b) auch unabhängig voneinander durchgeführt werden, sofern der Klebstoff in Schritt b) nicht auf eine Kontaktfläche aufgebracht wird, auf der auch Nanodrähte vorgesehen sind. In dem Fall kann Schritt b) auch vor Schritt a) durchgeführt werden. Die Verbindung wird neben dem Klebstoff auch über die Nanodrähte ausgebildet. Das erfolgt dadurch, dass sich die Nanodrähte, insbesondere deren der Kontakt fläche des zweiten Bauteils zugewandten Enden, mit dieser Kontaktfläche verbin den. Diese Verbindung wird auf atomarer Ebene ausgebildet. Der dabei atomar ablaufende Vorgang ist dem beim Sintern ablaufenden ähnlich. Die erhaltene Verbindung kann insbesondere derart dicht für Gase und/oder Flüssigkeiten sein, dass eine Korrosion der Verbindung und/oder der miteinander verbundenen Bau teile im Bereich der Verbindung verhindert oder zumindest eingeschränkt werden kann. Durch den Klebstoff kann dies noch verstärkt werden. Insbesondere kann die ausgebildete Verbindung als vollmetallisch betrachtet werden. Die Ausbildung der Verbindung über die Nanodrähte kann auch als „Klett-Welding“ bezeichnet werden. Damit wird zum Ausdruck gebracht, dass die Verbindung durch eine Vielzahl von Nanodrähten und damit durch eine Vielzahl von länglichen, haar ähnlichen Strukturen erhalten wird. Durch die Vielzahl der Nanodrähte können Unebenheiten und Rauigkeiten der Kontaktflächen ausgeglichen werden. Zusam- men mit der Ausbildung der Verbindung über den Klebstoff kann das Verfahren auch als „Klett-Glueing“ bezeichnet werden. In step c) of the method described, the components or the contact surfaces are brought together, that is, moved towards one another. The nanowires on the contact surface of the first component thereby come into contact with the contact surface of the second component. It is preferred that the ends of the nanowires remote from the contact area of the first component come into contact with the contact area of the second component. After the connection has been formed, the nanowires are connected via a first end to the contact surface of the first component and a second end to the contact surface of the second Component. The connection between the first component and the second component can already be completely formed by step c). This is particularly the case with a fast-curing adhesive. Process steps a) to c) are preferably carried out in the specified order, in particular one after the other. In particular, steps a) and b) are preferably carried out and in particular completed before the start of step c). However, steps a) and b) can also be carried out in whole or in part with a temporal overlap. In particular, steps a) and b) can also be carried out independently of one another, provided that the adhesive in step b) is not applied to a contact surface on which nanowires are also provided. In that case, step b) can also be carried out before step a). In addition to the adhesive, the connection is also established via the nanowires. This takes place in that the nanowires, in particular their ends facing the contact surface of the second component, are connected to this contact surface. This connection is formed at the atomic level. The atomic process is similar to that during sintering. The connection obtained can in particular be so tight for gases and / or liquids that corrosion of the connection and / or the interconnected components in the area of the connection can be prevented or at least restricted. This can be reinforced by the adhesive. In particular, the connection formed can be viewed as being fully metallic. The formation of the connection via the nanowires can also be referred to as "Velcro welding". This expresses the fact that the connection is established by a large number of nanowires and thus by a large number of elongated, hair-like structures. Due to the large number of nanowires, unevenness and roughness of the contact surfaces can be compensated for. Together With the formation of the connection via the adhesive, the process can also be referred to as "Velcro glueing".
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens steht zumindest ein Teil der Nanodrähte nach Ausbildung der Verbindung mit dem Klebstoff in Kon takt. According to a preferred embodiment of the method, at least some of the nanowires are in contact with the adhesive after the connection has been formed.
Die Verbindung wird vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Nanodrähte im Bereich des Klebstoffs angeordnet werden. Die Nanodrähte und der Klebstoff überlappen also. Die Verbindung wird damit nicht derart ausgebildet, dass die Nanodrähte in einem ersten Bereich angeordnet werden und der Klebstoff in ei nem an den ersten Bereich angrenzenden oder von dem ersten Bereich beabstan- deten zweiten Bereich angeordnet wird. Vielmehr überlappen der erste Bereich und der zweite Bereich einander zumindest teilweise, vorzugsweise sogar voll ständig. Überlappen der erste und zweite Bereich teilweise, stehen die Nanodrähte im Überlappungsbereich mit dem Klebstoff in Kontakt. Überlappen der erste und zweite Bereich vollständig, ist die Unterscheidung zwischen erstem und zweitem Bereich hinfällig. Die Nanodrähte und der Klebstoff sind in dem Fall im gleichen Bereich angeordnet. Alle Nanodrähte stehen dann mit dem Klebstoff in Kontakt. Sind die Nanodrähte von dem Klebstoff umgeben, kann der Klebstoff die Nano drähte und somit die Verbindung besonders gut schützten, insbesondere vor Kor rosion. The connection is preferably formed in such a way that the nanowires are arranged in the area of the adhesive. So the nanowires and the adhesive overlap. The connection is thus not formed in such a way that the nanowires are arranged in a first area and the adhesive is arranged in a second area adjoining the first area or at a distance from the first area. Rather, the first area and the second area overlap one another at least partially, preferably even completely. If the first and second areas partially overlap, the nanowires are in contact with the adhesive in the overlap area. If the first and second areas completely overlap, the distinction between the first and second areas is no longer necessary. In this case, the nanowires and the adhesive are arranged in the same area. All of the nanowires are then in contact with the adhesive. If the nanowires are surrounded by the adhesive, the adhesive can protect the nanowires and thus the connection particularly well, in particular against corrosion.
