EP1921637A2 - Electrical assembly comprising PTC-resistor elements - Google Patents

Electrical assembly comprising PTC-resistor elements Download PDF

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Publication number
EP1921637A2
EP1921637A2 EP07120093A EP07120093A EP1921637A2 EP 1921637 A2 EP1921637 A2 EP 1921637A2 EP 07120093 A EP07120093 A EP 07120093A EP 07120093 A EP07120093 A EP 07120093A EP 1921637 A2 EP1921637 A2 EP 1921637A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
assembly according
resistance elements
support plate
lid
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07120093A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1921637A3 (en
Inventor
Werner Kahr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Electronics AG
Original Assignee
Epcos AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epcos AG filed Critical Epcos AG
Publication of EP1921637A2 publication Critical patent/EP1921637A2/en
Publication of EP1921637A3 publication Critical patent/EP1921637A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors

Definitions

  • An electrical subassembly which comprises a protective device provided for suppressing signal lines on the basis of PTC resistor elements is known, for example, from the publication DE 10243113 A1 known.
  • An object to be solved is to provide an electrical assembly, which is a reliable protection against overcurrent or high current load and high current pulses to protect signal lines with small dimensions.
  • the resistance elements each have a base body which preferably has PTC properties, i. H. Has PTC thermistor properties. PTC stands for Positive Temperature Coefficient.
  • PTC Positive Temperature Coefficient.
  • the assembly further includes a support plate having spacers for positioning the base and to ensure a predetermined minimum distance between two adjacent resistance elements.
  • the width of the respective spacer is set in at least one area substantially equal to the distance between the mutually facing electrodes of two adjacent resistance elements.
  • the base body preferably contains a sintered ceramic material, for example based on barium titanate.
  • the main body contains a proportion of lead.
  • the main body preferably has a flat design, for. B. that of a round disc.
  • the basic body can also have a rectangular or another basic shape.
  • the base body preferably has flattened or rounded edges.
  • the resistance elements are preferably oriented vertically and arranged at a relatively small distance from each other.
  • the distance between two adjacent resistance elements is, for example, 1 mm or less.
  • the main body preferably has a resistance of 20 to 100 ohms at room temperature.
  • the breakdown voltage of the main body is preferably at least 400 V.
  • the area of the respective electrode is preferably smaller than 0.5 cm 2 .
  • the electrodes are preferably made solderable. This can be accomplished by a solderable outer layer of the respective electrode.
  • the solderable outer layer preferably contains silver.
  • Each electrode comprises as the lowest, ie the base body facing, electrode layer a Cr layer.
  • Another electrode layer may contain nickel.
  • the uppermost electrode layer, which is preferably arranged on the nickel layer, preferably contains silver and / or tin.
  • the lead wire preferably has a round cross section, but this does not preclude a different shape for the lead wires.
  • the connecting wire is attached to the associated electrode of the resistive element, preferably by soldering or in a further variant by welding.
  • a solder joint is characterized by a stable over the life of the assembly resistance value and is therefore advantageous. Also, an increase in the contact resistance and the risk of sparking at the contact point is prevented, which can occur between the electrode and the connecting wire in the event of a clamping.
  • At least two separate spacers are preferably provided, between which the mutually facing connecting wires of these resistance elements are arranged.
  • the carrier plate openings are formed through which the connecting wires are performed.
  • the free ends of the lead wires are preferably bent after insertion of the wired resistance elements such that these ends are aligned substantially parallel to the main surface of the support plate.
  • the region of the resistance elements facing the carrier plate is preferably sunk in a depression formed in the carrier plate.
  • the support plate has recesses, which are each provided for receiving a portion of the respective base body. For each resistor element, a separate recess of this type is preferably provided.
  • the depressions of the carrier plate provided for receiving resistance elements have a stable position with minimal potential energy with respect to a rolling movement of the resistance element.
  • these recesses may have a depth that increases in cross-section perpendicular to the thickness direction of the respective resistive element from inside to outside in both opposite directions.
  • a restoring force which brings it back to the stable position.
  • the bottom of the recess may for example be formed as a part of a cylinder jacket surface. Two obliquely extending to the center of the depression surfaces, such as levels, are also suitable.
  • the resistance elements are preferably electrically isolated from each other us as current limiting elements.
  • each resistance element of the module is provided per signal line of a telephone connection. Since a telephone connection comprises a forward and return line, that is to say two signal lines, two of the resistance elements are provided for it.
  • the resistance elements form protection devices to avoid the risk of defects caused by disturbances on the telephone line, in particular a line failure.
  • the disturbances can z. B. caused by a lightning strike.
  • a line voltage leading line can induce surges in the telephone line by a touch.
  • the module is used, for example, in the signal line on the input side of an electronic transmission unit, which is located in the telecommunications office.
  • the assembly preferably comprises at least four PTC resistor elements electrically isolated from each other, all of which are arranged on the carrier plate and whose relative position to each other is determined by the spacers. There may also be provided a number of resistive elements exceeding four. Each two resistor elements are provided for a telephone connection, that is to say a number of 2N resistance elements for a number N of telephone connections.
  • the resistance elements preferably have the same resistance values within the permitted tolerance. Narrow tolerance limits are advantageous in this regard.
  • the assembly preferably includes at least one lid which can be secured to the carrier plate.
  • the lid is preferably provided with fastening devices, such as latching devices.
  • the lid may have two at least partially open sides.
  • the lid is preferably U-shaped in a longitudinal section.
  • the lid may be in the form of a cap.
  • the lid and the carrier plate together form a variant in an open housing.
  • the lid and the carrier plate form in a further variant, a closed housing, d. H. a housing with a closed cavity, in which the resistance elements are included.
  • the cover has, in a variant, between the resistance elements arranged centering devices.
  • the centering devices may be formed like a knob.
  • the length of the respective centering device measured in the longitudinal direction of the assembly is smaller than the distance between the mutually facing electrodes of adjacent resistance elements.
  • a gap is provided between the respective resistance element and the centering device.
  • the lid has at least one recess which is provided for receiving an upper region of at least one resistance element.
  • only such a depression in the upper part of the lid is provided for all resistance elements.
  • a separate recess can also be provided for each resistance element.
  • the recess provided for receiving resistance elements of the lid has a stable position with minimum potential energy with respect to a rolling movement of the resistance element.
  • This depression preferably has a depth that increases in cross-section from the inside to the outside in both opposite directions. This is for fixation the position of the resistance elements transverse to the longitudinal direction of the assembly from above.
  • the lid has side walls that are aligned perpendicular to the longitudinal direction of the assembly. In these side walls further recesses are preferably formed. In these recesses, the outwardly facing connecting wires of the terminal resistive elements are arranged. Thus, it is possible to reduce the overall length of the assembly.
  • the resistive elements can be cast in a variant by a potting compound. They are first fixed on the support plate by means of spacers and then potted or overmolded from above.
  • the minimum distance between the mutually facing solder joints is meant.
  • the longitudinally measured linear dimension of the resistive element is referred to as its thickness.
  • the total thickness of the resistive element is measured between two planes that touch at most remote points of the solder joint between the lead wire and the electrode.
  • the total thickness of the resistive element is preferably 2 mm or less.
  • the maximum thickness of the resistive element, which is substantially equal to the thickness of the base body is preferably 1.5 mm.
  • the minimum distance between two resistance elements is defined between two planes that touch the maximum approximate points of the solder joints of the two resistance elements. This minimum distance, which is also the minimum distance between the mutually facing connection wires of the adjacent resistance elements, is preferably less than 0.5 mm.
  • a minimum clearance of 0.2 to 0.3 mm may be sufficient to meet the dielectric strength requirements of the assembly.
  • Such a close positioning of resistance elements is made possible in a variant by an electrically insulating sheath of the respective resistive element, which also covers the solder joints.
  • the respective spacer may have an upwardly directed taper.
  • the spacers thus have a lower portion and a tapered upper portion, the lower portion being wider than the upper portion.
  • the spacers which contact the respective resistance element form a holding device for fixing the resistance element.
  • This holding device is preferably designed so that the resistance element sits tightly between the lower regions of these spacers. Since the Abstandsalter beveled above, the resistance element can be inserted particularly easily into the holding device.
  • the carrier plate has at least one recess in which an outwardly directed connecting wire of the respective terminal resistance element is arranged.
  • a recess is provided for each terminal connection wire. This measure, as well as the recesses of the lid, serves to shorten the overall length of the assembly.
  • the carrier plate is preferably stepped, and thus has a retracted lower portion, which is also called base area. This allows access to laterally protruding ends of the leads from the outside, which is advantageous for testing the built resistive elements.
  • the stepped region of the carrier plate preferably extends in the longitudinal direction.
  • the withdrawn base region allows testing of the resistance elements even if the contact surfaces of a printed circuit board on which the assembly is fastened to make contact areas of the connection wires are particularly small. It is even envisaged that the contact surfaces in a variant do not protrude from a region of the printed circuit board, which is defined by the base of the assembly. This base area or the area of the printed circuit board concealed by the module, which is also referred to as a slot, for example, coincides with the base area of the upper area of the carrier plate. Consequently, the lowering of the support plate in the sense of miniaturization of an assembly and the circuit board comprehensive electrical module is particularly advantageous.
  • the assembly comprises a support plate 2, on which four upright aligned resistance elements 11, 12, 13, 14 are arranged at a distance from each other.
  • the major surfaces of the resistive elements are aligned parallel to each other.
  • the resistance elements are positioned or held between spacers 23, 24, which are preferably part of the support plate or are firmly connected thereto.
  • the terminal resistance elements are respectively positioned by at least one of the spacers 23, 24 and a wall of the carrier plate 2.
  • the spacers 23, 24 each have a width d1 which is substantially equal to the distance between the major surfaces of the adjacent resistance elements, see FIG. 4.
  • the construction of the preferably identically designed resistance elements 11, 12, 13, 14 is explained in FIGS. 2A and 2B.
  • the resistance element comprises a base body 15 and two layer electrodes 16, 17, between which the base body 15 is arranged.
  • a first lead wire 41 and the second electrode 17, a second lead wire 42 is attached.
  • the preferred method of attachment is soldering.
  • solder joints 5 are formed, which increase the total thickness of the resistive element.
  • the solder joint 5 is preferably located approximately in the middle of the major surface of the resistive element or the electrode 16, 17. Deviations from this are possible. However, a certain minimum distance between the solder joint and the lowest point of the resistance element is advantageous if - as explained in Figure 5 - the lower portion of the resistive element in a recess 29 of the support plate 2 is to be sunk.
  • the resistive element is covered except for the connecting wires 41, 42 in an advantageous variant by an electrically insulating sheath 6.
  • This enclosure also covers the solder joints 5. Therefore, two electrically isolated from each other to be isolated resistance elements can be arranged in a particularly small distance from each other.
  • the minimum distance d2 between solder joints 5 of adjacent resistance elements is, for example, 0.2 to 0.3 mm, see FIG. 4.
  • the sheath 6 has a preferably homogeneous thickness, which is preferably 200 micrometers or less.
  • An insulating varnish applied, for example, in a spraying process is particularly well suited as a material for the cladding.
  • the body has no sharp edges. Its edges can be flattened, for example, by being grasped. Rounded edges are also beneficial.
  • the connecting wires 41, 42 are guided so that they have a sloping region. This region extends along the main surface of the resistive element, see FIG. 2B.
  • the second lead wire 42 forms an angle to the first lead wire 41. This angle may be, for example, between 60 ° and 120 °.
  • the connecting wire 41, 42 is bent or bent in the further course such that its lower region is oriented substantially vertically.
  • the connecting wire 41, 42 is performed through an opening 28 of the support plate 2.
  • the diameter of the opening 28 is preferably larger than that of the connecting wire 41, 42 chosen.
  • the end of the wire 41, 42, which projects out of the carrier plate for electrical contacting of the resistor element, is preferably bent in such a way that it is aligned parallel to the base surface of the carrier plate.
  • This exposed wire end has a contact region 43, which forms an external contact of the resistance element and the assembly.
  • the support plate has a pedestal region 21 and an upper region 22, which form a step, since the pedestal region 21 is lowered relative to the upper region 22, see FIG. 2C.
  • the arranged at the end of the connecting wires 41, 42 contact area 43 for contacting z. B. made accessible by a measuring tip of a test device.
  • the support plate has recesses 27 which are arranged on the underside.
  • the purpose of these wells is among other things material savings in the production of the carrier plate.
  • These recesses have an uneven floor, so that a minimum thickness of the support plate 2 is ensured despite the recesses 29.
  • Each of the four recesses 29 is provided for receiving a lower portion of the resistive element 11, 12, 13, 14.
  • the disc-shaped resistance element can be laterally displaced after installation in the carrier plate by rolling with respect to its initial position. This can be disadvantageous since the length of the protruding wire ends can be changed. In particular, an external contact may be longer than the other, which may affect mechanical properties of the assembly.
  • the bottom of the recess 29 is formed so uneven, and raised to the outside, that in the lateral displacement of the resistance element restoring forces arise, bring this resistance element back to its original position.
  • the bottom of the recess 29 follows in cross section preferably a circular arc with a larger radius than that of the resistive element.
  • the support plate 2 has a recess 26, shown in FIG. 12, in which a part of the outwardly directed connecting wire 49 of the terminal resistance element 11 or 14 is accommodated.
  • the assembly has a lid 3 which has two open sides.
  • the lid 3 is fixed by means of latching devices 32 on end sides of the carrier plate 2.
  • the lid 3 has a first recess 38 which extends in the longitudinal direction of the assembly.
  • This depression has the shape of a shallow and relatively wide groove. In this depression upper portions of the resistive elements 11-14 protrude. It serves as a positioning element, which acts similar to the recess 29 of the support plate 2 against the rolling of the resistance elements.
  • the bottom of the first well 38 is slightly flattened so that a predetermined minimum thickness of the lid 3 is ensured in the region of this depression.
  • the lid 3 has side walls which are preferably aligned substantially parallel to the major surfaces of the resistance elements 11-14 and perpendicular to the longitudinal direction of the assembly.
  • Each side wall has an inwardly directed second recess 39 which is provided for receiving the outwardly facing solder joint 5 of the terminal resistive element. Again, the depth of the recess 39 is selected so that the minimum thickness of the lid is met.
  • the cover 3 has centering devices 31 which are formed in the shape of a knob and which are arranged between the resistance elements 11, 12, 13, 14 and prevent their tilting from the vertical alignment.
  • the depressions 29 of the support plate 2 and the recess 38 of the lid 3 are advantageous because they u. a. serve to reduce the overall height of the assembly.
  • the spacers 23, 24 are tapered upwardly to facilitate insertion of the resistive elements.
  • the design possibilities of the presented assembly in particular as far as the shape of components of the carrier plate and the lid are concerned, are not exhausted by the variant explained in the figures.
  • the depressions and recesses can be arbitrarily shaped. There may also be provided further depressions or openings.
  • the lid can be riveted, bolted or attached to the carrier plate the support plate be attached by gluing.
  • the number of resistance elements may be greater or less than four.
  • the footprint of the assembly is preferably 115 mm 2 or less. Its volume is preferably 1175 mm 3 or less.
  • the support plate and the lid are preferably as moldings, for. As injection molded parts formed. They can be made of plastic, in particular a polymer-based plastic.

