DE3441628A1

DE3441628A1 - Entkopplungskondensator und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3441628A1
Application number: DE19843441628
Authority: DE
Inventors: David D. West Hartford Conn. Fishman; Michael M. Kraainem Gottlieb
Original assignee: Rogers Corp
Current assignee: Mektron Nv Gent Be
Priority date: 1983-11-14
Filing date: 1984-11-14
Publication date: 1985-06-05
Also published as: FR2554961A1; GB8428760D0; IT8423574A1; GB2149967A; BR8405804A; IT8423574A0; IT1177192B; GB2149967B; FR2554961B1; US4491895A

Description

-a-

DORNER & HUFNAGEL. PATENTANWALTS

UkNOWEHRSTR. ST 8O0O MONO«!« TEL. O 89/BO OT 34

München, den 12. November 1984/M Anwaltsaktenz.: 194 - Pat. Ill

ROGERS CORPORATION, Main Street, Rogers, Connecticut 06263, Vereinigte Staaten von Amerika

Entkopplungskondensator und Verfahren zu seiner Herstellung

! Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Entkopplungskon- ! densatoren fur integrierte Schaltungen. Sie "««»-££ ! aere Entkopplungskondensatoren und Verfahren zu ihrer Herstel ^: lung wobei die Kondensatoren in einer Montagelinie automatc rtl und umspritzt werden, so daB Entkopplungskondensatoren

entstehen die automatisch in gedruckte Schaltungsplatten .in- ;

setzbar sind, wo sie .It integrierten Schaltungen xn »ual-in-

Une-oLausen oder anderen elektronischen Bauteilen zusagen- ,

arbeiten.

in der DE-A- 34 00 584 ist ein Entkopplungskondensator für

η Se altun_gsaufbau »it integrierten Schaltungen beschr.e en.

D Lr Entkopplungskondensator ist ein dunner «*^^"^Ρ aus Kera.ik.ateria!.. das auf gegenüberliegenden lisiert ist und zwei Leiter besitzt, die von den

Achtungen zu zwei Punkten führen, die in der »*. zweier diagonal einander gegenüberliegender Ecken des rechteckxgen KerLikchips liegen. Die beiden Leiter sind nach unten abgeben und die -tkoppxungskondensatoreinheit ,st ,n .«-^ Film aus nichtleitendem Material eingekapselt der genannten Patentanmeldung ist der Entkoppiungskondensator

- 1

. so bemessen daß er in dem Zwischenraum zwischen den beiden

'. Leiterreihen Platz findet, die aus einer herkömmlichen integrierten Schaltung in einem Dual-in-line-Gehäuse herausragen. Die beiden Leiter des Entkopplungskondendators werden in eine

i gedruckte Leiterplatte gesteckt, wobei sie jeweils in durchgehende Bohrungen der Leiterplatte eingesetzt werden, die mit

den beiden Polen der Versorgungsspannung in Verbindung stehen.

! Die zugeordnete integrierte Schaltung oder das entsprechende elektronische Bauelement wird dann über den Kondensator positioniert und derart in die Leiterplatte eingesetzt/ daß die Strom- ■

j versorgungsleitungen für die integrierte Schaltung bzw. das :

> entsprechende Bauelement in die gleichen durchgehenden Bohrungen

der Leiterplatte gelangen, in die zuvor die beiden Kondensator-. anschlußleiter eingesetzt wurden.

; Die Anordnung der Anschlußleiter oder Pins des Entkopplungskondensators gemäß der oben genannten DE-A - 34 00 58 4 an . diagonal einander gegenüberliegenden Ecken bringt Probleme mit

i sich, wenn das Einsetzen der Entkopplungskondensatoren in die gedruckte Leiterplatte automatisch erfolgen soll. Es sind automatisch arbeitende Fertigungsvorrichtungen erhältlich, mit denen integrierte Schaltungselemente in gedruckte Leiterplatten eingesetzt werden können. Die Einsetzköpfe solcher Standardvorrichtungen ergreifen die integrierte Schaltung über den abgebogenen Anschlußpins oder -leitern. Da zwei symmetrische Reihen von Pins an der integrierten Schaltung vorgesehen sind, kann die automatische Einsetzvorrichtung das integrierte Schaltungselement symmetrisch und stabil ergreifen und einsetzen. Wenn man jedoch versucht, einen Entkopplungskondensator der oben beschriebenen Art mit derselben automatischen Vort"ichtung in die gedruckte Leiterplatte einzusetzen, ergibt sich eine unstabile Lage und eine Fehlausrichtung, weil der Entkopplungskondensator nicht über zwei symmetrische Reihen von Pins verfügt sondern nur zwei Pins an diagonal einander gegenüberliegenden Ecken seines ,

rechteckigen Gehäuses aufweist. Weil nur zwei Pins vorhanden sind, "verspannt" der Kondensator sich in dem Einsetzkopf, was zur Folge hat, daß die Anschlußpins des Kondensators nicht mit den zugeordneten Bohrungen der gedruckten Leiterplatte fluchten

.Es ist anzustreben, die Entkopplungskondensatoren automatisch in die gedruckten Leiterplatten einzusetzen; dies soll vorzugs-'weise mit derselben Ausrüstung möglich sein, mit der auch die integrierten Schaltungselemente automatisch eingesetzt werfen. Bei dem Entkopplungskondensator gemäß der obengenannten Patentjanmeldung treten dabei die erwähnten Probleme auf. Es handelt !sich wohlgemerkt nicht um Probleme, die mit der elektronischen [Qualität dieser Kondensatoren zusammenhängen, sondern um sollche der mechanischen Anpassung an Montageverfahren für hohe jPackungsdichten-

'Es besteht auch Bedarf an Entkopplungskondensatoren, die soiwohl automatisch montierbar, hermetisch abgedichtet und in automatisierten Montageverfahren herstellbar sind.

