AT511655B1 - Verfahren zum verkleben von schaltungselementen und kleber - Google Patents

Abstract

Gezeigt wird ein Verfahren zum Verkleben von Schaltungselementen mit einer gedruckten elektronischen Schaltung, wobei auf die Schaltung mittels eines Druckverfahrens eine anisotrop leitfähige Kleberschicht (3) aus einem Kleber aufgebracht wird, welcher sowohl einen Klebstoff als auch leitfähige Partikel (9) enthält.Um auch auf Folien gedruckte elektronischen Schaltungen über die gesamte Fläche mit gleichen Eigenschaften verkleben zu können, wird vorgeschlagen, dass der Klebstoff der anisotrop leitfähigen Kleberschicht (3) überwiegend aus einem Haftklebstoff (8) besteht, diese Kleberschicht (3) getrocknet wird und erst nach erfolgter Trocknung das Schaltungselement (1, 6) auf die Kleberschicht gepresst wird.

Description

österreichisches Patentamt AT 511 655 B1 2013-02-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben von Schaltungselementen mit einer gedruckten elektronischen Schaltung, wobei auf die Schaltung mittels eines Druckverfahrens eine anisotrop leitfähige Kleberschicht aus einem Kleber, welcher sowohl einen Klebstoff als auch leitfähige Partikel enthält, aufgebracht wird.

[0002] Als Schaltungselemente kommen mikroelektronische Schalt- und Bauelemente und integrierte Schaltungen (Chips, Mikrochips) in Frage, es können aber auch zwei gedruckte elektronische Schaltungen miteinander verbunden werden.

[0003] Die DE 37 01 343 A1 zeigt ein derartiges Verfahren zum Verkleben, wobei dort eine anisotrope leitfähige Paste in einem bestimmten Muster auf eine Verdrahtungsunterlage aufgedruckt wird und anschließend durch einen Warmpressvorgang die Anschlüsse eines LSI-Bausteins mit der Verdrahtungsunterlage verbunden werden.

[0004] Auch die WO 01/78908 A1 zeigt das Aufdrucken einer anisotrop leitfähigen Paste zur sogenannten „Flip-Chip"-Verbindung eines Chips mit einer gedruckten elektronischen Schaltung, wobei zum Aushärten der Paste belastete Thermoden verwendet werden, welche den Chip während einer vorbestimmten Dauer mit einer vorbestimmten Temperatur und einem vorbestimmten Druck beaufschlagen.

[0005] Anisotrop leitfähiger Kleber besteht aus einem Klebstoff, der schwach mit elektrisch leitfähigen Partikeln gleicher Größe gefüllt ist. Der Kleber wird gleichmäßig auf ein Substrat, hier die elektronische Schaltung, aufgebracht, das elektrische Kontakte aufweist. Durch den geringen Füllfaktor der leitfähigen Partikel haben die leitfähigen Partikel keinen Kontakt untereinander und der Kleber weist keine elektrische Leitfähigkeit auf. Beim Aufsetzen eines Schaltungselements, etwa eines Chips, wird der Kleber verdrängt, bis die leitfähigen Partikel zwischen den Kontakten des Schaltungselements und den Kontakten des Substrats eingeklemmt werden und so eine leitfähige Verbindung zwischen Schaltungselement und Substrat hersteilen. Durch den geringen Füllgrad mit leitfähigen Partikeln ergibt sich dabei aber keine Leitfähigkeit in lateraler Richtung. Dadurch kann auch bei sehr eng aneinander liegenden Kontakten leitfähig verklebt werden, ohne die Gefahr des Kurzschlusses zwischen den nebeneinander liegenden Kontakten. Der Vorteil ist eine flächige Verklebung des Schaltungselements, so dass eine gute mechanische Verbindung gegeben ist, der Nachteil ist, dass das Schaltungselement während des Härtens des Klebers auf das Substrat gedrückt werden muss, damit der elektrische Kontakt erhalten bleibt und das Schaltungselement nicht verrutscht, was sich negativ auf den Durchsatz in der Produktion auswirken kann.

