JPH04229587A - セラミック部材に複数のピンを付ける方法 - Google Patents

セラミック部材に複数のピンを付ける方法

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JPH04229587A JP3144258A JP14425891A JPH04229587A JP H04229587 A JPH04229587 A JP H04229587A JP 3144258 A JP3144258 A JP 3144258A JP 14425891 A JP14425891 A JP 14425891A JP H04229587 A JPH04229587 A JP H04229587A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック基板にピン
を付ける方法に関し、より詳細には、差し込み可能な電
気回路パッケージアセンブリに使用されるセラミック基
板に差し込み可能なピンを付ける方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気的な技術において、絶縁性の基盤部
材に導電性のピンを付けることは、良く知られている。
【０００３】米国特許第１、９１４、４６１号、第１、
９３６、４０４号、第２、２９２、８６３号、第３、２
１１、８７５号、第３、６７０、２９４号及び４、７５
３、６０２号、及びアイ・ビー・エム（ＩＢＭ）技術開
示公報、第２９巻、第２号、１９８６年７月、第６３９
−６４０頁の表題”型どられた中空の電気的な挿入ピン
”という出版物は、電子管又は真空管等の電気的な装置
と電気的な電線コネクタ用の絶縁性の基盤に付けられた
差し込み可能なピンの実例である。米国特許第４、１３
６、２５９号は、絶縁性のセラミック本体が導電性の金
属軸を収容するバーナ用の点火電極を開示する。
【０００４】米国特許第２、８４６、６５９号、第２、
９９０、５３３号、第３、０９３、８８７号、第３、２
０２、７５５号、第３、４８４、９３７号、第３、４９
４、０２９号、及び第３、６０１、７５０号、（１９６
２年１１月２９日に公開された）オーストラリア特許第
２４７、７４５号、（１９７２年１月１８日に発行され
た）カナダ特許第８９１１８０、及びアイ・ビー・エム
（ＩＢＭ）技術開示公報、第９巻、第４号、１９６６年
９月、第３６５頁のエッチ．ピー．バーネスによる表題
”端子ピン突出部”という出版物は、非セラミック基板
、及び、より詳細には、プリント回路板に付けられた差
し込み可能及び／又は差し込み不可能なタイプのピンの
実例である。
【０００５】米国特許第３、２１６、０９７号、第３、
２５７、７０８号、第３、４８９、８７９号、第３、５
２９、１２０号、第３、７３５、４６６号、第３、７６
８、１３４号、第４、０８２、３９４号、第４、０９２
、６９７号、第４、１１０、９０４号、第４、４１５、
１１３号、第４、５９８、４７０号、及び第４、６３１
、８２１号、及びアイ・ビー・エム（ＩＢＭ）技術開示
公報、第１４巻、第１号、１９７１年６月、第１７４−
１７５頁のジェー．アール．リンチによる表題”セラミ
ックモジュール用のピン付け技術”、同公報、第１４巻
、第９号、１９７２年２月、第２５９４頁のビー．マー
チン他による表題”セラミック基板に接触ピンを突き通
すこと”、及び同公報、第２２巻、第８Ｂ号、１９８０
年１月、第３６４９−３６５０頁のアール．ジェー．モ
ドロ他による表題”低応力ピン挿入”は、セラミック基
板に付けられた差し込み可能なピンの実例である。
【０００６】上述の特許第１、９１４、６４１号と第１
、９３６、４０４号において、中空のピンのタイプの接
触部材は、磁器、ベークライト、ガラス又は他の類似の
材料の基盤部材に付けられる。結果としてのサブアセン
ブリは、電子管又は真空管用の構成要素として使用され
る。第１、９１４、６４１号において、個々のピンは、
１端で予め形成された頭部のフランジを有する。基盤に
ピンを付けるために、ピンの他端は、基部を通じて延び
る開口中へ挿入され、ついに、その動きが頭部によって
止められる。このことが生じる場合に、ピンの他端とピ
ン本体の１部分は、基盤部材から外側に延出する。 その後、円周のビードが、頭部とビード間の基盤部材に
ピンを付けるようにピンの外側に延出された部分に鍛造
される。第１、９３６、４０４号の実施例では、ビード
は、基盤中に予め形成され、かつ、鋳造され、又は、止
められうる。第１、９１４、６５１号は、予め形成され
た肩を有する中空のピンが適所へ押圧された後にピンの
端部が基盤の開口中にピンを保持するようにスピン加工
される先行技術の装置を開示する。
【０００７】第２、２９２、８６３号のピンは、予め形
成されたフランジを有し、かつ、ヘッダにフランジを与
え、フランジの上のピンの１部分がこのためにヘッダ中
の開口を通過する可溶性のガラス質材料密閉剤、例えば
、ガラスによって金属性のヘッダに付けられる。
【０００８】第３、２１１、８７５号のスイッチ装置の
ピンは、フランジと、スピン又はフランジ加工された上
端との間で熱硬化性プラスチック基盤部材に固定される
。
【０００９】第３、６７０、２９４号のコネクタは、腕
が中央の矩形断面から延長する十字形断面で形成された
部分が一部にある。腕の頂部は、ブロックにピンを付け
るために絶縁ブロック中の矩形断面開口の角部と係合す
る。
【００１０】第４、７５３、６０２号のピンは、ハウジ
ング部材のピン収容開口を開口内に置かれたピンの断面
形状と適合する断面形状にすることによってそれらのハ
ウジングに初期に付けられる。ピンの下端部がプリント
回路板の開口中に挿入される時に、断面の部分は、ハウ
ジング中で横方向へ自由に移動するためにより大きな断
面を有する他の通路中へ移動する。
【００１１】中空の型どられたピンは、上述の出版物ア
