DE2411303B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines plättchenförmigen elektrischen Bauelements, das metallische oder metallisierte Bereiche der Oberfläche als Kontaktflächen aufweist, mit Leiterbahnen einer Dickschicht-Schaltungsträgerplatte durch Schweißen, wobei das Bauelement derart auf die Leiterbahnenseite der Schaltungsträgerplatte aufgesetzt wird, daß es die zu kontaktierenden Bereiche der Leiterbahnen bedeckt.

Unter Dickschicht-Schaltungsträgerplatte ist hier eine Platte aus einem die Elektrizität nicht leitenden Material zu verstehen, auf der nach einem bestimmten Schaltungsmuster leitende Bereiche mit leitender Druckfarbe aufgedruckt und eingebrannt sind. Für die Anwendung bei hohen Temperaturen sind diese Schaltungsträgerplatten oft aus einem die Elektrizität nicht leitenden keramischen Material hergestellt.

Ein Verfahren zum Verbinden eines plättchenförmigen elektrischen Bauelementes mit den leitenden Teilen einer Schaltungsträgerplatte der obengenannten Art ist beispielsweise aus der US-PS 32 56 465 bekannt. Die Verbindung wird bei diesem Verfahren durch Verschweißen der metallischen Kontaktflächen des Bauelements mit einem leitenden Schaltungsteil mit Hilfe von Ultraschall hergestellt. Dabei wird eine starre Verbindung erhalten. Diese Verbindung ist, wie sich herausgestellt hat, bei Temperaturwechselbeanspruchungen nicht lange haltbar, da durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung der miteinander verbundenen Metalle Spannungen auftreten, die schließlich zum Bruch der Verbindung führen.

Bei Schaltungsträgerplatten aus keramischem Material ist es schwierig und deshalb unerwünscht, die keramische Trägerplatte zur Aufnahme oder zum Verbinden eines elektrischen Bauelementes zu lochen. Ferner wird angestrebt, die elektrischen Bauelemente so dicht wie möglich nebeneinander anzuordnen. Die Forderung nach möglichst dichter Anordnung der Bauelemente führt dazu, daß die kombinierte projizierte Fläche des Bauelementes und des Befestigungsmittels sowohl im Grund- als auch im Aufriß im wesentlichen gleich derjenigen des Bauelements sein soll.

Es stellte sich somit die Aufgabe, ein Verfahren zum Befestigen eines plättchenförmigen elektrischen Bauelemente.-, auf einer keramischen Schaltungsträgerplatte anzugeben, bei dem die Platte nicht gelocht zu werden braucht, die projizierte Fläche des Bauelementes nicht vergrößert wird und die Verbindung durch Temperaturwechselbeanspruchungen in dem bei der Anwendung vorkommenden Temperaturbereich ( — 40 bis +130° C) nicht zerstört wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Metallstreifen jeweils mit einer mittleren Zone an den Leiterbahnen angeschweißt werden, daß das Bauelement mit seiner den Kontaktflächen gegenüberliegenden Seite auf die Schaltungsträgerplatte aufgesetzt wird und daß die Enden der Metallstreifen um die Kanten des Bauelements herumgelegt und mit den Kontaktflächen verschweißt werden.

Einzelne dieser Maßnahmen sind an sich bekannt. Beispielsweise zeigt die DE-OS 19 07 772 in Fig. 1 die Verbindung der Kontaktflächen eines plättchenförmigen Bauelements mit den Leiterbahnen einer Dickschichtschaltung durch Metallstreifen, und die US-PS 36 12 955 zeigt das Anschweißen von Metallstreifen (in diesem Falle von sog. Lead-Beam-Anschlüssen) an Leiterbahnen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 bis 4 Einzelheiten einer Schaltungsträgerplatte unter Veranschaulichung der vier aufeinanderfolgenden Phasen bei der Befestigung eines elektrischen Bauelementes an Leiterbahnen.