[0006] Nachteilig an diesen Verfahren ist weiters, dass das Verkleben und Aushärten unter genau definierten Bedingungen (Druck, Temperatur, Dauer) stattfinden muss, um das gewünschte Ergebnis sicher zu erreichen. Dies ist insbesondere bei großflächigen Verklebungen nachteilig, weil Randbereiche rascher aushärten als die inneren Bereiche und so die Kleberschicht nicht über die gesamte Fläche die gleichen Eigenschaften besitzt.

[0007] Andere Kleber enthalten Lösungsmittel, die beim Aushärten verdampfen und aus dem Kleber entweichen. Nachteilig dabei ist, dass damit keine auf Folien gedruckten elektronischen Schaltungen verklebt werden können, da das Lösungsmittel nicht entweichen kann.

[0008] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum leitfähigen Verkleben sowie einen entsprechenden Kleber zur Verfügung zu stellen, mit welchen das Verkleben, also etwaiges Trocknen oder Aushärten, weniger Bedingungen unterliegt als bei herkömmlichen Verfahren bzw. Klebern, die Schaltungselemente mit einer Schaltung verbinden.

[0009] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 so gelöst, dass beim eingangs genannten Verfahren der Klebstoff der anisotrop leitfähigen Kleberschicht überwiegend aus einem Haftklebstoff besteht, diese Kleberschicht getrocknet wird und erst nach erfolgter Trocknung das Schaltungselement auf die Kleberschicht gepresst wird. Der Ansatz dabei ist die Trennung des Trocknungsvorgangs des Klebers vom Klebevorgang selbst, bei gleichzeitiger 1 /9 österreichisches Patentamt AT 511 655 B1 2013-02-15

Herstellung der Leitfähigkeit.

[0010] Ein Haftklebstoff ist ein Klebstoff ohne Verfestigungsmechanismus, der also beim Verkleben weder physikalisch abbindet (wie lösemittelhaltige Nassklebstoffe oder Kontaktklebstoffe) noch chemisch aushärtet (wie Silikone, Epoxidharz-Klebstoffe oder Polyurethan-Klebstoffe). Ein Haftklebstoff bleibt nach dem Aufträgen auf ein Trägermaterial, hier also auf eine elektronische Schaltung, hochviskos und dauerklebrig, das zu verklebende Element bleibt durch Drücken auf den Klebstoff bzw. das Trägermaterial am Klebstoff bzw. Trägermaterial haften. Beispiele hierfür sind Klebstoffe, die für Haftnotizen verwendet werden. Haftklebstoffe können beispielsweise aus klebrig gemachten natürlichen oder synthetischen Kautschuken, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Acrylharzen, Vinylacetat-Copolymeren, Silikonen und polymerisierten Vinylalkylethern hergestellt werden. Haftklebstoffe vom Lösungsmitteltyp werden im Allgemeinen in einem Lösungsmittel gelöst, wobei man eine Flüssigkeit erhält, die auf ein Substrat aufgebracht werden kann. Danach wird das Lösungsmittel zur Bildung der Haftklebstoffbeschichtung abgedampft.

[0011] Der Klebstoff zur Herstellung der leitfähigen Kleberschicht kann während des Druckes folglich nicht ausschließlich, sondern nur übenwiegend aus Haftklebstoff bestehen, er muss auch einen zumindest geringen Anteil an einem Lösungsmittel enthalten, um den Kleber druckbar zu machen. Und der Kleber muss natürlich leitfähige Partikel enthalten.

[0012] Dem an sich bekannten Haftklebstoff werden also leitfähige Partikel zugesetzt, wie zum Beispiel Goldpartikel, Silberpartikel oder Nickelpartikel. Die Partikelfüllung stellt, abhängig vom Partikelmaterial, meist den größten Kostenfaktor für den Kleber dar.

