DE2528000A1 - Verfahren zur herstellung einer loetflaeche relativ grosser abmessungen - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer loetflaeche relativ grosser abmessungenInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung einer Lötfläche relativ grober Abmessungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Lötfläche relativ grober Abmessungen zur Erzeugung großer Berührungsflächen zwischen einem Substrat einer Dick- und/ oder Dünnfilmschaltung oder einem Kühlelement und einem elektronischen Bauteil.
- Bei Schaltkreisen in Dick- oder Dünnfilmtechnik ist es bei größeren Verlustleistungen erforderlich, für eine gute Wärmeabgabe zu sorgen. Dies wird erreicht durch Anlöten einer Wärmeleitfläche oder durch Auflötendes Substrates mit einer relativ großen Oberfläche auf einen die Wärme gut leitenden Träger. Hierzu wird das Substrat auf einer entsprechend großen Fläche, meistens der Rückseite, mit einer lötfähigen Schicht versehen, auf die Lötzinn aufgebracht ist. Diese Schicht aus Lötzinn muß zum einfachen und sicheren Verlöten mit der Kühlfläche eine bestimmte Dicke aufweisen, damit eine großflächige Berührung der beiden gewährleistet ist.
- Es ist auch bereits z.B. aus der DT-OS 2 323 992 und der US-PS 3 429 040 bekannt, auf einem Substrat Kuppen aus einem Lot aufzubringen, um damit das Anlöten von Anschlußelementen oder von Mikrominiaturelementen zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Hierbei handelt es sich jedoch um eine möglichst genaue Positionierung der Lötstelle und um eine gute Bemessung der Lötmenge zu dem angegebenen Zweck, nämlich der Herstellung einer elektrischen Kontaktierung sehr kleiner Kontaktflächen.
- Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, einen Weg zu zeigen, wie zur Erzeugung großer Lötflächen in einfacher Weise die erforderliche Menge Lötzinn auf das Substrat aufgebracht werden kann.
- Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der als Lötfläche vorgesehene Bereich mit einem Gitter aus sit Lotmetall nicht benetzbarem Material versehen und anschließend auf die so entstandenen Teilflächen Lotmetall aufgebracht wird. Durch diese erfindungsgemäß Aufteilung der Lötflächen in kleinere, nicht zusammenhängende Teilflächen kann sich infolge der Oberflächenspannung des z.B. aufgeschmolzenen Lötzinns auf den Teilflächen eine Lotkuppe bilden, deren Höhe u.a. von den Abmessungen der Teilflächen abhängt. Hierdurch kann die Lötmenge so eingestellt werden, daß beim Verlöten kein Zinn mehr abflie#t.
- Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele beschrieben.
- Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf einen Träger, der mit einer Lötfläche versehen werden soll, Fig. 2 denselben vergrößert von der Seite im Schnitt, Fig. 3 wieder eine Draufsicht nach aufgebrachtem Raster, Fig. 4 den vergrößerten Querschnitt nach dem Aufbringen des Rasters, Fig. 5 denselben nach dem Aufbringen des Lotes und Fig. 6 eine perspektivische Ansicht mit einem aufzulötenden elektronischen Bauelement.
- In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein z.B. isolierender Träger bezeichnet, der in dem in Fig. 1 gestrichelt gezeichneten Bereich 2 mit einer Lötschicht versehen werden soll. Zumindest dieser Bereich 2 wird vorteilhaft zunächst von allen Verunreinigungen wie z.B. Fetten, Staub etc. befreit. Anschließend wird dieser Bereich 2 mit einer lötbaren Schicht 3, z.B. Versilberungspaste und danachmit einem Gitter 4, z.B. in Strichform, Earoform, Rautenforin oder dergl. versehen, indem ein Material aufgebracht, z.B. aufgedruckt oder aufgestrichen wird, das kein Lotmetall annimmt. Als Gitbermaterial dient vorteilhaft ein Lötstopplack. Hierauf wird z.B. durch einnn Tauch- oder Flow-Solder-Prozeß die Oberfläche des Trägers 1 mindestens im Bereich 2 mit Lotmetall beschichtet, wobei das Gitter 4 von Lotmetall frei bleibt. In den durch das Gitter 4 gebildeten Teilflächen 5 oder Kammern bilden sich Lotkuppen 6 aus, deren Höhe von der Größe der Kammern abhängt. Hierdurch kann durch geeignete Wahl des Gitters die Lotmenge bestimmt werden. Gleichzeitig wird vermieden, daß z.B. bei schräger Lage, in der das Lot noch flüssig ist, dieses nach einer Kante weglaufen kann, wodurch eine sehr ungleichmäßige Lotverteilung auftreten würde. Durch die Erfindung wird also auch eine gleichmäßige Lotverteilung erreicht, ohne daß besondere Maßnahmen beim Auftragen des Lotes getroffen werden müssen. Beispielsweise kann der Auftrag auch mit einem Lötkolben erfolgen.
