AT518281B1 - Method for producing a shield - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Herstellen einer Schirmung eines auf einer Leiterplatte (1) angeordneten Bauteils (2) mit induktiver Komponente, bei welchem zumindest ein Schirmdraht (7) zunächst mit einem Ende auf ein erstes Bondpad (5) an der Leiterplatte aufgebondet wird, der Schirmdraht das Bauteil umfangend zu einem zweiten Bondpad (6) geführt wird und sodann auf dieses aufgebondet wird. sowie eine entsprechend aufgebaute Leiterplatte.A method for producing a shielding on a printed circuit board (1) arranged component (2) with inductive component, wherein at least one shield wire (7) is first bonded with one end to a first bonding pad (5) on the circuit board, the shield wire the Component is peripherally guided to a second bonding pad (6) and then bonded to this. and a correspondingly constructed circuit board.
Description
Beschreibungdescription
VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER SCHIRMUNGMETHOD FOR PRODUCING A SHIELD
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Schirmung eines auf einer Leiterplatte angeordneten Bauteils mit induktiver Komponente.The invention relates to a method for producing a shield of a component arranged on a printed circuit board with an inductive component.
[0002] Ebenso bezieht sich die Erfindung auf eine Leiterplatte, mit zumindest einem an ihrer Bestückungsseite angeordneten Bauteil mit induktiver Komponente sowie mit einer für diese Komponente vorgesehenen Schirmung.Likewise, the invention relates to a printed circuit board, with at least one arranged on its component side component with inductive component and provided with a shield for this component.
[0003] Bei Schaltwandlern, wie beispielsweise bei Tiefsetzstellern oder Hochsetzstellern, ist zumindest eine Induktivität in Form einer Spule, meist eine Spule mit einem ferromagnetischen Kern, erforderlich. Eine solche Spule, ganz allgemein ein Bauteil mit induktiver Komponente, ist üblicherweise auf einer Leiterplatte zusammen mit anderen Bauteilen der jeweiligen Schaltung vorgesehen. Änderungen des Spulenstroms, die bei Schaltwandlern systemimmanent sind, führen zu Spannungssprüngen, welche wiederum ein entsprechendes elektrisches Feld zur Folge haben. Dadurch werden Emissionen abgestrahlt, welche ohne das Vorsehen besonderer Maßnahmen die geforderten EMV-Grenzen übersteigen, wie sie beispielsweise in der Regelung CISPR 25 (ein globaler Standard der Autoindustrie) festgelegt sind. Das genannte Problem gilt natürlich ganz allgemein für Bauteile mit einer induktiven Komponente, welche nicht nur in Schaltwandlern sondern ganz allgemein in Schaltungen mit sich rasch ändernden Strömen eingesetzt werden und entsprechend dem Induktionsgesetz Spannungssprünge verursachen.In switching converters, such as buck-boosters or boost converters, at least one inductor in the form of a coil, usually a coil with a ferromagnetic core, is required. Such a coil, more generally a component with an inductive component, is usually provided on a circuit board together with other components of the respective circuit. Changes in the coil current, which are inherent in switching transducers system, lead to voltage jumps, which in turn have a corresponding electric field result. As a result, emissions are emitted which, without the provision of special measures, exceed the required EMC limits, as defined for example in the regulation CISPR 25 (a global standard of the automotive industry). Of course, the problem mentioned applies in general to components with an inductive component, which are used not only in switching converters but more generally in circuits with rapidly changing currents and cause voltage jumps in accordance with the law of induction.
[0004] Falls es aufgrund der Leiterplattengröße oder aus schaltungstechnischen Gründen nicht möglich ist, diese Spannungsspitzen im Spektrum zu unterdrücken oder zu verschieben, ist es möglich mit einem Schirmblech zum gewünschten Resultat zu gelangen. Ein derartiges Schirmblech besteht im Allgemeinen aus einem elektrisch leitfähigen Material welches an Schaltungsmasse angekoppelt bzw. galvanisch mit dieser verbunden wird. Ein solcher Schirm kann beispielsweise an einer SMT-Linie bestückt und an die Schaltungsmasse aufgelötet werden.If it is not possible due to the size of the printed circuit board or circuit reasons, to suppress or shift these voltage spikes in the spectrum, it is possible to get to the desired result with a shield plate. Such a shield plate generally consists of an electrically conductive material which is coupled to circuit ground or is galvanically connected thereto. Such a screen can for example be fitted to an SMT line and soldered to the circuit ground.
