DE1490246B2 - Verfahren zum Anbringen von Kontaktierangsteilen an elektrischen Bauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen von von einer Vorratsrolle ablaufenden, metallischen Kontaktierungsteilen an elektrischen Bauelementen, insbesondere an Schichtwiderständen für gedruckte Schaltungen.

Ein Verfahren dieser Art ist rvach der französischen Patentschrift 1 271 541 bekannt. Bei diesem Verfahren wird an jede der beiden Stirnseiten zylindrischer, in

einer Reihe laufender Bauelemente je ein von einer Vorratsrolle ablaufender Draht angelötet und später zwischen den Bauelementen durchtrennt.

Unabhängig hiervon ist es nach der deutschen Auslegeschrift 1 018 119 bekannt, an die Enden zylindrischer Bauelemente radial in gleicher Richtung fortstehende Kontaktierungsteile anzubringen, die in Kontaktierungslöcher gedruckter Schaltungen einzustecken sind. Wiederum unabhängig hiervon ist es nach der deutschen Auslegeschrift 1079 166 bekannt, in stirnseitig angebrachte Sacklöcher zylindrischer Widerstandselemente Kontaktierungsschichten mittels Nickeltetracarbonyl pyrolytisch aufzubringen und daran axial verlaufende Änschlußteile festzulöten.
Nach der deutschen Auslegeschrift 1 172 376 ist ein Kontaktierungsdurchlaufverfahren bekannt, bei dem an elektrische Bauelemente, die an einem laufenden Band befestigt sind, von beiden Seiten Anschlußdrähte angelötet werden.

Nach der britischen Patentschrift 911 938 ist ein Kontaktierungsdurchlaufverfahren bekannt, bei dem auf elektrische Bauelemente, die in ein umlaufendes Sternrad eingelegt sind, von beiden Seiten mit Anschlußdrähten versehene Kappen gedrückt werden.

Nach der deutschen Äuslegeschrift 1074 683 sind elektrische Bauelemente mit Auflagekanten zur Abstützung auf gedruckte Schaltungen tragenden Schaltungsplatten bekannt. ■ .(, ■

Nach der deutschen Auslegeschrift 1 137 090 sind mit Anschlußdrähten versehene elektrische Bauelemente für gedruckte Schaltungen bekannt, bei denen die nicht mit der gedruckten Schaltung zu kontaktierenden Enden der Anschlußdrähte zur Abstützung der Bauelemente auf die gedruckte Schaltung tragenden Schaltungsplatten abgebogen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, unabhängig davon, ob die Kontaktierung mittels Lötens oder auf irgendeine andere Weise erfolgt, das eingangs genannte Verfahren durch Maßnahmen zu verbessern, die eine Senkung der Fertigungskosten der Bauelemente, wie z. B. von Schichtwiderständen, ermöglichen.

ν Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus den beiden Längs-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 gleiche Richtung 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.

In der Beschreibung werden die in den Ansprüchen gekennzeichneten Verfahren an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Besonders auch bei Bauelementen für gedruckte Schaltungen kommt es in steigendem Ausmaß darauf an, Länge und Durchmesser der Bauelemente so klein wie möglich zu halten, um mit einer möglichst geringen Grundfläche auf einer Schaltungsplatte auszukommen. Bei Bauelementen mit einer Gesamtlänge von etwa mm oder sogar nur 5 mm, vorzugsweise unter Berücksichtigung des Rastermaßes η χ 2,5 mm, wobei η eine ganze Zahl ist, bringt die Verwendung von aus relativ dünnem Blech, z.,B„,.verzinntem Messingband, gestanzten Kontaktierungs-Anschlußteilen zwar nur eine geringe, aber durchaus noch erwünschte Verkleinerung der Gesamtlänge gegenüber derjenigen Länge, welche sich bei aus Runddraht, z. B. verzinntem Kupferdraht von 0,5 mm und mehr Durchmesser, bestehenden Anschlußleitungen ergibt.

Ein besonderer Vorteil nach der Erfindung wird dann erzielt, wenn an den beiden Längsseiten eines laufend . von einer zu Beginn großen Vorratsrolle abgezogenen, z. B. verzinnten Messingbandes, vorzugsweise jeweils genau gegenüberliegend Kontaktierungsteile in dichter materialsparender Folge nebeneinanderliegend ausgestanzt werden/welche lediglich über eine kleine Verbindungsstelle noch mit dem verbleibenden Bandteil zusammenhängen.

