DE1590267A1 - Elektrisches Teil und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Elektrisches Teil und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
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Telex 0524582
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468 Htm·, Postfach 140
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GMSS UtiüLÖ, Corning, ii.Y./USA
Elektrisches Teil und Verfahren zu dessen Herstellung"
Die i'ir.i.1 Vndung besieht sich auf elektrische 'feile, wie
z.B. Widerstände und Kondensatoren. Auch hat die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher elektrischer
Teile unter besonderer Berücksichtigung der Befestigung
der Zuführungen sum Gegenstand.
Aus Gründen der l'infachheit wird die Erfindung im folgenden
mit Bezug auf das Befestigen der Zuführungen an einen fJtaoeJ.l; ndcnsat r als "bevorzugte Ausführungsform beschrieben
j die .Erfindung ist jedoch nicht auf Kondensatoren begrenzt
.
Bekanntlich bestehen fjtapelkondensatoren aus abwechselnden Schichten, leitender Platten, z.B. metallischen Pollen,
j5.1.;Ibtorn -.uor ffilineis. und dielektrischem Material, wie
009816/0874 BADORlGlIJAt
Glas. Abwechselnd reichen leitende Platten Ir.ls zu
lünde der dielektrischen Schichten oder stehen i.-ercjj
über dieses hinaus, w'ihreiid die übrigen Platten 1O ".s si.in
anderen lOnde der dielektrischen Schichten reichen <
ä^r geringfügig über dieses hinaus stehen, !line £tu"ühriui£ ist
an jeden Lnde des Kondensators in Kontakt :.:"<.t eine:.1. So.tr;
Kondensat ^r platt en befestigt.. Die Kondensat :.r en worden
dann gehäuseartig in einem dielektrischen Kiterial untergebracht,
so daß nur die Zuführungen über den Körper des Gehäuses hinausragen.
Die Zuführungen wurden daher bisher an solche Kondensatoren
direkt durch »felchlütung, Widerstandsschweißen,
leitfähigen
/ Jj'riuten tiEtsfee^sSfea^tasg und dergleichen befestigt. Diese
Verfahren haben sich als unzufriedenstellend gezeigt, da die Ziiführungen keinerlei starke mechanische Bindung mit
dem Kondensator _aufwiesen und keine günstige elektrische
Kontinuität zwischen Führungen und Platten gewährleisteten und sich daher notwendigerweise die Platten über die
Enden des Kondensatorelemeiites hinaus erstrecken mußt.en.
33rfindungsgemäß soll nun ein wirtschaftliches Verfahren
zum Befestigen der Zuführungen an elektrische Teile vorgeschlagen werden derart, daß die Zuführungen eine starke
mechanische Bindung an den Teil des elektrischen Körpers
aufweisen und ein günstiger elektrischer kontinuierlicher
Übergang zwischen Zuführungen und diesem elektrischen Teil
009816/0874 -.
• :■ - 3 -.·■ ■ ■
so gewährleistet ist.
Das erfindungsgemäße elektrische Teil zeichnet sich aus
durch eine mit einem elektrischen Element verbundene Zuführungsanordnung mit an der Drahtzuführung angeschlos- sener
U-förmiger Klemme, die über einem Ende des Elementes angeordnet ist und durch eine Bindung zwischen Klemme
und Elementende aus einem metallischen auf das Ende des
Elementes aufgebrannten Überzug und einem auf Überzug und Klemme aufgeschmolzenen Bindemittel.
