DE2645721A1 - Metallised terminal joint for substrate of semiconductor module - has conductive film forming connection between metal component and substrate - Google Patents
Metallised terminal joint for substrate of semiconductor module - has conductive film forming connection between metal component and substrateInfo
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Abstract
Description
Leitende VerbindungenConductive connections
Die Erfindung bezieht sich auf leitende Verbindungen, z.B.The invention relates to conductive connections, e.g.
elektrisch leitende Verbindungen, und betrifft Verbindungen zwischen einer metallisierten äußeren Oberfläche eines Filmmateriales und einer Metall- oder metallisierten Oberfläche oder einer Unterlage, mit der das Filmmaterial verbunden ist oder zur mindestens teilweisen Bedeckung verwendet wird.electrically conductive connections, and relates to connections between a metallized outer surface of a film material and a metal or metallized surface or a base to which the film material is bonded is or is used for at least partial coverage.
Bei einer Ausführungsform einer derartigen elektrischen Verbindung ist ein Metallkörper oder ein nichtmetallischer Körper mit einem Metallüberzug oder einer metallisierten Oberfläche mit einem Film aus einem Isoliermaterial bedeckt, dessen äußere Oberfläche metallisiert ist. Aus Betrebsgründen ist es erforderlich, daß die metallisierte Oberfläche des Filmmateriales elektrisch mit dem Metallteil des Körpers verbunden ist, damit der Aufbau hoher elektrischer Ladung auf ihm vermieden wird, die die elektronischen Bauteile im Körper in unerwünschter Weise beeinflussen könnten oder eine Lichtbogenbildung und eine Beschädigung solcher Bauteile oder von Teilen < r Anordnung bewirken könnte. Es ist deshalb erforderlich, daß die metallisierte Oberfläche mit dem Körper "geerdet" wird, vorzugsweise über eine elektrische Verbindung mit geringem Widerstand. Dies ist jedoch praktisch schwierig zu erreichen.In one embodiment of such an electrical connection is a metal body or a non-metallic body with a metal coating or a metallized surface covered with a film of an insulating material, the outer surface of which is metallized. For cancer reasons it is necessary that the metallized surface of the film material is electrically connected to the metal part of the body is connected in order to avoid the build-up of high electrical charges on it that undesirably affect the electronic components in the body or arcing and damage such Components or parts could cause <r arrangement. It is therefore necessary that the metallized surface is "grounded" to the body, preferably via a low resistance electrical connection. However, this is difficult in practice to reach.
Wegen der komplexen Formen, die der Körper bzw. Gegenstand annehmen kann, hat es sich als notwendig herausgestellt, viele kleine Stücke des Filmes oder Bandes zu verwenden, um zu gewährleisten, daß der Körper in einwandfreier Weise bedeckt ist, mit dem Ergebnis, daß es dann erforderlich ist, jedes Stück Film individuell und an Ort und Stelle. zu erden, entweder durch direkte oder indirekte Überbrückung von Kontakten.Because of the complex shapes that the body or object take can, has it turned out to be necessary, many small pieces of the film or Tape to be used to ensure that the body is working properly is covered, with the result that it is then necessary to customize each piece of film and in place. to be earthed, either by direct or indirect bridging of contacts.
Ein Beispiel für einen derartigen Körper bzw. Gegenstand besitzt eine honigwabenartige Auflage mit Aluminium und ist dann mit einem Kunststoffilm, z.B. Kaptonpolyimidfilm von etwa 12 n Dicke bedeckt und besitzt eine im Vakuum aufgebrachte Aluminiumschicht von etwa 0,06 y Dicke auf seiner von dem Körper entfernten Oberfläche. Der Film wird mit dem Körper beispielsweise durch ein beidseitig klebendes Klebeband befestigt. Kaptonpolyimidfilm wird von Du Pont hergestellt und ist in Bulletin H-2, herausgegeben von Du Pont de Nemours International SA beschrieben; metallisierter Kaptonpolyimidfilm ist in Bulletin H-77 beschrieben, das von Electrical Insulation Products Division der Du Pont Film Department herausgegeben wird.An example of such a body or object has a honeycomb-like overlay with aluminum and is then covered with a plastic film, e.g. Kapton polyimide film about 12n thick and has a vacuum deposited Aluminum layer about 0.06 y thick on its surface remote from the body. The film is attached to the body, for example by means of a double-sided adhesive tape attached. Kapton polyimide film is manufactured by Du Pont and is included in Bulletin H-2, published by Du Pont de Nemours International SA; metallized Kapton polyimide film is described in Bulletin H-77 issued to Electrical Insulation Products Division of the Du Pont Film Department.
Es treten Schwierigkeiten auf, wenn versucht wird, eine elektrische Verbindung mit einem derartigen metallisierten Film herzustellen, insbesondere wegen der extrem dünnen metallisierten Schicht, die keine mechanisch starke Verbindung, z.B. durch Löten oder herkömmliches Schweißen zuläßt, oder aber eine Verbindung, die einem Stromfluß einen geringen Widerstand entgegensetzt.Difficulties arise when attempting an electrical To establish connection with such a metallized film, in particular because of the extremely thin metallized layer, which does not have a mechanically strong connection, e.g. by soldering or conventional welding, or a connection, which offers a low resistance to a current flow.
