DE1932261A1

DE1932261A1 - Elektrische Schaltanordnung

Info

Publication number: DE1932261A1
Application number: DE19691932261
Authority: DE
Inventors: Andrasfay Anthony L
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1968-06-25
Filing date: 1969-06-25
Publication date: 1970-01-15
Also published as: DE1932261B2; GB1216163A; US3496283A

Description

DIpI. Ing. G. Koch _η -

Dr. T. Ksibach ^{Z 5}· M 1953

8 München 2 Kaufingerstr. 8, Tel. 240275

12052 - H/We

BECKIiAN INSTRUMENTS, INC., Pullerton, California / USA

Elektrische Schaltanordnung

Die Erfindung betrifft elektrische Schaltanordnungen und eignet sich insbesondere zur Anwendung beispielsweise für Schalttafeln und auf einem Keramik= oder Kunststoffplättchen aufgebrachten Mikr©schaltungen. Diese weisen ein Basisoder Substratteil bzw. -plättchen auf, auf dessen Oberfläche eine aus elektrisch leitendem Material hergestellte elektrische Schaltung aufgebracht ist, welche auf durch Abscheidung bzw. in Schichtbauweise aufgebrachte diskrete Schaltelemente, wie beispielsweise Kondensatoren, Widerstände und Transistoren umfassen kann, welche elektrisch in die Schaltung einbezogen sind. Für eine derartige Schaltanordnung ist eine Anschlußvorrichtung zur elektrischen Verbindung mit äußeren Stromquellen oder anderweitigen elektrischen Bauteilen oder Schaltanordnungen erforderlich.

In der Mikromodul-Technologie wurden in der Vergangenheit verschiedene Anschlußvorrichtungen verwendet, beispielsweise

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Anschlußdrähte, welche mit dem durch Abscheidung aufgebrachten Leitermaterial verlötet waren. Da dieses Leitermaterial der elektrischen Leiterpfade in den meisten Fällen äußerst dünn ist, bereitet die Erzielung eines guten, festen Verbunds zwischen dem Anschlußteil und der leitenden Schicht des Leiterpfades Schwierigkeiten. Man hat bereits versucht, diese Leiterschichten durch zusätzliches Lotmaterial zu verstärken; dieses Verfahren ist Jedoch schwierig zu kontrollieren und führt manchmal zu Überlappungen zwischen benachbarten Leiterpfaden. Ohne einen festen, starken Verbund kann es leicht dazu kommen, da£ die Anschlüsse bzw. Anschlußdrähte bei der Handhabung und/oder Verwendung der Schaltanordnung von dieser getrennt werden.

Die Erfindung betrifft somit eine elektrls ehe Schaftanordnung mit einem nicht-leitenden Basis- cu^-r Substratteil, das wenigstens auf einer Oberfläche ein elel; r isch leitendes Schaltungsmuster aus elektrische Leiterpfaden zur Verbindung von auf dem Substrat angeordneten elektrischen Schaltelementen aufweist, wobei aus Sohaltungsmuster wenigstens einen im wesentlichen zum Hand des Basis- bzw. Substratteils verlaufenden elektrischen Leiterpfad zur elektrischen Verbindung mit einem am Rand des Basis- bzw. Substratteils befestigten Anschlußteil aufweist.

Durch die Erfindung soll ein Drahtanschlußgebilde für derartige Schaltanordnungen geschaffen werden, das sich insbesondere für automatisierte Herstellung eignet.

Zu diesem Zweck ist bei einer elektrischen Schaltanordnung der erwähnten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß am Rand des Basis- bzw. Substratteils wenigstens ein Schlitz vorgesehen ist, der mit der die elektrische Schaltung tragende Fläche des Basis- bzw. Substratteile in Verbindung steht, und daß das Anschlußteil aus einem Leiterdrahtstück

