NO154363B - Leder-ramme til bruk for brikker med integrerte kretser. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår leder-rammer og leder-rammer med påstøpte kapslinger for bruk ved innkapsling av integrerte kretselementer eller brikker.

Integrerte kretser blir produsert i store antall i form av flate brikker som vanligvis er kvadratiske og som har terminalområder anbragt på sin ene overflate, vanligvis langs kantene av brikken. Disse brikker blir produsert i mange dimensjoner og har forskjellige antall terminalområder. Når en brikke monteres eller innkapsles på en bærer, er det nødvendig å etablere elektriske forbindelser med terminalområdene på brikken og å an-ordne ledere som strekker seg fra brikken til kanten av bæreren slik at brikken kan kobles til andre strømkretser.

I overensstemmelse med konvensjonell kapslingsteknikk er

det normalt nødvendig å bruke en spesiell leder-ramme for hver brikkestørrelse og de aktuelle krav til terminalområde, og det-

te er åpenbart en ulempe for den industri som beskjeftiger seg med montering og innkapsling av integrerte kretselementer. Det er klart av vesentlige økonomiske besparelser er mulig hvis én enkelt standard- lederramme og -brikkebærer kunne brukes for brikker innenfor et dimensjonsområde og brikker med et variasjons-område forsåvidt angår antall terminalområder på disse.

Kjent teknikk på dette område kan anses representert ved U.S. patentene 3.601.522, 3.716.761, 4.012.766 og 4.048.438. Ved disse kjente konstruksjoner er det nødvendig å lage en spesielt konstruert lederramme for hver brikkestørrelse, d.v.s. varierende størrelser avhengig av antallet av terminalpartier på brikkene.

Nærmere bestemt tar således oppfinnelsen utgangspunkt i en lederramme av den type som omfatter et flertall ledere som strekker seg radielt fra det geometriske midtpunkt av lederrammen (5), hver av hvilke ledere har et indre endeparti'(8, 14) og et mellomparti (9) samt ytre endeparti (10, 16), hvilket indre endeparti av hver av lederne befinner seg nær midten av lederrammen, mens det ytre endeparti ligger fjernt fra midten, og mellompartiet befinner seg mellom det indre endeparti og det ytre endeparti, og omfattende et hus (2) med en rammelignende plastdel (18) som er støpt på mellompartiene av lederne (9, 15) og er utformet med motstående flater rettet mot lederne, utvendige sideveis rettede sideveggpartier og innvendige sideveggpartier, med de indre endepartier av lederne forløpende radielt fra de innvendige sideveggpartier i et plan som ligger mellom de motsatt rettede flater.

Det nye og særegne ved lederrammen ifølge oppfinnelsen er

angitt i patentkravene. I korthet går denne ut på det hovedtrekk at lederrammen har en sammensatt leder omfattende en fellesleder og grenledere av form som et tre. Dette er meget fordelaktig av den grunn at kretsbrikker som krever varierende antall tilledere kan monteres i lederrammen og det er ikke nødvendig å bruke en spesiell utformet lederramme for hver størrelse av brikker.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives under henvisning

til eksempler som illustrert på tegningene, hvor:

Figur 1 er et perspektivriss av en seksjon av en strimmel med kapslinger for integrerte kretser, Figur 2 er et grunnriss av en leder-ramme ifølge oppfinnelsen,

Figurene 3 til 5 er riss i likhet med det på Figur 2 for

å vise hvordan brikker av forskjellige størrelser og med ulike antall ledere kan monteres i leder-rammen på Figur 2.

Figur 6 er et riss sett i pilretningen VI på Figur 7,

av en brikke-kapsling påstøpt på en leder-ramme.

Figur 7 er et snitt efter linjen VII-VII på Figur 6,

Figur 8 er et snitt efter linjen VIII-VIII på Figur 7, Figur 9 er et riss sett i pilretningen IX-IX på Figur 7, men med en brikke montert i kapslingen, Figur 10 er et delvis snitt efter linjen X-X på Figur 9, og

Figur 11 er et delvis snitt i likhet med Figur X, men

med et avsluttende monteringstrinn utført.