[0005] Das Verbinden bzw. die Kopplung mit Schaltungsmasse ist wichtig, da die durch die Spannungssprünge entstehenden elektrischen Feldlinien an einem Massepotential terminiert, d.h. eingefangen werden müssen. Ein gut an die Masse angebundenes Schirmblech benötigt allerdings viel Platz auf der Leiterplatte. Da die Spule in den meisten Fällen auch das höchste Bauteil auf der Leiterplatte ist und der Schirm diese umfassen muss, ragt ein solcher Schirm auch noch einige Millimeter über die Bauhöhe der Spule.[0005] The connection to circuit ground is important because the electric field lines resulting from the voltage jumps terminate at a ground potential, i. E. must be captured. However, a well connected to the ground shroud requires a lot of space on the circuit board. Since the coil is in most cases the highest component on the circuit board and the screen must include this, such a screen also protrudes a few millimeters above the height of the coil.
[0006] Ein solches Schirmblech schirmt aber auch den Gasstrom, der während eines Lötprozesses die Leiterplatte zum Aufschmelzen des Lotes auf erhöhte Temperatur bringt, lokal ab. Bei einem Bauteil mit großer Masse bzw. Wärmekapazität, wie einer Spule, wirkt sich das besonders ungünstig aus, falls dieses Bauteil ebenfalls durch den Lötprozess mit der Leiterplatte verbunden werden soll.Such a shroud shields but also the gas flow, which brings the circuit board for melting the solder at elevated temperature during a soldering process, locally from. For a component with a large mass or heat capacity, such as a coil, this is particularly unfavorable, if this component is also to be connected by the soldering process with the circuit board.
[0007] Davon abgesehen ist auch die Anfertigung entsprechender Schirmbleche, deren Gurtung und Aufbereitung für die Bestückung in einer SMT-Linie verhältnismäßig aufwändig.Apart from that, the preparation of corresponding shielding plates, their strapping and preparation for the assembly in a SMT line is relatively expensive.
[0008] Eine Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, das Abschirmen eines Bauteils mit induktiver Komponente auf einer Leiterplatte auf einfachere und günstigere Weise als bisher zu ermöglichen.An object of the invention is to be seen to allow the shielding of a component with an inductive component on a circuit board in a simpler and more favorable manner than before.
[0009] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem erfindungsgemäß zumindest ein Schirmdraht zunächst mit einem Ende auf ein erstes Bondpad an der Leiterplatte aufgebondet wird, der Schirmdraht das Bauteil umfangend zu einem zweiten Bondpad geführt wird und sodann auf dieses aufgebondet wird.This object is achieved by a method of the type mentioned, in which according to the invention at least one shielding wire is first bonded with one end to a first bonding pad on the circuit board, the shield wire the component is performed circumferentially to a second bonding pad and then to this is bonded.
[0010] Dank der Erfindung ist es mittels eines einfachen zusätzlichen Schrittes bei dem As-semblieren der Leiterplatte möglich, ein Schirmblech einzusparen, welches bei einer traditionell durchgeführten Bestückung erheblichen Mehraufwand verursacht. Unter Assemblieren wird hier verstanden, eine oder mehrere funktionsfähige, d.h. mit Bauteilen bestückte und verlötete Leiterplatten beispielsweise mit einem Kühlkörper zu verbinden oder auf andere Art weiterzuverarbeiten. Dazu werden auf einer Sondermaschine die zu assemblierenden Hardware-Bestandteile positioniert, Verbindungsmittel aufgebracht und gegebenenfalls eine Funktionsprüfung durchgeführt.Thanks to the invention, it is possible by means of a simple additional step in the As-semblieren the circuit board to save a shroud, which causes considerable additional effort in a traditionally performed equipment. Assembling is understood here to mean one or more functional, i. assembled with components and soldered circuit boards, for example, to connect to a heat sink or further process in other ways. For this purpose, the hardware components to be assembled are positioned on a special machine, connecting means applied and optionally a functional test is performed.
