PL84924B1 - - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 25.02.1977 84924 MKP H05k 1/04 Int. Cl.2 H05K 1/04 Twórca wynalazku: Uprawniony z patentu: International Computers Limited, Londyn (Wiel¬ ka Brytania) Sposób wytwarzania zlaczy elektrycznych do mikroobwodów Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania zlaczy elektrycznych sluzacych do laczenia elementów mikro obwodów ii polaczen obwodów drukowa¬ nych.Postep w technice produkcji imiikroobwodów po¬ zwoli! ma znaczne zmniejiszende wyimiarów poszcze¬ gólnych elementów mikroobwodów, duza ilosc ob¬ wodów umieszcza sie obecnie iw bardzo malej ob- jetnosci, w tak zwanym pakiecie, nalezy wtedy wy¬ konac odpowiednio duza ilosc polaczen takiego pa¬ kietu mikroobwodów. Jedna z trudnosci wykonania takich polaczen elektrycznych jest to, ze wymiary oraz tolerancje polaczen pakietów mikroobwodów sa. krancowo male i dlatego polaczenia te sa /trudme do .wykonania technika konwencjonalna. Koniecz¬ ne jest równiez aby pakiet mikroobwodów byl latwo wymienialny, jezeli jednak mikroobwód ma duza ilosc trwalych polaczen z obwodami zewne- trznymi to czais i wysilek potrzebny do rozlacza¬ nia i ponownego wykonania polaczen staije sie szczególnie dlugi i kosztowany. TrudmiOisc wymiany pakietów mikroobwodów, które sa przylutowywane do obwodów zewnetrznych, ipolega na /tyim, ze lut mu(si byc nastepnie z kazdego przewodu bardzo starannie usuniety.W konwencijonaJnych elemenitach elektrycznych styk elektryczny miedzy tymi elementami zapew¬ niony jest przez sprezyny wykonane z materialu przewodzacego elektrycznie zaprasowane w ma¬ teriale izolacyjnym. Koniec sprezyny utrzymywany jest w styku z elektrycznie przewodzaca czescia elementu wtedy gdy na co najmniej jeden z ele¬ mentów wywarty jest nacisk a sprezyna zostaje scisnieta zalpewniiaóac w ten isposób polaczenie elektryczne miedzy elementami. Jednakze, wraz z rozwojem mikroobwodów i wytmogiem dokonania w urzadzeniu mikroobwtodowyim polaczen elektry¬ cznych wielkiej Mosci przewodów o bardzo malych wymiarach, stwierdzono,, ze dotychczas stosowane styki sprezynowe tnie poddaja sie miniaturyzacji.Zachodzi tu wiiec koniecznosc montowania urza¬ dzen imikroobwodowych na plytkach nosnych o znacznie wiejkszych wyimiairach, aby urzadzenie dalo sie dostosowac do karwenojonalnych styków i laczników elektrycznych, zwieksza to jednak wy¬ miary oraz kioslzt pakietów mikroobwodów i wla¬ sciwie przekresla zalety techniki miniaturyzaoji.W zgloszeniu P 147756' opisano sposób wytwa¬ rzania zlacza elektrycznego, które jest szczegól¬ nie odpowiednie dla takich celów jak laczenie pomiedzy soba elementów mikroobwodów i plyt¬ ki obwodu drukowanego. Zlacze to sklada sie z- wielu przewodzacych elektrycznie elementów ze sprezystego materialu, z którydh kazdy ma bardzo male wylmiairy, na przyklad szerokosc 26 nim, a dfluigosc kilka milimetrów, na przyklad 2 mm.Wedlug tego sposobu ilosc wydluzonych, sprezy¬ nujacych przewodzacych czlonów osadza sie w blo¬ ku o ksztalcie plyitki elastomeryczoego materialu, przy czym sposób ten