WO2011154062A1 - Raccordement electrique entre un element de support et un element electrique, methode de fabrication d'un raccordement electrique, element de support et element electrique - Google Patents

Raccordement electrique entre un element de support et un element electrique, methode de fabrication d'un raccordement electrique, element de support et element electrique Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates, on the one hand, to an electrical connection between a support element and an electrical element, and, on the other hand, to a method of manufacturing a
  • connection systems for the elements or modules to be connected to a printed circuit board or a motherboard.
  • Such connection systems are generally known.
  • a grid matrix in English called: Land Grid Array or LGA
  • LGA Land Grid Array
  • Such contact surfaces or contact pads are provided with pellets pressed against the electronic component.
  • Such an electrical connection system requires verification of the quality of soldering locations using verification methods or X-ray control. This makes the control of soldering points relatively expensive.
  • the present invention is intended in particular to overcome the drawbacks of the prior art, and in particular those mentioned above, and also aims to propose an electrical connection system between a support element and an electrical element so as to reduce the costs associated with the completion of the electrical connection and the method of manufacturing the electrical connection, including the costs associated with soldering point control equipment.
  • connection the electrical connection being provided through a surface-mount component soldering method, and that - the first connection range
  • an excellent electrical and mechanical contact can be made between the support element and the electrical element as well as a possibility of control of the soldering point which is less expensive and which can be realized at optical control installation help.
  • a hole or a metallised recess according to the present invention is a structure in the support member or in the electrical element comprising metal or metallized walls.
  • An improvement of the invention lies in the fact that the support element is a printed circuit board.
  • Another preferred improvement of the invention lies in the fact that the electric element is an integrated electrical module.
  • brazed metal is used, the brazed metal at least partially enters the hole or in the metallised recess.
  • metallized hole is a hole passing through the support element or the electrical element.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing an electrical connection between a support element and an electrical element, the support element comprising a first connection area, the electrical element comprising a second connection area, the electrical connection being provided through a soldering method of surface mount components, and provides that, during the soldering process, a solder metal is used, the solder metal entering at least partially into the metallized hole provided
  • the present invention also relates to a support element comprising a first connection area, the support element being provided for making an electrical connection with an electrical element, the electrical element comprising a second connection pad, the electrical connection being provided by via a soldering method of surface mount components, the first connection pad comprising a metallized hole.
  • the present invention also relates to an electrical element comprising a second connection pad, the electrical element being provided for making an electrical connection with a support element, the support element comprising a first connection pad, the electrical connection being provided via a method of soldering surface mount components, the second patch pad comprising a metallized hole.
  • FIG. 1 schematic view from above, from the front and from below of an electrical element electrically connected to a support element according to the present invention
  • FIG. 2 is a diagrammatic top view of a connected electrical element.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of an electrical connection between a support member and an electrical element according to the present invention
  • FIG. 4 is another schematic sectional view of an electrical connection. between a support member and an electrical element according to the present invention.
  • Figure 1 shows a connection system 1 with contact surfaces and with holes 2 at the location of the contact surfaces.
  • the contact surfaces are to be soldered to corresponding surfaces of a support member which is not shown in FIG.
  • Figure 2 is a schematic top view of the electrical element with solder metal 3 in the metallized holes.
  • Fig. 3 shows a sectional representation of an electrical connection 10 which connects a support member 20 to an electrical element 30.
  • the support member 20 includes a first connection pad 21.
  • the electrical element comprises a second pad of
  • the second connection pad 31 comprises a metallized hole 40 or a recess.
  • solder metal is provided between the first connection pad 21 and the second connection pad 31.
  • the brazing metal reaches its melting temperature, the solder metal enters the metallized hole 40 This can be controlled by a process of optical control of the assembly of the support member 20 and the electrical element 30.
  • the metallized hole 40 is provided on the first connection pad 21 instead of placing the metallized hole 40 at the location of the second connection pad 31.
  • the present invention corresponds to situations where the support member 20 and the element electrical 10 are connected through a plurality of electrical connections 10, for example, ten, several tens or even a hundred. It is also possible according to the present invention that some of these electrical connections 10 are provided with the metallized hole 40 (or metalized recess) in the electrical element 30, and a part of these electrical connections 10 in the support element. 20.
  • the metallized hole 40 can be placed in the middle of the first connection area 21 or the second connection area 31, which is represented in FIG. 3. According to an alternative embodiment of the present invention, it is also possible to provide the metallized hole. in a peripheral region of the first or second connection range. The brazing metal is shown hatched.
  • FIG. 4 shows another sectional representation of an electrical connection 10 which connects a support element 20 to an electrical element 30.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