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besteht, dessen ursprünglicher Querschnitt die Einführung des DrahtstUcks in den Schlitz gestattet und das mehrere U-förmige Krümmungen bzw. Biegungen aufweist, die im eingesetzten Zustand des Anschlußdrahts in dem Schlitz übereinanderliegend zusammengepreßt werden, derart, daß die Drahtkrümmungen in dem Schlitz deformiert werden und einen mechanischen Paßeingriff mit den Seitenwandungen des Schlitzes ergeben, während das andere Ende des Anschlußdrahts aus dem Schlitz nach außen übersteht, und daß eine elektrische Verbindung zwischen dem in dem Schlitz festgelegten Anschlußdraht und dem an den Rand geführten elektrischen Leiterpfad vorgesehen ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Anbringung eines Anschlußteile an einem Basis- bzw. Substratteif einer elektrischen Schaltanordnung der genannten Art, wobei gemäß der Erfindung vorgesehen ist, daß man zunächst wenigstens einen Schlitz an einem Rand des Basis- bzw. Substratteile herstellt, der sich bis zur Oberfläche des Basla- bzw. Substratteils erstreckt und mit dieser In Verbindung steht, daß man auf das Basis- bzw. Subatratteil einen elektrischen Leiterpfad aufbringt, welcher einen an den Schlitz angrenzenden Teil besitzt und sich zu der auf dem Substratteil befindlichen elektrischen Schaltung erstreckt, daß man ein Anschlußdrahtteil mit einer zu seiner Einführung in die öffnung des am Rand des Substratteils hergestellte!! Schlitse3 geeigneten Dicke herstellt, daß man den Anschluß- - draht in einem Bereich mit mehreren Biegungen bzw. Krümmungen bzw. Faltungen versieht, daß man das Anschlußdrahtteil in eine soüie Lage bringt, daß die Biegungen bzw. Krümmungen mit der von deiJMündung des Schlitzes am Rand des Bas is- bzw. Substratteils auegehenden Ebene zusammenfallen, daß man den mit den Krümmungen bzw. Biegungen versehenen Teil des Anschlußdrahtes in den Schlitz einführt and auf diesen

Teil eine Druck- bzw. Preßkraft zur Verformung der Krümmungen bzw. Biegungen innerhalb des Schlitzes ausübt, derart, daß ein mechanischer Singriff zwischen den gekrümmten bzw. gebogenen Teilen des Anschlußdrahtes und den Seitenwandungen des Schlitzes zustandekommt, durch welchen das Ansohlufiteil fest in dem Schlitz gehaltert wird, wobei wenigstens ein Ende des Anschlußteils aus einer öffnung des Schlitzes nach außen übersteht.

Im folgenden werden AusfUhrungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht ein nicht-leitendes Ba»ls- oder Substratteil in Form eines dünnen Plättchens, als Unterlagen für eine elektrische Schaltung;

Fig. 2 in perspektivischer Teilansicht die am Rand des Basisbzw. Substratteils vorgesehenen Schlitze vor der Anbringung des Anschlusses unter gleichzeitiger Veranschaulichung einer Ausführungsmöglichkeit für die Anbringung des Leitermaterials um den Rand der Schlitze herum;

Fig. 3 in Draufsicht einen Anschlußdraht» der an seinem einen Ende mit mehreren U-KrUamungen bzw. -Biegungen versehen 1st, die zusammen eine S-Konfiguration ergeben;

Fig. 4 in Teilschnittansicht das Substratteil mit dem in dem Schlitz angeordneten Anschlußteil und dem Schmiede· bzw. Stauchwerkzeug in Bereitschaftsstellung zum Pressen bzw. Stauchen der Biegungen des Anschlußteile in den Schlitz;

Fig. 5 in schematischer Schnittansicht eine Veranschaullchung der Stauchung bzw. Pressung des Anschlußdrahtteile in einem Schlitz des Substratteils;

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Fig, 6 in perspektivischer Ansicht eine AusfUhrungsform einer Druckplatte zur Aufbringung einer Preßkraft in einer zur Wirkungsrichtung des Stauchwerkzeugs senkrechten Richtung;

Fig. 7 in Schnittansicht nach Art von Fig. 5 das zusammengepreßte bzw. gestauchte Anschlußteil mit Überlappung der Enden des Anschlußteils auf die Hauptoberflächen des Substratteils;

Fig. 8 eine Schnittansieht entlang der Linie 8-8 in Fig. 7;

Fig. 9 in perspektivischer Ansicht zwei Drahtverriegelungsbzw. Haltestücke zur Anbringung in einem Schlitz des Substratteils;

Fig. 10 in Schnittansicht ein Anschlußteil in einem Schlitz mit darin angeordneten Verriegelungs- bzw. Halteteilen;

Fig. 11 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung des Arbeitsgangs der Stauchung der Drahtverriegelungs- bzw. Haltestücke in einem Schlitz des Substratteils;

Fig. 12 eine Schnittansicht gemäß der Linie 12-12 in Fig. 11;

Fig. IJ in vergrößerter perspektivischer Ansicht ein in einem Schlitz des Substratteils, gehalterten Anschluß, wobei die gekrümmten bzw. gebogenen Teile des Anschluß- , drahtes in einen mit Kehlung bzw. Kannelierung versehenen Teil des Schlitzes hinein verpreßt sind;

die Figg. 14 bis 16 in Draufsicht drei verschiedene Konfigurationen für die Biegung bzw. Faltung der Enden des Anschlußteils;

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Pig. 17 in Schnittansicht einen Schlitz mit einem Anschlußteil gemäß Fig. 14 nach der Verformung und Stauchung des Anschlußteils in dem Schlitz;

Fig. 18 eine andere Art der Biegung des Anschlußstiftes j

Fig. 19 in Schnittansicht das Anschlußteil aus Fig. 17 im gestauchten Zustand in einem Schlitz des Substratteils in solcher Anordnung, daß sein überstehendes Ende senkrecht zur Hauptoberfläche des Substratteils verläuft.

