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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein
elektrische Verbindungen, die geeignet sind eine Vielzahl von
Verbindungsorten auf einem integrierten Schaltkreis mit
einer Vielzahl von externen Verbindungen zu verbinden,
wie im Oberbegriff von Anspruch 1 angegeben ist, z.B.
wie in der Patentschrift US-A-3519890 gezeigt.
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Es sind viele Verf ahren bekannt, um die elektrischen
Verbindungen zwischen einem integrierten Schaltkreis
und einem Trägersubstrat herzustellen. Das
automatisierte Bandverbinden (TAB) ist ein allgemein bekanntes
Verfahren derartige elektrische Verbindungen herzustellen.
Es ist ein TAB-Band vorgesehen, daß eine Vielzahl von
einzelnen, langen, schlanken inneren Leitern umfaßt,
die angebracht sind und sich erstrecken von im
allgemeinen ausgedehnteren, größeren, äußeren Leitern. Es
können viele dieser Innen/Außen-Leiterkonfigurationen auf
einem einzigen TAB-Band vorhanden sein.
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Ein einzelner innerer Leiter auf dem TAB-Band ist im
allgemeinen an einer Anschlußfläche mit dem
integrierten Schaltkreis verbunden derart, daß eine innere
Leiterverbindung hergestellt ist. Es gibt
typischerweise viele dieser inneren Leiterverbindungen auf einem
einzigen integrierten Schaltkreis. Die inneren
Leiterverbindungen werden hergestellt, indem zuerst eine
Golderhebung, oder ein anderes geeignetes Material, auf
entweder das Ende des inneren Leiters des TAB-Bands
oder auf dem integrierten Schaltkreis selbst
aufgebracht wird. Der integrierte Schaltkreis und innere
Leiter des TAB-Bands, die im allgemeinen aus Kupfer
sind, werden dann ausgerichtet und gleichzeitig über
Thermokompression mehrfach verbunden.
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Nachdem die Verbindung zwischem dem integrierten
Schaltkreis und den inneren Leitern vollständig ist, wird der
integrierte Schaltkreis von dem TAB-Band an einem Punkt
hinter dem äußeren Leiter abgeschnitten, so daß der
äußere Leiter an dem verbundenden inneren Leiter und
dem integrierten Schaltkreis angebunden bleibt. Die
integrierte Schaltkreisanordnung wird danach auf dem
Substrat befestigt, wenn dies nicht schon geschehen
ist, und die äußeren Leiter werden auf geeignete Weise
mit dem Substrat verbunden.
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In der Verbindungsleiterstruktur zwischen dem
integrierten Schaltkreis und dem Trägersubstrat muß eine
Zugentlastung vorgesehen werden derart, daß jegliche
thermische oder physikalische Beanspruchung, die während des
Gebrauchs entsteht, kompensiert wird. Im allgemeinen
wird eine Zugentlastung vorgesehen, indem die einzelnen
Verbindungsleiterstrukturen serpentinenartig wie in der
beigefügten Figur 1 gezeigt, hergestellt werden, wobei
die Ausdehnung der einzelnen Leiter während des
Gebrauchs ermöglicht wird.
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Jedoch ist es ein Mangel, der mit dem Gebrauch dieser
einzelnen serpentinenartigen Leiter verbunden ist, daß
die damit verbundenen Beanspruchungen während des
Gebrauchs, wegen der variierenden Leiterlängen und der
Positionierung jedes einzelnen Leiters aus
unterschiedlichen Richtungen, unausgeglichen werden. Dieser
unausgeglichene Zustand führt zu höheren Versagensraten für
die einzelnen Verbindungen und entsprechend für das
Gerät. Zusätzlich führt die gegenwärtige
serpentinenartige Konstruktion zu zunehmender Leiterbeanspruchung
während des Befestigens des integrierten Schaltkreises
auf dem Substrat oder einer anderen Oberfläche, weil
die variierenden Längen jedes Leiters wieder zu einer
unausgeglichenen Beanspruchungslast während der
Befestigung führen.