Alternativ zu der vorliegenden Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Ver bindung derart ausgebildet wird, dass die Nanodrähte in einem ersten Bereich angeordnet werden und der Klebstoff in einem an den ersten Bereich angrenzen den oder von dem ersten Bereich beabstandeten zweiten Bereich angeordnet wird. Besonders bevorzugt ist, dass der zweite Bereich den ersten Bereich umgibt. Auch in dem Fall kann der Klebstoff die Nanodrähte und insoweit die Verbindung schützten, insbesondere vor Korrosion. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist der Kleb stoff beim Aufbringen in Schritt b) flüssig. As an alternative to the present embodiment, it is preferred that the connection is formed such that the nanowires are arranged in a first area and the adhesive is arranged in a second area adjoining the first area or spaced apart from the first area. It is particularly preferred that the second area surrounds the first area. In this case too, the adhesive can protect the nanowires and, in this respect, the connection, in particular against corrosion. According to a further preferred embodiment of the method, the adhesive is liquid when applied in step b).
Flüssiger Klebstoff kann besonders leicht um die Nanodrähte verteilt werden, so dass die Zwischenräume zwischen den Nanodrähten besonders einfach mit dem Klebstoff gefüllt werden können. Das gilt einerseits für den Fall, dass der Kleb stoff auf die Kontaktfläche des ersten Bauteils aufgebracht wird. Flüssiger Kleb stoff kann in dem Fall beim Aufbringen besonders leicht um die Nanodrähte ver teilt werden. Andererseits gilt dies aber auch für den Fall, dass der Klebstoff auf die Kontaktfläche des zweiten Bauteils aufgebracht wird. In dem Fall können die Nanodrähte besonders einfach in den Klebstoff eingebracht werden, so dass sich der Klebstoff beim Zusammenführen der beiden Bauteile in Schritt c) um die Na nodrähte verteilt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Ver fahrens ist der Klebstoff einer der folgenden: ein Acyrlat ein Epoxidklebstoff, ein vernetzender Klebstoff, ein durch UV-Licht aktivierbarer Klebstoff, ein thermisch aktivierbarer Klebstoff, ein Zweikomponentenklebstoff. Liquid adhesive can be distributed particularly easily around the nanowires, so that the spaces between the nanowires can be particularly easily filled with the adhesive. On the one hand, this applies in the event that the adhesive is applied to the contact surface of the first component. In this case, liquid adhesive can be distributed particularly easily around the nanowires when it is applied. On the other hand, however, this also applies in the event that the adhesive is applied to the contact surface of the second component. In that case, the nanowires can be introduced into the adhesive particularly easily, so that the adhesive is distributed around the nanowires when the two components are brought together in step c). According to a further preferred embodiment of the method, the adhesive is one of the following: an acylate, an epoxy adhesive, a crosslinking adhesive, an adhesive that can be activated by UV light, a thermally activated adhesive, a two-component adhesive.
Vorzugsweise ist der Klebstoff niedrig-viskos. Vorzugsweise hält der Klebstoff einer Pealkraft von 1 N/mm stand. The adhesive is preferably of low viscosity. The adhesive preferably withstands a peal force of 1 N / mm.
Auch eine Mischung eines oder mehrerer der genannten Klebstoffe kann verwen det werden. Es hat sich herausgestellt, dass die genannten Klebstoffe für das be schriebene Verfahren besonders gut geeignet sind. So kann mit allen genannten Klebstoffen eine besonders mechanisch stabile Verbindung zwischen den beiden Bauteilen erhalten werden, wobei zugleich die Nanodrähte besonders wenig durch den Klebstoff beeinträchtigt werden. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass bei den genannten Klebstoffen die Gefahr besonders gering ist, dass die Nanodrähte durch das Zusammenführen der beiden Bauteile und aufgrund des Klebstoffs um gekippt, eingeknickt oder verschoben werden. A mixture of one or more of the adhesives mentioned can also be used. It has been found that the adhesives mentioned are particularly well suited for the process described. Thus, with all the adhesives mentioned, a particularly mechanically stable connection between the two components can be obtained, with the nanowires at the same time being particularly poor the adhesive will be affected. In particular, it has been found that with the adhesives mentioned, the risk is particularly low that the nanowires are tilted, kinked or displaced due to the joining of the two components and due to the adhesive.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt a) weiterhin eine Vielzahl von Nanodrähten auf der Kontaktfläche des zweiten Bauteils bereitgestellt. Die Bauteile werden in Schritt c) derart zusam mengeführt, dass die Nanodrähte auf der Kontaktfläche des zweiten Bauteils mit der Kontaktfläche des ersten Bauteils in Kontakt gebracht werden. According to a further preferred embodiment of the method, a plurality of nanowires is also provided on the contact surface of the second component in step a). The components are brought together in step c) in such a way that the nanowires on the contact surface of the second component are brought into contact with the contact surface of the first component.
