WO2024083444A1 - Klebemittel zur bestückung von leiterplatten, leiterplatte dieses umfassend und deren verwendung - Google Patents

Klebemittel zur bestückung von leiterplatten, leiterplatte dieses umfassend und deren verwendung Download PDF

Info

Publication number
WO2024083444A1
WO2024083444A1 PCT/EP2023/076245 EP2023076245W WO2024083444A1 WO 2024083444 A1 WO2024083444 A1 WO 2024083444A1 EP 2023076245 W EP2023076245 W EP 2023076245W WO 2024083444 A1 WO2024083444 A1 WO 2024083444A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
adhesive
circuit board
electronic component
printed circuit
bonding agent
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/076245
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Gschwind-Schilling
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2024083444A1 publication Critical patent/WO2024083444A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/10—Adhesives in the form of films or foils without carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303—Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
    • H05K3/305—Affixing by adhesive
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36—Assembling printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/366—Assembling printed circuits with other printed circuits substantially perpendicularly to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/01—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/22—Compounds containing nitrogen bound to another nitrogen atom
    • C08K5/23—Azo-compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/10—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet
    • C09J2301/12—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers
    • C09J2301/124—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers the adhesive layer being present on both sides of the carrier, e.g. double-sided adhesive tape
    • C09J2301/1242—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers the adhesive layer being present on both sides of the carrier, e.g. double-sided adhesive tape the opposite adhesive layers being different
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/20—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive itself
    • C09J2301/208—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive itself the adhesive layer being constituted by at least two or more adjacent or superposed adhesive layers, e.g. multilayer adhesive
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/302—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/304—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being heat-activatable, i.e. not tacky at temperatures inferior to 30°C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/408—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components additives as essential feature of the adhesive layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2433/00—Presence of (meth)acrylic polymer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2463/00—Presence of epoxy resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2475/00—Presence of polyurethane
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0133—Elastomeric or compliant polymer

