DE69525868T2

DE69525868T2 - Elektrische Verbindungsstruktur

Info

Publication number: DE69525868T2
Application number: DE69525868T
Authority: DE
Inventors: Tokihiko Kishimoto; Masanori Minamino; Takaya Nagahata; Koji Nishi
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2015-10-04
Also published as: CN1136294A; CN1157298C; DE69517002T2; DE69525867D1; CN1261584A; DE69517002D1; EP0978385A3; EP0729839A1; EP0729839A4; EP0729839B1; CN1106945C; DE69525867T2; KR960706404A; CN1249994A; KR0173430B1; US5739837A; EP0978384A2; TW285714B; DE69525868D1; EP0978384A3

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine für einen Thermo-Druckkopf eines Faxgerätes oder eines ähnlichen Gerätes verwendete elektrische Verbindungsanordnung.

STAND DER TECHNIK

Typische Thermo-Druckköpfe sind beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2-286261 und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2-292055 offenbart. Die Thermo-Druckköpfe in diesen Dokumenten haben einen Aufbau, bei dem ein aus Keramik hergestelltes Kopfsubstrat und eine aus Kunstharz hergestellte Leiterplatte in einer koplanaren Weise nebeneinander auf einer metallenen Kühlkörperplatte angeordnet sind. Das Kopfsubstrat ist mit einem Heizwiderstand versehen, das eine Linie von Druckpunkten, eine gemeinsame Elektrode, eine Vielzahl von Einzelelektroden und eine Vielzahl von Treiber-IC's bildet. Andererseits ist die Leiterplatte mit einem Verdrahtungsmuster für eine Verbindung jedes der Treiber-IC's mit einem Stecker für einen externen Anschluß versehen.
Jedoch bei einem Thermo-Druckkopf des oben genannten Aufbaus kann die gesamte Breitenabmessung, da das Kopfsubstrat und die Leiterplatte in einer gemeinsamen Ebene nebeneinander angeordnet sind, nicht kleiner als die Gesamtbreitenabmessungen des Kopfsubstrates und der Leiterplatte sein, so dass dessen Größe zwangsläufig groß wird. Entsprechend wird auch die Kühlkörperplatte groß hergestellt, was zu einem Anstieg des Gesamtgewichtes führt.
Für die Lösung solch eines Problems wird in der japanischen Patentanmeldung Nr. 3-57656 ein Thermo-Druckkopf vorgeschlagen, bei dem ein Kopfsubstrat und eine Leiterplatte in verschiedenen Höhen auf einer gestuften Kühlkörperplatte angeordnet sind. Mehr im besonderen hat die Kühlkörperplatte eine obere erste Tragoberfläche und eine untere zweite Tragoberfläche. Das Kopfsubstrat ist mit einem hervorragenden Rand auf der ersten Tragoberfläche angeordnet, wohingegen die Leiterplatte an der zweiten Tragoberfläche angeordnet ist, um teilweise den hervorragenden Rand des Kopfsubstrates zu überlappen. Folglich kann die Gesamtbreitenabmessung des Thermo-Druckkopfes um den überlappenden Betrag des Kopfsubstrates und der Leiterplatte reduziert werden.
Jedoch wird bei einen Thermo-Druckkopf mit der zuvor beschriebenen stufigen Struktur die thermische Leitung von dem Kopfsubstrat zu der Kühlkörperplatte durch die dazwischen angeordnete Leiterplatte blockiert, da die obere Oberfläche der Leiterplatte so angeordnet ist, um in direkten Kontakt mit der tieferen Oberfläche des Kopfsubstrates zu kommen. Folglich gibt das Kopfsubstrat weniger Hitze an die Atmosphäre ab, wodurch ein Umgang mit Hochgeschwindigkeitsdrucken verfehlt wird, welches einen großen Betrag an Hitze erzeugt. Weiter erlaubt der direkte Kontakt des Kopfsubstrates mit der Leiterplatte eine thermische Ausdehnung der Leiterplatte der Breite nach, die direkt das Kopfsubstrat beeinflußt, wodurch das Problem auftritt, dass auf Grund der Verformung des Kopfsubstrates sich die Druckqualität verschlechtert.
Weiter ist es bei einem Thermo-Druckkopf mit einem gestuften Aufbau, da die elektrische Verbindung zwischen dem Kopfsubstrat und der Leiterplatte durch Drahtbondieren unter Verwendung von dünnen Metalldrähten vorgenommen wird, auch ein Problem, dass ab und zu Fehler beim Durchführen des Drahtbondierens auftreten.
EP-A-0 243 998, FR-A-2 702 600, JP-U-2 148 569, JP-U-438 670, EP-A-0 491 401 offenbaren jeweils klammerartige Verbindungsleitungen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist wünschenswert, einen Thermo-Druckkopf zu schaffen, der die vorgenannten Probleme löst.
Es ist auch wünschenswert, einen Thermo-Druckkopf zu schaffen, bei dem die Druckleistung durch einen Temperaturanstieg kaum verschlechtert wird.
Es ist auch wünschenswert, eine klammerartige Verbindungsleitung zu schaffen, welche vorteilhafterweise für solch einen Thermo-Druckkopf verwendet werden kann.
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Verbindungsanordnung zur Verfügung gestellt mit: einem auf einem Substrat gebildeten Verbindungsanschluß, und einer metallischen klammerartigen Anschlußleitung, die ein Klemmteil und ein Stabteil beinhaltet, das sich von dem Klemmteil erstreckt, wobei das Klemmteil ein erstes Eingreifteil für eine elektrische Übertragung mit dem Verbindungsanschluß und mindestens ein zu dem ersten Eingreifteil gegenüberliegendes zweites Eingreifteil hat, wobei das erste Eingreifteil und das mindestens eine zweite Eingreifteil eine Klammeröffnung dazwischen definieren für eine Aufnahme des Substrates nach Einführung des Substrates in das Klemmteil und das erste Eingreifteil ein Kontaktteil hat, das sich auf das mindestens ein zweites Eingreifteil erstreckt, das Kontaktteil eine Breite quer zur Einführrichtung des Substrates in das Klemmteil und Breitseitenränder hat, so dass die Breitseitenränder weiter von den zweiten Eingreifteilen beabstandet sind als ein Zentralabschnitt des Kontaktteils, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsanschluß eine Mehrlagenstruktur hat, die mindestens eine Unterschicht und eine Oberflächenschicht aufweist, das Kontaktteil des ersten Eingreifteils sich in die Oberflächenschicht einkratzt, um eine lötfreie elektrische Verbindung herzustellen, wenn das Substrat in das Klemmteil eingefügt ist.
Vorzugsweise springen beide Seitenränder der Eingreifteile durch Abschrägen von dem Verbindungsanschluß zurück. Alternativ kann das Eingreifteil der Verbindungsleitung insgesamt mit einer in Querrichtung gesehen auf den entsprechenden Verbindungsanschluß zu konvex gekrümmten Kontaktteil versehen sein. Auf diese Weise springen beide Seitenränder des Eingreifteils konsequent zurück.
Vorteilhafterweise ist jeder Verbindungsanschluß mit einer unteren aus Gold hergestellten Schicht und einer aus Silber oder Silber-Palladium hergestellten Oberflächenschicht ausgebildet.
Das erste Eingreifteil des Klemmteils der Verbindungsleitung kann zusammen mit dem korrespondierenden Verbindungsanschluß des Kopfsubstrates von einem isolierendem Harz eingeschlossen sein.
Die klammerartige Verbindungsleitung mit dem vorgenannten Aufbau kann vorteilhafterweise für einen Thermo-Druckkopf mit einer gestuften Struktur verwendet werden. Jedoch ist die Verbindungsleitung nicht notwendigerweise auf eine solche Anwendung begrenzt und kann für die elektrische Verbindung von zwei vorhandenen Leiterplatten verwendet werden.
Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden und mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen gegebenen Beschreibung der Ausführungsformen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Thermo-Druckkopf;
Fig. 2 ist eine Ansicht auf den gleichen Thermo-Druckkopf in Richtung der Pfeile an den Linien II-II;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 1;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 1;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 1;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 1;
Fig. 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptbereiches von Fig. 6;
Fig. 8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Thermo-Druckkopfes;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Aufspannvorrichtung für den Zusammenbau des Thermo-Druckkopfes zusammen mit dem Kopfsubstrat und der Leiterplatte zeigt;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die den mit einer in Fig. 9 gezeigten Aufspannvorrichtung zusammengebauten Zustand eines Kopfsubstrates und einer Leiterplatte zeigt;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in Fig. 10;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein mit einer Leiterplatte verbundenes Kopfsubstrat zur Befestigung auf dem Kühlkörper zeigt;
Fig. 13 ist eine Draufsicht auf einen Thermo-Druckkopf in einem zweiten Aufbau;
Fig. 14 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 13;
Fig. 15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in Fig. 13;
Fig. 16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI in Fig. 13;
Fig. 17 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVII-XVII in Fig. 13;
Fig. 18 ist eine Ansicht auf den gleichen Thermo-Druckkopf in Richtung der Pfeile an den Linien XVIII-XVIII;
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht eines Thermo-Druckkopfes nach Fig. 13;
Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht eines Thermo-Druckkopfes in einem Zustand, in dem das Abdeckelement bereit ist, auf den in Fig. 13 gezeigten Thermo-Druckkopf aufgesetzt zu werden;
Fig. 21 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXI-XXI in Fig. 20;
Fig. 22 ist eine zu der Fig. 21 ähnliche Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Abdeckelement auf den in Fig. 13 gezeigten Thermo-Druckkopf aufgesetzt ist;
Fig. 23 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel eines Aufbaus einer klammerartigen Anschlußleitung zeigt, die für einen in den Fig. 1 oder 13 gezeigten Thermo-Druckkopf verwendet wird;
Fig. 24 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXIV-XXIV in Fig. 23;
Fig. 25 ist eine perspektivische Ansicht einer in Fig. 23 gezeigten klammerartigen Anschlußleitung;
Fig. 26 ist eine Vorderansicht im Schnitt, die ein weiteres Beispiel eines Aufbaus einer klammerartigen Anschlußleitung zeigt, die für einen in den Fig. 1 oder 13 gezeigten Thermo-Druckkopf verwendet wird;
Fig. 27 ist eine Draufsicht, die einen Kontaktbereich eines Verbindungsanschlusses zeigt, wenn die in Fig. 26 gezeigte Anschlußleitung verwendet wird;
Fig. 28 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem eine klammerartige Anschlußleitung nach dem Stand der Technik verwendet wird und
Fig. 29 ist eine Vorderansicht, die eine anderen Zustand zeigt, bei dem die in Fig. 28 gezeigte klammerartige Anschlußleitung nach dem Stand der Technik verwendet wird.