[0013] Das Trocknen der Kleberschicht bewirkt, dass das Lösungsmittel verdampfen kann, bevor das Schaltelement aufgeklebt wird. Dadurch werden sowohl der Rand als auch das Zentrum der flächigen Klebeschicht gleichmäßig getrocknet und weisen die gleichen klebenden Eigenschaften auf, anders als bei herkömmlichen Verfahren, wo das Trocknen bei bereits aufgesetztem Schaltungselement erfolgt und darunter das Lösungsmittel nur noch schlecht verdampfen kann. Durch die Trennung von Trocknungs- und Verklebungsvorgang kann auch bei Verklebung von Folien ein Lösungsmittelklebstoff verwendet werden.

[0014] Neben dem Vorteil der einfachen Prozessierbarkeit (weil Trocknen und Fügen getrennt sind) können die Bauteile bei bestimmter Kleberauswahl auch eventuell wieder getrennt werden. Weiters bewirkt, gerade bei Folien, der Kleber sowohl die Leitfähigkeit als auch die mechanische Verbindung.

[0015] Die Dicke der Kleberschicht und die Partikelgröße muss so gewählt werden, dass die Partikel sowohl an der Unterseite der Kleberschicht den Kontakt auf dem Substrat, auf das die elektronische Schaltung aufgedruckt ist, als auch an der Oberseite der Kleberschicht das zu kontaktierende Schaltelement oder auch die zweite Folie berühren und damit einen Kontakt zwischen den beiden hersteilen. Vorzugsweise sollte die eigentliche Kleberschicht ein wenig dünner sein als der Durchmesser der leitenden Partikel. Es sollte also die die Schichtdicke des Haftklebstoffs gleich oder bis zu 50 %, insbesondere um bis zu 10%, kleiner sein als die Partikelgröße der leitfähigen Partikel. In der Regel wird die Kleberschicht zwischen einem und 200 pm, bevorzugt zwischen 5 und 150 pm, besonders bevorzugt zwischen 10 und 50 pm dick sein.

[0016] Die Kleberschichten können je nach Druckverfahren wenige pm breit sein, jedoch -je nach Größe der zu verklebenden Kontakte - auch bis zu einigen mm breit sein.

[0017] Die leitfähigen Partikel sollten, um eine gute Leitfähigkeit normal zur Schichtdicke der Kleberschicht zu erreichen, Metallpartikel sein, insbesondere Silber-, Gold- und/oder Nickelpartikel.

[0018] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kleber durch das Druckverfahren strukturiert aufgebracht wird. Das bedeutet, dass die gedruckte elektronische Schaltung nicht vollflächig mit Kleber bedruckt wird (das würde in der Wirkung einem Coatingverfahren nahe kommen), sondern dass absichtlich manche Bereiche der Schaltung bedruckt werden, nämlich insbesondere jene Bereiche, die elektrisch kontaktiert werden sollen (wie etwa 2/9 österreichisches Patentamt AT 511 655 B1 2013-02-15 einzelne Kontaktbereiche), und manche Bereiche nicht, etwa jene, wo kein elektrischer Kontakt zwischen Schaltung und Schaltungselementen notwendig ist oder wo kein Schaltungselement vorgesehen ist.

[0019] Die Erfindung kann besonders gut im Bereich der sogenannten „gedruckten Elektronik" (engl, printed electronics) eingesetzt werden. Die gedruckte Elektronik bezeichnet elektronische Bauelemente, Baugruppen und Anwendungen, die vollständig oder teilweise mittels Druckverfahren hergestellt werden. Anstelle der Druckfarben werden elektronische Funktionsmaterialien, die in flüssiger oder pastöser Form vorliegen, verdruckt. Häufig handelt es sich dabei um organische Materialien. Durch eine erhebliche Reduzierung der Herstellungskosten, durch die Möglichkeit, großflächige und flexible Substrate zu bedrucken, sowie durch neuartige Funktionalitäten werden Anwendungsfelder für die Elektronik erschlossen, die der konventionellen (anorganischen) Elektronik bisher nicht oder nur eingeschränkt zugänglich waren. Neue Entwicklungen durch die gedruckte Elektronik zeichnen sich unter anderem in Anwendungen wie RFID, Displays und Solarzellen ab.