Ein anderes Problem.- das bei vielen bekannten Entkopplungskondensatoren auftritt, betrifft die Raumbeschx^-änkung, wenn der Entkopplungskondensator auf einer gedruckten Leiterplatte iunter einer integrierten Schaltung angeordnet werden soll, !solche Kondensatoren besitzen üblicherweise einen keramischen !Kondensatorenip (einen Keramikkörper mit elektrisch leitenden jFrontflachen), zwei leitfähige Platten, die an den Frontflächen des Chips anliegen und jeweils einen von Ihnen wegragenden aktiven Anschlußstift aufweisen, sowie ein äußeres Isolierstoffgehäuse. Die Dicke oder Höhenabmessung ist auf etwa 0,96 bis 1 mm beschränkt. Da der Keramikchip beim Stand der Technik etwa 0,23 bis 0,25 mm und jede der leitfähigen Platten etwa 0.-18 mm dick ist, verbleiben nur 0,18 bis 0,22 mm pro Seite für die Verkapselung oder eine andere Abdeckung jdurch ein Isolierstoffgehäuse verfügbar. Aufgrund von Ferti-

gungstoleranzen kann das Isolierstoffgehäuse brechen, was 'wiederum zu Problemen mit Kontaminierung, Kurzschluß usw. führen kann-

Die DE-A- 34 00 584 schlägt zur Lösung des beim automatischen Bestücken von Leiterplatten auftretenden Problems vor, Blindoder Stabilisierungsstiften an dem Entkopplungskondensatorbauteil vorzusehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, !weitere Konstruktionen und Herstellverfahren für Entkopplungs- !kondensatoren anzugeben, die hermetisch abgedichtet, automa-'tisch montierbar, in einem automatisierten Verfahren in einer ι
Montagelinie zusammensetzbar und in einem Formspritzvorgang als Einsätze umspritzbar sind. Dabei sollen die aktiven Leiter oder !Stifte und die angeformten Stabilisierungsansätze vorzugsweise ίin gleicher Höhe liegen.

;Ein Verfahren, mittels dessen diese Aufgabe gelöst werden kann, 'ist im Patentanspruch 1 beschrieben.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung läßt sich eine Untereinheit des Entkopplungskondensators in einem in einer Montagelinie ablaufenden automatisierten Montageverfahren herstellen. Diese Untereinheit wird dann als Einsatz in einem Formspritzvorgang umspritzt und bildet einen hermetisch abgeschlossenen j Entkopplungskondensator. ι

ι I Die Untereinheit läßt sich bei dem in einer Montagelinie statt- j ;findenden Verfahren gemäß der Erfindung schnell und automatisch j I herstellen. Die Untereinheit besteht aus dem keramischen Kon-

j densatorchip und aktiven Leitern, die zwischen zwei Filmschichten gefaßt und mit diesen verbunden sind. Der Film ist ein ; Isolierstoff, auf welchem sich leitfähige Bereiche befinden, diel jeweils einen aktiven Leiter mit einer Fläche des Kondensator- ^: chips verbinden. Diese Untereinheit bildet einen Einsatz, der : in einem Formspritzνοχ-gang umspritzt wird, wobei als Endprodukt ' der hermetisch abgeschlossene Entkopplungskondensator mit Blind-

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ansätzen entsteht, die an dem als Formspritzteil ausgebildeten Gehäuse einstückig angeformt sind und bei dem automatischen Einsetzen in eine gedruckte Leiterplatte zur Stabilisierung idienen. Die Untereinheit wird in einem Prozeß gebildet, bei welchem ein fortlaufendes Band aus einer geeigneten Metallegie- ; rung und zwei Filmschichten verwendet werden. Die Verbindungsi platten und die aktiven Leiter werden aus diesem Metallband ¹ ausgestanzt. Die Kondensatorchips und die Verbindungsplatten werden an die als Träger dienenden Filme angeheftet und mit j diesen verbunden und bilden so die Untereinheit. Anschließend wird die Untereinheit umspritzt.

lDer Montageprozeß kann entweder kontinuierlich oder in einer ; j Reihe von diskontinuierlichen Schritten ablaufen. Es ist auch j möglich, eine Reihe von streifenweise zusammenhängenden Unter-Ieinheiten in einer Mehrfach-Formspritzvorrichtung zu umspritzen,' j so daß bei jedem Spritzvorgang eine entsprechende Anzahl von [ j Entkopplungskondensatoren entsteht.

Die Entkopplungskondensatoren gemäß der Erfindung lösen nicht !

ι nur das oben beschriebene Problem der mangelhaften Ausrichtung der Anschlüsse relativ zu den Lochreihen der gedruckten Leiterplatte und eignen sich infolgedessen nicht nur in besonderer Weise zum automatichen Bestücken von Leiterplatten, sie besitzen; darüberhinaus noch weitere.Vorteile und Möglichkeiten: Entkopplungskondensatoren gemäß der Erfindung werden bei dem Umspritzen

! hermetisch abgeschlossen, so daß sie gegen Umwelteinflüsse abgeschirmt sind. Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich in besonderer Weise zur schnellen Massenfertigung, wobei eine sehr geringe Anzahl von Bauteilen zur Herstellung des Produkts erforderlich sind und das Verfahren selbst kostengünstig abläuft und eine insgesamt hohe Qualität liefert.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der Erfindung sind in Unteransprüchen beschrieben.

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Andere Unteransprüche betreffen einen EntkopplungsXondensator gemäß der Erfindung, Auf diese Unteransprüche wird hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen.

