DE19519776A1

DE19519776A1 - Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte und Leiterplatte

Info

Publication number: DE19519776A1
Application number: DE19519776A
Authority: DE
Inventors: Andreas Bernhardt; Christian Beuther
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1997-02-13
Also published as: KR960044013A; FR2734981B1; FR2734981A1; MX9602021A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und eine nach einem solchen Verfahren herge stellte Leiterplatte. Solche Leiterplatten werden z. B. in elektronischen Steuergeräten eingesetzt, die zum Steuern oder Regeln der unterschiedlichsten Funktionen in einem Kraftfahr zeug (Motorsteuerung, Getriebesteuerung, Bremssteuerung usw.) dienen. Sie werden mit integrierten Bausteinen und Leistungs bauelementen bestückt, die hohe Verlustwärme erzeugen. Diese Wärme muß wirksam abgeführt werden, um eine Zerstörung der Bauelemente zu verhindern.

Bei der Herstellung bekannter bestückter Leiterplatten wird eine partielle Kühlkörper-Schicht bereits beim Leiterplatten hersteller auflaminiert und die so als Einkaufsteil bezogene Leiterplatten mit Kühlkörper wird bei der Steuergeräte-Ferti gung mit Bauelementen bestückt. Die z. B. aus Kupfer beste hende Kühlkörperschicht verhindert wegen ihres Höhenunter schiedes zu dem Rest der Leiterplattenoberfläche, daß in ei nem nachfolgenden Reflow-Lötprozeß Lotpaste auf die Leiter platte gedruckt werden kann (DE-U 81 14 325, DE-A 42 22 838).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von Leiterplatten dafür zu sorgen, daß auf die Unterseite der Leiterplatte Lötpaste durch Drucken aufgebracht werden kann, so daß die Leiterplatte im Reflow-Verfahren lötfähig wird.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und eine Leiterplatte nach Anspruch 5 gelöst. Zweckmäßige Weiter bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen niederge legt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende perspektivische Darstellung einer Leiterplatte, und

Fig. 2 eine zur Erläuterung einer anderen Ausführung des er findungsgemäßen Verfahrens dienende perspektivische Dar stellung einer Leiterplatte.

Auf die Unterseite einer Leiterplatte 1 (in Fig. 1 nach oben gewendet) wird ein Kühlkörper 2 aufgebracht. Der Kühlkörper 2 besteht aus einem ausgestanzten Streifen aus Metallblech oder einer Folie, zum Beispiel aus Kupfer oder Aluminium. Er kann aus einem Stück bestehen, er kann aber auch aus mehreren ge trennten - durch gestrichelte Trennlinien 3 angedeutet - Kühlkörperteilen 4, 5 und 6 bestehen.

Zwischen den Kühlkörper 2 und die Leiterplatte 1 wird eine beidseitig klebende Folie eingelegt, deren Abmessungen den Abmessungen des Kühlkörpers 2 entsprechen, und anschließend wird der Kühlkörper durch einen Anpreßvorgang mit der Leiter platte 1 verbunden. Diese Folie besteht aus einem gut wärme leitenden Werkstoff.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren weist folgende Schritte auf:

- Die Unterseite der Leiterplatte 1 wird mit Lötpaste be druckt, mit Bauelementen bestückt und dann gelötet, vor zugsweise durch Reflowlöten. Die einzelnen Arbeitsschritte werden hier nicht weiter erläutert, da sie allgemein bekannt sind.
- Der Kühlkörper 2 oder die Kühlkörperteile 4, 5 und 6 werden mit der beidseitig klebenden Folie 7 auf der Unterseite der Leiterplatte 1 aufgebracht und durch Anpressen befestigt.
- Die Oberseite der Leiterplatte 1 wird mit Lotpaste be druckt, mit Bauelementen bestückt und schließlich verlötet.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß beim Vorgang des An pressens des Kühlkörpers 2 auf die Unterseite der Leiter platte 1 die noch nicht bestückte Leiterplatten-Oberseite als plane Fläche zum Gegenhalten zur Verfügung steht.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfah rens weist folgende Schritte auf:

