DE2031285A1 - Verfahren 7um Herstellen einer An zahl plattchenformiger elektronischer Bauelemente mit Kunststoffgehäuse. Annr Matsuo Electric Co., Ltd , Osaka (Japan) - Google Patents

Description

JA-PA 44-49501
AO? 24.6*1969

Matsuo Electric Company, Limited, 5-3, 3-ohome, Sennari-cho, Teyonaka-shi, Osaka, Japan

Verfahren zum Herstellen einer Anzahl plättohenförmiger elektronischer Bauelemente«mit Kunststoffgehäuse»

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Anzahl plättchenförmiger elektronischer Bauelemente mit Kunststoffgehäuse, das an einer Seite mindestens zwei Anschlußflachen aufweist, bei welchem die Bestandteile der Bauelemente mit entsprechenden, die Ansohlußfläohen bildenden Anschluß stücken, die durch einen gemeinsamen Rahmen gehaltert sind, verbunden werden, und die resultierende Anordnung in Kunststoff eingebettet sowie dann· in die einzelnen Bauelemente zerschnitten wird·

Plättchenförmige elektronische Bauelemente, insbesondere passive Bauelemente, sollen möglichst klein sein· Besondere Probleme treten dabei bezüglich der Anschlüsse und der Herstellung, die eine große Anzahl von Hand auszuführender Operationen erforderte, auf. Dies wirkt sich auch nachteilig auf die Herstellung von Hybriden gedruckten Schaltungen aus.

In jüngerer Zelt sind auch schon plättchenförmige passive elektronische Bauelemente ohne Ansohlußleitungen bekannt geworden, die flach aufliegend angeschlossen werden können. Infolge ihrer kleinen Abmessungen ergeben sich jedoch Probleme bezüglich der Halterung ihrer kleinen Klemmen und der Entwioklung hierfür geeigneter Vorricütangen. Es ist z.B· schwierig, die Klemmen an die inneren Elektroden der Bauteile anzusohlie®- sen und eine Massenfertigung bereitet hinsichtlich der erforderlichen Vorrichtungen und von Hand durchzuführenden*Operationen große Schwierigkeiten· Die Herstellungekoeten.machen.

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daher einen erheblichen Teil der Kosten des Bauelementes aus·

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde»ein Verfahren zum Herstellen einer Anzahl von plättchenförmigen, insbesondere passiven, elektronischen Bauelementen, die auf einer ebenen Seite mindestens zwei Klemmen aufweisen, anzugeben, bei welchem nacheinander oder gleichzeitig eine Anzahl von Elementen oder feilen davon montiert und dann in ein Kunststoffgehäuse eingebettet werden, so daß man billige, gleichförmige Bauelemente erhält·

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art nach dem Verbinden der Bestandteile der 'Baueinente mit den durch den Rahmen gehalterten Ansohlußetüsken ©ine Klebefolie an der die Anschlußflächen bildenden Seite der Ämachlnißstüeke befestigt wird, daß dann der Kunststoff auf die andere Seite aufgebracht wird und daß schließlich die Anschlußflächen durch Entfernen der Klebefolie freigelegt werden, so daß sie ihren Zweck als Anschlußklemmen für das Bauelement erfüllen können.

Vorzugsweise wird aus einem Metallblech durch Stanzen oder Ätzen ein Klemmenhalterungsrahmen gebildet, der einen Klemmen» halterungsteil umfaßt, welcher eine Anzahl von Klemmen oder Anschlußstiioken haltert. Die entsprechenden Bestandteile der elektronischen Bauelemente werden auf den Spitzen von zahnartigen Ansätzen einer z.B. durch Stanzen hergeetellten kammförmigen Metallplatte gebildet. Die Bestandteile werden dann mit den erwähnten klemmen oder Ansehludstüc&en, s„B« durch Löten oder Schweißen verbunden. Auf Si® Rückseite äee Klemmenhalterungsrahmena wird dann eine Klebefolie geklebt und der Halterungsteil des Rahmens sowie der Quersteg der kammföniigen Blatte, die überflüssig geworden eind₉ werden abgeschnitten und entfernt.