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In Fig. 1 ist in vergrößerter Ansicht ein Mikrominiatur-Schältbauteil dargestellt; es besteht aus einem nicht-leitenden Basis- oder Graidkörper oder Substrat 10, auf dessen ebener Oberseite 11 ein Widerstandselement 12 und ein Kondensatorelement 13 durch Abscheidung aufgebracht sind, die Ihrerseits durch eine Schaltung aus elektrisch leitendem Material 14, die ebenfalls durch Abscheidung auf der Oberfläche des Basisoder Substratteils aufgebracht ist,- miteinander verbunden sind. Das Trag- oder Substratteil kann aus einem beliebigen geeigneten, nicht-leitenden Material hergestellt sein, beispielsweise einem Kunststoff, oder einem hochtemperaturfesten Keramikmaterial, wie beispielsweise Aluminiumoxyd, Steatit oder einem anderweitigen, dem Fachmann bekannten nicht-leitenden Material.

Das Schaltungsmuster aus dem elektrisch leitenden Film bildet einen elektrischen Stromweg zur Verbindung der verschiedenen elektrischen Elemente oder Bauteile und kann in beliebiger Gestaltung entsprechend der gewünschten elektrischen Funktion ausgebildet sein* Die auf dem Basis- oder Substratteil 10 gezeigten Schaltelemente wie der Widerstand 12 und der Kondensator 13 sollen nur als Beispiel für die Art der üblicherweise in Mikroschaltungeanordnungen verwendeten elektrischen Schaltbauteile dienen. Es sei darauf hingewiesen, daß auf der Oberfläche bzw. den Oberflächen des Basis- oder Substratteils ^wauch andere leitende elektrische Schaltungen und Bauteile, wie beispielsweise Transistoren und Dioden angebracht sein können. Der in Fig. 1 veranschaulichte Kikroschaltungsmodul bildet nur eine Ausführungform einer Mikroschaltüngsanordnung und selbstverständlich soll hierdurch dieJErfindung in keiner Weise auf die gezeigte spezielle Schaltung bzw. die gezeigten speziellen Schaltbauteile beschränkt werden. Vielmehr ist, wie vielter unten noch im einzelnen beschrieben wird, das AnschluSgebilde gemäß der Erfindung und das Montage- und

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Herstellungsverfahren hierfür in breitem Umfange auf verschiedene Typen elektrischer Schaltungsanordnungen, unabhängig von der jeweiligen Schaltkonfiguration, den auf dem Basisoder Substratteil angebrachten elektrischen Schaltelementen * oder der Funktion der Gesamteehaltanordnung selbst anwendbar.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Grund- oder Substratteil 10 mit mehreren entlang seinem Rand bzw. seiner Kante 17 angebrachten Schlitzen 16 versehen. Gemäß einer bevorzugten Aus führ ungs form der Erfindung erstrecken, sich die Schlitze über die gesamte Dicke des Basis- oder Substratteils 10 und stehen mit den Hauptoberflächen 11 auf den gegenüberliegenden Seiten des Basis- oder Grundteils in Verbindung. Die Sehlitze sind jeweils an ihrer rand- bzw«, kantenseitigen öffnung bzw. Mündung l6a entlang der Randkante 17 des Substratteils eng geformt, wobei die Seitenwandungen der Schlitze in Richtung einwärts auf den rückwärtigen oder Bodenteil 16b des Schlitzes 16 divergierend verlaufen. Bei dem gezeigten AusfUhrungsbeispiel sind die Schlitze 16 im Bereich ihrer hinteren oder Bodenfläche 16b abgerundet. Das Leitfähigkeitsmuster 1.4 ist an die Ränder der Schlitze 16 anschließend aufgebracht und wie aus Flg. 2 ersichtlich, kann dieses leitende Material tatsächlich einen Teil der betreffenden Schlitze umgeben.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist das Substrat- oder Tragteil 10 mehrere Anschlußteile auf, welche über den Rand 17 des Substrats nach auiten überstehen. Djese Anschlüsse sind allgemein mit der Bezugsziffer 20 versehen und dienen zur Verbindung der auf dem Substratteil angeordneten elektrischen Schaltung mit einer äußeren Stromquelle oder mit anderen elektrischen Anordnungen. Wie aus Fig. j5 ersichtlich,. Sind die einzelnen Anschlußteile jeweils aus einem Stück herkömmlichen, im Handel erhältlichen Leiterdrahts geformt, das im typischen Fall die Form eines schlanken Stabs mit kreis förmigem Querschnitt besitzt. Der Draht braucht nloht ftot- *jj