Figur 1 viser en kontinuerlig strimmel omfattende en leder-rammestrimmel 1 og brikkebærende kapslinger 2 påstøpt på leder-ramme strimmel en 1 slik at hver leder-ramme blir omgitt av en kapsling.

I den følgende beskrivelse blir først en enkelt leder-ramme på strimmelen 1 omtalt som vist på Figur 2, og denne beskrivelse blir efterfulgt av en omtale av en kapsling 2 for opptagelse av en brikke og den måte ,som en brikke kan innkapsles på i kapslingen 2 samt terminalområdene på brikken kan forbindes med lederne i leder-rammen.

Som vist på Figur 2 omfatter leder-rammestrimmelen 1 en kontinuerlig strimmel av ledende metall forsynt med styrehull 3 med jevne mellomrom nær sidekantene, og et indekshull 4 nær hver leder-ramme for orientering av denne under fremstilling av den komplette enhet.

Den leder-ramme som er vist på Figur 2, omfatter en kvadratisk, sentral bæredel 5 og ledere 6 og 7 som stråler ut fra bæredelen 5.

Lederne 6 blir betegnet enkle ledere da hver av disse omfatter én enkelt stripe av metall som strekker seg fra den ene kant av bæredelen 5. Hver enkel leder 6 har et indre endeparti 8 som strekker seg normalt fra den ene kant av bæredelen 5, et mellomparti 9 og et ytre endeparti 10. Mellompartiene 9 på hver side av bæredelen 5 divergerer fra hverandre og de ytre endepartier 10 strekker seg parallelt med hverandre. Leder-rammen på Figur 2 er symmetrisk om den vertikale og horisontale akse slik som vist på tegningen. Hver leder-ramme i strimmelen 1 er adskilt fra tilstøtende leder-rammer ved hjelp av smale tverrgående partier 11 i platemetallet, slik som vist på Figur 2.

Lederne 7 er betegnet sammensatte ledere, og hver av disse omfatter en fellesleder 12 som strekker seg fra et hjørne av den sentrale bæredel 5 med en vinkel på 45° i forhold til de indre endepartier 8 av de tilstøtende enkle ledere 6. Hver sammensatt leder 7 omfatter videre et flertall grenledere 13 som hver har et indre endeparti 14 som strekker seg fra den ene sidekant av den tilhørende fellesleder 12 og parallelt med tilstøtende indre endepartier 14 av umiddelbart tilstøtende enkle ledere 6. Hver grenleder 13 har også et mellomparti 15 som utgjør en del av et mellomliggende strålemønster av ledere, og et ytre endeparti 16 som strekker seg parallelt med de ytre endepartier 10 av de enkle ledere 6. De ytre endepartier av de sammensatte ledere 7 er forsynt med trekantede åpninger 17 som danner en forbedret sam-menlåsning mellom en brikkekapsling og leder-rammen når kapslingen påstøpes på leder-rammen.

Den spesielle leder-ramme ifølge oppfinnelsen som vist på

Figur 2, har i alt åtteogtyve enkle ledere 6 hvorav syv forløper fra hver av sidekantene av bæredelen 5, og fire sammensatte ledere 7 som hver har ti grenledere 13 som strekker seg ut fra denne, nem-lig fem fra hver sidekant av hver sammensatt leder.

Ved anvendelse av leder-rammen på Figur 2 blir det tildannet en åpning i midtpartiet av leder-rammen og med en størrelse avhengig av de fysiske dimensjoner a.v den brikke som skal monteres, og av det antall ledere som kreves for brikken.

Hvis leder-rammen brukes til montering av en forholdsvis liten brikke som bare krever åtteogtyve ledere, blir bare selve bæredelen 5 fjernet fra leder-rammen, slik som vist på Figur 3 og de syv enkle ledere 6 på hver side av denne åpning, blir for-bundet med terminalområdene på brikken.

Hvis det er ønskelig å montere en brikke som er større og krever f.eks. fireogførti ledere, blir det tildannet en åpning som vist på Figur 4 i midten av leder-rammen ved å fjerne den sentrale bæredel 5, deler av de indre endepartier 8 av de enkle ledere 6 og en del av hver fellesleder 12 nær bæredelen 5. Ved fjernelse av disse indre endepartier av felleslederne 12 blir noen av grenlederne 13 adskilt fra felleslederen 12 og kan brukes til å etablere elektriske forbindelser med brikken.

