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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die
Herstellung von Elektronikmodulen, welche an der Oberfläche
montierte Bauteile sowie Kugeln oder Vorformlinge bzw. Rohlinge
für die gegenseitige Verbindung auf der gleichen Seite eines
Substrats umfassen.
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Die Elektronikmodule werden mehr und mehr verwendet, weil sie
viele Vorteile bieten. Zum Beispiel gestatten sie es, die
Dichte der Bauteile zu erhöhen und so mehr Funktionalitäten
in einem identischen Volumen einzusetzen. Sie gestatten es
außerdem, die Anzahl von Bauteilen, die zum endgültigen
Zusammenbau von elektronischen Karten zu übertragen sind, zu
vermindern, und so die Opportunitäten von Fehlern bzw.
Mängeln zu vermindern, weil das Modul separat zusammengebaut und
geprüft, danach wie ein Bauteil auf die Karte übertragen
werden kann.
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Traditionellerweise werden die Elektronikmodule durch Montage
der Bauteile der Oberfläche, genannt CMS, auf einem
keramischen Substrat oder Epoxyglassubstrat hergestellt. Danach
sind zum gegenseitigen Verbinden des so erhaltenen Moduls mit
der elektronischen Karte, welche es aufnehmen soll, mehrere
Techniken benutzbar. Zum Beispiel gestatten es Zapfen bzw.
Spindeln, die eben auf das Substrat gelötet sind, das Modul
senkrecht mit einer anderen elektronischen Karte gegenseitig
zu verbinden, indem man den überstehenden bzw. herausragenden
Teil dieser Zapfen bzw. Spindeln in die Durchgangslöcher des
letzteren einfügt, wobei das Anlöten des Moduls dann durch
vages Löten oder eventuell mit manuellem Ausbessern erfolgt.
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Diese Module weisen mehrere Nachteile auf, wie z. B. einen
erhöhten Preis der Herstellung und der Verarbeitung bzw.
Benutzung, weil einerseits das Platzieren der Zapfen bzw.
Spindeln schwierig automatisierbar ist und andererseits die
Einfügung der Zapfen bzw. Spindeln in die Durchgangslöcher
manuell ausgeführt werden muss, weil sich die Module, die
vertikal eingefügt werden, nicht zum automatischen Greifen durch
Unterdruck eignen, wie das für die CMS-Bauteile praktiziert
wird. Außerdem gestatten es diese Module nicht, sehr
wesentliche Dichten im Hinblick auf die beschränkte Anzahl von
Zapfen bzw. Spindeln für die Verbindung zu erreichen.
Schließlich ist der Raumbedarf dieser Module schwierig kompatibel
mit den Bedürfnissen der Miniaturisierung der modernen
Elektronik.
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Eine andere Art und Weise der Herstellung von
Elektronikmodulen besteht darin, einen vertieften Verbinder auf dem Modul
und einen erhabenen Verbinder auf der Karte, welche das Modul
aufnimmt, zu platzieren. In diesem Fall der Gestalt bzw. Form
muss auch das Platzieren des Moduls manuell ausgeführt
werden, und die Kosten dieser Verbindungen bleiben umfangreich.
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Eine andere Art und Weise der Herstellung von
Elektronikmodulen besteht gemäß dem Stand der Technik darin, die
CMS-Bauteile auf der oberen Seite eines keramischen Substrats oder
Epoxyglassubstrats zu platzieren und die gegenseitigen
Verbindungen auf der anderen Seite auszuführen, indem man hier
Kugeln überträgt und sie hier anlötet. Dieses Modul kann dann
auf eine elektronische Karte in der gleichen Art und Weise
wie ein serienmäßiges Bauteil mit Kugeln übertragen und
gelötet werden. Der Preis für die Herstellung dieses Typs von
Modul bleibt umfangreich, weil das Versehen mit Kugeln bzw. die
Kugeleindrückung einen zusätzlichen Vorgang bildet. Außerdem
kann es sich manchmal erweisen, dass das Greifen durch
Unterdruck schwierig auszuführen ist, weil die auf der oberen
Fläche vorhandenen Bauteile ein Hindernis für den Durchgang der
Greifpipette sein können.
