DE1514765C

DE1514765C - Method for soldering the lead-through wire into the ceramic dielectric tube of a lead-through capacitor

Info

Publication number: DE1514765C
Authority: DE
Inventors: Karl 8501 Ruckersdorf Buttner
Original assignee: Stettner & Co, 8560 Lauf
Publication date: 1971-01-07

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ein- da zu enge Lochdurchmesser bei der Herstellung löten des Durchführungsdrahtes in das keramische Schwierigkeiten machen, und andererseits mit Rück-Dielektrikumsrohr eines Durchführungskondensators. sieht auf die Montage der Kondensatoren, da zu Da das Einlöten von Hand mittels Lötkolben bei den starke Drähte zu steif für das Biegen der ösen und zu in der Hochfrequenztechnik in großen Mengen ge- 5 ungünstig für den Einbau in die Geräte sind,
brauchten, beispielsweise zum Ableiten von Stör- Schließlich wurde ein anderer, die Nachteile aller Spannungen bei der Durchführung des Nennstromes bisher angewandten Verfahren vermeidender überdurch die Wandung von Metallgehäusen dienenden raschend einfacher Weg zur einwandfreien und wirtkeramischen Röhrchenkondensatoren, nicht wirt- schaftlichen Herstellung von Durchführungskondenschaftlich wäre, so erfolgt das Einlöten, besonders io satoren der genannten Art gefunden, der darin befür die in modernen Hochfrequenzgeräten wichtigen steht, daß das Verfahren zum Einlöten des Durchkleinen Größen von z. B. 7,5 mm Gesamtlänge des führungsdrahtes in das keramische Dielektrikums-Röhrchens, durch Tauchlöten, bei dem der Konden- . rohr eines Durchführungskondensators, bei dem eine sator in seiner ganzen Länge in das geschmolzene Metallhülse in das Dielektrikumsrohr eingeschoben Lötzinn eingetaucht wird. Selbst bei vorsichtigem 15 und durch Tauchlöten befestigt wird, erfindungs-Vorwärmen der Kondensatoren entsteht dabei viel- gemäß in der Weise ausgeführt wird, daß vor dem fach ein mehr oder weniger großer Ausschuß durch Einführen der Metallhülse in das Dielektrikumsrohr Rißbildungen und durch teilweises Ablegieren der der Durchführungsdraht in die Hülse eingezogen Innenbelegung unter dem Einfluß von abkühlendem, wird, welche als ungeschlitzter Ringkörper ausgebilin verhältnismäßig großen Mengen in den Rmgraum ao det und so bemessen ist, daß sie den Ringraum zwizwischen Durchführungsdraht und Innenwand des sehen Draht und Rohrinnenwand im wesentlichen keramischen Rohres eingedrungenem Lötmetall mit ausfüllt und das Eindringen von Lötmetall in die entsprechendem unkontrollierbarem Kapazitäts- Ringspalten verhindert. Es entfallen dabei nicht nur verlust. die bei Benutzung des oben besprochenen Schlitz-The invention relates to a method for on the one hand because too narrow hole diameters in the manufacture of soldering the lead-through wire in the ceramic cause difficulties, and on the other hand with the back dielectric tube of a lead-through capacitor. Take care of the assembly of the capacitors, since soldering them in by hand with a soldering iron is too stiff for the strong wires to bend the eyelets and, in high-frequency technology, is unfavorable in large quantities for installation in the devices,
Finally, another method, which avoids the disadvantages of all voltages when carrying out the nominal current, was needed, for example to divert the nominal current, via the wall of metal housings, a surprisingly simple way to flawless and economical ceramic tube capacitors, would not be economical production of bushing capacitors, so the soldering takes place, especially io sators of the type mentioned found, which is important for the modern high-frequency devices that the method for soldering the through-small sizes of z. B. 7.5 mm total length of the guide wire in the ceramic dielectric tube, by dip soldering, in which the condensate. Tube of a feedthrough capacitor, in which the entire length of a capacitor is immersed in the molten metal sleeve, which is inserted into the dielectric tube. Even with careful 15 and by immersion soldering, invention preheating of the capacitors is created in such a way that before the fold a more or less large scrap is formed by inserting the metal sleeve into the dielectric tube and cracking through partial alloying of the Feed-through wire is drawn into the sleeve under the influence of cooling, which is designed as an unslit annular body in relatively large quantities in the Rmgraum ao det and is dimensioned so that it penetrated the annular space between the feed-through wire and the inner wall of the wire and the inner wall of the pipe is essentially ceramic pipe Filled with solder and prevents solder from penetrating into the corresponding uncontrollable capacitance ring gaps. Not only are there no losses. when using the slot-