charakteryzuje sie tym, ze 8492484924 3 4 duza ilosc metalowych raimek, z których kazda za- wdera paire rozstawionych boków polaczonych z so¬ ba przez duza ilosc równomiernie rozmnieszCzo- n^ylch, równoleglych, sprezynujacych czlonów prze¬ wodzacych oraz duza ilosc przekladek formuje sie w stos wedlug rejestru, przy czyni przekladki usklada sie na przemian z raimkaimi, a przestrzen dookola czlonów przewodzacych wypelnia sie plyn¬ nym materialem izolacyjnym, który przeprowa¬ dza sie w stan elastomeryczny i utwardza w ce¬ lu uimiiejiscowiienia czlonów przewodzacych po czym usuwa sie boki ramek i przekladek.Ze wzgledu na male wymiary i sprezystosc ele¬ menty przewodzace sa nazywane elementami mi- kroisprejfcyirjic^ynTd, elementy te sa zatopione w ela- stomerycznym podlozu, w celu zapewnienia im miedzy ininonmi fizycznego podparcia. Chociaz spo¬ sób wytwarzania opisany w wymiendionyrn zglosze- mhi patentowym umoziawita wykonanie zadowala¬ jacych zlacz, stwierdzono jednak, ze w praktyce sposób ten mie calkowicie nadalje sie do produ¬ kcji masowej, gdyz daje wiele odpadów i elemen¬ tów, które musza byc odrzucone po kontroli tech¬ nicznej.Celem wynalazku ijest stworzenie sposobu poz¬ walajacego na wydaijne i ekonomiczne wytwarza¬ nie metoda imaisowa zlaczy elektrycznych do mi- kroobwodów.Wedlug wynalazku sposób wytwarzania zlaczy elektrycznych do mikroobwodów zawierajacych wiele podluznych, sprezystych, przewodzacych ele¬ mentów zatopionych w bloku z elastomerycznego materialu, tak ze te elementy przewodzace sa od¬ izolowane od siebie i rozciagaja sie pomiedzy prze- citwleglyimd powierzchniami bloku Itak, ze konce ich sa na tyich powierzchniach odsloniete, chara- kteryzuga sie tym, ze zlacze wytwarza sie w killku operacjach, przygotowuje sie wiele oddzielnych tasm elastomerycznego materialu tasmowego, po czym umieszcza sie na jednej powierzchni kazdej tasmy przewodzace elektrycznie elementy usytu¬ owane w odstepach równolegle wzgledem siebie i rozciagajace sie popraecznde w stosunku do tasmy pomiejdizy przecdlwtlegiytmi jej krawedziami, po czym tasmy umieszcza sie jedna na drugiej czo¬ lami do siebie, nasftejpnde tasme spaja sie ze soba,, aby utworzyc blok zlacza elektrycznego, posdada- jaogo obszar przewodzacych elementów zatopio¬ nych w bloku i przechodzacych przez niego.Korzystnie pc^wiercachnie taism lub plyt, na któ¬ rych osadza sie przewodzace elementy pokrywa sde lepiszczem. Pokrywanie konców jnitorpzebowych elementów metalem szlachetnym takim jak zloto lub platyna moze byc wykonane jako jedno lub diwuistopniowe pokrycie niieilekltroiliityczne. W pro¬ cesie dwuisto(pnd)0(wym na konce mdkrozeboiwych elementów naklada sie najpierw bezposrednio me¬ tal tworzacy podklad a nastepnie metale szlachet¬ ne, co zapewnia dobra przyczepnosc metali szla¬ chetnych.Dluzsze odcinki tasmy zawierajace kilka grup mikrozebowych elementów laczy sde razem tiwo- rzac blok, lub tnie sie ma mniejsze odcinki. Blok elastomeru wykonuje sie nie tylko przez sklejanie warstw, ale takze przez wulkanizowanie lub sci¬ skanie