Beim Erden eines solchen Bandes treten drei Probleme auf: (1) Jede Verbindung zwischen der aluminisierten Oberfläche des Kaptonbandes muß selbst mit der sie bedeckenden Anordnung geerdet sein. Die Verbindung kann nicht mit der Hauptanordnung in herkömmlicher Weise verlötet oder verschweißt werden. Die Konfiguration und Art der unterschiedlichen Elemente der gesamten Anordnung machen es ebenfalls schwierig, wenn nicht unmöglich, eine Verbindung damit durch Bolzen, Schrauben oder dgl. herzustellen, und solche Verbindungen werden rasch zerstört, entweder durch Oxydation oder unter extremen Temperaturschwankungen, wenn Ausdehnungen und Zusammenziehungen der Elemente sich ändern, wobei der elektrische Kontakt verlorengeht oder Kontakte mit hohem Widerstandswert auftreten. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Anordnung in Form einer Honigwabe aus Aluminium mit einer dünnen Aluminiumhaut auf der Oberseite, oder aus eloxiertem Aluminium, wie z.B. für Anwendungsfälle in der Raumfahrt hergestellt wird.There are three problems with grounding such a tape: (1) Each Connection between the aluminized surface of the Kapton tape must itself with the arrangement covering them be grounded. The connection can not be soldered or welded to the main assembly in a conventional manner. The configuration and nature of the various elements of the overall arrangement also make it difficult, if not impossible, to connect to it To produce bolts, screws or the like, and such connections are quickly destroyed, either by oxidation or under extreme temperature fluctuations when expansions and contractions of the elements change, thereby losing electrical contact or contacts with a high resistance value occur. This is particularly the case if the arrangement is in the form of an aluminum honeycomb with a thin aluminum skin on the top, or made of anodized aluminum, e.g. for applications in of space travel is produced.
(2) Wie vorstehend erwähnt, kann die metallisierte Schicht dünner als 1 e sein, ist zerbrechlich und besitzt eine vergleichsweise schlechte Adhäsion zu der Unterlage, auf der sie aufgebracht ist.(2) As mentioned above, the metallized layer can be thinner than 1 e is fragile and has comparatively poor adhesion to the base on which it is applied.
Deshalb war eine mechanisch feste elektrische Verbindung mit einem niedrigen Widerstandswert bisher unmöglich zu erreichen.Therefore there was a mechanically solid electrical connection with one low resistance value impossible to achieve up to now.
Ein Löten oder Schweißen würde einen solchen dünnen Belag verdampfen oder beschädigen.Soldering or welding would evaporate such a thin film or damage.
(3) Der Kaptonfilm ist unschmelzbar, er hat keinen Schmelzpunkt.(3) The Kapton film is infusible, it has no melting point.
Er kann extremen Temperaturen widerstehen und hat kein bekanntes organisches Lösungsmittel. Er wird deshalb sehr oft als thermische und/oder elektrische Isolation verwendet, er kann jedoch nicht selbst zur Festlegung einer mechanisch kräftigen elektrischen Verbindung beitragen. Dies ist ein weiterer Grund, warum es bisher nicht möglich war, dieses Material zu schmelzen oder einen Metallkontakt mit ihm nach herkömmlichen Methoden zu schweißen.It can withstand extreme temperatures and has no known organic Solvent. It is therefore very often used as thermal and / or electrical insulation used, however, it cannot itself establish a mechanically powerful one electrical connection. This is another reason why it has been so far was not able to melt this material or make metal contact with it to be welded using conventional methods.
Gemäß der Erfindung wird bei einer leitenden Verbindung zwischen einer metallisierten ãuberen Oberfläche eines ersten Filmmateriales und einer Metall- oder metallisierten Oberfläche einer Unterlage, auf der das erste Filmmaterial aufgebracht wird, vorgeschlagen, daß die Verbindung ein leitendes Bauteil, das einen mit der Unterlage befestigten Teil besitzt, und ein zweites Filmmaterial, von dem Teile mit Teilen sowohl der metallisierten Oberfläche des ersten Filmmateriales als auch des leitenden Bauteiles in solcher Weise verbunden sind, daß die leitende Verbindung über das leitende Bauteil gebildet wird, aufweist.According to the invention in a conductive connection between a metallized over surface of a first film material and a metal or metallized surface of a base on which the first film material is applied is proposed that the connection is a conductive component that has one with the Has attached part, and a second footage, from the part with parts of both the metallized surface of the first film material and the conductive component are connected in such a way that the conductive Connection is formed via the conductive component, has.
Ferner wird mit vorliegender Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer metallisierten äußeren Oberfläche eines ersten Filmmateriales und einer Metall- oder metallisierten Oberfläche einer Unterlage, auf die das Filmmaterial aufgebracht wird, vorgeschlagen, bei welchem ein Teil eines leitenden Bauteiles mit der Oberfläche der Unterlage leitend befestigt wird und ein zweites Filmmaterial über Teilen der metallisierten Oberfläche des ersten Filmmateriales und dem leitenden Material angeordnet sowie damit verbunden wird.Further, the present invention provides a method of manufacturing an electrical connection between a metallized outer surface of a first film material and a metal or metallized surface of a base, on which the film material is applied, proposed in which a part of a conductive component is conductively attached to the surface of the base and a second film material over portions of the metallized surface of the first film material and disposed and connected to the conductive material.
Das leitende Bauteil kann einen Teil besitzen, der so ausgebildet ist, daß er über einem Teil der metallisierten Oberfläche des ersten Filmmateriales liegt.The conductive member may have a portion so formed is that it is over part of the metallized surface of the first film material lies.
Das zweite Filmmaterial kann eine (oder mehrere) nichtmetallisierte Oberfläche (n) besitzen, so daß die mit dem ersten Filmmaterial und dem leitenden Material verbundene Oberfläche metallisiert ist.The second film material can be one (or more) non-metallized Have surface (s), so that with the first film material and the conductive Material connected surface is metallized.
Im ersten Fall ist das zweite Filmmaterial so verbunden, daß das leitende Bauteil mit der metallisierten Oberfläche des ersten Filmes befestigt ist. Im zweiten Fall wird eine elektrische Verbindung zusätzlich zwischen der metallisierten Oberfläche des ersten Filmmateriales und dem leitenden Material über die metallisierte Oberfläche des zweiten Filmes hergestellt.In the first case, the second film material is connected so that the conductive Component is attached to the metallized surface of the first film. In the second In the case of an additional electrical connection between the metallized surface the first film material and the conductive material over the metallized surface of the second film.