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wendigerweise kreisförmigen Querschnitt zu besitzen, wenngleich dies die häufigste Querschnittsform ist. Ein Beispiel für einen derartigen Draht ist ein verformbares Leitermaterial, wie beispielsweise vergütetes Kupfer. Aus Gründen, die weiter unten verständlich werden, ist es erwünscht, daß der Draht in einem gewissen Maße schmiedbar ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Draht auf einem Teil seiner Länge mit mehreren U-Krümmungen, Faltungen bzw. Windungen nach Art der Biegungen bzw. Faltungen 21 versehen. Die Windungen liegen sämtlich in einer Ebene, beispielsweise der Zeichenebene in Fig. J5. Die Biegung kann in jedem geeigneten Stadium des Herstellungsverfahrens vorgenommen werden. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind die Biegungen bzw. Faltungen 21 in einem Endbereich des Anschlußdrahts 20 vorgesehen, jedoch sind andere Ausführungen möglich, beispielsweise können die Biegungen oder Faltungen im Bereich der Mitte des Stabs hergestellt werden, etwa in der in Fig» 15 gezeigten Weise.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, werden die Biegungen bzw. Krümmungen oder Faltungen des Anschlußdrahts 20 in einen der an der Kante 17 des Basis- oder Substratteils vorgesehenen Schlitze 16 eingesetzt und so angeordnet, daß sich die Krümmungen bei Ausübung eines Drucks in den Schlitz hinein zusammenfalten bzw. -stauchen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist das Anschlußteil 20 dabei in einem Spannfutter 23 oder einer anderen geeigneten Haltevorrichtung gehaltert, welche eine Mittelöffnung aufweist, durch welche der nach außen überstehende Stiftteil 22 des Anschlußglieds hindurchragen kann.

Wie am besten aus den Figg. 4 und 5 ersichtlich, ist das Spannfutter mit Gesenkschmiede- bzw. Stauchstempeln 24 ver-

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sehen, deren Breite etwas kleiner als die öffnung des Schlitzes 16 ist. Die Stauchstempel 24 sind über der Mündung l6a des Schlitzes angeordnet; wie aus Fig. 5 ersichtlich, werden die Biegungen bzw. Krümmungen in dem Anschlußdraht durch die auf das Spann- oder Halterungsteil· ausgeübte Kraft in den Schlitz 16 hineingepreßt. Während dieses Preßvorgangs be~ wirken die Stauch- bzw. Schmiedestempel eine Verformung und Verdickung der gekrümmten Drahtenden innerhalb des Schlitzes.

Zur Durchführung des Stauch- bzw. Schmiedevorgangs muß auf die Biegungen des Drahts eine Kraft in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der von dem Schmiede- bzw. Stauchstfir&pel 23 ausgeübten Kraft ausgeübt werden. Diese Kraft ist schernatisch durch de Platten oder Preßstempel 26 angedeutet, welche von den gegenüberliegenden Oberfla~ η des Basisoder Substratteils 10 gegen die öffnungen ia dem Schlitz gepreßt werden. Die Platten 26 kc en entweder stationäre Platten sein, oder sie können solche Form und Abmessungen besitzen, daß sie in die stirn "reitigen öffnungen des Schlitzes l6 hineinpassen, derart, dai3 sie die Biegungen 21 zusätzlich innerhalb des Schlitzes zusammenpressen. Eine derartige Preßplatte ist in Fig. 6 in Gestalt der Platte 27 veranschaulicht; diese weist den angeformten Freßansatz 26 auf, der in die_t seitliche öffnung des in dem Basis=· oder Substratteil erzeugten Schlitzes hineinpaßt. Eine derartige Platte würde die gekrümmten Drahifceile innerhalb des Schlitzes noch weiter zusammenpressen und deformieren, in ähnlicher Weise wie dies die Schmiede= bzw. die Stauchstempel 24 bewirken, welche in die offene Mündung des Schlitzes hineinragen.

In der praktischen Durchführung ist es vorteilhaft, sowohl die von den Stauchstempeln 24 bzw. den Platten 26 ausgeübten seitlichen und axialen Kräfte anzuwenden. Und zwar können diese Kräfte entweder gleichzeitig oder auch in verschiedenen

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Stadien zur Anwendung kommen, um Änderungen des verformten Gebildes hervorzurufen. Falls beispielsweise zuerst der Gesenk- bzw. Stauchstempel 24 der Einspannvorrichtung 23 in den Schlitz gepreßt und sodann mittels der Platten 26 ein Druck gegen die Biegungen aufgebracht wird, kann eine solche Verformung erzielt werden, daß ein gewisser Teil der gekrümmten Drahtenden über die axiale Erstreckung des Schlitzes naoh außen tritt. Auf diese Weise kann ein kleiner Teil 27 des Drahtmaterials Über die Kanten des Schlitzes verformt werden, um den Draht fest in dem Schlitz zu.verriegeln und einen guten elektrischen Kontakt mit dem benachbart zu den Schlitzkanten vorgesehenen leitenden Material 14 herzustellen. Um diese Wirkung noch zu unterstützen, kann die auf die Preßplatten 26 ausgeübte axiale Kraft mittels einer Rollbewegung aufgebracht werden, wie durch die Pfeile in Fig. 5 angedeutet.

