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Verfahren zur Herstellung von Miniaturbaugruppen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Miniaturbaugruppen, deren Bauelemente in aushärtendem Kunststoff eingebettet sind, bei dem die Bauelemente zunächst lagenweise in eine Giess- form eingelegt und danach mehrere zu einer Einheit zusammengefasste Anschlusselemente zusammen mit dem Bauelementestapel mit Kunststoff vergossen werden.
Miniaturbaugruppen bestehen aus mehreren passiven Bauelementen (Widerstände, Kondensatoren, Induktionen) und einem oder mehreren aktiven Bauelementen (Dioden, Transistoren, Stromversor- gungselemente), die durch entsprechende Ver- schaltung eine Funktionseinheit bilden, deren elektrische Wirkung weit über die Wirkungen der einzelnen in der Funktionseinheit zusammengeschalteten Bauelemente hinausgeht. Bei den Bauelementen kann es sich um solche herkömmlicher Art oder um auf Trägerplättchen aufgebrachte Bauelemente der Mikrominiaturtechnik handeln. So besteht z.
B. ein bistabiler Multivibrator aus zwei Transistoren, zwei Dioden, drei Kondensatoren und sieben Widerständen. Zur elektrischen Isolation und zum Schutz gegen mechanische Einflüsse sind die Bauelemente bzw. die gesamte Funktionseinheit in aushärtbarem Kunststoff eingebettet.
Miniaturbaugruppen dieser Art sind in vielfältig- ster Weise durch einschlägige Literatur bekannt geworden. Sie besitzen in. der Regel mehrere als Anschlusselemente zu bezeichnende Stromzuleitungen und -ableitungen, um damit auf Montageplatten befestigt und dann mit weiteren Elementen eines Gerätes der Nachrichtentechnik oder Elektronik, z. B. durch gedruckte Leitungsbahnen, verbunden werden zu können.
Diese Anschlusselemente müssen sowohl innerhalb als auch ausserhalb der Miniaturbaugruppe bestimmte Plätze einnehmen, damit sie einerseits mit den Bauelementen der Miniaturbaugruppe und andererseits mit der Schaltplatte verbunden werden können.
Das Einhalten dieser bestimmten Plätze wurde bisher durch Hilfswerkzeuge vorgenommen, die dazu dienten, die Anschlusselemente während des Befestigungsvorganges in bestimmter Lage zu halten. Das Einbetten in aushärtbaren Kunststoff erfolgte in diesem Fall nach der elektrischen Verschaltung und mechanischen Festlegung der Bauelemente.
Ein anderes bekanntes Verfahren sieht vor, die auf Trägerkörpern aufgetragenen Bauelemente zunächst in bestimmter Weise anzuordnen, sie dann mit aushärtbarem Kunststoff zu vergiessen und die elektrische Verschaltung auf der Oberfläche des Kunststoffblockes nach der Druck- und Ätztechnik vorzunehmen, wobei die durch Schleifen des Kunststoffblockes freigelegten Anschlussdrähte durch Leitungsbahnen miteinander verbunden werden. Bei dieser Verfahrensweise werden die äusseren Anschlusselemente auch in einem Trägerkörper untergebracht, aus welchem sie in zwei Richtungen herausragen, wobei diese Richtungen vorzugsweise aufeinander senkrecht stehen.
Der in dieser Weise mit Anschluss- elementen versehene Trägerkörper wird vor dem Vergiessen mit Kunststoff dem Bauelementestapel angefügt. Nach dem Vergiessen mit aushärtbarem Kunststoff und dem Abschleifen des Kunststoffblockes ragen die beiden Teile eines jeden Anschlusselementes aus dem Kunststoffblock heraus und können einerseits zur elektrischen Verschaltung mit der Miniaturbaugruppe und andererseits als Stromzuleitung und -ableitungen verwendet werden.