Eine solche unerwünschte Bildung erheblicher 25 rohres erforderlichen besonderen Verarbeitungs- und massiver Schichten von Lötmetall würde zwar bei Verformungsmaßnahmen an diesem Rohr, sondern bekannten (Valvoberichte, Bd. X [1964], S. 229 bis durch das gemeinsame Einfügen der Hülse und des 234), als Tiefpaß entwickelten Durchführungsfiltern Durchführungsdrahtes ist überhaupt kein zusätzlicher mit zwischen Durchführungsleiter und Keramikrohr Einführungsvorgang für einen zu dem auf jeden Fall eingelagerter, von einem federnd klammernden Me- 3° in das Röhrchen zu steckenden Draht noch hinzutallniet gesicherter Dämpfungsperle aus Ferroxcube- kommenden Körper erforderlich. Die gleichzeitig mit Material, wenn man solche Tiefpaßdurchführungen dem Draht eingeführte geschlossene Hülse verhindert durch Tauchlöten fertigstellen wollte, infolge der sogar" noch besser das Eindringen von Lötmetall in weitgehenden Ausfüllung des Ringraumes mit dem das Innere des Keramikrohres, und der gleich mit der genannten Material von selbst verhindert werden; für 35 aufgezogenen Hülse eingeführte Durchführungsdraht die in großen Mengen gebrauchten wohlfeilen ein- mit Schlaufe entspricht auch besser den Anforderuhfachen Durchführungskondensatoren wären die für gen an die weiteren Montagearbeiten beim Einbau die genannten Tiefpaßfilter verwendeten Abschluß- des Kondensators in das Gehäuse als die beiden auf- und Sicherungsmaßnahmen jedoch ohnehin nicht ver- geweiteten Schlitzrohrenden bei dem bekannten Verwendbar, schon weil sie für derartige Massenerzeug- 4° fahren.Such an undesirable formation of considerable 25 tubes required special processing and massive layers of solder would be used in deformation measures on this pipe, but known (Valvoberichte, Vol. X [1964], p. 229 to through the joint insertion of the sleeve and the 234), feed-through filters developed as a low-pass filter with between lead-through conductor and ceramic tube insertion process for one to which in any case embedded wire to be stuck into the tube by a spring-loaded me- 3 ° rivet Secured damping bead from Ferroxcube- coming body required. The same time with Material if one prevents such low-pass feedthroughs from being inserted into the wire with a closed sleeve Wanted to finish by dip soldering, as a result of the even "even better the penetration of solder into extensive filling of the annular space with the inside of the ceramic tube, and the same with the said material can be prevented by itself; feed-through wire inserted for 35 pulled-on sleeve the cheap one with loop, used in large quantities, also better corresponds to the requirement fold Feed-through capacitors would be used for further assembly work during installation the said low-pass filters used termination of the capacitor in the housing as the two and safety measures, however, slotted tube ends not widened anyway with the known usable, if only because they drive for such mass production.

