DE60201520T2

DE60201520T2 - Verfahren zur herstellung eines genähten lga steckverbinders

Info

Publication number: DE60201520T2
Application number: DE60201520T
Authority: DE
Inventors: E. John LOPATA; L. James McGRATH; Arindum Dutta; Marvin Menzin; Jr. Daniel FISHER
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2022-03-21
Also published as: KR20040014472A; US20020133944A1; SK13102003A3; JP4102196B2; CN1539182A; US6990733B2; JP2004528687A; KR100531062B1; EP1374343B1; US20040163250A1; CN1315230C; DE60201520D1; WO2002078130A1; TW548883B; HUP0303647A2; CZ20032879A3; EP1374343A1; HUP0303647A3; US6694609B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Druckkontaktverbinder und insbesondere einen Kontaktfleckengitteranordnungsverbinder (Land Grid Array, LGA), der eine Mehrzahl von Drähten als Kontakte verwendet, die in einem flexiblen Hauptteil des Verbinders gehalten werden.
Die Elektronikindustrie hat in den letzten paar Jahren ein großes Wachstum von elektronischen Einrichtungen und Geräten kleiner Größe gesehen, wie zum Beispiel Laptop, Computer und Ähnliches. Die Industrie versucht dauernd, die Größe dieser Komponenten zu verringern und ihre Funktionalität und Fähigkeiten zu erhöhen. Beide Ziele werden dadurch erzielt, dass die Dichte der Schaltungen auf Komponenten des Geräts erhöht wird. Obwohl die Anzahl von Schaltungen, die auf einem Chip oder einer Schaltungsplatine eingerichtet ist, vergrößert werden kann, muss Sorgfalt ausgeübt werden, um sicherzustellen, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen der Komponente hoher Dichte und einer anderen Komponente der Einrichtung hergestellt wird.
Diese Verbindungen hoher Dichte werden für Mikroprozessor, ASIC und andere Typen von Chips verwendet und können auch verwendet werden, um einen Verbinder zwischen zwei Schaltungsplatinen zu schaffen. Kugelgitteranordnungspackungen (Ball Grid Array, BGA) sind als Verbindungen hoher Dichte für Anwendungen dieses Typs verwendet worden. Bei Packungen vom BGA-Stil werden Kontaktflecken in einem Sub strat ausgebildet, und kleine sphärische Kugeln von Lötmittel werden in Berührung mit den Kontaktflecken gebracht. Diese Kugeln werden dann erhitzt, um Verbindungen zwischen dem Chip und einer anderen Schaltungsplatine zu schaffen. Diese Kugeln vertragen sich jedoch häufig schlecht mit Schaltungsplatinen und mechanischen Eigenschaften, indem sie Kontakt zwischen dem Chip und der gegenüberliegenden Schaltungsplatine bewirken. Sie sind nicht immer geeignet, um Veränderungen zu überwinden, die in dem gedruckten Schaltungsplatinen-Substrat auftreten. Zusätzlich kann, wenn die Kugeln einmal erhitzt sind, um Lötverbindungen zu schaffen, der Chip nicht einfach entfernt werden, um irgendeinen Deffekt in der Lötung zu korrigieren, ohne dass alle Lötmittelkugeln erneut bearbeitet werden müssen und man die Kugelgitteranordnung erneut auf die gedruckte Schaltungsplatine in einem weiteren Versuch fließen lassen muss, um eine zuverlässige Verbindung zu schaffen. Man wird daher verstehen, dass die Verwendung einer BGA-Lötmittelpackung nicht eine trennbare Einrichtungsschnittstelle schafft.
Kontaktfleckengitteranordnungsverbinder (LGA) sind für solche Anwendungen entwickelt worden, und sie liefern Schaltungspfade zwischen der Einrichtung und der Schaltungsplatine, indem sie leitende Leiter verwenden, wie zum Beispiel geformte Metallkontakte, die typischerweise in ein starres Kunststoffsubstrat eingebettet sind, um Kontaktflecken zu verbinden, oder Kontakthöcker auf einer gedruckten Schaltungsplatine zu den Lötmittelkugeln, oder Kontaktflecken, die auf einem Chip oder einer anderen Einrichtung ausgebildet sein können. Diese Kontaktflecken werden in einem besonderen Muster gegenüberstehend zu den Lötmittelkugeln/Kontaktflecken der Komponente ausgebildet, mit der der Verbinder zusammengefügt wird. Diese LGA-Verbinder bieten verschiedene Vorteile gegenüber BGA-Einrichtungen, indem sie dem Schaltungs- oder Systementwickler eine trennbare Schnittstelle zwischen dem Chip/der Chippackung und einer Schaltungsplatine schaffen, die BGA-Einrichtungen nicht schaffen können, da sie mit Schaltungsplatinen verlötet sind, um ihre Verbindungen zu bewirken. Bei LGA-Verbindern muss jedoch jede leitende Leitung eine besondere Federkraft ausüben, die aufrecht erhalten werden sollte, um eine zuverlässige Verbindung mit einer Eirichtung zu schaffen. Eine Klemmkraft muss gegen einen Chip ausgeübt werden, um ihn in Kontakt mit dem Verbinder zu halten. Chips, die mehr als 1000 Kontakte haben können, können eine Kontaktkraft von gut über hundert Pfund erfordern.
U.S.-Patent Nr. 4 998 885, ausgestellt am 21. März 1991, beschreibt eine solche Art eines Verbinders, in dem Drähte mit kugelförmigen Endteilen innerhalb einer elastomeren Platte angeordnet sind. Die elastomere Platte muss jedoch genau durch einen Laser bis zu einer kontrollierten Tiefe in einem Bereich zwischen den Drähten eingekerbt werden, um die Flexibilität der Drähte und ihrer kugelförmigen Endteile zu erhöhen. Diese Linien zu tief in die elastomere Platte einzuschneiden, stellt ein Risiko dar, das Elastomer zu schwächen, das die Drähte trägt, wobei möglicherweise unzuverlässige Kontakte geschaffen werden, indem sich einige der Drähte verbiegen können und daher nicht ihre individuellen nachgiebigen Zusammenpassungsfunktionen erfüllen. Dies macht nicht nur die Herstellung komplizierter, sondern erhöht auch die Kosten der Herstellung solcher Verbinder.
Dokument EP-A-0 5574 793 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Druckkontaktverbinders, der einen starren Rahmen mit einer Öffnung und mit einem Substrat aufweist, das an dem Rahmen angebracht ist. Eine Mehrzahl von Kontakten wird in dem Substrat ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung ist daher auf einen verbesserten LGA-Verbinder und ein Verfahren zum Herstellen der Verbinder gerichtet, die die vorgenannten Nachteile überwinden.
