DE2337303A1 - Automatische verbindungsvorrichtung zum zusammenbau von halbleiteranordnungen - Google Patents

Automatische verbindungsvorrichtung zum zusammenbau von halbleiteranordnungen

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Description

Pn I r nt η η wäite
Juli
HITACHI, LTD., Tokio (Japan)
Automatische Verbindungsvorrichtung zum Zusammenbau von Halbleiteranordnungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Verbindungsvorrichtung zur Verwendung beim Zusammenbau von Geräten, einschließlich Halbleiterbauelementen. Insbesondere bezieht sie sich auf einen Armeinstellmechanismus für eine solche automatische Verbindungsvorrichtung .
Beim Herstellen eines Transistors oder einer gedruckten Halbleiterschaltung ist es ein sehr wichtiger Vorgang, die Verbindungen zwischen Elektroden des Halbleiterelements und äußeren Zuleitungen herzu-
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stellen. Hierfür wird üblicherweise eine Verbindungsvorrichtung verwendet .
Eine bekannte Verbindungsvorrichtung umfaßt allgemein einen Verschiebemechanismus zum Einstellen einer Halbleiteranordnung mit Halbleiterelementen in eine bestimmte Lage und Zuführen von Wärme zu der Anordnung, wobei ein Verbindungsgerätteil hauptsächlich eine Kapillare zum Aufnehmen eines Verbindungsdrahtes und zu seiner Beifestigung mittels eines Thermokompressionsverfahrens sowie einen Manipulatormechanismus zu deren Horizontal- und/oder Vertiaklbewegung gegenüber den Elektroden der Halbleiterelemente oder den Anschlußdrähten umfaßt. Ein Arbeiter erfaßt durch ein Mikroskop visuell die relative Lage der Kapillare bezüglich eines Teils, an dem die Verbindung herzustellen ist, und betätigt von Hand den Manipulator zwecks Verschiebung der Kapillare in eine zum Verbindungsvorgang erwünschten Lage.
Der bekannte Verbindungsvorgang von Hand erfordert Erfahrung und Mühe, und es traten ernstliche Probleme insofern auf, als die Produktionsleistung infolge von Ermüdung der Arbeiter reduziert wird und häufig unvollständige Verbindungen vorgenommen wurden. Daher ergibt sich das Bedürfnis einer automatischen Verbindungsvorrichtung.
Hierfür wurde bereits eine digitalgesteuerte automatische Verbindungsvorrichtung angegeben. Diese Vorrichtung umfaßt einen kleinen Computer zum Speichern von Bewegungen der Kapillare und Steuern der Bewegungen eines Verbinderarmes. Hierfür enthält die Vorrichtung
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außerdem Iinpulsinotoren zum Steuern der Bewegung des Verbinderarmes in der X- oder Queri ichtung, in der Y- oder Längsrichtung und in dor Z- oder Vertikalrichtung und eine Bildröhre zur Erfassung der relativen Lage der Kapillare bezüglich eines Halbleiterelements, womit der Computer entsprechend dem erfaßten Wert betätigt wird, um eine Abweic hung der Kapillare zu berechnen. Die Iinpulsinotoren werden dann zur Beseitigung der Abweichung betätigt.
Die Erfinder hatjon eine solche digital gesteuerte automatische Verbindungsvorrichtung gebaut, die Impulsmotoren zum Antrieb eines Kapillaren-Tragarmes entsprechend Eingangsimpulseri umfaßt. Jedoch stellten die Erfinder fest, daß die automatische Verbindungsvorrichtung diese Alt Nachteile hat, da sie sehr aufwendig ist, weil sie sehr teure Teile verwendet, da sie außerdem im Betrieb nicht zuverlässig ist und Wartungsprobleme mit sich bringt, da sie keine höhere Arbeitsgeschwindigkeit zuläßt, es mit ihr unmöglich ist, Fe in justierung en vorzunehmen, und da es sehr schwierig ist, eine Steuerung der Bahn und der Geschwindigkeit der Bewegung des Kapillaren-Tragarmes vorzunehmen. Bei einem Impulsmotor ist es schwierig, den Motor mit einer verhältnismäßig hohen Impulsgeschwindigkeit, wie z. B. 10Ö0 PPS (Impulse je Sekunde) zu starten, so daß es erforderlich ist, die Impulsgeschwindigkeit während des Startzeitabschnitts des Motors auf etwa 500 PPS zu senken und sie dann während des Betriebs zu steigern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine automatische Verbindungsvorrichtung für den genannten Zweck anzugeben, die sich mit geringeren Kosten herstellen läßt, im Betrieb zuverlässig ist,
ORIGINAL INSPECTED