BESTE FORM ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1 bis 8 zeigen einen Thermo-Druckkopf. Der Thermo- Druckkopf weist eine metallische Kühlkörperplatte 1 auf, die beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist. Wie in den Fig. 4 bis 8 gezeigt, hat die Kühlkörperplatte 1 eine gestufte obere Oberfläche, die eine höhere erste Tragoberfläche 1a und eine tiefere zweite Tragoberfläche 1b aufweist. Die erste Tragoberfläche 1a trägt das Kopfsubstrat 2, wohingegen die zweite Tragoberfläche 1b die Leiterplatte 14 trägt. Der Höhenunterschied zwischen der ersten Tragoberfläche 1a und der zweiten Tragoberfläche 1b ist in der Fig. 4 mit dem Bezugszeichen H bezeichnet.
Das Kopfsubstrat 2, das eine langgestreckte, rechteckige Gestalt hat, ist aus einem Isoliermaterial, wie einer Keramik, hergestellt. Das Kopfsubstrat 2 hat eine obere Oberfläche mit einem linearen Heizwiderstand 3, der sich in Längsrichtung hierzu erstreckt, zusammen mit einer Reihe von vielen Treiber-IC's 4, die parallel zu dem Heizwiderstand ausgerichtet sind. Ein Thermistor 5 (siehe Fig. 1 und 5) ist zwischen den beiden zentralen Treiber-IC's der Treiber-IC's 4 als Temperaturmessvorrichtung vorgesehen. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die obere Oberfläche des Kopfsubstrates 2 auch mit einer gemeinsamen Elektrode 6 und vielen Einzelelektroden 7 ausgebildet, von denen beide Arten mit dem Heizwiderstand 3 elektrisch verbunden sind. Weiterhin ist die obere Oberfläche des Kopfsubstrates mit einem Verdrahtungsmuster WP (teilweise in der Fig. 4 dargestellt) ausgebildet, das mit jedem der Treiber-IC's 4 verbunden ist, wohingegen eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen 8 angrenzend an die beiden der kürzeren Ränder des Kopfsubstrates 2 angeordnet sind. Die Verbindungsanschlüsse 8 sind mit dem zuvor beschriebenen Verdrahtungsmuster WP elektrisch verbunden. Beide Enden der gemeinsamen Elektrode 6 sowie die Verbindungsanschlüsse 8 dienen als Verbindungsanschlüsse für externe elektrische Verbindungen.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist jede der Einzelelektroden 7 über einen dünnen Metalldraht 9 mit einem der Treiber-IC's 4 drahtbondiert, wohingegen jedes der Treiber-IC's 4 über einen dünnen Metalldraht 10 mit dem Verdrahtungsmuster drahtbondiert ist. Jedes der Treiber-IC's 4, der Thermistor 5 und jeder der Metalldrähte 9, 10 sind mit einem aus einem Kunstharz bestehenden Schutzüberzug 11 beschichtet (siehe Fig. 1, 2, 4 und 5).
Einer der Längsränder des Kopfsubstrates 2 ist so angeordnet, um mit einem geeigneten Betrag E von der ersten obere Tragfläche 1a der Kühlkörperplatte 1 zu der zweiten unteren Tragfläche 1b vorzuspringen (siehe Fig. 4 bis 7). Vorzugsweise ist der Vorsprungsbetrag E so bestimmt, dass die Treiber-IC's und der Thermistor 5 von der ersten oberen Tragfläche 1a zu der zweiten unteren Tragfläche 1b hervorragen.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist das Kopfsubstrat 1 in einem in Längsrichtung gesehen im wesentlichen zentralen Bereich mit einer Länge L1 an der ersten oberen Tragfläche 1a der Kühlkörperplatte 1 mit einem Klebstoff 13 (beispielsweise einem unter Ultraviolettlicht aushärtenden Klebstoff) befestigt. Alternativ kann die gesamte Länge des Kopfsubstrates 2 mit einem Klebestreifen an der Kühlkörperplatte 1 befestigt sein.
Eine Vielzahl von klammerartigen Anschlußleitungen 12 sind an dem hervorragenden Längsrand des Kopfsubstrates für eine elektrische Verbindung mit den entsprechenden Verbindungsanschlüssen klemmend angebracht. Wie in Fig. 7 gezeigt, hat jede der Anschlußleitungen 12, die durch Ausstanzen aus einer Metallplatte hergestellt sind, ein Klemmteil 12a für eine klemmende Verbindung an dem Kopfsubstrat 2 und ein Stabteil 12b, das sich schräg von dem Klemmteil 12a in Richtung der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 erstreckt.
Im Gegensatz dazu ist die Leiterplatte 14 auf der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1, welche eine langgestreckte rechteckige Form hat, aus einem isolierenden Werkstoff wie einem Kunstharz hergestellt. Die Leiterplatte 14 hat eine obere Oberfläche, die mit angrenzend zu den kürzeren Rändern hiervon angeordneten Verbindungselektroden 15 korrespondierend mit den Verbindungsanschlüssen 8 auf dem Kopfsubstrat 2 versehen ist. Die untere Oberfläche der Leiterplatte 14 ist auch mit einem Verdrahtungsmuster (nicht dargestellt) für eine elektrische Verbindung der Verbindungselektroden 15 mit einem Anschlußteil 16 für einen externen Anschluß ausgestattet, welches an einem im wesentlichen zentralen Bereich der Leiterplatte 14 angeordnet ist. Beispielsweise ist mit dem Anschlußteil 16 ein sich von einer Kontrolleinheit (nicht dargestellt) erstreckendes Kabel (nicht dargestellt) elektrisch verbunden.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die Leiterplatte 14 in Längsrichtung gesehen im wesentlichen im zentralen Bereich mit einer Länge L2 (welche im wesentlichen mit dem auf dem Kopfsubstrates 2 angebrachten Teil L1 korrespondiert) an der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 mit einem Klebstoff 17 (beispielsweise einem unter Ultraviolettlicht aushärtenden Klebstoff) angeordnet. Wie in den Fig. 4 bis 7 gezeigt, erstreckt sich in diesem angebrachten Zustand die Leiterplatte 14 unter das Kopfsubstrat 2.
