DE1490246A1 - Verfahren zum Anbringen von Kontaktierungsteilen an elektrischen Bauelementen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Anbringen von Kontaktimungsteilen an elektrischen Bauelementen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anbringen von Kontaktierungsteilen an elektrische Bauelemente, insbesondere an Schichtwiderstände für gedruckte Schaltungen und gegebenenfalls zur Ausführung abschließender Fertigungs- und Prüfvorgänge an den Bauelementen. Bauelemente wie z.B. Keramik-Scheibenkondensatoren,bei denen zwei oder mehr Anschlußdrähte mittels eines einzigen Tauchlötvorganges an metallisierte Kontaktierungs-Stirnseiten angelötet werden, sind bekannt. Die dadurch erdlichte Einsparung eines zweiten Lötvorgangs erhöht die Wirtschaftlichkeit des Fertigungsverfahrens.
• Aufgabe der Erfindung ist es, unabhängig davon, ob die Kontaktierung mittels Lötens oder auf irgendeine andere Weise erfolgt, eine weitere Senkung der Fertigungskosten der Bauelemente, wie z. B. von Schichtwiderständen zu ermöglichen und außerdem noch weitere Vorteile zu erzielen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren eingangs genannter Art grundsätzlich, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus den beiden Länge-Außenstreifen eines von einer Vorratsrolle ablaufenden Metallbandes in dichter Folge Paare einander gegenüberliegender, über je einen schmalen Steg mit einem verbleibenden Mittelstreifen des Bandes zusammenhängende Kontaktierungsteile ausgestanzt werden, daß dann die Kontaktierungsteile paarweise in die gleicheRichtung von dem Mittelstreifen fortgebogen und die Bauelemente zwischen sie eingesetzt und an ihnen befestigt werden und daß dann die Stege zwischen den Kontaktierungsteilen und dem Mittelstreifen durchtrennt werden.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen.
• Besonders auch bei Bauelementen für gedruckte Schaltungen kommt es in steigendem Ausmaß darauf an, Länge und Durchmesseräer Bauelemente so klein wie möglich zu halten, um mit einer möglichst günstigen Grundfläche auf einer Schaltungsplatte auszukommen. Bei Bauelementen mit einer Gesamtlänge von etwa 10 oder sogar nur 5 mm, vorzugsweise unter Berücksichtigung des Rastermaßes n : 2,5 mm, wobei n eine ganze Zahl ist, bringt die Verwendung von aus relativ dünnem Blech, a. B. versinatem Meseingband, gestanzten Konaktierungs-Anachlußteilenzwar nur eine

