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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die Herstellung von
Bauelementen, die Leiterplatten und Komponenten beinhalten, die
mit den Leiterplatten gekoppelt werden sollen. Spezieller betrifft
die vorliegende Erfindung Systeme und Verfahren zum Verbessern der
Einheitlichkeit von Verbindungen zwischen Kontakten auf einer Leiterplatte und
Kontakten auf einer Komponente, die mit der Leiterplatte verbunden
wird.
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Beschreibung
der verwandten Technik
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Viele
Bauelemente, z.B. nichtflüchtige
Speichersysteme wie Flash-Speicherkarten, weisen Leiterplatten auf,
auf die verschiedene elektronische Komponenten gelötet werden
können.
Solche Leiterplatten lassen im Allgemeinen die Herstellung von Verbindungen
zwischen den Komponenten zu, z.B. Halbleitergehäuse und Ein-/Ausgangsverbinder.
Solche Verbindungen erfolgen gewöhnlich über elektrische
Kontaktinseln, die sowohl auf den Leiterplatten als auch auf den
Komponenten vorhanden sind. 1 zeigt
eine Leiterplatte und ein Halbleitergehäuse, die so angeordnet sind,
dass ein elektrischer Kontakt durch Kontaktinseln entsteht. Eine
Leiterplatte 140 beinhaltet ein Muster oder eine Matrix
von Kontaktinseln 144, die im Allgemeinen mit Lotpaste
bedeckt, z.B. „bedruckt" werden. Kontaktinseln 144 werden
mit elektronischen Schaltungen oder Leiterbahnen auf der Leiterplatte 144 gekoppelt.
Ein Halbleitergehäuse 150 beinhaltet
ein Muster oder eine Matrix von Kontaktinseln 154, die
häufig
mit Gold oder einem ähnlichen
Material überzogen
sind. Wie die Kontaktinseln 144, so werden auch die Kontaktinseln 154 gewöhnlich mit
Schaltungen oder Leiterbahnen gekoppelt, die mit dem Halbleitergehäuse 150 assoziiert
sind. Sowohl die Kontaktinseln 144 als auch die Kontaktinseln 154 sind
so ausgeführt,
dass Signale von und zu der Leiterplatte 140 bzw. dem Halbleitergehäuse 150 gelesen
oder gesendet werden können.
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Wenn
ein Halbleitergehäuse 150 auf
die Leiterplatte 140 gelötet werden soll, dann können die Kontaktinseln 154 auf
die Kontaktinseln 144 ausgerichtet werden. Das Ausrichten
der Kontaktinseln 154 auf die Kontaktinseln 144 ist
dann möglich,
wenn das Muster und die Abstände
zwischen Kontaktinseln 154 mit dem Muster und den Abständen zwischen den
Kontaktinseln 144 der Leiterplatte 140 übereinstimmen.
Nach dem Ausrichten der Kontaktinseln 154 und der Kontaktinseln 144 kann
die Lotpaste auf den Kontaktinseln 144 erhitzt und elektrische
Verbindungen können
zwischen den Kontaktinseln 154 und den Kontaktinseln 144 hergestellt
werden, wenn die Lotpaste die Kontaktinseln 154 effektiv
mit entsprechenden Kontaktinseln 144 bondet. Das heißt, die Kontaktinseln 154 werden
so auf die Kontaktinseln 144 ausgerichtet und damit verlötet, dass
die Kontaktinsel 154a mit der Kontaktinsel 144a in
elektrischem Kontakt ist und die Kontaktinsel 154b mit
der Kontaktinsel 144b in elektrischem Kontakt ist.
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Im
Allgemeinen werden die Kontaktinseln 154, wie oben beschrieben,
mit Lotpaste im Wesentlichen beschichtet oder bedruckt. 2a ist
eine schematische Seitenansicht einer Leiterplatte oder eines Substrats
mit Kontaktinseln. Eine Leiterplatte 200 wird so ausgebildet,
dass sie Inseln 204 auf wenigstens einer Oberseite der
Leiterplatte 200 aufweist. Zur leichteren Illustration
wurden Merkmale wie verschiedene Schichten und Verbindungen, die mit
der Leiterplatte 200 assoziiert sind, nicht dargestellt.
Jede Insel 209 auf der Leiterplatte 200 beinhaltet
typischerweise eine Schicht Lotpaste 208 wie zuvor erwähnt.
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Wenn
eine Komponente mit einer Kontaktinsel, z.B. die Komponente 210 mit
der Kontaktinsel 214 wie in 2b gezeigt,
elektrisch mit der Leiterplatte 200 gekoppelt werden soll,
dann wird die Komponente 210 so über der Leiterplatte 200 positioniert, dass
die Insel 214 effektiv auf eine entsprechende Insel 204,
z.B. die Insel 204a, ausgerichtet ist. Nach dem ordnungsgemäßen Ausrichten
der Insel 214 auf die Insel 204a kann die Insel 214 mit
der Lotpastenschicht 208a wie in 2c gezeigt
in Kontakt gebracht werden. Wenn die Lotpastenschicht 208a erhitzt
wird, dann kann eine elektrische Kopplung zwischen der Insel 214 und
der Insel 204a durch die Lotpastenschicht 208a erzielt
werden.
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Die
Dicke der Lotpastenschicht 208 lässt sich relativ schwer regeln,
wenn die Lotpaste erhitzt wurde, um die Inseln 204, 214 effektiv
zu bonden. Besonders dann, wenn es mehrere Inseln 204, 214 gibt,
die verbunden werden sollen, kann die Regelung der Dicke der Lotpastenschicht 208,
z.B. die Größe des Abstands
zwischen der Insel 214 und der Insel 204a, schwierig
sein. Es entstehen häufig
Zuverlässigkeitsprobleme
in Verbindung mit der Leistung der Leiterplatte 200, wenn
der Abstand zwischen den Inseln 204, 214 nicht
sorgfältig
geregelt wird.
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2d ist
eine schematische Seitenansicht der Leiterplatte 200 und
der Komponente 210, wenn der Abstand zwischen den Kontaktinseln 204, 214 relativ
groß ist.
Wenn die Insel 214 zu weit von der Insel 204a beabstandet
ist, dann kann die Lotpastenschicht 208a' relativ dick, aber weniger dicht
sein. Infolgedessen kann die von der Lotpastenschicht 208' gebildete „Verbindungsstelle" reißen, wodurch
die elektrische Konnektivität
zwischen der Insel 214 und der Insel 204a Schaden
leidet. Die elektrische Konnektivität zwischen der Insel 214 und
der Insel 204a mag zwar durch eine relativ dicke Lötpastenschicht 208a' nicht beeinträchtigt werden,
aber die Intaktheit der Verbindungen zwischen anderen Inseln (nicht dargestellt)
auf der Komponente 210 und den Inseln 204 kann
beeinträchtigt
werden. So kann beispielsweise der Abstand zwischen einigen Inseln
oder Pins der Komponente 210 und den Inseln 204 derart
sein, dass einige Lötstellen
effektiv „offen" sind. Mit anderen
Worten, wenn der Abstand zwischen Inseln der Komponente 210 und
den Inseln 204 zu groß ist, dann
kann eine Lotpastenschicht 208 die Distanz zwischen Inseln
der Komponente 210 und der Inseln 204 möglicherweise
nicht erfolgreich überbrücken. Somit
gibt es entweder keine Verbindung oder eine uneinheitliche Verbindung
zwischen Inseln der Komponente 210 und den Inseln 204.
