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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von elektrischen Anschlüssen an Bauele- menten, bei welchem mindestens ein Anschluss auf dem Bauelement mechanisch fixiert wird.
In der DE 11 78 945 B sowie in der US 4 978 814 A sind Befestigungen von elektrischen
Anschlüssen beschrieben, bei welchen mindestens ein Anschluss auf dem Bauelement mechanisch fixiert ist.
Um Anschlüsse, wie beispielsweise Kabel an einem Bauelement zu befestigen, werden die
Anschlüsse häufig mit dem Bauelement verlötet. Ebenso werden Anschlüsse beispielsweise auch an keramische Bauelemente angelötet.
Hierzu wird das Keramikelement mit einer oder mehreren Schichten metallisiert. Die äusserste
Schicht ist jeweils so aufgebaut, dass sie lötbar ist. Bei zusätzlichen Schichten handelt es sich beispielsweise um Silberschichten, die vorgesehen sind, um eine möglichst gute elektrische Leit- fähigkeit zwischen den Anschlüssen und dem Keramikbauteil sicherzustellen.
An die entsprechend metallisierten Keramikelemente wird zumeist maschinell ein Anschluss beispielsweise eine Anschlussleitung herangeführt und durch entsprechende mechanische Vor- spannung, die durch die Formgebung des Anschlusses verwirklicht ist, an dem Bauelement fixiert.
Anschliessend wird der Anschluss mit dem Bauelement verlötet.
Häufig werden insbesondere Keramikbauelemente nach dem Befestigen der Anschlüsse mit einer Schutzschicht überzogen, beispielsweise durch Umspritzen oder durch Tauchen in einen
Schutzlack oder ähnliches.
Insbesondere bei keramischen Bauelementen weist das Verlöten von Anschlüssen den Nach- teil auf, dass beim Löten ein sogenannter Lötschock auftritt, durch welchen in dem keramischen
Bauelement Mikrorisse erzeugt werden können. Da solche Mikrorisse nicht detektierbar sind, kön- nen mit Mikrorissen behaftete Bauelemente nicht aussortiert werden
Ferner ist es zum Löten erforderlich, entsprechende Fluss- bzw. Reinigungsmittel zu verwenden. Solche Mittel haben auf keramische Bauelemente negative chemische Einflüsse. So können beispielsweise die Leitfähigkeit oder andere charakteristische Grössen, insbesondere eines Kera- mik-Bauelementes verändert werden.
Vorstehend beschriebene Nachteile des Verlötens von Anschlüssen an keramische Bauelemente führen dazu, dass diese vorgeschädigt sind und deren Langzeitstabilität damit verschlechtert ist. Zusätzlich konnen vorstehende Nachteile durch das nachfolgende Umspritzen oder ähnliche Prozesse zusätzlich verstärkt werden
Aufgabe der Erfindung ist es daher, elektrische Anschlüsse an Bauelementen so zu befestigen, dass die Langzeitstabilität, insbesondere von keramischen Bauelementen verbessert ist.
Diese Aufgabe wird nach dem Verfahren gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Anschluss und mindestens ein Teil des Bauelements, insbesondere des keramischen Bauelementes von einem Kunststoffring umgeben wird und anschliessend der Anschluss auf dem Bauelement durch Erwärmen des Kunststoffrings positioniert und danach durch Umspritzen mit Kunststoff fixiert wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sowie Anwendungen des Verfahrens sind Gegenstand weiterer Ansprüche.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein Anschluss beispielsweise durch geeignete mechanische Vorspannung auf einem Bauelement fixiert. Anschliessend wird der Anschluss und zumindest ein Teil des Bauelements von einem Kunststoffring umgeben. Beim nächsten Schritt wird der Anschluss auf dem Bauelement dadurch positioniert, dass der Kunststoffring vorzugsweise mit Heissluft erwärmt wird und sich aufgrund der Erwärmung zusammenzieht. Danach wird durch Umspritzen mit Kunststoff der Anschluss an dem Bauelement sicher fixiert.
Vorzugsweise wird als Kunststoffring ein Stück eines Schrumpfschlauchs verwendet, der lediglich durch Heissluft erwärmt werden muss, um sich zusammenzuziehen.
