DE2914466A1

DE2914466A1 - Verfahren zum anbringen von leitungen an den anschluessen einer mikroschaltung

Info

Publication number: DE2914466A1
Application number: DE19792914466
Authority: DE
Inventors: Orville R Penrod
Original assignee: Allen Bradley Co LLC
Current assignee: Allen Bradley Co LLC
Priority date: 1978-04-12
Filing date: 1979-04-10
Publication date: 1979-10-25
Also published as: GB2019103B; JPS54137968A; US4189085A; CA1096594A; GB2019103A

Description

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ALLEN-BRADLEY COMPANY, Milwaukee, Wisconsin, VStA

Verfahren zum Anbringen von Leitungen an den Anschlüssen einer Mikroschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anbringen von Leitungen an den Anschlüssen einer auf einer Fläche eines Substrats befindlichen Mikroschaltung bzw. auf ein Verfahren zum Herstellen einer verpackten oder in ein Gehäuse eingeschlossenen Mikroschaltung mit außenseitig angebrachten Leitungen aus einem zum Anbringen der Leitungen dienenden Rahmen und einem Substrat mit einer Mikroschaltung, deren Anschlüsse auf einer Fläche oder Außenseite des Substrats ausgebildet sind.

Bei einer üblichen Art nicht verpackter oder nicht in ein Gehäuse eingeschlossener Mikroschaltungen sind Leitungsbahnen auf einer Seite oder Oberfläche eines Substrats ausgebildet, und die Anschlüsse für die Mikroschaltung befinden sich längs der Kanten des Substrats. Eine Mikroschaltung dieser Art kann man in ein Gehäuse einschließen oder verpacken und mit Anschluß- oder Verbindungsleitungen versehen, die sich durch die Seitenflächen des Gehäuses erstrecken und mit den Anschlüssen in Berührung stehen. Eine Mikroschaltung dieser Art kann man auch ohne Gehäuse verpacken. Die Verbindungs- oder Anschlußleitungen enden dann in leitungsaufnehmenden Ausnehmungen oder Vertiefungen längs einer Kante des Substrats. Bei beiden Ausführungen der verpackten Mikroschaltungen werden allerdings die Leitungen in Ausnehmungen oder Vertiefungen eingesetzt, bevor die üblichen Lötmetalloder Lotverbindungen hergestellt werden.

Da verpackte Mikroschaltungen nicht unbedingt in einem Gehäuse eingeschlossen sein müssen, soll im folgenden unter

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dem Begriff "verpackt" ein Fertigungszustand verstanden werden, "bei dem die Mikroschaltung lediglich mit ,Anschlußleitungen oder Anschlußstiften ausgerüstet ist.

Bei der Massenproduktion verpackter Mikroschaltungen hat es sich als vorteilhaft und wirtschaftlich erwiesen, Rahmen zu verwenden, die zum Anbringen der elektrischen Anschluß- oder Verbindungsleitungen an der Mikroschaltung dienen. Diese Rahmen tragen daher eine Vielzahl von Leitungen, die gruppenweise in leitungsaufnehmende Vertiefungen einer Vielzahl von Mikroschaltungen gleichzeitig eingesetzt werden können. Dazu wird auf die US-PS 4 012 835 verwiesen.

Bei bestimmten Arten von Mikroschaltungen ist die Schaltungskonstruktion so getroffen, daß die Anschlüsse von den Kanten des Substrats entfernt auf der Oberfläche oder Außenseite des Substrats ausgebildet sind. Diese Art von Mikroschaltungen kann man jedoch unter Verwendung der üblichen Leitungsrahmentechnik nicht leicht verpacken. Der Grund dafür ist darin zu suchen, daß man die Leitungen auf den außenseitigen Anschlüssen nicht mit einer solchen Kraft andrücken kann, daß bei Anwendung üblicher Massenlötverfahren eine ausreichend gute Lötverbindung sichergestellt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Massenherstellung von Mikroschaltungen mit außenseitig angebrachten Leitungen anzugeben, die unter Anwendung üblicher Lötverfahren mit den Anschlüssen der Mikroschaltung elektrisch verbunden werden können.

Ein Verfahren zum Anbringen von Leitungen an den Anschlüssen einer auf einer Fläche eines Substrats befindlichen Mikroschaltung bzw. zum Herstellen einer verpackten Mikroschaltung mit außenseitig angebrachten Anschluß- oder

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Verbindungsleitungen aus einem zum Anbringen der Leitungen dienenden Rahmen und einem die Mikroschaltung tragenden Substrat, auf dessen Außenfläche die Anschlüsse der Mikroschaltung ausgebildet sind, zeichnet sich nach der Erfindung grundlegend dadurch aus, daß der Rahmen, der voneinander beabstandete Trägerstreifen und elektrische Leitungen aufweist, die sich ausgehend von wenigstens einem der Trägerstreifen in Richtung auf den anderen erstrecken, in einen Halter mit einander gegenüberliegenden Seiten geformt wird, und zwar derart, daß wenigstens eine der Seiten mit den Leitungen ausgerüstet ist, die in bezug auf den zugeordneten Trägerstreifen winklig, vorzugsweise rechtwinklig, verlaufen, daß das Substrat zwischen die einander gegenüberliegenden Seiten des Halters so eingesetzt und festgehalten wird, daß auf der einen Seite die Leitungen in einem festen Kontakt mit den Anschlüssen stehen, und daß dann zwischen den Leitungen und den Anschlüssen feste elektrische Verbindungen hergestellt werden.

Die Leitungen sind vorzugsweise so ausgestaltet, daß die mit den Anschlüssen in Verbindung gebrachten Kontaktoberflächen vorspringen und daß sich der übrige Teil der Leitungen in einem Abstand parallel zur Außenfläche der Mikroschaltung erstreckt.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung wird die Mikroschaltung mit einer das Aufkommen von Spannungen verhindernden Schicht überzogen. Die Schicht dient gleichzeitig als Isolierschicht zwischen der Mikroschaltung und den Leitungen.

Die Leitungen sind vorzugsweise federnd oder elastisch ausgebildet und können daher durch Aufeinanderzubewegen der Trägerstreifen unter Spannung an die Anschlüsse angedrückt werden.

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Weiterhin soll nach der Erfindung der Halter für die Substrate so ausgebildet sein, daß er, falls es notwendig ist, in eine solche Lage gebracht werden kann, daß die Substrate zur weiteren Bearbeitung, beispielsweise zum Ausführen eines Lötvorganges oder zum Aufbringen einer konformen Schicht, vom Halter aus nach unten ragen. Die Erfindung ist somit auch in der Schaffung eines entsprechenden Halters und in dem Halter selbst zu sehen.

Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden zum Herstellen von Paaren verpackter Mikroschaltungen jeweils zwei Substrate Rücken an Rücken in einzelne Abschnitte des Halters eingesetzt. Auf diese Weise wird der nach der Erfindung geschaffene Rahmen in einer äußerst effizienten Weise ausgenützt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

F i g . 1 eine perspektivische Ansicht einer unter Anwendung der Erfindung mit einem Gehäuse versehenen Mikroschaltung,

F i g . 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht der mit dem Gehäuse versehenen Mikroschaltung in einer Ebene längs der Linie 2-2 der Fig. 1,

F i g . 3 eine perspektivische Ansicht der Mikroschaltung nach der Fig. 1 vor der Einbettung mit dem Gehäuse,

F i g . 4 eine Querschnittsansicht der noch nicht mit dem Gehäuse versehenen Mikroschaltung in einer Ebene längs der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der in der Fig. 3 dargestellten Mikroschaltung nach der Aufbringung einer Isolierschicht,

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F i g . 6 eine Querschnittsansicht der mit der Isolierschicht versehenen Mikroschaltung in einer Ebene längs der Linie 6-6 der Fig. 5,

F i g . 7 eine Draufsicht auf einen Anschluß- oder VerMndungsleitungsrahmen, der zur Herstellung der mit dem Gehäuse versehenen Mikroschaltung nach der Fig. 1 verwendet wird,

F i g . 8 eine Querschnittsansicht eines am Rahmen ausgebildeten Leitungskontaktes in einer Ebene längs der Linie 8-8 in der Fig. 7,

F i g . 9 eine Draufsicht auf den in der Fig. 7 dargestellten Rahmen mit gegenüber dem Rahmen winklig nach oben gebogenen Leitungen,

F i g . 10 eine Querschnittsansicht des Rahmens in einer Ebene längs der Linie 10-10 der Fig. 9,

Fig. 11 eine Draufsicht auf den in der Fig. 7 dargestellten Rahmen, nachdem er teilweise geschlossen ist, um für zwei Substrate einen Halter zu bilden,

F i g . 12 eine Querschnxttsansicht des Halters in einer Ebene längs der Linie 12-12 der Fig. 11,

Fig . 13 eine Draufsicht auf den in der Fig. 11 dargestellten Halter, nachdem er vollständig um die beiden Substrate herum geschlossen ist, und

Fig · 14 eine Querschnxttsansicht des Halters in einer Ebene längs der Linie 14-14 der Fig. 13.

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In den Fig. 1 und 2 ist eine verpackte bzw. mit einem Gehäuse versehene !Mikroschaltung 10 dargestellt, die unter Anwendung der üblichen Fertigungsmethoden schwierig herzustellen ist, jedoch bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr leicht aus der noch nicht verpackten bzw. noch nicht mit einem Gehäuse versehenen Mikroschaltung 11 nach der Fig. 3 gefertigt werden kann» Bei der verpackten Mikroschaltung 10 handelt es sich um eine modifizierte Art einer mit einem einreihigen Gehäuse oder mit einem Singlein-line-Gehäuse (SIP) versehenen Mikroschaltung, bei der die Anschluß- oder Verbindungsleitungen 12 voneinander getrennt in einer Reihe angeordnet sind, die sich in Längsrichtung der Mikroschaltung erstreckt. Bei dem Standard-SIP-Gehäuse ragen die manchmal auch als Stifte bezeichneten Leitungen im allgemeinen von Vertiefungen oder Rillen aus nach unten, die die Leitungen aufnehmen und sich auf der Unterseite des Gehäuses erstrecken. Bei der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Gehäuse zu versehenden Mikroschaltung sind die Leitungen 12 mit in den Fig. 2 und 3 dargestellten Anschlüssen 13 zu verbinden, die in einer Längsreihe ausgebildet sind, die sich über die Mitte einer Außenfläche der Mikroschaltung 11 erstreckt. Obgleich zur Erläuterung der Erfindung auf die in den Fig. 1 und 3 dargestellte Mikroschaltung Bezug genommen wird, soll an dieser Stelle klargestellt werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Herstellen von zweireihigen bzw. Dualin-line-Gehäusen (DIP) sowie vielen anderen Mikroschaltungsgehäusen verwendet werden kann.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 wird ausgeführt, daß die Mikroschaltung 11 auf einem Tonerde- oder Aluminiumoxidsubstrat 14 ausgebildet ist, das eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, die von ebenen oder planparallelen Seitenflächen umgeben sind. Eine Gruppe paralleler Schaltungsbahnen 15 aus einem resistiven oder Widerstandsmaterial, beispielsweise aus Chromkobalt, sind auf der Vorderseite des

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Substrats 14 in Dünnfilmtechnik aufgebracht. Die dünnen Schichten können beispielsweise in an sich bekannter Weise im Vakuum aufgebracht worden sein. Die Schaltungsbahnen 15 sind miteinander über gemeinsame Anschlußleiter 16 und 17 verbunden, bei denen es sich um metallisierte Streifen handelt, die sich entlang den Kanten des Substrats 14 in dessen Längsrichtung erstrecken. Die Mikroschaltung 11 ist eine in emittergekoppelter Logik (ECL) ausgebildete Anschlußschaltung, bei der es von Vorteil ist, über den einen Anschlußleiter 16 alle Schaltungsbahnen 15 mit einer Versorgungsspannung V zu speisen und über den anderen Anschlußleiter 17 alle Schaltungsbahnen 15 Mit Masse GND zu verbinden. Die Anschlüsse 13 sind metallisierte Bereiche oder Felder, die zwischen den Anschlußleitern 16 und 17 auf den einzelnen Schaltungsbahnen 15 ausgebildet sind. Die metallisierten Bereiche, die die Anschlüsse 13 und die Anschlußleiter 16 und 17 darstellen, sind auf den Schaltungsbahnen 15 auf der Vorderseite des Substrats 14 ebenfalls unter Aufdampfen im Vakuum in Dünnfilmtechnik aufgebracht.

Die Leitungen 12 stehen mit der vom Gehäuse verschlossenen Mikroschaltung 10 entsprechend der Darstellung nach der Fig. 2 in Verbindung. Bei den Leitungen 12 handelt es sich um flache, gebogene Streifen aus Metall mit einem am oberen Ende vorspringenden Kontakt 18, dessen Kontaktfläche mit Hilfe einer Lötmetallverbindung 19 in bündiger Berührung mit dem Anschluß 13 gehalten wird. Ein mit Schaft 20 bezeichnetes Zwischenstück der Leitung 12 ist seitwärts gegenüber dem Kontakt 18 versetzt und erstreckt sich im wesentlichen parallel zur Vorderseite der mit dem Gehäuse verschlossenen Mikroschaltung 10 zu einem Fußabschnitt 21 an dem dem Kontakt 18 gegenüberliegenden Ende der Leitung 12. Der Fußabschnitt 21 bildet gegenüber dem Schaft 20 etwa einen rechten Winkel und dient sowohl als Stütze für die Mikroschaltung 10 als auch als elektrischer Kontakt am unteren Ende der Leitung 12. Die gehäusemäßig verschlossene Mikro-

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schal-tung 10 enthält noch eine innere, Spannungen verhindernde Schicht 22 sowie eine äußere, damit in Einklang stehende oder angepaßte Schicht 23. Beide Schichten decken die Mikroschaltung 11 ab.

Bei einer bevorzugten Folge von Fertigungsschritten zur Herstellung der verpackten Mikroschaltung 10 wird zunächst die nicht verpackte Mikroschaltung 11 unter Ausnahme der Anschlüsse mit der Spannungen verhindernden, inneren Schutzschicht 22 bedeckt, so daß der in den Fig. 5 und 6 dargestellte Fertigungszustand erzielt wird. Zu diesem Zweck wird durch schnelles Drehen oder Schleudern ein fotosensitives Material auf dem Substrat 14 aufgebracht, und über eine negative Maske wird das fotosensitive Material mit Hilfe einer Lichtquelle belichtet, um die gewünschte Bedeckung der Spannungen verhindernden Schicht 22 zu erhalten. Ein geeignetes, fotosensitives Material für die Schicht 22 ist Polyimid P12540, bei dem es sich um ein handelsübliches Produkt der Firma E. I. DuPont de Nemours & Co., Inc., Fabric and Finish Dept., Wilmington, Delaware, handelt. Der Überzug oder die Schicht 22 schützt die Mikroschaltung 11 und ihr Substrat 14 gegenüber potentiellen Spannungen, die Veränderungen in den Widerstandswerten der Schaltungsbahnen 15 hervorrufen könnten.

Die in der Fig. 2 dargestellte konforme Schicht 23 wird dann unter Ausnahme der Anschlüsse 13 auf der Mikroschaltung 11 aufgebracht, um die Schaltung gegenüber Umgebungseinflüssen zu schützen und sie gegenüber den Leitungen 12 zu isolieren. Dieser Herstellungsschritt wird mit einem Einkapslungsmittel ausgeführt, das einem danach auszuführenden Lötvorgang widerstehen kann. Ein geeignetes Einkapslungsmittel ist ein organischer Einkapslungswerkstoff mit der Bezeichnung A-5524 der von der Firma Engelhard Industries, Electrometallics Division, East Newark, New Jersey, kommerziell erhältlich ist. Das Einkapslungsmittel

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wird durch Siebdruck auf der Mikroschaltung aufgebracht, und man läßt die aufgebrachte Schicht aushärten. Die konforme Schicht 23 kann auch unter Verwendung anderer Komponenten und mittels anderer Verfahren vorgesehen werden, beispielsweise durch Walzlackieren, Sprühen oder Tauchen. Der Überzug oder die Schicht 23 kann auch nach dem Anlöten der Leitungen 12 an der Mikroschaltung 11 aufgetragen werden.

Ein Stück eines vorzugsweise verwendeten Anschlußoder Leitungsrahmens 24, der zur Massenproduktion der verkapselten oder verpackten Mikroschaltungen 10 benutzt wird, ist in der Fig. 7 dargestellt. Der Rahmen 24 ist aus einem 0,25 mm starken Blech ausgeschnitten oder ausgestanzt, das aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung besteht, beispielsweise Olin-Legierung 194, und das Blech ist mit einem Metallfinish plattiert oder mit einer Metalloberflächenschicht versehen, die aus 60 Gew.-$ Blei und 40 Gew.-% Zinn besteht. Die Anschluß- oder Verbindungsleitungen 12 haben etwa eine Breite von 0,5 mm und können mit üblichen Werkzeugen bleibend deformiert werden, sind jedoch im nicht deformierten Zustand elastisch oder federnd.

Jeder Abschnitt des Rahmens 24 weist zwei Gruppen oder Reihen von Leitungen 12 auf, die ausgehend von voneinander beabstandeten Trägerstreifen 25 in Richtung nach innen aufeinander zu laufen. Die Trägerstreifen 25 bilden die einander gegenüberliegenden Randseiten des Rahmens 24. Jede Leitungsgruppe besteht vorzugsweise aus zwölf Leitungen. Die Träger streif en 25 enthalten Führungslöcher, um den Rahmen während des Zusammenbaus auszurichten. Flache Arme 26 in Stab- oder Stangenform sind auf den einander gegenüberliegenden Innenkanten der Träger streif en 25 vorgesehen und erstrekken sich in zwischen den Leitungen 12 befindlichen Zwischenräumen aufeinander zu. Die Arme 26 sind kürzer als die Leitungen 12 uns sind längs der Trägerstreifen 25 so verteilt,

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daß sie längs der Träger streif en 25 jede Leitungsgruppe in Untergruppen aus aufeinanderfolgend zwei, vier, vier, und zwei Leitungen unterteilt. Jeweils am Ende zweier einander gegenüberliegender Leitungsgruppen sind die Trägerstreifen 25 über einknickbare oder faltbare Sprossen 27 miteinander verbunden, die den Rahmen 24 in Längsabschnitte unterteilen. Ein einziger der Rahmen 24 enthält vorzugsweise sechs der erläuterten Abschnitte. Es können für die erfindungsgemäßen Zwecke aber auch andere Arten von Rahmen mit anderen Abmessungen verwendet werden.

Wie es in den Fig. 7 und 9 gezeigt ist, weist jede Sprosse 27 zwei relativ starre Stützen 28 auf, die sich in eine Lücke 29 im Rahmen 24 zwischen den Trägerstreifen 25 erstrecken. Zwei flache, zusammenklappbare Verbindungsstücke 30 befinden sich zwischen den Stützen 28. Die Verbindungsstellen 31 zwischen den Stützen 28 und den Verbindungsstücken 30 springen ein, um an diesen Verbindungsstellen ein einfacheres Durchbiegen zu gestatten. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, sind die Verbindungsstücke 30 an den Verbindungsstellen 31 leicht nach oben gebogen, so daß bei einer gemeinsamen Verbindungsstelle 32 zwischen den beiden Verbindungsstücken 30 an der Spitze der Sprosse 27 ein weiter Winkel vorhanden ist. Die Verbindungsstelle ist ebenfalls konisch verjüngt, so daß sie leichter durchgebogen werden kann.

Der Rahmen 24 wird einem Tiefziehvorgang oder einem Vertiefungen anbringenden Arbeitsschritt ausgesetzt, dessen Ergebnis in den Fig. 7 und 8 zu sehen ist. Dazu wird der Rahmen 24 über ein nicht dargestelltes Gesenk gelegt und mit einem nicht dargestellten Stempel bearbeitet, um an den freien Enden der Leitungen 12 die Kontakte 18 auszubilden. Aus der Fig. 8 geht hervor, daß die Oberfläche des Kontaktes 18 gegenüber dem Schaft 20 der Leitung 12 seitwärts vorspringt. Für den erläuterten Arbeitsvorgang kann man

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eine Lochpresse mit einem Gesenk und einem Stempel verwenden, der eine zu dem Gesenk komplementäre Form hat, die so beschaffen ist, daß die in der Fig. 8 dargestellten Kontakte 18 entstehen.

Anschließend werden die Leitungen 12 nach oben gebogen, so daß sie etwa rechtwinklig zu den Trägerstreifen 25 verlaufen, wie es aus den Fig. 9 und 10 hervorgeht. Durch diese bleibende Deformation der Leitungen 12 werden zwei einander gegenüberliegende Gruppen von Leitungen 12 geschaffen, die sich im wesentlichen senkrecht zu den Trägerstreifen erstrecken. Die Arme 26 bleiben in der Ebene der Trägerstreifen 25, und einander gegenüberliegende Arme 26 sind nun über den Spalt oder die Lücke 29 weniger weit voneinander entfernt als die Kontakte 18. Dies kann man deutlich der Fig. 10 entnehmen. Die Kontakte 18 der einander gegenüberliegenden Leitungen 12 sind nach innen versetzt und haben daher im Spalt 29 einen kürzeren Abstand voneinander als die Schäfte 20.

Bei den Darstellungen nach den Fig· 11 und 12 ist der Rahmen 24 teilweise geschlossen, um einen Substrathalter zu bilden. Zu diesem Zweck werden die Trägerstreifen 25 gegeneinandergedrückt, wodurch der Winkel zwischen den Verbindungsstücken 30 verkleinert wird und die Spitzen der Sprossen 27 stärker in Erscheinung treten. Die Trägerstreifen 25 und die von ihnen wegragenden Arme 26 kommen dichter zusammen, um eine Stützoberfläche für zwei beschichtete oder verkapselte Mikroschaltungen 11 zu bilden, die Rücken an Rücken und kantenmäßig miteinander ausgerichtet in den Substrathalter eingesetzt werden, wie es in der Fig. 12 dargestellt ist. Dabei ist die auf jedem Substrat 14 aufgebrachte Mikroschaltung 11 nach außen in Richtung auf die Leitungen 12 der benachbarten Trägerstreifen 25 gewandt, wobei die Anschlüsse 13 mit den vorspringenden Kontakten 18 ausgerichtet sind. Die Länge der Leitungen 12

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entspricht der Höhe bis zu den Anschlüssen 13, wenn ein Substrat 14 mit seiner Unterkante auf die Trägerstreifenarme 26 gesetzt wird, wie es in der Fig. 12 gezeigt ist.

Die Trägerstreifen 25 werden dann noch weiter zusammengedrückt, bis der in den Fig. 13 und 14 dargestellte Zustand erreicht ist. Dabei werden die Verbindungsstücke 30 weiter zusammengefaltet, und die Leitungskontakte 18 gegen die Anschlüsse 13 auf den voneinander abgewandten Seiten der beiden Substrate 14 gedrückt. Dieser Vorgang spielt sich in jedem der aufeinander folgenden Abschnitte des aus dem Rahmen 24 gebildeten Substrathalters ab. Die elastischen Leitungen 12 wirken wie Blattfederglieder, die unter Spannung angedrückt werden, um die Substrate 14 sicher und fest zusammenzuhalten. Die Verbindungsstücke 30 werden dann an den Spitzen der Sprossen 27 gesickt oder zusammengequetscht, um auch nach Wegnahme der auf die Trägerstreifen 25 einwirkenden Kräfte die zusammengefügte Konstruktion nach Art einer Blattfederanordnung unter Spannung zu halten.

Als nächstes werden zwischen den Leitungen 12 und den Anschlüssen 13 Lötmetallverbindungen ausgebildet. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise die Mikroschaltungen 11 und der daran angeklemmte Substrathalter durch eine Lötwelle oder eine Fließlöteinrichtung geleitet. Das Lot oder Lötmetall haftet an den metallisierten Anschlüssen 13, jedoch nicht an den beschichteten Oberflächen an. Zur Ausführung des Lötvorganges kann man die Stellung des Substrathalters umkehren, so daß die Mikrοschaltungen 11 nur teilweise in das Lot eingetaucht zu werden brauchen, und zwar bis zu einer Tiefe, die erforderlich ist, um die elektrischen Verbindungen bei den Anschlüssen 13 herzustellen. Bei manchen Ausführungsbeispielen mag es erwünscht sein, die konforme Schicht 23 erst nach Ausführung des Lötvorganges aufzubringen. Man kann in diesem Falle den Substrathalter mit Vorteil dafür verwenden, um die Anordnung in das Einkapslungsmittel zu tauchen.

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Zum Schluß werden diejenigen Teile des Rahmens 24, die die Leitungen 12 tragen, dadurch entfernt, daß die Leitungen 12 längs einer in den Fig. 13 und 14 angegebenen Schnittlinie 13 abgetrennt werden. Die deformierten Verbindungsstücke 30 und die Trägerstreifenarme 26 werden gleichermaßen abgeschnitten und von den eingekapselten Mikroschaltungen 1O zusammen mit dem übrigen Abfall des Rahmens entfernt. Wenn die Trägerstreifen 25 und die Arme 26 von der in der Fig. 14 dargestellten Gesamtanordnung entfernt sind, erhält man das in der Fig. 2 dargestellte Bauteil, bei dem die Fußabschnitte 21 der Leitungen 12 über die untere Kante des Substrats 14 hinausragen.

Mt dem erläuterten Verfahren kann man eine große Anzahl verpackter Mikroschaltungen dadurch herstellen, daß Anschluß- oder Leitungsrahmen mit zahlreichen Abschnitten verwendet werden und daß die Rahmen und nichtverpackte Mikroschaltungen fortwährend einer Vorrichtung zugeführt werden, die die Rahmen in der beschriebenen Weise schließt und die weiteren beschriebenen Arbeitsvorgänge ausführt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann man jedoch grundsätzlich immer dann anwenden, wenn es erwünscht ist, auf einer flachen oder ebenen Oberfläche Anschlußleitungen oder Anschlußstifte anzubringen, selbst wenn sich diese Oberfläche auf dem Grund einer offenen Ausnehmung befindet. Obgleich es wirtschaftlicher ist, in jedem Abschnitt des Leitungsrahmens zwei Mikroschaltungen in ein Gehäuse (SIP) mit einer Reihe von Anschlüssen einzuschließen, kann man auch eine einzelne SIP-Mikrοschaltung in jedem Abschnitt des Rahmens herstellen. Darüber hinaus braucht der Anschlußleitungsrahmen bzw. der daraus gebildete Halter nicht symmetrisch zu sein, obwohl eine symmetrische Anordnung bevorzugt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann gleichermaßen zum Herstellen von Gehäusen (DIP) mit zwei Anschlußreihen benutzt werden. Dabei werden einander gegenüberstehende Sätze von Leitungen an Anschlüssen angebracht,

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die sich auf den voneinander angewandten Oberflächenseiten eines einzigen Substrats befinden.

In der vorstehenden Beschreibung wurde ein bevorzugtes Verfahren zum Verschließen von Mikro schaltungen mit einem Gehäuse beschrieben. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre sind zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen gegenüber dem erläuterten Ausführungsbeispiel denkbar.

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Leerseite

Claims

iff V^giiül 9568

σ. Μ. 1

■3 29Η466

ALLEN-BRADLEY COMPANY, Milwaukee, Wisconsin, VStA

Patentansprüche

fij Verfahren zum Anbringen von Leitungen an den Anschlüssen

einer auf einer Fläche eines Substrats befindlichen Mikroschaltung,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein zum Anbringen der Leitungen dienender Rahmen mit voneinander beabstandeten Trägerstreifen und mit elektrischen Leitungen, die wenigstens von einem der Trägerstreifen ausgehend in Richtung auf den anderen ragen, in einen einander gegenüberliegende Seiten aufweisenden Halter geformt wird, bei dem wenigstens an einer seiner Seiten die Leitungen vorgesehen sind, die gegenüber dem entsprechenden Trägerstreifen winklig verlaufen,

daß das Substrat in einer solchen Weise zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten des Halters festgehalten wird, daß auf der einen Seite die Anschlüsse in sicherem Kontakt mit den Leitungen stehen, und

daß zwischen den Anschlüssen und den mit ihnen in Kontakt stehenden Leitungen feste elektrische Verbindungen hergestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Festhalten des Substrats im Halter zunächst das Substrat in den Halter zwischen seinen einander gegenüberliegenden Seiten so eingesetzt wird, daß die Anschlüsse auf der einen Seite den Leitungen gegenüberstehen und mit ihnen ausgerichtet sind, und dann die Trägerstreifen aufeinander zu bewegt werden, bis die Anschlüsse mit den ausgerichteten zugeordneten Leitungen in einem festen Kontakt gehalten werden.

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3. Verfahren zum Anbringen von Leitungen an den Anschlüssen einer auf einer Fläche eines Substrats befindlichen Mikroschaltung,

dadurch gekennzeichnet,

daß ein zum Anbringen der Leitungen dienender Rahmen mit Gruppen aus elektrischen Leitungen, die ausgehend von voneinander beabstandeten Trägerstreifen aufeinander zu ragen, in einen Halter geformt wird, bei dem einander gegenüberliegende Gruppen von Leitungen winklig zu den Trägerstreifen verlaufen,

daß das Substrat hochkant im Halter so abgestützt wird, daß die Anschlüsse den Leitungen einer Leitungsgruppe gegenüberstehen und mit ihnen ausgerichtet sind,

daß die Trägerstreifen aufeinander zu bewegt werden, bis die Anschlüsse in einem festen Kontakt mit den ausgerichteten Leitungen stehen, und

daß zwischen den Anschlüssen und den mit ihnen in Kontakt stehenden Leitungen feste elektrische Verbindungen hergestellt werden,

wobei aus dem Rahmen und der Mikroschaltung, deren Anschlüsse auf einer äußeren Oberfläche des stützenden Substrats ausgebildet sind, eine verpackte oder in einem Gehäuse eingeschlossene Mikroschaltung gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungen verhindernde Schicht auf der Mikroschaltung aufgebracht wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,.

daß bei Verwendung von Trägerstreifen mit Armen, die sich zwischen den Leitungen von den einander gegenüberliegenden Innenkanten aus erstrecken, der Halter dadurch geformt wird, daß die Leitungen gegenüber den Trägerstreifen winklig umgebogen werden, und daß die Trägerstreifen so dicht aufeinander zu bewegt werden, daß zwischen den Leitungsgruppen eine stützende Oberfläche entsteht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Rahmens mit elastischen oder federnden Leitungen die Leitungen in Kontakt mit den Anschlüssen gedrückt werden und durch Bewegen der Trägerstreifen unter Spannung gehalten werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Leitungen vorspringende Kontaktflächen ausgebildet werden, die dann mit den Anschlüssen in Kontakt gebracht werden, wobei aufgrund der vorspringenden Kontaktflächen der übrige Teil der Leitungen in einem Abstand von der Außenfläche der Mikroschaltung gehalten wird.

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8. Verfahren zum Anbringen von Leitungen an den Anschlüssen einer auf einer Fläche eines Substrats befindlichen Mikroschaltung,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein zum Anbringen der Leitungen dienender Rahmen mit Gruppen aus elektrischen Leitungen, die ausgehend von voneinander beabstandeten Trägerstreifen aufeinander zu ragen, in einen Halter mit einander gegenüberliegenden Gruppen von Leitungen geformt wird, die gegenüber den Trägerstreifen winklig verlaufen,

daß zwei Substrate hochkant und Rücken an Rücken in dem Halter so abgestützt werden, daß die Anschlüsse jedes Substrats den Leitungen von einer der Leitungsgruppen gegenüberstehen und mit ihnen ausgerichtet sind,

daß die Trägerstreifen aufeinander zu bewegt werden, so daß die mit den Anschlüssen ausgerichteten Leitungen an den Anschlüssen angreifen, und

daß zwischen den Anschlüssen und den mit ihnen in Kontakt stehenden Leitungen feste elektrische Verbindungen hergestellt werden,

wobei aus dem Rahmen und einer Vielzahl von Substraten, von denen jedes eine Mikroschaltung mit Anschlüssen aufweist, die auf einer äußeren Oberfläche des Substrats ausgebildet sind, eine Vielzahl verpackter oder in ein Gehäuse eingeschlossener Mikroschaltungen mit seitlich angebrachten Leitungen hergestellt wird.

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9. Verfahren zum Anbringen von Leitungen an den Anschlüssen einer auf einer Fläche eines Substrats befindlichen Mikroschaltung,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein zum Anbringen der Leitungen dienender Rahmen mit Gruppen aus Leitungen, die sich ausgehend von voneinander beabstandeten Trägerstreifen aufeinander zu erstrecken, sowie mit zwischen den Trägerstreifen angeordneten, zusammenknickbaren Sprossen und mit Armen, die sich zwischen den Leitungen von einander gegenüberliegenden Innenkanten aus erstrecken, dadurch in einen Halter geformt wird,

daß die einander gegenüberliegenden Leitungsgruppen gegenüber den Trägerstreifen winklig umgebogen werden und die Trägerstreifen in eine dichtere Lage zueinander bewegt werden, wobei die zwischen den Trägerstreifen befindlichen Sprossen teilweise einknicken,

daß ein Substrat von den Trägerstreifenarmen unterstützt so in den Halter eingesetzt wird, daß die Anschlüsse den Leitungen einer Leitungsgruppe gegenüberstehen und mit ihnen ausgerichtet sind,

daß dann die Trägerstreifen in eine noch engere Lage zueinander bewegt werden, bis die Leitungen an den mit ihnen ausgerichteten Anschlüssen angreifen, wobei die Sprossen weiter einknicken,

daß die Sprossen deformiert werden, um die Lage der Trägerstreifen und das Angreifen der Leitungen an den Anschlüssen aufrechtzuerhalten, und

daß zwischen den Anschlüssen und den damit in Kontakt stehenden Leitungen feste elektrische Verbindungen hergestellt werden,

wobei aus dem Rahmen und einem Substrat mit einer darauf ausgebildeten Mikroschaltung, deren Anschlüsse auf einer Fläche des Substrats ausgebildet sind, eine verpackte oder in einem Gehäuse eingeschlossene Mikroschaltung mit seitlich befestigten Leitungen hergestellt wird.

90 98 4 3/0781