DE3701310A1

DE3701310A1 - Kontaktierungsvorrichtung zur kontaktierung von oberflaechenmontierbaren integrierten schaltkreisen

Info

Publication number: DE3701310A1
Application number: DE19873701310
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Clemens
Original assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Current assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Priority date: 1987-01-17
Filing date: 1987-01-17
Publication date: 1988-07-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungsvor richtung zur Kontaktierung von oberflächenmontier baren integrierten Schaltkreisen, die auf einem Schaltkreisträger sitzen und mit diesem mittels eines Montageelements auf einem Trägermaterial montiert sind.

Es gibt integrierte Schaltkreise oder "Chips". Das sind kleine Blöcke, in denen eine Vielzahl von Schaltungsfunktionen integriert sind. Diese inte grierten Schaltkreise sitzen auf einem flachen, im allgemeinen rechteckigen oder quadratischen Schalt kreisträger oder "Chip Carrier" aus Kunststoff oder Keramik. Dieser Schaltkreisträger weist längs seines Randes nebeneinander die verschiedenen An schlußkontakte für den integrierten Schaltkreis auf. Die Schaltkreisträger bezeichnet man auch als PLCCs (plastic leadless chip carriers) oder LCCCs (leadless ceramic chip carriers). Der Schaltkreisträger wird wiederum mittels jeweils eines Montageelements auf einem Trägermaterial montiert. "Trägermaterial" kann beispielsweise eine Leiterplatte oder ein Keramiksubstrat sein. Solche Montageelemente geben Kontakt mit den Anschlußkontakten des Schaltkreisträgers und verbinden diese mit Anschlußdrähten oder -kontaktzungen, die wiederum mit der Leiterplatte o.dgl. verlötet werden.

Schaltkreisträger und Montageelemente dieser Art sind beispielsweise dargestellt in der Firmenzeit schrift der Cannon Electric GmbH ITT-CANNON SCC-1/985 "Montageelemente für Chip Carriers - Sockets for Chip Carriers".

Die üblichen Kontaktierungsvorrichtungen haben den Nachteil, daß eine Auswechslung des integrierten Schaltkreises für Meß- und Reparaturzwecke sehr schwierig ist. Entweder müssen mit einem Heißluft gerät alle vier Seiten des Montageelements gleich mäßig erhitzt werden, um das Lot zum Schmelzen zu bringen, oder das Montageelement muß mit einem speziellen quadratischen Lötstempel ausgelötet werden. Beide Verfahren sind aufwendig und zeitraubend und führen häufig zu einer thermischen Überlastung der Bauteile. Weiterhin benötigt man bei den handelsüblichen Montageelementen ein besonderes Werkzeug, um den Schaltkreisträger aus dem Montageelement herauszunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktierungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß einerseits eine sichere Kontaktierung gewährleistet ist und andererseits der integrierte Schaltkreis bequem wieder ausgebaut werden kann.

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfach aufgebaute Kontaktierungs vorrichtung zu schaffen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kontaktierungsvorrichtung zu schaffen, bei welcher die Verbindung zwischen den Anschlußkon takten des Schaltkreisträgers und den Anschluß kontakten des Trägermaterials ohne Lötverbindungen sicher hergestellt wird.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch

a) einen elastischen Zwischenring aus Zebraleit gummi, der zwischen die Anschlußkontakte des Schaltkreisträgers und die Anschlußkontakte des Trägermaterials eingesetzt ist und
b) eine in das Trägermaterial einrastbare Halte klammer, welche den zu kontaktierenden inte grierten Schaltkreis und den Schaltkreisträger aufnimmt und im eingerasteten Zustand den Zwischenring über den Schaltkreisträger fe dernd zusammendrückt.

