DE102022209231A1

DE102022209231A1 - Method for connecting two electrically conductive sections of a control device

Info

Publication number: DE102022209231A1
Application number: DE102022209231.7A
Authority: DE
Inventors: Raphael Baumann; Michael Schwab; Nicolas Schreibmüller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-09-06
Filing date: 2022-09-06
Publication date: 2024-03-07

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zum Verbinden eines elektrisch leitfähigen ersten Abschnitts (1) eines Steuergeräts und eines elektrisch leitfähigen zweiten Abschnitts (3) des Steuergeräts, wobei in einem ersten Schritt (101) ein Lotabschnitt (7) zwischen den ersten Abschnitt (1) und den zweiten Abschnitt (3) verbracht wird, wobei in einem zweiten Schritt (102) der Lotabschnitt (7), der erste Abschnitt (1) und der zweite Abschnitt (3) in einen Innenraum (13) einer Unterdruckeinrichtung verbracht werden, wobei in einem dritten Schritt (103) in dem Innenraum (13) ein Unterdruck erzeugt wird, wobei in einem vierten Schritt (104) auf einer dem Lotabschnitt (7) abgewandten Seite des zweiten Abschnitts (3) ein Thermodenabschnitt (17) mit dem zweiten Abschnitt (3) in Kontakt gebracht wird, wobei der Thermodenabschnitt (17) so erwärmt ist oder so erwärmt wird und so mit dem zweiten Abschnitt (3) in Kontakt ist und der zweite Abschnitt (3) so mit dem Lotabschnitt (7) in Kontakt ist, dass der Lotabschnitt (7) erwärmt und verflüssigt oder erwärmt und plastifiziert wird, wobei in einem fünften Schritt (105) der Thermodenabschnitt (17) von dem zweiten Abschnitt (3) beabstandet wird und/oder der Thermodenabschnitt (17) abgekühlt wird, sodass der Lotabschnitt (7) abkühlt und verfestigt.A method is shown and described for connecting an electrically conductive first section (1) of a control device and an electrically conductive second section (3) of the control device, wherein in a first step (101) a solder section (7) is placed between the first section (1). and the second section (3) is moved, wherein in a second step (102) the solder section (7), the first section (1) and the second section (3) are moved into an interior (13) of a vacuum device, wherein in in a third step (103) a negative pressure is generated in the interior (13), wherein in a fourth step (104) on a side of the second section (3) facing away from the solder section (7), a thermode section (17) with the second section ( 3) is brought into contact, the thermode section (17) being heated or being heated and being in contact with the second section (3) and the second section (3) being in contact with the solder section (7), that the solder section (7) is heated and liquefied or heated and plasticized, wherein in a fifth step (105) the thermode section (17) is spaced from the second section (3) and / or the thermode section (17) is cooled so that the Solder section (7) cools and solidifies.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines elektrisch leitfähigen ersten Abschnitts eines Steuergeräts und eines elektrisch leitfähigen zweiten Abschnitts des Steuergeräts. Derartige Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt.The present invention relates to a method for connecting an electrically conductive first section of a control device and an electrically conductive second section of the control device. Such methods are known from the prior art.

Beispielsweise wird beim Thermodenlöten in einem ersten Schritt ein Lotabschnitt zwischen den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbracht, in einem zweiten Schritt wird der Lotabschnitt mithilfe eines Thermodenabschnitts erwärmt und verflüssigt und in einem dritten Schritt wird der Thermodenabschnitt entfernt beabstandet und/oder abgekühlt, sodass der Lotabschnitt abkühlt und verfestigt und somit eine Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt hergestellt ist.For example, in thermode soldering, in a first step a solder section is placed between the first section and the second section, in a second step the solder section is heated and liquefied using a thermode section and in a third step the thermode section is spaced apart and / or cooled so that the Solder section cools and solidifies and thus a connection between the first section and the second section is established.

Generell ist es bei derartigen Verfahren wünschenswert, dass eine zuverlässige und leistungsfähige Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt hergestellt wird.In general, with such methods it is desirable that a reliable and efficient connection is established between the first section and the second section.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine zuverlässige und leistungsfähige Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt hergestellt wird.It is therefore an object of the present invention to provide a method with which a reliable and efficient connection is established between the first section and the second section.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Das Verfahren ist zum Verbinden eines elektrisch leitfähigen ersten Abschnitts eines Steuergeräts und eines elektrisch leitfähigen zweiten Abschnitts des Steuergeräts vorgesehen. In einem ersten Schritt wird ein Lotabschnitt zwischen den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbracht. In einem zweiten Schritt werden der Lotabschnitt, der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt in einen Innenraum einer Unterdruckeinrichtung verbracht. In einem dritten Schritt wird in dem Innenraum ein Unterdruck erzeugt. In einem vierten Schritt wird auf einer dem Lotabschnitt abgewandten Seite des zweiten Abschnitts ein Thermodenabschnitt mit dem zweiten Abschnitt in Kontakt gebracht. Der Thermodenabschnitt ist so erwärmt oder wird so erwärmt und ist so mit dem zweiten Abschnitt in Kontakt und der zweite Abschnitt ist so mit dem Lotabschnitt in Kontakt, dass der Lotabschnitt erwärmt und verflüssigt oder erwärmt und plastifiziert wird. In einem fünften Schritt wird der Thermodenabschnitt von dem zweiten Abschnitt beabstandet und/oder wird der Thermodenabschnitt abgekühlt, sodass der Lotabschnitt abkühlt und verfestigt.According to a first aspect of the invention, the stated object is achieved by a method having the features of patent claim 1. The method is intended for connecting an electrically conductive first section of a control device and an electrically conductive second section of the control device. In a first step, a solder section is placed between the first section and the second section. In a second step, the solder section, the first section and the second section are placed in an interior of a vacuum device. In a third step, a negative pressure is generated in the interior. In a fourth step, a thermode section is brought into contact with the second section on a side of the second section facing away from the solder section. The thermode section is heated or is heated and is in contact with the second section and the second section is in contact with the solder section so that the solder section is heated and liquefied or heated and plasticized. In a fifth step, the thermode section is spaced apart from the second section and/or the thermode section is cooled so that the solder section cools and solidifies.

Wie bereits beschrieben wird in dem ersten Schritt der Lotabschnitt zwischen den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbracht. Bevorzugt wird zunächst der erste Abschnitt auf einen Positionierabschnitt einer Positioniervorrichtung verbracht, anschließend wird der Lotabschnitt auf den ersten Abschnitt verbracht und anschließend wird der zweite Abschnitt auf den Lotabschnitt verbracht, sodass der Lotabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist. Alternativ kann bevorzugt auch zunächst der Lotabschnitt auf den zweiten Abschnitt und anschließend der zweite Abschnitt zusammen mit dem Lotabschnitt auf den ersten Abschnitt verbracht werden, sodass der Lotabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist. Eine weitere mögliche bevorzugte Alternative ist, dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt relativ zueinander positioniert werden und anschließend der Lotabschnitt zwischen den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbracht wird, sodass der Lotabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist. So kann das erfindungsgemäße Verfahren an unterschiedliche Verfahrensabläufe angepasst werden.As already described, in the first step the solder section is placed between the first section and the second section. Preferably, the first section is first placed on a positioning section of a positioning device, then the solder section is placed on the first section and then the second section is placed on the solder section, so that the solder section is positioned between the first section and the second section. Alternatively, the solder section can preferably first be placed on the second section and then the second section together with the solder section on the first section, so that the solder section is positioned between the first section and the second section. Another possible preferred alternative is that the first section and the second section are positioned relative to one another and then the solder section is moved between the first section and the second section, so that the solder section is positioned between the first section and the second section. The method according to the invention can thus be adapted to different process sequences.