Beide Verfahrensweisen, nämlich sowohl die mit Hilfswerkzeugen als auch die, die sich eines Träger-
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körpers bedient, sind in erster Linie nicht für eine automatische Fertigung von Miniaturbaugruppen geeignet. Es hat sich weiterhin in der Praxis gezeigt, dass das Anbringen der Anschlussdrähte an Minia- turbaugruppen nur bei erheblichem Aufwand an Präzision die Gewähr bietet, dass die Anschlusselemente sich an bestimmten Plätzen befinden.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, das Anbringen der Anschlusselemente bei geringerem technischem Aufwand mit präziseren Ergebnissen zu ermöglichen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung von Miniaturbaugruppen, deren Bauelemente in aushärtendem Kunststoff eingebettet und mit zur äusseren Kontaktierung dienenden Anschlusselementen verbunden sind, wobei die Bauelemente zunächst lagenweise in eine Giessform eingelegt und danach mehrere zu einer Einheit zusammengefasste Anschlusselemente zusammen mit dem Bauelementesta- pel mit Kunststoff vergossen werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass aus jeweils zwei Anschlusselemen- ten Bügel geformt werden,
wobei mehrere solcher Bügel eine einstöckige Anschlusselementeeinheit bilden, oder an ihren die Anschlusselemente verbindenden Teilen zu einer Anschlusselementeeinheit verbunden werden, und dass diese Einheit nach dem Ver- giessen der Baugruppe unter Bildung der einzelnen Anschlusselemente aufgetrennt wird.
Das Auftrennen der Einheit kann dadurch vorgenommen werden, dass die verbindenden Teile der Anschlusselemente abgeschnitten werden, d. h. die einzelnen Bügel werden wieder in die jeweiligen Anschlusselemente aufgeteilt.
Die Anschlusselementeeinheit wird vorzugsweise aus einem Metallstück gebildet, indem ein später in die beschriebene Lage zu formendes Gebilde aus Blech ausgestanzt wird.
Es ist auch möglich, dass die Bügel an ihren die Anschlusselemente verbindenden Teilen über einen Hilfskörper verbunden werden. Hierbei kann als Hilfskörper vorzugsweise eine Metallplatte verwendet werden, mit der die Bügel verlötet oder ver- schweisst werden. Für eine automatische Fertigung von Miniaturbaugruppen ist es besonders vorteilhaft, wenn Hilfskörper und Anschlusselemente aus einem Stück bestehen. Anhand der Zeichnungen soll die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen aus den Anschlusselementen gebildeten Bügel.
Fig. 2 zeigt, von oben gesehen, drei übereinan- dergelegte Bügel, die nach Fig. 3 miteinander verbunden sind.
Fig. 4 zeigt einen Hilfskörper mit sechs Bügeln in Draufsicht.
Die Fig. 5 und 6 zeigen gefüllte Giessformen.
Die Fig. 7 und 8 zeigen in Draufsicht einstöckige Anschlusselementeeinheiten.
Fig. 9 zeigt in Draufsicht eine andere Anordnung von Bügeln auf einem Hilfskörper. Fig. 10 zeigt eine Anordnung der Bügel, die etwa den Figuren 4 oder 8 entspricht, wobei jedoch die Bügel anders geformt sind.
In Figur 1 wird ein Bügel 1 gezeigt, der aus den Anschlusselementen 2, 3 und dem diese Anschlusselemente verbindenden Teil 4 besteht. Die Anschluss- elemente 2 und 3 sind durch Abwinkelung mit Kontaktenden 7 versehen. Nach Figur 2 sind drei Bügel nach Figur 1 mit ihren Teilen 4 sternförmig überein- andergelegt und nach Figur 3 durch einen Löttropfen 6 miteinander verbunden. Statt drei können selbstverständlich auch mehr, z. B. sechs Bügel vorgesehen sein, wobei jeweils zwei Bügel parallel zueinander stehen.
In Figur 4 ist mit 5 ein Hilfskörper in Form eines Metallbandes bezeichnet, auf den in gleichen Abständen sechs in Figur 1 gezeigte Bügel durch Lötstellen 6 befestigt sind. Die Teile 4 der Bügel stehen hierbei quer zur Längsrichtung des Hilfskörpers 5. Die Figur 4 vermittelt, ebenso wie die Figuren 2 und 3, eine Draufsicht auf eine Anordnung der Anschlusselemente nach der Erfindung.
In den Figuren 5 und 6 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Während Figur 5 andeuten soll, dass für die Miniaturbaugruppe Bauelemente 12 nach der Mikromodultechnik verwendet wurden, soll Figur 6 andeuten, dass für den Aufbau der Miniaturbaugruppe auch herkömmliche Bauelemente 11 verwendet werden können.
Nach Figur 5 entsteht eine Miniaturbaugruppe mit rundem oder gleichseitig sechs- bzw. viereckigem Grundriss, während nach Figur 6 eine Baugruppe entsteht, deren Breite und Höhe aus der Darstellung zu ersehen ist, während die Länge senkrecht zur Zeichenebene steht.
