多金属的钩圈式焊接制造技术

技术编号:35464813 阅读:12 留言:0更新日期:2022-11-05 16:06
一种用于将第一部件(2)连接至第二部件(3)的连接件(6),在连接件(6)的第一侧(10)上的第一连接面(7)上和在该连接件(6)的与第一侧(10)相对的第二侧(11)上的第二连接面(8)上具有各自多个纳米丝(1),在第一连接面(7)上的纳米丝(1)和在第二连接面(8)上的纳米丝(1)由不同的材料形成。一种用于将第一部件(2)连接至第二部件(3)的方法,包括:a)提供连接件(6),b)将第一部件(2)的接触面(4)与该连接件(6)的第一连接面(7)聚在一起,并且c)将第二部件(3)的接触面(5)与该连接件(6)的第二连接面(8)聚在一起。所述第一连接面(7)上的纳米线(1)可以由金属制成和/或第二连接面(8)上的纳米线(1)可以由金属制成。第一连接面(7)上的纳米线(1)可以由第一部件(2)的接触面(4)的材料和/或第二连接面(8)上的纳米线(1)可以由第二部件(3)的接触面(5)的材料制成。第一部件(2)可以是电路板,第一部件(2)的接触面(4)由铜制成。第二部件(3)可以是电子元件,第二部件(3)的接触面(5)由银、镍和/或金制成。第一部件(2)和第二部件(3)可以是相互上下叠置紧固的半导体部件。还可以将诸如传感器的部件(作为第一部件(2))附接到壁或底座(作为第二部件(3))。该方法还可以包括步骤d)将至少接触面(4、5)加热到至少90℃的温度。该加热可以在根据步骤b)和c)形成连接之后进行,或者替代地,步骤b)和c)和步骤d)可以至少部分同时进行。连接件(6)可以是箔式连接件。式连接件。式连接件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多金属的钩圈式焊接
[0001]本专利技术涉及用于连接第一部件至第二部件的方法和连接件,还涉及两个相互连接部件构成的组件,尤其与电子设备的部件相关。
[0002]在各种各样的应用中,人们需要将物体相互连接起来。例如,两个金属物体或两个由不同的材料制成的物体可能需要相互连接起来。尤其在电子设备中就是这种情况。为了形成这种连接,从现有技术中知道了各种各样的方法。尤其知道了如下方法,其通过焊接、硬钎焊或软钎焊、粘接、螺纹连接、铆接或压花连接例如由铜制造的导电件或导电体。在这种方法中,准备好的表面彼此相对精确取向并且相互连接。因此,需要在几何形状上清楚限定待连接物体并沿纵向在其延伸长度和其连接位点方面准备好。另外,必须事先执行产生所述连接例如像钻孔或提供对应连接件的准备。在此,粘接、螺纹连接和铆钉连接技术是室温加工过程。相比之下,焊接、软钎焊和硬钎焊是热加工过程,此时金属液产生并以填充体积和金属相互作用的方式被塞入接头中。
[0003]由于其通常高达1400℃的可观的温度输入,焊接的缺点是,一方面,相关物体被显著加热,故存在引发可燃材料着火的危险。待连接物体的表面的外观变化也可能出现,这可能尤其在用油漆、薄膜或涂层被预处理的表面的情况下成问题。许多材料也是不可焊接的。
[0004]例如铜的硬钎焊可以因为其可观的热能输入而同样可以造成牵涉到连接中的所述部件被显著加热(尤其高于400℃)。这可能导致可燃材料被点燃。
[0005]例如铜的软钎焊可以具有以下缺点,一方面,连接的抗剪强度低于期望,另一方面,在软钎焊中的交变的温度负荷导致金属的分离,因此导致连接脆裂。这可能导致连接失效。另外,软钎焊的缺点是它们具有比例如纯铜大许多的连接传递阻力。软钎焊连接的另一缺点在于低的机械疲劳强度,其通常仅高达约120℃存在。这种连接耐酸性介质的耐蚀性也通常不足。
[0006]在尤其传导性部件例如像铜部件的粘接期间,通常有如下缺点,传导电阻受到所述粘接的显著不利影响。就连接机械强度而言的力学要求无法总是通过传导性粘接来满足。若通常仅高达仅120℃的温度范围地存在足够高的机械强度,则也是这种情况。这可能尤其使应用在温暖或灼热的环境和/或使用灼热介质变得不可能。
[0007]在螺纹连接和铆接的情况下,零件已经以很精确的方式接合在一起。所需的孔和借助螺纹连接或铆接的组装还通常导致整个结构的目视外观和机械外观的视觉受损。另外,就结构而言,需要保证事先知道在此要进行连接的准确所在地点。未就长度而言被限定的所述部件的可用性由此可能更难制造或被阻止。另外,在这样的连接的情况下,通常在部件之间有残留间隙。由于毛细管作用,水分可能进入残留间隙并因此可能出现腐蚀。腐蚀可能损坏连接。所述连接的电阻和/或传热阻力也可能增大。另外,用于螺钉或铆钉的孔可能在连接面域中造成泄漏。这可能使将这种连接用于例如容器或压力系统更加困难,尤其就需要附加密封机构而言。
[0008]鉴于此,本专利技术的目的是解决或至少缓解结合现有技术一起所讨论的技术问题。本专利技术尤其要提出用于将第一部件连接至第二部件的方法和连接件,还有由两个连接在一起的部件构成的组件,在此情况下在所述部件之间以很可靠简单的方式有连接或形成连
接,该连接尤其是机械稳定的并且具有很好的导电性和/或导热性。
[0009]所述目的通过根据独立权利要求的特征的方法、连接件和组件实现。在各自从属拟定的权利要求中明确说明其它有利的改进方案。在权利要求中个别明确说明的特征可以通过任何期望的技术合适的方式相互组合并且可以通过来自说明书的解释性事实来补充,本专利技术的其它设计变型被突显。
