DE1297173B - Verfahren zum Herstellen hochwertiger Leitungsverbindungen bei gedruckten Schaltungskarten - Google Patents

Verfahren zum Herstellen hochwertiger Leitungsverbindungen bei gedruckten Schaltungskarten

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DE1297173B
DE1297173B DEP30406A DEP0030406A DE1297173B DE 1297173 B DE1297173 B DE 1297173B DE P30406 A DEP30406 A DE P30406A DE P0030406 A DEP0030406 A DE P0030406A DE 1297173 B DE1297173 B DE 1297173B
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen hochwertiger elektrischer Leitungsverbindungen zwischen den Leitungszügen einer gedruckten Schaltungskarte und in metallisierte Durchbohrungen derselben eingeführten Anschlußelementen.
  • In den letzten Jahren ist man auf dem Gebiet der Elektronik immer mehr dazu übergegangen, gedruckte Schaltungskarten zu verwenden, wobei deren Anwendung durch die moderne Mikrotechnik der elektronischen Bauelemente möglich wurde, und woraus sich eine Vielzahl von Vorteilen ergibt. Schaltungskarten bestehen in bekannter Weise aus einer Trägerschicht aus Isoliermaterial, auf die eine elektrisch leitende Folie, vorzugsweise eine Kupferfolie aufgebracht wird, deren Konturen den gewünschten Leitungszügen entsprechen. Die Leitungszüge können hierbei entweder auf einer oder auf beiden Seiten des Trägermaterials vorgesehen werden. Es kann darüber hinaus auch eine Mehrzahl derartiger Trägerschichten in übereinanderanordnung in geeigneter Weise miteinander verbunden werden, so daß sogenannte Mehrlagenschaltungen entstehen. Die Leitungszüge können mittels eines bekannten Fotodruckverfahrens oder auch auf galvanischem Wege aus der zunächst die gesamte Trägerschicht bedeckenden Kupferfolie mittels eines Ätzverfahrens ausgebildet werden. In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, die Oberfläche der Leitungselemente im Tauchverfahren oder auch galvanisch mit einer veredelnden Schicht, beispielsweise Silber, Zinn, Gold oder Indium, zu überziehen. Derart veredelte Schaltelemente genügen dann besonderen Anforderungen, wie sie beispielsweise an Schalterkontakte oder Messerkontakte gestellt werden müssen. Hierbei spielen die Gesichtspunkte der Korrosionsfestigkeit wie auch der Verschleißfestigkeit eine bevorzugte Rolle.
  • Schwierigkeiten bereitet das Anbringen von Anschlußelementen an die Leitungszüge der gedruckten Schaltungskarte, besonders wenn hochwertige elektrische Verbindungen gefordert sind.
  • Oft genügen einfache mechanische Steckkontakte den gestellten Anforderungen nicht, so daß die Verbindung mittels Löten hergestellt werden muß. Hierbei besteht jedoch eine Schwierigkeit darin, die aus Isoliermaterial bestehende Trägerschicht während des Lötprozesses möglichst nur so weit zu erhitzen, daß sie durch die Wärmeeinwirkung nicht deformiert wird. Es ist bekannt, Anschlußelemente mit den Leitungszügen auf der Trägerschicht in Kontakt zu bringen, indem diese durch eine durch die Trägerschicht und die Leitungszüge hindurchführende Durchbohrung eingebracht werden und anschließend ein Verlöten, vorzugsweise im Tauchverfahren, erfolgt. Um hierbei die Trägerschicht möglichst wenig thermisch zu belasten, hat man die Leitungszüge zuvor mit einer Metallschicht, welche einen wesentlich niedrigeren Schmelzpunkt als das Material des Leitungszuges aufweist, beaufschlagt. Für aus Kupfer bestehende Leitungszüge ist es bekannt, diese auf galvanischem Wege mit einer Indiumschicht zu überziehen. Im nachfolgenden Löt-Tauch-Verfahren, bei dem das durch den Leitungszug wie auch durch die Trägerschicht hindurchgeführte Anschlußelement mit seinem unteren Ende zusammen mit dem Leitungszug in ein wenigstens teilweise Indium enthaltendes Lötbad eingetaucht wird, wird die Oberfläche des Indiumüberzuges auf dem Kupferleiter verhältnismäßig schnell flüssig, so daß hierdurch eine feste Lötverbindung erzielt werden kann. Somit wird also durch die Maßnahme des Indiumüberzuges auf dem Leitungszug das übliche Löt-Tauch-Verfahren dahingehend verbessert, daß bei geringeren Temperaturen gelötet werden kann, wobei gleichzeitig der Eintauchprozeß verkürzt wird. Die thermische Beanspruchung der aus Isoliermaterial bestehenden Trägerschicht wird herabgesetzt.