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive for assembling printed circuit boards, a printed circuit board containing the same, and their use according to the preamble of the independent claims.
  • US 2021/0247569A1 discloses an optical device in which components of the optical device are connected to one another by means of a soldered connection.
  • DE 10 2005 031 181 A1 discloses a circuit board with several contact surfaces on which various components are applied by means of a conductive adhesive.
  • WO 2016/113225 A1 describes a method for arranging an SMD semiconductor light source component and further components, wherein the mentioned components are positioned relative to one another depending on a radiation characteristic.
  • an adhesive for assembling printed circuit boards, a printed circuit board comprising the same and their use with the characterizing features of the independent patent claims are provided.
  • an adhesive for assembling printed circuit boards which has a flat shape and which is formed from an adhesive which has a solid consistency at room temperature and assumes a soft, flowing or liquid consistency and has a sticky effect at an elevated temperature.
  • the adhesive of the adhesive contains an expansion agent which is activated at the elevated temperature and thereby shows an increase in volume.
  • An adhesive designed in this way advantageously enables, for example, SMD assembly of printed circuit boards. If such an adhesive is If adhesive is applied to the surface of the circuit board in the form of an adhesive pad, for example, this type of application is particularly easy to carry out due to the flat shape of the adhesive pad and its solid consistency. If the adhesive is exposed to an increased temperature in order to apply a surface component, this leads to a softening of the adhesive and thus to a possible fixation of components on the surface of the circuit board.
  • the adhesive also contains an expansion agent which is activated at elevated temperatures and causes the adhesive to increase in volume, this results in a vibration decoupling of the component attached to the surface of the circuit board using the adhesive from the circuit board and, to a certain extent, the component fixed in this way is enclosed by the increase in volume of the adhesive around the component. Ideally, this creates a bead of adhesive around the component fixed to the surface of the circuit board. In addition to effectively fixing the component to the surface of the circuit board, this process can also be attributed with a sealing effect against external media.
  • thermoplastic a polyurethane hot melt adhesive or an acrylic or epoxy resin
  • acrylic or epoxy resin is used as the adhesive.
  • the polymer materials mentioned are essentially solid at room temperature and soften at higher temperatures, which can be attributed to an adhesive effect.
  • solvents used here include, for example, In addition to water, organic solvents such as alcohols or fluorinated, low-boiling hydrocarbons can also be considered.
  • hydrogen carbonates such as sodium hydrogen carbonate or calcium hydrogen carbonate
  • Diazo compounds that release nitrogen when heated are also suitable in this context.
  • the adhesive is provided with an additional layer of adhesive on at least one of its large surfaces, wherein the respective adhesive of the additional layer already exhibits an adhesive effect at room temperature and thus reliably enables a stationary fixation of the adhesive, for example on the surface of a circuit board to be assembled.
  • the invention further comprises an electronic component which comprises a circuit board on which at least one electronic component is attached.
  • the electronic component is attached to the surface of the circuit board of the electronic component using the adhesive described above.
  • the particular advantage of this electronic component is that the electronic component is attached to the surface of the circuit board using an adhesive pad, which in particular enables the electronic component to be decoupled from the circuit board with regard to noise or vibrations.
  • the electronic component comprises, in addition to the electronic component attached to a surface of the circuit board, a sensor element which is also attached to the surface of the circuit board of the electronic component.
  • the sensor element is, for example, an acceleration sensor
  • vibration decoupling of the electronic component from the sensor element which is also attached to the circuit board is of particular importance, since otherwise vibrations which are generated by the electronic component during operation would be detected by the sensor element and would lead to a poorer signal quality of the sensor element.
  • the electronic component according to the invention can be used advantageously for control devices, in particular for control devices for passive safety systems of motor vehicles, such as airbag applications.
  • Figure 1 shows a schematic sectional view of an adhesive according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows a schematic representation of an electronic component containing an adhesive according to Figure 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an adhesive according to an embodiment of the present invention.
  • the adhesive 10 has a flat shape and is made of an adhesive 12.
  • the adhesive 12 is preferably solid at room temperature and has essentially no adhesive properties, whereas at an elevated temperature of, for example, 200°, the adhesive 12 changes to a soft consistency, which can also correspond to liquefaction, and in the process develops adhesive properties.
  • the adhesive 12 can be made, for example, from a thermoplastic polymer material such as polystyrene or from resins, for example based on acrylic or epoxy resin.
  • the adhesive 10 additionally comprises an expansion agent 14 which, as shown here, is made of solvent-filled pores of the adhesive 10.
  • the expansion agent 14 can also be dispersed within the adhesive 12 of the adhesive 10. In this case, the use of hydrogen carbonates, such as sodium or calcium hydrogen carbonates, is recommended.
  • Diazo compounds that release nitrogen when heated and possibly fluorinated, low-boiling hydrocarbons are also suitable.
  • the adhesive 10 can additionally comprise an adhesive layer 16 on a large surface, which is formed from a second adhesive that already exhibits adhesive properties at room temperature. This enables the positioning of the adhesive 10, for example, on the surface of a circuit board, with the adhesive layer 16 resulting in a fixed fixation of the adhesive 10 on the surface of the circuit board.
  • FIG 2 shows an electronic component according to an embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals designate the same components as in Figure 1.
  • the electronic component 20 comprises, for example, an electronic circuit board 22, on which, for example, electronic components are attached.
  • One such electronic component 24 is shown as an example, which is designed, for example, in the form of an electrolytic capacitor.
  • the electronic component 24 comprises, for example, a plastic plate 26, by means of which the electronic component 24 is attached to the surface of the electronic circuit board 22.
  • an adhesive in the form described above is provided, for example.
  • the adhesive 10 is shown in a first form 28a before the actual bonding process, in which the electronic component 24 is initially arranged on the surface of the circuit board 22, and in a second state 28b after the bonding of the electronic component 24 on the surface of the circuit board 22.
  • the electronic component 24 is heated to a temperature of, for example, 200°C, at which the adhesive 12 of the adhesive 10 takes on an adhesive character.
  • the expansion agent 14 also contained in the adhesive 10 is thermally activated and the volume of the adhesive 10 increases.
  • an extension of the adhesive phase of the adhesive 10 can be considered.
  • the expansion agent 14 can be selected such that it contracts in volume again after the bonding process when it cools down.
  • Fluorinated, low-boiling hydrocarbons are particularly suitable as expansion agents here.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

Es wird ein Klebemittel zur Bestückung einer Leiterplatte beschrieben, wobei das Klebemittel (10) eine flächige Gestalt aufweist und aus einem Klebstoff (12) ausgeführt ist, welcher bei Raumtemperatur eine feste Konsistenz zeigt und welcher bei einer erhöhten Temperatur eine erweichte, klebrige Konsistenz zeigt, und wobei im Klebstoff (12) des Klebemittels (10) ein Expansionsmittel (14) enthalten ist, welches bei der erhöhten Temperatur eine Volumenzunahme zeigt.

