DE2135142A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung elektronischer Bausteine - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung elektronischer Bausteine Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung elektronischer Bausteine.
• Die ständig wachsende Packungsdichte in nachrichtentechnischen Geräten und die Vielfalt der geometrischen Formen sowie die uneinheitlichen Anschlüsse der Bauelemente ließen das Bedürfnis nach einheitlichen Baugruppen entstehen und führten zur Entwicklung elektronischer Bausteine. Die Hauptvorteile dieser elektronischen Bausteine, auch kurz Module genannt, bestehen in einer zeitsparenden Geräteentwicklung durch den Einsatz fertiger Funktions- und Baugruppen, der Anwendung rationeller Technologien bei der Bestückung und Prüfung der Leiterplatten und -karten, und schließlich in der Erhöhung der Servicefreundlichkeit und Zuverlässigkeit der Geräte.
• Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung derartiger Module bekannt.
• Bei einem Verfahren werden die Bauelemente von Hand schichtweise in die Vorrichtung eingelegt. Die Vorrichtung ist dabei so ausgestaltet, daß die Bauelemente in entsprechend ihrer Größe vorgesehene Aussparungen in der Vorrichtung eingelegt und anschließend mit Gießharz vergossen werden können.
• Bei einem anderen Verfahren werden die Bauelemente mechanisch in die Gießrahmen aus Metall eingelegt, wobei wiederum für jeden Modultyp eine spezielle Gießrahmenkonstruktion zur Verfügung stehen muß.
• Auf Grund der Tatsache, daß die bekannten Verfahren je nach Modultyp spezielle Gießrahmenkonstruktionen erfordern, sind der Automatisierung des Herstellungsprozesses Grenzen gesetzt.
• Die Herstellung wird, besonders bei komplizierten Schaltungen, unwirtschaftlich.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das es ermöglicht, Module automatisch bei guter Wirtschaftlichkeit herzustellen. Diese Aufgabe wird erfindung*-gemaß durch Anwendung nachfolgenden Verfahrens gelöst: 1. Der aus einem Plast bestehende Gießrahmen ruht auf einer Bestückungsgrundlage, die keine Öffnungen für die Aufnahme der Anschlußfahnen der Bauelemente besitzt. Die Anschlußfahnen der im Modul verwendeten Bauelemente und die später als Anschlüsse für den Baustein dienenden Anschlußdrähte werden in die Bestückungsgrundlage eingedrückt. Die Bauelemente werden auf diese Weise zwischen den Wänden des Gießrahmens fixiert.
• 2. Der bestückte Gießrahmen wird mit Gießharz ca. 4 mm hoch ausgegossen. Dadurch werden die Bauelemente untereinander mechanisch verbunden.
• 3. Nach dem Aushärten des Gießharzes wird die Bestückungsgrundlage von den herausragenden Anschlußfahnen abgezogen und kann zur Herstellung weiterer Module verwendet werden. Der Gießrahmen dient bei der weiteren Bearbeitung als Halterung für die gegossenen Module. Gießrahmen und Bestückungsgrundlage sind so ausgebildet, daß die Grundfläche der Module nach dem Abziehen der Bestückungsgrundlage für die Bearbeitung völlig frei ist.
• 4. Die aus der Modulgrundfläche herausragenden Anschlußdrähte werden entfernt und die Grundfläche planiert.
• 5. Die Modulgrundfläche und die Unterseite des Rahmens erhalten eine leitfähige Schicht. Diese Schicht wird anschließend galvanisch verstärkt. Die Anschlußelektroden sind in der Seitenwand des Gießrahmens untergebracht.
• 6. Auf der entstehenden Kupferfläche werden die Leiterzüge mit Lack abgedeckt und anschließend ausgeätzt.
• 79 Danach können die Module aus dem Gießrahmen entfernt und geprüft werden.
• 8 Zuletzt werden die AnschlußdrShte durch die Schlitze, die sich durch die vorstehenden Stege an der Innenwand des Gießrahmens gebildet haben, nach unten gebogen.
• Zur Herstellung voll ausgegossener Module wird ein geteilter Gießrahmen verwendet, so daß im ersten Verfahrensschritt zunächst nur das Unterteil des Gießrahmens auf der Bestückungsgrundlage ruht0 Wie bereits beschriebenf werden die Anschlußfahnen der Bauelemente und die Anschlußdrähte in die Bestückungsgrundlage eingedrückt; die Anschlußdrähte werden dann aber durch Schlitze im Unterteil des Gießrahmens nach außen gebogen, damit sie nicht voll mit eingegossen werden. Sodann wird das Gießrahmenoberteil aufgesteckt und die im Gießrahmen befindlichen Teile können voll vergossen und damit mechanisch verbunden und vor klimatischer Beeinträchtigung geschützt werden. Die weitere Bearbeitung geschieht in derselben Weise, wie bereits ab Verfahrensschritt 3 beschrieben wurde.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den bekannten Verfahren folgende Vorteile: Das Eindrücken der Anschlußfahnen in die Bestückungsgrundlage des Gießrahmens macht die, bei den bekannten Verfahren notwendigen Spezialkonstruktionen für jeden Modultyp völlig unnötig. Dadurch wird der Weg frei für eine unkomplizierte, automatische Bestückung und Herstellung elektronischer Bausteine.
• Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren 1 - 10 näher erläutert werden. Zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispieles dienen die Figuren 1 - 7.
• Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch den leeren Gießrahmen 2, der auf der plastischen oder elastischen Bestückungsgrundlage 1 steht. Die Bestückungsgrundlage ist innerhalb des Gießrahmens etwas vertieft. In Figur 2 sind die Bauelemente 3 mit ihren Anschlußfahnen 4 und die Anschlußdrähte 8 dargestellt, wie sie in die Bestückungsgrundlage 1 eingedrickt und so fixiert wurden.
• Anschließend wird in den Gießrahmen Gießharz 5 gegossen. Dieser Verfahrensschritt ist schematisch in Figur 3 dargestellt. Figur 4 zeigt den Modul baustein mit Gießrahmen nach dem Aushärten des Gießharzes. Der Gießrahmen dient jetzt als Halterung zur weiteren Bearbeitung des Bausteins; die Bestückungsgrundlage wird abgezogen. Die vorstehenden Anschlußfahnen der Bauelemente werden abgeschnitten und anschließend die Grundfläche des Bausteins Uberschliffen.
• Leine Ansicht des Gießrahmens von unten nach dem Überschleifen zeigt beispielhaft Figur 5. Die im Gießrahmen vorstehenden Stege 9 halten Ausbrüche im Gießharz frei durch die später die Anschlußdrähte nach unten gebogen werden können.
• Nach dem Planieren wird die Grundfläche mit einer leitfähigen Schicht überzogen. Die zum Galvanisieren notwendigen Elektroden 7 sind in den Seitenwänden des Gießrahmens eingebettet. Die leitende Schicht wird, wie von der Leiterplattenherstellung bekannt, entsprechend den gewünschten Verbindungen mit Lack abgedeckt und geätzt, so daß, wie in Figur 6 dargestellt, nur die Leiterzüge 6 stehen bleiben.
• Anschließend kann der Modulbaustein aus dem Gießrahmen entfernt werden. Die Anschlußdrähte werden nunmehr nach unten gebogen, wobei sie durch die von den Stegen im Gießrahmen freigehaltenen Ausbrüche geführt werden. Figur 6 zeigt einen fertigen Baustein in Unteransicht, Figur 7 in Seitenansicht. Die Figuren 8 - 10 dienen zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem die Bauelemente voll vergossen werden. Der Gießrahmen besteht aus zwei zusammensteckbaren Teilen, dem Gießrahmenunter teil 10 und dem Gießrahmenoberteil 11.
• Zunächst werden auf der Bestückungsgrundlage 1 nur das Gießrahmenunterteil 10 aufgesetzt und die Bauelemente eingedrückt (Figur 8).
• Figur 9 zeigt, wie die Anschlußdrähte 8 rechtwinklig umgebogen und durch die Schlitze 12 im Gießrahmenunterteil nach außen geführt werden. Nunmehr kann das Gießrahmenoberteil aufgesteckt und hernach das Gießharz eingegossen werden. Figur 10 zeigt die voll eingegossenen Bauelemente. Der weitere Verfahrensablauf (Abziehen der Bestückungsgrundlage, Abschneiden der Anschlußfahnen, Planieren der Modulgrundfläche usw.) geschieht in der gleichen Weise, wie dies bereits im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.