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2e ist
eine schematische Seitenansicht der Leiterplatte 200 und
der Komponente 210, wenn der Abstand zwischen den Kontaktinseln 204, 214 derart
ist, dass die Lotpastenschicht 208a die Kontaktinseln 204a, 214 nicht
effektiv verbindet. Wenn die Kontaktinsel 214 zu weit von
der Kontaktinsel 204a beabstandet ist, dann kann die Lotpastenschicht 208a'' möglicherweise die Distanz zwischen den
Kontaktinseln 204a, 214 nicht effektiv überbrücken. Somit
gibt es möglicherweise
keinen elektrischen Kontakt zwischen den Inseln 204a, 214 durch die
Lotpastenschicht 208a''. Speziell,
bei einem zu großen
Abstand zwischen den Kontaktinseln 204, 214 kann
es zu offenen Kontakten kommen, d.h. es gibt möglicherweise effektiv keine
elektrische Konnektivität
zwischen den Inseln 204a, 214.
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Während eine
zu große
Beabstandung zwischen der Insel 204a und der Insel 214 in
dem Ausmaß,
dass die Lotpastenschicht 208a dicker als gewünscht ist
oder eine unvollständige
Verbindungsstelle ergibt, möglicherweise
unerwünscht
ist, kann auch eine zu dichte Beabstandung zwischen der Insel 204a und
der Insel 214 unerwünscht
sein. Wie in 2f gezeigt, kann eine Lotpastenschicht 208a''' für eine relativ
dünne Verbindung
zwischen der Insel 204a und der Insel 214 ausreichen.
Wenn die Lotpastenschicht 208a''' zu dünn ist,
dann ist möglicherweise
die durch die Lotpastenschicht 208a''' erzeugte Verbindung
relativ schwach. Mit anderen Worten, wenn die Lotpastenschicht 208a''' relativ
dünn ist, dann
kann zwar eine elektrische Konnektivität zwischen der Insel 204a und
der Insel 214 erzielt werden, aber die Stärke der
Verbindung kann beeinträchtigt
werden. Zum Beispiel, wenn die Dicke der Lotpastenschicht 208a''' zwischen
der Insel 204a und der Insel 214 etwa null Millimeter
beträgt,
dann hat die durch die Lotpastenschicht 208a''' erzeugte Verbindungsstelle
im Wesentlichen keine Stärke.
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Die
Wahrung der Einheitlichkeit zwischen Verbindungen, die zwischen
verschiedenen Inseln, Leitungen oder Kontakten einer Leiterplatte
und Komponenten der Leiterplatte gebildet werden, ist häufig deshalb
schwierig, weil das Regulieren der Größe des Abstands zwischen zwei
Inseln, die elektrisch verbunden werden sollen, keine einfache Aufgabe
ist. Selbst dann, wenn der Abstand zwischen zwei bestimmten Inseln
akzeptabel ist, ist der Abstand zwischen zwei anderen Inseln möglicherweise nicht
akzeptabel, da es schwierig ist, einen einheitlichen Abstand zwischen
jeder Insel einer Komponente und entsprechenden Inseln einer Leiterplatte
innerhalb einer Baugruppe zu halten. Wenn kein gewünschter
Raum zwischen Inseln und somit keine einheitliche Stärke von
Lotpastenmaterial zum Füllen des
Raums erzeugt und gehalten werden kann, kommt es häufig zu
einer Beeinträchtigung
der Gesamtintaktheit eines Bauelementes, das die Baugruppe beinhaltet.
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Die
Zuverlässigkeit
von Verbindungen, die zwischen Inseln, Leitungen oder Kontakten
einer Leiterplatte und Komponenten der Leiterplatte gebildet wurden,
ist wichtig, um zu gewährleisten,
dass ein Bauelement, das die Leiterplatte beinhaltet, Leistungsnormen
erfüllt.
Wenn Verbindungen nicht zuverlässig
sind, dann werden möglicherweise
Signale, die durch die Verbindungen geführt werden sollen, nicht erfolgreich
geleitet. Wie oben erörtert,
können unzuverlässige Verbindungen
oder Brücken
zwischen Inseln offene Verbindungen und schwache Verbindungen beinhalten.
Das Vorliegen auch nur einer einzigen unzuverlässigen Verbindung innerhalb eines
Bauelementes kann die Leistung des Bauelementes stark beeinträchtigen.
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Daher
besteht Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Verbessern
der Intaktheit von Verbindungen zwischen einer Leiterplatte und Komponenten
der Leiterplatte. Das heißt,
gewünscht werden
ein Verfahren und ein System, mit denen die Dicke einer Lotpastenschicht,
die Inseln einer Komponente mit Inseln einer Leiterplatte bondet,
effektiv reguliert werden kann.
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In
der verwandten Technik offenbart die US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
US-A-2002/0008966
mikroelektrische Kontakte, die flexible, zungenartige, freitragende
Kontakte sind. Die Kontakte werden mit in einem regelmäßigen Muster
angeordneten Grobkörnigkeiten
vorgesehen. Die US-A-6142823 offenbart einen elektronischen Komponentenverbinder
mit zwei Verbindungsabschnitten, die in unterschiedlichen Radien
in einer Vertiefung in einem Isoliergehäuse angeordnet sind. Der Verbinder
ist so gestaltet, dass er mit einer elektronischen Komponente mit
entsprechenden vorgespannten Verbindern elektronisch verbunden werden kann,
so dass sie federnd auf den Komponentenverbinder passen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum
Regeln des Abstands zwischen Kontaktinseln oder Leitungen, die miteinander verbunden
werden sollen, und stellt ein elektrisches Gehäuse gemäß Definition in Anspruch 1
und eine Baugruppe gemäß Definition
in Anspruch 12 bereit. Fakultative Merkmale sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein elektrisches
Gehäuse
einen Körper
und einen Kontakt. Der Körper
beinhaltet elektrische Schaltungen wie z.B. Leiterbahnen. Der Kontakt
ist auf dem Körper
angeordnet und beinhaltet einen Kontaktkörper und ein Kontaktmerkmal. Das
Kontaktmerkmal ist ein Vorsprung, der sich im Wesentlichen von dem
Kontaktkörper
erstreckt und so angeordnet ist, dass er mit einer Außenfläche in Kontakt
kommmt. In einer Ausgestaltung ist die Außenfläche ein externer Kontakt und
das Kontaktmerkmal ist so angeordnet, dass es den Kontaktkörper im
Wesentlichen von dem externen Kontakt weg beabstandet.
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In
einer weiteren Ausgestaltung hat der Kontaktkörper eine erste Oberfläche und
das Kontaktmerkmal weist eine Kontaktfläche auf, die eine zweite Oberfläche hat.
Die Kontaktfläche
erhält
Kontakt mit der Außenfläche und
ist mehr als etwa zwanzig Mal kleiner als die erste Oberfläche. In
noch einer anderen Ausgestaltung sind ein Kontaktkörper und
das Kontaktmerkmal elektrisch gekoppelt.
