DE3117973C2

DE3117973C2 - Chip electrical resistance and process for its manufacture

Info

Publication number: DE3117973C2
Application number: DE19813117973
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 8672 Selb Fink; Walter Dipl.-Ing. Schürmann
Original assignee: Draloric Electronic 8672 Selb GmbH; Draloric Electronic GmbH
Current assignee: Corning GmbH
Priority date: 1981-05-07
Filing date: 1981-05-07
Publication date: 1985-10-24
Also published as: DE3117973A1

Abstract

Elektrischer Widerstand in Chipbauform, bestehend aus einer auf einer Hauptfläche (11) eines plättchenförmigen, elektrisch isolierenden Trägerkörper (1) aufgebrachten Widerstandsschicht (3), die sich zwischen zwei Metallschichten (4) erstreckt. Mit jeder im Siebdruckverfahren hergestellten Metallschicht (4) steht eine metallische Anschlußarmatur (2) elektrisch leitend und mechanisch fest in Kontakt, welche von der Metallschicht (4) über die dieser Metallschicht (4) benachbarte Schmalfläche (14) des Trägerkörpers (1) bis zur der Widerstandsschicht gegenüberliegenden Hauptfläche (12) des Trägerkörpers (1) reicht und die Anschlußarmatur (2) auf dem Trägerkörper (1) klemmend befestigt ist.Electrical resistor in chip design, consisting of a resistor layer (3) applied to a main surface (11) of a platelet-shaped, electrically insulating carrier body (1), which extends between two metal layers (4). With each metal layer (4) produced by the screen printing process, there is a metallic connection fitting (2) in electrically conductive and mechanically fixed contact, which extends from the metal layer (4) via the narrow surface (14) of the carrier body (1) adjacent to this metal layer (4) to the main surface (12) of the support body (1) opposite the resistance layer and the connection fitting (2) is clamped on the support body (1).

Description

2. Elektrischer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die auf der Metallschicht (<■) klemmend anliegende Lasche (21) der Klammer (2) eine Einkerbung (25) aufweist2. Electrical resistor according to claim 1, characterized in that at least the on the Metal layer (<■) clamping tab (21) of the clamp (2) has a notch (25)

3. Elektrischer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lasche (21) der Klammer (2) quer zu deren Längsrichtung einen Schlitz (26) aufweist.3. Electrical resistor according to claim 1, characterized in that at least one tab (21) of the clamp (2) has a slot (26) transversely to its longitudinal direction.

4. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Widerstandes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (2) nacheinander aus mindestens einem Federmetallstreifen ausgestanzt und erst nach dem Einklemmen der Chip-Widerstände aus dem kettenförmig bestückten mindestens einen Federmetallstreifen (23, 23') einzeln herausgetrennt werden.4. A method for producing an electrical resistor according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the brackets (2) consist of at least one spring metal strip one after the other punched out and only after clamping the chip resistors from the chain-shaped populated at least one spring metal strip (23, 23 ') can be separated out individually.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Federmetallstreifen Ausnehmungen (24) und von seinen beiden Rändern seitlich neben den Ausnehmungen (24) paarweise Klammern ausgestanzt und umgebogen werden, wobei die Breite des Federmetallstreifens (23) zwischen den Klammern (2) an die eine Abmessung des einzuschiebenden Trägerkörpers (1) angepaßt und die Länge jeder Ausnehmung (24) größer als die andere Abmessung des; Trägerkörpers (1) ist (F i g. 3).5. The method according to claim 4, characterized in that recesses from the spring metal strip (24) and from its two edges laterally next to the recesses (24) brackets in pairs be punched out and bent, the width of the spring metal strip (23) between the brackets (2) adapted to one dimension of the carrier body (1) to be inserted and the Length of each recess (24) greater than the other dimension of the; Carrier body (1) is (Fig. 3).

