FI82564C - Elanordning, som aer konstruerad att faestas vid en elkrets och foerfarande foer aostadkomma en kapasitiv konstruktion till en kondensator. - Google Patents

Description

1 82564 Sähkölaite, joka on sovitettu liitettäväksi sähköpiiriin ja menetelmä kapasitiivisen rakenteen muodostamiseksi kondensaattoriksi - Elanordning, som är konstruerad att fästas vid en elkrets och förfarande för ästadkomma en kapasitiv konstruktion tili en kondensator

Pinnalle asennettavat sähköiset komponentit yleistyvät nopeasti teollisuudessa. On oletettu, että melkein puolet kaikista sähköisistä tai elektronisista komponenteista asennetaan suoraan piirilevyn pinnalle vuonna 1990. Vastaavasti johtimien käyttö tällaisten elektronisten ja sähköisten komponenttien yhteydessä piirilevyssä olevien reikien kautta vähenee.

Tällä hetkellä ovat keraamiset kondensaattorit yleisimmin käytettyjä pinnalle asennettavia kondensaattoreita, koska tällaiset keraamiset kondensaattorit kestävät korkean lämpötilan joka esiintyy takaisinvirtaus- tai aaltojuotosvalmis-tusmenetelmissä, komponenttien sijoittamiseksi piirilevylle. Metalloituja kalvokondensaattoreita ja kalvokondensaattorei-ta on käytetty hyvin vähän pinnalle asennettavissa sovellutuksissa johtuen niiden kalleudesta ja suuremmasta koosta, joka vaaditaan metalloidun kalvon lämpösuojäämiseksi korkeata lämpötilaa vastaan, joka esiintyy juotosmenetelmissä, joita käytetään vastaavien keraamisten kondensaattorien sovellutuksissa.

Esimerkiksi polyesterikalvo sulaa noin 252°C:ssa. Kuitenkin, jotta elektronin osa, kuten kondensaattori, kestäisi aalto-juotosta, on sen kestettävä lämpötiloja aina 260eC asti 10 sekunnin ajan ilman, että sen fyysiset tai sen sähköiset ominaisuudet kärsivät.

Eräs tapa aikaansaada johdoton, pinnalle asennettava sähköinen komponentti, joka on kondensaattorityyppiä, on sovittaa sileät johtimet kalvokondensaattoriosaan kondensaattoriko-koonpanon muodostamiseksi, joka kokoonpano tämän jälkeen 2 82564 valetaan valetun kotelon aikaansaamiseksi, jolla on sileät johtimet, jotka on sovitettu sijaitsemaan kotelon vieressä, ja joihin päästään käsiksi sähkölaitosta varten. Tällainen kotelo voidaan tehdä siten, että se kestää aaltojuotoksen tai muiden juotosmenetelmien lämpöä riittävästi, jotta kon-densaattoriosa ei vaurioidu. Tällaiset kotelot ovat kuitenkin huomattavasti kalliimpia kuin vastaavat kotelotyyppiset kondensaattorit, joissa kondensaattori sovitetaan muovikote-loon ja tiivistetään koteloon aineella, kuten epoksilla, ja josta johtimet kulkevat ulos epoksikotelosta niiden kiinnittämiseksi piiriin. Täten, johtuen edellä selostetun kondensaattorin, jossa on tasaiset johtimet, kalleudesta, kärsivät kalvokondensaattorit (s.o. metalloidut kalvokonden-saattorit ja kalvokondensaattorit), koska valmistuskustannukset ohjaavat teollisuutta kohti keraamisia kondensaattoreita vähentäen kalvokondensaattorien valmistusta, jotka on tarkoitettu pinnalle asennettavia sovellutuksia varten.

Tämä on valitettavaa, koska kalvokondensaattorit, kuten polyesterimetalloidut kalvokondensaattorit tarjoavat huomattavasti paremmat ominaisuudet kuin useimmat keraamiset kondensaattorit. Parantuneet itseparantumisominaisuudet ja parempi tuotantosaanto pienemmillä tuotantokustannuksilla samalla kuin aikaansaadaan tiukat vaatimukset täyttävä tuote ovat ainoastaan kaksi metalloitujen kalvokondensaattorien eduista verrattuna keraamisiin kondensaattoreihin.

Olisi suotavaa, että piirisuunnittelijoilla olisi käytettävissään metalloituja kalvokondensaattoreita pinnalle asennettavia sovellutuksia varten, mutta pienempi koko ja pienemmät tuotantokustannukset, kuin mitä voidaan aikaansaada tunnetulla tekniikalla ja menetelmillä, ovat taloudellisesti välttämättömiä, jotta kalvokondensaattorien käyttö pinnalle asennettavissa laitteissa yleistyisi.

Keksintö kohdistuu sähkölaitteeseen, joka on sovitettu liitettäväksi johdottomasti sähköpiiriin. Keksinnön mukai- li 3 82564 selle sähkölaitteelle on tunnusomaista se, että se käsittää sähkökomponentin, jossa on useita kontakteja; useita kerroksia lämpöä eristävää ainetta, jotka peittävät sähkökomponentin; yhteyselimet kunkin kontaktin yhteydessä sähköliitoksen mahdollistamiseksi samalla kun estetään lämmön luoksepääsy kontakteille; ja erilliset sähköiset johtavat elimet kunkin yhteyselimen yhteydessä kunkin yhteyselimen sähköisen kosketusalueen lisäämiseksi.

