Способ изготовления контактного устройства

(19) (11) 51)5 Н 01 й 43/00 ОБРЕТЕН АНИ ВИДЕТЕЛ ЬСТ ВТОРСКО г н ТАК ехни- ышеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТРО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1026212, кл. Н 01 В 43/16, 1982.Авторское свидетельство СССРМ 1140199, кл. Н 01 843/00, 1983,Авторское свидетельство СССРМ 1411869, кл, Н 01 Я 43/00, 1986,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КНОГО УСТРОЙСТВА(57) Изобретение относится к электке, Целью изобретения является Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в производстве изделий электронной техники, преимущественно в микроэлектронике,Известен спосоо изготовл 8 ния контактирующих устройств, заключающийся в сборке заранее изготовленных контактирующих элементов преимущественно из упругого провода, закрепляеых на диэлектрической колодке клеевым, соединением или прижимными винтами,Такой способ трудоемок, требует применения прецизионных приспособлений и не поддается автоматизации, что снижает его технологичность,Известен способ изготовления контактирующего устройства, заключающийся в размещении контактирующих элементов на жесткой пластине из диэлектрика в заданных положениях, обеспечивающих их соотние точности, Способ изготовления контактного устройства включает профилирование металлической пластины, закрепление пластины на формообразователе, разделение пластины на контактные элементы путем прорезания последней вместе с формообразователем, опрессовку диэлектрическим материалом, отбраковку крайних контактных элементов и удаление отбоакованных контактных элементов одновременно с отделе- нием оощего участка контактных элементов. Поорезание пластины вместе с формообр. зованием позволяе обеспечить шаг контактных элементов поряд; а 0.4 мм, а отбраковка крайних . оптах ных элементов уменьшает разброс шага контактных элементов, 25 ил. ветствие контактным площадкам изделия зажимом мегапли.еским кольцом, по нижней плоскости которого нанесен слой компаунда, отверждении компаунда и частичном удалении компаунда обеспечивающем одинаковые длинь свободных участков контактирующих эле. ентов,Такой способ ;удоемок, ак как сборка контактирующего устройства Осуществляется из дискретных контактируюв,их элементов и при большом их числе (свыше 10) требует прецизионной юстировки,Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления контактирующего устройства, включающий разделение металлической пластины на контактирующие элементы, соединенные между собой общим участком, селективное удаление частков заготовки, изгибанив контактирующих элементов, опрессовку ихдиэлектрическим материалом, отделение контактирующих элементов,Такой способ также трудоемок, так как требует прецизионной литографии, Кроме того, Он применим только для плоских контактирующих элементов, Изгибание контактирующих элементов приводит к появлению в них механических напряжений, что снижает срок их службы и тгебует дополнительной операции по юстировке, Такой способ имеет ограниченное применение, так как не позволяет получить контактирующие элементы сложного поперечного профиля.Цель изобретения - повышение точности.Указанная цель достигается тем. Нто в известном способе изготовления контактирующего устройства, включающем разделение металлической пластины наконтактирующие элементы, соединенныемежду собой. общим участком, изгибание контактирующих элементов, опрессовку ихдиэлектрическим материалом, отделение контактирующих элементов, до разделения металлической пластины на контактирующие элементы формируют ее профиль, изгибают по формообразователю на угол более ЗОО, разделение проводят путем прорезания с места изгиба профилированной пластины вместе с формообразователем, перед опрессовкой Отделвот часть контактирующих элементов со стороны изгиба.Сущность способа изготовленил кОнтактирующего устройства заключаетсл в следующем.Металлическую пластину обрабатывают по профилю, придавая Вид профиля кон"тактирующих элементов, изгибают по формообразователо в концевой зоне, контактирующих элементов на угол более 30, разделяют контактирующие элементы путем прорезания пластины, начиная с места изгиба вместе с формообразователем, при этом контактирующие элементы оставляют соединенными общим участком пластины, Отделяют часть контактирующих элементов со сторон ы изгиба, опрессовывают контактирующие элементы диэлектрическим материалом, удаляя перед этимформообразователь, затем отделяют общий участок пластины. При необходимости перед и после проведения механических операций производятся отжиг, очистка поверхности, снятие заусенцев и другие вспомогательныеоперации,Формирование одновременно профиля всех контактирующих элементов обеспечивает их одинаковые механические свойства, изгибание на угол не менее 30 вносит равные механические напряжения и позволяет5 10 15 2530 использовать различный режущий инструмент, в том числе, режущие диски, метод электроэрозии и др. Разделение контактирующих элементов вместе с формообразователем позволяет сохранить взаимное расположение контактирующих элементов, так как формообразователь препятствует их деформации, приниммая на себя большую часть нагрузки и снижения напряжения в контактирующих элементах, Этой же цели служит отделение части контактирующих элементов со стороны изгиба, так как удаляются наиболее напряженные участки контактирующих элементов.