用于将薄片与载体连接的方法与流程

1.本发明基于根据独立权利要求所述类型的用于将薄片与载体连接的方法和装置。
2.用于将薄片与载体连接的方法在现有技术中是已知的。


背景技术：

3.例如de 10 2019 215 000a1公开了一种用于将柔性薄片与载体部件焊接的方法，具有以下步骤：
4.1)通过流体的体积流将薄片压在载体部件上，
5.2)将薄片激光焊接在载体部件上。


技术实现要素：

6.具有独立权利要求的特征的方法提供了可以在薄片和载体之间形成可靠连接的优点。特别是可以防止在连接过程期间由于热应力导致的薄片拱曲。
7.为此，在一步骤中提供薄片和载体。在另一步骤中，将薄片和载体放置在一起。在另一步骤中，在至少一个夹紧区域中施加至少一个夹紧力，其中，该夹紧力为了建立薄片和载体的接触而在夹紧区域内起作用。在另一步骤中，薄片和/或载体在相应的连接区域中被加热，其中，薄片和载体在连接区域内连接。在此，在加热期间维持夹紧力。根据本发明，薄片和载体在加热的步骤中可相对于彼此移动。
8.由于从属权利要求中列出的措施，独立权利要求中指定的方法的有利的扩展方案和改进方案是可能的。
9.在根据本发明的方法的实施方式中，在加热的步骤期间由于薄片和/或载体的热膨胀而产生的应力可以有利地沿着薄片和载体之间的接触面减小。由此防止薄片和载体在加热的步骤期间特别是在连接区域中从彼此抬起。由此确保在加热的步骤期间薄片和载体之间存在永久接触并且产生可靠的连接。
10.有利的是，薄片至少在加热的步骤中在夹紧区域外松动地被支承，特别是在远离连接区域的方向上。换言之，薄片件至少在加热的步骤中在夹紧区域外自由地位于载体上。特别地，由此产生没有机械应力被引入到薄片中的优点，例如通过薄片固定存放在夹紧区域外。由此可以进一步降低薄片拱曲的风险。
11.此外有利的是，通过至少一种对准薄片的流体流的压力至少在加热的步骤中施加夹紧力。在此尤其可以是气体流、例如压缩空气或氮气。优点尤其通过以下方式产生，夹紧力可以无接触地施加。由此可以避免对薄片和/或载体的污染和损坏以及对夹紧工具的磨损。
12.根据优选的方面，至少在加热的步骤中基本上垂直于薄片和/或载体的表面施加夹紧力。通过夹紧力的垂直作用避免了薄片和/或载体中的机械应力。由此，能够进一步降低加热的步骤中的薄片拱曲的风险。此外确保，薄片和载体因夹紧力不会无意地相对于彼此移动。
13.有利的是，夹紧力至少在加热的步骤中通过至少一个质量元件的重力以与薄片接触的方式被施加。这具有特别的优点，即可以通过质量元件的质量在不同的连接过程之间相比较而言非常精确地且可复现地调节夹紧力。因此，在连接方法多次使用时，特别是可复现的连接成为可能。
14.在此，至少在加热的步骤中，至少一个质量元件可以优选垂直于薄片表面可移动地被支承。这具有的优点是，在薄片基本上水平取向时，质量元件可以在重力场中自由移动。在此，重力可以优选地完全用作夹紧力。
15.根据优选的方面，至少在加热的步骤中，至少一个质量元件沿平行于薄片的表面的至少一个方向可移动地被支承。该方向在此对应于夹紧区域中的平均热膨胀方向。这具有特别的优点，即至少一个质量元件可以在薄片热膨胀的情况下以与薄片接触的方式移动。与平行于薄片的表面牢固被支承的质量元件相比，因此无需克服薄片和质量元件之间的静摩擦力即可减小机械应力。由此可以更容易地减小机械应力并且进一步降低薄片拱曲的风险。
16.优选地，薄片和载体分别由金属、特别是铜构造。替代地薄片和载体可以分别涂有金属或由聚合物构造。这具有的优点是该方法能够用于将导体轨道绝缘、施加或连接，特别是用于将柔性薄片(fpc，英文flexible printed circuit)连接在金属化载体、例如dbc(英文multi layer ceramics)和pcb(英文printed circuit board)上。
17.有利的是，在加热的步骤中使用至少一个激光束用于将能量引入到薄片和/或载体中。这具有特别的优点，即用于加热薄片和/或载体的能量可以非常快速和精确地引入连接区域内。在使用该方法时，由此可以实现连接的高周期时间和高复现性。
18.在加热的步骤中的连接过程尤其可以是焊接过程。此外，在此可能涉及钎焊过程。在此，有利的是除了薄片和载体之外还提供焊料并且在加热的步骤之前将这种焊料至少安置在薄片和载体之间的连接区域中。焊料尤其可以是薄片的涂层。
19.本发明的主题还是一种用于执行所述方法的装置，具有
[0020]-第一元件，其被构造以便提供薄片和载体，
[0021]-第二元件，其被构造以便将薄片和载体放置在一起，
[0022]-第三元件，其被构造以便在夹紧区域中施加夹紧力，
[0023]-第四元件，其被构造以便在连接区域中加热薄片和/或载体。
附图说明
[0024]
本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中更详细地解释。
[0025]
图1示出了根据本发明的方法的加热的步骤的实施方式的俯视图，
[0026]
图2示出了图1沿着aa'的实施方式的剖视图，
[0027]
图3示出了根据本发明的方法的加热的步骤的实施方式的剖视图，
[0028]
图4示出了根据本发明的实施方式的流程图。
具体实施方式
[0029]
图1示出了加热的步骤的实施方式的俯视图。
[0030]
在此，薄片102与载体101接触，其中，在薄片102上方质量元件104布置成与薄片
102接触。此外同样示出了质量元件104的引导件105和连接区域103，薄片102和载体101在连接区域中连接。
[0031]
图2示出了图1沿着剖面aa'的实施方式的剖视图。在此质量元件104垂直于薄片102的表面可移动地被支承，使得质量元件104的重力可以完全作为基本上垂直于薄片102的表面的夹紧力在夹紧区域201内起作用。
[0032]
在该实施例中，薄片102在夹紧区域201外在边缘处松动地被支承，即薄片102在夹紧区域201外自由地位于载体101上。由此确保不会由于存放薄片102引入机械应力。
[0033]
在该实施方式中，设置激光束106用于加热薄片102和载体101，该激光束将电磁辐射引入到连接区域103中。
[0034]
这样选择质量元件104的质量，使得薄片102和载体101可以在夹紧区域201中相对于彼此移动。附加地，在质量元件104和引导件105之间这样形成间隙，使得质量元件104平行于薄片102的表面可移动地被支承。由此，可以减少由于薄片102和载体101的热膨胀引起的机械应力，而薄片102不会拱曲。
[0035]
图3示出了根据本发明的方法的加热的步骤的实施方式的剖视图。在此，通过对准薄片102的气体流302的压力在夹紧区域201内施加夹紧力，气体流通过喷嘴301取向。
[0036]
图4示出了根据本发明的实施方式的流程图。
[0037]
在开始步骤401之后，在步骤402中提供薄片102和载体101。
[0038]
在步骤403中，将薄片和载体放置在一起。
[0039]
在步骤404中，在至少一个夹紧区域201中施加至少一个夹紧力，其中，该夹紧力为了建立薄片102和载体101的接触而在夹紧区域201内起作用。
[0040]
在步骤405中，薄片102和/或载体101在相应的连接区域103中被加热，其中，薄片102和载体101在连接区域103内连接。在此在加热期间维持夹紧力。在此薄片102和载体101可相对于彼此移动。
[0041]
在步骤406中，在该实施方式中结束方法。

