DE3447582A1

DE3447582A1 - Verfahren zur herstellung von metallenen kontaktgeberelementen fuer elektronische komponenten

Info

Publication number: DE3447582A1
Application number: DE19843447582
Authority: DE
Inventors: Carlos Tudela Navarra Lopez; Jose Luis Serrano
Original assignee: Piher Navarra SA
Current assignee: Piher Navarra SA
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1985-07-11
Also published as: IT8412666A0; FR2558311A1; GB2151953B; ES528557A0; ES8500502A1; JPS60170181A; GB8432055D0; GB2151953A; FR2558311B1; IT1180849B

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER 0 ^ 4 I Ό Ό Δ

PATENT-UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-INQ. W. EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ΙΝΘ. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN . DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS - DIPL.-ING. K. ODRQ

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

- 3 - 41 331 Gh/ms

Piher Navarra, S.A. Tudela / Spanien

Verfahren zum Herstellung von metallenen Kontaktgeberelementen für elektronische Komponenten

Die Erfindung betrifft Verbesserungen beim Verfahren zum Herstellen von Elementen, die gewisse Arten von elektronischen Komponenten umfassen, und zwar für den Zweck, solche Elemente unter den besten Bedingungen hinsichtlich der Funktionswirksamkeit und des Produktionsertrages bzw. der Produktionsausbeute zu erhalten.

Bekanntlich enthalten gewisse elektronische Komponenten oder Bauteile, beispielsweise Potentiometer, die in großem Umfang in Empfängerkreisen für Radio- und Fernsehgeräte, in Nachrichtenübertragungsgeräten und in industrieller und professioneller Elektronikausrüstung verwendet werden, metallische Elemente, in denen bzw. mit denen elektrischer Kontakt hervorgerufen wird. Solche Elemente können in dem Aufbau der betreffenden Komponenten ortsfest oder beweglich sein. Ein repräsentatives Beispiel solcher Elemente ist der Kommutator eines Potentiometers, bei welchem der betreffende Metallteil, der ähnlich wie eine runde Krone oder ein runder Ring gestaltet ist, mit einem gleichfalls aus Metall bestehenden Gleitstück gekoppelt ist, welches seinerseits Reibungsberührung mit der Oberfläche eines leitenden Filmes oder einer leitenden Folie aus Graphit oder ähnlichem Material hat. Durch eine schräge Bewegung

des Gleitstückes wird der Kommutator in elektrische Verbindung mit verschiedenen Bereichen des Graphitfilmes gebracht, und als Folge davon kann der Widerstandswert zwischen den Anschlüssen an einem Ende des Widerstandspfades oder der Widerstandsspur und dem Kommutatoranschluß geändert werden.

Aus technischen Gründen ist es für die Oberfläche eines Teiles solcher Elemente das beste, gewisse Eigenschaften zu haben hinsichtlich des elektrischen Oberflächenwiderstandes, des Widerstandes gegen einen Angriff durch mechanische oder chemische Mittel, und auch andere Merkmale, die sich von den Eigenschaften unterscheiden, welche in anderen Bereichen der gleichen Elemente vorhanden sein sollten, beispielsweise an den Enden der Kontaktanschlüsse, wo die Verbindung der Komponenten nach außen mit den Stromkreisen erfolgt, denen sie zugeordnet sind.

Fortfahrend mit dem Beispiel des Gleitstückes bzw. des Schiebers und den Anschlüssen eines Potentiometers ist festzustellen, daß es hinsichtlich dieser Elemente, die aus Gründen der Zweckmäßigkeit aus einer Messingplatte mit zweckentsprechenden Eigenschaften gebildet sind, erwünscht ist, daß an demjenigen Teil., der mit dem Gleitstück bzw. Schieber (für das Kommutatorelement) oder mit den Enden der Graphitbahn (für die Seitenanschlüsse) Kontakt herstellt, eine Nickelplattierung zu haben, da die Erfahrung die ausgezeichnete Qualität dauerhafter Metallkontakte erwiesen hat, die an einem solchen Überzug hergestellt 0 oder gemacht werden.

Im Gegensatz dazu sollten die Enden der Anschlüsse des Kommutators und der Graphitspur oder der Graphitbahn einen Zinnüberzug haben, um deren Lötung zu verbessern, und zwar durch Eintauchen in ein Bad flüssigen Zinns oder durch

automatische Zugabe oder Zugabe von Hand von in flüssigem Zustand befindlichen Zinns zusammen mit örtlichem Anlegen von Wärme mittels eines Löteisens oder Lötkolbens.