Das erfindungsgemäße "Verfahren zum Befestigen einer Zuführung,
beispielsweise am Körper eines Stapelkondensators, unter Einbetten zweier Kondensatorplatten in ein Dielektrikum,
bei dem die eine Platte zum einen Ende des Kondensatorkörpers,
die andere zu dessen anderem Ende hinreicht, zeichnet sich dadurc.h aus, daß ein metallischer Überzug
auf ein Ende des Kondensatorkörpers in elektrischem Kontakt
mit einer der Platten aufgebrabht und eine Zuführungsanordnung mit Drahtzuführung und U-förmiger Klemme an
einem Ende gebildet wird und sich hierbei der umschlossene
Klemmenteil von der leitung forterstreckt, dann ein
schmelzfähiges Bindemittel auf die Rückseite der umschlossenen
Fläehe der Klemme aufgebracht, die Klemme um das
mit Überzug versehene Ende des Kondensators bei Kontakt
des Bindemittels mit dem metallischen Überzug angeordnet
.-■■ - 4 -
009816/087 Λ
wird und daß dann die Klemmen unter Durchleitung elektrischer
Energie erwärmt werden und so das Bindemittel an den metallischen Überzug und die Klemme geschmolzen und
schließlich die Zuführungsanordnung an den Kondensatorkörper gebunden wird.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der "beiliegenden Zeichnungen näher erläutert,
in denen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kondensatorkörpers zeigt, auf dessen Enden eine metallische Folie aufgebracht
wurde;
Pig. 2 eine Seitenansicht einer mit Überzug versehenen
Zuführungsanordnung nach der Erfindung;
Pig. 3 ist eine Seitenansicht eines Stapelkondensators,
an dessen Ende eine Zuführungsanordnung erfindungsgemäß
befestigt wird;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Kondensators,
an dem erfindungsgemäß Zuführungen befestigt sind;
Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines Widerstandes, an dem
Zuführungen erfindungsgemäß befestigt wurden.
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In Fig. 1 ist der Körper 10 eines Stäpelkondensators
gezeigt, der zwei Sätze von Kondensatorplatten 12 und 14 aufweist, welche in einer Glasmasse dielektrischen
Materials 16 eingebettet sind. Solch ein Kondensatorkörper
kann dadurch gebildet werden, daß abwechselnde Schichten metallischer Folien und dünne Glasbahnen zusammengebracht
werden und hiernach die Anordnung zur Bildung einer monolithischen Struktur geschmolzen wird.
Die Kondensatorplatten 12 reichen bis zu dem einen Ende des Körpers 10, während die Platten 14 sich zum anderen
Ende hin erstrecken. Eine metallische Folie 18 wird an ein Ende des Kondensatorkörpers in elektrischer Berührung
mit den Kondensatorplatten 12 aufgebracht. Die metallische
Folie 20 wird auf das andere Ende des Kondensatorkörpers in elektrischer Berührung mit den Kondensatorplatten
14 aufgebracht.
G-eeignete metallische Folien können aus Silber, Gold,
Platin, Siiber-Hhodium, Palladium oder dergleichen bestehen und können durch Aufstreichen, Eintauchen einer
Seidenbespannung,'Aufsprühen, Verdampfen oder dergleichen aufgebracht werden. Als besonders geeignet hat
sich ein Silber-Ehodiumreainat mit 22,5 Gew.~oß>
Silber und 0,15 Gew.-$ Rhodium herausgestellt.
Nach Fig. 2 wird eine Zuführungsanordnung mit einer
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Drahtzuführung 24 und einer U-förmigen Klemme an einem Ende der Zuführung 24 hergestellt. Die Drahtzuführung
ist am Rückteil des "U" befestigt, so daß der umschlossene Teil der Klemme 26 von der Zuführung 24 fortzeigt.
Ein Überzug 28 aus einem schmelzfähigen Bindemittel wird auf die Rückseite des umschlossenen Tjiles aufgebracht.
Bei dem Bindemittel kann es sich um eine Lötmasse, eine leitfähige Fritte oder dergleichen handeln.
Eine leitfähige Pritte wird als Aufschlämmung aufgebracht
und hiernach getrocknet. Sie kann beispielsweise aus einem Glasbinder bestehen, der innig mit
Silberpartikeln vermischt ist. Eine Aufschlämmung mit
besonderem Wert für die Erfindung besitzt eine Binderpartikelgröße, die so gewählt ist, daß die Partikel
durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,075 mm (200 mesh) durchgehen. Die Feststoffbestandteile
besitzen 50 - 90 Gew.-$ an Silber und 10 - 50 Gew.-$ Glasfritte der in Beispiel 1 der Tafel 1 genannten
Art. Zur Bildung einer Aufschlämmung wird etwa 1 g eines organischen Trägers, z.B. einer Nitrozelluloseamylazetatlösung,
Terpentin oder dergleichen zu etwa 2 - 6 g an festen Bestandteilen zugegeben.
Beispiele solcher geeigneter Glaszusammensetzungen sind in Tafel 1 in Gewichtsprozent angegeben.