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Die Patente US 5 838 545 und US 5 675 183 bilden den Stand
der Technik eines Elektronikmoduls, das auf der oberen Seite
einen Strahler bzw. Kühler umfasst, und auf der unteren Seite
integrierte Schaltungen, die inmitten von Teilen der
gegenseitigen Verbindung sind, welche es gestatten, das Modul mit
einem folgenden Niveau zu verbinden. Diese Patente geben
keinen Hinweis auf das Verfahren für die Herstellung von dieser
Art von Elektronikmodul. Man wird in der folgenden
Beschreibung genau sehen, dass die vorliegende Erfindung ein
Verfahren konstituiert, das es gestatten kann, Elektronikmodule des
hier angegebenen Typs mit einem Preis herzustellen, der viel
niedriger als derjenige des Standes der Technik ist, wie er
aus diesen Patenten bekannt ist.
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Die Patente US 5 570 274 und US 5 027 191 beschreiben andere
Elektronikmodule, für welche die Elemente der gegenseitigen
Verbindungen zwischen dem Modul und der gedruckten Schaltung,
welche der Empfänger dieses Moduls ist, auf einer Ebene sind,
die unterschiedlich gegenüber jener ist, welche die
elektronischen Bauteile enthält. Um diese Verlagerung zwischen den
Ebenen zu realisieren, stellt man entweder einen Hohlraum
her, in welchen die Bauteile überführt werden, oder man
ordnet ein Zwischenstück an, welches es gestattet, die Elemente
für die gegenseitige Verbindung in Überdicke einzusetzen. In
diesem Fall bringt die vorliegende Erfindung noch eine
Lösung, die es gestattet, diese Module einfacher und mithin zu
einem geringeren Preis herzustellen.
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Das Verfahren, welches Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist, gestattet es, den Problemen des Standes der Technik
abzuhelfen, aber sie löst außerdem gewisse andere
Schwierigkeiten, wie das im Folgenden erkennbar werden wird.
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Diese Probleme werden gemäß der Erfindung durch den
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
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Eine Ausführungsform dieser Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, dass:
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- Gebrauch von einem Substrat gemacht wird, das auf einer
gleichen Seite Aufnahmebereiche hat, die einerseits für CMS-
Bauteile zum Sicherstellen der elektronischen Funktion des
Moduls angepasst sind, und andererseits für die Kugeln,
welche es gestatten, die elektrische und mechanische Verbindung
zwischen dem Modul und der gedruckten Schaltung, welche
dieses Modul aufnehmen soll, sicherzustellen,
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- in einem einzigen und gleichen Vorgang wird eine Lötpaste
auf den genannten Bereichen abgelagert, die den CMS-Bauteilen
entsprechen, sowie auf denen, welche den Kugeln oder
Vorformlingen bzw. Rohlingen für die gegenseitige Verbindung
entsprechen. Das Verfahren der Ablagerung der Lötpaste durch
Serigraphie bzw. Siebdruck ist speziell dazu angepasst, die
gleichzeitige Ablagerung auf den Bereichen der CMS und der
Kugeln zu realisieren, aber es ist auch ins Auge fassbar,
diese Ablagerung der Lötpaste dank einer Dosierung durch eine
Spritze zu realisieren.
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- die genannten Kugeln für die gegenseitige Verbindung, im
Allgemeinen aus Zinn-Blei für hohe Temperatur, wie z. B. aus
einer Legierung von 90% Blei und 10% Zinn, einen Durchmesser
aufweisen, der größer als die Höhe des höchsten
elektronischen Bauteils ist, welches das Modul bildet,
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- die genannten Kugeln alle gleichzeitig in der Art und Weise
eines CMS-Bauteils mithilfe einer geeigneten Vorrichtung
übertragen werden,
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- ein Temperaturzyklus es gestattet, die Lötpaste zu dem
Zweck aufzuheizen bzw. aufzuschmelzen, auf einmal die
genannten CMS-Bauteile sowie die Kugeln für die Verbindung
anzulöten,
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- das so erhaltene Modul direkt auf bzw. mit einer gedruckten
Schaltung in der Art und Weise aller anderen Bauteile, die
Verbindungen mit Kugeln haben, verbindbar ist.
