DE3703465A1 - Mfg. switching unit using PTC or NTC resistor element - using mounting unit to hold latter and contacts in correct position before plastics material is moulded round - Google Patents
Mfg. switching unit using PTC or NTC resistor element - using mounting unit to hold latter and contacts in correct position before plastics material is moulded roundInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elek trischen Schaltgerätes, das als Schaltelement einen Halbleiter mit temperaturabhängigem Widerstand aufweist, der zwischen zwei metallischen Kontakten angeordnet ist, die als Anschlußklemmen aus dem Schaltgerät ragen, wobei der Halbleiter und die Kontak te mit einem Kunststoff umgossen werden, und ein elektrisches Schaltgerät.The invention relates to a method for producing an elek trical switching device that is a semiconductor as a switching element with temperature-dependent resistance between two metallic contacts is arranged, which are used as terminals protrude from the switching device, the semiconductor and the contact plastic and an electrical one Switchgear.
Bei Schaltgeräten der eingangs genannten Art wird der Effekt ausgenutzt, daß der Halbleiter, ein sogenannter NTC-Widerstand oder PTC-Widerstand, bei einer bestimmten, von seinem Aufbau abhängigen Temperatur seinen Widerstand praktisch sprunghaft ändert, so daß dadurch eine elektrische Leitung freigegeben oder unterbrochen werden kann. Der Aufbau derartiger Schaltge räte kann daher sehr einfach sein, insbesondere wenn die Kon takte und der Halbleiter mit Kunststoff umgossen werden. Dabei muß jedoch dafür Sorge getragen werden, daß sich die relative Position zwischen dem Halbleiter und den Kontakten während des Umgießens mit Kunststoff, insbesondere einem Umspritzen unter relativ hohem Druck, nicht ändert, da sonst die Funktionsfähig keit infrage gestellt ist.With switching devices of the type mentioned at the beginning, the effect exploited that the semiconductor, a so-called NTC resistor or PTC resistor, at a given, from its structure dependent temperature its resistance practically leaps and bounds changes, thereby releasing an electrical line or can be interrupted. The structure of such Schaltge advice can therefore be very simple, especially if the con clock and the semiconductor are encapsulated with plastic. Here However, care must be taken to ensure that the relative Position between the semiconductor and the contacts during the Pouring around with plastic, in particular molding under relatively high pressure, does not change, otherwise the functional is questioned.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem sichergestellt ist, daß die relative Lage zwischen den Kontakten und dem Halb leiter während des Umgießens gewährleistet ist. The invention has for its object a method of to create the type mentioned, in which ensured is that the relative location between the contacts and the half ladder is guaranteed during overmolding.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kontakte und der Halbleiter vor dem Vergießen mittels eines Montagekörpers aus isolierendem Material gehalten werden, der mit von dem Kunst stoff umgossen wird.This object is achieved in that the contacts and the Semiconductor before potting using a mounting body insulating material that is held by the art is cast around the fabric.