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Deshalb wäre es vorteilhaft eine elektrische
Verbindungsleiterstruktur zu schaffen, die eine ausgeglichene
Zugentlastung während des Gebrauchs und der Befestigung
auf dem integrierten Schaltkreis vorsieht.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine
elektrische Verbindungsleiterstruktur zu schaffen, die einen
integrierten Schaltkreis mit einer Vielzahl von
externen Verbindungen elektrisch und physikalisch verbindet.
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Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, daß eine
derartige Verbindungsleiterstruktur eine vergrößerte
Zugentlastung während des Gebrauchs des integrierten
Schaltkreises vorsehen sollte.
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Eine elektrisch leitfähige Verbindungsleiterstruktur
nach der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet
durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des
Anspruchs 1.
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Es ist eine Verbindungsleiterstrukur vorgesehen, um
eine Vielzahl von Verbindungsorten auf einem
integrierten Schaltkreis mit einer Vielzahl externer
elektrischer Verbindungen elektrisch und physikalisch zu
verbinden. Die Verbindungsleiterstruktur enthält eine
Vielzahl von einzelnen elektrischen Leitern. Jeder
dieser elektrischen Leiter ist derart hergestellt, daß
er einen gebogenen Bereich in dem Bereich besitzt, wo
jeder einzelne Leiter mit dem integrierten Schaltkreis
verbunden wird. Zusätzlich sind die gebogenen Bereiche
alle ähnlich lang und sind alle in der gleichen
Richtung in Drehung um den integrierten Schaltkreis herum
angeordnet.
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Diese Konstruktion sieht eine vergrößte Zugentlastung
während des Gebrauchs vor, weil die gebogenen Bereiche
eine begrenzte Drehung des integrierten Schaltkreises
während des Befestigens oder bei übermäßiger
Leiterbeanspruchung erlauben. Weil die Leiter alle derart
angeordnet sind, daß sie in der gleichen Richtung um den
integrierten Schaltkreis herum drehen, ist die aufgebrachte
Beanspruchung ausgeglichener als mit früheren
Verfahren.
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Andere Ziele und Vorteile dieser Erfindung werden aus
der folgenden detaillierten Beschreibung besser
ersichtlich werden.
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Diese Erfindung und wie sie ausgeführt werden kann,
wird hiernach mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, worin sich gleiche Bezeichnungen
auf gleiche Teile beziehen, und in denen:
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Figur 1 eine herkömmliche Verbindungsleiterstruktur,
wie sie allgemein überall in der Technik verwendet
wird, veranschaulicht; und
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Figur 2 eine Verbindungsleiterstruktur nach einer
bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung
veranschaulicht.
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Es ist eine Verbindungsleiterstruktur vorgesehen, um
eine Vielzahl von Verbindungsorten auf einem
integrierten Schaltkreis mit einer Vielzahl von externen
elektrischen Verbindungen elektrisch und physikalisch zu
verbinden. Die Verbindungsleiterstruktur umfaßt eine
Vielzahl einzelner elektrischer Leiter. Jeder dieser
einzelen elektrischen Leiter ist derart geformt, daß
sich ein gebogener Bereich in dem Bereich ergibt, wo
jeder einzelne Leiter mit dem integrierten Schaltkreis
verbunden ist. Zusätzlich haben alle gebogenen Bereiche
eine ähnliche Länge und sind alle in der gleichen
Richtung kreisförmig um den integrierten Schaltkreis
herum angeordnet.
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Wie in Figur 2 gezeigt, ist ein intergrierter
Schaltkreis 10 elektrisch und physikalisch mit einem
umgebenden Substrat 12 aus einem geeigneten Material, mittels
einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen Leitern 14
verbunden. Jeder elektrisch leitfähige Leiter 14 ist so
hergestellt, daß er einen gebogenen Bereich 16
benachbart zu einem Bereich 18 besitzt, wo der Leiter 14 mit
dem integrierten Schaltkreis 10 verbunden ist. Die
gebogenen Bereiche 16 besitzen im allgemeinen eine
ähnliche Länge und sind im wesenlichen in der gleichen
Richtung kreisförmig um den integrierten Schaltkreis 10
herum angeordnet.