Der näohste Schritt des vorliegenden Yerfahr©aa besteht darin, auf die der Klebefolie abgewaait© Seite &®m KleiiaeahalterungsrahmenB mittels oiaeE¹ .g@eiga©t@ii MetBllfom äi@ Bestandteile der Bauelemente ia Kunststoff eijaenit>ett©n und ein"

zusammenhängendes Kunststoffgehäuse zu bilden.

Die Trägerklebefolie wird dann entfernt, um die Anschlußflächen oder Klemmen der Bauelemente freizulegen und die Anordnung wird dann in die einzelnen Bauelemente zerteilt. Vor oder nach diesem letzterwähnten Verfahrensschritt können erforderlichenfalls eine Bezeichnung aufgebracht und eine elektrische Prüfung durchgeführt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines durch das Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Tantal-Elektrolytkondensators ;

Pig. 2 eine Draufsicht auf eine kammförmige Platte, wie sie bei dem vorliegenden Verfahren verwendet werden kann|

Pig. 3 eine Draufsicht auf einen bei dem vorliegenden Verfahren verwendeten Klemmenrahmen;

Pig. JA eine Sohnittansicht eines Teiles des Klemmenrahmens in einer Ebene III-III der Pig. 3i

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Klemmenrahmen gemäß Pig· mit aufgelegter Platte gemäß Pig. 2;

Pig· 4A einen Schnitt in einer Ebene IV-IV der Pig. 4|

Pig· 5 eine Draufeicht der Anordnung gemäß Pig. 4 beim nächsten Verfahrensechritt;

Pig. 5A einen Schnitt in einer Ebene V-V der Pig· 4; Pig· 6 eine Draufeicht auf die Anordnung bei einem noch späteren Yerfahrenssohritt;

Pig· 6A einen Schnitt in einer Ebene VI-VI der Pig· 6;

Pig. 7 eine geschnittene Seitenansicht eines fertigen Tantal-Elektrolytkondeneators, der gemäß den vorliegenden Verfahren hergestellt wurde;

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Fig. 8 eine Pig. 7 entsprechende Schnittaneicht eines gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellten anderen Tantal-Elektrolytkondensators» und

Fig· 9 eine perspektivische Ansicht eines !Teiles einer Schaltungsplatte, die eine hybride gedruckte Schaltung mit einem Tantal-Kondensator» der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt wurde» enthält.

Der in Fig. 1 dargestellte Tantal-Elektrolytkondensator

I enthält einen nioht dargestellten festen Elektrolyten und zwei Anschlußklemmen oder Anschlußstücke 21» die freiliegende Ansohlußfläohen an der Rückseite eines Kunststoffgehäuses 40 bilden. Im folgenden wird anhand der Figuren 2 bis 7 erläutert» wie eine Anzahl solcher Kondensatoren durch das Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden können»

In Fig. 2 ist eine kammförmige Platte 10 dargestellt» die ein· Anzahl von zahnartigen Ansätzen 11 aufweist» die durch einen Quersteg 12 verbunden Bind und mit diesem aus einem Blech eines filmbildenden Metalls» wie Tantal» Titan, Niob oder Aluminium durch irgendein geeignetes Verfahren» wie Stanzen» hergestellt werden können. In Fig· 2 sind zur Vereinfachung der Zeichnung nur fünf Ansätze 11 dargestellt» in der Praxis kann die Platte 10 eine wesentlich grössere Anzahl» z.B. ein Mehrfaches von zehn, Ansätze 11 enthalten· An den Spitzen der Ansätze 11 der Platte 10 sind Kondensatorteile 13 angebracht. Sie Kondensatorteile 13 können z.B. dadurch hergestellt werden, daß man auf die Spitze jedes Ansatzes