[0011] Das Drahtbonden ist ein dem Fachmann bekanntes Verfahren der Verbindungstechnik, das in großem Maßstab vor allem für das Verbinden elektrischer Anschlüsse in Chipaufbauten verwendet wird, im vorliegenden Fall jedoch auf einer Leiterplatte. Meist wird mittels Ultraschall ein Verbindungsdraht auf einer Kontaktfläche einer Leiterplatte angebracht wird, wobei der Verbindungsdraht (Bonddraht), der üblicherweise aus Aluminium, Kupfer, Silber oder Gold besteht, mit Hilfe eines Drahtbondingköpfe (auch als Bondingwerkzeug oder Wedge Tool bezeichnet) auf der Kontaktfläche angepresst. Gängige Drahtbondingköpfe weisen eine im Wesentlichen keilförmige Spitze mit einer Anpressfläche sowie eine Zuführung für den Bonddraht auf. Zum Herstellen der Bondverbindung wird der über die Anpressfläche geführte Bonddraht gegen die Kontaktfläche der Leiterplatte gepresst und gleichzeitig werden im Bondingkopf Ultraschallschwingungen erzeugt, wodurch der Draht mit der Kontaktfläche auf atomarer Ebene verbunden wird. Mit dem Bondingkopf kann am Ende des Bondingvorganges auch ein Trennen des fertig gebondeten Drahtes von einer Vorratsrolle erfolgen. Beispielsweise offenbart die US 3,934,783 eine derartige Bondingvorrichtung mit einem Bondingkopf.The wire bonding is a method of connection technology known to those skilled in the art, which is used on a large scale, especially for connecting electrical connections in chip structures, but in the present case on a circuit board. Usually, a bonding wire is applied to a contact surface of a printed circuit board by means of ultrasound, the bonding wire (bonding wire), which usually consists of aluminum, copper, silver or gold, being pressed onto the contact surface with the aid of a wire bonding head (also referred to as a bonding tool or wedge tool) , Common Drahtbondingköpfe have a substantially wedge-shaped tip with a contact surface and a supply for the bonding wire. To produce the bond, the bonding wire guided over the contact surface is pressed against the contact surface of the printed circuit board and at the same time ultrasonic vibrations are generated in the bonding head, whereby the wire is connected to the contact surface at the atomic level. With the bonding head can be done at the end of the bonding process, a separation of the finished bonded wire from a supply roll. For example, US 3,934,783 discloses such a bonding apparatus with a bonding head.
[0012] Es kann vorteilhaft sein, wenn der zumindest eine Schirmdraht oberhalb des Bauteils zu dem zweiten Bondpad geführt wird.It may be advantageous if the at least one shielding wire is guided above the component to the second bonding pad.
[0013] Ebenso kann es zweckmäßig sein, falls der zumindest eine Schirmdraht seitlich neben dem Bauteil zu dem zweiten Bondpad geführt wird.It may also be expedient if the at least one shielding wire is guided laterally next to the component to the second bonding pad.
[0014] Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zumindest zwei Schirmdrähte in Abstand voneinander von je einem ersten zu einem zweiten Bondpad geführt werden.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that at least two shield wires are guided at a distance from each other from a first to a second bonding pad.
[0015] Auch kann es empfehlenswert sein, wenn zumindest zwei Schirmdrähte einander kreuzend je von einem ersten zu einem zweiten Bondpad geführt werden, da sich dadurch eine Abschirmung nach zwei weiteren Seiten ergibt.Also, it may be advisable, if at least two shield wires crossing each performed by a first to a second bonding pad, as this results in a shield after two other pages.
[0016] Es ist auch empfehlenswert, wenn der zumindest eine Schirmdraht mit zumindest einem Ende auf ein mit Schaltungsmasse verbundenes Bondpad aufgebondet wird.It is also recommended if the at least one shielding wire is bonded with at least one end to a bonding pad connected to circuit ground.
[0017] Die Aufgabe wird auch mit einer Leiterplatte der eingangsgenannten Art gelöst, bei welcher erfindungsgemäß die Schirmung zumindest einen Schirmdraht aufweist, der mit einem Ende auf ein erstes Bondpad an der Leiterplatte aufgebondet ist und das Bauteil umfangend zu einem zweiten Bondpad geführt und auf dieses aufgebondet ist.The object is also achieved with a printed circuit board of the type mentioned, in which according to the invention the shield has at least one shield wire which is bonded at one end to a first bonding pad on the circuit board and the component circumferentially guided to a second bonding pad and on this is bonded.
[0018] Eine solche Leiterplatte ist auch in automatisierten Produktionsabläufen insgesamt günstiger herzustellen, als eine herkömmliche Leiterplatte, die ein Abschirmblech trägt.Such a circuit board is also cheaper to produce in automated production processes, as a conventional circuit board which carries a shield.