[0020] Ein wesentliches Charakteristikum der gedruckten Elektronik stellt die Verwendung von flexiblen Substraten dar, die sich günstig auf die Herstellungskosten auswirkt und die Herstellung von mechanisch flexiblen elektronischen Anwendungen ermöglicht. Während im Tintenstrahl- und Siebdruck zum Teil noch auf starren Substraten wie Glas und Silizium gearbeitet wird, werden in den Massendruckverfahren aufgrund ihres rotativen Verfahrensprinzips fast ausschließlich Folie und Papier eingesetzt. Aufgrund des Kostenvorteils kommt häufig Polyethy-lenterephthalat-Folie (PET), wegen der höheren Temperaturstabilität gelegentlich auch Po-lyethylennaphthalat-(PEN) und Polyimid-Folie (PI) zum Einsatz. Weitere wichtige Kriterien für die Verwendung des Substrates sind eine niedrige Rauheit und eine geeignete Benetzbarkeit, die gegebenenfalls durch Vorbehandlungen (Beschichtung, Coronabehandlung) angepasst werden kann. Im Gegensatz zum konventionellen Druck wirkt sich eine hohe Saugfähigkeit in der Regel ungünstig aus. Aufgrund der niedrigen Kosten und der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten stellen Papier und Karton attraktive Substrate für die gedruckte Elektronik dar, bereiten jedoch wegen der hohen Rauheit und Saugfähigkeit mitunter technologische Schwierigkeiten.

[0021] Als Druckverfahren für die Kleberschichten der gegenständliche Erfindung kommen (ebenso wie für die Leiterschichten als auch für die Isolierschichten der elektronischen Schaltung im Falle einer gedruckten Elektronik) insbesondere die folgenden Verfahren zur Anwendung: Siebdruck, Flexodruck, Tiefdruck, Offsetdruck oder Schablonendruck. Diese können auch untereinander kombiniert werden. Die Druckverfahren sind dem Fachmann bekannt und werden hier nur kurz wiedergegeben, um deren Vor- und Nachteile für die gegenständliche Erfindung anzugeben.

[0022] Der Siebdruck ist ein Druckverfahren, bei dem das Druckmaterial mit einer Gummirakel durch ein feinmaschiges Gewebe hindurch auf das zu bedruckende Material gedruckt wird. An denjenigen Stellen des Gewebes, wo dem Druckbild entsprechend kein Druckmaterial aufgedruckt werden soll, werden die Maschenöffnungen des Gewebes durch eine - meist fotografisch aufgebrachte -Schablone farbundurchlässig gemacht.

[0023] Im Siebdruckverfahren ist es möglich, viele verschiedene Materialien zu bedrucken, sowohl flache (Folien, Platten etc.) wie auch geformte. Ein Vorteil des Siebdrucks besteht darin, dass durch verschiedene Gewebefeinheiten der Druckmaterialauftrag variiert werden kann, so dass hohe Schichtdicken erreicht werden können. Im Vergleich zu anderen Druckverfahren können sehr hohe Auftragsmengen und Schichtdicken (bis zu mehreren 100 Mikrometern) erreicht werden. Im Vergleich zu anderen Druckverfahren ist die Druckgeschwindigkeit jedoch relativ gering. Der Nachteil des Siebdrucks besteht darin, dass lediglich Linienstärken von ca. 100 pm und Abstände von 100 pm zwischen den Linien möglich sind.

