DE3719334C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil von der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Zur Erläuterung von vorbe­ kannten Bauteilen wird auf die Fig. 1 und 2 ver­ wiesen, in denen verschiedene Typen von keramischen Kondensatoren im Längsschnitt dargestellt sind.

Der in Fig. 1 mit 20 bezeichnete Keramikkondensator ist von anschlußdrahtloser Bauart und hat einen an den Enden geöffneten, im allgemeinen rohrförmigen Kör­ per 23 aus dielektrischem Material und an jedem der entgegengesetzten Enden des rohrförmigen Körpers 23 be­ festigte Anschlußkappen 22. Der rohrförmige dielektri­ sche Körper 23 ist an seiner inneren und an seiner äuße­ ren Umfangsfläche mit einer inneren bzw. einer äußeren Elektrodenschicht 24 und 25 beschichtet. Die innere Elektro­ denschicht auf der inneren Umfangsfläche des rohrförmigen dielektrischen Körpers 23 erstreckt sich von einem Ende des rohrförmigen dielektrischen Körpers 23 und über die ringförmige Endfläche des anderen Endes des gleichen dielek­ trischen Körpers 23; sie endet auf der äußeren Umfangs­ fläche des rohrförmigen dielektrischen Körpers 23 an einer Position, die einen geringen axialen Innenabstand von der ringförmigen Endfläche des anderen Endes des rohrförmigen dielektrischen Körpers 23 hat, so daß wenn und solange wie die entsprechende Anschlußkappe 22 auf dem entspre­ chenden Ende des rohrförmigen dielektrischen Körpers 23 befestigt ist, die innere Elektrodenschicht 24 elektrisch mit der entsprechenden Anschlußkappe 22 verbunden sein kann. Andererseits erstreckt sich die äußere Elektroden­ schicht 25 auf der äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen dielektrischen Körpers 23 von einem Ende des rohrförmigen dielektrischen Körpers 23 zu einer Position, die einen axialen Innenabstand von dem anderen Ende hat, so daß wenn und solange wie die entsprechende Anschlußkappe 22 auf diesem Ende des rohrförmigen dielektrischen Körpers 23 befestigt ist, die äußere Elektrodenschicht 25 elektrisch mit der entsprechenden Anschlußkappe 22 verbunden sein kann. In jedem Fall haben die Anschlußkappen 22 eine Lötschicht mit im wesentlichen gleichförmiger Dicke, die über ihre gesamte Oberfläche aufgalvanisiert ist.

Die Verbindung zwischen jeder der Anschlußkappen 22 und der zugeordneten Elektrodenschicht 24 oder 25 wird her­ kömmlich in der folgenden Weise durchgeführt. Nachdem die Anschlußkappen 22 nach Ausbildung der inneren und der äußeren Elektrodenschicht 24 und 25 an den entspre­ chenden Enden des rohrförmigen dielektrischen Körpers 23 befestigt wurden, wird der rohrförmige dielektrische Körper 23 mit den Anschlußkappen 22 aufgeheizt, so daß der Anteil der Lötschicht, der an dem inneren Oberflächen­ bereich 22a jeder der Anschlußkappen 22 aufgebracht ist, schmelzen kann, so daß das geschmolzene Lot, wenn es sich anschließend verfestigt, die entsprechenden Anschlußkap­ pen 22 elektrisch und physikalisch mit den zugeordneten Elektrodenschichten 24 oder 25 verbinden kann. Auf diese Weise werden die Anschlußkappen 22 nicht nur elektrisch mit der inneren bzw. äußeren Elektrodenschicht 24 und 25 verbunden, sondern sie werden ebenso haltbar am Körper 23 befestigt.

Der rohrförmige dielektrische Körper 23 mit den an die innere und die äußere Elektrodenschicht 24 und 25 ange­ löteten Anschlußkappen 22 wird dann beschichtet, in dem auf den rohrförmigen dielektri­ schen Körper 23 ein Beschichtungsmaterial im flüssigen Zustand durch eine Übertragungswalze aufgebracht wird, die zur Drehung in einer Richtung in einer vertikalen Ebene gelagert ist und teilweise in einen Behälter ein­ taucht, der das verflüssigte Beschichtungsmaterial, z.B. synthetisches Harz, enthält. Das Bauteil rollt über den Um­ fang der Übertragungswalze, die gedreht wird, wodurch ein im wesentlichen zylindrischer Schutzmantel 26 ausgebildet wird und der anschlußdrahtlose Keramikkondensator 20 ver­ vollständigt ist.

