(57)【要約】  本発明により、電子ハウジング用の導体グリッドおよびかかる導体グリッドの製造方法が提供される。本発明によれば、導体グリッドは結合縁部（１５０）に沿って溶接された２つの金属ストリップ（１３０、１１０、１４０）から作製されるが、２つの金属ストリップのうちいずれか一方のみがワイヤ・ボンディングに適した表面を有すればよい。このようにして、従来から用いられてきためっきされた出発原料の使用量を大幅に低減することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接シーム（１５０）によって接続された少なくとも１つの第１の金属ストリップ（１３０）と第２の金属ストリップ（１１０、１４０）とから導体グリッドが作製され、
前記第２の金属ストリップ（１１０、１４０）が、少なくとも一部の位置においてワイヤ・ボンディングに適した表面（１２０）を有する、導体グリッドの製造方法。
【請求項２】
前記第１の金属ストリップ（１３０）が、銅、鉄、銅合金、または鉄合金からなる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第２の金属ストリップ（１１０）が、銅、鉄、銅合金、または鉄合金からなり、少なくとも一部の位置において、ワイヤ・ボンディングに適した金属、好ましくはアルミニウムでめっきされる、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第２の金属ストリップ（１１０）が溶接された前記金属ストリップ（１１０、１３０、１４０）の全幅の半分未満を占める、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記第２の金属ストリップ（１４０）が、ワイヤ・ボンディングに適した金属、好ましくはアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項６】
前記第２の金属ストリップ（１４０）が、前記溶接された金属ストリップ（１１０、１３０、１４０）の全幅の半分超、好ましくは全幅の２／３超を占める、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記導体グリッドが、溶接シーム（１５０）によって接続された前記金属ストリップ（１１０、１３０、１４０）を切り取ることにより作製される、請求項１から６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記第１の金属ストリップ（１３０）および前記第２の金属ストリップ（１１０、１４０）がレーザ・ビームを用いて溶接される、請求項１から７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記溶接シーム（１５０）が前記第１の金属ストリップ（１３０）および前記第２の金属ストリップ（１１０、１４０）の結合縁部に沿って延在する、請求項１から８の一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
溶接シーム（１５０）によって接続された少なくとも１つの第１の金属ストリップ（１３０）と第２の金属ストリップ（１１０、１４０）とを備え、
前記第２の金属ストリップ（１１０、１４０）が少なくとも一部の位置においてワイヤ・ボンディングに適した表面（１２０）を有する、電子ハウジング用の導体グリッド。
【請求項１１】
前記第１の金属ストリップ（１３０）が、銅、鉄、銅合金、または鉄合金からなる、請求項１０に記載の導体グリッド。
【請求項１２】
前記第２の金属ストリップ（１１０）が、銅、鉄、銅合金、または鉄合金からなり、少なくとも一部の位置において、ワイヤ・ボンディングに適した金属、好ましくはアルミニウムでめっきされる、請求項１０または１１に記載の導体グリッド。
【請求項１３】
前記第２の金属ストリップ（１１０）が、溶接された前記金属ストリップ（１１０、１３０、１４０）の全幅の半分未満を占める、請求項１２に記載の導体グリッド。
【請求項１４】
前記第２の金属ストリップ（１４０）が、ワイヤ・ボンディングに適した金属、好ましくはアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる、請求項１０または１１に記載の導体グリッド。
【請求項１５】
前記第２の金属ストリップ（１４０）が、前記溶接された金属ストリップ（１１０、１３０、１４０）の全幅の半分超、好ましくは全幅の２／３超を占める、請求項１４に記載の導体グリッド。
【請求項１６】
前記導体グリッドが、溶接シーム（１５０）によって接続された前記金属ストリップ（１１０、１３０、１４０）を切り取った形状の部品である、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の導体グリッド。
【請求項１７】
前記第１の金属ストリップ（１３０）と前記第２の金属ストリップ（１１０、１４０）とがレーザ・ビームを用いて溶接される、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の導体グリッド。