[0024] Der Flexodruck ist ein direktes Hochdruckverfahren. Es handelt sich dabei um ein Rollenrotationsdruckverfahren, bei dem flexible Druckplatten, die aus Fotopolymer oder Gummi bestehen, und niedrigviskoses Druckmaterial verwendet werden. Als Hochdruckverfahren sind 3/9 österreichisches Patentamt AT511 655B1 2013-02-15 die erhabenen Stellen der Druckform bildtragend, während der Druckwerksaufbau sehr einfach ist und dem des Tiefdruckverfahrens ähnelt. Der Flexodruck zeichnet sich besonders durch seine vielseitigen Einsatzgebiete aus, denn im Flexodruck lassen sich viele Materialien bedrucken, die mit anderen Druckverfahren nicht oder nur eingeschränkt zu bedrucken sind, beispielsweise Kunststoff (wie z. B. PE, PET, PVC, PS, PP, PC) oder metallisierte Folie. Der Flexodruck kann vorteilhaft eingesetzt werden, da bei dieser Schicht nicht die Dicke der wichtigste Parameter ist, sondern die Geschlossenheit der Schicht. Die hohe Geschwindigkeit des Flexodruckes ermöglicht dann ein ökonomisches Aufbringen von mehreren Schichten zur Sicherung der geschlossenen Schicht. Die Auftragsmengen lassen sich im Flexodruck jedoch nur in geringen Grenzen steuern.

[0025] Das Tiefdruckverfahren ist eine Drucktechnik, bei der die druckenden Elemente vertieft sind. Die nichtdruckenden Partien liegen auf einem konstanten höheren Niveau. Die gesamte Druckform wird vor dem Druck mit Druckmaterial versehen und das überschüssige Druckmaterial danach mit einer Rakel entfernt, so dass sich das Druckmaterial nur noch in den Vertiefungen befindet. Ein hoher Anpressdruck und die Adhäsionskräfte zwischen zu bedruckendem Material und Druckmaterial bewirken die Übertragung des Druckmaterials auf das zu bedruckende Material. Der Tiefdruck bringt neben einer weiteren Produktivitätserhöhung (höhere Geschwindigkeit und größere Druckbreiten) auch gegenüber dem Flexodruck noch den Vorteil der besseren Auflösung, was kleinere Strukturen ermöglicht. Zusätzlich lassen sich die Auftragsmengen im Tiefdruck besser steuern als im Flexodruck.

[0026] Der Offsetdruck ist ein indirektes Flachdruckverfahren, das auf dem unterschiedlichen Benetzungsverhalten verschiedener Stoffe beruht. Physikalische Grundlage ist die unterschiedliche Oberflächenstruktur der Druckplatte. Die druckenden Teile der Druckplatte sind lipophil, sie ziehen Öle an und stoßen Wasser ab, nehmen daher das Druckmaterial auf. Der nicht druckende Teil der Druckplatte ist hydrophil, zieht also Wasser an. Die so zuvor mit Wasser benetzten Teile nehmen daher kein Druckmaterial auf, sondern nur der lipophile, druckende Teil. Die Druckformherstellung bzw. Druckplattenherstellung im Offsetdruck ist einfacher, schneller und preiswerter als die einer Hochdruckplatte oder eines Tiefdruckzylinders. Die üblichen Druckträger des Offsetdrucks sind Monometallplatten aus Zink oder Aluminium mit einer Stärke von 0,1 bis 0,5 mm. Offsetdruckmaterial ist pastös und hat eine Viskosität von 40 bis 100 Pa-s. Als das schnellste Druckverfahren kann der Offsetdruck obengenannte Vorteile noch verstärken, wenngleich die Auftragsmenge noch schlechter steuerbar ist.