Zusammenfassung der Erfindung
Demgemäß ist es ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, einen LGA-Verbinder zu schaffen, der einen flexiblen Hauptteil hat, der eine Mehrzahl von nachgiebig verformbaren Kontakten trägt, die in einem Muster hoher Dichte angeordnet sind, um so eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Verbinder und einer gegenüberstehenden Komponente oder Einrichtung sicherzustellen.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines LGA-Verbinders hoher Dichte, der einen elastischen Hauptteil hat, der durch eine Verstärkungsschicht verstärkt ist, die zwischen zwei elastomeren Schichten angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Kontakten hat, die in einer Anordnung innerhalb des Hauptteils angeordnet sind, wobei die Kontakte freie Enden haben, die sich über die gegenüberliegenden Oberflächen des Hauptteils erstrecken.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines zuverlässigen LGA-Verbinders hoher Dichte, der einen elastischen Hauptteil hat, der durch ein Gewebe verstärkt ist, das sich zwischen den beiden elastomeren Schichten befindet, und eine Mehrzahl von Kontakten hat, die in einer Anordnung innerhalb des Hauptteils angeordnet sind, wobei die Kontakte freie Enden haben, die sich über gegenüberliegende Oberflächen des Hauptteils erstrecken.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen LGA-Verbinder zu schaffen, wobei der Verbinder einen flexiblen Hauptteil hat, der eine Mehrzahl von leitenden Drahtkontakten trägt, die als flexible Schlaufen ausgebildet sind, die freie Enden haben, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Verbinderhauptteils vorbei erstrecken.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines durch Druck aktivierten Verbinders, der ein Gewebesubstrat hat, das mit einem Elastomer eingekapselt ist, wobei der Verbinder eine Mehrzahl von dünnen elastischen Kontakten aufweist, die in dem Gewebesubstrat in einer vorbestimmten Anordnung angeordnet sind und sich durch das Substrat erstrecken, wobei die Kontakte als dünne Drahtfäden ausgebildet sind, die auf sich selbst in eine zweisträngige Schlaufe gefaltet sind, wobei die Kontakte freie Enden haben, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des Substrats erstrecken.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines LGA-Verbinders für Anwendungen hoher Dichte, wobei der Verbinder einen Rahmen einschließt, der einen zentralen Hauptteil umgibt, wobei der Hauptteil wenigstens einen elastomeren Bereich aufweist, der durch ein Verstärkungsglied verstärkt ist, das wenigstens teilweise darin eingebettet ist, wobei der Verbinder eine Mehrzahl von leitenden Kontakten aufweist, die in einer Matrix innerhalb des Hauptteils angeordnet sind, wobei die Kontakte aus dünnen leitenden Drähten gebildet sind, die in den mittigen Hauptteil eingesetzt sind, wobei die Kontakte als offene Schlaufen ausgebildet sind, die verbundene redundante Schaltungspfade für jeden Kontakt definieren.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines durch Druck aktivierten Verbinders, der einen flexiblen Hauptteil aufweist, der durch ein Verbinderrahmenglied getragen wird, wobei das Rahmenglied sich um den flexiblen Hauptteil erstreckt und den Umfang des Verbinders definiert, wobei der Verbinder wenigstens eine Ausnehmung darin ausgebildet hat, die Teil einer teilweisen Aufnahme für einen Chip oder eine Chippackung bildet, und wobei der flexible Hauptteil einen elastomeren Bereich aufweist, der auf wenigstens einer Oberfläche des Hauptteils frei liegt, wobei der elastomere Bereich durch einen Gewebebereich verstärkt ist, an dem der elastomere Bereich angebracht ist, wobei der elastomere Bereich und der Gewebebereich ähnliche Abmessungen haben, um so dem Hauptteil über seine gesamte Fläche gleichförmige Eigenschaften zu geben, und wobei der Verbinder eine Mehrzahl von leitenden Kontakten einschließt, die in den Hauptteil des Verbinders eingesetzt sind, wobei die Kontakte leitende Drahtabschnitte einschließen, die in den Hauptteil durch Heften oder Nadelstiche eingesetzt sind, während sie auf sich selber zurück gebogen sind, um so zwei benachbarte und redundante Schaltungspfade zu bilden, die sich durch den Verbinderhauptteil erstrecken, wobei die Kontakte freie Enden haben, die nach außen auf gegenüberliegenden Seiten des Hauptteils vorstehen, um zwei unterschiedliche elektronische Komponenten zu kontaktieren, wobei die Kontakte durch den Hauptteil an ungefähr Mittelabschnitten derselben gehalten sind.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines verbesserten LGA-Verbinders zu schaffen, das die Schritte einschließt: einen biegbaren Verbinderhauptteil zu bilden, indem ein Verstärkungsglied innerhalb eines Elastomers genommen wird, es auf einem Tragelement abzustützen, einen Abschnitt von leiten dem Draht durch die Mitte eines hohlen Einfügewerkzeugs hindurch zu bewegen, den Abschnitt von Draht in den Verbinderhauptteil zu heften oder zu stechen, indem das Einfügewerkzeug in und aus durchdringendem Kontakt mit dem Hauptteil bewegt wird, während weiter der Draht nach jeder solchen Einfügung geschnitten wird, um so einen leitenden Draht im Hauptteil anzuordnen, der wenigstens ein freies Ende hat, das oberhalb einer Oberfläche des Verbinderhauptteils vorsteht.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines durch Druck aktivierten Verbinders, der einen flexiblen Hauptteil hat, der innerhalb eines starren Rahmens gehalten ist, wobei der Verbinder eine Mehrzahl von Kontakten aufweist, die im Hauptteil eingebettet sind, wobei die Kontakte in den Hauptteil als ein Paar von miteinander verbundenen Strängen von leitendem Draht eingefügt sind, die als offene Schlaufen ausgebildet sind, wobei jede offene Schlaufe zwei freie Enden hat, die sich über äußere gegenüberliegende Oberflächen des Verbinderhauptteils erstrecken, wobei die freien Endteile seitwärts in einem versetzten Muster angeordnet sind, das mit dem Muster der gegenüberstehenden Schaltungskomponenten zusammenpasst, wobei die Abwinkelung der Drähte die Kontaktlängen derselben erhöht und eine Messerkante zu Kontaktflecken auf gegenüberliegenden Komponenten darstellt.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten LGA-Verbinder zu schaffen, der einen flexiblen Verbinderhauptteil hat, der aus einem Elastomer gebildet ist, wobei der Hauptteil auf einem Rahmen getragen ist und eine Mehrzahl von individuellen leitenden Kontakten hat, wobei die Kontakte als Drahtschlaufen ausgebildet sind, um ein Paar von redundanten leitenden Schaltungspfaden im Verbinderhauptteil zu bilden, wobei der Hauptteil eine Mehrzahl von Öffnungen hat, von denen jede darin eine Drahtschlaufe aufnimmt, wobei die Drähte, die die Schlaufe bilden, sich durch den Hauptteil auf gegenüberliegenden Seiten einer Mittellinie der Öffnung erstrecken.
Die vorliegende Erfindung erreicht diese und andere Ziele mit Hilfe ihrer eigenartigen und neuen Struktur.
Gemäß einem Hauptgesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, und wie es durch eine Ausführungsform desselben beispielhaft dargestellt wird, schließt der Verbinder einen flexiblen Verbinderhauptteil ein, der durch einen festen äußeren Rahmen getragen ist. Der flexible Verbinderhauptteil verwendet ein Verstärkungsglied als Substrat, und an dem ein Elastomer angebracht ist. Wie dies durch eine erste Ausführungsform der Erfindung beispielhaft dargestellt wird, ist das Elastomer auf beiden Seiten eines Gewebebereichs angeordnet, das als das Verstärkungsglied verwendet wird, so dass es vorzugsweise die Zwischenräume des Gewebes zum Elastomer füllt und eine selbstdichtende Tragoberfläche auf beiden Seiten des Gewebebereichs schafft, während der Gewebebereich Verstärkung für das Elastomer schafft. Die Weise, in der das Elastomer am Gewebebereich angebracht ist, kann eine Einkapselung, eine Laminierung oder eine Beschichtung sein.
Konventionelle Gewebe können für den Gewebebereich verwendet werden, wie solche, die in konventioneller Weise gewoben sind und Ketten und Schüsse (oder Füllungen) haben, die ineinander greifen, entweder in einem gleichförmigen oder einem versetzten Muster, und es wird in Erwägung gezogen, dass sogar nicht gewebte Stoffe wie gestrickte Stoffe, Filze und dergleichen für die Verstärkung verwendet werden können, falls das verwendete Elastomer sich mit dem Stoff bereich binden oder anders daran anheften auf eine Weise kann, dass es eng den Stoffbereich berührt und einen elastischen Körper als den Verbinderhauptteil schafft.
Dünne Drähte werden im Verbinderhauptteil in einer vorbestimmten Anordnung angeordnet und in das Stoff- oder Gewebesubstrat eingefügt, indem sie durch eine Nadel hindurch geführt werden und die Nadel in das Substrat eingeführt und herausgezogen wird, um so die Drahtkontakte an ihrem Ort im Verbinderhauptteil zu stechen oder heften oder mit Nadelstichen zu befestigen. Die Drähte werden auf sich selbst gebogen, so dass ein Kontakt gebildet, und in den Verbinderhauptteil eingeführt, der die Form einer offenen Schlaufe hat. Das Elastomer hat eine Konsistenz, die ausreichend nachgiebig ist, die Drähte zu ergreifen und zu halten, wenn sie durch den Verbinderhauptteil geheftet oder mit Nadelstichen eingebracht werden, und der Gewebebereich hat eine Konsistenz, die ausreichend ist, um Verstärkung oder eine gewisse Größe der Starrheit dem Elastomer mitzuteilen.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Elastomer nur auf einer Oberfläche des Verstärkungsgliedes angebracht sein. Bei einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verstärkungsglied ein durchgehendes Blatt eines Films, insbesondere eines Polymerfilms und am meisten bevorzugt eines Polyamidfilms sein, wie zum Beispiel derjenige, der durch E.I. DuPont unter dem Handelsnamen „Kapton" verkauft wird. Solche Filme haben eine gewünschte Dauerhaftigkeit und fransen nicht aus, wie dies Gewebe tun können, und Löcher für die Drahtkontakte können darin einfach dadurch gebildet werden, dass ein Laser sie durch den gesamten Hauptteil des Verbinders „durchbrennt".
Gemäß einem anderen Hauptgesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Kontakte dadurch gebildet, dass Paare von Drähten in das Substrat eingeheftet oder mit Nadelstichen eingebracht werden, wobei die Paare aus einzelnen Drahtsträngen gebildet sind, die auf sich selbst an einem ihrer Enden gebogen sind, um so doppelte Strangdrahtabschnitte zu bilden, oder offene Schlaufen, wobei die Stränge eine Biegung haben, die darin an einem Ende derselben ausgebildet ist, während zwei Enden des Drahts eng beieinander beabstandet sind oder einander benachbart sind am anderen Ende des Kontakts, so dass ein freies Ende jedes Kontakts vorzugsweise eine Schlaufenkonfiguration hat, während das andere freie Ende des Kontaktes die Stirnflächen der beiden Drahtstränge hat. Die Drähte erstrecken sich über das Substrat in einer vorbestimmten Entfernung hinaus, die ausreichend ist, um eine Mehrzahl von nachgiebigen Kontaktbündeln zu bilden, die sich unter einem Druck einer gegenüberliegenden Komponente wie zum Beispiel einem Chip biegen, so dass ein Hertzscher Kontakt zwischen den Kontakten und den gegenüberliegenden Kontaktflecken auf der Schaltungsplatine auftritt. Die Drähte können in einer gewissen Richtung gebogen sein, um eine Ablenkungsrichtung zu definieren, anstatt dass man auf das Einkrümmen der Drähte vertraut, um eine Bewegung unter der Ablenkung zu schaffen. Die zweifache Natur der Drahtstränge, ob sie nun kreisförmigen oder rechteckigen/quadratischen Querschnitt haben, versehen jeden Kontakt des Verbinders mit redundanten Schaltungspfaden. Lötmittelkugeln können an den Enden der Drahtstränge angebracht werden, um Kontaktflächen für die Kontakte zu schaffen.