Indem man die von den Oeeenk- bzw. Stauohateapeln 24 auf die DrahtkrUnuriunßen ausgeübte axiale Kraft während der Aufbringung der hierzu senkrechten Kraft der Platten 26 aufrechterhält* wird verändert, dafl die Krümmungen bzw. Biegungen des Anßchlufldrahtes sich wieder öffnen können, und der Anschlußdraht wird innerhalb des Schlitzes angeataucht und in seiier Dicke verlndert. Der so erhaltene verforete Anschluß 16 hat nach Entfernung der Preß- bzw. Stauohwerkzeuge im wesentlichen das aus den Figg. 7 und 8 ersichtliche Aussehen. Wie aus der Sohnittanaicht in Fig. 8 erkennbar, haben die gebogenen Drahtteile 27 keinen kreisföreigen Querschnitt mehr, sondern sind innerhalb des Schlitzes stark verformt. Die Dicke der gekrümmten Drahtteile 21 in horizontaler Richtung (in /ig, 6) 1st stark vergrößert, derart, daß eine Herausnahme der gekrümmten Teile durch die öffnung l6a de« Schlitzes nicht mehr möglich let. Die gekrüaeten Drahtteile sind somit innerhalb des Schlitzes abgeflacht'bzw. angeetauoht und bilden mit den divergierenden Seitenwagen dee SehMtMs

einen mechanischen Eingriff.

Wenngleich der Anschlußdraht innerhalb des Schlitzes 16 nach dem Anstauchen in diesem, wie aus den Figg. 7 und 8 ersichtlich» selbsttragend und selbsthaltend let« kann es jedoch erwünscht sein, die Windungen des Anschlufldr&htes in ihrer Lage durch Verriegelungssegmente 31, die in den Figg. 9 bis 12 dargestellt sind, noch weiter zu verriegeln. Die Verriegelungs- oder HalteetUcke 31 bestehen aus zwei Drahtstücken aus Drahtmaterial gleicher Art wie für das Anschlußteil selbst; sie werden zu beiden Seiten des nach außen verlaufenden Anschlusstifts 22 nach dem Zusammenpressen der gebogenen Teile des Ansohlulidrahtes in dem Schlitz eingesetzt. Dabei £b zu beachten« daß in Fig. 10 eine Kraft senkrecht zu den Hauptoberfläohen 11 des Basisoder Substratteils noch nicht aufgebracht wurde, da die gekrümmten bzw. gefalteten Teile 21 des Anschlußgllede .noch über die hauptflMchenseltigen Mündungen des Schlitzes 16 hinausstehen. Die Verriegelungsdrahtstücke 31 werden dann auf den verformten Krümmungen 21 aufgelegt und nochmals mittels der Gesenk- bzw. Stauchstempel 24 der Einspannvorrichtung eine Kraft aufgebracht, wie aus Fig. 11 ersichtlich. Sodann werden die seitlichen Druckplatten 26 gegen die seitlichen Offnungen des Schlitzes 16 gepreßt, derart, daß die gekrümmten Teile 21 des AneohluSdrahtes welter v«rformt und gleichzeitig die Verriegelungs- bzw. Haiteetücke 31 In den Raum Über den U-Krümmungen des Drahts Innerhalb des Schlitzes 16 gestaucht werden. Durch die Stauchung werden das Anschlußteil und die Verrieg^unga- bzw. Halteteile 31 durch die aufgebrachten Stauch- und Druckkräfte der Forts des Sohlitz^s 16 angepaßt, wobei die SeiterMände des Schlitzes einen mechanischen Eingriffapaßsitz mit den gestauchten Windungen 21 und den Verriegelungs- bzw. Haltestücken 31 bilden. Die Haltestücke 31 sichern die gekrümmten Teile des Anschlußdrahtes zuverlässig in ihrer Lage, wie aus Fig.