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (2) aus zwei voneinander unabhängigen Federmetallstreifen ausgestanzt werden, deren Breite jeweils der Querabmessung der Abwicklung zweier durch einen Rücken (22) miteinander verbundener Laschen (21) einer Klammer (2) entspricht (F ig. 5).6. The method according to claim 4, characterized in that that the clips (2) are punched out of two independent spring metal strips are, the width of which is the transverse dimension of the development of two by a back (22) with each other connected straps (21) corresponds to a bracket (2) (Fig. 5).

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Federmetallstreifen (23, 23') nach dem Einklemmen der Chip-Bauclemcnle seitlich neben den Chip-Bauelemenien b5 auscinandergctrennt werden, so daß nur die beiden Klammern (2) am Chip-Bauelement verbleiben.7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the / each spring metal strip (23, 23 ') after clamping the chip components laterally next to the chip components b5 separated so that only the two clips (2) remain on the chip component.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Widerstand in Chip-Bauform gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to an electrical resistor in chip design according to the preamble of the claim 1 and process for its manufacture.

Ein derartiger elektrischer Widerstand und ein Verfahren zu seiner Herstellung ist aus der DE-OS 26 45 783 bekannt. Dort wird ein länglicher Trägerkorper für eine Anzahl elektrischer Widerstände zwischen Walzen bzw. Rollen durchbewegt, mit denen die Widerstandsschicht bzw. die metallischen, U-förmigen Anschlüsse auf den elektrisch isolierenden Trägerkorper aufgebracht werden.Such an electrical resistance and a method for its production is from DE-OS 26 45 783 known. There is an elongated support body for a number of electrical resistances between Rollers or rollers are moved through, with which the resistance layer or the metallic, U-shaped connections be applied to the electrically insulating support body.

Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung derartiger elektrischer Widerstände wird ein großflächiger, elektrisch isolierender Trägerkörper, der auf einer Haoptfläche als Sollbruchstellen wirkende Längs- und Querkerben aufweist, auf der gegenüberliegenden Hauptfläche im Siebdruckverfahren mit Metall- und Widerstandsschichten zwischen den Metallschichten bedruckt. Hierbei können mit geringem Arbeitsaufwand auf einmal eine Vielzahl elektrischer Widerstände in Chip-Baufonr, hergestellt werden. Die Herstellung von über die Schmalflächen der einzelnen Chip-Widerstände bis zu der der Widerstandsschicht gegenüberliegenden Hauptfläche des Trägerkörpers herumreichenden U-förmigen Anschlüssen, die zum Kontaktieren der Chip-Widerstände in einer Hybridschaltung erforderlich sind, ist dort jedoch relativ aufwendig.In another method for producing such electrical resistors, a large-area, electrically insulating support body, the longitudinal and acting on a Haopt surface as predetermined breaking points Has transverse notches, on the opposite main surface in the screen printing process with metal and Resistance layers printed between the metal layers. This can be done with little effort a multitude of electrical resistors in chip design can be produced at once. The production from across the narrow surfaces of the individual chip resistors to the one opposite the resistance layer U-shaped connections that extend around the main surface of the carrier body and are used for contacting the Chip resistors are required in a hybrid circuit, but is relatively expensive there.

Aus dem DE-GM 18 08 346 ist ein elektrisches Schaltungselement für die Verwendung in flächenhaften Leistungsnetzen bekannt, das zwei als Kappen ausgebildete Anschlüsse aufweist Dieses Schaltungselement ist zylinderförmig ausgebildet. Die als Kappen ausgebildeten Anschlüsse sind dort hakenförmig ausgebildet und mit ausgestülpten, zentrischen Zapfen versehen. Derartige zylindrische Schaltungselemente müssen vor dem Festlöten in einem flächenhaften Leitungsnetz auf diesem festgeklebt werden, damit sie sich während des Lötvorgangs nicht verschieben können. Die zentrischen Zapfen ersetzen die üblicherweise während der Herstellung solcher Schaltungselemente beispielsweise in Form von elektrischen Widerständen notwendigen Anschlußdrahte, die zum Transport der elektrischen Widerstände durch die Fertigungsmaschinen erforderlich sind. Die Herstellung von Kappen mit ausgestülpten zentrischen Zapfen ist aufwendig.From DE-GM 18 08 346 an electrical circuit element is known for use in extensive power networks, the two designed as caps This circuit element is cylindrical. The trained as caps Connections are hook-shaped there and with provided with everted, centric tenons. Such cylindrical circuit elements must be soldered in place be glued in a planar line network on this so that they can be during the soldering process can not move. The centric pins replace those usually used during manufacture connecting wires necessary for such circuit elements, for example in the form of electrical resistors, which are required to transport the electrical resistors through the production machines. the The production of caps with everted central pegs is complex.