Gemäß noch einem Hauptgesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Abschnitt jedes Drahts durch das Zentrum eines Einfügewerkzeugs hindurch geführt, das die Form einer hohlen Nadel oder Röhre hat, und dann auf sich selbst gebo gen, um eine Schlaufe zu bilden, bevor die Nadel einen Einfügehub durch den Verbinderhauptteil macht. Das Einfügewerkzeug wird dann zurückgezogen und lässt einen doppelsträngigen Draht zurück, der im Verbinderhauptteil an ungefähr dem Mittelabschnitt der Stränge gehalten wird, so dass die freien Enden der Kontakte sich über die beiden gegenüberliegenden Oberflächen des Verbinderhauptteils um ungefähr dieselbe Länge erstrecken. In einer vorbestimmten Entfernung bei der Entfernung des Einfügewerkzeugs werden die Drähte geschnitten, um einen Doppelstrang und freie Enden des Verbinderkontakts zu bilden, so dass ein Paar von leitenden Pfaden für jeden Kontakt in einem einzigen Hub des Einfügens und Herausziehens des Einfügewerkzeugs geschaffen wird, wodurch der Verbinder mit Redundanz und niedrigerer Induktanz versehen wird.
Gemäß noch einem anderen Hauptgesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das Einfügewerkzeug mit einer Spitze versehen, die so ausgebildet ist, dass der Draht aus dem Zentrum des Werkzeugs, aber von der Seite der Spitze austreten kann. Dieses Werkzeug kann eine abgewinkelte Spitze mit einem einzigen spitzen Punkt sein oder kann vielfache Spitzenpunkte haben, die miteinander ausgerichtet sind, um die Einfügekraft auf das Werkzeug auszugleichen, wenn es das Elastomer und, falls vorhanden, sein Verstärkungselement durchstößt.
Gemäß einem noch anderen Hauptgesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrzahl von Löchern im Verbinderhauptteil ausgebildet sein, indem sie zum Beispiel mit einem Laser geschnitten werden, indem der Hauptteil mit einem Messer geschlitzt wird oder indem der Hauptteil vorgestanzt wird, um die Löcher zu bilden. Sind sie einmal gebildet, werden die Kontakte in die Löcher eingesetzt. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Laser vorgang oder Stanzvorgang verwendet werden, um eine Reihe von Öffnungen in dem Verbinderhauptteil zu bilden, und dieser Hauptteil kann entweder einen verstärkten flexiblen Hauptteil verwenden, in dem eine Faseranordnung oder ein Film als Substrat verwendet wird, um eine oder zwei Schichten eines Elastomers darauf zu tragen, oder der Hauptteil kann nur den vorerwähnten Film verwenden.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Berücksichtigung der folgenden detaillierten Beschreibung klar verstanden werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Verlauf der folgenden detaillierten Beschreibung soll häufig Bezug genommen werden auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern auf gleiche Teile Bezug nehmen. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines verbesserten LGA-Verbinders, der mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, mit einer elektronischen Komponente, die ausgerichtet ist und beabstandet ist von einer Verschachtelungsausnehmung des Verbinders;
1A eine vergrößerte Detailansicht eines Bereichs a in 1, die die freiliegenden freien Enden der Drahtkontakte des Verbinders zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht der anderen Seite (normalerweise der „unteren" Seite) des Verbinders von 1;
2A eine vergrößerte Detailansicht eines Bereiches a von 2, wobei die anderen freiliegenden freien Enden der Drahtkontakte des Verbinders gezeigt sind;
3A eine Draufsicht eines Rahmengliedes, das bei den Verbindern von 1 verwendet wird;
3B eine Querschnittsansicht eines Teils des Rahmengliedes von 2A entlang der Linie B-B derselben;
3C eine Querschnittsansicht eines Teils des Rahmengliedes von 3A entlang der Linie C-C derselben;
4 eine Draufsicht von unten des Rahmengliedes von 3A;
5 eine perspektivische Ansicht des Rahmengliedes von 3A und mit einem Gewebesubstrat, das in Stellung ist für Einfügung in die Rahmengliedöffnung;
6A eine Draufsicht von oben der Verbinderrahmenanordnung von 1, wobei das Gewebesubstrat am Ort der Stützschichten ist, die darauf geformt sind;
6B eine Querschnittsansicht eines Teils der Verbinderrahmenanordnung von 6A entlang der Linie B-B derselben;
6C eine Querschnittsansicht eines Teils der Verbinderrahmenanordnung von 6A entlang der Linie C-C derselben;
6D eine vergrößerte detaillierte Ansicht des Gebietes D von 6A;
7A eine Draufsicht von oben auf die Verbinderrahmenanordnung von 6A, wobei sich jedoch leitende Drahtkontakte darauf befinden;
7B eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von 7A, die einen Teil des Verbinders zeigt und weiter die Drahtkontakte in ihrer ursprünglichen Orientierung innerhalb des Verbinderhauptteils und vor dem Biegen der Drahtkontakte zeigt;
7C eine Querschnittsansicht des Verbinders von 7A entlang der Linie C-C derselben;
7D eine Querschnittsansicht des Verbinders von 7A, die die Anordnung der Drahtkontakte innerhalb des Verbinderhauptteils nach ihrem Biegen zeigt, um die Kontakte in zwei Richtungen zu orientieren;
8 eine Querschnittsansicht einer alternativen Weise, das Gewebesubstrat an dem Verbinderrahmen zu montieren;
9 eine Querschnittsansicht eines Teils des elastomeren Substrats des Verbinders, wobei die Gewebeverstärkung desselben gezeigt ist;
10A eine schematische Querschnittsansicht eines Kontaktheftwerkzeugs oder Nadelstichwerkzeugs, das eine einzige Spitze aufweist, beim Zusammen setzen des Verbinders mit dem leitenden Draht, der dadurch gefädelt ist;
10B eine schematische Querschnittsansicht eines Kontaktnadelstichwerkzeugs von 10A nach Biegen des Drahts;
11 eine schematische Ansicht des Werkzeugs von 10, das in das Verbindersubstrat eindringt;
12 eine schematische Ansicht, die zeigt, wie das Werkzeug von 10 den flexiblen Hauptteil des Verbinders durchdringt und ursprünglich eine vorbestimmte Länge des Kontaktdrahts vorrückt;
13 eine schematische Ansicht, die zeigt, dass das Werkzeug von seinem Durchdringungsvorgang durch den leitenden flexiblen Hauptteil entfernt ist;
14 eine schematische Ansicht des Werkzeugs nach dem Herausziehen von nahe der Oberfläche des flexiblen Verbinderhauptteils, während es Kontaktdraht vom Werkzeug in eine Position ausgibt, die zum Abschneiden bereit ist;
15 einen schematischen Querschnitt einer Ansicht, die den Kontaktdraht an seinem Ort innerhalb des flexiblen Verbinderhauptteils zeigt, wobei dieser Draht von der Drahtzufuhr und dem Einfügewerkzeug abgeschnitten ist;
16 eine schematische Ansicht eines freie Kontaktenden bildenden Gliedes, das mit den Kontakten nach Einfügung in den Hauptteil in Berührung gebracht wird; und
17 eine detaillierte Ansicht von Drähten, die als Kontakte verwendet werden, die einen nicht kreisförmigen Querschnitt haben;
18 eine detaillierte Querschnittsansicht eines Teils des Verbinders von 1 an seinem Ort zwischen einem Chip und einer Schaltungsplatine, wobei die Art und Weise der Leitung dargestellt wird, die durch die Verbinderkontakte bewirkt wird;
19A eine Seitenansicht einer alternativen Konstruktion eines Einfügewerkzeugs, das verwendet werden kann, um die leitenden Drähte in die flexiblen Hauptteile der Verbinder der Erfindung einzusetzen;
19B eine perspektivische Ansicht des Spitzenendes des Einfügewerkzeugs von 19A;
19C eine detaillierte Querschnittsansicht eines Teils eines Verbinders der Erfindung, wobei das Einfügewerkzeug von 19A teilweise darin eingeführt ist;
20 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform eines Verbinders, der in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
21 eine Detailansicht, teilweise im Querschnitt, eines Hauptteils für Verwendung mit den Verbindern der Erfindung, der ein nicht unterbrochenes Verstärkungsglied aufweist, das darin angeordnet ist;
22 eine teilweise Querschnittsansicht eines Verbinderhauptteils an seinem Ort innerhalb des Verbinders, und der einem Stanzglied ausgesetzt ist, um Öffnungen darin für die Verbinderkontakte zu bilden;
23 eine schematische perspektivische Ansicht teilweise im Querschnitt eines Einfügewerkzeugs, das mit einer Öffnung im Verbinderhauptteil von Verbindern der vorliegenden Erfindung ausgerichtet ist;
24A eine schematische Draufsicht von 23 entlang der Linien 24-24 derselben, die die Orientierung von Teilen zeigt, wo runder Draht für die Verbinderkontakte verwendet wird;
24B eine schematische Draufsicht von 23 entlang der Linien 24-24 derselben, wobei die Orientierung von Teilen gezeigt ist, wenn rechteckiger Draht verwendet wird, um die Verbinderkontakte zu bilden;
25 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Drahteinfügewerkzeugs, das bei den Verfahren der Erfindung verwendet werden kann;
25A eine perspektivische Ansicht des Einfügewerkzeugs von 25;
26 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Drahteinfügungswerkzeuges, das bei den Verfahren der Erfindung verwendet werden kann;
26A eine perspektivische Ansicht des Einfügewerkzeugs von 26;
27 eine perspektivische Ansicht eines Stanzwerkzeugs, das bei dem Verfahren der Erfindung verwendet werden kann, um Öffnungen im Verbinderhauptteil vorzustanzen oder zu stechen;
28 eine perspektivische Ansicht eines alternativen Stanzwerkzeugs, das mit Verfahren der Erfindung verwendet werden kann; und
29 eine Querschnittsansicht einer anderen alternativen Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt einen verbesserten Kontaktfleckengitteranordnungsverbinder (Land Grid Array, LGA) 20, der in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Der Verbinder 20 schließt ein Rahmenglied 21 ein, das einen flexiblen Hauptteil 22 am Verbinder 20 hält oder umschließt, der mit einer Öffnung 23 des Rahmengliedes 21 versehen ist. Der Hauptteil 22 des Verbinders 20 wird innerhalb der Rahmengliedöffnung 23 durch eine Mehrzahl von Seitenwänden 25 des Rahmengliedes 21 gehalten, die die Öffnung 23 umgeben, und zwar auf solche Weise, dass eine obere Ausnehmung 24 in der oberen Oberfläche des Verbinders 20 und auch eine untere Ausnehmung 27 ausgebildet ist, wenn die besondere Anwendung des Verbinders dies erfordert.