Claims (4)

1. Patentan#rüche

   Verfahren zur Herstellung elektronischer Bausteine, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gießrahmen (2) auf eine Bestückungsgrundlage, die keine Öffnungen für die Aufnahme der Anschlußfahnen der Bauelemente besitzt, aufgesetzt wird, die Bauelemente (3) mit ihren Anschlußfahnen (4) sowie die Anschlußdrähte (8) in die Bestückungsgrundlage (1) eingebracht, und der so vorbereitete Gießrahmen mit Gießharz (5) ausgefüllt wird, nach dem Aushärten des Gießharzes die Bestückungsgrundlage (1) entfernt, die vorstehenden Anschlußfahnen und Anschlußdrähte abgeschnitten werden, die Grundfläche des Bausteins planiert und darauf folgend mit einer leitfähigen Schicht versehen wird, diese leitfähige Schicht mit Decklack teilweise abgedeckt und geätzt wird, so daß die Leitungszüge zur Zusammenschaltung der einzelnen Bauelemente stehen bleiben, und schließlich der Baustein aus dem Gießrahmen entfernt wird und die Anschlußdrähte nach unten gebogen und dabei durch die von den Stegen (9) des Gießrahmens im Gießharzkörper freigehaltenen Ausbrüche geführt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst nur das Gießrahmenunterteil (10) des zweiteiligen Gießrahmens auf die Bestückungsgrundlage (1) aufgesetzt wird, sodann die Anschlußfahnen der Bauelemente und die Anschlußdrähte eiRgedrückt werden9 die Anschlußdrähte uengebogen und durch Schlitze (12) im CioF#rahmenunterteil (10) nach außen geführt wsrden,#das Gießrahmenoberteil (11) agecteekt und die Bau elemente mit Gießharz (5) voll vergossen werden.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gießrahmen (2) mit in seinen Seitenwänden eingebetteten Elektroden (7) und an den Innenwänden zur Freihaltung von Ausbrüchen im Gießkörper vorstehenden Stegen (9) auf einer Bestückungsgrundlage (1) steht, die innerhalb der Gießrahmenwände leicht vertieft ausgebtldet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießrahmen aus dem Gießrahmenunterteil (10) und dem aufsteckbaren Gießrahmenoberteil (11) besteht.