— 7 — 009816/0874
- 7 - ■
Tabelle
Tabelle
SiO2
B2O3 PbO
| - | 1 | Beispiele | 3 |
| 5 | 2 | 3 | |
| 5 | 15 | 11 | |
| 30 | 10 | 11 | |
| 60 | 30 | 75 | |
| 45 | |||
Als geeignete Materialien für die Drahtzuführung können Eisen-Nickel-legierungen, wie Dumet oder Kovar,
genannt werden; die Klemme kann dabei ebenfalls aus Eisen-Niekel-Legierungen mit beispielsweise 54 $
Eisen und 46 $> Nickel hergestellt sein.
Nach Fig. 3 wird die Zuführungsanordnung der Fig. 2
über das mit Überzug versehene Ende des Kondensatorkörpers 10 derart angeordnet, daß die Rückseite der
mit dem schmelzfähigen Bindemittel überzogenen Klemme mit dem metallischen Film auf dem Ende des Kondensatorkörpers
in Berührung steht. Die so gebildete Anordnung wird dann zwischen zwei Paaren von Elektroden
und 32 eingebracht, die mit einer geeigneten elektrischen Spannungsg.uelle 33 verbunden sind. Auf die Anordnung
wird durch die Elektroden in Richtung der
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Pfeile 34 eine Kraft aufgebracht? eine Kraft wird ebenfalls
entlang der Längsachse in Richtung des Pfeiles 35 aufgebracht, wodurch das schmelzbare Bindemittel in Berührung
mit der metallischen Folie gehalten wird, während der Strom durch die Klemme durchgeht. Die Klemme
wird so aufgeheizt, daft schmelzfähige Bindemittel schmilzt den metallischen Überzug.
In Fig. 4 ist der fertige Kondensator dargestellt. Die
Klemme 26 ist aufgeschmolzen an den Kondensatorkörper 10 dargestellt? ein guter elektrischer Kontakt herrscht zwischen
der Zuführung 24 und den platten 14 über die Klemme 26, das geschmolzene Bindemittel 36 und den metallischen
Überzug 20. Die Zuführung 38 ist in ähnlicher Weise an das andere Ende des Kondensators befestigt.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung.
Die Zuführungen 40 und 42 sind an einem Widerstand 44 mit dünner Folie befestigt.
Der Widerstand 44 besteht aus einem dielektrischen Grundkörper 46 und einem Widerstandsfilm 48. Die Zuführung 40
wird über eine lOarnne 50 durch das geschmolzene Bindemittel
52 und den metallischen Film 54 befestigt, während die Zuführung 42 durch die Klemme 56 über das geschmolzene
Bindemittel 58 und die metallische Folie befestigt wird.
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Ein typisches Beispiel für die Erfindung ist folgendes:
Ein Stapelkondensator wird hergestellt, indem abwechselnd Schichten metallischer Folie und dünne Glasblätter zusammengesetzt
werden und die Anordnung hiernach zur Bildung einer monolithischen Struktur geschmolzen wird. Ein Satz
Kondensatorplatten reicht zum einen Ende des Kondensators, der andere Satz zum anderen Ende.
Eine folie eines Silber-Rhodiumresinats mit 22,5 Gew.-^
Silber und 0,15 Gew.-$ Ehodium wurde auf die Kondensatorenden
aufgebracht. Der Film wurde hiernach getrocknet und gebrannt, wodurch sich ein metallischer Überzug über
jedem Ende des Kondensators in elektrischem Kontakt mit jeweils jedem Plattensatz bildete.
drei en
Eine leitende Fritte, bestehend aus eisste» Gewichtsteil fein
einem zerkleinerten Feststoffbestandteilen und dasei Gewichtsteiü
einer IJitrozellulose-Amylazetatlösung,wurde dann hergestellt.
Die Feststoffbestandteile setzten sich zusammen aus 70 Gew.-^ Silber und 30 Gew.-# Glas, das (nach Gewichts
prozenten) Bestand aus etwa 15 $> SiO2, 10 $>
Al3O5, 30 $>
B2O5 und 45 I» PbO.
Eine Zuführungsanordnung mit Drahtzuführung und U-förmiger
Klemme an deren Ende wurde hergestellt, wobei der umschlossene Teil der Klemme von der Zuführung fortgerichtet war.