Vorzugsweise besteht das leitende Bauteil aus einem elektrisch leitenden Material, z.B. einer Aluminiumfolie oder einem Band aus Aluminium, Kupfer, Silber, Gold oder anderem Metall, und ist vorzugsweise von gleicher Art wie die Anordnung oder die metallisierte Schicht des ersten Filmmateriales, oder von beiden. Andererseits kann das leitende Bauteil erforderlichenfalls aus einem metallisierten Material bestehen. Dieser Film kann ein orientiertes Polyester, z.B. Polyäthylenterephthalat, ein Film aus Polyamid, z.B. Nylon, Fluorkohlenstoff, z.B. Fluorä.thylenpropylencopolymer, ein Polyamidimidmaterial, z.B. ~Film 700"(der Firma Rhone Poulenc) sein.The conductive component preferably consists of an electrically conductive one Material, e.g. an aluminum foil or a strip of aluminum, copper, silver, Gold or other metal, and is preferably of the same type as the arrangement or the metallized layer of the first film material, or both. on the other hand If necessary, the conductive component can be made of a metallized material exist. This film can be an oriented one Polyester, e.g. polyethylene terephthalate, a film of polyamide such as nylon, fluorocarbon such as fluoroethylene propylene copolymer, a polyamide-imide material such as ~ Film 700 "(from Rhone Poulenc).
Die ersten undkweiten Filmmaterialien können gleich oder unterschiedlich und vorzugsweise Kunststoffmaterialien sein. Beispielsweise kann das erste Filmmaterial ein Polyimidfilm, wie cp unter der Bezeichnung KAPTON vertrieben wird, ein Polyamidimid, ein Silikonmaterial oder ein thermoplastisches Material sein, und das zweite Filmmaterial kann ein Kunststoffmaterial, z.B.The first and second footage can be the same or different and preferably plastic materials. For example, the first footage a polyimide film, such as cp is sold under the name KAPTON, a polyamideimide, a silicone material or a thermoplastic material, and the second film material a plastic material, e.g.
ein Polyimid, ein orientiertes Polyester, z . Polyäthylenterephthalat, ein thermoplastisches Material, ein Polyamid, wie z.B. Nylon, ein Fluorkohlenstoff, z.B. Fluoräthylenpropylenopolymer, oder ein Polyamidimidmaterial, z.B. Film 700" sein.a polyimide, an oriented polyester, e.g. Polyethylene terephthalate, a thermoplastic material, a polyamide such as nylon, a fluorocarbon, e.g. fluoroethylene propylene copolymer, or a polyamide-imide material, e.g. film 700 " be.
Wenn ein Polyimidfilm als erstes Filmmaterial verwendet wird, ist das zweite Filmmaterial vorzugsweise ein Polyestermaterial.When a polyimide film is used as the first film material, it is the second film material is preferably a polyester material.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine elektrische Verbindung zwischen einer metallisierten äußeren Oberfläche eines ersten Filmmateriales und einer Metall- oder metallisierten Oberfläche einer Unterlage, auf die das Filmmaterial aufgebracht wird, die ein zweites Filmmaterial mit wenigstens einer metallisierten Oberfläche besitzt, welche über oder zwischen Teile der metallisierten Oberfläche des ersten Filmes und der Oberfläche der Unterlage gelegt und damit verbunden wird.The invention also provides an electrical connection between a metallized outer surface of a first film material and a metal or metallized surface of a base on which the film material is applied which is a second film material with at least one metallized surface possesses which over or between parts of the metallized surface of the first Film and the surface of the base and is connected to it.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer elektriscen erbidung zwischen einer metallisierten äußeren Oberfläche eines ersten Fllmmateriales und einer Metall-oder metallisierten Oberfläche eines 3auteiles, auf welchen das Filmmaterial aufgeb#acht wird, bei welchem Teile einer leitenden Oberfläche eines zweiten Filmmateriales rit der metallisierten Oberfläche des ers.en-Filmes und mit der Oberfläche des Bauteiles L enå befestigt werden.The invention also relates to a method for production an electrical formation between a metallized outer surface of a first flame material and a metal or metallized surface of a component, on which the film material is applied, in which parts a conductive Surface of a second film material rit the metallized surface of the ers.en film and attached to the surface of the component L enå.
Das erste Filmmaterial kann auf die Unterlage so aufgebracht werden, daß sie damit fest verbunden ist, beispielsweise durch Verwendung eines entsprechenden Klebers, vorzugsweise eines Kontaktklebers, oder kann auf die Unterlage aufgelegt oder um sie herum geformt und, erforderlichenfalls mit anderen Mitteln, damit befestigt werden.The first film material can be applied to the base in such a way that that it is firmly connected to it, for example by using a corresponding Glue, preferably a contact adhesive, or can be placed on the base or molded around them and, if necessary by other means, attached thereto will.