Wie ebenfalls bereits beschrieben wird in dem zweiten Schritt der Lotabschnitt, der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt in einen Innenraum einer Unterdruckeinrichtung verbracht. Bevorzugt weist die Unterdruckeinrichtung eine verschließbare Öffnung auf, die im geöffneten Zustand den Innenraum mit einer Umgebung der Unterdruckeinrichtung verbindet und die in einem verschlossenen Zustand den Innenraum von der Umgebung der Unterdruckeinrichtung so trennt, dass in dem Innenraum und der Umgebung sich unterscheidende Drücke, insbesondere Luftdrücke, vorliegen können. Der erste Schritt wird bevorzugt vor dem zweiten Schritt durchgeführt, wodurch gewährleistet ist, dass keine Vorrichtungen zum Positionieren des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts und des Lotabschnitts in dem Innenraum vorgesehen sein müssen. In einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der zweite Schritt vor dem ersten Schritt durchgeführt wird, wodurch gewährleistet ist, dass nach dem ersten Schritt der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und der Lotabschnitt nicht gemeinsam in den Innenraum verbracht werden müssen, wodurch nach dem ersten Schritt eine unerwünschte Neupositionierung des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts und des Lotabschnitts relativ zueinander vermieden werden kann.As already described, in the second step the solder section, the first section and the second section are placed in an interior of a vacuum device. The vacuum device preferably has a closable opening which, in the open state, connects the interior with an environment of the vacuum device and which, in a closed state, separates the interior from the environment of the vacuum device in such a way that different pressures, in particular air pressures, exist in the interior and the environment , may be present. The first step is preferably carried out before the second step, which ensures that no devices for positioning the first section and the second section and the solder section need to be provided in the interior. In an alternative embodiment, it is provided that the second step is carried out before the first step, which ensures that after the first step the first section, the second section and the solder section do not have to be brought into the interior together, which means that after the In the first step, undesirable repositioning of the first section, the second section and the solder section relative to one another can be avoided.

Wie ebenfalls bereits beschrieben wird in dem dritten Schritt in dem Innenraum ein Unterdruck erzeugt. Der Unterdruck gewährleistet, dass der Druck in dem Innenraum geringer ist als der Druck in der Umgebung. Zur Erzeugung des Unterdrucks kann die Unterdruckeinrichtung eine oder mehrere Pumpen aufweisen, die mit dem Innenraum und der Umgebung verbunden ist/sind und Moleküle aus dem Innenraum in die Umgebung verbringen. Beispielsweise kann ein Unterdruck von 0,1 bar, d.h., ein Restdruck von 0,9 bar in dem Innenraum erzeugt werden. Es hat sich herausgestellt, dass mit zunehmendem Unterdruck, d.h., mit abnehmendem Restdruck, in dem Innenraum, die Qualität des Lotabschnitts nach dem fünften Schritt sich deutlich verbessert. Insbesondere erhöht sich die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit der Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt deutlich mit zunehmendem Unterdruck bzw. abnehmendem Restdruck in dem Innenraum.As already described, a negative pressure is generated in the interior in the third step. The negative pressure ensures that the pressure in the interior is lower than the pressure in the surroundings. To generate the negative pressure, the negative pressure device can have one or more Have pumps that are connected to the interior and the environment and move molecules from the interior into the environment. For example, a negative pressure of 0.1 bar, ie a residual pressure of 0.9 bar, can be generated in the interior. It has been found that with increasing negative pressure, ie, with decreasing residual pressure in the interior, the quality of the solder section after the fifth step improves significantly. In particular, the reliability and performance of the connection between the first section and the second section increases significantly with increasing negative pressure or decreasing residual pressure in the interior.

Wie ebenfalls bereits beschrieben wird in dem vierten Schritt auf einer dem Lotabschnitt abgewandten Seite des zweiten Abschnitts ein Thermodenabschnitt mit dem zweiten Abschnitt in Kontakt gebracht. Der Lotabschnitt ist bevorzugt auf einer ersten Seite des zweiten Abschnitts angeordnet, auf der auch der erste Abschnitt angeordnet ist, und der Thermodenabschnitt ist auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des zweiten Abschnitts angeordnet. Außerdem ist der Thermodenabschnitt so erwärmt oder wird so erwärmt und ist so mit dem zweiten Abschnitt in Kontakt und der zweite Abschnitt ist so mit dem Lotabschnitt in Kontakt, dass der Lotabschnitt erwärmt und verflüssigt oder erwärmt und plastifiziert wird. Beispielsweise kann der Thermodenabschnitt zuerst erwärmt werden und anschließend mit dem zweiten Abschnitt in Kontakt gebracht werden oder der Thermodenabschnitt wird zuerst mit dem zweiten Abschnitt in Kontrakt gebracht und anschließend wird der Thermodenabschnitt erwärmt. Bevorzugt ist oder wird der Thermodenabschnitt auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt, wie beispielsweise 300 °C oder 310 °C. Dadurch, dass der Thermodenabschnitt erwärmt ist oder erwärmt wird und mit dem zweiten Abschnitt in Kontakt ist, erwärmt sich auch der zweite Abschnitt zumindest abschnittsweise. Dadurch, dass der zweite Abschnitt zumindest abschnittsweise erwärmt wird und mit dem Lotabschnitt in Kontakt ist, wird auch der Lotabschnitt erwärmt. Der Lotabschnitt wird also von dem Thermodenabschnitt über den zweiten Abschnitt indirekt erwärmt, wodurch ein direkter Kontakt zwischen dem Lotabschnitt und dem Thermodenabschnitt vermieden werden kann.As also already described, in the fourth step a thermode section is brought into contact with the second section on a side of the second section facing away from the solder section. The solder section is preferably arranged on a first side of the second section, on which the first section is also arranged, and the thermode section is arranged on a second side of the second section opposite the first side. In addition, the thermode portion is heated or is heated and is in contact with the second portion and the second portion is in contact with the solder portion so that the solder portion is heated and liquefied or heated and plasticized. For example, the thermode section may be first heated and then brought into contact with the second section, or the thermode section may first be brought into contract with the second section and then the thermode section may be heated. Preferably, the thermode section is or is heated to a predetermined temperature, such as 300 ° C or 310 ° C. Because the thermode section is heated or is being heated and is in contact with the second section, the second section also heats up at least in sections. Because the second section is heated at least in sections and is in contact with the solder section, the solder section is also heated. The solder section is therefore indirectly heated by the thermode section via the second section, whereby direct contact between the solder section and the thermode section can be avoided.