"Zebraleitgummi" ist bekannt. Das ist ein Material, welches aus abwechselnd aufeinanderfolgenden sehr feinen Scheiben von elektrisch leitendem, elasti schem Material (Gummi) und isolierenden Gummischei ben besteht. Dieses Material wird zwischen den Anschlußkontakten des Schaltkreisträgers und den damit fluchtenden Anschlußkontakten der Leiter platte o.dgl. zusammengedrückt. Dabei wird über mehrere dieser Scheiben eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den einander zugeordneten Anschlußkontakten hergestellt. Von dem benachbarten Paar von Anschlußkontakten sind diese Schichten jeweils durch die angrenzenden isolierenden Gummi scheiben elektrisch isoliert. Durch die federnd- elastische Anlage mit Vorspannung ist eine einwand freie Kontaktierung gewährleistet. Durch Ausrasten der Halteklammer kann diese von der Leiterplatte o.dgl. gelöst werden. Damit wird der Schaltkreis träger ohne weiteres frei.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nach stehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene, schema tisch-perspektivische Darstellung einer Kontaktierungsvorrichtung für einen integrierten Schaltkreis.

Fig. 2 zeigt eine Einzelheit A von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die montierte Kontaktierungsvorrichtung etwa längs der Ebene B von Fig. 1.

Fig. 4 ist eine zugehörige Draufsicht.

Mit 10 ist ein integrierter Schaltkreis bezeichnet. Dieser sitzt auf einem Schaltkreisträger 12. Die (nicht dargestellten) Anschlüsse des integrierten Schaltkreises 10 sind mit Anschlußkontakten 14 am Rand des Schaltkreisträgers 12 verbunden. Die An schlußkontakte 14 erstrecken sich C-förmig um den Rand des Schaltkreisträgers 12, also sowohl über dessen Oberseite als auch über dessen (in Fig. 1 nicht sichtbare) Unterseite. Der integrierte Schaltkreis 10 mit dem Schaltkreisträger 12 ist mit Kontakten 16 zu kontaktieren, die auf einer Leiter platte 18 vorgesehen sind. Dabei entspricht das quadratische Muster der Kontakte 16 auf der Leiter platte 18 genau dem quadratischen Muster der Kon takte 14 an dem Schaltkreisträger 12. Die Leiter platte 18 bildet hier das "Trägermaterial".

Die Kontaktierung erfolgt über einen elastischen Zwischenring 20 aus "Zebraleitgummi". Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Abschnitt des elastischen Zwischenringes 20, wie in Fig. 1 ange deutet. Der Zebraleitgummi enthält abwechselnde dünne Scheiben 22 von elektrisch leitendem Gummi und dünne Scheiben 24 von isolierendem Gummi. Der Zwischenring 20 ist ebenfalls quadratisch ent sprechend der Anordnung der Kontakte 14 und 16. Der Zwischenring 20 hat auch quadratischen oder recht eckigen Querschnitt. Die Scheiben aus leitendem und isolierendem Gummi erstrecken sich jeweils senk recht zur Längsrichtung der einzelnen Seiten des quadratischen Zwischenringes, wie aus Fig. 2 er sichtlich ist.

Zur Kontaktierung des integrierten Schaltkreises 10 wird der Zwischenring 20 auf die Kontakte 16 ge setzt. Der Schaltkreisträger 12 wird auf den Zwischenring 20 gelegt. Es wird dann auf den Schaltkreisträger 12 eine einrastbare Halteklammer 26 aufgesetzt. Die Halteklammer 26 nimmt, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, den zu kontaktierenden Schaltkreis 10 und den Schaltkreisträger 12 auf. Im eingerasteten Zustand (Fig. 3) drückt er über den Schaltkreisträger 12 den Zwischenring 20 federnd zusammen.