Vorzugsweise wird das zweite Filmmaterial mit der metallisierten Oberfläche des ersten Filmmateriales und mit dem leitenden Material oder der Unterlage nach einem Verfahren verbunden, das Gegenstand der britischen Patente 1 080 4#2, 1 224 891, 1 380 558, 1 385 473 oder des US-Patentes 3 831 262 ist.Preferably, the second film material will have the metallized surface of the first film material and with the conductive material or backing a process which is the subject of British patents 1,080,4 # 2, 1,224 891, 1,380,558, 1,385,473 or U.S. Patent 3,831,262.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform einer elektrischen Verbindung nach der Erfindung, Fig. 2 ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer elektrischen Verbindung nach der Erfindung, Fig. 3 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Verbindung nach vorliegender Erfindung, Fig. 4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Verbindung nach vorliegender Erfindung, Fig. 5 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Verbindung nach vorliegender Erfindung, Fig. 6 ein Schnitt durch eine weitere Ausfütirungsform einer Verbindung nach der Erfindung, und Fig. 7 bis 10 perspektivische Ansichten anderer Ausführungsformen einer Verbindung nach vorliegender Erfindung.The invention is explained below in conjunction with the drawing of exemplary embodiments explained. They show: FIG. 1 is a section through a Embodiment of an electrical connection according to the invention, Fig. 2 is a section by another embodiment of an electrical connection according to the invention, 3 shows a section through a further embodiment of a connection according to the present invention Invention, FIG. 4 shows a sectional view of a further embodiment of a connection according to the present invention, Fig. 5 is a section through a further embodiment a connection according to the present invention, Fig. 6 is a section through another Ausfütirungsform a connection according to the invention, and Fig. 7 to 10 perspective Views of other embodiments of a connection according to the present invention.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnungen, die nicht maßstabsgerecht gezeichnet sind, sind jeweils gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In jedem Fall ist die Verbindung vor dem durchzuführenden Schweißvorgang gezeigt.In the various figures of the drawings that are not to scale are drawn, the same parts are provided with the same reference numerals. In each case, the connection is shown before the welding process to be carried out.
In Fig. 1 ist eine elektrische Verbindung nach vorliegender Erfindung gezeigt. Ein Film 12 aus KAPTON, einem Polyimidmaterial, von etwa 12 cm Dicke ist mit einer Aluminiumunterlage 14 über einen entsprechenden Kleber 16, z.B. ein doppelseitiges Klebeband handelsüblicher Ausführung oder bestimmte Kleber, z.B.In Fig. 1 is an electrical connection according to the present invention shown. A film 12 of KAPTON, a polyimide material, about 12 cm thick with an aluminum backing 14 over a corresponding adhesive 16, e.g. a double-sided Commercially available adhesive tape or certain adhesives, e.g.
Polyamidimide, Fluorkohlenstoffe, Epoxydharze, Silikone, Polyester, Phenole, Gummis oder Mischungen dieser Materialien festgelegt. Der Film 12 ist auf seiner äuReren, oberen (in der Zeichnung) Oberfläche 18 durch Aufdampfen von Aluminium im Vakuum in einer Dicke von etwa 0,06 metallisiert, und die elektrische Verbindung wird zwischen dieser metallisierten Schicht 18 und der Aluminiumunterlage 14 hergestellt.Polyamide imides, fluorocarbons, epoxy resins, silicones, polyesters, Phenols, rubbers or mixtures of these materials. The film 12 is on its outer, upper (in the drawing) surface 18 by vapor deposition of aluminum metallized in a vacuum to a thickness of about 0.06, and the electrical connection is produced between this metallized layer 18 and the aluminum base 14.
Ein Streifen 20 aus Aluminiumfolie besitzt einen Teil 20a, der in der Nähe eines Endes mit der Unterlage 14 verschweißt und so ausgebildet ist, daß ein Teil 20b in der Nähe des andren Endes über der Schicht 18 liegt und in Kontakt mit ihr steht. Auf die-se Weise wird eine elektrische Verbindung zwischen der Schicht 18 und der Unterlage 14 hergestellt; es ist jedoch aufgrund der Natur, z.B. der schwachen Struktur des Materiales des Streifens 20 eine dauerhafte elektrische Verbindung nicht gewährleistet, und es ist unmöglich, eine kräftige Schweißung zwischen dem Streifen 20 und der Schicht 18 herzustellen.A strip 20 of aluminum foil has a portion 20a which is shown in FIG is welded near one end to the base 14 and is formed so that a portion 20b near the other end overlying the layer 18 and in contact stands with her. This creates an electrical connection between the layer 18 and the base 14 made; however, it is due to nature, e.g. the weak structure of the material of the strip 20 a permanent electrical connection not guaranteed and it is impossible to make a strong weld between the Strip 20 and the layer 18 to produce.
Ein zweiter Film 22 aus einem thermoplastischen Material, z.B.A second film 22 of a thermoplastic material, e.g.
orientiertem Polyester, wie z.B. Melinex oder Mylar, wird mit einer metallisierten Oberfläche 24 versehen und über Teile der Schicht 18 und das leitende Bauteil 20 gelegt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, wobei die metallisierte Schicht 24 in Kontakt mit der Schicht 18 und dem Bauteil 20 steht.oriented polyester, such as Melinex or Mylar, comes with a metallized surface 24 provided and over parts of the layer 18 and the conductive Component 20 placed, as shown in Fig. 1, the metallized layer 24 is in contact with the layer 18 and the component 20.
Der Film 22 wird dann mit der Schicht 18 des Filmes 12 und mit dem Streifen 20 so verbunden, daß eine dauerhafte elektrische Verbindung von der Schicht 18 über die Schicht 24 und dem Aluminiumstreifen 20 zur Unterlage 14 erhalten wird. Der Film 22 kann dann mit dem Film 12 und dem Streifen 20 nach einem Verfahren verbunden werden, wie es beispielsweise den britischen Patenten 1 080 442, 1 224 891, 1 380 558, 1 385 473 oder US-Patent 3 831 262 zu entnehmen ist.The film 22 is then with the layer 18 of the film 12 and with the Strip 20 connected so that a permanent electrical connection from the layer 18 is obtained via the layer 24 and the aluminum strip 20 to the base 14. The film 22 can then be combined with the film 12 and strip 20 by one process tied together such as British patents 1,080,442, 1,224,891, 1,380 558, 1,385,473 or U.S. Patent 3,831,262.