Keksinnön eräässä sovellutusmuodossa on ensimmäinen ja toinen sähköinen kontakti; ainakin yksi kerros sähköä ja lämpöä eristävää ainetta, joka peittää kondensaattorin kaikkia sivuja; useita yhteyskanavia, joiden kautta päästään sähköisesti ensimmäiseen ja toiseen sähkökontaktiin kondensaattorissa ainakin yhden lämpöä eristävän kerroksen läpi, joista kukin yhteyskanava on muodostettu siten, että se rajoittaa lämmön pääsyn ensimmäiselle ja toiselle sähkökon-taktille; kontaktityynyt, jotka liittyvät ensimmäiseen ja toiseen sähkökontaktiin kondensaattorissa sähkökosketuksen parantamiseksi yhteyskanavien kautta, jotka kontaktityynyt täyttävät ja ulottuvat matkan kunkin yhteyskanavan rajojen yli ensimmäisen ja toisen sähkökontaktin sähkökosketusalueen suurentamiseksi, joihin päästään käsiksi lämpöä eristävän ainekerroksen ulkopuolelta.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa ainakin yksi lämpöä eristävä kerros käsittää ainakin yhden kierroksen lämpöä eristävää nauhaa. Vaihtoehtoisessa toteutusmuodossa ainakin yksi kerros lämpöä eristävää ainetta muodostuu suojapinnoi-teaineesta.

Riippumatta siitä, mitä ainetta käytetään ainakin yhdessä lämpöä eristävässä kerroksessa, joka peittää kondensaattorin kaikki puolet, sisältää keksinnön edullinen suoritusmuoto edelleen ainakin kaksi kerrosta ainetta, jotka käsittävät sähköiset kontaktityynyt. Ensimmäinen näistä kerroksista on ainetta, joka on hyvin sähköä johtavaa ja suhteellisen hyvin 4 82564 lämpöä eristävää ainetta, ja joka sijaitsee ainakin yhden lämpöä eristävän kerroksen vieressä, joka ympäröi kondensaattoria. Siinä on myös ainakin toinen kerros suhteellisen hyvin sähköä johtavaa ainetta ja erittäin hyvin lämpöä eristävää ainetta ensimmäisen kerroksen vieressä.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa voi lisäksi olla estokerros ainakin yhden lämpöä eristävän ainekerroksen yhteydessä, joka estokerros muodostuu aineesta, jolla on korkea sulamislämpö. Esimerkkinä tällaisesta aineesta on huokoinen paperi, joka on kyllästetty hienokiteisellä vaha-materiaalilla.

Siksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sähkölaite, joka on muodostettu johdotonta sovittamista varten sähköiseen piiriin, ja jota laitetta voidaan valmistaa korkeasti automatisoiduissa prosesseissa taloudellisesti sarjoissa, jotka kuitenkin tarjoavat riittäviä sähköisiä ominaisuuksia.

Keksinnön tarkoituksena on edelleen tarjota sähkölaite, joka voidaan liittää johdottomasti sähköiseen piiriin, ja joka on kooltaan pieni, jolloin keksintö vie ainoastaan pienen alueen piirilevyllä kun se asennetaan.

Keksinnön tarkoituksena on edelleen tarjota sähkölaite, joka on sovitettu liitettävästi johdottomasti sähköpiiriin, ja joka sietää sellaisten valmistusprosessien kuten uudel-leenvirtaus- tai aaltojuotoksen korkeita lämpötiloja kärsimättä sähköisesti tai fyysisesti.

Keksintö kohdistuu myös menetelmään pitkänomaisen kapasitii-visen rakenteen muodostamiseksi useaksi kondensaattoriksi, jotka on muotoiltu liitettäväksi johdottomasti sähköpiiriin, joka kapasitiivinen rakenne käsittää ensimmäisen ja toisen kontaktialueen. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että se käsittää seuraavat askeleet: - piirretään useita linjoja yli kapasitiivisen rakenteen pituuden kunkin kondensaattorin rajojen määrittämiseksi; li 5 82564 - sovitetaan ainakin yksi kerros lämpöä ja sähköä eristävää ainetta kapasitiivisen rakenteen pituudelle, jolloin mainittu kerros peittää ainakin olennaisen osan kapasitiivisen rakenteen pituudesta; - muodostetaan useat sähköiset yhteyselimet vuorotellen sovitettuna rajojen kanssa sähköliitännän mahdollistamiseksi samalla rajoittaen lämpöjohtuvuutta ensimmäiselle ja toiselle sähkökontaktialueelle ensimmäisen kerroksen läpi; - muodostetaan useat sähköliitäntäelimet kapasitiiviseen rakenteeseen sähkökontaktin laajennetun alueen muodostamiseksi ensimmäisen ja toisen sähkökontaktialueen kanssa useiden yhteyselinten läpi; - katkaistaan kapasitiivinen rakenne rajojen kohdalla useiden kondensaattorien muodostamiseksi; ja - sovitetaan ainakin yksi lisäkerros lämpöä ja sähköä eristävää ainetta kuhunkin kondensaattoriin, joka lisäkerros peittää ainakin kaikki ne osat kussakin kondensaattorissa, joita ei aikaisemmin ole peitetty ja jättää ainakin osan sähkökontaktielimistä paljaiksi.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää perspektiivikuvantona kapasitiivisen rakenteen osaa, joka soveltuu yksittäisten kondensaattorien samanaikaista tuotantoa varten, jotka on muodostettu johdotonta liittämistä varten sähköpiiriin, kuvio 2 esittää edullista suoritusmuotoa lämpöä eristävän aineen osalta kapasitiivisen rakenteen osapituudella, kuvio 3 esittää vaihtoehtoista toteutusta lämpöä eristävän aineen osalta, kuvio 4 esittää lelkkauskuvantona toista vaihtoehtoista toteutusmuotoa lämpöä eristävän aineen osalta, kuvio 5 esittää kapasitiivisen rakenteen osapituutta, jossa on yksittäisten kondensaattorien rajaluonnokset, ja sähköiset yhteyskanavat, jotka on muodostettu pitkin kapasitiivisen rakenteen pituutta, kuvio 6 esittää edullista menetelmää sähköisten yhteyskana-vien muodostamiseksi kapasitiivisen rakenteen pituudella, 6 82564 kuvio 7 esittää sähköisten kontaktityynyjen sovellutusta useisiin kapasitiivisen rakenteen pituuksiin lämpöä eristävällä aineella, joka on sovitettu siihen ja tähän muodostetuilla sähköisillä yhteyskanavilla, kuvio 8 esittää yksittäistä kondensaattoria, joka on muodostettu kapasitiivisen rakenteen osapituudesta, jossa on sähköiset kontaktityynyt sovitettuna, ja ennen lämpöä eristävän aineen lopullista sovittamista, kuvio 9 esittää lämpöä eristävän aineen sovittamisen yksittäiseen kondensaattoriin kuten on esitetty kuviossa 8 lopullisen kondensaattorin muodostamiseksi, joka on muodostettu liitettäväksi johdottomasti sähköiseen piiriin, kuvio 10 esittää miten keksinnön mukainen kondensaattori on johdottomasti liitetty sähköiseen piiriin, ja kuvio 11 esittää osittaisena leikkauskuvantona esillä olevan keksinnön valmiin kondensaattorin edullista suoritusmuotoa.