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eine einfache Wartung ermöglicht und mit größerer Geschwindigkeit arbeitet, so daß damit ein höherer Wirkuncjsgrad, eine bessere Ausbeute und verläßliche Erzeugnisse erzielbar sind.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine automatische Verbindungsvorrichtung mit einem Verbinderarm und Mitteln zum Verschieben des Armes in Längs-, Quer- und Vertikalrichtung, mit dem Kennzeichen, daß die Verschiebemittel an einer gemeinsamen Welle montierte Horizontalantriebsnocken zum Verschieben des Armes in Längs- bzw. Querrichtung, einen an einer zweiten Welle montierten Vertikalantriebsnocken zum vertikalen Verschieben eines Endes des Armes und einen Mechanismus zum Synchronisieren der Drehung der die Horizontalantriebsnocken tragenden ersten Welle mit der Drehung der den Vertikalantriebsnocken tragenden zweiten Welle zwecks Einstellung eines bestimmten Drehzahlverhältmsses der beiden Wellen umfassen.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden anhand deein der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert 5 darin zeigen:
Fig. 1 und 2 Perspektivansichten einer automatischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig, 3 eine Aufsicht einer integrierten Halbleiterschaltung, bei der die erforderlichen Verbindungsvorgänge mit der Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung vorgenommen werden können,
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ORIGINAL INSPECTED
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Fig, 4 a -A f schematisch den Ablauf des Verbindungsvorganges mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung, und
Fig. 5 und 6 Zeitsteuerungsdiagramme beim Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Figuren, insbesondere Fig. 1, wird angenommen', daß sich eine Führungsschiene 1 in X- oder Längsrichtung erstreckt, und der Begriff Y- oder Querrichtung wird zur Anzeige der horizontalen, zur X-Richtung senkrechten Richtung verwendet, während der Begriff Z-Richtung eine Vertikalrichtung bedeutet. Die dargestellte Verbindungsvorrichtung umfaßt eine Kapillare 2, die an einem Ende eines Verbinderarmes 3 montiert ist, der sich senkrecht zur Führungsschiene 1, d. h. in Y-Richtung, erstreckt. Der Arm 3 wird in seinem mittleren Bereich von einer längsgerichteten Welle 4 abgestützt. Die Welle 4 ist drehbar auf einem Armsockel 9 montiert, so daß das die Kapillare 2 tragende Ende des Verbinderar m es 3 entsprechend der Drehung der Welle 4 vertikal verschoben oder verstellt werden kann. Wie Fig. 1 zeigt, ist der die Armwelle 4 tragende Sokkel 9 durch Quer- und Längsführungsstangen 7 bzw. 8 gleitbar auf einem Trägerrahmen 6 montiert, der seinerseits an einem Untersatz 5 befestigt ist.
Auf dem Untersatz 5 sind außerdem ein Längsantriebsnocken 11 und ein Querantriebsnocken 12 montiert, die koaxial auf einer vertikalen Weile 10 befestigt sind, die in geeigneter Weise von Lagern ge-
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halten wird. Die Nocken 11 und 12 arbeiten mit Nockenstößeln 13 bzw. 14 zwecks Antriebs des Sockels 9 in der Längs- bzw. Querrichtung zusammen, .
Wie Fig. 2 zeigt, trägt der Untersatz 5 weiter eine sich horizontal erstreckende drehbare Welle 15, an der ein Vertikalantriebsnocken 16 befestigt ist. Der Nocken 16 wirkt mit einem Nockenstößel., am unteren Ende einer vertikal gleitbaren Stange 17 zusammen. Die Stange 17 trägt an ihrem oberen Ende eine Scheibe 18, die mit ihrer Unterseite am freien Ende des Verbinderarmes 3 angreift, so daß sie das Niveau der Kapillare 2 steuert, die vom anderen Ende des Verbinderarmes 3 getragen wird. ■
Eine horizontale Welle 19 ist drehbar auf dem Untersatz 5 montiert und über.ein Schneckenrad 20 und eine Schnecke 21 mit der vertikalen Welle 10 verbunden, die die horizontalen Antriebsnocken 11 und 12 trägt, so daß die Welle 10 durch die Welle 19 mit einem geeigneten Drehzahlverhältnis, z. B. 1 : 14 gedreht wird. Die horizontale Welle 19 ist weiter mit einem Riemenübertragungsmechanismus, mit den Riemenscheiben 22, 23 und 24 verbunden« Die Riemenscheibe 24 ist an einer, nicht voll dargestellten Antriebswelle befestigt, von ;. der die Antriebskraft über die Riemenscheiben 22 und 23 auf die ho-, rizontalen Wellen 15 und 19 übertragen wird.■■; !