Bei einer ähnlichen (nicht dargestellten) Anordnung kann der Film 22 mit seiner metallisierten Schicht 24 entfernt von den Oberflächen der Schicht 18 und dem Streifen 20 so angeordnet sein, daß eine dauerhafte elektrische Verbindung von der Schicht 18 zur Unterlage 14 entsteht. Beide Oberflächen des Filmes 22 können auch metallisiert sein.With a similar arrangement (not shown), the film 22 with its metallized layer 24 removed from the surfaces of the layer 18 and the strip 20 be arranged so that a permanent electrical connection from the layer 18 to the base 14 arises. Both surfaces of the film 22 can also be metallized.
Bei einer anderen ähnlichen (nicht dargestellten) Anordnung ist der Film 22 beispielsweise nichtmetallisiert und mit der metallisierten Schicht 18 des Filmes 12 und mit dem Streifen 20 fest verbunden, derart, daß der Streifen 20 in seiner Position und in gutem elektrischen Kontakt mit der metallisierten Schicht 18 gehalten wird.In another similar arrangement (not shown) the Film 22, for example, non-metallized and with the metallized layer 18 of the Film 12 and firmly connected to the strip 20, such that the strip 20 in its position and in good electrical contact with the metallized layer 18 is held.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Verbindung nach Fig. 1, bei der das Bauteil 20 sich durch einen im Film 12 ausgebildeten Schlitz erstreckt. Zusätzlich wird ein weiterer Film 26 aus einem thermoplastischen Material, z.B. einem Polyestermaterial, über den Film 22 gelegt und um seinen Umfang herum damit verbunden, so daß ein Schutz für den Film 22 erhalten wird. Auch hier kann der Film 26 mit dem Film 22 nach einem der vorerwähnten Verfahren verbunden werden.Fig. 2 shows a sectional view of a modified embodiment the connection according to FIG. 1, in which the component 20 extends through a formed in the film 12 Slot extends. In addition, another film 26 is made of a thermoplastic Material, e.g., a polyester material, is placed over the film 22 and around its periphery around so that protection for the film 22 is obtained. Here too For example, the film 26 may be bonded to the film 22 by one of the aforementioned methods will.
Bei den vorausgehenden Ausführungsbeispielen ist der leitende Streifen 20 so dargestellt, daß er über dem Film 12 liegt; dies ist in vielen Fällen zweckmäßig, jedoch nicht unbedingt erforderlich.In the previous embodiments, the conductive strip is 20 shown overlying film 12; this is useful in many cases, but not absolutely necessary.
Fig. 3 ist eine# Schnittansicht einer anderen Ausführungsform ähnlich der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen, wobei zwei weitere Schichten 12a, 12b aus Käptonfilm mit der Unterlage 14 über einen entsprechenden Kleber 16 festgelegt sind.Fig. 3 is a sectional view similar to another embodiment that described in connection with FIG. 1, with two further layers 12a, 12b fixed from Käptonfilm with the base 14 via a corresponding adhesive 16 are.
Die metallisierte Schicht 18 der Sicht 12 ist mit der Unterlage 14 in der vorbeschriebenen Weise geerdet". Die metallisierte Schicht 18b des Filmes 12b ist elektrisch mit der metallisierten Schicht 18a des Filmes 12a über einen Film 22 D elektrisch verbunden, der eine metallisierte Oberfläche 24b besitzt, die mit den Schichten 18a, 18b in der vorerwähnten Weise verbunden ist.The metallized layer 18 of the sight 12 is with the base 14 grounded in the manner described above. "The metallized layer 18b of the film 12b is electrically connected to the metallized layer 18a of the film 12a via a Film 22 D electrically connected, which has a metallized surface 24b that is connected to the layers 18a, 18b in the aforementioned manner.
In ähnlicher Weise ist die Schicht 18a elektrisch mit der Schicht 18 über einen Film 22a mit einer metallisierten Oberfläche 24a verbunden. Es läßt sich sogar eine gute elektrische Verbindung erzielen, wenn die metall sierten Schichten 24a und 24b ganz oben (in der Zeichnung) vorgesehen sind, und dies hat den Vorteil, daß eine Schicht 24a dadurch geerdet werden kann, daß der metallisierte Film 22 darüber und#über den Streifen 20 gelegt wird.Similarly, layer 18a is electrical with the layer 18 connected to a metallized surface 24a via a film 22a. It leaves A good electrical connection can even be achieved if the metallized layers 24a and 24b are provided at the very top (in the drawing), and this has the advantage of that a layer 24a can be grounded by the metallized film 22 over it and # over the strip 20 is placed.
Fig. 4 zeigt eine Schnitttansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der die metallisierten Oberflächen 18, 18a zweier benachbarter Filme 12, 12a elektrisch miteinander verbunden sind, indem ein Film 28 aus einem Kunststoffmaterial, z.B. Polyäthylenterephthalat oder Polyesterfilm,z.B. Melinex oder Mylar, mit den metallisierten Schichten 18, 18a, und dann eine Aluminiumfolie 30 mit dem Film 28 und den Schichten 18, 18a verbunden wird, um eine gute elektrische Verbindung zu erzielen.Fig. 4 shows a sectional view of another embodiment of the Invention, in which the metallized surfaces 18, 18a of two adjacent films 12, 12a are electrically connected to one another by a film 28 of a plastic material, e.g. polyethylene terephthalate or polyester film, e.g. Melinex or Mylar, with the metallized layers 18, 18a, and then an aluminum foil 30 with the film 28 and the layers 18, 18a is connected to give a good electrical connection achieve.
