Elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Kontaktflächen Die Erfindung betrifft eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Kontaktflächen mittels eines durch Bonden mit den Kontaktflächen verbundenen Metalldrahtes oder

Metallbändchens . Eine solche elektrisch leitende Verbindung ist beispielsweise aus der DE 10 2006 025 870 AI bekannt. Dort werden zwei Kontaktflächen mittels eines aus mehreren Schichten

aufgebauten metallischen Bondbändchens durch Bonden

miteinander verbunden.

Bonden ist dabei eine seit langem bekannte

Verbindungstechnik, bei der ein metallischer Draht oder ein metallisches Bändchen mittels Druck und Temperatur und/oder Ultraschall mit einer metallischen Kontaktfläche verschweißt wird. Um eine gut leitende und mechanisch stabile Verbindung herzustellen, ist es jedoch erforderlich, einerseits

zueinander passende Materialien auszuwählen und andererseits für eine ausreichende Sauberkeit der Oberflächen der

Materialien zu sorgen. Dies ist bei der Verbindung von

Halbleiterchips mit Kontaktflächen zumeist kein Problem, da diese Fertigung in Reinräumen statt findet. Bei der Fertigung von Bauteilen oder Geräten der Leistungselektronik erfolgen jedoch viele Fertigungsschritte außerhalb von Reinräumen, so dass Kontaktoberflächen bereits verunreinigt sein können. Vor allem wenn zwei Schaltungsträger miteinander verbunden werden sollen, kommt es häufig vor, dass die Kontaktflächen des einen nicht zuverlässig bondbar sind.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch leitende Verbindung anzugeben, die die Verbindung unterschiedlicher Kontaktflächen erlaubt und dabei trotzdem automatisiert und damit kostengünstig herzustellen ist. Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elektrisch leitenden Verbindung dadurch gelöst, dass zumindest eines der mit den Kontaktflächen durch Bonden verbundenen Enden des Metalldrahtes oder Metallbändchens zusätzlich mit der

Kontaktfläche verschweißt ist.

Durch den vorherigen Bondvorgang wird aufgrund nicht

zueinander passender Materialien oder verschmutzte

Oberflächen nur ein „Anheften" des Metalldrahtes oder

Metallbändchens auf der Kontaktfläche erzielt; diese

Verbindung könnte jedoch nicht dauerhaft belastet werden. Durch den erfindungsgemäßen zusätzlichen Schweißvorgang wird jedoch eine gute elektrische und auch mechanisch stabile Verbindung erzielt.

Sollte die zu verschweißende Kontaktfläche relativ dünn sein, beispielsweise eine Kupferleiterbahn auf einem Printed- Circuit-Board (PCB) , wird in vorteilhafter Weise auf dieser Kontaktfläche ein Metallplättchen angebracht, beispielsweise verlötet, auf das dann das Ende des Metalldrahtes oder

Metallbändchens zunächst gebondet und anschließend geschweißt wird. Auch dieser Vorgang ist leicht automatisierbar, da das Metallplättchen beispielsweise zusammen mit zu platzierenden Halbleiter- oder sonstigen Bauteilen aufgebracht und verlötet werden kann.

In vorteilhafter Weise wird insbesondere für elektrisch leitende Verbindungen, die hohe Ströme tragen müssen, ein zumindest einseitig mit Aluminium beschichtetes

Kupferbändchen verwendet.

Um bei sich überkreuzender Anordnung solcher Metallbändchen einen elektrischen Kontakt zu vermeiden, ist in vorteilhafter Weise in einer Weiterbildung der Erfindung die den

Kontaktflächen abgewandte Seite der Metallbändchen mit einer isolierenden Schicht versehen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren mit Hilfe von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen: Figur 1 Die grundsätzliche Anordnung einer elektrisch

leitenden Verbindung zwischen zwei

Schaltungsträgern mittels einer Bondverbindung,

Figur 2 In einem Ausschnitt die erfindungsgemäße

Schweißverbindung und

Figur 3 Die Anordnung eines Metallplättchens auf einer

dünnen Kontaktfläche.

