DE2064007B2

DE2064007B2 - Keramischer Kondensator

Info

Publication number: DE2064007B2
Application number: DE2064007A
Authority: DE
Inventors: John P. Erie Pa. Bertics (V.St.A.)
Original assignee: Erie Technological Products Inc
Current assignee: Erie Technological Products Inc
Priority date: 1969-12-29
Filing date: 1970-12-28
Publication date: 1974-03-21
Also published as: US3590348A; DE2064007A1; GB1296490A; DE2064007C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Miniatur-Kondensator, bestehend aus einzelnen, zu einem Körper zusammengesinterten keramischen Elementen mit Kondensatorbeläge bildenden, aufgebrachten Metallschichten sowie aus zwei an den beiden Enden einer Schmalseite des Körpers senkrecht zu der Oberfläche dieser Seite herausragenden Anschlußdrähten, die mit den Belägen in elektrisch leitender Verbindung stehen, wobei der fertig gesinterte Kondensator-Block im Tauchverfahren mit einer isolierenden Beschichtung versehen ist und auf der mit Anschlußdrähten versehenen Schmalseite des Körpers Vorsprünge als Abstandsfüßchen aufweist.

Bei bekannten Kondensatoren der genannten Art sind die Abstandsfüße in einem gesonderten Kunststoffteil ausgebildet, welches auf die Anschlußdrähte aufgeschoben ist, s. zun; Beispiel »The Electronic Engineer«, 1969, Bd. 28, Heft 5, S. 1. Dies kann vor oder nach dem Eintauchen des Kondensatorkörpers in eine Isoliermasse erfolgen. Der Nachteil besteht darin, daß ein solches gesondertes Teil zusätzliche Arbeitsstätten erfordert, so daß sich damit der Preis für solche vollautomatisch gefertigten Kondensatoren unnötig erhöht.

Die Abstandsfüße sind bei diesen Kondensatoren vorgesehen, um diese möglichst dicht, auf eine gedruckte Leiterplatte aufbringen zu können und um gleichwohl eine Berührung mit den Lcitungsbahnen mit Sicherheit zu verhindern.

Aus der USA.-Patentschrift 3 492 536 sind außerdem aus keramischen Elementen bestehende elektronische·. Bauelemente bekannt, bei denen die Abstandsfüße einstückig mit dem Keramikkörper verbunden sind. Hierbei sind jedoch die Alischlußdrähte in einer besonders gestalteten Ausnehmung einge-

klemmt. Es besieht der besondere Nachteil in der Fertigung, daß eine zusätzliche Leitungsbahn eingegossen werden muß, welche die Anschlußdrähte mit den elektrisch wirksamen Beschichtungen der Kera-,nikelemente verbinden.

Bei anderen keramischen Kondensatoren der genannten Art, wie sie z.B. aus »Elektronik«, 1960, Bd. 9, Heft 3 S. 89 bekannt sind, sind die Anschlußdrähte zu einem Teil mit der Isoliermasse umhüllt, die den gesamten Keramikkörper umgibt. Hierbei be-

steht der Nachteil, daß die Eintauchtiefe genau kontrolliert werden muß, damit keine unnötig lange Isolierung der Anschlußdrähte entsteht, die dazu führt, daß beim Einsetzen dieser Bauelemente in Schaltungsplatten keine einwandfreie Lötverbindung zustände kommt.

Bei der Herstellung von Bauelementen der eingangs genannten Art muß auf eine vollautomatische Fertigung abgestellt werden. Diese ist nur dann wirtschaftlich durchführbar, wenn möglichst wenige Vorrichtungen zum Montieren der Einzelteile erforderlich sind. Auf diese Weise lassen sich Investitionskosten an Maschinen einsparen. Bei der großen Stückzahl, die gefertigt wird, bedeutet dies zwar für das einzelne Bauelement nur eine geringe Ersparnis, jedoch kommt eine Vereinfachung der Herstellung der erhöhten Sicherheit und der außerordentlich verminderten Ausschußquote zuguce. Je mehr Arbeitsgänge vorgesehen sind, um so me,Hi Fehler können bei der Herstellung auftreten und um so mehr Fehlerquellen sind ständig zu überwachen. Eine dieser möglichen Fehlerquellen ist die Eintauchtiefe.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen keramischen Miniator-Kondensator zu schaffen, der möglichst einfach und in wirtschaftlicher Weise gefertigt werden kann und der auch fehlerfrei von Hand oder maschinell bei der Bestückung von Leitungsplatten verwendbar ist, ohne daß seine Verlötung mit den Leitungsbahnen dieser Platte fehlerhaft erfolgt.