F i g. 1 macht das erfindungsgemäße Verfahren in schematischer Weise für anzulötende Kontaktierungsteile deutlich. Ein vorgestanztes Band, welches an seinen beiden Längsseiten Kontaktierungsteile in je nach Bedarf sehr kleinen bis zu sehr großen Stückzahlen aufweisen kann, wird im Durchlaufverfahren, ohne also in kleinere Längen aufgeteilt zu sein, in eine Form gebogen, wie sie schematisch in F i g. 2 dargestellt ist. Aus F i g. 3 ist zu ersehen, wie die eigentlichen Bauelemente-Körper, z. B. vorjustierte Schichtwiderstände, in das nach F i g. 2 vorgebogene Band einzusetzen sind. Anschließend erfolgt dann, etwa im Falle einer Löt-Kontaktierung, ebenfalls im Durchlaufverfahren, das

ίο Verlöten der Kontaktierungsteile mit den Stirnseiten der Bauelemente-Körper, vorzugsweise im Tauchlöt-·"¹ verfahren, 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 F i g. 1 ist eine Gruppe von noch zusammenhängenden, verzinnten Anschlußteilen dargestellt, wie sie sich nach dem Stanzen ergibt. Die Anschlußteile selbst sind mit 1, Γ usw. beziehungsweise 2, 2' usw. bezeichnet; sie hängen an den Stellen 3, 3' bzw. 4,4' usw. noch fest an dem sie gemeinsam zusammenhaltenden 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 Schichtwiderstandselementes.

Die Breite der Lötschwänze 8,8' usw. — für einander gegenüberliegende Anschlußteile gilt jeweils dasselbe — ist so gewählt, daß sie später in Aufnahmelöcher einer Schaltungsplatte gesteckt werden können. 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 Tauchlackierung sich letztere nicht auf die Lötschwänze selbst erstreckt, so daß dadurch ein einwandfreies Einlöten der letzteren in die Schaltungsplatte in Frage gestellt ist.

F i g. 3 zeigt einen zylindrischen Schichtwiderstand 10 mit Trägerkörper, auf dessen Stirnseiten Kontaktierungs-Metallschicht'en 11 und 11' aufgebracht sind, welehe 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 F i g. 4 ist das fertige Bauelement nach seiner endgültigen Abtrennung vom Band 5 dargestellt.

Es kann auch zweckmäßig sein, nicht gleich die beiden Anschlußteile 1 und 2 vom Band 5 abzutrennen, sondern zunächst nur z. B. alle Anschlußteile 2, 2', 2" 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 erfordern, erfolgt

dann auch das Abtrennen aller Anschlußteile, 1, Γ, 1" usw.; letzteres möglichst unmittelbar vor einem lagegeordneten Verpacken.

Um zu verhindern, daß die zu einer Gruppe gehörigen Bauelemente, deren Anzahl nur durch die Länge des Bandes von F i g. 1 bestimmt ist, welche erforderlichenfalls sehr groß sein kann, sich in unerwünschter Weise gegenüber der für sie vorgesehenen endgültigen Lage, bezogen auf die Anschlußteile, verschieben, können bei jedem Anschlußteil z.B. drei Zentrierkrallen mit angestanzt werden, deren Lage so gewählt ist, daß sie weder in der Höhe noch in der Breite oder Länge die Hauptabmessungen des Bauelementes vergrößern. Die Höhe dieser Zentrierkrallen 20, 20' und 20" (F i g. 5) wird, bezogen auf die Längsachse des Widerstands, so niedrig wie möglich gewählt, um praktisch keine Einbuße an wirksamer Widerstands-Schicht zu erleiden.

Eine andere Zentrier-Möglichkeit für das Widerstandselement besteht darin, es an der einen Stirnfläche oder aber an beiden Stirnflächen mit einer zentrischen Einsenkung zu versehen, in welche entsprechend geformte Vorsprünge der Anschlußteile zentrierend hineinpassen.

Das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren ist keineswegs auf eine Löt-Kontaktierung beschränkt.

Wie Druck-Kontaktierungen ausgeführt sein können, zeigen die F i g. 6 und 7 in zwei Einzelbeispielen. Auch in diesem Falle handelt es sich um Kontaktierungen unter Verwendung eines durchlaufenden, alle Kontaktierungsteile zunächst über schmale Verbindungsstellen haltenden Bandes 5, wie es grundsätzlich im vorstehenden Text beschrieben wurde.

In F i g. 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 durch thermische Zersetzung eines Metallcarbonyls, vorzugsweise von Nickeltetracarbonyl, hergestellt ist. Auf die Zapfen 22 bzw. 22' sind Änschlußtei-Ie 25 bzw. 25' von weitgehend ähnlicher Formgebung wie die in F i g. 1 dargestellten, aufgepreßt, deren Düsen 26 bzw. 26' — 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 F i g. 6 Fertigungs- und Prüf-Vorgänge, wie zum Beispiel Kontaktierungs-, Lot-, Reinigungs-, Tauchlakkier- und Bestempelungsvorgänge, während sie sich

ίο noch an den Kontaktierungsteil-Bandstreifen befinden. Wenn Bauelemente mit relativ kleinem Durchmesser kontaktiert werden müssen, empfiehlt sich bei Druck-Kontaktierung eine gegenüber der Ausführung der F i g. 6 etwas abgewandelte Ausführung wie sie in F i g. 7 dargestellt ist. Gegenüber der ersteren unterscheidet sie sich unter anderem dadurch, daß die Anschlußteile 32 bzw. 32' mit ihren Befestigungsdüsen direkt auf den für die Kontaktierung fertig vorbereiteten Keramikkörper 31 aufgepreßt sind, der in diesem Falle

ao stirnseitig keine besonderen Zapfen besitzt.