Die DE-AS 14 90 246 beschreibt ein Verfahren zum Anbringen von metallischen Anschlüssen an elektrischen Bauelementen, insbesondere an Schichtwiderständen für gedruckte Schaltungen. Bei diesem Verfahren werden zunächst aus den beiden Rändern eines Metallstreifens in dichter Folge Paare einander gegenüberliegender, über je einen schmalen Steg mit einem verbleibenden Mittelstreifen zusammenhängende Anschlüsse ausgestanzt, die Anschlüsse anschließend paarweise in die gleiche Richtung gebogen und die Bauelemente zwischen die umgebogenen Anschlüsse eingesetzt und an ihnen befestigt. Nachfolgend werden die Stege zwischen den Anschlüssen und dem Mittelstreifen durchtrennt Mit diesem Verfahren werden elektrische Bauelemente hergestellt, deren Anschlüsse eben ausgebildet sind, und die zwischen einem Anschlußbereich und der in eine Schaltungsplatte einzusteckenden Anschlußfahne eine Schulter aufweisen können, mit der die Einsteckbewegung eines elektrischen Bauelementes in die Schalungsplatte begrenzt wird.DE-AS 14 90 246 describes a method for attaching metallic connections to electrical Components, in particular on film resistors for printed circuits. In this procedure the two edges of a metal strip are first of all pairs of opposing pairs in close succession, Connections connected to each other via a narrow web with a remaining central reservation punched out, the connections then bent in pairs in the same direction and the components inserted between the bent connections and attached to them. Below are the Bridges between the connections and the central reservation are severed With this process, electrical Manufactured components whose connections are flat, and between a connection area and the terminal lug to be plugged into a circuit board can have a shoulder with which the Insertion movement of an electrical component into the formwork panel is limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektrische Widerstände der eingangs genannten Art zu schaffen, die hinsichtlich der metallischen, U-förmigen An-The invention is based on the object of creating electrical resistors of the type mentioned at the beginning, with regard to the metallic, U-shaped

Schlüsse rationeller herstellbar sind und bei denen trotzdem das Problem der Ablegierung der bisher zur Kontaktierung üblichen Metallschichten vermieden wird, und ein dafür geeignetes Verfahren anzugeben.Inferences can be produced more efficiently and in which nevertheless the problem of the alloying off of the metal layers previously used for contacting is avoided, and to specify a suitable procedure for this.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1. Further developments of the invention are described in the subclaims.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Ablegierfestigkeit der üblicherweise vorhandenen Metallschichten auf den Schma'flächcn und auf den diesen unmittelbar benachbarten Bereichen der Hauptilächen des Trägerkörpers des Chip-Widerstandes kein Problem ist, weil statt der Metullschichten eine kompakte, metallische Klammer verwendet wird, und im einfachen Herstellungsverfahren des beidseitig in Hybridschaltungen einsetzbaren Chip-Widerstandes.The advantages achieved by the invention are in particular that the ablation resistance of the usually existing metal layers on the Schma'flächencn and on these directly adjacent Areas of the main surfaces of the carrier body of the chip resistor is not a problem because instead of the Metullschichten a compact, metallic bracket is used, and in the simple manufacturing process that can be used on both sides in hybrid circuits Chip resistance.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung in einem vergrößerten Maßstab dargestellt. Ks zeig!Embodiments of the invention are in Drawing shown on an enlarged scale. Show Ks!