技术特征：
1.用于将薄片(102)与载体(101)连接的方法，具有以下步骤：-提供(402)所述薄片(102)和所述载体(101)，-将所述薄片(102)和所述载体(101)放置在一起(403)，-在至少一个夹紧区域(201)中施加(404)至少一个夹紧力，夹紧力为了建立所述薄片(102)和所述载体(101)的接触而在夹紧区域中起作用，-在所述薄片(102)和所述载体(101)彼此连接的至少一个相应的连接区域(103)中加热(405)所述薄片(102)和/或所述载体(101)，其中，在加热期间维持夹紧力，其特征在于，在加热的步骤中，所述薄片(102)和所述载体(101)在夹紧区域(201)中可相对于彼此移动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述薄片(102)至少在加热的步骤中在夹紧区域(201)外、特别是在远离连接区域(103)的方向上松动地被支承。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少在加热的步骤中通过至少一种对准薄片(102)的流体流(302)、特别是气体流的压力施加夹紧力。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少在加热的步骤中基本上垂直于所述薄片(102)和/或所述载体(101)的表面施加夹紧力。5.根据权利要求1、2或4所述的方法，其特征在于，夹紧力至少在加热的步骤中通过至少一个质量元件(104)的重力以与所述薄片(102)接触的方式被施加。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一个质量元件(104)至少在加热的步骤中垂直于薄片(102)的表面可移动地被支承。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，至少在加热的步骤中，至少一个质量元件(104)沿着平行于薄片(102)表面的方向可移动地被支承，其中，所述方向对应于夹紧区域(201)中的平均热膨胀方向。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述薄片(102)和所述载体(101)分别由金属、特别是铜构造，涂有金属或由聚合物构造。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在加热的步骤中，使用至少一个激光束(106)用于将能量引入到所述薄片(102)和/或所述载体(101)中。10.用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的装置，具有-第一元件，其被构造以便提供所述薄片(102)和所述载体(101)，-第二元件，其被构造以便将所述薄片(102)和所述载体(101)放置在一起，-第三元件，其被构造以便在夹紧区域(201)中施加夹紧力，-第四元件，其被构造以便在连接区域(103)中加热所述薄片(102)和/或所述载体(101)。

技术总结
本发明涉及一种用于将薄片(102)与载体(101)连接的方法，具有以下步骤：-提供(402)所述薄片(102)和所述载体(101)，-将所述薄片(102)和所述载体(101)放置在一起(403)，-在至少一个夹紧区域(201)中施加(404)至少一个夹紧力，夹紧力为了建立所述薄片(102)和所述载体(101)的接触而在夹紧区域中起作用，-在所述薄片(102)和所述载体(101)彼此连接的至少一个相应的连接区域(103)中加热(405)所述薄片(102)和/或所述载体(101)，其中，在加热期间维持夹紧力，其中，所述薄片(102)和所述载体(101)在夹紧区域(201)中可相对于彼此移动。(101)在夹紧区域(201)中可相对于彼此移动。(101)在夹紧区域(201)中可相对于彼此移动。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/10/19