Ein besonderer Vorteil des Kondensators gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Anschlußstifte aus den Seiten des Kondensatorkörpers in annähernd gleicher Höhe herausragen, obwohl sie elektrisch mit unterschiedlichen Seiten oder Flächen des Kondensatorchips verbunden sind. Aufgrund dieses Merksmals ergibt sich ein gleichförmiges und symmetrisches Produkt, wodurch die Stabilität bei der Handhabung während der automatischen Leiterplattenbestückung verbessert wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die : Schutzkapselung des Kondensators eine größere Wandstärke auf-■ weisen kann.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht von Teilen der Untereinheit des kapazitiven Elements in einem ersten Fertigungsstadium,

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht von

Teilen der Untereinheit in einem zweiten Verfahrensschritt,

Fig. 3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer vervollständigten Untereinheit,

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines fertigen Entkopplungskondensators,

Fi.g 5 zeigt ein Flußdiagramm des Herstellverfahrens gemäß der Erfindung. '

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j Bei dem in den Zeichnungen dargestllten Ausführungsbeispiel j , der Erfindung werden Teile der einen Entkopplungskondensator ' bildenden Untereinheit aus einem fortlaufenden Metallstreifen ι oder -band ausgestanzt, das beispielsweise aus einer Kupferle-'. gierung besteht, eine Stärke von 0,25 mm und eine Breite besitzt, wie sie für die herzustellenden Teile benötigt wird. . Der in Figur 1 dargestellte Abschnitt des fortlaufenden : Kupferbandes hat bereits verschiedene Stanzschritte durchlaufen, so daß es Fensteröffnungen 10 aufweist, in deren Innern sich die Grundformen von Kontaktpins 12 und 14 und Verbindungsplatten 16 und 18 befinden. Die Umrandung jeder Fensteröffnung 10 besteht aus zwei Kantenstreifen 20 und 22 und querlaufenden Verbindungsstegen 24 und 26, die nach den Stanzvorgängen, bei j denen die Struktur innerhalb der Fensteröffnungen gebildet : ! wird, zunächst stehenbleiben.

Die in Figur 1 dargestellte Struktur wird aus einem fortlaufen- j den Kupferband in einer Reihe von Verfahrensschrxtten herge- ■ stellt, die in Figur 5 als Verfahrensschritt A und B bezeich- ', net sind. Der Verfahrensschritt A ist ein vorbereitender Stanz- ■, Vorgang, durch den Fenster gestanzt werden und Teile der nicht ι benötigten Bereiche innerhalb des Fensterrahmens entfernt wer- : den. Der Materialstreifen wird dann zur nächsten Station des ^; Stanzwerkzeugs verbracht, an welcher der Bereich der Anschluß- ■ kontaktstifte 12 und 14 und der Verbindungsplatten 16 und 18 innerhalb der Fensteröffnung gebildet wird. Nach diesem mit B bezeichneten Verfahrensschritt erhält man die in Figur 1 dargestellte Struktur. In diesem Verfahrensschritt B werden ebenfalls Justierlöcher 28 in das fortlaufende Kupferband gestanzt, die zur Ausrichtung und Justierung in den weiteren Verfahrensschritten dienen.

sein können, daß der Abstand zwischen den Mitten der Anschlußstifte 12 und 14 und die Größe der Verbindungsplatten 16 und 18 variiert werden können, um auf diese Weise bei dem Endprodukt unterschiedliche Mittenabstände für die Verbindungsstifte und unterschiedliche Verbindungsplattengrößen zu erzielen.

Nach dem Verfahrensschritt B wird das Kupferband einer Zinnplatierung unterzogen, bei dem alle Metalloberflächen in geeigneter Weise platiert werden. Dieser Verfahrensschritt ist in Figur 5 mit C bezeichnet. Das Plätieren kann entweder unmittelbar nach dem Stanzschritt B kontinuierlich erfolgen, oder es kann der Kupferstreifen nach dem Stanzschritt B wieder aufgewickelt werden und zu einem späteren Zeitpunkt platiert werden. Auch kann der Kupferstreifen vor oder nach dem Platierungsschritt C aufgewickelt und für spätere Verwendung gelagert ; werden oder er kann unverzüglich den nachfolgenden Verfahrens- ; schritten D usw. zugeführt werden. Die Tatsache, daß der Verfahrensschritt C als kontinuierlicher Bestandteil des Verfah-

j rens ausgeführt werden kann oder das Verfahren an dieser Stelle unterbrochen werden kann, ist in Figur 5 durch die gestrichelten Linien zwischen den Verfahrensschritten B und D angedeutet.

In einem getrennten Arbeitsvorgang wird ein dünner isolierender Film 27 (der beispielsweise eine Dicke von 50 bis 75 um aufweist und aus DuPont Mylar besteht) mit einer sehr dünnen (z. B. 5 um dicken) Schicht aus wärmeaktiviertem halbvernetzbaren nichtleitenden Klebstoffüberzug beschichtet, der nach dem Aufbringen nicht klebrig ist. Dieser Film besitzt ursprünglich wengistens die doppelte Breite der in Figur 2 dargestellten Filmlage 27. In den Film werden Justierlöcher 35, 37 gestanzt, die eine Zuordnung zu den Justierlöchern 28 in dem Kupferstreifen ermöglichen. Nach dem Stanzen der Justierlöcher in den Film 27 wird die Filmrolle einem Siebdruckvorgang unterzogen, bei welchem (in Figur 2 durch den schraffrierten Bereich angedeutete) Streifen 33 aus elektrisch leitendem Klebstoff über