Description

Beschreibung
Titel
Klebemitel zur Bestückung von Leiterplaten, Leiterplatte dieses umfassend und deren Verwendung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Klebemittel zur Bestückung von Leiterplatten, eine Leiterplate dieses enthaltend, sowie deren Verwendung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Es ist gängige Technik, Leiterplaten oberflächlich mit Bauteilen zu bestücken. Diese Art der Technik wird auch als SMD-Technik bezeichnet (Surface Mounted Device). Oftmals wird eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen auf die Oberfläche derselben Leiterplatte aufgebracht. Werden dabei auch elektronische Bauteile verwendet, die während des späteren Betriebs beispielsweise mechanische Schwingungen oder Geräusche erzeugen, so kann die Funktionstüchtigkeit benachbarter weiterer elektronischer Bauteile beeinträchtigt werden. Hier ist eine geeignete Vibrationsentkopplung wünschenswert. Derartige mechanische Geräusche zeigen sich beispielsweise bei der Verwendung von Drossel- oder Elektrolytkondensatoren. Befinden sich in der Nachbarschaft derartiger Kondensatoren beispielsweise Sensoren, so werden diese Geräusche bzw. Vibrationen von den Sensoren gemessen und führen zu einem verschlechterten Signal- Rausch- Verhältnis der Sensoren im Betrieb.
Ein Lösungsansatz hierfür ist beispielsweise eine Vermeidung von Bauteilen, welche das Risiko bergen, in einem späteren Betrieb Geräusche oder Vibrationen zu verursachen oder die Verwendung von Bauteilen, die in einem separaten Klebeprozess mit der Oberfläche einer Leiterplatte verklebt werden. Beide Ansätze haben jedoch kostentechnische Nachteile, da entweder spezielle Ersatzbauteile verwendet werden müssen oder ein separater Prozessschritt für ein Verkleben entsprechender Bauteile vorgesehen sein muss.
Diesbezüglich ist der US 2021/0247569A1 eine optische Vorrichtung zu entnehmen, bei der Komponenten der optischen Vorrichtung mittels einer Lötverbindung miteinander verbunden sind. Weiterhin ist aus der DE 10 2005 031 181 Al eine Leiterplatte mit mehreren Kontaktflächen bekannt, auf der verschiedene Bauteile mittels eines Leitklebers aufgebracht sind. Darüber hinaus ist in der WO 2016/113225 Al ein Verfahren zum Anordnen eines SMD- Halbleiterlichtquellenbauteils und weiterer Komponenten beschrieben, wobei die erwähnten Komponenten in Abhängigkeit einer Abstrahlcharakteristik zueinander positioniert werden.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Klebemittel zur Bestückung von Leiterplatten, eine Leiterplatte dieses umfassend sowie deren Verwendung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche bereitgestellt.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Klebemittel zur Bestückung von Leiterplatten zur Verfügung gestellt, welches eine flächige Gestalt aufweist und welches aus einem Klebstoff gebildet ist, der bei Raumtemperatur eine feste Konsistenz zeigt und bei einer erhöhten Temperatur eine weiche, fließende oder flüssige Konsistenz annimmt und klebrig wirkt. Im Klebstoff des Klebemittels ist ein Expansionsmittel enthalten, welches bei der erhöhten Temperatur aktiviert wird und dabei eine Volumenzunahme zeigt.
Ein derartig ausgeführtes Klebemittel ermöglicht in vorteilhafter Weise beispielsweise eine S MD- Bestückung von Leiterplatten. Wird ein derartiges Klebemittel beispielsweise in Form eines Klebepads auf die Oberfläche der Leiterplatte aufgebracht, so ist eine derartige Aufbringung aufgrund der flächigen Gestalt des Klebepads und seiner festen Konsistenz besonders einfach ausführbar. Wird zum Aufbringen eines oberflächlichen Bauteils das Klebemittel einer erhöhten Temperatur ausgesetzt, so führt dies zu einer Erweichung des Klebstoffs des Klebemittels und somit zu einer möglichen Fixierung von Bauteilen auf der Oberfläche der Leiterplatte.