Fig. S zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verbindung nach vorliegenser ErfIndung, bei der eine elektrische Verbindung zwischen der Metalloberfläche 34 einer Unterlage 36 und der metallisierten Schicht 38 eines Kunststoffilmes 40, z.B. Kapton, der mit der Oberfläche 34 über einen Kleber 1+2 festgelegt ist, Ilergestellt wird. In diesem Fall ist ein Film 44 aus einem cerial, z.B. Kapton oder einem wanzen Kunststoffmaterial, z.B.Fig. 5 shows a further embodiment of a connection according to the present invention Invention in which an electrical connection between the metal surface 34 a backing 36 and the metallized layer 38 of a plastic film 40, e.g. Kapton, which is fixed to the surface 34 via an adhesive 1 + 2, is made will. In this case a film 44 is made of a cerial such as Kapton or a bug Plastic material, e.g.
ein PslyesterfiLe "Film 700" (Polyamid-Polyimid) oder ein Fluoråthylenpropylencopolymer F.E.P. oder Nylon, der eine metallisierte Schicht 46 aufweist, mit den Schichten 38 und 34 verbunden.a polyester film "Film 700" (polyamide-polyimide) or a fluoroethylene propylene copolymer F.E.P. or nylon having a metallized layer 46 with the layers 38 and 34 connected.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist davon ausgegangen, daß einer oder mehrere der verschiedenen Filme oder leitenden Streifen mit dem zugeordneten Teil zusätzlich mit Hilfe eines Klebers befestigt sind. In allen Fällen muß der verwendeteKleber sowohl im Hinblick auf seine Verträglichkeit mit anderen Materialien als im Hinblick auf die physikalischen und chemischen Bedingungen, denen er unterworfen wird, ausgewählt werden.In the embodiments described above, it is assumed that that one or more of the various films or conductive strips with the associated one Part are also attached with the help of an adhesive. In all cases the used glue both in terms of its compatibility with other materials than in terms of the physical and chemical conditions to which it is subjected will be selected.
Fig. 6 zeigt eine QuerscL. ittsansicht einer Ausführungsform einer Verbindung nach vorliegender Erfindung, die den Verbindungen nach Fig. 1 ähnlich ist. In Fig. 6 wird ein Film 23, z.B. ein Film aus einem Polyestermaterial, ein Polyamid, ein Polyamidimid oder ein Fluorkohlenstoff, der metallisierte Oberflächen 23a und 23b aufweist, zwischen die metallisierte Schicht 18 und den Metallstreifen 20 eingesetzt, und die Schichten 18, 23 und 20 werden miteinander so verbunden, daß sie eine elektrische Verbindung zwischen der Schicht 18 und der Unterlage 14 bilden. Man hat festgestellt, daß eine gute elektrische Verbindung hergestellt werden kann, wenn nur eine Oberfläche des Filmes 23 metallisiert wird. Es hat sich auch als vorteilhaft herausgestellt, eine oder mehrere Öffnungen durch den Film 23 hindurch auszub-ilden, um den Kontakt zwischen der Aluminiumfolie 20 und der metallisierten Schicht 18 zu vereinfachen.Fig. 6 shows a transverse cL. Right view of an embodiment of a Compounds of the present invention which are similar to the compounds of FIG is. In Fig. 6, a film 23 such as a film made of a polyester material is used Polyamide, a polyamide-imide or a fluorocarbon, the metallized surfaces 23a and 23b, between the metallized layer 18 and the metal strips 20 is inserted, and the layers 18, 23 and 20 are connected to one another in such a way that that they establish an electrical connection between the layer 18 and the base 14 form. It has been found that a good electrical connection is made can if only one surface of the film 23 is metallized. It has too found to be advantageous, one or more openings through the film 23 therethrough to form the contact between the aluminum foil 20 and the metallized Layer 18 to simplify.
In Fig. 7 ist eine weitere Kontaktanordnung dargestellt, in der ein Streifen 50 aus Aluminiumfolie mit der Metallunterlage 14 und dann mit der obersten metallisierten Seite 52a eines Streifens 52 eines metallisierten Filmes aus Polyester verschweißt ist; dieser Film 52 wird dann mit der metallisierten Fläche 52a nach oben auf die metallisierte Oberfläche 18 aufgebracht, und es wird eine kleine Klappe 54 in den Streifen 52 geschnitten, die so nach unten gebogen wird, daß sie die metallisierte Oberfläche 52a des Polyesterfilmes in Kontakt mit der metallisierten Schicht 18 bringt. Diese Klappe 54 und das Kontaktende des Filmstreifens werden nun verschweißt, wodurch die elektrische Verbindung hergestellt wird.In Fig. 7, a further contact arrangement is shown in which a Strip 50 of aluminum foil with the metal base 14 and then with the top one metallized side 52a of a strip 52 of metallized film of polyester is welded; this film 52 is then followed by the metallized surface 52a is applied on top of the metallized surface 18 and it becomes a small flap 54 cut into the strip 52, which is bent down so that it is the metallized Surface 52a of the polyester film in contact with the metallized layer 18 brings. This flap 54 and the contact end of the film strip are now welded, whereby the electrical connection is established.