На фиг. 1 - 25 приведен порядок проведения операций в предлагаемом способе (фиг, 1-9 - пример 1; 1015 - пример 2;16 - 21 - пример 3 и вариант применения способа - 22-25),П р и м е р 1. Изготовление контактирующего устройства к жидкокристаллическому экрану (ЖКЭ), содержащему 202 контактные площадки шириной 0,2 мм, расположенные в линию с шагом 0,4 мм,На плоской заготовке 1 из бериллиевой бронзы - пластина толщиной 1,0, длиной 80 и шириной 100 мм (фиг. 1) - фрезерованием формируют профиль будущих контактирующих элементов, получая профилированную заготовку 2 с размерами, указанными на фиг. 2, После отжига для снятия механических на и рякений п рофили рован ную заготовку изгибают по формообразователю 3 по размерам, указанным на фиг, 3. Длл снятия механических напряжений заготовку вместе с формообразователем 3 отжигают, Затем с места изгиба (с торца) профилированную заготовку 2 вместе с формообразователем 3 разделяют наконтакгирующие элементы 4 на длину 40 мм злектроэрозионным способом вольфрамовой проволокой диаметром 0,15 мм, ширина прорезей 5 составляет 0,2 мм; количество прорезей 5 при проведении этой операции - 242, Таким образом получают 240 разделенных будущих контактирующих элементов 4, соединенных общим участком 6 заготовки в виде гребенки (фиг, 4),После промывки и сушки, проводимых для удаления продуктов, возникающих при проведении электрозрозии, со стороны изгиба профилированной заготовки (поперек торца) лззвием 7 отделяют часть контакти. рующих элементов (фиг, 5), Оправку-фор мообразовател ь удаляют. Получен ная профилированная заготовка, изображенная на фиг, 6, включает контактирующие элементы 2 с участком 8 для подкл очения к контактным площадкам ЖКЗ, соединенные общим участком б, Заготовку опрессовыва 1702466ют диэлектрическим материалом 9 в зоне, показанной на фиг. 7, общий участок б отрезают, как показано на фиг, 8,Контролируют контактирующие элементы па расположению контактирующих участков по отношению к плоскости контактирования. Поскольку число контактирующих элементов (240) избыточно по отношению к числу контактных площадок (202),выбирают участок из расположенных рядом друг с другом 202 контактирующих элементов, имеющий наименьший разброс по шагу, высоте и линии контактирования относительно друг друга (фиг. 9), Лишние контактирующие элементы удаляют, включая краевые зоны, оставшиеся от первоначальной заготовки. Дополнительная юстировка контактирующих элементов не требуется,Общая трудоемкость изготовления контактирующего устройства составляет 21,5 ч. Получено 9 годных изделий из 10 запущенных заготовок. Изготовить такое контактирующее устройство по способу-прототипу не удалось, так как селективное разделение профилированной заготовки фоталитаграфическим способом приводит к сильному боковому расплаву и поперечный профиль контактирующих элементов получается в форме ромба, Трудоемкость изготовления зондового устройства для ЖКЭ из дискретных контактирующих элементов (вольфрамовой проволоки диаметрам 0,2 мм) составляет более 100 н, ч из-за сложности юстировки по плоскости и линии контактирования,П р и м е р 2, Изготовление контактирующего устройства для жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ) с контактными площадками размером 1,0 мм, расположенными с переменным шагом, кратным 1,5 мм, Расстояние между крайними площадками составляет 27 мм.Контактирующее устройство изготавливают в последовательности, приведенной на фиг, 10 - 15. Изготовление производят из стальной заготовки толщиной 0,5 мм, Профилирование заготовки 2 осуществляютсимметрично относительно будущего изгиба (фиг. 10), Изгиб произвацят симметрично относительна формообраэавателя 3, в качестве которого используют стальную пластину толщиной 1 мм (фиг. 11), Разделение контактирующих элементов производят дисковой фрезой толщиной 0,5 мм (фиг. 12). Вместо отделения части контактирующих элементов по примеру 1 разделяют фрезой толщиной 0,2 мм профилированную заготовку с разделенными контактирующими элементами (фиг, 13), При этом получают 5 10 15 20 25 30 35 40 две идентичные заготовки в виде гребенки с общим участком, Далее заготовки опрессовывают (фиг. 14) и отделяют общий участок (фиг, 15). Юстировки контактирующих элементов не требуется. Количество контактирующих элементов 4 - 24. Избыточные контактирующие элементы, не соответствующие контактным площадкам данного типа ЖКИ, удаляют, Из 10 запущенных заготовок получено 18 годных изделий. Причем до операции опрессовки одновременно изготавливают два изделия. Трудоемкость изготовления составляет 2,5 н ч.