Da zusätzlich im Klebstoff des Klebemittels ein Expansionsmittel enthalten ist, welches bei erhöhter Temperatur aktiviert wird und zu einer Volumenzunahme des Klebemittels führt, kommt es zum einen zu einer Vibrationsentkopplung des mittels des Klebemittels auf der Oberfläche der Leiterplatte aufgebrachten Bauteils gegenüber der Leiterplatte und zum anderen in einem gewissen Umfang zu einem Umfassen des auf diese Art fixierten Bauteils durch die Volumenzunahme des Klebstoffs des Klebemittels um das Bauteil herum. Im Idealfall bildet sich dabei eine Form von Kleberaupe um das auf der Oberfläche der Leiterplatte fixierte Bauteil herum. Diesem Vorgang kann neben einer wirksamen Fixierung des Bauteils auf der Oberfläche der Leiterplatte zusätzlich auch eine gegenüber externen Medien abdichtende Wirkung zugerechnet werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
So ist es von Vorteil, wenn als Klebstoff des Klebemittels ein thermoplastischer Kunststoff, ein Polyurethan-Schmelzklebstoff oder ein Acryl- bzw. Epoxidharz zum Einsatz kommt. Die genannten polymeren Werkstoffe sind bei Raumtemperatur im Wesentlichen fester Natur und zeigen bei erhöhter Temperatur ein Erweichen, dem eine klebende Wirkung zugeordnet werden kann.
Weiterhin ist von Vorteil, wenn dem Klebstoff des Klebemittels als Expansionsmittel definierte Mengen an Lösungsmittel zugesetzt werden. Dies kann beispielsweise geschehen, indem Poren des Klebstoffs mit einem Lösungsmittel befüllt sind. Als Lösungsmittel kommen hierbei beispielsweise neben Wasser auch organische Lösungsmittel wie beispielsweise Alkohole oder fluorierte, niedrig siedende Kohlenwasserstoffe in Betracht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind dem Klebstoff des Klebemittels als Expansionsmittel Hydrogencarbonate, wie beispielsweise Natriumhydrogencarbonat oder Calciumhydrogencarbonat zugesetzt. Diese zeigen bei erhöhter Temperatur eine Zersetzung unter Freisetzung von Kohlendioxid und somit eine definierte Volumenzunahme in Form eines Aufschäumens. Weiterhin eignen sich in diesem Zusammenhang Diazoverbindungen, die bei Erwärmung Stickstoff freisetzen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Klebemittel auf mindestens einer seiner Großflächen mit einer zusätzlichen Schicht eines Klebstoffs versehen, wobei der betreffende Klebstoff der zusätzlichen Schicht bereits bei Raumtemperatur eine klebende Wirkung zeigt und somit eine ortsfeste Fixierung des Klebemittels, beispielsweise auf der Oberfläche einer zu bestückenden Leiterplatte zuverlässig ermöglicht.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein elektronisches Bauelement, welches eine Leiterplatte umfasst, auf der mindestens ein elektronisches Bauteil befestigt ist. Die Befestigung des elektronischen Bauteils auf der Oberfläche der Leiterplatte des elektronischen Bauelements erfolgt dabei mittels des vorbeschriebenen Klebemittels. Der besondere Vorteil dieses elektronischen Bauelements besteht darin, dass die Befestigung des elektronischen Bauteils auf der Oberfläche der Leiterplatte mittels eines Klebepads erfolgt, das insbesondere eine Entkopplung des elektronischen Bauteils von der Leiterplatte in Hinsicht auf Geräusch bzw. Vibrationen ermöglicht.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst das elektronische Bauelement neben dem auf einer Oberfläche der Leiterplatte befestigten elektronischen Bauteil zusätzlich ein Sensorelement, welches ebenfalls auf der Oberfläche der Leiterplatte des elektronischen Bauelements befestigt ist. Handelt es sich bei dem Sensorelement beispielsweise um einen Beschleunigungssensor, so ist eine Vibrationsentkopplung des elektronischen Bauteils von dem ebenfalls auf der Leiterplatte befestigten Sensorelement von besonderer Bedeutung, da ansonsten Schwingungen, die von dem elektronischen Bauteil während des Betriebs ausgehen, von dem Sensorelement miterfasst und zu einer schlechteren Signalqualität des Sensorelements führen würden.
Das erfindungsgemäße elektronische Bauelement lässt sich in vorteilhafter Weise verwenden für Steuergeräte, insbesondere für Steuergeräte für passive Sicherheitssysteme von Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Airbag- Anwendungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 die schematische Schnittdarstellung eines Klebemittels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Figur 2 die schematische Darstellung eines elektronischen Bauelements, enthaltend ein Klebemittel gemäß Figur 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figurenbeschreibung