I1 einen Anodenkörper aus gesintertem Tantalpulve*- aufschwelet und dann nacheinander eine anodisch© 0sjöscM®iat_f eine Mangandioxydschicht und eine KathodenscMcht aus Kohlenstoff und Silber bildet, wie e@ b@i der Herstellwag worn. Tantal-Kondensatoren mit festem Elektrolyt bekannt istφ Der Anodenkörper kann auch aus einem an&eren Ventilmetalls, wie Aluminium, Titan oder Hiob hergestellt® und er kann aussenden aush duroh geeignete Bearbeitung eines Drahtes oder eines Bleches aus diesem Material gebildet werden· Die Platte

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hat Löcher Hi die eine genaue Orientierung bezüglich des in Pig· 3 dargestellten Klemmenrahmens 20 ermöglicht.

Wie in den Figuren 3 und 3A dargestellt ist» entnält der Klemmenrahmen 20 eine Anzahl von Klemmen oder Aneohlußstücken 21, die durch zwei Brüokenteile 22 gehaltert sind, welche ihrerseits an den beiden Enden durch zwei Verbindungsteile Terbunden sind· Auch hier sind der Einfachheit halber nur fünf Paare von Ansohlußstüoken dargestellt, in der Praxis können mehrere lehn Paare Aneohlußstüoke vorgesehen werden· Der Klemmenrahmen 21 kann mit den Ansohlufistüoken 21 aus einen Stück hergestellt werden und aus einem Blech eines schweißbaren und lötbaren Metalles, wie Nickel, «*iokel~Kobalt~Sisenlegierune4 (Kovar) Eisen oder Kupfer durch ein geeignetes !erfahren, wie Stanzen oder chemisches Ätzen hergestellt sein.

Vorzugsweise ist zwischen jedem Ansohlufistüek 21 und dem Rückenteil 22 eine Hut 25 Torgesehen, um die Entfernung der Brückenteile nach dem linbetten der Kondensatorelemente in den Kunststoff su erleichtern· Wie Fig. 3A zeigt, weist die Stirnfläche 26 jedes AnsshlufStückes 21 Torsugswtise eine Stufe 27 auf, so daß die Innenfläche 28 des AnschluSstüokes 21 über die äussere oder Büokseite 29 vorspringt. Me Stufe dient dazu, das AnschluSstück im Kunststoffgehäuse 40 «U rerankern· Wenn die Anschluß·tücke duroh Ätzen gebildet werden, kann man die Stufe 27 duroh verschiedene Ätsmasken auf den beiden Seiten des geätzten Metallbleoh.es erzeugen« Sie Yerankerung der Ansohlufistüoke im Kunststoffgehäuse kann auch durch konvexe oder konkave Endflächen oder durch Endfläohen, die so geneigt sind, daß die Innenseite 28 weiter vorspringt als die Aussenseite 29 erreicht werden. Zur genauen Ausrichtung des Klemmenrahmens 20 bezüglich der kaamförmigen Platte 10 sind Löcher 24 vorgesehen·

. Die Aneohlufistüoke des auf die beschriebene Weise gebildeten Klemmenrahmens werden dann vorzugsweise mit Gold» Silber oder Lot plattiert, um die Anbringung der Kondensatoreinheiten zu erleichtern. Der Klemmenrahmen kann auch aus einem plattier-· j ten Blβoh durch Ausstanzen gebildet werden·

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ffaeh dem Aufbringen von Lotpaste oder leitender Farbe auf die Kondensatoreinheiten 13 der kemmförmigen Platte 10 wird diese so auf den Klemmenrahmen 20 gelegt» daß die Kondeneatoreinheiten 13 genau auf den entsprechenden Anschlußstüoken 21 auf der einen Seite des Klemmenrahmens 20 und die Ansätze 11 der Platte 10 genau auf den Anschlußstüoken 21 auf der anderen Seite des Klemaenrahmene 20 liegen» wie in Fig. 4 und 4A dargestellt ist. Dies erfolgt vorzugsweise durch Terwendung eines nicht dargestellten Torrichtung, die Eichtzapfen aufweist, die in die Löcher 14 und 24 der Platte 10 baw. des Klemmenrahmena 20 passen· Wenn die Anschlußstücke 21 vorher mit Lot überaogaii w©rd©m waren» braucht keine lotpaste oder leitend® Farbe aufgebr&eht werden· Hachdem die An- .; sätze 11 mit den entsprechenden JduahlueatttokML 21 -verschweißt ' worden sind, wird die Anordnung erhitzt, um die Kondensatoreinheiten 13 mit den »!gehörigen Anschlußstüoken 21 zu verbinden Das Terbinden kann andererseits auch mittels eines elektrisch