イ・ビー・エム（ＩＢＭ）技術開示公報、第２９巻、第
２号、１９８６年７月、第６３９−６４０頁の装置にお
けるプラスチック製のソケットの内部通路の肩に当接す
る拡大された部分を有し、かつ、従って、ピンがピンと
係合するプラグの解離によってソケットの底部を通じて
引き抜かれるのを防止する。
【００１２】第４、１３６、２５９号の金属軸は、軸を
把持する穴中に形成された突起又は歯によってセラミッ
ク本体の穴中の適所に保持される。
【００１３】プリント回路板にピンを付けることは、種
々の方法で、かつ、種々の理由で行われている。従って
、第２、８４６、６５９号において、中空のはんだづけ
端子（即ち、差し込み不可能なピン）は、プリント回路
板中の開口から反対の両側に延長する管状のブランクの
外側に延出する部分中にコップ状の拡張された部分を形
成することによってプリント回路板に付けられる。
【００１４】端子柱は、第２、２９０、５３３号におい
て、プリント回路板の開口中に挿入された場合に穴中の
導電性の材料とかみ合うセレーション部分をプリント回
路板に設けることによってプリント回路板に付けられる
。このセレーション部分は、テーパ状円錐部と延長中空
部を有し、テーパー状円錐部はこれが配置される回路板
中の開口の皿穴と一致され、延長中空部は開口の残りの
他の部分を延びて開口の外側に延長され、この部分が突
出する回路板の表面で回路と接触するために金槌の頭で
打たれる。
【００１５】第３、０９３、８８７号において、挿入物
から延出するピンを有するその挿入物は、予め形成され
たフランジとそのフランジの下に節のある部分を有し、
また、そのピンは、プリント回路板の開口中に挿入され
た場合に節のある部分によって回路板に固定される。
【００１６】予め形成されたフランジを有する溶接可能
なピンは、第３、２０２、７５５号において、スプライ
ンの付いた下部を回路板の開口へ挿入することによって
導電性のメッキへ切り込み、スプライン先端を潰すこと
によって回路板へ固着される。
【００１７】インターフェースピンブランクは、第３、
４８４、９３７号において、それが開口中で半径方向に
拡張するようにその両端部を圧縮することによってプリ
ント回路板の開口中に付けられる。
【００１８】電線の長さは、第３、４９４、０２９号に
おいてはワイヤの全長に亘って切り込みエッジが設けら
れ、プリント回路板の１部分を切り込み、かつ、回路板
の両側部上に突出した後に回路板の両側部上の同心のラ
ンドにはんだづけされ、かつ、従って、適所に保持され
る。
【００１９】プリント回路板中の穴からプリント回路板
の両側部上へ外側に延出するフェルールを有するピンブ
ランクは、第３、６０１、７５９号において、フェルー
ルの両端部上に外側に曲がったつばを形成することによ
って回路板に固着される。
【００２０】オーストラリア特許第２４７、４４５号に
おいて、はんだづけ端子は、基盤を通過する１本のワイ
ヤに拡張された止め具を形成することによって絶縁性の
基盤に付けられる。
【００２１】カナダ特許第８９１１９０号とアイ・ビー
・エム（ＩＢＭ）技術開示公報、第９巻、第４号、１９
６６年９月、第３６５頁において、ピンは、ピンを高速
度で回路板中へ及び／又は部分的に回路板を通じて発射
することによってプリント回路板に付けられる。
【００２２】セラミック基板への付着ピン、及びより詳
細には、差し込み可能なピンは、ピンを付けることによ
る応力を受ける場合のセラミック材料の脆く壊れやすい
性質と特にピン穴の近傍の割れたり、砕けたりする傾向
のために従来技術における主要な問題点であった。
【００２３】第３、２１６、０９７号、第３、２５７、
７０８号、第３、７６８、１３４号及びアイ・ビー・エ
ム（ＩＢＭ）技術開示公報、第１４巻、第９号、１９７
２年２月、第２５９４頁において、ブランクピンは、セ
ラミック基板の穴中へ供給され、また、その後の操作上
のステップにおいて、頭部とバルジ部が、基板にピンを
付けるためにピンブランク中に形成される。第３、２１
６、０９７号と第３、７６８、１３４号において、平ら
に取り付けられた弾性ブロックは、セラミック基板を支
持するダイプレート中に形成されたベッド中の中央に置
かれる。このダイプレートは、基板の整列した穴から延
出するピンブランクを収容するベッドの回りに置かれた
周囲の案内孔を有する。ピンブランクが基板の開口中へ
挿入される場合に、ばね付勢された先端ゴム製の指は、
基板の中央部分を弾性的に押圧し弾性ブロック上で下げ
、その弾性ブロックが、破損を防止するように基板をし
っかり保持する。
【００２４】第３、４８９、８７９号において、予め形
成された肩を有するピンは、セラミック基板中へその肩
まで挿入される。その挿入後、圧力と熱を利用する熱ス
エージ加工方法によってブランクの端に頭部が形成され
頭部と肩部との間で張力を付与しながらピンのこの部分
が残され、これによってピンがセラミックへ固着される
。
【００２５】もう１つの装置において、ほぼ平らなピン
ブランクは、第３、５２９、１２０号に開示される通り
、セラミック基板中に形成された長溝中へ挿入され、溝
中で半径方向に延出し、かつ、セラミック基板に付けら
れるためにわずかに突出する両端部で圧縮される。もう
１つのピンは、長溝の空いている側へ第１の記述された
ピンに直角に挿入され、その端部が第１のピンの側部に
当接され、かつ、溶接される。
【００２６】第３、７３５、４６６号のピンブランクは
、セラミック基板の開口中に挿入され、かつ、個々のブ
シュの案内孔又は空洞中へ延出する。次に、ピン頭部が
、ラムによって形成される。セラミック基板の穴を取り
囲む区域は、セラミック基板に面するブシュの両端面に
よって支持され、また、今度は、ブシュが、弾性パッド
上に支持され、従って、頭部形成操作中に穴の近傍の基
板における割れを削減する。
【００２７】ピンを付けられたセラミック基板を利用す
る典型的な電気回路パッケージは、第４、０８２、３９