  geringe, aber durchaus noobkrwgneehte Verkleinerung der

  Gesamtlänge gegenüber derjenigen Länge, welche sich bei aus Runddraht, z.8. verzinntem Kupferdraht von 0,5 mm und mehr Durchmesser, bestehenden Anschlußleitungen er- gibt. Ein besonderer Vorteil nach der Erfindung wird dann er- zielt, wenn an den beiden Längsseiten eines laufend von einer zu Beginn großen Vorratsrolle abgezogenen, z. B. verzinnten Messingbandes, vorzugsweise jeweils genau gegenüberliegend Kontaktierungeteile in dichter material- sparender Folge nebeneinanderliegend ausgestanzt werden, welche lediglich über eine kleine Verbindungsstelle noch mit dem verbleibenden Bandteil zusammenhängen.
• Fis. 1 macht das erfindungsgemäße Verfahren in schematischer Meise für anzulötende Kontaktierungsteile deutlich, Ein vorgestanzten Band,*welches je nach Bedarf von sehr klei- nen bis zu sehr großen ßtüeksahlen Kontaktierungsteile an seinen beiden Längsseiten aufweisen kann, wird vorzugs- weise im Durohlaufverfahren, ohne also in kleinere Längen aufgeteilt zu, sein, in eine Form gebogen, wie sie schema- tisch in Fig. 2 dargestellt ist.
• Aus Fig. 3 ist zu ersehen, wie die eigentlichen Bauelemente-Körper, z.B. vorjustierte Schichtwiderstände, in das nach Fig. 2 vorgebogene Band einzusetzen sind. Anschließend erfolgt dann, etwa im Falle einer Löt-Kontaktierung, ebenfalls im Durchlaufverfahren, das.Yerlöten der Kontaktierungsteile mit den Stirnseiten der Bauelemente-Körper, vorzugsweise im Tauchlötverfahren, dann das Entfernen von Flußmittelresten, das Aufbringen eines ein-oder mehrschichtigen Schutzüberzuges auf die Bauelemente sowie dessen Aushärtung und schließlich noch das Aufstempeln oder eine sonstige Kennzeichnung bezüglich der elektrischen Hauptdaten. In Fig. 1 ist eine Gruppe von noch zusammenhängenden, verzinnten Anschlußteilen dargestellt, wie sie sich nach dem Stanzen ergibt. Die Anschlußteile selbst sind' mit 1,1' usw. bzw. 2,21 usw. bezeichnet; sie hängen an den Stellen 3,3' bzw. 4,4' usw. noch fest an dem sie gemeinsam zusammenhantenden Band 5.
• Die Löcher 6,6' bzw. 7,7' usw. ermöglichen ein besonderes zuverlässiges Anlöten der Anschlußteile an die metallisierten Kontaktierungs-Stirnflächen, z.B. eines Schichtwiderstandes. Die Breite der Lötschwänze 8,81 usw. - für einander gegenüberliegende Anschlußteile gilt jeweils dasselbe -ist so gewählt, daß sie später in Aufnahmelöcher einer Schaltungsplatte.gesteckt werden können. Um ein Bauelement vor seinem Anlöten an die Schaltungsplatte zuverlässig in der gewünschten Stellung festklemmen zu können, ist es zweckmäßig, Maßnahmen diesbezüglicher Art vorzusehen. Die Auflagekanten 9,9' usw. dienen dazu, dem Bauelement auf der Schaltungsplatte, da sie auf dieser direkt aufsitzen, eine definierte Lage bezüglich seiner Höhe zu geben, was unter anderem unter Berücksichtigung der beim Tauchlöten auftretenden Temperaturbeanspruchung von Vorteil bezüglich der elektrischen Daten des Bauelements sein kann. Außerdem ermöglichen die Auflagekanten bei einer abschließenden Sichtkontrolle in sehr einfacher Weise die- Feststellung, ob z.B. bei einer zur Erzielung eines Oberflächenschutzes für das Bauelement vorgenommenen Tauchlakierung sich letztere nicht auf die Lötschwänze selbst erstreckt, so daß dadurch ein einwandfreies Einlöten der letzteren in die Schaltungsplatte in Frage gestellt ist. Fig. 3 zeigt einen zylindrischen Schichtwiderstand 10 mit Trägerkörper, auf dessen Stirnseiten Kontaktierungs-Metallschichten 11 und 11' aufgebracht sind, welche vorzugsweise durch thermische Zersetzung von-Nickeltetracarbonyl erzeugt wurden. Umkleidet ist der Widerstand von einem Schutzüberzug 12. Je nach den Erfordernissen kann die Widerstandsschicht, welche sich auf der Mantelfläche des Trägers befindet, gewendelt oder ungewendelt sein. In Fig. 4 ist das fertige Bauelement nach seiner endgültigen Abtrennung vom Band 5 dargestellt. Es kann auch zweckmäßig sein, nicht gleich die beiden Anachlußteile 1 und 2 vom Band 5 abzutrennen, sondern zunächst nur z.B. alle Anschlußteile 2,2', 211 usw. Dadurch wird ermöglicht, die nur noch einpolig mit dem Band 5 elektrisch und mechanisch zusammenhängenden Bauelemente elektrisch zu prüfen bzw. zu messen, wobei ihre regelmäßige Längsaufreihung gerade bei automatischen Verfahren bezüglich der Zuführung von Vorteil ist. Erst nach Abschluß aller Fertigungs- und Prüf-Vorgänge, die zwecks rationeller Durchführung eine Magzinierung er- . fordern, erfolgt dann auch das Abtrennen aller AnschluB-teile, 1, 1', 111 usw.; letzteres möglichst unmittelbar vor einem lagegeordneten Verpacken.
• Um zu verhindern, daß die_zu einer Gruppe gehörigen Bauelemente-Körper, deren Anzahl nur durch die Länge des Bandes von Fig. 1 bestimmt ist, welche erforderlichenfalls sehr groß sein kann, sich in unerwünschter Weise gegenüber der für sie vorgesehenen endgültigen Lage,