I"ig. 1 einen Chip-Widerstand in räumliche Darstellung. I "ig. 1 a chip resistor in a spatial representation.

Fig.2 und 2a je eine Anschlußarmatur in räumlicher Darstellung,Fig.2 and 2a each have a connection fitting in spatial Depiction,

F i g. 3 einen Federmetallstreifen mit einer Vielzahl aufeinanderfolgender Klammern in räumlicher Darstellung. F i g. 3 is a three-dimensional representation of a spring metal strip with a large number of successive brackets.

F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Chip-Widerstand,F i g. 4 is a plan view of a chip resistor;

F i g. 5 eine räumliche Darstellung zweier nebeneinander parallel angeordneter Federmetallstreifen mit zwei zwischen den Klammern eingeklemmten Chip-Widerständen undF i g. 5 shows a three-dimensional representation of two spring metal strips arranged next to one another in parallel two chip resistors and clamped between the clamps

F i g. 6 eine Seitenansicht eines Ausschnittes aus einer I lybridschaltung mit einem Chip-Widerstand.F i g. 6 shows a side view of a detail from an I lybrid circuit with a chip resistor.

I·" i g. 1 zeigt einen Chip-Widerstand, der aus einem plütichcnförmigen. elektrisch isolierenden Trägerkörper 1. beispielsweise aus Aluminiumoxidkeramik bestellt, und der auf der Hauptfläche 11 mit zwei Metallschichten 4 _nd einer zwischen den Metallschichten 4 befindlichen Widerstandsschicht 3 bedruckt ist. Das durch einen L-förmigen Matcrialabtrag 31 auf einen gewünschten Widerstandswert abgeglichene Widerslandschip ist zwischen zwei Klammern 2 aus federndem Metallblech derart eingeklemmt, daß die federnden Laschen 21 einer Klammer 2 gegen J'e Metallschicht 4 und gegen die dieser gegenüberliegende Hauptfläche 12 lies Trägerkörpers 1 drücken. Die Klammern 2 sind bei der dargestellten Ausführungsform eines Chip-Widerstandes etwas breiter als der Trägerkörper 1, so daß sie über die- Längsschmalflächen 13 des Trägerkörpers 1 vorstehen.Fig. 1 shows a chip resistor which consists of a platy-shaped, electrically insulating carrier body 1. For example, ordered from aluminum oxide ceramic, and the one on the main surface 11 with two metal layers 4 _nd a resistive layer 3 located between the metal layers 4 is printed. That by an L-shaped material removal 31 to a desired one Resistance value matched Gegenlandschip is between two brackets 2 made of resilient Metal sheet clamped in such a way that the resilient tabs 21 of a clamp 2 against the metal layer 4 and against the main surface 12 opposite this press support body 1. The brackets 2 are at the illustrated embodiment of a chip resistor is slightly wider than the carrier body 1, so that they Project over the longitudinal narrow surfaces 13 of the support body 1.

I" i g. 2 zeigt eine Klammer 2 mit U-förmigem Profil, bei der eine Lasche 21 eben und die zweite Lasche 21 etwas zur ersten Lasche 21 hin geneigt und an ihrem Vorderende leicht aufgerundet ist. Damit wird das Aufschicben der Klammer 2 auf einen Trägerkörper einfach möglich. Die Höhe des Rückens 22 der Klammer 2 ist etwas größer als die Breite des Trägerkörpers, auf den die Klammer 2 aufgeklemmt werden soll. Insbesondere die leicht geneigte und so unter mechanischer Vorspannung befindliche Lasche 21 kann in der Profilebene eine F.ndstcllung besitzen.FIG. 2 shows a bracket 2 with a U-shaped profile, in which one flap 21 is flat and the second flap 21 is slightly inclined towards the first tab 21 and slightly rounded at its front end. With that, the postponement becomes the clamp 2 on a carrier body easily possible. The height of the back 22 of the bracket 2 is slightly larger than the width of the carrier body on which the clamp 2 is to be clamped. In particular the slightly inclined and so located under mechanical pretensioning bracket 21 can be in the profile plane Own position.