Bei einer anderen Kontaktanordnung nach Fig. 8 wird die metallisierte Oberfläche 56a eines Polyesterfilmes 56 mit der Stirnseite nach unten auf die metallisierte Schicht 18 des Kaptonfilmes 12 gesetzt und damit verschweißt. Sie wird dann mit einem Streifen 58 aus Aluminium oder einer anderen Metallfolie verschweißt, indem das Ende des Streifens auf sich selbst zurückgebogen wird und auf diese Weise die metallisierte Seite mit der Aluminiumfolie durch die Folie hindurch metallisiert wird.In another contact arrangement according to FIG. 8, the metallized Surface 56a of a polyester film 56 face down on the metallized Layer 18 of the Kapton film 12 is set and welded to it. She will then with a strip 58 of aluminum or another metal foil welded by the end of the strip is bent back on itself and that way the metallized side with the aluminum foil metallized through the foil will.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind elektrische Verbindungen zwischen den metallisierten Oberflächen eines isolierenden Materiales, z.B. Polyimid, Polyamidimid und Silikonmaterialien sowie thermoplastischen Materialien, z.B. Polyamid, Polyester oder Polyolefin und einer anderen metallisierten Oberfläche eines ähnlichen oder unterschiedlichen Materiales durch Verwendung eines Überbrückungsstreifens, -drahtes oder dgl., der aus einem Material besteht, das mit Hilfe eines Reibschweißvorganges mit beiden Materialien verschweißt werden kann, hergestellt worden. Beispielsweise können zwei Gegenstände aus Kapton mit metallisierten Oberflächen, die entweder aneinander anschließen oder übereinander gelegt sind, mit Hilfe eines metallisierten Filmes aus Polyester, oder eines Polyamidimids oder eines Polyamids verbunden werden. Der Polyesterfilm kann mit der metallisierten Seite nach unten auf das metallisierte Kapton oder mit der metallisierten Seite nach oben angeordnet werden, der elektrische Kontakt wird dabei während des Schweißvorganges erzielt.In a further embodiment of the invention, electrical connections are provided between the metallized surfaces of an insulating material, e.g. polyimide, Polyamide-imide and silicone materials as well as thermoplastic materials, e.g. polyamide, Polyester or polyolefin and another metallized surface of a similar one or different material by using a bridging strip, -wire or the like., which consists of a material, which with the help of a friction welding process can be welded with both materials. For example can have two items made from kapton with metallized surfaces that are either connect to each other or are placed on top of each other, with the help of a metallized Films made of polyester, or a polyamide-imide or a polyamide are connected. The polyester film can be coated with the metallized side down on the metallized Kapton or metalized side up, the electrical Contact is achieved during the welding process.
Wenn zwei Stücke 62, 64 aus Polyester oder Polyamidimid oder Polyamidmaterial mit metallisierten Oberflächen 62a, 64a elektrisch miteinander verbunden werden sollen, kann dies durch Verschweißen der Enden eines Streifens 68 aus ähnlichem Material, der selbst metallisiert ist, mit jedem zu verbindenden Stück geschehen. Dies stellt einen Überbrückungskontakt zwischen beiden dar, wie in Fig. 9 gezeigt. Andererseits können die Enden eines Streifens aus Metallfolie oder eines Drahtes 68, z.B. aus Aluminium oder Kupfer, mit jedem Stück des metallisierten Materiales 62, 64 verschweißt werden, wie in Fig. 10 gezeigt ist.If two pieces 62, 64 made of polyester or polyamide-imide or polyamide material are electrically connected to one another with metallized surfaces 62a, 64a this can be done by welding the ends of a strip 68 of the like Material that is itself metallized is done with each piece to be connected. This represents a bridging contact between the two, as shown in FIG. 9. On the other hand, the ends of a strip of metal foil or a wire 68, e.g. made of aluminum or copper, with each piece of the metallized material 62, 64 are welded, as shown in FIG. 10.
Eine Verbindung nach vorliegender Erfindung der in Fig 6 gezeigten Art, die die metallisierte Oberfläche des ersten Filmmateriales mit dex Unterlage "erdet" kann in folgender Weise hergestellt werden. Ein Polyimidfilm (Kapton Typ H), der auf beiden Oberflächen metallisiert ist-, weist das erste Filmmaterial auf und wird auf eine Unterlage in Form eines rohrförmigen Körpers mit kreisförmigem Querschnitt, der einen Teil einer größeren Anordnung bildet, mit Hilfe einer doppelseitigen Klebevorrichtung aufgebracht. In dieses erste Filmmaterial wird ein kleiner Schlitz eingebracht, bevor es auf die Unterlage aufgebracht wird. Die metallisierten, im Vakuum aufgetragenen Schichten bestehen aus Aluminium von etwa 1 - 3µ Dicke. Dicke.A compound according to the present invention of that shown in FIG Kind of covering the metallized surface of the first film material with DEX backing "Grounds" can be made in the following way. A polyimide film (Kapton type H), which is metallized on both surfaces, has the first film material and is placed on a support in the form of a tubular body with circular Cross-section that forms part of a larger arrangement, with the help of a double-sided Gluing device applied. A small slit will be made in this first footage introduced before it is applied to the substrate. The metallized, im Layers applied in a vacuum consist of aluminum approximately 1 - 3µ thick. Thickness.
Die Verbindung wird nach folgenden Verfahrensschritten hergestellt: (1) Ein Stück einer haibharten Aluminiumfolie von 15& Dicke und mit Abmessungen von 20 mm : 6 mm, das das leitende Bauteil aufweist, ist am einen Ende mit der Anordnung über der Schlitz im ersten Filmmaterial mit Hilfe eines Rades aus gehärtetem Stahl punktverschweißt; das Rad besitzt einen Durchmesser von 25 mm und eine Kontaktflächenbreite von 1,5 mm; es läuft mit einer Drehzahl von 70.000 Ulmin um und wird 0,25 sec lang in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Folie gebracht, wobei die untere Oberfläche der Folie mit der Unterlage verschweißt.The connection is established using the following process steps: (1) A piece of semi-hard aluminum foil 15 & thick and with dimensions of 20mm: 6mm that the conductive member has is at one end with the array over the slot in the first footage using a hardened steel wheel spot welded; the wheel has a diameter of 25 mm and a contact surface width of 1.5 mm; it rotates at a speed of 70,000 rpm and is 0.25 sec long brought into contact with the top surface of the film, the bottom surface the film is welded to the base.
