HUP9904238A2 - Nagy sűrűségű csatlakozóeszköz és eljárás annak előállítására - Google Patents

Abstract

A találmány egyrészt villamős csatlakőzóeszköz, amely villamősanvezető elemmel rendelező hőrdőzóra való szereléshőz van kialakítva. Atalálmány szerint a villamős csatlakőzóeszköz tartalmaz kőntaktűst,amelynek a villamősan vezető elemhez történő villamőscsatlakőztatásáhőz kialakítőtt csatlakőzó része van, valamintújrafőlyasztható villamősan vezető anyagból lévő testet, amely acsatlakőzórészen van elhelyezve, ahől a test úgy van kialakítva, hőgya csatlakőzóeszköz és a hőrdőzó között az elsődleges villamős áraműtatszőlgáltassa. A találmány másrészt eljárás villamőscsatlakőzóeszközhöz előállítására, amelynek sőrán egy szigetelő tagegy felületére kőntaktűsérintkezőt szerelnek, ahől az érintkező egyrésze a szigetelő tagba: a szigetelő tag egy másődik felülete felébenyúlik, és az érintkezőnek a másődik felület felé nyúló részérefőrrasztható, villamősan vezető testet erősítenek. A találmány tővábbákőntaktűs villamős csatlakőzóeszközhöz, amely tartalmaz középső részta középső résztől elhelyezkedő kőntaktűssal összekapcsőlódó részt,ahől a kőntaktűssal összekapcsőlódó rész egy illeszkedő kőntaktűssalvaló összekapcsőlódásra van kialakítva, a középső résztől elhelyezkedőfőrrasztóanyaggal érintkező részt, amely főrrasztóanyag befőgadásáravan kialakítva, és ahől a középső rész rajta kialakítőtt bevőnattalrendelkezik az érintkező résztől az összekapcsőlódó részhez valófőrrasztóanyag elkenődés ellen, ahől a bevőnat nikkelrétegettartalmaz. ŕ

Description

*

-2337G-

KÖZZÉTÉTELI PÉLDÁNY

Pfi9o4238

Nagy sűrűségű csatlakozóeszköz és eljárás annak előállítására

MŰSZAKI TERÜLET

A találmány villamos csatlakozóeszközökre vonatkozik, különösen kis illeszkedési magasságú, nagy I/O sűrűségű csatlakozóeszközökre.

A KORÁBBI TECHNIKA

Az az igény, hogy csökkentsék az elektronikus berendezések méretét, különösen a személyi hordozható eszközökét, továbbá hogy azokat járulékos funkciókkal lássák el, folyamatosan szükségessé tette minden alkatrész, különösen a villamos csatlakozóeszközök miniatürizálását. A csatlakozóeszközök miniatürizálása érdekében kifejtett erőfeszítések tartalmazták az egysoros vagy kétsoros lineáris csatlakozóeszközöknél az érintkezők közötti osztás csökkentését, ami által viszonylag nagy számú I/O vagy más vonal köthető össze olyan csatlakozóeszközökkel, amelyek az áramköri alaplapokon a befogadásukra kialakított szorosan körülhatárolt területen helyezkednek el. A miniatürizálási igény mellett komponenseknek az áramköri kártyákra történő szerelésére a preferencia eltolódott a felületszerelt technikák (SMT) felé. Az SMT növekvő alkalmazása és a lineáris csatlakozóeszközök kívánt finom osztása együttesen azt eredményezte, hogy az SMT korlátáit nagy mennyiségű kis költségű műveleteknél megközelítették. Az érintkezők osztásának csökkentése növeli annak veszélyét, hogy az egymással szomszédos forrasztóanyag-dudorok áthidalódnak, vagy az érintkezők a forrasztóanyag paszta újraolvasztása alatt áthidalódnak. Annak elérésére, hogy kielégítsék a növekvő I/O sűrűség iránti igényt, elrendezéses

-2csatlakozóeszközöket javasoltak. Az ilyen csatlakozóeszközök kétdimenziós elrendezésben lévő érintkezőket tartalmaznak, amelyek szigetelő alaplapra vannak szerelve és nagyobb sűrűséget tesznek lehetővé. Ezen csatlakozóeszközök azonban bizonyos nehézségeket vetnek fel az áramköri alaplapokra SMT technikával történő csatlakoztatás tekintetében, mivel a felületszerelés azt vonja maga után, hogy a legtöbb vagy mindegyik érintkező a csatlakozóeszköz teste alatt helyezkedik el. Ennek eredményeként az alkalmazott szerelési technikáknak nagyon megbízhatóknak kell lenniük, mivel nehézkes a forrasztási csatlakozások vizuális ellenőrzése vagy hibák esetén azok javítása. Az integrált áramkörök (IC) műanyag vagy kerámia alaplapra való szerelésekor általánossá vált a golyórácsos elrendezéses (BGA = Ball Grid Array) és más hasonló eljárások alkalmazása. A BGA eljárásnál az IC egységhez csatlakoztatott, forrasztóanyagból lévő szférikus golyókat pozícionálnak az áramköri alaplapon lévő villamos érintkezési dudorokra, amelyekre tipikusan maszk alkalmazásával forrasztóanyag pasztából lévő réteget alkalmaztak. Az egységet ezután olyan hőmérsékletre felfűtik, amelynél a forrasztóanyag paszta és a forrasztóanyagból lévő golyók mindegyikének legalább egy része megolvad és egyesül az alatta lévő, az áramköri alaplapon kialakított vezető dudorral. Az IC-t ezáltal az alaplapra csatlakoztatták anélkül, hogy az IC-re külső vezetékeket kellett volna alkalmazni.

Míg a BGA és hasonló rendszerek alkalmazásának számos előnye van egy IC-nek egy alaplapra való csatlakoztatásában, hasonló eszközt kell kifejleszteni egy villamos csatlakozóeszköznek vagy hasonló komponensnek egy nyomtatott áramköri kártyára (NYÁK) vagy más alaplapra való szereléséhez. A legtöbb helyzetben fontos, hogy a forrasztóanyagból lévő golyóknak az alaplapot érintő felületei egy síkba essenek, hogy lényegében lapos szerelési felületet alkossanak, és így a végső alkalmazáskor a golyók újraolvadjanak és a síkban nyomatott áramköri kártya alaplapjára egyenletesen ráforrasztódjanak. A forrasztóanyag egy síkba esésében lévő bármilyen jelentős eltérés egy adott alaplapon gyenge forrasztást okozhat, ha a csatlakozóeszközt egy nyomtatott áramköri kártyára újraolvasztják. Azon cél elérésére, hogy nagy forrasztási megbízhatóságot érjenek el, a felhasználók nagyon szoros egy síkba esési követelményeket támasztanak, általában a

-30,1016 mm nagyságrendben. A forrasztóanyagból lévő golyók egy síkba esését befolyásolja a forrasztóanyagból lévő golyók nagysága és azoknak a csatlakozóeszközön való elhelyezkedése. A golyók végső mérete függ a forrasztóanyag azon kezdeti mennyiségétől, amely a forrasztóanyag pasztában és a forrasztóanyagból lévő golyókban rendelkezésre áll. A forrasztóanyagból lévő golyóknak a csatlakozóeszköz érintkeztetésénél való alkalmazáskor ez a megfontolás különleges kihívásokat jelent, mivel a forrasztóanyag testbe befogadott csatlakozóeszköz kontaktus-térfogatának változásai befolyásolják a forrasztóanyag test méretének potenciális változását, és ezért a forrasztóanyagból lévő golyóknak a csatlakozóeszközön a szerelési felületen való egy síkba esését.

A csatlakozóeszközök alaplapra való forrasztásánál egy másik problémát jelent, hogy a csatlakozóeszközök gyakran olyan szigetelő házzal rendelkeznek, amelynek viszonylag bonyolult alakja van, például számos üreggel rendelkezik. Az ilyen hőre lágyuló műanyagból lévő házakban megmaradó feszültségek jöhetnek létre az öntési eljárás folytán, az érintkezéses behelyezés eredményeként felépülő feszültségekből, illetve ezek kombinációjából. Ezen házak kezdetben, vagy az SMT eljárás alkalmazásához szükséges hőmérsékletekre való felhevítéskor, például a forrasztóanyagból lévő golyók újraolvasztásához szükséges hőmérsékletekre való felhevítéskor elgörbülhetnek vagy elcsavarodhatnak. A ház ilyen elgörbülése vagy elcsavarodása a csatlakozó szerelvény és a NYÁK között méretbeli eltérésekhez vezethet, ami megbízhatatlan forrasztást eredményez, mivel a felületszerelt elemek, például a forrasztóanyagból lévő golyók, nincsenek megfelelő érintkezésben a forrasztóanyag pasztával, vagy nincsenek a NYÁKhoz közel a forrasztás előtt.

Ezért tehát fennáll az az igény, hogy nagy sűrűségű villamos csatlakozóeszközöket megbízhatóan és hatékonyan lehessen felületszerelési technikákkal hordozókra szerelni.

-4A TALÁLMÁNY ÖSSZEFOGLALÁSA

A találmány szerinti villamos csatlakozóeszközök nagy I/O sűrűségű és megbízható csatlakoztatást szolgáltatnak áramköri hordozókhoz SMT technikákkal. Ezek a csatlakozóeszközök a szerelési interfész mentén nagymértékű egy síkba esést mutatnak fel.

A találmány szerinti villamos csatlakozóeszközökben egy vagy több érintkező villamosán vezető anyaggal történő forrasztással egy hordozóhoz csatlakoztatható. Ez a forrasztható villamosán vezető anyag forrasztóanyag test, előnyösen forrasztóanyagból lévő golyó, amely újrafolyasztható azon célból, hogy az érintkező és az áramköri hordozó között létre jöjjön az elsődleges villamos áramút.

A találmány egyrészt eljárás külsőleg forrasztható villamos csatlakozó kialakítására egy villamos csatlakozóeszközön lévő elemen. Az eljárás szerint a csatlakozó elemeken vagy kontaktusokon a külső oldalon egy horony van kialakítva. Egy villamosán vezető kontaktus egy része a csatlakozó elem belső oldalának szomszédságából a ház külső oldalán lévő horonyba nyúlik be. A horony meghatározott mennyiségű forrasztóanyagból lévő pasztával van kitöltve. A ház külső oldalán lévő horonyba forrasztható villamosán vezető elem, például forrasztóanyagból lévő golyó van helyezve. A horonyba helyezett villamosán vezető elemet ezután egy olyan hőmérsékletre felfűtjük, amely elegendő a forrasztóanyagból lévő paszta megolvasztásához és a forrasztható villamosán vezető elemnek a horonyba benyúló érintkező részéhez való hozzáforrasztásához.

A találmány ezen kívül kontaktus villamos csatlakozóeszközben való használathoz, amely tartalmaz érintkezőiül részt, ahol a kontaktus egy forrasztható villamosán vezető elemhez, például forrasztóanyagból lévő golyóhoz csatlakoztatható. A kontaktus egy középső területe az érintkezőfül és az érintkezési terület között van elhelyezve. A középső terület úgy van kialakítva, hogy ellenálljon a megolvadt forrasztóanyag folyásának, például forrasztóanyaggal nem nedvesíthető anyaggal való bevonat vagy burkolat formájában. Ezen elrendezéssel elkerülhető a forrasztóanyagból lévő golyó

-5forrasztóanyagának a csatlakoztatási területtől a kontaktushoz történő kenődése.