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Da die elektronischen Bauteile und die Kugeln auf der
gleichen Seite des Substrats sind, werden die Elemente für die
gegenseitige Verbindung in dem gleichen Vorgang wie die
elektronische Funktion des Moduls realisiert, was es gestattet,
die Funktion der gegenseitigen Verbindung zu einem Preis zu
realisieren, der in der Nähe eines Centime pro Verbindung
ist, während man gemäß dem Stand der Technik leicht 10
Centime pro Verbindung erreicht.
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Außerdem ist, da die elektronischen Bauteile auf der gleichen
Seite wie die Kugeln für die gegenseitige Verbindung
angeordnet sind, die andere mithin zu dem Zweck freigemacht, das
Greifen des Moduls durch Unterdruck wie jedes andere CMS-
Bauteil zu gestatten.
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Andererseits ist es möglich, eine elektromagnetische
Abschirmung des Moduls ohne zusätzlichen Vorgang zu realisieren,
indem man Kugeln für die gegenseitige Verbindung in
umfänglicher Art und Weise bezüglich der elektronischen Bauteile und
in mehreren Reihen, wenn notwendig, anordnet, was die
mögliche Dichte der gegenseitigen Verbindung beträchtlich erhöht,
und indem man eine Masseebene auf dem Substrat vorsieht, die
natürlich mehrschichtig sein kann, während gewöhnlich diese
Abschirmungen durch Hinzufügung einer metallischen Haube über
die Bauteile realisiert werden, die für das Emittieren
empfindlich sind oder die für elektromagnetische Strahlung
empfindlich sind. Diese Hauben sind besondere Störelemente in
der Stufenfolge der Herstellung von elektronischen Karten,
weil sie nicht nur zusätzliche Teile bilden, sondern darüber
hinaus schwierig anzulöten sind.
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Dieses Verfahren kann es auch gestatten, Gehäuse mit Kugeln
bzw. Kugelgehäuse mit geringer elektromagnetischer Pollution
zu realisieren. Es ist so möglich, elektronische Bauteile,
Typ Entkopplungskondensator in der gleichen Arbeitsphase wie
das Versehen der BGA (Gehäuse mit Kugeln bzw. Kugelgehäuse)
mit Kugeln bzw. die Kugeleindrückung bei den BGA zu
integrieren. Mit der Generalisierung der schnellen Logikschaltungen
bildet die Glättung der Versorgungsspannungen und der
Eingänge/Ausgänge der integrierten Schaltungen von großen
Dimensionen ein Problem, das bis heute schlecht gelöst ist. Im
Ergebnis lassen die zahlreichen Verbindungen, die nach dem Gehäuse
zu konvergieren, nur wenig Platz für die Einfügung von
Elementen für die Glättung. Diese letzteren werden dann später
entfernt vom Gehäuse eingefügt, und es ergeben sich dann
Probleme der elektromagnetischen Kompatibilität.:
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- elektromagnetische Strahlungen von Taktgebern und von
schnellen Signalen,
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- Empfindlichkeit für äußere Strahlungen, mit Fehlfunktionen
des Systems.
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Gegenüber der Anforderung der CE-Normen sind diese Probleme
heute nicht mehr zulässig und sind durch das Platzieren von
Abschirmungen gelöst. Währenddessen ist das Platzieren von
Abschirmungen ein teurer Vorgang, welcher Kompetenzen
verlangt, die heute nicht verfügbar sind. Die Erfahrung zeigt,
dass es in vielen Fällen genügen wird, die Strahlungen um
zehn oder fünfzehn Dezibel zu reduzieren, um die Konformität
mit den Normen zu erreichen. Unsere Lösung bringt eine
Verbesserung in dieser Größenordnung mit sich und gestattet es
so sehr oft dem Konstrukteur, sich der Abschirmung zu
begeben. Dieses neue System von Gehäusen mit Kugeln bzw.
