Patent EP-4122008-A1 (EP)
Title: Verbindung von bauteilen
Inventor: BIRLEM OLAV
IPC: H01L21/607
Filed: 2021-03-08
Abstract: Ein Verbindungselement (6) zum Verbinden eines ersten Bauteils (2) mit einem zweiten Bauteil (3) weist auf einer ersten Verbindungsfläche (7) an einer ersten Seite (10) des Verbindungselements (6) und auf einer zweiten Verbindungsfläche (8) an einer der ersten Seite (10) gegenüberliegenden zweiten Seite (11) des Verbindungselements (6) jeweils eine Vielzahl von Nanodrähten (1) auf, wobei die erste Verbindungsfläche (7) und die zweite Verbindungsfläche (8) elektrisch voneinander isoliert sind. Ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils (2) mit einem zweiten Bauteil (3) umfasst: a) Bereitstellen des Verbindungselements (6), b) Zusammenführen einer Kontaktfläche (4) des ersten Bauteils (2) mit der ersten Verbindungsfläche (7) des Verbindungselements (6), und c) Zusammenführen einer Kontaktfläche (5) des zweiten Bauteils (3) mit der zweiten Verbindungsfläche (8) des Verbindungselements (6). Schritt b) und/oder Schritt c) können bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Das Verfahren kann weiterhin umfassen: d) Erwärmen zumindest der Kontaktflächen (4, 5) auf eine Temperatur von mindestens 90°C. In Schritt b) und/oder c) kann mit Ultraschall auf das Verbindungselement (6), auf das erste Bauteil (2) und/oder auf das zweite Bauteil (3) eingewirkt werden. Das Verbindungselement (6) kann weiterhin eine jeweilige Vielzahl von Nanodrähten (1) auf einer dritten Verbindungsfläche (20) an der ersten Seite (10) des Verbindungselements (6) und auf einer vierten Verbindungsfläche (21) an der zweiten Seite (11) des Verbindungselements (6) haben, wobei die dritte Verbindungsfläche (20) und die vierte Verbindungsfläche (21) elektrisch leitend miteinander verbunden sind, und wobei das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte umfasst: b') Zusammenführen einer Kontaktfläche (18) eines dritten Bauteils (16) mit der dritten Verbindungsfläche (20) des Verbindungselements (6), und c') Zusammenführen einer Kontaktfläche (19) eines vierten Bauteils (17) mit der vierten Verbindungsfläche (21) des Verbindungselements (6). Das Verbindungselement (6) kann folienartig ausgebildet sein. Das Verbindungselement (6) kann im Bereich zwischen der ersten Verbindungsfläche (7) und der zweiten Verbindungsfläche (8) aus einem Keramikmaterial gebildet sein. Eine Anordnung (12) kann umfassen: ein erstes Bauteil (2), ein erstes Verbindungselement (6), ein Funktionselement (13), ein zweites Verbindungselement (14) und ein zweites Bauteil (3), wobei das Funktionselement (13) einer oder mehrerer der folgenden Funktionen: Ableitung von Wärme, Dämmung von Vibrationen, mechanisches Stabilisieren dient. Alternativ umfasst ein Verfahren zum Verbinden einer ersten Kontaktfläche (2) mit einer zweiten Kontaktfläche (3): a) Bereitstellen eines Verbindungselements (6) mit einer Vielzahl von Nanodrähten (1) auf einer ersten Verbindungsfläche (7) und auf einer zweiten Verbindungsfläche (8), wobei die erste Verbindungsfläche (7) und die zweite Verbindungsfläche (8) auf der gleichen Seite des Verbindungselements (6) angeordnet sind, b) Zusammenführen der ersten Kontaktfläche (2) mit der ersten Verbindungsfläche (7) des Verbindungselements (6), und c) Zusammenführen der zweiten Kontaktfläche (3) mit der zweiten Verbindungsfläche (8) des Verbindungselements (6). Die Nanodrähte (1) können vermittels einer Schicht (11) mit dem Verbindungselement (6) in Verbindung stehen, wobei die Schicht (11) durchgehend zwischen der ersten Verbindungsfläche (7) und der zweiten Verbindungsfläche (8) ausgebildet ist und elektrisch und thermisch leitfähig ist. Die Breite der Schicht (11) kann sich kontinuierlich verringern. Das Verbindungselement (6) kann auch vier Streifen der Schicht (11) umfassen, die unterschiedliche Längen haben. Das Verbindungselement (6) kann in Schritt a) durch Abtrennen von einem Ausgangskörper (12) gebildet werden. Die erste Verbindungsfläche (7) kann von der zweiten Verbindungsfläche (8) beabstandet angeordnet sein. Die erste Kontaktfläche (2) und die zweite Kontaktfläche (3) können durch das Verbindungselement (6) elektrisch leitend, thermisch leitend und/oder mechanisch miteinander verbunden sein. Die erste Kontaktfläche (2) und die zweite Kontaktfläche (3) können am gleichen Bauteil (10) oder an verschiedenen Bauteilen (10, 13) angeordnet sein, wobei die beiden Bauteile (10, 13) können nicht parallel zueinander angeordnet sein, beispielhaft können die beiden Bauteile einen Winkel von 90° miteinander einschließen. Bei den zwei Bauteilen (2, 3, 10, 13) kann es sich um ein elektronisches Bauteil bzw. um zwei elektronische Bauteile wie beispielsweise Halbleiterbauelemente, Computerchips, Mikroprozessoren oder Platinen handeln. Es ist auch möglich, ein Bauteil wie einen Sensor (als das erste Bauteil (2)) an einer Wand oder Halterung (als dem zweiten Bauteil (3)) zu montieren.