Der Montagekörper, der mit dem Halbleiter und den Kontakten in den Kunststoff eingekapselt wird, erlaubt es, daß die Kontakte und der Halbleiter vor dem Vergießen zusammengefügt und in die ser Position zusammengehalten werden können, wobei diese Zusam menfügung und Positionierung auch während des Umgießens mit dem Kunststoff aufrechterhalten bleibt. Es wird somit eine Art Vor montage der elektrisch wirksamen Teile erhalten, so daß nicht eine Montage in der Form notwendig ist, in welcher das Umgießen erfolgt, das in der Regel als Kunststoffspritzguß ausgeführt wird. Der Montagekörper, der relativ großvolumig sein kann, kann ferner so angeordnet und ausgebildet werden, daß er im we sentlichen die Kontur des Schaltgerätes in dem Bereich be stimmt, in welchem dieses möglichst genaue Abmessungen einhal ten soll. Der Montagekörper verhindert mithin, daß in diesem Bereich durch Schrumpfen Ungenauigkeiten in der Abmessung auf treten können. Es ist deshalb möglich, Kunststoffe vielfältig ster Art für das Umgießen zu verwenden. Da das Schaltgerät im wesentlichen für eine temperaturabhängige Schaltung verwendet wird, braucht lediglich vorgesehen werden, daß der Kunststoff in dem für die Schaltung vorgesehenen Temperaturbereich wärme beständig ist.The mounting body that with the semiconductor and the contacts in encapsulating the plastic allows the contacts and the semiconductor assembled before potting and into the this position can be held together, this together Menue and positioning also during the casting with the Plastic is maintained. So it becomes a kind of pre Assembly of the electrically effective parts received so that not assembly in the form in which the casting is necessary takes place, which is usually carried out as a plastic injection molding becomes. The assembly body, which can be relatively large, can also be arranged and designed so that it in the we sentlichen be the contour of the switching device in the area true, in which this is as accurate as possible should. The mounting body thus prevents in this Area due to shrinking inaccuracies in dimension can kick. It is therefore possible to have a variety of plastics to be used for overmolding. Since the switching device in used essentially for a temperature-dependent circuit only needs to be provided that the plastic heat in the temperature range provided for the circuit is stable.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Montagekörper wenigstens eine Aufnahme aufweist, in welche die Kontakte unter Verformung des Montagekörpers eingeführt werden. Mit dem Einführen werden somit die Kontakte in dem Mon tagekörper festgespannt.In a further embodiment of the invention it is provided that the mounting body has at least one receptacle in which the contacts inserted deforming the mounting body will. With the introduction, the contacts in the mon body tightened.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Montagekörper mit wenigstens einem Anschlag versehen ist, durch den die Position der Kontakte und/oder des Halbleiters festge legt wird. Dadurch ergibt sich eine sehr einfache Vormontage, bei der eine exakte Positionierung der einzelnen Elemente prak tisch selbsttätig gewährleistet ist.In a further embodiment of the invention it is provided that the Mounting body is provided with at least one stop, by which fixes the position of the contacts and / or the semiconductor is laid. This results in a very simple pre-assembly, where the exact positioning of the individual elements is practical table is guaranteed automatically.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die in den Montagekörper eingeführten Kontakte den als Scheibe ausgebildeten Halbleiter zwischen sich elastisch einspannen. Dies erlaubt eine sehr einfache Vormontage. In weiterer Ausge staltung wird dabei vorgesehen, daß die Kontakte in dem Be reich, in welchem sie den Halbleiter zwischen sich aufnehmen, gegenüber dem in den Aufnahmen des Montagekörpers geführten Be reich abgekröpft sind. Durch diese Ausgestaltung lassen sich relativ hohe elastische Spannkräfte erzielen, durch die der Halbleiter zwischen den Kontakten eingespannt wird, ohne daß es hierbei auf eine exakte Bemessung der Aufnahmen des Montagekör pers ankommt.In a further embodiment of the invention it is provided that the contacts inserted in the mounting body as a disc clamp the formed semiconductor between them elastically. This allows a very simple pre-assembly. In further Ausge staltung is provided that the contacts in the loading rich in which they take up the semiconductor between them, compared to the Be in the recordings of the mounting body are richly cropped. This configuration allows achieve relatively high elastic clamping forces through which the Semiconductor is clamped between the contacts without it here on an exact dimensioning of the recordings of the mounting bracket arrives pers.