Kugelgehäusen bringt eine Lösung mit sich, die für die Probleme der
elektromagnetischen Kompatibilität optimiert ist, indem sie
das Einfügen von Bauteilen in der Nähe des Chips der
integrierten Schaltung gestattet. Genauer autorisiert dieses
Gehäuse die Einfügung von Bauteilen auf seiner unteren Fläche
bzw. Seite unter den Kugeln für die Verbindungen.
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Man versteht leicht das Interesse, z. B. den
Entkopplungskondensator für die Versorgung zwischen der Kugel der weiteren
Versorgung und der Kugel der Masse zu platzieren: die
Stromimpulse bleiben auf eine sehr kurze Schaltung lokalisiert,
was die elektromagnetischen Strahlungen und die Pollution der
Karte stark reduziert.
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Das Problem der Strahlung von Taktgebern ist auch gelöst,
indem man Quarzanpassungskondensatoren näher am Chip zwischen
den Kugeln des Ausgangs und einer lokalen Masse, die sich auf
dem Gehäuse befindet, anbringt. Die Strahlung kann noch
reduziert werden, indem man einen Widerstand direkt auf dem
Gehäuse anbringt, und zwar in Reihe mit dem Ausgang der
Schwingerverknüpfungsabschaltung. Die Strahlung von sehr hoher
Frequenz findet sich beträchtlich reduziert, weil der Ausgang
der Verknüpfungsschaltung nicht mehr durch die Kapazitäten
der Karte belastet ist. In einer allgemeinen Art und Weise
können alle die Ausgänge mit stabiler Vorderseite so durch
einen kleinen Reihenwiderstand auf dem Gehäuse selbst
belastet sein.
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Gewisse Eingänge sind empfindlich dafür, durch
Hochfrequenzsignale gestört zu werden, und verlangen aufgrund dieser
Tatsache eine Filterung bzw. Glättung dieser Signale. Es handelt
sich z. B. um analoge Eingänge von Digital-Analog-Umsetzern
oder auch um analoge Eingänge niedrigen Niveaus. Mit der
Ankunft der Logikschaltungen mit niedriger Spannung können die
Hochfrequenzstörungen selbst die logischen Eingänge
beeinflussen. Unser System gestattet es, eine Filter- bzw.
Glättungszelle direkt auf dem Gehäuse unter den Kugeln
anzubringen. Die verminderten Dimensionen dieser Schaltung schützen
sie gegen die störenden Strahlungen, insbesondere jene der
Kompatibilitätsprüfungen mit der CE-Norm.
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Andere Vorteile und Charakteristika der Erfindung werden beim
Lesen der hier nachfolgenden Beschreibung der Erfindung
erkennbar werden, die durch die beigefügten Zeichnungen
veranschaulicht ist, in denen:
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- die Fig. 1 und 2 Elektronikmodule gemäß dem Stand der
Technik veranschaulichen,
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- die Fig. 3 ein Elektronikmodul veranschaulicht, das gemäß
der vorliegenden Erfindung hergestellt ist,
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- die Fig. 4 die Stufenfolge der Herstellung eines Moduls
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
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- die Fig. 5 eine Einrichtung zum Greifen zeigt, die an die
vorliegende Erfindung angepasst ist,
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- die Fig. 6 eine andere Einrichtung zum Greifen gemäß der
Erfindung zeigt, die an eine Schaltung in drei Dimensionen
angepasst ist,
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- die Fig. 7 die Art des Moduls veranschaulicht, das dank
der vorliegenden Erfindung realisiert werden kann,
in Fig. 8 schematisch ein Gehäuse mit Kugeln bzw. ein
Kugelgehäuse (BGA) mit seinen Verbindungskugeln und den
zugehörigen CMS darstellt,
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- in Fig. 9 eine Schaltung mit Kugeln entblößt ohne Bauteil
(weder Chip noch CMS) dargestellt ist, die eine einzigartige
Funktion der Abschirmung hat,
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- in Fig. 10 eine Schaltung mit Kugeln dargestellt ist, die
ein Modul ist, welches gleichzeitig eine Funktion und eine
Abschirmung realisiert.
