DE1616272A1

DE1616272A1 - Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden von uebereinander angeordneten gedruckten Schaltungen

Info

Publication number: DE1616272A1
Application number: DE19681616272
Authority: DE
Inventors: Prestige Harry Thomas
Original assignee: JASTAC Ltd
Current assignee: JASTAC Ltd
Priority date: 1967-01-23
Filing date: 1968-01-18
Publication date: 1971-05-06
Also published as: FR1551743A; GB1177831A

Description

DR. ING. KARL BOEHMERT · DiPL-ING. ALBERT BOEHMERT

28 BREMEN ·. FELDSTRASSE24 -TEL (0421) 491760,442551

Aktenzeichen, Neuanmeldung Ham· d. Anm.: Jastac limited

Po>t«ch*d:fcentoi Hamburg 126083 Bankkonto ι Sr.mor laiik, Ir.m.n, Klo· 1001449

Mein Zeichen: J 232

28 Bremen, den 16 * Jan. 1968

Jastac limited, Erith, Grafschaft Kent (England)

Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden von übereinander angeordneten gedruckten Schaltungen

Die «Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen auf den Flächen einer oder mehrerer Isolationstafeln übereinander angeordneten Abschnitten oder Teilen von gedruckten Schaltungen, sowie eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens. ,

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine für gedruckte Schaltungen verwendbare, wirksame und zufrie- _m denstellend arbeitende, elektrisch leitende Verbindung r zwischen zwei aufeinander gegenüberliegenden Selten eine·

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Isolators oder einer Isolationstafel angeordneten gedruckten Schaltungen zu schaffen, die durch die Isolationstafel hindurchführen soll, nur einen geringen, während und nach Klima- und Vibrationsprüfungen gleichbleibend niedrigen elektrischen Widerstand aufweist und in großen Mengen als Massenprodukt wirtschaftlich verwendbar ist.Die gleiche Aufgabe stellt sich in erschwerter Form bei der Verbindung von in mehr als zwei Schichten angeordneten, gedruckten Schaltungen, bei denen eine Ansahl gedruckter Schaltungen durch Isolationstafein voneinander getrennt übereinander angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ende eines aus Metall hergestellten Verbindungsstücks mittels eines Stempele von einer Seite her durch die Abschnitts der gedruckten Schaltungen und durch eine oder mehrere Isolationstafein bindurchgedrückt wird, während die andere Seite auf einer, eine mit dem Verbindungsstück fluchtende öffnung aufweisenden Unterplatte aufliegt und ein Stück von der oder den Tafeli abgeschert oder ausgestanzt, in die Öffnung der Unterplatte eingedrückt und in der Tafel eine Öffnung gebildet wird, in die daß eine leibende Verbindung zwischen den Abschnitten der gedruckten Schaltung her«»

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stellende Verbindungsstück eingepreßt wird.

Im folgenden Teil der Beschreibung werden einige Ausfuhrungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine mit gedruckten: Schaltungen versehene Tafel sowi© Teile einer Vorrichtung zum Einsetzen eines Verbindungsstücks; :

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Tafel mit einem eihgesetZten Verbindungsstück;

Fig. 5 eine aus mehreren, übereinander angeordneten Schichten bestehende Schaltung mit einem eingesetzten Verbindungsstüok; und

Fig. 4 eine Abwandlung der in Figo 2 dargestellten Tafel mit einem Teil einer zugehörigen Zasammenbauvorrichtung.

In den !Big« 1 und 2 ist eine rait gedruckten Schaltungen versehene, als Ganzes mit 1 bezeichnete Tafel gezeigt, die aus einem die aufgedruckten leitenden Elemente 3 auf der Oberseite und 4- auf der Unterseite tragenden söhelbenförmigen Isolator 2besteht. ErfindungsgemSß sind die leitenden Elemente dadurch miteinander verbunden, daß ein zylindrisches, aus Metali bestehendes Verbindungsstück 5 in der in Fig. 2 gezeisten Weise durch die Täte! hindurchgeführt ist. /