４号と第４、０９２、６９７号に開示される。第４、０
８２、３９４号のピンは、フランジを有するが、頭部は
なく、また、第４、０９２、６９７号のピンは、頭部も
フランジもないピンが図示される。
【００２８】第４、１１０、９０４号のピンブランクは
、セラミック基板の開口中へ挿入されフランジまで至る
予め形成されたフランジを有する。その後、頭部が、ラ
ムによってピンブランクの挿入端部中に形成される。
【００２９】第４、５９８、４７０号において、ピンブ
ランクの端部は、セラミックの未焼結薄板の円形の孔中
へ挿入される。薄板が焼結させられる場合、孔は楕円形
の断面に収縮し、また、挿入されたピンは適合する形状
に伸張し、その結果、焼結基板へピンが固着される。
【００３０】アイ・ビー・エム（ＩＢＭ）技術開示公報
、第１４巻、第１号、１９７１年６月、第１７４−１７
５頁において、ピンの端部は、押型の未燃焼セラミック
の開口中へ挿入され、また、ピンの残りの部分は、黒鉛
の型取付け具の開口中に挿入される。その後の燃焼サイ
クルは、セラミックを硬化させ、また、ピンは、その後
取り除かれ、ピンを基板に付けさせるセラミック基板と
型のそれぞれの開口の形状を呈する。
【００３１】第４、４１５、１１３号と第４、６３１、
８２１号の衝撃ピナ（ピンを付ける物）において、ピン
ブランクは、セラミック基板の開口中に挿入され、かつ
、それと同時に両端部で衝撃され、開口の壁中のセラミ
ック粒子を貫通する各ピン中に結果としての金属流れを
起こす瞬時の粘弾性状態にブランクを置く。固体状態へ
の復帰によって、金属流れは、セラミック粒子と相互に
噛み合わされたままであり、従って、基板にピンを付け
る。
【００３２】アイ・ビー・エム（ＩＢＭ）技術開示公報
、第２２巻、第８Ｂ号、１９８０年１月、第３６４９−
３６５０頁のピンブランクは、セラミック基板の開口中
に挿入され、かつ、分割された浮動するアンビル中へ延
出する。次に、ピン頭部の形成は、分割された浮動する
ラムによって生じる。セラミック基板は、アンビル上に
支持され、また、アンビルとラムの両方は、流体が充填
されたブラダ（空孔）上に支持される。結果として、曲
げ応力は、ピン頭部の形成中に軽減される。
【００３３】しかしながら、ピン付け中、即ち、セラミ
ック基板にピンを付ける間のセラミック基板の割れは、
なお問題であり、また、より高いピンの評価、より優れ
たピンの密度、及び／又はピンの直径と寸法の更なる小
型化の出現で、問題は、さらに複雑化している。問題の
１部は、基板が、精密に造られた場合にさえ、そり等の
ある程度の固有の表面の不規則さがあり、これによって
ピン付け中にセラミックへ応力が生じて割れの原因とな
る。例えば、第３、２１６、０９７号と第３、２１５、
７０８号の緩衝パッド、又は第３、７３５、４６６号の
個々のブシュと弾性パッド、又は上述のモドロ他の出版
物の個々のラムとアンビルと流体の充填されたブラダ等
の先行技術が、セラミック基板の固有の表面の不規則さ
によって起こされたピン付け中の応力の解放に向けられ
る一方、それらは、今日の高密度、高度なピンの価値の
必要性及び／又は小型化の要求にとってなお不適切、煩
雑、複雑及び／又は高価である。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セラ
ミック基板にピンを付ける改良された方法を提供するこ
とである。
【００３５】本発明のもう１つの目的は、基板の割れを
実質上軽減するセラミック基板にピンを付ける改良され
た方法を提供することである。
【００３６】本発明のもう１つの目的は、改良された生
産と高度に信頼できるピン付けされた基板を与える上述
の種類の方法を提供することである。
【００３７】本発明の更にもう１つの目的は、差し込み
可能なピンを有するセラミック基板を製造するための上
述の種類の方法を提供することである。
【００３８】本発明の更にもう１つの目的は、特に、高
密度及び／又は高度なピンの価値及び／又は超小型ピン
でピン付けされたセラミック基板の製造に使用される上
述の種類の方法を提供することである。
【００３９】本発明の他の目的は、実行が煩雑でなく、
簡単であり、及び／又は、高価でない上述の種類の方法
を提供することである。
【００４０】
【課題を解決するための手段】本発明の１態様に従って
、複数のピンは、次の通り、セラミック基板に付けられ
る。複数の長尺状のピンブランク部材の反対の第１と第
２の端部は、それぞれ、第１と第２のダイブロックの、
それぞれ、ピンブランク収容用の第１と第２の空洞中に
挿入される。ピンブランク部材の挿入された第１と第２
の端部は、第１と第２のブロック間にピンブランク部材
の各々の中間部分が位置される所定の空間を設けるため
に、それぞれ、第１と第２の空洞中に配設される、それ
ぞれ、第１と第２のピンロッドと接触して配置される。 少なくとも第１のピンロッドは、第１の空洞中で調節可
能に位置決めされうる。
【００４１】次に、第１と第２のダイブロックは、接近
方向に相対的に移動され、その空間を減少し、かつ、そ
れによって、前記第１と第２のダイブロック間の減少さ
れた空間中で上述の中間部分の半径方向の第１の伸張部
を形成する。次に、第２のダイブロックは、前記第２の
空洞から長尺状の部材を取り除くために引き抜かれる。
【００４２】その後、ピンブランク部材は、第２の端部
をセラミック部材の１方の側部上の開口から外側に延出
し、かつ、半径方向の第１の伸張部をその反対の側部上
にセラミック部材と接触して配置するために、第２の端
部からセラミック平面部材のそれを通る開口中へ挿入さ
れる。
【００４３】第１のピンロッドが、第１のダイブロック
と第１の伸張部間に所定のクリアランスを設けるために
第１の空洞中で調節される一方、第１のピンロッドとの
第１の端部の接触は、維持されている。
【００４４】第３のダイブロックのピン頭部形成用の表
面は、第２の端部に接近して並列に配置され、また、第