Mit 30 ist in Fig. 2 ein Keramikkondensator mit axialen Anschlußdrähten bezeichnet, d.h. der Keramikkondensator hat ein Paar sich axial erstreckender Anschlußdrähte 31, die sich von den entsprechenden Anschlußkappen 22 nach außen erstrecken; die in Fig. 2 gezeigte Bauart entspricht im wesentlichen dem Aufbau des anschlußdrahtlosen Keramik­ kondensators 20 der Fig. 1 mit Ausnahme der Anschlußdräh­ te 31, es ist jedoch so, daß die äußere Ummantelung 26, die auf den Keramikkondensator 30 aufgebracht ist, im wesentlichen den Keramikkondensator 30 vollständig um­ schließt, mit Ausnahme der Anschlußdrähte 31, die zur elek­ trischen Verbindung mit einer externen Schaltung nach außen vorstehen.

Bei der Verlötung der Anschlußkappen 22, die bei der Herstellung der Keramikkondensatoren 20 und 30 erfolgt, treten die folgenden Probleme auf. Insbesondere, wenn die Dicke der auf den Anschlußkappen 22 ausgebildeten Lötschicht gering ist, wird das geschmolzene Lot nicht gleichförmig zwischen den Anschlußkappen 22 und dem rohrförmigen dielektrischen Körper 23 verteilt, da der Anteil des geschmolzenen Lotes auf dem inneren Ober­ flächenbereich 22a der entsprechenden Anschlußkappe 22 klein ist. Sobald dies auftritt, ist eine oder beide Anschlußkappen 22 nicht haltbar mit der Elektrodenschicht 23 bzw. 24 verbunden, und eine angemessene elektrische Verbindung zwischen ihnen wird nicht hergestellt. Auf­ grund dessen ist die Zuverlässigkeit der elektrischen und physikalischen Verbindung zwischen den Anschlußkap­ pen und der zugeordneten Elektrodenschicht des rohr­ förmigen dielektrischen Körpers reduziert.

Andererseits kann, wenn die Dicke der auf den Anschluß­ kappen 22 ausgebildeten Lötschicht groß ist, die oben erläuterte Zuverlässigkeit erhöht werden, da ein aus­ reichender Anteil Lot innerhalb der Anschlußkappen 22 existiert, wobei jedoch das auf dem äußeren Oberflächen­ bereich 22b jeder Anschlußkappe 22 aufgebrachte Lot, wenn es schmilzt und dann verfestigt, einen Durchhang des Lötmaterials bildet, wie es durch 22c in Fig. 1 ange­ deutet ist. Die Anwesenheit des Lotdurchhangs 22c ver­ ändert die Form des resultierenden Keramikkondensators, wodurch folglich die Rundheit vermindert wird. Aufgrund dessen wird, wenn der Keramikkondensator dem vorgenannten Ummantelungsprozeß unterworfen wird, er nicht gleichför­ mig in Übereinstimmung mit der drehenden Übertragungs­ walze rollen, so daß eine glatte und gleichförmige Aus­ bildung der Schutzummantelung 26 nicht durchgeführt werden kann.

Die unregelmäßige Form des Keramikkondensators, die sich aus der ungleichmäßigen Anlagerung des Beschichtungs­ materials ergibt, führt insbesondere zu Schwierigkeiten, wenn der Keramikkondensator in einem automatischen Ge­ rät verwendet wird, das zum automatischen Einsatz der elektronischen Bauteile in gedruckte Schaltkarten ver­ wendet wird. Insbesondere kann aufgrund des Durchhangs 22c am Keramikkondensator an einem oder an beiden Anschlußkappen 22 der Keramik­ kondensator irgendwo in dem automatischen Gerät hängen­ bleiben, mit der Folge, daß der Keramikkondensator nicht richtig auf der gedruckten Schaltungskarte befestigt ist. Des weiteren kann die ungleichmäßige Aufbringung des Ummantelungmaterials eine Reduktion der Abdichtung des Keramikkondensators mit sich bringen, wodurch die Feuchtebeständigkeit des Keramikkondensators reduziert wird.