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In Fig. 1 ist ein Elektronikmodul des Standes der Technik
dargestellt, das gebildet wird von einem Substrat 1,
Bauteilen 2 und einem vertieften Verbinder 4, der auf bzw. mit
einer gedruckten Schaltung 3 durch die schräge Fläche des
erhabenen Verbinders 5 verbunden ist. In diesem Fall der Figur
ist es mithin notwendig, einerseits einen erhabenen Verbinder
auf das Modul und andererseits einen vertieften Verbinder auf
die gedruckte Schaltung zu löten, was, hinzugefügt zum Preis
des Verbinders, diese Technik sehr teuer macht. Andererseits
zwingt diese Technik den Konzipierer der Karte und des Moduls
zu dem Zweck, die Anzahl der Verbinder zu reduzieren, alle
die Eingänge und alle die Ausgänge an den gleichen Ort
zurückzuführen, was Zwänge des Raumbedarfs bzw. der Überfüllung
bzw. der Gedränktheit und der Konzeption des Produkts
erzeugt.
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In Fig. 2 ist ein Schnitt durch ein anderes Elektronikmodul
des Standes der Technik dargestellt, das gebildet ist von
einem Substrat 1, von Bauteilen 2 und auf bzw. mit der
gedruckten Schaltung 3 durch die Schrägfläche von Kugeln 7 verbunden
ist. In diesem Fall geschieht der Vorgang des Versehens des
Substrats mit Kugeln bzw. der Kugeleindrückung am Substrat
nach der Ausrüstung des Substrats durch die elektronischen
Bauteile und macht mithin eine Ablagerung von zusätzlicher
Lötpaste auf dem Substrat, sowie einen Vorgang des
Übertragens von Kugeln auf die Ablagerungen von Paste notwendig, und
macht einen zweiten Vorgang des Aufheizens bzw. Aufschmelzens
zum Zweck der Ausführung des Lötens der Kugeln auf dem
Substrat notwendig. Diese Lösung, obgleich sie auf dem Niveau
der Dichte der Bauteile, die sie zu erreichen gestattet,
interessant sein mag, bleibt eine teure Lösung und mithin
schwierig generalisierbar auf bzw. bei Produkten großer
Ausbreitung.
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In Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein Modul dargestellt, das
gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Die Kugeln
7 und die Bauteile 2 werden in diesem Fall auf die gleiche
Seite des Substrats 1 übertragen. Die gegenseitige Verbindung
mit der gedruckten Schaltung 3 geschieht mithin durch die
Schrägfläche der Kugeln 7, die einen Durchmesser haben, der
genügend ist, um es zu gestatten, die Bauteile zwischen dem
Substrat 1 und der gedruckten Schaltung 3 ohne mechanische
Störung zu platzieren.