[0019] Bei einer praxiserprobten Ausführung ist der zumindest eine Schirmdraht oberhalb des Bauteils zu dem zweiten Bondpad geführt.In a field-proven embodiment, the at least one shielding wire is guided above the component to the second bonding pad.
[0020] Es kann vorteilhaft sein, wenn der zumindest eine Schirmdraht seitlich neben dem Bauteil zu dem zweiten Bondpad geführt ist.It may be advantageous if the at least one shielding wire is guided laterally next to the component to the second bonding pad.
[0021] Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zumindest zwei Schirmdrähte in Abstand voneinander von je einem ersten zu einem zweiten Bondpad geführt sind.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that at least two shield wires are guided at a distance from each other from a first to a second bonding pad.
[0022] Auch kann es empfehlenswert sein, wenn zumindest zwei Schirmdrähte einander kreuzend je von einem ersten zu einem zweiten Bondpad geführt sind.Also, it may be advisable, if at least two shield wires are crossed each leading from a first to a second bonding pad.
[0023] Es ist auch empfehlenswert, wenn der zumindest eine Schirmdraht mit zumindest einem Ende auf ein mit Schaltungsmasse verbundenes Bondpad aufgebondet ist.It is also recommended if the at least one shielding wire is bonded with at least one end to a bonding pad connected to circuit ground.
[0024] Bei zweckmäßigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der zumindest eine Schirmdraht aus Cu, AI, Au, Ag oder Legierungen davon besteht.In expedient embodiments it is provided that the at least one shielding wire consists of Cu, Al, Au, Ag or alloys thereof.
[0025] In gewissen Fällen kann die Schirmwirkung dadurch verbessert werden, dass der zumindest eine Schirmdraht bändchenförmig ausgebildet ist.In certain cases, the shielding effect can be improved by the fact that the at least one shielding wire is formed ribbon-shaped.
[0026] Im Allgemeinen ist es empfehlenswert, wenn eine Querschnittsabmessung des zumindest einen Schirmdrahtes im Bereich von 0,1 bis 1 mm liegt.In general, it is recommended that a cross-sectional dimension of the at least one shield wire is in the range of 0.1 to 1 mm.
[0027] Die Erfindung ist im Folgenden anhand beispielsweiser Ausführungsformen anhand der Zeichnung veranschaulicht, in welcher zeigen [0028] Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Leiterplatte nach der Erfindung mit einem durch einen Bonddraht abgeschirmten Bauteil, [0029] Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1, [0030] Fig. 3 in einer Draufsicht ähnlich Fig. 1 eine andere Ausführung der Erfindung, [0031] Fig. 4 eine Seitenansicht zu Fig. 3, [0032] Fig. 5 in einer Draufsicht ähnlich Fig. 1 und 3 eine weitere Ausführungsform der Erfin dung und [0033] Fig. 6 in einer perspektivischen Ansicht einen Abschnitt einer Leiterplatte gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung.The invention is illustrated below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing, in which FIG. 1 shows a plan view of a section of a printed circuit board according to the invention with a component shielded by a bonding wire, FIG 1 is another embodiment of the invention, FIG. 4 is a side view of FIG. 3, [0032] FIG. 5 is a plan view similar to FIG. 1 and 3 show another embodiment of the invention, and Fig. 6 is a perspective view of a portion of a printed circuit board according to another embodiment of the invention.
[0034] In Fig. 1 und Fig. 2 erkennt man eine Leiterplatte 1, von welcher nur ein Abschnitt gezeigt ist, auf welchem ein Bauteil 2 mit induktiver Komponente sitzt. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Bauteil 2 um eine Hauptinduktivität eines Tiefsetzstellers für die Stromversorgung von LEDs in einem Kraftfahrzeug. Diese Hauptinduktivität ist im Allgemeinen eine Spule mit einem Kern aus ferromagnetischen Material. Zumindest einige Schaltungsbauteile eines solchen Tiefsetzstellers, ganz allgemein eines Schaltwandlers, können auf anderen, hier nicht ersichtlichen Bereichen der Leiterplatte 1 angeordnet sein. Zu solchen Bauteilen führen beispielsweise die eingezeichneten Leiterbahnen 3 und 4.In Fig. 1 and Fig. 2 shows a circuit board 1, of which only a portion is shown, on which a component 2 is seated with inductive component. In the present case, the component 2 is a main inductance of a step-down converter for the power supply of LEDs in a motor vehicle. This main inductance is generally a coil with a core of ferromagnetic material. At least some circuit components of such a step-down converter, in general a switching converter, can be arranged on other areas of the printed circuit board 1 which are not shown here. Such components lead, for example, the marked conductor tracks 3 and 4.