- 10 009816/0874
Ein Überzug der leitfähigen Fritte wurde auf die Rückseite
der umschließenden Flächen der Klemme aufgebracht und hiernach getrocknet. Die Klemme bestand aus einer
legierung mit 54 f° Eisen und 46 °J>
Nickel.
Die Klemme wurde über ein Ende des Kondensators angeordnet
, wobei die leitfähige Fritte auf der Klemme in Berührung mit dem metallischen Film auf dem anderen Ende des
Kondensators stand. Ein Elektrodenpaar wurde in Berührung mit den Schenkeln der "!!"-förmigen Klemme gebracht und
elektrische Energie durchgeleitet und hierbei die Klemme erwärmt. Die leitfähige Fritte wurde hierdurch auf den
metallischen Überzug und die Klemme aufgeschmolzen.
Es stellte sich heraus, daß der Kondensator Zuführungen aufwies, die fest an den Kondensatorkörper gebunden waren
und daß ein günstiger elektrischer Übergang zwischen Zuführungen und dem Kondensatorteil gegeben war.
Das schmelzfähige Bindemittel kann selbstverständlich auf beide umschließende Flächen der Klemme als auch Über das '
metallisierte Ende der elektrischen Komponente gewünschtenfalls aufgebracht werden. Das schmelzfähige Bindemittel
kann auf sämtliche Flächen des umschlossenen Teiles der Klemme und nicht nur auf die Hüokseite allein aufgebracht
werden.
- Patentansprüche -
- 11 009816/087/;
Claims (8)
- Ί5Η02Β?PatentansprücheM Λ Elektrisches Teil, gekennzeichnet durch eine mit einem elektrischen Element (10; 44) verbundene Zuführungsanordnung mit an die Drahtzuführung (24; 40; 42) angeschlossener U-förmiger Klemme (26; 50; 56), die über einem Ende des Elementes angeordnet ist und durch die Bindung zwischen Klemme und Elementende aus einem metallischen,auf das Ende des Elementes aufgetragenen Überzug (20) und einem auf Überzug und Klemme aufge- . schmolzenen Bindemittel (28).
- 2. Elektrisches Teil nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Bindemittel eine leitfahige Fritte ist.
- 3. Elektrisches Teil nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Bindemittel ein Lötmittel ist.
- 4· Elektrisches Teil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Element ein kapazitives Element ist.
- 5. Elektrisches Teil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfahige Fritte 50 - 90 Gew.-^ Silber und 10-50 Gew.-4> Glas enthält.- 12 -009816/087A
- 6. Elektrisches Teil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas im wesentlichen aus etwa 15 Gew.-?ö SiO2, 10 Gew.-$ Al2O5, 30 Gew.-^ B2O5 und 45 Gew.-^ PbO besteht.
- 7. Verfahren zum Befestigen einer Zuführung, beispielsweise am Körper eines Stapelkondensators, nach einemder vorhergehenden Ansprüche, unter Einbetten zweier Kondensatorplatten bzw. zweier/Sätze von Kondensatorplatten in ein Dielektrikum, bei dem die eine Platte zum einen Ende des Kondensatorkörpers, die andere Platte zu dessen anderem Ende hinreicht , dadurch gekennz eichnet, daß ein metallischer Überzug auf ein Ende des Kondensatorkörpers in elektrischem Kontakt mit einer der Platten aufgebracht und eine Zuführungsanordnung mit Drahtzuführung und U-förmiger Klemme an einem Ende gebildet wird und sich hierbei der umschlossene Klemmenteil von der Leitung forterstreckt, dann ein schmelzfähiges Bindemittel auf die Rückseite der umschlossenen Fläche der Klemme aufgebracht, die Klemme um das mit Überzug versehene Ende des Kondensators bei Kontakt des Bindemittels mit dem metallischen Überzug angeordnet wird, und daß dann die Klemmen unter Durchleitung elektrischer Energie erwärmt werden und so das Bindemittel an den metallischen Überzug und die Klemme geschmolzen und schließlich die Zuführungsanordnung an den Kondensat orkör per gebunden wird.- 13 009816/0874
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Überzug vor dem Aufbringen des schmelzfähigen Bindemittels gebrannt wird·009816/0874Leerseite
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