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß vor dem Vergießen die Kontakte durch Kleben oder Löten o. dgl. mit dem Halbleiter verbunden wird. Bei dem Umgießen, das in der Regel durch ein Druckgießen oder Spritzgießen erfolgt, wird der Kunststoff mit relativ hohen Drücken eingepreßt. Das Verlöten oder Verkleben verhindert, daß Kunststoff zwischen die Kontakte und den Halbleiter gelangen und auf diese Weise die Funktion des Schaltgerätes beeinträchtigen kann.In a further embodiment of the invention it is provided that before potting the contacts by gluing or soldering or the like. is connected to the semiconductor. With the overmolding that in the Usually done by die casting or injection molding Pressed in plastic with relatively high pressures. The soldering or gluing prevents plastic between the contacts and get the semiconductor and in this way the function of the switching device.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein elektrisches Schaltgerät geschaffen, bei welchem die Kontakte in einem Mon tagekörper angeordnet sind, der mit in den Kunststoff eingegos sen ist, wobei der Kunststoff die Außenkontur des Körpers des Schaltgerätes bildet. Auf diese Weise ergibt sich ein einfach und preiswert herzustellendes Schaltgerät.In a further embodiment of the invention, an electrical Switchgear created, in which the contacts in a Mon Day body are arranged, which is poured into the plastic sen, the plastic is the outer contour of the body of the Switchgear forms. In this way, it is easy and inexpensive switchgear to manufacture.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestell ten Ausführungsformen. Further features and advantages of the invention result from the following description of the shown in the drawing embodiments.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Schaltgerät nach einer Vormontage, wobei die end gültige durch Umgießen mit einem Kunststoff her gestellte Form angedeutet ist, Fig. 1 shows a section through an inventive switching device according to a pre-assembly, wherein the end valid provided by overmolding with a plastic forth form is indicated,
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 und Fig. 2 is a view in the direction of arrow II of FIGS. 1 and
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Fig. 1. Fig. 3 is a view in the direction of arrow III in FIG. 1.
Das dargestellte Schaltgerät enthält zwei als Blechstanzteile hergestellte, bügelförmige Kontakte (2, 3), die zwischen sich einen Halbleiter (1) mit temperaturabhängigem Widerstand auf nehmen, einen sogenannten NTC-Widerstand oder PTC-Widerstand. Der Halbleiter (1) und die beiden Kontakte (2, 3) sind in einen mit strichpunktierter Linie angedeuteten Kunststoffkörper ein gekapselt, der durch Spritzgießen oder Druckgießen hergestellt wird, wobei die Kontakte (2, 3) und der Halbleiter (1) umgossen werden. Abhängig von dem Verwendungszweck kann der Kunststoff körper (14) eine nahezu beliebige Kontur aufweisen, die von dem Einsatzzweck abhängig ist. Ein derartiges Schaltgerät wird in der Regel für eine temperaturabhängige Schaltung eingesetzt, so daß auch durch die Form des Kunststoffkörpers (14) sicherge stellt werden soll, daß der Halbleiter (1) der den Schaltvor gang auslösenden Temperatur eines Mediums ausgesetzt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform befindet sich der Halbleiter (1) in einem im wesentlichen zylindrischen Ansatz des Kunst stoffkörpers (14), an den ein Ringbund anschließt. Der Ansatz kann beispielsweise in eine Leitung eintauchen, in welcher das Medium strömt, dessen Temperatur für die Schaltung herangezogen werden soll. Die Kontakte (2, 3) sind aus dem Kunststoffkörper (14) herausgeführt und dienen als Anschlußklemmen (4, 5). Die ser Bereich der Anschlußklemmen (4, 5) befindet sich in einer Aussparung des Kunststoffkörpers (14). The switching device shown contains two bow-shaped contacts ( 2 , 3 ) manufactured as stamped sheet metal parts, which take between them a semiconductor ( 1 ) with a temperature-dependent resistor, a so-called NTC resistor or PTC resistor. The semiconductor ( 1 ) and the two contacts ( 2 , 3 ) are encapsulated in a plastic body indicated by a dash-dotted line, which is produced by injection molding or die-casting, the contacts ( 2 , 3 ) and the semiconductor ( 1 ) being encapsulated. Depending on the intended use, the plastic body ( 14 ) can have almost any contour that depends on the intended use. Such a switching device is generally used for a temperature-dependent circuit, so that the shape of the plastic body ( 14 ) is also to ensure that the semiconductor ( 1 ) is exposed to the temperature of a medium that triggers the switching operation. In the illustrated embodiment, the semiconductor ( 1 ) is in a substantially cylindrical approach of the plastic body ( 14 ) to which an annular collar connects. The approach can be immersed, for example, in a line in which the medium flows, the temperature of which is to be used for the circuit. The contacts ( 2 , 3 ) are led out of the plastic body ( 14 ) and serve as connection terminals ( 4 , 5 ). The water area of the terminals ( 4 , 5 ) is in a recess in the plastic body ( 14 ).