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Abstract

The component has two positive temperature coefficient resistance units (11, 12, 13, 14), which exhibit a flat designed base plate with electrodes on a main surface. A printed circuit board (2) exhibits a spacer (23) for positioning the base plate, where breadth of the spacer is adjusted equal to the distance between electrodes of adjacent resistance units, where the electrodes faces each other. A connection wire is fixed at each electrode of the resistance units. Openings are formed in the printed circuit board, where the connecting wires are guided through the openings.

Description

Eine elektrische Baugruppe, die eine zur Entstörung von Signalleitungen vorgesehene Schutzvorrichtung auf der Basis von PTC-Widerstandselementen umfasst, ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10243113 A1 bekannt.An electrical subassembly which comprises a protective device provided for suppressing signal lines on the basis of PTC resistor elements is known, for example, from the publication DE 10243113 A1 known.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine elektrische Baugruppe anzugeben, die bei kleinen Abmessungen eine zuverlässige Schutzvorrichtung gegen Überstrom bzw. hohe Strombelastung und hohe Stromimpulse zum Schutz von Signalleitungen darstellt.An object to be solved is to provide an electrical assembly, which is a reliable protection against overcurrent or high current load and high current pulses to protect signal lines with small dimensions.

Es wird eine elektrische Baugruppe mit einer Widerstandsanordnung angegeben, die mindestens zwei Widerstandselemente umfasst. Die Widerstandselemente haben jeweils einen Grundkörper, der vorzugsweise PTC-Eigenschaften, d. h. Kaltleiter-Eigenschaften aufweist. PTC steht für Positive Temperature Coefficient. Auf jeder Hauptfläche des Grundkörpers ist eine relativ dünne Elektrode in Form mindestens einer Elektrodenschicht angeordnet.It is an electrical assembly with a resistor arrangement specified, which comprises at least two resistive elements. The resistance elements each have a base body which preferably has PTC properties, i. H. Has PTC thermistor properties. PTC stands for Positive Temperature Coefficient. On each main surface of the base body, a relatively thin electrode is arranged in the form of at least one electrode layer.