In Figur 1 ist ein Klebemittel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Klebemittel 10 weist eine flächige Gestalt auf und ist aus einem Klebstoff 12 gebildet. Der Klebstoff 12 ist vorzugsweise bei Raumtemperatur fest und weist im Wesentlichen keine klebenden Eigenschaften auf, wohingegen der Klebstoff 12 bei einer erhöhten Temperatur von beispielsweise 200° in eine weiche Konsistenz übergeht, die auch einer Verflüssigung entsprechen kann, und dabei klebende Eigenschaften entwickelt. Der Klebstoff 12 kann beispielsweise aus einem thermoplastischen polymeren Material wie beispielsweise Polystyrol gebildet sein oder durch Harze beispielsweise auf Acryl- oder Epoxidharzbasis. Darüber hinaus umfasst das Klebemittel 10 zusätzlich ein Expansionsmittel 14, welches, wie beispielweise hier dargestellt, aus mit einem Lösungsmittel gefüllten Poren des Klebemittels 10 ausgeführt ist. Das Expansionsmittel 14 kann alternativ jedoch auch innerhalb des Klebstoffs 12 des Klebemittels 10 dispergiert sein. In diesem Fall bietet sich die Verwendung beispielsweise von Hydrogencarbonaten, wie Natrium- oder Calciumhydrogencarbonaten an.
Darüber hinaus eignen sich Diazoverbindungen, die bei Erwärmung Stickstoff freisetzen sowie ggf. fluorierte, niedrig siedende Kohlenwasserstoffe.
Darüber hinaus kann das Klebemittel 10 zusätzlich auf einer Großfläche eine Klebstoffschicht 16 umfassen, welche aus einem zweiten Klebstoff gebildet ist, der bereits bei Raumtemperatur klebende Eigenschaften zeigt. Dies ermöglicht die Positionierung des Klebemittels 10 beispielsweise auf der Oberfläche einer Leiterplatte, wobei es aufgrund der Klebstoffschicht 16 zu einer ortsfesten Fixierung des Klebemittels 10 auf der Oberfläche der Leiterplatte kommt.
In Figur 2 ist ein elektronisches Bauelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteilkomponenten wie in Figur 1.
Das elektronische Bauelement 20 umfasst beispielsweise eine elektronische Leiterplatte 22, auf der beispielsweise elektronische Bauteile befestigt sind. Exemplarisch ist ein solches elektronisches Bauteil 24 dargestellt, welches beispielsweise in Form eines Elektrolytkondensators ausgeführt ist. Das elektronische Bauteil 24 umfasst beispielsweise eine Kunststoff platte 26, mittels der das elektronische Bauteil 24 auf der Oberfläche der elektronischen Leiterplatte 22 befestigt ist. Zur Befestigung des elektronischen Bauteils 24 auf der Oberfläche der elektronischen Leiterplatte 22 ist beispielsweise die Verwendung eines Klebemittels in der vorbeschriebenen Form vorgesehen.
Dabei ist in Figur 2 das Klebemittel 10 in einer ersten Gestalt 28a vor dem eigentlichen Klebevorgang dargestellt, bei dem das elektronische Bauteil 24 auf der Oberfläche der Leiterplatte 22 zunächst angeordnet wird, und in einem zweiten Zustand 28b dargestellt nach dem Verkleben des elektronischen Bauteils 24 auf der Oberfläche der Leiterplatte 22. Zur Aktivierung des Klebevorgangs wird das elektronische Bauelement 24 auf eine Temperatur von beispielsweise 200°C erwärmt, bei der der Klebstoff 12 des Klebemittels 10 einen klebenden Charakter annimmt. Im gleichen Temperaturbereich wird das im Klebemittel 10 ebenfalls enthaltene Expansionsmittel 14 thermisch aktiviert und es kommt zu einer Volumenvergrößerung des Klebemittels 10.
Dabei bildet sich, wie in Figur 2 erkennbar, im zweiten Zustand 28b des Klebemittels 10 ein in seinem Volumen vergrößerter Klebewulst aus, der wirkungsvoll das elektronische Bauteil 24 auf der Oberfläche der Leiterplatte 22 fixiert und zusätzlich zu einer Vibrationsentkopplung des elektronischen Bauteils 24 gegenüber der Leiterplatte 22 führt. Auf diese Weise kann eine einfache Bestückung der Leiterplatte 22 mit elektronischen Bauteilen erfolgen.
Um in einem Arbeitsgang mehrere elektronische Bauteile und gegebenenfalls auch zugehörige verbindende Bauelemente wie beispielsweise Stecker oder vorverdrahtete Bauelemente mitzuverkleben, kann eine Verlängerung der klebenden Phase des Klebemittels 10 in Betracht gezogen werden.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Expansionsmittel 14 so gewählt werden, dass sich dieses nach dem Klebevorgang bei eintretender Abkühlung in seinem Volumen wieder zusammenzieht. Hier eignen sich insbesondere ggf fluorierte, niedrig siedende Kohlenwasserstoffe als Expansionsmittel.