In dem dargestellten ersten Aufbau ist einer der Längsränder der Leiterkarte 14 in dem Grenzbereich zwischen der ersten Tragoberfläche 1a und der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 angeordnet. Folglich ist ein überlappender Bereich der Leiterkarte 14 und des Kopfsubstrates 2 gleich mit dem hervorstehenden Bereich E des hervorstehenden Längsrandes des Kopfsubstrates. Da die Dicke T der Leiterplatte 14 kleiner als die Differenz der Höhe H zwischen der ersten Tragoberfläche 1a und der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1, ist ein Spielraum 18 zwischen der Leiterplatte 14 und dem Kopfsubstrat 2 vorhanden.
Wie bereits beschrieben erstreckt sich das Stabteil 12b jeder Verbindungsleitung 12 schräg nach unten zu der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 (siehe Fig. 6 und 7). Folglich kommt der Stabteil 12b der Verbindungsleitung 12 in Kontakt mit einer entsprechenden Verbindungselektrode 15 auf der Leiterplatte 14. In diesem Zustand wird die Verbindungsleitung 12 über Lötmittel 19 mit einer korrespondierenden Anschlußelektrode 15 verbunden. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Spitze des Stabteils 12b der Anschlußleitung mit einer konischen Oberfläche versehen, die in einem vorbestimmten Winkel Θ relativ zu einer vertikalen und zu der oberen Oberfläche der Leiterkarte 14 rechtwinkligen Linie ansteigt.
Der Thermo-Druckkopf mit dem zuvor beschriebenen Aufbau hat die folgenden Vorteile.
Erstens überlappen das Kopfsubstrat 2 und die Leiterkarte 14 der Breite nach übereinander um einen vorbestimmten Betrag E.
Daher kann der eine Kühlkörperplatte 1 aufweisende Thermo- Druckkopf in seiner Größe um den vorbestimmten Betrag E verkleinert werden, wodurch die Miniaturisierung gefördert wird.
Zweitens kann, da der in Verbindung mit der Atmosphäre stehende Spielraum 18 zwischen dem Kopfsubstrat 2 und der Leiterplatte 14 vorgesehen ist, die zu der Atmosphäre offene Fläche des Kopfsubstrates 2 und die zu der Atmosphäre offene Fläche der Kühlkörperplatte 1 größer gemacht werden, als wenn die Leiterplatte 14 direkt von unten in Kontakt mit dem Kopfsubstrat 2 kommt. Folglich können die Wärmeabstrahlungseigenschaften des Kopfsubstrates 2 in großem Ausmaß verbessert werden, wodurch die elektronischen Bauteile (insbesondere die Treiber-IC's 4) vor dem Erleiden einer Beschädigung durch ein Überhitzen des Kopfsubstrates 2 bewahrt werden. Weiterhin kann die Anwesenheit des Spielraums 8 vor einer thermischen Ausdehnung der Leiterplatte 14 der Dicke nach bewahren, wodurch die Möglichkeit von Druckunregelmäßigkeiten auch beim Hochgeschwindigkeitsdrucken, welches eine höhere Hitze erzeugt, reduziert wird.
Drittens erstreckt sich einer der Längsränder des Kopfsubstrates 2 von der ersten Tragoberfläche 1a der Kühlkörperplatte 1 und der Thermistor 5 ist auf dem hervorstehenden Rand des Kopfsubstrates 2 befestigt (siehe Fig. 1 und 5). Der hervorstehende Rand des Kopfsubstrates 2 gibt weniger Wärme frei als der im direkten Kontakt mit der Kühlkörperplatte 1 stehende Bereich (obgleich mehr Wärme als in direktem Kontakt mit der Leiterplatte 14). Daher kann durch eine Befestigung des temperaturaufnehmenden Thermistors 5 an dem hervorstehendem Bereich des Kopfsubstrates 2 das Ansprechen und die Genauigkeit auf einen Temperaturanstieg verbessert werden im Vergleich zu der Situation, wo der Thermistor 5 direkt an einem Teil des Kopfsubstrates 2 befestigt ist, welcher in direktem Kontakt mit der Kühlkörperplatte 1 kommt.
Viertens sind die Verbindungsanschlüsse 8 auf dem Kopfsubstrat 2 über klammerartige Verbindungsleitungen 12 mit den Verbindungselektroden 15 auf der Leiterplatte 14 elektrisch verbunden. Daher treten mögliche mit dem Drahtbondieren verbundene Fehler nicht auf, da kein Bedarf besteht, das Kopfsubstrat 2 mit der Leiterplatte 14 zu drahtbondieren. Weiterhin kann die Biegung des Stabteils 12b der Verbindungsleitung 12 den Unterschied in der thermischen Längenausdehnung zwischen dem Kopfsubstrat 2 und der gedruckten Leiterplatte 14 aufnehmen, da das Stabteil 12b der Verbindungsleitung 12 elastisch ist. Da die aus Kunstharz hergestellte Leiterplatte 14 einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das aus Keramik hergestellte Kopfsubstrat 2 hat, dehnt sich auf Grund der während des Druckvorganges erzeugten Hitze die Leiterkarte 14 in Längsrichtung mehr als das Kopfsubstrat 2 aus. Daher würden beide Enden des Kopfsubstrates 2 leicht über der Kühlkörperplatte 1 angehoben, wenn durch die Biegung des Stabteils 12b der Verbindungsleitung 12 der Unterschied in der Ausdehnung nicht aufgenommen werden würde, wodurch der Betrag an die Kühlkörperplatte 1 freigegebener Hitze reduziert wird.
Fünftens ist der Stabteil 12b jeder Verbindungsleitung 12 durch die Verwendung der Anwesenheit des Spielraumes zwischen dem Kopfsubstrat 2 und der Leiterplatte 14 so angeordnet, um sich schräg nach unten zu der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 zu erstrecken, um in Kontakt mit einer entsprechenden Verbindungselektrode 15 auf der Leiterkarte 14 zu kommen. Folglich, wie in der Fig. 7 gezeigt, kann eine ausreichende Lötverbindungsfestigkeit zuverlässig erreicht werden, da das geschmolzene Lötmittel 19 während des Lötvorganges in die Lücke zwischen dem Stabteil 12b und der Verbindungselektrode 15 fließt. In der ersten Ausführung kann die Lötverbindungsfestigkeit weiter erhöht werden durch Veranlassen einer Neigung der Spitzenoberfläche 12c der Verbindungsleitung 12 um einen geeigneten Winkel Θ, um die Kontaktfläche mit dem Lötmittel 19 zu vergrößern.
