-
Elektrisches Bauelement zur Verwendung auf gedruckten Leiterplatten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement zur Verwendung auf
gedruckten Leiterplatten, bestehend aus einer Keramikplatte mit parallelen Drahtanschlüssen,
deren Abstand durch die Abmessungen der Platte festgelegt ist.
-
Elektrische Bauelemente, deren Anschlüsse einen durch die Körperabmessungen
festgelegten Abstand haben, sind bekannt. Beispielsweise beschreibt das deutsche
Gebrauchsmuster 1767 456 stabförmige Widerstände oder Kondensatoren, an deren Stirnflächen
Flanschenanschlüsse mit abgeschrägten oder abgerundeten Kontakten angebracht sind,
die in Ausnehmungen einer gedruckten Leiterplatte eingeführt werden. Bei dem Schaltungselement
nach dem Gebrauchsmuster 1761277 sind besondere Halterungen vorgesehen, die
an den Anschlußenden des vorzugsweise zylindrischen Bauelementkörpers befestigt
sind und aus Formteilen, insbesondere aus Blechkappen und Stanzteilen bestehen.
-
Nachteil dieser Ausführungen ist es, daß man verhältnismäßig teure
und besondere Fertigungsgänge erfordernde sowie im Material etwas aufwendige Anschlußelemente
benötigt. Außerdem ist der Raumbedarf der Bauelemente insgesamt groß, so daß ihrer
Packungsdichte enge Grenzen gesetzt sind.
-
Flache Bauelemente, die eine höhere Raumausnutzung bieten könnten,
sind beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1813 552 bekannt. Auch
sie weisen keine Drahtanschlüsse auf, sondern sind mit einer Körperfläche auf einer
gedruckten Leiterplatte zu befestigen, vorzugsweise durch Tauchlötung, bei der das
gesamte Schaltungselement in das Tauchbad gebracht wird. Bei der Ausführung als
Kondensatoren müssen die Elektroden jeweils bis auf die zu befestigende Körperfläche,
d. h. um die Stirnflächen etwa eines plattenförmigen Körpers herumgeführt sein.
-
Es sind auch andere flache Bauelemente bekannt, insbesondere scheibenförmige
Keramikkondensatoren, deren Drahtanschlüsse auf der Deckfläche angebracht sind.
Dabei ist jedoch die Einhaltung des für die Verwendung auf gedruckten Leiterplatten
notwendigen Rastermaßes mit enger Toleranz im allgemeinen nicht oder nur mit unwirtschaftlichem
Aufwand möglich. Außerdem wird die Dicke des Bauelementes durch das Anbringen der
Anschlüsse auf den Deckflächen ungleichmäßig, was für die automatische Bestückung
nachteilig ist, und vor allem bei dünnen Plättchen stark vergrößert. Vielfach muß
das Bauelement lediglich zur mechanischen Sicherung der Anschlüsse noch umkleidet
werden.
-
Aus der britischen Patentschrift 819 208 ist ferner bekannt, bei plattenförmigen
Kondensatoren die Anschlüsse als U-förmige Schienen auszubilden, welche auf die
Stirnseiten des Kondensators aufgeschoben und mit dem Metallüberzug jeweils einer
Elektrode verlötet sind. Hierbei ist jedoch eine präzise Befestigung mit satt anliegenden
Anschlüssen schwierig herzustellen und schlecht überprüfbar. Viehmehr wird durch
das Eindringen von überflüssigem Lot in den Zwischenraum zwischen der Stirnseite
des Kondensators und der Anschlußschiene ein zusätzlicher Abstand zwischen Anschluß
und Kondensatorkörper auftreten, welcher gegebenenfalls zu einer Schiefstellung
der Anschlüsse führen kann.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Ausführungen
zu vermeiden und ein elektrisches Bauelement mit Drahtanschlüssen zu schaffen, die
Rastermaßabstände haben und mechanisch so stabil sind, daß das Bauelement zum Aufstecken
auf Leiterplatten geeignet ist, wobei eine dichte Packung der Bauelemente möglich
sein soll.
-
Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Bauelement der eingangs
erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine eine Breitseite zumindest
teilweise bedeckende Metallisierung auf die anschließende Stirnseite herumgezogen
ist und daß die Drahtanschlüsse als gerade Drahtstücke an den metallisierten Stirnseiten
parallel zu deren Kanten angebracht sind.