Die Baugruppe umfasst ferner eine Trägerplatte, die Abstandshalter zur Positionierung der Grundkörper und zur Gewährleistung eines vorgegebenen Mindestabstandes zwischen zwei benachbarten Widerstandselementen aufweist. Die Breite des jeweiligen Abstandshalters ist in mindestens einem Bereich im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den zueinander gewandten Elektroden von zwei benachbarten Widerstandselementen eingestellt.The assembly further includes a support plate having spacers for positioning the base and to ensure a predetermined minimum distance between two adjacent resistance elements. The width of the respective spacer is set in at least one area substantially equal to the distance between the mutually facing electrodes of two adjacent resistance elements.

Der Grundkörper enthält vorzugsweise ein gesintertes Keramikmaterial, beispielsweise auf der Basis von Bariumtitanat. In einer Variante enthält der Grundkörper einen Anteil von Blei. Durch eine vorteilhaft gewählte Zusammensetzung von Keramikkomponenten ist es möglich, auf Blei zu verzichten. Die bleifreien Baugruppen sind besonders umweltfreundlich.The base body preferably contains a sintered ceramic material, for example based on barium titanate. In one variant, the main body contains a proportion of lead. By an advantageously selected composition of ceramic components, it is possible to dispense with lead. The lead-free assemblies are particularly environmentally friendly.

Der Grundkörper hat vorzugsweise eine flache Bauform, z. B. die einer runden Scheibe. Der Grundkörper kann aber auch eine rechteckige oder eine andere Grundform haben. Der Grundkörper weist vorzugsweise abgeflachte oder abgerundete Kanten auf.The main body preferably has a flat design, for. B. that of a round disc. The basic body can also have a rectangular or another basic shape. The base body preferably has flattened or rounded edges.

Die Widerstandselemente sind vorzugsweise hochkant ausgerichtet und in einem relativ kleinen Abstand voneinander angeordnet. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Widerstandselementen beträgt beispielsweise 1 mm oder weniger.The resistance elements are preferably oriented vertically and arranged at a relatively small distance from each other. The distance between two adjacent resistance elements is, for example, 1 mm or less.

Der Grundkörper hat bei Raumtemperatur vorzugsweise einen Widerstand von 20 bis 100 Ohm. Die Durchbruchspannung des Grundkörpers beträgt vorzugsweise mindestens 400 V.The main body preferably has a resistance of 20 to 100 ohms at room temperature. The breakdown voltage of the main body is preferably at least 400 V.

Die Fläche der jeweiligen Elektrode ist vorzugsweise kleiner als 0,5 cm2.The area of the respective electrode is preferably smaller than 0.5 cm 2 .

Die Elektroden sind vorzugsweise lötbar gemacht. Dies kann durch eine lötbare Außenschicht der jeweiligen Elektrode bewerkstelligt werden. Die lötbare Außenschicht enthält vorzugsweise Silber.The electrodes are preferably made solderable. This can be accomplished by a solderable outer layer of the respective electrode. The solderable outer layer preferably contains silver.

In hohem Maße stromtragfähige, langzeitstabile Elektroden der Widerstandselemente können beispielsweise durch eine geeignete Schichtenfolge geschaffen werden. Jede Elektrode umfasst als unterste, d. h. zum Grundkörper gewandte, Elektrodenschicht eine Cr-Schicht. Eine weitere Elektrodenschicht kann Nickel enthalten. Die oberste Elektrodenschicht, die vorzugsweise auf der Nickelschicht angeordnet ist, enthält vorzugsweise Silber und/oder Zinn.Highly current-carrying, long-term stable electrodes of the resistor elements can be created for example by a suitable layer sequence. Each electrode comprises as the lowest, ie the base body facing, electrode layer a Cr layer. Another electrode layer may contain nickel. The uppermost electrode layer, which is preferably arranged on the nickel layer, preferably contains silver and / or tin.

An jeder Elektrode des jeweiligen Widerstandselements ist ein Anschlussdraht befestigt. Der Anschlussdraht hat vorzugsweise einen runden Querschnitt, was jedoch eine andere Formgebung für die Anschlussdrähte nicht ausschließt.At each electrode of the respective resistive element, a lead wire is attached. The lead wire preferably has a round cross section, but this does not preclude a different shape for the lead wires.

Der Anschlussdraht ist an der ihm zugeordneten Elektrode des Widerstandselements vorzugsweise durch Löten oder in einer weiteren Variante durch Schweißen befestigt. Eine Lötstelle zeichnet sich durch einen über die Lebensdauer der Baugruppe stabilen Widerstandswert aus und ist daher vorteilhaft. Auch wird einer Erhöhung der Kontaktübergangswiderständen und dem Risiko der Funkenbildung an der Kontaktstelle vorgebeugt, die zwischen der Elektrode und dem Anschlussdraht im Falle einer Klemmung auftreten können.The connecting wire is attached to the associated electrode of the resistive element, preferably by soldering or in a further variant by welding. A solder joint is characterized by a stable over the life of the assembly resistance value and is therefore advantageous. Also, an increase in the contact resistance and the risk of sparking at the contact point is prevented, which can occur between the electrode and the connecting wire in the event of a clamping.

Zwischen zwei benachbarten Grundkörpern sind vorzugsweise mindestens zwei separate Abstandshalter vorgesehen, zwischen denen die zueinander gewandten Anschlussdrähte dieser Widerstandselemente angeordnet sind.Between two adjacent base bodies, at least two separate spacers are preferably provided, between which the mutually facing connecting wires of these resistance elements are arranged.

In der Trägerplatte sind Öffnungen ausgebildet, durch die die Anschlussdrähte durchgeführt sind. Die freien Enden der Anschlussdrähte werden nach dem Einsetzten der bedrahteten Widerstandselemente vorzugsweise derart gebogen, dass diese Enden im Wesentlichen parallel zur Hauptfläche der Trägerplatte ausgerichtet sind.In the carrier plate openings are formed through which the connecting wires are performed. The free ends of the lead wires are preferably bent after insertion of the wired resistance elements such that these ends are aligned substantially parallel to the main surface of the support plate.

Der der Trägerplatte zugewandte Bereich der Widerstandselemente ist vorzugsweise in einer in der Trägerplatte ausgebildeten Vertiefung versenkt. Die Trägerplatte weist Vertiefungen auf, die jeweils zur Aufnahme eines Bereichs des jeweiligen Grundkörpers vorgesehen sind. Für jedes Widerstandselement ist vorzugsweise eine eigene Vertiefung dieser Art vorgesehen.The region of the resistance elements facing the carrier plate is preferably sunk in a depression formed in the carrier plate. The support plate has recesses, which are each provided for receiving a portion of the respective base body. For each resistor element, a separate recess of this type is preferably provided.

Die zur Aufnahme von Widerstandselementen vorgesehenen Vertiefungen der Trägerplatte weisen hinsichtlich einer Rollbewegung des Widerstandselements eine stabile Position mit minimaler Potentialenergie auf. Beispielsweise können diese Vertiefungen eine Tiefe haben, die im Querschnitt senkrecht zur Dickenrichtung des jeweiligen Widerstandselements von innen nach außen in beiden entgegen gesetzten Richtungen zunimmt. Bei der Rollbewegung des Widerstandselements entsteht eine Rückstellkraft, die es wieder in die stabile Position bringt. Somit wird das Abrollen eines scheibenförmigen Grundkörpers verhindert.The depressions of the carrier plate provided for receiving resistance elements have a stable position with minimal potential energy with respect to a rolling movement of the resistance element. For example, these recesses may have a depth that increases in cross-section perpendicular to the thickness direction of the respective resistive element from inside to outside in both opposite directions. During the rolling movement of the resistance element creates a restoring force, which brings it back to the stable position. Thus, the rolling of a disc-shaped base body is prevented.

Der Boden der Vertiefung kann beispielsweise als ein Teil einer Zylindermantelfläche ausgebildet sein. Zwei schräg zur Mitte der Vertiefung verlaufenden Flächen, beispielsweise Ebenen, sind dafür auch geeignet.The bottom of the recess may for example be formed as a part of a cylinder jacket surface. Two obliquely extending to the center of the depression surfaces, such as levels, are also suitable.

Die Widerstandselemente sind vorzugsweise elektrisch voneinander isoliert uns als Strombegrenzungselemente vorgesehen.The resistance elements are preferably electrically isolated from each other us as current limiting elements.