Dae Verbindungsstück kann aus weichem Kupfer oder einem anderen geeigneten Metall, wie z_oB. Messing oder Nickel bestehen, und wird durch eine Preßvorrichtung in die Tafel eingedrückt. Die in Fig. 1 dargestellte Preßvorrichtung weist eine Unterplatte 6, einen Stempel 7 und einen Ringkörper 8 auf. Die Bodenfläche des Ringkorpers ist wie die Oberflache der ünterplatte eben ausgeführt, um die leitenden Elemente ■· nicht zu beschädigen. Nachdem das Verbindungsstück 5 in den Ringkörper eingesetzt ist, wird dieser nach unten hin auf die mit den gedruckten Schaltungen versehene Tafel mit einem solchen Druck aufgepreßt, daß sichergestellt wird, daß das Verbindungsstück im Ringkörper eingeschlossen ist, wenn der Stempel nach'unten hin gegen das Verbindungsstück gedrückt wird. Bas Verbindungsstück druckt ein Teil der alt den gedruckten Schaltungen versehenen Tafel nach unten durch eine öffnung 9 in der Unterplatte und kommt selbst in der auf diese ffeise gebildeten Öffnung in der Tafel *u liegen.

IKLe Öffnung 9 in der Unterplatte ist kreisförmig und hat einen Durohmesser, der ein wenig geringer ist als der des Verbindungsstücks 5* Da die in der Tafel zurückbleibende Öffnung im wesentlichen gleiche Abmessungen

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hat wie die öffnung in der Unterplatte, sitzt das Verbindungsstück in der öffnung der Tafel mit Festsitz. Darüber hinaus wird der Umfangsbereich des leitenden Elementes 3 in die öffnung hineingezogen und zwischen den Seiten der öffnung und dem Verbindungsstück bei festgeklemmt, wie das Fig. 2 zeigt. Bas untere oder Bodenende des Verbindungsstücks steht ein.wenig über die Unterseite der Tafel Tor, so daß sein Handbereich gegen den Rand der öffnung in der Unterplatte drückt und bei 11 gegen das leitende Element 4- zurückgepreßt wird.

Auf diese Weise stellt das Verbindungsstück 5 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den leitenden Elementen 3 und 4 her, die die oben genannten Bedingungen erfüllt*

Sie Benutzung ein·· zylindrischen Verbindungsstücke und einer kreisförmigen öffnung wird bevorzugt« da dabei das obere leitende Element bei 10 eingeklemmt wird und das Zurüokpreeeen des Verbindungsstücke bei 11 rund um das Verbindungsstück herum erfolgt, wodurch der beataögliche Eontakt zwischen dem VerbindungeetÜolc und den leitenden Elementen hergestellt wird« tat Je--

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doch bei einem "besonderen Anwendungsfall ein geringerer Kontakt zulässig, dann kann ein Verbindungsstück mit einem anderen Querschnitt oder eine im Querschnitt anders ausgebildete öffnung der ünterplatte verwendet «erden, beispielsweise kann ein im Querschnitt sechseckiges Verbindungsstück mit einer kreisförmigen Öffnung der Unterplatte zusammenarbeiten oder ein rechteckiges Verbindungsstück kann mit einer ebenfalls rechteckig ausgebildeten Öffnung zusammenarbeiten.

Be 1st möglich, das Verbindungsstück mit einem leitenden Material, beispielsweise Indium oder Gallium zu überziehen, das mit den leitenden Elementen verschmilzt, wenn ββ nach dem Einsetzen des Verbindungsstücks erhitzt wird» Es ist ferner möglich, die Bilden des Verbindunga-Stücks und die diese Enden umgebenden Bereiche des leitenden Elements au verzinnen oder anderweitig zu überziehen·

In Fig. 2 stehen die Enden des Verbindungsstücke über die Flächen der Tafel vor. In den meisten Anwendungsfällen werden- die vorstehenden Teile des Verbindungsstücks möglichst klein gehalten. Wird ein vollkommen glatter Abschluß des Verbindungsstücks mit den Tafel-

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flächen gefordert, dann können die vorstehenden Teile dieses Stücks dadurchgegiftet werden, daß die Tafel zwischen zwei Walzen hindurehgeführt wird,, die die vorstehenden Teile nietenförmig über der Tafel nach unten abquetschen. Wenn die Tafel in einer Walzenverzinnungsmaschine verzinnt wird, dann können die Walzen dieser Maschine zum Einebnen oder Abflachen der Vorspränge des Verbindungsstücks benutzt werden.

lig. 3 ist der ELg. 2 ähnlich, abgesehen davon, daß die erftndungsgemäße Verbindung auf eine mehrschichtige Schaltung angewendet ist* bei der mittlere oder beidseitig abgedeckte leitende Elemente 3a - 5c zwischen den Seiten der öffnung und dem Verbindungestück bei 10a - 10c eingeklemmt sind,