Viittaamalla kuvioon 1, nähdään siinä kapasitiivisen rakenteen 10 pituus, joka soveltuu jatkuvaa tuotantoa varten, kuten selostetaan alla yksityiskohtaisesti yksittäisten kondensaattorien muodostamiseksi, jotka on muotoiltu liitettäväksi johdottomasti sähköpiiriin. Kapasitiivinen rakenne 10 muodostuu useista yhdensuuntaisesta kapasitiivisestä levystä 12, ensimmäisestä sähköisestä kontaktista 14 ja toisesta sähköisestä kontaktista 16.

Kuviossa 2 esitetään lämpöä eristävän aineen 18 edullinen suoritusmuoto, joka aine muodostuu lämpöä eristävästä nauhasta, jolloin sekä kapasitiivisen rakenteen 10 yläosa 20 ja pohja 22 että myös ensimmäiset ja toiset kontaktit 14 ja 16 peitetään lämpöä eristävillä aineilla 18.

Keksinnön ymmärtämiseksi paremmin käytetään eri piirustuksissa samoista elementeistä samoja viitenumeroja. Vastaavasti viitataan saman tyyppisiin elementteihin alaviitteillä varustetuilla samantyyppisillä viitenumeroilla keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi.

7 82564

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön vaihtoehtoinen toteutusmuoto, jossa lämpöä eristävä aine 18a sovitetaan kapasitiivisen rakenteen 10 pituudelle siten, että lämpöä eristävä aine 18a, joka myös voi olla lämpöä eristävää nauhaa, peittää yläosan 20, pohjan 22 ja ensimmäiset ja toiset kontaktit 14 ja 16.

Viittaamalla kuvioon 4, esitetään siinä kapasitiivisen rakenteen 10 pituusleikkauskuvanto, jossa lämpöä eristävä aine 18c on sovitettu edelleen vaihtoehtoisella tavalla kuvion 3 sovellutukseen. Kuvion 4 sovellutuksessa lämpöä eristävää ainetta 18c ei ainoastaan liitetää puskusaumatyyp-pisesti kuten kuviossa 3, vaan aine muodostaa kaksinkertaisen kerroksen kapasitiivisen rakenteen yläpuolella 20 siten, että siihen muodostuu kaksi kerrosta 26 ja 28.

Voidaan myös soveltaa muita kiertämismenetelmiä lämpöä eristävän aineen sovittamiseksi.

Viittaamalla kuvioon 5, on siinä esitetty kapasitiivinen rakenne 10, jossa on lämpöä eristävä aine 18. Kuviossa 5 on esitetty raja 30, joka esittää yksittäisen kondensaattorin fyysistä rajaa, joka kondensaattori muodostetaan kapasitii-visestä rakenteesta 10 kuten selostetaan alla yksityiskohtaisemmin. Vastaavat rajat 30 (ei esitetty) muodostetaan samalle etäisyydelle toisistaan pitkin kapasitiivisen rakenteen 10 pituutta useiden kondensaattoreiden muodostamiseksi rakenteesta 10. Vuorotellen rajojen 30 kanssa sijaitsevat useat sähköiset yhteyskanavat 32, jotka aikaansaavat sähköisen yhteyden lämpöä eristävän kerroksen 18 läpi ensimmäiseen sähköiseen kontaktiin 14 kapasitiivisessä rakenteessa 10.

Vastaavasti kapasitiivisen rakenteen 10 vastakkaisella puolella sijaitsevat useat sähköiset yhteyskanavat 34, jotka vuorottelevat rajojen 30 kanssa sähköisen yhteyden aikaansaamiseksi lämpöä eristävään kerroksen 18 kautta toiseen sähköiseen kontaktiin 16 kapasitiivisessa rakenteessa 10. Täten, katkaisemalla kapasitiivinen rakenne 10 pitkin rajoja a 82564 30 muodostetaan useita kondensaattoreita, joissa kussakin sijaitsee sähköiset yhteyskanavat 32 ja 34 sähköisen liitännän aikaansaamiseksi ensimmäiseen kontaktiin 14 ja toiseen kontaktiin 16 lämpöä eristävän kerroksen 18 ulkopuolelta.