Die Ausführung der vorgenannten Metallelemente aus einer Messingplatte, deren teilweise Nickelplattierung (um einen Überzug aus Metall an ihren Flächen zu fixieren, um den oben genannten guten elektrischen Oberflächenkontakt zu erhalten) und schließlich deren Zinnplattierung (in dem Teil der Anschlüsse, an welchem das Verlöten ausgeführt wird) sind vom technologischen Standpunkt aus durchführbar oder machbar, jedoch vom finanziellen Standpunkt aus unzweckmäßig oder ungeeignet, wenn die bis heute angewendete Praxis betrachtet wird, weil lange Reihen oder Serien von Arbeitsvorgängen erforderlich sind und weil beträchtliche Mengen an teuren Materialien verwendet werden müssen, was insgesamt zu übermäßig hohen Kosten für die Herstellung solcher Elemente führt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verfahren der einleitend genannten Art so zu gestalten, daß die oben erläuterten Probleme und Nachteile überwunden werden.

Durch die Erfindung, wie sie später im einzelnen erläutert wird, werden die oben genannten Probleme und Nachteile radikal beseitigt, und es werden große technische und finanzielle Vorteile bei der Herstellung von Metallelementen für elektronische Komponenten erzielt.

Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung wird als halbfertiges Material zur Verwendung für die Herstellung von Metallelementen für elektronische Komponenten ein Metallplattenstreifen (vorzugsweise aus Messing) durch Ausführung fortlaufenden oder fortschreitenden Formschneidens derart verarbeitet, daß ihm eine zweckentsprechende Gestalt für die genannten Elemente gegeben wird, die in

ersten Stufe miteinander verbunden werden durch Verbindung sbereiche, welche die erforderliche Steifheit oder Starrheit des Streifens aufrechterhalten. Der Streifen wird dann einer selektiven elektrochemischen Verarbeitung unterworfen, bei welcher an beiden Flächen betreffender Paare von Längsbereichen eine Plattierung erfolgt, wodurch eine der Kanten an jeder der Flächen des Streifens mit einem Band oder Streifen aus einem Metall überzogen wird, nämlich im vorliegenden Fall mit Nickel, während die anderen beiden Längsbereiche, die sich in Berührung mit der anderen Kante befinden, mit einem anderen Metall überzogen werden, im vorliegenden Fall mit Zinn.

Durch Verarbeitung des zuvor formgeschnittenen oder zugeschnittenen Messingstreifens erhält einer der Seitenteile der geformten und gegenwärtig zusammengefügten Stücke eine Nickelplattierung, die geeignet ist für elektrischen und mechanischen Oberflächenkontakt der Elemente, und der andere Seitenbereich der gleichen Stücke wird in einem Abschnitt mit Zinn plattiert, wodurch er für leichtes Verlöten von Anschlüssen geeignet gemacht wird.

Das überziehen beider Flächen eines Metallteiles, beispielsweise des zuvor zugeschnittenen Streifens, mit zwei verschiedenen Metallen, bietet keine wesentlichen technologischen Probleme und kann mit hoher Ausbeute kontinuierlich ausgeführt werden.

In gleicher Weise werden gemäß der vorliegenden Erfindung die gewünschten Metallelemente aus dem zuvor zugeschnittenen Streifen erhalten, der an beiden Flächen eine Metallplattierung aufweist, indem die Verbindungsbereiche durchgeschnitten oder aufgeschnitten werden, und diese Metallelemente erfordern daher keine weitere Metallplattierungsbehandlung, da ihre verschiedenen Teile oder Ab-

schnitte bereits mit den verschiedenen Metallüberzügen plattiert sind, d. h. in einigen Abschnitten mit einer Nickelplattierung und in anderen Abschnitten mit einer Zinnplattierung versehen sind, wobei als Ergebnis des letzten Schneidvorganges offensichtlich gewisse kleine Bereiche an den Kanten vorhanden sind, die nicht mit Nickel oder Zinn überzogen sind, jedoch sind diese Bereiche außerordentlich klein,und sie führen nicht zu irgendwelchen funktioneilen Nachteilen und im wesentlichen auch nicht zu der Gefahr einer Korrosion.