  • Darüber hinaus ist es bei der Herstellung von gedruckten Schaltungskarten auf fotochemischem Wege auch bekannt, den aus Kupfer bestehenden und mit einer Legierung aus Blei und Zinn überzogenen Leiter zusätzlich noch mit einer Indiumschicht zu überziehen und das Indium in einem nachgeschalteten Temperverfahren in die Blei-Zinn-Schicht eindiffundieren zu lassen. Diese bekannte Maßnahme ist vorteilhaft, weil die auf die Kupferfolie aufgebrachte Blei-Zinn-Schicht bei einer nicht derartigen Vorbehandlung bereits vor dem Löt-Tauch-Verfahren eine Oxidschicht bildet, die den Lötvorgang behindert. Die Verbindung zwischen Anschlußelement und Leitungszug geschieht jedoch auch hier ausschließlich durch Lötung.
  • Nachteile, die sich besonders für hochwertige elektrische Leitungsverbindungen zwischen den Leitungszügen einer gedruckten Schaltungskarte und in metallische Bohrungen derselben mittels Lötverbindungen eingefügten Anschlußelementen ergeben, liegen sowohl auf rein mechanischem wie auch auf elektrischem Gebiet. Die mechanischen und thermischen Anforderungen, die an eine Lötverbindung gestellt werden können, sind durch die mechanischen Festigkeitseigenschaften wie auch durch die thermischen Eigenschaften des Lötmaterials bedingt. Elektronisch gesehen, entsteht bei zwei durch Löten oder anderweitig aneinandergebrachten Oberflächen unterschiedlicher Metalle zwischen deren Oberflächen ein Spannungspotential, welches als Berührungsspannung bekannt ist. Dieses Spannungspotential wie auch starke Deformationen im Kristallgefüge der obersten Schichten der beiden unmittelbar in Kontakt gebrachten Metalle bedingen, vorzugsweise bei extrem schwacher oder extrem hochfrequenter Stromleitung, ein starkes Ansteigen der elektronischen Rauscheffekte. Schließlich soll noch Erwähnung finden, daß Lötverbindungen, soweit sie Vibrations- oder Stoßbeanspruchungen ausgesetzt sind, zu Leitungsunterbrechungen führen können.
  • Vom elektrischen wie auch vom mechanischen Gesichtspunkt gesehen, wären Leitungsverbindungen, die durch ein Hartlötverfahren oder mittels Schweißung hergestellt werden, am günstigsten, da hierbei die Oberflächen beider zu verbindender Metalle verflüssigt werden und durch die nachfolgende Abkühlung die ineinandergelaufenen, eine Legierung bildenden Materialien ein einheitliches Kristallgitter aufbauen. Letztgenannte Verfahren kommen jedoch für Schaltungskarten, deren Leitungszüge nur aus sehr dünnen Folien bestehen, nicht in Betracht, da einerseits, beispielsweise durch ein Punktschweißverfahren, die Folie völlig zerstört würde und andererseits die isolierende Trägerschicht aufgelöst oder zu stark deformiert würde.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hochwertige elektrische Leitungsverbindungen zwischen den Leitungszügen einer gedruckten Schaltungskarte und in metallisierte Durchbohrungen derselben eingeführten Anschlußelementen herzustellen, wobei die Verbindung bei einem gegenüber dem Schweißverfahren verhältnismäßig geringeren Temperaturaufwand bewerkstelligt und dennoch die Ausbildung eines lückenlosen Verbunds der ineinander übergehenden Kristallgitter der Metalle des Anschlußelementes einerseits wie auch des Leitungszuges andererseits gewährleistet wird.