１と第３のダイブロックは、接近方向に相対的に移動さ
れ、それぞれの第２の端部にセラミック部材の前記片側
と接するピン頭部を設けると共に各ピンの各第２の端部
と第１の伸長部の間に第２の伸長部を設け、第２の伸長
部をセラミック部材の開口と接触させ、そのピン部材は
、従って、第１の半径方向の伸張部と頭部間でセラミッ
ク部材に付けられる。　　その後、第１と第３のダイブ
ロックは、セラミック部材とそれに付けられたピン部材
から取り払われる。
【００４５】本発明の上記及び他の目的、特徴及び効果
は、添付の図面に図示される通り、本発明の好適実施例
のより詳細な記載から明白となろう。
【００４６】
【実施例】図１乃至２を参照して、以下に記載される通
り、本発明の好適実施例によってセラミック基板１に付
けられた複数のピン２の配置を有する前記セラミック基
板１が示される。ピン２は、好ましくは、垂直方向の列
、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、…と水平方向の行Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３，…の直交座標配列で配置され、更に、好適な配列に
おいて、あらゆる与えられた列（例えば、列Ｃ２）とあ
らゆる与えられた行（例えば、行Ｒ２）のピン２は、そ
れぞれ、それに隣接する単数又は複数の列（例えば、列
Ｃ１とＣ３）と単数又は複数の行（例えば、行Ｒ１とＲ
３）のピン２に関してずらされ、又は、交互に配列され
る。また、更に、あらゆる与えられた列（例えば、列Ｃ
１）とあらゆる与えられた行（例えば、行Ｒ１）のピン
２は、互い違いの、換言すれば、１つ置きの、それぞれ
、列（例えば、列Ｃ３、Ｃ５、…）と行（例えば、行Ｒ
３、図示しないＲ５、等）の対応するピン２と一直線上
に並べられる（図１参照）。かかる装置は、すき間の配
列（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ　ａｒｒａｙ）技術とし
て知られる。図示された装置において、互い違いの列間
と互い違いの行間の間隔２Ａは、等しく、また、隣接す
る列間と隣接する行間の間隔Ａは、等しく、間隔Ａは、
間隔２Ａの半分である。それ故、隣接する次の列又は隣
接する次の行のあらゆる隣接するピン２に関するピン２
の間隔は、この関係によって、１．４１ｘＡとなる。
【００４７】セラミック基板１は、図１に部分的に示さ
れる矩形形状を有し、かつ、それぞれ、上下の平坦面で
ある表面１Ａと１Ｂを有する。複数の開口３がセラミッ
ク基板１を通じて延長し、この複数の開口３の各々中に
は、長尺状ピン２の部分４がこのピンへ一体形成された
バルジ５と頭部６との間で、本発明の原則に従って固着
されている。ピン２は、下部部分７、即ち、雄部材部分
を有し、この下部部分７は、プリント回路板などのメッ
キされた通過穴等の、係合するソケット（図示省略）中
へのプラグにはめられる。基板１の表面１Ａは、導電性
の領域９へ接続される複数の回路の導体８を有する回路
パターンで配線され、この導電性の領域９もまた、回路
パターンの１部であり、かつ、開口３を取り囲む。導体
８は、図示されない、入力／出力パッドへ接続され、か
つ、このパッドから扇状に広がり、そのパッドもまた回
路パターンの１部であり、かつ、表面１Ａ上で内側方向
に置かれる。図示しない前記パッドは、図示しない集積
回路チップの、図示しない入力／出力端子へ接続される
ようになっており、例えば、制御された崩壊チップ連結
（Ｃ４）はんだ接合材などによる等の、当業者に良く知
られた方法で入力／出力端子へその後接続され、かつ、
設置される。ピン２の頭部６は、領域９へそれとの直接
の接触によって電気的に接続され、また、望まれるなら
ば、電気的な接続は、はんだ接合材によって強化されう
る。
【００４８】それから図３乃至９を参照して、本発明の
原則に従ってセラミック基板にピン２を付ける好適実施
例は、次に記載される。簡易さと明瞭さのために、本発
明は、図示された１個のピンに関してここに記載される
。しかしながら、基板に付けられるべき全てのピンが、
記載される方法のステップの各々中に同時に処理される
ことは、理解されるべきである。
【００４９】従って、図３において、部分的に示された
ダイブロック１０が、複数のピンブランク収容用の空洞
１１を有し、この空洞１１のたった１つが、明瞭さのた
めに部分的に示されることは、理解されるべきである。 ブロック１０の空洞１１は、セラミック基板に最終的に
付けられるべきピン２用の所望の配置と同一の配置をブ
ロック１０中に有する。前記空洞１１は、ブロック１０
を通じてブロック１０の表面１０Ａから、図示しないそ
の反対の表面へ延長する。空洞１１の各々は、表面１０
Ａに対して、それぞれ、最も近い、及び、遠く離れた上
部端部１３と、図示しない反対の下部端部とを有する調
節可能に位置決めされうる長尺状のピンロッド１２を有
する。このロッド１２は、ブロック１０の、図示しない
上述の反対の表面から外側方向に延出し、かつ、図示し
ないそれらの他の端部で、図示しない外部のパンチプレ
ートなどと接触する。このパンチプレートは、図４の矢
印Ｂによって指示された双方向に位置決め可能であり、
かつ、従って、最終的に形成されるべきピン２の雄部分
７の所望の長さＬＭ（図９参照）に応じた表面１０Ａか
ら所定の深さＤ１へ今度は前記ロッド１２を位置決めす
る。
【００５０】複数の長尺状の導電性のピンブランク部材
２’は、空洞１１の互いに相いれない１つ中に挿入され
、即ち、各空洞１１は、１個のブランク部材２’を収容
し、空洞１１の孔は、実質上垂直に、即ち、図示された
図３の垂直位置に前記ブランク２’を案内し、かつ、保
持するよう適切に選択される。ブランク部材２’の端部
２Ｌは、完全に挿入された場合、前記ロッド１２のそれ
ぞれの最も近い端部１３に接触し、かつ、前記端部１３