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Gitter 4 so aufgebracht werden, daß die Teilflächen 5 Kreis- oder z.B. Ellipsenform aufweisen. Hierdurch werden die Lotkuppen 6 mehr der Halbkugelform angepaßt.
- In zweckmäßiger Weise kann bei Verwendung eines elektrisch isolierenden Trägers 1 anstelle der Auftragung eines Gitters 4 der als Lötfläche auszubildende Bereich 2 in Form von Teilflächen 5 mit kleinen rechteckigen, quadratischen, runden etc. lötfähigen Flächen versehen werden. Das nicht von Lotmetall benetzbare Gitter wird in diesem Fall durch die freibleibenden Teile des Trägers 1 selbst gebildet.
- Fig. 6 zeigt einen mit der erfindungsgemäßen Lötfläche versehenen Träger 1, auf den ein Leistungstransistor 7 mit seiner lötfähigen Kühlfläche 8 aufgelötet werden soll. Dies geschieht zweckmäßig durch Erhitzen des Trägers 1 zumindest im Bereich 2 von unten her bis zum Schmelzen der Lotkuppen 6 und durch Auflegen des Leistungstransistors 7 mit seiner Kühlfläche 8 auf die Lotkuppen 6. Nach dem Abkühlen ist dieser gut wärmeleitend, großflächig und über die gesamte Kühlfläche 8 gleichmäßig mit dem Träger 1 verlötet. Der Träger 1 kann ein Wärmeableitblech oder ein Isolierkörper, z.B. ein Träger einer Dickschichtschaltung sein.
- Falls letzterer zur guten Wärmeableitung dienen soll, besteht er vorteilhaft in an sich bekannter Weise aus Aluminiumoxidkeramik.
- Gemäj einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann bei Verwendung eines isolierenden Trägers 1 der Bereich 2 mit einem Anschlup 9 (gestrichelt, Fig. 6) z.B. in Form eines in Dickschichttechnik gedruckten oder eines aufgedampften Leiters versehen sein, so daß der Bereich 2 und damit die spätere Lötfläche mit einem gewünschten elektrischen Potential verbunden werden kann.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung einer Lötfläche relativ großer Abmessungen
zur Erzeugung großer Berührungsflächen zwischen einem Substrat einer Dick- und/oder
Dünnfilmschaltung oder einem Kühlelement und einem elektronischen Bauteil, dadurch
gekennzeichnet, daß der als Lötfläche vorgesehene Bereich (2) mit einem Gitter (4)
aus mit Lotmetall nicht benetzbarem Material versehen und anschließend auf die so
entstandenen Teilflächen ~lotmetall aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallträger
verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch
isolierender Träger (1) im als Lötfläche vorgesehenen Bereich (2) mit lötbaren Teilflächen
(5) versehen wird und diese anschließend mit Lotmetall benetzt und dadurch Lotkuppen
(6) gebildet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger
(1) im als Lötfläche vorgesehenen Bereich (2) mit einer lötbaren Schicht (3) versehen
wird, auf diese das Gitter (4) aufgebracht und danach die gebildeten freien Teilflächen
(5) mit Lotmetall benetzt und dadurch Lotkuppen (6) gebildet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnetz daß die lötbare
Schicht (3) mit einem elektrischen Anschluß (9) versehen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der Anschluß
(9) in Druck- oder Aufdampftechnik hergestellt wird.
7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 oder den folgenden,
dadurch gekennsachnetz daß das Gitter (4) in Karoform aufgebracht wird.
8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnetz
daß das Gitter (4) in Streifenform aufgebracht wird.
9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet
daß das Gitter (4) in Rautenform aufgebracht wird.
10. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnets daß das Gitter (6) derart aufgebracht wird, daß kreis- oder ellipsenförmige
Teilflächen (5) gebildet werden.
11. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß für das Gitter (4) Lötstopplack verwendet wird.
Leerseite
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| DE2528000B2 DE2528000B2 (de) | 1979-12-20 |
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