Für das Bereitstellen der Nanodrähte auf der Kontaktfläche des zweiten Bauteils gelten die obigen Ausführungen zum Bereitstellen der Nanodrähte auf der Kon taktfläche des ersten Bauteils entsprechend. For the provision of the nanowires on the contact surface of the second component, the above statements regarding the provision of the nanowires on the contact surface of the first component apply accordingly.
In dieser Ausführungsform erfolgt die Verbindung durch die Nanodrähte dadurch, dass die Nanodrähte der Kontaktfläche des ersten Bauteils mit der Kontaktfläche des zweiten Bauteils in Kontakt gelangen und dass die Nanodrähte der Kontakt fläche des zweiten Bauteils mit der Kontaktfläche des ersten Bauteils in Kontakt gelangen. Gegenüber einer Ausführungsform, bei der nur auf der Kontaktfläche des ersten Bauteils Nanodrähte vorgesehen sind, ergibt sich in der vorliegenden Ausführungsform eine verstärkte Verbindung mittels der Nanodrähte. Dadurch kann die Verbindung besonders gut elektrisch und/oder thermisch leitfähig sein. Auch kann der Beitrag der Nanodrähte zur mechanischen Stabilität der Verbin dung besonders groß sein. In this embodiment, the connection through the nanowires takes place in that the nanowires of the contact surface of the first component come into contact with the contact surface of the second component and that the nanowires of the contact surface of the second component come into contact with the contact surface of the first component. Compared to an embodiment in which nanowires are only provided on the contact surface of the first component, the present embodiment produces a reinforced connection by means of the nanowires. As a result, the connection can be particularly good electrically and / or thermally conductive. The contribution of the nanowires to the mechanical stability of the connection can also be particularly large.
In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der Klebstoff auf beide Kontakt flächen aufgebracht wird. Dadurch ist auf jeder Kontaktfläche nur eine ver gleichsweise geringe Menge des Klebstoffs erforderlich. Alternativ ist es bevor zugt, dass der Klebstoff nur auf einer der beiden Kontaktflächen aufgebracht wird. Das erleichtert die Durchführung des Verfahrens, weil nur auf einer der beiden Kontaktflächen sowohl Klebstoff als auch Nanodrähte vorgesehen werden. In this embodiment it is preferred that the adhesive is applied to both contact surfaces. As a result, only a comparatively small amount of the adhesive is required on each contact surface. Alternatively, it is preferred that the adhesive is only applied to one of the two contact surfaces. This makes it easier to carry out the method because both adhesive and nanowires are provided on only one of the two contact surfaces.
In dieser Ausführungsform werden die Schritte a) bis c) vorzugsweise wie folgt durchgeführt: a) Bereitstellen einer ersten Vielzahl von Nanodrähten auf einer Kontaktflä che des ersten Bauteils und einer zweiten Vielzahl von Nanodrähten auf einer Kontaktfläche des zweiten Bauteils, b) Aufbringen eines Klebstoffs auf die Kontaktfläche des ersten Bauteils und/oder auf die Kontaktfläche des zweiten Bauteils, c) Zusammenführen des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils, so dass die erste Vielzahl der Nanodrähte mit der Kontaktfläche des zweiten Bauteils in Kontakt gebracht wird, die zweite Vielzahl der Nanodrähte mit der Kontakt fläche des zweiten Bauteils in Kontakt gebracht wird und die Kontaktflächen durch den Klebstoff miteinander verbunden werden. In this embodiment, steps a) to c) are preferably carried out as follows: a) providing a first plurality of nanowires on a contact surface of the first component and a second plurality of nanowires on a contact surface of the second component, b) applying an adhesive the contact surface of the first component and / or on the contact surface of the second component, c) merging the first component and the second component so that the first plurality of nanowires is brought into contact with the contact surface of the second component, the second plurality of nanowires with the contact surface of the second component is brought into contact and the contact surfaces are connected to one another by the adhesive.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt c) zumindest die Kontaktfläche des zweiten Bauteils auf eine Temperatur von mindestens 90°C und/oder von maximal 270°C erwärmt. According to a further preferred embodiment of the method, at least the contact surface of the second component is heated to a temperature of at least 90 ° C. and / or a maximum of 270 ° C. in step c).
Vorzugsweise wird in Schritt c) zumindest die Kontaktfläche des zweiten Bauteils auf eine Temperatur im Bereich von 150°C bis 270°C erwärmt. In step c), at least the contact surface of the second component is preferably heated to a temperature in the range from 150.degree. C. to 270.degree.