Die Halteklammer 26 weist eine mit einem zentralen Durchbruch 28 versehene Andruckplatte 30 auf. Die Andruckplatte 30 ist an die Oberfläche 32 des Schaltkreisträgers 12 um den integrierten Schalt kreis 10 herum anlegbar. Der integrierte Schalt kreis 10 ragt dann durch den zentralen Durchbruch 28 hindurch. Weiterhin weist die Halteklammer 26 einen längs des Randes der Andruckplatte 30 ver laufenden Kragenteil 34 zur seitlichen Halterung von Schaltkreisträger 12 und Zwischenring 20 auf. Es sind vier vorstehende Füße 36 vorgesehen, welche in das Trägermaterial, d.h. die Leiterplatte 18 einrastbar sind. Zu diesem Zweck sind an den Füßen 36 Rastnasen 38 gebildet. Die Leiterplatte 18 besitzt vier Löcher 40, die mit den Füßen 36 im wesentlichen fluchten. Die Füße 36 sind in die Löcher 40 einsteckbar und rasten dann, wie in Fig. 3 dargestellt ist, mit den Rastnasen 38 federnd unter der Leiterplatte 18 ein. Einer der vier Füße 36 ist abweichend von den anderen gestaltet, so daß er nur in eines der Löcher 40 einrastbar ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Andruckplatte 30 nur in einer einzigen definierten Lage eingerastet werden kann.

Der Zwischenring 20 aus Zebraleitgummi wird in diesem Zustand zusammengedrückt und liegt mit gutem Kontakt an dem Schaltkreisträger 12 und der Leiterplatte 18 an. Dabei wird eine elektrische Verbindung zwischen den Paaren zusammengehöriger und miteinander fluchtender Anschlußkontakte 14 und 16 parallel über jeweils mehrere der Scheiben 22 aus leitendem Gummi hergestellt. Eine elektrische Verbindung längs des Zwischenringes 20 wird durch die isolierenden Scheiben 24 verhindert.

Zum Lösen des integrierten Schaltkreises 10 und Schaltkreisträgers 12 werden die Füße 36 federnd auswärtsgedrückt. Sie können dann mit den Rastnasen 38 aus den Löchern herausgezogen werden. Dann können die Teile, wie in Fig. 1 dargestellt, ohne irgendein Werkzeug auseinandergezogen werden.

Soll der integrierte Schaltkreis 10 später doch fest eingelötet werden, so kann dies bei unver ändertem Layout der Leiterplatte geschehen. Die beschriebene Anordnung ist daher sehr günstig für die Prototypenwicklung im Labor.

Claims

1. Kontaktierungsvorrichtung zur Kontaktierung von oberflächenmontierbaren integrierten Schalt kreisen (10), die auf einem Schaltkreisträger (12) sitzen und mit diesem mittels eines Mon tageelements auf einem Trägermaterial (18) montiert sind, gekennzeichnet durch

a) einen elastischen Zwischenring (20) aus Zebraleitgummi, der zwischen die Anschluß kontakte (14) des Schaltkreisträgers (12) und die Anschlußkontakte (16) des Träger materials (18) eingesetzt ist und
b) eine in das Trägermaterial (18) einrast bare Halteklammer (26), welche den zu kontaktierenden integrierten Schaltkreis (10) und den Schaltkreisträger (12) auf nimmt und im eingerasteten Zustand den Zwischenring (20) über den Schaltkreis träger (12) federnd zusammendrückt.

2. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklammer (26)

a) eine mit einem zentralen Durchbruch (28) versehene Andruckplatte (30) aufweist, die an die Oberfläche (32) des Schaltkreis trägers (12) anlegbar ist,
b) einen längs des Randes der Andruckplatte (30) verlaufenden Kragenteil (34) zur seitlichen Halterung von Schaltkreisträger (12) und Zwischenring (20) und
c) eine Mehrzahl von vorstehenden Füßen (36), welche in dem Trägermaterial (18) einrast bar sind.

3. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Füße (36) mit Rastnasen (38) versehen sind, welche durch Löcher (40) des Trägermaterials (18) hindurchsteckbar sind und dann unter dem Trägermaterial (18) federnd einrasten.

4. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Füße (36) abweichend von den anderen ausgebildet und nur bei einer einzigen, definierten Lage der Andruckplatte (30) einrastbar ist.