[0035] Auf der Leiterplatte sind zwei Bondpads 5 und 6 vorgesehen, auf welche zum Herstellen einer Schirmung für das Bauteil 2 ein bügelförmiger oder U-förmiger Schirmdraht 7 mit seinen abgewinkelten Endbereichen aufgebondet ist. Bei der Herstellung der Schirmung wird der Schirmdraht zunächst mit einem Ende auf ein erstes Bondpad, z.B. das Bondpad 5, an der Leiterplatte aufgebondet, sodann wird der Schirmdraht das Bauteil umfangend, im vorliegenden Fall oberhalb des Bauteils 2 zu dem zweiten Bondpad, hier dem Bondpad 6, geführt und schließlich auf dieses aufgebondet.On the circuit board, two bond pads 5 and 6 are provided, on which for producing a shield for the component 2, a bow-shaped or U-shaped shield wire 7 is bonded with its angled end portions. In the manufacture of the shield, the shield wire is first terminated with one end to a first bonding pad, e.g. the bonding pad 5, bonded to the circuit board, then the shield wire is the component circumference, in the present case above the component 2 to the second bonding pad, here the bond pad 6, performed and finally bonded to this.
[0036] Der Schirmdraht 7 besteht aus einem leitenden, zum Bonden geeigneten Material, wie beispielsweise aus Aluminium. Zumindest eines der Bondpads 5, 6 ist mit Schaltungsmasse verbunden, sodass die durch Spannungssprünge entstehenden elektrischen Feldlinien, zumindest ein merklicher Teil davon, an dem mit Massepotential verbundenen Schirmdraht 7 terminiert werden, d.h. dort enden. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass der längere Schenkel des U-förmigen Schirmdrahtes 7 oberhalb des Bauteils 2 verläuft, wogegen seine beiden kürzeren Schenkel seitlich in Abstand von dem Bauteil verlaufen, wobei sämtliche Abschnitte - der obere und die beiden seitlichen Schenkel - des Schirmdrahtes 7 zur Schirmung beitragen.The shield wire 7 consists of a conductive, suitable for bonding material, such as aluminum. At least one of the bond pads 5, 6 is connected to circuit ground so that the electric field lines due to voltage jumps, at least a significant portion thereof, are terminated at the shielded wire 7 connected to ground potential, i. end there. From the drawing it can be seen that the longer leg of the U-shaped shield wire 7 extends above the component 2, whereas its two shorter legs extend laterally at a distance from the component, wherein all sections - the upper and the two lateral limbs - of the shield wire. 7 contribute to the shielding.
[0037] Zur Vereinfachung werden in der folgenden Beschreibung weiterer Ausführungsformen für gleiche oder vergleichbare Teile gleiche Bezugszeichen verwendet und es ist immer nur ein kleiner Abschnitt einer Leiterplatte gezeigt, auf dem das Bauteil 2 mit induktiver Komponente angeordnet ist.For simplicity, the same reference numerals are used in the following description of further embodiments for the same or similar parts and it is always shown only a small portion of a printed circuit board on which the component 2 is arranged with an inductive component.
[0038] Bei dem zweiten, in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Schirm-drähte 8, 9 zwischen Bondpads 10 und 11 bzw. 12 und 13 so geführt, dass sie das Bauteil 2 seitlich umfangen, wobei sie etwa in Höhenmitte des Bauteils und in geringem Abstand von diesem liegen. Hier ist anzumerken, dass die Schirmdrähte prinzipiell auch an dem Bauteil anliegen können, vorausgesetzt, das Bauteil oder die Schirmdrähte sind zumindest in den Abschnitten, wo ein solches Aufliegen stattfindet, isoliert. Die Herstellung erfolgt analog wie bei Fig. 1 und 2 beschrieben. Ein allfälliges Isolieren der Schirmdrähte kann beispielsweise mit flüssigem Kleber erfolgen. Falls ein oder mehrere Schirmdrähte am Bauteil anliegen, kann dies auch eine gewisse zusätzliche Kühlung des Bauteils durch Wärmeableitung ergeben.In the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4, two shield wires 8, 9 between bond pads 10 and 11 and 12 and 13 are guided so that they laterally surround the component 2, wherein they are approximately at the center of the height of the component and at a small distance from this lie. It should be noted that, in principle, the shielding wires can also rest against the component, provided that the component or the shielding wires are insulated at least in the sections where such contact takes place. The preparation is analogous as described in FIGS. 1 and 2. A possible insulation of the shield wires can be done for example with liquid adhesive. If one or more screen wires are applied to the component, this can also result in a certain additional cooling of the component by heat dissipation.
[0039] Die Ausführungsform nach Fig. 5 entspricht im Prinzip jener nach Fig. 1 und 2, doch sind hier oberhalb des Bauteils 2 zwei U-förmige Schirmdrähte 14, 15 in Abstand voneinander und parallel zueinander geführt und mit ihren Endbereichen je auf Bondpads 16, 17 bzw. 18, 19 aufgebondet. Verständlicherweise ergeben zwei Schirmdrähte eine verbesserte Schirmung, die in gewissen Fällen erforderlich sein kann.The embodiment of FIG. 5 corresponds in principle to that of FIGS. 1 and 2, but here above the component 2, two U-shaped shield wires 14, 15 at a distance from each other and parallel to each other and with their end portions depending on bond pads 16th , 17 or 18, 19 bonded. Understandably, two shield wires provide improved shielding, which in some cases may be required.
[0040] Schließlich zeigt Fig. 6 eine weitere Ausführungsform, ebenfalls mit zwei bügelförmigen oder U-förmigen Schirmdrähten 20, 21, die hier jedoch einander kreuzend von entsprechenden Bondpads 22, 23, 24 ausgehend, das Bauteil 2 umfangend geführt sind. Das in der Zeichnung hinten gelegene zweite Bondpad des Schirmdrahtes 21 ist von dem Bauteil 2 verdeckt und daher ohne Bezugszeichen verblieben. Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform hat verständlicherweise eine gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 und 2 eine verbesserte Schirmwirkung, zumal hier nicht nur die obere Fläche des Bauteils 2 sondern auch seine vier Seitenflächen geschirmt sind.Finally, Fig. 6 shows a further embodiment, also with two bow-shaped or U-shaped shield wires 20, 21, but here, crossing each other by corresponding bond pads 22, 23, 24 starting, the component 2 are performed circumferentially. The second bonding pad of the shielding wire 21 located at the rear in the drawing is concealed by the component 2 and therefore has remained without reference symbols. The embodiment shown in FIG. 6 understandably has an improved shielding effect compared to the embodiment according to FIGS. 1 and 2, since here not only the upper surface of the component 2 but also its four side surfaces are shielded.
[0041] Es sei angemerkt, dass das Bauteil 2 mit induktiver Komponente bei den gezeigten Ausführungen quaderförmig dargestellt ist, tatsächlich jedoch eine beliebige Gestalt aufweisen kann, beispielsweise eine zylindrische Form. Bauteile mit induktiver Komponente können an einer oder an beiden Seiten der Leiterplatte angeordnet sein. Der Schirmdraht bzw. die Schirmdrähte sind dann an die jeweilige Geometrie des Bauteils angepasst.It should be noted that the component 2 is shown with inductive component in the embodiments shown cuboid, but in fact may have any shape, such as a cylindrical shape. Components with an inductive component can be arranged on one or both sides of the circuit board. The shielding wire or the shielding wires are then adapted to the respective geometry of the component.
[0042] Wie oben erwähnt, kommen unterschiedliche Materialien für Schirmdrähte in Frage, wobei bevorzugt solche aus Cu, AI, Au, Ag oder Legierungen davon verwendet werden. Die Materialwahl hängt naturgemäß sehr von dem verwendeten Bondverfahren ab. Die Schirmdrähte müssen weiters keineswegs zwingend einen runden Querschnitt aufweisen, sie können insbesondere bändchenförmig ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise liegt eine Querschnittsabmessung der Schirmdrähte in einem Bereich von 0,1 bis 1 mm, doch sind von Fall zu Fall auch andere Dimensionierungen denkbar.As mentioned above, different materials for screen wires come into question, preferably those of Cu, Al, Au, Ag or alloys thereof are used. Naturally, the choice of material depends very much on the bonding method used. Furthermore, the shielding wires need by no means necessarily have a round cross-section, they may in particular be designed as a ribbon. Conveniently, a cross-sectional dimension of the screen wires in a range of 0.1 to 1 mm, but other dimensions are possible from case to case.