Kuviossa 6 on esitetty leikkauskuvantona edullinen menetelmä sähköisten kanavien 32 ja 34 muodostamiseksi kapasitiivises-sä rakenteessa 10. Kuviossa 6 on saha 36 sovitettu kapasi-tiivisen rakenteen 10 kohtaan, johon halutaan tehdä sähköinen kanava 34. Tässä edullisessa suoritusmuodossa pyöritetään sahaa 36 suunnassa 38 pyörimisakselin 40 ympäri, jolloin sähköinen yhteyskanava 34 muodostuu lämpöä eristävän kerroksen 18 läpi, ja ulottuu toiseen sähköiseen kontaktiin 16, jolloin se päättyy hieman ennen kapasitiivisiä levyjä 12 kapasitiivisessa rakenteessa 10. Kanavien 32 ja 34 fyysiset dimensiot muodostetaan siten, että aikaansaadaan olennaisesti vapaa sähköinen yhteys ensimmäiselle ja toiselle sähköiselle kontaktille 14 ja 16 kapasitiivisessa rakenteessa 10 samalla kuin olennaisesti rajoitetaan lämpöähäviöt tämän kautta lämpöä eristävän kerroksen 18 ulkopuolelta.

Sen jälkeen, kun kanavat 32 ja 34 on muodostettu kuten on selostettu kuvioissa 5 ja 6 ja ennen kuin kapasitiivinen rakenne 10 katkaistaan yksittäisiksi kondensaattoreiksi viivoja 30 pitkin, puristetaan useat kapasitiivisen rakenteen 10 pituudet voimalla "F" osassa 42, ja sähköiset kon-taktityynyt sovitetaan reunoihin 44 ja 46 edullisesti, kuten on esitetty kuviossa 7 ruiskuttamalla sähköäjohtavaa ainetta 48 ruiskutuslaitteesta 50, joka ruisku 50 on käytettävissä sähköäjohtavan aineen 48 jakamiseksi tasaisesti yli reunojen 44 ja 46 kapasitiivisessa rakenteessa 10. Kapasitiivisen rakenteen 10 pituudet pidetään erillään samalla kuin ne pidetään rakenteessa 42 erotusnauhoilla 52 kapasitiivisen rakenteen 10 pituuksien erottamisen helpottamiseksi kun sähköäjohtava aine 48 on sovitettu valmiiksi.

Seuraten sähköäjohtavan aineen 48 sovellutusta viitaten kuvioon 7 erotetaan kapasitiivisen rakenteen 10 pituudet 9 82564 pitkin viivoja 30 (viitaten kuvioon 5) useiden kapasitiivis-ten yksiköiden 53 muodostamiseksi, kuten on esitetty kuviossa 8. On huomattava, että kullakin kapasitiivisellä yksiköllä 53 on kapasitiiviset levyt 12 paljaina. Edelleen on kussakin kapasitiivisessä yksikössä 53 sähköiset kontakti-tyynyt 54 ja 56, jotka liittyvät vastaavasti ensimmäiseen sähkökontaktiin 14 ja toiseen sähkökontaktiin 16. Kukin sähkökontaktityyny 54 ja 56 täyttää ja ulottuu yli tämän vastaavan sähköisen yhteyskanavan 32 ja 34 (ei näkyvissä kuviossa 8) sähköisten kosketusalueiden aikaansaamiseksi ensimmäiselle sähkökontaktille 14 ja toiselle sähkökontak-tille 16, joihin päästään käsiksi lämpöäeristävän aineen 18 kerroksen ulkopuolelta.

Viittaamalla kuvioon 9 esitetään siinä yksittäisen kondensaattorin 58 valmistuksen viimeinen askel. Yksittäiseen kondensaattoriin 58 on sovitettu lämpöäeristävän aineen 60 lisäkerros, joka on esitetty kuviossa 9 edullisessa suoritusmuodossaan lämpöäeristävänä nauhana. Lämpöäeristävä nauha 60 sovitetaan siten, että kapasitiivinen yksikkö 52 suojataan täysin lämpöä vastaan, ja kapasitiiviset levyt 12 peittyvät (ei esitetty kuviossa 9) sähköisten kontaktityy-nyjen 54 ja 56 jäädessä näkyviin.

Täten, kuten on esitetty kuviossa 10 voidaan kondensaattori 58 pitää paikallaan käsittelyä ja toimenpiteitä varten piirilevyllä 62 ja yli piirielementtien 66 ja 68 liimamai-sella aineella 64. Piirilevyyn 62 ja kondensaattoriin 58, joka on sovitettu piirilevyyn liima-aineella 64, kohdistetaan tämän jälkeen juotostoiminto, kuten aaltojuotos tai uudelleenvirtausjuotos, jolloin juotosaine tarttuu sähköisiin kontaktityynyihin 54 ja piirielementtiin 66 piirin ja sähköisen ja fyysisen liitoksen aikaansaamiseksi samalla liittäen sähköisen kontaktityynyn 56 piirielementtiin 68 sähköisen ja fyysisen liitoksen aikaansaamiseksi myös näiden välillä.

10 82564 Tällaiset pinnalle asennettavat sovellutukset, joita on selostettu yllä ovat erityisen edullisia ja toivottavia teollisuudessa, ja erityisesti näitä sovellutuksia varten on esillä oleva keksintö tehty.

Viittaamalla kuvioon 11 on siinä esitetty osittainen leik-kauskuvanto valmiista kondensaattorista keksinnön mukaisesti yllä selostetun edullisen suoritusmuodon mukaisesti.

Kuvion 11 valmiissa kondensaattorissa 70 nähdään useat yhdensuuntaiset kapasitiiviset levyt 12 ja ensimmäinen sähköinen kontakti 14 paljastettuna, ja kuviosta nähdään miten ne on kierretty lämpöäeristävällä aineella 18 tavalla joka ilmenee kuviosta 2, 3 tai 4 kuten on selostettu yllä.

Sähköiset yhteyskanavat 32 on esitetty suurennetussa mittakaavassa kuviossa 11 ensimmäisen sähkökontaktin 14 paljastumisen esittämiseksi ensimmäisessä käytävässä 32.