leitenden Klebers der s.B. dispergierjtes Silber enthält, er- _! folgen· Sie Anordnung kann dann nötigenfalls gewaschen und \ gereinigt werden, um Flußmittel und dergleichen su entfernen· -

Als nächstes wird, wie in den Figuren 4 und 4A dargestellt ist, «ine Klebefolie 30 auf die Rückseite des Klemmearahmens 20 geklebt» Diese Klebefolie 30 kann ein Klebstreifen, ein verhältnismäßig dickes» klebendes plattenförmig« Element oder ein Klebeband mit einer Metallrückplatte sein. Venn die Terbindung mittels eines elektrisch leitenden Klebers erfolgt» kann die Klebefolie 30 auch vor der kernförmigen Platte 10 am Klemmenrahmen 20 angebracht werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Kleber der Klebefolie 30 wasserlöslich. In diesem Falle kenn die Klebefolie später einfach durch Abspülen mit Wasser entfernt werden, was den Torteil hat, daß an den AneohliaS£lä©h<m keine Klebstoffreste zurückbleiben, wie es manchmal bei einer me- . ₍ ohanisohen Entfernung der Klebefolie ier Fall/ist©

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DIe Anordnung wird dann länge den Linien Z-Z in Fig. 4 abgeschnitten, um den Quersteg 12 und Teile der Ansätze 11 der kammförmigen Platte 10 und das eine Brückenteil 22 des Klemmenrahmene 20 zu entfernen· Sie resultierende Anordnung ist in Fig. 5 und 5A dargestellt.

Sie Anechlußetücke 21 werden durch die Klebefolie 30 an Ort und Stelle gehalten und können daher nicht abfallen oder eioh verschieben.

Sie Anordnung wird dann in eine Metallfora gebracht und mit Kunstharz vergossen, so daß die Kondensatoreinheiten vollständig in ein zusammenhängendes Kunststoffgehäuse 40 eingebettet werden, wie in Fig. 6 und 6A dargestellt ist. Als Kunststoff kann irgendein geeignetes Material verwendet werden, wie es z.B. zur Kapselung elektronischer Bauelemente durch Spritzguß bekannt ist. Sas Gehäuse 40 hat einen abgeschrägten Teil 41 zur Polaritätskennzeichnung, selbstverständlich kann dies auch auf andere Weise geschehen. Sie Klebefolie 30 kann nun entfernt werden. Sa sie bei dem vorliegenden Verfahren auf die Rüokseite des Klemmenrahmens 20 aufgebracht worden ist, kann der Kunststoff nicht auf die Rückseiten der Anschlußstücke 21 flieesen, die als Elektroden oder Anschlußfläohen der Kondensatoren dienen und die Anschlüsse lassen sich einfach duroh Entfernen, z.B. Abziehen der Klebefolie freilegen· Sie freigelegten Anschlußfläohen. der Anschluß stücke werden erforderlichenfalls mit Lot überzogen.

Nach dem Aufbringen einer Markierung oder Bezeichnung, einer Formierung oder Alterung und Prüfung wird der Rest des Klemmenrahmens 20 an den Nuten 25 in den inschluöstüoken 21 abgebrochen und der gegossene oder gespritzte Kunststoffkörper wird in die einzelnen Kondensatoren unterteilt, von denen einer in Fig. 7 im Schnitt dargestellt ist. Sie auf die Rüokseite der Ansohlußstücke aufgebrachte Lotsohioht ist mit 42 bezeichnet.

