DE2649299C2

DE2649299C2 - Trimmerkondensator

Info

Publication number: DE2649299C2
Application number: DE19762649299
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 8672 Selb Fink
Original assignee: Draloric Electronic 8500 Nuernberg GmbH
Current assignee: Draloric Electronic GmbH
Priority date: 1976-10-29
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2649299B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Trimmerkondensator, bei dem eine Elektrode veränderlicher Kapazität auf einem mit einer Statorelektrode versehenen Trägerkörper befestigt ist und die Statorelektrode auf der Oberfläche des Trägerkörpers von der Elektrode veränderlicher Kapazität elektrisch isoliert ist

Ein derartiger Trimmerkondensator ist aus der DE-OS 23 16 305 bekannt Dort ist eine Elektrode durch einen auf einen Trägerkörper aufgebrachten Streifenleiter gegeben und die Elektrode veränderlicher Kapazität als abstandsvariables Bauteil ausgebildet Vorzugsweise besteht das abstandsvariable Bauteil aus federndem Material, das beispielsweise durch eine Schraube verstellt werden kann.

Mit diesem Trimmerkondensator sind nur kleine Kapazitäten veränderbar, da in der Hauptsache Luft als Dielektrikum wirkt

Aus der DE-OS 17 64 109 ist ein einstellbarer Kleinkondensator bekannt, dessen Rotor um die Achse des Stators angeordnet ist wobei der plättchenförmige Stator eine den ersten Belag des Kondensators tragende Fläche aufweist und die gegenüberliegende Fläche eine mit diesem Belag verbundene Metallisierung und eine zweite, die Achse des Stators umgebende Metallisierung aufweist wobei der Rotor aus einem zweiten, dielektrischen Plättchen besteht, dessen vom Stator abweisende Fläche den zweiten Kondensatorbelag trägt, wobei sich ein zylindrischer Metallkörper längs der Achse durch den Stator und durch den Rotor erstreckt, welcher mit der zweiten Metallisierung verbunden ist und elastische Einrichtungen den Rotor und den Stator zusammenhalten. Bei dieser Bauform ist ein scheibenförmiger Rotor auf einem scheibenförmigen, mit Anschlußelementen versehenen Stator montiert

Ein Mikrominiatur-Trimmerkondensator aus zwei gleichen, scheibenförmigen Substraten, von denen eines den Stator und das zweite den Rotor bildet, ist aus der DE-OS 25 39 235 bekannt Ein Trimmerkondensator mit Grob- und Feinabgleichmöglichkeit ist aus der DE-OS 24 24 559 bekannt. Hier sind auf einem gemeinsamen Stator zwei Rotorelemente mittels elastischer Einrichtungen drehbar angeordnet.

Ein einstellbarer Kleinkondensator für die Anwendung in einer in Mikrostriptechnik ausgeführten Schaltung ist aus der DE-OS 24 22 934 bekannt. Dabei ist ein speziell geformter Rotor mit einem dielektrischen Material belegt, welches zwischen dem aus leitendem Material bestehenden Rotor und einem in eine Grundplatte eingebauten, speziell geformten Stator liegt

Allen diesen Bauformen einstellbarer Kleinkondensatoren und beispielsweise auch der aus der DE-AS 22 40 210 bekannten, ist gemeinsam, daß sie aus einem Stalor und einem diesem angepaßten Rotor und Verbindungsmitteln bestehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Trimmerkondensator für den Einsatz in Hybridschaltun-

gen anzugeben, bei dem ein Rotor allein, d. h. ohne eigenen Stator in einfacher Weise auf dem Trägerkörper einer Hybridschaltung richtig positioniert werden kann und aus nur zwei Einzelteilen geringer Bauhöhe besteht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Rotor mit der Rotorelektrode mittels eines Schraubkopfes, der aus einer dem Schraubkopf angepaßten zentralen öffnung einer elastischen Federscheibe herausragt, zentriert ist, und die Federscheibe mit ihrem Anschlußteil an einem Leiterzug auf dem Trägerkörper, befestigt ist und die elastische Federscheibe mit der Rotorelektrode in jeder Drehlage über Kontaktfinger in Kontakt steht

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche dargelegt

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß der einstellbare Kleinkondensator aus nur zwei Teilen besteht, wobei der eine Teil eine ?n sich bei Trimmerkondensatoren bekannte Rotorscheibe ist und der zweite Teil ein einfaches Stanzteil ist, die zusammen ein Bauelement sehr geringer Bauhöhe ergeben, wie es im Zuge der Miniaturisierung beispielsweise bei elektronischen Armbanduhren von Bedeutung ist Ein erheblicher Vorteil liegt dabei darin, die bekannten Rotoren verwenden zu können. Da der eine Kondensatorbelag direkt auf den ebenen Trägerkörper der Miniaturschaltung aufgebracht wird, was in Dünnschicht- oder Dickschichttechnik unmittelbar während der Strukturierung der Hybridschaltung geschehen kann, entfällt der sonst übliche, die Bauhöhe eines derartigen Bauteiles erhöhende Stator. Außerdem entfällt beim erfindungsgemäßen Trimmerkondensator das diskrete Anschlußelement.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Kondensator,
F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Kondensator, F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Trägerkörper,
F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Kondensator,
Fi g. 5 eine Explosionszeichnung eines Kondensators und

F i g. 6 einen Kondensator mit einem Rotor in Mehrschichtbauweise im Schnitt.