Die den Vertikalantriebsnocken 16 tragende horizontale Welle weist außerdem Schaltantriebsnocken 25, 26 ... auf, die der Betätigung yon Mikroschaltern 27, 28 ... zwecks Steuerung der Abgabe von
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O 'Λ *Λ r7 *"* O ""¥
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Wasserstoff zur Dürr hführung dos Verbindungsvorganges dienen. Die,1 (»i wähnten Nockenstößel und/oder die» Nockenstößelstange sind mit Federvorspannmitteln kombiniert, so daß die Nockenstößelelemente in engen Kontakt mit den zugehörigen Nocken gebracht werden. Ein Fodervorspaniimittel ist auch zwischen dem Sockel 9 und den FührungsstaiKjeh vorgesehen, so daß der Sockel 9 an die Nockenstößel angedrückt'wird.
Der Betrieb der automatischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung soll nun erläutert werden. Die Vorrichtung läßt sich beim Zusammenbau 'eines Halbleiterplättchens 30 (Fig. 3) mit z. B. 11 Elektroden a, b, c ... η auf einem Zuleitungsrahmen 31 mit einer entsprechenden Zahl von Zuleitungen A, B, C ... N durch Verbinden jeder Elektrode mit der zugehörigen Zuleitung über einen Verbindungsdraht zwecks Fertigung einer integrierten Halbleiterschaltung verwenden.
Beim Verbindungsvorgang, wie er durch die Fig. 4 a bis 4f veranschaulicht i«t, wird die Kapillare 2 über der Elektrode a angeordnet, mit der das Plättchen 30 verbunden ist, Fig» 4a, und dann wird sie abwärts in Z-Richtung bewegt, bis die Kapillare 2 den Verbindungsdraht 32 mit ihrer Spitze so nach unten drückt, daß der Draht an seinem einen Ende mit dem Plättchen 30 durch Warm verbindung unter Druck verbunden wird (Fig. 4b). Danach wird die Kapillare 2 vertikal nach oben angehoben und gleichzeitig in Horizontalrichtung zu einer Lage über der Zuleitung A verschoben, Fig. 4c. Dann wird die Kapillare 2 wieder abgesenkt, um eine Verbindung zwischen dem an-
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deren Ende des Verbindungsdrahtes 32 und der Zuleitung A herzustellen (Fig. 4d). Nach diesem Verbindungs Vorgang wird die Kapillare 2 mit dem daran angeklemmten Verbindungsdraht so angehoben, daß der Draht beim Anhebender Kapillare 2 durchgetrennt wird (Fig. 4e). Schließlich wird der Draht an der Spitze der Kapillare durch die Wasserstoffflamme 33 angeschmolzen, um am spitzen Ende des Drahtes eine abgerundete Perle 34 zu bilden (Fig. 4f). Die Kapillare 2 wird dann in Horizontalrichtung in eine Lage über der nächsten zu verbindenden Elektrode verschoben, und der Verbindungsvorgang wiederholt sich.
Die erwähnte Bewegung der Kapillare 2 wird durch die Betätigung der Antriebsnocken bewirkt, die eine horizontale und vertikale Bewegung des Verbinderarmes hervorruft.
Fig. 5 zeigt eine Ebenenverlagerung des Verbinderarmes in Abhängigkeit von den Winkelbewegungen der Horizontalantriebsnocken, und die ausgezogene Linie bezeichnet die Längsverschiebung, während die gestrichelte Linie die Querverschiebung bedeutet. Fig. 6 zeigt die Vertikalverschiebung der Kapillare in Abhängigkeit von der Winkelbewegung des Vertikalantriebsnockens. In der Figur bezeichnet der Punkt O an der Ordinate das Niveau der Plättchenoberfläche und L (Fig. 6) die Zuleitungsoberfläche. Es ist zu bemerken, daß in den Figuren die Verschiebung der Nockenstößelstange 17 von umgekehrter Richtung wie die Verschiebung der Kapillare 2 ist. Erfindungsgemäß wird die Horizontalverschiebung in X- und Y-Richtung mit der Vertikalverschiebung synchronisiert, und jeder der Horizontalantriebs-
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nocken wird um 1/14 einer vollen Umdrehung (25,7 ) gedreht, während der Vertikalantriebsnocken um eine? volle Drehung oder 360 rotiert . Es ist also festzustellen, daß der Vertikalantriebsnocken während zweier Verbindungsvorgänge um 360 rotiert, d. h. daß der Verbindungs Vorgang an einer Elektrode des Halbleiterelements und der Verbindungsvorgang an einer Zuleitung erfolgen, so daß der Vertikalantriebsnocken 14mal gedreht wird, um die Verbindungs vorgänge an allen 14 Elektroden dieses Halbleiterplättchens zu vollenden.