【請求項１８】
前記溶接シーム（１５０）が、前記第１の金属ストリップ（１３０）および前記第２の金属ストリップ（１１０、１４０）の結合縁部に沿って延在する、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の導体グリッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ハウジング用の導体グリッド、およびかかる導体グリッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子モジュール、特に、例えばメカトロニクスにおいて生じるような高電流を制御または調整する電子モジュールでは、カットアウト導体グリッド（cut-out conductor grids）を用いてモジュールの個々の部品を電気的に接続することが知られている。そのようなモジュールの導体グリッドは、内部の電気的接触に加えて多くの機能を担い、例えば、プリント回路基板に代わる個々の部品の支持体として役立つと同時に、外部との電気的接触のためのプラグ・ソケット式コネクタとして役立つ。導体グリッドおよびそれに接続された部品からなる全体的配置は、モジュール・ハウジング内に鋳型するか、または射出成形によってプラスチック材料で封入することができる。
【０００３】
内部の電気的接触の場合、個別部品（discrete component）、プリント回路基板、集積回路、パワーＩＣ、ハイブリッド回路などの個々の部品は、導体グリッドにはんだ付けすることができる。ワイヤ・ボンディングは、特に効率的な接触技術（contacting technique）の１つを代表するものであるが、ワイヤ・ボンディングでは、導体グリッドに接続されたアルミニウム・ワイヤを用いて、または対応する部品を圧接接続することで電気的接続がなされる。この場合、ボンディング・ワイヤは一般的に５０〜５００μｍの厚さを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
導体グリッドを製造するには、銅、鉄、または銅合金もしくは鉄合金からなる金属板が出発原料として使用される。これらの材料は、導電率が良好であることが認められるが、ワイヤ・ボンディングには適さない。加熱によって、または超音波の作用によって、ボンディング・ワイヤを導体グリッドに溶接できるようにするためには、導体グリッドをアルミニウム、銀、または金でコーティングする必要がある。
【０００５】
したがって、特にメカトロニクスの分野では、例えばアルミニウムのような「接合可能な（bonding-capable）」金属からなる１または複数の幅狭ストリップを用いて長手方向にめっきされた金属ストリップが、導体グリッドの出発原料として使用される。いわゆるクラッド・インレイ・プロセス（clad inlay process）では、上述した合金の１つからなる金属ストリップの長手方向に凹部を形成し、その凹部に接合可能な金属からなる薄いストリップが圧入される。温度および圧力によって、２つの金属間に金属結合（metallurgical connection）が生じる。次に、導体グリッドのフィンガー（fingers）が被めっき金属ストリップに対して横断するように延在し、ワイヤ・ボンディングに適した表面を有する場所（「接合アイランド（bonding island）」）をそれぞれ有するようにして、導体グリッドが被めっき金属ストリップから切り取られる。
【０００６】
図１は、接合可能な材料からなる幅狭ストリップ１２０を用いて長手方向にめっきされた、かかる金属ストリップ１１０の断面図を示す。導体グリッドを有するボンディング・ワイヤを、ワイヤ・ボンディングの過程で切取った後に、このストリップによって形成される接合アイランド上に溶接し、ハウジング内の電子部品に対して接続することができる。
【０００７】
従来方法の不利な点は、めっきされた出発原料が高コストなことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、導体グリッドの改善された製造方法を考案することである。
【０００９】
これは、独立請求項の特徴によって達成される。好ましい実施形態は従属請求項の主題である。
【００１０】
ここで、本発明特有のアプローチは、一方のみが接合可能な表面を有する、長手方向に溶接された２つの金属ストリップから導体グリッドを作製することである。このようにして、従来の、めっきされた高価な出発原料の使用を大幅に低減することができる。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、溶接シーム（weld seam）によって接続された、少なくとも１つの第１の金属ストリップと第２の金属ストリップとから導体グリッドが作製され、第２の金属ストリップが少なくとも一部の位置にワイヤ・ボンディングに適した表面を有することを特徴とする、導体グリッドの製造方法が考案される。