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Die
Verwendung einer Kontaktinsel, die zwei im Wesentlichen integrale
Bestandteile wie z.B. einen Körper
und ein Abstandshaltermerkmal beinhaltet, erlaubt die Regulierung
der Distanz zwischen der Kontaktinsel und einer anderen Kontaktinsel,
die mit der Kontaktinsel verbunden oder gebondet werden soll. Das
Abstandshaltermerkmal auf einer Kontaktinsel kommt mit der anderen
Kontaktinsel in Kontakt und erzeugt einen Versatz zwischen dem Körper der Kontaktinsel
und der anderen Kontaktinsel. Da die Größe des Versatzes durch die
Höhe des
Abstandshaltermerkmals geregelt werden kann, kann die Stärke einer
Lotverbindung, die so gebildet ist, dass sie die beiden Kontaktinseln
enthält,
reguliert werden. Somit kann effektiv verhindert werden, dass eine
Lotschicht zwischen dem Körper
einer Kontaktinsel und der anderen Kontaktinsel entweder zu dünn oder
zu dick wird. Wenn die Lotschicht zu dünn wird, dann kann dadurch
die Festigkeit der durch die Lotschicht gebildeten Bindung nachteilig
beeinflusst werden. Alternativ können,
wenn die Lotschicht zu dick ist, offene Verbindungen in einer Gesamtbaugruppe
entstehen, die die Lotschicht und die Kontaktinseln beinhaltet.
Daher wird dadurch, dass verhütet
wird, dass die Lotschicht zu dünn
oder zu dick ist, die Zuverlässigkeit
der Gesamtbaugruppe erhöht,
die die Kontaktinseln beinhaltet.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Baugruppe
ein erstes Gehäuse
und ein zweites Gehäuse.
Das erste Gehäuse
beinhaltet einen ersten elektrischen Kontakt, der eine Kontaktfläche hat.
Ein zweiter elektrischer Kontakt, der einen Körperabschnitt und einen Abstandshalterabschnitt
hat, ist in dem zweiten Gehäuse
enthalten. Der Abstandshalterabschnitt ist so angeordnet, dass er
mit der Kontaktfläche
des ersten elektrischen Kontakts verbunden wird, um eine Distanz
zwischen der Kontaktfläche
des ersten elektrischen Kontakts und dem Körperabschnitt des zweiten elektrischen
Kontakts zu definieren. In einer Ausgestaltung beinhaltet die Baugruppe
auch eine Lotmaterialschicht, die den ersten elektrischen Kontakt mit
dem zweiten elektrischen Kontakt koppelt. Eine solche Lotmaterialschicht
befindet sich zwischen der Kontaktfläche des ersten elektrischen
Kontakts und dem Körperabschnitt
des zweiten elektrischen Kontakts.
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Diese
und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach einer
Lektüre
der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung und einem Studium der verschiedenen Figuren der Zeichnungen
hervorgehen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung
mit den Begleitzeichnungen besser verständlich. Dabei zeigt:
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1 eine
Darstellung einer Leiterplatte und eines Halbleitergehäuses, die
so gestaltet sind, dass ein elektrischer Kontakt durch Kontaktinseln
entsteht;
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2a eine
schematische Seitenansicht einer Leiterplatte mit Kontaktinseln;
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2b eine
schematische Seitenansicht einer Leiterplatte, z.B. der Leiterplatte 200 von 2a, mit
einer Komponente, die mit der Leiterplatte verbunden werden soll;
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2c eine
schematische Seitenansicht einer Komponente, z.B. der Komponente 210 von 2a,
die mit einer Leiterplatte verbunden werden soll, z.B. der Leiterplatte 200 von 2a;
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2d eine
schematische Seitenansicht einer Leiterplatte und einer Komponente,
z.B. der Leiterplatte 200 und der Komponente 210,
wenn der Abstand zwischen den Kontaktinseln der Leiterplatte und
der Komponente relativ groß ist;
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2e ist
eine schematische Seitenansicht einer Leiterplatte und einer Komponente,
z.B. der Leiterplatte 200 und der Komponente 210,
wenn Kontaktinseln der Leiterplatte und der Komponente effektiv
nicht verbunden sind;
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2f eine
schematische Seitenansicht einer Leiterplatte und einer Komponente,
z.B. der Leiterplatte 200 und der Komponente 210,
wenn der Abstand zwischen Kontaktinseln der Leiterplatte und der
Komponente relativ gering ist;
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3 eine
schematische Darstellung einer Kontaktinsel mit einem Abstandshaltermerkmal
gemäß einer
ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
schematische Seitenansicht einer Komponente, die eine Insel mit
einem Abstandshaltermerkmal beinhaltet, die mit einer Leiterplatte gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung verbunden wird;
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5 eine
schematische Darstellung einer Insel mit einem Abstandshaltermerkmal,
das mit einer Insel ohne Abstandshaltermerkmal gemäß einer Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung verbunden ist;
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6 eine
schematische Darstellung einer Insel mit einem Abstandshaltermerkmal
gemäß einer zweiten
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
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7a eine
schematische Darstellung einer Insel mit einem Abstandshaltermerkmal
gemäß einer dritten
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
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7b eine
schematische Darstellung einer Insel mit einem Abstandshaltermerkmal
gemäß einer vierten
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
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8a eine
schematische Darstellung einer Insel mit einem Abstandshaltermerkmal
gemäß einer fünften Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung;
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8b eine
schematische Darstellung einer Insel mit einem Abstandshaltermerkmal
gemäß einer sechsten
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
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9a eine
schematische Darstellung einer Insel mit einem Abstandshaltermerkmal
gemäß einer siebten
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
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9b eine
schematische Darstellung einer Insel mit einem Abstandshaltermerkmal
gemäß einer achten
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
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10 eine
schematische Darstellung eines allgemeinen Hostsystems, das ein
nichtflüchtiges Speicherbauelement
beinhaltet, das ein elektrisches Gehäuse gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung aufweist;
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11 eine
schematische Darstellung eines nichtflüchtigen Speicherbauelementes,
z.B. des nichtflüchtigen
Speicherbauelementes 120 von 10.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER AUSGESTALTUNGEN
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Wenn
Verbindungen oder Fugen zwischen Kontaktinseln oder Leitungen einer
Leiterplatte und Komponenten der Leiterplatte nicht zuverlässig sind, dann
ist ein gesamtes Bauelement, das die Leiterplatte beinhaltet, möglicherweise
relativ unzuverlässig
und erfüllt
die Leistungsnormen eventuell nicht. Wenn Verbindungen nicht zuverlässig sind,
dann werden Signale möglicherweise
nicht erfolgreich zwischen der Leiterplatte und Komponenten der
Leiterplatte geleitet. Unzuverlässige
Verbindungen oder Brücken
zwischen Inseln einer Komponente und Inseln einer Leiterplatte können dann
auftreten, wenn die Inseln beim Zusammenlöten zu weit voneinander beabstandet
sind, was zu offenen Verbindungen führen kann. Eine unzuverlässige Verbindung
kann auch dann auftreten, wenn der Raum zwischen einer Insel einer
Komponente und einer Insel einer Leiterplatte zu klein ist, wenn
die Inseln miteinander verlötet
werden sollen, da die Stärke
einer solchen Verbindung relativ gering sein kann. Das Vorliegen
auch nur einer einzigen unzuverlässigen
Verbindung in einem Bauelement kann eine signifikante nachteilige
Auswirkung für
die Leistung des Bauelementes haben.