nisse viel zu aufwendig und kostspielig wären. Für die Metallhülse kann z. B. ein aus Messing Ähnliches gilt für ein weiteres bekanntes Ferti- bestehender, gegebenenfalls versilberter hohlnietartigungsverfahren für Durchführungskondensatoren ger Körper mit einem etwas kürzer als das kera-(deutsche Auslegeschrift 1 066 665), bei dem eine mische Dielektrikums rohr gehaltenen zylindrischen Metallhülse in das keramische Dielektrikumsrohr ein- 45 Teil und einem etwas größer als die lichte Weite des geschoben und durch Tauchlöten befestigt wird, wo- Innenraumes des keramischen Dielektrikumsrohres bei Maßnahmen vorgesehen sind, um das Eindringen gehaltenen, nach außen ragenden ringförmigen Endgrößerer Mengen Lötzinn ins Innere des Dielektri- flansch dienen. Diese Metallhülse wird also über den kumsrohres zu verhindern. Diese Maßnahmen Durchführungsdraht geschoben, mit diesem in das machen aber das Verfahren für eine mit möglichst 5° Innere des keramischen Dielektrikumsrohres eingewenig Einzelschritten auskommende automatische führt und dort durch Tauchlöten befestigt.
Arbeitsweise viel zu umständlich, als daß es sich für Auf diese Weise läßt sich also gerade für die hehr eine moderne Massenfertigung wirtschaftlich hätte kleinen, nach Millimetern zählenden Abmessungen einführen können: Einmal erfordert der dort vor- der in der Hochfrequenztechnik gebrachten Röhrgesehene Einbau eines Schlitzrohres als zusätzliche 55 chen-Durchführungskondensatören die moderne Verfahrensschritte die Aufweitung der an beiden Fließband-und Massenfertigung mit Hilfe des Tauch-Enden des Keramikrohres vorstehenden Teile dieses. lötverfahrens ohne die bisher dabei auftretenden Rohres, sowie das Verschließen der Enden des Nachteile (Ausschuß usw.) bei der Herstellung, Mon-Schlitzrohres durch passende zangenförmige Alu- tage und Benutzung anwenden. Durch die erwähnte miniumdrahtstopfen. 60 Möglichkeit, in einem einzigen Arbeitsgang denwould be far too time-consuming and expensive. For the metal sleeve, for. B. a similar made of brass applies to another known pre-existing, possibly silver-plated hollow riveting process for bushing capacitors ger body with a slightly shorter than the kera- (German Auslegeschrift 1 066 665), in which a mixed dielectric tube held cylindrical metal sleeve in the ceramic Dielectric tube one part and one slightly larger than the clear width of the is pushed and fixed by dip soldering, where the interior of the ceramic dielectric tube is provided for measures to prevent the penetration of the outwardly protruding ring-shaped end larger amounts of solder into the interior of the dielectric flange serve. This metal sleeve will prevent over the kumsrohres. These measures lead through wire pushed, with this in the but make the process for a few individual steps with as much as possible 5 ° inside the ceramic dielectric tube leads and fixed there by dip soldering.
In this way, especially for modern mass production, small dimensions counting in millimeters could have been economically introduced: on the one hand, the tube used in high-frequency technology requires the installation of a slotted tube as additional 55 surface condensers the modern process steps the expansion of the protruding parts of the ceramic tube on both the assembly line and mass production with the help of the immersion ends of the ceramic tube. Soldering process without the previously occurring tube, as well as the closing of the ends of the disadvantages (rejects, etc.) in the production, Mon slotted tube using suitable pliers-shaped aluminum days and use. Through the aforementioned minium wire plug. 60 possibility of processing the

In dem Versuch, für die wirtschaftliche weitgehend Durchführungsdraht mit der langen Löthülse zu verautomatisierte Massenfertigung die einzelnen Ar- sehen und beide Teile dann gleichzeitig in das Kerabeitsschritte zu vereinfachen und ihre Anzahl zu ver- mikrohr einzuführen, werden auch die gerade bei mindern, wurde erwogen, den Durchmesser des Roh- Teilen kleiner Abmessungen höchst lästigen montageres auf annähernde Drahtstärke herabzusetzen oder 6₅ technischen Mängel gewisser bekannter Durchfühdie Drahtstärke zu erhöhen. Diese Lösungswege er- rungskondensatoren vermieden, bei denen in ein wiesen sich aber als nicht gangbar, und zwar einer- keramisches Dielektrikumsrohr außer dem Anschlußseits mit Rücksicht auf die keramische Preßtechnik, draht selbst von beiden Rohrenden aus zwei getrennteIn the attempt to automate the mass production of the individual parts and then to introduce both parts at the same time into the manufacturing steps for the economical, largely automated mass production of the feedthrough wire with the long soldering sleeve, and to reduce their number, it was considered, the diameter of the raw parts of small dimensions highly mont passageres annoying to approximate wire thickness decrease or increase 6 ₅ technical deficiencies of certain known Durchfühdie wire thickness. This solution avoids erring capacitors, in which in one turned out to be impractical, namely a ceramic dielectric tube apart from the connection side with consideration of the ceramic pressing technology, wire itself from both tube ends from two separate ones