によって支持され、前記端部１３は、ブランク部材２’
用の止め具として作用する。ピンブランク部材２’は、
一様の長さＬを有し、かつ、好ましくは、一様の円形断
面を有する中実の円柱形状で、前記端部２Ｌとその端部
２Ｕが獅子鼻状の又は丸みをおびた形状である。
【００５１】ダイブロック１０の方法と類似の方法で、
図４に部分的に示された、第２のダイブロック２０は、
複数のピンブランク収容用の空洞２１を有し、これらの
空洞のうちの１個が明瞭さのために部分的に示される。 ブロック２０の空洞２１は、ブロック１０の空洞１１の
配置と同一である配置をブロック２０中に有し、かつ、
それ故、セラミック基板に最終的に付けられるべきピン
２用の所望の配置とも同一である。この空洞２１は、ブ
ロック２０を通じてブロック２０の表面２０Ａから、図
示しないその反対の表面へ延長する。空洞２１の各々は
、表面２０Ａに関して、それぞれ、最も近い、及び、遠
く離れた端部２３と、図示しない反対の端部とを有する
調節可能に位置決めされうる長尺状のロッド２２を有す
る。このロッド２２は、ブロック２０の、図示しない上
述の反対の表面から外側方向に延出し、かつ、図示しな
いそれらの遠く離れた端部で、図示しないもう１つのパ
ンチプレートと接触する。そのロッド２２の端部は、後
の頭部形成操作に要求される基板の厚さＴ（図７参照）
とピン部材２’の部分の長さＬ１（図７参照）に相関す
るダイブロック２０の表面２０Ａから所定の深さＤ２へ
設定され、この頭部形成操作は、以下に記載される通り
、バルジ部形成操作に続く。
【００５２】前記部材２’が、挿入され、また、前記端
部２Ｌと２Ｕが、それぞれ、ロッド１２と２２の、それ
ぞれ、端部１３と２３に接触し、更に、後者が、それぞ
れ、深さＤ１とＤ２に位置決めされると、それぞれの表
面１０Ａと２０Ａにおける第１と第２のブロック１０と
２０間の幅Ｓ１の所定の空間に、図４に示される通り、
ピンブランク部材２’の各々の中間部分１５が配置され
るよう設けられる。
【００５３】それから図５を参照して、２つのダイブロ
ック１０と２０は、次に、互いの方向に相対的に移動さ
れ、それらの間の空間幅Ｓ１（図４参照）を幅Ｓ２へ減
少する。結果として、上述の中間部分１５は、ダイブロ
ック１０と２０間の減少された空間中で半径方向に伸張
し、従って、ピンブランク部材２’中にバルジ部５を形
成する。
【００５４】次に、ダイブロック２０は、その空洞２１
からピンブランク部材２’を取り除くために矢印Ｃ（図
６参照）によって指示された方向に引き抜かれる。空洞
２１からのピンブランク部材２’の除去を向上させ、か
つ、直前に述べられた除去中にブランク部材２’の前記
端部２Ｌとブロック１０のロッド１２の前記端部１３間
の接触の維持を保証するために、ロッド２２の前記端部
２３は、ダイブロック２０が引き抜かれる間、部材２’
の前記端部２Ｕと接触するよう維持される。より詳細に
は、ロッド２２は、図６に示される通り、前記端部２３
がダイブロック２０の表面２０Ａを通り越すまで、ブロ
ック２０と対応付けられた、図示しない上述のパンチプ
レートによって保持される。このことは、特に、バルジ
部形成ステップによって空洞２１中にブランク部材２’
が半径方向に拡張した場合に有効であり、さもなくばそ
の後の引き抜き中に空洞２１からのピンブランク部材２
’の除去を阻害することになる。結果として、ピンブラ
ンク部材２’は、ダイブロック１０の空洞１１中に適切
に位置決めされたままであり、換言すれば、それらの端
部２Ｌは、以前に説明された通り、前記位置に、即ち、
深さＤ１になお設定される、ロッド１２の前記端部１３
と接触したままである。
【００５５】次に、ピンブランク部材２’は、空洞１１
中になお適切に位置決めされる間、それらの端部２Ｕか
らセラミック平面基板１の開口３中へ挿入され、上述さ
れた、穴３の配置は、ブロック１０のピンブランク部材
２’と空洞１１の配置と同一である。結果として、第２
の端部２Ｕは、図７に示される通り、基板１の、側部、
即ち、配線された表面１Ａから長さＬ１分開口３を通じ
て外側に延出し、また、バルジ部５は、図７に示された
通り、基板１の反対の側部１Ｂと接触する。
【００５６】ロッド１２は、第１のダイブロックの表面
１０Ａとバルジ部５間に所定のクリアランスＥ（図７参
照）を設け、かつ、ロッド１２の前記端部１３と前記端
部２Ｌの接触を維持するようにダイブロック１０と対応
付けられた、図示しない上述のパンチプレートによって
空洞１１中に位置決めされる。より詳細には、直前に述
べられたパンチプレートは、ロッド１２をそれに応答し
て上げさせ、かつ、今度は、所望のクリアランスＥを設
けるために現在バルジ部が形成されたピンブランク部材
２’を持ち上げるよう上昇される。クリアランスＥは、
セラミック基板中に存在しうる、そり等の、あらゆる表
面の不規則さを補うために適切に選択され、かつ、それ
と同時に、ブランク部材２’中のピン頭部６のその後の
形成中には、クリアランスＥ中のピンブランク部材２’
の認識できる程の半径方向の膨張をなくす。
【００５７】ピン頭部形成表面３０Ａを有する図７に外
形線の形で部分的に示された、第３のダイブロック３０
は、ブランク部材２’の前記端部２Ｕと隣接して並べて
かつ、接触して配置される。記載される実施例において
、この表面３０Ａは平らである。前記端部２Ｕがその表
面３０Ａと接触すると、幅Ｓ３を有する空間は、クリア
ランスＥとバルジ部５を実質的に含んで、それぞれ、ダ
イブロック１０とセラミック基板１間で表面１０Ａと１
Ｂとの間に設けられ、また、長さＬ１に実質的に等しい
幅を有する空間は、ブロック３０の表面３０Ａと部材２
’の前記端部２Ｕ間に設けられる。
【００５８】その後、２つのダイブロック１０と３０は
、各々が表面３０Ａと表面１Ａ間の間隔を幅Ｓ４に減少
させる方向に相対的に移動され、それによって、セラミ
ック基板の配線された表面１Ａ、即ち、その領域９、と