Man kann sehen, dass der Verbinder 20 allgemein rechteckig oder quadratisch in der Form ist, obwohl man verstehen wird, dass andere Konfigurationen verwendet werden können. Die obere Ausnehmung 24 ist dazu ausgebildet, darin eine Schaltungskomponente aufzunehmen, wie zum Beispiel einen Chip, eine IC-Packung, ASIC, Mikroprozessor, Schaltungsplatine 26 oder dergleichen, während eine andere ähnliche Schaltungskomponente gleicher Weise auf der Unterseite des Verbinders 20 in einer unteren Ausnehmung 27 aufgenommen werden kann (2). Typischerweise kann eine solche Komponente eine Schaltungsplatine einschließen, die so bemessen ist, dass sie in die untere Ausnehmung 27 passt, obwohl bei einigen Anwendungen die Seitenwände 25 des Rahmengliedes an der unteren Seite des Verbinders 20 bündig mit der unteren Oberfläche des Verbinderhauptteils 22 ausgebildet werden können, wodurch irgendeine untere Ausnehmung vermieden wird, so dass der Verbinder direkt auf eine Schaltungsplatine montiert werden kann. Um einen leitenden Pfad zwischen den beiden Schaltungsplatinen zu schaffen, ist der Verbinder 20 mit einer Mehrzahl von leitenden Kontakten 28 ausgebildet, die als dünne Drähte oder Fäden ausgebildet sind. Diese Kontakte 28 haben zwei freie Enden 29, 30, die sich nach oben weg von den inneren Oberflächen 32, 33 des Verbinderhauptteils 22 erstrecken.
Der Verbinder 20 kann bei seiner Anwendung an einer Schaltungsplatine angebracht sein und kann demgemäß ein oder mehrere Montagelöcher 34 einschließen, die im Rahmenglied 21 ausgebildet sind. Teile des Rahmengliedes können in Bezug auf den Rest des Rahmengliedes erhöht sein, um als Ständer 35 (2) zu dienen, um die untere Oberfläche 33 des Verbinderhauptteils 22 leicht anzuheben und einen kleinen Luftzwischenraum zwischen der unteren Oberfläche und einer Schaltungsplatine (nicht gezeigt) zu schaffen, an der der Verbinder 20 angebracht ist, was Lötmittelreinigung erleichtern kann, wenn der Verbinder in einer gelöteten Anwendung verwendet wird.
3A zeigt das Rahmenglied 21 im offenen Zustand, ohne dass der Hauptteil 22 darauf getragen wird. Das Rahmenglied 21 und seine Seitenwände 25 können in geeigneter Weise zum Beispiel durch Spritzgießen aus Kunststoff oder einem anderen elektrisch isolierenden Material gebildet sein. Das Rahmenglied 21 ist vorzugsweise als ein Stück geformt, obwohl alternative Konstruktionen verwendet werden können. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein Gewebebereich 37 (5) als Verstärkungselement verwendet, um dem Hauptteil 22 einige Unterstützung zu geben, und ist zu einer vorbestimmten Konfiguration geschnitten, die vorzugsweise an eine Tragschulter 38 (4) angepasst ist, die auf einer der Oberflächen des Rahmengliedes 21 ausgebildet ist. Der Gewebebereich 37 ist vorzugsweise aus Gewebe wie zum Beispiel Nylon oder Fiberglas gebildet, das vorzugsweise unter Verwendung eines Lasers oder eines Stanzwerkzeugs auf die entsprechende Größe geschnitten ist. Natürliche Gewebe können benutzt werden, es soll jedoch bemerkt werden, dass die Verwendung von synthetischen Geweben für den Gewebebereich, wie zum Beispiel Fiberglas, vorteilhaft ist, da Fiberglas einen sehr geringen thermischen Expansionskoeffizienten hat (der fast den Nullwert erreicht), was irgendwelche Ausdehnungen vermindert, die im Verbinderhauptteil 22 während des Betriebes auftreten, und es hat außerdem bessere Wärmeübertragungsfähigkeiten als konventionelle Isolatoren. Die Verwendung eines Lasers beim Schneiden des Gewebebereichs ist vorteilhaft, dass Wärme, die durch den Laser erzeugt ist, imstande ist, die Ränder des Gewebes zu versiegeln und irgendein Ausfransen minimalisiert, das an den losen Enden des Gewebes nach dem Schneiden auftreten könnte. Vorzugsweise können Gewebe, die gewo ben sind und miteinander verschachtelte Fäden haben, wie zum Beispiel in 9 gezeigt ist, verwendet werden, andere, nicht gewobene Stoffe wie zum Beispiel gestrickte Stoffe und Filze können verwendet werden. Wie dies unten detaillierter erwähnt wird, kann in einigen Fällen das Verstärkungsglied einen Film einschließen.
Die Schulter 37 ist, wie dies dargestellt ist, an der unteren Oberfläche (3B, 3C und 4) des Rahmengliedes 21 ausgebildet. Die Schulter 38 springt zurück, wie dies gezeigt ist, und erstreckt sich um den inneren Umfang des Rahmengliedes 21. Diese Schulter 38 schafft ein Mittel, den Gewebebereich 37 im Rahmenglied 21 genau anzuordnen und schafft auch eine Unterstützung für das Elastomer, das am Rahmenglied 21 und dem Gewebe 37 angebracht ist. Um den Gewebebereich 37 an seinem Ort in der Schulter 38 zu halten, können erhabene Nasen oder Rippen 40 um die vier Seiten derselben herum angeordnet sein, die verwendet werden können, das Gewebe zu berühren und es innerhalb des Rahmengliedes 21 straff zu halten, um zu verhindern, dass irgendein Trampolineffekt oder irgendeine andere Art des Durchhängens während der nachfolgenden Prozesse auftritt. Diese Rippen 40 können auch beim Wärmeabstechen des Gewebebereichs 37 zum Rahmenglied 21 verwendet werden. Der Gewebebereich 37 kann über das Rahmenglied angeordnet werden und in Berührung damit gebracht werden, wobei dann Wärme auf die Rippen 40 ausgeübt wird, was bewirkt, dass diese schmelzen und den Gewebebereich 37 in ähnlicher Weise festzuhalten, wie dies beim Stand der Technik bekannt ist. Obwohl diese Rippen 40 in den Mittelteilen der Schulter 38 dargestellt sind, können sie sich länger als gezeigt erstrecken, um zusätzliche Absteckmöglichkeit zu schaffen. Wenn das Elastomer über das Rahmenglied geformt wird, wird das Elastomer die losen Enden des Gewebebereichs in diesem Bereich halten und einfangen.
Der Gewebebereich 37 kann auch über die Rippen 40 während der Anbringung gedrückt werden, und eine der elastomeren Schichten 34, typischerweise diejenige, die auf der „oberen" Oberfläche des Verbinders angeordnet ist, kann auf das Rahmenglied 21 gegenüber der Schulter 38 und der Rippen 40 geformt werden. In dieser Beschreibung wird der Ausdruck „oben" auf die Oberfläche des Verbinders Bezug nehmen, der die Schaltungskomponenten 26 aufnimmt und denselben gegenüber steht. Ist der Gewebebereich 37 auf das Rahmenglied 21 aufgebracht und auf der Schulter 38 positioniert, wird er vorzugsweise dauernd an seinem Ort durch Überformen befestigt, oder indem auf andere Weise ein Elastomer auf gegenüberliegende Seiten des Rahmengliedes 21 und des Gewebebereichs 37 aufgebracht wird.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie dies in 21 dargestellt ist, kann die Verstärkung des Hauptteils 22 in Form eines durchgehend Filmgliedes 337 geschaffen werden. Das durchgehende Filmglied 337 ist vorzugsweise aus einem Polymerfilm gebildet, der nicht franst, wie dies die Gewebeverstärkungsschicht manchmal machen kann, was dazu führen kann, dass Gewebefäden an den leitenden Kontakte anhaften und möglicherweise die Integrität des Verbinders beeinflussen. Nützliche Ergebnisse sind erhalten worden, indem Polyamid (Polymer) Filme verwendet werden, die unter dem Handelsnamen „Kapton" durch E.I. DuPont verkauft werden. Ein solches Verstärkungsglied unterscheidet sich auch von den oben diskutierten Gewebeverstärkungen, indem es keine Öffnungen zwischen benachbarten Fäden hat, durch die das Elastomer während der Bildung des Hauptteils 22 fließen kann.
