DE3943857C2 - Surface mount wirewound resistor - Google Patents

Surface mount wirewound resistor

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Abstract

The surface mount resistor, comprises, a hard plastic rectangularly-shaped body member having flat and parallel upper and lower surfaces, opposite sides, and opposite ends. An electrical resistance element is embedded in the body member and has a pair of spaced terminal ends which extend through the body member and terminate at the exterior surface of the member. A pair of spaced electrical terminal pads are secured to the exterior surface of the member with one each of the pads being in electrical contact with one each of the terminal ends. The spaced terminal ends communicate with the exterior surface of the body member of its opposite ends. The terminal pads are U-shaped metallic clips that receive the opposite ends of the body member.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen oberflächenmontier­ baren Widerstand gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. ein Verfahren zur seiner Herstellung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 3.The present invention relates to a surface mount ble resistance according to the preamble of claim 1 or a method for its manufacture according to the preamble of claim 3.

Dem gegenwärtigen Stand der Technik für drahtgewickelte Widerstände gemäß bestehen diese aus einem zylindrischen keramischen Kern, an dessen Enden jeweils eine Endkappe aus Metall befestigt ist. An diesen Metallendkappen sind wiederum Drahtanschlüsse befestigt. Um den keramischen Kern ist Widerstandsdraht gewickelt, der auf beliebige Art und Weise an den Metallendkappen angeschlossen ist. Diese Einheit wird sodann unter Anwendung verschiedenartiger Verfahren und Einkapselungs­ materialien eingekapselt, um den Widerstandsdraht gegen verschiedene Umwelteinflüsse, denen dieser ausgesetzt wird, zu schützen. Dieser konstruktive Aufbau hat sich ausgezeichnet bewährt, was darin zum Ausdruck kommt, daß sich Millionen von Anwendern in den verschiedenartigsten Anwendungsgebieten auf diese Widerstände verlassen konnten. Die Widerstände zeichnen sich aus durch: hohe Zuverlässigkeit, ausgezeichnete Widerstandskonstanz mit niederem Temperaturkoeffizienten und der Fähigkeit, bei - im Vergleich zu anderen Widerstandstechnologien - kleiner Spulengröße große Energiemengen zu verbrauchen.The current state of the art for wire wound According to resistors, these consist of a cylindrical one ceramic core with an end cap at each end Metal is attached. These metal end caps are in turn Wire connectors attached. To the ceramic core is Resistance wire wrapped in any way the metal end caps is connected. This unit then becomes using various methods and encapsulation encapsulated to resist the resistance wire different environmental influences to which it is exposed protect. This constructive structure has distinguished itself proven what is expressed in the fact that millions of Users in a wide variety of applications could leave these resistances. Draw the resistors characterized by: high reliability, excellent Resistance constancy with low temperature coefficient and Ability to - compared to other resistance technologies - Small coil size to consume large amounts of energy.

Angesichts des heutigen Stands der hohen Automatisierung besteht der Hauptnachteil dieses konstruktiven Aufbaus darin, daß diese Konstruktion für den Endbenutzer, der den Widerstand in eine gedruckte Schaltung einbauen muß, sehr aufwendig ist. Die gedruckte Schaltkarte muß zur Aufnahme der Widerstandsanschlüsse Löcher in der entsprechenden Größe enthalten. Die Widerstands­ anschlüsse müssen sodann auf die richtige Länge zugeschnitten und auf irgendeine Weise so geformt werden, daß sie in die Löcher in der gedruckten Schaltkarte gesteckt werden können. Die An­ schlüsse werden dann an der gedruckten Schaltung ortsfest ange­ bracht, wobei verschiedene, für gedruckte Schaltungen in Frage kommende Lötverfahren, wie zum Beispiel das infrarote Aufschmelz­ lötverfahren oder Schwallötverfahren, zur Anwendung kommen können. Den Designern von gedruckten Schaltungen, die diese Technologie anwenden wollen, sind dadurch Grenzen gesetzt, daß sie die einzelnen Komponenten nur auf einer Seite der gedruckten Schaltung montieren können, da die Widerstandsanschlüsse aus der gedruckten Schaltung herausragen.Given today's level of high automation the main disadvantage of this construction is that this construction for the end user who put the resistance in to install a printed circuit is very expensive. The Printed circuit board must be used to hold the resistance connections  Holes of the appropriate size included. The resistance connections must then be cut to the correct length and be shaped in any way to fit into the holes in the printed circuit board can be inserted. The An conclusions are then fixed to the printed circuit brings, with different, in question for printed circuits upcoming soldering processes, such as infrared melting soldering methods or wave soldering methods are used can. The designers of printed circuits that Limits to applying technology are limited by the fact that the individual components only on one side of the printed Circuit can mount, because the resistance connections from the stick out printed circuit.