Claims

Ansprüche
1. Klebemittel zur Bestückung einer Leiterplatte, wobei das Klebemittel (10) eine flächige Gestalt aufweist und aus einem Klebstoff (12) ausgeführt ist, welcher bei Raumtemperatur eine feste Konsistenz zeigt und welcher bei einer erhöhten Temperatur eine erweichte, klebrige Konsistenz zeigt, dadurch gekennzeichnet, dass im Klebstoff (12) des Klebemittels (10) ein Expansionsmittel (14) enthalten ist, welches bei der erhöhten Temperatur eine Volumenzunahme zeigt.
2. Klebemittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebstoff (12) ein thermoplastischer Kunststoff, ein Polyurethan-Schmelzklebstoff oder ein Acryl- oder Epoxidharz im Klebemittel (10) enthalten ist.
3. Klebemittel gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Expansionsmittel (14) in Form von mit einem Lösungsmittel, insbesondere mit einem Alkohol oder einem insbesondere fluorierten Kohlenwasserstoff gefüllten Poren innerhalb des Klebstoffs (12) vorgesehen sind.
4. Klebemittel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Expansionsmittel (14) Hydrogencarbonate oder Diazoverbindungen innerhalb des Klebstoffs dispergiert sind.
5. Klebemittel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel (10) auf einer seiner Großflächen mit einer zusätzlichen Schicht eines bei Raumtemperatur klebend wirkenden Klebstoffs (16) versehen ist.
6. Elektronisches Bauelement, umfassend eine Leiterplatte (22) sowie mindestens ein darauf befestigtes elektronisches Bauteil (24), dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektronische Bauteil (24) mittels eines Klebemittels (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche auf der Oberfläche der Leiterplatte (22) befestigt ist. Elektronisches Bauelement gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (22) zusätzlich ein Sensorelement angebracht ist. Verwendung eines elektronischen Bauelements gemäß den Ansprüchen 6 oder 7 in Steuergeräten für passive Sicherheitssysteme, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
PCT/EP2023/076245 2022-10-18 2023-09-22 Klebemittel zur bestückung von leiterplatten, leiterplatte dieses umfassend und deren verwendung WO2024083444A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022210961.9A DE102022210961A1 (de) 2022-10-18 2022-10-18 Klebemittel zur Bestückung von Leiterplatten, Leiterplatte dieses umfassend und deren Verwendung
DE102022210961.9 2022-10-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024083444A1 true WO2024083444A1 (de) 2024-04-25

Family

ID=88197123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/076245 WO2024083444A1 (de) 2022-10-18 2023-09-22 Klebemittel zur bestückung von leiterplatten, leiterplatte dieses umfassend und deren verwendung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022210961A1 (de)
WO (1) WO2024083444A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140000787A1 (en) * 2011-02-14 2014-01-02 Lintec Corporation Hot-melt adhesion composition, hot-melt adhesive sheet and adhesion method
WO2016099926A1 (en) * 2014-12-18 2016-06-23 Henkel IP & Holding GmbH Foamable hot melt gasket sealants and use thereof
WO2016113225A1 (de) 2015-01-14 2016-07-21 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Verfahren zum anordnen eines smd-halbleiterlichtquellenbauteils einer beleuchtungseinrichtung eines kraftfahrzeugs
WO2016139278A1 (de) * 2015-03-04 2016-09-09 Sika Technology Ag Verkleben von abdichtungsmembranen auf elektrisch leitenden untergründen mittels induktion
EP3489318A1 (de) * 2017-11-28 2019-05-29 tesa SE Dichtungsband und verfahren zur herstellung davon
US20210247569A1 (en) 2020-02-11 2021-08-12 Cisco Technology, Inc. Solder reflow compatible connections between optical components