ma goraco.Zamiast stosowac pojedyncze mikroelementy ta¬ smowe, grupy mikrozebowych elementów firmuje sde w konstrukcje o ukladzie grzebieniastym lub drabinkowym, przez chemiczna obróbke lub wyci¬ nanie z plyt metalowych w sposób znany z litera¬ tury patentowej.Konstrukcje grzebieniaste mikrozebowych ele¬ mentów wykonuje sie z brazu berylowego lub fos- iforowegio przez selektywne wytrawianie w proce¬ sie chemicznym lub precyzyjne wycinanie.Przedmiot wynalaizku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia .schemat sposobu wytwarzania zlaczy, fig. 2 — czesc zlacza w powiekszeniu fig. 3 i 4 — mikrozeby grzebieni zlaczy w powdejkszendu.Tasme z elastomeru 1 (fig. 1) odwija sie z rolki 2 i przepuiszcza sie przez urzadzenie 3, w którym na górna powierzchnie tasmy 1 naklada sie war¬ stwe lepiszcza. Urzadzenie 3 jest tylko schematy¬ cznie pokazane na rysunku, poniewaz jego osta- Iteczny ksztalt zalezy od typu tasmy i od rodzaju ftfteju. Przykladowo mozna zaistoisowaó prosty ze¬ spól typu roiki^ w którym klej przez szczeline w podstawie zbiornika kleju jest nadkladany na rol¬ ke, ktbra rozprowadza Ifltej na itesmie L Tasma i wykonalna z kauczuku siLSocoowego lub syntetycznego, przechodzi nastepnie do urzadzenia 4, w którym wycinane sa, na przyklad z brazu be¬ rylowego lub fosforowego miikrozejby tworzace mi- krozebowe elementy 5 o strukturze drabinkowej uformowane w (grupy. Elementy 5 po wycieciu sa przez urzadzenie 4 ukladane na tasmie 1.Na rysunku pokazano tylko .jedna grupe elemen¬ tów 5 ulozonych na tasmie przez urzadzenie 4.W praktyce oczywiscie wiecej niz jedna taka gru¬ pa zostanie zlozona na tasmie pomiedzy urzadze¬ niem nakladajacym 4 a znajdujaca sde dalej gilo¬ tyna 6. Pomiedzy grupamd miikirozejbiowych ele¬ mentów 5 utworzone sa odstepy umozliwiajace na- isteptnde pociecie tasmy 1 przez gilotyne 6 na od¬ cinki 8. Pociete odcinki 8 podawane sa nastepnie przez wafflki 7 do prasy 9. Aby zachowac schema¬ tyczne przedstawienie pociete ta,smy nie sa na ry¬ sunku pokazane oddzielnie. Ponadto nalezy zauwa¬ zyc, ze dla uproszczenia rysunku elementu 8 w prasie 9 elementy 8 nie zosttaly pokazane jako li¬ nie, ale sa schematycznie oznaczone punktami.W praktyce kierunek tych elementów bedzie oczywiscie talki isam jak pokazano to pomiedzy urzadzeniem nakladajacym 4 a gilotyna 6. W pra¬ sie 9 pociete odcinki 8 poddawane sa naciskowi i formowane w bloki, a gdy zachodzi potrzeba for- mowamia w bloki odbywa sde przy odpowiednio dobranej temperaturze.Ostatecznie po tej obróbce tworzy sie jednorod¬ ny elastomeryczny blok 10 (fig. 2) z osadzonymi wewnatrz liniowo koncami mikrozebowych ele¬ mentów 5. Na fig. 2 blok 10 pokazany jest w polo¬ zeniu pod katami prostymi do polozenia zajmo¬ wanego przez ten iblok w prasie 9.KJonce mikrozebowych elementów 5 pokrywa sde metalem szlachetnym, takim jak zlofto lub pla¬ tyna. 40 45 50 55 605 84924 6 Grzebien pokazany na fig. 3 posiada kilkanascie rozdzielonych mikroszczelinaimi: elementów druto¬ wych 5, osadzonych jednym koncem we wspólnym czlonie podporowym 