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In Fig. 4 ist die Stufenfolge der Herstellung eines
Elektronikmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Zu
einer ersten Zeit schreitet man zu einem Vorgang der
Ablagerung von Lötpaste 8 auf den Aufnahmebereichen bezüglich der
elektronischen Bauteile sowie bezüglich der Kugeln auf dem
Substrat 1 durch Siebdruck. Danach schreitet man zu dem Vorgang
des Übertragens der elektronischen Bauteile 2 auf das
Substrat gemäß bekannten Mitteln, gefolgt von dem Nehmen und
der gemeinsamen Übertragung der Kugeln 7 dank eines Greifers
9. Schließlich schreitet man zum Vorgang des Aufheizens der
Lötpaste, was es gestattet, die elektronischen Bauteile und
die Kugeln gleichzeitig auf das Substrat zu löten. Es ist zu
bemerken, dass es ins Auge gefasst werden kann, die
Reihenfolge des Übertragens der Bauteile und der Kugeln umzukehren,
ohne dass man damit die vorliegende Erfindung verlässt.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist mithin ein
Mittel zum Produzieren von Elektronikmodulen, die besonders
billig sind und die außerdem Charakteristiken der Abschirmung
aufweisen können, ohne dass es notwendig ist, ergänzende
Teile hinzuzufügen. Die Einrichtung, welche Gegenstand der
Patentanmeldung FR 98.13424 des gleichen Erfinders ist, die
nach dem Prioritätsdatum der Anmeldung veröffentlicht worden
ist, ist besonders fähig, Kugeln für die gegenseitige
Verbindung zu dem Zweck zur Verfügung zu stellen, sie gleichzeitig
mithilfe eines Greifers zu übertragen. Außerdem kann der
Greifer für mehr Leichtigkeit in der Auflage der Bauteile der
Oberfläche zu dem Zweck angephast sein, um jede Störung
zwischen bzw. unter den Bauteilen, die auf dem Modul vorhanden
sind, im Moment des Vorgangs der Überführung der Kugeln zu
vermeiden.
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Es ist außerdem zu bemerken, dass es ins Auge gefasst werden
kann, zusätzlich zu den CMS-Bauteilen Chips direkt auf das
Elektronikmodul zu überführen, sei es auf die gleiche Seite
wie die Kugeln für die gegenseitige Verbindung und/oder auf
die andere Seite.
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Um die Dichte der Bauteile auf dem Modul noch zu erhöhen,
können CMS-Bauteile, die zur gleichen Zeit wie die Kugeln für
die gegenseitige Verbindung oder anderes angelötet werden,
auf die Seite übertragen werden, die derjenigen
entgegengesetzt ist, welche die Kugeln für die Verbindung enthält.
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Um das genannte Verfahren zu bewerkstelligen, ist es
notwendig, den Zwängen des Raumbedarfs bzw. der Gedrängtheit zu
entgehen, die mit den Bauteilen, welche ebenso verschieden
wie die CMS-Bauteile sind, verbunden sind, oder auch den
Hindernissen, die mit der Oberfläche des Substrats vorhanden
sind, und den Kugeln oder Vorformlingen bzw. Rohlingen der
Verbindung. In der Stufenfolge der Fabrikation ist es zu
bevorzugen, zu einem ersten Zeitpunkt die elektronischen
Bauteile und dann zu einem zweiten Zeitpunkt die Kugeln oder
Vorformlinge bzw. Rohlinge abzulagern, weil diese letzteren
eine sehr geringe Kontaktfläche haben und sofern ihr Halt auf
der Lötpaste im statischen Zustand gewiss genügend ist,
sobald man eine Bewegung mit Beschleunigungen anwendet, wie es
der Fall während des Transports auf den Maschinen des
Aufsetzens der Bauteile ist, wobei die Kugeln der Gefahr
unterliegen, sich zu verlagern und aus ihrem Aufnahmebereich
herauszugehen. Um diesen Nachteil zu umgehen, weist eine
Vorrichtung, die zum Greifen und zum Überführen der Kugeln oder
Vorformlinge bzw. Rohlinge dient, eine Arbeitsfläche auf, deren
Topographie einerseits an die Dimensionen und Formen der
Kugeln oder Vorformlinge bzw. Rohlinge angepasst ist, die zu
ergreifen sind, und andererseits daran, jedem Kontakt mit den
elektronischen Bauteilen oder jedem anderen Hindernis, das
auf der Oberfläche des Substrats vorhanden und bereits an Ort
und Stelle während des Aufsetzens der genannten Kugeln sein
kann, zu entgehen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Vorrichtung für
das Greifen oder das Übertragen, die in Fig. 5 dargestellt
ist, ist der Greifer mit einer Arbeitsfläche 11 ausgestattet,
die parallel zu der auszurüstenden Fläche 12 des Substrats 1
ist. Diese Arbeitsfläche 11 besitzt eine Anphasung, die es
gestattet, nicht in störenden Eingriff mit den Bauteilen
während des Aufbringens der Kugeln zu kommen. Auf dieser
Arbeitsfläche münden Öffnungen für das Ansaugen und das Halten
der Gesamtheit der Kugeln oder Vorformlinge bzw. Rohlinge.