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Diese elektrische Verbindungleiterstruktur schafft eine
vergrößerte Zugentlastung während des Gebrauchs des
integrierten Schaltkreises 10, weil die gebogenen
Bereiche 16 während der Befestigung oder bei übermäßiger
Beanspruchung eine begrenzte Drehung des integrierten
Schaltkreises 10 erlauben. Mit dieser Konstruktion
drehen sich die Leiter während einer aufgebrachten
Beanspruchung in einer ähnlichen Richtung, anstatt in
verschiedene Richtungen wie bei herkömmlichen
Konstruktionen. Diese Konstruktion führt zu einer
ausgeglicheneren Beanspruchungslast um den integrierten Schaltkreis
herum, wobei die Haltbarkeit der einzelnen Leiter und
entsprechend des integrierten Schaltkreises verbessert
wird.
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Insbesondere wenn der integrierte Schaltkreis nach dem
Verbinden mit den einzelnen Leitern 14 frei schwimmend
bleibt, z .B. mit automatisierten
Bandverbindungsverfahren, kann sich der integrierte Schaltkreis während
jeder aufgebrachten Beanspruchung frei drehen, wobei
vorteilhafterweise eine Beanspruchung der Leiter und
des integrierten Schaltkreises verringert wird. Die
Fähigkeit zu drehen gleicht die aufgebrachte
Beanspruchung
zwischen allen Verbindungen des integrierten
Schaltkreises gleichmäßig aus. Wenn alternativ der
integrierte Schaltkreis auf ein Substrat oder eine
andere Oberfläche, wie z.B. einer Wärmesenke befestigt
ist, kompensiert diese Konstruktion jeden Unterschied
in vertikalen Toleranzen. Dies wird erreicht, weil die
spiralförmigen Leiter sich während des vertikalen
Absetzens verdrehen und der integrierte Schaltkreis
sich mit der gleichen Verbiegung jedes einzelnen Leiter
dreht. Diese Drehbewegung führt zu ausgeglichenen
Beanspruchungen in jeder einzelnen Verbindung des
integrierten Schaltkreises. Selbst nach der Verbindung
behält die verdrehte spiralförmige Leiterkonstruktion
eine angemessene Länge und Krümmung, um eine gute
Zugentlastung zu schaffen.
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Die Vielzahl einzelner Leiter 14 wird mit dem
integrierten Schaltkreis 12 an den gebogenen Bereichen 16
verbunden. Wie veranschaulicht können die gebogenen Bereiche
16 im Krümmungsgrad variieren. Dies kann von einem
geringen Betrag der Krümmung bis zu einem größeren
Krümmungsgrad, der sich einer Halbkreisform nähern
kann, schwanken. Der Krümmungsgrad wird abhängig von
der Position und der Lage der elektrischen Verbindung
bezüglich ihres entsprechenden Gebietes, daß mit dem
integrierten Schaltkreis 10 verbunden werden soll,
variieren. Ungeachtet des Krümmungsgrades ist es
wichtig, daß alle gebogenen Bereiche 16 derart
angeordnet sind, daß sie sich in der selben Drehrichtung um
den integrierten Schaltkreis herum erstrecken. Dies ist
notwendig, um eine vergrößerte Zugentlastung zu
schaffen. Zusätzlich, wie in Figur 2 deutlich
veranschaulicht, kann ein einziger elektrischer Leiter 14
mit einem gebogenen Bereich 16 zwei oder mehr Bereiche
20 zur Verbindung mit dem integrierten Schaltkreis 10
aufweisen.
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Diese elektrische Verbindungsleiterstruktur schafft
eine vergrößerte Zugentlastung während des Gebrauchs
des integrierten Schaltkreises. Obwohl diese Erfindung
anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben
worden ist, sind auch alternative Ausführungsformen
möglich und innerhalb des Schutzbereiches dieser
Erfindung gelegen, z.B. die Anwendung dieser Techniken für
ein alternatives Verbindungsverfahren, z.B. flexible
Verdrahtungstechnik oder für einen integrierten
Schaltkreis der auf einer gedruckten Schaltung befestigt ist.