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Die
Verwendung eines Abstandshalters zwischen einer Insel eines Substrats,
z.B. einer Komponente, und einer Insel eines anderen Substrats,
z.B. einer Leiterplatte oder einer anderen Komponente, kann eine
wirksame Regelung der Dicke eines Lotmaterials zwischen den Inseln
ermöglichen,
da die Dicke der Lotmaterialschicht im starken Maße durch die
Höhe des
Abstandshalters definiert werden kann. Wenn die Oberfläche des
Abstandshalters, der Kontakt mit der Insel der Leiterplatte hat,
relativ klein ist, dann wird die Stärke der Lotverbindung zwischen
der Insel der Komponente und der Insel der Leiterplatte nicht erheblich
beeinträchtigt
und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer offenen Verbindung
wird reduziert. Ein Abstandshalter wird gewöhnlich als ein Merkmal einer
ganzen Kontaktinsel eingebaut, so dass beim Bilden der ganzen Kontaktinsel,
z.B. mit einem chemischen Ätzvorgang
oder einem Stanzvorgang, der Abstandshalter als Teil der gesamten
Kontaktinsel ausgebildet wird.
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3 ist
eine schematische Darstellung einer Kontaktinsel mit einem Abstandshaltermerkmal gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Ein Kontakt in der Form
einer Kontaktinsel 300 kann aus einem Kontaktmaterial wie
Kupfer, Nickel oder ähnlichen
Metallen ausgebildet und z.B. mit Gold, Nickel, Zinn, Blei oder
anderen Lotmaterialien überzogen
werden. Die Kontaktinsel 300 beinhaltet einen Kontaktkörper in
Form eines Inselabschnitts 305 und ein Kontaktmerkmal in
Form eines Abstandshaltermerkmals 310, das mit dem Inselabschnitt 305 gekoppelt
ist. Der Inselabschnitt 305 und das Abstandshaltermerkmal 310 werden
gewöhnlich während eines Ätzvorgangs
oder eines Stanzvorgangs als im Wesentlichen einziges Stück ausgebildet.
Das Abstandshaltermerkmal 310 kann im Wesentlichen jede
beliebige geeignete Form, z.B. in Topologie oder Querschnitt, haben.
Wie gezeigt, hat das Abstandshaltermerkmal 310 einen etwa
dreieckigen Querschnitt und dient effektiv als eine Spitze, die von
dem Inselabschnitt 305 vorsteht. In einer Ausgestaltung
kann das Abstandshaltermerkmal 310 relativ starr sein.
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Im
Allgemeinen wird die Kontaktinsel 300 so angeordnet, dass
sie in einer Komponente wie z.B. einem Halbleitergehäuse enthalten
ist, das mit einer Leiterplatte oder spezieller einer Kontaktinsel
auf der Leiterplatte verlötet
werden soll. Das Abstandshaltermerkmal 310 ist so angeordnet,
dass es Kontakt mit einer Kontaktinsel einer Leiterplatte erhält, wie
nachfolgend mit Bezug auf 4 beschrieben
wird, wenn die Kontaktinsel 300 effektiv mit der Kontaktinsel
der Leiterplatte verlötet
wird. Der Abschnitt des Abstandshaltermerkmals 310, der
mit einer Kontaktinsel auf einer Leiterplatte in Kontakt kommen
soll, ist eine Kontaktfläche
in Form eines Kontaktbereichs 314. In einer Ausgestaltung
kann der Kontaktbereich 314 so gestaltet sein, dass er
effektiv einen Kontaktpunkt bildet.
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Die
Abmessungen des Kontaktbereichs 314 und allgemeiner des
Abstandshaltermerkmals 310 können je nach einer Reihe verschiedener
Faktoren stark variieren. Zum Beispiel, die Abmessungen des Kontaktbereichs 314 können von
der Gesamtgröße der Kontaktinsel 300 abhängen. Die
Abmessungen des Kontaktbereichs 314 werden typischerweise
so gewählt,
dass der Kontaktbereich 314 einen relativ kleinen Prozentanteil,
d.h. weniger als etwa fünf
Prozent, der Gesamtfläche
in Verbindung mit dem Inselabschnitt 305 einnimmt. Wenn
der Kontaktbereich 314 im Vergleich zu einer Oberfläche des
Inselabschnitts 305 oder einem Bereich des Inselabschnitts 305,
der mit Lotmaterial in Kontakt kommen soll, relativ klein ist, dann
ist ein Reißen
in der Verbindung zwischen der Kontaktinsel 300 und einer
entsprechenden Kontaktinsel auf einer Leiterplatte weniger wahrscheinlich.
Das heißt,
die Stärke
der Verbindungsstelle wird wohl weniger wahrscheinlich beeinträchtigt.
Die Abmessungen des Abstandshaltermerkmals 310, z.B. die
Höhe des
Abstandshaltermerkmals 310, wird typischerweise so gewählt, dass eine
gewünschte
Lotmaterialschichtdicke erzielt werden kann, wie nachfolgend mit
Bezug auf 5 erläutert wird.
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Die
Kontaktinsel 300 kann zwar Teil von praktisch jeder Leiterplatte
oder Komponente sein, aber die Kontaktinsel 300 ist typischerweise
Teil eines Halbleitergehäuses,
das auf Inseln auf der Oberfläche
einer Kontaktinsel gelötet
werden soll. Speziell, die Kontaktinsel 300 kann auf eine
entsprechende mit Lotpaste bedruckte Insel auf der Oberfläche einer Leiterplatte
gelötet
werden. 4 ist eine schematische Seitenansicht
einer Komponente, die eine Insel mit einem Abstandshaltermerkmal
beinhaltet, d.h. die Kontaktinsel 300 von 3,
die auf eine Insel auf der Oberfläche einer Leiterplatte gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gelötet wird. Die Kontaktinsel 300,
die das Abstandshaltermerkmal 310 beinhaltet, ist eine
elektrische Leitung oder Kontaktinsel, die mit einem Körper einer
Komponente 408 assoziiert ist, z.B. einem Halbleitergehäuse. Die Kontaktinsel 300 ist
gewöhnlich
in elektrischer Kommunikation mit einem elektrischen Schaltkomplex und
mit Leiterbahnen (nicht dargestellt), die im Körper der Komponente 408 enthalten
sind. Das Abstandshaltermerkmal 310 ist effektiv ein Vorsprung auf
der Kontaktinsel 300, der es zulässt, dass eine Distanz, z.B.
die Dicke einer Lotschicht 420a, zwischen einer Kontaktinsel 412a der
Leiterplatte 400 im Wesentlichen geregelt wird. Speziell,
das Abstandshaltermerkmal 310 verhindert, dass die Lotschicht 420a sowohl
zu dünn
als auch zu dick ist, um eine Distanz zwischen der Kontaktinsel 412a und
dem Inselabschnitt 305 effektiv zu definieren. Die Dicke
der Lotschicht 420a, wenn die Lotschicht 420a zum
Erzeugen einer Verbindungsstelle im Wesentlichen zwischen der Kontaktinsel 300 und
der Kontaktinsel 412a verwendet wird, ist etwa äquivalent
zur Höhe des
Abstandshaltermerkmals 310.