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ersichtlich. Jeglicher auf den nach außen überstehenden Anschlußstift 22 ausgeübter Zug wird nicht nur von den verformten Windungen 21 des AnschlußbeiIs, sondern auch von den verformten Verriegelungs- bzw. Haltestücken 31 aufgenommen, welche jegliche Verschiebung des Anschlußdrahts nach außen verhindern und auch ein Aufrichten der gebogenen Drahtenden ausschließen.-

Als praktisches Beispiel wurde ein Anschlußteil aus vergütetem Kupferdraht von 0,02 Zoll Durchmesser hergestellt und gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel unter Verwendung von Verriegelungs- bzw. Haltestücken ausgebildet. Der Draht wurde in die erwähnte S-Form gemäß Fig. gebogen und in dem Schlitz mit einem Druck von 85 bis amerikanischen Pfund geschmiedet bzw. gestaucht. Der hierbei erhaltene Anschluß mit den darüber verformten Verriegelungsbzw. Halteteilen wurde auf Zug bis zur Zerstörung geprüft und gab bei Zugspannung von etwa 10 amerikanischen Pfund nach. Diese Zugspannung war gleich der Zugfestigkeit des für das Anschlußteil verwendeten Drahts«

In Fig. I^ ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei welcher der Schlitz an der Kante zwischen den Seitenxiandungen des Schlitzes und der Hauptoberfläche 11 des Basis·= oder Substratteils 10 mit einer Kehlung bzw. Kannelierung 36 versehen ist. Das Leitermaterial 14 wird auf der Kehlung der Kante 36 aufgebracht. Wie ausjFig. I3 ersichtlich, ersfcrecktjsbh der Anschlußstift 22 des Anschlußdrahts durch die Mündung 16a des Schlitzes 16 nach außen und wird durch den verformten Krümmungsteil 21 in gelner Lage in dem Schlitz gehalten. Bei dieser Ausführung der Erfindung werden die verformten gekrümmten Teile 21 angestaucht und die überstehende Kante 27 des gekrümmten Teils in den Kehlungsraum an der Kante 36 des Schlitzes übergestemmt. Bei dieser Ausführung der Erfindung erstreckt sich

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der übergestemmte Teil 27 nicht auf die Hauptoberfläche des Basis- oder Substratteils, er gibt Jedoch dennoch einen guten Kontakt mit dem in der gekehlten Kante 36 des Schlitzes aufgebrachten Leitermaterial 14. Falls erforderlich, können Verriegelungs- bzw. Halterungsteile nach Art der Teile 31 aus den Figg. 9 bis 12 in dem Schlitz verstaucht werden, um eine zusätzliche Halterung für das Anschlußteil In seiner Lage in dem Schlitz zu gewährleisten.

In Fig. 3 ist das Anschlußteil 20 mit S-förmigen Krümmungen gezeigt; diese Form ist jedoch keineswegs die einzig mögliche Konfiguration für die Krümmungen des Ansohlußdrahts, Vielmehr sind auch andere Konfigurationen möglich, beispielsweise die in den Figg. 14, bis 16 gezeigten. In Fig. 14 sind die einzelnen U-Krümmungen axial bezüglich der Längsachse des nach außen überstehenden Teils 22, und ein senkrecht zu der Richtung des Stiftteils 22 unter den gebogenen Teilen 38 des Drahts verlaufender Teil 39 verbindet die U-Krümmungen 38. Sämtliche Krümmungen und Biegungen liegen in der gleichen Ebene (nämlich der Zeichenebene in Fig. I²O. In Fig. 15 sind die Biegungen 4l im Mittelteil des Anschlußdrahts vorgesehen, und der nach außen überstehende Stiftteil des Anschlußgliedes besteht aus den beiden Enden 42 des Drahtstücks. In Fig. 16 sind die Windungen 44 spiralförmig um das eine Ende 43 des Anschlußdrahtstücks gewickelt. In .jedem Falle liegen dabei die Biegungen bzw. Windungen in einer Ebene, derart, daß sie in die öffnung l6a des Schlitzes eingeführt werden können.

Es ist offensichtlich nicht wesentlich, daß der Anschluß-/ Stiftteil direkt von dem Schlitz 16 nach außen übersteht. Wie aus Fig. 17 ersichtlich, kann der nach außen überstehende Stiftteil 46 zu einer öse oder einer anderen geeigneten Konfiguration geformt sein, zur bequemen Verbindung mit einer Stromquelle.

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Fig. 17 veranschaulicht auch in etwas schematischer Form, wie die Biegungen 38 des Anschlußdrahtes aus Fig. 14 im gestauohten bzw. deformierten Zustand innerhalb des Schlitzes j erscheinen. Selbstverständlich wird die Stauchung bzw. i Deformierungsbehandlung vorzugsweise vorgenommen, bevor der nach außen überstehende Stiftteil zu einer öse 46 geformt wird.

