NL8601567A - Werkwijze voor het aanbrengen van veredelde contactvlakken op een substraat, en aldus van contactvlakken voorzien substraat. - Google Patents

Description

'jf M.0. 33807

Werkwijze voor het aanbrengen van veredelde contactvlakken op een substraat, en aldus van contactvlakken voorzien substraat.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aanbrengen van contactvlakken op tenminste een oppervlak van een substraat nabij een opsteekrand daarvan, welke contactvlakken bestemd 5 zijn om door een randconnector gecontacteerd te worden. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een aldus van contactvlakken voorzien substraat. Hierbij fungeren deze contactvlakken als het male gedeelte van een op te steken female connector.

In de elektronica worden tegenwoordig voor velerlei 10 toepassingen substraten toegepast waarop door stripgeleiders verbonden componenten zijn gemonteerd. Deze componenten worden volgens de moderne technieken veelal met een zogenaamde oppervlakte-montagemethode op de substraten aangebracht. Hierbij worden zeer verfijnde opneem- en posi-tioneermachines gebruikt, waarmee de componenten op de uit kunststof of 15 keramische platen bestaande substraten worden gemonteerd. Teneinde deze componenten hierbij voor een verdere verwerking op hun plaats te houden wordt gebruik gemaakt van een kleverige soldeerpasta of worden de kleefstof en soldeerpasta in de vorm van twee gescheiden stoffen afzonderlijk aangebracht. Vervolgens wordt voor een zekere bevestiging een verhitting 20 toegepast zodanig dat de warmte de soldeerdelen doet smelten, waardoor een elektrische verbinding tussen component en substraat tot stand wordt gebracht.

Het is in de praktijk veelal zo dat deze van, door stripgeleiders verbonden componenten voorziene substraten als uitwissel-25 bare eenheden moeten kunnen funktioneren. Daartoe zijn er aan de op-steekranden contactvlakken met gebogen inloopkanten aanwezig, die bij voorkeur met zo gering mogelijke veer- of klemkracht door een randconnector moeten kunnen worden aangegrepen anders zou een te snelle slijtage kunnen optreden of zou men bij het opsteken teveel kracht moeten uit-30 oefenen. Bij de huidige techniek zijn de contactvlakken meestal gaeacti-veerd, bijv. vertind, waarbij de elektrische verbinding met de randconnector via deze tinlaag plaatsvindt. Daar de huidige eisen voor dit soort randopsteekconnectoren hoog zijn, is er bijv. een goud op goud verbinding noodzakelijk.

35 De uitvinding beoogt bovengenoemde problemen te onder vangen en een werkwijze aan te geven waarmede het mogelijk is veredelde contactvlakken aan een opsteekrand van een substraat aan te brengen 3 δ C 1 δ δ 7 2 zodat deze met zeer weinig veer- en klemkracht door een randconnector kunnen worden aangegrepen. De uitvinding beoogt eveneens een van dergelijke veredelde contactvlakken voorzien substraat te verschaffen.

Dit wordt bij een werkwijze van de in de aanhef genoem-5 de soort bereikt door de stappen van het aanbrengen van een kleverige soldeerpasta op de uiteinden van stripgeleiders die soldeervlakken vormen, het op de soldeervlakken plaatsen van voorgefabriceerde en in gewicht lichte contactvlakken, waarvan de boven- of contactzijde en de onderzijde resp. veredeld en geactiveerd zijn, en het toevoeren van warmte 10 zodat de soldeerdelen smelten en een elektrische verbinding tot stand wordt gebracht.

Ten behoeve van de genoemde verhitting kan bijv. de warmte, die door infrarode-straling geïnduceerd wordt, maar ook met voordeel de verdampingswarmte van een hiertoe geschikte vloeistof toege-15 past worden, zoals van een fluorinert, die een hoge verdampingstempera-tuur van bijvoorbeeld 210°C heeft. De hierdoor ontstane verdampings-warmtelaag direct boven de kokende vloeistof wordt gebruikt om de genoemde componenten en/of de contactvlakken aan de hiervoor beschikbare hechtvlakken van de substraten te solderen. Het spreekt vanzelf dat de 20 hiervoor bestemde componenten en contactvlakken, die op de genoemde soldeer- of hechtvlakken gesoldeerd moeten worden, zodanig geconstrueerd zijn dat zij voor wat betreft temperatuurbestendigheid voor dit doel geschikt zijn.

Doordat zowel de genoemde componenten als de veredelde 25 contactvlakken in een procesgang op de daartoe bestemde hechtvlakken gesoldeerd worden met behulp van bijv. infrarode-straling of verdamping-warmtemethode zal een gecontroleerd randcontactvlak verkregen worden. Aangezien het gewicht van het contactvlak relatief laag is zal de oppervlaktespanning van het vloei(soldeer)middel, bijv. hars of het tin aan 30 de onderzijde bij de soldeerwerking een overheersende krachtwerking hebben. Hierdoor centreert het vlak of plaatje zich bij deze wijze van bevestiging vanzelf met een resulterend evenwicht van krachten.