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005031181A1 (de) 2005-07-01 2007-01-04 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Leiterplatte mit einer Oberfläche mit mehreren Kontaktflächen, Verfahren zur Beschichtung von Kontaktflächen einer Leiterplatte
DE202007019297U1 (de) 2007-10-19 2011-11-14 Nitto Denko Corp. Ein Klebeband
DE102019220633A1 (de) 2019-12-30 2021-07-01 Edag Engineering Gmbh Strukturverbindungsanordnung, Verwendung eines Gemisches aus einem Klebstoff und thermisch expandierenden Partikeln und Verfahren zur Verwertung einer Strukturverbindungsanordnung
JP7368895B2 (ja) 2020-06-12 2023-10-25 国立大学法人九州大学 易解体性接着材料、物品および解体方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140000787A1 (en) * 2011-02-14 2014-01-02 Lintec Corporation Hot-melt adhesion composition, hot-melt adhesive sheet and adhesion method
WO2016099926A1 (en) * 2014-12-18 2016-06-23 Henkel IP & Holding GmbH Foamable hot melt gasket sealants and use thereof
WO2016113225A1 (de) 2015-01-14 2016-07-21 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Verfahren zum anordnen eines smd-halbleiterlichtquellenbauteils einer beleuchtungseinrichtung eines kraftfahrzeugs
WO2016139278A1 (de) * 2015-03-04 2016-09-09 Sika Technology Ag Verkleben von abdichtungsmembranen auf elektrisch leitenden untergründen mittels induktion
EP3489318A1 (de) * 2017-11-28 2019-05-29 tesa SE Dichtungsband und verfahren zur herstellung davon
US20210247569A1 (en) 2020-02-11 2021-08-12 Cisco Technology, Inc. Solder reflow compatible connections between optical components

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022210961A1 (de) 2024-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1690906B1 (de) Verfahren zum Verkleben von Werkstücken
EP3186950B1 (de) Imagermodul für eine fahrzeug-kamera und verfahren zu dessen herstellung
DE102007057441B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements mit einem volumenelastischen Medium und mikromechanischen Bauelement
EP2526545B1 (de) Sensor mit dämpfung
DE102007010711B4 (de) Schaltanordnung, Messvorrichtung damit und Verfahren zu deren Herstellung
DE102006013164A1 (de) Verfahren zur Montage eines Kameramoduls und Kameramodul
DE102011003195B4 (de) Bauteil und Verfahren zum Herstellen eines Bauteils
DE10221892A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
DE102005025465A1 (de) Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung desselben
DE2451343A1 (de) Platine mit gedruckter schaltung
DE102010047106A1 (de) Optische Vorrichtung mit Justageelement
EP3492809A1 (de) Fahrzeugscheinwerfer und verfahren zur justierung einer lichtquelle und einer vorsatzoptik
WO2016124184A1 (de) Kameramodul sowie verfahren zur herstellung
WO2024083444A1 (de) Klebemittel zur bestückung von leiterplatten, leiterplatte dieses umfassend und deren verwendung
EP4289130A1 (de) Verfahren zur herstellung eines kameramoduls, verwendung eines kontaktelements
DE102020202746A1 (de) Kameramodul
DE102016000217A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe durch Justieren und Verbinden von mindestens zwei Werkstücken
DE102021203469B3 (de) Optisches System und Verfahren zur Herstellung eines optischen Systems
DE10036976B4 (de) Verfahren zum Verbinden und Verbindungsaufbau eines thermoplastischen Harzmaterials
EP2215666A2 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
DE102007039807B4 (de) Optischer Koppelkörper und Verfahren zur Herstellung des Koppelkörpers
DE102013019050B4 (de) Fügeverfahren und Bauteilanordnung
DE102019204761A1 (de) Verfahren zur Anordnung einer optischen Einrichtung und Kameraeinrichtung
DE102017123834A1 (de) Lenkwinkelsensorvorrichtung zum Bestimmen eines Lenkwinkels einer Lenkwelle mit einem beweglichen Leiterplattenelement, Kraftfahrzeug sowie Verfahren
DE102007020089A1 (de) Laserbearbeitbares Werkstück, Verfahren zu dessen Herstellung, sowie laserbearbeitbares Gehäuse

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: 23776929

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1