In einer Hinsicht der Erfindung kann das Elastomer als zwei Elastomerschichten 41, 42 angesehen werden, die sich entlang der oberen und unteren Oberflächen 32, 33 des Verbinderhauptteils 22 erstrecken. Man wird jedoch verstehen, dass der Ausdruck „Schicht", wie er auf das Elastomer angewendet wird, seine breiteste Interpretation erhalten soll und daher zwei unterschiedliche Schichten von Elastomer oder eine einzige Struktur einschließen wird, die gebildet ist, wo das Elastomer durch die Zwischenöffnungen 43 eindringt oder hindurchgeht, die zwischen benachbarten Fäden 44 des Gewebes oder anderen Verstärkungsbereichen 37, 337 gebildet sind, um zusammenwirkend eine einzige Struktur zwischen denselben zu bilden (9). Auf diese Weise werden, wo das Elastomer alle freiliegenden Oberflächen der Verstärkungsbereiche 37, 337 bedeckt, die Bereiche 37, 337 so angesehen, dass sie „eingekapselt" innerhalb des Elastomers sind, wobei das Elastomer die obere und untere Oberfläche des Hauptteils bildet. Wenn die beiden Schichten 41, 42 nicht ineinander fließen, aber sich trotzdem binden oder anders daran befestigen, sowohl an sich selbst als auch am Gewebebereich 37, wie dies in 9 dargestellt ist, indem sie sich durch die Zwischenbereiche berühren, die zwischen zwei benachbarten Fäden des Gewebebereichs 37 vorgesehen sind, kann alternativ der resultierende Aufbau so angesehen werden, dass er mit dem Elastomer „integriert" ist oder zwischen den beiden Elastomerschichten „sandwichartig eingeschlossen ist", wobei sich das Elastomer entlang den oberen und unteren Oberflächen des Hauptteils erstreckt. Weiterhin können die Elastomerschichten 41, 42 in innige Berührung mit den gegenüberliegenden Seiten der Verstärkungsbereiche 37, 337 gebracht werden, indem alle drei dieser Glieder einer erhöhten Temperatur und Druck ausgesetzt werden, um etwas zu bilden, was als ein „laminierter" Aufbau angesehen werden kann. Noch weiter können bei gewissen Anwendungen die Verstärkungsbereiche 37, 337 mit zwei Elastomerbereichen zusammen extrudiert werden, oder sie können in das Elastomer eingetaucht werden, um beide Seiten derselben mit einer „Schicht" zu versehen.
Um sicherzustellen, dass eine geeignete Bindung zwischen dem Hauptteil 22 (das heißt den Verstärkungsbereichen 37, 337) und der Elastomerschichten 41, 42 an das Verbinderrahmenglied 21 stattfindet, kann eine Reihe von Verankerungshohlräumen 46 im Rahmenglied 21 an vorbestimmten Orten ausgebildet sein. Wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, können diese Hohlräume 46 mit der Rahmengliedöffnung 23 in Verbindung stehen und sich innerhalb des Schulterteils 38 erstrecken, der in der Fläche des Verbinders 20 ausgebildet ist. Diese Hohlräume 46 erstrecken sich vorzugsweise durch die Dicke des Rahmengliedes 21 und können versetzte Hohlraumteile 51, 52 einschließen, die miteinander ausgerichtet sind, sich aber in versetzter Weise voneinander erstrecken, um so eine Öffnung im Rahmen zu bilden, die sich in zwei verschiedenen Richtungen erstreckt, die sich mit dem Elastomer füllen, um so den Hauptteil 22 fest am Verbinderrahmenglied 21 zu verankern. Beispiele geeigneter Elastomere schließen massive Silikone, Silikonschäume und Kautschuk, synthetischen Kautschuk, Triblockcopolymere und Ähnliches ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Härte des Elastomers trägt auch zur Betriebsweise des Hauptteils bei, wobei größere Härten für verbessertes Festhalten der Drähte bevorzugt wird, die in die Öffnungen des Hauptteils eingefügt sind. Zum Beispiel ist herausgefunden worden, dass ein Elastomer mit einer Härte von 70 auf der Shore-A-Skala eine bessere Drahtfesthaltung liefert als eines mit einer Shore-A-Härte von 40.
Wenn sie so mit dem Elastomer gefüllt sind, werden diese Verankerungshohlräume 46 und ihre versetzten Teile 51, 52 an den Seitenwänden des Rahmengliedes in zwei unterschiedlichen Richtungen angreifen, um eine geeignete Veran kerung zusätzlich zu irgendwelchen natürlichen Klebeeigenschaften zu schaffen, die das Elastomer haben kann. Die Ausrichtung dieser versetzen Hohlraumteile 51, 52 ist am besten in den 3B und 6A gezeigt, während die Weise, wie das Elastomer diese ausfüllt am besten in der Querschnittsansicht von 6C gezeigt ist. Diese Hohlräume 46 dienen dazu, ein Mittel zum miteinander Verriegeln der Elastomerschichten 41, 42 mit den Rahmengliedern 21 zu schaffen, oder als Anker miteinander, wenn die Schichten 41, 42 gleichzeitig auf dem Rahmenglied 21 gebildet werden. Diese Verankerungshohlräume 46 werden am besten gefüllt, wenn das Elastomer auf dem Gewebebereich 37 nach Anbringung am Rahmenglied 21 angebracht wird, und zwar durch einen geeigneten Überformungsvorgang.
Bei einem alternativen verankerungs- und gewebeerfassenden Aufbau, wie dies in 8 dargestellt ist, kann das Rahmenglied 21 einen Kanal oder eine Füllnut 100 aufweisen, die darin ausgebildet sind, die sich um den gesamten Umfang der Verbinderrahmenöffnung erstrecken kann. Dieser Kanal 100 nimmt die Enden oder Ränder 121 des Gewebebereichs 37 auf und, wenn das Elastomer daran angebracht wird, wird der Elastomerteil auf der unteren Seite des Verbinders den Kanal 100 füllen und die Geweberänder 101 darin hineindrücken, um so einen straffen jedoch flexiblen Hauptteil des Verbinders zu schaffen.
Die inneren Ränder 54 des Rahmengliedes 21 können abgeschrägt sein, wie dies in 5 bei 55 gezeigt ist, um so den Oberflächenbereich desselben zu erhöhen, um mehr Fläche im Elastomer zu schaffen, um es zu berühren und daran anzuheften, wenn dieses in die Rahmenöffnung 23 geformt oder gegossen wird. Die beiden Elastomerschichten 41, 42 dienen dazu, Enden des Gewebebereichs 37 einzukapseln und die freiliegenden Oberflächen desselben zu bedecken, wäh rend der Gewebebereich Verstärkung für die Elastomerschichten 41, 42 schafft und diesen eine gewisse Spannung gibt. Das Gewebe 37 dient auch dazu, teilweise die Drähte zu tragen, die in den Hauptteil 22 eingeführt werden, und die Nachgiebigkeit des Elastomers hält weiter die Kontakte 28 an ihrem Ort und schafft eine Abdichtungswirkung um die Drähte der Kontakte. Es wird in Betracht gezogen, dass der Gewebebereich und die Elastomerschichten auch getrennt geformt werden können, und anschließend aneinander befestigt werden können und dann in den Verbinderrahmen nach ihrer Bildung eingesetzt werden können.
Die Verwendung des Elastomers und des Gewebereichs (oder eines anderen Verstärkungselementes) ergänzen einander bei der Verwendung der Erfindung, da einerseits das Elastomer dem Hauptteil des Verbinders Flexibilität gibt, während das Gewebe Verstärkung und ein gewisses Ausmaß an Starrheit dem flexiblen Hauptteil mitteilt, der die Kontakte trägt, um so die Gesamtdicke des Verbinderhauptteils, der die Kontakte trägt, zu verringern und dadurch die kürzest mögliche Verbindungshöhe für den Verbinder 20 zu schaffen. In dieser Hinsicht wird angenommen, dass Dicken von ungefähr 0,5 mm für den Hauptteil 22 erreicht werden können, wenn Sandwich-, Einkapselungs- und Koextrusionstypen von Hauptteilaufbau verwendet werden, wobei am Gewebebereich 37 eine elastomere Schicht 41, 42 auf beiden Seiten desselben angebracht ist. wo das im Bereich 37 verwendete Gewebe eine Dicke von ungefähr 0,15 mm hat und die Elastomerschichten jeweils eine ähnliche Dicke haben, ist die resultierende gemeinsame Dicke des Hauptteils ungefähr 0,45 mm.