In einer bevorzugten Variante ist jeweils ein Widerstandselement der Baugruppe pro Signalleitung eines Telefonanschlusses vorgesehen. Da ein Telefonanschluss eine Hin- und Rückleitung, also zwei Signalleitungen umfasst, sind für ihn zwei der Widerstandselemente vorgesehen. Die Widerstandselemente bilden Schutzvorrichtungen, um die Gefahr der durch Störungen auf der Telefonleitung hervorgerufenen Defekte, insbesondere einen Leitungsausfall, zu vermeiden. Die Störungen können z. B. durch einen Blitzschlag verursacht werden. Auch eine netzspannungsführende Leitung kann durch eine Berührung Überspannungen in der Telefonleitung induzieren.In a preferred variant, in each case one resistance element of the module is provided per signal line of a telephone connection. Since a telephone connection comprises a forward and return line, that is to say two signal lines, two of the resistance elements are provided for it. The resistance elements form protection devices to avoid the risk of defects caused by disturbances on the telephone line, in particular a line failure. The disturbances can z. B. caused by a lightning strike. Also a line voltage leading line can induce surges in the telephone line by a touch.

Die Baugruppe wird beispielsweise in der Signalleitung auf der Eingangsseite einer elektronischen Übertragungseinheit eingesetzt, die sich im Fernmeldeamt befindet.The module is used, for example, in the signal line on the input side of an electronic transmission unit, which is located in the telecommunications office.

Die Baugruppe umfasst vorzugsweise mindestens vier elektrisch voneinander isolierte PTC-Widerstandselemente, die alle auf der Trägerplatte angeordnet sind, und deren relative Position zueinander durch die Abstandshalter bestimmt ist. Es kann auch eine Anzahl Widerstandselemente vorgesehen sein, die vier übersteigt. Je zwei Widerstandselemente sind für einen Telefonanschluss, also eine Anzahl 2N Widerstandselemente für eine Anzahl N Telefonanschlüsse, vorgesehen.The assembly preferably comprises at least four PTC resistor elements electrically isolated from each other, all of which are arranged on the carrier plate and whose relative position to each other is determined by the spacers. There may also be provided a number of resistive elements exceeding four. Each two resistor elements are provided for a telephone connection, that is to say a number of 2N resistance elements for a number N of telephone connections.

Die Widerstandselemente weisen vorzugsweise die gleichen Widerstandswerte innerhalb der zugelassenen Toleranz auf. Enge Toleranzgrenzen sind diesbezüglich von Vorteil.The resistance elements preferably have the same resistance values within the permitted tolerance. Narrow tolerance limits are advantageous in this regard.

Die Baugruppe umfasst vorzugsweise mindestens einen Deckel, der an der Trägerplatte befestigt werden kann. Der Deckel ist vorzugsweise mit Befestigungsvorrichtungen, beispielsweise Einrastvorrichtungen, versehen. Der Deckel kann zwei zumindest teilweise offene Seiten aufweisen. Der Deckel ist in einem Längsschnitt vorzugsweise U-förmig. Der Deckel kann die Form einer Kappe haben.The assembly preferably includes at least one lid which can be secured to the carrier plate. The lid is preferably provided with fastening devices, such as latching devices. The lid may have two at least partially open sides. The lid is preferably U-shaped in a longitudinal section. The lid may be in the form of a cap.

Der Deckel und die Trägerplatte bilden zusammen in einer Variante ein offenes Gehäuse. Der Deckel und die Trägerplatte bilden in einer weiteren Variante ein geschlossenes Gehäuse, d. h. ein Gehäuse mit einem geschlossenen Hohlraum, in dem die Widerstandselemente eingeschlossen sind.The lid and the carrier plate together form a variant in an open housing. The lid and the carrier plate form in a further variant, a closed housing, d. H. a housing with a closed cavity, in which the resistance elements are included.

Der Deckel weist in einer Variante zwischen den Widerstandselementen angeordnete Zentriervorrichtungen auf. Die Zentriervorrichtungen können noppenartig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die in Längsrichtung der Baugruppe gemessene Länge der jeweiligen Zentriervorrichtung kleiner als der Abstand zwischen den zueinander gewandten Elektroden benachbarter Widerstandselemente. Vorzugsweise ist zwischen dem jeweiligen Widerstandselement und der Zentriervorrichtung ein Spalt vorgesehen. Somit werden Toleranzen der Dicke bei der Herstellung der Widerstandselemente berücksichtigt. Der Spalt ist relativ schmal ausgebildet, so dass trotz eines gewissen Spielraums das Kippen der Widerstandselemente durch die Zentriervorrichtung noch verhindert werden kann.The cover has, in a variant, between the resistance elements arranged centering devices. The centering devices may be formed like a knob. Preferably, the length of the respective centering device measured in the longitudinal direction of the assembly is smaller than the distance between the mutually facing electrodes of adjacent resistance elements. Preferably, a gap is provided between the respective resistance element and the centering device. Thus, tolerances of the thickness are considered in the manufacture of the resistor elements. The gap is relatively narrow, so that despite a certain amount of space tilting of the resistance elements can still be prevented by the centering device.

Der Deckel weist mindestens eine Vertiefung auf, die zur Aufnahme eines oberen Bereichs mindestens eines Widerstandselements vorgesehen ist. In einer Variante ist nur eine solche Vertiefung im oberen Teil des Deckels für alle Widerstandselemente vorgesehen. Im Prinzip kann auch für jedes Widerstandselement eine eigene Vertiefung vorgesehen sein.The lid has at least one recess which is provided for receiving an upper region of at least one resistance element. In one variant, only such a depression in the upper part of the lid is provided for all resistance elements. In principle, a separate recess can also be provided for each resistance element.

Die zur Aufnahme von Widerstandselementen vorgesehene Vertiefung des Deckels weist hinsichtlich einer Rollbewegung des Widerstandselements eine stabile Position mit minimaler Potentialenergie auf. Diese Vertiefung weist vorzugsweise eine Tiefe auf, die im Querschnitt von innen nach außen in beiden entgegen gesetzten Richtungen zunimmt. Dies dient der Fixierung der Lage der Widerstandselemente quer zur Längsrichtung der Baugruppe von oben.The recess provided for receiving resistance elements of the lid has a stable position with minimum potential energy with respect to a rolling movement of the resistance element. This depression preferably has a depth that increases in cross-section from the inside to the outside in both opposite directions. This is for fixation the position of the resistance elements transverse to the longitudinal direction of the assembly from above.

Der Deckel weist Seitenwände auf, die senkrecht zur Längsrichtung der Baugruppe ausgerichtet sind. In diesen Seitenwänden sind vorzugsweise weitere Vertiefungen ausgebildet. In diesen Vertiefungen sind die nach außen gewandten Anschlussdrähte der endständigen Widerstandselemente angeordnet. Somit gelingt es, die Gesamtlänge der Baugruppe zu verringern.The lid has side walls that are aligned perpendicular to the longitudinal direction of the assembly. In these side walls further recesses are preferably formed. In these recesses, the outwardly facing connecting wires of the terminal resistive elements are arranged. Thus, it is possible to reduce the overall length of the assembly.

Die Widerstandselemente können in einer Variante durch eine Vergussmasse vergossen sein. Sie werden zunächst auf der Trägerplatte mit Hilfe von Abstandshaltern fixiert und dann von oben vergossen oder umspritzt.The resistive elements can be cast in a variant by a potting compound. They are first fixed on the support plate by means of spacers and then potted or overmolded from above.

Die zueinander gewandten Hauptflächen benachbarter Widerstandselemente und beispielsweise zwei Abstandshalter, die zwischen diesen Widerstandselementen angeordnet sind, definieren zusammen einen Zwischenraum, der so dimensioniert ist, dass er zur Unterbringung von Anschlussdrähten und zur Einhaltung eines vorgegebenen Mindestabstandes zwischen elektrischen Anschlüssen der Widerstandselemente ausreichend ist. Dabei ist insbesondere der Mindestabstand zwischen den zueinander gewandten Lötstellen gemeint.The mutually facing major surfaces of adjacent resistive elements and, for example, two spacers disposed between these resistive elements together define a gap dimensioned to be sufficient for accommodating leads and for maintaining a predetermined minimum distance between electrical terminals of the resistive elements. In particular, the minimum distance between the mutually facing solder joints is meant.

Die in Längsrichtung gemessene lineare Dimension des Widerstandselements wird als seine Dicke bezeichnet. Die Gesamtdicke des Widerstandselements wird zwischen zwei Ebenen gemessen, die maximal voneinander entfernte Punkte der Lötverbindung zwischen dem Anschlussdraht und der Elektrode berührt. Die Gesamtdicke des Widerstandselements bemisst sich vorzugsweise auf 2 mm oder weniger. Die maximale Dicke des Widerstandselements, die im Wesentlichen der Dicke des Grundkörpers gleich ist, beträgt vorzugsweise 1,5 mm.The longitudinally measured linear dimension of the resistive element is referred to as its thickness. The total thickness of the resistive element is measured between two planes that touch at most remote points of the solder joint between the lead wire and the electrode. The total thickness of the resistive element is preferably 2 mm or less. The maximum thickness of the resistive element, which is substantially equal to the thickness of the base body is preferably 1.5 mm.