Die Figur 1 zeigt einen ersten Schaltungsträger 1, von dem zu einem zweiten Schaltungsträger 2 eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt ist. Auf dem ersten Schaltungsträger 1 ist beispielsweise ein elektrisches Bauteil 3 angeordnet sowie eine erste Kontaktfläche 12 vorgesehen. Der zweite Schaltungsträger 2 ist im dargestellten Beispiel metallisch ausgebildet. Zur Verbindung dient ein Bondbändchen 4, das im dargestellten Beispiel aus zwei Schichten aufgebaut ist, die durch eine strichpunktierte Linie angedeutet sind. Dabei ist die erste Schicht 5 beispielsweise aus Kupfer und die zweite Schicht 7 aus Aluminium, so dass durch das Kupfer einerseits eine hohe Stromtragfähigkeit und durch das Aluminium eine gute Bondbarkeit gegeben ist. Das Bondbändchen kann dabei den heute üblichen rechteckigen Querschnitt haben, jedoch sind beliebige Querschnitte, wie sie beispielsweise in der DE 10 2006 025 868 AI offenbart sind, möglich. Außerdem ist die Erfindung statt mit einem Bondbändchen auch mit einem

Bonddraht mit rundem Querschnitt realisierbar.

In der Leistungselektronik, wo hohe Strome fließen, wird zumeist ein massives Kupferband mit Abmessungen von

beispielsweise 2mm x 0,2 mm verwendet, wobei dieses

Kupferband ein- oder auch zweiseitig mit Aluminium mit einer Schichtdicke von zum Beispiel 20μπι bis 40μπι beschichtet sein kann. Diese Beschichtung kann zum Beispiel durch

Zusammenwalzen erzeugt werden. Ein solches beschichtetes Band hat den Vorteil, dass es für das Bonden auf den ersten

Schaltungsträger 1 optimal geeignet ist. Für die Erfindung können auch mehrlagige Bändchen in Sandwich-Aufbau verwendet werden. Es können auch Bändchen mit Oberflächen verwendet werden, die zum Beispiel galvanisch oder chemisch aufgebracht sind. Hier sind Oberflächenschichten im Bereich von einigen lOOnm bis zu einigen Mikrometern möglich.

Da der zweite Schaltungsträger 2 gemäß Figur 1 keine

mechanisch stabile Verbindung mittels Bonden erlaubt, ist das Ende des Bonddrahtes- oder bändchens 4 lediglich durch einen Bondvorgang „angeheftet" und wird gemäß Figur 2 in

erfindungsgemäßer Weise durch einen Schweißvorgang fest mit dem Schaltungsträger 2 verbunden. Figur 2 zeigt dabei kurze Schweißnähte 11, die die Kupferschicht 5 des Bondbändchens 4 mit dem Metall des zweiten Schaltungsträgers 2 verbinden. Die Aluminiumschicht 7 wird dabei überbrückt. Statt den kurzen Schweißnähten kann auch eine durchgehende Schweißnaht um die Kontaktstelle herumgeführt werden. Der Schweißvorgang kann durch Widerstandschweißen, Spaltelektrodenschweißen oder auch andere Schweißverfahren hergestellt werden. Besonders geeignet ist das Laserschweißen, da dabei vollautomatisch Schweißnähte in angepasster Form hergestellt werden können. Für den Fall, dass der zweite Schaltungsträger 2 nicht aus massivem Metall sondern beispielsweise als Printed-Circuit- Board mit darauf aufgebrachten Kupferleiterbahnen 8

ausgebildet ist, besteht die Gefahr, dass diese dünnen

Kupferbahnen 8 einer Verschweißung mit einem darauf

gebondeten Ende eines Kupferdrahtes oder Kupferbändchens 4 nicht standhalten würden. In vorteilhafter Weise wird daher zunächst ein Metallplättchen 9 elektrisch leitend und mechanisch stabil auf der Leiterbahn 8 aufgebracht,

beispielsweise verlötet. Das Ende des Metalldrahtes oder Metallbändchens 4 wird dann auf dem Metallplättchen 9 zunächst gebondet und dann verschweißt. Die erfindungsgemäße elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Kontaktflächen ist automatisierbar, so dass auch bei großer Stückzahl eine wirtschaftliche Herstellung möglich ist. Dabei kann die Qualität der Verbindung durch bekannte automatisierte Abläufe sichergestellt werden, wobei keine speziellen Fertigungsvorrichtungen erforderlich sind, sondern auf allgemein verfügbare Vorrichtungen zurückgegriffen werden kann .