  • Die Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Leitungsverbindung ausschließlich durch thermische Diffusion hergestellt wird, indem eine sehr dünne, zwischen dem Anschlußelement und der Innenwandung der Durchbohrung vorhandene und in bekannter Weise aufgebrachte Schicht aus der Gruppe Indium, Gallium, Zinn in metallisch reiner oder legierter Form, sich durch den Diffusionsvorgang selbst aufbrauchend, sowohl in die Oberflächenschicht des Anschlußelementes wie auch die der Durchbohrung eindiffundiert, wobei das Anschlußelement wie auch die metallische Innenwandung der Durchbohrung wenigstens in ihren miteinander in Kontakt gebrachten Oberflächen aus einem Metall oder einer Legierung bestehen, welche(s) den Diffusionsvorgang für die obengenannte Metallgruppe ermöglicht.
  • In diesem Zusammenhang ist es von Bedeutung, daß Kupfer oder eine Kupferlegierung, vorzugsweise Beryllium-Kupfer-Bronze, zur Bildung der Diffusionslegierung mit einem Metall oder einer Legierung aus der Gruppe, bestehend aus Indium, Gallium und Zinn, benutzt wird.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Anschlußelementes kennzeichnet sich dadurch, daß dieses aus einem Eisenmetall, vorzugsweise einer Legierung mit hoher Federkraft besteht, beispielsweise einer Eisen-Nickel-Legierung, die mit einem geeigneten Metall, beispielsweise Kupfer, überzogen ist.
  • Ein Merkmal der Erfindung besteht auch darin, daß das Anschlußelement vorzugsweise einen größeren Durchmesser aufweist als die ihm zugeordnete Durchbohrung und mit einem Längsschlitz versehen ist, so daß es sich eng, mit hohem Druck von beispielsweise 2,5 kg.!cm2, an die Bohrungswand anschmiegt.
  • Es ist für die Erfindung noch wesentlich, daß die zur Ausbildung der Diffusionslegierung angewandte Temperatur über der Schmelztemperatur des benutzten Diffusionsmetalls liegt.
  • In einer weiteren Ausbildungsform ist das Anschlußelement als Röhrchen oder teilweise als Röhrchen ausgebildet, und der Hohlraum wird zur Befestigung eines Anschlußdrahtes benutzt.
  • Schließlich ist es für die Erfindung noch von Bedeutung, daß auch die Verbindung zwischen Anschlußelement und einem damit zu verbindenden Anschlußdraht vermittels einer Diffusionslegierung geschieht.
  • Aus dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Bekanntlich kennzeichnet sich die Diffusion eines Metalls in einem Diffusionsträger dadurch, daß die in den Diffusionsträger eindiffundierenden Atome bzw. Ionen, bedingt durch natürlicherweise vorhandene Fehlstellen im Metallgitter, hier Gitterplätze bzw. Zwischengitterplätze besetzen. Nach dem Abschluß der Diffusion wird somit eine Legierung zwischen dem eindiffundierenden Metall und dem Metall, welches als Diffusionsträger dient, gebildet, wobei das entstandene Kristallgitter in sich einheitlich ist. Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen einem Anschlußelement und einem Leitungszug beruht auf diesem bekannten Diffusionsverfahren, indem zwischen dem Anschlußelement und dem Leitungszug eine sehr dünne Schicht eines der Diffusion fähigen Metalls vorhanden ist. Durch Aufwendung einer für den Diffusionsvorgang günstigen Temperatur diffundiert diese Metallschicht sowohl in das Metallgitter des Anschlußelementes wie auch in das Metallgitter des Leitungszuges ein. Gleichzeitig werden die bei dem Dffusionsvorgang zu einem geringen Teil aus dem Metallgitter des Diffusionsträgers verdrängten Atome, die sich