Zur I^ösung dieser Aufgabenstellung sieht die Erfindung die Kombination der Merkmale vor, daß die einzelnen Elemente mit einstückig angeformten Abstandsfüßchen ausgebildet sind, daß die Beläge der Elemente in einem Abstand von der Unterseite der Elemente enden und die Anschlußdrähte durch Verschweißen mit den Stirnseiten der Beläge verbunden sind, die abwechselnd bis zur einen oder anderen Schmalseite des Kondensators durchgehen, daß die Elemente mit Anschlägen für die Stirnseite der Anschlußdrähte versehen sind und daß die isolierende Beschichtung bis in den Bereich zwischen der Unterkante der Metallbeschichtung und die Unterseite der Elemente bzw. des Kondensator-Blocks reicht.
Es ist ersichtlich, daß die Vereinigung dieser zum Teil an sich bekannten Merkmale zu einem Kondensatorkörper führt, der die obengenannte Aufgabenstellung erfüllt.
Um mit Sicherheit ein Hochkriechen der isolieren-

den Tauchmasse an den Anschlußdrähten zu verhindern, sind erfindungsgemäß Anfassungen an dem Keramikkörper vorgesehen, so daß die Anschliißdrähtc in ihrem Austrittsbereich aus dem fertigen Kondensatorkörper von Isoliermasse allseitig umhüllt sind.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt

F i 3.1 eine Seitenansicht eines Kondensators gemäß der Erfindung teilweise im Schnitt, der auf einer Bausteinplatte befestigt ist,

F i g. 2 eine schaubildliche Ansicht, F i g. 3 eine Stirnansicht und
F i g. 4 eine Schnittansicht nach der Linie 4-4 in Fig. 1.

Ein Kondensator gemäß der Erfindung weist einen monolithischen Keramikkörper 1 auf, welcher eine Vielzahl von Schichten umfaßt, die zu einem einheitlichen Block zusammengeschweißt oder -gesindert sind. Zwischen den Schichten sind abwechselnd Beläge 2 beziehungsweise 3 angeordnet, die jeweils bis zur einen beziehungsweise anderen Stirnseite des Körpers reichen. Diese Beläge sind auf die grünen Schichten des Körpers vorzugsweise in Form einer metallischen, leitfähigen Farbe aufgetragen, cue gegen die Sintertemperaturen beständig ist. Für Keramikkörper auf Titanatbasis, die hohe Sintertemperaturen erfordern, eignet sich beispielsweise eine Platin-Palladium-Farbe.

Die Beläge2, die sich bis zu der in Fig. I linken Stirnfläche 2 α des Körpers 1 erstrecken, besitzen einen Abstand von den übrigen Außenflächen 3 α, 4 a, 6 a des Körpers, wie durch die Linien 4, 5 und 6 in F i g. 1 angedeutet. In gleicher Weise besitzen die Beläge 3, die bis zur Stirnfläche 3 α des Körpers reichen, einen Abstand von den übrigen Außenflächen, wie durch die Linien4, 7 und 6 in Fig. 1 angedeutet. Die Ränder 6, 6 a sind breit genug, so daß die Keramik auch in Abwesenheit einer zusätzlichen Isolierschicht einen Schutz gegen Feuchtigkeit bietet.

Der Keramikkörper besitzt im allgemeinen Quaderform, wobei sich die Flächen la, 3 a, 4 a, 6 a zwischen den Seitenflächen erstrecken. Der Kondenlator ist auf einer gedruckten Bausteinplatte 8 montiert, die mindestens auf einer Fläche Leiterbahnen 9, 10 besitzt, welche mit den Anschlußdrähten 11, 12 Iu verbinden sind. Zu diesem Zweck beuitzt die Bauiteinplatte 8 Durchbrechungen 13, 14 im Bereich der Leiterbahnen 9, iO. Die Durchbrechungen besitzen metallische Auskleidungen 15, 16, und die Verbindung wird durch Tauchlöten hergestellt, wodurch sich Lotmassen 17, 18 ergeben, die den elektrischen Kontakt zwischen Leiterbahnen und Anschlüssen herstellen. Die Anschlußdrähte 11, 12 müssen auf jeden Fall mindestens im Bereich der Lötverbindungen frei von Isolation sein.