Wenn der Keramikkondensator mit axialen Anschlußdrähten unter Verwendung eines automatischen Bauteileinsatzgerätes auf einer gedruckten Schaltungskarte befestigt werden soll, werden die Anschlußdrähte 31 durch zugeordnete Lö­ cher in der gedruckten Karte geführt und dann an ge­ druckte Leitungen auf der gedruckten Karte gelötet. Wäh­ rend des Lötens der Anschlußdrähte 31 an die gedruckten Leitungen kann Wärme durch die Anschlußdrähte 31 auf die Anschlußkappen 22 übertra­ gen werden, wobei die Lötschicht auf dem äußeren Ober­ flächenbereich 22b der entsprechenden Anschlußkappe 22 folglich wieder geschmolzen wird. Wenn die Lötschichten so wieder aufgeschmolzen werden, und in dem Fall, daß die Dicke der Lötschicht auf jeder der Anschlußkappen groß ist, neigt das Lot in einem solchen Maß zu thermi­ schen Ausdehnungen, daß es zu einem Ausblasen eines Teils des Lots in Form eines Tropfens aus einer Lücke, die durch 32 in Fig. 2 bezeichnet ist, zwischen der An­ schlußkappe 22 und der Schutzummantelung 26 kommen kann. Falls dieses auftritt, kann der so aus dem Keramikkonden­ sator austretende Lottropfen einen Kurz­ schluß bewirken.

Ein elektronisches Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist bekannt aus der US-PS 41 97 570. Dieses Bauteil entspricht im wesentlichen dem in Fig. 2 dargestellten Kondensator mit axialen Anschlußdrähten, wobei aber die Anschlußkappen mit Vorsprüngen an ihren Innenseiten versehen sind, die federnd an den Elektrodenschichten des Keramikkörpers anliegen. Zwar ist durch diese Maßnahme ein guter elektrischer und mechanischer Kontakt herstellbar, es ist jedoch erforderlich, auch diese Anschlußkappen mit den Elektrodenschichten zu verlöten. Zu diesem Zweck werden die Anschlußkappen ebenfalls mit einer Lotschicht überzogen, was zu den oben dargestellten Probleme führt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die aufgabe zugrunde, ein elektronisches Bauteil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Verbindung zwischen den Anschlußkappen und dem Körper zuverlässig herstellbar ist und bei dem das an den Außenseiten der Anschlußkappen anhaftende Lot sich nicht nachteilig auswirkt, wenn es über seinen Schmelzpunkt erhitzt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem elektronischen Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der bei­ gefügten Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 und 2 Längsschnittdarstellungen von bekannten Keramikkondensatoren verschiedener Bauarten und

Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung in etwas vergrößertem Maßstab eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Keramik­ kondensators.

Bevor die Beschreibung der Erfindung weitergeführt wird, soll festgestellt werden, daß in den Figuren gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Es soll ferner bemerkt werden, daß, obwohl die Keramikkondensatoren, an welchen die vorliegende Erfindung anwendbar ist im wesent­ lichen identisch mit den vorbekannten Keramikkondensatoren, die in und mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben sind, sein können, nur die Unterschiede, die eine Abwei­ chung der vorliegenden Erfindung von den vorbekannten anschlußdrahtlosen Keramikkondensatoren darstellen, mit Bezug auf Fig. 3 erläutert werden.

Wie im Fall des vorbekannten Keramikkondensators ist jede der Anschlußkappen 22, die an den entsprechenden Enden des Keramikkondensators 20 befestigt sind und die Erfin­ dung verkörpern, in ihren inneren und äußeren Oberflächen­ bereichen 22a und 22b mit Lotschichten beschichtet, wobei jedoch die Lotschichten auf den inneren bzw. äußeren Ober­ flächenbereichen 22a und 22b jeder erfindungsgemäßen An­ schlußkappe, die am Keramikkondensator 20 befestigt wird, verschiedene Dicken aufweisen, wie es im einzelnen mit Bezug auf Fig. 3 erläutert wird.

Wie am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist, hat die auf dem inneren Oberflächenbereich 22a jeder Anschlußkappe 22 an­ gelagerte Lötschicht eine Dicke Ti, die vorzugsweise inner­ halb des Bereichs von 3 bis 8 µm liegt, und die auf dem äußeren Oberflächenbereich 22b der gleichen Anschlußkappe 22 aufgebrachte Lötschicht hat eine Dicke To, die geringer ist als 3 µm. Diese Dickendifferenz zwischen den entsprechenden Lotschichten auf dem inneren bzw. äußeren Oberflächenbereich 22a und 22b jeder Anschluß­ kappe 22 kann dadurch erreicht werden, daß jede Anschluß­ kappe 22 mit Lotschichten gleichförmiger Dicke, sowohl im inneren als auch im äußeren Oberflächenbereich 22a und 22b, einem Schleifprozeß unterworfen wird. Im einzelnen kann, nachdem das Lotmaterial auf die inneren und die äußeren Oberflächenbereiche 22a und 22b zur Ausbildung der entsprechenden Lotschichten mit gleichförmiger Dicke durch Verwendung von z.B. einer Galvanisiertechnik auf­ gebracht wurde, nur die Lotschicht auf dem äußeren Ober­ flächenbereich 22b auf eine vorgegebene Dicke abgeschlif­ fen, z.B. durch Anwendung einer Trommelfeinschlifftech­ nik.