Kuviossa 11 on esitetty sähköiset kontaktityynyt 54 sisältäen ensimmäisen kerroksen 72 ja toisen kerroksen 74. Ensimmäinen kerros 72 sijaitsee lämpöä eristävän aineen vieressä liittyen siihen, ja täyttää ja ulottuu sähköisen yhteys-kanavan yli sähköisen kosketusalueen lisäämiseksi ensimmäiselle sähköiselle kontaktille 14, johon päästään käsiksi lämpöä eristävän aineen 18 kerroksen ulkopuolelta sähköisen yhteyskanavan 32 läpi.

Toinen kerros 74, joka on sovitettu toisena ainekerroksena kuten on selostettu kuviossa 7 sovitetaan ensimmäiselle kerrokselle 72.

Kuvion 11 edullisessa suoritusmuodossa muodostuu ensimmäinen kerros 72 hyvin sähköä johtavasta ja lämpöäeristävästä aineesta ja toinen kerros 72 aineesta joka johtaa sähköä kohtalaisen hyvin ja joka eristää lämpöä kohtalaisen hyvin.

Kuvion 11 mukaisessa edullisessa suoritusmuodossa on lämpöä 11 82564 eristävä kerros edullisesti huokoista paperia, joka paperi myöhemmin kyllästetään käsiteltäessä aineella, jolla on korkea sulamislämpö, kuten hienokiteisellä vaha-aineella, jonka menetelmän syyt selostetaan alla. Ensimmäinen poikittainen lämpöä eristävä kerros 76 muodostuu myös huokoisesta paperista samantapaista kyllästymistä varten myöhemin.

Toinen poikittainen lämpöä eristävä kerros 78 on edullisesti lämpöä eristävää nauhaa tai lämpöä eristävää suojaeristystä. Kolmas poikittainen lämpöä eristävä kerros 80 on vastaavasti edullisesti lämpöä eristävää nauhaa tai lämpöä eristävää suojapäällystysainetta.

Lämpöä eristävät kerrokset 18 ja 76 sisältävät estokerrok-sen, koska kondensaattorin valmistuksen aikana, jota selostetaan alla yksityiskohtaisesti, ne kyllästetään aineella, jolla on korkea sulamislämpö, kuten hienokiteisellä vaha-aineella.

Tällöin lämpöäeristävät kerrokset 78 ja 80 kääritään poikittain kapasitiivisen yksikön 53 ympäri, kuten on selostettu kuvioiden 8 ja 9 yhteydessä lämmönvirtauksen estämiseksi kapasitiiviselle yksikölle 53.

Lämpövirtaus noudattaa yleensä yhtälöä: Q - KAAT t d jossa: Q on lämpömäärä t on aika K on johtavuusvakio A on poikittainen pinta-ala kohtisuoraan lämpövirta-uksen suhteen d on lämpövirtauksen tien pituus AT on lämpötilaero pituudella d.

Q/t on voima joka johtuu kondensaattoriin. Kalvon paksuus d on pidettävä pienenä kondensaattorin koon minimoimiseksi. Poikkipinnan A määrittää kondensaattorin koko ja muoto.

12 82564 Δτ:η määrittää juotosprosessin lämpötila. K on vakio, joka riippuu käytettävästä aineesta.

Voidaan nähdä, että pienen poikittaispinta-alan A ylläpitäminen sähköisissä yhteyskanavissa 32 ja 34 (kuvio 5) aikaansaa minimoidun lämpöäjohtavan tien minimoimalla A yllä olevassa lineaarisessa kaavassa.

Sen sijaan, että luotettaisiin pelkästään lämpöjohtavuuden estämiseen lämpötehon rajoittamiseksi joka johtuu kondensaattoriin piirin kokoamisen korkean lämpötilaprosessin yhteydessä, kuten aaltojuotoksen yhteydessä, sovelletaan myös edelleen periaatetta, joka käsittää peittävän aineen sulamislämmön esillä olevan keksinnön edullisessa suoritusmuodossa. Erityisesti kuviossa 1 olevat estokerrokset 81 ja 76 sisältävät huokoisen paperin, joka prosessoinnin aikana kyllästetään hienokiteisellä vaha-aineella, jolla on korkea sulamislämpö.

Täten juotostoiminnon aikana lämpö voi johtua lämpöä eristävien kerrosten 78 ja 80 läpi estokerroksiin 76 ja 18. Mikäli sulamislämpö on korkea, hienokiteinen vaha-aine, joka kyllästää estokerrokset 76 ja 18 muuttaa tilansa kiinteästä nesteeksi lämpötilassa joka on sen lämpötilan alapuolella jossa kondensaattorin levyt 12 vaurioituvat lyhyen lämpökäsittelyn aikana. Esim. MYLAR®* -polyesterikalvolla turvallinen lyhytaikainen lämpötila on 160°C. Tilan muutoksen jälkeen siirtyy aine (s.o. aineen korkea sulamislämpö) sulamispisteeseensä, ja lämpötila lakkaa nousemasta mutta pysyttelee lähes vakiona kunnes aine on absorboinut riittävästi energiaa tilan muuttamiseksi. Tarvittavan energian mitta-aineen tilan muuttamiseksi ja sen sulamiseksi painoyksikköä kohden on sulamislämpö. Siksi on havaittu, että pienellä aineen määrällä on korkea lämpökapasiteetti kun siihen lisätään lämpöä tämän viemiseksi sulamispisteen yli.

i3 82564

Esimerkiksi on lämpö, joka tarvitaan KAPTOhJ®*-kalvon, joka on kooltaan 1 cm2 ja joka on 0,012 cm paksu lämpötilan korottamiseksi 25°C:sta 160°C:een.

