Schnittstelle für Platinen mit minimaler Stapelhöhe: Liefert 1024 Kontakte pro Quadratzoll

Bild 1. Geformte, goldbeschichtete BeCu-Kontakte werden mit dünnen FR4-Substraten verbunden und kaschiert.
Bild 1. Geformte, goldbeschichtete BeCu-Kontakte werden mit dünnen FR4-Substraten verbunden und kaschiert.

Ein neues Platinenverbindungssystem namens Samtec Z-Ray will dazu beitragen, widersprüchliche Entwicklungsziele wie hohe Zahl an I/O-Verbindungen und minimaler Platzbedarf in Einklang zu bringen. Dies gilt für IC-to-Board-, Board-to-Board- und Cable-to-Board-Verbindungen gleichermaßen.

Das Platinenverbindungssystem Z-Ray von Samtec basiert auf einem Interposer Array, das unter anderem aus mikrogeformten, federgehärteten Beryllium-Kupfer-Kontakten (BeCu-Kontakten) besteht. Letztere werden in robuste, flache FR4-Substrate verbaut, die wiederum unter hohem Druck und hoher Temperatur kaschiert werden. Bild 1 zeigt den Lagenaufbau des Interposer, der in mehreren Prozessschritten gefertigt wird.

Die verwendete Fertigungstechnik ermöglicht flache Schnittstellen bis herab auf eine Stapelhöhe von 0,5 mm. Und trotz der niedrigen Bauhöhe beträgt die Durchbiegung der BeCu-Kontakte lediglich 0,20 mm. Darüber hinaus verringert die Kontaktnormalkraft von 25 Pond die Druckkräfte, die um 30 bis 40 % geringer ausfallen als bei den meisten Mikrokontakt-Array-Systemen. Zu beachten ist ferner, dass sich das Design der Kontakte so abstimmen lässt, dass man die gewünschte Normalkraft zwischen 15 und 50 Pond variieren kann.

Darüber hinaus ermöglicht die Z-Ray-Fertigungstechnik eine weitaus engere Kontaktplatzierung als herkömmliche Stift- und Buchsen-Verbindungssysteme für hochdichte Kontakt-Arrays. Beispielsweise enthält ein 0,80-mm-Gitter bis zu 1024 Kontakte pro Quadratzoll – also 159 Kontakte/cm2.

Der Hersteller kann den Z-Ray an praktisch jede Pinkonfiguration, Stapelhöhe, Abstandskonfiguration, Pinanzahl und Schichtdicke anpassen. Darüber hinaus lassen sich Ausrichtungs- und Schraub­opti­o­nen an nahezu jeder Stelle des Interposer platzieren. Die Z-Ray-Technologie wird in den Bereichen Militär, Medizin, Prüf- und Messtechnik, Telekommunikation, Datenkommunikation, Computer und Speicher, Automobil und ATE verwendet.