In Fig. 2a ist eine Klammer 2 dargestellt, bei der die gegen die eine lösche 21 geneigte Lasche 21 einen Schlitz 26 aufweist.In Fig. 2a a bracket 2 is shown in which the against the one delete 21 inclined tab 21 one Has slot 26.

Fig. 3 zeigt einen FcJ.^metallstreifen 23, an dessen beiden Rändern 25 hintereinander in konstantem Abstand und einander genau gegenüberliegend Klammern 2 ausgebildet sind, wobei von jedem Rand 25 senkrecht zum Streifen 23 ein Rücken 22 und mindestens senkrecht zu diesem und zum Streifen 23 zurück eine Lasche 11 wegsteht. Etwas breiter als die einander gegenüberliegenden Laschen 21 und Rücken 22 sind die Ausnehmungen 24 im Federmetallstreifen 23, deren Querausdehnung genau dem lichten Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden Laschen 21 entspricht. EinFig. 3 shows a FcJ. ^ Metal strip 23, on the two edges 25 one behind the other at a constant distance and brackets exactly opposite one another 2 are formed, with a back 22 of each edge 25 perpendicular to the strip 23 and at least perpendicular to this and to the strip 23 back a tab 11 protrudes. Slightly wider than the opposing ones Tabs 21 and back 22 are the recesses 24 in the spring metal strip 23, their transverse extent corresponds exactly to the clear distance between two opposing tabs 21. A

ίο derartiger Federmetallstreifen 23 wird vorzugsweise so über eine Kante gelenkt, daß hintereinander angeordnete Laschen 21 und Rücken 22 in Streifenlängsrichtung annähernd senkrecht stehen, so daß zwischen den Laschen 21 ein abgeglichener Chip-Widerstand eingeklemmt werden kann. Nach dem Einklemmen der Chip-Widerstände wird der Streifen 23 entlang den strichpunktiert dargestellten Schnittlinien a auseinandergetrennt, die durch die Ausnehmungen 24 verlaufen.
Fig.4 zeigt einen Chip-Widerstand, bei dem die beiden Grundlaschen 21 seitlich über den Trägerkörper 1 des Chip-Widerstandes etwas vorsUi;en und bei dem die zweiten Laschen 21 und die Rücken 22 der beiden Klammern 2 schmäler sind. Jede zweite Lasche 21 besitzt eine Einkerbung 25, die einen sicheren elektrischen Kontakt zwischen der Metallschicht 4 und der Klammer 2 ergibt. Zwischen den im Siebdruckverfahren aufgebrachten Metallschichten 4 ist auf dem Trägerkörper 1 eine siebgedruckte Widerstandsschicht 3 vorhanden, die beispielsweise durch nebeneinander parallel verlaufende, ungleich lange Lasereinschnitte 3Γ auf enge Widerstandstoleranzen abgeglichen ist.Such a spring metal strip 23 is preferably steered over an edge in such a way that tabs 21 and back 22 arranged one behind the other are approximately perpendicular in the longitudinal direction of the strip, so that a balanced chip resistor can be clamped between the tabs 21. After the chip resistors have been clamped in, the strip 23 is separated along the intersection lines a shown in dash-dotted lines, which run through the recesses 24.
4 shows a chip resistor in which the two base tabs 21 protrude somewhat laterally over the carrier body 1 of the chip resistor and in which the second tabs 21 and the backs 22 of the two clamps 2 are narrower. Every second tab 21 has a notch 25 which results in a secure electrical contact between the metal layer 4 and the clamp 2. Between the metal layers 4 applied in the screen printing process, there is a screen-printed resistance layer 3 on the carrier body 1, which is adjusted to narrow resistance tolerances, for example, by parallel parallel, unequal length laser incisions 3Γ.

