DE2311351A1 - Verfahren zur herstellung elektrischer verbinder und nach diesem verfahren hergestellte verbinder - Google Patents

Description

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UJTERNAIIONAL COMPUTERS LIMITED, IGL House, Putney, London S.V.15,

England

Verfahren zur Herstellung elektrischer Verbinder und nach diesem Verfahren hergestellte Verbinder.

Elektrische Verbinder, die insbesondere für die Zwischenverbindung von Mikroschaltungselementen mit einer gedruckten Schaltplatte geeignet sind, sind in Patent ...(Patentanmeldung P 21 19 567-5) beschrieben und dargestellt. Derartige Verbinder bestehen aus einer Vielzahl stromleitender Elemente aus federndem Material, deren jedes sehr kleine Dimensionen aufweist, beispielsweise eine Breite von 25 Mikron und eine Länge von einigen Millimetern, z.B. 2 mm. Wegen der geringen Größe und Pedereigenschaften werden die stromleitenden Elemente als Mikrofederelemente bezeichnet, die in einen elastomeren Träger eingebetet sind, damit sie u.a. räumlich abgestützt werden. Die Verfahren zur Herstellung, die in dem vorerwähnten älteren Vorschlag der Anmelderin

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beschrieben sind, ergeben zwar zufriedenstellende Verbinder, sie sind jedoch nicht für !Fließbandherstellung geeignet.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Verbinders vorgeschlagen, das aus den folgenden Schritten besteht:

Bereitstellen einer Vielzahl von elastomeren dünnen Platten oder Bahnen, deren jede wenigstens eine lineare Anordnung aus elektrisch leitenden Elementen auf einer Oberfläche besitzt, Zusammensetzen der dünnen Platten oder Bahnen übereinander und in Deckung miteinander, Behandeln der Anordnung von dünnen Platten oder Bahnen, um sie miteinander zu verbinden, damit wenigstens ein elektrischer Verbinderblock mit einer Matrixanordnung der stromleitenden Elemente erzielt wird, die in dem Block eingebettet sind und sich durch den Block t strecken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Verbinders vorgeschlagen, bei dem eine Vielzahl von elastomer en diin en Platten oder Bahnen bereitgestellt werden, deren jedes wenigstens eins lineare Anordnung von Mikrofederelementen auf iner Öle:/.Clä.che besitzt, bei dem die Platten oder Bahnen danr. U¹C er einander in Deckung angeordnet werden und bei dem die iv./.inung so behandelt wird, daß die Platten oder Bänder miteinane·· r verbunden werden, damit wenigstens ein elektrischer Verbinder entsteht, der eine Matrixanordnung aus Mikrofederelementen besitzt, die in einen elastomeren Block eingebettet sind und sich durch diesen hindurch erstrecken.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Durchführung der Erfindung,

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Figur 2 eine schamtische Ansicht eines Teiles eines Verbinders in stark vergrößertem Maßstab, und

Figuren 3 und 4- schematisch in vergrößertem Maßstab Einzelheiten eines Kateriales, wie es im Falle vorliegender Erfindung verwendet wird.

Eine elastomere Bahn 1 bzw. ein Streifen (Fig. 1) wird von einer Rolle 2 einer Klebstoffauftragvorrichtung 3 zugeführt. Die Bahn kann z.B. aus Silikongummi oder Neopren bestehen. Die Auftragvorrichtung 3 bildet einen kontinuierlichen, klebenden Belag auf der oberen Fläche der Bahn 1. Dann passiert die Bahn eine Federauftragvorrichtung 4, die Mikrofederelemente 5* z.B. aus einem Draht aus Berylliumkupfer oder Phosphorbronze fromt und eine Gruppe davon in einem Werkzeug zusammenbaut, das sie in richtigem Abstand voneinander versetzt auf die Klebefläche der Bahn aufbringt.

Zwischen benachbarten Gruppen von Federelementen 5 ist ein Spalt vorgesehen, so daß die Bahn in Stücke geschnitten werden kann, deren jedes eine Gruppe von Federelementen aufnimmt. Das Schneiden kann beispielsweise mit Hilfe einer Durchschneidemaschine 6 erfolgen. Die Stücke 8 werden über Rollen 7 in eine Presse 9 eingeführt. Dort werden die Stücke 8 zu einem festen Block unter Anwendung von Druck und erforderlichenfalls von Wärme verfestigt.

Überschüssiges Material wird aus gegenüberliegenden Flächen des verfestigten Blockes entfernt, z.B. durch Schleifen, so daß das Endprodukt ein gleichförmiger Block aus elastomerem Material 10 (Fig. 2) ist, wobei die Enden der eingebetteten

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Mikrofederelemente 5 bündig mit den Stirnseiten des Blockes liegen. Die Enden der Federn können konvex gewölbt ausgebildet werden, wie dies im Falle des oben genannten älteren Vorschlages beschrieben und dargestellt ist.

Dieser Wölbungsvorgang schließt mit ein, daß die Enden der Federelemente mit einem Edelmetall, z.B. Gold oder Platin belegt werden. Es kann in einem Vorgang oder in zwei Stufen durch stromloses Abscheiden geeigneter Metalle erzielt werden. Bei dem Zweistufenverfahren wird ein Zwischenmetall auf die Federelementenden niedergeschlagen, damit eine gute Bindung für das Edelmetall gewährleistet ist.

Es können größere Bahnstücke, die verschiedene Gruppen von Federelementen aufnehmen miteinander verbunden werden. Der sich dabei ergebende Block kann in dieser Form verwendet werden oder er kann anschließend in kleinere Abschnitte geschnitten werden.