Buchsen und im Falle der Lötung sogar vorher noch besondere kleine Lötringe eingeführt werden mußten, was mühselige und zusätzliche Arbeitsgänge bedingte. Sockets and, in the case of soldering, even beforehand special small soldering rings had to be introduced, which required cumbersome and additional operations.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung in Gegenüberstellung zu bisher gebräuchlichen Anordnungen in vergrößerter Darstellung erläutert. Dabei zeigtWith reference to the drawing, the invention is compared to the arrangements that have been used up to now explained in an enlarged view. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen bekannten Kondensator, bei dem der Durchführungsdraht durch Handlötung an beiden Rohrenden befestigt ist,F i g. 1 shows a longitudinal section through a known capacitor, in which the lead-through wire passes through Hand soldering is attached to both pipe ends,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen bekannten Kondensator, bei dem der Durchführungsdraht durch Tauchlötung befestigt ist,F i g. 2 shows a longitudinal section through a known capacitor, in which the lead-through wire through Dip soldering is attached,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Kondensator nach der Erfindung, bei der der Durchführungsdraht mit übergeschobenem Hohlniet durch Tauchlötung befestigt ist,F i g. 3 shows a longitudinal section through a capacitor according to the invention, in which the lead-through wire with a tubular rivet pushed over it by dip soldering is attached,

F i g. 4 eine Aufsicht auf den Kondensator, F i g. 5 den verwendeten Hülsenkörper für sich im Längsschnitt und
F i g. 6 denselben in Aufsicht.
In allen dargestellten Fällen besteht das Dielektrikum aus dem keramischen Durchführungsrohr 1 mit schulterförmig verbreitertem Ende. Auf der Außenseite ist als eine Kondensatorbelegung in üblicher Weise ein punktiert dargestellter Silberbelag 2 aufgebracht, der nicht ganz bis an die Enden des Röhrchens reicht. Im Innenraum ist ein entsprechender, auch noch etwas auf die Stirnseiten übergreifender Silberbelag 3 aufgebracht, z. B. eingebrannt. Ein Durchführungsdraht 4, der auf der einen Seite zu einer Anschlußöse umgebogen ist, wird durch Weichlotschichten 5 festgehalten.F i g. 4 shows a plan view of the capacitor, FIG. 5 the sleeve body used for itself in longitudinal section and
F i g. 6 the same under supervision.
In all the cases shown, the dielectric consists of the ceramic lead-through tube 1 with an end that is widened in the shape of a shoulder. On the outside, as a capacitor coating, a silver coating 2, shown in dotted lines, is applied in the usual way, which does not extend all the way to the ends of the tube. In the interior, a corresponding, also somewhat on the end faces overlapping silver coating 3 is applied, for. B. burned in. A feed-through wire 4, which is bent over on one side to form a connection eyelet, is held in place by layers of soft solder 5.

Diese Innenlötung ist bei dem Kondensator nach F i g. 1 an beiden Rohrenden von Hand mittels Lötkolben angebracht, wobei die Schnittzeichnung das teilweise Eindringen des Lötmetalls in die Bohrung des Rohres erkennen läßt. Die Qualität der Verlötung sowie die Gebrauchseigenschaften eines solchen Kondensators sind einwandfrei. Aber der zur Herstellung erforderliche Arbeitsvorgang ist aufwendig und für moderne Massenfertigung viel zu unwirtschaftlich. This internal soldering is in the case of the capacitor according to FIG. 1 at both ends of the pipe by hand using a soldering iron attached, the sectional drawing showing the partial penetration of the solder into the hole of the pipe can be recognized. The quality of the soldering as well as the properties of use of such Condenser are flawless. But the work process required for production is expensive and far too uneconomical for modern mass production.