Das US-Patent 4672358 offenbart einen oberflächenmon­ tierbaren Widerstand gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.U.S. Patent 4,672,358 discloses a surface mon animal resistance according to the preamble of claim 1.

Bei dem in dem US-Patent 4672358 offenbarten ober­ flächenmontierbaren Widerstand stehen die Anschlußanpaß­ glieder 4 gemäß der Ausführung der dortigen Fig. 5 über die untere Fläche des Körperelements vor. Dadurch ergibt sich der Nach­ teil, daß die elektrische Verbindung zwischen einem der artigen auf einer Oberfläche einer Leiterplate montierten Widerstand und den Leiterbahnen beschädigt werden kann, wenn auf die Mitte des Körperelements eine Kraft ausgeübt wird, weil durch die entstehenden Drehmomente die elektrischen Verbindungen belastet werden.In the surface-mountable resistor disclosed in US Pat. No. 4,672,358, the connection adapter members 4 project over the lower surface of the body element in accordance with the embodiment of FIG. 5 there. This results in the after that the electrical connection between one of the like on a surface of a printed circuit board mounted resistor and the conductor tracks can be damaged when a force is exerted on the center of the body element, because the resulting torque loads on the electrical connections ,

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen oberflächenmontierbaren Widerstand gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart weiterzubilden, daß nach der Montage eine zuverlässige dauerhafte elektrische Verbindung gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object surface mount resistor according to the preamble of Develop claim 1 such that after assembly a reliable permanent electrical connection guaranteed is.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung sind in dem abhängigen Anspruch angegeben.The object of the invention is achieved with the features of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the Er invention are specified in the dependent claim.

Der erfindungsgemäße oberflächenmontierbarer Widerstand hat den Vorteil, daß der Widerstand nach der Montage auf der der Leiterplate aufliegt. Dadurch wird ein sicherer zuver­ lässiger elektrischer Kontakt zur Verfügung gestellt.The surface mount resistor according to the invention has the advantage that the resistance after mounting on the  the circuit board rests. This will ensure a more reliable casual electrical contact provided.

Der erfindungsgemäße oberflächenmontierbarer Widerstand hat weiterhin den Vorteil, daß er zur Lagerhalterung gut stapelbar ist.The surface mount resistor according to the invention also has the advantage that it is good for storage is stackable.

Der erfindungsgemäße Widerstand kann an Anschlüsse auf einer gedruckten Schaltkarte montiert werden, ohne daß Löcher in die gedruckte Schaltkarte geschnitten und ohne daß die Widerstandsanschlüsse auf eine bestimmte Länge zuge­ schnitten werden müssen.The resistor according to the invention can be connected to connections a printed circuit board can be mounted without Cut holes in the printed circuit board and without that the resistance connections to a certain length need to be cut.

Weiterhin kann der erfindungsgemäße Widerstand auf einer Seite oder auf beiden Seiten der gedruckten Schaltung montiert werden.Furthermore, the resistance according to the invention can one side or on both sides of the printed circuit to be assembled.

Der erfindungsgemäße Widerstand nimmt weniger Platz auf der gedruckten Schaltkarte ein, da die Anschlüsse mit der auf der Oberfläche montierten Komponente eine integrale Einheit bilden.The resistor according to the invention takes up less space the printed circuit board, since the connections with the an integral component mounted on the surface Form unity.

Weiterhin ist der erfindungsgemäße Widerstand mit den automatischen Einrichtungen und Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen kompatibel und kann wirtschaftlich hergestellt werden.Furthermore, the resistance according to the invention with the automatic devices and manufacturing processes Printed circuits are compatible and can be economical getting produced.

Die vorliegende Erfindung gibt auch einen konven­ tionellen drahtgewickelten Widerstand (oder als Alternative einen Metallfilmwiderstand) an, bei dem Metallnasen einge­ setzt werden, die sich von dem Widerstandselement aus, das in das aus Kunststoff bestehende Körperelement eingebettet ist, an den Enden nach oben erstrecken und mit der oberen Fläche des Körperelements in gleicher Ebene liegen.The present invention also provides a convention tional wire-wound resistance (or as an alternative a metal film resistor), with the metal tabs turned on that are made up of the resistance element that embedded in the plastic body element is, extend upwards at the ends and with the top Surface of the body element lie in the same plane.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmontierbaren drahtgewickelten Widerstand anzugeben, das wirtschaftlich und leistungsfähig ist. The invention is also based on the object Process for making a surface mount wire-wound resistance to indicate that economically and is powerful.  