接触する前記端部２Ｕの各々でピン頭部６を形成する。 それと同時にそれぞれの端部２Ｕとそれぞれの以前の第
１の伸張部、即ち、バルジ部５間のピンブランク部材２
’、即ち、開口３と同一の空間に広がる部材２’の部分
４の各々中の半径方向の第２の伸張部が形成される。こ
れらの直前に述べられた第２の半径方向の伸張部は、セ
ラミック基板１と対応付けられたそれぞれの開口１１中
で、即ち、開口１１の壁と接触し、セラミック基板１と
堅く接触して配置される。結果として、ピン２の形状は
、完成され、また、ピン２は、ピン２のバルジ部５と頭
部６（図８参照）間のセラミック基板１に付けられ、頭
部６、バルジ部５及び雄部分７の高さ又は長さは、それ
ぞれ、参照符号、ＬＨ、ＬＢ、及びＬＭによって図９に
示される。それと同時に、頭部形成操作で、表面１０Ａ
と表面１Ｂ間の間隔は、Ｓ３の幅から幅Ｓ５へ減少し、
バルジ部５を表面１０Ａに接触させる。図において、ク
リアランスＥが明瞭さのために大きく誇張されて図示さ
れていることは、理解されるべきである。実際には、ク
リアランスＥは、頭部形成操作の前後のバルジ部５の高
さＬＢが実質的に同一のままである程度である。好まし
くは、頭部形成操作中、ダイ１０は、静止状態に保持さ
れ、また、ダイ３０は、ダイ１０方向に移動する。
【００５９】その後、ダイブロック１０と３０は、セラ
ミック基板１と付けられたピン２から取り払われる。空
洞１１からのピン２の除去を向上させるために、ロッド
１２は、図９に示される通り、前記端部１３がダイブロ
ック１０の表面１０Ａを通り越すまで、図示しない上述
の対応付けられたパンチプレートによって、図９の矢印
Ｆ方向に（ダイ１０がその反対方向に相対的に引き抜か
れている間）移動される。このことは、特に、ブロック
１０のその後の引き抜き中にピン２の除去を禁じる傾向
にあるバルジ部形成及び／又は頭部形成ステップから生
じる空洞１１中にピン２のあらゆる半径方向の伸張部が
あったならば、特に有効である。本発明を実施する際、
あらゆる上記記載の形成ステップ中のセラミック基板１
との接触が、実質的に削減され、それによって、一般的
には特殊な割れ、かつ、詳細には特に開口３の回りの微
小割れとなる応力や不具合を減少させることは、特筆さ
れるべきである。更に、頭部形成操作に要求される力よ
りも大きな力を一般的に要求するバルジ部形成操作は、
セラミック基板１の外部で行われ、また、頭部形成操作
は、基板１中の応力を減少させ、かつ、特に基板１の開
口３の近傍の応力を減少させるために上述のクリアラン
スＥで行われ、高度に信頼できるピン付けされた基板と
低価格の、かつ、簡易なピン付け方法となる。この方法
は、配線されたセラミック基板に高密度／高価値の超小
型の導電性のピンを付けるのに特に有効であり、及び／
又は、ピンのロットと基板のロットの特性による変動に
全く無関係となる。
【００６０】以下の表１には、本発明の好適な方法を使
用する導電性の金属製のピンのすき間の配列を有するあ
るセラミック基板のピン付けと対応付けられた典型的な
名目上のパラメータが示される。ピンブランクは、銅・
ジルコニウム組成の中実の電線のストックから製作され
、また、セラミック基板は、酸化アルミニウムの合成物
を有している。
【００６１】
【表１】
【００６２】本発明が、対称的な配置で、より詳細には
、矩形のすき間の（交互に配列された）ピン配列を使用
して記載されたが、本発明が、非対称的な配置や正方形
又は他の座標配列でもよいことは、理解されるべきであ
る。更に、本発明は、好ましくは、下部のダイ１０が静
止状態に維持され、また、その他のダイ２０と３０が、
それぞれ、バルジ部形成操作と頭部形成操作中にダイ１
０方向に前進すると記載されたが、その他のダイ２０又
は３０が静止状態に保持され、また、ダイ１０がバルジ
部形成操作と頭部形成操作中にダイ２０又は３０方向に
前進し、又は、ダイ１０と２０の両方がバルジ部形成操
作中に接近方向に移動でき、及び／又は、ダイ１０と３
０の両方が頭部形成操作中に接近方向に移動でき、及び
／又は、上記のあらゆる組合せがあることは、理解され
るべきである。
【００６３】好ましくは、ピン１２は、セラミック基板
１がバルジ部５と接触して配置された後に、バルジ部５
にクリアランスＥを設けるよう上昇されることもまた、
理解されるべきである。しかしながら、望まれるならば
、ピン１２は、セラミック部材１とバルジ部５間の接触
が設けられる前、又は、部材１がピン部材２’上に配置
される前に上昇されてもよい。
【００６４】更に、望まれるならば、前記方法は、平ら
に頭部形成されたピンをセラミック基板に付けるために
使用されうる。かかる適用において、基板の開口は、基
板の配線された表面で予め皿穴が開けられ、また、頭部
形成ダイブロックの頭部形成面は、頭部が形成されるこ
とになっているピンブランク部材の端部と一致され、か
つ、接触する複数の外側に延出する頭部形成突出部を有
するよう変更される。
【００６５】更に、本発明が、一様の幅、長さ、断面、
頭部とバルジ部形状、及び／又は、材料を有するピンを
付けると記載される一方、本発明が、他の、及び／又は
、混合した幅、長さ、断面、頭部とバルジ部形状、及び
／又は、材料を有するピンを付けるために使用されうる
ことは、理解されるべきである。
【００６６】本発明が、セラミック基板に差し込み可能
なタイプのピンを付けると記載される一方、本発明はま
た、サーフェースマウンデッドテクノロジー（ＳＭＴ）
に使用されたセラミック基板等の、セラミック基板に差
し込み不可能なタイプのピンを付けるためにも使用され
うることもまた、理解されるべきである。
【００６７】従って、本発明がその好適実施例に関して
記載されている一方、整然とした、かつ、詳細な様々の
変更が、本発明の範囲から逸脱することなく行われうる
ことは、当業者によって理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に従ってピン付けされたセ