Insoweit, wie die gesamte zusammenpassende Höhe des Verbinders 20 betroffen ist, wird angenommen, dass es möglich ist, mit der Erfindung freie Enden 29, 30 der Kontakte 28 zu erreichen, die sich über die äußeren Oberflächen 32, 33 des Hauptteils 22 um eine Entfernung von ungefähr 0,25 mm erstrecken, so dass man eine erwartete gesamte Hauptteilzusammenfügungshöhe (indem man die Längen der freien Kontaktenden 29, 30 zur Dicke des Hauptteils 22 addiert) von ungefähr 0,95 mm erwarten kann. In solchen Fällen kann das Verbinderrahmenglied 21 eine Dicke von nur ungefähr 1,5 mm haben, wodurch ein äußerst dünner Verbinder, der jedoch hohe Dichte hat, der niedrige Einsetzkräfte hat, geschaffen wird. Wie dies oben erwähnt wurde, wird auch in Betracht gezogen, dass das Elastomer 41, 42 nur auf einer der beiden Oberflächen des Gewebebereichs aufgebracht werden kann oder umgekehrt, wodurch weiter die mögliche Dicke des zusammenpassenden Bereichs des Verbinders 20 verringert wird. Der Typ von Gewebe kann auch die mögliche Dicke des Hauptteils beeinflussen. Ein Gewebebereich, der gleichförmig gewoben ist, wird einen homogenen Hauptteil schaffen und die Konsistenz des Hauptteils verbessern. Ein unordentlich oder zufällig gewobenes Gewebe kann verwendet werden, das die Dicke des Verbinderhauptteils verringert.
Gemäß einem anderen wichtigen Gesichtspunkt der Erfindung, und wie dies schematisch in den 10 bis 15 dargestellt ist, werden die leitenden Kontakte 28 in den Hauptteil 22 eingesetzt, indem sie an ihren Ort „geheftet" oder durch Nadelstiche eingebracht werden. Die Kontakte 60 werden in den Hauptteil 22 des Verbinders vorzugsweise durch eine programmierbare Nähmaschine 20 eingesetzt die eine Hin und Her gehende Nadelstichbewegung verwendet. Ein Abschnitt eines leitenden Drahts 63 wird fortschreitend durch den mittleren Kanal oder das Lumen 62 eines Einfügewerkzeugs 61 zugeführt, bevor es in den Hauptteil 22 eindringt (10A). Der Draht 63 kommt von der Mitte des Werkzeugs heraus und wird vor dem Einfügen weiter vorgeschoben, so dass die Elastomerschichten 41, 42 den Draht 63 ergreifen werden und einen Teil (das heißt ein freies Ende 30) desselben halten werden, der über die untere Oberfläche (11) vorsteht.
In Abhängigkeit vom Drahtdurchmesser kann die Rückwärtsbewegung der Nadel ausreichend sein, den Draht auf sich selbst zu biegen, um ein freies Ende 29 zu bilden, das einen schlaufenförmigen Doppelstrang 65 aufweist, wie dies in 1D gezeigt ist. Es wird jedoch bevorzugt, dass dieses Biegen durch ein Drahtgreifmittel 67 durchgeführt wird, das auf der relevanten Seite des Verbinderhauptteils 22 angeordnet ist. Wie dies in 10B gezeigt ist, kann das siegen auf dem Draht 63 durch die Greifmittel 67 vor der Einfügung des Werkzeugs 61 in den flexiblen Hauptteil 22 durchgeführt werden. Weitere Bewegung des Einfügewerkzeugs 61 (12) durch den Hauptteil 22 (und die Gewebeschicht 37 und die andere Elastomerschicht), während der Draht 63 weiter vorbewegt wird, wird bewirken, dass sich der Draht über die gegenüberliegende äußere Oberfläche 33 der anderen elastomeren Schicht 42 hinaus erstreckt. Ist einmal die vorbestimmte Länge dieses Drahts 63 erreicht, um die gewünschte Länge des Kontakts zu bilden, so wird das Einfügewerkzeug 61 dann durch den Hauptteil 22 zurückgezogen ( 23). Während das Einfügewerkzeug 61 an der oberen Elastomerschicht vorbei zurückgezogen wird, wird der Draht 63 weiter vorgeschoben, so dass auf dieser Seite des Verbinders zwei freie Stränge 30 des Drahtes Seite an Seite freiliegen. Der so vorwärts bewegte Strang wird dann durch geeignete Mittel 68 in einer Entfernung abgeschnitten, die im Wesentlichen gleich derjenigen des anderen Stranges ist (14). Alternativ kann der Draht von dem Werkzeug vor dem Einfügen vorgeschoben werden und dann entlang dem Werkzeug gebogen werden, so dass er sich synchron mit der Bewegung des Werkzeugs bewegen wird.
Dieses Nadelstechverfahren erlaubt es, dass der Verbinder 20 mit den Kontakten mit sehr kleinen Abständen mit einer niedrigen Höhe und einem niedrigen Profil hergestellt werden kann. Die Kontakte 28 können entweder aus Abschnitten von rundem Draht 63 gebildet werden, oder es können, wie dies in 17 dargestellt ist, Abschnitte von Draht mit polygonalem Querschnitt wie zum Beispiel rechteckig, quadratisch, hexagonal oder dergleichen verwendet werden, wobei der höchst bemerkenswerte Vorteil die erhöhte elektrische Last ist, die die Kontakte 28 des Verbinders 20 führen können. Wenn der Draht einen nicht kreisförmigen Aufbau hat, wie zum Beispiel einen rechteckigen Querschnitt von ungefähr 0,1 mm mal 0,25 mm, so wird auch der nicht kreisförmige Draht der Tendenz des Elastomers widerstehen, den Draht um 90 Grad zu drehen aufgrund der Tatsache, dass das Elastomer einen äußeren Druck auf den Draht ausübt. Wenn rechteckiger Draht benutzt wird, wird er vorzugsweise auf sich selbst auf der größeren Abmessung des Querschnitts gefaltet. Wie dies vorher angegeben wurde, können die Kontakte 28 in den Hauptteil 22 mit einer programmierbaren Nähmaschine nadelstichartig eingebracht werden, die selektiv die Drähte in einem vorbestimmten Muster einfügen kann. Das Muster kann mit Hilfe von dem Programmiergesichtspunkt der Nähmaschine eingestellt werden, das heißt durch Software, wobei es dann nicht nötig ist, den Formhohlraum einzustellen, als dies der Fall bei einem konventionellen geformten Verbinder wäre.
Die Hin- und Herbewegung des Einfügewerkzeugs oder der Nadel/Röhre 61 und das Biegen des Drahtes erzeugt eine offenendige doppelstrangförmige leitende Schlaufe für jeden Kontakt 28, wobei jeder Strang oder jeder „Arm" des Drahtes einen unabhängigen Schaltungspfad zwischen Kontakten auf dem Chip 26 und der anderen Komponente schafft, an der der Verbinder 20 angebracht. Dieser doppelstrangförmige Kontakt mit offener Schlaufe schließt zwei Enden 29, 30 ein, die über die äußeren Oberflächen oder den flexiblen Hauptteil 22 vorstehen. Ein Ende 29 des Kontaktes kann als das „Schlaufen"-Ende des Kontaktes angesehen werden, da es das Ende enthält, wo der Draht 63 auf sich selbst gebogen ist (typischerweise auf einem Radius, wo der Draht ein runder Draht ist), während das andere Ende 30 des Kontaktes als das „offene" Ende des Kontaktes angesehen werden kann, weil zwei Stränge des Drahtes in freien und verbundenen Enden enden. Dieser Doppelstrangabschnitt ist vorteilhaft, da er nicht nur redundante Schaltungspfade liefert, um die Gültigkeit der Verbindung sicherzustellen, die durch den Verbinder 20 geschaffen wird, sondern verringert auch die Induktanz des Gesamtsystems, indem jeder der allgemein parallelen Schaltungspfade des Kontakts die Induktanz des spezifischen Kontakts um ungefähr die Hälfte im Vergleich mit der Verwendung nur eines einzelnen Kontaktes verringern wird, wie dies durch die Parallelinduktanzgleichung: L_TOT= (L₁×L₂) / (L₁+L₂) dargestellt wird. Zusätzlich sind die freien Enden 29, 30 der Kontakte 28 klein, liefern jedoch einen hohen Kontaktdruck, obwohl der Verbinder nur eine normale Belastungskraft erfordert, um eine zuverlässige Verbindung zu erreichen und einen wirksamen Hertzschen Kontakt mit einer gegenüberliegenden Schaltungskomponente zu schaffen. Die geschnittenen freien Enden 30 (18) der Kontakte 28 haben tatsächlich Messerkanten daraus ausgebildet, die in die Kontakthöcker an gegenüberliegenden Schaltungsplatinen oder Chippackungen eindringen können, um irgendeine Kontamination oder Oxidierung zu durchbrechen, die sich auf den Komponenten bilden kann. Es wird auch in Betracht gezogen, dass falls notwendig Lötmittelkugeln 125, 126 zu einem oder beiden der freien Enden 29, 30 der Kontakte hinzugefügt werden könnten, wie dies in 20 gezeigt ist.
Die bevorzugte Art der Einführung ist schematisch in 23 gezeigt. Jede Öffnung, die im Verbinderhauptteil gebildet ist, kann so angesehen werden, dass sie eine Mittellinie CA hat, wie diese in 23 gezeigt ist. Das Einfügewerkzeug hat seine eigene Mittellinie TA, die zum größten Teil mit der Mittellinie WA des Drahtes übereinstimmt, der durch das Werkzeug zugeführt wird. Da der Draht auf sich selbst gebogen ist, um eine Schlaufe zu bilden, ist das Einfügewerkzeug in einer Versetzung OC von der Öffnungsmittellinie orientiert, wie dies dargestellt ist. 24A und 24B zeigen diese Versetzung in einer Querschnittsansicht und auch die Anordnung des Drahtes (sowohl rund als auch rechteckig) und das Werkzeug in Bezug auf die Öffnungen des Verbinderhauptteils.