-
Man erzielt dadurch ein außerordentlich flaches Bauelement, das steckbar
und daher bequem zu handhaben ist. Die Drahtanschlüsse haben mit ihrem Ansatz an
der Stirnfläche eine gute Führung und sind exakt zueinander ausgerichtet. Hierbei
ist ein rastergerechter
Drahtabstand, der durch die Dimensionen
der Keramikplatte bestimmt ist, erreicht, ohne daß man bei der Herstellung eine
zusätzliche Lehrenvorrichtung benötigt. Außerdem erlaubt das Bauelement eine einfache,
zweckmäßige, senkrechte Orientierung auf der Leiterplatte, deren Vorteile Resonanzentzerrung
und Wärmeableitung sind. Im Gegensatz zu den erwarteten Erscheinungen des Ablegierens
lassen sich mechanisch stabile Anschlüsse bei guter Metallisierung des Keramikkörpers,
beispielsweise mittels aufgebrannter Silberpaste, schon mit wenigen Millimetern
Drahtansatz sicher befestigen, vorzugsweise durch Lötung. Eine Umkleidung lediglich
zwecks mechanischer Sicherung der Anschlüsse ist nicht notwendig, aber möglich,
wobei auch dann das Bauelement sehr geringe und gleichmäßige Dickenabmessungen besitzt
und daher eine hohe Packungsdichte sowie sichere automatische Bestückung gestattet.
Ein nachträgliches Kürzen der Drähte entfällt im allgemeinen, da ihre Länge von
vornherein dem Bedarf entsprechend gewählt werden kann. Von Vorteil ist auch, daß
das Bauelement unmittelbar auf die gedruckte Leiterplatte aufgesetzt werden kann,
ohne beim Tauchlöten oder im Betrieb durch thermische Beanspruchung gefährdet zu
werden. Wesentlich ist, daß man mit einfachen, geraden Drahtstücken auskommt.
-
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Drahtanschlüsse
in an sich bekannter Weise aufgesintert sind.
-
Dank dieser Maßnahme ist das erfindungsgemäße Bauelement zur Verwendung
auch bei hohen Temperaturen hervorragend geeignet: Die Festigkeit der Anschlüsse
ist auch bei dieser Befestigungsart unerwartet hoch, und es ergeben sich die gleichen
Vorteile einer hohen Einbaudichte und einer bequemen Steckbarrkeit.
-
Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgedanken am Beispiel eines
rechteckförmigen Keramikkondensators.
-
F i g. 1 zeigt die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Bauelement;
F i g. 2 stellt eine Draufsicht auf die nichtmetallisierte Stirnfläche eines Bauelementes
nach F i g. 1 dar; F i g. 3 zeigt die Draufsicht auf die metallisierte Stirnfläche
des Bauelementes nach F i g. 1.
-
Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht das erfindungsgemäße Bauelement
aus einem plattenförmigen und insbesondere rechteckigen Keramikkörper, dessen Metallisierung
1 jeweils einen Großteil einer Deckfläche und eine daran anschließende Stirnfläche
bedeckt. Es sind auf diese Weise zwei Elektroden gebildet, die durch Kriechstrecken
2 auf dem Rest jeder Deckfläche sowie den beiden übrigen Stirnflächen voneinander
isoliert sind. Die Herstellung der Elektroden kann beispielsweise von der Seite
her durch gleichzeitiges Aufspritzen einer Metallpaste auf die zu metallisierenden
Flächenteile erfolgen, wobei die Kriechstrecken 2 abgedeckt werden. An den metallisierten
Stirnflächen werden sodann Anschlußdrähte 3 befestigt, vorzugsweise durch Lötung
oder Rufsintern. Auch leitfähiger Kitt kann Verwendung finden.
-
Die erfindungsgemäßen Bauelemente sind außerordentlich schmal. Keramikwandstärken
von mindestens 0,4 mm sind bequem zu handhaben. Die Körper können ohne Schwierigkeit
innerhalb der erforderlichen Toleranz gefertigt werden, so daß das nur durch die
Größe des Bauelementkörpers festgelegte Rastermaß der Anschlüsse 3 entsprechend
eng tolerierbar ist. -Selbstverständlich eignet sich die erfindungsgemäße Bauweise
auch für andere zweipolige Bauelemente, beispielsweise für auf eine Deckfläche von
Keramikscheiben gedruckte Spulen in Spiralform, bei denen ein Anschluß durch den
Bauelementkörper hindurch zu der anderen Deckfläche geführt ist. Schichtwiderstände
lassen sich mit besonders einfachem Herstellungsverfahren erzeugen. Die Scheibenkörper
besitzen eine sehr -große .Oberfläche; so .daß infolge verbesserter Wärmeabstrahlung
eine erhöhte Belastbarkeit erzielbar ist.
-
In den Rahmen der Erfindung fallen auch vielpolige Bauelemente mit
dem Querschnitt eines Kreuzes oder Sternes, deren parallel zur Symmetrieachse geführte
Anschlüsse an den schmalen Längsflächen befestigt sind.