L'invention concerne d'une part un raccordement électrique entre un élément de support et un élément électrique, et d'autre part une méthode de fabrication d'un raccordement électrique, un élément de support, et un élément électrique, l'élément de support comprenant une première plage de raccordement, l'élément électrique comprenant une deuxième plage de raccordement, le raccordement électrique étant prévu à travers une méthode de brasage de composant à montage en surface, - soit la première plage de raccordement, - soit la deuxième plage de raccordement comprenant un trou métallisé.

Description

Raccordement électrique entre un élément de support et un élément électrique, méthode de fabrication d'un raccordement électrique, élément de support et élément électrique
La présente invention concerne, d'une part, un raccordement électrique entre un élément de support et un élément électrique, et d'autre part, une méthode de fabrication d'un
raccordement électrique entre un élément de support et un élément électrique, ainsi qu'un élément de support et un élément électrique.
Il est maintenant de pratique courante de prévoir des systèmes de raccordement électrique, pour les éléments ou modules à raccorder sur une carte imprimée ou une carte mère. De tels systèmes de raccordement sont généralement connus. Par exemple, il est connu sous le nom de matrice de pastille (en anglais appelé : Land Grid Array ou LGA) de relier électriquement des surfaces ou des plages de raccordement d'une carte imprimée à celle d'un élément électrique ou d'un module intégré. Ces surfaces de contact ou plages de contact sont prévues avec des pastilles plaquées contre le composant électronique. Un tel système de raccordement électrique requiert la vérification de la qualité des endroits de brasage à l'aide de méthodes de vérification ou de contrôle aux rayons X. Ceci rend le contrôle des points de brasages relativement coûteux.
Par ailleurs, il est connu du document DE 10 2006 003 931 B3 de prévoir des surfaces de contrôle sur un module de composants à montage en surface, mais une vérification ou un contrôle de tous les points de brasage n'est pas possible avec ce système de raccordement ou de brasage.
La présente invention a notamment pour but de palier aux inconvénients de l'art connu, et notamment ceux cités ci-dessus, et a également pour but de proposer un système de raccordement électrique entre un élément de support et un élément électrique de façon à réduire au maximum les coûts associés à la réalisation du raccordement électrique et à la méthode de fabrication du raccordement électrique, notamment les coûts associés à l'équipement de contrôle des points de brasage.
Suivant l'invention, comment ce but est atteint par un raccordement électrique entre un élément de support et un élément électrique, l'élément de support comprenant une première plage de raccordement, l'élément électrique comprenant une deuxième plage de
raccordement, le raccordement électrique étant prévu à travers une méthode de brasage de composant à montage en surface, et que -- soit la première plage de raccordement,
~ soit la deuxième plage de raccordement
comprend un trou ou un évidement métallisé.
De par une telle réalisation du raccordement électrique, un excellent contact électrique et mécanique peut être réalisé entre l'élément de support et l'élément électrique ainsi qu'une possibilité de contrôle du point de brasage qui est moins coûteux et qui peut être réalisé à l'aide d'installation de contrôle optique. Notamment, il est possible à l'aide de la présente invention d'éviter l'installation d'équipements de contrôle aux rayons X.
Un trou ou un évidement métallisé selon la présente invention est une structure dans l'élément de support ou dans l'élément électrique comprenant des parois en métal ou métallisés.
Un perfectionnement de l'invention réside dans le fait que l'élément de support est une carte imprimée.
Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que l'élément électrique est un module électrique intégré.
Par ailleurs, un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que lors du processus de brasage, un métal à brasage est utilisé, le métal à brasage entre au moins partiellement dans le trou ou dans l'évidement métallisé.
De par une telle réalisation du raccordement électrique, il est facilement possible de vérifier la qualité du point de brasage à l'aide d'une méthode optique qui consiste à établir ou à vérifier que le métal à brasage est bien rentré dans le trou métallisé, c'est â dire que le métal à brasage remplit au moins partiellement le trou ou l'évidement métallisé.
Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que le trou métallisé est un trou traversant l'élément de support ou l'élément électrique.
De par une telle réalisation du raccordement électrique, il est facilement possible d'inspecter ou de vérifier la qualité du point de brasage, notamment par le côté opposé, soit de l'élément électrique, soit de l'élément de support. Encore un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que le trou métallisé ou l'évidement métallisé est prévu au milieu de la première plage de raccordement ou au milieu de la deuxième plage de raccordement.