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Mit
Bezug auf 5, die Wahl der Höhe eines
Abstandshaltermerkmals, z.B. des Abstandshaltermerkmals 310 von 3,
wird gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Höhe 'x' 508 ist eine Höhe des Abstandshaltermerkmals 310.
In der beschriebenen Ausgestaltung kommt, wenn die Kontaktinsel 300 auf
die Insel 412a gelötet
werden soll, das Abstandshaltermerkmal 310 mit der Insel 412a in
Kontakt und somit bestimmt die Höhe 'x' 508 effektiv die Dicke einer
Lotmaterialschicht, die zwischen der Kontaktinsel 300 und
der Insel 412a ausgebildet wird. Da die Dicke einer Lotmaterialschicht,
z.B. die Schicht 420a von 4, gewöhnlich zwischen
etwa 0,05 mm (0,002 Zoll) und etwa 0,08 mm (0,003 Zoll) liegt, kann
die Höhe 'x' 508 zwischen etwa 0,05 mm
(0,002 Zoll) und etwa 0,08 mm (0,003 Zoll) liegen.
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Wie
die Fachperson verstehen wird, wenn eine Lotmaterialschicht relativ
dünn ist,
z.B. dünner als
etwa 0,03 mm (0,001 Zoll), dann kann die Stärke der zwischen der Kontaktinsel 300 und
der Insel 412a gebildeten Verbindung geringer als akzeptabel
sein. Alternativ wird, wenn die Lotmaterialschicht relativ dick
ist, die Wahrscheinlichkeit, dass die Kontaktinsel 300 oder
eine Kontaktinsel (nicht dargestellt) in Verbindung mit der Kontaktinsel 300 effektiv
ein offener Pin ist, effektiv erhöht. Daher beträgt die Höhe 'x' 508, obwohl sie stark variieren
kann, um auf wirksame Weise zu gewährleisten, dass ein die Kontaktinsel 300 beinhaltendes
Produkt oder Bauelement zuverlässig
ist, wenigstens etwa 0,03 mm (0,001 Zoll) und höchstens etwa 0,08 mm (0,003
Zoll).
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Um
die Kontaktinsel 300 mit dem Abstandshaltermerkmal 310 auszubilden,
kann das Kontaktmaterial geätzt
werden, und zwar so, dass das Abstandshaltermerkmal 310 auf
der Kontaktinsel 300 ausgebildet wird, und kann dann plattiert
werden. Während
das Ätzen
ein geeignetes Verfahren zum Ausbilden der Kontaktinsel 300 ist,
können
auch andere Verfahren zum Ausbilden der Kontaktinsel 300 angewendet
werden. Zum Beispiel kann die Kontaktinsel 300 mit einem
Stanzverfahren aus einer Kontaktmaterialfolie ausgestanzt werden.
Bei Anwendung eines Stanzvorgangs werden mehrere Kontaktinseln 300 aus
einer Kontaktmaterialfolie auf eine Weise ausgestanzt, durch die
der Ertrag aus einer einzelnen Kontaktmaterialfolie effektiv optimiert
wird. 6 ist eine schematische Darstellung einer Kontaktinsel,
die ein Abstandshaltermerkmal beinhaltet und so gestaltet ist, dass
bei der Kontaktinsel in einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung wenigstens eine Seite ihre Kontur mit der einer anderen
Kontaktinsel gemeinsam hat. Eine Kontaktinsel 610 beinhaltet
ein Abstandshaltermerkmal 614. Wenn die Kontaktinsel 610 aus
einer Kontaktmaterialfolie ausgestanzt werden soll, dann kann die
Kontaktinsel 610 so angeordnet werden, dass eine zweite
Kontaktinsel 618 eine gemeinsame Seite mit der Kontaktinsel 610 hat.
Wie gezeigt, ist ein Abstandshaltermerkmal 622 der zweiten
Kontaktinsel 618 so gestaltet, dass es im Wesentlichen
in eine mit der Kontaktinsel 610 assoziierte Vertiefung
passt. Da die zweite Kontaktinsel 618 an die Kontaktinsel 610 angrenzt,
wird auf wirksame Weise Kontaktmaterial eingespart. Ferner kann
ein Stanzvorgang effizienter werden, wenn die Kontaktinsel 610 eine
gemeinsame Seite mit der zweiten Kontaktinsel 618 hat.
Nach dem Ausstanzen der Kontaktinseln 610, 618 können die
Kontaktinseln 610, 618 einem Plattierungsvorgang
unterzogen werden, d.h. einem Vorgang, bei dem die Kontaktinseln 610, 618 mit
Gold überzogen werden.
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Die
Gesamtform einer Kontaktinsel oder, spezieller, eines Abstandshaltermerkmals
der Kontaktinsel, kann stark variieren. Die Varianz der Gesamtkonfiguration
einer Kontaktinsel kann, wenigstens teilweise, auf Herstellungsfaktoren
zurückzuführen sein,
die u.a. die Leichtigkeit beinhalten können, mit der eine Kontaktinsel
einer bestimmten Form ausgebildet werden kann, sowie die Materialmenge,
die zum Ausbilden einer Kontaktinsel einer bestimmten Form benötigt wird.
In einer Ausgestaltung kann ein Abstandshaltermerkmal einer Kontaktinsel
einen etwas abgerundeten Rand haben, der es ermöglicht, dass ein Kontaktbereich
des Abstandshaltermerkmals relativ glatt ist. Die 7a und 7b sind schematische
Darstellungen von Kontaktinseln mit abgerundeten Abstandshaltermerkmalen
gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Eine Kontaktinsel 720 von 7a weist
ein abgerundetes Abstandshaltermerkmal 730 auf, während eine
Kontaktinsel 750 von 7b ein
abgerundetes Abstandshaltermerkmal 760 und eine abgerundete
Vertiefung 770 aufweist. Während beide Kontaktinseln 720, 750 mit
einem Ätzverfahren
ausgebildet werden können,
kann die Kontaktinsel 750 auch so gestaltet werden, dass,
wenn die Kontaktinsel 750 mit einem Stanzvorgang gebildet
wird, ein Abstandshaltermerkmal einer benachbarten Kontaktinsel
(nicht dargestellt) im Wesentlichen aus aus der Vertiefung 770 entferntem
Material gebildet werden kann.
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Die 8a und 8b sind
schematische Darstellungen von Kontaktinseln mit abgerundeten Abstandshaltermerkmalen
gemäß einer
anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Eine Kontaktinsel 820 von 8a weist
ein Abstandshaltermerkmal 830 mit einer im Wesentlichen
abgerundeten Spitze auf, während
eine Kontaktinsel 850 von 8b ein
Abstandshaltermerkmal 860 mit einer im Wesentlichen abgerundeten
Spitze und einer entsprechend geformten Vertiefung 870 aufweist.
Die Kontaktinseln 820, 850 können mit einem Ätzvorgang
ausgebildet werden. Die Kontaktinseln 820, 850 können zwar
beide mit einem Stanzvorgang gebildet werden, aber die Kontaktinsel 850 ist
besonders gut für
eine Ausbildung mit einem Stanzvorgang geeignet, da die Kontaktinsel 850 die
Vertiefung 870 aufweist, die so gestaltet ist, dass ein
Abstandshaltermerkmal einer benachbarten Kontaktinsel (nicht dargestellt)
im Wesentlichen aus dem aus der Vertiefung 870 entfernten
Material gebildet werden kann.