Der Mindestabstand zwischen zwei Widerstandselementen ist zwischen zwei Ebenen definiert, die die maximal zueinander angenäherten Punkte der Lötverbindungen der beiden Widerstandselemente berühren. Dieser Mindestabstand, der auch der Mindestabstand zwischen den zueinander gewandten Anschlussdrähten der benachbarten Widerstandselemente ist, beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 mm.The minimum distance between two resistance elements is defined between two planes that touch the maximum approximate points of the solder joints of the two resistance elements. This minimum distance, which is also the minimum distance between the mutually facing connection wires of the adjacent resistance elements, is preferably less than 0.5 mm.

Ein Mindestabstand von 0,2 bis 0,3 mm kann ausreichend sein, um Anforderungen bezüglich der Durchschlagfestigkeit der Baugruppe zu erfüllen. Eine derart enge Positionierung von Widerstandselementen ist in einer Variante durch eine elektrisch isolierende Umhüllung des jeweiligen Widerstandselements ermöglicht, die auch die Lötstellen überdeckt.A minimum clearance of 0.2 to 0.3 mm may be sufficient to meet the dielectric strength requirements of the assembly. Such a close positioning of resistance elements is made possible in a variant by an electrically insulating sheath of the respective resistive element, which also covers the solder joints.

Der jeweilige Abstandhalter kann in einer Variante eine nach oben hin gerichtete Verjüngung aufweisen. Die Abstandshalter weisen also einen unteren Bereich und einen verjüngten oberen Bereich auf, wobei der untere Bereich breiter als der obere ist.In a variant, the respective spacer may have an upwardly directed taper. The spacers thus have a lower portion and a tapered upper portion, the lower portion being wider than the upper portion.

Die Abstandshalter, die das jeweilige Widerstandselement berühren, bilden eine Haltevorrichtung zur Fixierung des Widerstandselements. Diese Haltevorrichtung ist vorzugsweise so ausgelegt, dass das Widerstandselement stramm zwischen den unteren Bereichen dieser Abstandshalter sitzt. Da die Abstandsalter oben abgeschrägt sind, kann das Widerstandselement in die Haltevorrichtung besonders einfach eingeschoben werden.The spacers which contact the respective resistance element form a holding device for fixing the resistance element. This holding device is preferably designed so that the resistance element sits tightly between the lower regions of these spacers. Since the Abstandsalter beveled above, the resistance element can be inserted particularly easily into the holding device.

Die Trägerplatte weist in einer Ausführungsform mindestens eine Ausnehmung auf, in der ein nach außen gewandter Anschlussdraht des jeweiligen endständigen Widerstandselements angeordnet ist. Vorzugsweise ist für jeden endständigen Anschlussdraht eine solche Ausnehmung vorgesehen. Diese Maßnahme, wie auch die Vertiefungen des Deckels, dient der Verkürzung der Gesamtlänge der Baugruppe.In one embodiment, the carrier plate has at least one recess in which an outwardly directed connecting wire of the respective terminal resistance element is arranged. Preferably, such a recess is provided for each terminal connection wire. This measure, as well as the recesses of the lid, serves to shorten the overall length of the assembly.

Die Trägerplatte ist vorzugsweise abgestuft, und weist somit einen zurückgezogenen unteren Bereich auf, der auch Sockelbereich genannt wird. Dies ermöglicht den Zugang zu seitlich herausragenden Enden der Anschlussdrähte von außen, was für das Testen der verbauten Widerstandselemente vorteilhaft ist. Der abgestufte Bereich der Trägerplatte erstreckt sich vorzugsweise in Längsrichtung.The carrier plate is preferably stepped, and thus has a retracted lower portion, which is also called base area. This allows access to laterally protruding ends of the leads from the outside, which is advantageous for testing the built resistive elements. The stepped region of the carrier plate preferably extends in the longitudinal direction.

Der zurückgezogene Sockelbereich ermöglicht das Testen der Widerstandselemente auch dann, wenn die zur Kontaktierung von Kontaktbereichen der Anschlussdrähte vorgesehenen Kontaktflächen einer Leiterplatte, auf der die Baugruppe befestigt ist, besonders klein ausfallen. Es ist sogar vorgesehen, dass die Kontaktflächen in einer Variante nicht aus einem Bereich der Leiterplatte herausragen, der durch die Grundfläche der Baugruppe definiert ist. Diese Grundfläche oder der durch die Baugruppe verdeckte Bereich der Leiterplatte, der auch als Einbauplatz bezeichnet wird, stimmt beispielsweise mit der Grundfläche des oberen Bereichs der Trägerplatte überein. Folglich ist die Absenkung der Trägerplatte im Sinne der Miniaturisierung eines die Baugruppe und die Leiterplatte umfassenden elektrischen Moduls besonders vorteilhaft.The withdrawn base region allows testing of the resistance elements even if the contact surfaces of a printed circuit board on which the assembly is fastened to make contact areas of the connection wires are particularly small. It is even envisaged that the contact surfaces in a variant do not protrude from a region of the printed circuit board, which is defined by the base of the assembly. This base area or the area of the printed circuit board concealed by the module, which is also referred to as a slot, for example, coincides with the base area of the upper area of the carrier plate. Consequently, the lowering of the support plate in the sense of miniaturization of an assembly and the circuit board comprehensive electrical module is particularly advantageous.

Im Folgenden wird die angegebene Baugruppe und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen anhand von schematischen und nicht maßstabgetreuen Figuren erläutert. Es zeigen:

  • Figur 1 eine erste Seitenansicht der Baugruppe mit vier Widerstandselementen, die auf einer Trägerplatte angeordnet sind;
  • Figuren 2A, 2B verschiedene Ansichten eines scheibenförmigen Widerstandelements;
  • Figur 2C in einem Teilquerschnitt die Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 3 eine zweite Seitenansicht der Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 4 im Längsschnitt die Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 5 im Querschnitt die Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 6 eine Draufsicht auf die Unterseite der Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 7 die Baugruppe gemäß der Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht;
  • Figur 8 im Längsschnitt die Trägerplatte der Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 9 im Querschnitt die Trägerplatte der Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 10 im Teilquerschnitt die Trägerplatte der Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 11 eine Draufsicht auf die Unterseite der Trägerplatte der Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 12 die Trägerplatte der Baugruppe gemäß der Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht von oben;
  • Figur 13 die Trägerplatte der Baugruppe gemäß der Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht von unten;
  • Figur 14 eine Draufsicht auf die Unterseite des Deckels der Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 15 im Längsschnitt den Deckel der Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 16 im Teilquerschnitt den Deckel der Baugruppe gemäß der Figur 1;
  • Figur 17 den Deckel der Baugruppe gemäß der Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht.
In the following, the specified assembly and its advantageous embodiments based on schematic and not scaled figures explained. Show it:
  • Figure 1 is a first side view of the assembly with four resistive elements, which are arranged on a support plate;
  • FIGS. 2A, 2B show various views of a disc-shaped resistance element;
  • FIG. 2C is a partial cross-section of the assembly according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a second side view of the assembly according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of the assembly according to FIG. 1;
  • Figure 5 in cross section, the assembly of Figure 1;
  • Figure 6 is a plan view of the underside of the assembly of Figure 1;
  • FIG. 7 shows the assembly according to FIG. 1 in a perspective view;
  • FIG. 8 shows a longitudinal section through the carrier plate of the assembly according to FIG. 1;
  • 9 shows in cross section the carrier plate of the assembly according to FIG. 1;
  • FIG. 10 shows a partial cross-section of the carrier plate of the assembly according to FIG. 1;
  • Figure 11 is a plan view of the underside of the support plate of the assembly according to the figure 1;
  • FIG. 12 shows the carrier plate of the assembly according to FIG. 1 in a perspective view from above;
  • FIG. 13 shows the carrier plate of the assembly according to FIG. 1 in a perspective view from below;
  • Figure 14 is a plan view of the underside of the lid of the assembly of Figure 1;
  • FIG. 15 shows a longitudinal section of the cover of the assembly according to FIG. 1;
  • FIG. 16 is a partial cross-section of the cover of the assembly according to FIG. 1;
  • 17 shows the cover of the assembly according to the figure 1 in a perspective view.

