DE69404838T2 - Flachbandkabel - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft eine hochdichte ebene elektrische Kontaktanordnung, die zur elektrischen Signalübertragung zwischen einer ebenen Schaltung, wie einer gedruckten Schaltungsplatine, und anderen elektrischen Vorrichtungen wie einer zweiten gedruckten Schaltungsplatine verwendet wird.
Hintergrund der Erfindung
• Es ist oft notwendig, eine Einrichtung zum Übermitteln elektrischer Signale von einer Schaltungsebene, wie einer gedruckten Schaltungsplatine zu einer anderen Schaltungsplatine oder einem integrierten Schaltungsleiterrahmen, einem Mehrfachchipmodul, automatischen Bandklebevorrichtungen oder einer anderen Vorrichtung, die elektrische Kontakte benutzt, zur Verfügung zu stellen. Zahlreiche Verbindungsund Kontaktvorrichtungen sind in der Vergangenheit verwendet worden, um dies zu erreichen. Ein existierendes Verfahren verwendet individuell ausgebildete Metallkontakte, die in einem Isoliergehäuse eingebettet sind, welches jeden Kontakt von angrenzenden Kontakten trennt, wobei jeder Kontakt direkt an der anderen Vorrichtung oder durch einen Draht oder eine flexible Schaltungsplatine mit einer anderen Vorrichtung verbunden ist. Dieses erste Verfahren verwendet ein sehr dünnes Substrat und schränkt die Verwendung mehrlagiger und impedanzkontrollierter Konstruktionen ein und erfordert üblicherweise eine andere mechanische Stützeinrichtung, wie zum Beispiel ein Elastomermaterial hinter den Leitern und dem Substrat. Ein weiteres Verfahren benutzt individuelle Drähte, die in ein kammartiges Isoliergehäuse eingeführt sind, welches jeden Draht von angrenzenden Drahten trennt, wodurch individuelle Kontakte durch die Drahte selbst gebildet werden, wie es zum Beispiel aus FR-A-2 557 385 bekannt ist. Dieses zweite Verfahren, d.h. das Entfernen des Isoliersubstratmaterials, gestattet seitliche oder X- oder Y- Achsenbewegung, was zu Fehlausrichtung zu der angeschlossenen Vorrichtung oder zum Kurzschließen benachbarter Kontaktflächen führen kann.
• Noch ein weiteres Verfahren verwendet eine einzelne oder eine Vielzahl paralleler Leitungen auf einer gedruckten Schaltung, üblicherweise eine flexible gedruckte Schaltung, und benutzt diese Leitungen als Kontakte, indem sie direkt mit einer Vorrichtung zusammengebracht werden und Druck über ein Elastomermaterial und/oder eine Klemmvorrichtung aufgebracht wird. Dieses letzte Verfahren erlaubt jedoch keine gute Z- Achsenbewegung eines individuellen Kontakts, ohne benachbarte Kontakte zu beeinflussen, wenn das ebene Isoliersubstratmaterial nicht äußerst dünn ist, zwischen 0,001 Inch (0,025 mm) und 0,003 Inch (0,076 mm) Dicke, oder die Isolierschicht eines jeden Leiters muß zwischen jedem Leiter entfernt werden. DE-GM-78 09 466 offenbart ein verbessertes Verfahren des letzten Verfahrenstyps, bei dem eine Leiteranordnung auf einem Substrat vorgesehen ist, welches rechtwinklige Schlitze zwischen und parallel zu den Leitern aufweist. Dies erlaubt eine flexiblere Bewegung eines einzelnen Leiters in Z-Richtung, wodurch dazu beigetragen wird, Unebenheiten der Kontaktflächen zu überwinden.
Zusammenfassung der Erfindung
• Diese Erfindung stellt eine hochdichte ebene Kontaktanordnung zur Verfügung, mit der verschiedene elektronische Vorrichtungen verbunden werden können, die eine Fläche-zu-Fläche oder Fläche-zu-Stift-Anordnung verwenden, und die Unebenheiten in der Z-Achse gedruckter Schaltungsplatinen besser ausgleichen kann, die aber weiterhin guten elektrischen Kontakt aufrechterhält.
• Die Anordnung umfaßt ein flaches, flexibles Isoliersubstratblatt, das eine Mehrzahl paralleler Leiterbahnen oder eine Anordnung von Kreisen oder Polygonen besitzt, bei denen jeweils das Isoliermaterial, das die Leiterbahnen oder Polygone umgibt oder zumindest an zwei Seiten, in Z- Richtung entfernt worden ist. Das Isoliermaterial wird vorzugsweise in der Weise entfernt, daß eine allgemein trapezoide Form geschaffen wird, die eine größere Längsseite gegenüber dem Leiter aufweist, wenn man einen Querschnitt durch die X- oder Y-Achsen betrachtet. Diese trapezoide Form gestattet freie Z-Achsenbewegung, während X- und Y-Ach senbewegung beschränkt ist. Verschiedene Materialien und Dicken des Leiter- und Substratmaterials sowie verschiedene Stützmaterialschichten, die den elektrischen und mechanischen Anwendungsanforderungen am besten entsprechen, können verwendet werden.