ラミック基板の略式の部分的な正面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って取られた図１のピン付
けされたセラミック基板の略式断面図である。
【図３】本発明の原則に従ってセラミック基板をピン付
けする好適実施例を図示する略式の部分的な断面図であ
る。
【図４】本発明の原則に従ってセラミック基板をピン付
けする好適実施例を図示する略式の部分的な断面図であ
る。
【図５】本発明の原則に従ってセラミック基板をピン付
けする好適実施例を図示する略式の部分的な断面図であ
る。
【図６】本発明の原則に従ってセラミック基板をピン付
けする好適実施例を図示する略式の部分的な断面図であ
る。
【図７】本発明の原則に従ってセラミック基板をピン付
けする好適実施例を図示する略式の部分的な断面図であ
る。
【図８】本発明の原則に従ってセラミック基板をピン付
けする好適実施例を図示する略式の部分的な断面図であ
る。
【図９】本発明の原則に従ってセラミック基板をピン付
けする好適実施例を図示する略式の部分的な断面図であ
る。
【符号の説明】
１　　　　セラミック基板 １Ａ，１Ｂ　　　　表面 ２　　　　ピン ２’　　ピンブランク部材 ２Ｌ，２Ｕ　　　　端部 ３　　　　開口 ４　　　　伸張部 ５　　　　バルジ部 ６　　　　頭部 ７　　　　下部部分 ８　　　　導体 ９　　　　領域 １０、２０、３０　　　　ダイブロック１０Ａ，２０Ａ
，３０Ａ　　　　表面 １１、２１　　　　空洞 １２、２２　　　　ピンロッド １３　　　　上部端部 １５　　　　中間部分 ２３　　　　端部 Ｄ１，Ｄ２　　　　深さ Ｅ　　　　クリアランス Ｌ，Ｌ１，ＬＭ　　　　長さ ＬＢ，ＬＨ　　　　高さ Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５　　　　幅Ｔ　　　　厚
さ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　それぞれ、第１と第２のダイブロック
    の、それぞれ、ブランク収容用の第１と第２の空洞中に
    複数の長尺状のピンブランクの反対の第１と第２の端部
    を挿入するステップと、それぞれ、前記第１と第２の空
    洞中に配設される、第１と第２のピンロッドの、それぞ
    れの第１と第２の端部手段と接触して前記ピンブランク
    部材の前記挿入された第１と第２の端部を配置し、前記
    第１と第２のブロック間に所定の空間を設け、この空間
    中に前記ピンブランク部材の各々の中間部分を配置する
    ステップで、少なくとも前記第１のピンロッドが前記第
    １の空洞中で調節可能に位置決めされうるステップと、
    前記第１と第２のダイブロックを互いの方向に相対的に
    移動し、前記空間を減少し、かつ、それによって、前記
    第１と第２のダイブロック間の減少された前記空間中で
    前記中間部分の半径方向の第１の伸張部を形成するステ
    ップと、前記第２の空洞から前記長尺状の部材を取り除
    くために前記第２のダイブロックを引き抜くステップと
    、前記第２の端部を前記セラミック部材の１方の側部上
    の前記開口から外側に延出し、かつ、前記半径方向の第
    １の伸張部をその反対の側部上に前記セラミック部材と
    接触して配置するために、前記ピンブランク部材を前記
    第２の端部からセラミック平面部材のそれを通る開口中
    へ挿入するステップと、前記第１のダイブロックと前記
    第１の伸張部間に所定のクリアランスを設けるために前
    記第１のピンロッドを前記第１の空洞中で調節し、かつ
    、前記第１のピンの前記第１の端部手段との前記第１の
    端部の接触を維持するステップと、第３のダイブロック
    のピン頭部形成用の表面を前記第２の端部に接近して並
    べて配置し、かつ、前記第１と第３のダイブロックを互
    いの方向に相対的に移動し、前記セラミック部材の前記
    １方の側部と前記第２の端部と前記第１の伸張部間の前
    記ピン部材の各々中の半径方向の第２の伸張部とに接触
    している前記第２の端部の各々に前記開口中で前記セラ
    ミック部材と接触するべきピン頭部を形成するステップ
    で、前記ピン部材がそれによって前記第１の半径方向の
    伸張部と前記頭部間の前記セラミック部材に付けられる
    ステップと、その後、前記第１と第３のダイブロックを
    前記セラミック部材とそれに付けられた前記ピン部材か
    ら取り払うステップと、を備えるセラミック部材に複数
    のピンを付ける方法。
  2. 【請求項２】　　前記第１と第３のダイブロックの前記
    取り払い中に、前記第１のピンロッドの前記第１の端部
    手段を前記ピンブランク部材の前記第１の端部と接触し
    て維持するステップをさらに備える請求項１記載のセラ
    ミック部材に複数のピンを付ける方法。
  3. 【請求項３】　　前記第１と第２のダイブロックの前記
    取り払い中に、前記第２のピンロッドの前記第２の端部
    手段を前記ピンブランク部材の前記第２の端部と接触し
    て維持するステップをさらに備える請求項１記載のセラ
    ミック部材に複数のピンを付ける方法。
  4. 【請求項４】　　各々が第１と第２の端部を有する複数
    の長尺状の導電性の金属製のピンブランク部材を設ける
    ステップと、所定の第１の配置中の第１のダイブロック
    の共通の第１の表面から内側方向に配設された複数のピ
    ンブランク収容用の第１の空洞を有する前記第１のダイ
    ブロックを設けるステップで、その中に配設された前記
    第１の空洞の各々がその中で摺動して調節されうる第１