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Es
ist zwar gewöhnlich
ein relativ geringer Prozentanteil einer Kontaktinsel, z.B. weniger
als etwa fünf
Prozent, so ausgeführt,
dass er mit einer anderen Kontaktinsel während eines Lötvorgangs
in Kontakt kommt, aber es kann zuweilen wünschenswert sein, einen größeren Prozentanteil
der Kontaktinsel mit einer anderen Kontaktinsel in Kontakt zu bringen.
Wenn ein größerer Prozentanteil
einer Kontaktinsel, die mit einer Komponente assoziiert ist, mit einer
Kontaktinsel, die mit einer Leiterplatte assoziiert ist, in Kontakt
gebracht werden soll, dann kann ein mit der Kontaktinsel der Komponente
assoziiertes Abstandshaltermerkmal so gestaltet werden, dass es eine
größere Kontaktfläche hat.
Die 9a und 9b sind
schematische Darstellungen von Kontaktinseln mit Abstandshaltermerkmalen,
die gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung einen relativ großen Kontaktbereich
haben. Wie gezeigt, weisen die Kontaktinseln 920, 950 jeweils
im Wesentlichen quadratische Abstandshaltermerkmale 930, 960 auf.
Die Abstandshaltermerkmale 930, 960 sind so ausgeführt, dass
ein unterer Teil der Abstandshaltermerkmale 930, 960 mit
einer Kontaktinsel einer Leiterplatte Kontakt erhält. Die
Kontaktinsel 950 weist auch eine Vertiefung 970 auf,
die so gestaltet sein kann, dass sie einen Stanzvorgang erleichtert,
mit dem eine Kontaktinsel 950 aus einer Kontaktmaterialfolie
ausgestanzt wird.
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Die
Verwendung von Kontaktinseln mit Abstandshaltern ist im Allgemeinen
in praktisch jedem System anwendbar, in dem Kontaktinseln oder Leitungen
auf eine Oberfläche
gelötet
werden sollen, z.B. eine andere Kontaktinsel oder eine andere Leitung.
In einer Ausgestaltung, wie oben beschrieben, können Kontaktinseln mit Abstandshaltermerkmalen auf
einem Halbleitergehäuse
integriert werden, das mit einer Leiterplatte gekoppelt werden soll.
Wie die Fachperson verstehen wird, werden für viele Bauelemente, z.B. elektronische
Bauelemente und Speicherbauelemente, Leiterplatten verwenden, auf die
verschiedene Komponenten gelötet
werden. Ein Beispiel für
ein Bauelement, das Komponenten aufweisen kann, die Kontaktinseln
mit Abstandshaltermerkmalen verwenden, ist ein nichtflüchtiges Speicherbauelement
wie z.B. eine Flash-Speicherkarte.
Eine Flash-Speicherkarte kann eine Leiterplatte beinhalten, auf
die ein Steuer- oder Flash- Speicherchip
gelötet
werden kann, die beide Kontaktinseln mit Abstandshaltermerkmalen
aufweisen können.
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Im
Allgemeinen kann, wenn ein nichtflüchtiges Speicherbauelement
wie z.B. eine Speicherkarte, die Kontaktinseln mit Abstandshaltermerkmalen aufweist,
wie z.B. solche in elektrischen Gehäusen gemäß der vorliegenden Erfindung,
mit einem Hostsystem verbunden wird, das Host-System mit dem nichtflüchtigen
Speicherbauelement kommunizieren, um zu bewirken, dass Bits auf
das nichtflüchtige Speicherbauelement
geschrieben, davon gelesen oder gelöscht werden. Es wird nun, zunächst mit
Bezug auf 10, ein allgemeines Host-System
beschrieben, das ein nichtflüchtiges
Speicherbauelement beinhaltet, wie z.B. eine Compact Flash-Speicherkarte.
Das in 10 illustrierte System und das in 11 illustrierte
nichtflüchtige
Speicherbauelement beinhalten das elektrische Gehäuse der
vorliegenden Erfindung, sind jedoch selbst nicht Teil der vorliegenden
Erfindung. Das System und das Speicherbauelement werden nachfolgend
nur für
illustrative Zwecke beschrieben. Ein Host- oder Computersystem 100 beinhaltet
im Allgemeinen einen Systembus 104, der Kommunikationen
zwischen einem Mikroprozessor 108, einem Arbeitsspeicher (RAM) 112 und
Ein-/Ausgabeschaltungen 116 zulässt. Es ist zu verstehen, dass
das Hostsystem 100 im Allgemeinen andere Komponenten beinhaltet, z.B.
Anzeigevorrichtungen und eine Vernetzungsvorrichtung, die für Illustrationszwecke
nicht dargestellt sind.
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Das
Hostsystem 100 kann möglicherweise Informationen
wie z.B. unter anderem Festbildinformationen, Audioinformationen
und Videoinformationen erfassen. Solche Informationen können in
Echtzeit erfasst werden und können
drahtlos zum Host-System 100 übertragen werden. Das Host- System 100 kann
zwar im Wesentlichen jedes beliebige System sein, aber es ist typischerweise
ein System wie z.B. eine Digitalkamera, eine Videokamera oder ein
Computersystem. Es ist jedoch zu verstehen, dass das Hostsystem 100 im
Allgemeinen im Wesentlichen jedes System sein kann, das Daten oder Informationen
speichert und Daten oder Informationen abruft.
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Das
Hostsystem 100 kann auch ein System sein, das entweder
nur Daten erfasst oder nur Daten abruft. Das heißt, das Hostsystem 100 kann
ein dediziertes System sein, das Daten speichert, oder das Hostsystem 100 kann
ein dediziertes System sein, das Daten liest. Zum Beispiel kann
das Hostsystem 100 ein Memory-Writer sein, der im Wesentlichen
nur zum Schreiben oder Speichern von Daten ausgeführt ist.
Alternativ kann das Hostsystem 100 ein Gerät wie z.B.
ein MP3-Player sein, der typischerweise die Aufgabe hat, Daten zu
lesen oder abzurufen, aber nicht Daten zu erfassen.
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Ein
nichtflüchtiges
Speicherbauelement 120 ist in einer Ausgestaltung ein entfernbares
nichtflüchtiges
Speicherbauelement, das typischerweise für eine Verbindung mit dem Bus 104 ausgeführt ist,
um Informationen durch eine Ein-/Ausgabeschaltungsschnittstelle 130 zu
speichern. Die Ein-/Ausgabeschnittstelle 130, die gewöhnlich ein
Leser oder ein Adapter ist, kann zum Reduzieren der Last auf dem Bus 104 dienen,
wie die Fachperson verstehen wird. Das nichtflüchtige Speicherbauelement 120 beinhaltet
einen nichtflüchtigen
Speicher 124 und ein Speichersteuersystem 128.