Die Erfindung gibt auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen oberflächenmontierbaren, draht­ gewickelten Widerstands an, wobei die konventionellen axialen Anschlüsse an beiden Enden des drahtgewickelten Widerstandes wegfallen gelassen werden, und der Widerstand zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Seiten eines Anschlußrahmens aus Metall ausgerichtet wird, wobei die Endkappen des Widerstands an die herausragenden Anschluß­ nasen, die sich von den einander gegenüberliegenden Seiten des Anschlußrahmens nach innen erstrecken, befestigt werden. Das Widerstandselement wird anschließend in ein rechteckiges Körperelements aus Kunststoff eingebettet. Die Anschlußnasen werden danach vom Anschlußrahmen getrennt und so ange­ winkelt, daß sie mit der oberen Fläche des Körperelements in einer Ebene liegen.The invention also provides a method of manufacture of the surface mountable wire according to the invention wound resistance, the conventional axial connectors on both ends of the wire-wound Resistance can be dropped, and the resistance between the two opposite sides of one Metal lead frame is aligned, the End caps of resistance to the protruding connector noses that come from opposite sides of the lead frame extend inwards, be fastened. The resistance element is then turned into a rectangular one Body element made of plastic embedded. The connection lugs are then separated from the lead frame and so angles that it is in with the top surface of the body member lie on one level.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Abb. 1 zeigt einen Aufriß eines konventionellen Widerstands, bei dem die axialen Drahtanschlüsse entfernt wurden; Fig. 1 shows an elevation of a conventional resistor with the axial wire connections removed;

Abb. 2 stellt einen Aufriß eines konventionellen Widerstands dar, bei dem die Drahtanschlüsse entfernt wurden; Figure 2 is an elevation of a conventional resistor with the wire connections removed;

Abb. 3 zeigt in verkleinertem Maßstab einen Drauf­ sicht eines Anschlußrahmens, der dazu dient, den in Abb. 2 dargestellten Widerstand während des Form­ verfahrens abzustützen; Fig. 3 shows in a reduced scale a plan view of a lead frame, which serves to support the resistance shown in Fig. 2 during the molding process;

Abb. 4 zeigt eine Draufsicht auf den in Abb. 3 dargestellten Anschlußrahmen, auf dem eine Vielzahl der in Abb. 2 dargestellten Widerstände abgestützt werden; Fig. 4 shows a top view of the lead frame shown in Fig. 3 on which a plurality of the resistors shown in Fig. 2 are supported;

Abb. 5 zeigt eine Draufsicht analog der in Abb. 4 dargestellten Ansicht, mit dem Unterschied, daß die in Abb. 4 gezeigten Widerstände in einen recht­ eckigen Körperelement aus Kunststoff eingebettet dargestellt sind; Fig. 5 shows a top view analogous to the view shown in Fig. 4, with the difference that the resistors shown in Fig. 4 are shown embedded in a rectangular body element made of plastic;

Abb. 6 stellt in vergrößertem Maßstab eine per­ spektivische Ansicht der Körperelemente und Widerstände dar, nachdem diese aus dem in Abb. 5 dargestellten Anschluß­ rahmen entfernt wurden; Fig. 6 is an enlarged perspective view of the body elements and resistors after they have been removed from the lead frame shown in Fig. 5;

Abb. 7 zeigt einen Seitenaufriß des in Abb. 6 dargestellten Widerstands, nachdem die Anschlußglieder in die bevorzugte Position abgewinkelt worden sind. Figure 7 shows a side elevation of the resistor shown in Figure 6 after the connectors have been angled to the preferred position.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Abb. 1 bis 7 veranschaulicht. Abb. 1 zeigt ein konventionelles Widerstandselement 10A mit einem Kern 12 und Anschlußkappen 14, bei dem die axialen Drahtanschlüsse eliminiert sind. Abb. 2 zeigt lediglich die hochwarmfeste Silikonbeschichtung 20, mit dem die in Abb. 1 dargestellte Konstruktion überzogen ist.An embodiment of the present invention is illustrated in Figures 1-7. Fig. 1 shows a conventional resistance element 10 A with a core 12 and connection caps 14 , in which the axial wire connections are eliminated. Fig. 2 shows only the high-temperature silicone coating 20 , with which the construction shown in Fig. 1 is coated.