De par une telle réalisation du raccordement électrique, il y a un excellent rapport entre la qualité pour le brasage d'une part et le fait que le métal à brasage entre dans le trou métallisé ou dans l'évidement métallisé.
La présente invention concerne également une méthode de fabrication d'un raccordement électrique entre un élément de support et un élément électrique, l'élément de support comprenant une première plage de raccordement, l'élément électrique comprenant une deuxième plage de raccordement, le raccordement électrique étant prévu à travers une méthode de brasage de composants à montage en surface, et prévoit que, lors du processus de brasage, un métal à brasage est utilisé, le métal à brasage entrant au moins partiellement au moins dans le trou métallisé prévu
- soit à l'endroit de la première plage de raccordement,
- soit à l'endroit de la deuxième plage de raccordement.
La présente invention concerne également un élément de support comprenant une première plage de raccordement, l'élément de support étant prévu pour réaliser un raccordement électrique avec un élément électrique, l'élément électrique comprenant une deuxième plage de raccordement, le raccordement électrique étant prévu par l'intermédiaire une méthode de brasage de composants à montage en surface, la première plage de raccordement comprenant un trou métallisé.
Par ailleurs, la présente invention concerne également un élément électrique comprenant une deuxième plage de raccordement, l'élément électrique étant prévu pour réaliser un raccordement électrique avec un élément de support, l'élément de support comprenant une première plage de raccordement, le raccordement électrique étant prévu par l'intermédiaire d' une méthode de brasage de composants à montage en surface, la deuxième plage de raccordement comprenant un trou métallisé.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue d'en haut, de face et d'en bas schématique d'un élément électrique raccordé électriquement à un élément de support selon la présente invention, la figure 2 est une vue d'en haut schématique d'un élément électrique raccordé
électriquement selon la présente invention, la figure 3 est une vue de section schématique d'un raccordement électrique entre un élément de support et un élément électrique selon la présente invention, et la figure 4 est une autre vue de section schématique d'un raccordement électrique entre un élément de support et un élément électrique selon la présente invention.
DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 montre un système de raccordement 1 avec des surfaces de contact et avec des trous 2 à l'endroit des surfaces de contact. Les surfaces de contact sont à relier par brasage avec des surfaces correspondantes d'un élément de support qui n'est pas montré dans la figure 1.
La figure 2 est une vue d'en haut schématique de l'élément électrique avec du métal à braser 3 dans les trous métallisés.
La figure 3 montre une représentation de coupe d'un raccordement électrique 10 qui relie un élément de support 20 à un élément électrique 30. L'élément de support 20 comprend une première plage de raccordement 21. L'élément électrique comprend une deuxième plage de raccordement 31. Dans l'exemple représenté, la deuxième plage de raccordement 31 comprend un trou métallisé 40 ou un évidement. Lors du brasage du raccordement électrique 10, du métal à brasage est prévu entre la première plage de raccordement 21 et la deuxième plage de raccordement 31. Lorsque le métal à brasage atteint sa température de fusion, le métal à brasage entre dans le trou métallisé 40. Ceci peut être contrôlé à l'aide d'un processus de contrôle optique de l'assemblage de l'élément de support 20 et de l'élément électrique 30. Selon la présente invention, il est aussi possible que le trou métallisé 40 est prévu sur la première plage de raccordement 21 au lieu de placer le trou métallisé 40 à l'endroit de la deuxième plage de raccordement 31. Normalement, la présente invention correspond à des situations où l'élément de support 20 et l'élément électrique 10 sont reliés par l'intermédiaire d'une pluralité de raccordements électriques 10, par exemple, une dizaine, plusieurs dizaines ou même une centaine. Il est également possible selon la présente invention qu'une partie de ces raccordements électriques 10 sont prévus avec le trou métallisé 40 (ou évidement métallisé) dans l'élément électrique 30, et une partie de ces raccordements électriques 10 dans l'élément de support 20.
Le trou métallisé 40 peut être placé au milieu de la première plage de raccordement 21 ou la deuxième plage de raccordement 31 ce qui est représenté par la figure 3. Selon une réalisation alternative de la présente invention, il est aussi possible de prévoir le trou métallisé dans une région périphérique de la première ou de la deuxième plage de raccordement. Le métal à brasage est représenté de façon hachurée.
La figure 4 montre une autre représentation de coupe d'un raccordement électrique 10 qui relie un élément de support 20 à un élément électrique 30.
Liste des signes de référence
1 Système de raccordement électrique
2 trous
3 billes de brasage
10 raccordement électrique
20 élément de support
21 première plage de raccordement
30 élément électrique
31 deuxième plage de raccordement 40 trou