In sämtlichen bisher beschriebenen. AusfUhrungsbeispielen ragte der nach außen überstehende Stiftteil durch die Mündung I6a des Schlitzes und erstreckte sich im ganzen gesehen in derselben Ebene wie das dünne Substrat- oder Basisteil Bei der in den Figg. l8 und 19 gezeigten Ausführung ist der Anschlußstift 51 so geformt, daß das nach außen überstehende Ende 52 eenkreieht zur Hauptoberfläche 11 des Basis- bzw. Substratteils 10 gerichtet ist. Bei dieser AusfUhrungsform bilden die umgebogenen Teile wiederum eine S-Konfiguration; diese wird in den Schlitz 16 des Basisbzw. SubstratteiIs eingeführt und in diesem durch eine Axialkraft gestauaht, welche mittels Platten 54 und 55 in Richtung der Längsachse des Schlitzes 16 und eine durch die Mündung des Schlitzes 16 eingeführte dritte Druckplatte 56 aufgebracht wird. Nach der Stauchung bzw. Verformung der gebogenen bzw. gekrümraten Teile 53 des Anschlußdrahts innerhalb des Schlitzes ergeben die übergestemmten Kanten 57 einen guten elektriffihen Kontakt mit der Oberfläche Il des Basis- bzw. Substratteils und. dem auf dieser aufgebrachten Leitermaterial, wie aus Fig. 19 ersichtlich. Die übergestemmten Ränder 57 verhindern auch eine Lösung des Anschlu3stifts aus dem Schlitz 16 bei Ausübung einer Zug- oder Druckkraft in Längsrichtung des nach, außen überstehenden Teils 52.

Die elektrische Verbindung zwischen den gestauchten bzw. verformten Krüsiunungen des AnschluSteils und der Leiters chi oht 14 ist zwar in den meisten Fällen sehr gut; es kann jedoch

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zur Gewährleistung einer noch besseren elektrischen Verbindung erwünscht sein, die verformten Krümmungen des An- , sohlußdrahtes mit einem Lot oder einem anderen elektrls ch leitenden überzug zu überziehen. Wie aus Pig. I ersichtlich, kann jeweils in jedem Schlitz und über dem verformten Endteil der Krümmungen 21 ein Lotüberzug 15 aufgebracht werden, der einen elektrischen Kontakt mit dem aufgebrachten Leiter-

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material/herstellt. Auf diese Weise ist die elektrische Verbindung sicher gewährleistet. Der Lotüberzug dient auch zur weiteren Verstärkung der mechanischen Halterung des Anschlußdrahtes in dem Schlitz. Gemäß einer Abwandlung dieser Technik kann auch vorgesehen sein, den Draht zunächst mit einem Lot zu überziehen und sodann in der oben beschriebenen Weise zu biegen und in den Schlitz 16 zu stauchen. Die gekrümmten Teile des mit dem Lot überzogenen Drahtes können sodann erhitzt werden, und zwar entweder durch Tauchlötung oder anderweitig, derart, daß die gekrümmten Teile bzw. U-Biegungen des Anschlußdrahtes miteinander verlötet werden und so ein festes Ganzes in dem Schlitz bilden.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter AusfUhrungsbeispiele beschrieben, die jedoch in für den Fachmann ersichtliche Weise mannigfach abgewandelt und modifiziert werden können, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen werden soll.

- Patentansprüche -

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Patentansprüche

/ 1.JElektrische Schaltanordnung rait einem nicht-leitenden Basis- oder Substratteil, das wenigstens auf einer Oberfläche ein elektrisch leitendes Schaltungsmuster aus elektrischen Leiterpfaden zur Verbindung von auf dem Substrat angeordneten elektrischen Schaltelementen aufweist, wobei das Schaltungsmuster wenigstens einen im wesentlichen zum Rand des Basis- bzw. Substratteils verlaufenden elektrischen Leiterpfad zur elektrischen Verbindung mit einem am Rand des Basis- bzw. Substratteils befestigten Anschlußteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß am Rand (17) des Basis- bzw. Substratteils (10) wenigstens ein Schlitz (16) vorgesehen ist, der mit der die elektrische Schaltung (12 bis 1.4) tragenden Fläche (11) des Basis- bzw. Substratteils in Verbindung steht, und daß das Anschlußteil (20) aus einem Leiterdrahtstück besteht, dessen ursprünglicher Querschnitt die Einführung des Drahtstücks in den Schlitz (16) gestattet und das mehrere U-förmige Krümmungen bzw. Biegungen aufweist, die im eingesetzten Zustand des Anschlußdrahts in dem-Schlitz übereinanderliegend zusammengepreßt werden, derart, daß die Drahtkrümmungen in dem Schlitz deformiert werden und einen mechanischen Paßeingriff mit den Seitenwandungen des Schlitzes ergeben, während das andere Ende des Anschlußdrahts (20) aus dem Schlitz nach außen übersteht, und daß eine elektrische Verbindung zwischen dem in dem Schlitz festgelegten Anschlußdraht und dem an den Rand geführten elektrischen Leiterpfad (l4) vorgesehen 1st.