A csatlakozóeszköz felületszerelési interfészének egy síkba esése úgy érhető el, hogy olyan szigetelő anyagból lévő csatlakozóeszköz házat alakítunk ki, amelyben elkerüljük a feszültségek kialakulását. A találmány szerint a ház egy nyílásába kontaktus érintkezőt helyezünk. A nyílás keresztmetszete úgy van kialakítva, hogy annak legalább egy része tartalmaz egy nyúlványt, amely úgy van kialakítva, hogy az érintkezők azt deformálják, amikor az érintkezőt a nyílásba helyezzük. Ezen elrendezéssel a kontaktusok többszöri behelyezéséből származó feszültség kialakulását elkerüljük, és így minimalizáljuk a ház meggörbülését vagy elcsavarodását.

A RAJZOK RÖVID ISMERTETÉSE

A találmány szerinti eljárást és csatlakozóeszközt a továbbiakban rajzok alapján ismertetjük, ahol az

1. ábra a találmány szerinti csatlakozóeszköz egyik előnyös kiviteli alakja szerinti dugaszolóaljzat csatlakozó felülnézete, a

2. ábra az 1. ábra szerinti dugaszolóaljzat részben kitört oldalnézete, a

3. ábra a találmány egyik előnyös kiviteli alakja szerinti dugasz csatlakozó felülnézete, a

4. ábra a 3. ábra szerinti dugasz elem részben kitört oldalnézete, az

5. ábra az 1-4. ábrák szerinti dugaszolóaljzat és dugasz kitört oldalnézete nem összedugott helyzetben, a

6. ábra az 5. ábrán látható dugaszolóaljzat és dugasz oldalnézete összedugott állapotban, a

7a, 7b, és 7c ábrák az 5. ábra szerinti dugaszolóaljzat és dugasz összedugásának első, második és harmadik, egymás után következő állomásait mutató részben kitört rajzok, a

8. ábra az 1. ábra szerinti dugaszolóaljzat alulnézete, mielőtt a forrasztóanyagból lévő golyókat azon elhelyeznénk, a

9. ábra a 8. ábra szerinti dugaszolóaljzat alulnézete a forrasztóanyagból lévő golyók elhelyezése után, a

-δ-

ΙΟ. ábra az 1. ábrán látható XXII terület kitört részletes nézete, a

11. ábra a 4. ábra szerinti kitört terület nagyított részlete, a

12. ábra a 10. ábra szerinti kitört terület nagyított nézete, a

13. ábra a 10. ábra 13-13 vonalán átmenő nagyított keresztmetszeti rajz, a

14. ábra a találmány szerinti dugaszolóaljzat csatlakozó egy második kiviteli alakjának felülnézeti rajza, a

15. ábra a 14. ábra szerinti dugaszolóaljzat oldalnézete, a

16. ábra a találmány egy második előnyös kiviteli alakja szerinti dugasz csatlakozó felülnézete, a

17. ábra a 16. ábrán látható dugasz oldalnézeti rajza, a

18. ábra a 14-17. ábrák szerinti dugaszolóaljzat és dugasz összedugott állapotban lévő oldalnézeti rajza, a

19. ábra a találmány szerinti dugaszolóaljzat csatlakozó egy harmadik előnyös kiviteli alakjában használt dugaszolóaljzat felülnézete, a

20. ábra a 14. ábrán látható dugaszolóaljzat oldalnézeti rajza, a

21. ábra a találmány szerinti dugasz csatlakozó egy harmadik kiviteli alakja dugasz elemének felülnézeti rajza, a

22. ábra a 2. ábra szerinti dugasz elem oldalnézeti rajza, a

23. ábra a 19-22. ábrákon látható összedugott dugaszolóaljzat és dugasz oldalnézeti rajza, a

24. ábra a találmány szerinti csatlakozóeszköz egy másik kiviteli alakja részletének oldalsó keresztmetszeti rajza, a

24a. ábra a 24. ábra szerinti szerkezet egy részének kitört nézeti rajza, amely mélyebb horony kialakítása érdekében módosítva van, a

25. ábra a 24. ábra szerinti csatlakozóeszköz részének elülső keresztmetszeti rajza, amelyben a dugasz és a dugaszolóaljzat nincsenek összedugva,a

26a és 26b ábrák a találmány szerinti eljárás 1. és 2. példáiban lévő grafikonok, amelyek a hőmérséklet és az idő, valamint távolság függvényében mutatják a forrasztóanyag újrafolyasztását, a

27a-27f ábrák a találmány szerinti eljárás 3. példája szerinti termék lézerrel előállított profiljai, a

-7 - ' * *

28a és 28b ábrák a találmány szerinti eljárás 4. példája termékének röntgen felvételei, a

28c és 28d ábrák találmány szerinti eljárás 4. példája termékének elektronmikroszkóppal készült fényképei, a

29. ábra a 10. ábrához hasonló nézeti rajz, amelyben a föld és a teljesítmény-csatlakozókat elhagytuk, a

30. ábra a 13. ábra XXXI - XXXI vonala mentén vett keresztmetszeti rajz, a

31. ábra a találmány ábrázolt előnyös kiviteli alakjaihoz hasonló szigetelő házban lévő feszültségek előrejelzésének számítógéppel előállított reprezentációja, a

32. ábra a 29. ábra szerinti szigetelőanyagból lévő ház bordájában a deformáció (kompresszió) függvényében a kontaktus megfogó erő grafikonja, a

33. ábra a találmány szerinti csatlakozóeszköz egy előnyös kiviteli alakjánál alkalmazott dugaszolóaljzat jelkontaktus elülső oldalnézete, a

34. ábra a találmány szerinti csatlakozóeszköz egyik előnyös kiviteli alakjában alkalmazott dugasz jelkontaktus elülső oldalnézeti rajza, a

35. ábra a találmány szerint csatlakozóeszköz egyik előnyös kiviteli alakjában alkalmazott dugaszolóaljzat föld/teljesítmény kontaktusa hordozó szalaggal elülső oldalnézetben, és a

36. ábra a találmány szerinti csatlakozóeszköz egyik előnyös kiviteli alakjában alkalmazott dugasz föld/teljesítmény kontaktus hordozó szalaggal elülső oldalnézetben.

A TALÁLMÁNY ELŐNYÖS MEGVALÓSÍTÁSI MÓDJAI

Az 1-2. és 12-13. ábrákon a találmány szerinti nagy sűrűségű csatlakozóeszköz egy első kiviteli alakja szerinti egymáshoz illeszkedő csatlakozók láthatók, ahol a csatlakozóeszköz tartalmaz 10 dugaszolóaljzatot. A 10 dugaszolóaljzat rendelkezik 12 alaprésszel. Az alap előnyösen olyan szigetelő polimer anyagból van öntéssel kialakítva, amely képes ellenállni az SMT újrafolyatási hőmérsékleteknek, az például folyékony kristályos polimer (LCP). Az első alaprész tartalmaz 14 alapfalat, amelynek van külső 16 oldala

-8és belső 18 oldala. A külső oldalon külső 20, 22, 24, 26 és 28 hornyok vannak (12. ábra). A belső oldalon belső kontaktus befogadó hornyok vannak, például 30, 32, 34, 36 és 38 hornyok. Ezeket a belső és külső hornyokat középső 40, 42, 44, 46 és 48 rések kötik össze. A külső hornyok mindegyike rendelkezik alapfallal és oldalsó falakkal, például 50 alapfallal és 52 oldalsó fallal (12. ábra). A belső jelkontaktus befogadó hornyok mindegyike rendelkezik alapfallal és keresztező oldalfalakkal például 54 alapfallal és 56 és 58 oldalfalakkal. A belső föld vagy teljesítmény kontaktus befogadó hornyok mindegyike szintén rendelkezik alapfallal és átlós oldalfalakkal például 60 alap fallal és 62, 64 oldalfalakkal. A fent ismertetett belső és külső hornyok és összekötő középső rések föld/teljesítmény kontaktusokat vagy jelkontaktusokat fogadnak be.

A föld vagy teljesítmény kontaktusok előnyösen rendelkeznek felső 66 résszel, amely kettő 68 és 70 érintkezővillából van kialakítva. Ezen villák mindegyike rendelkezik összetartó 72 résszel, 74 érintkezési ponttal és kifelé széttartó vagy 76 bevezető résszel. A föld vagy teljesítmény kontaktusok tartalmaznak 78 középrészt is, amely a dugaszolóaljzat alsó falán és a külső horonyba benyúló alsó 80 részen keresztül halad. Az alsó 80 részre forrasztóanyagból lévő 82 golyó van forrasztva, amint azt az alábbiakban ismertetjük.

Minden jelkontaktus (12. és 13. ábrák) tartalmaz felső 84 részt, amely előnyösen rendelkezik 86 érintkezőnyúlvánnyal, 88 bevezető ívvel és 90 merevítő bordával. A jelkontaktusok tartalmaznak 92 középrészt is, amely a dugaszolóaljzat alsó falán keresztül halad. A jelkontaktusok mindegyike tartalmaz alsó 98 részt (13.ábra), amely a külső horonyba például a 12-13. ábrákon látható 22 horonyba nyúlik be, ahol egy alsó 98 részre forrasztóanyagból lévő 100 golyó van forrasztva, amint azt az alábbiakban ismertetni fogjuk.

Az 1-2. ábrákon látható módon a dugaszolóaljzat alaprésze tartalmaz 102 reteszelő szerkezeteket. A reteszelő szerkezet tartalmaz felfelé álló 104 fület, amely függőleges 106 vájat fölött van elhelyezve és rendelkezik kiálló 108 nyúlvánnyal. A dugaszolóaljzat alaprésze rendelkezik hasonló 110, 112 és 114 reteszelő szerkezetekkel. A dugaszolóaljzat tartalmaz felső 116 részt is, amely az alaprész fölött van elhelyezve. Ez a fölső rész rendelkezik felső 118 fallal és

-9kívül elhelyezkedő 120 oldalfallal. Ez az első rész az alaprészhez például 122 reteszelő szerkezetek segítségével van rögzítve. A reteszelő szerkezetek mindegyike tartalmaz oldalsó fali 124 hornyot és U alakú 126 reteszt, amely a felső faltól lefelé áll, és az oldalsó fali horonytól helyközzel van elhelyezve. A 104 fül az U alakú 126 retesz és az oldalfali 124 retesz közé illeszkedik, hogy lehetővé tegye az U alakú retesz számára, hogy az alaprész 102 reteszelő szerkezetén lévő kiálló 108 nyúlványba kapcsolódjon. A felső rész tartalmaz más hasonló 128, 130 és 132 reteszelő szerkezeteket, amelyek megfelelően az alaprészen lévő 110, 112 és 114 reteszelő szerkezetekbe kapcsolódnak. A felső 116 rész vagy 102 alap rendelkezhet szerelési 134 és 136 tartófülekkel melyeknek rögzítési 138 és 140 nyílásaik vannak. A felső 116 rész felső 118 falán jelkontaktusokhoz való hozzáférési 142 és 144 nyílások vannak. Ezek a hozzáférési nyílások nagy számú sorban vannak elhelyezve, amely sorok az alaprészben lévő jelkontaktusok sorainak felelnek meg. A jelkontaktus hozzáférési nyílások ezen sorai között hosszúkás föld vagy teljesítmény kontaktus hozzáférési rések, például 146 és 148 rések vannak elhelyezve. A felső 116 rész az alábbiakban ismertetésre kerülő 10 dugaszolóaljzat és illeszkedő 150 dugasz között illeszkedési interfészt alkot.

A 3-4. és 14. ábrákon látható módon a csatlakozóeszköz 150 dugasz elemmel rendelkezik. A dugasz tartalmaz 152 alapfalat és külső 154 oldalfalat. Az oldalfalban egymással szemközt elhelyezett 156 és 158 rések vannak, és az alapfallal szemben elhelyezve nyitott 160 oldal van. A dugasztól oldalirányban szerelési 162 és 164 hornyok nyúlnak ki, amelyek rendelkeznek rögzítő eszközt befogadó 166 és 168 nyílásokkal, amelyek a dugaszolóaljzat szerelési hornyaiban lévő rögzítöeszközt befogadó 138, 140 nyílásokkal összeilleszthetők.

A 11. ábrán látható módon a 152 alapfal belső oldalán belső jelkontaktus befogadó 170 hornyok vannak. Szintén az alapfal belső oldalán belső teljesítmény vagy föld kontaktust befogadó 172 hornyok vannak. Az alapfalon lévő külső horonyhoz képest szemközt elhelyezve külső jelkontaktus befogadó 174 hornyok vannak, valamint külső teljesítmény vagy föld kontaktus befogadó 176 hornyok. A külső és belső jelkontaktus befogadó hornyok és külső és belső teljesítmény és föld kontaktus befogadó hornyok megfelelő módon középső

-10 178 és 180 résekkel vannak egymással összekötve. A teljesítmény/föld kontaktus befogadó hornyokban a középső 180 réseken keresztül teljesítmény vagy föld 182 kontaktusok vannak szerelve. Minden egyes 182 kontaktus rendelkezik hosszúkás belső 184 résszel és hosszúkás középső 186 résszel, amely a 152 alapfalba és a 176 horonyba benyúló külső 188 részbe van szerelve. A 188 részre forrasztóanyagból lévő 190 golyó van forrasztva. A külső 188 rész és a forrasztóanyagból lévő golyó részlegesen a külső 176 horonyban helyezkednek el. A dugasz szintén tartalmaz nagy számú 192 jelkontaktust. Ezek a jelkontaktusok rendelkeznek belső 194 résszel, az alapfalra szerelt középső 196 résszel és 198 érintkezőfüllel, amely a 174 horonyba benyúlik. A 198 érintkezőfülre forrasztóanyagból lévő 200 golyó van forrasztva. Itt is megfigyelhetjük, hogy ez a külső rész és a forrasztóanyagból lévő golyó részben a külső 170 horonyban helyezkedik el.

Az 5-7c ábrákon látható módon a fent ismertetett dugasz áramköri hordozóra, például merev 202 NYÁK-ra van szerelve és a dugaszolóaljzat hasonló 204 NYÁK-ra van szerelve. A dugasz és a dugaszolóaljzat ezáltal kártyától kártyához menő összeköttetést alakít ki, amint azt a 6. ábrán ábrázoltuk. A dugasz rendelkezik 192 jelkontaktusokból álló kétdimenziós elrendezéssel, amely 192 jelkontaktusokra forrasztóanyagból lévő 200 golyók vannak forrasztva, valamint a kétdimenziós elrendezés tartalmaz nagy számú föld/teljesítmény kontaktusokat, például 192 kontaktusokat, amelyekre forrasztóanyagból lévő 190 golyók vannak forrasztva. Az SMT technikák alkalmazásával a forrasztóanyagból lévő golyók 202 NYÁK-ra vannak forrasztva, hogy a teljes dugaszt a NYÁK-ra rögzítsük, és a dugaszolóban lévő jelkontaktusok és föld vagy teljesítmény kontaktusok és a NYÁK között villamos érintkezést hozzunk létre. Bár az 5. ábrán nem minden kontaktust ábrázoltunk, úgy értjük, hogy minden ilyen kontaktus ugyanolyan módon forrasztóanyagból lévő golyókra és a NYÁK-ra van csatlakoztatva. Hasonlóképpen dugaszolóaljzat 84 jelkontaktusokra forrasztóanyagból lévő 100 golyók vannak forrasztva, és a forrasztóanyagból lévő golyók a 204 NYÁK-ra vannak forrasztva. Dugaszolóaljzat föld/teljesítmény 66 kontaktusok 134 résbe vannak szerelve, és forrasztóanyagból lévő 82 golyókra vannak forrasztva, amely forrasztóanyagból lévő golyók a 204 NYÁK-ra vannak forrasztva.

-11 A dugaszt úgy illesztjük a dugaszolóaljzathoz, hogy a külső 154 oldalfal a dugaszon átfedje a dugaszolóaljzat felső 118 részének külső 120 oldalfalát.

A 7a-7c ábrákon különösen a dugasz és a dugaszolóaljzat csatlakozása látható részletesebben. A 7a ábra egy kezdeti illesztés után a dugaszban lévő föld/teljesítmény kontaktusokat mutatja, amint azok belépnek a dugaszolóaljzat föld/teljesítmény kontaktust befogadó réseibe, és a dugaszolóaljzatban csatlakoznak a megfelelő teljesítmény/föld kontaktusokhoz. A jelkontaktusok belépnek a dugaszolóaljzatban lévő jelkontaktus résekbe. A 7b ábra a dugaszban lévő jelkontaktusokat mutatja, amint azok hozzákapcsolódnak a dugaszolóaljzatban lévő megfelelő jelkontaktusokkal, és a dugaszolóaljzatban lévő teljesítmény/föld kontaktusok tovább összekapcsolódnak a dugaszolóaljzatban lévő teljesítmény/föld kontaktusok egymással szemben elhelyezett részei közé. A 7c ábrán a dugasz jelkontaktusai láthatók, amint azok teljes mértékben csatlakoztak a dugaszolóaljzatban lévő jelkontaktusokhoz. A dugaszban lévő teljesítmény/föld kontaktusok a dugaszolóaljzatban lévő teljesítmény/föld kontaktusok villájának alapjánál helyezkednek el.

A 8. ábrán a dugaszolóaljzat 12 alaprészének külső 16 oldala látható a forrasztóanyagból lévő golyók alkalmazása előtt. A forrasztóanyagból lévő golyók alkalmazása előtt a jelkontaktusok érintkezőfülei, például a 82 érintkezőfül, és a teljesítmény/föld kontaktusok, például a 98 érintkezőfül, megfelelő külső hornyok között vannak elhelyezve, például a 20, 22, 24, 26 és 28 hornyok között azáltal, hogy a kontaktusokat a 12 alap szemben elhelyezkedő 18 felületébe helyezzük. Ezután megfelelő összetételű I forrasztóanyag pasztából meghatározott mennyiséget alkalmazunk, hogy a külső hornyokat lényegében kitöltsük. A forrasztóanyagból lévő golyókat ezután az alap külső vagy szerelési felületére alkalmazzuk. A külső hornyok előnyösen kisebbek keresztirányú kiterjedésükben, mint a forrasztóanyagból lévő golyók, és így a forrasztóanyagból lévő golyók a hornyok peremein olyan helyzetben támaszkodnak, amely közel van a kontaktusok érintkezőfüleihez. Azért, hogy maximalizáljuk a forrasztóanyagból lévő golyóknak a hornyokban lévő stabilitását, a hornyok előnyösen kerek alakúak vagy keresztmetszetben szabályos sokszög alakúak. A forrasztóanyag paszta segít a forrasztóanyagból lévő golyóknak az egyes hornyokban való megtartásában, amint az a 9. ábrán

-12látható, ahol például a forrasztóanyagból lévő 82 golyó a 20 horonyban van ábrázolva, a forrasztóanyagból lévő 100 golyó pedig a 22 horonyban. További forrasztóanyagból lévő 230, 232 és 234 golyók vannak például a 24, 26 és 28 hornyokban ábrázolva. A forrasztóanyagból lévő golyók a dugaszolóaljzat külső hornyaiban helyezkednek el. Úgy értjük továbbá, hogy a dugasz külső oldala lényegében azonos a dugaszolóaljzat külső oldalával, mielőtt a 8. ábrán látható módon a forrasztóanyagból lévő golyókat elhelyezzük, és miután a 11. ábrán látható módon a forrasztóanyagból csatlakozóeszközt forrasztóanyagból csatlakozóeszközök forrasztóanyagból lévő golyókat újrafolyasztási lévő golyókat : külső oldalai a lévő golyókat behelyezzük. Miután a külső hornyokba helyeztük, eljárásnak vetjük alá, hogy az érintkezőfülekre forrasszuk, forrasztóanyagból lévő golyókkal a

A és sík különösen a forrasztóanyagból lévő golyók külső felületeivel lényegében szerelési interfészt formálnak, amely mentén csatlakozóeszközt hordozó áramkörű hordozóra, például NYÁK-ra van szerelve.

A 10. és 13. ábrák az 1. ábra szerinti kiviteli alak egy olyan változatát mutatják, ahol a villás kialakítású dugaszolóaljzat 66 kontaktusok helyett egymással szemben elhelyezett 66a és 66b pengeérintkezökből álló párok vannak, és ezek csatlakoznak a föld/teljesítmény 182 érintkezőkhöz.

A 14-18. ábrák a találmány szerinti egymáshoz illeszkedő csatlakozóeszközökből lévő készlet egy második kiviteli alakját mutatják. Különösen a 14-15. ábrákon látható módon a készlet tartalmaz 236 dugaszolóaljzatot. Ez a dugaszolóaljzat tartalmaz szigetelő 238 házat, amelynek van belső 240 oldala, oldalsó 242 oldala és külső 244 oldala. A ház tartalmaz egymással szemben elhelyezett illesztési 246 és 248 nyúlványokat. A ház külső oldalán 250 és 252 kontaktusok vannak, amelyek mindegyike rendelkezik olyan részekkel, amelyek egymástól elhajolnak, majd aztán egymáshoz egy érintkezési pontba összetartanak, amelytől aztán ismét széttartanak. 251 kontaktusok vannak 231 alapra szerelve ugyanolyan módon, ahogyan az 1-13. ábrák szerinti kiviteli alakoknál. Forrasztóanyagból lévő golyók, például a forrasztóanyagból lévő 254 golyó van a 250 és 252 kontaktusok kártya felőli oldalára erősítve a fentiekkel azonos módon. Különösen a 16. és 17. ábrákon látható, hogy a készlet tartalmaz 258 dugaszt

- 13is, amelynek belső 262 fallal, külső oldalsó 264 fallal és külső 266 fallal rendelkező szigetelő 260 háza van. A ház egyik végénél függőleges 268 és 270 lezáró falak vannak középső 272 horonnyal. A ház egymással szemben lévő végein egy másik pár 274 és 266 lezáró fal van középső 278 lezáró horonnyal. A ház belső oldalából kinyúlva nagy számú kontaktus nyúlik ki, például 280 kontaktus, amely a 282 horonyból nyúlik ki. Minden egyes ilyen kontaktusra forrasztóanyagból lévő 284 golyó van forrasztva. Az is látható, hogy ezek a kontaktusok lépcsőzetesen vannak elhelyezve. Például a 286 kontaktus helyközzel helyezkedik el a 280 kontaktushoz képest, és így a kontaktusok sorai egymáshoz közelebb rendezhetők el a kontaktus sűrűség növelése érdekében. Különösen a 18. ábrán látható, hogy a dugaszolóban minden egyes kontaktus, például a 280 kontaktus, függőlegesen az egymás felé tartó kontaktusokból, például a 250 és 252 kontaktusokból álló párok egyikével függőlegesen illeszkedik a horonyban, és ezen összetartó kontaktusok között helyezkedik el. Az is látható az illeszkedési 246 és 248 nyúlványok szintén kapcsolódnak a dugaszolóban lévő lezáró 272 és 278 hornyokhoz. Ennél a kiviteli alaknál az 1-13. ábrákon látható kiviteli alakban alkalmazott különálló föld/teljesítmény kontaktusok nincsenek meg. Ezek a funkciók kívánság szerint a ki nem osztott kontaktus párokba foglalhatók.

A 19-23. ábrák az egymáshoz illeszkedő csatlakozóeszközökböl lévő készlet egy harmadik kiviteli alakját mutatják. A készlet tartalmaz 290 dugaszt. A dugasz tartalmaz 292 házat 294 alapfallal külső oldalsó 296 fallal és egymással szemben elhelyezett illeszkedési 298 és 300 nyúlványokkal. A ház alapfala rendelkezik belső 302 oldallal és külső 304 oldallal. A belső 302 oldaltól jelkontaktusok, például a 306 jelkontaktus nyúlik ki. Látható, hogy a jelkontaktusok szintén lépcsőzetesen vagy eltolva helyezkednek el a váltakozó sorokban, hogy növeljük a kontaktus-sűrűséget. A dugasz tartalmaz föld vagy teljesítmény 310, 312, 314 és 316 kontaktusokat, amelyek a dugasz oldalai szomszédságában az oldalsó fal egyik oldalával párhuzamosan vannak elhelyezve. Az alapfal külső oldalán jelkontaktus forrasztóanyag golyók vannak, például a forrasztóanyagból lévő 318 golyó, valamint teljesítmény föld kontaktus forrasztóanyagból lévő golyó, például a 320 golyó, amelyek az első kiviteli alakkal kapcsolatban ismertetett módon vannak megfelelő

- 14kontaktusaikra forrasztva. A 322 dugaszolóaljzat rendelkezik szigetelő 324 házzal, amely tartalmaz 326 alapfalat külső oldalsó 328 falat és illeszkedési nyúlványokat befogadó 330 és 332 hornyokat. Az alapfal szintén rendelkezik külső 334 oldallal és belső 336 oldallal. A belső oldalról jelkontaktusok, például a 338 és 340 jelkontaktusok nyúlnak ki. Az egymással szomszédos keresztirányú sorokban lévő kontaktusok tengelyirányban szintén el vannak tolva, hogy lehetővé tegyék a kontaktus-sűrűség növelését. A külső fal minden oldalával párhuzamosan oldalsó teljesítmény vagy jel 342, 344, 346 és 350 kontaktusok vannak. Az alapfal külső oldalán minden egyes jelkontaktus számára egy forrasztóanyagból lévő golyó van, például a forrasztóanyagból lévő 352 golyó. A teljesítmény vagy föld tüskéknek a csatlakoztatására szintén forrasztóanyagból lévő golyók, például a forrasztóanyagból lévő 354 golyó van előirányozva. Különösen a 23. ábrán látható, hogy a 290 dugasz csatlakozik a 322 dugaszolóaljzatba.

Amint azt a korábbiakban említettük, az SMT technikákkal áramköri hordozókra szerelendő komponenseknek, mint például a villamos csatlakozóeszközöknek az egy síkba esésre vonatkozóan nagyon szigorú specifikációknak kell megfelelniük. Amennyiben az egy síkba esés viszonylag szűk toleranciáját, amely például a 0,762 - 1,016 mm nagyságrendben lehet, nem érik el, a gyártók nemkívánatos módon nagy hibaszázalékot tapasztalnak, amelyek a hibásan forrasztott csatlakozásokból származnak. Egy kontaktus felületszerelt része és az áramköri hordozó közötti távolság változása adódhat a kontaktusnak a szigetelő házban történő elhelyezkedésében lévő változásokból, amelyek a kontaktus behelyezés! eljárás eredményeként vagy a házak olyan deformációjából fakadhatnak, amelyek a csatlakozó test szerelési interfészének meggörbülését vagy csavarodását eredményezik. A találmány szerint előállított csatlakozóeszközök képesek megfelelni a szigorú egy síkba esési követelményeknek azáltal, hogy a csatlakozóeszköznek egy hordozóra való kötésére alkalmazott forrasztható testeket biztonságosan elhelyező és méretező jellemzőket alkalmazunk, és azáltal, hogy kontaktus rögzítő elrendezéseket alkalmazunk, amelyek megakadályozzák a csatlakozóeszköz házában annak eltorzulását eredményező feszültségek felgyülemlését.

- 15Az 1-23. ábrák szerinti kiviteli alakokban a fém kontaktusok szigetelő házban olyan módon vannak rögzítve, hogy elkerüljük a ház testében a feszültségek keletkezését. Ez a rögzítés egy formált rés vagy nyílás alkalmazásával érhető el, amelybe a kontaktusnak egy rögzítő részét helyezzük. Egy kisebb jelkontaktusok esetén különösen célszerű kiviteli alakban a résnek olyan alakja van, amely alakban és méretekben szűkén illeszkedik a csatlakozó felületeihez egyet kivéve. Az ezen felület felé néző fala a résnek tartalmaz integrálisán öntött oldalsó nyúlványt, amely benyúlik a résbe. A nyúlvány távolabbi vége és a rés szemközti fala közötti távolság kisebb, mint a kontaktus vastagsága. Ezáltal a nyúlvány távolabbi része belekapcsolódik és deformálódik a kontaktus által, amint azt a résbe behelyezzük. A kontaktust a deformálható nyúlvány által a kontaktusra kifejtett merőleges irányú erő biztonságosan a résben tartja. Mivel a nyúlvány távolabbi része szabadon deformálódhat, elkerüljük a házban a feszültségek kialakulását. Az ábrázolt előnyös kiviteli alakokban a nyúlvány a rés oldalfalainak egyikében tartalmaz piramis alakú integrálisán kialakított bordát.

Az ábrázolt meghatározott bordaelrendezésről úgy gondoljuk, hogy optimális azon házakhoz, amelyeken azt alkalmazzuk, de más hasonló bordák vagy valamennyivel különböző alakú vagy méretű bordák is előnyösen alkalmazhatók más típusú házakban. A 29. és 30. ábrákon látható módon 494 jelérintkező 496 résben van megfogva és 498 bordára fekszik fel. A bordának van sík alakú 500 felülete, amely csatlakozik a 494 érintkezőhöz és 502 és 504 oldalakkal rendelkezik. A 494 érintkező biztonságosan meg van fogva a résben azáltal, hogy a 496 rés és a 498 borda hátulsó és oldalsó peremei csatlakoznak egymáshoz. Az 500 felülettel szomszédos bordarész szabadon deformálódhat, amikor a 494 érintkezőt a 496 résbe erőltetjük, és ezáltal a kontaktus behelyezésből fakadó bármiféle feszültség megszűnik.

Hasonló módon egy teljesítmény/föld érintkező van az 508 résben megfogva és deformálható 510 bordára fekszik fel. A bordának van távolabbi 512 része, ahol az felfekszik az érintkezőre, és vannak azzal átellenben elhelyezett ferde 514 és 516 oldalai. Ebben az elrendezésben egy szemben elhelyezett borda is van, például az 518 borda. A szemben elhelyezett szigetelő bordának szintén van távolabbi 520 része és ferde 522 és 524 oldalai. A

-16szemben elhelyezett deformálható bordák nagyobb érintkezők biztosítására, és az érintkezőnek a résben való középre-rendezéséhez alkalmazhatók. A szakterületet ismerők számára nyilvánvaló, hogy meghatározott alakú, méretű, számú és elrendezésű bordák lehetségesek különböző háztípusokhoz, és ezek a tényezők úgy lehetnek megválasztva, hogy a házban lévő feszültségek a lehető legnagyobb mértékben a deformálható bordákba izolálódjanak. A 31. ábrát az ANSYS, Inc. of Houston, Pennsylvania, cég által forgalmazott ANSYS feszültséganalizáló szoftverrel készítettük, amely megmutatja, hogy a 29. és 30. ábrákon ábrázolt érintkező biztosító elrendezés alkalmazásával nagy szintű feszültségek izolálódnak a bordákban, és lényegesen nem jutnak túl az érintkező szerelési nyílásokon, ami által lényegesen csökkentik a ház elgörbülésének vagy elcsavarodásának veszélyét, amely máskülönben nagy számú érintkező behelyezéséből fakadna. A különböző feszültség! területek mértékegysége a 31. ábrán N/mm², az ábrázolt elmozdulás mértékegysége pedig mm. A 32. ábra azt mutatja, hogy egy tipikus 494 érintkező esetén a deformálható borda távolabbi részének deformációja (összenyomódása) kb. 0,01016 mm-re nőtt, amely az érintkező és a ház közötti megfogó erő növekedését eredményezte, ami a borda által az érintkezőre kifejtett merőleges irányú erő eredménye. 0,01016 mm-nyi deformáció (összenyomódás) után a megfogó erőben csak kismértékű növekedés eredményeződéit.

Amint azt korábban említettük, egy BGA szerelést alkalmazó csatlakozóeszköz hordozó felőli szerelési felületének egy síkba esését egy másik tényező is befolyásolja, ami a forrasztóanyagból lévő golyók méretének egyformasága és a forrasztóanyagból lévő golyók elhelyezkedése a csatlakozóeszköz háza kártya szerelési felületéhez képest. A korábban ismertetett előnyös kiviteli alakokban az egyes kontaktusok lezáró füle egy-egy horonyban helyezkedik el. A külső hornyok lényegében egyforma méretűek és alakúak. Ezek a hornyok számos fontos jellemzővel szolgálnak a találmány tekintetében. A hornyok nagymértékben egységes mennyiségű forrasztóanyag pasztát képesek befogadni beléjük helyezve, például egy egyszerű felviteli és lehúzási művelettel. Ezáltal az egyes forrasztóanyagból lévő golyóknak egy kontaktusra való biztosításához rendelkezésre álló forrasztóanyag mennyisége lényegében egységes. A hornyok meghatározzák az egyes forrasztóanyagból

-17lévő golyók helyzetét az oldalirányú X-Y irányokban, mielőtt a forrasztóanyagból lévő golyókat a kontaktusokba csatlakoztatjuk. A hornyok a forrasztóanyagból lévő golyókat a Z irányban is meghatározzák a ház alsó felületéhez képest, és a forrasztóanyagból lévő golyónak a kontaktusok lezáró fülétől való távolsághoz képest. A fülnek a horonyba való névleges benyúlása úgy van beállítva, hogy a fülnek a horonyba való maximálisan tolerált benyúlásánál a fül nem érinti a forrasztóanyagból lévő golyót, és ezáltal nem befolyásolja annak Z irányú helyzetét. Azonban a forrasztóanyagból lévő golyónak a kontaktus fülre való forrasztása úgy van biztosítva, hogy viszonylag egységes és megfelelő mennyiségű forrasztóanyag van a horonyban. A kontaktus fül és a forrasztóanyagból lévő golyók közötti távolságban lévő bármilyen eltérés kiegyenlíthető a horonyba helyezett változtatható mennyiségű forrasztóanyag paszta által.

Azon cél elérésére, hogy megfelelő mennyiségű forrasztóanyagot érjünk el a forrasztóanyagból lévő golyó szomszédságában az újrafolyatási művelet alatt, amelyet a forrasztóanyagból lévő golyóknak a kontaktusokra való csatlakoztatásához használunk, és hogy megakadályozzuk a forrasztóanyag elkenődését a kontaktus illeszkedési felületeire, a kontaktus forrasztóanyag elkenődése ellen kezelve van. Különösen a 33. ábrán látható módon 526 és 528 kontaktusok hordozó 530 szalagra vannak csatlakoztatva. A kontaktusok rendelkeznek kontaktus illeszkedési 532 területtel amely általában nem oxidáló fémmel például arannyal, palládiummal vagy palládium ötvözetekkel van bevonva. A kontaktusoknak van 534 központi területük is, amelynek egy része a házban a kontaktus megfogó területet képezi. Az 532 központi területre forrasztó elkenődése elleni vagy forrasztóanyaggal nem nedvesíthető anyag van felvive. Erre a célra előnyös anyag a nikkel bevonat. Bár nem kívánunk bármilyen meghatározott elmélethez kötődni, úgy hisszük, hogy ezen nikkel bevonatú terület forrasztóanyaggal szembeni ellenállása a nikkellel való bevonás utáni oxidáció eredménye vagy azáltal növelhető, például oly módon, hogy több napig környezeti levegőnek tesszük ki. Meglepő és váratlan módon úgy találtuk, hogy a nikkel vagy nikkeloxid akadály megakadályozza vagy csökkenti az ilyen kontaktusokon a forrasztóanyag elkenődését. Nikkel vagy nikkeloxid bevonatok esetén ezen passzivációs funkció elérésére előnyös, ha a

- 18bevonat 0,254 pm és 2,54 μηη közötti vastagsággal rendelkezik, még előnyösebben az kb. 50 mm. Más forrasztóanyag-elkenődéssel szemben ellenálló anyagok is alkalmazhatók e célra, például alkalmazható forrasztóanyaggal szemben ellenálló bevonatokat tartalmazó fluorin. Ez különösen hasznos lehet, ha a teljes kontaktus folytonosan be van vonva forrasztóanyaggal nedvesíthető anyagból, például aranyból lévő külső réteggel. A kontaktus fül 536 felülete előnyösen bevonható forrasztóanyagot befogadó anyaggal, például arannyal, ónnal vagy ónötvözetekkel. Előnyösen a teljes kontaktus nikkellel van bevonva. A felső szakaszban van egy nemesfém-réteg, amely szelektív módon van nikkellel bevonva. Ez a felső részen lévő nemesfém bevonat előnyösen 0,254 pm és 2,54 pm közötti vastagságú, még előnyösebben 0,762 pm vastagságú. Az alsó részen forrasztóanyagot nedvesítő fémréteg van szelektív módon bevonva. Adott esetben a nikkel réteg galvanizált krómréteggel helyettesíthető. A 34. ábrán látható dugasz 538 és 540 jelérintkezők 542 hordozószalaghoz vannak csatlakoztatva. Ezen kontaktusok mindegyike rendelkezik arannyal bevont 544 fül területtel, nikkellel bevont középső megfogó és elkenődés elleni 536 területtel, valamint nemesfémmel bevont illeszkedési 548 területtel. Hasonlóan a 35. ábrán a föld/teljesítmény 550 kontaktus 552 hordozó szalaghoz van csatlakoztatva. Ez a kontaktus rendelkezik alsó, arannyal bevont 554 fül területtel, nikkellel bevont középső elkenődés elleni 556 területtel és egy felső arany bevonatú kontaktus illeszkedési 558 területtel. A föld/teljesitmény 550 kontaktus egy másik jellemzője, amely csökkenti az elkenődést, egy sor bemélyítés az 554 fül területen például a 560, 562 és 564 bemélyítések. A fent ismertetett kiviteli alakban a föld/teljesítmény 550 kontaktusok egy másik jellemzője az, hogy függőleges résekkel, például 566 résekkel rendelkeznek. A 36. ábrán látható dugasz föld/teljesítmény 568 kontaktus rendelkezik alsó arannyal bevont 570 fül résszel, nikkellel bevont középső elkenődés elleni 572 területtel és egy felső arannyal bevont 574 területtel. Látni fogjuk, hogy a föld/teljesítmény 568 kontaktus nem rendelkezik különálló hordozó szalaggal, de rendelkezik nyílásokkal, például 576 nyílással, amely lehetővé teszi a kontaktusnak, hogy ezt a hordozó funkciót szolgálja. A fent ismertetett kontaktusok mindegyikénél úgy értjük, hogy az alsó területen lévő arany ónnal vagy más forrasztóanyaggal

-19nedvesíthető anyaggal kicserélhető. A 33-36. ábrákon látható kontaktusok esetén az alsó arannyal bevont fül terület w1 szélessége előnyösen kb. 0,1 mm-től 0,25 mm-ig terjed. Az ábrázolt nikkellel bevont középső terület w2 vastagsága előnyösen kb. 0,1 mm-től 1 mm-ig terjed.

A 24-25. ábrákon a találmány egy olyan kiviteli alakja látható, amely a forrasztóanyagból lévő golyók rögzítéséhez egy másik elrendezéssel rendelkezik. A csatlakozóeszköz 324 dugaszolóaljzattal rendelkezik. A dugaszolóaljzatnak van 326 alapfala, amelynek külső 328 oldala és belső 330 oldala van. A külső oldalon hornyok találhatók, például a 332, 334, 336, 338, és 340, (25. ábra) 342 és 344 (24. ábra) hornyok. Ezen hornyoknak előnyösen ferde 360 alapfala van, amely lekerekített 362 felülettel rendelkezik. A belső 330 oldalon hornyok találhatók, például 346, 348, 350, 352, 354 (25. ábra), 356 és 358 (24. ábra) hornyok. A külső és a belső hornyok között középső rések vannak, például a 364, 366, 368, 370, 372 (25. ábra), 374 ás 376 (24. ábra) rések. Ezen réseknek van megfogó nyúlványuk (nincs ábrázolva) a kontaktusnak a résben való megfogásához lényegében az előzőekben, a 29. és 30. ábrák kapcsán ismertetettel azonos módon. A belső oldalon a dugaszolóaljzatnak lényegében ugyanolyan szerkezete van, mint az 1. és 2. ábrákon ábrázolt dugaszolóaljzatnak. Ez tartalmaz felső 436 részt, amely 326 alapra van erősítve megfelelő módon, előnyösen reteszekkel (nincs ábrázolva), amint azt az első és második ábrák kapcsán ismertettük. A felső 436 rész vagy borítás nagy számú nyílással rendelkezik, például a 452 és 460 nyílásokkal egy illeszkedő dugasz vagy rések egyes kontaktusainak befogadására, például 454, 456, 468 (25. ábra) résekhez egy illeszkedő dugasz föld vagy teljesítmény kontaktusainak befogadására. A jelkontaktusok, a 408 kontaktus és a föld/teljesítmény kontaktusok lényegében olyan formájúak, amint azt az előzőleg ismertetett kiviteli alakok bármelyike kapcsán leírtuk. A 382 föld kontaktus (25. ábra) például rendelkezik alsó 384 résszel, amelyből 386 fül áll ki. A kontaktus rendelkezik 388 felső résszel is, amely 390 és 392 villákból áll. Ezen villák rendelkeznek összetartó 394 résszel és egy kifelé széttartó bevezető 396 résszel. A 386 fül 336 horonyban helyezkedik el. Minden jelkontaktus, például a 408 kontaktus rendelkezik felső 410 résszel, előreálló 412 nyúlvánnyal és 414 visszahajlással. A jelkontaktus rendelkezik továbbá

-20középső 416 résszel, ahol az csatlakozik a szigetelő házhoz, valamint a 334 horonyban alsó 418 füllel.

A föld 382 kontaktus 386 füle és a 408 jelkontaktus 418 füle a megfelelő érintkezők farokrészeinek meghajlításával vannak kialakítva a 362 felületek körül, miután a kontaktusokat a 326 alapba helyeztük. A 362 felületek hajlító elemként szolgálnak egy megfelelő kontaktus farokrészhez. A farokrészek a ferde 360 felületek mértékében vannak meghajlítva, és megengedjük azt, hogy visszaugorjanak olymódon, hogy a fülek a kontaktus hosszanti tengelyére nézve keresztirányban állnak és lényegében párhuzamosak a 328 felülettel. Ez biztosítja a fülek nagymértékű egy síkba esését. A fülek kialakítása után forrasztóanyag pasztát alkalmazunk az egyes fülek külső felületeihez. Forrasztóanyagból lévő golyókat, például forrasztóanyagból lévő 398, 400, 402, 404, 406 (25. ábra), 426 és 428 (24. ábra) golyókat alkalmazunk a fülekre, és a szerkezetet felmelegítjük, hogy a forrasztóanyag pasztát és a forrasztóanyagból lévő golyókat az egyes fülekre forrasszuk. Egy alternatív szerkezetben, amely a 24a ábrán látható, a 334a horony olymódon ki van mélyítve, hogy 360a és 362 felületek vannak az alsó 328a felülettől befelé helyezve. Ennek eredményeként a forrasztóanyagból lévő 398a golyó részben a 334a horonyban helyezkedik el, és annak peremeivel stabilizálva van, amint azt korábban különösen a 12. és 13. ábrák kapcsán ismertettük. Ennek eredményeként, amikor nagymértékben egységes méretű forrasztóanyagból lévő golyókat alkalmazunk, ez az elrendezés kész csatlakozóeszközöket eredményez, amelynél a szerelési interfész mentén a kontaktusok egy síkba esnek.

A 430 dugasz lényegében ugyanolyan szerkezettel rendelkezik mint a korábban ismertetett dugaszok. Tartalmaz 432 alapfalat külső 434 oldallal és belső 436 oldallal. A külső oldalon hornyok vannak, például 438, 440, 442, 444 és 446 hornyok. Ezen hornyok mindegyikének ferde 448 alapfala és görbült 450 fala van. Ezen hornyokhoz kontaktus 452, 454, 456, 458 és 460 rések csatlakoznak. A dugasz rendelkezik továbbá meghatározott számú teljesítmény/föld kontaktusokkal, például 462 kontaktussal. Ezen kontaktusok mindegyike rendelkezik kontaktus 464 résszel, amely összekapcsolódik a dugaszolóaljzat föld/teljesítmény kontaktusainak villáival. Ezek a kontaktusok rendelkeznek középső 466 résszel is, ahol csatlakoznak a házhoz és

-21 rendelkeznek forrasztóanyagból lévő golyóhoz való 468 füllel forrasztóanyagból lévő 470 golyók befogadására. A dugasz tartalmaz meghatározott számú jelkontaktusokat is, például 476 jelkontaktust. Ezen jelkontaktusok tartalmaznak kontaktus 478 részt, amely csatlakozik a dugaszolóaljzatban lévő jelkontaktusokhoz és középső 480 részt, ahol az csatlakozik a házhoz és rendelkezik továbbá forrasztóanyagból lévő golyóhoz való 482 füllel forrasztóanyagból lévő golyó befogadására. Más jelkontaktusok, például a 486 és 488 jelkontaktusok megfelelően más forrasztóanyagból lévő 490 és 492 golyókkal kapcsolódnak. A forrasztóanyagból lévő golyókhoz való fülek kialakítása és a forrasztóanyagból lévő 470, 474, 484, 490 és 492 golyók alkalmazása a dugaszra lényegében ugyanúgy történik, ahogy azt korábban a dugaszolóaljzat kapcsán ismertettük.

A találmány szerinti eljárásban a vezető elem előnyösen forrasztóanyagból lévő golyó. A szakember számára nyilvánvaló, hogy lehetséges ezt más olyan forrasztható anyagokkal helyettesíteni, amelyeknek alacsonyabb az olvadási hőmérsékletük, mint a szigetelő test olvadási hőmérséklete. A forrasztható elem gömbtől eltérő alakkal is rendelkezhet. A forrasztóanyagból lévő golyó vagy más vezető elem átmérője előnyösen körülbelül a horony szélességének 50 - 200 %-a. Ez az átmérő előnyösen vonatkozik a horony mélységére is, és a mélység 50 - 200 %-a. A forrasztóanyagból lévő golyó térfogata előnyösen kb. 75 - 150 %-a a horony térfogatának, még előnyösebben kb. ugyanakkora térfogattal rendelkezik, mint a horony. A kontaktus fül a horonyba elegendő mértékben nyúlik be ahhoz, hogy megfelelő felületet jelentsen a forrasztóanyagból lévő golyónak a ráforradáshoz és a horony előzőekben említett mélységének 25 - 75 %-áig, még előnyösebben kb. 50 %-áig nyúlik be. A hornyok keresztmetszetben általánosan kör, négyszög vagy más szabályos sokszög alakúak. Ha a vezető elem forrasztóanyagból van, az előnyösen olyan ötvözet, amely kb. 90 % ónt és 10 % ólmot... 55 % ónt és 45 % ólmot tartalmaz. Még előnyösebben az ötvözet eutektikus, amely 63% ónt és 37% ólmot tartalmaz és 183 °C olvadáspontja van. Tipikusan egy magasabb ólomtartalommal rendelkező kemény forrasztóanyag ötvözet alkalmazható például kerámiákhoz való illesztéshez. A kemény forrasztóanyagból lévő golyók „gombásodnak” vagy kismértékben

-22deformálódnak, amikor azok tipikus SMT körülmények között meglágyulnak de nem olvadnak meg. Egy „lágy” eutektikus golyó alkalmazható nyomtatott áramköri lapokhoz való csatlakoztatáshoz, és tipikus SMT körülmények között általában újraolvasztható és újraalakítható. Más olyan forrasztóanyagok, amelyek ismertek és alkalmasak elektronikus célokra, szintén elfogadhatók ebben az eljárásban való használatra. Korlátozó szándék nélkül ilyen forrasztóanyagok például az elektronikában alkalmazható ónantimonit, ónezüst és ólomezüst ötvözetek, valamint az indium. Mielőtt a forrasztóanyagból lévő golyót vagy más vezető elemet egy horonyban elhelyezünk a hornyot általában megtöltjük forrasztóanyag pasztával.

Adott esetben az ismertetett forrasztóanyagból lévő golyó helyett olyan anyagból lévő testet is csatlakoztathatunk, amely nem olvasztható SMT hőmérsékleteken oly módon, hogy a hornyokban lévő forrasztóanyag pasztát a kontaktusokra újrafolyasztjuk. A csatlakozóeszköz szerelési interfésze tartalmaz nagy számú nem forraszható gömböt szűk egy síkba eső elrendezésben. Az ilyen csatlakozó egy hordozóra hagyományos SMT technikákkal erősíthető.

Míg úgy gondoljuk, hogy bármilyen hagyományos szerves vagy nem szerves forrasztóanyag folyasztót tartalmazó forrasztóanyag paszta vagy fém alkalmazható ebben az eljárásban, előnyösen nem tiszta forrasztóanyag paszta vagy fém alkalmazandó. Az ilyen forrasztóanyag paszták vagy fémek tartalmaznak forrasztóanyag ötvözetet finom por formájában, megfelelő folyasztó anyagban elkeverve. Ez a por rendszerint ötvözet, nem pedig alkotórészek keveréke. A forrasztóanyagnak a folyasztószerhez viszonyított aránya rendszerint magas, az a 80 - 95 tömeg% tartományban vagy megközelítőleg 80 térfogat%-ban van. Forrasztóanyag fém jön létre, ha a forrasztóanyagot gyanta folyasztószerben keverünk el. Előnyösen a gyanta folyasztószer fehér gyanta vagy kis aktivitású gyanta folyasztószer, bár különböző célokra szilárd vagy szuperaktivált gyanták is alkalmazhatók. Forrasztóanyag pasztát úgy hozunk létre, hogy forrasztóanyag ötvözetet finom por formájában szuszpendálunk szerves savas folyasztószerben vagy szervetlen savas folyasztószerben. Ilyen szerves savak lehetnek például a tejsav, az oleinsav, a sztearinsav, a ftálsav, a citromsav vagy más hasonló

-23savak. Szervetlen savak lehetnek például a sósav, a hidrogén-fluorid és az ortofoszforsav. A krémet vagy pasztát keféléssel, szita-eljárással vagy extrudálással alkalmazhatjuk a felületre, amely a jó nedvesítés biztosítására előnyösen fokozatosan elő van hevítve. Bár úgy találtuk, hogy a forrasztóanyag elkenődése a kontaktusra jelentősen csökken, ha forrasztóanyag pasztát vagy krémet alkalmazunk, úgy gondoljuk, hogy a paszta típusú forrasztóanyag folyósító alkalmazható egyedül is, amikor megfelelő, passzivációs összetevőt alkalmazunk. Az ilyen megfelelő passzivációs összetevők tartalmaznak fluoridot, amely tartalmaz forrasztóanyaggal szemben ellenálló bevonatot például FLOURAD-ot, amely a 3M Corporation-nál hozzáférhető.

A hevítést előnyösen paneles infravörös forrasztóanyag újrafolyasztó szállítórendszeres kemencében végezzük. A forrasztóanyagból lévő elemet rendszerint kb. 183 - 195 °C-ra hevítjük, de a ház anyagától függően alkalmazhatók olvadási hőmérséklettel rendelkező forrasztóanyagok is. A szállítórendszeres kemence előnyösen kb. 25 - 36 cm/s sebességgel van működtetve, és nagy számú egymás után következő hevítési fázison keresztül mozog kb. 5 - 10 percnyi összideig. Mielőtt a csatlakozóeszköz házát a szállítórendszeres kemencébe helyezzük, a kontaktusok és a forrasztóanyagból lévő elemek magasabb hőmérsékletre előhevíthetők legalább egy órán keresztül. A szállítórendszeres kemencében olyan hőmérséklet-profilt hozunk létre, amely megfelelő csúcshőmérsékleten, maximális meredekségen és az újrafolyasztási hőmérséklet idején alapszik. A csúcshőmérséklet a ház által elért legmagasabb hőmérséklet. 183 °C-os olvadásponttal rendelkező forrasztóanyagból lévő elemnél a csúcshőmérséklet általában 185 és 195 °C között van. A legnagyobb meredekséget °C/s-ban mérjük. Ez határozza meg, hogy a csatlakozóeszköz házának hőmérséklete milyen gyorsan változhat, hogy elkerüljük a csavarodást vagy meghajlást. Az eljárás legfőbb alkalmazásához a maximális pozitív meredekség előnyösen kezdetben kb. 2 °C/s -15 °C/s körül van. A forrasztóanyag nedvesítés! pontjának elérése után a negatív meredekség előnyösen, -2 °C/s ... -15 °C/s. A találmány szerinti eljárás egyik fontos jellemzője, hogy az újrafolyasztás ideje minimalizálva van. Az újrafolyasztási idő annak mértéke, hogy milyen hosszan van a forrasztóanyag elem folyékony fázisban. Úgy találtuk, hogy amikor a forrasztóanyagnak a

-24folyékony fázisban lévő idejét minimalizáljuk, a forrasztóanyagnak a horonyból a kontaktusra való felkenődését elkerüljük vagy lényegesen csökkentjük. A kártyán mért hőmérséklet növekedése előnyösen 180 °C és 200 °C között, valamint a hőmérséklet esésének ideje a kártyán 200 °C és 180 °C között kb. 10 - 100 s-ig tart. Míg nem akarunk semmilyen meghatározott elmélethez kötődni, úgy gondoljuk, hogy ilyen viszonylag rövid időperiódusok alatt a folyékony forrasztóanyagból lévő elem felületi feszültsége visszatartja a folyékony forrasztóanyagot attól, hogy a kontaktust befogadó résen keresztül a horony alaprészébe folyjon. Ilyen időperiódusok után azonban a folyékony forrasztóanyag elkezd a kontaktus befogadó résen keresztül folyni és felkenödik a kontaktusra. Azelőtt, hogy a forrasztóanyagból lévő elem hőmérsékletét az olvadási hőmérsékletig emeljük, előnyös lehet kezdetben viszonylag nagy meredekséget alkalmazni, de az olvadási hőmérséklet elérése előtt a hőmérséklet növekedési ütemét csökkenteni, ami után viszonylag nagy meredekséget alkalmazunk, amíg az olvadási hőmérsékletet elérjük. A ház anyagának megfelelő megválasztása szintén javíthatja az eredményeket. A ház anyaga előnyösen teljes egészében aromás folyékony kristályos poliészter (LCP), amelynek jellemzői a magas üvegesedési hőmérséklet, az alacsony hőátadási tényező, az alacsony nevesség-abszorpció, nagymértékű törési merevség, jó folyás és alacsony viszkozitás és magas gyulladási hőmérséklet.

A találmány szerinti eljárást a továbbiakban a következő példák alapján ismertetjük.

1. PÉLDA

Lényegében fent az 1-18. ábrák kapcsán ismertetett csatlakozóeszköz dugaszhoz és dugaszolóaljzathoz való szigetelő házat készítettünk. A kontaktusok szintén lényegében a leírással összhangban a házban voltak elhelyezve. Ezek a kontaktusok beríliumrézből voltak és teljes felületükön 30 μπι vastagságban arannyal voltak bevonva. A ház anyaga DUPONT H6130 nevű folyékony kristályos polimer (LCP) volt. A dugasz hosszúsága és szélessége 52,5 mm (szerelési tartókkal együtt) és 42,36 mm voltak. A dugasz és a dugaszolóaljzat házának külső felületein lévő hornyok keresztmetszetileg

-25négyszögletesek voltak 0,62 mm szélességgel és 0,4 mm mélységgel. A kontaktus kb. 2 mm-re nyúlt bele a horonyba. Más méretek lényegében arányban voltak a fenti méretekhez az 1-18. ábráknak megfelelően. A dugasz és a dugaszolóaljzat külső oldalain a hornyok lényegében vagy teljes egészében meg voltak töltve CLEANLINE LR 725 nevű anyaggal, amely nem tiszta forrasztóanyag fém, és amely kereskedelemben kapható az Alphametals, Inc. of Jersey City, New Jersey, cégtől. Mind a dugaszt mind a dugaszolóaljzatot külső felületükön meghatározott mennyiségű gömb alakú forrasztóanyagból lévő golyókkal láttuk el oly módon, hogy minden egyes horonyba egy forrasztóanyagból lévő golyót ágyaztunk. APHAMETAL folyasztószer nélküli 63SN/37PB anyagból lévő gömb alakú forrasztóanyagból lévő golyókat alkalmaztuk, amelyek 0,762 mm ± 0,0254 mm átmérővel és közel 0,00195 g tömeggel rendelkeztek. A dugaszt és a dugaszolóaljzatot ezután FLUORAD-dal kezeltük, amely forrasztóanyag elkenődése elleni anyag és a 3M Corporation-nál hozzáférhető. Ezen kezelés után a dugaszt és a dugaszolóaljzatot hagyományos kemencében két órán keresztül 105 °C-on szárítottuk. A dugaszt és a dugaszolóaljzatot ezután különálló áramköri kártyákra helyeztük, amelyek hagyományos megerősített epoxi nyomtatott áramköri kártya anyagból voltak és 1,55 mm vastagsággal rendelkeztek. A 9. ábrára hivatkozva a dugasz külső felületén T helyzetben egy höcsatolót helyeztünk el. Egy másik hőcsatolót központosán helyeztünk a tartó kártya felületére a dugasz szomszédságában. Mind a dugaszt mind a dugaszolóaljzatot ezután paneles infravörös szállítórendszeres forrasztóanyag újrafolyasztó kemencében kezeltük. Amint az hagyományos ilyen típusú kemencénél, a dugaszt és a dugaszolóaljzatot hat zónán keresztül továbbítottuk az újrafolyasztó kemencében. A szállítórendszer sebessége 33 cm/perc volt. Az egyes zónákban a hevítési hőmérsékleteket az 1. táblázat mutatja. A dugasz és a dugaszolóaljzat kártyákhoz a minimális és maximális hőmérsékleteket a 2. táblázat mutatja. Mind a pozitív, mind a negatív maximális meredekségek a 3. táblázatban láthatók. A kártyán a 180 °C és 200 °C közötti növekedési idő és esési idő a 4. táblázatban látható. A 26a ábrán a hőmérséklet látható az idő függvényében, valamint a dugasz távolsága függvényében görbe formájában, ahol a vastag vonal a hőcsatolónál lévő

-26hőmérséklet a tartó kártyán és a vékony vonal a hőcsatolónál a dugasz külső felületén lévő hőmérséklet. A dugasz és a dugaszolóaljzat vizuális vizsgálata a forrasztóanyag újrafolyasztása után azt mutatta, hogy közel mindegyik forrasztóanyagból lévő golyó ráforradt a kontaktus részekre a megfelelő üregekben. A forrasztóanyagból lévő golyóknak a dugasz és a dugaszolóaljzat külső felületén kiálló magassága szintén viszonylag egyenletesnek mutatkozott. A házon nem volt észrevehető csavarodás vagy meghajlás.

2. PÉLDA

Egy másik dugaszt és dugaszolóaljzatot készítettünk lényegében ugyanolyan módon, ahogyan azt az első példa kapcsán leírtuk, és forrasztóanyagból lévő golyókat helyeztünk a külső oldalon lévő hornyokba. Az első példában szereplő forrasztóanyag újrafolyasztó kemencében való kezelés után több órával, ahol az atmoszférikus körülmények valamennyire különbözőek voltak, egy másik dugaszt és dugaszolóaljzatot tettünk ki hasonló újrafolyasztó hevítésnek, amelyek lényegében hasonlóak voltak az első példában alkalmazottakhoz. A kemence körülményeit az 1. táblázat tartalmazza. A dugasz és az azzal szomszédos tartó kártya minimális és maximális hőmérsékleteit a 2. táblázat mutatja. A pozitív és negatív maximális meredekség a 3. táblázatban, a kártyán a 180 °C és a 200 °C közötti emelkedési idő és esési idő mért értéke a 4. táblázatban látható. A hőmérséklet az idő függvényében és a távolság függvényében a 26b ábrán látható. Látható, hogy a 26b ábrán lévő görbe valamennyire különbözik a 26. ábrán látható görbétől, amely különbség az eltérő környezeti atmoszférikus hőmérsékletek eredménye. Az eredményezödő csatlakozóeszköz vizuális vizsgálata az első példa kapcsán elért eredményekhez hasonló eredményeket mutatott.

Hőmérséklet (°C)
Példa	Zóna	#1	#2	#3	#4	#5	#6
1	Felső	350	Nem fűtött	275	230	310	Nem fűtött
1	Alsó	Nem fűtött	Nem fűtött	275	230	310	Nem fűtött
2	Felső	350	Nem fűtött	275	230	310	Nem fűtött
2	Alsó	Nem fűtött	Nem fűtött	275	230	710	Nem fűtött

1. táblázat

Csatlakozóeszköz	Kártya
Példa	Max. hőm (°C)	Idő (min., sec.)	Max. hőm (°C)	Idő (min., sec.)
1	188	4:37,6	—	—
1	—	—	232	4:19,8
2	191	4:53,2	—	—
2	—	—	229	5:10,4

2. táblázat

Pozitív és negatív maximális meredekség (°C/s) Csatlakozóeszköz Kártya
Példa	Maximum	Elért idő (min., sec.)	Maximum	Elért idő (min., sec.)
1	+2	0:50,4	+2	0:30,4
1	-2	6:45,2	-3	5:58,8
2	+3	7:08,0	+3	1:14,8
2	-15	6:13,8	-7	6:14,0

3. táblázat

Emelkedési és esési idő 108 °C és 200 °C között (a kártyán mérve)
Példa	Emelkedési idő (min., sec.)	Esési idő (min., sec.)
1	0:28,8	0:15,2
2	1:31,6	0:40,6

4. táblázat

3. PÉLDA

Egy másik csatlakozóeszközt készítettünk lényegben ugyanolyan körülmények között, amint azt az első és második példák kapcsán ismertettük, azzal az eltéréssel, hogy a 26a és 26b ábrákon látható specifikus görbék az atmoszférikus feltételek miatt valamennyire eltérőek voltak. Ezen csatlakozóeszköz elkészítése után forrasztóanyagból lévő golyókat a dugasz külső felületének hat helyén megvizsgáltuk lézer pont-tartomány érzékelővel (PRS) amely az Cyber Optics Corporation of Minneapolis, Minnesota vállalatnál hozzáférhető. A 9. ábrán ezeket a helyeket a 27a és 27b területek jelölik, amikor a lézer Li-böl volt irányítva, 27c és 27d területek, amikor a lézer La-ből volt irányítva és 27e és 27f területek, amikor a lézer L₃-ból lett irányítva. Mindezen területeken lézer profilt vettünk fel az öt forrasztóanyagból lévő golyó profiljáról. Ezen lézer profilok reprodukciói a 27a-27f ábrákon láthatók. A forrasztóanyagból lévő golyóknak a dugasz külső oldalának síkja fölötti magasság legmagasabb pontja a 3. táblázatban látható. Minden ilyen csoporthoz azon forrasztóanyagból lévő golyót, amely a legközelebb volt a dugasz elejéhez, a 9. ábrán látható módon az 5. táblázatban az első helyzetnek tekintettük, és az a 27a-27f ábrák bal oldalán lévő forrasztóanyagból lévő golyó. Ezen eredmények vizsgálata megmutatja, hogy öt forrasztóanyagból lévő golyóból álló minden egyes csoportban elfogadható mértékű egyenetlenség volt a forrasztóanyagból lévő golyók magasságában.

Helyzeti magasság (mm)
Csoport	1	2	3	4	5
27a	0,45974	0,48006	0,4953	0,49784	0,48514
27b	0,48768	0,4699	0,44704	0,4699	0,4572
27c	0,51816	0,53594	0,54864	0,53594	0,54356
27d	0,50546	0,51054	0,51054	0,53848	0,5207
27e	0,46228	0,48006	0,49022	0,46228	0,47498
27f	0,48514	0,46228	0,4826	0,46228	0,48006

5. táblázat

4. PÉLDA

Egy másik csatlakozóeszközt készítettünk lényegében az első és második példákban ismertetett körülmények között, azzal a különbséggel, hogy az atmoszférikus feltételek miatt a 26a és 26b ábrákon látható görbék valamennyire különbözőek. Majdnem minden esetben a forrasztóanyagból lévő golyók megfelelően forrasztódtak a kontaktusokra, és a vizuális vizsgálatkor a forrasztóanyagból lévő golyók elfogadhatóan egyenletes magassággal rendelkeztek a dugasz és a dugaszolóaljzat külső felületének síkja fölött. A forrasztóanyagból lévő golyók mintájához illeszkedő mintával rendelkező sablont alkalmaztunk a dugasz és a dugaszolóaljzat mindkét oldalán, hogy forrasztóanyag pasztát alkalmazzunk a villamosán vezető forrasztóanyag dudorokra két különböző áramköri kártyára, amelyek 1,55 mm vastagsággal rendelkeztek. A dugasz az egyik áramköri kártyára volt helyezve a dugaszolóaljzat pedig a másikra. A dugaszt és a dugaszolóaljzatot ezután különbözőképpen kezeltük a szállítórendszeres kemencében olyan körülmények között, amelyeket a forrasztóanyagból lévő golyóknak a kontaktusokhoz való forrasztása kapcsán ismertettünk, persze azzal az eltéréssel, hogy a szállítórendszer sebességét csökkentettük 27,94 cm/s-ra. Lehűtés után a dugasz és a dugaszolóaljzat a megfelelő áramköri kártyára kielégítően ráforrasztódott. A 28a és 28b ábrák kiválasztott forrasztóanyagból lévő golyók röntgenfelvételeit mutató fényképek. Keresztmetszeti

-30elekronmikroszkópikus felvételeket készítettünk, hogy megmutassuk a forrasztóanyagból lévő golyóknak a jelkontaktusok végeire való forrasztódását és a forrasztóanyagból lévő golyóknak a nyomtatott áramköri kártyákhoz való forrasztódását. Ezen elektronmikroszkópos felvételek a 28c és 28d ábrákon láthatók. Az egymással szomszédos jelkontaktusok között csak egyetlen rövidzár volt, és minden más helyen jó csatlakozások jöttek létre a kontaktusok és a forrasztóanyagból lévő golyók, valamint a forrasztóanyagból lévő golyók és a kártyák között.

A villamos csatlakozóeszközt és az annak előállítására szolgáló eljárást úgy ismertettük, hogy azokban a NYÁK-ra való szereléshez a BGA technológiákat alkalmaztuk. Meglepő és váratlan módon úgy találtuk, hogy viszonylag nagy mértékű egységesség volt a forrasztóanyagból lévő golyók profiljait és különösen a forrasztóanyagból lévő golyók súlyát és/vagy térfogatát illetően.

Míg a találmányt különböző ábrákon látható előnyös kiviteli alakok kapcsán ismertettük, úgy értjük, hogy más hasonló kiviteli alakok alkalmazhatók vagy módosítások és hozzáadások lehetségesek az ismertetett kiviteli alakok esetében ugyanazon találmány szerinti cél megvalósításához anélkül, hogy attól eltérnénk. Ezen túlmenően az ismertetett elrendezések alkalmazhatók csatlakozóeszközöktöl eltérő komponensekhez is, amelyek tartalmaznak szigetelő anyagból lévő olyan házakat, amelyek NYÁK-hoz vagy más villamos hordozóhoz forrasztandó elemeket hordoznak.

Ezért a találmány nem korlátozódik egyetlen kiviteli alakra sem, hanem annak terjedelmét a következő igénypontok határozzák meg.

Claims (17)

1. -31 Szabadalmi igénypontok

   1. Villamos csatlakozóeszköz, amely villamosán vezető elemmel rendelkező hordozóra való szereléshez van kialakítva, azzal jellemezve, hogy tartalmaz kontaktust, amelynek a villamosán vezető elemhez történő villamos csatlakoztatásához kialakított csatlakozó része van, valamint újrafolyasztható villamosán vezető anyagból lévő testet, amely a csatlakozó részen van elhelyezve, ahol a test úgy van kialakítva, hogy a csatlakozóeszköz és a hordozó között az elsődleges villamos áramutat szolgáltassa.
2. 2. Villamos csatlakozóeszköz, amely villamosán vezető elemmel rendelkező hordozóra való szerelésre van kialakítva, azzal jellemezve, hogy tartalmaz szigetelő házat, ahol a háznak a hordozó felé néző külső oldala van, kontaktust, amelynek a villamosán vezető elemhez történő villamos csatlakoztatásra szolgáló csatlakozó része van, valamint egy újrafolyasztható villamosán vezető anyagból lévő testet, amely a csatlakozó részen a ház külső oldalának szomszédságában van elhelyezve.
3. 3. Villamos csatlakozóeszköz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz alapfallal, belső oldallal és külső oldallal rendelkező szigetelő házat, a külső oldalon nagy számú hornyot, nagy számú kontaktust befogadó rést, ahol a rések az alapfal belső oldalától az egyes hornyokig nyúlnak, a résekben elhelyezett kontaktusokat, valamint nagy számú újrafolyasztható, villamosán vezető anyagból lévő testet, ahol a testek egy-egy horonyhoz vannak rendelve, amely hornyokban azok egy része van elhelyezve és a kontaktushoz van forrasztva.
4. 4. Villamos csatlakozóeszköz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz kontaktushordozó oldallal is és szerelési oldallal rendelkező szigetelő tagot, a szigetelő tagra szerelt villamos érintkezőt, ahol az érintkezőnek a szigetelő tag kontaktushordozó oldalán elhelyezett csatlakozó része és szerelési része van, a szerelési résznek legalább részben a szigetelő tagon elhelyezkedő rögzítő része van, és tartalmaz továbbá villamosán vezető hőforrasztható részt, amely

   -32a rögzítő résztől a szigetelő test szerelési oldalán egy külső felület felé helyezkedik el.
5. 5. Villamos komponens, amely áramköri hordozóra történő szerelésre van kialakítva, azzal jellemezve, hogy tartalmaz szigetelő anyagból kialakított testet, ahol a testnek van az áramköri hordozó felé nézve elhelyezett szerelési felülete és abban a szerelési felület felé elhelyezkedő nyílása, a testre szerelt villamosán vezető tagot, ahol a villamosán vezető tag tartalmaz érintkező részt, amely a nyílásban a szerelési felület felé helyezkedik el, és egy rögzítő részt, amely az érintkező résztől a szerelési felületig helyezkedik el az áramköri hordozó és a villamosán vezető tag közötti villamos folytonosság megvalósításához, ahol a rögzítő rész tartalmaz hőforrasztható részt.
6. 6. Villamos csatlakozóeszköz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz szerelési interfészt a csatlakozóeszköznek egy hordozóra való szereléséhez, illeszkedő interfészt, amely egy illeszkedő csatlakozóeszköz kontaktusaival való összekapcsolódáshoz való villamos kontaktusokkal rendelkezik, a szigetelő testre szerelt nagy számú kontaktust és a kontaktusokra erősített újrafolyasztható elemeket, amelyek a kontaktusoktól a szerelési interfész felé helyezkednek el.
7. 7. Villamos csatlakozóeszköz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz szigetelő házat, amelynek illeszkedő csatlakozóeszközzel történő illeszkedéshez való illeszkedő interfésze és villamosán vezető elemeket tartalmazó hordozóra szereléshez való szerelési interfésze van, a házra szerelt nagy számú kontaktust, ahol a kontaktusoknak van az illeszkedő csatlakozóeszköz egy kontaktusával összekapcsolódásra kialakított illeszkedő része és a hordozón lévő villamosán vezető elemhez történő rögzítéshez való csatlakozó része, és a csatlakozóeszköz tartalmaz továbbá nagy számú forrasztóanyagból lévő golyót, amelyek a kontaktusok csatlakozó részeihez vannak erősítve.
8. 8. Villamos csatlakozóeszköz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz szigetelő alapot, az alapra szerelt nagy számú kontaktust, és nagy számú forrasztóanyagból lévő golyót ahol a forrasztóanyagból lévő golyók a kontaktusok legalább egyikéhez vannak rögzítve és a csatlakozóeszköznek egy hordozóra való szereléséhez szerelési interfészt alkotnak.
9. 9. Villamos csatlakozóeszköz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz szigetelő alapot, az alapra szerelt nagy számú kontaktust, nagy számú villamosán vezető elemet, amelyeknek hordozóval összekapcsolódó területeik vannak, ahol a villamosán vezető elemek a kontaktusok legalább egyikére vannak rögzítve és a hordozóval összekapcsolódó felületek szerelési interfészt alkotnak csatlakozóeszköznek egy hordozóra való szereléséhez.
10. 10. Eljárás külső, villamosán vezető kontaktusnak egy villamos csatlakozóeszközre való helyezésére, ahol a csatlakozóeszköznek külső oldalt és belső oldalt alkotó alapja van, azzal jellemezve, hogy az alap külső oldalán legalább egy hornyot alakítunk ki, a villamosán vezető elem belső oldalának szomszédságától elhelyezkedő villamosán vezető kontaktust alakítunk ki, amely az alap külső oldalán lévő horonyig nyúlik, a villamosán vezető elemet annak legalább egy részével az alap külső oldalán kialakított horonyba helyezzük, és a villamosán vezető elemet a kontaktusra erősítjük, mialatt a villamosán vezető elem a horonyban van.
11. 11. Eljárás villamos csatlakozóeszköz előállítására, azzal jellemezve, hogy szigetelő tag egy felületére kontaktus érintkezőt szerelünk, ahol az érintkező egy része a szigetelő tagba benyúlik a szigetelő tag egy második felülete felé, és az érintkezőnek a második felület felé nyúló részére forrasztható, villamosán vezető testet erősítünk.
12. 12. Villamos csatlakozóeszköz, amelynek külső oldallal és belső oldallal rendelkező alapja van, azzal jellemezve, hogy úgy állítjuk elő, hogy az alap külső oldalán legalább egy hornyot alakítunk ki, a villamosán vezető elem belső oldalának szomszédságától az alap külső oldalán lévő horonyig elhelyezkedő villamosán vezető kontaktust alakítunk ki, a villamosán vezető elemet annak legalább egy részével az alap külső oldalán kialakított horonyba helyezzük, és a villamosán vezető elemet a kontaktusra erősítjük, mialatt a villamosán vezető elem a horonyban van.
13. 13. Eljárás villamos csatlakozóeszköz előállítására, azzal jellemezve, hogy szigetelő tag egyik felületére kontaktus érintkezőt szerelünk, ahol az érintkező egy része a szigetelő tagba a szigetelő tag egy második felülete felé nyúlik, és az érintkezőnek a második felület felé nyúló részére forrasztható, villamosán vezető testet erősítünk.

    - Λ
14. 14. Eljárás villamos csatlakozóeszköz előállítására, azzal jellemezve, hogy szigetelő tag egyik felületére kontaktus érintkezőt szerelünk, amely érintkező egy része a szigetelő tagba a szigetelő tag egy második felülete felé nyúlik, és az érintkezőnek a második felület felé nyúló részére lényegében gömb alakú, villamosán vezető tagot erősítünk.
15. 15. Villamos csatlakozóeszköz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz csatlakozó testet, legalább egy kontaktust befogadó nyílást, amely a csatlakozó testre szerelhető kontaktus egy részének befogadására szolgál, ahol a nyílásnak oldalfal része van, valamint tartalmaz továbbá a fal mellett elhelyezett deformálható esetet, amely a nyílásba helyezett kontaktus hatására deformálódóan van kialakítva és a kontaktust a nyílásban rögzítőén van kialakítva.
16. 16. Eljárás villamos csatlakozóeszköz házában kialakult feszültség minimalizálására, amely feszültség a házba helyezett kontaktusokból fakad, azzal jellemezve, hogy nagy számú kontaktust befogadó nyílással rendelkező házat alakítunk ki, a nyílásokba kontaktusokat helyezünk, a kontaktus behelyezésekor a nyílásban a kontaktust egy deformálható szerkezettel összekapcsoljuk, valamint a házban a kontaktusok behelyezése által keltett feszültségeket lényegében a deformálható tag szomszédságában a nyílások tartományában lokalizáljuk.
17. 17. Kontaktus villamos csatlakozóeszközhöz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz középső részt, a középső résztől elhelyezkedő kontaktussal összekapcsolódó részt, ahol a kontaktussal összekapcsolódó rész egy illeszkedő kontaktussal való összekapcsolódásra van kialakítva, a középső résztől elhelyezkedő forrasztóanyaggal érintkező részt, amely forrasztóanyag befogadására van kialakítva, és ahol a középső rész rajta kialakított bevonattal rendelkezik az érintkező résztől az összekapcsolódó részhez való forrasztóanyag elkenődés ellen, ahol a bevonat nikkel réteget tartalmaz.

    (28 lap rajz, 48 ábra)

    A meghatalmazott

    GÖDÖLLE, KÉKES, MÉSZÁROS S SZAbO Szabadalmi és Védjegy Iroda

    1024 Budapest, Keleti Károly u. 13/b Dr. Gödölle István / 's szabadalmi ügyvivő -