Hvis det skal monteres en forholdsvis stor integrert kretsbrikke, blir det tildannet en åpning som vist på Figur 5 ved å fjerne bæredelen 5 og felleslederne 12 for å gjøre alle grenledere 13 tilgjengelige for å danne forbindelser med brikken, slik at det i alt blir oppnådd åtteogseksti ledere (førti grenledere 13 og åtteogtyve enkle ledere 6) for brikken.

En lederramme som ovenfor beskrevet, kan brukes med brikke-kapslinger av mange forskjellige typer og kan brukes i hvilken som helst fremstillingsprosess for produksjon av brikke-bærerenheter. Det skal imidlertid i det følgende beskrives et spesielt forutstøpt kapslingsarrangement som tillater opptagelse av brikker av forskjellige størrelser.

Som det fremgår av Figurene 6 til 10, blir kapslinger 18 påstøpt på strimmelen 1 ved hjelp av egnet sprøytestøpings-utstyr og kan være laget av hvilket som helst passende termo-plastmateriale, så som polyfenylensulfidplast. Passende fyll-materialer, så som glassfiber, kan brukes sammen med plast-materialet for å avstedkomme forbedret hårdhet og andre øns-kede egenskaper for kapslingene.

Hver kapsling 18 omfatter en kvadratisk ramme-lignende del som omgir midtpartiet av leder-rammen og som strekker seg uten-for begge hovedoverflater av strimmelen 1. Et forholdsvis tynt plate-lignende steg 19 strekker seg innad fra de innvendige sidevegger av kapslingen 18 mot midten av leder-rammen, og det er anordnet en åpning 20 i dette steg 19. Åpningen 20 er sentralt plassert i forhold til bæredelen 5 på leder-rammen. Det er også anordnet en liten sentral åpning 21 i bæredelen 5 på leder-rammen slik som vist på tegningsfiguren, idet åpningene 20 og 21 tjener til å oppta kjerner under sprøytestøpningspro-sessen. De indre endepartier 8 og 14 av lederne 6 og 13 er innstøpt i steget 19, men deres nedadvendende flater er avdek-ket slik som vist på Figurene 8 og 10, mens de beskrevne mel-lompartier 9 og 15 av lederne 6 og 13 er fullstendig omsluttet i sideveggene av kapslingen 18, slik det tydelig fremgår av

Figur 7.

De øvre flater av kapslingen 18 (som vist på tegningene)

er utformet med en utsparing 22, mens den nedre flate har en lignende, men mindre utsparing 23 nær strimmelen 1, og denne utsparing 23 er åpen til en litt større utsparing 24. Ytter-ligere utsparinger 2 5 er tildannet i den nedre overflate rundt omkretsen.

Ved fremstillingen av en brikkebærerenhet blir en del av steget 19 og bæredelen 5 på leder-rammen fjernet ved hjelp av en passende stanseinnretning for å danne en forstørret åpning i steget 19, slik som vist på Figur 10.

En brikke 100 (Figur 10) blir sammenføyet med en passende kjøleflens 101 som er dimensjonert slik at den kan bli opptatt i utsparingen 22 og som derefter blir plassert i utsparingen 22, slik det fremgår at Figur 10. Lepper 26 tildannet rundt utsparingen 22 blir så termisk reformert, som vist på Figur 10, slik at de strekker seg over kantpartiene av kjøleflensen 101 og holder denne i kapslingen 18. Terminalområdene på brikken blir så elektrisk koblet til endene av lederne på hvilken som helst passende måte. Figur 10 viser konvensjonelle tråd-eller bond-forbindelser 102 som strekker seg fra brikken 100 til lederne. Det skal bemerkes at brikken er plassert umiddelbart inntil lederne på leder-rammen slik at de ekstremt tynne tråder 102 blir svært korte.