beispielsweise zuvor auf einem Gitterplatz befanden, von diesem entfernt und wandern teilweise in den zuvor von dem eindiffundierenden Metall besetzten Zwischenraum. Nach Abschluß des Diffusionsvorganges ist somit eine homogene Gitterstruktur zwischen dem Metallgitter des Anschlußelementes und demjenigen des Leitungszuges entstanden, wobei in den tiefer gelegenen Schichten des Anschlußelementes wie auch des Leitungszuges noch das reine, ursprüngliche Metallgitter, beispielsweise aus Kupferatomen aufgebaut, vorhanden ist, während in der Zwischenschicht ein mehr oder weniger homogenes Kristallgitter aufgebaut ist, dessen Gitter- wie auch Zwischengitterplätze teilweise von den Atomen des Diffusionsträgers und teilweise von denjenigen des eindiffundierenden Metalls, beispielsweise Indium, besetzt sind. Die Schmelztemperatur der auf diese Weise gebildeten Legierung liegt wesentlich höher als diejenige des verwendeten Diffusionsmetalls. Darüber hinaus ist die mechanische Druck- bzw. Zugfestigkeit der Legierung wesentlich gegenüber einer Lötverbindung, bei der als Fließmetall das hier verwendete Diffusionsmetall Anwendung findet, erhöht. Vom elektronischen Gesichtspunkt ist eine derartige Verbindung noch insofern vorteilhaft, als hierbei durch das entstandene verhältnismäßig homogene Kristallgitter die freien, zur elektronischen Leitung beitragenden Elektronen innerhalb desselben quasi widerstandslos von dem Anschlußelement in den Leitungszug und umgekehrt übertreten können, während das bei einer Lötverbindung nicht ohne weiteres der Fall ist.
  • Die Verwendung von Kupfer bzw. Kupferlegierung als Diffusionsträger ist bei gleichzeitiger Verwendung von Indium, Gallium oder Zinn als eindiffundierendem Metall besonders vorteilhaft. Auch ist es von Vorteil, das Anschlußelement aus Eisenmetall zu fertigen, welches mit einer Kupferschicht überzogen wird, da dieses bei Ausbildung desselben als Ringfeder eine besonders hohe Federkonstante aufweist und hierdurch ein erhöhtes Andrücken an die Innenwandung einer in der Schaltungskarte eingebrachten Durchbohrung gewährleistet wird. In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, das Anschlußelement mit einem Längsschlitz zu versehen. Weiter ist es für eine möglichst zeitsparende Durchführung des Diffusionsverfahrens vorteilhaft, die Verbindungsstelle mit einer Temperatur zu beaufschlagen, welche über der Schmelztemperatur des verwendeten Diffusionsmetalls liegt, da hierdurch der Diffusionsvorgang in verhältnismäßig kurzer Zeit abgeschlossen ist. Um die erwähnten Vorteile voll nutzen zu können, ist es schließlich noch von Vorteil, auch die Verbindung des Anschlußdrahtes mit dem Anschlußelement mittels eines Diffusionsverfahrens herzustellen.
  • Die Zeichnung zeigt beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung, und es bedeutet F i g. 1 eine Aufsicht auf eine gedruckte Schaltungskarte, F i g. 2 bis 4 unterschiedliche Ausführungsformen von in Durchbohrungen der Schaltungskarte eingebrachten Anschlußelementen im Schnitt.
  • Gemäß F i g. 1 besteht die Schaltungskarte aus dem schichtartigen Trägermaterial 10, auf welches Leitungszüge 11 in Form von dünnen, folienartigen Kupferstreifen aufgebracht sind. Durch die Endabschnitte der Leitungszüge 11 wie auch durch das Trägermaterial 1.0 sind an ihren Wandungen in bekannter Weise metallisierte Durchbohrungen 12 (F i g. 2 bis 4) eingebracht, in welche Anschlußelemente 13 eingeführt werden.