• Mit ebener Kontaktanordnung ist jede der vielen ebenen Vorrichtungen wie eine gedruckte Schaltungsplatine, flexible gedruckte Schaltungsplatine, Bandkabel oder Flachleiterkabel gemeint.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ebenen Kontaktanordnung der Erfindung.
• Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Anordnung aus Fig. 1 entlang den Linien 2-2 der Fig. 1 und zeigt die trapezoiden Formen, die zurückbleiben, nachdem das Isoliersubstratmaterial weggeschnitten worden ist, um Fenster durch das Substrat zu bilden.
• Fig. 3 ist eine Ansicht von unten von einem Ausschnitt der Anordnung aus Fig. 1.
• Fig. 4 zeigt eine Aufsicht einer Anordnung der Erfindung, bei der elektrische Schaltkreise in schwimmenden elektrischen Kontaktflächen enden.
• Fig. 5 ist eine Vergrößerung des umkreisten Abschnitts aus Fig. 4.
• Fig. 6 ist eine Seitenansicht entlang der Linien 6-6 aus Fig. 5.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Bezugnehmend auf Figuren 1 und 2 ist ein ebener Isolierstreifen 10 dargestellt, der eine Mehrzahl paralleler Leiter 11 auf einer Oberfläche des flexiblen Streifens besitzt. An mindestens einem Abschnitt des Streifens sind benachbarte parallele Leiter an einer Seite des Streifens offengelegt (in Figuren 2 und 3 dargestellt); und die Isolierung auf der gegenüberliegenden Seite bildet einen vierseitigen trapezoiden Querschnitt 12 mit dem Leiter an der kürzesten Seite des Trapezoids. Die angrenzenden Basen der längeren parallelen Seiten des Trapezoids stoßen nicht aneinander an und bilden eine Öffnung bei 13 und 13' durch den Isolierstreifen hindurch.
• Es ist ein üblicher Nachteil bei vielen gedruckten Schaltungsplatinen, daß die Substratplatine nicht vollständig eben ist, das heißt, sie besitzt "Täler" und "Hügel" auf ihrer Oberfläche. Wenn eine Bandkabelverbindung eingesetzt wird, bewirkt die Änderung der Oberflächenebenheit der Platine einen unebenen Kontakt zwischen den Spuren der Platine und den Leitern der Kabelanordnung. Wie oben erläutert, erlaubt es die Entfernung der Isolierung zwischen den Leitern an ausgewahlten Stellen des Kabels dem Leiter, sich frei zu bewegen und mit der unebenen Oberfläche der Substratplatine in Verbindung zu treten. Die Isolierung wird in einfacher Weise durch Wegbrennen mittels einem Laserstrahl entfernt.
• Figuren 1 und 2 zeigen das Entfernen der Isolierung, so daß es zu einer trapezoiden Ausgestaltung führt. Die trapezoide Ausgestaltung stellt eine bessere Stabilität in der X- und Y-Richtung zur Verfügung.
• Figur 4 zeigt eine Kabelanordnung, bei der die Leiter 40 in einer Fläche 41 enden, die halb-frei in einem Durchgangsloch 42 schwirmnt.
• Figur 5 ist eine Vergrößerung der in Figur 4 gezeigten kreisförmigen Fläche.
• Figur 6 ist eine Schnittansicht entlang den Linien 6-6 aus Figur 5 und zeigt die trapezoide Ausgestaltung.
• Sehr hochdichte Übermittlungsleiterkabel können für die Anordnung verwendet werden. Zum Beispiel können sehr feine Leitungen aus leitfahigem Material von 0,001 bis 0,005 Inch Breite und 0,0005 bis 0,0015 Inch Dicke (0,025 bis 0,127 mm Breite und 0,0127 mm bis 0,0381 mm Dicke) verwendet werden und können parallel voneinander mit Abständen von 0,002 Inch (0,051 mm) zwischen den Mittelpunkten beabstandet sein. Das Kabel kann bis zu 0,001 Inch (0,025 mm) dünn sein.
• Eine Anwendung für die Kabelanordnung besteht in einer Leiterbaugruppe zum Verbinden einer gedruckten Schaltungsplatine und einer anderen gedruckten Schaltungsplatine, an die ein Ende der Kabelanordnung mittels Ultraschallschweißen, Löten oder leitfahigem Kleber festgeklebt ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen mindestens einer Leiterspur der Kabelanordnung und mindestens einer Leiterspur der ersten gedruckten Schaltungsplatine (mother board) herzustellen, während das gegenüberliegende Ende der Kabelanordnung mit der anderen gedruckten Schaltungsplatine in Kontakt ist und daran fixiert ist.

Claims (1)

1. Ein ebener Isolierstreifen (10) mit einer Mehrzahl paralleler Leiter (11) auf einer Oberfläche des flexiblen Streifens, wobei an mindestens einem Abschnitt des Streifens benachbarte parallele Leiter auf einer Seite des Streifens freiliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung über den freiliegenden Leitern einen vierseitigen trapezoiden Querschnitt (12) mit dem Leiter bildet, wobei die kürzeste parallele Seite des Trapezoids an dem Leiter anstößt, und wobei die benachbarten Basen der längeren parallelen Seiten des Trapezoids nicht anstoßen, so daß eine Öffnung (13, 13') durch den Isolierstreifen gebildet wird.