In Abb. 3 ist ein Anschlußrahmen 50 dargestellt, der vorzugsweise in beliebiger Länge aus einem langgestreckten dünnen Kupferblech herausgestanzt wird. Der Anschlußrahmen 50 setzt sich aus den Seiten 52 und den Enden 54 sowie aus Querträgern 56 zusammen, die den Rahmen in eine Vielzahl freier Flächen 58 teilen. Durch Variierung der Länge des Anschlußrahmens 50 läßt sich jede beliebige Anzahl von freien Flächen 58 schaffen. Die als integrale Einheit mit den Seiten 52 geformten Anschlußnasen 60 erstrecken sich in Richtung der Mittelpunkte der einzelnen freien Flächen 58 nach innen. Die Richtlöcher 62 sind in den Seiten 52 vorgesehen, um das weiter unten beschriebene Formver­ fahren zu erleichtern.In Fig. 3, a lead frame 50 is shown, which is preferably punched out of any length from an elongated thin copper sheet. The connecting frame 50 is composed of the sides 52 and the ends 54 and of cross members 56 , which divide the frame into a large number of free surfaces 58 . By varying the length of the lead frame 50 , any number of free surfaces 58 can be created. The connection lugs 60 , which are formed as an integral unit with the sides 52, extend inwards in the direction of the center points of the individual free surfaces 58 . The alignment holes 62 are provided in the pages 52 to facilitate the Formver described below.

Die in Abb. 2 dargestellten Widerstände 10A werden zwischen den einander gegenüberliegenden Anschlußgliedern 60 angeschweißt oder auf sonstige Weise befestigt. Der Anschluß­ rahmen wird sodann in eine konventionelle Kunststoffform eingebracht, und unter Anwendung eines konventionellen Formverfahrens wird ein rechteckiges Körperelement 22 hergestellt, das aus hochwarmfestem Silikon besteht. Das Körperelement 22 weist Aussparungen 64 in der oberen Fläche 24 auf.The resistors 10 A shown in Fig. 2 are welded between the opposite connecting members 60 or attached in some other way. The lead frame is then placed in a conventional plastic mold, and using a conventional molding process, a rectangular body member 22 is made which is made of high-temperature silicone. The body member 22 has recesses 64 in the top surface 24 .

Nachdem das Körperelement 22 fertigt geformt ist, werden die Anschlußnasen 60 von dem Anschlußrahmen 50 derartig abge­ trennt, daß die aus den Enden des Körperelements 22A heraus­ ragenden Anschlußnasen 60 genügend lang sind. Diese herausragen­ den Anschlußnasen 60 werden anschließend nach oben angewinkelt und danach horizontal in die Aussparungen 64 gebogen, so wie dies vorzugsweise in Abb. 7 dargestellt ist. Die Anschlußnasen 60 können mit einem Zinn-Blei-Löt­ material (in der Abbildung nicht dargestellt) beschichtet werden, um dem Anwender das Löten zu erleichtern.After the body member 22 is finished molded, the lugs 60 are so abge separated from the lead frame 50 that the protruding from the ends of the body member 22 A lugs 60 are long enough. These protrude from the connection lugs 60 are then angled upwards and then bent horizontally into the recesses 64 , as is preferably shown in FIG. 7. The lugs 60 can be coated with a tin-lead solder material (not shown in the figure) to make the soldering easier for the user.

Die rechteckige Konfiguration der Körperelemente 22 trägt dazu bei zu verhindern, daß der Widerstand nach seiner Befestigung auf der gedruckten Schaltkarte umkippt oder sich aus seiner Stellung heraus bewegt. Das bei Widerständen mit zylin­ drischer Form häufig auftretende Problem, daß die Widerstände abkippen oder während der Befestigung auf der gedruckten Schaltkarte von dieser herunterrollen, da die Widerstände nach der Plazierung auf die Schaltkarte weniger lagefest sind, wird dadurch vermieden. Nach einem derartigen Vorfall ist eine Wiederholdung des Arbeitsvorgangs erforderlich, um den Widerstand sachgemäß auf der gedruckten Schaltung zu positionieren. Durch seine seitlich breiten Anschlußnasen 60 gewährleistet die Anschlußkonfiguration des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels nach Abb. 1 bis 7 eine ausreichende Lötverbindung, die das Löten des Widerstandes auf die gedruckte Schaltkarte ermöglicht. Die breiten Anschlußnasen 60 sind in der Lage, die bei Widerstandswerten unter 1,0 Ohm notwendige hohe Stromstärke zu bewältigen.The rectangular configuration of the body members 22 helps to prevent the resistor from tipping over or moving out of position after it is attached to the printed circuit board. The problem that frequently occurs with resistors with a cylindrical shape, that the resistors tip over or roll off during mounting on the printed circuit board, since the resistors are less stable after being placed on the circuit card, is thereby avoided. After such an event, it is necessary to repeat the operation to properly position the resistor on the printed circuit. Due to its laterally wide connection lugs 60 , the connection configuration of the exemplary embodiment according to the invention according to FIGS. 1 to 7 ensures a sufficient soldered connection which enables the resistance to be soldered onto the printed circuit board. The wide connection lugs 60 are able to cope with the high current required for resistance values below 1.0 ohm.