[0027] Für mehrere der oben genannten Druckverfahren sind UV-Druckfarben verfügbar: Diese Verfahren setzen dann Druckmaschinen mit UV-Trocknung ein und bieten die Möglichkeit, auf Polyester, PVC, PET, PC, Metallicfolie und andere geschlossene Oberflächen zu drucken. Für den UV-Druck werden spezielle, UV-härtende Druckmaterialien eingesetzt, die im Vergleich zu konventionellen Druckmaterialien keine Lösemittel enthalten. Basisbestandteile der UV- Druckmaterialien sind Mono-, Oligomeren und Fotoinitiatoren. Durch die Bestrahlung mit speziellen UV-Lampen wird durch die Fotoinitiatoren eine Polymerisation innerhalb des Druckmaterials ausgelöst, so dass die frisch aufgedruckte Schicht blitzartig eine harte Oberfläche ausbildet. Speziell für das Dielektrikum, also die Isolierschicht, lassen sich solche schnell und ohne Lösungsmittelfreisetzung trocknende Systeme vorteilhaft einsetzen.

[0028] Für das Aufbringen der Kleberschicht kann auch Schablonendruck verwendet werden. Der Schablonendruck wurde bisher hauptsächlich in der Elektronik zum Aufträgen von großen Schichtdicken von meist partikelgefüllten Pasten eingesetzt.

[0029] Als Substrat für die erfindungsgemäße elektronische Schaltung wird vorzugsweise eine Kunststofffolie mit einer Dicke von 12 bis 500 pm, insbesondere von 25 bis 100 pm, verwendet. Auch Papier und Karton werden als Substrate eingesetzt. Die Erfindung kann auch zum leitfähigen Verkleben von Folien und Papier/Karton oder von Schaltelementen auf Papier/Karton verwendet werden.

[0030] Der Klebstoff eines erfindungsgemäßen Klebers besteht überwiegend aus Haftklebstoff und weist zusätzlich Metallpartikel auf, insbesondere Silber-, Gold-und/oder Nickelpartikel. 4/9 österreichisches Patentamt AT 511 655 B1 2013-02-15 [0031] Geschützt wird auch eine gedruckte elektronische Schaltung mit aufgeklebtem Schaltungselement, wo ein erfindungsgemäßer Kleber verwendet wird.

[0032] Die Erfindung wird anhand der folgenden schematischen Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen [0033] Fig. 1 eine auf eine Trägerfolie gedruckte Schaltung mit aufgeklebtem Chip, in Schnitt darstellung, [0034] Fig. 2 eine auf eine Trägerfolie gedruckte Schaltung mit aufgeklebter zweiter Trägerfo lie, die ebenfalls eine gedruckte Schaltung aufweist, in Schnittdarstellung, [0035] Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Kleberschicht aus Fig. 2, [0036] Fig. 4 zwei miteinander verklebte Trägerfolien in Draufsicht.

[0037] In Fig. 1 ist eine auf eine Trägerfolie gedruckte Schaltung mit aufgeklebtem Chip im Querschnitt dargestellt. Der Mikrochip, kurz Chip 1 genannt, weist an seiner Unterseite Chipkontakte 2 auf. An der Oberseite der Trägerfolie 5 ist eine elektronische Schaltung aufgedruckt, von welcher hier nur zwei Kontakte 4 sichtbar sind. Um die beiden Kontakte 4 leitend mit den Chipkontakten 2 zu verbinden, wurde eine erfindungsgemäße Kleberschicht 3 aufgetragen, welche einerseits dicker als die Kontakte 4 ist und welche aber auch den Zwischenraum zwischen den beiden Kontakten 4 ausfüllt. Es ist also eine durchgehende Kleberschicht 3 vorgesehen, welche in Berührung mit beiden Kontakten 4 ist. Auf diese Kleberschicht 3 sind nun die Chipkontakte 2 so angeordnet, dass sie jeweils - vorzugsweise völlig - über einem Kontakt 4 zu liegen kommen. Da die Kleberschicht 3 nur in senkrechter Richtung leitfähig ist, wird dadurch nur der linke Kontakt 4 mit dem linken Chipkontakt 2 elektrisch leitend verbunden, und der rechte Kontakt 4 mit dem rechten Chipkontakt 2. Zwischen den Kontakten 4 besteht keine elektrisch leitende Verbindung, ebenso nicht zwischen den beiden dargestellten Chipkontakten 2.