При изготовлении такого же иэделия по способу-прототипу иэ стальной пластины толщиной 0,2 мм из 10 запущенных пластин годных оказалось б, трудоемкость составляет 4,2 н,ч.Испытания на механическую прочность изделий, полученных по примерам 1 и 2, показывают, что па сравнению с известными способами устойчивость контактирующих элементов к изгибающим нагрузкам выше не менее, чем в 1,5 раза,П р и м е р 3, Изготовление контактирующего устройства для кристаллодержателя микросхемы. Шаг контактных площадок размером 1,5 х 1,5 мм с отверстием диаметром 0,8 мм в центае - 2,5 мм,Плоской заготовке толщиной 0,2 мм из бериллиевой бронзы штамповкой придают форму будчще а кантактиачющега элемечта,При этом заготовку одновременно изгибают в зоне будущих контактирующих участков. Причем угол изгиба составляет 30 (фиг, 161. Заготовку закрепляют на формаабразавагеле 3 (фиг, 17,Контактирующие элеь енты разделяютрежущим дискам толщиной 0,8 мм на всю глубину контактирую цега элемента. Дополнительно режущим диском толщиной 0,2 мм по оси контактирующего элемента разделяют ега контактирующий участок да места изгиба (фиг. 18). Отделяют часть качтактирующих элементов со стороны изгиба апрессавывают и отделяю- общую часть б как и в предыдущих примерах ,фиг. 19-21). Из ",0 запушенных заготовок 10 годных изделий. Трудоемкость составляет 1,8 н,.ч. Трудоемкость изготовления контактирующего устройства па способу-прототипу составляет.2,4 н,ч, Из 10 запу" енных заготовок палучено б кантактиоую.цпх устройств, так как па прототипу сначала проводилась фотолитография плоской заготовки и при последующей опрессовке из-за отсутствия профиля контактирующие элементы рас:одились впоперечном направлении, 102466Вариантом применения предлагаемого способа мвкет служить формирование в профиле контактирующего элемента контактирующего участка, поимцкающего к общему участку (фиг. 22), Последователь ность проводимцх операций Остается той же, что и Р приведенных приверах Отде ление части контактирующих элементов 4 со стОроны иэГиба (фиг, 23), Опрессовка ,фиг, 24) и отделеИе общего участка 6 О фиг. 25), В этом случае повышается точность изготовления по шагу контактирую. ц их уч а стк о в,Изгиб контактлруОщ х элементов на угол менее ЗО" не сов цае" механических на" 15 пряжений в конта:ТируюцЛх элементах, чтс ухудшает их упругиэ качества, Кроме тогс введение режущего инс; румента со стороны торца пластины приводит к деформации контактирующих элементов из за изгибаю 20 щих моментов, возникающих три резке, а при введении со сторонь изгиба деформация практически нб возникает, так как изгибалО Ие момен гы сущес гвен но меньше. пгастина закреплена на формообразавате ле с двух стооон относительно точки приложения режущих сил и больцую часть нагрузок принимает а;е,5 я формообразсватель, силс резания расгределены.В примерах 3 - 3 и вар 1 аюе применения 30 Опущен ряд ппомвх",уточньгх тюхнолОГиче" ских операций: подготова поверхности инструмента, промежуточные контрольные операции, Г.оомежугоч.ые отжиги и закаг,- ки, закоепление Пр 1 клеивэние) заготовки35 дрТаким ОБ,ивом, предлаГаемый способ и:ГГТовлени КОН 1 а иггующего устоойств позволяет сократить трудоемкость его изготовления не менее, чем на 20%, использо Вать более простые технолоГические операции по сравнению по способом-прототипом (резка вместо фотолитографии), сократить общее количество операций нанесение резиста, экспонирование, дубление, снятие резиста и др,), использовать более простую оснастку, так как нет необходимости в фотошаблонах. Все это позволяет повысить его технологичность по сравнению со способом-прототипом. Кроме того.более высокая механическая прочность контактирующих элементов повышает надежность работы контактирующего устройства и его долговечность, а возможность Одновременного изготовления 2 зондовых устройств на большинстве операций снижает себестоимость их изготовления,Формула изобретенияСпособ изготовления контактного устройства, включающий профилирование металлической пластины, разделение пластины на контактные элементы, соединенные между собой, по крайней мере с одной стороны общим участком, Опрессовку контактных элементов диэлектрическим материалом, отделение общего участка контактныхэлементов,отличаю щийсятем, что, с целью повышения точности, после профилирования пластину закрепляют на формообразователе, а после опрессовки диэлектрическим материалом производят отбраковку крайних контактных элементов, при этом разделение пластины на контактнье элементы производят путем прорезания последней вместе с формообразователем, после чего пластину От формообразователя отделяют, а отделение общего участка контактных элементов производят одновременно с удалением отбоакованнцх контактных элементов,