^! die gesamte Filmbreite aufgedruckt werden. Diese Streifen befin-

• den sich an versetzten Stellen zwischen aufeinanderfolgenden

j Gruppen von Justierlöchern 35, 37. Der leitfähige Klebstoff wird dann gehärtet Der Isolierstoffilm 27 Wird getrennt, so daß ■

• Filmteile 27 und 27" mit leitfähigen Bereichen 33 bzw. 33' ent- ; stehen. Die Filmteile werden dann aufgerollt und bei der wei-

' , teren Bearbeitung des Kupferstreifens in den Verfahrensprozeß ! eingebracht, wobei die mit Klebstoff versehenen Oberflächen j einander zugewandt sind, Eine der Filmrollen, die den Filmstreifen 27" (Figur 2) abgibt,- muß so abgewickelt werden, daß die ι Justierbohrungen 35 und 37 des Films 27 mit den Bohrungen 37' ^:

bzw. 35' des Films 27' fluchten- Das Herstellen des Films, der ■ Klebstoffauftrag, das Stanzen der Justierlöcher, das Trennen, \ das Aufwickeln und das Abwickeln sind in Figur 6 als Verfahrens-, schritt X gekennzeichnet.

Nunmehr sei auf Figur 2 und 5 Bezug genommen. Der· gestanzte ' Kupferstreifen und die Filmstreifen 27 und 27' werden gleich- j zeitig einer Montagelinie zugeführt, wobei der Kupferstreifen i zwischen den Filmlagen 27 und 27' liegt. Diese Montagelinie besitzt ein Fördersystem, das sowohl die Lokalisierungsbohrungen 28 in dem Rahmen der Fensteröffnung des Kupferstreifens aufnimmt und ausrichtet als auch die Justierbohrungen 35, 37 und 37 \ 35' der Filmstreifen 27 und 27'. Die Verbindungsplatte 16 wird mit der mit elektrisch leitendem Klebstoff beschichteten Oberfläche 33 des Films 27 in Berührung gebracht, während die Verbindungsplatte 18 mit dem Bereich 31 auf dem Film 27 in Berührung gebracht wird, der mit nichtleitendem Klebstoff beschichtet ist. In diesem Zeitpunkt befindet sich der Film 27' im Abstand über dem Kupferstreifen. Diese gleichzeitige Zuführung und Förderung des gestanzten Kupferstreifens und der Filmstreifen 27, 27' ist in Figur 5 als Verfahrensschritt D bezeichnet.

An der ersten Bearbeitungsstation der Montagelinie werden der gestanzte Kupferstreifen und die Filmstreifen angehalten. In dem Verfahrensschritt E wird ein Kondensatorchip 30 auf die

mit leitfähigem Klebstoff beschichtete Oberfläche 33 df;:; Film- ! Streifens 27 zwischen den Verbindungsplatten 16 und IB plaziert.,' Der Kondensatorchip 30 besitzt leitfähige Frontflächen 30a und .

; 30b. Er wird in der Weise auf dem Film 27 angeordnet, daß der ^!

; größte Teil seiner unteren Frontfläche 30a über dem nichtleitenden Klebstoff 31 liegt und diesen berührt- während ein kleiner Bereich den leitfähigen Klebstoff 33 berührt. Die Länge ■ des Streifens aus leitfähigem Klebstoff 33 ist geringfügig klei-

, ner als die Gesamtlänge der Verbindungsplatte 16 und des Chips
30. Ähnlich ist die Länge des leitenden Streifens 33' geringfügig kleiner als die Gesamtlänge der Verbindugsplatte 18 und

! des Chips 30. Der Chip 30 und die Verbindungsplatten 16 und 18 ^!

¹ werden dann in dem Verfahrensschritt E durch Wärmeeinwirkung

I auf dem Film 27 festgeklebt.

' Die Kombination wird dann der nächsten Bearbeitungsstation des
ι Montageprozesses zugeführt/ wo der obere Film 27' in dem Ver-

i ι

; fahrensschritt F mit der Oberseite des Chips 30 und den Ver-

j bindungsplatten 16 und 18 in Berührung gebracht und mit ihnen :

■ durch Wärmeeinwirkung verklebt wird, so daß die so entstandene I

I j

! Einheit bei dem nachfolgenden Bearbeitungen leicht gehandhabt

I werden kann. Dank der Justierlöcher und der versetzten Anord- ' nung des Bereichs 33' mit leitfähigem Klebstoff kontaktiert
letzterer die Verbindungsplatte 18 und die leitfähige obere ! Frontfläche des Chips 30, während der nichtleitende Klebstoff-

; bereich 31' des Films 27' die leitfähige Platte 16 berührt. ;

^: Am Ende des Verfahrensschrittes F befindet sich daher der
größte Teil der oberen Frontfläche 30b unter dem leitfähigen
KLebstoff 33' und kontaktiert diesen, während ein kleiner ^: Teil den nichtleitenden Klebstoff 31' berührt. Die Verbindungs- ,

' platte 18 kontaktiert den leitfähigen Klebstoffbereich 33',

ι während die Verbindungsplatte 16 den nichtleitenden Klebstoff : 31' berührt. Der· beim Verfahrensschritt E in die Einheit ein-

i gesetzte Kondensatorchip kann in einem herkömmlichen Spender- ', magazin gelagert sein, das sich für die sequenzielle Einführung

; in die Einheit eignet. Die Kondensatorchips werden in einem

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getrennten Arbeitsvorgang hergestellt. Sie bestehen aus kerami-ι sehen Kondensatorelementen beispielsweise aus Bariumtitanat in; Form einer flachen, im wesentlichen rechteckigen Scheibe mit j auf voneinander abgewandten Seiten ausgebildeten ebenen leit- _: fähigen Frontflächen. Die Frontflächen des Keramikchips sind vorzugsweise mit Nickel oder einer Nickellegierung beschichtet,[ wie dies in der US-Patentanmeldung 391 967 dargestellt und be-; schrieben ist- ;

