DE1232223B

DE1232223B - Verfahren zum Herstellen von Mikro-Modulen

Info

Publication number: DE1232223B
Application number: DER34812A
Authority: DE
Inventors: William Lee Oates
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1962-04-09
Filing date: 1963-03-28
Publication date: 1967-01-12
Also published as: US3263303A; GB1013645A; BE630750A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H05k

Deutsche Kl.: 21a4-75

Nummer: 1232 223

Aktenzeichen: R 34812IX d/21 a4

Anmeldetag: 28. März 1963

Auslegetag: 12. Januar 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Mikro-Modulen, bei welchem abwechselnd am Umfang mit metallisierten Anschlüssen versehene Modulplättchen und Abstandshalter in eine käfigartige Anordnung aus in einer Montagelehre wenigstens annähernd parallel zueinander gehalterten Verbindungsdrähten eingesetzt und die Anschlüsse dann mit den Verbindungsdrähten zur Bildung einer stapelartigen Anordnung verlötet werden.

Es ist bekannt, Mikromodule für elektronische Schaltungsanordnungen, wie Verstärker, Flipflops, Detektorschaltungen u. dgl., dadurch herzustellen, daß man eine Anzahl von Modulplättchen aufeinanderstapelt und die Schaltungselemente der verschiedenen Modulplättchen durch Verbindungsdrähte verbindet, die am Umfang der Modulplättchen etwa senkrecht zu deren Ebene verlaufen und mit metallisierten Anschlüssen am Umfang der Modulplättchen verlötet werden.

Zur Herstellung des Modulplättchenstapels kann man sich einer Montagelehre bedienen, in die wenigstens ein Teil der Verbindungsdrähte eingesetzt wird, so daß sich eine käfigartige Anordnung ergibt, in die die Modulplättchen dann der Reihe nach eingeführt werden.

Die Modulplättchen dürfen aus verschiedenen Gründen nicht direkt aneinander anliegen: Vor allem muß eine einwandfreie elektrische Isolation zwischen benachbarten Modulplättchen gewährleistet sein. Dies könnte an sich mit isolierenden Abstandshaltern erreicht werden, die abwechselnd mit den Modulplättchen aufeinandergestapelt werden und im fertigen Modul verbleiben könnten. In der Praxis ist es jedoch unerwünscht, wenn sich zwischen den Modulplättchen Abstandshalter befinden, da hierdurch ein einwandfreies Einbetten der Plättchen in eine Vergußmasse sehr erschwert wird. Außerdem ist es aus Wärmeableitungsgründen oft erwünscht, zwischen den einzelnen Modulplättchen einen gewissen freien Raum zu belassen.

Bei den bekannten Montageverfahren werden daher im allgemeinen zwischen benachbarten Modulplättchen Abstandshalter, die später wieder entfernt werden können, eingesetzt. Da die verwendeten Modulplättchen unterschiedliche Dicken aufweisen und die Abstandshalter gewöhnlich zwischen die Ecken benachbarter Plättchen eingesetzt werden, um sie später leicht wieder entfernen zu können, muß man Abstandshalter unterschiedlicher Größe verwenden, damit die Plättchen eines Stapels die gewünschten gegenseitigen Abstände einnehmen. Mit dem montierten Stapel werden dann die erforderlichen Ver-Verfahren zum Herstellen von Mikro-Modulen

Anmelder:

Radio Corporation of America,

New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

William Lee Oates, Bernardsville, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 9. April 1962 (186 161) - -

bindungsdrähte verlötet, was bisher unter Zuhilfenähme eines Mikroskops von Hand durchgeführt werden mußte, da wegen der Abstandshalter nur schlecht mit Tauchlötverfahren gearbeitet werden kann. Nach dem Verlöten der Anordnung müssen die gewöhnlich aus Metall bestehenden Abstandshalter sehr vorsichtig entfernt werden, um die relativ empfindlichen Modulplättchen und/oder die an diesen befestigten Schaltungselemente sowie die Lötstellen nicht zu beschädigen. Diese bekannten Modul-Herstellungsverfahren sind also verhältnismäßig zeitraubend und dementsprechend kostspielig.

Durch die Erfindung soll ein Verfahren zum Herstellen von Modulen angegeben werden, das diese Nachteile vermeidet.

Ein Verfahren zum Herstellen von Modulen, bei welchem abwechselnd am Umfang mit metallisierten Anschlüssen versehene Modulplättchen und Abstandshalter in eine käfigartige Anordnung aus in einer Montagelehre wenigstens annähernd parallel zueinander gehalterten Verbindungsdrähten eingesetzt und die Anschlüsse dann mit den Verbindungsdrähten zur Bildung einer stapelartigen Anordnung verlötet werden, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß Abstandshalter aus einem Material, das in einem die Modulplättchen nicht angreifenden Lösungsmittel löslich sind, verwendet werden und daß die Abstandshalter nach dem Verlöten herausgelöst werden.

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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der verlötete Stapel zum Herauslösen der Abstandshalter in dem Lösungsmittel geschwenkt, bis sich die Abstandshalter gelöst haben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. I₅ 3 bzw. 2, 4 Draufsichten bzw. Seitenansichten zweier Modulplättchen, wie sie bei der Durchführung des vorliegenden Verfahrens verwendet werden können,

Fig. 5 bis 10 Ansichten eines Montagekopfes während verschiedener Stufen im Verlauf der Durchführung des vorliegenden Verfahrens,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines verlöteten Moduls nach Herauslösen der Abstandshalter und

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines fertigen, gekapselten Moduls.