Die Öffnungen befinden sich in Verbindung mit einer
Unterdruck- bzw. Vakuumkammer 13, die ihrerseits in Verbindung mit
einem Unterdruck- bzw. Vakuumerzeuger 14 ist. Auf diese Weise
werden die Kugeln 7 während der Anwendung eines Sogs durch
den Unterdruck- bzw. Vakuumerzeuger angesaugt und in dieser
Position gehalten. Der Greifer kann dann gegenüber dem
Substrat platziert werden, das schon mit den elektronischen
Bauteilen der Oberfläche ausgerüstet ist. Eine vertikale
Abwärtsbewegung des Greifers wird bis zum Kontakt der Kugeln
mit dem Substrat bewirkt, das Ansaugen wird unterbrochen und
der Greifer kann dann wieder angehoben werden.
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Gemäß einer anderen Charakteristik ist die Vorrichtung gemäß
der Erfindung und in der Anwendung des Verfahrens mit
Öffnungen des Ergreifens und des Übertragens der Kugeln oder
Vorformlinge bzw. Rohlinge in Übereinstimmung mit den Teilungen
bzw. Schritten zwischen den Kugeln ausgerüstet. Diese sind im
Allgemeinen für eine gleiche Schaltung konstant, aber es ist
möglich, sich unterschiedliche Teilungen bzw. Schritte
vorzustellen.
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Gemäß einer anderen Charakteristik der Vorrichtung gemäß der
Erfindung ist es möglich, die Kugeln oder Vorformlinge bzw.
Rohlinge auf unterschiedlichen Ebenen oder Niveaus
aufzusetzen, wobei diese Kugeln oder Vorformlinge bzw. Rohlinge auch
von unterschiedlichem Durchmesser oder unterschiedlicher Form
sein können, in diesem Fall ist die Topographie der
Arbeitsfläche des Greifers gleichzeitig an die Topographie der
gedruckten Schaltung angepasst, die in drei Dimensionen sein
kann, und an die Fläche, welche durch den unteren Teil der
Kugeln oder Vorformlinge bzw. Rohlinge definiert ist. In allen
Fällen wird es eine Parallelität der Flächen zwischen der
Oberfläche des Substrats und der Fläche, welche durch den
unteren Teil der Kugeln oder Vorformlinge bzw. Rohlinge
definiert ist, geben.
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Gemäß einer anderen Charakteristik kann die Vorrichtung gemäß
der Erfindung ein bekanntes Mittel zur Speisung von bzw. mit
Kugeln oder Vorformlingen bzw. Rohlingen erhalten, dieses
kann ein Reservoir sein, worin die Kugeln oder Vorformlinge
bzw. Rohlinge untereinander identisch, aber in loser
Schüttung angeordnet sind, dieses kann eine Vorrichtung der Art
sein, wie sie zum Gegenstand der Patentanmeldung Nr. FR
98.13424 des gleichen Erfinders, welche nach dem
Prioritätstag der Anmeldung veröffentlicht worden ist, gemacht worden
ist.
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In der Fig. 6 ist eine Schaltung 15 dargestellt, die in drei
Dimensionen geformt ist. Der Greifer 9, der mit einer Vakuum-
bzw. Unterdruckkammer 13 ausgerüstet ist, besitzt eine
Arbeitsfläche 11 in drei Dimensionen und mit angepasster
Topographie. Dieses bildet ein zusätzliches Beispiel dazu, wie es
möglich ist, ausgehend von dieser Erfindung zu realisieren.