Somit steht die untere Frontfläche 30a des Chips 30 in elektrischem Kontakt mit der Verbindungsplatte 16. während die obere Frontfläche 30b des Chips 30 mit der Verbindungsplatte 18 in elektrischem Kontakt steht. Wie am besten aus Figur 3 erkennbar ist, haben die Verbindungsplatten 16 und 18 Abstand von den _; Enden des Chips 30 (um elektrischen Kontakt zwischen der Platte 16 und der leitfähigen Frontfläche 30b und zwischen der Platte 18 und der leitfähigen Frontflache 30a zu vermeiden). In diesen Zwischenräumen zwischen den Enden des Chips 30 und den Verbindungsplatten kann eine Isolation vorgesehen sein.

Die Kombination wird dann der nächsten Bearbeitungsstation zugeführt, an der- in dem Verfahrensschritt G die Teile des Isolierstoff ilms 27, 27', die zwischen der Verbindungsplatte 16 und dem Quersteg 24 bzw. zwischen der Verbindungsplatte 18 und dem Quersteg 26 liegen, ausgestanzt und entfernt werden.

Jede aus einem Paar von Anschlußstiften 12 und 14 und einem Paar von Verbindungsplatten 16 und 18 und den mit einem Kondensatorchip 30 und den Verbindungsplatten verklebten Filmabschnitten 27 und 27' bestehende Einheit bildet eine Untereinheit eines Entkopplungskondensators gemäß der Erfindung. In diesem Verfah-j rensstadium ist jede Untereinheit noch mit den Seitenstreifen I 20. und 22 des ursprünglichen Kupferbandes verbunden und die ; Querstege 24 und 26 befinden sich noch an Ort und Stelle. ;

Das Materialband wandert dann zur nächsten Bearbt-itungsstation der Montagelinie, wo das Band in dem Verfahrensschritt H in Längenabschnitte geschnitten wird, die jeweils eine gewünschte Anzahl von Untereinheiten enthalten. Diese Längenabschnitte können für zukünftige Verwendung gelagert oder direkt den wei-

teren Vei"fahrensschritten zugeführt werden_r wo sie als Einsatzteile umspritzt werden. Die gestrichelte Linie hinter dem Verfahrensschritt H in dem Flußdiagramm deutet an, daß die Streifen oder Längenabschnitte für spätere Verarbeitung gelagert oder direkt den weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt werden.

j Der Abschnitt mit den miteinander verbundenen Untereinheiten ■ wird als nächstes zu einer in geeigneter Weise konstruierten

; Spritzpreßformvorrichtung mit einer Mehrzahl von Formstationen zugeführt und in diese geladen. Die Anzahl der Formstationen j der Vorrichtung entspricht der Anzahl der Untereinheiten des Längenabschnitts. Jede Untereinheit bildet einen Einsatz für eine Formstation der Spritzpreßformvorrichtung. Die Form wird dann geschlossen und in dem Verfahrensschritt J wird die Unter- ; einheit als Formeinsatz mit einem geeigneten Niederdruck-Epoxyd-Formwerkstoff umspritzt und damit gekapselt. In dem Verfahrensschritt J wird die gesamte aus dem Kondensatorchip 30, den : Platten 16 und 18 und den Anschlußstiften 12 und 14 bestehende Untereinheit mit Ausnahme desjenigen Teils der Anschlußstifte ' 12 und 14 gekapselt, der in Figur 4 freiliegend und nach unten abgebogen dargestellt ist.

In dem nächsten Verfahrensschritt wird der Streifen der umspritzten Kopplungskondensatorpakete aus der Spritzpreßform her-r ausgenommen und durch ein geeignetes Stanz- oder Schneidwerkzeug geführt, das in dem Verfahrensschritt K die Enden der Stifte 12 und 14 von den Seitenstreifen 20 und 22 abtrennt und die Stifte' 12 und 14 aus der in Figur 2 dargestellten horizontalen Position in die in Figur 4 dargestellte vertikale Position nach unten abbiegt. Bei diesem Verfahrensschritt werden die einzelnen :

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Entkopplungskondensatoren als Endprodukte von dem Streifen getrennt. Die Endprodukte stehen dann zum Prüfen, Beschriften und Einbrennen bereit und können für das Lagern oder Versenden verpackt werden.

Als Alternative zum Verfahrensschritt K können die Querstege 24 und 26 erst in einem Schritt L abgetrennt werden, so daß die Kondensatorelemente noch mit den Kantenstreifen 20 und 22 verbunden bleiden. Es ist dann möglich, die Kondensatoren in dieser Streifenanordnung in einem Verfahrensschritt M gruppenweise zu testen, zu beschriften und einzubrennen und erst an-

! schließend die Stifte 12 und 14 von den Kantenstreifen 20 und 22 zu trennen und in dem Verfahrensschritt 0.. der dem Verfah- ; rensschritt N entspricht, nach unten abzubiegen.

: Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, besteht das Endprodukt nach dem Spritzpreßformvorgang und dem Abtrennen aus der gekapselten Untereinheit- die in einem äußeren Kunststoffgehäuse 34

; gekapselt ist. Das Kunststoffgehäuse 34 besitzt einstückig I angeformte Ansätze 36 und 38_f die bei der Spritzformung des ι Gehäuses 34 durch geeignete Ausnehmungen in dem Formhohlraum j ausgebildet werden. Die Endform des Entkopplungskondensators

■ ist im wesentlichen rechteckig., wie in Figur 4 dargestellt.