Die F i g. 1 und 2 zeigen einen scheibenförmigen Rotor 1, der mit einer ebenen Hauptfläche auf der ebenen Oberfläche eines Trägerkörpers 15 direkt aufliegt. Der Rotor 1 besitzt eine zentrale Bohrung 2, in welcher eine Schraube 3 mit vorzugsweise einem Zylinderkopf 14 und Schlitz 8 steckt, wobei deren Schaft kurzer als die Rotorscheibe 1 hoch ist. Die Schraube 3 ist vorzugsweise an der Metallelektrode 5 angelötet und dadurch am Rotor 1 befestigt. Eine Federscheibe 4 mit einer zentralen Öffnung 13, deren Durchmesser dem Durchmesser des Zylinderkopfs 14 der Schraube 3 angepaßt ist, drückt elastisch gegen die Rotorscheibe 1, derart, daß beispielsweise Kontaktfinger 9 auf die mit einer kreissegmentförmigen Metallelektrode S versehe- t>o nen Hauptfläche des Rotors 1 drücken und einen guten elektrischen Kontakt zwischen mindestens einem Kontaktfinger 9 und der Elektrode 5 in jeder Drehlage gewährleisten. Der Rotor 1 kann den dargestellten Querschnitt haben oder eine ebene Scheibe sein. Die ηί Zentrierung des unter der Federscheibe 4 zu schiebenden Rotors 1 geschieht durch die zentrale Öffnung 13 in der Federscheibe 4, durch welche der Kopf 14 der Schraube 3 hindurchreicht Die genaue Positionierung der Federscheibe 4 auf dem mit Leiterzügen 7 und der Gegenelektrode 6 versehenen Trägerkörper 15 geschieht beispielsweise dadurch, daß die mit einem Anschlußteil 11 ausgestattete Federscheibe 4 so auf einen mit einer Markierung 16 versehenen Leiterzug 7 aufgesetzt wird, daß ein Markierungrloch 12 im Aiischlußteil 11 mit der Markierung 16 überdeckt wird, bzw. daß die Federscheibe 4 derart aulgesetzt wird, daß die zentrale öffnung 13 in der Federscheibe 4 in senkrechter Projektion (in Fig. 1 strichlierte Linie) sich genau mit einer Aussparung 18 der kreissegmentförmigen Gegenelektrode 6 deckt

Die F i g. 3 zeigt eine Struktur der Leiterzüge 7, wobei ein Leiterzug 7 in der kreissegmentförmigen Gegenelektrode 6 mündet die eine zentrale Aussparung 18 besitzt. Der zweite Leiterzug 7 endet in einer kreisringförmigen Schleife 17, welche die Gegenelektrode 6 auf dem ebenen Trägerkörper 15 konzentrisch umgibt.

Wie aus den Fig.4 und 5 ersichtlich ist, dient die zentrale öffnung 13 in der Federscheibe 4 außer zur Zentrierung des Rotors 1 auch zur genauen Positioniel-ung der Federscheibe 4 vermittels der zentralen Aussparung 18 in der Gegenelektrode 6 auf dem Trägerkörper 15. Auf die auch in F i g. 3 dargestellte Struktur der Gegenelektrode 6 und des davon elektrisch isolierten Leiterzuges 7 wird eine Federscheibe 4 derart aufgesetzt, daß sich die zentrale öffnung 13 in der Federscheibe 4 genau mit der Aussparung 18 der Gegenelektrode 6 überdeckt. Dann reichen die über federnde Kröpfungen 10 sich fortsetzenden Anschlußteile 11 bis zum Kreisring 17 und werden dort angelötet. Anschließend wird der Rotor 1 unter die Federscheibe 4 geschoben, bis der Schraubenkopf 14 aus der zentralen öffnung 13 hervorsteht, so daß der Rotor 1 mittels eines Schraubenziehers im Verstellschlitz 8 der Schraube 3 verdreht werden kann. Die Federscheibe 4 ist in jedem Falle so ausgebildet, daß sie ohne den Rotor 1 bis zum Trägerkörper 15 reicht, so daß sie nach dem Einschieben des Rotors 1 unter einer mechanischen Vorspannung steht.