Claims (3)

1. Oberflächenmontierbarer Widerstand mit einem Körperelement (22), das im Wesentlichen aus hartem Kunststoff in der Form eines Rechtecks besteht und im Wesentlichen flache und parallel zueinander liegende obere und untere Flächen (24, 26), Seiten (34) und Enden (32) aufweist,
einem langgestreckten Widerstandselement (10A), das in das Körperelement (22) eingebettet ist und zwei Anschlußenden (14) aufweist,
Anschlußnasen (60), die an den Anschlußenden (14) befestigt sind und sich bezüglich des Körperelements (22) nach außen erstrecken,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Anschluß­ nasen (60) in der gleichen Ebene wie die obere Fläche (24) des Körperelements (22) liegen.1. Surface-mountable resistor with a body element ( 22 ) which essentially consists of hard plastic in the shape of a rectangle and essentially flat and parallel upper and lower surfaces ( 24 , 26 ), sides ( 34 ) and ends ( 32 ) having,
an elongated resistance element ( 10 A) which is embedded in the body element ( 22 ) and has two connection ends ( 14 ),
Terminal lugs ( 60 ) attached to the terminal ends ( 14 ) and extending outwardly of the body member ( 22 ),
characterized in that the surfaces of the terminal lugs ( 60 ) lie in the same plane as the upper surface ( 24 ) of the body element ( 22 ). 2. Widerstand nach Anspruch 1, bei dem die Anschlußnasen (60) aus den gegenüberliegenden Enden (32) des Körperelements (22) herausragen.2. Resistor according to claim 1, wherein the connecting lugs ( 60 ) protrude from the opposite ends ( 32 ) of the body element ( 22 ). 3. Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmontierbaren Widerstandes, welches vorsieht,
daß ein langgestrecktes Widerstandselement (10A) das einen Kern (12), zwei Anschlußkappen (14) an den Enden des Kerns, (12) und einen um den Kern (12) gewickelten und mit den Anschlußkappen (14) elektrisch verbundenen Widerstandsdraht (18) aufweist,
sowie ein rechteckiger Anschlußrahmen (50) aus Metall, bei dem die einander gegenüberliegenden Seiten elektrische, sich nach innen zur Mitte des Rahmens erstreckende Anschlußnasen (60) aufweisen, verwendet werden,
daß je eine der Anschlußkappen (14) mit je einer der Anschlußnasen (60) verbunden wird,
daß das Widerstandselement (10A) in ein rechteckiges Körperelement (22) aus Kunststoff eingebettet wird, welches im Wesentlichen flache und parallel zueinander liegende obere und untere Flächen (24, 26) sowie gegenüber­ liegende Enden (32) besitzt, wobei sich die Anschlußnasen (60) aus den gegenüberliegenden Enden (32) heraus er­ strecken,
daß die Anschlußnasen (60) vom Anschlußrahmen (40) abge­ trennt werden, und
daß die Anschlußnasen (60) so angewinkelt werden, daß ihre Oberfläche in der gleichen Ebene wie die obere Fläche (24) des Körperelements (22) liegt.3. A method of manufacturing a surface mount resistor which provides
that an elongated resistance element ( 10 A) which has a core ( 12 ), two connection caps ( 14 ) at the ends of the core, ( 12 ) and a resistance wire ( 18 ) wound around the core ( 12 ) and electrically connected to the connection caps ( 14 ) ) having,
and a rectangular connection frame ( 50 ) made of metal, in which the opposite sides have electrical connection lugs ( 60 ) which extend inwards towards the center of the frame,
that one of the connection caps ( 14 ) is connected to one of the connection lugs ( 60 ),
that the resistance element ( 10 A) is embedded in a rectangular body element ( 22 ) made of plastic, which has essentially flat and parallel top and bottom surfaces ( 24 , 26 ) and opposite ends ( 32 ), the connecting lugs ( 60 ) from the opposite ends ( 32 ),
that the lugs ( 60 ) from the lead frame ( 40 ) are separated, and
that the connecting lugs ( 60 ) are angled so that their surface lies in the same plane as the upper surface ( 24 ) of the body element ( 22 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4672358A (en) * 1986-05-19 1987-06-09 North American Philips Corp. Surface-mounted power resistors

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