    のピンロッドを有すると共に、前記第１のピンロッドの
    各々が前記共通の第１の表面に対して、それぞれ、第１
    の最も近い端部と第１の遠く離れた端部を有するステッ
    プと、前記第１の空洞中で前記第１のピンロッドを位置
    決めし、前記第１の最も近い端部に前記共通の第１の表
    面の下の所定の第１の距離を設けるステップと、前記ピ
    ンブランク部材をその前記第１の端部から前記ピンブラ
    ンク収容用の第１の空洞の互いに相いれない空洞中に挿
    入し、前記ブランク部材の前記第１の端部を前記ピン収
    容用の第１の空洞中に配設された前記第１のピンロッド
    の前記第１の最も近い端部と接触して配置するステップ
    で、これによってピンブランク部材の前記第１の端部が
    前記第１の最も近い端部の特別な１つと前記接触状態に
    あり、また、前記第１のピンロッドが前記第１の所定の
    距離に位置決めされる場合に、前記ピンブランク部材の
    各々がその前記第２の端部で終端し、かつ、前記共通の
    第１の表面から外側方向に所定の第２の距離分延出する
    突出部を有することになるステップと、第２のダイブロ
    ックの共通の第２の表面から内側方向に配設された複数
    のピンブランク収容用の第２の空洞を有する前記第２の
    ダイブロックを設けるステップで、これによって前記第
    ２の空洞が前記第１の配置に実質的に対応する所定の第
    ２の配置を有し、前記第２の空洞の各々がその中で摺動
    して調節されうる第２のピンロッドを有すると共に、前
    記第２のピンロッドが前記共通の第２の表面に対して、
    それぞれ、第２の最も近い端部と第２の遠く離れた端部
    を有することになるステップと、前記第２の空洞中で前
    記第２のピンロッドを位置決めし、前記第２の最も近い
    端部に前記共通の第２の表面の下の所定の第３の距離を
    設けるステップと、前記第１と第２のダイブロックを前
    記第１と第２の共通の表面と、それぞれ、対面関係に並
    列に配置するステップで、しかも前記第１の配置の第１
    の空洞の各々が前記第２の配置の前記第２の空洞の対応
    する１つと一直線上に並べられるステップと、前記突出
    部をその前記第２の端部から前記対応するピンブランク
    収容用の第２の空洞の互いに相いれない空洞中に挿入し
    、前記第２の端部を前記第２の最も近い端部と接触して
    配置するステップと、前記第１と第２の端部が、それぞ
    れ、前記第１と第２の最も近い端部との前記接触にあり
    、また、前記第１と第２のピンロッドが、それぞれ、前
    記第１と第２の距離に位置決めされる場合に、前記共通
    の第１と第２の表面間に所定の間隔を設けるステップと
    、前記第１と第２のダイブロックを接近する方向に相対
    的に移動し、前記間隔を減少し、かつ、前記間隔中で前
    記突出部の各々の中間部分の半径方向の第１の伸張部を
    形成するステップと、前記第２のダイブロックを前記突
    出部と前記第２の端部から引き抜くステップと、第１と
    第２の平面の表面を有するセラミック平面部材と前記第
    １の配置に実質的に対応する第３の配置中でそれを通じ
    て延出する複数の開口とを設けるステップと、前記第２
    の端部からの前記突出部を前記第２の平面の表面から前
    記セラミック部材の前記開口中へ挿入し、前記第１の平
    面の表面で前記開口から外側に延出し、かつ、前記半径
    方向の第１の伸張部を前記第２の平面の表面と接触して
    配置するステップと、前記共通の第１の表面に接近し、
    かつ、その下の前記空洞中での前記第１のピンロッドを
    所定の第４の距離に位置決めし、前記第１の伸張部を前
    記第１の共通の表面の上の所定のクリアランスで持ち上
    げるステップと、前記第２の端部に並列に、かつ、接触
    して配置されたピン頭部形成用の表面を有する第３のダ
    イブロックを設けるステップと、前記第１と第３のダイ
    ブロックを前記第１と第２の端部の接近方向に、それぞ
    れ、前記第１と第２の最も近い端部と前記所定の第４の
    距離で前記第１のピンロッドとに接触して相対的に移動
    し、ピン頭部を前記第１の平面の表面と接触する前記第
    ２の端部の各々で形成し、かつ、前記開口中で前記セラ
    ミック部材と接触するべき前記突出部の半径方向の第２
    の伸張部を設け、それによって、前記ピン部材を前記半
    径方向の第１の伸張部と前記頭部間の前記セラミック部
    材に付けるステップと、その後、前記第１と第３のダイ
    ブロックを前記セラミック部材とそれに付けられた前記
    ピン部材から取り払うステップと、を備えるセラミック
    部材に複数のピンを付ける方法。
  5. 【請求項５】　　前記第１と第３のダイブロックの前記
    取り払い中に、前記第１のピンロッドの前記第１の端部
    手段を前記ピンブランク部材の前記第１の端部と接触し
    て維持するステップをさらに備える請求項４記載のセラ
    ミック部材に複数のピンを付ける方法。
  6. 【請求項６】　　前記第１と第２のダイブロックの前記
    取り払い中に、前記第２のピンロッドの前記第２の端部
    手段を前記ピンブランク部材の前記第２の端部と接触し
    て維持するステップをさらに備える請求項４記載のセラ
    ミック部材に複数のピンを付ける方法。
  7. 【請求項７】　　前記ピンが差し込み可能なタイプであ
    る請求項４記載のセラミック部材に複数のピンを付ける
    方法。
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