Vorstehend beschriebenes Verfahren, insbesondere das Verwenden eines Schrumpfschlauchs, hat insbesondere den Vorteil, dass das Bauelement beim Befestigen der Anschlüsse erheblich niedrigeren Temperaturen als bei dem herkömmlichen Lötverfahren ausgesetzt ist.
Ferner ist bei dem erfindungsgemässen Verfahren kein chemisches Reinigungs- oder Flussmittel erforderlich, so dass das Bauelement keinen negativen, chemischen Einflüssen ausgesetzt ist.
Da der Kunststoff ring bzw. der Schrumpfschlauch einen grösseren Bereich des Bauelements umschliesst, können mit Hilfe eines einzigen Kunststoffrings bzw. Schrumpfschlauchs mehrere Anschlüsse, beispielsweise zwei Anschlüsse auf einander gegenüberliegenden Seiten, an dem
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Bauelement positioniert befestigt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise zum Befestigen und Fixieren von Anschlüssen an keramischen Bauelementen verwendet. So können beispielsweise an einer Keramikscheibe, die beispielsweise ein Heissleiter- (NTC-) oder Kaltleiter- (PTC-) Widerstand sein kann, mit einem Schrumpfschlauch zwei Anschlüsse auf einander gegenüberliegenden Seiten der Keramikscheibe befestigt und anschliessend durch Umspntzen mit Kunststoff endgültig fixiert werden.
Insbesondere beim Anwenden des erfindungsgemässen Verfahrens bei mit einer oder mehreren Metallschichten versehenen Keramikbauelementen besteht gegenüber dem bekannten Verfahren der Vorteil, dass die Langzeitstabilität verbessert ist, da auf das keramische Bauelement weder hohe Temperaturen noch chemische Substanzen einwirken.
Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung beschrieben, die eine schematische, perspektivische Ansicht einer Keramikscheibe zeigt, an der zwei Anschlussfahnen nach dem erfindungsgemässen Verfahren befestigt und lagegenau fixiert sind.
In der Zeichnung ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer Keramikscheibe 1 wiedergegeben, an welcher unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens mittels eines Schrumpfschlauchs 2 zwei Anschlüsse in Form von Anschlussfahnen 3a und 3b befestigt und genau fixiert sind.
Entsprechend dem erfindungsgemassen Verfahren werden die beiden Anschlussfahnen 3a und 3b vorzugsweise maschinell an die Keramikscheibe 1 so herangeführt, dass die Anschlussfahnen. 3a und 3b, welche in bekannter Weise vorgespannt sind, an die Keramikscheibe 1 angedrückt fixiert sind.
Anschliessend wird der Schrumpfschlauch 2 von einer der beiden Seiten, in der Zeichnung von links oder von rechts, so über die Keramikscheibe 1 geschoben, dass die beiden Enden der Anschlussfahnen 3a und 3b zwischen dem Schrumpfschlauch 2 und der Keramikscheibe 1 liegen. Der Schrumpfschlauch 2 wird dann beispielsweise mittels Heissluft erwärmt.
Aufgrund der Erwärmung zieht sich der Schrumpfschlauch 2 so stark zusammen, dass die Anschlussfahnen 3a und 3b an der Keramikscheibe 1 genau positioniert und durch das anschlie- #ende Umspritzen mit Kunststoff in bekannter Weise lagegenau fixiert sind, was in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist.
Durch das materialschonende Fixieren der Anschlussfahnen 3a und 3b an der Keramikscheibe 1 mittels des Schrumpfschlauchs 2 und das anschliessende Umspritzen mit Kunststoff ist somit eine Vorbeschädigung des Bauelements vermieden und gleichzeitig die Langzeitstabilität des mit einer Schutzschicht überzogenen Bauelements erheblich verbessert.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum Befestigen von elektrischen Anschlüssen an einem Bauelement, bei wel- chem mindestens ein Anschluss (3a) auf dem Bauelement (1) mechanisch fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (3a) und mindestens ein Teil des Bauelements (1), insbesondere des keramischen Bauelementes von eine Kunststoffring (2) umgeben wird, und anschliessend der Anschluss (3a) auf dem Bauelement (1) durch Erwärmen des
Kunststoffrings (2) positioniert und danach durch Umspritzen mit Kunststoff fixiert wird.