Die Fig. 9-12 zeigen ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Thermo-Druckkopfes.
Zuerst wird, wie in Fig. 9 gezeigt, eine Montage-Aufspannvorrichtung A vorbereitet. Die Aufspannvorrichtung A hat ein erstes Positionierteil A1 zum Anordnen des Kopfsubstrates 2 in einer höheren Position und ein zweites Positionierteil A2 zum Anordnen der Leiterplatte 14 in einer tieferen Position. Der Höhenunterschied H0 zwischen dem ersten Positionierteil A1 und dem zweiten Positionierteil A2 wird etwas kleiner als der Höhenunterschied H zwischen den ersten und zweiten Tragoberflächen 1a, 1b der Kühlkörperplatte 1 angesetzt.
Anschließend, wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt, wird das Kopfsubstrat 2 auf dem ersten Positionierteil A1 der Aufspannvorrichtung A befestigt, wohingegen die Leiterplatte 14 auf dem zweiten Positionierteil A2 der Aufspannvorrichtung A befestigt wird. Folglich werden das Kopfsubstrat 2 und die Leiterplatte 14 der Länge und der Breite nach in eine richtige Position zueinander ausgerichtet.
Als nächstes werden, wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt, die an beiden Enden des Kopfsubstrates 2 angrenzend befestigten Verbindungsleitungen 12 an die entsprechenden Verbindungselektroden 15 auf der Leiterplatte 14 angelötet (siehe Fig. 6 und 7). In diesem Zustand befindet sich das Stabteil 12b von jeder Verbindungsleitung 12 auf dem Kopfsubstrat 2 im wesentlichen in seinem Ursprungszustand.
Dann werden das so verbundene Kopfsubstrat 2 und die Leiterkarte 14 aus der Aufspannvorrichtung A herausgenommen und anschließend werden diese, wie in Fig. 12 gezeigt, an der Kühlkörperplatte 1 befestigt. Für diese Befestigung ist das Kopfsubstrat 2 über einen Klebstoff an einem der Länge nach im wesentlichen zentralen Teil L1 der ersten Tragoberfläche 1a der Kühlkörperplatte 1 angeordnet, wohingegen die Leiterplatte 14 an einem der Länge nach im wesentlichen zentralen Teil L2 der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 befestigt ist. Wie bereits beschrieben, wird, da der Höhenunterschied H0 zwischen dem ersten Positionierteil A1 und dem zweiten Positionierteil A2 etwas kleiner als der Höhenunterschied H zwischen den ersten und zweiten Tragoberflächen 1a, 1b der Kühlkörperplatte ist, die Leiterkarte 14 in einer Weise deformiert, dass die beiden Enden hiervon leicht über die zweite Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 angehoben werden oder in einer insgesamt nach unten gerichteten konvexen Weise.
Gemäß dem zuvor beschriebenen Zusammenbauverfahren wird die Leiterplatte 14 in einer nach unten gerichteten konvexen Weise verformt, so dass die elastische in der Leiterplatte 14 resultierende Kraft auf die beiden Enden des Kopfsubstrates 2 über die Verbindungsleitungen 12 einwirkt. Folglich werden beide Enden des Kopfsubstrates 2 konstant auf die Kühlkörperplatte 1 gepresst, wodurch zuverlässig vermieden wird, dass beide Enden des Kopfsubstrates 2 sich leicht von der Kühlkörperplatte 1 abheben. Auf diese Art ist es möglich, eine guten Kontaktzustand der thermischen Leitfähigkeit zwischen dem Kopfsubstrat 2 und der Kühlkörperplatte 1 aufrecht zu erhalten, wodurch die Druckleistung der Thermo-Druckkopfes vor einer Verschlechterung mit einem Ansteigen der Temperatur bewahrt wird.
Die Fig. 13-22 zeigen einen Thermo-Druckkopf in einem zweiten Aufbau. Der Thermo-Druckkopf nach dem zweiten Aufbau ist dem Grunde nach ähnlich zu dem Thermo-Druckkopf nach dem ersten Aufbau (siehe Fig. 1-12). Daher werden beiden Aufbauen gemeinsame Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und eine detaillierte Beschreibung wird nicht gegeben.
Zusätzlich zu den bereits im Zusammenhang mit dem ersten Aufbau beschriebenen Bauteilen weist der Thermo-Druckkopf nach dem zweiten Aufbau auch ein längliches Abdeckelement 20 zum im wesentlichen gesamten Abdecken des Kopfsubstrates 2 und des hervorragenden Längsrandes des Kopfsubstrates 2 auf. Das Abdeckelement 20 ist aus einem elektrostatisch leitendem Material mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 10&sup5;-10&sup9; (Ω cm) hergestellt und hat eine antistatische Eigenschaft. Solch ein elektrostatisch leitendes Material kann durch Mischen eines Epoxid-Harzes mit einem ausreichenden Betrag von einem leitfähigen Pulver, wie Kohlenstoffpulver, hergestellt werden.
Ein Längsrand des Abdeckelementes 20 ist integral mit einer Vielzahl von Eingreifzungen 20a ausgebildet. Die untere Oberfläche des Abdeckelementes 20 ist integral mit einer Vielzahl an den zuvor beschriebenen Längsrand angrenzenden Angrenzbeinen 20b versehen. Der andere Längsrand der tieferen Oberfläche des Abdeckelementes 20 ist integral mit einem Paar von elastischen Eingreifbeinen 20c mit einem vorbestimmten Längsabstand dazwischen versehen. Um die Elastizität der Eingreifbeine 20c zu erhöhen, kann eine Nut 20d, wie in den Fig. 18 und 20 gezeigt, an der Längsaußenseite eines jeden Eingreifbeines 20c gebildet werden.
Wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt, kommt jede Eingreifzunge 20a des Abdeckelementes 20 von unten (das ist von der Seite des Spielraums 18) in Eingriff mit dem hervorragenden Längsrand des Kopfsubstrates 2. Die Leiterplatte 14 ist mit einer Vielzahl mit den Angrenzbeinen 20b des Abdeckelementes 20 korrespondierenden Durchgangsöffnungen 14b versehen (siehe Fig. 14, 15, 19 und 20). In dem zusammengebauten Zustand des Abdeckelementes 20 werden die Angrenzbeine 20b über die Durchgangsöffnungen 14b der Leiterplatte 14 in direktem Kontakt mit der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 gehalten. Die Leiterplatte 14 weist auch einen zentral hervorragenden Abschnitt 14a auf, welcher von der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 hervorragt. Beide der Eingreifbeine 20c des Abdeckelementes 20 stehen elastisch mit dem zentralen hervorragenden Abschnitt 14a im Eingriff (siehe Fig. 13, 14, 17, 18 und 20).
In der vorhergehenden zweiten Aufbau sind die Angrenzbeine 20b des Abdeckelementes 20 näher an den Eingreifzungen 20a als an den Eingreifbeinen 20c. Durch eine solche Anordnung, wie in Fig. 22 gezeigt, kann das Abdeckelement 20 einfach und zuverlässig mit der Leiterplatte 14 und der Kühlkörperplatte 1 nach dem Prinzip von Hebel und Hebelstütze befestigt werden, das in einer Weise funktioniert, dass zuerst die Eingreifzungen 20a im Eingriff mit dem hervorstehenden Längsrand des Kopfsubstrates 2 mit dem Abdeckelement 20 leicht ansteigend stehen und dann das Abdeckelement 20 einfach nach unten in die Richtung des Pfeils B gedrückt wird.
Während des Betriebes, wie in Fig. 14 gezeigt, wird ein von einer Papierwalze 21 unterstütztes Druckmedium 22 (beispielsweise thermosensitives Papier) durch das Abdeckelement 20 geführt. Wie bereits beschrieben, ist das Abdeckelement 20 fähig, statische Elektrizität zu leiten. Daher, wann immer statische Elektrizität durch Zuführen eines Druckmediums 22 erzeugt wird, wird diese über die Angrenzbeine 20b des Abdeckelementes 20 zu der Kühlkörperplatte 1 geleitet. Folglich können die Treiber-IC's 4 und andere vor einem Erleiden eines Schadens durch statische Elektrizität bewahrt werden. Da das Abdeckelement 20 einfach nur mit den Eingreifzungen 20a mit dem Kopfsubstrat 2 im Eingriff steht, kann die thermische Längenausdehnung des Abdeckelementes 20 sich kaum auf das Kopfsubstrat 2 auswirken.
In der dargestellten zweiten Aufbau sind die Eingreifbeine 20c des Abdeckelementes 20 derart angeordnet, um mit dem zentralen hervorragenden Abschnitt 14a der Leiterkarte 14 im Eingriff (im Einschnappeingriff) zu stehen. Jedoch können die Eingreifbeine 20c des Abdeckelementes 20, wenn die Gesamtheit des vorbeschriebenen einen Längsrandes der Leiterplatte 14 leicht von der zweiten Tragoberfläche 1b der Kühlkörperplatte 1 hervorragt, so angeordnet sein, dass diese mit dem hervorstehenden Längsrand der Leiterplatte 14 im Eingriff zu stehen.
Alternativ kann das Abdeckelement 20, wenn beide Enden der Leiterplatte 14 leicht von den entsprechenden Enden der Kühlkörperplatte 1 hervorragen, mit Eingreifbeinen für einen Eingriff mit den hervorragenden Enden der Leiterplatte 14 zusätzlich zu den Eingreifbeinen 20c für einen Eingriff mit dem zentralen hervorragenden Abschnitt 14a (oder des hervorragenden Längsrandes) der Leiterplatte 14 ausgebildet werden. In diesem Fall werden die Eingreifzungen 20a des Kopfsubstrates 2 nicht benötigt.
In jedem dem vorhergehenden ersten Aufbau und dem zweiten Aufbau sind die Vielzahl der Verbindungsleitungen 12 (die Verbindungsanschlüsse 8 und die Verbindungselektroden 15) getrennt an den beiden Enden des Kopfsubstrates 2 und der Leiterkarte 14 angeordnet. Jedoch können die Verbindungsleitungen 12 zusammen an einem im wesentlichen zentralen Abschnitt des Kopfsubstrates 2 und der Leiterplatte 14 angeordnet sein.
Die Fig. 23-25 stellen eine bevorzugte Struktur von jeder Verbindungsleitung 12 und auch eine bevorzugte Struktur von jedem Verbindungsanschluß 8 auf dem Kopfsubstrat 2 dar.
Im besonderen, wie in den Fig. 23 und 24 gezeigt, ist die obere Oberfläche des Kopfsubstrates 2 mit einer Glasurschicht 2a versehen, auf der jeder Verbindungsanschluß 8 gebildet wird (in den Fig. 1-22 ist die Glasurschicht 2a für die Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt).
Der Verbindungsanschluß 8 ist mit einer Mehrschichtstruktur (in der dargestellten Ausführungsform mit einer Zwei-Schichtstruktur) ausgebildet, die eine durch Drucken und durch Sintern einer organischen Goldpaste hergestellte Goldschicht 8a und eine durch Drucken und durch Sintern einer Silberpaste hergestellte und auf der oberen Oberfläche der Goldschicht 8a aufgebrachte Silberschicht 8b umfasst.
Solche eine Mehrschichtstruktur ist vorgesehen, um den Verbindungsanschluß insgesamt mit einer großen Dicke durch ein Aufschichten der Silberschicht 8b zu versehen. Die Goldschicht 8a ist auf Grund der Kosten in einer einzigen Schicht aufgebracht und daher ist die erzielte Dicke, die etwa 0,7 um beträgt, sehr klein. Wenn der Verbindungsanschluß 8 nur die Goldschicht 8a aufweist, wird die Goldschicht 8a durch die hervorgerufene Reibung angekratzt, wenn das Klemmteil 12a der Verbindungsleitung 12 angeklemmt wird, wodurch das Klemmteil 12a in direkten Kontakt mit der Glasurschicht 2a des Kopfsubstrates 2 kommt, was möglicherweise zu einen ungeeigneten Zustand der elektrischen Verbindung mit dem Verbindungsanschluß 8 führt. Jedoch, wenn es unter den Kostenbedingungen möglich ist, die Dicke der Goldschicht 8a zu erhöhen, könnte auf die Silberschicht 8a verzichtet werden.