Claims

REVENDICATIONS
Raccordement électrique (10) entre un élément de support (20) et un élément électrique (30), l'élément de support (20) comprenant une première plage de raccordement (21 ), l'élément électrique (30) comprenant une deuxième plage de raccordement (31 ), le raccordement électrique (10) étant prévu à travers une méthode de brasage de composant à montage en surface, caractérisé en ce que
-- soit la première plage de raccordement (21 ),
— soit la deuxième plage de raccordement (31 )
comprend un trou métallisé (40).
Raccordement électrique (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément de support (20) est une carte imprimée.
Raccordement électrique (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément électrique (30) est un module électrique intégré.
Raccordement électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du processus de brasage, un métal à brasage est utilisé, le métal à brasage entre au moins partiellement dans le trou métallisé (40).
Raccordement électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le trou métallisé (40) est un trou traversant l'élément de support (20) ou l'élément électrique (30).
Raccordement électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le trou métallisé (40) est prévu au milieu de la première plage de raccordement (21 ) ou de la deuxième plage de raccordement (31 ).
Méthode de fabrication d'un raccordement électrique (10) entre un élément de support (20) et un élément électrique (30), l'élément de support (20) comprenant une première plage de raccordement (21 ), l'élément électrique (30) comprenant une deuxième plage de raccordement (31 ), le raccordement électrique (10) étant prévu par l'intermédiaire d' une méthode de brasage de composant à montage en surface, caractérisé en ce que lors du processus de brasage, un métal à brasage est utilisé, le métal à brasage entrant au moins partiellement dans un trou métallisé (40) prévu
-- soit à l'endroit de la première plage de raccordement (21 ),
— soit à l'endroit de la deuxième plage de raccordement (31 ).
8. Élément de support (20) comprenant une première plage de raccordement (21 ), l'élément de support (20) étant prévu pour réaliser un raccordement électrique (10) avec un élément électrique (30), l'élément électrique (30) comprenant une deuxième plage de raccordement (31 ), le raccordement électrique (10) étant prévu par l'intermédiaire d' une méthode de brasage de composant à montage en surface, caractérisé en ce que la première plage de raccordement (21 ), comprend un trou métallisé (40).
9. Élément de support (20) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le trou métallisé (40) est un trou traversant l'élément de support (20).
10. Élément électrique (30) comprenant une deuxième plage de raccordement (31 ), l'élément électrique (30) étant prévu pour réaliser un raccordement électrique (10) avec un élément de support (20), l'élément de support (20) comprenant une première plage de raccordement (21), le raccordement électrique (10) étant prévu par l'intermédiaire d' une méthode de brasage de composant à montage en surface, caractérisé en ce que la deuxième plage de raccordement (31 ), comprend un trou métallisé (40). 1. Élément électrique (30) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le trou métallisé (40) est un trou traversant l'élément électrique (30).
PCT/EP2011/001150 2010-06-08 2011-03-09 Raccordement electrique entre un element de support et un element electrique, methode de fabrication d'un raccordement electrique, element de support et element electrique WO2011154062A1 (fr)

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