【００１２】
本発明の第２の態様によれば、溶接シームによって接続された少なくとも１つの第１の金属ストリップと第２の金属ストリップとを備え、第２の金属ストリップが少なくとも一部の位置にワイヤ・ボンディングに適した表面を有することを特徴とする、電子ハウジング用の導体グリッドが考案される。
【００１３】
好ましくは、第１の金属ストリップは、銅、鉄、銅合金、または鉄合金からなる。これらは、導電率が良好であることが認められる、導体グリッドを作製するための従来材料である。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、第２の金属ストリップは、同様に、銅、鉄、銅合金、または鉄合金からなり、ワイヤ・ボンディングに適した金属、好ましくはアルミニウムを用いて、少なくとも一部の位置においてめっきされる。この実施形態では、第２の金属ストリップは、有利には、溶接された金属ストリップの全幅の半分未満を占める。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態によれば、第２の金属ストリップは、ワイヤ・ボンディングに適した金属、好ましくはアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。この場合、第２の金属ストリップは、有利には、溶接された金属ストリップの全幅の半分超、好ましくは全幅の２／３超を占める。
【００１６】
好ましくは、導体グリッドは、溶接シームによって接続された金属ストリップを切り取ることによって作製され、それによって特に安価な生産が可能になる。
【００１７】
有利には、第１の金属ストリップおよび第２の金属ストリップはレーザ・ビームを用いて溶接される。このようにして、２つの金属ストリップを高い溶接速度で、狭く細い溶接シーム形状を用いて低い熱的歪みで結合することができる。本発明によれば、溶接シームは、この場合、第１の金属ストリップおよび第２の金属ストリップの結合縁部に沿って延在する。
【００１８】
本発明を、添付図面を参照して以下に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、導体グリッドの作製に従来から使用される金属ストリップの断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の第１の実施形態において導体グリッド作製に使用される金属ストリップの断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の第２の実施形態において導体グリッド作製に使用される金属ストリップの断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の第３の実施形態において導体グリッド作製に使用される金属ストリップの断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態による、図２Ａに示される金属ストリップから切り取られた導体グリッドの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明によれば、めっきされた出発原料の使用量を低減するため、図１に示される被めっき金属ストリップの代わりに、溶接シームによって接続された２つの金属ストリップが使用される。
【００２１】
図２Ａは、本発明の第１の実施形態による、金属ストリップの断面を示す。この金属ストリップは、一要素で構成される金属ストリップ１３０と、被めっき薄板金属からなる幅狭ストリップ１１０とで構成される。金属ストリップ１３０は、好ましくは、銅または標準的な銅合金からなる。第２のストリップ１１０は、同様に、好ましくは銅または標準的な銅合金からなり、接合可能な金属からなる薄いストリップ１２０が凹部にめっきされている。この薄いストリップ１２０は、好ましくはアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、切取り後に接合アイランドを形成し、それによって、導体グリッドに近接して配置される部品がボンディング・ワイヤによって導体グリッドに電気的に接続される。
【００２２】
２つの金属ストリップ１１０、１３０は、長手方向に延在する溶接シーム１５０による結合縁部（joint edge）に沿って機械的かつ電気的に互いに接続される。２つの金属ストリップの溶接は、レーザ溶接または他の適切な溶接方法によって行うことができる。
【００２３】
溶接された金属ストリップの全幅は、数ｃｍ、一般的には１００ｍｍであってもよい。被めっき金属薄板からなるストリップ１１０の幅は、ワイヤ・ボンディングに必要な接合アイランドのサイズに応じて変わってもよいが、できるだけ狭いことが好ましく、特に、一要素で構成される金属ストリップ１３０よりも狭い。接合域は一般的に幅４〜１０ｍｍである。したがって、溶接域および縁部領域の余裕を含めて、被めっき金属ストリップの幅は約２０ｍｍである。１００ｍｍの全幅に対して、材料コストの節約は約５０％である。