Aus einer Anzahl von in den Figuren 1 ff. gezeigten, gleichartig ausgebildeten Komponenten der Baugruppe wird der Übersichtlichkeit halber nur eine Komponente beschrieben. Die Beschreibung gilt jedoch für alle Komponenten der jeweiligen Art. Dies gilt insbesondere für Widerstandselemente 11, 12, 13, 14, Abstandshalter 23, 24, Lötstellen 5, Anschlussdrähte 41, 42, Grundkörper 15, Zentriervorrichtungen 31, Vertiefungen 27, 29, 38, 39, Ausnehmungen 26 und Öffnungen 28.For the sake of clarity, only one component is described for the sake of clarity for a number of identically designed components of the assembly shown in FIGS. 1 et seq. However, the description applies to all components of the respective type. This applies in particular to resistance elements 11, 12, 13, 14, spacers 23, 24, solder joints 5, connecting wires 41, 42, base body 15, centering devices 31, recesses 27, 29, 38, 39, recesses 26 and openings 28.

Die Baugruppe mit Widerstandselementen, einer Trägerplatte und einem Deckel ist in den Figuren 1, 2C und 3 bis 7 vorgestellt. Verschiedene Ansichten der Trägerplatte sind in den Figuren 8 bis 12 gezeigt. Verschiedene Ansichten des Deckels sind in den Figuren 13 bis 17 gezeigt.The assembly with resistance elements, a support plate and a lid is presented in Figures 1, 2C and 3 to 7. Different views of the carrier plate are in the Figures 8 to 12 shown. Various views of the lid are shown in Figures 13-17.

Die Baugruppe umfasst eine Trägerplatte 2, auf der vier hochkant ausgerichtete Widerstandselemente 11, 12, 13, 14 im Abstand voneinander angeordnet sind. Die Hauptflächen der Widerstandselemente sind parallel zueinander ausgerichtet.The assembly comprises a support plate 2, on which four upright aligned resistance elements 11, 12, 13, 14 are arranged at a distance from each other. The major surfaces of the resistive elements are aligned parallel to each other.

Die Widerstandselemente werden zwischen Abstandshaltern 23, 24 positioniert bzw. gehalten, die vorzugsweise Bestandteil der Trägerplatte sind oder fest mit dieser verbunden sind. Die endständigen Widerstandselemente werden jeweils durch mindestens einen der Abstandshalter 23, 24 und eine Wand der Trägerplatte 2 positioniert.The resistance elements are positioned or held between spacers 23, 24, which are preferably part of the support plate or are firmly connected thereto. The terminal resistance elements are respectively positioned by at least one of the spacers 23, 24 and a wall of the carrier plate 2.

Die Abstandshalter 23, 24 weisen jeweils eine Breite d1 auf, die im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Hauptflächen der benachbarten Widerstandselemente ist, siehe Fig. 4.The spacers 23, 24 each have a width d1 which is substantially equal to the distance between the major surfaces of the adjacent resistance elements, see FIG. 4.

Der Aufbau der vorzugsweise gleich ausgebildeten Widerstandselemente 11, 12, 13, 14 ist in den Figuren 2A und 2B erläutert. Das Widerstandselement umfasst einen Grundkörper 15 und zwei Schichtelektroden 16, 17, zwischen denen der Grundkörper 15 angeordnet ist.The construction of the preferably identically designed resistance elements 11, 12, 13, 14 is explained in FIGS. 2A and 2B. The resistance element comprises a base body 15 and two layer electrodes 16, 17, between which the base body 15 is arranged.

An der ersten Elektrode 16 des Widerstandselements ist ein erster Anschlussdraht 41 und an der zweiten Elektrode 17 ein zweiter Anschlussdraht 42 befestigt. Die bevorzugte Befestigungsart ist Lötung. An den Verbindungsstellen der Elektroden 16, 17 und der Anschlussdrähte 41, 42 sind Lötstellen 5 gebildet, die die Gesamtdicke des Widerstandselements erhöhen.At the first electrode 16 of the resistive element, a first lead wire 41 and the second electrode 17, a second lead wire 42 is attached. The preferred method of attachment is soldering. At the connection points of the electrodes 16, 17 and the connecting wires 41, 42 solder joints 5 are formed, which increase the total thickness of the resistive element.

Die Lötstelle 5 befindet sich vorzugsweise ungefähr in der Mitte der Hauptfläche des Widerstandselements oder der Elektrode 16, 17. Abweichungen davon sind möglich. Jedoch ist ein bestimmter Mindestabstand zwischen der Lötstelle und dem untersten Punkt des Widerstandselements von Vorteil, falls - wie in der Figur 5 erläutert - der untere Bereich des Widerstandselements in einer Vertiefung 29 der Trägerplatte 2 versenkt werden soll.The solder joint 5 is preferably located approximately in the middle of the major surface of the resistive element or the electrode 16, 17. Deviations from this are possible. However, a certain minimum distance between the solder joint and the lowest point of the resistance element is advantageous if - as explained in Figure 5 - the lower portion of the resistive element in a recess 29 of the support plate 2 is to be sunk.

Das Widerstandselement ist bis auf die Anschlussdrähte 41, 42 in einer vorteilhaften Variante durch eine elektrisch isolierende Umhüllung 6 überzogen. Diese Umhüllung überdeckt auch die Lötstellen 5. Daher können zwei elektrisch voneinander isoliert zu haltende Widerstandselemente in einem besonders kleinen Abstand voneinander angeordnet sein. Der Mindestabstand d2 zwischen Lötstellen 5 benachbarter Widerstandselemente beträgt beispielsweise 0,2 bis 0,3 mm, siehe Fig. 4.The resistive element is covered except for the connecting wires 41, 42 in an advantageous variant by an electrically insulating sheath 6. This enclosure also covers the solder joints 5. Therefore, two electrically isolated from each other to be isolated resistance elements can be arranged in a particularly small distance from each other. The minimum distance d2 between solder joints 5 of adjacent resistance elements is, for example, 0.2 to 0.3 mm, see FIG. 4.

Die Umhüllung 6 weist eine vorzugsweise homogene Dicke auf, die vorzugsweise 200 Mikrometer oder weniger beträgt. Ein beispielsweise in einem Sprühverfahren aufgetragener Isolierlack ist als Material für die Umhüllung besonders gut geeignet. Für die ausreichende Kantenbedeckung ist es von Vorteil, wenn der Grundkörper keine scharfen Kanten aufweist. Seine Kanten können abgeflacht sein, indem sie beispielsweise gefasst sind. Abgerundete Kanten sind auch vorteilhaft.The sheath 6 has a preferably homogeneous thickness, which is preferably 200 micrometers or less. An insulating varnish applied, for example, in a spraying process is particularly well suited as a material for the cladding. For sufficient edge coverage, it is advantageous if the body has no sharp edges. Its edges can be flattened, for example, by being grasped. Rounded edges are also beneficial.

Die Anschlussdrähte 41, 42 werden so geführt, dass sie einen schräg verlaufenden Bereich aufweisen. Dieser Bereich erstreckt sich entlang der Hauptfläche des Widerstandselements, siehe Figur 2B. Vorzugsweise bildet der zweite Anschlussdraht 42 einen Winkel zum ersten Anschlussdraht 41. Dieser Winkel kann beispielsweise zwischen 60° und 120° betragen. Der Anschlussdraht 41, 42 ist im weiteren Verlauf derart abgeknickt oder abgebogen, dass sein unterer Bereich im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.The connecting wires 41, 42 are guided so that they have a sloping region. This region extends along the main surface of the resistive element, see FIG. 2B. Preferably, the second lead wire 42 forms an angle to the first lead wire 41. This angle may be, for example, between 60 ° and 120 °. The connecting wire 41, 42 is bent or bent in the further course such that its lower region is oriented substantially vertically.

Der Anschlussdraht 41, 42 wird durch eine Öffnung 28 der Trägerplatte 2 durchgeführt. Der Durchmesser der Öffnung 28 ist vorzugsweise größer als derjenige des Anschlussdrahtes 41, 42 gewählt.The connecting wire 41, 42 is performed through an opening 28 of the support plate 2. The diameter of the opening 28 is preferably larger than that of the connecting wire 41, 42 chosen.

Das zur elektrischen Kontaktierung des Widerstandselements vorgesehene Ende des Drahts 41, 42, das aus der Trägerplatte herausragt, ist vorzugsweise so gebogen, dass es parallel zur Grundfläche der Trägerplatte ausgerichtet ist. Dieses frei liegende Drahtende weist einen Kontaktbereich 43 auf, der einen Außenkontakt des Widerstandselements und der Baugruppe bildet.The end of the wire 41, 42, which projects out of the carrier plate for electrical contacting of the resistor element, is preferably bent in such a way that it is aligned parallel to the base surface of the carrier plate. This exposed wire end has a contact region 43, which forms an external contact of the resistance element and the assembly.