[0038] Bei der Kontaktierung von Chips auf Trägerfolien sind die Kontakte vorzugsweise sehr klein, z.B. kann es sich um Anlötfüßchen von SMD Chips handeln oder um galvanisch aufgebrachte Kontaktpads oder auch um die Kugeln eines Ball Grid Arrays. Die Kontaktflächen bewegen sich dann meist in der Größe von unter einem Quadratmillimeter pro Kontakt. Der Abstand der Kontakte ist meist limitiert durch die mögliche Auflösung der gedruckten Gegenkontakte (Kontakte 4) auf der Trägerfolie und die Genauigkeit der Positionierung und liegt meist zwischen 250 und 1000 Mikrometern. Die Chipkontakte 2 bestehen meist aus Metallen und können sowohl gestanzt, galvanisch aufgebracht oder aufgelötet sein.

[0039] In Fig. 2 ist eine auf eine Trägerfolie 5 gedruckte Schaltung mit aufgeklebter zweiter Trägerfolie 6, die ebenfalls eine gedruckte Schaltung aufweist, im Querschnitt dargestellt. Von der Schaltung der Trägerfolie 5 ist nur ein Kontakt 4 dargestellt, ebenso ist von der Schaltung der zweiten Trägerfolie 6 nur ein Kontakt 7 dargestellt. Die beiden Kontakte sind hier nicht deckungsgleich übereinander angeordnet, sondern überlappen einander lediglich. Zwischen den beiden Kontakten 4, 5 ist die Kleberschicht 3 vorgesehen, die seitlich (also normal zur Richtung der elektrischen Leitfähigkeit der Kleberschicht 3) über den Kontakt 4 hinausragen kann.

[0040] Bei der Kontaktierung von zwei Trägerfolien 5, 6 zueinander kann die Fläche der Kontakte 4, 7 von wenigen Quadratmillimetern bis zu einem Quadratzentimeter und mehr betragen. In diesem Fall handelt es sich meist um gedruckte Kontakte (Silber, Kohle, PEDOT, etc.). Es können aber auch laminierte oder geätzte oder galvanisch aufgebrachte Kontakte verbunden werden.

[0041] In Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung der Kleberschicht aus Fig. 2 dargestellt. Hier ist erkennbar, dass die erfindungsgemäße Kleberschicht 3 aus dem eigentlichen Kleber, dem nicht leitfähigen Haftklebstoff 8, und elektrisch leitfähigen Partikeln 9 besteht. Die leitfähigen Partikel können Silber, Nickel, Gold oder andere leitfähige Materialien sein. Die Partikelgröße ist vorzugsweise ähnlich der Kleberschichtdicke, welche in der Regel zwischen 1 und 200 Mikrome- 5/9

Claims (7)