Es ist auch möglich, nur das eine Anschlußteil, gleich ob Lot- oder Druck-Kontaktierung, in der bisher beschriebenen Lage am Bauelemente-Körper zu befestigen, das andere aber, bezogen auf die Längsachse des Bauelemente-Körpers, z. B. um 180° 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 Stanzmaterial und die Erschwerung etwa eines gemeinsamen Tauchlackierens usw. anzusehen.

Ähnlich liegen die Verhältnisse auch bei Bauelementen, die bezogen auf die Schaltungsplatte, nicht waagerecht, sondern senkrecht liegen.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bringt gerade bei Verwendung symmetrisch geformter Anschlußteile 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 gleichzeitig großer Oberfläche auch hinsichtlich der dadurch verbesserten Wärmeabfuhr vom Träger-Körper beachtliche Vorteile.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

1 49Ü Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anbringen von von einer Vorratsrolle ablaufenden, metallischen Kontaktierungsteilen an elektrischen Bauelementen, insbesondere an Schichtwiderständen für gedruckte Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus den beiden Längs-Außenstreifen eines von der Vorratsrolle ablaufenden Metallbandes in dichter Folge Paare einander gegenüberliegender, über je einen schmalen Steg (8) mit einem verbleibenden Mittelstreifen (5) des Bandes zusammenhängende Kontaktierungsteile (1, 2; 25, 32) ausgestanzt werden, daß dann die Kontaktierungsteile (1, 2; 25, 32) paarweise in die gleiche Richtung von dem Mittelstreifen (5) fortgebogen und die Bauelemente (10, 11; 21, 22, 23, 24; 31) zwischen sie eingesetzt und an ihnen befestigt werden und daß dann die Stege (8) zwischen den Kontaktierungsteilen (1,2; 25,32) und dem Mittelstreifen (5) durchtrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung abschließender Fertigungs- und Prüfvorgänge an den Bauelementen die Stege (8) erst dann durchtrennt werden, wenn alle vorgesehenen Fertigungs- und/oder Prüfvorgänge abgeschlossen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (8) der Kontaktierungsteil-Paare (1, 2; 15, 32) zugleich durchtrennt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung abschließender Fertigungs- und Prüfvorgänge an den Bauelementen die Stege (8) der Kontaktierungsteil-Paare (1, 2; 25, 32) nacheinander durchtrennt werden und dazwischen die Fertigungs- und/oder Prüfvorgänge erfolgen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsteile (1, 2; 25, 32) symmetrisch in Bezug zur Längsmittellinie und/oder zur Querrichtung des Bandes ausgestanzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein verzinntes Metallband verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung abschließender Fertigungs- und Prüfvorgänge an den Bauelementen die Fertigungs- und/oder Prüfvorgänge im stetigen Durchlaufverfahren nacheinander an allen am Band befindlichen Bauelementen (10,11; 21,22,23, 24; 31) vorgenommen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung abschließender Fertigungs- und Prüfvorgänge an den Bauelementen der mit den Bauelementen (10, 11; 21, 22, 23, 24; 31) versehene Mittelstreifen (5) des Bandes in Längsabschnitte unterteilt wird und die Fertigungs- und/oder Prüfvorgänge an jeweils allen an einem Längsabschnitt befindlichen Bauelementen (10, 11; 21,22,23,24; 31) vorgenommen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung abschließender Fertigungs- und Prüfvorgänge an den Bauelementen der mit den Bauelementen (10, 11; 21, 22, 23, 24; 31) versehene Mittelstreifen (5) des Bandes in Längsabschnitte unterteilt wird und Fertigungs- und/oder

Prüfvorgänge im stetigen Durchlaufverfahren nacheinander an allen an jeweils einem Längsabschnitt befindlichen Bauelementen (10,11; 21, 22, 23, 24; 31) vorgenommen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Kontaktierungsteile (1, 2; 25) an den Bauelementen (10, 11; 21, 22, 23, 24) mittels Anlötens der Kontaktierungsteile (10, 11; 21, 22, 23, 24) an stirnseitig auf die Bauelemente (10,11; 21, 22,23,24) — vorzugsweise durch thermische Zersetzung von Metallcarbonyl — aufgebrach- _: te Metallschichten (11; 24) erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsteile (25) mit je einer gezogenen Düse (26) oder Kappe versehen werden und diese Düse (26) oder Kappen auf die — vorzugsweise mit Zapfen (22) versehenen — Enden der Bauelemente (21, 22, 23, 24) aufgedrückt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Druckflächen auf die Bauelemente (10, 11; 21, 22, 23, 24) — vorzugsweise lötfähige, durch thermische Zersetzung von Metallcarbonyl oder durch Auftragen von feinst verteiltem Graphit entstehende — Kontaktierungsschichten (11; 24) aufgebracht werden.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsteile (1, 2) mit Zentriergliedern (20) versehen werden, die mit entsprechenden Zentriergliedern an den Bauelementen (10, 11) zusammenwirken. ,. .

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsteile (1, 2) mit Stegen (8) versehen werden, die — gegebenenfalls nach entsprechender Biegung — im Klemmsitz in Montagelöcher von Schaltungsplatten gesteckt und dann verlötet werden.