Die Anschlußdrähte 11, 12 haben (F i g. 3) gleiche, abgeflachte Enden 19, die gegen die Schultern 23 des Körpers 1 anliegen. Das Ende 19 des Anschlußdrahtes 11 ist mit der Fläche 2 α verschweißt oder verlötet, während das Ende des Anschlußdrahtes 12 mit der Fläche 3 α verschweißt oder verlötet ist.

Die Schultern 20 dienen als Anschläge zu: genauen Positionierung der Anschlußdrähie 11, 12. Vor dem Verschweißen beziehungsweise Verlöten der Enden 19 sind die Flächen 2 α, 3 α mit einem Silberbelag od. dgl. versehen worden, der den elektrischen Kontakt mit den Belägen 2, 3 herstellt und eine lötfähige Oberfläche für die Zuleitungen bildet. Nach dem Anschweißen oder Anlöten der Anschlußdrähte werden die "Kondensatoren umgedreht und in eine Isoliermasse geflucht, die einen Isolier-Schutz-Uberzug 21 bildet, der den Kondensator hermetisch abschließt. Das Eintauchen erfolgt bis zu einer Tiefe, die in Fig. 1 und 2 durch die Linie 22 angedeutet ist. Dadurch wird der Überzug von den Anschlußdrähten abgehalten, so daß er nicht die unbedingt für das Anlöten nach der Bestückung freizuhaltenden Bereiche erfassen kann.

Die untere Fläche 6 α des Kondensators ist mit gewölbten Bereichen 23 versehen, die nahe den Anschlußdrähten Aussparungen bilden. Diese stellen sicher, daß die Anschlußdrähte bis nahe dem unteren Ende des Körpers in die Ummantelung 21 einbezogen sind. Die Unterkante 24 des Kondensators, die nicht umhüllt beziehungsweise überzogen ist, ist vor: den Kanten 6 der Beläge so weit entfernt, daß eine ausreichende hermetische Abdichtung durch den keramischen Werkstoff allein besteht, ohne daß ein überzug durch die Isoliermasse erforderlich ist.

Um sicherzustellen, daß die Anschlußdrähte in dem nach der Bestückung einer Bausteinplatte zu verlötenden Bereich frei von Isoliermasse sind, ist der Körper des Kondensators mit angeformten AbsLandsfüßchen 25 versehen, die die Unterkante 24 des Kondensators in einem Abstand von der Oberseite der Bausteinplatte 8 halten. Auch wenn der Kondensatoi beim Isolieren zu tief getaucht worden sein sollte und seine Unterfläche 24 von der Isolierschicht 21 bedeckt worden sein sollte, sind so die Anschlußdrähie im Bereich der Lötverbindungen 17, 18 frei von Isoliermasse.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Miniatur-Kondensator, bestehend aus einzelnen, zu einem Körper zusammengesinterten keramischen Elementen mit Kondensatorbeläge bildenden, aufgebrachten Metallschichten sowie aus zwei an den beiden Enden einer Schmalseite des Körpers senkrecht zu der Oberfläche dieser Seite herausragenden Anschlußdrähten, die mit den Belägen in elektrisch leitender Verbindung stehen, wobei der fertig gesinterte Kondensator-Block im Tauchverfahren mit einer isolierenden Beschichtung versehen ist und auf der mit Anschlußdrähten versehenen Schmalseite des Körpers Vorsprünge als Abstandsfüßchen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen keramischen Elemente (2, 3) mit einstückig angeformten Abstandsfüßchen (25) ausgebildet ski.I, daß die Beläge, der Elemente in einem Abstand (6) von der Unterseite (24) der Elemente enden und die Anschlußdrähte durch Verschweißen oder Verlöten, mit den Stirnseiten der Beläge verbunden sind, die abwechselnd bis zur einen oder anderen Schmalseite des Kondensators durchgehen, daß die E'emente mit Anschlägen (20) für die kondensatorseitigen Enden der Anschlußdrähte versehen sind und daß die isolierende Beschichtung (21) bis in den Bereich zwischen der I ^Tnterkante (6) der Metallbeschichtung und die Unterseite (24) der Elemente bzw. des Kondensator-Blocks reicht.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Elemente (2, 3) im Austrittsbereich der Anschlußdrähte (11, 12) Ausnehmungen bzw. Schrägflächen (23) zur Einbeziehung dieses Bereiches in die isolierende Beschichtung (21) aufweisen.