DE19636934C2 - Verfahren zum Befestigen von elektrischen Anschlüssen an Bauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von elek­ trischen Anschlüssen an Bauelementen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Um Anschlüsse, wie beispielsweise Kabel, an einem Bauelement zu befestigen, werden die Anschlüsse häufig mit dem Bauele­ ment 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 vorge­ sehen sind, um eine möglichst gute elektrische Leitfähigkeit zwischen den Anschlüssen und dem Keramikbauteil sicherzustel­ len.

An die entsprechend metallisierten Keramikelemente wird zu­ meist maschinell ein Anschluß, beispielsweise eine Anschluß­ leitung, herangeführt und durch entsprechende mechanische Vor­ spannung, die durch die Formgebung des Anschlusses verwirk­ licht ist, an dem Bauelement fixiert. Anschließend wird der Anschluß mit dem Bauelement verlötet.

Häufig werden insbesondere Keramikbauelemente nach dem Befe­ stigen der Anschlüsse mit einer Schutzschicht überzogen, bei­ spielsweise durch Umspritzen oder durch Tauchen in einen Schutzlack oder ähnliches.

Insbesondere bei keramischen Bauelementen weist das Verlöten von Anschlüssen den Nachteil auf, daß beim Löten ein soge­ nannter Lötschock auftritt, durch welchen in dem keramischen Bauelement Mikrorisse erzeugt werden können. Da solche Mikro­ risse nicht detektierbar sind, können mit Mikrorissen behaf­ tete 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 kön­ nen beispielsweise die Leitfähigkeit oder andere charakteri­ stische Größen insbesondere eines Keramik-Bauelements verän­ dert werden.

Vorstehend beschriebene Nachteile des Verlötens von Anschlüs­ sen an keramische Bauelemente führen dazu, daß diese vorge­ schädigt sind und deren Langzeitstabilität damit verschlech­ tert ist. Zusätzlich können vorstehende Nachteile durch das nachfolgende Umspritzen oder ähnliche Prozesse zusätzlich verstärkt werden.

Aus der DE-AS 11 78 945 ist es bekannt, die Anschlußdrähte mechanisch mittels eine Leitlacks zu befestigen und das Bau­ elemente gegebenenfalls anschließend mit einem Überzug aus Kunstharz oder dergleichen zu versehen.

Aus der US 4,978,814 ist es allgemein bekannt, einen An­ schlußdraht mittels eines leitfähigen Klebers an einem Bau­ element zu befestigen.

Weiterhin ist es aus der DE-OS 16 40 436 allgemein bekannt, einen Widerstand mit einer Kunststoffschicht zu umgießen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher elektrische Anschlüsse an Bauelementen der eingangs genannten Art derart zu befestigen, daß eine Vorbeschädigung des Bauelements vermieden und die Langzeitstabilität verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren ge­ löst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen sowie Anwendungen des Verfahrens sind Gegenstand weiterer Ansprüche.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Anschluß bei­ spielsweise durch geeignete mechanische Vorspannung auf einem Bauelement fixiert. Anschließend wird der Anschluß und zumin­ dest ein Teil des Bauelements von einem Kunststoffring umge­ ben. Beim nächsten Schritt wird der Anschluß auf dem Bauele­ ment dadurch positioniert, daß der Kunststoffring vorzugswei­ se 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 er­ wärmt werden muß, um sich zusammenzuziehen.

Vorstehend beschriebenes Verfahren, insbesondere das Verwen­ den eines Schrumpfschlauchs, hat insbesondere den Vorteil, daß das Bauelement beim Befestigen der Anschlüsse erheblich niedrigeren Temperaturen als bei dem herkömmlichen Lötverfah­ ren ausgesetzt ist.

Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kein chemi­ sches Reinigungs- oder Flußmittel erforderlich, so daß das Bauelement keinen negativen, chemischen Einflüssen ausgesetzt ist.

Da der Kunststoffring bzw. der Schrumpfschlauch einen größe­ ren Bereich des Bauelements umschließt, können mit Hilfe ei­ nes einzigen Kunststoffrings bzw. Schrumpfschlauchs mehrere Anschlüsse, beispielsweise zwei Anschlüsse auf einander ge­ genüberliegenden Seiten, an dem Bauelement positioniert und befe­ stigt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise zum Befesti­ gen 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 Kera­ mikscheibe befestigt und anschließend durch Umspritzen mit Kunststoff endgültig fixiert werden.

Insbesondere beim Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens bei mit einer oder mehreren Metallschichten versehenen Kera­ mikbauelementen besteht gegenüber dem bekannten Verfahren der Vorteil, daß die Langzeitstabilität verbessert ist, da auf das keramische Bauelement weder hohe Temperaturen noch chemi­ sche Substanzen einwirken.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezug­ nahme 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 An­ sicht einer Keramikscheibe 1 wiedergegeben, an welcher unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels eines Schrumpfschlauchs 2 zwei Anschlüsse in Form von Anschlußfah­ nen 3a und 3b befestigt und genau fixiert sind.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die bei­ den 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 An­ schlußfahnen 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 Kera­ mikscheibe 1 genau positioniert und durch das anschließende Umspritzen mit Kunststoff in bekannter Weise lagegenau fi­ xiert 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 gleichzei­ tig die Langzeitstabilität des mit einer Schutzschicht über­ zogenen Bauelements erheblich verbessert.

Claims (5)

1. Verfahren zum Befestigen von elektrischen Anschlüssen an einem Bauelement, bei welchem mindestens ein Anschluß (3a) auf dem Bauelement (1) dadurch mechanisch fixiert wird, daß der Anschluß (3a) und mindestens ein Teil des Bauelements (1) von einem 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.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Kunststoffring (2) mit Heißluft erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem mehrere An­ schlüsse (3a, 3b) mittels eines Kunststoffrings (2) an dem Bauelement (1) befestigt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei wel­ chem der Kunststoffring (2) ein Stück eines Schrumpfschlauchs ist.

5. Anwenden des Verfahrens nach einem der vorhergehenden An­ sprüche zum Befestigen von Anschlüssen an einem keramischen Bauelement.