Bevorzugt weist der Lotabschnitt eine vorgegebene Übergangstemperatur auf, wie beispielsweise 290 °C oder 300 °C, bei der der Lotabschnitt zwischen einem festen Zustand und einem plastifizierten Zustand oder zwischen einem festen Zustand und einem flüssigen Zustand oder zwischen einem plastifizierten und einem flüssigen Zustand wechseln kann. Beispielsweise weist der Lotabschnitt ein Metall oder eine Metalllegierung auf, wobei die Übergangstemperatur eine Schmelztemperatur ist, und der Lotabschnitt im vierten Schritt erwärmt und verflüssigt wird. Beispielsweise kann der Lotabschnitt eine vorgegebene erste Übergangstemperatur und eine vorgegebene zweite Übergangstemperatur aufweisen, die größer als die erste Übergangstemperatur ist, wobei der Lotabschnitt bei der ersten Übergangstemperatur, die auch als Solidustemperatur bezeichnet werden kann, zwischen einem festen Zustand und einem plastifizierten Zustand wechseln kann, und der Lotabschnitt bei der zweiten Übergangstemperatur, die auch als Liquidustemperatur bezeichnet werden kann, zwischen einem plastifizierten Zustand und einem flüssigen Zustand wechseln kann. Beispielsweise kann der Lotabschnitt vor dem vierten Schritt in einem festen Zustand vorliegen und durch Überschreiten einer Übergangstemperatur im vierten Schritt einen plastifizierten Zustand einnehmen oder durch Überschreiten einer Übergangstemperatur im vierten Schritt direkt einen flüssigen Zustand einnehmen oder zunächst durch Überschreiten einer ersten Übergangstemperatur im vierten Schritt einen plastifizierten Zustand einnehmen und anschließend durch Überschreiten einer zweiten Übergangstemperatur im vierten Schritt einen flüssigen Zustand einnehmen. Alternativ kann der Lotabschnitt beispielsweise vor dem vierten Schritt in einem plastifizierten Zustand vorliegen und durch Überschreiten einer Übergangstemperatur im vierten Schritt einen flüssigen Zustand einnehmen oder einen Zustand einnehmen, in dem der Lotabschnitt plastizierter und damit einfacher verformbar oder fließfähiger ist als vor der Erwärmung.Preferably, the solder section has a predetermined transition temperature, such as 290 ° C or 300 ° C, at which the solder section can change between a solid state and a plasticized state or between a solid state and a liquid state or between a plasticized and a liquid state . For example, the solder section has a metal or a metal alloy, the transition temperature being a melting temperature, and the solder section is heated and liquefied in the fourth step. For example, the solder section can have a predetermined first transition temperature and a predetermined second transition temperature, which is greater than the first transition temperature, wherein the solder section can change between a solid state and a plasticized state at the first transition temperature, which can also be referred to as the solidus temperature, and the solder section can change between a plasticized state and a liquid state at the second transition temperature, which may also be referred to as a liquidus temperature. For example, the solder section can be in a solid state before the fourth step and assume a plasticized state by exceeding a transition temperature in the fourth step or directly assume a liquid state by exceeding a transition temperature in the fourth step or initially plasticized by exceeding a first transition temperature in the fourth step assume the state and then assume a liquid state by exceeding a second transition temperature in the fourth step. Alternatively, the solder section can, for example, be in a plasticized state before the fourth step and, by exceeding a transition temperature in the fourth step, assume a liquid state or assume a state in which the solder section is more plasticized and therefore easier to deform or flow than before heating.

Wie ebenfalls bereits beschrieben, wird in dem fünften Schritt der Thermodenabschnitt von dem zweiten Abschnitt beabstandet und/oder der Thermodenabschnitt wird abgekühlt, sodass der Lotabschnitt abkühlt und verfestigt. Durch das Abkühlen und Verfestigen des Lotabschnitts wird zwischen dem ersten Abschnitt und dem Lotabschnitt und zwischen dem zweiten Abschnitt und dem Lotabschnitt jeweils eine, insbesondere stoffschlüssige, Verbindung hergestellt. Hierbei wird der Lotabschnitt so abgekühlt, dass beim Abkühlen die Übergangstemperatur unterschritten wird oder sowohl die erste Übergangstemperatur als auch die zweite Übergangstemperatur unterschritten werden, sodass der Lotabschnitt nach dem fünften Schritt in einem festen Zustand vorliegt. Beispielsweise wird der Thermodenabschnitt nicht abgekühlt und lediglich von dem zweiten Abschnitt beabstandet, sodass der zweite Abschnitt und somit auch der Lotabschnitt abkühlen. Alternativ wird der Thermodenabschnitt beispielsweise abgekühlt und zunächst nicht von dem zweiten Abschnitt beabstandet, sodass der Thermodenabschnitt abkühlt, sodass der zweite Abschnitt und somit auch der Lotabschnitt abkühlen. Alternativ wird in dem fünften Schritt der Thermodenabschnitt von dem zweiten Abschnitt beabstandet und der Thermodenabschnitt wird gleichzeitig abgekühlt, sodass der Lotabschnitt abkühlt und verfestigt.As also already described, in the fifth step the thermode section is spaced apart from the second section and/or the thermode section is cooled so that the solder section cools and solidifies. By cooling and solidifying the solder section, a connection, in particular a cohesive connection, is produced between the first section and the solder section and between the second section and the solder section. Here, the solder section is cooled in such a way that the transition temperature falls below the transition temperature or both the first transition temperature and the second transition temperature are undershot, so that the solder section is in a solid state after the fifth step. For example, the thermode section is not cooled and is merely spaced apart from the second section, so that the second section and thus also the solder section cool down. Alternatively, the thermode section is cooled, for example, and is not initially spaced from the second section, so that the thermode section cools down, so that the second section and thus also the solder section cool down. Alternatively, in the fifth step, the thermode section is spaced apart from the second section and the Thermode section is cooled at the same time, so that the solder section cools and solidifies.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens bezieht sich darauf, dass im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, ein Unterdruck erzeugt wird und dieser während des vierten Schritts und insbesondere auch während des fünften Schritts aufrechterhalten wird. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit der Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt steigern lässt, insbesondere dadurch, dass sich die Leistungsdichte erhöhen lässt. Insbesondere kann die Anzahl und Größe der Fehstellen reduziert werden und somit die Zuverlässigkeit der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt gesteigert werden bzw. der erforderliche Bauraum für die Verbindungsstelle zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt reduziert werden. Insbesondere dann, wenn der Unterdruck sowohl während des vierten Schritts als auch während des fünften Schritts aufrechtgehalten wird, kann die Anzahl und Größe von Fehlstellen im Vergleich zum Stand der Technik deutlich reduziert werden. Eine Reduzierung der Anzahl und Größe von Fehlstellen gewährleistet eine homogenere Verbindungsstelle zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt, was die Verbindungsstelle wiederum zuverlässiger macht. Für die thermische Anbindung (Wärmeleitung) zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt hat dies einen wesentlichen Vorteil, wodurch größere Wärmemengen transportiert oder geringere Baugrößen realisiert werden können. Darüber hinaus kann auch die Stromtragfähigkeit der Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt gesteigert werden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung kann eine Fehlstelle beispielsweise eine Pore oder ein Partikel sein, der kein Bestandteil des Lotabschnitts ist.A significant advantage of the method according to the invention relates to the fact that, in contrast to methods known from the prior art, a negative pressure is generated and this is maintained during the fourth step and in particular also during the fifth step. It has been found that this can increase the reliability and performance of the connection between the first section and the second section, in particular by increasing the power density. In particular, the number and size of the defects can be reduced and thus the reliability of the connection point between the first section and the second section can be increased or the required installation space for the connection point between the first section and the second section can be reduced. In particular, if the negative pressure is maintained during both the fourth step and the fifth step, the number and size of defects can be significantly reduced compared to the prior art. Reducing the number and size of defects ensures a more homogeneous joint between the first section and the second section, which in turn makes the joint more reliable. This has a significant advantage for the thermal connection (heat conduction) between the first section and the second section, whereby larger amounts of heat can be transported or smaller sizes can be achieved. In addition, the current-carrying capacity of the connection between the first section and the second section can also be increased. In the context of the present invention, a defect can be, for example, a pore or a particle that is not part of the solder section.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, dass ein Verfahren bereitgestellt wird, mit dem eine zuverlässige und leistungsfähige Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt hergestellt wird.In summary, it can be stated that a method is provided with which a reliable and efficient connection is established between the first section and the second section.