Fremstillingsprosessen fullføres ved å fylle den sentrale åpning i kapslingen 18 med et passende materiale så som et si-likonmateriale, og montering av en bunnlukkedel 103 (Figur 10) i utsparingen 24 samt tildannelse av lepper 27 på den nedre flate av kapslingen over lukkedelen 103 for å holde denne på plass.

De ovenfor beskrevne operasjoner kan utføres mens de ytre endepartier 10 og 16 av lederne foreligger i ett stykke med metallstrimmelen 1, og efter at disse operasjoner er utført, blir lederne kuttet fra metallstrimmelen 1 og formet slik at deres fri ender blir bøyet tilbake for å bli opptatt i utsparingene 25 i kapslingen 18 slik som vist på Figur 11.

Leder-rammer i henhold til denne oppfinnelse kan brukes for brikker med andre former enn den kvadratiske konfigurasjon som er vist på tegningene. Kvadratiske brikker blir brukt i stor utstrekning, men brikker trenger ikke å fremstilles i slik kvadratisk form, og en leder-rammer i henhold til denne oppfinnelse kan ha enkle og sammensatte ledere 6,7 og 13 arrangert omkring en hensiktsmessig formet sentral bæredel 5 for brikker av hvilken som helst form.

Claims (4)

1. Lederramme til bruk for brikker med integrerte kretser av forskjellige størrelser og med ulike antall terminalpartier, omfattende et flertall ledere (6,7) som strekker seg radielt fra det geometriske midtpunkt av lederrammen (5), hver av hvilke ledere har et indre endeparti (8, 14) og et mellomparti (9) samt ytre endeparti (10, 16), hvilket indre endeparti av hver av lederne befinner seg nær midten av lederrammen, mens det ytre endeparti ligger fjernt fra midten, og mellompartiet befinner seg mellom det indre endeparti og det ytre endeparti, og omfattende et hus (2) med en rammelignende plastdel (18) som er støpt på mellompartiene av lederne (9, 15.) og er utformet med motstående flater rettet mot lederne, utvendige sideveis rettede sideveggpartier og innvendige sideveggpartier, med de indre endepartier av lederne forløpende radielt fra de innvendige sideveggpartier i et plan som ligger mellom de motsatt rettede flater, karakterisert ved at i det minste en av lederne er en sammensatt leder (7) og det indre endeparti av den sammensatte leder omfatter en fellesleder (12) og grenledere (13), hvorav felleslederen strekker seg fra midten av lederrammen og grenlederne strekker seg fra sidekantene av felleslederen med innbyrdes mellomrom og med økende avstander fra midten av lederrammen, at det er anordnet et steg (19) som er støpt i et stykke med rammen og ligger mellom de motsatt rettede flater som strekker seg fra de innvendige sideveggpartier på huset (18) i det vesentlige til midten av lederrammen, er at de indre endepartier (8, 14) av lederne (6, 13) understøttes av steget (19) slik at en integrert kretsbrikke (100) med dimensjoner innenfor et forutbestemt område, kan anbringes i det brikkebærende hus (18) ved å fjerne et parti av steget (19) og partier av de indre ender (8, 14) av lederne (6, 7) og dannelse av en åpning i steget (19) som er dimensjonert for å motta brikken (100), og at det antall ledere som er tilgjengelig for elektriske forbindelser med brikken kan økes ved å fjerne partier av det indre endeparti av felleslederen, slik at grenlederne blir tilgjengelige for elektriske forbindelser med brikken.

2. Lederramme ifølge krav 1, karakterisert ved at den har et flertall sammensatte ledere (7) og de sammensatte ledere strekker seg med like innbyrdes vinkeImellomrom eller -avstand omkring midten av lederrammen.

3. Lederramme ifølge krav 2, karakterisert ved at den omfatter en bæredel (5) som er rektangulær og at fire sammensatte ledere (7) strekker seg fra hvert sitt hjørne på bæredelen (5).

4. Lederramme ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den har et understøt-telsesparti ved midten (5), at det indre endeparti (8, 14) av lederne (6, 13) er utført i et stykke med og strekker seg radielt fra understøttelsespartiet (5), og at lederrammen har fire sammensatte ledere (7), idet de sammensatte ledere har en innbyrdes vinkelavstand på 90 grader.