DE102012215554B4 - Conductive adhesive connection between two contact partners and method for producing a conductive adhesive connection - Google Patents
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Abstract
Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern, welche jeweils einen elektrisch nicht leitenden Träger (20, 20a, 20b) und einen elektrisch leitenden Kontaktbereich (40, 40a, 40b) aufweisen, wobei auf jedem Kontaktpartner (1, 1a, 1b) eine vorgegebene Klebeflächengeometrie (10, 10a, 10b) ausgebildet ist, welche in Verbindung mit einem aufgebrachten Leitkleber (16, 16a, 16b) eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den elektrisch leitenden Kontaktbereichen (40, 40a, 40b) der Kontaktpartner (1, 1a, 1b) herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeflächengeometrie (10, 10a, 10b) mindestens eines Kontaktpartners (1, 1a, 1b) mindestens einen elektrisch nicht leitenden Bereich (12, 12a.1, 12a.2, 12b.1, 12b.2, 12b.3) des Trägers (20, 20a, 20b) und mindestens einen elektrisch leitenden Bereich (14, 14a, 14b.1, 14b.2, 14b.3, 14b.4) des Kontaktbereichs (40, 40a, 40b) umfasst.Conductive adhesive connection between two contact partners, each of which has an electrically non-conductive carrier (20, 20a, 20b) and an electrically conductive contact area (40, 40a, 40b), with a predetermined adhesive surface geometry (10, 10, 10a, 10b) which, in conjunction with an applied conductive adhesive (16, 16a, 16b), creates an electrically conductive connection between the electrically conductive contact areas (40, 40a, 40b) of the contact partners (1, 1a, 1b), characterized that the adhesive surface geometry (10, 10a, 10b) of at least one contact partner (1, 1a, 1b) has at least one electrically non-conductive area (12, 12a.1, 12a.2, 12b.1, 12b.2, 12b.3) of the carrier (20, 20a, 20b) and at least one electrically conductive area (14, 14a, 14b.1, 14b.2, 14b.3, 14b.4) of the contact area (40, 40a, 40b).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einem Verfahren zur Herstellung einer Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 8.The invention is based on a conductive adhesive connection between two contact partners according to the preamble of independent patent claim 1 and a method for producing a conductive adhesive connection between two contact partners according to the preamble of independent claim 8.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern haben demgegenüber den Vorteil, dass die erfindungsgemäße Klebeflächengeometrie die Haftfestigkeit von Leitklebeverbindungen zwischen zwei Kontaktpartnern erhöht. Die Haftfestigkeit von Leitklebern, wie beispielsweise . Silberleitklebern, ist auf ungalvanisierten bzw. elektrisch nicht leitenden Klebeflächen höher als auf galvanisierten bzw. elektrisch leitenden Klebeflächen. Da aber die Hauptfunktionalität in der Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den beiden Kontaktpartnern liegt, wird zwangsläufig auf elektrisch leitende Bereiche geklebt. Um den Vorteil der höheren Haftfestigkeit auf ungalvanisierten bzw. elektrisch nicht leitenden Klebeflächen bei der Herstellung der Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern zu nutzen, wird daher die Klebeflächengeometrie so ausgelegt, dass mindestens ein elektrisch nicht leitender Bereich und mindestens ein elektrisch leitender Bereich enthalten sind. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Erhöhung der Haftfestigkeit der Leitklebeverbindungen über die Lebensdauerbelastung erzielt werden. Dadurch ist die Leitklebeverbindung robuster und das Risiko von Klebestellenversagen unter Feldbelastung sinkt. Dadurch sinkt auch die Ausfallwahrscheinlichkeit der korrespondierenden elektrischen und/oder elektronischen Einheit, die über die Leitklebeverbindung kontaktiert wird.The conductive adhesive connection according to the invention between two contact partners with the features of independent claim 1 and the method according to the invention for producing a conductive adhesive connection between two contact partners have the advantage that the adhesive surface geometry according to the invention increases the adhesive strength of conductive adhesive connections between two contact partners. The adhesive strength of conductive adhesives, such as. Conductive silver adhesive is higher on ungalvanized or electrically non-conductive adhesive surfaces than on galvanized or electrically conductive adhesive surfaces. However, since the main functionality lies in the production of an electrically conductive connection between the two contact partners, gluing is