; Die Anschlußstifte 12 und 14 befinden sich an zwei diagonal i einander gegenüberliegenden Ecken der Rechteckstruktur, wäh- !

j i

ι rend die Ansätze 36 und 38 an den beiden anderen diagonal j i ι

i einander gegenüberliegenden Ecken der Einheit angeordnet sind.

! Die Ansätze 36 und 38 bilden Stabilisierungsflächen, die der j I Einheit die notwendige Symmetrie verleihen, so daß sie von den j : Greifklauen einer automatischen Bestückungsmaschine für be- ! druckte Leiterplatten ergriffen werden und automatisch in die Leiterplatte eingesetzt werden können. Die Ansätze 36 und 38 sind so ausgebildet, daß ihre äußeren Konturen die gleichen ¹ sind wie die Konturen der Stifte 12 und 14, nachdem diese J abgebogen sind. Außerdem befinden sich die Bodenflächen 40 und j 42 der Ansätze in derselben Höhe wie an den Stiften 12 und 14

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a u .ν-j*-M .LiIeLt! Schult fet η 44 ιίικί 46. J) leb« HchuLt^iii -54 un1 46 an den Anschlußstiften und die Bodenflächen 40 und 42 der Stabilisierungsansätze wirken zusammen und halten den Entkopplungskondensator in geringem Abstand über und absolut parallel zu der gedruckten Leiterplatte, auf der sie montiert wird, so daß geeignete Kühlung und fluchtende Ausrichtung mit einer integrierten Schaltung gewährleistet ist, die dem Entkopplungskondensator auf der Leiterplatte zugeordnet ist.

Das kex'amische Kondensatorelement ist etwa 0,23 bis 0,25 mm : dick. Jede Verbindungsplatte und die Anschlußstifte besitzen ^;

etwa die gleiche Dicke. Die Dicke der Filmlagen 27 und 27' kann \

etwa 0 13 mm betragen. Somit ist die verfügbare Wandstärke für das Isolierstoffgehäuse etwa 0,25 mm über der Einheit. Die _; resultierende Einheit besitzt einen isolierenden Überzug (von etwa 0,25 mm pro Seite), durch den die Gefahr einet" unabsichtlichen Freilegung leitender Elemente verringert und die Zuverj lässigkeit des Entkopplungskondensators vergrößert wird. Da die Filmstücke 27 und 27" (mit Ausnahme der das Kondensatorelement ₍ kontaktierende leitfähigen Bereiche) isolierend sind, führt ein Bruch des äußeren Isolierstoffgehäuses 24 weniger leicht dazu, daß leitfähgie Oberflächen freigelegt werden. Dies ist ein Vorteil gegenüber dem Stand der Technik.

Der automatische Herstellprozeß gemäß der Erfindung führt zu einer signifikanten Verbilligung bei der Herstellung von Entkopplungskondensatoren. Außerdem ist das Endprodukt hermetisch verschlossen und robust konstruiert. Es eignet sich für automatische Bestückungsvorrichtungen. Somit bringt die Erfindung wesentliche Vorteile sowohl bezüglich des Herstellverfahrens als auch bezüglich des resultierenden Endprodukts.

Ein weiteres Merkmal und ein weiterer Vorteil der Erfindung bestehen darin, daß die Anschlußstifte 12 und 14 aus den Seiten des Körpers 34 in annähernd derselben Höhe herausragen, obwohl sie physikalisch und elektrisch mit entgegengesetzten

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Seiten oder Flächen des Kondensatorelements 30 verbunden sind. Dieses Merkmal gewährleistet die Gleichförmigkeit und Symmetrie des Produkts und trägt zu größerer Stabilität bei der Handhabung während der automatischen Leiterplattenbestückung bei.

Die Erfindung wurde vorangehend an Hand eines Entkopplungskondensators beschrieben, der axialsymmetrisch ist und zwei diagonal einander gegenüberliegende aktive Anschlußstife und zwei diagonal einander gegenüberliegende Stabilisierungsansätze besitzt. Diese Konfiguration wurde als bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Verwendung in Zusammenhang mit einer integrierten Schaltung beschrieben, die diagonal einander gegenüberliegende

^: Stromversorgungsanschlüsse besitzt. Die Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Der Entkopplungskondensa.tor gemäß der Erfindung kann jeweils so gestaltet sein, wie es die Gestaltung der jeweiligen integrierten Schaltung oder anderer elektronischer Bauelemente erfordert, mit denen er verwendet weden soll. Wenn beispielsweise die Stromversorgungsstifte

] der integrierten Schaltung nicht an diagonal einander gegenj überliegenden Stellen angeordnet sind, können die Stabilisie-

rungsansätze an solchen stellen angeordnet sein, wie es zum Ausgleich der Stromversorgungsstifte erforderlich ist. Die Anzahl der aktiven Anschlußstifte des Entkopplungskondensators

! kann (in Anpassung an integrierte Schaltungen, die mehr als zwei Stromversorgungsanschlüsse haben) auch größer sein als zwei; die Anzahl und die örtliche Anordnung der Stabilisierungsansätze muß nicht immer zu den aktiven Anschlußstiften symmetrisch sein. Es muß stets die generelle Forderung erfüllt sein, daß die. aktiven Anschlußstifte und die Stabilisierungsansätze so angeordnet sind/ daß ein Feld stabilisierter Angriffsflächen für die Greifklauen einer automatischen Bestückungsvorrichtung

j gegeben ist. So können auch Blindstifte (d. h. Stifte, die

ι den aktiven Anschlußstiften gleichen, jedoch nicht elektrisch mit dem Kondensatorelement verbunden sind), anstelle von