Durch die Erwärmung kann einerseits der Klebstoff gehärtet werden. Andererseits kann die Verbindung zwischen den Nanodrähten und der Kontaktfläche des zwei ten Bauteils durch die Erwärmung verstärkt werden. Entsprechend genügt es, dass nur die Kontaktfläche des zweiten Bauteils erwärmt wird. Praktisch ist bei einer derartigen Erwärmung regelmäßig nicht zu unterscheiden, ob die Kontaktfläche des ersten Bauteils, die Kontaktfläche des zweiten Bauteils, die Nanodrähte, der Klebstoff, das erste Bauteil teilweise oder insgesamt und/oder das zweite Bauteil teilweise oder insgesamt erwärmt werden. Das ist insbesondere der Fall, wenn thermisch leitfähige Materialien verwendet werden. Für die Ausbildung der Ver bindung zwischen den Nanodrähten ist ein (Mit-)Erwärmen von anderen Kompo nenten als der Kontaktfläche des zweiten Bauteils nicht erforderlich, aber auch nicht hinderlich. Zur Härtung des Klebstoffs ist ein (Mit-)Erwärmen von anderen Komponenten als dem Klebstoff nicht erforderlich, aber auch nicht hinderlich. Bevorzugt werden in Schritt c) zumindest die Kontaktfläche des zweiten Bauteils und der Klebstoff auf eine Temperatur im Bereich von 150°C bis 270°C erwärmt. On the one hand, the heating can harden the adhesive. On the other hand, the connection between the nanowires and the contact surface of the second component can be strengthened by the heating. Accordingly, it is sufficient that only the contact surface of the second component is heated. In practice, in the case of such heating, it is usually not possible to distinguish whether the contact surface of the first component, the contact surface of the second component, the nanowires, the adhesive, the first component partially or entirely and / or the second component be partially or entirely heated. This is particularly the case when thermally conductive materials are used. For the formation of the connection between the nanowires, (co-) heating of components other than the contact surface of the second component is not necessary, but also not a hindrance. To cure the adhesive, (co-) heating of components other than the adhesive is not necessary, but it is also not a hindrance. In step c), at least the contact surface of the second component and the adhesive are preferably heated to a temperature in the range from 150.degree. C. to 270.degree.
Das Erwärmen gemäß Schritt c) kann insbesondere dadurch erfolgen, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil insgesamt einschließlich der Nanodrähte und des Klebstoffs erwärmt werden, beispielsweise in einem Ofen. Alternativ ist es aber auch möglich, lokal Wärme in den Bereich der Verbindung, insbesondere in den Bereich der Kontaktfläche des zweiten Bauteils einzutragen. The heating according to step c) can in particular take place in that the first component and the second component as a whole including the nanowires and the adhesive are heated, for example in an oven. Alternatively, however, it is also possible to introduce heat locally into the area of the connection, in particular into the area of the contact surface of the second component.
Für das Ausbilden der Verbindung kann es ausreichen, dass die beschriebene Mindesttemperatur von 150°C einmalig zumindest kurzzeitig erreicht wird. Ein Halten der Mindesttemperatur ist nicht erforderlich. Es ist aber bevorzugt, dass die Temperatur, mit der in Schritt c) erwärmt wird, für mindestens zehn Sekun den, vorzugsweise mindestens 30 Sekunden gehalten wird. Damit kann sicherge gangen werden, dass die Verbindung wie gewünscht ausgebildet wird. Ein länge res Halten der Temperatur ist grundsätzlich nicht schädlich. For the formation of the connection it can be sufficient that the minimum temperature of 150 ° C described is reached once at least for a short time. It is not necessary to maintain the minimum temperature. However, it is preferred that the temperature at which the heating is carried out in step c) is maintained for at least ten seconds, preferably at least 30 seconds. This ensures that the connection is made as desired. Maintaining the temperature for a longer period is generally not harmful.
Es genügt, dass die Bauteile in Schritt c) zusammengeführt werden. Ein Druck muss dabei nicht ausgeübt werden, insbesondere weil der Klebstoff die beiden Bauteile aufeinander zu ziehen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden das erste Bauteil und das zweite Bauteil aber in Schritt c) mit einem Druck von mindestens 2 MPa, insbesondere mindestens 10 MPa, und/oder von höchstens 200 MPa, insbesondere höchstens 20 MPa, aufeinander zu gedrückt. Vorzugsweise liegt der verwendete Druck im Bereich von 2 bis 200 MPa, insbe sondere im Bereich von 10 bis 70 MPa. Besonders bevorzugt ist ein Druck von 15 MPa. It is sufficient that the components are brought together in step c). Pressure does not have to be exerted, in particular because the adhesive can pull the two components towards one another. According to a preferred embodiment of the method, however, the first component and the second component are pressed towards one another in step c) with a pressure of at least 2 MPa, in particular at least 10 MPa, and / or of at most 200 MPa, in particular at most 20 MPa. The pressure used is preferably in the range from 2 to 200 MPa, in particular in the range from 10 to 70 MPa. A pressure of 15 MPa is particularly preferred.
Durch die Ausübung des Drucks kann einerseits die Verbindung durch den Kleb stoff besonders mechanisch stabil ausgebildet werden. Andererseits kann die Ver bindung über die Nanodrähte durch die Ausübung des Drucks verstärkt werden. By exerting the pressure, on the one hand, the connection through the adhesive can be made particularly mechanically stable. On the other hand, the connection via the nanowires can be strengthened by exerting the pressure.