  • Das Basis- bzw. Trägermaterial 10 besteht vorteilhafterweise aus einem Phenol- oder Epoxy-Glas-Isolierstoff, und die Leitungszüge 11 bestehen aus Nicht-Eisen-Metallen, wie Kupfer od. dgl., wie z. B. aus Beryllium-Kupfer, Zink, Aluminium, Zinn oder einer Bronze oder auch Kadmium, Wismut, Antimon, Gold, Blei, Magnesium, Mangan, Molybdän, Palladium, Platin, Silber, Titan und Zirkonium oder Legierungen davon. Die Herstellung der gedruckten Schaltungskarte erfolgt nach einem beliebigen hierfür bekannten Verfahren. Die Bohrungen 12 sind vorzugsweise entlang ihrer Innenwandungen verkupfert und können mit den Leitungszügen 11 eine elektrische Einheit bilden. Die in den F i g. 2 bis 4 dargestellten Anschlußelemente 13 stellen Ausführungsformen dar, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen haben. Jedes dieser Anschlußelemente 13 weist einen vorzugsweise ringförmigen Querschnitt zumindest in einem Teil seiner Länge auf, wobei dieser Teil vorteilhafterweise mit einem Längsschlitz 13 b versehen ist. Dieser ermöglicht es, daß wenigstens eine Teillänge des Anschlußelementes radial federt. Mit diesem Federteil wird das Anschlußelement 13 in die Bohrung 12 eingesetzt. Die Anschlußelemente nach den F i g. 2 bis 4 sind weiterhin dergestalt ausgeführt, daß ein elektrischer Anschlußdraht in einfacher Weise entsprechend der Erfindung mit ihnen verbunden werden kann.
  • Entweder die Innenwandung der Durchbohrungen 12 oder das Anschlußelement 13 oder auch beide sind mit einer Schicht versehen, die aus zumindest einem der Stoffe der Gruppe besteht, die im wesentlichen von Indium, Gallium, Zinn, Indium-Legierungen und Gallium-Legierungen gebildet wird. Die Anschlußelemente können aus dem gleichen Metall wie die Leitungszüge 11 hergestellt werden. Vorzugsweise bestehen sie aus Beryllium-Kupfer oder anderen Nicht-Eisen-Metallen, welche hinreichend gute Federeigenschaften aufweisen.
  • In einer anderen Ausführungsform bestehen die Anschlußelemente aus mehreren Schichten, wobei auch eine Eisenmetallschicht Verwendung finden kann. Dies ermöglicht es, Materialien mit besonders guten mechanischen und Federeigenschaften zu benutzen; beispielsweise kann das Anschlußelement aus einem Röhrchen gebildet sein, das aus einer 421)/o Eisen enthaltenden Eisen-Nickel-Legierung besteht; dieses Röhrchen ist entweder vollständig oder zumindest auf seiner inneren oder auf seiner äußeren Oberfläche mit Kupfer oder einer überwiegend Kupfer enthaltenden Legierung überzogen.
  • Das Aufbringen der Indiumschicht auf die Anschlußelemente kann vorteilhafterweise auf galvanischem Wege erfolgen, wobei die Schichtdicke in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 6,35 beträgt. In gleicher Weise ist Gallium verwendbar. Geeignet sind auch Indium- oder Gallium-Legierungen, wie Zinn Indium, Aluminium-Indium und Zink Indium, mit einem Indium-Gehalt von minimal 50 Gewichtsprozent, sowie Gallium-Zinn-Aluminium-Gallium und Zink-Gallium, mit einem minimalen Gehalt an Gallium von 50 Gewichtsprozent. Weiter können die Legierungen auch aus mehreren Metallen mit Indium- und Galliumanteilen bestehen.
  • Es ist zweckmäßig, die Anschlußelemente so auszubilden, daß sie unter Anwendung von Druck in die zugeordneten Bohrungen der Leiterplatte eingepreßt werden können. Hierzu wird vorteilhafterweise der Ringdurchmesser des radial federnden Anschlußelementes 13 größer ausgebildet als der Durchmesser der Durchbohrung 12. Somit kann ein seitlicher bzw. radialer Druck von beispielsweise 2,1 kg/cm2 zwischen Bohrungswandung und Wandung des Anschlußelementes 13 erreicht werden.
  • Nach dem Einsetzen der Anschlußelemente 13 in die zugeordneten Bohrungen 12 der Leiterplatte bzw. des Trägermaterials 10 wird diese Anordnung einer Temperatur ausgesetzt, die geeignet ist, die Ausbildung der Diffusionsverbindung zwischen den Anschlußelementen 13 und der Metallwandung der Durchbohrung 12 herbeizuführen.
