DE2316058B2 - Dickschichtschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dickschichtschaltung mit einer mehrere Bauelemente, insbesondere Widerstände tragenden Basisplatte, mit am Rand der Basisplattc in Art eines Drahtkammes eng nebeneinander befestigten und über den Rand hinausragenden Anschlußleitern und mit einer die Basisplatte und die Befestigungsstellen der Anschlußleiter bedeckenden Schicht aus aushärtbarem Material.

Es ist üblich, aus mehreren Schaltelementen bestehende elektronische Bauelemente z. B. 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 paral-IcI nebeneinander in Form sogenannter Drahtkämme angeordnet.

Das Hauptproblem bei der Befestigung der Anschlußleiter an der Basisplattc ist in der mechanischen Festigkeit der Befestigungsstellen zu sehen. Die Standfestigkeit, die Biegebeanspruchbarkeit und die Schüttelfestigkeit bekannter elektronischer Bauelemente ist mangelhaft.

Es wurde nun bekannt (ETZ-B, Bd. 24 (1972) H. 4, S. 8b und 87, M ο r t ο η L. Töpfer, »Thick-Film Mi- <'5 croelectronics« Verlag van Nostrand Reinhold Company. New York, S. 1972), die mechanische Festigkeit durch einen die gesamte Basisplatte der Dickschichi-

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schaltung umschließenden Überzug zu verbessern. Der Überzug wurde durch Eintauchen der bereits mit den Schaltelementen versehenen Basisplutte in cmc Überzugsmasse bzw. durch Aulstreichen 1er Überzugsmasse aufgebracht. Weiterhin wurde versucht, die mechanische Festigkeit durch Einbauen der Basisplatte in em Gehäuse zu erhöhen. Vom Standpunkt der Dickschichttechnik aus gesehen, ist das Aufbringen eines Überzugs oder der Einbau in ein Gehäuse bei der sogenannten Cermettechnik jedoch für normale Anforderungen unnötig; jeder Überzug — von Ausnahmefällen abgesehen — beeinträchtigt bekanntlich die Wärmeabgabe eines Bauelements. Während der Einbau der Bauelemente in Gehäuse aufwendig ist, verbessert der durch Tauchen der Basisplaite hergestellte Überzug die mechanische Festigkeit der Anschlußleiter nur begrenzt. da der Überzug am Ort der stärksten Beanspruchung, d. h. am Rand der Basisplattc am dünnsten ist.

Bei mit Drahtkämrnen versehenen steckbaren Hauelementen besieht das Problem, die mechanische Festigkeit der Anschlußleiter durch besonders dick ausgeführte LötanschJüsse zu verbessern (Deutsches Gebrauchsmuster 19 29 575). E^ treten hierbei jedoch erhebliche Schwierigkeiten auf, wenn, etwa bei doppelseitig bestückten Basisplatten, Drahtkämme mit sehr vielen und damit eng benachbarten Anschlußleitern verwendet werden.

Darüber hinaus ist es bekannt (DT-OS 20 25 112 sowie Druckschrift »Präzisions-Widerstands-Netzwerke«. Ausgabe 1972 der Firma VEB Keramische Werke Hennsdorf), Dickschichtschaltungen dadurch /u kontaktieren, daß die Anschlußleiter auf verbreiterte Kontaktflächen aufgelegt und mit diesen verlötet werden. wobei sich durch die Umhüllung mit dem Lot die Befestigung des Anschlußleiters verstärken läßt. Die Befestigungssicherheit wird aber durch die Haftfähigkeit des Lots auf der Kontaktfläche der Basisplatte begrenzt und birgt außerdem die Gefahr des Abhebens der Kontaktfläche von der Basisplaite in sich.

Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, die eingangs näher erläuterte Dickschichtschaltung so zu verbessern. daß die mechanische Festigkeit der Befestigungsstellen erhöht wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von der eingangs erläuterten Dickschichtschaltung dadurch, daß die Schicht als kontinuierlicher, lediglich den Bereich der eng nebeneinanderliegenden Bcfesiigungsstellen der Anschlußleiier bedeckender, und zwar über die Kante vorgreifender und der Kante unmittelbar benachbarte Bereiche der Anschlußleiter vollständig umschließender Wulst ausgebildet ist.