2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen des

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Schlitzes (16) in Richtung von der Mündung (16a) des Schlitzes an der Kante (17) des Basis- bzw. Substratteils (10) einwärts divergieren.

* 3· Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch

ge kennzeichnet , daß der Schlitz an seiner ! Mündung (I6a) am Rand des Basis- bzw. Substratteils (10) j eng und weiter innen in dem Basis- bzw. Substratteil mit größerer Weite ausgebildet ist.

{ 4. Elektrische Schaltanordnung, dadurch gekennzeich-ί η e t, daß die elektrische Verbindung zwischen den veriformten Krümmungen des Anschlußdrahtes und dem elektrischen Leiterpfad durch einen über den Rand des Schlitzes (16) zur Überdeckung mit dem elektrischen Leiterpfad deformierten Teil (27, Pigg. 7, 13, 17i 57, Fig. 19) gegeben ist.

; 5· Elektrische Schaltanordnung nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der an die Oberfläche des Basis- bzw. Substratteils (10, Fig. 13) angrenzende Teil bzw. Kante des Schlitzes (l6) mit einer Kehlung bzw. Kannelierung (36, Fig. 13) versehen ist, in welche.sich der zu kontaktierende Leiterpfad hinein erstreckt, und daß der gekrümmte Teil (21) des Anschlußdrahtes durch die Stauchung bzw. Pressung • in die Kehlung hinein verformt wird, um einen elektrischen Kontakt mit dem elektrischen Leiterpfad zu gewährleisten,

6. Elektrische Schaltanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil aus vergütetem Kupferdraht besteht, der an seinem einen, zum Einsetzen in den Schlitz und zur Deformierung in diesem vorgesehenem Ende im wesentlichen S-förmig gebogen ist.

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7· Elektrische Schaltanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen den verformten gebogenen Enden des AnschlußteBs innerhalb des Schlitzes und dem elektrischen Leiterpfad durch auf einen Teil des elektrischen Leiterpfades und die freiliegenden Teile der verformten Biegungen des Anschlußgliedes in dem Schlitz aufgebrachtes Lot hergestellt ist.

8. Verfahren zur Befestigung des Anschlußteils an dem Basisbzw. Subetrattell der elektrischen Schaltanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß man zunächst wenigstens einen Schlitz (16) an einem Rand des Basis- bzw. Substratteils (10) herstellt, der sich bis zur Oberfläche des Basis- bzw. SubstrattellB erstreckt und mit dieser in Verbindung steht, daß man auf das Basis- bzw. Substratteil (10) einen elektrischen Leiterpfad (14) aufbringt, welcher einen an den Schlitz angrenzenden Teil besitzt und sich zu der auf dem Substratteil (10) befindlichen elektrischen Schaltung (12 bis 14) erstreckt, daß man ein Anschlußdrahtteil (20) mit einer zu seiner Einführung in die Öffnung des am Rand des Substratteils hergestellten Schlitzes (16) geeigneten Dicke herstellt, daß man den Anschlußdraht in einem Bereich mit mehreren BieguQgen bzw. Krümmungen bzw. Paltungen (21, Pigg. 3 bis 13; 38, Flgg. 14 und 17; 41, Fig. 15; 43, 44, Fig. 16; 53, j Figg. 18 und 19) versieht, daß man das Anschlußdrahtteil f in eine solche Lage bringt, daß die Biegungen bzw. j

Krümmungen mit der von der Mündung (l6a) des Schlitzes (16) am Rand (17) des Basis- bzw. Substratteils (10) ausgehenden Ebene zusammenfallen, daß man den mit den ι Krümmungen bzw. Biegungen versehenen Teil des Anschluß-drähten in den Schlitz (16) einführt und auf diesen Teil eine Druck- bzw. Preßkraft zur Verformung der Krümmungen

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bzw. Biegungen innerhalb des Schlitzes ausübt, derart, daß ein mechanischer Eingriff zwischen den gekrümmten bzw« gebogenen Teilen des Anschlußdrahtes und den Seitenwandungen des Schlitzes zustandekommt, durchweichen das Ansdiußteil fest in dem Schlitz gehaltert wird, wobei wenigstens ein Ende des Anschlußteils aus einer öffnung des Schlitzes nach außen übersteht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Anschlußteil in dem Schlitz ausgeübte Preßkraft eine erste durch die Mündung (16a) des Schlitzes (16) am Rand 17) des Basis- bzw. Substratteils (10) ausgeübte Kraftkomponente sowie eine zweite Kraftkomponente aufweist, welche gegen den gebogenen Teil des Anschlußdrahtes in einer zu der ersten Kraftkomponente im wesentlichen senkrechten Richtung im Bereich der seitlichen Schlitzkante mit der Hauptoberfläche des Basis- bzw. Substratteils ausgeübt wird.

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