Selbstverständlich ist noch zu erwähnen, daß die Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung auch für die Verbindungs vorgänge einer integrierten Halbleiterschaltung mit einer anderen Zahl von Elektroden, unterschiedlichen Lagen der Elektroden und unterschiedlicher Ausbildung oder Anordnung von Zuleitungen anwendbar ist, indem einfach die Formen der Antriebsnocken entsprechend verändert werden. Der Drehzahluntersetzüngsgetriebemechanismus 20 und 21 zur Festlegung des Drehzahlverhältnisses zwischen den Horizontalantriebsnocken und dem Vertikalantriebsnocken läßt sich durch einen Riemenantriebsmechänisrn,us mit einem Steuerriemen ersetzen.
Erfindungsgemäß wird also der Verbindungsvorgang mittels Antriebsnocken automatisch durchgeführt, so daß sich die Arbeit im Vergleich mit dem früheren Verbindungsvorgang per Hand einfacher durchführen läßt. Außerdem ist die Erfindung auch gegenüber einer digital gesteuerten automatischen Verbindungsvorrichtung insofern vorteilhaft , als die Justierung der Bewegungsbahn und der Geschwindigkeit der Kapillare in einfacherer Weise erfolgen kann. Was den erforder-
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lichen Zeitaufwand betrifft, so läßt sich jetzt ein Draht mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in etwa 0,5 Sekunden verbinden, wählend dies bei Handbetrieb etwa 1,2 Sekunden und bei einer digital gesteuei ten Vorrichtung 0,8 Sekunden dauert. Daher läßt sich die Produktionsleistung merklich steigern.
Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung ohne Facharbeiter betrieben werden, und der Verbindungsvorgang läßt sich auch mit höherer Genauigkeit durchführen. Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung läßt si< h die Ausschußrate auf einen so niedrigem Wert wie 0,1 bis 0,2 % senken, während die Ausschußrate bei Handbetrieb etwa 1 bis 2 % ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist von st'hr einfachem Aufbau im Vergleich mit der früheren, digital gesteuerten Vorrichtung, da sie einfache Nockenelemente verwendet, so daß die Vorrichtung mit weniger Störungen arbeitet. Außerdem läßt sich die Vorrichtung mit wesentlich niedrigeren Kosten als die digital gesteuerte Vorrichtung herstellen. Daher ist es möglich, die Kosten für die Verbindungsvorgänge entsprechend zu senken.
Auch soll noch darauf hingewiesen werden, daß sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung bei integrierten Schaltungen verschiedenen Aufbaues und verschiedener Abmessungen verwenden läßt, indem man einfach die Nockengestalt und -abmessungen sowie das Drehzahlverhältnis der Horizontalantriebsnocken und des Vertikalantriebsnockens ändert. Die Erfindung läßt sich so praktisch auf alle Arten von auto-
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inatischen Verbindungsvorgängen zum Zusammenbau von Halbleiteranordnungen anwenden.
Die Erfindung wurde anhand des in der Zeichnung dargestellten Auslührungsbeispiels besehriel)en und erläutert, das als Vorzugsausfiilu unysbeispiel anzusc^hon ist, doch soll die Erfindung auf diese Einzelheiten nicht !^schränkt sein.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    V^ 1 ^/Automatische Verbindungsvorrichtung mit einem Verbindearm und Mitteln zum Verschieben des Armes in Längs-, Quer- und Vertikalrichtung , dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebemittel an einer gemeinsamen Welle (10) montierte Horizontalantriebsnocken (11> 12) zum Verschieben des Armes (3) in Längs- bzw. Querrichtung, einen an einer zweiten Welle (15 ) montierten Vertikalantriebsnocken (16) zum vertikalen Verschieben eines Endes (2) des Armes (3) und einen Mechanismus zum Synchronisieren der Drehung der die Horizontalantriebsnocken (11, 12) tragenden ersten Welle (10) mit der Drehung der den Vertikalantriebsnocken (16) tragenden zweiten Welle (15) zwecks Einstellung eines bestimmten Drehzahlverhältnisses der beiden Wellen umfassen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Verbinderarm an einem Ende eine Kapillare trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (3) in einer Vertikalebene schwenkbar auf einem Sockel (9) montiert ist, der auf einem Untersatz (5) längs- und querbeweglich montiert ist, daß die Horizontalantriebsnocken (11, 12) der gesteuerten Verschiebung des Sockels (9) in Längs- bzw. Querrichtung dienen und daß der Vertikalantriebsnocken (16 ) dem gesteuerten Schwenken des Armes (3) und damit der Vertikalverschiebung der von diesem getragenen Kapillare (2) dient.