Das endgültige Schneiden der Teile kann ausgeführt werden unmittelbar vor dem Einbau in oder Zusammenbau mit den elektronischen Komponenten, von denen sie einen Teil bilden sollen, was bedeutet, daß der formgeschnittene oder zugeschnittene metallplattierte Streifen, der für das Schneiden vorbereitet ist, so wie er ist einer Maschine zum Zusammenbau der elektronischen Komponente zugeführt werden kann. Auf diese Weise ist es nicht mehr erforderlieh, Elemente auf einem als Träger dienenden Papierstreifen zusammenzufügen für späteres Senden oder Transportieren zu der Zusammenfügungsmaschine. Das Beseitigen dieser Transportphase der Elemente führt zu beträchtlicher Verkürzung der Handhabungszeit und der Arbeitsvorgänge oder Handhabungsvorgänge betreffend diese Elemente mit der sich daraus ergebenden Einwirkung auf die Kosten für den Zusammenbau der Komponenten.

Es ist bequem zu verstehen, daß durch das Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung, wie es zuvor beschrieben wurde, finanzielle Vorteile erhalten werden. Weiterhin ermöglicht das Verfahren die Herstellung verschiedener Arten von Metallteilen, wobei es gleichzeitig in Abhängigkeit von der geometrischen Gestalt der Teile hohen Ausnutzungsgrad für die verwendeten Materialien und demgemäß

eine Minimierung von Abfall oder Schrott ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert»
5

Fig. 1 ist eine Ansicht eines Metallstreifens, der in Übereinstimmung mit verschiedenen Phasen oder Schritten des Verfahrens zugeschnitten worden ist, wobei dies erzielt ist dadurch, daß der Streifen durch eine Stufenform (progressive die) geführt worden ist.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht nach Linie II-II der Fig.

1 .
15

Fig. 3 ist eine Schnittansicht nach Linie III-III der Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht rechtwinklig zu den vorhergehenden Schnittansichten nach Linie IV-IV der Figuren 2 und 3.

Fig. 5 zeigt den zugeschnittenen Metallstreifen nach einem selektiven Metallplattieren an beiden Flächen, wodurch unterschiedliche Bereiche mit verschiedenen Metallplattierungen erhalten sind.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht nach Linie VI-VI der Fig.

5.
30

Fig. 7 ist eine Schnittansicht nach Linie VII-VII der Fig. 5.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht nach Linie VIII-VIII der Fig. 5.

Ein Streifen, der gemäß der Erfindung dazu verwendet wird, Kontaktgeberelemente herzustellen, besteht aus Messing, und zwar aus einer für den vorliegenden Zweck besonders geeigneten Qualität. Der Streifen wird in eine Stufenform oder Folgeform eingesetzt, in welcher er bei fortschreitender Bewegung einer Zuschneideverarbeitung unterworfen wird, um ihm die erforderliche Gestalt zu geben. Hierbei wird er gemäß Fig. 1 entlang einer seiner Kanten 1 mit Nuten 2, Vorsprüngen 3 mit Halbkreisgestalt oder mit einer Gestalt eines unvollständigen Kreises, und mit geradlinigen Bereichen 4 versehen sowie mit J-förmigen Löchern 5 und Rundlöchern 6, die dazu dienen, den zugeschnittenen Streifen bei der Ausführung der selektiven Metallplattierung nach der Abgabe an eine Schneidvorrichtung vorzuschieben bzw. zuzuführen. Weiter wird der Streifen versehen mit eckigen oder viereckigen Löchern 7, mit U-förmigen Löchern 8, welche die Art der Zungen der Anschlüsse bestimmen, mit J-förmigen Löchern 9 und U-förmigen Löchern 10, welche den Stücken ihre endgültigen Gestalten geben, mit eckigen oder viereckigen Löchern 11 und 12 und mit tiefer ausgenommenen oder tiefer genuteten Bereichen 13, welche die Gestaltung der aus dem zugeschnittenen Streifen erzeugten Stücke oder Teile komplettieren. Am Ende des Zuschneideverfahrens hat der Streifen Gestalt, wie sie an der rechten Seite der Fig.

1 erkennbar ist, wobei zu verstehen ist, daß gemäß der Darstellung die Fig. 1 in drei Abschnitte unterteilt ist, die zum Bilden der gesamten Fig. 1 aneinandergefügt werden.