Die Erfindung wird an Hand der Herstellung eines Modulbausteins erläutert, der Modulplättchen 10 enthält, die einen dünnen, quadratischen Körper 12 aus einem isolierenden Werkstoff, z. B. Aluminiumoxyd, umfassen, der auf jeder Seite drei Kerben 14 aufweist. Die Oberfläche der Kerben ist metallisiert und bildet Anschlüsse 16. Das in F i g. 1 und 2 dargestellte Modulplättchen trägt zwei in Drucktechnik hergestellte Widerstände 18, 20, das in Fig. 3 und 4 dargestellte Modulplättchen einen Transistor 22, der über drei gedruckte Anschlußleitungen 24, 26, 28 mit drei Anschlüssen 16 verbunden ist. Modulbausteine dieser Art sind bekannt.

Bei der Herstellung eines Modulbausteins, deren einzelne Schritte in den F i g. 5 bis 12 dargestellt sind, wird ein Montagekopf 30 verwendet, dessen glatte Oberseite 34 Löcher 36 aufweist, in die eine Anzahl von geraden Steigdrähten 32 eingesetzt werden, so daß sie eine oben offene, käfigartige Anordnung bilden, in die die Modulplättchen passen (Fig. 5).

Bei der Montage eines Modulbausteins wird zuerst ein Aufbau- oder Abstandshalterblock 38 auf die ebene Stirnfläche 34 des Montagekopfes zwischen die Steigdrähte gelegt (F i g. 6), anschließend werden abwechselnd Modulplättchen 10 und Abstandshalter 40 in die käfigartige Anordnung eingesetzt, wie F i g. 7 zeigt. Das unterste Modulplättchen 10 ruht auf dem Abstandshalterblock 38, während sich das oberste Modulplättchen 10 anfangs unterhalb der oberen Enden der Steigdrälite 32 befindet, die in entsprechende Kerben 14 der Modulplättchen 10 eingreifen.

Die Abstandshalter 40 sind verhältnismäßig dünne Scheiben aus einem isolierenden Füllstoff, der in einem gehärteten Bindemittel dispergiert ist, welches sich in einer Flüssigkeit löst, die die Modulplättchen 10 und die an diesen angebrachten elektrischen Schaltungselemente nicht angreift. Die Abstandshalter können z. B. dünne Scheiben aus Aluminiumoxyd- oder Zirkonkeramikpulver sein, die in gehärtetem Wasserglas oder einem gehärteten Harz oder Kunststoff suspendiert sind. Als Lösungsmittel für die Abstandshalter können beispielsweise Freon, Alkohol oder Wasser dienen. Die Abstandshalter können gegebenenfalls auch aus wasserlöslicher Acetylsalicylsäure bestehen, wenn Wasser als Lösungsmittel für die herzustellenden Module zulässig ist.

In den Montagekopf werden dann Steigdrähte 32 Λ mit hakenartig umgebogenen Enden eingesetzt (F i g. 8), die auf dem obersten Modulplättchen anliegen (F i g. 9) und den Stapel zusammenhalten. Die noch herausstehenden geraden Steigdrähte 32 werden

ίο dann in den Montagekopf 30 gedruckt, bis sie wenigstens annähernd mit der Oberseite des Stapels abschließen. Die sich ergebende, in F i g. 10 dargestellte Anordnung kann dann in üblicher Weise tauchgelötet werden.

Nach dem Tauchlöten werden die Abstandshalter 40 herausgelöst, wobei die Modulplättchen 10, deren Anschlüsse 16 mit den Steigdrähten verlötet sind, im richtigen Abstand voneinander zurückbleiben. Zum Herauslösen der Abstandshalter wird der ganze Stapel in einer Flüssigkeit geschwenkt, in der die Abstandshalter 40 löslich sind, z.B. Freon. Als Lösungsmittel kann auch eine Reinigungsflüssigkeit dienen, wie sie zur Entfernung überschüssigen Flußmittels verwendet wird. Bei Verwendung von gehärteten, alkohollöslichen Harzen können die Abstandshalter durch Alkohol herausgelöst werden. Um ein vollständiges Herauslösen der Abstandshalter zwischen den benachbarten Modulplättchen 10 zu gewährleisten, hat sich ein Hin- und Herschwenken des Stapels in dem Lösungsmittel als sehr zweckmäßig erwiesen.

Nach dem Herauslösen der Abstandshalter und Reinigen wird der verlötete Modulplattenstapel z. B. in einem Luftstrom getrocknet, in ein Gehäuse eingebaut und/oder mit einem Vergußmittel vergossen.

Der fertige Modulbaustein ist in F i g. 12 dargestellt. Die Abstandshalter können unter sich verschieden geformt und/oder verschieden dick sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von MikroModulen, bei welchem abwechselnd am Umfang mit metallisierten Anschlüssen versehene Modulplättchen und Abstandshalter in eine käfigartige Anordnung aus in einer Montagelehre wenigstens annähernd parallel zueinander gehalterten Verbindungsdrähten eingesetzt und die Anschlüsse dann mit den Verbindungsdrähten zur Bildung einer stapelartigen Anordnung verlötet werden, dadurchgekennzeichnet, daß Abstandshalter (40) aus einem Material, das in einem die Modulplättchen (10) nicht angreifenden Lösungsmittel löslich ist, verwendet werden und daß die Abstandshalter nach dem Verlöten herausgelöst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verlötete Stapel zum Herauslösen der Abstandshalter in dem Lösungsmittel geschwenkt wird, bis sich die Abstandshalter gelöst haben.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 974 258.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen