DE7200010U

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Publication number: DE7200010U
Application number: DE7200010U
Authority: DE
Original assignee: National Beryllia Corp
Current assignee: National Beryllia Corp
Priority date: 1971-01-04
Filing date: 1972-01-31
Publication date: 1972-03-30
Also published as: NL7118149A; FR2121120A5

Description

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51. Dezember 1971

Va.

National Beryllia Corp., Haskell U.S.A.

"Brücke zur elektrischen Verbindung von Teilen elektro nischer Schaltkreise"

Die Neuerung bezieht sich auf eine Brücke zur elektrischen Verbindung zweier Teile eines kleinen elektronischen Schaltkreises.

Insbesondere ist die Neuerung anwendbar auf kleine elektronische Schaltkreise mit auf isolierendem Werkstoff aufgedruckter oder mit einem vergleichbaren Verfahren aufgebrachter Schaltung. Es ist häufig notwendig, einen Teil eines solchen Schaltkreises mit einem anderen Teil desselben elektrisch zu verbinden. Wenn solche eine Verbindung mit einem Metallstreifan oder -draht hergestellt wird, verzieht oder verbiegt sich ein solcher Streifen oder Draht leicht und kann insbesondere dann deformiert werden, wenn wiederum mit einem anderen Teil des Schaltkreises eine Verbindung hergestellt wird. Wird ein solcher Brückendraht oder -streifen andererseits dick und schwer genug gestaltet, um genügend fest zu sein, ent wickelt er genügend Kapazitanz, um den Schaltkreis im Betrieb zu beeinflussen.

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Es 1st Aufgabe der Neuerung, eine verbesserte elektrische Verbindung für derartige kleine elektronische Schaltkreise zu schaffen.

Die Neuerung löst die gestellte Aufgabe durch eine Brücke zur elektrischen Verbindung von Teilen elektronischer Schaltkreise mit wenigstens zwei in einer Ebene angeordneten getrennten miteinander zu verbindenden Leiterelementen, die aus einem Streifen isolierenden Plastikmaterials geeigneter Länge zur Verbindung der getrennten Leiterelemente bestehen, der Jedes der genannten Leiterelemente überlappt und mit einer Schicht aus elektrisch leitendem Material auf seiner Oberfläche versehen ist, eben solchen Schichten leitenden Materials auf den Enden seiner Unter fläche, soweit sie die getrennten Leiterelemente des elektrischen Schaltkreises überdecken und schliesslich Schichten leitenden Materials, die jede Schicht- ihrer Unterfläche mit den entsprechenden Enden der Schicht aus leitendem Material auf ihrer Oberfläche verbinden.

Der Streifen aus isolierendem Werkstoff kann aus jedem beliebigen Plastikmaterial bestehen, das nicht leitend ist und in der Lage ist, eine Unterlage für eine haftende, leitende Metallbeschichtung zu bilden. Die meisten Plastikmaterialien sind nichtleitend, insbesondere wenn sie keinen weitgehenden Anteil an leitenden Füllstoffen enthalten. Die meisten Plastikmaterialien, soweit sie im wesentlichen frei von Weichmachern sind, können mit Metall beschichtet werden, obwohl sie eine Vorbehandlung der Oberfläche be nötigen können, um eine haftende Metallschicht aufbringen zu können. Geeignete Plastikmaterialien, aus denen der Brückenstreifen bestehen kann, können nichtplastifiziertes Polystyrol, Zelluloseazetat, Zelluloseazetat-Butyrat, Polyamide, Polyester, Polyepoxyharze, Polytetrafluoräthylen, Polypropylen, Polyäthylen, Phenol-Aldehyd-KondensatIons -

produkte usw. sein. Der die Brücke bildende Streifen wird mit abgerundeten Ecken längs der aufzubringenden Metallschicht ausgebildet, denn es ist schwierig, Metallschichten längs scharfen Kanten auszubilden.

Die Metallschicht kann aufgebracht werden durch Vakuum metallisierung, durch chemische Reduktion (die sogenannte nichtelektrische Methode) oder durch Elektroplattieren. Die letzte Methode erfordert häufig eine vorherige Ausbildung einer dünnen leitenden Schicht durch eine der erstgenannten Verfahren. Verschiedene Vorbehandlungen wurden in der Technik entwickelt, um die Oberfläche eines Plastik materials zur Aufnahme einer haftenden Metallschicht vorzubereiten, wobei diese Methode mechanische Behandlungen oder verschiedene chemische Behandlungen beinhalten können, wie z.B. Sandstrahlen aufrauhen, ätzen, Ausbildung einer dünnen Kohleschicht auf der Oberfläche, oder Bildung öiner auf ge rauhten, SÄtallaufnahmefS^ificen Oberfläche, durch leichtes Verformen des Plastikmatc^i^is. Auch können Zwischen schichten rait nr tallaufnahmefähigem Material, wie z.B. Lack auf die Plastikoberfläche aufgebracht werden.

Die Stärke der aufgebrachten Metallschicht hängt von der erforderlichen Leitfähigkeit und von ihrer Breite ab. Im allgemeinen sind Metallschichten von 0,0125 bis 0,1 mm befriedigend. Metalle, die aufgebracht werden können, sind Silber, Kupfer, Gold, Aluminium, Kadmium, Nickel usw., wobei die Wahl auch von der erforderlichen Leitfähigkeit abhängt. Natürlich können Schichten verschiedener Metalle aufgebracht werden. Zahlreiche Bäder für das Plattieren von Kupfer, Silber, Gold usw. sind Üblich und bekannt.

In der beigefügten Zeichnung ist die Neuerung in Form von beispielsweisen AusfOhrungsfonnen weiter dargestellt und anpchliessend beschrieben.

Fig. 1 ist eine Draufsicht - beträchtlich vergrössert - auf einen Schaltkreis auf einer Keramikbasis,

Fig. 2 ist eine Fig. 1 entsprecnende Draufsicht, jedoch auf einen im wssent -liehen kompletten Schaltkreis mit der neuerungsgemässen Brücke,

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2,

Flg. 4 ist ein Längsschnitt durch eine leicht modifizierte BrUckenform,

Fig. 5 ist efoi Längsschnitt durch eine «eitare aodifisierts Brüekenfors» und

Fig. 6 ist schliesslich eine perspektivische Ansicht eines Srundmaterials zur Aus -bildung der BrUckenstreifen für die gleichzeitige Metallisierung einer Reihe von Brücken.

Der elektronische Schaltkreis nach Fig. 1 weist eine metallisierte Oberfläche 10 zur Herstellung einer Verbindung zur Basis; die metallisierte Oberflächen 11 und 12 zur Ausbil -dung von Verbindungen zu den Emitter und eine metallisierte Oberfläche 13 zur Verbindung mit dem Kollektor einer Halb -leiteranordnung 20 (Fig. 2) auf. Die beiden alt dem Emitter In Verbindung stehenden Schichten 11 und 12 sind durch die Brücke 30 verbunden.

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Die Brücke JO weist eine durchgehende Beschichtung 3I von Metall auf, die sich zur linken Seite am Ende 32 (wie in Fig. 3 gezeigt) über das Ende 32 hinaus und über die Fläche 33 um das Ende 34 und nach innen unten Jenseits der Kante 3^ (wie gezeigt) erstreckt.

Die Unterlage unter der leitenden Metallschicht 3I soll möglichst wenig scharfe Kanten aufweisen. Statt sich über das Ende 3*2 hinaus nach unten zu erstrecken^ kann sich die metallisierte Schxcht auf seitlich in den Endbereichen der Brücke nach unten erstrecken. Die Brücke 30 weist an ihrer Unterfläche keine leitende Schicht direkt über der Fläche I3 auf, so dass sie in der Praxis auf dieser auf liegen kann. Leitungen 36 und 37 sind zwischen der leitenden Schicht 31 der Brücke 30 und der Halbleiteranordnung 20, Leitungen 38, 39, 40' zwischen letzterer und der Fläche 10 angeordnet. Die Zahl der Verbindungen zwischen der Halb leiteranordnung 20 und der Grundplatte und/oder der Brücke hängt von der Art der Anordnung 20 ab, die Anwendung findet, wobei diese an die leitende Schicht 3I in der üblichen Weise durch Schweissen oder Löten angeschlossen werden kann, ebenso die leitende Schicht 31 an der Unterfläche der Brücke 30 an den entsprechenden Schichten 11 und 12.

Um einen Eindruck von den Abmessungen der Brücke und der übrigen Teile zu geben, sei erwähnt, dass ein typischer Schaltkreis wie in der Zeichnung dargestellt, ungefähr 4,5 bis 6,5 mm Durchmesser haben kann, die Brücke 30" kann ungefähr 0,25 mm hoch sein und ungefähr 3 mm lang. Wenn eine bekannte Metallbrücke angewendet werden würde, müsste diese in ihrer Mitte mindestens 0,5 mm hoch sein. Da die Brücke nach der Neuerung feste Dimensionen hat (und dementsprechend eine feste Kapazitunz)*sind die zu bildenden Schaltkreise leiohter einzustellen, da die Verbindungen

von einem Schaltkreis zum anderen feststehen. Es gibt keine Möglichkeit der Veränderung der Leitung 31 und deren Werte der Brücke 30, etwa durch den bei Befestigung der Leitungen 36 und 37 angelegten Druck:.

Wie in Fig. 4 dargestellt, kann sich die obere Schicht 31 von leitendem Material auch um die Seiten eines Plastik Streifens 30, ebenso wie oder statt um dessen Enden er strecken. Schiiessiich kann die Fläche 35 de' · Brücke 30" nach oben gewölbt entsprechend der Darstellung in Fig. 5 ausgebildet sein.

Wie schon gesagt, sind die Brücken nach der Neuerung häufig ziemlich klein und es ist dementsprechend günstig, eine gewisse Zahl solcher Brücken gleichseitig herzu stellen. Fig. 6 zeigt eine Unterlage 50, die für das Metallisieren vorbereitet wurde, um eine Serie von Brücken 30-I- 30-2, 30-3, 30-4, 3O-5 und 30-6 herzustellen. Wenn dieses Teil nach Fig. 6 in einzelne Brücken zerschnitten wird, erfolgt das Schneiden so, dass die Metallschicht 3I jeweils von der Unterseite der Brücke getrennt wird.

Nach dem Metallisieren wird die Unterlage längs den Bereichen 52 geschnitten, um die einzelnen Brücken zu schaffen.

Das folgende Beispiel stellt dar, wie eine Brücke metallisiert wird: Ein Brückenstreifen wie in den Fig. 1-5 bei 30 oder 30" gezeigt, wird aus Polytetrafluoräthylen über einen Umgiessverformungsprozess ausgebildet. Eine Natrium-Naphthalin-Verbindung wird nach der Scott et al Methode (j.Am.Chem.Soc. 58, 2442 (1936)) durch Einbringen von 32 Gramm metallisches Natrium in ?ona kleiner Würfel in eine Mischung von 128 Gramm Naphthalin und einen Liter Tetrahydrofuran und Umrühren bis zur Ausbildung einer Schwarzfärbung der Mischung vorbereitet. Der Brücken streifen wird nach Reinigung, Aufrauhen durch Dempfaufblasen mit Alum iniuinoxydpar tike In In Wasser, Spülung und

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Trocknung in die Natiium-Naphthalin-Lösung für ungefähr 15 Minuten bei 10° C eingebracht. Nach Waschen mit Azeton hat die Brücke eine dunkelbraune bis schwarze Einfärbung. Der Brückenst.reifen wird in eine sensibilisiereide Lösung mit 5 Gramm pro Liter Zinnchlorid und 40 ml/1 konzentrierter Salzsäure eingebracht. Nach Spülen mit Wasser wird der Teil der Brücke, der metallfrei sein soll, abgedeckt land die Brücke wird in ein wässriges Aktivierbad einge bracht, das 2,5 m/l einer 2%-igen Lösung von Palladiumchlorid und 1 al/1 Salzsäure enthält. Die Brücke wird dann gespült und in ein Kupferplattierbad eingebracht, wie z.B. ein Bad mit 5 Gramm Kupfersulfat, 25 Gramm Kalziumnatriumtartrat, 7 Gramm Natriumhydroxyd und 10 ml Formaldehyd (37#) pro Liter, zur Ausbildung einer Kupferschicht auf dem Teil ihrer Oberfläche, die nicht mit der Abdeckschicht versehen ist.

Claims

Schutzansprüche

1.) Brücke zur elektrischen Verbindung von Teilen elektronischer Schaltkreise mit wenigstens zwei in einer Ebene angeordneten getrennten Leiterelementen, die zu verbinden sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Streifen (50) isolierenden Plastilanaterials geeigneter Länge zur Verbindung der getrennten Leiterelemente (11,12) besteht, der ,ledes der genannten Leiterelemente (Ij., 12) überlappt und mit einer Schicht (Jl) aus elektrisch leitendem Material auf seiner Oberfläche versehen ist, eben solchen Schichten (32,3²O leitenden Materials auf den Enden seines· Unterfläche, soweit sie die getrennten Leiterelemente (11,12) des elektrischen Schaltkreises überdecken und schliesslich Schichten leitenden Materials, die jede Schicht (32,34) ihrer Unterfläche mit den *?:.tspreübenden Enden der Schicht (31) aus leitendem Material auf ihrer Oberfläche verbinden»

2.) Brücke nach Anspruch 1, dadvrch gekennzeichnet, dass der Streifen (30) aus isolierendem Plastikmaterial abgerundete Enden unter den Schichten leitenden Materials aufweist.

3.) Brücke nach Anspruch 1 zur elektrischen Verbindung von Teilen elektronischer Schaltkreise mit zwei in einer Ebene angeordneten getrennten Lejterelemente und einer dritten, zwischen diese ragenden, als Leiterelemente dienenden elektrisch leitenden Schicht, die gegenüber den beiden erstgenannten elektrisch isoliert ist_s dadurch ge kennzeichnet, dass sie aus ainem Streifen (30) isolierenden Plastikmaterials geeigneter Länge unter Verbindung der getrennten Leiterelemente (11^12) besteht, der jedes der genannten Leiterelemente (11,12) überlappt und mit einer Schicht (31) aus elektrisch leitendem Material auf seiner

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Oberfläche versehen ist, ebensolchen Sehie en leitenden Materials auf den Enden seiner Unterfläche, soweit sie die Leiterelemente (11,12) des elektronischen Schaltkreises überdecken und schliessiich /Schichten leitenden Materials, die jede Schicht (52,54) ihrer Unterfläche mit den entsprechenden Enden der Schicht (31) aus leitendem Material auf ihrer Oberfläche verbinden, wobei weiterhin der Streifen (JO) an seiner Unterfläche, soweit diese das dritte Leiterelement (13) überbrückt, frei von einer elektrisch leitenden Beschichtung ist.

4.) Brücke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein als Anschluss der Basis eines elektronischen Schaltkreises dienendes Leiterelement (11) mit einem als Anschluss des Kollektors dienenden Leiterelement (12) unter überbrückung eines als Anschluss für den Emitter ausgebildeten Leitereleraentes (13) verbindet«

5=) Brücke nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei als Eraitteranschlüsse einer elektronischen Schaltung dienende Leiterelemente (11,12) miteinander verbindet.

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