DE4429922A1 - Gepoltes elektronisches Bauelement zur Oberflächenmontage - Google Patents
Gepoltes elektronisches Bauelement zur OberflächenmontageInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft gepolte elektronische
Bauelemente des Typs, die ein Paar von Anschlußleitungen
enthalten, die sich aus einem Gehäuse erstrecken und
jeweils ein Kontaktende besitzen, das im wesentlichen
parallel zur Gehäuseunterseite gebogen ist, damit das
elektronische Bauelement auf einem Schaltungsträger durch
Löten einfach montiert werden kann.
Beispiele derartiger gepolter elektronischer Bauelemente
umfassen Trockenelektrolyt-Kondensatoren und Dioden.
Ein Trockenelektrolyt-Kondensator, der ein typisches
Beispiel für ein gepoltes elektronisches Bauelement bil
det, ist beispielsweise aus der JP 3-30977-A (1991) be
kannt. Der in diesem japanischen Dokument offenbarte
Kondensator besitzt eine Struktur, wie sie in den Fig. 10
bis 12 der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist.
Genauer enthält der herkömmliche Kondensator einen Kon
densatorbaustein 1, der einen Kondensatorchip 1a sowie
einen vom Chip 1a vorstehenden Anodendraht 1b besitzt.
Der Kondensator enthält außerdem eine Anodenanschlußlei
tung 2, die mit dem Anodendraht 1b elektrisch verbunden
ist, sowie eine Katodenanschlußleitung 3, die mit dem
Chip 1a elektrisch verbunden ist. Der Kondensatorbaustein
ist zusammen mit einem Teil der jeweiligen Anschlußlei
tungen 2, 3 in einem Kunstharzgehäuse 4 eingeschlossen.
Die jeweiligen Anschlußleitungen 2, 3 sind in Richtung
zur Unterseite 4a des Kunstharzgehäuses 4 und im wesent
lichen parallel zu dieser an einer Oberfläche einer ge
druckten Schaltungskarte A′ (siehe Fig. 12) durch Löten
montiert, wobei die gedruckte Schaltungskarte A′ ihrer
seits eine anodenseitige Elektrodenanschlußfläche A1′ und
eine katodenseitige Elektrodenanschlußfläche A2′ enthält.
Gemäß der herkömmlichen Anordnung ist das Kunstharzgehäu
se zusammen mit den vorstehenden Abschnitten der jeweili
gen Anschlußleitungen 2, 3 in bezug auf die quer zum
Anodendraht 1b verlaufende Mittelebene symmetrisch. Daher
ist die Polarität des Kondensators visuell nicht erkenn
bar, so daß der Kondensator auf der Schaltungskarte A′
fehlerhaft, d. h. mit entgegengesetzter Polarität montiert
werden kann. Der auf diese Weise fehlerhaft montierte
Kondensator erzeugt eine große Wärmemenge, wodurch der
Kondensator und die mit ihm verbundenen Bauelemente auf
kritische Weise beschädigt werden können.
Die Polarität des Kondensators kann durch Ausbilden eines
(nicht gezeigten) Schlitzes an einer der Anschlußleitun
gen 2, 3 und/oder durch Ausbilden einer (nicht gezeigten)
Markierung an der oberen Fläche des Kunstharzgehäuses 4
in der Nähe einer der Anschlußleitungen 2, 3 visuell
erkennbar gemacht werden. Der Schlitz in der Anschlußlei
tung ist jedoch wegen deren geringer Größe nicht einfach
erkennbar, während die Markierung des Gehäuses 4 nicht
von unterhalb des Kondensators erkennbar ist.
Ähnliche Probleme werden auch bei anderen gepolten elek
tronischen Bauelementen zur Oberflächenmontage wie etwa
bei Dioden angetroffen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
gepoltes elektronisches Bauelement zur Oberflächenmontage
wie etwa einen Trockenelektrolyt-Kondensator oder eine
Diode zu schaffen, bei denen ein fehlerhaftes Anordnen
und Verlöten mit umgekehrter Polarität auf einem Schal
tungsträger zuverlässig verhindert werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung gelöst durch ein gepoltes elektronisches Bau
element zur Oberflächenmontage, das die im Anspruch 1
angegebenen Merkmale besitzt.