In einer Ausgestaltung kann das nichtflüchtige Speicherbauelement 120 auf
einem einzelnen Chip implementiert werden, z.B. einem einzelnen
Chip, der Kontaktinseln mit Abstandshaltern aufweisen kann. Alternativ
kann das nichtflüchtige
Speicherbauelement 120 auf einem Multichip-Modul oder auf
mehreren diskreten Komponenten ausgeführt werden, die zusammen als
nichtflüchtiges
Speicherbauelement 120 benutzt werden können. Eine Ausgestaltung des
nichtflüchtigen Speicherbauelementes 120 wird
nachfolgend mit Bezug auf 11 ausführlicher
beschrieben.
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Der
nichtflüchtige
Speicher 124 hat die Aufgabe, Daten so zu speichern, dass
nach Bedarf darauf zugegriffen werden kann und sie gelesen werden können. Im
nichtflüchtigen
Speicher 124 gespeicherte Daten können auch nach Bedarf gelöscht werden, obwohl
zu verstehen ist, dass einige Daten im nichtflüchtigen Speicher 124 möglicherweise
nicht löschbar
sind. Die Vorgänge
des Speicherns von Daten, des Lesens von Daten und des Löschens von
Daten werden im Allgemeinen vom Speichersteuersystem 128 gesteuert.
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Das
nichtflüchtige
Speicherbauelement 120 wurde allgemein so beschrieben,
dass es ein Speichersteuersystem 128, d.h. einen Controller
beinhaltet. Das nichtflüchtige
Speicherbauelement 120 beinhaltet häufig separate Chips für Funktionen
wie nichtflüchtiger
Speicher 124 und Speichersteuersystem 128, d.h.
Controller-Funktionen. Zum Beispiel, nichtflüchtige Speicherbauelemente
wie z.B., aber nicht begrenzt auf, PC-Karten, CompactFlash-Karten, MultiMedia-Karten
und sichere Digitalkarten, können zwar
Controller beinhalten, die auf einem separaten Chip ausgeführt sind,
aber andere nichtflüchtige Speicherbauelemente
beinhalten möglicherweise keine
Controller, die auf einem separaten Chip ausgeführt sind. In einer Ausgestaltung,
in der das nichtflüchtige
Speicherbauelement 120 keine separaten Speicher- und Controller-Chips
beinhaltet, können die
Speicher- und Controller-Funktionen auf einem einzelnen Chip integriert
sein, wie die Fachperson verstehen wird.
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Mit
Bezug auf 11 wird nun das nichtflüchtige Speicherbauelement 120 ausführlicher
gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie oben beschrieben,
weist das nichtflüchtige
Speicherbauelement 120 den nichtflüchtigen Speicher 124 und
das Speichersteuersystem 128 auf. Der Speicher 124 und
das Steuersystem 128, oder die Steuerung, sind primäre Komponenten des
nichtflüchtigen
Speicherbauelementes 120. Der Speicher 124 kann
eine Anordnung von Speicherzellen sein, die auf einem Halbleitersubstrat
ausgebildet sind, wobei ein oder mehrere Datenbits in den individuellen
Speicherzellen werden, indem ein oder mehrere Ladungspegel auf individuellen
Speicherelementen der Speicherzellen gespeichert werden. Ein nichtflüchtiger,
elektrisch löschbarer,
programmierbarer Flash-Arbeitsspeicher (EEPROM) ist ein Beispiel für einen üblichen
Speichertyp für
solche Systeme.
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Das
Steuersystem 128 kommuniziert über einen Bus 15 mit
einem Host-Computer oder einem anderen System, das das Speichersystem
zum Speichern von Daten verwendet. Der Bus 15 ist im Allgemeinen
ein Teil des Busses 104 von 10. Das Steuersystem 128 steuert
auch den Betrieb des Speichers 124, der eine Speicherzellenanordnung 11 beinhalten
kann, um vom Host bereitgestellte Daten zu schreiben, vom Host angeforderte
Daten zu lesen und verschiedene Haushaltungsfunktionen im Betriebsspeicher 124 auszuführen. Das
Steuersystem 128 weist im Allgemeinen einen Universalmikroprozessor
auf, mit dem ein nichtflüchtiger
Software-Speicher, verschiedene Logikschaltungen und dergleichen
assoziiert sind. Eine oder mehrere Zustandsmaschinen sind häufig zum
Regeln der Leistung spezieller Routinen vorhanden.
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Die
Speicherzellenarray 11 wird typischerweise vom Steuersystem 128 durch
Adress-Decoder 17 adressiert. Die Decoder 17 legen
die richtigen Spannungen an die Gatter- und Bitleitungen der Array 11 an,
um auf eine Gruppe von vom Steuersystem 128 adressierten
Speicherzellen Daten zu programmieren, davon zu lesen oder zu löschen. Zusätzliche
Schaltungen 19 beinhalten Programmiertreiber, die an Elemente
der Array angelegte Spannungen steuern, die von den zu einer adressierten Zellengruppe
programmierten Daten abhängig
sind. Die Schaltungen 19 beinhalten auch Leseverstärker und
andere Schaltungen, die zum Lesen von Daten von einer adressierten
Gruppe von Speicherzellen nötig
sind. In die Array 11 zu programmierende Daten oder kürzlich aus
der Array 11 gelesene Daten werden typischerweise in einem
Pufferspeicher 21 im Steuersystem 128 gespeichert.
Das Steuersystem 128 enthält gewöhnlich auch verschiedene Register zum
vorübergehenden
Speichern von Befehls- und Statusdaten und dergleichen.
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Die
Array 11 ist in eine große Zahl von Blöcken 0 – N von
Speicherzellen unterteilt. Wie für Flash-EEPROM-Systeme üblich ist,
ist der Block die Löscheinheit.
Das heißt,
jeder Block enthält
die Mindestzahl an Speicherzellen, die zusammen gelöscht werden.
Jeder Block ist typischerweise in eine Reihe von Seiten unterteilt,
wie in 10 ebenfalls illustriert ist.
Eine Seite ist die Programmiereinheit. Das heißt, in einer Grundprogrammieroperation
werden Daten in mindestens eine Seite von Zellen geschrieben. Ein oder
mehrere Datensektoren werden gewöhnlich
innerhalb jeder Seite gespeichert. Wie in 11 gezeigt,
beinhaltet ein Sektor Benutzerdaten und Overhead-Daten. Overhead-Daten
beinhalten typischerweise einen Fehlerkorrekturcode (ECC), der von
den Benutzerdaten des Sektors berechnet wurde. Ein Teil 23 des
Steuersystems 128 berechnet den ECC, wenn die Daten in
die Array 11 programmiert werden, und prüft auch
den ECC, wenn Daten aus der Array 11 gelesen werden. Alternativ
werden die ECCs in anderen Seiten oder anderen Blöcken gespeichert als
die Benutzerdaten, zu denen sie gehören.
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Ein
Sektor von Benutzerdaten hat typischerweise 512 Byte, was der Größe eines
Sektors in Magnetplattenlaufwerken entspricht. Overhead-Daten haben
typischerweise zusätzliche
28 Byte. Üblicherweise
enthält
jede Seite einen Datensektor, aber stattdessen kann eine Seite auch
von zwei oder mehreren Sektoren gebildet werden. Viele Seiten, z.B. von
etwa acht Seiten bis 512, 1024 oder mehr Seiten, bilden einen Block.