Die beiden Kontakte (2, 3) und der Halbleiter (1) werden mit tels eines Montagekörpers (6) vormontiert, bevor sie in der vormontierten Form in eine Spritzform eingelegt werden, in wel cher der Kunststoffkörper (14) erzeugt wird. Der Montagekörper (6) ist als ein Kunststoffspritzteil hergestellt, das in der Seitenansicht (Fig. 2) eine im wesentlichen T-förmige Gestalt aufweist. Seitlich von dem Mittelsteg ist der Montagekörper (6) mit zwei schlitzförmigen Aufnahmen (7, 8) versehen, die in ei ner gemeinsamen Ebene liegen. In diese Aufnahmen (7, 8) werden die beiden Kontakte (2, 3) eingeschoben, wobei die Aufnahmen (7, 8) derart bemessen sind, daß sich dadurch ein Klemmsitz für die Kontakte (2, 3) ergibt.The two contacts ( 2 , 3 ) and the semiconductor ( 1 ) are preassembled with the aid of a mounting body ( 6 ) before they are inserted into an injection mold in the preassembled form, in which the plastic body ( 14 ) is produced. The mounting body ( 6 ) is produced as a plastic injection-molded part, which has a substantially T-shaped shape in the side view ( FIG. 2). To the side of the central web, the mounting body ( 6 ) is provided with two slot-shaped receptacles ( 7 , 8 ) which lie in a common plane. The two contacts ( 2 , 3 ) are inserted into these receptacles ( 7 , 8 ), the receptacles ( 7 , 8 ) being dimensioned such that this results in a press fit for the contacts ( 2 , 3 ).
Die Kontakte (2, 3), die identisch ausgebildet sind, besitzen in der Seitenansicht eine L-förmige Gestalt. Sie werden so in dem Montagekörper (6) angeordnet, daß die kürzeren Schenkel des L- einander zugewandt sind. Die Kontakte (2, 3) sind in dem Be reich der kurzen Schenkel (10, 11) abgekröpft, so daß zwischen den beiden gegensinnig oder spiegelsymmetrisch angeordneten Kontakten (2, 3) im Bereich der Schenkel (10, 11) ein Raum ent steht, in welchem der als Kreisscheibe ausgebildete Halbleiter (1) eingespannt wird. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besitzen die Schenkel (10, 11) der Kontakte (2, 3) Aussparungen (12), die jeweils den mittleren Bereich des Halbleiters (1) freilas sen.The contacts ( 2 , 3 ), which are identical, have an L-shaped shape in the side view. They are arranged in the mounting body ( 6 ) so that the shorter legs of the L face each other. The contacts ( 2 , 3 ) in the loading area of the short legs ( 10 , 11 ) are bent so that between the two oppositely or mirror-symmetrically arranged contacts ( 2 , 3 ) in the region of the legs ( 10 , 11 ) there is a space , in which the semiconductor ( 1 ) designed as a circular disk is clamped. As can be seen from Fig. 2, the legs ( 10 , 11 ) of the contacts ( 2 , 3 ) have recesses ( 12 ), each of which releases the central region of the semiconductor ( 1 ).