inevitably carried out on electrically conductive areas. In order to use the advantage of the higher adhesive strength on ungalvanized or electrically non-conductive adhesive surfaces when producing the conductive adhesive connection between two contact partners, the adhesive surface geometry is designed so that at least one electrically non-conductive area and at least one electrically conductive area are included. As a result, an increase in the adhesive strength of the conductive adhesive connections can be achieved in an advantageous manner over the lifetime load. As a result, the conductive adhesive connection is more robust and the risk of splice failure under field load is reduced. This also reduces the probability of failure of the corresponding electrical and / or electronic unit that is contacted via the conductive adhesive connection.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern zur Verfügung, welche jeweils einen elektrisch nicht leitenden Träger und einen elektrisch leitenden Kontaktbereich aufweisen. Hierbei ist auf jedem Kontaktpartner eine vorgegebene Klebeflächengeometrie ausgebildet ist, welche in Verbindung mit einem aufgebrachten Leitkleber eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den elektrisch leitenden Kontaktbereichen der Kontaktpartner herstellt. Erfindungsgemäß umfasst die Klebeflächengeometrie mindestens eines Kontaktpartners mindestens einen elektrisch nicht leitenden Bereich des Trägers und mindestens einen elektrisch leitenden Bereich des Kontaktbereichs.Embodiments of the present invention provide a conductive adhesive connection between two contact partners which each have an electrically non-conductive carrier and an electrically conductive contact area. Here, a predetermined adhesive surface geometry is formed on each contact partner, which, in conjunction with an applied conductive adhesive, produces an electrically conductive connection between the electrically conductive contact areas of the contact partners. According to the invention, the adhesive surface geometry of at least one contact partner comprises at least one electrically non-conductive area of the carrier and at least one electrically conductive area of the contact area.
Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern vorgeschlagen, welche jeweils einen elektrisch nicht leitenden Träger und einen elektrisch leitenden Kontaktbereich aufweisen, wobei auf jedem Kontaktpartner eine vorgegebene Klebeflächengeometrie ausgebildet wird, auf welche ein Leitkleber aufgebracht und eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den elektrisch leitenden Kontaktbereichen der Kontaktpartner herstellt wird. Erfindungsgemäß wird die Klebeflächengeometrie auf mindestens einem Kontaktpartner so angeordnet, dass mindestens ein elektrisch nicht leitender Bereich des Trägers und mindestens ein elektrisch leitender Bereich des Kontaktbereichs umfasst wird, so dass der aufgebrachte Leitkleber den mindestens einen elektrisch nicht leitenden Bereich des Trägers und mindestens einen elektrisch leitenden Bereich des Kontaktbereichs zumindest teilweise bedeckt.Furthermore, a method for producing a conductive adhesive connection between two contact partners is proposed, each of which has an electrically non-conductive carrier and an electrically conductive contact area, with a predetermined adhesive surface geometry being formed on each contact partner, to which a conductive adhesive is applied and an electrically conductive connection between the electrically conductive contact areas of the contact partner is produced. According to the invention, the adhesive surface geometry is arranged on at least one contact partner in such a way that at least one electrically non-conductive area of the carrier and at least one electrically conductive area of the contact area is included, so that the applied conductive adhesive encompasses the at least one electrically non-conductive area of the carrier and at least one electrically conductive area Area of the contact area at least partially covered.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern und des im unabhängigen Patentanspruch 8 angegebenen Verfahrens zur Herstellung einer Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern möglich.The measures and developments listed in the dependent claims make it possible to improve the conductive adhesive connection between two contact partners specified in the independent claim 1 and the method for producing a conductive adhesive connection between two contact partners specified in the independent patent claim 8.