Die Zahl der Blöcke
wird so gewählt,
dass sie eine gewünschte
Datenspeicherkapazität
für das
Speichersystem ergibt. Die Array 11 wird gewöhnlich in
ein paar Subarrays (nicht dargestellt) unterteilt, die jeweils einen
Anteil der Blöcke
enthalten, die etwas unabhängig
voneinander arbeiten, um den Grad an Parallelismus beim Ausführen verschiedener
Speicheroperationen zu erhöhen.
Ein Beispiel für
die Verwendung mehrerer Subarrays ist im US-Patent Nr. 5,890,192
beschrieben, das hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen
ist.
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Es
wurden zwar nur einige wenige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung
beschrieben, aber es ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung
in vielen anderen speziellen Formen ausgestaltet werden kann, ohne
von Wesen oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum
Beispiel, es wurde zwar allgemein eine Flash-Speicherkarte so beschrieben,
dass sie Komponenten oder Gehäuse
beinhaltet, die Kontaktinseln mit Abstandshaltermerkmalen haben,
aber es können
auch Komponenten oder Gehäuse,
die Kontaktinseln mit Abstandshaltermerkmalen haben, in einer Reihe
verschiedener anderer Systeme zum Einsatz kommen. Es ist zu verstehen,
dass Kontaktinseln mit Abstandshaltermerkmalen in im Wesentlichen
jede Anwendung integriert werden können, in denen der Abstand
zwischen mit einer Lötverbindung
zusammengefügten Kontaktinseln,
d.h. die Dicke einer Lötverbindung,
reguliert werden soll oder wesentlich ist.
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Die
mit einem Abstandshaltermerkmal assoziierten Abmessungen wurden
so beschrieben, dass sie eine Höhe
beinhalten, die im Wesentlichen gleich der gewünschten Dicke einer Lotmaterialschicht
ist, und eine Kontaktfläche
mit einem Bereich, der etwa gleich oder kleiner als ein vorbestimmter
Prozentanteil des Gesamtbereiches einer Kontaktinsel ist. Es ist
jedoch zu verstehen, dass die mit einem Abstandshaltermerkmal assoziierten
Abmessungen stark variieren können.
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Es
wurden zwar Abstandshaltermerkmale allgemein so beschrieben, dass
sie mit Komponenten wie Halbleitergehäusen, Chips oder Siliciumchips assoziierte
Kontaktinseln aufweisen, aber die Abstandshaltermerkmale können sich
auch auf mit Leiterplatten assoziierten Kontaktinseln befinden.
Mit anderen Worten, Leiterplatten können mit Inseln oder Leitungen
ausgebildet werden, die Abstandshaltermerkmale aufweisen. Solche
Leiterplatten können mit
Komponenten verbunden oder gebondet werden, die herkömmliche
Inseln haben, um den Abstand zwischen den Inseln der Leiterplatten
und den Inseln der Komponenten mit den mit den Leiterplatten assoziierten
Abstandshaltermerkmalen effektiv zu regeln.
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Ferner
können
Kontaktinseln mit Abstandshaltermerkmalen im Allgemeinen auf im
Wesentlichen jedem Substrat vorhanden sein, z.B. Halbleitergehäuse oder
Leiterplatte, das mit einem anderen Substrat verbunden oder gebondet
werden soll. So kann beispielsweise ein Halbleitergehäuse oder
ein Siliciumchip, das/der Kontaktinseln mit Abstandshaltermerkmalen
aufweist, mit einem anderen, z.B. einem größeren Halbleitergehäuse verbunden
werden.
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Im
Allgemeinen kann ein Halbleitergehäuse oder Chip, das/der Kontaktinseln
mit Abstandshaltermerkmalen aufweist, mehrere Kontaktinseln mit
Abstandshaltermerkmalen aufweisen, die jeweils eine bestimmte Größe haben.
Das heißt,
im Wesentlichen alle Kontaktinseln in Verbindung mit einem bestimmten
Halbleitergehäuse
können
dieselben Abstandshaltermerkmale beinhalten. In einer Ausgestaltung kann
jedoch ein bestimmtes Halbleitergehäuse Kontaktinseln mit unterschiedlichen
Abstandshaltermerkmalen aufweisen, ohne vom Umfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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Kontaktinseln
mit Abstandshaltermerkmalen können
in ein Gehäuse
integriert werden, das in einen Träger eingerastet werden soll.
Mit anderen Worten, Abstandshaltermerkmale können benutzt werden, um eine
zuverlässige
Kontaktstelle zwischen einem Gehäuse
und einem Träger
herzustellen, in dem das Gehäuse
integriert werden soll. Zum Beispiel, ein Träger kann so gestaltet werden,
dass er eine Speicherkomponente aufnimmt, indem er so konfiguriert wird,
dass er eine Fassung für
die Speicherkomponente aufweist. Wenn entweder der Träger, z.B.
ein Träger
in Verbindung mit einer elastomeren Oberfläche, oder die Speicherkomponente
eine Kontaktinsel mit einem Abstandshaltermerkmal aufweist, dann fördert das
Abstandshaltermerkmal nach dem Einrasten der Speicherkomponente
in den Träger
effektiv einen zuverlässigen
Punktkontakt zwischen der Kontaktinsel der Speicherkomponente und
einer Kontaktinsel des Trägers.
Der zuverlässige
Punktkontakt kann dann erzielt werden, wenn das Abstandshaltermerkmal
mit einem Abschnitt der Kontaktinsel des Trägers in Kontakt kommt, selbst
dann, wenn die Kontaktinsel mit dem Abstandshaltermerkmal nicht
mit der Kontaktinsel des Trägers
verlötet werden
soll.
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Daher
sind die vorliegenden Beispiele als illustrativ und nicht als einschränkend anzusehen
und die Erfindung ist nicht auf die hierin gegebenen Details begrenzt,
sondern kann im Rahmen der beiliegenden Ansprüche modifiziert werden.
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Jedes
in der vorliegenden Spezifikation (und dieser Begriff beinhaltet
die Ansprüche)
offenbarte und/oder in den Zeichnungen dargestellte Merkmal kann
unabhängig
von anderen offenbarten und/oder illustrierten Merkmalen in die
Erfindung eingebaut werden.
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Aussagen
in dieser Beschreibung über
die „Aufgaben
der Erfindung" beziehen
sich auf bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung, aber es fallen nicht
unbedingt alle Ausgestaltungen der Erfindung in die Ansprüche.
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Die
Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen ist lediglich
beispielhaft.
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Es
werden Verfahren und Vorrichtungen zum Regeln des Abstands zwischen
Kontaktinseln oder Leitungen, die verbunden werden sollen, offenbart. Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein elektrisches Gehäuse einen
Körper
und einen Kontakt auf. Der Körper
beinhaltet einen elektrischen Schaltkomplex wie z.B. Leiterbahnen.
Der Kontakt ist auf dem Körper
angeordnet und beinhaltet einen Kontaktkörper und ein Kontaktmerkmal.
Das Kontaktmerkmal ist ein Vorsprung, der sich im Wesentlichen von
dem Kontaktkörper
erstreckt, und ist so ausgeführt,
dass er mit einer Außenfläche in Kontakt
kommt. In einer Ausgestaltung ist die Außenfläche ein externer Kontakt und
das Kontaktmerkmal ist so ausgeführt,
dass es den Kontaktkörper
im Wesentlichen vom externen Kontakt beabstandet.