  • In einer bevorzugten Ausführung, in der die Anschlußelemente 13 mit einer Indium-Schicht überzogen sind, wird die Anordnung beispielsweise auf eine Temperatur von 260° C erhitzt bzw. bei dieser Temperatur getempert. Diese Temperatur liegt beträchtlich über dem Schmelzpunkt von Indium (etwa 156° C), jedoch unterhalb der Zerstörungstemperatur für das verwendete Isolierungsmaterial der Trägerplatte, die beispielsweise bei etwa über 300° C liegen kann. Oberhalb der Schmelztemperatur des Indiums diffundiert dieses verhältnismäßig schnell sowohl in das Kupfermetallgitter des Anschlußelementes als auch in dasjenige der metallisierten Durchbohrung. Wenn die aus den Anschlußelementen 13, den Leitungszügen 11 und dem Trägermaterial 10 bestehende Anordnung beispielsweise für 30 Minuten auf einer Temperatur gehalten wird, die oberhalb des Schmelzpunktes des Indiums liegt, so kann danach der vollständige Abschluß des Diffusionsvorganges auch bei Raumtemperatur erreicht werden. Die Diffusion findet jedoch bei erhöhter Temperatur wesentlich schneller statt. Nach der Beendigung der Diffusion bilden Anschlußelement und Kupferschicht in der Durchbohrung eine feste, mechanische bzw. kristallstrukturelle Einheit, wobei in den Grenzschichten sich eine Kupfer-Indium-Legierung ausgebildet hat. Diese Diffusionsverbindung kennzeichnet sich dadurch, daß sich am Ende des Diffusionsvorganges praktisch das gesamte Indium in die entsprechende Legierung umgewandelt hat.
  • Die vermittels der erfindungsgemäßen Diffusionslegierungen bewirkte Verbindung zwischen Anschlußelement und Metallschicht in der Durchbohrung weist eine außerordentliche hohe Festigkeit auf. Um beispielsweise ein Anschlußelement von einem äußeren Durchmesser von etwa 1,2 mm und einer Verbindungslänge von etwa 2,4 mm aus der Bohrung zu reißen, sind mehr als 35 kg Zug erforderlich. Der Vergleichswert für ein gleichartiges, eingelötetes Anschlußelement liegt bei etwa 19 kg Zug. Diese für die praktische Verwendung derartiger Bauelemente besonders vorteilhafte, hohe Festigkeit wird einmal dadurch bewirkt, daß eine Verbindung zwischen Anschlußelement 13 und Metallschicht in der Bohrung auf der ganzen Bohrungslänge erfolgt, und zum anderen, daß Kupfer-Indium-Legierungen eine außerordentlich hohe Scherfestigkeit aufweisen. Die Schmelztemperatur der Kupfer-Indium-Legierung liegt bei etwa 480° C.
  • Um zu noch höheren Festigkeiten zu gelangen, kann nach einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Legierungsoberfläche in verschiedener Weise vergrößert werden. F i g. 4 zeigt eine beispielsweise Ausführung, bei der das Anschlußelement 13 einen Flansch 14 aufweist, der sich über den gesamten von ihm bedeckten Bereich des Leitungszuges 11 durch Diffusion verbindet.
  • Wie bereits erwähnt, sind die Anschlußelemente 13 vorzugsweise derart ausgeführt, daß sie in einfacher Weise mit einem Drahtanschluß verbunden werden können. Wie F i g. 2 bis 4 zeigen, sind hierfür die verschiedenartigsten Ausführungsformen brauchbar. In der Regel wird das Anschlußelement 13 so ausgebildet werden, daß der Anschlußdraht in dessen Öffnung eingeführt werden kann.
  • Jedoch sind auch andere Ausführungsformen unter Umständen besonders geeignet. F i g. 2 zeigt beispielsweise ein Anschlußelement 13, welches eine Fahne 15 aufweist, die es in einfacher Weise ermöglicht, einen nicht dargestellten Anschlußdraht entweder anzuschweißen, herumzuwinden, einzusicken oder auch anzulöten.
  • Das Anschlußelement nach F i g. 3 besitzt eine ringförmige Ausdellung 16. Hierdurch wird erreicht, daß die Federspannung, welche die Wandung des Anschlußelementes 13 gegen die Metallschicht in der Durchbohrung 12 preßt, möglichst groß wird.