Das Aufschichten der Silberschicht 8b hat auch den folgenden Vorteil. Im Besonderen wird die Verbindungsleitung 12 durch Ausstanzen eines Metallbleches aus Phosphorbronze in eine geeignete Form, durch Aussetzen des geformten Metalls einem Biegeverfahren und letztendlich durch Beschichten dieses mit Lötmittel oder Nickel zur Erhöhung der Kontaktleitungseigenschaften der Verbindungsanschlusses 8 hergestellt. Wenn die Verbindungsleitung 12 lötmittelbeschichtet ist und in direkten Kontakt mit der Goldschicht 8a kommt, schmilzt das Lötmittel auf Grund der während des Betriebes des Thermo-Druckkopfes erzeugten Hitze und wird von der Goldschicht absorbiert, wodurch es unmöglich gemacht wird, dass eine gute Kontaktleitung zwischen der Verbindungsleitung 12 und dem Verbindungsanschluß 8 aufrecht erhalten wird. Solch eine Phänomen ist als sogenanntes "Lötmittel-Fressen" ("solder-eating") bekannt. Die auf der Goldschicht 8a aufgeschichtete Silberschicht 8b dient dazu, die Goldschicht 8a vor einem Lötmittel-Fressen zu bewahren oder dies zu reduzieren.
Wie bereits beschrieben hat die Verbindungsleitung 12 ein Klemmteil 12a für ein im Eingriffstehen mit dem Längsrand des Kopfsubstrates 2 und ein sich von dem Klemmteil 12a erstreckendes Stabteil 12b. Speziell weist das Klemmteil 12a der Verbindungsleitung 12, am besten in Fig. 25 gezeigt, eine erstes Eingreifteil 121 zum Kontaktieren des Verbindungsanschlusses 8, ein Paar zweite Eingreifteile 122 für ein im Eingriffstehen mit der tieferen Oberfläche des Kopfsubstrates 2 und einem Kontaktteil 123 zum Verbinden der Eingreifteile 121, 122 miteinander auf. Zwischen dem ersten Eingreifteil 121 und den zweiten Eingreifteilen 122 ist eine Klammeröffnung 124 vorhanden. Die Weite der Klammeröffnung 124 zwischen der Spitze des ersten Eingreifteils 121 und der Spitze der zweiten Eingreifteile 122 wird so gesetzt, dass diese größer als die Dicke des Kopfsubstrates 2 einschließlich der Glasurschicht 2a ist, wodurch das Anklammern des Klemmteils 12a an das Kopfsubstrat 2 vereinfacht wird.
Das erste Eingreifteil 121 weist in einen Zwischenbereich ein konvexes sich auf das zweite Eingreifteil 122 zu erstreckendes Kontaktteil 121a auf. Ähnlich weist jedes zweite Eingreifteil 122 weist ein konvexes sich auf das erste Eingreifteil 121 zu erstreckendes Kontaktteil 122a auf. In dem Ursprungszustand des Klemmteils 12a ist die Weite der Klammeröffnung 124 zwischen dem ersten Eingreifteil 121 und den zweiten Eingreifteilen 122 so gesetzt, dass an den Stellen der konvexen Kontaktteile 121a, 122a diese schmaler sind als die Dicke des Kopfsubstrates 2 einschließlich der Glasurschicht 2a. Auf diese Art erlaubt die resultierende elastische Kraft der Eingreifteile 121, 122 dem Klemmteil 12a, sich an dem Kopfsubstrat 2 festzuhalten, wenn die Verbindungsleitung 12 an dem Kopfsubstrat 2 befestigt wird. Weiter kann die Befestigung des Klemmteils 12a an dem Kopfsubstrat 2 sanft ausgeführt werden, da jede der konvexen Kontaktteile 121a, 122a eine abgerundete Form hat.
Weiter sind beide Seitenränder des ersten Eingreifteils 121 des Klemmteils 12a mit dem Verbindungsanschluß 8 zugewandten abgeschrägten Kanten 125 versehen. Jede abgeschrägte Kante 125 erstreckt sich kontinuierlich von der Spitze des ersten Eingreifteils 121 mindestens bis zu einem Punkt hinter dem konvexen Kontaktteil 121a. Jede abgeschrägte Kante 125 kann wie in Fig. 24 gezeigt eine ansteigende Oberfläche oder eine gekrümmte Oberfläche sein. Die Abmessung der abgeschrägten Kante 125 der Dicke des Eingreifteils 121 nach gesehen ist beispielsweise bevorzugt nicht geringer als 0,05 mm. Solch ein Abmessungssetzen wird nicht durch die Dicke des ersten Eingreifteils 121 beeinflußt (0,25 mm in der dargestellten Ausführungsform). Obwohl die abgeschrägten Kanten 125 durch teilweises Runterfeilen der entsprechenden Seitenränder der ersten Eingreifteile 121 gebildet werden, können diese auch durch plastisches Verformen der gleichen Seitenränder in einer von den zweiten Eingreifteilen 122 wegweisenden Richtung gebildet werden.
Bevor die technische Bedeutung der abgeschrägten Ränder 125 beschrieben wird, werden mit Bezug auf die Fig. 28 Probleme der klammerartigen Verbindungsleitungen nach dem Stand der Technik beschrieben. In der Fig. 28 ist, um korrespondierende bereits beschriebene Bauteile zu kennzeichnen, zu den in den Fig. 23-25 verwendeten Bezugsziffern (") hinzugefügt worden und es wird keine sich überdeckende Beschreibung wiederholt.
Da die in Fig. 28 gezeigten klammerartigen Verbindungsleitungen 12" durch Stanzen einer Metallplatte und anschließendem Aussetzen in ein Biegeverfahren gebildet werden, entstehen an den Rändern der ersten Eingreifteile 121" und der zweiten Eingreifteile 122" unabwendbar Grate C. Daher kommt, wenn das Klemmteil 12a" auf das Kopfsubstrat 2" aufgeklemmt wird, der Verbindungsanschluß 8 in Linienkontakt mit den Graten C der ersten Eingreifteile 121", wohingegen andere Bereiche dazu tendieren, sich leicht von dem Verbindungsanschluß 8" anzuheben. Solch eine Anhebetendenz kann insbesondere bedeutend werden, wenn die Grate C große Abmessungen haben oder wenn die Dicke der Verbindungsanschlüsse 8" klein ist. Weiter werden die Kontaktbedingungen zwischen dem ersten Eingreifteil 121" und dem Verbindungsanschluß 8" schlechter, wenn die Grate C unregelmäßig ausgebildet sind. Wenn das erste Eingreifteil 121" und der Verbindungsanschluß 8" durch getrenntes Löten elektrisch miteinander verbunden sind, ist eine minderwertiger Kontaktzustand hierzwischen kaum ein Problem. In solch einem Fall sollte jedoch ein ausreichender Abstand (beispielsweise mehr als 1,5 mm) zwischen den Verbindungsanschlüssen vorgesehen werden, um die aneinander angrenzenden Verbindungsanschlüsse vor einem Kurzschluß zu bewahren, wodurch es unmöglich gemacht wird, in einer Region mit begrenzten Dimensionen eine große Anzahl von Verbindungsanschlüssen anzuordnen.