(2) Ein zweites Filmmaterial aus orientiertem Polyester mit einer im Vakuum aufgetragenen Alu-miniumoberfläche wird zwischen das erste Filmmaterial und das freie Ende des leitenden Bauteiles, das auf ihm gefaltet ist, gesetzt Die metallisierte Schicht des zweiten Filmmateriales kann entweder gegen die metalleaierte Schicht des ersten Filmmateriales oder gegen das leitende Bauteil gesetzt werden.(2) A second oriented polyester film with a The aluminum surface applied in a vacuum is placed between the first film material and the free end of the conductive member folded on it is set metallized layer of the second film material can either be against the metallized Layer of the first film material or placed against the conductive component.
(3) Die Verbindung wird dann verschweißt, so daß die elektrische Verbindung erzielt wird, indem vier Punktschweißungen vorgenommen werden, die mit Hilfe eines Rades aus Vespel, einem Polyimidmaterial, hergestellt werden, das mit Molybdändisulphid gefüllt ist; das Rad besitzt einen Durchmesser von 13 mm und hat eine Kontaktfläche oder Breite von 2 mm. Während das Rad mit einer Drehzahl von 40.000 U/min umläuft, wird seine Kante oder sein Umfang 0,45 sec lang unter sehr geringem Druck in Kontakt mit einem Puffermaterial aus mit Polytetrafluoräthylen überzogenem Glasgewebe gebracht, dis die Verbindung in den Bereichen, in denen die Schweißungen vorgenommen werden sollen, bedeckt. Die auf diese Weise erhaltenen Schweißstellen bilden die elektrische Verbindung zwischen der Unterlage und der metallisierten Oberfläche des ersten Filmmateriales. Der Widerstand dieser Verbindung ist, wenn er ferngemessen wird, nicht größer als 10 Ohm, während die Abdeckung zur Verbindung, die aus einem Ende des leitenden Bauteiles gebildet ist, welches mit der Unterlage verschweißt ist, eine elektrische Verbindung zu dieser Unterlage von nicht mehr als 0,06 Ohm besitzt.(3) The connection is then welded, making the electrical connection is achieved by making four spot welds will, made with the help of a wheel made of Vespel, a polyimide material, which is filled with molybdenum disulphide; the wheel has a diameter of 13 mm and has a contact area or width of 2 mm. While the wheel is at a speed rotates at 40,000 rpm, its edge or circumference is below 0.45 sec very low pressure in contact with a buffer material made of polytetrafluoroethylene coated glass fabric, dis the connection in the areas where the Welds are to be made, covered. The obtained in this way Welds form the electrical connection between the base and the metallized surface of the first film material. The resistance of this connection is not greater than 10 ohms when remotely measured while the cover is on Connection formed from one end of the conductive component, which with the base is welded, an electrical connection to this base of has no more than 0.06 ohms.
Die metallisierte Oberfläche des ersten Filmmateriales besitzt einen Widerstand von 3 Ohm/cm . Der geringe Widerstand der elektrischen Verbindung zur Anordnung verhindert jedoch den Aufbau einer hohen Ladung.The metallized surface of the first film material has a Resistance of 3 ohms / cm. The low resistance of the electrical connection to the However, arrangement prevents high charge build-up.
Ifach vorliegender Erfindung kann eine elektrische Verbindung der in Fig. 3 gezeigten Art, die zur Erzeugung einer elektrischen Verbindung oder eines Überbrückungskontaktes zwischen zwei Abschnitten aus ähnlichen oder verschiedenen ersten Filmmaterialien ergibt, dadurch erzielt werden, daß ein Stück des auf beiden Seiten mit Aluminium metallisierten Polyesterfilmes von 13 mm Länge und 6 mm Breite auf jeden Abschnitt des ersten Filmmateriales gelegt und damit verschweißt wird. Dies erfolgt in der Weise, daß ein Sperrmaterial in Form eines. Filmes aus Kapton Typ H über dieter Verbindung angeordnet und durch zwei Punktschweißstellen festgelegt -.sirå diese Punktschweißstellen werden mit Hilfe eines Rades aus Vespel-Polyimidmaterial hergestellt das einen Durchmesser von 13 mm und eine Kontaktfläche oder Breite von 2 mm besitzt, und mit einer Drehzahl von 30.000 U/min rotiert und 0,25 sec lang in Kontakt mit dem Sperrmaterial gebracht wird. Dabei ergibt sich eine Punktschweißung der metallisierten Schichten an der Brücke des ersten Filmmateriales und des zweiten Filmmateriales, so daß eine elektrische Verbindung zwischen den Abschnitten des ersten Filmmateriales entsteht. Die auf diese Weise erhaltene elektrische Verbindung besitzt einen Widerstand von weniger als 15 Ohm (der Widerstand wird ferngemessen).In the present invention, an electrical connection of the Type shown in Fig. 3, which is used to create an electrical connection or a Bridging contact between two sections of similar or different First footage results, can be obtained by having a piece of the on both Sides with aluminum metallized polyester film 13 mm long and 6 mm wide is placed on each section of the first film material and welded to it. This is done in such a way that a barrier material in the form of a. Film from Kapton Type H arranged over the connection and fixed by two spot welds -.sirå these spot welds are made with the help of a wheel made of Vespel polyimide material made this a diameter of 13 mm and a contact area or width of 2 mm and rotates at a speed of 30,000 rpm and for 0.25 sec in Contact with the barrier material is brought. This results in a spot weld of the metallized layers on the bridge of the first film material and the second film material so that an electrical connection between the Sections of the first film material are created. The electrical obtained in this way Connection has a resistance of less than 15 ohms (the resistance will remotely measured).
Claims (34)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19762645721 DE2645721A1 (en) | 1976-10-09 | 1976-10-09 | Metallised terminal joint for substrate of semiconductor module - has conductive film forming connection between metal component and substrate |
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