11. Mtikrozehowe elementy 5 wykonuje sie w urzadzeniu 4. W chemicznej fazie formowania indywidualnych elementów druto¬ wych 5 tasma z brazu fosforowego przechodzi z bebna do urzadzenia wytrawiajacego. Przedtem ta£me na obydwu stronach 'pokrywa sie warstwa fotoochromna naswietlona i wywolana, a w urza¬ dzeniu wytrawiajacym, tasme seleikitywniie wytra¬ wia sie, tworzac strukture grzebieniasta lub podo¬ bna, skladajaca sie z sekcji zawierajacych pojedyn¬ cze elementy drutowe 5. Fig. 4 pokazuje tasme 12 z sekcjami zebowymi 13 i pojedynczymi elementa¬ mi zebowymi 14. Grzebieniastopodobna tasme 12 przeciaga sie przez urzadzenie 4, w którym druto¬ we elementy odcinane sa- od taismy. Elasftomero- wy blok moze byc wykonany z oddzielnych plyt lub cietej tasmy. Szerokosc plyt luib tasmy pozwa¬ la utworzyc dwie lufo wiecej linii elementów ze¬ bowych. Po polacaaniu blok przecina sie tworzac kilka oddzielnych zlaczy. "l8H%iary miilkrozebowych elementów zaleza od przeinaczenia zlaczy. Dlugosc typowych mikroze- botwych elementów wynosi kilka -mm a odleglosc imiedzy zejbami okolo 0,25 mm. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zlacz elektrycznych do tnifcroobwod6w, zawierajacych wiele podluznych, sprezystych, przewodzacych elementów zatopionych w bloku z elastomerycznegp materialu, tak ze te elementy przewodzace sa odizolowane od siebie i rozciagaja sie pomiedzy przeciwleglymi pojwierz- chniaimi bloku tak, ze konce ich na tych powierz¬ chniach sa odsloniete, znamienny tym, ze przygoto¬ wuje sie wiele oddzielnych tasm (1) z elastome- rycznego materialu, po czym umieszcza sie na jednej poiwierizchni kazdej tasmy (1) przewodzace elektry¬ cznie elementy i(5) usytuowane w odstepach rów¬ nolegle wzgledem siebie i rozciagajace sie poprze¬ cznie w stosunku do taismy pomiedzy przeciwle¬ glymi jej krawejdziaimti, po czym tasmy umieszcza sie /jedna na drugiej czolami do siebie, nasttepnie taismy spoja sie ze soba, alby utworzyc pmzynajm- niej jeden blok (10) zlacza elektrycznego, posiada¬ jacego obszar przewodzacych elementów (5) zato¬ pionych w bloku (10) i przechodzacych przez niego. 2. Sposób wytwarzania zlaczy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze powierzchnia plyty lub tasmy (1), ma której osadza sie przewodzace elementy (5) pokrywana jest lepiszczem. 3. Sposób wytwarzania zlaczy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tasma wykonana z materialu przewodzacego jest czesciowo pokryta lub pokry¬ wana podczas dalszej obróbki metalem szlachet¬ nym. 4. Sposób wytwarzania zlaczy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze elementy (5) przewodzace ele¬ ktrycznosc tworzy sie z mikrozefoowych elementów wykonanych w postaci tasmy. 5. Sposób wytwarzania zlaczy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze grupy przewodzacych elemen¬ tów wykonuje sie przy pomocy obróbki chemicz¬ nej lub wycina sie z plyt lufo tasm nadajac im ksztalt grzebieniasty lufo diratoinkowo podobny. 10 13 20 2584924 FIG.

2. FIGA. 14 H ,2 Cena zl 10.— Drukarnia Narodowa, Zaklad nr 6 zam. 2540/76 PL PL