Bij deze werkwijze worden de voorgefabriceerde contactvlakken evenals de overige componenten in een dragerband toegevoerd aan 35 de eveneens op een dragerband voortbewegende substraateenheden. Met behulp van een verfijnde opneem- en positioneermachine wordt het contactvlak uit de band gehaald en vervolgens op het daartoe bestemde soldeer-vlak van het substraat geplaatst. Dit substraat wordt vervolgens verhit waardoor een soldeerverbinding ontstaat.

6601567 3 ~

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvorm met verwijzing naar de tekening, waarin:

Figuur 1 een dwarsdoorsnede-aanzicht geeft van een aan de rand met contactvlakken voorzien substraat en een daar tegenover ge-5 plaatste randconnector;

Figuur 2 een perspectivisch aanzicht geeft van de wijze waarop een opneem- en positioneermachine een contactvlak opneemt en dit op een daartoe bestemd substraat plaatst;

Figuur 3 een perspectivisch aanzicht geeft van een ver-10 groot gedeelte van de met contactvlakken voorziene band; en

Figuur 4 een perspectivisch aanzicht geeft van een vergroot gedeelte van de opsteekrand van het substraat uit figuur 2.

Figuur 1 geeft zoals vermeld een dwarsdoorsnede-aanzicht van een substraat 1 dat van contactvlakken 2 met gebogen inloop-15 kanten voorzien is en dat samenwerkt met een daartoe bestemde randconnector 3. In de praktijk moet de aangrijping tussen de randconnector en het substraat met zo weinig mogelijk klem- of veerkracht geschieden om slijtage en onnodige insteekkracht te vermijden, terwijl toch een uitstekende elektrische verbinding gewaarborgd blijft.

20 Figuur 2 geeft een perspectivisch aanzicht van de wijze waarop een opneem- en positioneermachine 4 een contactvlak 2 uit een band 6 opneemt. In deze over een rol 11 lopende band 6 zijn op regelmatige afstanden voorgefabriceerde contactvlakken 2 ingebed. Een bescherm-band 7 wordt via een rol 12 van de band 6 afgewikkeld zodat de contact-25 vlakken 2 bloot komen te liggen. De opneem- en positioneermachine 4 plaatst vervolgens het opgenomen contactvlak op een hechtvlak nabij de rand van het substraat 1.

Zoals in figuur 3 is te zien bestaan de in de band 6 ingebedde contactvlakken 2 elk uit een licht klein plaatje 2 dat aan de 30 contact- of bovenzijde 8 veredeld is en dat aan de onderzijde 9 geactiveerd is, bijv. vertind, geëtst of van een vloei(soldeer)middel voorzien is.

Op de in figuur 4 aangegeven hechtvlakken 10 zijn in een eerdere stap een kleverige soldeerpasta of twee afzonderlijke stof-35 fen, lijm en soldeer, aangebracht. Het is bij deze werkwijze volgens de uitvinding eveneens mogelijk dat de genoemde componenten door een andere of door dezelfde opneem- en positioneermachine op het substraat 1 worden geplaatst. Hierna wordt het substraat verhit, bijv. door middel van infrarode-straling of wordt het subst^raat langs de verdampingswarmte- 3 <30 1 56 7 ί laag van de daaronder kokende vloeistof gevoerd. Aangezien het gewicht van het contactvlak laag is zal de oppervlaktespanning van het vloeibare tin aan de onderzijde van het contactvlak overheersend zijn. Hierdoor zal tijdens het solderen een zelfcentrering van het contactvlak 5 optreden.

SM 1 56 7

Claims (4)

1. Werkwijze voor het aanbrengen van eontactvlak-ken op tenminste één oppervlak van een substraat nabij een opsteekrand daarvan, welke contactvlakken bestemd zijn om door een randconnector gecontacteerd te worden, welke werkwijze omvat de stappen van het aan- 5 brengen van een kleverige soldeerpasta op de uiteinden van op het sub~ straat ingebedde stripgeleiders die soldeervlakken vormen, het op de soldeervlakken plaatsen van de voorgefabriceerde en lichte contactvlakken, waarvan de boven- of contactzijde en de onderzijde resp. veredeld en geactiveerd zijn, en het toevoeren van warmte zodat de sol- 10 deerdelen smelten en een elektrische verbinding tot stand wordt gebracht·

2. Werkwijze volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de toegevoerde warmte verkregen wordt door de te solderen plaatsen infrarood te bestralen.

3. Werkwijze volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de toegevoerde warmte verkregen wordt door de te solderen plaatsen nabij een kokende vloeistof, zoals een fluorinert, te houden waarvan de verdampingswarmte langs de te solderen plaatsen wordt gevoerd.

4. Substraat voorzien tenminste van door stripge leiders verbonden componenten, en op tenminste één oppervlak nabij een opsteekrand voorzien van contactvlakken, aangebracht volgens de werkwijze van een der voorgaande conclusies,· waarbij elk contactvlak aan de met een randconnector te verbinden contactzijde veredeld is. S6C1567