Die Trägerplatte hat einen Sockelbereich 21 und einen oberen Bereich 22, die eine Stufe bilden, da der Sockelbereich 21 gegenüber dem oberen Bereich 22 abgesenkt ist, siehe Figur 2C. Dadurch wird der am Ende der Anschlussdrähte 41, 42 angeordnete Kontaktbereich 43 für eine Kontaktierung z. B. durch eine Messspitze eines Testgeräts zugänglich gemacht.The support plate has a pedestal region 21 and an upper region 22, which form a step, since the pedestal region 21 is lowered relative to the upper region 22, see FIG. 2C. As a result, the arranged at the end of the connecting wires 41, 42 contact area 43 for contacting z. B. made accessible by a measuring tip of a test device.

Die Trägerplatte weist Vertiefungen 27 auf, die auf der Unterseite angeordnet sind. Der Zweck dieser Vertiefungen ist unter anderem Materialersparnis bei der Herstellung der Trägerplatte. Diese Vertiefungen haben einen unebenen Boden, damit eine Mindeststärke der Trägerplatte 2 trotz der Vertiefungen 29 gewährleistet ist.The support plate has recesses 27 which are arranged on the underside. The purpose of these wells is among other things material savings in the production of the carrier plate. These recesses have an uneven floor, so that a minimum thickness of the support plate 2 is ensured despite the recesses 29.

Jede der vier Vertiefungen 29 ist zur Aufnahme eines unteren Bereichs des Widerstandselements 11, 12, 13, 14 vorgesehen.Each of the four recesses 29 is provided for receiving a lower portion of the resistive element 11, 12, 13, 14.

Im Prinzip kann das scheibenförmige Widerstandselement nach dem Einbauen in die Trägerplatte durch Abrollen in Bezug auf seine Ausgangsposition seitlich verschoben werden. Dies kann von Nachteil sein, da dabei die Länge der herausragenden Drahtenden verändert werden kann. Insbesondere kann dabei ein Außenkontakt länger werden als der andere, was mechanische Eigenschaften der Baugruppe beeinträchtigen kann.In principle, the disc-shaped resistance element can be laterally displaced after installation in the carrier plate by rolling with respect to its initial position. This can be disadvantageous since the length of the protruding wire ends can be changed. In particular, an external contact may be longer than the other, which may affect mechanical properties of the assembly.

Um dem Abrollen des scheibenförmigen Widerstandselements vorzubeugen, ist der Boden der Vertiefung 29 derart uneben ausgebildet, und zwar nach außen hin angehoben, dass bei der seitlichen Verschiebung des Widerstandselements Rückstellkräfte entstehen, die dieses Widerstandselement wieder in seine Ausgangsposition bringen. Der Boden der Vertiefung 29 folgt im Querschnitt vorzugsweise einem Kreisbogen mit einem größeren Radius als derjenige des Widerstandselements.To prevent the unwinding of the disk-shaped resistance element, the bottom of the recess 29 is formed so uneven, and raised to the outside, that in the lateral displacement of the resistance element restoring forces arise, bring this resistance element back to its original position. The bottom of the recess 29 follows in cross section preferably a circular arc with a larger radius than that of the resistive element.

Die Trägerplatte 2 weist eine in der Figur 12 gezeigte Ausnehmung 26 auf, in der ein Teil des nach außen gewandten Anschlussdrahtes 49 des endständigen Widerstandselements 11 bzw. 14 untergebracht ist.The support plate 2 has a recess 26, shown in FIG. 12, in which a part of the outwardly directed connecting wire 49 of the terminal resistance element 11 or 14 is accommodated.

Die Baugruppe weist einen Deckel 3 auf, der zwei offene Seiten hat. Der Deckel 3 ist mittels Einrastvorrichtungen 32 an Stirnseiten der Trägerplatte 2 befestigt.The assembly has a lid 3 which has two open sides. The lid 3 is fixed by means of latching devices 32 on end sides of the carrier plate 2.

Der Deckel 3 weist eine erste Vertiefung 38 auf, die sich in Längsrichtung der Baugruppe erstreckt. Diese Vertiefung hat die Form einer flachen und relativ breiten Rille. In diese Vertiefung ragen obere Bereiche der Widerstandselemente 11-14 hinein. Sie dient als ein Positionierungselement, das ähnlich wie die Vertiefung 29 der Trägerplatte 2 gegen das Abrollen der Widerstandselemente wirkt. Der Boden der ersten Vertiefung 38 ist etwas abgeflacht, damit eine vorgegebene Mindeststärke des Deckels 3 im Bereich dieser Vertiefung gewährleistet ist.The lid 3 has a first recess 38 which extends in the longitudinal direction of the assembly. This depression has the shape of a shallow and relatively wide groove. In this depression upper portions of the resistive elements 11-14 protrude. It serves as a positioning element, which acts similar to the recess 29 of the support plate 2 against the rolling of the resistance elements. The bottom of the first well 38 is slightly flattened so that a predetermined minimum thickness of the lid 3 is ensured in the region of this depression.

Der Deckel 3 weist Seitenwände auf, die vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu den Hauptflächen der Widerstandselemente 11-14 und senkrecht zur Längsrichtung der Baugruppe ausgerichtet sind. Jede Seitenwand weist eine nach innen gerichtete zweite Vertiefung 39 auf, die zur Aufnahme der nach außen gewandten Lötstelle 5 des endständigen Widerstandselements vorgesehen ist. Auch hier ist die Tiefe der Vertiefung 39 so gewählt, dass die Mindeststärke des Deckels eingehalten ist.The lid 3 has side walls which are preferably aligned substantially parallel to the major surfaces of the resistance elements 11-14 and perpendicular to the longitudinal direction of the assembly. Each side wall has an inwardly directed second recess 39 which is provided for receiving the outwardly facing solder joint 5 of the terminal resistive element. Again, the depth of the recess 39 is selected so that the minimum thickness of the lid is met.

Der Deckel 3 weist in Noppenform ausgebildete Zentriervorrichtungen 31 auf, die zwischen den Widerstandselementen 11, 12, 13, 14 angeordnet sind und deren Kippen aus der vertikalen Ausrichtung verhindern.The cover 3 has centering devices 31 which are formed in the shape of a knob and which are arranged between the resistance elements 11, 12, 13, 14 and prevent their tilting from the vertical alignment.

Die Vertiefungen 29 der Trägerplatte 2 und die Vertiefung 38 des Deckels 3 sind vorteilhaft, da sie u. a. der Verringerung der Gesamthöhe der Baugruppe dienen.The depressions 29 of the support plate 2 and the recess 38 of the lid 3 are advantageous because they u. a. serve to reduce the overall height of the assembly.

Die Abstandshalter 23, 24 sind nach oben hin verjüngt, um das Einsetzen der Widerstandselemente zu erleichtern.The spacers 23, 24 are tapered upwardly to facilitate insertion of the resistive elements.

Die Ausgestaltungsmöglichkeiten der vorgestellten Baugruppe, insbesondere was die Form von Komponenten der Trägerplatte und des Deckels betrifft, sind durch die in den Figuren erläuterte Variante nicht erschöpft. Die Vertiefungen und Ausnehmungen können beliebig geformt sein. Es können außerdem weitere Vertiefungen oder Öffnungen vorgesehen sein. Der Deckel kann mit der Trägerplatte vernietet, verschraubt oder an der Trägerplatte durch Klebung befestigt sein. Die Anzahl der Widerstandselemente kann größer oder kleiner als vier sein.The design possibilities of the presented assembly, in particular as far as the shape of components of the carrier plate and the lid are concerned, are not exhausted by the variant explained in the figures. The depressions and recesses can be arbitrarily shaped. There may also be provided further depressions or openings. The lid can be riveted, bolted or attached to the carrier plate the support plate be attached by gluing. The number of resistance elements may be greater or less than four.

Die Grundfläche der Baugruppe beträgt vorzugsweise 115 mm2 oder darunter. Sein Volumen beträgt vorzugsweise 1175 mm3 oder weniger.The footprint of the assembly is preferably 115 mm 2 or less. Its volume is preferably 1175 mm 3 or less.

Die Trägerplatte und der Deckel sind vorzugsweise als Formteile, z. B. Spritzgussteile, ausgebildet. Sie können aus Kunststoff, insbesondere einem polymerbasierten Kunststoff, gefertigt sein.The support plate and the lid are preferably as moldings, for. As injection molded parts formed. They can be made of plastic, in particular a polymer-based plastic.