In einer Ausführungsform wirkt in dem vierten Schritt eine vorbestimmte Presskraft entlang einer Presskraftrichtung von dem Thermodenabschnitt auf den zweiten Abschnitt, von dem zweiten Abschnitt auf den Lotabschnitt und von dem Lotabschnitt auf den ersten Abschnitt. Insbesondere dann, wenn der Lotabschnitt verflüssigt vorliegt, kann die Presskraft auch direkt von dem ersten Abschnitt auf den zweiten Abschnitt wirken, wobei der Lotabschnitt zumindest teilweise zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist. Durch die vorbestimmte Presskraft kann eine besonders vorteilhafte Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt hergestellt werden.In one embodiment, in the fourth step, a predetermined pressing force acts along a pressing force direction from the thermode section to the second section, from the second section to the solder section and from the solder section to the first section. In particular, if the solder section is liquefied, the pressing force can also act directly from the first section onto the second section, with the solder section being at least partially arranged between the first section and the second section. The predetermined pressing force can be used to produce a particularly advantageous connection between the first section and the second section.

In einer Ausführungsform ist der erste Abschnitt ein erster Leiterplattenabschnitt einer ersten Leiterplatte. Wenn der erste Abschnitt ein erster Leiterplattenabschnitt einer ersten Leiterplatte ist, kann gewährleistet werden, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der zweite Abschnitt mit der ersten Leiterplatte verbunden werden kann.In one embodiment, the first section is a first circuit board section of a first circuit board. If the first section is a first circuit board section of a first circuit board, it can be ensured that the second section can be connected to the first circuit board using the method according to the invention.

In einer Ausführungsform ist die erste Leiterplatte starr ausgebildet. Eine starre Ausbildung hat insbesondere den Vorteil, dass die erste Leiterplatte in Bereichen formstabil ist, in denen sie nicht von anderen Strukturen des Steuergeräts mechanisch abgestützt wird. Beispielsweise kann die starr ausgebildete erste Leiterplatte an zwei voneinander beabstandeten Punkten eines Gehäuses des Steuergeräts so befestigt sein, dass an diesen Befestigungspunkten lediglich Kräfte, die senkrecht zu einer Erstreckungsebene der ersten Leiterplatte wirken, zwischen der ersten Leiterplatte und dem Gehäuse übertragen werden und die erste Leiterplatte sich auch in Bereichen in denen sie nicht von anderen Strukturen des Steuergeräts mechanisch abgestützt wird entlang der Erstreckungsebene erstreckt.In one embodiment, the first circuit board is designed to be rigid. A rigid design has the particular advantage that the first circuit board is dimensionally stable in areas in which it is not mechanically supported by other structures of the control unit. For example, the rigidly designed first circuit board can be attached to two spaced-apart points of a housing of the control device in such a way that at these attachment points only forces that act perpendicular to an extension plane of the first circuit board are transmitted between the first circuit board and the housing and the first circuit board extends along the extension plane even in areas where it is not mechanically supported by other structures of the control unit.

In einer Ausführungsform ist der zweite Abschnitt ein zweiter Leiterplattenabschnitt einer zweiten Leiterplatte. Wenn der zweite Abschnitt ein zweiter Leiterplattenabschnitt einer zweiten Leiterplatte ist, kann gewährleistet werden, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der erste Abschnitt mit der zweiten Leiterplatte verbunden werden kann.In one embodiment, the second section is a second circuit board section of a second circuit board. If the second section is a second circuit board section of a second circuit board, it can be ensured that the first section can be connected to the second circuit board using the method according to the invention.

In einer Ausführungsform ist die zweite Leiterplatte eine flexible Leiterplatte. In diesem Fall kann die zweite Leiterplatte auch als flexibel ausgebildet bezeichnet werden. Eine flexible Ausbildung der zweiten Leiterplatte hat insbesondere den Vorteil, dass die zweite Leiterplatte verformt werden kann, was insbesondere bei der Montage oder Wartung des Steuergeräts vorteilhaft sein kann, da aufgrund der Flexibilität der zweiten Leiterplatte Bauraum eingespart werden kann. Beispielsweise kann sich ein erster Abschnitt der flexiblen Leiterplatte in einer ersten Ebene erstrecken und ein zweiter Abschnitt der flexiblen Leiterplatte kann sich in einer zweiten Ebene erstrecken, die parallel zur ersten Ebene verläuft, und ein dritter Abschnitt der flexiblen Leiterplatte, der zwischen dem ersten Abschnitt der flexiblen Leiterplatte und dem zweiten Abschnitt der flexiblen Leiterplatte angeordnet ist, kann sich von der ersten Ebene hin zu der zweiten Ebene erstrecken, sodass die flexible Leiterplatte im montierten Zustand beispielsweise s-förmig geformt angeordnet ist.In one embodiment, the second circuit board is a flexible circuit board. In this case, the second circuit board can also be described as flexible. A flexible design of the second circuit board has the particular advantage that the second circuit board can be deformed, which can be particularly advantageous when assembling or servicing the control device, since installation space can be saved due to the flexibility of the second circuit board. For example, a first portion of the flexible circuit board may extend in a first plane and a second portion of the flexible circuit board may extend in a second plane that is parallel to the first plane, and a third portion of the flexible circuit board that extends between the first portion of the flexible circuit board and the second section of the flexible circuit board is arranged, can extend from the first level to the second level, so that the flexible circuit board is arranged in an S-shape, for example, in the assembled state.

In einer Ausführungsform ist der zweite Abschnitt ein Abschnitt einer Litze. Wenn der zweite Abschnitt ein Abschnitt einer Litze ist, kann gewährleistet werden, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine Litze elektrisch mit dem ersten Abschnitt verbunden werden kann.In one embodiment, the second section is a section of a stranded wire. If the second section is a section of a stranded wire, it can be ensured that a stranded wire can also be electrically connected to the first section using the method according to the invention.

In einer Ausführungsform wird der erste Schritt vor dem zweiten Schritt durchgeführt. Wenn der erste Schritt vor dem zweiten Schritt durchgeführt wird, wird gewährleistet, dass keine Vorrichtungen zum Positionieren des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts und des Lotabschnitts in dem Innenraum vorgesehen sein müssen.In one embodiment, the first step is performed before the second step. If the first step is carried out before the second step, it is ensured that no devices for positioning the first section and the second section and the solder section need to be provided in the interior.

In einer Ausführungsform wird der zweite Schritt vor dem ersten Schritt durchgeführt. Wenn der zweite Schritt vor dem ersten Schritt durchgeführt wird, wird gewährleistet, dass nach dem ersten Schritt der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und der Lotabschnitt nicht gemeinsam in den Innenraum verbracht werden müssen, wodurch nach dem ersten Schritt eine unerwünschte Neupositionierung des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts und des Lotabschnitts relativ zueinander vermieden werden kann.In one embodiment, the second step is performed before the first step. If the second step is carried out before the first step, it is ensured that after the first step the first section, the second section and the solder section do not have to be brought into the interior together, which means that after the first step an undesirable repositioning of the first section, of the second section and the solder section relative to each other can be avoided.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Abschnitts eines Steuergeräts und eines zweiten Abschnitts des Steuergeräts, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbunden werden, und
3 zeigt in 3a eine schematische Darstellung eines Lotabschnitts, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, und in 3b eine schematische Darstellung eines Lotabschnitts, der aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultiert.

Further features, advantages and possible applications of the present invention result from the following description of the exemplary embodiments and the figures. All described and/or illustrated features individually and in any combination form the subject matter of the invention, regardless of their composition in the individual claims or their references. In the figures, the same reference numbers continue to stand for the same or similar objects.

1 shows a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention,
2 shows a schematic representation of a first section of a control device and a second section of the control device, which are connected to one another using the method according to the invention, and
3 shows in 3a a schematic representation of a solder section, which is known from the prior art, and in 3b a schematic representation of a solder section that results from the method according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Abschnitts 1 eines Steuergeräts und eines zweiten Abschnitts 3 des Steuergeräts, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbunden werden. 3 zeigt in 3a eine schematische Darstellung eines Lotabschnitts 5, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, und in 3b eine schematische Darstellung eines Lotabschnitts 7, der aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultiert. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention. 2 shows a schematic representation of a first section 1 of a control device and a second section 3 of the control device, which are connected to one another using the method according to the invention. 3 shows in 3a a schematic representation of a solder section 5, which is known from the prior art, and in 3b a schematic representation of a solder section 7, which results from the method according to the invention.