Lämpö = (lämpökapasiteetti)(paino)( T) * (0,261 cal[gm-eC) x (0,012 cm2 x 1,42 gms]cm2) x (135eC) * 0,60 kaloria

Ja lämpö joka tarvitaan levyn lämpötilan nostamiseksi lämpötilasta 25°C lämpötilaan 160eC, joka levy on 50 %:sta huokoista paperia 1 cm2 ja 0,012 cm paksua ja joka on kyllästetty hienokiteisellä vahalla: = lämpö joka tarvitaan paperin kohottamiseksi 135°C = (0,65)/(0,35)(0,012)/(135) = 0,368 kaloria

Mikäli oletetaan, että kyllästettävän vahan paksuus on puolet isäntäaineen (huokoisen paperin) paksuudesta saadaan:

Hi = lämpö joka tarvitaan vahan lämmittämiseksi sulamislämpöön, 85 eC

« (0,5)/(0,93)(0,006)/(60) - 0,167 kaloria

H3 - lämpö jota tarvitaan vahan lämmittämiseksi sulamispisteestä 160°C

= (0,6)/(0,74)(0,006)/(75) = 0,199 kaloria H4 - tarvittava lämpö vahan tilan muuttamiseksi = (0,93)(0,006)(48) = 0,268 kaloria

Kokonaislämpömäärä = 1,002 kaloria * E.I. DuPont de Nemours'n rekisteröity tavaramerkki i4 82 564 Täten vahapaperi tarvitsee enemmän lämpöä lämpötilan nostamiseksi 160°C kuin saman paksuinen KAPTOI^*. Mikäli oletetaan, että lähteen lämpötilaero on sama kummankin esimerkki-kalvon kohdalla ja että sama teho (Q/t) siirretään kummankin kalvon läpi saadaan: Q KAPTON = Q vahapaperi t KAPTON t vahapaperi t vahapaperi = Q vahapaperi t KAPTON Q KAPTON** t vahapaperi » 1,00 = 1,67 t KAPTON 0,60 Täten, tilajärjestelmän yksinkertainen muutos, joka on sovitettu lämpöä eristävien kerrosten 78 ja 80 ja kapasitiivisen yksikön 53 välille voi olennaisesti lisätä vaadittavan ajan kapasitiivisen yksikön 53 kohottamiseksi vaurioittavaan lämpötilaan.

Hienokiteinen vaha, jota tarkastellaan esillä olevan keksinnön mukaisesti omaa kaksi lisäpiirrettä: (1) kun sitä kyllästetään yli koko kapasitiivisen yksikön 53 täyttää se olemassa olevat ilma-aukot ja muodostaa erinomaisen kos-teusesteen; ja (2) vaha päällystää sähköisen kontaktityynyn 54, jolloin sähköisen kontaktityynyn 54 hapetusnopeus pienenee ja vastaavasti parantaa tämän juotettavuutta piirin kokoamisvai-heessa.

Menetelmä kapasitiivisen rakenteen 10 käsittelemiseksi useiden kondensaattoreiden 70 aikaansaamiseksi, jotka on muodostettu sovitettaviksi johdottomasti sähköpiiriin käsittää askeleet kapasitiivisen rakenteen 10 kokonaiskapasitanssin mittaamiseksi ja useiden rajojen 30 arvioimiseksi ja rajojen vetämiseksi yli kapasitiivisen rakenteen pituuden kunkin valmiin kondensaattorin 70 äärirajojen määrittämiseksi.

Tämän jälkeen sovitetaan ainakin yksi kerros lämpöä ja is 82 564 sähköä eristävää ainetta 18 kapasitiiviselle rakenteelle 10, joka kerros tai jotka kerrokset peittävät ainakin olennaisen osan kapasitiivisen rakenteen 10 pituudesta, sisältäen ensimmäiset ja toiset kontaktit 14, 16. Seuraavassa askeleessa muodostetaan useat sähköiset yhteyselimet 32, 34 vuorottelevasti rajojen 30 suhteen; useat yhteysvälineet 32, 34 edullisessa suoritusmuodossa sisältävät kapeita kanavia ainakin yhden lämpöä ja sähköä eristävän ainekerrok-sen 18 läpi, ja paljastavat vastaavasti ensimmäisen 14 tai toisen sähköisen kontaktin 16.

Seuraavassa askeleessa sovitetaan sähköä johtava aine 48 kapasitiivisen rakenteen 10 reunoille 44 ja 46 laajennetun sähkökontaktialueen aikaansaamiseksi ensimmäisiin ja toisiin sähkökontakteihin 14 ja 16 useiden sähköyhteyselinten 32 ja 34 kautta. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa sisältää menetelmä toisen toteutuksen, jossa johtava aine eroaa lämpöjä sähköominaisuuksiltaan ensimmäisestä johtavasta aineesta 48. Ensimmäinen sähköisen johtavan aineen 48 sovellutus käsittää aineen, jolla on suuri sähköinen johtavuus, ja verrattain suuri lämpöjohtavuus. Toinen sovellutus käsittää sähköäjohtavan aineen 48, jolla aineella on suhteellisen pieni sähköjohtavuus ja korkeampi lämpötilajohtavuus.

Tämän jälkeen kapasitiivinen rakenne 10 katkaistaan rajojen 30 kohdalla useiden kapasitiivisten yksiköiden 53 muodostamiseksi .

Tämän jälkeen sovitetaan ainakin yksi lisäkerros lämpöä ja sähköä eristävää ainetta 60 kuhunkin kapasitiiviseen yksikköön 53, joka ainakin yksi kerros 60 peittää ainakin osan kustakin kapasitiivisestä yksiköstä 53, jota osaa ei aikaisemmin ole peitetty lämpöä ja sähköä eristävällä aineella 18, ja edelleen ainakin yksi lisäkerros jättää ainakin osan kustakin sähkökontaktielimestä 54, 56 paljaana ja vapaana sähköliitäntää varten.

