DE3120298C2

DE3120298C2 - Kondensator in Chip-Bauweise

Info

Publication number: DE3120298C2
Application number: DE19813120298
Authority: DE
Inventors: Alain 8300 Landshut Penot; Paul Dr. Petrick
Original assignee: Ernst Roederstein Spezialfabrik fur Kondensatoren 8300 Landshut De GmbH
Current assignee: Ernst Roederstein Spezialfabrik fur Kondensatoren 8300 Landshut De GmbH
Priority date: 1981-05-21
Filing date: 1981-05-21
Publication date: 1983-07-07
Also published as: DE3120298A1

Abstract

Es wird ein Kondensator in Chip-Bauweise beschrieben, der Tauch-Lötvorgängen standhält und auch in gedruckten Schaltungen verwendet werden kann. Dieser Kondensator ist aus Folien aufgebaut, wobei den stirnseitigen Anschlußflächen jeweils ein kappenförmiges Metallteil zugeordnet ist, das bodenseitig wenigstens eine Öffnung aufweist und über eine sich in diese Öffnung erstreckende Lotverbindung mit der jeweiligen Anschlußschicht verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensator in Chip-Bauweise nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE-Patentanmeldung S 18055 ist ein Folienkondensator mit jeweils an einer Stirnseite vorstehender bzw. zugänglicher Anschlußschicht beschrieben, bei dem die jeweilige Stirnseite umfassende Metallteile durch Einspritzen oder Einpressen eines Metalls in eine entsprechende Form gebildet sind. Damit dia wärmeempfindlichen Folien nicht beschädigt werden, wird dabei vorzugsweise ein Lötmetall mit realtiv niederem Schmelzpunkt eingesetzt

Ein Kondensator in Chip-Bauweise, der als Stapelkeramikkondensator mit vorstehenden Füßen ausgeführt ist, wird in der DE-AS 17 64 214 beschrieben, und zwar ist hier entweder ein Stapel aus senkrecht zur KoMaktierungsflflche der Füße stehenden Belegungen, bei denen die Zuleitungen abwechselnd zu einem der beiden Füße geführt sind, oder ein parallel zu den Auflageflächen der Füße liegender Stapel, der über die Stirnflächen kontaktiert ist, zunächst so gebrannt, daß ein homogener Körper entsteht und dann an den AnscWußfüßen metallisiert Die Verwendung derartiger Chip-Kondensatoren ermöglicht die automatische Bestückung von Schaltplatinen oder Kerarniksubstraten und den Einsatz von Tiiuchlötverfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kondensator der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß er trotz der Verwendung von temperaturempfindlichen Folien für den Einsatz bei Tauchlötvorgängen und damit besonders zur automatischen Bestückung von gedruckten Schaltungen einsetzbar ist

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Kondensator nach Anspruch 1. Die Metallteile werden mittels des durch die bodenseitigen öffnungen zugeführten Lotes mechanisch und elektrisch gut mit den stimseitigen Anschlußschichten verbunden, und beim Tauchverlöten eines solchen Kondensators in einer gedruckten Schaltung wird überraschenderweise die Wärmebeanspruchung des Folienmaterials so weit herabgesetzt daß eine Beschädigung durch die Erwärmung beim Lötvorgang vermieden wird; die Metallteile wirken als eine Art Wärme-Puffer, dec den aus Folien bestehenden Kondensatorkörper schützt

Vorzugsweise werden entsprechend Anspruch 2 die Anschlußschichten nach dem kostengünstigen Schoop-Verfahren aufgespritzt und für die kappenförmigen Metallteile Materialien entsprechend den Angaben im Anspruch 3 gewählt

Die Metallteile werden bevorzugt in Form von angepaßten Steckkappen nach Anspruch 4 ausgebildet, wobei sich durch die bevorzugten Ausführungsformen nach den Ansprüchen 5 und 6 die Güte der mechanischen und elektrischen Verbindung verbessern läßt

Das durch die im Bodenbereich vorgesehene öffnung eindringende Lot füllt aufgrund der Kapillarwirkung die Zwischenräume zwischen Anschlußschicht und Metallkappe rasch aus, wobei die in den Ansprüchen 7 und 8 angegebenen Merkmale die schnelle und sichere Erzeugung einer Lotverbindung besonders begünstigen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt

Fig. 1 einen scht-matischen Längsschnitt durch einen Chip-Kondensator in Stapelausführung mit flacher, im Querschnitt rechteckiger Form,

F i g. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer Metallkappe zum Aufbau des Kondensators nach Fig. 1,

F i g. 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Chip-Kondensators mit Wickelkörper vor dem Zusammenbau, und

F i g. 4 einen schematischen Längsschnitt durch den Kondensator nach F i g. 3 im fertigen Zustand.

F i g. 1 zeigt in schematischer Weise einen Stapelbzw. Schichtkondensatorkörper 1, welcher gemäß bekannter Techniken hergestellt sein kann. Zum Beispiel ist es möglich, Stapelkondensatoren dieser Art in der Weise zu fertigen, daß metallisierte Folien auf eine Trommel großen Durchmessers gewickelt werden, eine Kontaktierung der Stirnseiten des erhaltenen Mutterwickels, z. B. durch Schoopieren, vorgenommen

und dann der Mutterwickel in Einzelkondensatoren zerschnitten wird.

