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Elektronisches Bauelement Die Erfindung betrifft ein elektronisches
Bauelement mit einer Schaltelemente tragenden Basisplatte, mit einer die Basisplatte
bedeckenden Schicht und mit am Rand der Basisplatte befestigten und über den Rand
hinausragenden Anschlußleitern.
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Es ist üblich, aus mehreren Schaltelementen bestehende elektronische
Bauelemente zum Beispiel als Dickschichtschaltung auf einer Basisplatte aufzubauen.
Als Basisplatte wird etwa ein Substrat aus Oxidkeramik verwendet. Die Basisplatte
trägt dann geeignet miteinander verbundene Widerstandsbahnen und Verbindungsleitungen;
weitere Schaltelemente, wie z.B. Kondensatoren, Transistoren, Dioden usw., können
an die Widerstandsbahnen und Verbindungsleitungen angeschlossen sein. Zum Anschließen
der Schaltelemente sind üblicherweise an einer oder an mehreren Stirnseiten der
Basisplatte Anschlußleiter befestigt bzw. mit den Schaltelementen leitend verbunden.
Bei steckbar ausgeführten Bauelementen sind die Anschlußleiter parallel nebeneinander
in Form sog. Drahtkämme angeordnet.
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Das Hauptproblem bei der Befestigung der Anschlußleiter an der Basisplatte
ist in der mechanischen Festigkeit der Befestigungsstellen zu sehen. Die Standfestigkeit,
die Biegebeanspruchbarkeit
und die Schüttelfestigkeit bekannter
elektronischer Bauelemente ist mangelhaft. Es wurde nun versucht, die mechanische
Festigkeit durch einen die gesamte Basisplatte des elektronischen Bauelements umschließenden
Überzug zu verbessern. Der Überzug wurde durch Eintauchen der bereits mit den Schaltelementen
versehenen Basisplatte in eine Überzugsmasse bzw. durch Aufstreichen der Überzugsmasse
aufgebracht. Weiterhin wurde versucht, die mechanische Festigkeit durch Einbauen
der Basisplatte in ein Gehäuse zu erhöhen. Vom Standpunkt der Dickschichttechnik
aus gesehen, ist das Aufbringen eines Überzugs oder der Einbau in ein Gehäuse jedoch
unnötig und verschlechtert nur die Wärmeabgabe des Bauelements, da die Schaltelemente
der Basisplatte ohnehin mit einem Glasüberzug versehen sind. Während der Einbau
der Bauelemente im Gehäuse aufwendig ist, verbessert der durch Tauchen der Basisplatte
hergestellte Überzug die mechanische Festigkeit der Anschlußleiter nur begrenzt,
da der ueberzug am Ort der stärksten Beanspruchung, d.h. am Rand der Basisplatte,
am dünnsten ist.
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Es wurde weiterhin insbesondere bei mit Drahtkämmen versehenen steckbaren
Bauelementen versucht, die mechanische Festigkeit der Anschlußleiter durch besonders
dicht ausgeführte Lötanschlüsse zu verbessern. Es treten hierbei jedoch erhebliche
Schwierigkeiten auf, wenn, etwa bei doppelseitig bestückten Basisplatten, Drahtkämme
mit sehr vielen und damit eng benachbarten Anschlußleitern verwendet werden.
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Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, das eingangs näher erläuterte
elektronische Bauelement so zu verbessern, daß die mechanische Festigkeit der Befestigungsstellen
erhöht wird.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Befestigungsstellen
der Anschlußleiter an der Basisplatte mit einer im azesentlichen die Befestigungsstellen
bedeckenden, über den Rand vorgreifenden und dem Rand unmittelbar benachbarte Bereiche
der
Anschlußleiter vollständig umschließenden Schicht aus einem aushärtbaren Material
überzogen sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Schichtdicke am Ort der größten
mechanischen Beanspruchung eine ausreichende Dicke hat. Da die Schicht die Anschlußleiter
vollständig umschließt, wird nicht nur die Schüttelfestigkeit, sondern auch die
Zugfestigkeit erhöht. Lötstellen, über die die Anschlußleiter an den Befestigungspunkten
mit den Schaltelementen leitend verbunden sind, werden somit weniger beansprucht.
Da die Basisplatte nicht mit einem vollständigen Überzug versehen ist, wird ein
Wärmestau an den Schaltelementen vermieden. Die Schicht kann auf einfachste Weise
durch automatische Fertigungsverfahren aufgebracht werden. Denkbar ist das Aufstreichen
über einer Schablone oder das Aufspritzen mit entsprechend eingestellter Viskosität.
Eine Möglichkeit, die Schicht über den Rand der Basisplatte vorgreifend auszubilden,
besteht darin, daß sie vor dem Aushärten durch Heißluft über den Rand der Basisplatte
hinausgeblasen wird.