  • Ganz allgemein kann das Anschlußelement 13 auch aus einer Eisenlegierung bestehen, beispielsweise aus Nickel-Eisen mit 58% Nickelgehalt, jedoch eignen sich derartige Eisenlegierungen kaum dazu, mit Indium, Gallium oder Zinn eine Diffusionsverbindung einzugehen. In einer Weiterführung der Erfindung wird daher das Anschlußelement 13 z. B. mit einer Kupferschicht 17 überzogen. Auf die Kupferschicht wird dann die Schicht aus Gallium oder Indium aufgebracht. Um auch den Anschlußdraht mit dem Anschlußelement 13 durch Diffusion verbinden zu können, kann die innere Oberfläche desselben ebenfalls mit Indium oder einem anderen Stoff der genannten Gruppe von Diffusionsmetallen überzogen werden.
  • In das Anschlußelement 13 nach F i g. 3 wird hierfür ein Anschlußdraht eingebracht und anschließend durch Deformation des Anschlußelementes 13 in dieses fest eingepreßt, so daß ein fester Kontakt zwischen Drahtoberfläche und Innenwandung des Anschlußelementes entsteht. Anschließend wird die ganze Anordnung in der oben beschriebenen Weise einer Wärmebehandlung ausgesetzt und die Diffusionsverbindung zwischen Anschlußdraht und Anschlußelement 13 hergestellt. Hierbei ist besonders vorteilhaft, daß eine solche zweite Wärmebehandlung ohne nachteiligen Einfluß auf eine in einem vorherigen Verfahrensschritt ausgebildete Diffusionsverbindung zwischen Metallschicht in der Durchbohrung 12 und dem Anschlußelement 13 ist. Es ist selbstverständlich auch möglich, beide Diffusionsverbindungen mittels einer Wärmebehandlung herzustellen.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen hochwertiger elektrischer Leitungsverbindungen zwischen den Leitungszügen einer gedruckten Schaltungskarte und in metallisierte Durchbohrungen derselben eingeführten Anschlußelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsverbindung ausschließlich durch thermische Diffusion hergestellt wird, indem eine sehr dünne, zwischen dem Anschlußelement (13) und der Innenwandung der Durchbohrung (12) vorhandene und in bekannter Weise aufgebrachte Schicht aus der Gruppe Indium, Gallium, Zinn in metallisch reiner oder legierter Form, sich durch den Diffusionsvorgang selbst aufbrauchend, sowohl in die Oberflächenschicht des Anschlußelementes (13) wie auch die der Durchbohrung (12) eindiffundiert, wobei das Anschlußelement (13) wie auch die metallische Innenwandung der Durchbohrung (12) wenigstens in ihren miteinander in Kontakt gebrachten Oberflächen aus einem Metall oder einer Legierung bestehen, welche(s) den Diffusionsvorgang für die obengenannte Metallgruppe ermöglicht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer oder eine Kupferlegierung, vorzugsweise Beryllium-Kupfer-Bronze, zur Bildung der Diffusionslegierung mit einem Metall oder einer Legierung aus der Gruppe, bestehend aus Indium, Gallium und Zinn, benutzt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (13) aus einem Eisenmetall, vorzugsweise einer Legierung mit hoher Federkraft, besteht, beispielsweise einer Eisen-Nickel-Legierung, die mit einem geeigneten Metall, beispielsweise Kupfer, überzogen ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (13) vorzugsweise einen größeren Durchmesser aufweist als die ihm zugeordnete Durchgangsbohrung (12) und mit einem Längsschlitz (13 b) versehen ist, so daß es sich eng, mit hohem Druck von beispielsweise 2,5 kg/cm2, an die Bohrungswand anschmiegt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Ausbildung der Diffusionslegierung angewandte Temperatur über der Schmelztemperatur des benutzten Diffusionsmetalls liegt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (13) als Röhrchen oder teilweise als Röhrchen ausgebildet ist und der Hohlraum zur Befestigung eines Anschlußdrahtes benutzt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Verbindung zwischen Anschlußelement (13) und einem damit zu verbindenden Anschlußdraht vermittels einer Diffusionslegierung geschieht.
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