Sofern die beschriebene Erwärmung durchgeführt wird, liegt der Druck vorzugs weise oberhalb der angegebenen unteren Grenze zumindest in einem Zeitabschnitt vor, in dem die Temperatur die dafür genannte untere Grenze überschreitet. Inso weit werden also zumindest die Nanodrähte und die Kontaktfläche des zweiten Bauteils zumindest in diesem Zeitabschnitt sowohl einem entsprechenden Druck als auch einer entsprechenden Temperatur ausgesetzt. Dadurch kann die Verbin dung durch Einwirkung von Druck und Temperatur ausgebildet werden. If the heating described is carried out, the pressure is preferably above the specified lower limit at least in a period of time in which the temperature exceeds the lower limit mentioned for this. To this extent, at least the nanowires and the contact surface of the second component are exposed to both a corresponding pressure and a corresponding temperature, at least in this time segment. As a result, the connection can be formed by the action of pressure and temperature.
Als ein weiterer Aspekt wird eine Anordnung vorgestellt, welche ein erstes Bau teil und ein zweites Bauteil umfasst, wobei eine Kontaktfläche des ersten Bauteils und eine Kontaktfläche des zweiten Bauteils mittels eines Klebstoffs und mittels einer Vielzahl von Nanodrähten miteinander verbunden sind. Bei dem Klebstoff handelt es sich vorzugsweise um einen der folgenden: ein Acyrlat ein Epoxidklebstoff, ein vernetzender Klebstoff, ein durch UV-Licht aktivierbarer Klebstoff, ein thermisch aktivierbarer Klebstoff, ein Zweikomponentenklebstoff. Die weiter oben beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale des Verfahrens sind auf die beschriebene Anordnung anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Die beschriebene Anordnung wird vorzugsweise durch das be schriebene Verfahren erhalten. Bei der Anordnung steht zumindest ein Teil der Nanodrähte mit dem Klebstoff in Kontakt. Besonders bevorzugt stehen alle Na- nodrähte mit dem Klebstoff in Kontakt. As a further aspect, an arrangement is presented which comprises a first component and a second component, a contact surface of the first component and a contact surface of the second component being connected to one another by means of an adhesive and a plurality of nanowires. The adhesive is preferably one of the following: an acylate, an epoxy adhesive, a crosslinking adhesive, an adhesive that can be activated by UV light, a thermally activated adhesive, a two-component adhesive. The particular advantages and design features of the method described above can be used and transferred to the described arrangement, and vice versa. The arrangement described is preferably obtained by the method described be. In the arrangement, at least some of the nanowires are in contact with the adhesive. All of the nanowires are particularly preferably in contact with the adhesive.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung sind Zwischenräume zwischen den Nanodrähten mit dem Klebstoff gefüllt. According to a preferred embodiment of the arrangement, spaces between the nanowires are filled with the adhesive.
Die Nanodrähte sind vorzugsweise mit dem Klebstoff umhüllt. Das bedeutet, dass Mantelflächen der Nanodrähte vollständig mit dem Klebstoff bedeckt sind. Die Stirnseiten der Nanodrähte stehen nicht mit dem Klebstoff in Kontakt, sondern mit den Kontaktflächen. The nanowires are preferably sheathed with the adhesive. This means that the outer surfaces of the nanowires are completely covered with the adhesive. The end faces of the nanowires are not in contact with the adhesive, but with the contact surfaces.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung sind die Kontaktflächen durch die Nanodrähte elektrisch und/oder thermisch leitend mitei nander verbunden. Eine elektrisch und/oder thermisch leitfähige Verbindung zwischen den beiden Kontaktflächen kann über die Nanodrähte insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Nanodrähte aus einem elektrisch und/oder thermisch leitfähigen Material gebildet sind und sich die Nanodrähte über die gesamte Strecke zwischen den beiden Kontaktflächen erstrecken. Letzteres bedeutet, dass ein jeweiliges erstes Ende der Nanodrähte mit der Kontaktfläche des ersten Bauteils in Kontakt steht und dass ein jeweiliges zweites Ende der Nanodrähte mit der Kontaktfläche des zweiten Bauteils in Kontakt steht. Dies ist insbesondere in der bevorzugten Ausführungsform der Anordnung mög lich, in der die Kontaktflächen parallel zueinander ausgerichtet und die Nanodräh- te senkrecht zu den Kontaktflächen ausgerichtet sind. Insbesondere in dieser Ausgestaltung ist es also möglich, dass sich die Nanodrähte über die gesamte Strecke zwischen den beiden Kontaktflächen erstrecken. Die Kontaktflächen und mithin auch die Bauteile können insoweit über die Nanodräh te miteinander in Kontakt gebracht werden. Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungs beispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größen verhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen schematisch: According to a further preferred embodiment of the arrangement, the contact surfaces are electrically and / or thermally conductively connected to one another by the nanowires. An electrically and / or thermally conductive connection between the two contact surfaces can be achieved via the nanowires in particular in that the nanowires are formed from an electrically and / or thermally conductive material and the nanowires extend over the entire distance between the two contact surfaces. The latter means that a respective first end of the nanowires is in contact with the contact surface of the first component and that a respective second end of the nanowires is in contact with the contact surface of the second component. This is possible in particular in the preferred embodiment of the arrangement in which the contact surfaces are aligned parallel to one another and the nanowires are aligned perpendicular to the contact surfaces. In this embodiment in particular, it is therefore possible for the nanowires to extend over the entire distance between the two contact surfaces. The contact surfaces and therefore also the components can be brought into contact with one another via the nanowires. The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. The figures show particularly preferred embodiment examples to which, however, the invention is not limited. In particular, it should be pointed out that the figures, and in particular the size ratios shown, are only schematic. They show schematically:
Fig. 1: eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden zweier Bauteile, und 1: an illustration of a method according to the invention for connecting two components, and
Fig. 2: eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung von zwei gemäß dem Verfahren aus Fig. 1 miteinander verbundenen Bauteilen. FIG. 2: an illustration of an arrangement according to the invention of two components connected to one another according to the method from FIG. 1.
Fig. 1 zeigt ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils 2 mit einem zwei ten Bauteil 3. Die verwendeten Bezugszeichen beziehen sich auf Fig. 2. Das Ver fahren umfasst: a) Bereitstellen einer Vielzahl von Nanodrähten 1 auf einer Kontaktfläche 4 des ersten Bauteils 2 und optional auch auf einer Kontaktfläche 5 des zweiten Bauteils 3, b) Aufbringen eines Klebstoffs 6 auf die Kontaktfläche 4 des ersten Bauteils 2 und/oder auf eine Kontaktfläche 5 des zweiten Bauteils 3, wobei der Kleb- Stoff 6 vorzugsweise beim Aufbringen flüssig ist, wobei als Klebstoff vor zugsweise einer der folgenden verwendet wird: 1 shows a method for connecting a first component 2 to a second component 3. The reference symbols used relate to FIG. 2. The method comprises: a) Providing a plurality of nanowires 1 on a contact surface 4 of the first component 2 and optionally also on a contact surface 5 of the second component 3, b) applying an adhesive 6 to the contact surface 4 of the first component 2 and / or to a contact surface 5 of the second component 3, the adhesive Substance 6 is preferably liquid when applied, wherein one of the following is preferably used as an adhesive:
- ein Acyrlat - an acylate
- ein Epoxidklebstoff, - ein vernetzender Klebstoff, - an epoxy adhesive, - a cross-linking adhesive,
- ein durch UV-Licht aktivierbarer Klebstoff, - an adhesive that can be activated by UV light,
- ein thermisch aktivierbarer Klebstoff, - a thermally activated adhesive,
- ein Zweikomponentenklebstoff. c) Zusammenführen des ersten Bauteils 2 und des zweiten Bauteils 3, so dass die Vielzahl der Nanodrähte 1 mit der Kontaktfläche 5 des zweiten Bauteils 3 in Kontakt gebracht wird und die Kontaktflächen 4,5 durch den Klebstoff 6 miteinander verbunden werden. Dabei wird vorzugsweise zumindest die Kon taktfläche 5 des zweiten Bauteils 3 auf eine Temperatur von mindestens 150°C und/oder von maximal 270°C erwärmt. Vorzugsweise werden das ers te Bauteil 2 und das zweite Bauteil 3 mit einem Druck von mindestens 2 MPa und/oder von höchstens 200 MPa aufeinander zu gedrückt. - a two-component adhesive. c) bringing the first component 2 and the second component 3 together, so that the plurality of nanowires 1 is brought into contact with the contact surface 5 of the second component 3 and the contact surfaces 4, 5 are connected to one another by the adhesive 6. In this case, at least the contact surface 5 of the second component 3 is preferably heated to a temperature of at least 150.degree. C. and / or a maximum of 270.degree. The first component 2 and the second component 3 are preferably pressed towards one another with a pressure of at least 2 MPa and / or of at most 200 MPa.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung 7, die mit dem Verfahren aus Fig. 1 erhalten werden kann. Die Anordnung 7 umfasst ein erstes Bauteil 2 und ein zweites Bauteil 3. Die beiden Bauteile 2,3 weisen jeweils eine Kontaktfläche 4,5 auf. Die Kontaktflä chen 4,5 sind mittels eines Klebstoffs 6 und mittels einer Vielzahl von Nanodräh- ten 1 miteinander verbunden. Zwischenräume zwischen den Nanodrähten 1 sind mit dem Klebstoff 6 gefüllt. Alle Nanodrähte 1 stehen mit dem Klebstoff 6 in Kontakt. Die Kontaktflächen 4,5 sind durch die Nanodrähte 1 elektrisch und thermisch leitend miteinander verbunden. Die Kontaktflächen 4,5 sind parallel zueinander ausgerichtet und die Nanodrähte 1 sind senkrecht zu den Kontaktflä chen 4,5 ausgerichtet. Bezugszeichenliste FIG. 2 shows an arrangement 7 which can be obtained with the method from FIG. 1. The arrangement 7 comprises a first component 2 and a second component 3. The two components 2, 3 each have a contact surface 4, 5. The contact surfaces 4, 5 are connected to one another by means of an adhesive 6 and by means of a multiplicity of nanowires 1. Gaps between the nanowires 1 are filled with the adhesive 6. All nanowires 1 are in contact with the adhesive 6. The contact surfaces 4, 5 are connected to one another in an electrically and thermally conductive manner by the nanowires 1. The contact surfaces 4.5 are aligned parallel to one another and the nanowires 1 are aligned perpendicular to the contact surfaces 4.5. List of reference symbols
1 Nanodraht 1 nanowire
2 erstes Bauteil 2 first component
3 zweites Bauteil 3 second component
4 Kontaktfläche des ersten Bauteils 4 Contact surface of the first component
5 Kontaktfläche des zweiten Bauteils5 Contact surface of the second component
6 Klebstoff 6 glue
7 Anordnung 7 arrangement