Diese Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der vor
liegenden Erfindung gelöst durch eine Kombination aus
einem gepolten elektronischen Bauelement zur Oberflächen
montage und einem Schaltungsträger, die die im Anspruch 9
angegebenen Merkmale besitzt.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, die sich auf
bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
beziehen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus
führungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläu
tert; es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Trockenelektrolyt-
Kondensators gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Unteransicht des Kondensators von
Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht des Kondensators von
Fig. 1;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Kondensators
von Fig. 1 zusammen mit einer gedruckten
Schaltungskarte;
Fig. 5-7 Ansichten zur Erläuterung der aufeinanderfol
genden Schritte zur Herstellung des Kondensa
tors von Fig. 1;
Fig. 8 eine Vorderansicht eines Trockenelektrolyt-
Kondensators gemäß einer weiteren Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine Schnittansicht einer Diode gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 die bereits erwähnte Schnittansicht eines
herkömmlichen Trockenelektrolyt-Kondensators;
Fig. 11 die bereits erwähnte Schnittansicht längs der
Linien XI-XI in Fig. 10; und
Fig. 12 die bereits erwähnte perspektivische Ansicht
des herkömmlichen Kondensators in Fig. 10 zu
sammen mit einer gedruckten Schaltungskarte.
Die Fig. 1 bis 4 der beiliegenden Zeichnungen zeigen eine
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der
als Beispiel für ein gepoltes elektronisches Bauelement
zur Oberflächenmontage ein Trockenelektrolyt-Kondensator
10 betrachtet wird. Der Kondensator 10 kann beispielswei
se ein Tantalkondensator oder ein Aluminiumkondensator
sein.
Der Kondensator 10 gemäß der ersten Ausführungsform ent
hält einen Kondensatorbaustein 11, der einen Chip 11a und
einen vom Chip 11a vorstehenden Anodendraht 11b besitzt.
Der Chip 11a kann beispielsweise durch eine verdichtete
Masse eines Tantalpulvers gebildet sein, wobei in diesem
Fall der Anodendraht 11b ebenfalls aus Tantal hergestellt
ist.
Der Kondensator 10 enthält außerdem eine Anodenanschluß
leitung 12 (positive Anschlußleitung) sowie eine Katoden
anschlußleitung 13 (negative Anschlußleitung), wovon jede
die Form einer Metallplatte besitzt. Die Anodenanschluß
leitung 12 ist mit dem Anodendraht 11b beispielsweise
durch Verschweißen elektrisch verbunden. Die Katodenan
schlußleitung 13 besitzt ein inneres Ende, das durch
Löten oder durch Verwenden eines leitenden Klebstoffs
direkt mit dem Chip 11a elektrisch verbunden ist. Alter
nativ kann die Katodenanschlußleitung 13 mit dem Chip 11a
über eine (nicht gezeigte) Schmelzsicherung verbunden
sein kann, die beispielsweise eine Temperatursicherung
oder eine Überstromsicherung sein kann.
Der Kondensatorbaustein 11 ist zusammen mit einem Teil
der jeweiligen Anschlußleitungen 12, 13 in einem Gehäuse
14 eingeschlossen, welches seinerseits aus einem wärme
aushärtenden Kunstharz (beispielsweise Epoxidharz) gebil
det ist. Der verbleibende Abschnitt einer jeden der An
schlußleitungen 12, 13 ist nach unten und nach innen in
Richtung zur Unterseite 14a des Kunstharzgehäuses 14
gebogen, um ein Kontaktende 12a bzw. 13a zu schaffen, das
zur Gehäuseunterseite 14a im wesentlichen parallel ist.
In der gezeigten Ausführungsform besitzt die Anodenan
schlußleitung 12 einen einteilig ausgebildeten Vorsprung
15, der über das Kontaktende 12a in einer von der Unter
seite 14a (Montagefläche) des Kunstharzgehäuses 14 weg
führenden Richtung um einen geeigneten Betrag vorsteht.
Alternativ kann die Katodenanschlußleitung 13 einen ähn
lichen Vorsprung besitzen.