F i g. 5 zeigt zwei nebeneinander parallel verlaufende Streifen 23' aus federndem Metallblech, deren Breite dem Rücken 22 der Klammer 2 entspricht und an deren Rändern 25 die Laschen 21 U-förmig umgebogen sind. Zwischen den Laschen 21 sind Chip-Widerstände eingeklemmt. In dieser Figur sind zwei Chip-Widerstände mit ihren Trägerkörpern 1 durch dünne Linien angedeutet.
F i g. 6 zeigt ein Substrat 5 einer Hybridschaltung mit zwei Leiterbahnen 6, auf denen ein Chip-Widerstand festgelötet ist, was durch die Lötzinn-Hohlkehlen 7 angedeutet ist, die am Rücken 22 der Anschlußarmaturen 2 hochziehen. Der Chip-Widerstand besteht aus einem plättchenförmigen Trägerkörper 1 in der Größenordnung 1.6 mm χ 3,2 mm · 0,5 mm, der auT der Hauptfläche 11 zwischen zwei bis zur jeweiligen Stirnfläche 14 reichenden Metallschichten 4 eine Widerstandsschicht 3 besitzt, die im Siebdruckverfahren aufgebracht werden. Auf die Stirnflächen 14 sind Anschlußarmaturen 2 derart aufgeklemmt, daß ihre Laschen 21 auf die Metallschichten 4 und auf die Grundfläche 12 des Trägerkörpers 1 drücken und einen elektrisch gut leitenden und mechanisch festen Kontakt zwischen der Widerstandsschicht 3 und den Leiterbahnen 6 auf dem Substrat 5 ergeben. Eine Umhüllungsschicht 8 aus elektrisch isolierendem Material kann die Widerstandrschicht 3 zwischen den Laschen 21 der Klammern 2 bedecken und gegen schädliche Einflüsse von außen schützen.F i g. 5 shows two strips 23 'of resilient sheet metal running parallel to one another, the width of which corresponds to the back 22 of the clamp 2 and at the edges 25 of which the tabs 21 are bent over in a U-shape. Chip resistors are clamped between the tabs 21. In this figure, two chip resistors with their carrier bodies 1 are indicated by thin lines.
F i g. 6 shows a substrate 5 of a hybrid circuit with two conductor tracks 6 on which a chip resistor is firmly soldered, which is indicated by the soldering tin fillets 7 which pull up on the back 22 of the connection fittings 2. The chip resistor consists of a platelet-shaped carrier body 1 in the order of 1.6 mm × 3.2 mm × 0.5 mm, which has a resistance layer 3 on the main surface 11 between two metal layers 4 reaching up to the respective end face 14, which is applied by screen printing will. Connection fittings 2 are clamped onto the end faces 14 in such a way that their tabs 21 press onto the metal layers 4 and onto the base 12 of the carrier body 1 and result in an electrically good conductive and mechanically firm contact between the resistance layer 3 and the conductor tracks 6 on the substrate 5. A covering layer 8 made of electrically insulating material can cover the resistance layer 3 between the tabs 21 of the clamps 2 and protect it against harmful external influences.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Chip-type electrical resistor, consisting of from one on one main surface of the platelet-shaped, electrically insulating support body applied resistance layer between extends two metallic, U-shaped connections and with these in electrically conductive contact stands, with the connections from the edge area of one main surface to the associated end surface extend around to the edge area of the other main surface, characterized by the Set of the following features:

1515th

a) the two U-shaped metallic connections each consist of one on the support body (1) pushed-on bracket (2);

b) each clamp (2) has two elastically resilient tabs \ 2i) , one of which is clamped on the carrier body (1) itself and the other on a metal layer (4) applied thereon; and

c) the metal layer (4), which is in electrically conductive contact with the resistance layer (3), 2s covers only the edge area of one main surface (11).