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils (2) mit einem zweiten Bau teil (3), umfassend: a) Bereitstellen einer Vielzahl von Nanodrähten (1) auf einer Kontaktflä che (4) des ersten Bauteils (2), b) Aufbringen eines Klebstoffs (6) auf die Kontaktfläche (4) des ersten Bau teils (2) und/oder auf eine Kontaktfläche (5) des zweiten Bauteils (3), c) Zusammenführen des ersten Bauteils (2) und des zweiten Bauteils (3), so dass die Vielzahl der Nanodrähte (1) mit der Kontaktfläche (5) des zwei ten Bauteils (3) in Kontakt gebracht wird und die Kontaktflächen (4,5) durch den Klebstoff (6) miteinander verbunden werden. 1. A method for connecting a first component (2) with a second component (3), comprising: a) providing a plurality of nanowires (1) on a Kontaktflä surface (4) of the first component (2), b) applying a Adhesive (6) on the contact surface (4) of the first construction part (2) and / or on a contact surface (5) of the second component (3), c) bringing the first component (2) and the second component (3) together, so that the plurality of nanowires (1) is brought into contact with the contact surface (5) of the second component (3) and the contact surfaces (4, 5) are connected to one another by the adhesive (6).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der Nanodrähte nach Ausbildung der Verbindung mit dem Klebstoff in Kontakt steht. 2. The method of claim 1, wherein at least some of the nanowires are in contact with the adhesive after the connection has been formed.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff (6) beim Aufbringen in Schritt b) flüssig ist. 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the adhesive (6) is liquid when applied in step b).
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff ei ner der folgenden ist: 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the adhesive is one of the following:
- ein Acyrlat - an acylate
- ein Epoxidklebstoff, - an epoxy adhesive,
- ein vernetzender Klebstoff, - ein durch UV-Licht aktivierbarer Klebstoff, - a cross-linking adhesive, - an adhesive that can be activated by UV light,
- ein thermisch aktivierbarer Klebstoff, - a thermally activated adhesive,
- ein Zweikomponentenklebstoff. - a two-component adhesive.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in Schritt a) wei terhin eine Vielzahl von Nanodrähten (1) auf der Kontaktfläche (5) des zwei- ten Bauteils (3) bereitgestellt wird, und wobei die Bauteile (2,3) in Schritt c) derart zusammengeführt werden, dass die Nanodrähte (1) auf der Kontaktflä che (5) des zweiten Bauteils (3) mit der Kontaktfläche (4) des ersten Bauteils (2) in Kontakt gebracht werden. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein in step a) Wei terhin a plurality of nanowires (1) on the contact surface (5) of the two th component (3) is provided, and wherein the components (2, 3) are brought together in step c) in such a way that the nanowires (1) on the contact surface (5) of the second component (3) with the contact surface (4) of the first component (2) are brought into contact.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) zu mindest die Kontaktfläche (5) des zweiten Bauteils (3) auf eine Temperatur von mindestens 90°C und/oder von maximal 270°C erwärmt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein in step c) at least the contact surface (5) of the second component (3) is heated to a temperature of at least 90 ° C and / or a maximum of 270 ° C.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Bauteil7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the first component
(2) und das zweite Bauteil (3) in Schritt c) mit einem Druck von mindestens 2 MPa und/oder von höchstens 200 MPa aufeinander zu gedrückt werden. (2) and the second component (3) are pressed towards one another in step c) with a pressure of at least 2 MPa and / or of at most 200 MPa.
8. Anordnung (7), umfassend ein erstes Bauteil (2) und ein zweites Bauteil (3), wobei eine Kontaktfläche (4) des ersten Bauteils (2) und eine Kontaktflä che (5) des zweiten Bauteils (3) mittels eines Klebstoffs (6) und mittels einer Vielzahl von Nanodrähten (1) miteinander verbunden sind. 8. Arrangement (7), comprising a first component (2) and a second component (3), wherein a contact surface (4) of the first component (2) and a Kontaktflä surface (5) of the second component (3) by means of an adhesive (6) and are connected to one another by means of a large number of nanowires (1).
9. Anordnung (7) nach Anspruch 8, wobei Zwischenräume zwischen den Nano- drähten (1) mit dem Klebstoff (6) gefüllt sind. 9. The arrangement (7) according to claim 8, wherein the spaces between the nanowires (1) are filled with the adhesive (6).
10. Anordnung (7) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Kontaktflächen (4,5) durch die Nanodrähte (1) elektrisch und/oder thermisch leitend miteinander verbunden sind. 10. Arrangement (7) according to claim 8 or 9, wherein the contact surfaces (4, 5) are electrically and / or thermally conductively connected to one another by the nanowires (1).
11. Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Kontaktflä chen (4,5) parallel zueinander ausgerichtet sind und die Nanodrähte (1) senk recht zu den Kontaktflächen (4,5) ausgerichtet sind. 11. Arrangement (7) according to one of claims 8 to 10, wherein the Kontaktflä Chen (4,5) are aligned parallel to each other and the nanowires (1) are aligned perpendicular to the contact surfaces (4,5).
PCT/EP2021/055801 2020-03-17 2021-03-08 Composite connection of two components WO2021185617A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022556495A JP2023518075A (en) 2020-03-17 2021-03-08 Composite connection of two parts
KR1020227035336A KR20230020944A (en) 2020-03-17 2021-03-08 Complex connection of two components
EP21711205.1A EP4122009A1 (en) 2020-03-17 2021-03-08 Composite connection of two components

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020107240.6 2020-03-17
DE102020107240.6A DE102020107240A1 (en) 2020-03-17 2020-03-17 Composite connection of two components

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021185617A1 true WO2021185617A1 (en) 2021-09-23

Family

ID=74870813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/055801 WO2021185617A1 (en) 2020-03-17 2021-03-08 Composite connection of two components

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4122009A1 (en)
JP (1) JP2023518075A (en)
KR (1) KR20230020944A (en)
DE (1) DE102020107240A1 (en)
TW (1) TW202229000A (en)
WO (1) WO2021185617A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023202931A1 (en) 2022-04-21 2023-10-26 Biotronik Se & Co. Kg Energy-reduced and automatable joining by means of nanowiring for contacting electrical and mechanical components of active and monitoring implants

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022119479A1 (en) 2022-08-03 2024-02-08 Audi Aktiengesellschaft Component arrangement for a high-voltage battery and method for producing a component arrangement

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060243958A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Intel Corporation Microelectronic package interconnect and method of fabrication thereof
US20070267735A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Fujitsu Limited Semiconductor device with semiconductor chips mounted on mounting board
US20100052189A1 (en) * 2006-11-28 2010-03-04 Daisuke Sakurai Electronic component mounting structure and method for manufacturing the same
US20150259197A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Process for hybridizing by adhesive bonding two microelectronic elements
DE102017104926A1 (en) * 2017-03-08 2018-09-13 Olav Birlem Connection for a sensor
DE102017104921A1 (en) * 2017-03-08 2018-09-13 Olav Birlem Connection of thermal conductors
DE102017104922A1 (en) * 2017-03-08 2018-09-13 Olav Birlem Connection of electrical conductors
DE102017104923A1 (en) * 2017-03-08 2018-09-13 Olav Birlem Connection for a semiconductor chip
US20190148321A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-16 Vuereal Inc. Integration and bonding of micro-devices into system substrate
WO2019096770A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-23 Nanowired Gmbh C/O Technische Universität Darmstadt Method and connector for connecting two components, and arrangement of two connected components

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010005465B4 (en) 2009-01-26 2014-11-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Electrical or electronic component and method for making a connection
DE102019107355A1 (en) 2019-03-22 2020-09-24 Harting Electric Gmbh & Co. Kg Tool-free contacting of an electrical conductor

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060243958A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Intel Corporation Microelectronic package interconnect and method of fabrication thereof
US20070267735A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Fujitsu Limited Semiconductor device with semiconductor chips mounted on mounting board
US20100052189A1 (en) * 2006-11-28 2010-03-04 Daisuke Sakurai Electronic component mounting structure and method for manufacturing the same
US20150259197A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Process for hybridizing by adhesive bonding two microelectronic elements
DE102017104926A1 (en) * 2017-03-08 2018-09-13 Olav Birlem Connection for a sensor
DE102017104921A1 (en) * 2017-03-08 2018-09-13 Olav Birlem Connection of thermal conductors
DE102017104922A1 (en) * 2017-03-08 2018-09-13 Olav Birlem Connection of electrical conductors
DE102017104923A1 (en) * 2017-03-08 2018-09-13 Olav Birlem Connection for a semiconductor chip
US20190148321A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-16 Vuereal Inc. Integration and bonding of micro-devices into system substrate
WO2019096770A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-23 Nanowired Gmbh C/O Technische Universität Darmstadt Method and connector for connecting two components, and arrangement of two connected components

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023202931A1 (en) 2022-04-21 2023-10-26 Biotronik Se & Co. Kg Energy-reduced and automatable joining by means of nanowiring for contacting electrical and mechanical components of active and monitoring implants

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023518075A (en) 2023-04-27
EP4122009A1 (en) 2023-01-25
KR20230020944A (en) 2023-02-13
DE102020107240A1 (en) 2021-09-23
TW202229000A (en) 2022-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3711462B1 (en) Process to join two components
WO2021185617A1 (en) Composite connection of two components
DE102014213083B4 (en) Bond structure with metal nanoparticles and bonding process using metal nanoparticles
EP2649864A1 (en) Printed circuit board
WO2006013145A1 (en) Printed circuit board with smd components and at least one wired component and a method for picking fixing and electrical contacting of said components
WO2006018246A1 (en) Method for fixing a cooling spiral to the plate of a refrigerating device
EP4122008A1 (en) Connection of components
WO2021185616A1 (en) Multi-metal hook-and-loop welding
DE102014220204A1 (en) Method for producing a solder joint and component assembly
WO2016128244A1 (en) Electronic assembly and method for the production thereof
DE10015964C2 (en) Solder tape for flexible and temperature-resistant solder connections
EP3205432A1 (en) Method of forming a solder connection using a metallic grating
DE4337920A1 (en) Method and arrangement for producing a permanent electrical pressure contact
DE102020107513A1 (en) Connection of two contact surfaces
DE102016226103B3 (en) Method for producing an electrical connection and electrical connection between two components
WO2023016716A1 (en) Arrangement of a sensor chip at a measuring object
EP2160932B1 (en) Restraining a connecting material
WO2014082769A1 (en) Bonding means for bonding at least two components using a sintering process
DE102009017692B4 (en) Process for the production of a low temperature contact for microelectronic structures
WO2022207307A1 (en) Connection of two components with one connecting element
EP3747568A1 (en) Blind rivet fixing connection, method for producing a blind rivet fixing connection and blind rivet fixer
WO2007115520A1 (en) Method for production of an electronic assembly
DE102005055157A1 (en) Conductor manufacturing process for incandescent lamp used in vehicle, involves applying metal powder suspension to both ends of molybdenum foil
DE102016208193A1 (en) A method for securing a threaded connection against unwanted loosening and screw for use in the method
DE102015216542A1 (en) Joining element, use of a joining element, component assembly and method for producing a composite component

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21711205

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022556495

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021711205

Country of ref document: EP

Effective date: 20221017