; Stabilisierungsansätzen verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte;

a) Aus einem Streifen aus elektrisch leitfähigem Material werden durch Entfernen überschüssigen Materials wenigstens eine erste Verbindungsplatte (16) und ein mit dieser verbundener erster Anschlußstift (12) sowie wenigstens eine zweite Verbindungsplatte (18) und ein mit dieser verbundener zweiter Anschlußstift (14) gebildet,

b) es werden ein erster und ein zweiter Streifen (27, 27') eines elektrischen Isolierwerkstoffs gebildet/ auf denen erste bzw. zweite Bereiche (33, 33') eines elektrisch leitfähigen Materials ausgebildet werden,

c) die ersten und die zweiten Verbindungsplatten und der erste Streifen aus Isolierwerkstoff werden miteinander in Kontakt gebracht^ wobei der zweite Bereich aus elektrisch leitfähigem

\ Material und die zweite Verbindungsplatte im

Abstand von dem ersten Bereich aus leitfähigem Material angeordnet werden,

d) auf dem ersten Streifen aus Isolierwerkstoff wird ein Kondensatorelement mit einer ersten und einer zweiten leitfähigen Oberfläche derart angeordnet, daß die erste leitfähige Oberfläche mit dem ersten Bereich aus elektrisch leitfähigem Material in Kontakt steht,

e) der z.'-jite Streifen aus Isolierwerkstoff wird mit der ersten und der zweiten Verbindungsplatte und dem Kondensatorelement in Berührung gebracht., wobei der zweite Bereich aus leitfähigem Material sowohl mit der zweiten Verbindungsplatte als auch mit der zweiten leitfähigen Oberfläche des Kondensatorelements in Kontakt kommt und die erste Verbindungsplatte von dem zweiten Bereich aus leitfähigem Material beabstandet ist,

f) die vorgenannten Elemente werden zu einer Baueinheit verbunden, in der die erste leitfähige Oberfläche des Kondensatorelements und die erste Verbindungsplatte mit dem ersten leitfähigen Bereich des ersten Streifens aus Isolierwerkstoff physikalisch verbunden und elektrisch kontaktiert sind und die zweite leitfähige Oberfläche des Kondensatorelements und die zweite Verbindungsplatte mit dem zweiten leitfähigen Bereich des zweiten Streifens aus Isolierwerkstoff physikalisch verbunden und elektrisch kontaktiert sind,

g) die genannte Baueinheit wird derart gekapselt, daß alle ihre Teile mit Ausnahme des ersten und des zweiten Anschlußstiftes dicht umschlossen sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einer vorgegebenen Anzahl von Kondensatorbauelementen bestehende Fertigungseinheit gebildet wird, indem

in dem Verfahrensschritt a) eine der vorgegebenen Anzahl von Kondensatorbauelementen entsprechende Zahl von paarweise einander zugeordneten ersten und zweiten Verbindungsplatten und mit diesen verbundenen ersten bzw. zweiten Anschlußstiften gebildet werden,

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wobei diese ersten und zweiten Anschlußstiften mit ' Kantenstreifen verbunden bleiben

- in dem Verfahrensschritt b) auf den ersten und den zweiten Streifen aus Isolierwerkstoff eine ent-

■ sprechende Vielzahl von ersten bzw. zweiten Bereichen

aus elektrisch leitfähigeiti Material aufgebracht werden,

- in dem Verfahrensschritt c) die jeweils paarweise einander zugeordneten ersten und zweiten Verbindungsplatten und die ersten Streifen aus Isolierwerkstoff derart miteinander in Kontakt gebracht werden, daß jede der ersten Verbindungsplatten jedes Paares mit jeweils einem der ersten Bereiche aus leitfähigem Material in Kontakt stehen und die jeweils zweiten Verbindungsplatten jedes Paares von diesen ersten Bereichen aus leitfähigem Material beabstandet sind,

- in dem Verfahrensschritt d) eine entsprechende Vielzahl von Kondensatorelementen in der angegebenen Weise plaziert wird.-

- in dem Verfahrensschritt f) die einzelnen Elemente

zu einer der genannten Anzahl entsprechenden Zahl , von Untereinheiten verbunden werden,

ferner dadurch gekennzeichnet.-

- daß in dem Verfahrensschritt g) die Untereinheiten in eine Form mit einer entsprechenden Anzahl von Formstationen eingebracht werden, wobei jeweils ein ; Paar von Verbindungsplatten und das ihnen zugeordnete j Kondensatorelement und die zugehörigen Abschnitte des i ersten und des zweiten Streifens aus Isolierwerkstoff ! mit ihren ersten und zweiten leitfähigen Bereichen '

einen Einsatz für eine der genannten Formstationen \

bilden und sodann Formwerkstoff in die Form eingeführt wird, wodurch alle Einsätze derart gekapselt werden, daß alle ihre Teile mit Ausnahme des ersten und des zweiten Anschlußstiftes dicht umschlossen werden,

- daß die gekapselten Kondensatorbauelemente aus der Form entnommen werden,

- und daß die Kondensatorelemente von dem genannten Kantenstreifen getrennt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b) das Aufbringen von Streifen aus elektrisch leitfähigem Klebstoff auf den ersten und den zweiten Streifen aus Isolierwerkstoff beinhaltet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b) das Aufbringen eines nichtleitenden Klebstoffs auf den ersten und den zweiten Streifen aus Isolierwerkstoff sowie das Aufbringen von Streifen elektrisch leitenden Klebstoffs auf diesen nichtleitenden Klebstoff beinhaltet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b) das Aufbringen eines nichtleitenden Klebstoffs auf einen Streifen aus Isolierwerkstoff, das Aufbringen von Streifen aus elektrisch leitendem Klebstoff auf diesen nichtleitenden Klebstoff und das Zweiteilen des Streifens aus Isolierwerkstoff zur Bildung des genannten ersten und zweiten Streifens aus Isolierwerkstoff beinhaltet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Streifen aus elektrisch leitfähigem Material und in dem einen Streifen aus Isolierwerkstoff vor dessen Zweiteilen Justierlöcher gebildet werden, daß die Streifen aus leit-