F i g. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen einstellbaren Miniaturkondensator, bestehend aus einer zwischen dielektrischen Schichten befindlichen, kreissegmentförmigen Elektrode 5 und einer auf dem Trägerkörper 15 befindlichen Gegenelektrode 6. Durch diesen Schichtaufbau ist es möglich, das aktive Dielektrikum sehr dünn (z. B. größer/gleich 20 Mikrometer) mit gleichzeitig mechanisch sehr stabilem Rotor 1 auszubilden. In einer zentralen Bohrung 2 im Rotor 1 ist eine Schraube 3 angeordnet, die an einer Metallfläche 19 angelötet ist, die mit der kreissegmentförmigen Elektrode 5 leitend verbunden ist, und welche von Kontaktfingern 9 einer Federscheibe 4 abgegriffen wird. Die Federscheibe 4 besitzt eine zentrale öffnung 13, aus der der Kopf 14 der Schraube 3 mit dem Verstellschlitz 8 herausragt. Die Federscheibe 4 setzt sich über eine federnde Kröpfung 10 in einen Anschlußteil 11 fort bzw. besitzt mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Anschlußteile 11. Die Struktur der Leiterbahnen 7 und des Gegenbelages 6 kann der in Fig. 3 dargestellten entsprochen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Trimmerkondensator, bei dem eine Elektrode veränderlicher Kapazität auf einem mit einer Statorelektrode versehenen Trägerkörper befestigt ist und die Statorelektrode auf der Oberfläche des Trägerkörpers von der Elektrode veränderlicher Kapazität elektrisch isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotor (1) mit der Rotorelektrode (5) mittels eines Schraubkopfes (14), der aus einer dem Schraubkopf angepaßten zentralen öffnung (13) einer elastischen Federschei-. be (4) herausragt, zentriert ist, und die Federscheibe

(4) mit ihrem Anschlußteil (11) an einem Leiterzug (7) auf dem Trägerkörper (15) befestigt ist und die elastische Federscheibe (4) mit der Rotorelektrode

(5) in jeder Drehlage über Kontaktfinger (9) in Kontakt steht

2. Trimmerkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorelektode (5) bis unter den Schraubenkopf (14) reicht und die Schraube durch eine Lötverbindung am Rotor befestigt ist, wobei der Schaft der Schraube (3) kurzer als die Länge der zentralen Bohrung (2) ist, der Durchmesser der zentralen Öffnung (13) der Federscheibe (4) dem Durchmesser des Schraubenkopfes (14) entspricht und federnde Kontaktfinger (9) auf die mit der Elektrode (5) versehene Oberfläche des Rotors

(I) drücken.

3. Trimmerkondensator nach einem der Ansprüehe 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federscheibe (4) ein Anschlußteil (11) besitzt, dessen Breite der Breite eines Leiterzuges (7) entspricht und dieser Leiterzug (7) sich zur Gegenelektrode (6) fortsetzt und von ihr (6) beabstandet endet, die eine zentrale, halbkreisförmige Ausnehmung (18) besitzt, welche der zentralen Öffnung (13) der Federscheibe (4) im Durchmesser entspricht.

4. Trimmerkondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil (U) eine Bohrung (12) besitzt, die einer Markierucg (16) im Leiterzug (7) entspricht, womit in Verbindung mit der Aussparung (18) und der zentralen öffnung (13) eine genaue Positionierung der Federscheibe (4) auf der Oberfläche des Trägerkörpers (15) möglich ist

5. Trimmerkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl Kontaktfinger (9) auf einem Teilkreis mit gleicher Teilung angeordnet sind und diese Teilung größer als der Durchmesser des Schraubenkopfes (14) ist. so

6. Trimmerkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federscheibe (4) entlang ihres Umfanges eine Anzahl Anschlußteile (11) besitzt, die auf einem Kreisring (17) auf der Oberfläche des Trägerkörpers (15) befestigt sind, der die halbkreisförmige Gegenelektrode (6) allseitig beabstandet, konzentrisch umgibt, wobei die Abmessungen der Anschlußteile

(II) und des Kreisringes (17) sich zum Zwecke der genauen Positionierung cies unter die Federscheibe «> (4) zu schiebenden Rotors (1) entsprechen.

7. Trimmerkondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Anschlußteile (11) größer als der Durchmesser des scheibenförmigen Rotors (1) ist. hS

8. Trimmerkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (t) eine gepreßte Keramikscheibe ist.

9. Trimmerkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) aus mehreren Schichten aufgebaut ist, und zwischen mindestens zwei Schichten eine Metallelektrode (5) halbkreisförmiger Gestalt angeordnet ist