  bogen auf die Anschlußteile, verschieben, können bei

  jeden Ansehlußteil z. b. drei Zentierkrallen mit angestanst werden, deren Lage so gewählt ist, daß sie weder in der Höhe noch in der Breite oder Länge die Hauptabmessungen des Hauelementes vergrößern. Die Höhe dieser Zentrierkrallen 209 20' und 2011 (Fig.5) wird, bezogen auf die Längsachse des Wideratanffi-äörpersl, so niedrig wie möglich gewählt, um praktisch keine Einbuße an wirksamer Widerstands-Schicht zu erleiden. Eine andere Zentrier-Möglichkeit für den Widerstands-Körper besteht darin, ihn an der einen Stirnfläche oder aber en beiden Stirnflächen mit einer zentrischen Einsenkung zu versehen, in welche entsprechend geformte Vorsprünge der Ansohlußteile zentrierend hineinpassen. Das erfindungsgemäße Fertigungeverfahren ist keineswegs auf eine löt-äontaktierung beschränkt.
• Wie Druck-8ontaktierungen ausgeführt sein können, zeigen die Figuren 6 und ? in zwei Einzelbeispielen. Auch in diesen lalle handelt es sich um Kontaktierungen unter Verwendung eines durchlaufenden, alle Kontaktierungsteile zunächst über schmale Verbindungestellen haltenden Bandes 5, wie es in grundsätzlich in vorstehenden Text beschrie- ben wurde. In Fig. 6 ist ein Schichtwiderstand dargestellt, dessen zylindrischer Trägerkörper 21 an beiden Stirnseiten koaxiale Zapfen 22 bzw. 22' geringeren Durchmessers aufweist. Der Trägerkörper ist an seiner gesamten Oberfläche mit einer Widerstands-Schicht 23 bedeckt; außerdem befindet sich auf den Zapfen zwecks Erzielung einer hohen Kontaktierungsgüte eine zusätzliche Schicht

  24 bzw. 24 ', die z. B. aus einer Graphit-Suspension oder

  eines

  durch thermische Zersetzung Metallcarbonyls vorzugsweise

  von Nickeltetracarbonyl hergestellt ist. Auf die Zapfen 22 bzw. 22' sind Anschlußteile 25 bzw. 25' von weitgehend ähnlicher Formgebung wie die in Fig. 1 dargestellten, aufgepreßt, deren Düsen 26 bzw. 261 - es können auch Kappen sein - ausreichend dreh- und schiebefest die Zapfen umschließen. Erforderlichenfalls können die Anschlußteile auch mit der Nickel-Kontaktierungsschicht noch zusätzlich verlötet werden. Eine Schutzschicht 27, z. B. mittels Tauchlackierung oder unter Verwendung von Sinterpulver hergestellt, umschließt den Widerstand. Vorzugsweise erfolgen auch bei den Bauelementen nach Fig. 6 wie bei allen anderen erwähnten und nicht erwähnten Ausführungen alle dafür geeigneten Fertigungs- und Prüf-Vorgänge, wie z. B. Kontaktierungs-, Zöt-, Reinigungs-, Tauchlackier- und Bestempelungs- Vorgänge, unabhängig von einer kleinen oder großen Anzahl von Bauelementen, ausschließlich unter Benutzung der erfindungsgemäßen Kontaktierungsteil-Bandstreifen.
• Wenn Bauelemente mit relativ kleinem Körper-Durchmesser kontaktiert werden müssen, empfiehlt sich bei Druck-Kontaktierung eine gegenüber der Ausführung der Fig. 6 etwas abgewandelte Ausführung wie sie in Fig. 7 dargestellt ist. Gegenüber der ersteren unterscheidet sie sich unter anderem dadurch, daß die Anschlußteile 32 bzw. 32t mit ihren Befestigungsdüsen direkt auf den . für die Kontaktierung fertig vorbereiteten Keramikkörper 31 aufgepreßt sind, der in diesem Falle stirnseitig keine besonderen Zapfen besitzt. Es ist auch möglich, nur das eine Anschlußteil, gleich ob Löt- oder Druck-gontaktierung, in der bisher besohriebenen Zage am Bauelemente-Körper zu befestigen, das andere aber, bezogen auf die Längsachse des Bauelemente-Körpers, z. B. um 1800 verdreht anzubringen. Obwohl auch in diesem Fall der Vorteil eines durchlaufenden, die Anschlußteile zunächst gemeinsam haltenden Bandes gegeben ist, sind aber gegebenenfalls als nachteilig unter anderem der größere Verbrauch an Stammaterial und die Erschwerung etwa eines gemeinsamen Tauchlaohierens usw, anzusehen. Ähnlich liegen die Verhältnisee auch bei Bauelementen, deren Körper, bezogen auf die Schaltungaplatteg nicht waagrecht, sondern senkrecht liegen.
• Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrene bringt gerade bei Verwendung symmetrisch geformter Anachlu8-tsile ganz besondere Vorteile mit sich. _ Sofern es sich bei den Bauelementen um Widerstände handelt, kommen dabei vorzugsweise Schichtwiderstände in Frage, deren aktive Schicht z. B. aus Glanzkohle oder Metall bzw. Metall-Legierungen oder einer Metall-Verbindung bestehen kann. Besonders bei Widerständen bringt die Verwendung der beschriebenen, gestanzten Anschlußteile mit ihrem relativ großen Querschnitt bei gleichzei- tig großer Oberfläche auch hinsichtlich der dadurch ver-