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fähigem Klebstoff an Stellen angebracht werden, die gegenüber aufeinanderfolgenden Justierlöchern in dem einen Streifen aus Isolierwerkstoff vex'setzt sind und daß einer der beiden Streifen relativ zu dem anderen umgedreht wird, derart, daß die Streifen aus elektrisch leitendem Klebstoff relativ zueinander versetzt sind-
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Streifen aus elektrisch leitendem Material und in dem ersten und dem zweiten Streifen aus Isolierwerkstoff Justierlöcher gebildet werden und daß die Streifen aus elek- . trisch leitfähigem Klebstoff an Stellen ausgebildet werden, die gegenüber den Justierlöchern in dem ersten und zweiten Streifen aus Isolierwerkstoff versetzt sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, ι daß die ersten und die zweiten Verbindungsplatten im Abstand ; von dem zugehörigen Kondensatorelement angeordnet werden. ι
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Anschlußstifte mit Kantenstreifen verbunden sind und von diesen nach dem Verfahrensschritt g) getrennt werden.
10-Verfahren nach Anspruch 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Kantenstreifen durch Querstege mitei'ander verbunden j sind und zusammen mit diesen eine Fensteröffnung begrenzen j und daß in diesen Querstegen Justierlöcher ausgebildet werderji
11.Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Streifen aus elektrischem Isolierwerkstoff Justierlöchei ausgebildet werden.
12.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

ι daß die Anschlußstifte an diagonal einander gegenüberliegen-i

den Stellen ausgebildet werden und daß bei dem Kapseln zwei _;

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diagonal einander goqonüberliegende StabilisierungsansHtze angeformt werden.
13. Entkopplungskondensator gekennzeichnet durch

- eine erste und eine zweite elektrisch leitfähige Verbindungsplatte (16 bzw. 18), von denen ein erster bzw. ein zweiter Anschlußstift (12 bzw. 14) ausgehen, die an unterschiedlichen Stellen des Entkopplungskondensators angeordnet sind,

- ein zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsplatte (16_f 18) angeordnetes Kondensatorelement

(30) mit einer ersten und einer zweiten leitfähigen Frontfläche (3OA, 30B),-

Schicht

- eine erste (27) und eine zweite (27')/aus elektrischem Isolierwerkstoff, auf denen ein erster bzw. ein zweiter Bereich (33 bzw. 33') aus elektrisch leitendem Material ausgebildet ist, wobei die erste und die zweite Verbindungsplatte (16, 18) und das Kondensatorelement (30) zwischen der ersten und der zweiten Schicht (27, 27') aus Isolierwerkstoff derart gefaßt sind, daß die erste Verbindungsplatte (16) und die erste leitfähige Frontfläche (30A) mit dem ersten Bereich aus elektrisch leitfähigem Material und die zweite Verbindungsplatte (18) und die zweite leitfähige Frontfläche (30B) mit dem zweiten Bereich aus elektrisch leitfähigem Material verbunden sind,

- eine als Formteil ausgebildete Gehäusekapsel (34) in der die Verbindungsplatten (16, 18) und das Kondensatorelement (30) gekapselt sind, wobei die Anschlußstifte (12, 14) an zwei verschiedenen Stellen aus der Gehäusekapsel herausragen.

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- sowie zwei Stabilisierungselemente (36, 38) die an zwei Stellen der Gehäusekapsel angeordnet sind, an denen sie die Anschlußstifte ausgleichen.
14. Entkopplungskondensator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensatorelement (30) aus einem Keramikwerkstoff mit zwei leitfähigen Frontflächen (3OA,30B) besteht.
Entkopplungskondensator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet., daß das Kondensatbrelement (30) mechanisch mit der ersten und der· zweiten Schicht aus Isolierwerkstoff und elektrisch mit den Verbindungsplatten verbunden ist.
Entkopplungskondensator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,- daß die erste und die zweite Verbindungsplatte (16- 18) und das Kondensatorelement (30) mit der ersten und der zweiten Schicht (27, 27') aus Isolierwerkstoff mechanisch verbunden sind und daß die erste und die zweite elektrisch leitfähige Frontfläche des Kondensatorelements (30) über den ersten bzw. den zweiten Bereich aus elektrisch leitfähigem Material mit der ersten bzw. der zweiten Verbindungsplatte elektrisch verbunden sind.
17. Entkopplungskondensator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente von Stabilisierungsansätzen (36, 38) gebildet sind, deren äußere Kontur det\ äußeren Kontur von wenigstens einem Teil der Anschlußstifte angenähert ist.
18- Entkopplungskondensator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,- daß die Anschlußstifte (12, 14) an zwei diagonal einander gegenüberliegenden Stellen und die Stabilisierungsansätze (36, 38) an zwei anderen diagonal einander gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind.

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19. Entkopplungskondensator nach einem oder mehreren der
Ansprüche 13 bis 18- dadurch gekennzeichnet, daß er
zusammen mit anderen gleichartigen Entkopplungskondensatoren eine Streifenanordnung bildet, in welcher die I einzelnen Entkopplungskondensatoren zwischen zwei Kanten-j streifen liegen aus denen die Verbindungsplatten und die j

Anschlußstifte hergestellt sind. ι