1. österreichisches Patentamt AT 511 655 B1 2013-02-15 tern, insbesondere zwischen 5 und 50 Mikrometern, liegt. Die erfindungsgemäße Partikelform ist vorzugsweise kugelig. [0042] Durch die anisotrope elektrische Leitfähigkeit kann die Kleberschicht 3 alle zu verbindenden Kontakte 4, 5 bedecken, auch wenn sie knapp nebeneinander liegen. [0043] Vorzugsweise wird der Kleber im Siebdruckverfahren aufgebracht, er kann aber auch im Tiefdruck aufgedruckt werden. [0044] Der erfindungsgemäße Kleber eignet sich sowohl für Foliensubstrate als auch für Papier und Karton. [0045] Das Trocknen des Klebers (also das Verdampfen des Lösungsmittels, das im flüssigen, druckbaren Haftklebstoff enthalten ist, oder das Abbinden des Binders) erfolgt meist thermisch oder durch UV-Licht. [0046] Die Trockenzeiten des Klebers reichen von Sekundenbruchteilen bis zu mehreren Minuten, werden aus prozesstechnischen Gründen aber meist kurz gehalten. [0047] Ist der Kleber getrocknet, erhält die Verbindung wie bei den meisten Haftklebstoffen (auch als Pressure Sensitive Kleber bezeichnet) die Klebekraft durch Andrücken. Die Dauer des Andrückens ist dabei von untergeordneter Bedeutung. Jedoch erhält die Verbindung ihre volle Klebekraft erst nach mehreren Stunden (bis zu 48 Stunden). [0048] Je nach Bindefestigkeit des Klebers ist das Schaltungselement bzw. sind die Trägerfolien permanent verklebt, oder die Kleberverbindung kann wieder abgelöst werden. [0049] In Fig. 4 sind zwei miteinander verklebte Trägerfolien in ihrem Überlappungsbereich in Draufsicht dargestellt. Dabei ist die Trägerfolie 5 unter der Trägerfolie 6 angeordnet, sie überlappen einander im Bereich der zu kontaktierenden Leiterbahnen 10 und 11. Die hier dargestellten acht Leiterbahnen 10 auf der Oberseite der Trägerfolie 5 sind in etwa deckungsgleich zu den acht Leiterbahnen 11, die an der Unterseite der zweiten Trägerfolie 6 angebracht sind, angeordnet. Auf der Trägerfolie 5 wurde eine durchgehende rechteckige Klebstoffschicht 3 aufgebracht, welche die Enden aller Leiterbahnen 10 bedeckt. Der Kleber der Klebstoffschicht 3 ist hier durch das Druckverfahren strukturiert aufgebracht worden, er bedeckt nur den Bereich um die Enden der Leiterbahnen 10. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Chip 2 Chipkontakte 3 Kleberschicht 4 Kontakte der gedruckten Schaltung 5 T rägerfolie 6 zweite Trägerfolie 7 Kontakte der zweiten gedruckten Schaltung 8 Haftklebstoff 9 Leitfähige Partikel 10 Leiterbahnen T rägefolie 11 Leiterbahnen zweite Trägefolie Patentansprüche 1. Verfahren zum Verkleben von Schaltungselementen mit einer gedruckten elektronischen Schaltung, wobei auf die Schaltung mittels eines Druckverfahrens eine anisotrop leitfähige Kleberschicht (3) aus einem Kleber aufgebracht wird, welcher sowohl einen Klebstoff als auch leitfähige Partikel (9) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff der anisotrop leitfähigen Kleberschicht (3) überwiegend aus einem Haftklebstoff (8) besteht, diese Kleberschicht (3) getrocknet wird und erst nach erfolgter Trocknung das Schaltungselement (1,6) auf die Kleberschicht gepresst wird. 6/9 österreichisches Patentamt AT511 655 B1 2013-02-15
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke des Haftklebstoffs (8) der Kleberschicht (3) gleich oder um bis zu 50 %, insbesondere um bis zu 10%, kleiner ist als die Partikelgröße der leitfähigen Partikel (9).
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberschicht (3) zwischen einem und 200 pm, bevorzugt zwischen 5 und 150 pm, besonders bevorzugt zwischen 10 und 50 pm dick ist.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Partikel (9) Metallpartikel sind, insbesondere Silber-, Gold- und/oder Nickelpartikel.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber durch das Druckverfahren strukturiert aufgebracht wird.
6. 6. Kleber zum Verkleben von Schaltungselementen mit einer elektronischen Schaltung, insbesondere zur Anwendung in einem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff des Klebers überwiegend aus Haftklebstoff (8) besteht und zusätzlich Metallpartikel aufweist, insbesondere Silber-, Gold- und/oder Nickelpartikel.
7. 7. Gedruckte elektronische Schaltung mit aufgeklebtem Schaltungselement, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber der Kleberschicht (3) zwischen elektronischer Schaltung und Schaltungselement ein Kleber nach Anspruch 6 ist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 7/9