Das in 1 dargestellte Verfahren weist einen ersten Schritt 101, einen zweiten Schritt 102, einen dritten Schritt 103, einen vierten Schritt 104 und einen fünften Schritt 105 auf. Vor dem ersten Schritt 101 sind der erste Abschnitt 1 und der zweite Abschnitt 3 nicht miteinander verbunden, d.h., der erste Abschnitt 1 und der zweite Abschnitt 3 sind nicht über den Lotabschnitt 7 miteinander verbunden, der erste Abschnitt 1 und der zweite Abschnitt 3 können jedoch jeweils mit anderen Komponenten des Steuergeräts verbunden sein, die wiederum miteinander verbunden sind. Nach dem fünften Schritt 105 sind der erste Abschnitt 1 und der zweite Abschnitt 3 über den Lotabschnitt 7 miteinander verbunden, d.h., dass der erste Abschnitt 1 mit dem Lotabschnitt 7 und der Lotabschnitt 7 mit dem zweiten Abschnitt 3 verbunden ist. Der erste Abschnitt 1 ist elektrisch leitfähig, der zweite Abschnitt 3 ist elektrisch leitfähig und der Lotabschnitt 7 ist ebenfalls elektrisch leitfähig, sodass zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 mithilfe des Lotabschnitts 7 eine elektrisch leitfähige Verbindung hergestellt werden kann.This in 1 The method shown has a first step 101, a second step 102, a third step 103, a fourth step 104 and a fifth step 105. Before the first step 101, the first section 1 and the second section 3 are not connected to each other, that is, the first section 1 and the second section 3 are not connected to each other via the solder section 7, but the first section 1 and the second section 3 can each be connected to other components of the control unit, which in turn are connected to each other. After the fifth step 105, the first section 1 and the second section 3 are connected to one another via the solder section 7, that is, the first section 1 is connected to the solder section 7 and the solder section 7 is connected to the second section 3. The first section 1 is electrically conductive, the second section 3 is electrically conductive and the solder section 7 is also electrically conductive, so that an electrically conductive connection can be made between the first section 1 and the second section 3 using the solder section 7.

Der erste Abschnitt 1 ist ein erster Leiterplattenabschnitt einer ersten Leiterplatte, die bevorzugt starr ausgebildet ist und in diesem Fall auch als starre Leiterplatte bezeichnet werden kann. Eine starre Ausbildung hat insbesondere den Vorteil, dass die erste Leiterplatte in Bereichen formstabil ist, in denen sie nicht von anderen Strukturen des Steuergeräts mechanisch abgestützt wird. Beispielsweise kann die starr ausgebildete erste Leiterplatte an zwei voneinander beabstandeten Punkten eines Gehäuses des Steuergeräts so befestigt sein, dass an diesen Befestigungspunkten lediglich Kräfte, die senkrecht zu einer Erstreckungsebene der ersten Leiterplatte wirken, zwischen der ersten Leiterplatte und dem Gehäuse übertragen werden und die erste Leiterplatte sich auch in Bereichen in denen sie nicht von anderen Strukturen des Steuergeräts mechanisch abgestützt wird entlang der Erstreckungsebene erstreckt.The first section 1 is a first circuit board section of a first circuit board, which is preferably designed to be rigid and in this case can also be referred to as a rigid circuit board. A rigid design has the particular advantage that the first circuit board is dimensionally stable in areas in which it is not mechanically supported by other structures of the control unit. For example, the rigidly designed first circuit board can be attached to two spaced-apart points of a housing of the control device in such a way that at these attachment points only forces that act perpendicular to an extension plane of the first circuit board are transmitted between the first circuit board and the housing and the first circuit board extends along the extension plane even in areas where it is not mechanically supported by other structures of the control unit.

Der der zweite Abschnitt 3 ist ein zweiter Leiterplattenabschnitt einer zweiten Leiterplatte, die bevorzugt eine flexible Leiterplatte ist und in diesem Fall auch als flexibel ausgebildet bezeichnet werden kann. Eine flexible Ausbildung der zweiten Leiterplatte hat insbesondere den Vorteil, dass die zweite Leiterplatte verformt werden kann, was insbesondere bei der Montage oder Wartung des Steuergeräts vorteilhaft sein kann, da aufgrund der Flexibilität der zweiten Leiterplatte Bauraum eingespart werden kann. Beispielsweise kann sich ein erster Abschnitt der flexiblen Leiterplatte in einer ersten Ebene erstrecken und ein zweiter Abschnitt der flexiblen Leiterplatte kann sich in einer zweiten Ebene erstrecken, die parallel zur ersten Ebene verläuft, und ein dritter Abschnitt der flexiblen Leiterplatte, der zwischen dem ersten Abschnitt der flexiblen Leiterplatte und dem zweiten Abschnitt der flexiblen Leiterplatte angeordnet ist, kann sich von der ersten Ebene hin zu der zweiten Ebene erstrecken, sodass die flexible Leiterplatte im montierten Zustand beispielsweise s-förmig geformt angeordnet ist. Alternativ kann der zweite Abschnitt 3 auch ein Abschnitt einer Litze sein, sodass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine Litze elektrisch mit dem ersten Abschnitt 1 verbunden werden kann.The second section 3 is a second circuit board section of a second circuit board, which is preferably a flexible circuit board and in this case can also be described as flexible. A flexible design of the second circuit board has the particular advantage that the second circuit board can be deformed, which can be particularly advantageous when assembling or servicing the control device because of the flexibility The second circuit board can save installation space. For example, a first portion of the flexible circuit board may extend in a first plane and a second portion of the flexible circuit board may extend in a second plane that is parallel to the first plane, and a third portion of the flexible circuit board that extends between the first portion of the flexible circuit board and the second section of the flexible circuit board is arranged, can extend from the first level to the second level, so that the flexible circuit board is arranged in an S-shape, for example, in the assembled state. Alternatively, the second section 3 can also be a section of a stranded wire, so that a stranded wire can also be electrically connected to the first section 1 using the method according to the invention.

In dem ersten Schritt 101 wird der Lotabschnitt 7 zwischen den ersten Abschnitt 1 und den zweiten Abschnitt 3 verbracht. Beispielsweise kann zunächst der erste Abschnitt 1 auf einen Positionierabschnitt 9 einer Positioniervorrichtung 11 verbracht werden, der Lotabschnitt 7 auf den ersten Abschnitt 1 verbracht werden und anschließend der zweite Abschnitt 3 auf den Lotabschnitt 7 verbracht werden, sodass der Lotabschnitt 7 zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 positioniert ist. Alternativ kann beispielsweise auch zunächst der Lotabschnitt 7 auf den zweiten Abschnitt 3 und anschließend der zweite Abschnitt 3 zusammen mit dem Lotabschnitt 7 auf den ersten Abschnitt 1 verbracht werden, sodass der Lotabschnitt 7 zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Ab-schnitt 3 positioniert ist. Eine weitere mögliche Alternative ist, dass der erste Abschnitt 1 und der zweite Abschnitt 3 relativ zueinander positioniert werden und anschließend der Lotabschnitt 7 zwischen den ersten Abschnitt 1 und den zweiten Abschnitt 3 verbracht wird, sodass der Lotabschnitt 7 zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Ab-schnitt 3 positioniert ist. So kann das erfindungsgemäße Verfahren an unterschiedliche Verfahrensabläufe angepasst werden.In the first step 101, the solder section 7 is moved between the first section 1 and the second section 3. For example, first the first section 1 can be placed on a positioning section 9 of a positioning device 11, the solder section 7 can be placed on the first section 1 and then the second section 3 can be placed on the solder section 7, so that the solder section 7 is between the first section 1 and the second section 3 is positioned. Alternatively, for example, the solder section 7 can first be moved to the second section 3 and then the second section 3 together with the solder section 7 can be moved to the first section 1, so that the solder section 7 is positioned between the first section 1 and the second section 3 . Another possible alternative is that the first section 1 and the second section 3 are positioned relative to one another and then the solder section 7 is moved between the first section 1 and the second section 3, so that the solder section 7 is between the first section 1 and the second Section 3 is positioned. The method according to the invention can thus be adapted to different process sequences.