Bei dem Bauelement handelt es sich bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeipsiel um einen Plättchenkondensatoir 10 mit metallisierten Bereichen 11,12. Das Bauelement kann eine Größe von beispielsweise nur 2,5 mm χ 2,5 mm haben. Die Dickschicht-Schaltungsträgerplatte, auf der das Bauelement zu befestigen ist, besteht aus einer Keramikplatte 13 mit aufgedruckten Leiterbahnen 14 aus metallhaltiger Druckfarbe, die zum Sintern des Metallpulvers und Aushärten der Druckfar-

be eingebrannt ist.

Zwei Streifen 15, 16 aus einer Metallfolie werden durch elektrisches Widerstandsschweißen bei 17 an zwei der Bereiche 14 angeschweißt, so daß die Streifen parallel liegen und einen Abstand voneinander haben, der geringer als die Gesamtlänge des Bauelements 10 ist. Eine vorteilhafte Schweißmethode hierfür ist das Parallelspaltschweißen. Dabei werden zwei Elektroden mit Abstand an die Streifen 15, 16 angesetzt. Die Streifen 15,16 können beispielsweise aus Gold bestehen und eine Breite von 0,25 mm sowie eine Dicke von 0,075 mm oder eine Breite von 0,125 mm und Dicke von 0,050 mm haben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine kleine Menge Epoxidharzkleber an der Unterseite des Bauelements 10 angebracht, so daß das Bauelement auf der Keramikplatte anhaftet, wenn es an der vorgesehenen Stelle auf die Folienstreifen 15,116 gesetzt wird. Bas Bauelement 10 wird dann so auf die Schaltungsträgerplatte 13 gesetzt, daß seine metallisierten Enden 11,12 auf den Streifen 15,16 liegen, wo diese an der Leiterbahn 14 angeschweißt sind. Ein Ende eines jeden Streifens wird dann um das Bauelement gewickelt und an den jeweiligen metallisierten Bereich 11, 12 angeschweißt, wie in Fig.2 dargestellt. Anschließend wird das andere Ende eines jeden Streifens um das

Ό Bauelement gewickelt und in der in F i g. 3 dargestellten Lage angeschweißt.

Schließlich erhält das Bauelement eine Schutzumhüllung entweder durch Einbetten in Silikonkautschuk oder, wie dargestellt, durch Aufbringen einer Kappe, zum Beispiel aus Vinylidenfluorid, die mit einem geeigneten Kunststoff, wie einem Epoxidharz, gefüllt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verbinden eines plättchenförmigen elektrischen Bauelements, das metallische oder metallisierte Bereiche der Oberfläche als Kontaktflächen aufweist, mit Leiterbahnen einer Dickschicht-Schaltungsträgerplatte durch Schweißen, wobei das Bauelement derart auf die Leiterbahnenseite der Schaltungsträgerplatte aufgesetzt wird, daß es die zu kontaktierenden Bereiche der Leiterbahnen bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß Metallstreifen (IS, 16) jeweils mit einer mittleren Zone (17) an den Leiterbahnen (14) angeschweißt werden, daß das Bauelement (10) mit seiner den Kontaktflächen (11, 12) gegenüberliegenden Seite auf die Schaltungsträgerplatte aufgesetzt wird und daß die Enden der Metallstreifen (15, 16) um die Kanten des Bauelements hen<mgelegt und mit den Kontaktflächen verschweißt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Metallstreifen (15, 16) aus Goldfolie verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Metallstreifen an jeweilige Leiterbahnen der Dickschicht-Schaltungsträgerplatte und an jeweilige metallisierte Bereiche des Bauelements angeschweißt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schweißverfahren ein elektrisches Widerstandsschweißverfahren angewendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Schweißverfahren das Parallelspaltschweißverfahren angewendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage Epoxydharzkleber an der Seite des Bauelements aufgetragen wird, mit der es auf die Schaltungsträgerplatte aufgesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, *<> dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement nach der Verbindung mit der Schaltungsträgerplatte eingekapselt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement in Silikongummi eingekapselt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Bauelement eine mit einem Kunststoff gefüllte Kappe aufgesetzt wird.

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