16 82564

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa käsittää ensimmäinen ainakin yhdestä kerroksesta lämpöä eristävää ainetta 18 estokerroksen. Estokerros 18 muodostuu huokoisesta aineesta, kuten paperista. Edelleen keksinnön edullisessa suoritusmuodossa ensimmäinen lisäkerros lämpöä ja sähköä eristävää ainetta käsittää estokerroksen 76, joka myös muodostuu ulkoisesta aineesta, kuten paperista. Edelleen, keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti ennen kuin sovitetaan seuraava kerros ainakin yhtä lisäkerrosta lämpöä ja sähköä eristävää ainetta, kuten kerroksessa 78 ja 80 kuviossa 11, kyllästetään kapasitiivinen yksikkö 53 aineella, jolla on korkea sulamislämpö, kuten hienokiteisellä vahalla.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa käsittävät sähköä ja lämpöä eristävät kerrokset 18 ja lisäkerrokset 60 sähköä ja lämpöä eristävää nauhaa.

Keksinnön vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa voivat kukin tai kaikki sähköä ja lämpöä eristävistä kerroksista ja lisäkerroksista, paitsi estokerrokset (kuten 18 ja 76 kuviossa 11) olla suojapinnoitetta mieluummin kuin teippinauhaa.

On myös ymmärrettävä, että vaikkakin yllä on selostettu keksintöä sen edullisen suoritusmuodon puitteissa, tämä on ainoastaan keksinnön eräs suoritusmuoto, ja tämä selostus ei rajoita keksintöä, vaan keksinnön suojan ja kehitysmuodot ilmenevät seuraavista patenttivaatimuksista.

Il

Claims (26)

82564 17

1. Sähkölaite, joka on sovitettu liitettäväksi johdottomasta sähköpiiriin, tunnettu siitä, että se käsittää sähkökomponentin (10), jossa on useita kontakteja (14, 16); useita kerroksia lämpöä eristävää ainetta (18), jotka peittävät sähkökomponentin; yhteyselimet (32, 34) kunkin kontaktin yhteydessä sähköliitoksen mahdollistamiseksi samalla kuin estetään lämmön luoksepääsy kontakteille (14, 16); ja erilliset sähköiset johtavat elimet (44, 46) kunkin yhteyselimen yhteydessä kunkin yhteyselimen sähköisen koske-tusalueen lisäämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että sähkökomponentti (10) on metalloitu kalvokondensaattori ja mainitut useat kontaktit (14, 16) muodostuvat kahdesta kontaktista.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että mainitut useat kerrokset lämpöä eristävää ainetta (18) sisältävät ensimäisen kerroksen, joka sijaitsee välittömästi sähkölaitteessa kiinni, joka ensimmäinen kerros käsittää aineen, jolla on korkea sulamislämpö.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että mainitut useat kerrokset lämpöeristä-vää ainetta (18) edelleen käsittävät ainakin yhden kierroksen lämpöä eristävää nauhaa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että mainitut yhteyselimet (32, 34) käsittävät kapeita kanavia, jotka kulkevat poikittain lämpöä eristävien ainekerrosten suhteen.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että sähkökomponentti (10) on raetalloitu kalvokondensaattori ja että kontakteja on kaksi (14, 16). 18 82564

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, joka on muodostettu asennettavaksi painetun piirilevyn pinnalle, ja joka käsittää metalloidun kalvokondensaatttorin, jossa on yläpinta ja alapinta, ensimmäinen pää ja toinen pää, ja ensimmäinen reuna ja toinen reuna, jolloin sähköiset liitän-täelimet (14, 16) ovat ensimmäisellä reunalla ja toisella reunalla; ensimmäisen kierroksen lämpöä ja sähköä eristävää ainetta (18) peittäessä ainakin yläpinnan, alapinnan, ensimmäisen reunan ja toisen reunan, tunnettu siitä, että se käsittää toisen kierroksen lämpöä ja sähköä eristävää ainetta, joka peittää ainakin ensimmäisen pään ja toisen pään, joka toinen kierros jättää ainakin osan yhteyselimistä (32, 34) vapaiksi sähköliitännän mahdollistamiseksi yhteys-elimien ja painetun piirilevyn välillä.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että yhteyselimet (32, 34) käsittävät loven ensimmäisessä kierroksessa ensimmäisellä reunalla ja toisella reunalla, joka lovi kulkee poikittain ensimmäisen kierroksen suhteen ja paljastaa sähköiset liitäntäelimet; jolloin yhteyselimet edelleen käsittävät sähköä johtavaa ainetta (48), joka on sovitettu ensimmäiseen kierrokseen ensimmäiselle reunalle ja toiselle reunalle, joka sähköä johtava aine on sähköisesti kytketty sähköliitäntäelimiin lovien kautta; ja lovet (32, 34) ovat niin mitoitetut, että ne mahdollistavat olennaisesti rajoittamattoman sähköisen liitännän niiden kautta samalla rajoittaen lämpöjohtumisen niiden kautta.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, joka käsittää kotelon, joka mahdollistaa komponenttien johdottoman liittämisen sähköpiiriin mainituilla useilla kontakteilla (14, 16) tunnettu siitä, että kotelo käsittää ensimmäisen kierroksen lämpöä eristävää ainetta komponentin ympärillä; että ainakin yksi kapea yhteyskanava (32, 34) liittyy kuhunkin kontaktiin; että on sovitettu useita erillisiä sähköä johtavaa ainetta olevia reittejä lämpöä eristävän aineen ensimmäiseen kierrokseen, jotka erilliset reitit is 82564 vastaavat mainittuja useita kontakteja, sekä tehostavat sähkökosketusta kunkin kontaktin (14, 16) kanssa kapean yhteyskanavan (32, 34) läpi, jolloin yhteyskanava (32, 34) on sovitettu sallimaan vapaan sähköisen yhteyden siihen liittyvään kontaktiin; ja että on sovitettu toinen kierros lämpöä eristävää ainetta mainitun komponentin ympäri, joka toinen kerros jättää sähköä johtavan aineen useat reitit ainakin osittain peittämättä, millä mahdollistetaan kotelon sähköliitäntä sähköpiiriin mainituilla useilla reiteillä.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, joka käsittää kotelon, tunnettu siitä, että kotelo käsittää ensimmäisen kerroksen lämpöä eristävää ainetta, joka ensimmäinen kerros olennaisesti muodoltaan vastaa sähkökomponen-tin muotoa ja peittää ainakin olennaisen osan sähkökomponen-tista kiinteän kotelon muodostamiseksi, että ensimmäisessä kerroksessa on useita sähköyhteyselimiä (32, 34) sähköisen yhteyden mahdollistamiseksi erillisiin sähkökontakteihin (14, 16) ensimmäisen kerroksen ulkopuolelta, ja toisen kerroksen lämpöä eristävää ainetta, joka toinen kerros olennaisesti vastaa muodoltaan ensimmäisen kerroksen muotoa ja olennaisesti sulkee sisälleen kotelon jättäen ainakin osan sähköyhteyselimistä (32, 34) paljaiksi.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kotelo, tunnettu siitä, että sähköyhteyselimet (32, 34) sisältävät ainakin yhden kapean käytävän ensimmäisen kerroksen läpi kullekin sähköiselle kontaktille.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kotelo, tunnettu siitä, että sähköyhteyselimet edelleen käsittävät sähköä johtavat tyynyelimet (72, 74), jotka liittyvät kuhunkin kapeaan kanavaan (32, 34) sähköyhteyden mahdollistamiseksi kontaktille, joista kukin sähköä johtava tyyny täyttää ja ulottuu matkan kunkin vastaavan kapean kanavan rajojen yli. 20 82564