Bezugszeichenliste

11,
12, 13, 14 Widerstandselemente
15
Grundkörper des Widerstandselements
16
erste Elektrode des Widerstandselements
17
zweite Elektrode des Widerstandselements
2
Trägerplatte
21
Sockelbereich
22
oberer Bereich der Trägerplatte
23,
24 Abstandshalter
26
Ausnehmung, in der der nach außen gewandte Anschlussdraht 49 angeordnet ist
27
bodenseitige Vertiefung der Trägerplatte
28
Öffnung zur Durchführung von Anschlussdrähten 41, 42
29
Vertiefung zur Aufnahme eines Widerstandselements
3
Deckel
31
Zentrierelement
32
Einrastvorrichtung
38
zweite Vertiefung des Deckels
39
erste Vertiefung des Deckels
41
erster Anschlussdraht
42
zweiter Anschlussdraht
43
Kontaktbereich des Anschlussdrahtes 41, 42
49
nach außen gewandter Anschlussdraht des endständigen Widerstandselements 11, 14
5
Lötstelle
6
isolierende Umhüllung
d1
Breite des Abstandshalters 23, 24
d2
Mindestabstand zwischen Lötstellen benachbarter Widerstandselemente
LIST OF REFERENCE NUMBERS
11
12, 13, 14 resistance elements
15
Basic body of the resistance element
16
first electrode of the resistive element
17
second electrode of the resistive element
2
support plate
21
plinth
22
upper area of the carrier plate
23
24 spacers
26
Recess, in which the outwardly facing connecting wire 49 is arranged
27
bottom-side recess of the support plate
28
Opening for the passage of connecting wires 41, 42
29
Deepening for receiving a resistance element
3
cover
31
centering
32
latching
38
second recess of the lid
39
first recess of the lid
41
first connection wire
42
second connecting wire
43
Contact area of the connecting wire 41, 42
49
outwardly facing connecting wire of the terminal resistive element 11, 14th
5
soldered point
6
insulating cladding
d1
Width of the spacer 23, 24
d2
Minimum distance between solder joints of adjacent resistance elements

Claims (18)

Elektrische Baugruppe - mit mindestens zwei PTC-Widerstandselementen (11, 12, 13, 14), die einen flach ausgebildeten Grundkörper (15) mit Elektroden (16, 17) auf seinen Hauptflächen aufweisen, - mit einer Trägerplatte (2), die Abstandshalter (23, 24) zur Positionierung der Grundkörper (15) aufweist, - wobei die Breite (d1) des jeweiligen Abstandshalters (23, 24) in mindestens einem Bereich im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen zueinander gewandten Elektroden (16, 17) von benachbarten Widerstandselementen (11, 12, 13, 14) eingestellt ist. Electrical assembly with at least two PTC resistance elements (11, 12, 13, 14), which have a flat base body (15) with electrodes (16, 17) on its main surfaces, - With a support plate (2) having spacers (23, 24) for positioning the base body (15), - Wherein the width (d1) of the respective spacer (23, 24) in at least one area substantially equal to the distance between mutually facing electrodes (16, 17) of adjacent resistance elements (11, 12, 13, 14) is set. Baugruppe nach Anspruch 1, - wobei die Grundkörper (15) hochkant ausgerichtet sind. Assembly according to claim 1, - Wherein the main body (15) are aligned upright. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, - wobei an jeder Elektrode (16, 17) des jeweiligen Widerstandselements (11, 12, 13, 14) ein Anschlussdraht (41, 42) befestigt ist. Assembly according to claim 1 or 2, - Wherein each electrode (16, 17) of the respective resistive element (11, 12, 13, 14) a connecting wire (41, 42) is fixed. Baugruppe nach Anspruch 3, - wobei zwischen zwei benachbarten Widerstandselementen (11, 12, 13, 14) mindestens zwei Abstandshalter (23, 24) vorgesehen sind, zwischen denen die zueinander gewandten Anschlussdrähte (41, 42) dieser Widerstandselemente (11, 12, 13, 14) angeordnet sind. Assembly according to claim 3, - Wherein between two adjacent resistance elements (11, 12, 13, 14) at least two spacers (23, 24) are provided, between which the mutually facing connecting wires (41, 42) of these resistance elements (11, 12, 13, 14) are arranged , Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, - wobei in der Trägerplatte Öffnungen ausgebildet sind, durch die die Anschlussdrähte durchgeführt sind. Assembly according to claim 3 or 4, - In which openings are formed in the support plate, through which the connecting wires are performed. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, - wobei ein Bereich der Widerstandselemente (11, 12, 13, 14) in Vertiefungen (29) der Trägerplatte (2) versenkt ist. Assembly according to one of claims 1 to 5, - Wherein a portion of the resistance elements (11, 12, 13, 14) in recesses (29) of the support plate (2) is sunk. Baugruppe nach Anspruch 6, - wobei die Vertiefungen (29) der Trägerplatte (2) eine Tiefe aufweisen, die im Querschnitt von innen nach außen in beiden entgegen gesetzten Richtungen zunimmt. Assembly according to claim 6, - wherein the recesses (29) of the support plate (2) have a depth which increases in cross-section from the inside out in both opposite directions. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, - mit mindestens einem Deckel (3), der zur Befestigung an der Trägerplatte (2) vorgesehen ist. Assembly according to one of claims 1 to 7, - With at least one lid (3) which is provided for attachment to the support plate (2). Baugruppe nach Anspruch 8, - wobei der Deckel (3) zwischen den Widerstandselementen (11, 12, 13, 14) angeordnete Zentriervorrichtungen aufweist. Assembly according to claim 8, - Wherein the lid (3) between the resistance elements (11, 12, 13, 14) arranged centering devices. Baugruppe nach Anspruch 8 oder 9, - wobei der Deckel (3) mindestens eine Vertiefung (38) aufweist, die zur Aufnahme eines Bereichs mindestens eines der Widerstandselemente (11, 12, 13, 14) vorgesehen ist, - wobei die mindestens eine Vertiefung (38) des Deckels (3) eine Tiefe aufweist, die im Querschnitt von innen nach außen in beiden entgegen gesetzten Richtungen zunimmt. Assembly according to claim 8 or 9, - wherein the cover (3) has at least one recess (38) which is provided for receiving a region of at least one of the resistance elements (11, 12, 13, 14), - Wherein the at least one recess (38) of the lid (3) has a depth which increases in cross section from inside to outside in both opposite directions. Baugruppe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, - wobei der Deckel (3) Seitenwände aufweist, in denen weitere Vertiefungen (39) ausgebildet sind, in denen nach außen gewandte Anschlussdrähte (49) der endständigen Widerstandselemente (11, 14) angeordnet sind. An assembly according to any one of claims 8 to 10, - Wherein the lid (3) has side walls, in which further recesses (39) are formed, in which outwardly facing connecting wires (49) of the terminal resistance elements (11, 14) are arranged. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, - wobei mindestens vier elektrisch voneinander isolierte PTC-Widerstandselemente (11, 12, 13, 14) vorgesehen sind, die durch die Abstandshalter (23, 24) derart relativ zueinander ausgerichtet sind, dass die Hauptflächen dieser Widerstandselemente parallel zueinander ausgerichtet sind. Assembly according to one of claims 1 to 11, - Where at least four electrically isolated from each other PTC resistor elements (11, 12, 13, 14) are provided, which are aligned by the spacers (23, 24) relative to each other such that the major surfaces of these resistance elements are aligned parallel to each other. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, - wobei in einem Längsschnitt der jeweilige Abstandhalter (12, 13) nach oben hin eine Verjüngung aufweist. An assembly according to any one of claims 1 to 12, - In a longitudinal section of the respective spacers (12, 13) has a taper at the top. Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 13, - wobei die Trägerplatte (2) mindestens eine Ausnehmung (26) aufweist, in der der nach außen gewandte Anschlussdraht (49) des jeweiligen endständigen Widerstandselements (11, 14) angeordnet ist. Assembly according to one of claims 3 to 13, - Wherein the support plate (2) has at least one recess (26), in which the outwardly facing connecting wire (49) of the respective terminal resistance element (11, 14) is arranged. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, - wobei die maximale Dicke der Grundkörper (15) 1,5 mm beträgt. Assembly according to one of claims 1 to 14, - Wherein the maximum thickness of the base body (15) is 1.5 mm. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, - wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Widerstandselementen (11, 12, 13, 14) maximal 1,6 mm beträgt. An assembly according to any one of claims 1 to 15, - Wherein the distance between two adjacent resistance elements (11, 12, 13, 14) is a maximum of 1.6 mm. Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 16, - wobei der Mindestabstand (d2) zwischen den zueinander gewandten Anschlussdrähten der benachbarten Widerstandselemente (11, 12, 13, 14) weniger als 0,5 mm beträgt. An assembly according to any one of claims 3 to 16, - Wherein the minimum distance (d2) between the mutually facing connecting wires of the adjacent resistance elements (11, 12, 13, 14) is less than 0.5 mm. Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 17, - wobei die Widerstandselemente (11-14) durch eine elektrisch isolierende Umhüllung (6) überzogen sind, - wobei die Umhüllung (6) die Lötstellen (5) überdeckt. Assembly according to one of claims 3 to 17, - wherein the resistance elements (11-14) are covered by an electrically insulating sheath (6), - Wherein the sheath (6) covers the solder joints (5).
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