Nachdem der zugeschnittene Metallstreifen durch elektroly-0 tische Arbeitsweisen einem selektiven Metallplattierungsvorgang unterworfen wurde, wird ein Streifen erhalten, wie er sich aus den Fig. 5 bis 8 ergibt.

In dem beschriebenen Fall haben die erhaltenen Kommutato-5 ren einen Bereich 14 mit runder Kronengestalt oder Ringge-

stalt und eine Verlängerung 15, wobei diese beiden an ihren Flächen mit Nickel plattiert sind, wohingegen der Körper 16 der Stücke selbst, von diesem ausgehende Arme 17 und eine Zunge 18 auf beiden Flächen mit Zinn plattiert sind. 5

Anschlüsse 19 umfassen Arme 17 analog denen der vorhergehenden Stücke oder Teile, und Zungen 20 ähnlicher Gestalt, wobei wiederum beide Flächen dieser Abschnitte oder Teile mit Zinn plattiert sind.

Die durch das Formgebungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile werden noch deutlicher verständlich, wenn der hohe Preis von Nickel und Zinn in Betracht gezogen wird. Der Nickelüberzug 21 an dem zugeschnittenen Streifen kann sehr geringe Dicke haben von etwa 3 bis 5 μΐη (3 bis 5 Mikron) , was für die beabsichtigten Zwekke gerade erforderlich und ausreichend ist, nämlich Kontakt herzustellen mit dem beweglichen Schieber einer Potentiometers. Andererseits kann der Zinnüberzug 22 größere Dicke haben unter Würdigung des Preises dieses Metalls, um ein bequemes Verlöten der Kontaktanschlüsse der Komponenten zu ermöglichen.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglieh.

ΛΑ
- Leerseite -

Claims

HOFFMANN · EITLE & PARTNER 0 * 4 I Ό 0 Δ PATENT-UND RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE DIPL.-INQ. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-1NQ. W. LEHN DIPL.-ING. K. FDCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. SDRQ DIPL-ΙΝΘ. K. KOHLMANN ■ RECHTSANWALT A. NETTE 41 331 Gh/ms Piher Navarra S.A. Tudela/Spanien Verfahren zur Herstellung von metallenen Kontaktgeberelementen für elektronische Komponenten Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von metallenen Kontaktgeberelementen für elektronische Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bilden eines Halbfertigmaterials für die Herstellung von Kontaktgeberelementen ein Metallstreifen, der aus leitendem Material besteht und als Trägerbasis wirkt, fortschreitend in einer Folge zugeschnitten und danach an beiden Flächen mit Oberflächenüberzügen aus anderen Metallen mit besonderen Eigenschaften versehen wird, so daß durch Schneiden des zugeschnittenen und selektiv mit Metallplattierung versehenen Streifens die Kontaktgeberelemente erhalten werden mit für ihre beabsichtigte Funktion zweckentsprechender Gestalt und mit durch die Überzüge unterschiedenen Oberf lächenzo -~ nen, und daß der zugeschnittene und selektiv mit Metall plattierte Streifen als kontinuierliches Material zu Schneid- und Handhabungsvorrichtungen zum Verarbeiten der Metallelemente geliefert wird, um automatischen Zusammenbau betreffender Komponenten zu ermöglichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit unterschiedlichen Metallen plattierten verschiedenen Bereiche auf beiden Seiten des zugeschnittenen Metallstreifens in Längsrich-

tung parallel zu den Kanten des Streifens vorgesehen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die unterschiedlichen Metallüberzüge auf beiden Flächen des zugeschnittenen Metallstreifens für die Herstellung von Stücken oder Teilen derart verteilt werden, daß jedes Paar von Längsüberzugszonen aus gleichem Metall sich in Berührung mit einer der Kanten des Streifens befindet, so daß in jedem Stück oder Teil zwei Bereiche geschaffen werden, deren beide Flächen mit dem gleichen Metall überzogen sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß für die Überzüge aus unterschiedlichen Metallen auf beiden Flächen des zugeschnittenen Metallstreifens Metalle verwendet werden, die charakterisiert sind durch hohe elektrische Leitfähigkeit und/oder durch hohe Verlötbarkeit, so daß an den Kontaktgeberelementen Bereiche geschaffen werden, die diese Charakteristiken getrennt darbieten.