  besserte#iärmeabfuhr vom Träger-Körper beachtliche Vorteile,

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Anbringen von Kontaktierungsteilen an elektrische Bauelemente, insbesondere an Schichtwiderstände für gedruckte Schaltungen, und gegebenenfalls zur Ausführung abschließender Fertigungs- und Prüfvorgänge an den Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus den beiden Länge- Außenstreifen eines von einer Vorratsrolle ablaufenden Metallbandes in dichter Folge Paare einander gegenüberliegender, über je einen schmalen Steg mit einem verbleibenden Mittelstreifen des Bandes zusammenhängende Kontaktierungsteile ausgestanzt werden, daß dann die Kontaktteile paarweise in die gleiche Richtung von dem Mittelstreifen fortgebogen und die Bauelemente-Körper zwischen sie eingesetzt und an ihnen befestigt werden und daß dann die Stege zwischen den Kontaktierungsteilen und dem Mittelstreifen durchtrennt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege erst dann durchtrennt werden, wenn alle vorgesehenen Fertigunge- und/oder Prüfvorgänge abgeschlossen sind. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege der Kontaktierungsteile - Paare zugleich durchtrennt werden. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, däß die Stege der Kontaktierungsteile - Paare nacheinander durchtrennt werden und dazwischen Fertigungs- und/ oder Prüfvorgänge erfolgen. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsteile symmetrisch in Bezug zur Längsmittellinie und/oder zur Querrichtung des Bandes ausgestanzt werden. 6. Verfahren nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß ein verzinntes Metallband verwendet wird. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fertigungs- und/oder Prüfvorgänge im stetigen Durchlaufverfahren nacheinander an allen am Band befindlichen Bauelementen vorgenommen werden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ab das mit den Bauelementen versehene Band in Längtyechnitte unterteilt wird und Fertigungs- und/oder Prüfvorgänge an. jeweils allen an einem Band-Längsabschnitt befindlichen Bauelementen vorgenommen werden. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da8 das mit den Bauelementen versehene Band in Längsabschnitte unterteilt wird und Fertigunga- und/oder Prüfvorgänge im stetigen Durchlaufverfahren nacheinander an allen an jeweils einem Bandabschnitt befindlichen Bauelementen vorgenommen werden. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,.daß die Befestigung der Kontaktierungsteile an den Bauelementen mittels Anlötens der Kontaktierungsteile an stirnseitig auf die Bauelemente - vorzugsweise durch thermische Zersetzung von Metallearbonyl - aufgebrachte Metallschichten erfolgt. 11. Verfahren mmh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsteile mit je einer gezogenen Düse oder Kappe versehen werden und diese Düsen oder Kappen - auf die vorzugsweise mit Zapfen versehenen Enden der Bauelemente aufgedrückt werden. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, da8 in Bereich der Druckflächen auf die Bauelemente - vorzugaweise lötfähige, durch thermische Zersetzung von Metallcarbonyl oder durch Auftragen von feinst verteiltem Graphit entstehende - Kontaktierungsschichten aufgebracht werden. 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Kontaktierungsteile mit Zentriergliedern versehen werden, die mit entsprechenden Zentriergliedern an den Bauelemente-Körpern zusammenwirken. 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Kontaktierungsteile mit Lötschwänzen versehen werden, die - gegebenenfalls nach entsprechender Biegung - im Klemmsitz in Montagelöcher von Schaltungsplatten gesteckt und dann verlötet werden.