Bei einer alternativen Weise der Einfügung des Drahtes können Löcher zum Aufnehmen der Kontakte 28 im Hauptteil 22 erzeugt werden, indem sie mit einem Laser eingebrannt werden, was verhindern wird, dass lose Teile oder Fetzen des Gewebes sich durch das Loch erstrecken und Verunreinigung auf der einen oder anderen Seite des Verbinderhauptteils 22 als Resultat der Einfügung bilden. Der Laser wird auch die Kraftmenge reduzieren, die erforderlich ist, um den Hauptteil zu durchdringen, wenn die Löcher in den Hauptteilen vorgeformt sind, das ein Filmverstärkungsglied 337 verwendet. Ähnlich kann, wie dies in 22 gezeigt ist, ein Stanzglied 400 verwendet werden, um sequentiell Löcher 401 im Verbinderhauptteil 402 vorzustanzen, wobei es durch beide Elastomerteile 403 und das Verstärkungsglied 404 hindurchdringt. Kontakte werden dann in die Löcher durch das oben beschriebene Einfügewerkzeug eingesetzt.
27 zeigt eine Art einer Stanze 500, die einen konischen Teil 501 aufweist, der auf der Spitze ihres verlängerten Hauptteils 502 ausgebildet ist. 28 zeigt ei ne alternative Form einer Stanze 501, wo der Hauptteil 511 in einem Messerende 512 endet, das einen quadratischen oder rechteckigen Durchstechungskopf 513 aufweist. Jedes dieser Werkzeuge wird geeignete Öffnungen im Verbinderhauptteil 22 vorformen, wobei das Werkzeug 500 Öffnungen vom kreisförmigen Typ hat und die Messerstanze 510 Schlitze im Verbinderhauptteil 22 bildet. Ein vorheriges Durchstechen des Verbinderhauptteils bietet Vorteile wie zum Beispiel weniger Schmutz und verbesserte Geradheit der Drahtschlaufe, wenn ein Polyamidverstärkungsfilm mit dem Verbinderhauptteil verwendet wird.
Von Wichtigkeit bei der vorliegenden Erfindung ist der Kontaktkraftgesichtspunkt, den der Aufbau der offenen Schlaufe der Drahtkontakte den Verbindern gibt, die ihn verwenden. Nicht nur werden redundante leitende Schaltungspfade in jedem Kontakt erzeugt, die geschlossenen Enden 29 der offenen Schlaufen haben auch jeweils einen Radius, der dort auftritt, wo der Draht auf sich selbst gebogen ist, was dazu führt, dass ein Punktkontakt P (1A) zwischen dem geschlossenen Endteil 29 des Kontakts 28 und einer gegenüberliegenden Schaltungskomponente gebildet wird. Auf der gegenüberliegenden Seite des Kontakts, wo das freie Kontaktende aus zwei benachbarten freien Enden des Drahtes besteht, wie dies in 2A gezeigt ist, wird der Kontakt, der mit einer gegenüberliegenden Schaltungskomponente gebildet wird, ein Linienkontakt sein, wobei die Linie entlang einer der geschnittenen Ränder des Drahtes auftritt, wie dies in 2A wie die dargestellte Linie H gezeigt ist, insbesondere in Fällen, wo der Drahtquerschnitt entweder quadratisch oder rechteckig ist.
Der Vorgang des Herstellens des Verbinders 20 kann auch, wie dies in 16 gezeigt ist, ein Formungswerkzeug einschließen, wie einen Dorn 80, der nach unten in Berüh rung mit den freien Kontaktenden 29, 30 auf gegenüberliegenden Seiten des Verbinders kommt, um freie Enden 29, 30 in einer oder zwei Richtungen zu bilden. Der Dorn kann mit symmetrischen Seiten ausgebildet sein, wie dies gezeigt ist, und in einer bogenförmigen oder ähnlichen Bewegung entlang dem Pfeil M von 16 bewegt werden, um die Drahtenden in der gezeigten Weise zu formen, wo Paare von benachbarten Kontakten mit ihren freien Enden voneinander weg gerichtet sind. Das Endergebnis einer Formung dieses Typs ist in den 1A und 2A gezeigt, wo Paare 81 von Kontakten 28 so ausgebildet sind, dass sie unter einem Winkel aufeinander zu zeigen. Eine alternative Ausführungsform ist in 16 gezeigt, wo der Dorn 80 die freien Enden 29 eines Paars 81 von Kontakten 28 berührt und die freien Enden 29 zur Hauptteiloberfläche 33 in einem Winkel biegt, der kleiner ist als 90 Grad, jedoch in gegenüberliegenden Richtungen voneinander. Noch eine andere Ausführungsform ist in 18 gezeigt, wo Paare von Kontakten 81 in dieselbe Richtung zeigen.
19A bis C zeigen einen anderen Aufbau des Einfügewerkzeugs 110, das bei der Herstellung der Verbinder der Erfindung verwendet werden kann. Obwohl das einzelne Einfügewerkzeug, das in den Zeichnungen gezeigt ist, geeignet ist zum Einfügen der Kontakte, ist zu gewissen Zeiten entdeckt worden, dass der elastomere Hauptteil 22 des Verbinders 20 die Tendenz hat, eine kleine Kraft auf die abgewinkelte Oberfläche des Einfügewerkzeugs 61 auszuüben, wodurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass das Werkzeug 61 in das Elastomer und ein wenig weg von der Mitte des beabsichtigen Einfügeortes im flexiblen Hauptteil 22 „wandert". Um die Wahrscheinlichkeit, dass dies auftritt, zu verringern, kann ein Einfügewerkzeug 110 mit zwei Spitzen verwendet werden, um die Kontakte 28 in den flexiblen Hauptteil 22 des Verbinders 20 einzufügen.
Wie dies am besten in 19B gezeigt ist, nimmt das Werkzeug 110 die Form einer hohlen Nadel oder Röhre ein, wobei sich ein zentraler Kanal axial darin erstreckt, der sich nach außen am Spitzenende 112 derselben öffnet. Zwei Spitzen 115 sind am Spitzenende 114 gebildet und sind voneinander beabstandet und miteinander ausgerichtet. Jede solche Spitze 115 hat einen dreieckigen Aufbau mit zwei geneigten Seiten 116 an gegenüberliegenden Enden der Mittellinie jeder Spitze 116. Der Kanal öffnet sich an der Mitte des Spitzenendes 112, obwohl er ein wenig vom Spitzenende 112 zurückstehen kann, wie dies gezeigt ist, so dass der Draht 63 daraus in der dargestellten Weise heraustritt.
19C zeigt das Eindringen des Werkzeugs 110 in den elastomeren Teil des Hauptteils 22. Die „Wander"-Tendenz, die oben erwähnt wurde, tritt wahrscheinlich bei dieser Konstruktion nicht auf, da das Elastomer eine Widerstandskraft F₁ auf jede abgewinkelte Oberfläche 116 des Werkzeugspitzenendes 112 ausübt, wodurch das Werkzeug 110 ausgerichtet bleibt, so dass es das Elastomer an der vorgesehen Stelle durchdringen kann, und zwar direkt durch irgendwelche Verstärkungsfäden unterhalb derselben. Es wird angenommen, dass diese beiden Kräfte gegeneinander wirken und das Werkzeug 110 auf seinem Weg in und durch den elastomeren Hauptteil und durch irgendwelche Fäden halten, die in seinem Weg liegen können.
25 und 26 zeigen Typen von Einfügewerkzeugen. In 25A ist ersichtlich, dass das Werkzeug 260 Keilform hat, indem ein Teil seines Hauptteils 261 unter einem Winkel von einem anfänglichen Querschnitt im Hauptteil 260 aufgeschlitzt ist, der eine abgestufte Oberfläche 262 am Ende des Schlitzes bildet. Das abgewinkelte Profil des Werkzeugs 260 vergrößert die Größe der Öffnung im Inneren Kanal 263 des Werkzeugs.
26 und 26A stellen ein anderes Werkzeug 270 dar, das eine „geschoss"-förmige Nase 271 am Spitzenende 272 des Werkzeugkörpers 270 ausgebildet hat. Diese Geschossform wird leicht erhalten durch Querschlitzen oder Abschneiden eines konischen Endes der Nase 271. Auf diese Weise wird eine scharfe kreisförmige Spitze 275, die den inneren Werkzeugkanal 276 umgibt, gebildet, die den Verbinderhauptteil berühren wird, wenn das Einfügewerkzeug gegen dasselbe gedrückt wird.