In einem zweiten Schritt 102 werden der Lotabschnitt 7, der erste Abschnitt 1 und der zweite Abschnitt 3 in einen in 2 abschnittsweise dargestellten Innenraum 13 einer Unterdruckeinrichtung verbracht. Die Unterdruckeinrichtung weist eine verschließbare Öffnung auf, die im geöffneten Zustand den Innenraum 13 mit einer Umgebung 15 der Unterdruckeinrichtung verbindet und die in einem verschlossenen Zustand den Innenraum 13 von der Umgebung 15 der Unterdruckeinrichtung so trennt, dass in dem Innenraum 13 und der Umgebung 15 sich unterscheidende Drücke, insbesondere Luftdrücke, vorliegen können. In der in 1 dargestellten Ausführungsform wird der erste Schritt 101 vor dem zweiten Schritt 102 durchgeführt, wodurch gewährleistet ist, dass keine Vorrichtungen zum Positionieren des ersten Abschnitts 1 und des zweiten Abschnitts 3 und des Lotabschnitts 7 in dem Innenraum 13 vorgesehen sein müssen. In einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der zweite Schritt 102 vor dem ersten Schritt 101 durchgeführt wird, wodurch gewährleistet ist, dass nach dem ersten Schritt 101 der erste Abschnitt 1, der zweite Abschnitt 3 und der Lotabschnitt 7 nicht gemeinsam in den Innenraum 13 verbracht werden müssen, wodurch nach dem ersten Schritt 101 eine unerwünschte Neupositionierung des ersten Abschnitts 1, des zweiten Abschnitts 3 und des Lotabschnitts 7 relativ zueinander vermieden werden kann.In a second step 102, the solder section 7, the first section 1 and the second section 3 are converted into one 2 Interior 13 of a vacuum device shown in sections. The vacuum device has a closable opening which, in the open state, connects the interior 13 with an environment 15 of the vacuum device and which, in a closed state, separates the interior 13 from the environment 15 of the vacuum device so that in the interior 13 and the environment 15 different pressures, especially air pressures, may be present. In the in 1 In the embodiment shown, the first step 101 is carried out before the second step 102, which ensures that no devices for positioning the first section 1 and the second section 3 and the solder section 7 in the interior 13 need to be provided. In an alternative embodiment, it is provided that the second step 102 is carried out before the first step 101, which ensures that after the first step 101 the first section 1, the second section 3 and the solder section 7 do not enter the interior 13 together must be spent, whereby after the first step 101 an undesirable repositioning of the first section 1, the second section 3 and the solder section 7 relative to one another can be avoided.

In dem dritten Schritt 103 wird in dem Innenraum 13 ein Unterdruck erzeugt, sodass der Druck in dem Innenraum 13 geringer ist als der Druck in der Umgebung 15. Zur Erzeugung des Unterdrucks kann die Unterdruckeinrichtung eine oder mehrere Pumpen aufweisen, die mit dem Innenraum 13 und der Umgebung 15 verbunden ist/sind und Moleküle aus dem Innenraum 13 in die Umgebung 15 verbringen. Beispielsweise kann ein Unterdruck von 0,1 bar, d.h., ein Restdruck von 0,9 bar in dem Innenraum 13 erzeugt werden. Es hat sich herausgestellt, dass mit zunehmendem Unterdruck, d.h., mit abnehmendem Restdruck, in dem Innenraum 13, die Qualität des Lotabschnitts 7 nach dem fünften Schritt 105 verbessert.In the third step 103, a negative pressure is generated in the interior 13, so that the pressure in the interior 13 is lower than the pressure in the environment 15. To generate the negative pressure, the negative pressure device can have one or more pumps that are connected to the interior 13 and the environment 15 is / are connected and molecules from the interior 13 spend in the environment 15. For example, a negative pressure of 0.1 bar, i.e. a residual pressure of 0.9 bar, can be generated in the interior 13. It has been found that with increasing negative pressure, i.e., with decreasing residual pressure, in the interior 13, the quality of the solder section 7 after the fifth step 105 improves.

In dem vierten Schritt 104 wird auf einer dem Lotabschnitt 7 abgewandten Seite des zweiten Abschnitts 3 ein Thermodenabschnitt 17 mit dem zweiten Abschnitt 3 in Kontakt gebracht. Wie in 2 dargestellt, ist der Lotabschnitt 7 auf einer ersten Seite des zweiten Abschnitts 3 angeordnet, auf der auch der erste Abschnitt 1 angeordnet ist, und der Thermodenabschnitt 17 ist auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des zweiten Abschnitts 3 angeordnet. Außerdem ist der Thermodenabschnitt 17 so erwärmt oder wird so erwärmt und ist so mit dem zweiten Abschnitt 3 in Kontakt und der zweite Abschnitt 3 ist so mit dem Lotabschnitt 7 in Kontakt, dass der Lotabschnitt 7 erwärmt und verflüssigt oder erwärmt und plastifiziert wird. Beispielsweise kann der Thermodenabschnitt 17 zuerst erwärmt werden und anschließend mit dem zweiten Abschnitt 3 in Kontakt gebracht werden oder der Thermodenabschnitt 17 wird zuerst mit dem zweiten Abschnitt 3 in Kontrakt gebracht und anschließend wird der Thermodenabschnitt 17 erwärmt. Bevorzugt ist oder wird der Thermodenabschnitt 17 auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt, wie beispielsweise 300 °C oder 310 °C. Dadurch, dass der Thermodenabschnitt 17 erwärmt ist oder erwärmt wird und mit dem zweiten Abschnitt 3 in Kontakt ist, erwärmt sich auch der zweite Abschnitt 3 zumindest abschnittsweise. Dadurch, dass der zweite Abschnitt 3 zumindest abschnittsweise erwärmt wird und mit dem Lotabschnitt 7 in Kontakt ist, wird auch der Lotabschnitt 7 erwärmt. Der Lotabschnitt 7 wird also von dem Thermodenabschnitt 17 über den zweiten Abschnitt 3 indirekt erwärmt, wodurch ein direkter Kontakt zwischen dem Lotabschnitt 7 und dem Thermodenabschnitt 17 vermieden werden kann.In the fourth step 104, a thermode section 17 is brought into contact with the second section 3 on a side of the second section 3 facing away from the solder section 7. As in 2 shown, the solder section 7 is arranged on a first side of the second section 3, on which the first section 1 is also arranged, and the thermode section 17 is arranged on a second side of the second section 3 opposite the first side. In addition, the thermode section 17 is heated or is heated and is in contact with the second section 3 and the second section 3 is in contact with the solder section 7 so that the solder section 7 is heated and liquefied or heated and plasticized. For example, the thermode section 17 can be heated first and then brought into contact with the second section 3 or the thermode section 17 is first brought into contract with the second section 3 and then the thermode section 17 is heated. Preferably, the thermode section 17 is or is heated to a predetermined temperature, such as 300 ° C or 310 ° C. Because the thermode section 17 is heated or is being heated and is in contact with the second section 3, the second section 3 also heats up at least in sections. Through this, that the second section 3 is heated at least in sections and is in contact with the solder section 7, the solder section 7 is also heated. The solder section 7 is therefore indirectly heated by the thermode section 17 via the second section 3, whereby direct contact between the solder section 7 and the thermode section 17 can be avoided.