[0043] Der Bondprozess ist, wie das folgende Beispiel zeigen soll, bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Leiterplatte in zwei Schritten einfach integrierbar. Diese Schritte sind der SMD-Prozess zum Bestücken und Löten von oberflächenmontierbaren Bauteilen („surface mount devices“, SMD-Komponenten) und das darauf folgende Assemblieren, bei dem auf Sondermaschinen die Leiterplatte mit einem Kühlkörper verbunden wird. Beim diesem Assemblieren kann das Bonden der Schirmdrähte sequentiell integriert werden. Auf der SMD-Linie werden zunächst diejenigen Metallpads, die zum Verbinden von SMD-Komponenten vorgesehen sind, mit Lot bedruckt, danach werden SMD-Bauelemente darauf bestückt und durch gemeinsames Aufschmelzen verlötet. Bondpads, auf die in einem nachfolgenden Bondprozess ein Schirmdraht aufgesetzt werden soll, werden nicht bedruckt und sollten bei der erhöhten Temperatur des Lötvorgangs an der Oberfläche nicht weiter oxidieren. Dazu wird einerseits unter Stickstoff-Atmosphäre mit einem RestSauerstoffgehalt von ca. 500 ppm gelötet, andererseits können zum Bonden Ni/Au-Pads mit einer Ni-Dicke von ca. 7 pm und einer Au-Dicke von unter 100 nm verwendet werden.The bonding process is, as the following example shows, in the manufacture of a circuit board according to the invention in two steps easily integrated. These steps are the SMD process for assembling and soldering surface mount devices (SMD components) and the subsequent assembly, where the circuit board is connected to a heat sink on special purpose machines. During this assembly, the bonding of the shield wires can be sequentially integrated. On the SMD line first those metal pads, which are intended to connect SMD components, printed with solder, then SMD components are mounted on it and soldered by melting together. Bond pads on which a shield wire is to be placed in a subsequent bonding process are not printed and should not further oxidize at the elevated soldering temperature at the surface. For this purpose, on the one hand soldered under a nitrogen atmosphere with a residual oxygen content of about 500 ppm, on the other hand can be used for bonding Ni / Au pads with a Ni thickness of about 7 pm and an Au thickness of less than 100 nm.
[0044] Ob man lediglich einen, oberhalb des Bauteils gelegenen Schirmdraht verwendet, oder mehrere, gegebenenfalls auch seitlich am Bauteil vorbeigeführte, wie auch oben gezeigt, hängt unter anderem von der Geometrie des Bauteils und der Leiterplatte und auch von der Art der Schaltströme durch die Induktivität (Spule) ab, insbesondere von den auftretenden Schaltflanken und dementsprechend dem Oberwellengehalt der zu erwartenden Störung.Whether one uses only one, located above the component screen wire, or more, possibly also laterally passed on the component, as shown above, depends inter alia on the geometry of the component and the circuit board and also on the type of switching currents through the Inductance (coil) from, in particular from the occurring switching edges and, accordingly, the harmonic content of the expected disturbance.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN 1 Leiterplatte 2 Bauteil 3 Leiterbahn 4 Leiterbahn 5 Bondpad 6 Bondpad 7 Schirmdraht 8 Schirmdraht 9 Schirmdraht 10 Bondpad 11 Bondpad 12 Bondpad 13 Bondpad 14 Schirmdraht 15 Schirmdraht 16 Bondpad 17 Bondpad 18 Bondpad 19 Bondpad 20 Schirmdraht 21 Schirmdraht 22 Bondpad 23 Bondpad 24 BondpadLIST OF REFERENCE SIGNS 1 Circuit board 2 Component 3 Conductor 4 Conductor 5 Bondpad 6 Bondpad 7 Shielding wire 8 Shielding wire 9 Shielding wire 10 Bondpad 11 Bondpad 12 Bondpad 13 Bondpad 14 Shielding wire 15 Shielding wire 16 Bondpad 17 Bondpad 18 Bondpad 19 Bondpad 20 Shielding wire 21 Shielding wire 22 Bondpad 23 Bondpad 24 bonding pad
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