Obwohl es bevorzugt ist, dass der flexible Hauptteil 22 des Verbinders 20 eine Gewebeverstärkungsschicht verwendet, können die Vorteile der vorliegenden Erfindung auch in Verbinderstrukturen erhalten werden, die nur einen elastomeren Bereich für den flexiblen Hauptteil verwenden. 20 zeigt im Querschnitt einen Verbinder 200, der ein starres Rahmenglied 202 mit einer Öffnung 204 aufweist, die einen elastomeren Hauptteil 206 aufnimmt. Ohne irgendeine Verstärkungsschicht wird der Hauptteil 206 an seiner Stelle innerhalb der Öffnung 204 durch die Verankerungshohlräume gehalten, die oben beschrieben wurden und die in 6D dargestellt sind. Der Hauptteil 206 enthält eine Mehrzahl von einzelnen leitenden Kontakten 28, die darin in einem vorbestimmten Muster oder einer vorbestimmten Anordnung oder Matrix angeordnet sind. Jeder Kontakt 28 schließt wenigstens zwei Stränge von dünnem Draht 63 ein, die sich oberhalb der gegenüberliegenden äußeren Oberflächen 214, 215 des Hauptteils in ähnlicher Weise zu der oben beschriebenen erstrecken.
Obwohl vieles der vorstehenden Beschreibung auf die Verwendung eines flexiblen Hauptteils konzentriert worden ist, der ein elastomeres Material verwendet, zieht die Erfindung auch die Verwendung ihres einzigartigen Nadelstichgesichtspunkts in Betracht, um Kontakte in starrere Hauptteile einzufügen. 29 zeigt einen Verbinder 500, der ein Gehäuse 501 und einen Hauptteil 502 aufweist, der durch das Gehäuse getragen wird. In einigen Fällen können das Gehäuse 501 und der Hauptteil 502 ein und dieselbe Komponente sein. In anderen Fällen kann der Hauptteil ein dünneren Teil oder gerade ein Film wie z.B. ein Kapton-Film wie oben erwähnt sein. Löcher können entweder gebohrt, geschnitten, gestanzt oder gebrannt (durch einen Laser) im Hauptteil werden, und leitende Kontakte 503 können darin unter Verwendung des Nadelsticheinfügevorgangs eingesetzt werden, der in den 10 bis 15 und 23 beschrieben ist. In einigen Fällen kann es notwendig sein, die Kontakte 503 in ihren Öffnungen mit Hilfe eines Klebemittels 504 zu sichern. Wie beim vorherigen Verfahren können die Kontakte 503 entweder aus leitendem Draht geformt werden oder können vorher gebildete Kontakte, wie gestanzte oder geformte Kontakte sein.
Mit der Verwendung des „Nadelstichverfahrens", die Kontakte in den Hauptteil einzusetzen, wird man verstehen, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung einer einzigen Nadel begrenzt ist. Es kann vielmehr eine Anordnung oder eine „Serie" von Nadeln verwendet werden, um Vielfach-Kontakteinfügungen in einer einzigen Bewegung des Einfügewerkzeugs durchzuführen.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Druckkontaktverbinders (20), das aufweist einen starren Rahmen (21) zur Verfügung zu stellen, der eine darin angeordnete Öffnung aufweist; ein Substrat (37, 337) von vorbestimmten Abmessungen und das gegenüberliegende erste und zweite Oberflächen (32, 33) hat, zur Verfügung zu stellen; das Substrat (37, 337) an dem Rahmen (21) anzubringen, um so die Öffnung des Rahmens mit dem Substrat zu füllen und dadurch einen Hauptteil (22) des Verbinders innerhalb des Rahmens zu bilden; und eine Mehrzahl von leitenden Kontakten (28) im Verbinderhauptteil (22) dadurch zu bilden, dass eine Mehrzahl von dünnen leitenden Drähten (63) in das Substrat (37, 337) in einem vorbestimmten Muster eingesetzt wird, wobei jeder der Kontakte (28) gegenüberliegende erste und zweite Kontaktenden (29, 30) aufweist, die sich über die ersten und zweiten Oberflächen (32, 33) des Substrats (37, 337) hinaus erstrecken, um eine Mehrzahl von leitenden Pfaden durch den Verbinderhauptteil (22) zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Rahmen (21) an dem Substrat (37, 337) vor dem Einsetzen der Drähte (63) angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Drähte (63) entweder aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung oder einem goldplattierten Nickelmaterial gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bildens der leitenden Kontakte (28) im Verbinderhauptteil (22) die Schritte aufweist: (A) zuerst die Drähte (63) auf sich selbst zu biegen, um Abschnitte von doppelsträngigen Drähten zu bilden; und (B) die doppelsträngigen Drähte in das Substrat (37, 337) einzusetzen, um die doppelsträngigen Drähte in den Verbinderhauptteil (22) einzubetten.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bildens der Kontakte (28) in dem flexiblen Hauptteil (22) die Schritte aufweist: (A) einen Abschnitt von leitendem Draht (63) von einem Drahtvorrat durch ein hohles Einsetzwerkzeug (61) vorwärts zu bewegen; (B) den Drahtabschnitt auf sich selbst zu biegen, um einen doppelsträngigen Drahtabschnitt zu bilden; (C) den doppelsträngigen Drahtabschnitt in den Substratteil (37, 337) einzusetzen, um den doppelsträngigen Drahtabschnitt in dem Verbinderhauptteil (22) einzubetten; (D) den Draht zu schneiden, um den doppelsträngigen Drahtabschnitt von dem Drahtvorrat zu lösen und einen einzelnen leitenden Kontakt (28) mit den gegenüberliegenden ersten und zweiten Kontaktenden (29, 30) zu bilden; und (E) Schritte (A) bis (D) zu wiederholen, um nachfolgende Kontakte (28) in den Verbinderhauptteil (22) einzusetzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, bei dem die Drähte in das Substrat (37, 337) durch Heften oder Nadelstiche eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt aufweist, ein Elastomer wenigstens an einer der ersten und zweiten Oberflächen (32, 33) des Substrates (37, 337) aufzubringen, um die wenigstens eine Substratoberfläche zu bedecken, so dass das Elastomer sich mit dem Substrat (37, 337) verbindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Substrat (37, 337) aus einem gewebten Stoff, einem nicht gewebten Stoff, Nylonstoff, Fiberglasgewebe oder -stoff, Folie oder Polyamidfolie gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Elastomer Silikonkautschuk ist.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Elastomer an äußeren Oberflächen der Kontakte (28) angreift, um eine Dichtung gegen dieselben zu schaffen.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Elastomer auf dem Substrat (37, 337) durch Eintauchen, Überformen oder durch Laminieren wenigstens einer Elastomerschicht auf wenigstens eine Oberfläche des Substrats aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Einsetzwerkzeug (61) ein längliches hohles Glied (61), das einen mittigen Durchlass (62) aufweist, der sich axial dadurch erstreckt, um einen Drahtabschnitt darin aufzunehmen, einschließt, wobei das Werkzeug (61, 110, 260, 270) ein Spitzenende einschließt, das aufweist entweder: (A) ein Paar von Spitzen (115), die darauf ausgebildet sind und miteinander ausgerichtet sind; (B) eine kegelstumpfförmige Konfiguration; (C) eine geschossförmige Konfiguration (271); (D) eine keilförmige Konfiguration (262); oder (E) eine gewinkelte Konfiguration.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt aufweist, Öffnungen in dem Substrat (37, 337) vor dem Einsetzen der Drähte in das Substrat (37, 337) zu bilden, welcher öffnungsbildende Schritt einschließt: (A) Löcher in das Substrat (37, 337) mit einem Stanzer zu stanzen; (B) Löcher in das Substrat (37, 337) mit einem Messer zu schneiden; oder (C) Löcher in das Substrat (37, 337) mit einem Laser zu schneiden.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Elastomer eine Härte auf der Shore-A-Skala von zwischen ungefähr 40 bis ungefähr 70 hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem die doppelsträngigen Drahtabschnitte in Öffnungen eingesetzt werden, die in dem Substrat (37, 377) auf gegenüberliegenden Seiten von Mittellinien der Öffnungen ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem die ersten und zweiten Kontaktenden (29, 30) über die gegenüberliegenden Oberflächen (32, 33) des Substrats um eine Entfernung vorstehen, die ausreichend ist, einen verformbaren Kontakt (28) zu bilden, der im Verbinderhauptteil (22) eingebettet ist.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die ersten und zweiten Kontaktenden (29, 30) über die gegenüberliegenden ersten und zweiten Oberflächen (32, 33) des Substrats um eine Entfernung von ungefähr wenigstens 2 mm vorstehen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Drähte einen nichtkreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt haben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem die Kontakte (28) eine Schlinge an dem ersten Kontaktende (29) derselben und zwei freie Drahtende am zweiten Kontaktende (30) derselben einschließen.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Verbinderhauptteil (22) an dem Rahmen (21) durch Überformen des Elastomers auf das Substrat (37, 337) und den Rahmen (21) angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Rahmen (21) eine Mehrzahl von Verankerungshohlräumen (46) aufweist, die darin ausgebildet sind, die Kanäle bilden, die sich durch den Rahmen (21) erstrecken, durch die das Elastomer fließen kann.
Verfahren nach Anspruch 1, das den Schritt aufweist, das Substrat (37, 337) an dem Rahmen (21) durch Wärmeeinwirkung anzubringen.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt aufweist, die ersten und zweiten Kontaktenden (29, 30) von Paaren von Kontakten (28) aufeinander zu zu biegen.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt aufweist, Lötmitteltropfen oder -kugeln (125, 126) an einem der ersten und zweiten Kontaktenden (29, 30) der Kontakte (28) anzubringen.
Verfahren nach Anspruch 19, das weiter den Schritt aufweist, Lötmitteltropfen oder -kugeln (125, 126) an den zweiten Kontaktenden (30) der Kontakte (28) anzubringen.