Der Lotabschnitt 7 weist eine vorgegebene Übergangstemperatur auf, wie beispielsweise 290 °C oder 300 °C, bei der der Lotabschnitt 7 zwischen einem festen Zustand und einem plastifizierten Zustand oder zwischen einem festen Zustand und einem flüssigen Zustand oder zwischen einem plastifizierten und einem flüssigen Zustand wechseln kann. Beispielsweise weist der Lotabschnitt 7 ein Metall oder eine Metalllegierung auf, wobei die Übergangstemperatur eine Schmelztemperatur ist, und der Lotabschnitt 7 im vierten Schritt 104 erwärmt und verflüssigt wird. Beispielsweise kann der Lotabschnitt 7 eine vorgegebene erste Übergangstemperatur und eine vorgegebene zweite Übergangstemperatur aufweisen, die größer als die erste Übergangstemperatur ist, wobei der Lotabschnitt 7 bei der ersten Übergangstemperatur, die auch als Solidustemperatur bezeichnet werden kann, zwischen einem festen Zustand und einem plastifizierten Zustand wechseln kann, und der Lotabschnitt 7 bei der zweiten Übergangstemperatur, die auch als Liquidustemperatur bezeichnet werden kann, zwischen einem plastifizierten Zustand und einem flüssigen Zustand wechseln kann. Beispielsweise kann der Lotabschnitt 7 vor dem vierten Schritt 104 in einem festen Zustand vorliegen und durch Überschreiten einer Übergangstemperatur im vierten Schritt 104 einen plastifizierten Zustand einnehmen oder durch Überschreiten einer Übergangstemperatur im vierten Schritt 104 direkt einen flüssigen Zustand einnehmen oder zunächst durch Überschreiten einer ersten Übergangstemperatur im vierten Schritt 104 einen plastifizierten Zustand einnehmen und anschließend durch Überschreiten einer zweiten Übergangstemperatur im vierten Schritt 104 einen flüssigen Zustand einnehmen. Alternativ kann der Lotabschnitt 7 beispielsweise vor dem vierten Schritt 104 in einem plastifizierten Zustand vorliegen und durch Überschreiten einer Übergangstemperatur im vierten Schritt 104 einen flüssigen Zustand einnehmen oder einen Zustand einnehmen, in dem der Lotabschnitt 7 plastizierter und damit einfacher verformbar oder fließfähiger ist als vor der Erwärmung.The solder section 7 has a predetermined transition temperature, such as 290 ° C or 300 ° C, at which the solder section 7 changes between a solid state and a plasticized state or between a solid state and a liquid state or between a plasticized and a liquid state can. For example, the solder section 7 has a metal or a metal alloy, the transition temperature being a melting temperature, and the solder section 7 is heated and liquefied in the fourth step 104. For example, the solder section 7 can have a predetermined first transition temperature and a predetermined second transition temperature that is greater than the first transition temperature, with the solder section 7 changing between a solid state and a plasticized state at the first transition temperature, which can also be referred to as the solidus temperature can, and the solder section 7 can change between a plasticized state and a liquid state at the second transition temperature, which can also be referred to as the liquidus temperature. For example, the solder section 7 can be in a solid state before the fourth step 104 and assume a plasticized state by exceeding a transition temperature in the fourth step 104 or directly assume a liquid state by exceeding a transition temperature in the fourth step 104 or initially by exceeding a first transition temperature in fourth step 104 assume a plasticized state and then assume a liquid state by exceeding a second transition temperature in fourth step 104. Alternatively, the solder section 7 can, for example, be in a plasticized state before the fourth step 104 and, by exceeding a transition temperature in the fourth step 104, assume a liquid state or assume a state in which the solder section 7 is more plasticized and therefore easier to deform or flow than before Warming.

In dem vierten Schritt 104 wirkt eine vorbestimmte Presskraft entlang einer Presskraftrichtung 19 von dem Thermodenabschnitt 17 auf den zweiten Abschnitt 3, von dem zweiten Abschnitt 3 auf den Lotabschnitt 7 und von dem Lotabschnitt 7 auf den ersten Abschnitt 1. Insbesondere dann, wenn der Lotabschnitt 7 verflüssigt vorliegt, kann die Presskraft auch direkt von dem ersten Abschnitt 1 auf den zweiten Abschnitt 3 wirken, wobei der Lotabschnitt 7 zumindest teilweise zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 angeordnet ist. Durch die vorbestimmte Presskraft kann eine besonders vorteilhafte Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 hergestellt werden.In the fourth step 104, a predetermined pressing force acts along a pressing force direction 19 from the thermode section 17 to the second section 3, from the second section 3 to the solder section 7 and from the solder section 7 to the first section 1. In particular when the solder section 7 is liquefied, the pressing force can also act directly from the first section 1 to the second section 3, with the solder section 7 being at least partially arranged between the first section 1 and the second section 3. The predetermined pressing force can be used to produce a particularly advantageous connection between the first section 1 and the second section 3.

In dem fünften Schritt 105 wird der Thermodenabschnitt 17 von dem zweiten Abschnitt 3 beabstandet und/oder der Thermodenabschnitt 17 wird abgekühlt, sodass der Lotabschnitt 7 abkühlt und verfestigt. Durch das Abkühlen und Verfestigen des Lotabschnitts 7 wird zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem Lotabschnitt 7 und zwischen dem zweiten Abschnitt 3 und dem Lotabschnitt 7 jeweils eine, insbesondere stoffschlüssige, Verbindung hergestellt. Hierbei wird der Lotabschnitt 7 so abgekühlt, dass beim Abkühlen die Übergangstemperatur unterschritten wird oder sowohl die erste Übergangstemperatur als auch die zweite Übergangstemperatur unterschritten werden, sodass der Lotabschnitt 7 nach dem fünften Schritt 105 in einem festen Zustand vorliegt.In the fifth step 105, the thermode section 17 is spaced apart from the second section 3 and/or the thermode section 17 is cooled so that the solder section 7 cools and solidifies. By cooling and solidifying the solder section 7, a connection, in particular a cohesive connection, is produced between the first section 1 and the solder section 7 and between the second section 3 and the solder section 7. Here, the solder section 7 is cooled in such a way that the transition temperature is undershot during cooling or both the first transition temperature and the second transition temperature are undershot, so that the solder section 7 is in a solid state after the fifth step 105.