【００２４】
図２Ｂは、本発明の第２の実施形態による、金属ストリップの断面を示す。この金属ストリップは、一要素で構成される金属ストリップ１３０、１４０の２つで構成される。図２Ｂは図２Ａに対応し、相当する要素は同じ参照番号によって指定される。
【００２５】
第２の実施形態の金属ストリップ１３０は、第１の実施形態と同様に、好ましくは銅または標準的な銅合金からなる。他方、第２のストリップ１１０は、ワイヤ・ボンディングに適した金属、好ましくはアルミニウムまたはアルミニウム合金、特にＡｌＭｇ３から一様になる。
【００２６】
したがって、図２Ｂに示される導体グリッドを作製するための出発原料の構成は第１の実施形態に対応するが、図２Ａに示した被めっき材料からなる幅狭ストリップ１１０が、接合可能な金属で全体が構成される幅狭ストリップ１４０に置き換えられている。２つの金属ストリップ１３０、１４０は、第１の実施形態と同様に、長手方向に延在する溶接シーム１５０によって機械的かつ電気的に接続される。
【００２７】
したがって、第２の実施形態によれば、めっき材料の使用を完全に不要にすることが可能であり、さらにコストが節約される。ＡｌＭｇ３からなる金属ストリップのコストは、例えば、アルミニウムめっきされた銅板ストリップのコストの１０％未満である。
【００２８】
図２Ｃは、本発明の第３の実施形態による、金属ストリップの断面を示す。この金属ストリップは、一要素で構成される金属ストリップ１３０、１４０の２つで構成される。図２Ｃは図２Ａおよび図２Ｂに対応し、相当する要素は同じ参照番号によって指定される。
【００２９】
第３の実施形態の金属ストリップ１３０は、第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、好ましくは銅または標準的な銅合金からなる。第２のストリップ１１０は、第２の実施形態と同様に、ワイヤ・ボンディングに適した金属、好ましくはアルミニウムまたはアルミニウム合金、特にＡｌＭｇ３から一様になる。但し、第２の実施形態とは対照的に、第２のストリップはできるだけ幅広に作られる。それに応じて銅板ストリップの幅は低減される。好ましくは、銅は、例えば硬質の金、銀、またはスズによる付加的な電気めっきコーティングが必要な箇所にのみ使用される。そのようなコーティングを用いて、例えばプラグ接点または溶接接続としてのさらなる機能域を導体グリッド上に作製することができる。
【００３０】
２つの金属ストリップ１３０、１４０は、第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、長手方向に延在する溶接シーム１５０によって機械的かつ電気的に接続される。
【００３１】
本発明の第３の実施形態によれば、銅または銅合金からなる金属ストリップ１３０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金に可能な限り置き換えられる。銅とアルミニウムの材料コストが異なるため、これによってコストがさらに低減される。
【００３２】
本発明によれば、導体グリッドを作製するための出発原料として従来から使用される被めっき金属ストリップは、２つの異なる金属ストリップが互いに隣接して配置され、結合縁部に沿って溶接シームによって接続された複合材料に置き換えられる。作製に関連する観点から見て、レーザ溶接はこの方法ステップの可能な解決策である。但し、本発明は１つの特定の溶接技術に限定されない。より正確には、本発明の利点は、他の異なる適切な溶接技術によっても達成することができる。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施形態による、図２Ａに示される金属ストリップから切り取られた導体グリッド２００の一例を示す平面図である。導体グリッドは、仮ランド（temporary land）（２３０、２３１）を介して互いに接続された複数の個々の導電トラック（conductive track）２１０からなる。導電トラックは、一要素で構成される金属ストリップ１３０と被めっき薄板金属からなるストリップ１１０とを互いに接続する溶接シーム１５０を超えて延在する。接合可能な材料が中にめっきされたストリップ１２０により、接合アイランド２２０がこのように各導電トラック上に形成される。
【００３４】
要約すると、電子ハウジング用の導体グリッドおよびそのような導体グリッドの製造方法が本発明によって提供可能であることを確証することができる。本発明によれば、導体グリッドが結合縁部に沿って溶接された２つの金属ストリップから作製されるが、２つの金属ストリップのうちいずれか一方のみがワイヤ・ボンディングに適した表面を有すればよい。このようにして、従来から用いられてきためっきされた出発原料の使用量を大幅に低減することができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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