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Die Erfindung kann besonders vorteilhaft bei steckbaren Bauelementen
mit sehr eng benachbarten, etwa als Drahtkamm ausgeführten Anscnlußleitern verwendet
werden. Sie bietet selbst bei doppelseitiger Bestückung der Basisplatte mit Schaltelementen
ausreichende mechanische Festigkeit.
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Die mechanische Festigkeit wird weiterhin erhöht, wenn die Schicht
nicht nur die Anschlußleiter vollständig umschließt, sondern auch über eine den
Anschlußleitern zugekehrte Kante der Basisplatte herumgreift.
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Die größtmöglichste mechanische Festigkeit wird jedoch erzielt, wenn
die Schicht auch um die der Kante gegenüberliegende rückseitige Kante der Basisplatte
herumgreift. Die mechanische Festigkeit wird in diesem Fall nicht mehr vom Haftungsvermögen,
mit dem die Schicht an der Basisplatte haftet, bestimmt, sondern auch durch die
sich ergebende Umklammerung der Basisplatte.
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Eine besonders gleichmäßige, speziell für steckbare Bauelemente geeignete
Ausführung besteht darin, daß die Befestigungsstellen der Anschlußleiter nebeneinander
angeordnet sind und die Schicht als ein kontinuierlicher, die Befestigungsstellen
überdeckender Wulst ausgebildet ist.
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Das Material der Schicht soll auS einem vor dem Aufbringen plastischen,
dann jedoch aushärtenden oder aushärtbaren, elektrisch iSolierenden Material bestehen.
Geeignet sind Gießharz oder ähnliche Vergußmaterialien. Die Schicht besteht jedoch
vorzugsweise aus Epoxydharz.
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Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert
werden. Hierbei zeigt: Fig. 1 ein steckbares Bauelement; Fig. 2 einen Querschnitt
durch ein herkömmlich mit einem Überzug versehenes Bauelement; Fig. 3 einen Querschnitt
durch ein erfindungsgemäßes Bauelement; und Fig. 4 einen Querschnitt durch eine
andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauelements.
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In Fig. 1 ist ein in Dickschichttechnik hergestelltes elektronisches
Bauelement dargestellt, das auf einer Basisplatte 1 aus Oxidkeramik einen Verbindungsleiter
3 und einen lfiderstandsleiter 5 als Schaltelemente aufweist. Der Verbindungsleiter
3 und die Widerstandsleiter 5 sind an Befestigungsstellen 7 mit über den Rand der
Basisplatte 1 hinausragenden Anschlußleitern 9 elektrisch leitend verbunden. Die
Anschlußleiter 9 sind auf Rand taktflächen II aufgelötet, die ihrerseits entsprechend
den Verbindungsleitern 3 und den Widerstandsleitern 5 auf die Basisplatte 1 J'aufgedruckt"
sein können.
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In Fig. 2 ist nun das in Fig. 1 dargestellte Bauelement zur Erhöhung
der mechanischen Festigkeit der Befestigungsstellen 7 herkömmlich mit einem Überzug
13 versehen. Der durch Tauchen der Basisplatte 1 hergestellte Überzug 13 hat jedoch
im Bereich der Kanten 15 der Basisplatte 1 seine geringste Dicke.
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Der an dieser Stelle über den Rand der Basisplatte 1 hinausragende
Anschlußleiter 9 wird somit nur mangelhaft mechanisch gestützt.
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In Fig. 3 ist nun der Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform
des Bauelements nach Fig. 1 dargestellt. Ein Wulst 17 aus Epoxidharz ist kontinuierlich
über die Befestigungsstellen 7 und die Zwischenräume zwischen den Befestigungsstellen
7 gezogen. Der Wulst 17 greift über die den Anschlußleitern 9 zugekehrte obere Kante
19 der Basisplatte 1 herum und umschließt jeden Anschlußleiter 9 in dessen über
die obere Kante 19 vorstehenden und ihr unmittelbar benachbarten Bereich vollständig.
Im Gegensatz zur Ausführungsform nach Fig. 2 erreicht der Wulst 17 seine größte
Dicke im Bereich der oberen Kante 19. Da der Wulst 17 lediglich einen kleinen Teil
der Basisplatte 1 bedeckt, werden Wärmestauungen an Schaltelementen 21 vermieden.
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Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, in der der Wulst 17 nicht
nur um die obere Kante 19, sondern auch um eine untere Kante 23 der Basisplatte
1 herumgreift. In dieser Ausführungsform bildet der Wulst 17 eine Klammer, die die
mechanische Festigkeit der Befestigungsstelle 7 erheblich erhöht.