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Klebeflächengeometrie den mindestens einen elektrisch nicht leitenden Bereich des Trägers und/oder den mindestens einen elektrisch leitenden Bereich des Kontaktbereichs zumindest teilweise überlappen kann. Dies ermöglicht eine einfache Umsetzung der erfindungsgemäßen Leitklebeverbindung, in dem die Klebeflächengeometrie, auf welche der Leitkleber aufgebracht wird im Grenzbereich zwischen dem Kontaktbereich und dem Träger angeordnet wird. Des Weiteren kann die Klebeflächengeometrie den mindestens einen elektrisch leitenden Bereich des Kontaktbereichs vollständig überlappen und benachbarte elektrisch nicht leitenden Bereiche des Trägers zumindest teilweise überlappt.It is particularly advantageous that the geometry of the adhesive surface can at least partially overlap the at least one electrically non-conductive area of the carrier and / or the at least one electrically conductive area of the contact area. This enables a simple implementation of the conductive adhesive connection according to the invention in that the adhesive surface geometry to which the conductive adhesive is applied is arranged in the border area between the contact area and the carrier. Furthermore, the adhesive surface geometry can completely overlap the at least one electrically conductive area of the contact area and at least partially overlap adjacent electrically non-conductive areas of the carrier.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leitklebeverbindung kann der elektrisch leitende Kontaktbereich innerhalb der Klebeflächengeometrie partiell von mindestens einem elektrisch nicht leitenden Bereich des Trägers unterbrochen ist, so dass innerhalb der Klebeflächengeometrie mehrere elektrisch leitende Bereiche entstehen. Dadurch kann die Klebeflächengeometrie in vorteilhafter Weise vollständig innerhalb der Abmessungen des elektrisch leitenden Kontaktbereichs angeordnet werden, so dass kein Versetzen oder Vergrößern der ursprünglichen Klebeflächengeometrie und des Leitklebers erforderlich ist, um eine Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern mit einer hohen Haftfestigkeit herzustellen.In a further advantageous embodiment of the conductive adhesive connection according to the invention, the electrically conductive contact area within the adhesive surface geometry can be partially interrupted by at least one electrically non-conductive area of the carrier, so that several electrically conductive areas arise within the adhesive surface geometry. As a result, the adhesive surface geometry can advantageously be arranged completely within the dimensions of the electrically conductive contact area, so that no displacement or enlargement of the original adhesive surface geometry and the conductive adhesive is required in order to produce a conductive adhesive connection between two contact partners with high adhesive strength.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leitklebeverbindung kann mindestens ein Kontaktpartner einen nicht galvanisierbaren ersten Kunststoff, welcher den elektrisch nicht leitenden Träger ausbildet, und einen galvanisierbaren zweiten Kunststoff umfassen, auf welchem der elektrisch leitenden Kontaktbereich als metallische Oberflächenbeschichtung ausgebildet ist. So kann beispielsweise mindestens ein Kontaktpartner einen Kunststoff-Vorspritzling aus dem nicht galvanisierbaren ersten Kunststoff umfassen, welcher zumindest teilweise mit dem galvanisierbaren zweiten Kunststoff umspritzt werden kann. Alternativ kann mindestens ein Kontaktpartner einen Kunststoff-Vorspritzling aus dem galvanisierbaren zweiten Kunststoff umfassen, welcher zumindest teilweise mit dem nicht galvanisierbaren ersten Kunststoff umspritzt werden kann. Die metallische Oberflächenbeschichtung zur Ausbildung von Kontaktbereichen bzw. Leiterbahnen durch einen galvanischen Prozess auf den galvanisierbaren zweiten Kunststoff aufgebracht werden. Der Träger kann beispielsweise mittels einer MID-2K-Technik hergestellt werden, d. h. der spritzgegossene Träger (Moulded Interconnected Device) besteht aus zwei Komponenten, welche einen nicht galvanisierbaren ersten Kunststoff umfassen, der zumindest teilweise mit einem galvanisierbaren zweiten Kunststoff überspritzt wird. Alternativ kann auch der galvanisierbare zweite Kunststoff zumindest teilweise mit dem nicht galvanisierbaren ersten Kunststoff überspritzt werden. Die teilweise hervorstehenden Oberflächen des Vorspritzlings werden durch einen galvanischen Prozess mit einer metallischen Oberfläche beschichtet, so dass außenliegende Leiterbahnen