Im Gegensatz, wenn beide der Seitenränder des ersten Eingreifteils 121, wie in den Fig. 23-25 gezeigt, mit abgeschrägten Kanten 125 versehen sind, kratzt sich das erste Eingreifteil 125 teilweise zwischen den abgeschrägten Kanten 125 in die Silberschicht 8b des Verbindungsanschlusses 8 ein, wodurch ein Flächenkontakt hergestellt wird. Außerdem stehen die abgeschrägten Ränder 125 auf Grund des Einkratzens in die Silberschicht 8b teilweise in Kontakt mit dem Verbindungsanschluß 8. Daher kann ohne Ausführen eines gesonderten Lötvorganges das Klemmteil 12a der Verbindungsleitung 12 und der Verbindungsanschluß 8 untereinander in guten Kontakteigenschaften (elektrisch leitenden Eigenschaften) gehalten werden.
In der in den Fig. 23-25 gezeigten Anordnung ist ein Verbindungsteil zwischen dem ersten Eingreifteil 121 des Klemmteils 12a und dem Verbindungsanschluß 8 von einem transparenten isolierenden Harz 21 eingeschlossen. Das isolierende Harz 21 dient zum Verstärken der Verbindung zwischen dem Klemmteil 12a und dem Verbindungsanschluß 8, während die Treiber-IC's vor einem Zusammenbruch durch die Passage von statischer Elektrizität, welche während des des Druckvorganges des Thermo-Druckkopfes erzeugt wird, durch die Verbindungsanschlüsse 8 bewahrt werden.
Die Fig. 26 und 27 stellen einen weiteren bevorzugten Aufbau der Verbindungsleitung zusammen mit einem weiteren bevorzugten Aufbau der Verbindungsanschlüsse an dem Kopfsubstrat 2 dar.
[0064] Im besonderen hat der in Fig. 26 gezeigte Verbindungsanschluß 8' eine Mehrschichtstruktur (eine Drei-Schichtstruktur in dem dargestellten Ausführungsbeispiel), die eine Goldschicht 8a', eine auf der oberen Oberfläche der Goldschicht 8a' aufgebrachte Silberschicht 8b' und eine auf der oberen Oberfläche der Silberschicht 8b' aufgebrachte Silber-Palladiumschicht 8c' (Ag- Pd) aufweist. Die Silber-Palladiumschicht 8c' ist vorgesehen, um, wenn der Anschluß lötmittelbeschichtet ist, sicherer vor einem "Lötmittel-Fressen" zu bewahren. Jedoch, wie bereits beschrieben, kann auch die Silberschicht 8b' allein bis zu einem gewissen Ausmaß vor einem "Lötmittel-Fressen" bewahren.
Wie in Fig. 26 gezeigt, hat die Verbindungsleitung 12' ein Klemmteil 12a', das im Eingriff mit einem Längsrand des Kopfsubstrates 2 steht, und ein sich von dem Klemmteil 12a' erstreckendes Stabteil 12b'. Das Klemmteil 12a' hat ein erstes in Kontakt mit dem Verbindungsanschluß 8' stehendes Eingreifteil 121', ein Paar zweite Eingreifteile 122', die im Eingriff mit der tieferen Oberfläche des Kopfsubstrates 2 stehen, und ein Kontaktteil (nicht dargestellt) für eine Verbindung der Eingreifteile 121', 122' miteinander. Das erste Eingreifteil 121' hat ein Kontaktteil 121a', bei dem das Kontaktteil insgesamt im Querschnitt gesehen konvex gekrümmt ist. Folglich springen beide Seitenränder 125' des ersten Eingreifteils 121' von dem Verbindungsanschluß 8' zurück.
Bevor die Vorteile des zuvor beschriebenen Aufbaus beschrieben werden, werden Probleme der klammerartigen Verbindungsleitungen nach dem Stand der Technik beschrieben. In der Fig. 29 sind die gleichen wie in der Fig. 28 verwendeten Bezugsziffern zusammen mit (") benutzt worden, um korrespondierende bereits beschriebene Bauteile zu zeigen, und es wird keine sich überdeckende Beschreibung wiederholt.
Bei der in Fig. 29 gezeigten klammerartigen Verbindungsleitung 12" nach dem Stand der Technik ist auf Grund von Fertigungsfehlern in Querrichtung gesehen das erste Eingreifteil 121" nicht parallel zu den zweiten Eingreifteilen 122" ausgebildet. Wenn das erste Eingreifteil 121" somit ansteigt, wird nur einer der Seitenrändern in Kontakt mit dem Verbindungsanschluß 8" gehalten, wodurch verfehlt wird, einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Klemmteil 12a und dem Verbindungsanschluß 8" zu erzielen. Dieses Problem wird bedeutend, wenn die Grate (die Elemente C in Fig. 28) an dem Klemmteil 12a" gebildet werden.
Im Gegensatz hat das Kontaktteil 121a' des ersten Eingreifteils 121' nach der in Fig. 26 gezeigten Struktur insgesamt in Querrichtung gesehen einen konvex gekrümmten Bereich.
Daher, selbst wenn das erste Eingreifteil 121' relativ zu dem zweiten Eingreifteil 122' quer ansteigt, wird das erste Eingreifteil 121' weiterhin in Kontakt mit dem Verbindungsanschluß 8' gehalten und kratzt den Verbindungsanschluß 8' (die offenliegende Silber-Palladiumschicht 8c') in einem eine im wesentlichen konstante Breite aufweisenden Bereich 22, wie in Fig. 27 gezeigt, an, wenn das Klemmteil 12a' auf das Kopfsubstrat 2 angeklammert wird. Folglich kann eine gute elektrische Verbindung zwischen dem Klemmteil 12a' und dem Verbindungsanschluß 8' erreicht werden, wodurch auf ein separates Löten verzichtet werden kann.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die insoweit beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschränkt.
Daher sollte in Erwägung gezogen werden, dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche auf viele Arten abgeändert werden kann.