[0010]根据本专利技术,提出一种用于将第一部件连接至第二部件的方法。该方法包括:
[0011]a)在连接件的第一侧上的第一连接面上和在连接件的与第一侧对置的第二侧上的第二连接面上给连接件提供各自多个纳米丝,其中,在第一连接面上的纳米丝和在第二连接面上的纳米丝由不同的材料形成,
[0012]b)将第一部件的接触面与该连接件的第一连接面聚在一起,和
[0013]c)将第二部件的接触面与该连接件的第二连接面聚在一起。
[0014]第一部件和第二部件优选是电子部件例如像半导体部件、计算机芯片、微处理器或印刷电路板。第一部件和/或第二部件优选至少部分是导电的和/或导热的。
[0015]本文所用意义上的导电性和/或导热性存在于金属例如像铜中,其通常被称为“导电的”或等同称为“电传导的”或“导热的”或“热传导的”。尤其是,通常被视为电绝缘和/或热绝缘的材料在此并非想要被视为导电和/或导热的。
[0016]所述方法不限于应用在电子设备领域。例如也可以根据所述方法将一个部件如传感器(作为第一部件)安装在壁或底座(作为第二部件)上。借助所述方法,尤其是可以在第一部件和第二部件之间形成机械稳固的且导电的和/或导热的连接。所述方法于是可被应用在需要两个部件之间的相应连接的所有领域。所述方法也不局限于部件的一定尺寸。所述方法于是例如适于应用在(微)电子设备领域或宏观级的较大部件的连接。
[0017]所述部件可通过各自接触面被连接至连接件。接触面尤其是各自部件的表面的空间表征区域。尤其是,该接触面优选以该连接的形成为特点。这意味着,该接触面一开始与部件其余表面无区别,并且仅通过如此形成连接而被区分开,即,接触面是在此形成连接所处的表面。在此情况下,该接触面一开始仅在概念上与部件的其余表面区分开。在接触面的区域中,连接件的纳米丝可以接触各自部件。
[0018]每个接触面优选是相应部件的表面的简单相接形状的区域。作为替代可选方式,第一部件和/或第二部件的相应接触面被细分为相应部件的表面的多个单独的子区域。接触面于是可以包括相应部件的表面的两个以上的单独部分。所述接触面可以是电和/或热传导的或绝缘的。该接触面优选是导电的和/或导热的,从而可以形成导电的和/或导热的连接。
[0019]所述部件优选具有刚性设计或具有至少一个刚性表面,在刚性表面上设置相应的接触面。这尤其意味着所述部件(或至少接触面)优选不是柔性的。利用刚性部件或接触面,可根据所述方法以尤其令人满意的方式形成连接。如果例如其中一个部件应具有弹性设计,则所述连接可以因纳米丝受力而断开。但根据准确情况,也可有利地利用柔性的部件或接触面实现所述方法。
[0020]在所述方法中,在第一部件与连接件之间的连接通过多个纳米丝形成。
[0021]纳米丝应该在此是指任何材料体,其具有丝状形状和在几纳米至几微米范围内的尺寸。纳米丝可以例如具有圆形、椭圆形或多边形底面。尤其是,纳米丝可以具有六角形底
面。
[0022]在第一连接面上的纳米丝和在第二连接面上的纳米丝由不同的材料形成。纳米丝在连接件和一个部件之间形成连接的能力尤其受到纳米丝材料的影响。与纳米丝材料相关地,该连接可以具有不同的性能。尤其是,该连接的机械强度和导电性和/或导热性受到纳米丝材料的影响。由于在两个连接面上的纳米丝由不同的材料形成的事实,可以形成具有不同性能的两种连接。该连接本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将第一部件(2)连接至第二部件(3)的方法,该方法包括:a)提供连接件(6),该连接件(6)在所述连接件(6)的第一侧(10)上的第一连接面(7)上和在所述连接件(6)的与所述第一侧(10)相对的第二侧(11)上的第二连接面(8)上具有相应的多个纳米丝(1),其中,在所述第一连接面(7)上的所述纳米丝(1)和在所述第二连接面(8)上的所述纳米丝(1)由不同的材料形成,b)将所述第一部件(2)的接触面(4)与所述连接件(6)的所述第一连接面(7)聚在一起,以及c)将所述第二部件(3)的接触面(5)与所述连接件(6)的所述第二连接面(8)聚在一起。2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述第一连接面(7)上的所述纳米丝(1)和/或在所述第二连接面(8)上的所述纳米丝(1)由相应的金属形成。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第一连接面(7)上的所述纳米丝(1)由所述第一部件(2)的所述接触面(4)的材料形成,和/或在所述第二连接面(8)上的所述纳米丝(1)由所述第二部件(3)的所述接触面(5)的材料形成。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第一部件(2)是印刷电路板,并且其中,所述第一部件(2)的所述接触面(4)由铜形成。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第二部件(3)是电子部件,并且其中,所述第二部件(3)的所述接触面(5)由银、镍和/或金形成。6.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员:奥拉夫
申请(专利权)人:纳米线有限公司
类型:发明
国别省市:

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