Anstatt einen Klebstoff zum Verbinden der getrennten Stücke zu einem Block zu verwenden, kann das Elastomer selbst so beschaffen sein, daß es sich mit sich selbst verbindet. Beispielsweise kann eine Bahn aus teilweise gehärtetem Gummi durch herkömmliches Vulkanisieren verbunden werden, und sogenannte B-Stufen-Polyurethane können durch Wärme und Druck miteinander verbunden werden.

Die Gruppen von Federn können als Einheit in einer Kamm- oder Leiteranordnung durch chemisches Abtragen oder durch Feinstanzen aus einem Metallblech hergestellt werden, anstatt daß einzelne Drahtfedern verwendet werden. Derartige Anordnungen sind z.B. in der oben genannten älteren Anmeldung angegeben.

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Die Kaminanordnung kann aus einer dünnen Platte aus Berryliumkupfer oder Phosphorbronze durch selektives Ätzen, chemisches Abtragen oder Feinstanzen hergestellt werden. Diese Verfahren können Querschnittsbereiche von 0.01 χ 0.03 mm ergeben.· Das spezielle Verfahren, das verwendet wird, ist im wesentlichen von der Dicke der dünnen Platte und den gewünschten Dimensionen der Drähte bestimmt. Der sich daraus ergebende Kamm, der in Figur 3 dargestellt ist, besteht somit aus einer Vielzahl von einzelnen Federelementen 5, die am einen Ende mit einem gemeinsamen Bauteil oder Träger 11 verbunden sind. Diese Einheiten werden der Auftragsvorrichtung 4 aufgegeben.

Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung der einzelnen Drähte wird ein Phosphorbronzestreifen von einer Rolle abgezogen und einer Ätzvorrichtung zugeführt. Der Streifen ist vorher mit einem Photowiderstandsbelag auf beiden Seiten überzogen, durch entsprechende Masken hindurch belichtet und entwickelt worden. Entsprechend ist der Streifen selektiv in der Ätzvorrichtung geätzt worden, damit eine kammähnliche Anordnung gebildet wird, die im Abstand versetzte, gezähnte Abschnitte aufweist, deren jeder eine Vielzahl von einzelnen Zähnen besitzt, die die Elemente 5 darstellen. Dies ist in Fig. 4 gezeigt, in der das Bezugszeichen 12 den Streifen mit den gezähnten Abschnitten 13 und einzelnen Zähnen 14 angibt. Der kammartige Streifen 12 wird der Federelement- Auftragvorrichtung 4 zugeführt, in der die Drähte aus dem übrigen Teil des Streifens geschnitten und wie dargesieLlt, auf das Band 1 aufgebracht werden.

Der Block aus elastomerem Material kann aus getrennten dünnen Platten anstelle eines von einer Rolle abgeschnittenen Bandes gebildet werden. Die dünne Platte oder Bahn kann so breit gewählt werden, daß zwei oder mehr getrennte Reihen von Federn aufge-

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bracht werden können, wobei der Block nach dem Verfestigen so geschnitten wird, daß eine Vielzahl von getrennten Verbindern entsteht.

Die Dimensionen der Mikrofederelemente hängen von dem jeweiligen Anwendungsfall ab, für den der Verbinder bestimmt ist; im speziellen Fall können die Federn einige Millimeter lang sein und der Abstand zwischen benachbarten Federn kann etwa 0.25 mm betragen.

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Claims (6)

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   Patentansprüche

   Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders, gekennzeichnet durch folgende Schritte; Bereitstellen einer Vielzahl von elastomeren dünnen Platten oder Bahnen (8) deren jede wenigstens eine lineare Anordnung aus elektrisch leitenden Elementen (5) auf einer Oberfläche besitzt, Zusammensetzen der dünnen Platten oder Bahnen (8) übereinander und in Deckung miteinander, Behandeln (9) der Anordnung von dünnen Platten oder Bahnen, um sie miteinander zu verbinden, damit wenigstens ein elektrischer Verbinderblock (10) mit einer Matrixanordnung der stromleitenden Elemente (5) erzielt wird, die in dem Block eingebettet sind und sich durch den Block erstrecken.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede dünne Platte oder Bahn mit einer kontinuierlichen Klebeschicht auf der Oberfläche überzogen ist, die die Elemente aufnehmen soll.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede dünne Platte oder Bahn aus einem teilweise gehärteten Material besteht, das im Anschluß daran während des Behandeins gehärtet wird.
4. 4·. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch stromleitenden Elemente Mikr of eder elemente aufweisen, die aus Draht bestehen.

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5. 5· Verfahren nach. Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen von stromleitenden Elementen als eine Einheit in einer Kamm- oder Leiteranordnung durch chemisches Fräsen oder durch Feinstanzen aus einem Metallblech oder Metallstreifen hergestellt werden.
6. 6. Einrichtung zum Herstellen eines elektrischen Verbinders, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Aufbringen aufeinander ausgerichteter, elektrisch stromleitender Elemente (5) auf eine Oberfläche einer jeden einer Vielzahl von Bahnen oder dünnen Platten (8) aus elastomerem Material, eine Vorrichtung zum Zusammensetzen der dünnen Platten oder Bahnen

   (8) übereinander in Deckung miteinander, und eine Vorrichtung

   (9) zum Behandeln der dünnen Platten oder Bahnen, um sie miteinander zu verbinden, damit wenigstens ein elektrischer Verbinderblock (10) mit einer Matrixanordming aus stromleitenden Elementen (5) entsteht, die im Block eingebettet sind und sich durch den Block erstrecken.

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