Im Gebrauch kann der Kondensator 10 auf der Oberfläche
einer gedruckten Schaltungskarte A (Schaltungsträger)
montiert sein, die ihrerseits eine anodenseitige Elektro
denanschlußfläche A1 sowie eine katodenseitige Elektro
denanschlußfläche A2 enthält, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
Die Schaltungskarte A ist lediglich an der anodenseitigen
Elektrodenanschlußfläche A1 mit einem Einschubloch oder
-schlitz A3 versehen, der zum Vorsprung 15 der Anodenan
schlußleitung 12 komplementär ist.
Wenn der Kondensator 10 an der Schaltungskarte A mit
richtiger Polarität in bezug auf die jeweiligen Elektro
denanschlußflächen A1, A2 montiert wird, wird der Vor
sprung 15 der Anodenanschlußleitung 12 in das Ein
schubloch A3 eingefügt. Somit können die jeweiligen Kon
taktenden 12a, 13a der Anoden- und Katodenanschlußleitun
gen 12 bzw. 13 mit den entsprechenden Anschlußflächen A1
bzw. A2 in engen Kontakt gelangen, um mit diesen verlötet
zu werden.
Wenn dagegen der Kondensator 10 auf der Schaltungskarte A
mit entgegengesetzter Polarität in bezug auf die jeweili
gen Elektroden A1, A2 montiert wird, stößt der Vorsprung
15 der Anodenanschlußleitung 12 auf der katodenseitigen
Elektrodenanschlußfläche A2 an und kann nicht in ein
Einschubloch A3 eingefügt werden. Dies hat zur Folge, daß
zwischen der Anodenanschlußleitung 12 und der katodensei
tigen Elektrodenanschlußfläche A2 kein Kontakt herge
stellt wird, so daß es unmöglich ist, den Kondensator mit
entgegengesetzter Polarität durch Löten zu montieren.
Wie oben beschrieben, ist es erfindungsgemäß möglich, ein
fehlerhaftes Montieren (Verlöten) des Kondensators 10 mit
entgegengesetzter Polarität zu vermeiden. Daher können
der Kondensator und die den Kondensator enthaltende
Schaltung vor Defekten und Ausfällen geschützt werden,
die durch eine fehlerhafte Montage mit entgegengesetzter
Polarität verursacht würden.
Nach dem Gießen des Kunstharzgehäuses 14 sind die jewei
ligen Abschnitte der Anoden- und Katodenanschlußleitungen
12 bzw. 13, die aus dem Kunstharzgehäuse 14 vorstehen,
zunächst eben, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. In
diesem Zustand kann das Kontaktende 12a der Anode 12
länger als der neben dem Kontaktende 12a angeordnete
Vorsprung 15 der Anode sein.
Die Kontaktenden 12a, 13a der jeweiligen Anschlußleitun
gen 12, 13 werden zunächst um einen Winkel von ungefähr
90° nach unten gebogen, während der Vorsprung 15 der
Anode 12 unverändert gelassen wird, wie in Fig. 6 durch
die Strichpunktlinien gezeigt ist. Dann werden die vor
stehenden Abschnitte der jeweiligen Anschlußleitungen 12,
13 erneut um einen Winkel von ungefähr 90° nach innen
gebogen, um das Endprodukt zu erhalten, wie in Fig. 7
durch die Strichpunktlinien gezeigt ist.
Fig. 8 zeigt einen Trockenelektrolyt-Kondensator 10′
gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform
enthält der Kondensator 10′ dieser Ausführungsform ein
Kunstharzgehäuse 14′, von dem eine Anodenanschlußleitung
12′ und eine Katodenanschlußleitung 13′ vorstehen, wobei
die Anodenanschlußleitung 12′ einen einteiligen Vorsprung
15′ besitzt. Gemäß der zweiten Ausführungsform besitzt
jedoch jede der Anschlußleitungen 12′, 13′ ein Kontakt
ende 12a′, 13a′, das in der Weise gebogen ist, daß es im
wesentlichen parallel zur Unterseite 14a′ des Gehäuses
14′ und von diesem weggerichtet ist.
Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, in der als Beispiel für ein gepoltes elektro
nisches Bauelement eine Diode 10′′ betrachtet wird. Gemäß
dieser Ausführungsform enthält die Diode 10′′ einen Di
odenchip 11′′, der zwischen eine positive Anschlußleitung
12′′ und eine negative Anschlußleitung 13′′ geschaltet ist,
sowie ein Kunstharzgehäuse 14′′, das den Diodenchip 11′′
zusammen mit einem Teil der jeweiligen Anschlußleitungen
12′′, 13′′ einschließt. Die vorstehenden Abschnitte einer
jeden der Anschlußleitungen 12′′, 13′′ sind nach unten und
nach innen zur Unterseite 14a′′ des Kunstharzgehäuses 14′′
gebogen, um ein entsprechendes Kontaktende 12a′′ bzw. 13a′′
zu schaffen, das zur Gehäuseunterseite 14a′′ im wesentli
chen parallel ist. Ferner besitzt die positive Anschluß
leitung 12′′ einen einteiligen Vorsprung 15′′, der über das
Kontaktende 12a′′ in einer von der Unterseite 14a′′ des
Kunstharzgehäuses 14′′ wegführenden Richtung um einen
geeigneten Betrag vorsteht.
Es ist offensichtlich, daß wegen des Vorhandenseins des
Vorsprungs 15′′ zuverlässig verhindert werden kann, daß
die Diode 10′′ auf einer (nicht gezeigten) gedruckten
Schaltungskarte fehlerhaft, d. h. mit entgegengesetzter
Polarität montiert wird.
Die insoweit beschriebene vorliegende Erfindung kann
selbstverständlich auf viele Arten abgewandelt werden.
Solche Abwandlungen werden nicht als Abweichung vom Geist
und vom Umfang der vorliegenden Erfindung angesehen,
vielmehr sollen sämtliche für den Fachmann naheliegenden
Abwandlungen im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten
sein.
Claims (9)
1. Gepoltes elektronisches Bauelement zur Oberflä
chenmontage, mit
einem gepolten Baustein (11, 11′′), das mit einer positiven Anschlußleitung (12, 12′, 12′′) und mit einer negativen Anschlußleitung (13, 13′, 13′′) elektrisch ver bunden ist, und
einem Gehäuse (14, 14′, 14′′), das den gepolten Baustein zusammen mit einem Teil der jeweiligen Anschluß leitungen einschließt und eine Montagefläche besitzt, zu der die Kontaktenden der jeweiligen Anschlußleitungen (12a, 12a′, 12a′′, 13a, 13a′, 13a′′) im wesentlichen paral lel sind, dadurch gekennzeichnet, daß
eine (12, 12′, 12′′) der Anschlußleitungen einen Vorsprung (15, 15′, 15′′) aufweist, die sich in der zur Montagefläche senkrechten Richtung über das Kontaktende (12a, 12a′, 12a′′) dieser Anschlußleitung hinaus er streckt.
einem gepolten Baustein (11, 11′′), das mit einer positiven Anschlußleitung (12, 12′, 12′′) und mit einer negativen Anschlußleitung (13, 13′, 13′′) elektrisch ver bunden ist, und
einem Gehäuse (14, 14′, 14′′), das den gepolten Baustein zusammen mit einem Teil der jeweiligen Anschluß leitungen einschließt und eine Montagefläche besitzt, zu der die Kontaktenden der jeweiligen Anschlußleitungen (12a, 12a′, 12a′′, 13a, 13a′, 13a′′) im wesentlichen paral lel sind, dadurch gekennzeichnet, daß
eine (12, 12′, 12′′) der Anschlußleitungen einen Vorsprung (15, 15′, 15′′) aufweist, die sich in der zur Montagefläche senkrechten Richtung über das Kontaktende (12a, 12a′, 12a′′) dieser Anschlußleitung hinaus er streckt.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Vorsprung (15, 15′, 15′′) mit der einen- An
schlußleitung (12, 12′, 12′′) ein einziges Teil bildet.
3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Vorsprung (15, 15′, 15′′) und das Kontaktende
(12a, 12a′, 12a′′) der einen Anschlußleitung (12, 12′,
12′′) zwei Schenkel der Anschlußleitung bilden, die zu
nächst nebeneinander angeordnet sind, wobei der dem Kon
taktende entsprechende Schenkel im wesentlichen senkrecht
zu dem dem Vorsprung (15, 15′, 15′′) entsprechenden Schen
kel gebogen wird.
4. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der eine Schenkel (12a, 12a′, 12a′′) länger als
der andere Schenkel (15, 15′, 15′′) ist.
5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Kontaktende
(12a, 12a′′, 13a, 13a′′) der einzelnen Anschlußleitungen
(12, 12′′, 13, 13′′) nach innen zur Montagefläche (14a,
14a′′) des Gehäuses (14, 14′′) gebogen ist.
6. Bauelement nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Kontaktende
(12a′, 13a′) der einzelnen Anschlußleitungen (12′, 13′)
so gebogen ist, daß es von der Montagefläche (14a′) des
Gehäuses (14′) weggerichtet ist.
7. Bauelement nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das gepolte Element (11,
11′) ein Trockenelektrolyt-Kondensatorbaustein ist.
8. Bauelement nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das gepolte Element (11′′)
ein Diodenbaustein ist.
9. Kombination aus einem gepolten elektronischen
Bauelement zur Oberflächenmontage und einem Schaltungs
träger, in der
das Bauelement (10, 10′, 10′′) einen gepolten Baustein (11, 11′′), der mit einer positiven Anschlußlei tung (12, 12′, 12′′) und mit einer negativen Anschlußlei tung (13, 13′, 13′′) elektrisch verbunden ist, sowie ein Gehäuse (14, 14′, 14′′) enthält, das das gepolte Element zusammen mit einem Teil der jeweiligen Anschlußleitungen einschließt und eine Montagefläche (14a, 14a′, 14a′′) besitzt, zu der Kontaktenden (12a, 12a′, 12a′′) der An schlußleitungen im wesentlichen parallel sind, und
der Schaltungsträger (A) mit einer positiven Elektrodenanschlußfläche (A1) und mit einer negativen Elektrodenanschlußfläche (A2) versehen ist, derart, daß ihre räumliche Anordnung mit derjenigen der entsprechen den Anschlußleitungen des Bauelements im wesentlichen übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß
eine (12, 12′, 12′′) der Anschlußleitungen einen Vorsprung (15, 15′, 15′′) enthält, der sich in der zur Montagefläche senkrechten Richtung über das Kontaktende (12a, 12a′, 12a′′) der einen Anschlußleitung hinaus er streckt, und
der Schaltungsträger (A) an der der einen An schlußleitung entsprechenden Elektrodenanschlußfläche (A1) mit einem Einschubloch (A3) versehen ist, in das der Vorsprung (15, 15′, 15′′) eingeschoben werden kann.
das Bauelement (10, 10′, 10′′) einen gepolten Baustein (11, 11′′), der mit einer positiven Anschlußlei tung (12, 12′, 12′′) und mit einer negativen Anschlußlei tung (13, 13′, 13′′) elektrisch verbunden ist, sowie ein Gehäuse (14, 14′, 14′′) enthält, das das gepolte Element zusammen mit einem Teil der jeweiligen Anschlußleitungen einschließt und eine Montagefläche (14a, 14a′, 14a′′) besitzt, zu der Kontaktenden (12a, 12a′, 12a′′) der An schlußleitungen im wesentlichen parallel sind, und
der Schaltungsträger (A) mit einer positiven Elektrodenanschlußfläche (A1) und mit einer negativen Elektrodenanschlußfläche (A2) versehen ist, derart, daß ihre räumliche Anordnung mit derjenigen der entsprechen den Anschlußleitungen des Bauelements im wesentlichen übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß
eine (12, 12′, 12′′) der Anschlußleitungen einen Vorsprung (15, 15′, 15′′) enthält, der sich in der zur Montagefläche senkrechten Richtung über das Kontaktende (12a, 12a′, 12a′′) der einen Anschlußleitung hinaus er streckt, und
der Schaltungsträger (A) an der der einen An schlußleitung entsprechenden Elektrodenanschlußfläche (A1) mit einem Einschubloch (A3) versehen ist, in das der Vorsprung (15, 15′, 15′′) eingeschoben werden kann.
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