- Die Ober- und die Unterseite der Leiterplatte 1 werden mit Lotpaste bedruckt, mit Bauelementen bestückt und verlötet, vorzugsweise durch Reflow-Löten.
- Der Kühlkörper 2 oder die Kühlkörperteile 3, 4 und 5 werden mit der beidseitig klebenden Folie 7 auf der Unterseite der Leiterplatte 1 befestigt.

Von Vorteil ist bei diesem Verfahren, daß die Ober- und die Unterseite der Leiterplatte in herkömmlicher Weise nacheinan der gefertigt werden können. Außerdem müssen der Kühlkörper 2 und die Klebefolie 7 nicht dem Lötprozeß unterworfen werden, vielmehr kann das Anpressen des Kühlkörpers nach dem Löten in einer separaten Fertigungslinie durchgeführt werden. Ein ge wisser Nachteil ist allerdings, daß man beim Anpressen des Kühlkörpers keine plane Fläche zum Gegenhalten hat und des halb Aussparungen für die zu bestückenden Bauelemente auf der Oberseite der Leiterplatte vorsehen muß.

Bei einer weiteren Variante des Herstellungsverfahrens werden der Kühlkörper 2 oder die Kühlkörperteile 4, 5 und 6 durch Lö ten auf der Oberseite einer Leiterplatte 10 befestigt (Fig. 2). Die Leiterplatte 10 weist dazu eine Lötfläche 8 auf.

Dieses Verfahren ist dann sinnvoll, wenn die (hier nicht dar gestellten Kontaktierungsflächen auf der Leiterplatte 10 auf Gehäusepotential liegen und der Kühlkörper 2 an den Kontak tierungsflächen lötbar ist. Vorteilhaft ist dabei, daß die beidseitig klebende Folie nicht benötigt wird und daß der oh nehin durchzuführende Lötprozeß zum Befestigen des Kühlkör pers mitbenutzt werden kann.

Die Kühlkörper 2, 4, 5 und 6 müssen nicht zwangsläufig auf der Unterseite der Leiterplatte aufgebracht und gelötet wer den, bei geeigneter Leiterplattengeometrie ist es auch mög lich, sie auf der Oberseite der Leiterplatte anzubringen. Die Reihenfolge beim Aufbringen der einzelnen Bestandteile der Leiterplatte ist zwar wählbar, die Kühlkörper müssen aber vor dem letzten Lötprozeß bestückt werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte, die beidsei tig mit Bauelementen zu bestücken und mit wärmeleitenden Ele menten zu versehen ist, insbesondere für die Verwendung in einem Steuergerät der Kraftfahrzeugtechnik, mit folgenden Ar beitsgängen:

- die Leiterplatte wird auf ihrer Unterseite mit Lotpaste bedruckt, mit Bauelementen bestückt und gelötet;
- auf der Unterseite der Leiterplatte wird mindestens ein flaches Kühlkörperteil befestigt, und
- die Leiterplatte wird auf ihrer Oberseite mit Lotpaste bedruckt, mit Bauelementen bestückt und gelötet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite und die Unterseite der Leiterplatte in einem Ar beitsgang vor dem Aufbringen des Kühlkörperteils mit Lotpaste bedruckt, mit Bauelementen bestückt und gelötet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlkörperteil mit einer beidseitig klebenden und wärmelei tenden Folie an der Leiterplatte befestigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlkörperteil auf der Leiterplatte durch Löten befestigt wird.

5. Leiterplatte, die beidseitig mit Bauelementen bestückt und mit wärmeleitenden Elementen versehen ist, insbesondere für die Verwendung in einem Steuergerät der Kraftfahrzeugtechnik, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt worden ist.