In der Giessform 8 sind die Bauelemente gestapelt (Figur 5) bzw. in einzelnen Lagen (Figur 6) eingelegt. Die Anschlussdrähte 10 der Bauelemente weisen in Richtung auf die Aussenfläche der Giessform. Um die einzelnen Lagen zu gewährleisten, sind in Figur 6 Abstandsstege 14 eingezeichnet. Die An- schlusselemente 10 der Bauelemente 11 ragen dabei in Nuten 13, die sich in der Giessraumaussenfläche befinden.
Als oberste Lage wird jeweils eine An- schlusselementeeinheit nach der Erfindung untergebracht, und zwar in Figur 5 eine Einheit nach Figur 3, 7 oder 9 und in Figur 6 eine Einheit nach Figur 4, 8 oder 10. Die Kontaktenden 7 der Anschluss- drähte 2, 3 stehen senkrecht über den Anschluss- drähten 10.
Nachdem die gefüllte Giessform mit Giessharz 9 ausgegossen und dasselbe ausgehärtet ist, werden die Blöcke aus den Giessformen entfernt und die Oberfläche A, B soweit abgeschliffen, dass die Anschlussdrähte 10 mit ihrem Querschnitt in den Oberflächen erscheinen. Auf diese Weise kann die Verschaltung der Miniaturbaugruppen nach an sich bekannten Verfahren vorgenommen werden.
Die An- schlusselementeeinheit wird schliesslich etwa längs der Ebene CD aufgetrennt, so dass einzelne An- schlusselemente 2, 3 vorliegen.
Die Figuren 7 und 8 zeigen in Draufsicht An-
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schlusselementeeinheiten, die zum Unterschied gegen- über den Figuren 3 und 4 aus einem Stück bestehen. Der Hilfskörper 5 ist gleichzeitig Teil des Verbindungsstückes 4 für die Anschlusselemente 2, 3, die mit den Kontaktenden 7 versehen sind.
Die Herstellung der Anschlusselementeeinheiten kann dadurch vorgenommen werden, dass entweder, wie beschrieben, zuerst die Bügel geformt werden, die dann miteinander zu verbinden sind, oder aber es können einzelne Drahtstücke sternförmig miteinander verbunden werden oder quer an einem Hilfskörper befestigt werden, und das Biegen erfolgt nach diesem Arbeitsschritt. Dieser zuletzt beschriebene Weg wird insbesondere bei einstückigen Anschlusselemen- teeinheiten zu beschreiten sein, denn der Stanzvor- gang ist vorteilhafterweise mit einem ebenen Blech vorzunehmen.
Das Biegen der Bügel lässt sich danach durch einfache Pressvorgänge durchführen.
Figur 9 zeigt eine andere Anordnung einer Anschlusselementeeinheit, die z. B. bei den sogenannten Mikromoduln verwendet werden kann. Die An- schlussdrähte sind ebenfalls zu Bügeln gebogen, deren verbindende Teile 4 durch Lötstellen 6 am Hilfskörper 5 befestigt sind. Da bei den sogenannten Mikromoduln die Anschlussdrähte gleichzeitig die Steigleitungen zur Verbindung der Bauelementeträ- gerplättchen darstellen, ist das Abwinkeln von Kontaktenden 7 nicht erforderlich.
Figur 10 zeigt schliesslich, dass die Teile 4 der einzelnen Bügel nicht bei jedem Bügel gleich zu sein brauchen. Dies gilt für Anordnungen sowohl nach den Figuren 3 und 4, als auch nach den Figuren 7 und B. Dabei können auch, wie in Figur 10 gezeigt, die äusseren Anschlusselemente 2, 3 unterschiedlich lang sein, so dass die Kontaktenden 7 zu Rasterpunkten gelangen, die nicht in einer Linie liegen, wodurch die Abstände zwischen den Kontaktenden grösser werden.
Die erfindungsgemässe Anordnung bietet neben der leichten Automatisierbarkeit des Anbringens der Anschlussdrähte und der einfachen Herstellung der Anschlusselementeeinheit auch den besonderen Vorteil, dass geringe Stückzahlen in einfacher Weise von Hand gefertigt werden können, ohne dass dabei die Präzision der Herstellung und des Anbringens an die Miniaturbaugruppen leidet.