Wie bereits beschrieben zeigt 3 in 3a eine schematische Darstellung eines Lotabschnitts 5, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, und in 3b eine schematische Darstellung eines Lotabschnitts 7, der aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultiert. Die 3b zeigt also den Lotabschnitt 7 in einem Zustand wie er nach dem fünften Schritt 105 vorliegt. Der in 3b dargestellte Lotabschnitt 7 ist also in einem verfestigten Zustand. In 3a sind in dem Lotabschnitt 5 Fehlstellen 21 dargestellt, wobei die Anzahl und die Größe der Fehlstellen 21 wesentlich höher sind als die Anzahl und die Größe der Fehlstellen 23, die in dem Lotabschnitt 7 in 3b dargestellt sind. Eine Fehlstelle 21, 23 kann beispielsweise eine Pore oder ein Partikel sein, der kein Bestandteil des Lotabschnitts 5 oder des Lotabschnitts 7 ist.As already described shows 3 in 3a a schematic representation of a solder section 5, which is known from the prior art, and in 3b a schematic representation of a solder section 7, which results from the method according to the invention. The 3b So shows the solder section 7 in a state as it exists after the fifth step 105. The in 3b Solder section 7 shown is therefore in a solidified state. In 3a 5 defects 21 are shown in the solder section, the number and size of the defects 21 being significantly higher than the number and size of the defects 23 in the solder section 7 3b are shown. A defect 21, 23 can be, for example, a pore or a particle that is not part of the solder section 5 or the solder section 7.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens bezieht sich darauf, dass im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, ein Unterdruck erzeugt wird und dieser während des vierten Schritts 104 aufrechterhalten wird. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit der Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 steigern lässt, insbesondere dadurch, dass sich die Leistungsdichte erhöhen lässt. Insbesondere kann die Anzahl der Fehlstellen reduziert werden und somit die Zuverlässigkeit der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 gesteigert werden bzw. der erforderliche Bauraum für die Verbindungsstelle zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 reduziert werden. Insbesondere dann, wenn der Unterdruck sowohl während des vierten Schritts 104 als auch während des fünften Schritts 105 aufrechtgehalten wird, kann die Anzahl von Fehlstellen im Vergleich zum Stand der Technik deutlich reduziert werden. Eine Reduzierung der Anzahl und Größe von Fehlstellen gewährleistet eine homogenere Verbindungsstelle zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3, was die Verbindungsstelle wiederum zuverlässiger macht. Für die thermische Anbindung (Wärmeleitung) zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 hat dies einen wesentlichen Vorteil, wodurch größere Wärmemengen transportiert oder geringere Baugrößen realisiert werden können. Darüber hinaus kann auch die Stromtragfähigkeit der Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 gesteigert werden.A significant advantage of the method according to the invention relates to the fact that, in contrast to methods known from the prior art, a negative pressure is generated and this is maintained during the fourth step 104. It has been found that this can increase the reliability and performance of the connection between the first section 1 and the second section 3, in particular by increasing the power density. In particular, the number of defects can be reduced and thus the reliability of the connection point between the first section 1 and the second section 3 can be increased or the required installation space for the connection point between the first section 1 and the second Section 3 can be reduced. In particular, if the negative pressure is maintained during both the fourth step 104 and the fifth step 105, the number of defects can be significantly reduced compared to the prior art. A reduction in the number and size of defects ensures a more homogeneous connection point between the first section 1 and the second section 3, which in turn makes the connection point more reliable. This has a significant advantage for the thermal connection (heat conduction) between the first section 1 and the second section 3, whereby larger amounts of heat can be transported or smaller sizes can be achieved. In addition, the current carrying capacity of the connection between the first section 1 and the second section 3 can also be increased.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that “having” does not exclude other elements or steps and “a” or “an” does not exclude a plurality. Furthermore, it should be noted that features that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features of other exemplary embodiments described above. Reference symbols in the claims are not to be viewed as a limitation.

BezugszeichenReference symbols

11: erster Abschnitt eines Steuergerätsfirst section of a control unit
33: zweiter Abschnitt des Steuergerätssecond section of the control unit
55: LotabschnittPlumb section
77: LotabschnittPlumb section
99: PositionierabschnittPositioning section
1111: PositioniervorrichtungPositioning device
1313: Innenrauminner space
1515: UmgebungVicinity
1717: Thermodenabschnittthermode section
1919: PresskraftrichtungDirection of pressing force
2121: FehlstelleMissing spot
2323: Fehlstelle Missing spot
101101: erster Schrittfirst step
102102: zweiter Schrittsecond step
103103: dritter SchrittThird step
104104: vierter Schrittfourth step
105105: fünfter Schrittfifth step

Claims

Verfahren zum Verbinden eines elektrisch leitfähigen ersten Abschnitts (1) eines Steuergeräts und eines elektrisch leitfähigen zweiten Abschnitts (3) des Steuergeräts, wobei in einem ersten Schritt (101) ein Lotabschnitt (7) zwischen den ersten Abschnitt (1) und den zweiten Abschnitt (3) verbracht wird, wobei in einem zweiten Schritt (102) der Lotabschnitt (7), der erste Abschnitt (1) und der zweite Abschnitt (3) in einen Innenraum (13) einer Unterdruckeinrichtung verbracht werden, wobei in einem dritten Schritt (103) in dem Innenraum (13) ein Unterdruck erzeugt wird, wobei in einem vierten Schritt (104) auf einer dem Lotabschnitt (7) abgewandten Seite des zweiten Abschnitts (3) ein Thermodenabschnitt (17) mit dem zweiten Abschnitt (3) in Kontakt gebracht wird, wobei der Thermodenabschnitt (17) so erwärmt ist oder so erwärmt wird und so mit dem zweiten Abschnitt (3) in Kontakt ist und der zweite Abschnitt (3) so mit dem Lotabschnitt (7) in Kontakt ist, dass der Lotabschnitt (7) erwärmt und verflüssigt oder erwärmt und plastifiziert wird, wobei in einem fünften Schritt (105) der Thermodenabschnitt (17) von dem zweiten Abschnitt (3) beabstandet wird und/oder der Thermodenabschnitt (17) abgekühlt wird, sodass der Lotabschnitt (7) abkühlt und verfestigt.Method for connecting an electrically conductive first section (1) of a control device and an electrically conductive second section (3) of the control device, wherein in a first step (101) a solder section (7) is placed between the first section (1) and the second section (3), wherein in a second step (102) the solder section (7), the first section (1) and the second section (3) are brought into an interior (13) of a vacuum device, wherein in a third step (103) a negative pressure is generated in the interior (13), wherein in a fourth step (104) a thermode section (17) is brought into contact with the second section (3) on a side of the second section (3) facing away from the solder section (7), the thermode section (17) being heated in this way or is heated and is in contact with the second section (3) and the second section (3) is in contact with the solder section (7) in such a way that the solder section (7) is heated and liquefied or heated and plasticized, wherein in a fifth step (105) the thermode section (17) is spaced apart from the second section (3) and/or the thermode section (17) is cooled so that the solder section (7) cools and solidifies.

Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in dem vierten Schritt (104) eine vorbestimmte Presskraft entlang einer Presskraftrichtung (19) von dem Thermodenabschnitt (17) auf den zweiten Abschnitt (3), von dem zweiten Abschnitt (3) auf den Lotabschnitt (7) und von dem Lotabschnitt (7) auf den ersten Abschnitt (1) wirkt.Method according to the preceding claim, wherein in the fourth step (104) a predetermined pressing force is applied along a pressing force direction (19) from the thermode section (17) to the second section (3), from the second section (3) to the solder section (7). and acts from the solder section (7) on the first section (1).

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Abschnitt (1) ein erster Leiterplattenabschnitt einer ersten Leiterplatte ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the first section (1) is a first circuit board section of a first circuit board.

Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Leiterplatte starr ausgebildet ist.Procedure according to Claim 3 , wherein the first circuit board is rigid.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Abschnitt (3) ein zweiter Leiterplattenabschnitt einer zweiten Leiterplatte ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the second section (3) is a second circuit board section of a second circuit board.

Verfahren nach Anspruch 5, wobei die zweite Leiterplatte eine flexible Leiterplatte ist.Procedure according to Claim 5 , wherein the second circuit board is a flexible circuit board.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Abschnitt (3) ein Abschnitt einer Litze ist.Procedure according to one of the Claims 1 until 3 , where the second section (3) is a section of a stranded wire.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Schritt (101) vor dem zweiten Schritt (102) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the first step (101) is carried out before the second step (102).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der zweite Schritt (102) vor dem ersten Schritt (101) durchgeführt wird.Procedure according to one of the Claims 1 until 7 , wherein the second step (102) is carried out before the first step (101).