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  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronisiermechanismus Organe (24, 22) zur Herstellung einer mechanischen Antriebsverbindung zwischen einer Antriebswelle und der den Vertikalantriebsnocken (16) tragenden zweiten Welle (15) und Drehzahluntersetzungselemente (z. B. 23, 19, 21, 20) zwischen der Antriebswelle und der ersten Welle (10) umfaßt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahluntersetzungselemente einen Schneckengetriebemechanismus (21, 20) aufweisen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinderarm (3) in seinem Mittelbereich schwenkbar auf einer auf dem Sockel (9) angebrachten horizontalen Welle (4) montiert ist und der Vertikalantriebsnocken (16) das dem Kapillaren-Ende entgegengesetzte Ende des Armes (3) über eine Nockenstößeleinheit (17, 18) steuert.
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MY (1) MY7700101A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2457746A1 (de) * 1974-12-06 1976-06-10 Itt Ind Gmbh Deutsche Planares halbleiterbauelement
DE2917110A1 (de) * 1979-04-27 1980-10-30 Preh Elektro Feinmechanik Verfahren zur verkleinerung des abstandes von mit einer traegerplatte verbindbaren kontaktfahnen auf das rastermass

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52139016A (en) * 1976-05-15 1977-11-19 Toei Chemical Kk Method of manufacturing dimer acid dimethyl ester
JPS5323306A (en) * 1976-08-16 1978-03-03 Toei Chemical Kk Filteration method of dimer acid dimethyl ester
JPS5389659A (en) * 1977-01-19 1978-08-07 Shinkawa Seisakusho Kk Wire bonder
JPS5416981A (en) * 1977-07-08 1979-02-07 Shinkawa Seisakusho Kk Device for bonding wires
JPS5826663B2 (ja) * 1977-07-24 1983-06-04 株式会社新川 ワイヤボンディング方法
US4371105A (en) * 1980-07-23 1983-02-01 Melton Vernon L Cam controlled multi-axis automatic welding machine
GB8415912D0 (en) * 1984-06-21 1984-07-25 Abbalong Ltd Step and repeat apparatus
DE3447587A1 (de) * 1984-12-28 1986-07-10 Foton Production Automation GmbH Präzisionsmaschinenbau, 8000 München Maschine zum befestigen der verbindungsdraehte an den anschlussstellen eines halbleiterbauelements und des das halbleiterbauelement aufnehmenden gehaeuses
DE8714814U1 (de) * 1987-11-06 1989-03-09 J. Muehlbauer Gmbh, 8495 Roding, De
US5653375A (en) * 1994-10-29 1997-08-05 Samsung Aerospace Industries, Ltd. Wire bonding apparatus
JP6250372B2 (ja) * 2013-11-22 2017-12-20 Ntn株式会社 自動溶接機

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3110425A (en) * 1961-01-10 1963-11-12 Gen Motors Corp Fluid dispensing apparatus
US3342395A (en) * 1966-10-10 1967-09-19 Unitek Corp Precision drive apparatus for a tool mount
US3653268A (en) * 1970-03-10 1972-04-04 John C Diepeveen Tool moving mechanism
US3773240A (en) * 1972-03-06 1973-11-20 Texas Instruments Inc Automatic bonding machine
US3813022A (en) * 1972-06-19 1974-05-28 Automated Equipment Corp Wire bonder apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2457746A1 (de) * 1974-12-06 1976-06-10 Itt Ind Gmbh Deutsche Planares halbleiterbauelement
DE2917110A1 (de) * 1979-04-27 1980-10-30 Preh Elektro Feinmechanik Verfahren zur verkleinerung des abstandes von mit einer traegerplatte verbindbaren kontaktfahnen auf das rastermass

Also Published As

Publication number Publication date
US4119259A (en) 1978-10-10
DE2337303B2 (de) 1975-05-15
MY7700101A (en) 1977-12-31
JPS5311192B2 (de) 1978-04-19
GB1433198A (en) 1976-04-22
AU5832273A (en) 1975-01-23
JPS4933565A (de) 1974-03-28
HK76276A (en) 1976-12-10

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