Tig» 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsfora der Erfindung, bei der das untere Ende des Verbindungsstücks nicht zurückgezwängt oder gedruckt, sondern in eine besonders ausgebildete Scheibe eingedrückt ist, deren obere Fläche 21 auf einem großen Bereich mit dom umgebenden leitenden Element 4- in Kontakt steht. Die Scheibe kann beispieleweise mit Indium überzogensein,

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so daß anschließende Erwärmung ein Verschmelzen der Scheibe mit dem Verbindungsstück und dem leitenden Element bewirkt» In Fig. 4 ist ferner die Unterplatte gezeigt, in der die Öffnung bei 22 erweitert ist» um die Scheibe vor dem Einsetzen des Verbindungsstücks aufzunehmen*

Obwohl in der Beschreibung lediglich auf ein zum Verbinden verschiedener leitender Elemente bestimmtes Verbindungsstück bezug genommen wurde, kann dieses Verbindungsstück mit einem nach außen weisenden Anschlußstüok versehen sein, beispielsweise mit einem mit dem Verbindungsstück verbundenen Vorsprung, der von der Oberseite auegeht und eine vorstehende Klemme bildet· Eine solche Anordnung verlangt eine entsprechende Abwandlung des Stempels 7«,

FQr das erflndungsgemäße Verfahren ist da« Einstanzen eines bestimmten, zur Aufnahme dee Verbindungsstücks vorgesehenen Öffnung in die Tafel wesentlich, wobei ein bestimmtes Materialstüek aus dieser Öffnung herausgedrückt werden muß. Dieser Vorgang hat mit dem Einschieben eines sugespitsten Pflocks oder einer zugespitzten Stange, beispielsweise einer Nadel in die Tafel nichts

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geraein, da bei einem solchen Einschieben das Material im wesentlichen seitlich verschoben wird und dabei die benachbarten Bereiche der Tafel oder der Schichten zerstört werden· Auf diese Weise kann eine die oben beschriebenen Bedingungen erfüllende Verbindung zwischen den leitenden Elementen nicht hergestellt werden·

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Claims

Pa t β η t a η s ρ r ü c h e

Ι« Verfahren ssma Herstellen einer elektrisch leiten-™ den Verbindung zwischen auf den Flächen einer oder mehrerer Isolationstafeln übereinander angeordneten Abschnitten von gedruckten Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende eines aus Metall hergestellten Verbindungsstücks mittels eines Stempels von einer Seite her durch die Abschnitte der gedruckten Schaltungen und durch eine oder mehrere Zsolationstafeln hindurchgedrückt wird, während die andere Seite auf einer, eine mit dem Verbindungsstück fluchtende öffnung aufwei-) senden Unterplatte aufliegt und ein Stück von der oder den Tafeln abgeschert oder ausgestanzt, in dl· Öffnung der Unterplatte eingedrückt und in der Tafel ein· öffnung gebildet wird, in die das eine leitende Verbindung mischen den Abschnitten der gedruckten Schaltung herstellende Verbindungestück eingepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung in der oder den Tafeln durch eine, an

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der Oberfläche der naterplatte angeordnete Sehneidkante begrenzt wird, die zumindest zu Beginn des I^eßvprgangs geringere Abmessungen hat als der Querschnitt des ;

Verbindungsstücks« ;■"., : : v^;>_:

3c Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeicnttet, \ daß das Verbindungsstück mittels eines Stempels in zu mehreren übereinander angeordnete, jeweils paarweise eine gedruckte Schaltung abdeckende Tafeln ölngedÄskt

4» Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchev : dadurch gekennzeichnet, daß das VerbindungsstüciE in eine aus Metall hergestellte Scheibe eingedrückt wird, die während des/Preßvorgangs in einer Aufweitung der: öffnung der ünterplatte liegt* ; :

5e= Gemäß dem Verfahren^ nach einem der MsprüNsne 1 *· ik leitend verbundene Öchaltanordiiung mit^^ mehreron, übereinander angeordneten Xsölationstafein» zwischeii denen aufgedruckte leitende Elemente angeordnet siad\- idadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Flächen d@2* m äem Baden der Stapelanordnung liegenden XsplatioastaM mit leitenden Elementen (3, U-) ve^rsehen sind.

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L e e r s e i t e