Claims

1. Elektrische Verbindungsanordnung mit:

einem auf einem Substrat (2) gebildeten Verbindungsanschluß (8), und

einer metallischen klammerartigen Anschlußleitung, die ein Klemmteil (12a, 12a') und ein Stabteil (12b, 12b') beinhaltet, das sich von dem Klemmteil (12a, 12a') erstreckt, wobei das Klemmteil (12a, 12a') ein erstes Eingreifteil (121, 121') für eine elektrische Übertragung mit dem Verbindungsanschluß (8) und mindestens ein zu dem ersten Eingreifteil (121, 121') gegenüberliegendes zweites Eingreifteil (122, 122') hat, wobei das erste Eingreifteil (121, 121') und das mindestens eine zweite Eingreifteil (122, 122') eine Klammeröffnung (124) dazwischen definieren für eine Aufnahme des Substrates (2) nach Einführung des Substrates (2) in das Klemmteil (12a, 12a') und das erste Eingreifteil (121, 121') ein Kontaktteil (121a, 121a') hat, das sich auf das mindestens eine zweite Eingreifteil (122, 122') erstreckt, das Kontaktteil (121a, 121a') eine Breite quer zur Einführrichtung des Substrates (2) in das Klemmteil (12a, 12a') und Breitseitenränder (125, 125') hat, so daß die Breitseitenränder (125, 125') weiter von den zweiten Eingreifteilen (122, 122') beabstandet sind als ein Zentralabschnitt des Kontaktteils (121a, 121a'),

dadurch gekennzeichnet, daß

der Verbindungsanschluß (8) eine Mehrlagenstruktur hat, die mindestens eine Unterschicht (8a, 8a') und eine Oberflächenschicht (8b, 8b') aufweist, das Kontaktteil (121, 121a') des ersten Eingreifteils (121, 121') sich in die Oberflächenschicht (8b, 8b') einkratzt, um eine lötfreie elektrische Verbindung herzustellen, wenn das Substrat (2) in das Klemmteil (12a, 12a') eingefügt ist.

2. Elektrische Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die beiden Breitseitenränder (125) der ersten Eingreifteile (121) abgeschrägt sind.

3. Elektrische Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kontaktteil (121a') insgesamt in einem Querabschnitt auf das zweite Eingreifteil (122') zu konvex gekrümmt ist.

4. Elektrische Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Unterschicht (8a, 8a') aus Gold hergestellt ist und die Oberflächenschicht (8b, 8b') aus Silber oder Silber-Palladium hergestellt ist.