bzw. Kontaktbereiche entstehen. Wahlweise kann der Träger auch durch ein MID hergestellt werden, welches mittels eines Lasers direkt strukturiert wird. Der MID-Träger besteht dann aus einem Spritzgussteil, bei dem die Orte der Leiterbahnen bzw. Kontaktbereiche mit Hilfe eines Lasers strukturiert und danach durch einen galvanischen Prozess mit einer metallischen Oberfläche beschichtet werden. Alternativ kann der Träger auch als mit Kunststoff umspritztes Stanzgitter hergestellt werden.In a further advantageous embodiment of the conductive adhesive connection according to the invention, at least one contact partner can comprise a non-galvanizable first plastic, which forms the electrically non-conductive carrier, and a galvanizable second plastic, on which the electrically conductive contact area is designed as a metallic surface coating. For example, at least one contact partner can comprise a plastic pre-molded part made from the non-electroplatable first plastic, which can be at least partially encapsulated with the electroplated second plastic. Alternatively, at least one contact partner can comprise a plastic pre-molded part made from the electroplatable second plastic, which can be at least partially encapsulated with the non-electroplatable first plastic. The metallic surface coating for the formation of contact areas or conductor tracks can be applied to the electroplatable second plastic by a galvanic process. The carrier can be produced, for example, by means of a MID-2K technique, i. H. The injection-molded carrier (Molded Interconnected Device) consists of two components, which comprise a non-electroplatable first plastic, which is at least partially overmolded with an electroplatable second plastic. Alternatively, the galvanizable second plastic can also be at least partially overmolded with the non-galvanizable first plastic. The partially protruding surfaces of the pre-molded part are coated with a metallic surface using a galvanic process so that external conductor tracks or contact areas are created. Optionally, the carrier can also be produced by an MID, which is structured directly by means of a laser. The MID carrier then consists of an injection-molded part in which the locations of the conductor tracks or contact areas are structured with the aid of a laser and then coated with a metallic surface using a galvanic process. Alternatively, the carrier can also be manufactured as a stamped grid overmolded with plastic.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawings, the same reference symbols designate components or elements that perform the same or analogous functions.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kontaktpartners mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Klebeflächengeometrie für eine erfindungsgemäße Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern.1 shows a schematic representation of a contact partner with a first embodiment of an adhesive surface geometry for a conductive adhesive connection according to the invention between two contact partners. -
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kontaktpartners mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Klebeflächengeometrie für eine erfindungsgemäße Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern.2 shows a schematic representation of a contact partner with a second embodiment of an adhesive surface geometry for a conductive adhesive connection according to the invention between two contact partners. -
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kontaktpartners mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer Klebeflächengeometrie für eine erfindungsgemäße Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern ohne aufgebrachten Leitkleber.3 shows a schematic representation of a contact partner with a third embodiment of an adhesive surface geometry for a conductive adhesive connection according to the invention between two contact partners without applied conductive adhesive. -
4 zeigt eine schematische Darstellung des Kontaktpartners aus3 mit aufgebrachtem Leitkleber.4th shows a schematic representation of the contact partner from3 with applied conductive adhesive.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Wie aus
Wie aus
Wie aus
Wie aus
Wie aus
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen umfasst mindestens ein Kontaktpartner
Der mindestens eine Kontaktpartner
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Leitklebeverbindung zwischen zwei Kontaktpartnern
Claims (10)
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