Derartige stirnseitig mit Anschlußsebichten 2, 3 versehene Kondensatorkörper t werden mit verzinnten Metallkappen 4 verbunden, die einerseits der Kontaktierung dienen und andererseits die Temperaturbeständigkeit beim Auflöten derartiger Kondensatoren auf gedruckte Schaltungen oder Keramiksubstrate sicherstellen.

Die Metallkappen 4 sind dabei der Querschnittsform ι ο des jeweiligen Kondensatorkörpers angepaßt, so daß — wie Fig.2 zeigt — im Falle eines Stapel- oder Schichtkondensators 1 von rechteckigem Querschnitt auch eine entsprechend geformte Metallkappe 4 verwendet wird, die als Steckkappe ausgebildet ist, !5 wobei der den Kondensatorkörper 1 übergreifende Rand 7 der Kappe zumindest im wesentlichen eine Breite besitzt, die der Stärke der Anschlußschicht 2 bzw. 3 am Kondensatorkörper entspricht

Die Metallkappe 4 besitzt in ihrer Bodenwand 6 wenigstens eine öffnung 8, die nach erfolgtem Aufsetzen der Kappe auf die Stirnseite des Kondensatorkörpers 1 bei einem Tauchlötvorgang von den Außenseiten her die notwendige mechanische und elektrische Verbindung zwischen Kondensatorkörper 1 und Metallkappe 4 ermöglicht Die dadurch entstehende Lotverbindung 5 ist in F i g. 1 zu sehen, und aus dieser Darstellung ist auch ersichtlich, daß die Metallkappe 4 vollflächig auf der Anschlußschicht 2 bzw. 3 aufliegt

Die bodenseitige Öffnung 8 kann durch Stanzen, aber so auch mittels eines einfachen Durchstoßungsvorganges gebildet werden, wobei sich auch eine nach innen gerichtete leichte Kantenbildung an den Öffnungsrändern vorteilhaft auswirken kann, da durch derartige kleine Oberstände das Einfließen von Lötmittel erleichtert wird.

Die in den F i g. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform eines in Chip-Bauweise ausgebildeten Kondensators unterscheidet sich von dem Kondensator nach F i g. 1 vor allem dadurch, daß anstelle eines Stapel- oder Schichtkondensators ein Wickelkondensator 9 den Kondensatorkörper bildet, dessen stirnseitige Anschlußschichten 2, 3 mit in diesem Falle runden Anschlußkappen 10 versehen werden.

Auch in diesem Falle werden die bekappten Bauteile in geschmolzenes Lot getaucht, wobei eine metallische Verbindung zwischen Kappe 10 und aufgesprühter Anschlußschicht 2,3 über die öffnungen 8 im jeweiligen Kappenboden. 6 erhalten wird.

Allen in der beschriebenen Weise gefertigten Chip-Kondensatoren ist gemeinsam, üaß sie bei der Bestückung von gedruckten Schaltungen >Tid dergleichen den beim Tauch-Lötverfahren auftretenden Wärmebeanspruchungen ausgesetzt werden können, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung oder Funktionsheeinträchtigung der an sich temperaturempfindlichen metallisierten Folien besteht, da die vorgesehenen Metallkappen bei diesem Lötvorgang als Wärmepuffer wirken und eine Schädigung der Kunststoffolien verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

J. Kondensator in Chip-Bauweise mit einem aus Folien aufgebauten Kondensatorkörper, dessen einander gegenüberliegende Stirnflächen mit lötfähigen AnscWußschichten versehen sind, denen jeweils ein zumindest im wesentlichen kappenförmiges Metallteil zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Metallteil ein getrennt hergestelltes Teil (4; 10) aus lötbeständigem Material mit wenigstens einer öffnung (8) im Bodenbereich ist und daß zwischen Anschlußschicht (2,3) und Metallteil (4; 10) eine sich zumindest in die öffnung (8) erstreckende Lotverbindung (5) ausgebildet ist
2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Anschlußschichten (2, 3) aufgesprühte Doppelschichten aus Aluminium/Zinn oder Zink/Zinn oder aber aufgesprühte Zinnlegienings-Schichten sind.
3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest im wesentlichen kappenförmigen Metallteile (4; 10) aus verzinntem Kupfer, Neusilber, Messing, Nickel, Stahl oder Eisen gefertigt sind
4. Kondensator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile als der Form des Kondensatorkörpers (1; 9) angepaßte Steckkappen (4; 10) mit mittiger öffnung (8) im Kappenboden (6) ausgebildet sind.
5. Kondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der K^ppenrand (T) eine im wesentlichen der Stärke der Anschlußschicht (2, 3) entsprechende Breite besitzt.
6. Kondensator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kappenrand (T) vollflächig an die jeweilige Anschlußschicht (2,3) angelegt ist
7. Kondensator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Boden (6) der Metallteile (4; 10) vorgesehenen öffnungen (8) mittels eines Stanz· oder Durchstoßvorganges erzeugt sind.
8. Kondensator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotverbindung (5) zwischen den Metallteilen (4; 10) und den Anschlußschichten (2,3) mittels eines Tauchlötvorganges ausgebildet ist

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