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Wenn längere Anschlußstücke 21 (Pig. 8) gewünscht werden, um dae Anbringen der Bauelemente an eine gedruckte Schaltungsplatte zu erleichtern, können die Anschluisstücke des Klemmenrahmens 20 entsprechend länger bemessen werden.

Fig· 9 zeigt einen naoh dem vorliegenden Verfahren hergestellten Kondensator 1, der an einer hybriden gedruckten Schaltungsplatte 50 befestigt ist, welche beispielsweise gedruckte Leiter 51 und einen gedruckten Widerstand 52 enthält.

Durch das vorliegende Verfahren wird die Montage von plattohenförmigen passiven elektronischen Bauelementen und deren Kapselung im Kunststoffgehäuse erheblich erleiohtert, da eine grössere Anzahl von Bauelementen gleichzeitig bearbeitet werden. Zur Montage der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellten elektronischen Bauelemente auf einer gedruckten Schal-j tungsplatte sind ausserdem wesentlich weniger von Hand auszu- ! führende Operationen erforderlich, da eine Anzahl dieser Bau- j elemente durch Flächenverbindung gleichzeitig angebracht werden, können, z.B. indem Ultrasohallschwingungen oder Wärm« auf I die Bauelemente zur Einwirkung gebracht wird, deren Anschluß·» j flächen bzw. die darauf befindlichen Lotüberzüge 42 auf die gedruckten Leiter der gedruckten Schaltungsplatte gelegt sind, ; mit denen die Bauelemente verbunden werden sollen«

Das vorliegende Verfahren ist selbstverständlich auch auf andere elektrische und elektronische Bauelemente als Tantal-Elektrolytkondensatoren anwendbar. Bei entsprechender Anordnung der Klemmen auf dem Klemmenrahmen eignet eioh. das vorliegende Verfahren selbstverständlich auch für kompliziertere Bauelemente, die drei oder mehr Klemmen halben®

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Claims (1)

1. -9- ■

   Patentansprüche.

   ⁷\}t Verfahren sum Herstellen einer Anzahl plättchenförmiger elektronischer Bauelemente mit Kunststoffgehäuse, das an einer Seite mindestens zwei Anschluß!'lachen aufweist, bei welchem die Bestandteile der Bauelemente mit entsprechenden, die Ansohlußflächen bildenden Anschlußstüoken, die durch ein gemeinsamen Rahmen gehaltert sind, verbunden werden und die resultierende Anordnung in Kunststoffeingebettet sowie dann in die einzelnen Bauelemente zerschnitten wird, dadurch g e k e η η s e i ο h η e t, AaJ naeh de« Verbinden der Bestandteile (13) mit den durch den Bahmen (20) gehalterten Anschlusstücken (21) ein Blatt (30) an der tie Ansohlueflachen bildenden Seite der Ansohluüstüoke (21) angeklebt wird, daß danm der Kunststoff (40) auf die andere Seite aufgebracht wird und daß schließlich die Ansohlußfläohen aluroh Entfernen des Blattes freigelegt werden·

   2· Verfahren-nach Anspruch 1, d a d u r ο a gekennzeichnet, daß Kerben oder Hüten (25) an den Grenzen zwischen den Anschlusstüoken (21) und dem Klemmenhalterungsrahmen (22, 23) gebildet werden·

   3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Stirnfläche (26) jedes Anschlußstückes, die quer su den H_auptflachen (28, 29) verläuft, eine Form aufweist, die von der einer einsigen, senkrecht zu den Hauptflachen verlaufenden Ebene derart abweicht, daß die Ansohlußstüoke im Kunststoffgehäuse verankert werden·

   4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt (30) aus einer Klebefolie, einer mit Klebstoff beschichteten Platte oder einem Klebestreifen mit einer Metallrüokplatte besteht·

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   5· Verfahre» nach Ansprach t_s daiur βΐι ge kennzeichne^ daß das Blatt (3Q) mit ®i»@m wasserlöslichen Klebstoff befestigt wird und daß da® klebende Blatt durch Abspülen mit Wasser entfernt wird·

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