Hierdurch wird erreicht, daß die Schichtdicke am Ort der größten mechanischen Beanspruchung eine ausreichende Dicke hat. Da der Wulst 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. Selbst bei sehr eng benachbarten als Drahtkamm ausgeführten Anschlußleitern bzw. bei doppelseitiger Bestückung der Basisplatte mit Schaltelementen ist ausreichende mechanische Festigkeit gegeben. Da die Basisplatte nicht mit einem vollständigen Überzug versehen ist, wird ein Wärmestau an den Schaltelementen vermieden. Der Wulst kann auf einfachste Weise durch automatische Fertigungsverfahren gleichmäßig aufgebracht werden. Denkbar ist das Aufstreichen über einer Schablone

oder das Aufspritzen mit entsprechend eingestellter Viskosität. Eine Möglichkeit, den Wulst über die Kante der Basisplatte vorgreifend auszubilden, besieht dann, daß er vor dem Aushärten durch Heißluft über die kante der Basisplalie hinausgeblasen wi-d.

Die größtmögliche mechanische Festigkeit wird jedoch er/ielt. wenn der Wulst auch um die der kante gegenüberliegende rückseitige Kante der Basisplatte herumgreift. Die mechanische Festigkeit wird in Miesem Fall nicht mehr vom Haftungsvermögei.. mit dem der Wulst an d :r Basisplatte haftet, bestimmt, sondern auch durch die sich ergebende Umklammerung der Basisplatte.

Das Material des Wulstes soll aus einem vor dem Aufbringen plastischen, dann jedoch aushärtenden oder aushäribaren. elektrisch isolierenden Material bestehen. Geeignet sind Gießharz oder ähnliche Vergußmaterialien. Der Wulst besieht jedoch vorzugsweise aus Epoxydharz.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand \on Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigt

F i g. 1 ein steckbares Bauelement in Dickschichttechnik,

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein herkömmlich mit einem Überzug versehenes Bauelement in Dickschichttechnik,

F i g. i einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bauelement in Dickschichtteehnik und

F i g. 4 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines crfindungsgcniäßen Bauelements in Dickschichtteehnik.

In F i g. 1 ist ein in Dickschichtteehnik hergestelltes elektronisches Bauelement dargestellt, das auf einer Basisplatte 1 aus Oxidkeramik einen Vcrbindungsleiter 3 und Widerstandslciter 5 als Schallelemente aufweist. Der Verbindungsleiter 3 und die Widerstandsleiter 5 sind an Befestigungsslellen 7 mit über den Rand der Basisplatte 1 hinausragenden Anschlußleitern 9 elektrisch leitend verbunden. Die Anschlußleiier 9 sind nut Kontaktflächen 1.1 aufgelötet, die ihrerseits entsprechend den Verbindungsleitern 3 und den Widerstand,*- leiiern 5 auf die Basisplatte ί »aufgedruckt sein können.

In F i g. 2 ist nun das in F i g. 1 dargestellte Bauelement zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Belestigungssiellen 7 herkömmlich mit einem Überzug 13 versehen. Der durch Tauchen der Basisplaue 1 her-' gestellie Überzug 13 hat jedoch im Bereich der Kanten 15 der Basisplatie 1 seine geringste Dicke. Der an dieser Stelle über den Rand der Basispiaiie 1 hinausragende Anschlußleiier 9 wird somit nur mangelhaft mechanisch gestützt.

In F i g. 3 ist nun der Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Bauelements nach F i g 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 Gegensat/ zur Ausführungsform nach F i g. 2 erreicht der Wulst 17 seine größte Dicke im Bereich der oberen Kante 19. Da der Wulst 17 lediglich einen kleinen Teil der Basisplaue 1 bedeckt, werden Wärmesiauungen an Schaltelementen 21 vermieden.

F i g. 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 Belestigungsstelle 7 erheblich erhöhl.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: 23

1. Dickschichtschaltung mit einer mehrere Bauelemente, insbesondere Widerstände tragenden Basisplatte, mit am Rand der Basisplaite in Art eines Drahtkammes eng nebeneinander befestigten und über den Rand hinausragenden Anschlußleitean und mit einer die Basisplatte und die Befestigungsstellen der Anschlußleiter bedeckenden Schicht aus aushärtbarem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht als kontinuierlicher, lediglich den Bereich der eng nebeneinanderliegenden Befestigungsstellen (7) der Anschlußleiter (9) bedeckender, und zwar über die Kante (19) vorgreifender und der Kante (19) unmittelbar benachbarte Bereiche der Anschlußleiter (9) vollständig umschließender Wulst (17) ausgebildet ist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (17) über die den Anschlußleitern (9) zugekehrte Kante (19) der Basisplatte (1) herumgreift (F i g. 3).

3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (17) auch um die der Kante (19) gegenüberliegende rückseitige Kante (23) der Basisplatte (1) herumgreift (F i g. 4).

4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (17) aus Epoxidharz besteht.