Nachdem die so erfindungsgemäß ausgebildeten Anschlußkap­ pen 22 am rohrförmigen dielektrischen Körper 23 befestigt sind und an seinen entgegengesetzten Enden in einer be­ kannten Weise, wie sie in Verbindung mit den vorbekannten Keramikkondensatoren beschrieben wurde, angelötet sind, wird der Schutzmantel 26 in einer bekannten Weise, wie sie in Verbindung mit vorbekannten Keramikkondensatoren beschrieben wurde, ausgebildet, wodurch der Keramikkonden­ sator mit den Anschlußkappen vervollständigt wird.

Der anschlußdrahtlose Keramikkondensator gemäß der Erfin­ dung wird, wenn er in der Praxis verwendet wird, auf einer gedruckten Schaltkarte befestigt, wobei die Anschlußkappen 22 extern mit den entsprechenden Leitungen, die auf der gedruckten Karte gedruckt sind,verlötet werden. Gleichzeitig er­ möglichen die auf den äußeren Oberflächenbereichen 22b der entsprechenden Anschlußkappen 22 ausgebildeten Lot­ schichten ein vorteilhaftes Verlöten der Anschlußkappen 22 mit den gedruckten Leitungen.

Obwohl die vorstehende Beschreibung mit Bezug auf anschluß­ drahtlose Keramikkondensatoren durchgeführt wurde, können die Anschlußkappen auch zur Befestigung an Keramikkonden­ satoren mit axialen Anschlußdrähten verwendet werden.

Mit der Erfindung, die vollständig beschrieben wurde, ist es klar, daß, da die Lotschicht auf dem inneren Oberflächen­ bereich jeder Anschlußkappe im wesentlichen in einer Dicke ausgebildet ist, die ausreicht, um die Anschlußkappen 22 an den entsprechenden Enden des rohrförmigen dielektri­ schen Körpers haltbar zu befestigen, und gleichzeitig die Dicke der Lötschicht auf dem äußeren Oberflächenbereich der entsprechenden Anschlußkappe kleiner hergestellt wurde als die auf dem inneren Oberflächenbereich, keine Möglich­ keit zur Ausbildung von Durchhang von Lötmaterial besteht, wie es in Verbindung mit dem bekannten Keramikkondensator erläutert wurde, und deshalb eine gleichförmige Aufbrin­ gung des Ummantelungmaterials zur Ausbildung des Schutz­ mantels erreicht werden kann. Bei dem Keramikkondensator mit axialen Anschlußdrähten besteht keine Möglichkeit, daß ein Anteil des Lötmaterials aus einer Lücke zwischen den Anschlußkappen und den entsprechenden entgegengesetz­ ten Enden des rohrförmigen dielektrischen Körpers austritt. Es besteht des weiteren aufgrund des Schutzmantels keine Möglichkeit, daß die Dichtung des Keramikkondensators redu­ ziert wird.

Obwohl die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung voll­ ständig beschrieben wurde, soll bemerkt werden, daß ver­ schiedene Änderungen und Modifikationen dem Fachmann mög­ lich sind. Obwohl sich die vorstehende Beschreibung auf einen rohrförmigen dielektrischen Körper bezieht, kann auch z.B. ein im allgemeinen zylindrischer starrer Körper aus dielektrischem Material verwendet werden. Des weiteren kann das Prinzip der vorliegenden Erfindung, obwohl es anhand eines Keramikkondensators beschrieben wurde, in gleicher Weise für einen Widerstand, ein induktives Ele­ ment oder jedem elektronischen Bauteil, bei dem Anschluß­ kappen erforderlich sind, verwendet werden.

Claims (1)

1. Elektronisches Bauteil mit einem zylindrischen Körper, an dessen entgegengesetzten Enden Anschlußkappen befestigt sind, wobei auf jeder Anschlußkappe eine Schicht aus Lotmaterial auf ihren inneren und äußeren Oberflächenbereichen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
   daß die Dicke (T_o) der Schicht aus Lotmaterial auf dem äußeren Oberflächenbereich jeder Anschlußkappe (22) geringer ist als die (T_i) auf dem inneren Oberflächenbereich derselben Anschlußkappe (22), und
   daß die Dicke (T_o) der Schicht aus Lotmaterial auf dem äußeren Oberflächenbereich (22b) geringer ist als 3 µm.