Die in F i g. 2 dargestellte Verankerung des Durchführungsdrahtes im Dielektrikumsrohr ist durch Tauchlötung erfolgt. Man erkennt, wie das Lötzinn den ganzen Ringraum zwischen Draht und Rohr ausfüllt. Der Arbeitsvorgang für diese Art der Fertigstellung des Kondensators ist wirtschaftlich brauchbar, aber die Qualität des Erzeugnisses ist unbefriedigend: es treten die oben geschilderten Mangel auf, die zu einem sehr erheblichen Ausschußanteil der Fertigung führen.The in F i g. 2 anchoring of the lead-through wire in the dielectric tube is through Dip soldering takes place. You can see how the solder fills the entire annulus between the wire and the pipe. The operation for this type of completion of the condenser is economically viable, but the quality of the product is unsatisfactory: the defects described above occur, which lead to a very significant proportion of production rejects.

Erst die in den F i g. 3 bis 6 veranschaulichte Ausführungsform des Durchführungskondensators nach der Erfindung befriedigt gleicherweise die Anforderungen an Qualität der Erzeugnisse wie an Wirtschaftlichkeit ihrer Herstellung. Dort ist zwischen den Schaft des Drahtes 4 und die Innenwandung' des Keramikrohres 1 eine gegebenenfalls versilberte Messinghülse 6 gesetzt. Die vor dem Einführen des Durchführungsdrahtes in das DielektrikumsröhrchenOnly in the F i g. 3 to 6 illustrated embodiment of the feedthrough capacitor according to the invention satisfies the requirements for quality of the products as well as for economy their manufacture. There is between the shaft of the wire 4 and the inner wall 'des Ceramic tube 1 an optionally silver-plated brass sleeve 6 set. Before inserting the Feedthrough wire into the dielectric tube

ίο über den Draht geschobene hohlnietartige Hülse füllt den Ringraum zwischen Draht und Rohr so weitgehend aus, daß beim Vorgang des Tauchlötens das Lötmittel nur noch an dem der Flanschseite gegenüberliegenden Ende, wo die Hülse etwas kürzer ist als das Außenrohr, bis an die dortige Stirnseite der Hülse eindringen kann und auf dem anderen Ende im wesentlichen an der Stirnseite des Rohrschulterendes mit dem dort aufliegenden Ringflansch der Hülse den Abschluß und Kontakt herstellt. Im übrigen sind durch entsprechende gegenseitige Bemessung von Drahtstärke, Hülsendicke und Rohrweite die Ringspalten so eng gehalten, daß zwar ein einwandfreies Zusammenstecken der genannten Teile ermöglicht ist, daß aber beim Tauchlötvorgang fast kein Lötmetall in die Ringspalten eindringt. Wie gefunden wurde, tritt in diesem Falle auch keinerlei Ausfall mehr durch Risse und Kapazitätseinbußen ein.ίο the tubular rivet-like sleeve pushed over the wire fills the annulus between the wire and the pipe so largely that during the dip soldering process the Solder only at the end opposite the flange side, where the sleeve is a little shorter than the outer tube, can penetrate up to the face of the sleeve there and on the other end essentially on the face of the pipe shoulder end with the annular flange of the resting thereon Sleeve establishes the termination and contact. In addition, by appropriate mutual dimensioning of wire size, sleeve thickness and pipe size, the annular gaps are kept so tight that a perfect plugging together of the parts mentioned is made possible, but that almost during the dip soldering process no solder penetrates into the annular gaps. As has been found, nothing occurs in this case either Failure due to cracks and loss of capacity.

Claims

Patent claims:

1. Method for soldering the feedthrough wire into the ceramic dielectric tube of a Feed-through capacitor in which a metal sleeve is pushed into the dielectric tube and attached by dip soldering, characterized in that prior to insertion the metal sleeve is drawn into the dielectric tube and the lead-through wire is drawn into the sleeve is, which is designed as an unslotted ring body and is dimensioned so that it the annular space between the wire and the inner wall of the pipe is essentially filled and the penetration of solder prevented in the annular gaps.

2. The method according to claim 1, characterized in that a known per se, z. B. made of brass, possibly silver-plated hollow rivet-like body with a cylindrical part held slightly shorter than the ceramic dielectric tube and one slightly larger than the clear width of the interior of the ceramic dielectric tube held, outwardly protruding annular end flange is used.

1 sheet of drawings