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In Fig. 7 ist ein Beispiel eines Elektronikmoduls
dargestellt, das dank der vorliegenden Erfindung realisiert werden
kann. Die Kugeln 7 und die Bauteile 2 können auf der gesamten
Oberfläche des Moduls gemäß dem Belieben des Konzipierers
angeordnet sein. So wird es möglich, sehr wesentliche Dichten
zu erreichen, und der Konzipierer der elektronischen Produkte
kann sein Produkt optimieren.
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Die Fig. 8 zeigt eine Anbringung von Bauteilen auf der
Schaltung mit Kugeln; es wird gewiss möglich,
Aufstellungsorte der Bauteile vorzusehen, selbst wenn dieselben nicht
angebracht werden, wobei die Anbringung in Abhängigkeit von den
Bedürfnissen konfigurierbar ist. Bei 17 ist ein
Entkopplungskondensator zwischen zwei Kugeln, und bei 16 sind Widerstände
in Reihe mit den Ausgängen bildlich dargestellt.
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Indem man Kugeln auf dem gesamten Umfang des Gehäuses
platziert, kann man einen Faraday-Käfig realisieren, dessen Höhe
gleich dem Durchmesser der Kugeln ist. Es wird hierfür
genügen, zwei Masseebenen zu erzeugen (eine untere Ebene und eine
obere Ebene), die untereinander durch Kugeln elektrisch
verbunden sind, welche mithin Kugeln für die Abschirmung sein
müssen, im Unterschied zu Kugeln für gegenseitige
Verbindungen, die es gestatten, elektrisch die Bauteile des
Elektronikmoduls mit der gedruckten Schaltung zu verbinden, welche
der Empfänger des Moduls ist. Es sind mehrere Konfigurationen
möglich gemäß den Flächen, auf denen diese Leiterebenen bzw.
leitenden Ebenen angeordnet sind. Ein erstes Beispiel in
Fig. 9: die Schaltung mit Kugeln dient ausschließlich der
Abschirmung. Eine Leiterebene bzw. leitende Ebene 18 ist auf
der oberen Fläche der Schaltung mit Kugeln angeordnet;
leitende Verbindungsstrecken 19 verbinden die Kugeln auf bzw.
mit dieser Ebene. Die abzuschirmenden Bauteile sind auf der
Hauptschaltung 3 angeordnet. Die untere Fläche der
Hauptschaltung bildet die untere Leiter- bzw. Leitungsebene 20,
die auch mit den Kugeln 7 durch die Schrägflächen der
leitenden Verbindungsstrecken 21 verbunden ist. Ein zweites
Beispiel in Fig. 10: die Schaltung mit Kugeln ist selbst ein
Modul, das eine Funktion (Oszillator, Hochfrequenzverstärker,
Hochfrequenzfilter, ...) realisiert. In diesem Fall befindet
sich die untere Leiterebene bzw. leitende Ebene 20 über der
gedruckten Schaltung 3, und leitende Verbindungsstrecken 21
gestatten es, die elektrischen Signale auf die untere Fläche
der gedruckten Schaltung 3 zurückzuführen. Sie hat Bauteile
auf ihrer unteren Fläche. In allen diesen Konfigurationen
bilden die leitenden Kugeln einen Teil der Abschirmung. Der
Abstand zwischen jeder Kugel wird gewiss einen Einfluss auf
die Wirksamkeit dieser Abschirmung haben, weil das Intervall
zwischen jeder Kugel für die Abschirmung ein Loch in
derselben bildet. Für Kugeln, die zwei Millimeter Durchmesser haben
und vier Millimeter beabstandet sind, erhält man eine schon
sehr wirksame Abschirmung sogar oberhalb von Gigahertz. Es
ist gewiss wichtig, dass jede Kugel für die Abschirmung ihre
angemessene Verbindungsstrecke für den Kontakt mit der
unteren und oberen Leiterebene bzw. leitenden Ebene besitzt. Die
Höhe der Bauteile, die so fähig sind, eingeschlossen zu
werden, ist eine Funktion des Durchmessers der Kugeln.