Aufgrund der geschilderten Ausbildung ist es möglich, zwischen den Schenkeln (10, 11) der Kontakte (2, 3) relativ hohe Spann kräfte zu erzeugen, durch die der Halbleiter (1) elastisch zwi schen die Schenkel (10, 11) der Kontakte (2, 3) eingespannt wird. Falls die Gefahr besteht, daß aufgrund hoher Gießdrücke Kunststoff zwischen die Schenkel (10, 11) der Kontakte (2, 3) und den Halbleiter (1) eindringt, kann vorgesehen werden, daß der Halbleiter (1) mit den Schenkeln (10, 11) der Kontakte (2, 3) verlötet oder verklebt wird. Dieses Verlöten oder Verkleben kann erfolgen, bevor die beiden Kontakte (2, 3) in den Montage körper (6) eingesteckt werden. Es ist jedoch zweckmäßiger, die ses Verlöten oder Verkleben erst vorzunehmen, nachdem die Kon takte (2, 3) in den Montagekörper (6) eingesteckt sind und nachdem der Halbleiter (1) zwischen sie eingespannt worden ist. Der Montagekörper (6) dient dann auch als Halter, während des Lötens oder Klebens.Due to the described training, it is possible to generate relatively high clamping forces between the legs ( 10 , 11 ) of the contacts ( 2 , 3 ), through which the semiconductor ( 1 ) resiliently between the legs ( 10 , 11 ) of the contacts ( 2 , 3 ) is clamped. If there is a risk that plastic will penetrate between the legs ( 10 , 11 ) of the contacts ( 2 , 3 ) and the semiconductor ( 1 ) due to high casting pressures, it can be provided that the semiconductor ( 1 ) with the legs ( 10 , 11 ) the contacts ( 2 , 3 ) are soldered or glued. This soldering or gluing can take place before the two contacts ( 2 , 3 ) are inserted into the assembly body ( 6 ). However, it is more expedient to carry out this soldering or gluing only after the contacts ( 2 , 3 ) have been inserted into the mounting body ( 6 ) and after the semiconductor ( 1 ) has been clamped between them. The mounting body ( 6 ) then also serves as a holder during soldering or gluing.
Der Mittelsteg (9) des Montagekörpers (6) dient als ein An schlag, mit welchem der Halbleiter (1) und die Kontakte (2, 3) relativ zu dem Montagekörper (6) positioniert werden. Wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, ragt der Mittelsteg (9) zwischen den Bereich der Schenkel (10, 11) bis zu dem Umfang des Halb leiters (1).The central web ( 9 ) of the mounting body ( 6 ) serves as a stop with which the semiconductor ( 1 ) and the contacts ( 2 , 3 ) are positioned relative to the mounting body ( 6 ). As can be seen from Fig. 2 and 3, the central web ( 9 ) projects between the region of the legs ( 10 , 11 ) up to the circumference of the semi-conductor ( 1 ).
Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Montagekörper (6) vorgesehen, der relativ zu dem anschließend durch Umgießen her gestellten Kunststoffkörper (14) ein kleines Volumen aufweist. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, einen Montagekörper (6) vorzusehen, der ein wesentlich größeres Volumen aufweist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Gefahr eines Schrumpfens besteht, da dann durch den Montagekörper (6) in dessen Bereich eine hohe Maßhaltigkeit gewährleistet werden kann.In the embodiment shown, a mounting body ( 6 ) is provided which has a small volume relative to the plastic body ( 14 ) subsequently produced by casting. However, it is easily possible to provide a mounting body ( 6 ) which has a much larger volume. This is particularly advantageous if there is a risk of shrinkage, since a high degree of dimensional accuracy can then be ensured by the mounting body ( 6 ) in its area.
Claims (11)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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Owner name: BEHR-THOMSON-DEHNSTOFFREGLER VERWALTUNGS-GMBH, 701 |
|
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D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BEHR THERMOT-TRONIK GMBH, 70806 KORNWESTHEIM, DE |
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8331 | Complete revocation |