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että laite käsittää metalloidun kalvokon-densaattorin, joka käsittää ensimmäisen sähkökontaktin ja toisen sähkökontaktin, ainakin yhden kerroksen sähköä ja lämpöä eristävää ainetta, joka yksi kerros peittää mainitun kondensaattorin kaikki sivut, useita yhteyselimiä (32, 34) sähköyhteyden mahdollistamiseksi ensimmäiselle sähkökon-taktille (14, 16) ja toiselle sähkökontaktille ensimmäisen kerroksen läpi, jolloin kukin yhteyselin on muodostettu rajoittamaan lämpöjohtumista ensimmäiselle sähkökontaktille ja toiselle sähkökontaktille ensimmäisen kerroksen läpi, ja erilliset kontaktityynyelimet (72, 74), jotka liittyvät ensimmäiseen sähkökontaktiin ja toiseen sähkökontaktiin sähkökosketuksen tehostamiseksi yhteyselinten läpi, jotka kontaktityynyelimet täyttävät ja ulottuvat etäisyyden yhteyselinten rajojen yli ensimmäisen sähkökontaktin ja toisen sähkökontaktin sähköisen kontaktialueen lisäämiseksi, johon päästään käsiksi kerroksen ulkopuolelta.

14. Patenttivaatimuksen 10 tai 13 mukainen kapasitiivinen laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen kerros käsittää ainakin yhden nauhakierroksen.

15. Patenttivaatimuksen 10 tai 13 mukainen kapasitiivinen laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen kerros käsittää ainakin yhden kerroksen lämpöä eristävää suojapin-noitetta.

16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen kapasitiivinen laite, tunnettu siitä, että erilliset kontaktieli-met käsittävät ensimmäisen kerroksen hyvin sähköä johtavaa ja hyvin lämpöä johtavaa ainetta ensimmäisen kerroksen vieressä, ja toisen kerroksen verrattain hyvin sähköä johtavaa ainetta ja verrattain hyvin lämpöä eristävää ainetta, jolloin toinen kerros sijaitsee ensimmäisen kerroksen vieressä . Il 2i 82564

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen kapasitiivinen laite, tunnettu siitä, että useat yhteyselimet käsittävät ainakin yhden kapean kanavan (32, 34) ensimmäisen kerroksen läpi kullekin ensimmäiselle sähkökontaktille ja toiselle sähkökontaktille.

18. Patenttivaatimuksen 12 tai 17 mukainen kotelo, tunnettu siitä, että kotelo edelleen käsittää ainakin yhden estokerroksen (17, 76), joka kerros käsittää aineen, jolla on korkea sulamislämpö.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen kotelo, tunnettu siitä, että estokerros muodostuu huokoisesta paperista, joka on kyllästetty hienokiteisellä vahamateriaa-lilla.

20. Menetelmä pitkänomaisen kapasitiivisen rakenteen muodostamiseksi useaksi kondensaattoriksi, jotka on muotoiltu liitettäväksi johdottomasti sähköpiiriin, joka kapasitiivinen rakenne käsittää ensimmäisen ja toisen kontaktialueen, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää seuraavat askeleet: - piirretään useita linjoja (30) yli kapasitiivisen rakenteen pituuden kunkin kondensaattorin rajojen määrittämiseksi; - sovitetaan ainakin yksi kerros lämpöä ja sähköä eristävää ainetta (18) kapasitiivisen rakenteen pituudelle, jolloin mainittu kerros peittää ainakin olennaisen osan kapasitiivisen rakenteen pituudesta; - muodostetaan useat sähköiset yhteyselimet (32, 34) vuorotellen sovitettuna rajojen kanssa sähköliitännän mahdollistamiseksi samalla rajoittaen lämpöjohtuvuutta ensimmäiselle ja toiselle sähkökontaktialueelle ensimmäisen kerroksen läpi; - muodostetaan useat sähköliitäntäelimet (54, 56; 72, 74) kapasitiiviseen rakenteeseen sähkökontaktin laajennetun alueen muodostamiseksi ensimmäisen ja toisen sähkökontakti-alueen kanssa useiden yhteyselinten läpi; 22 82564 - katkaistaan kapasitiivinen rakenne rajojen (30) kohdalla useiden kondensaattorien muodostamiseksi; ja - sovitetaan ainakin yksi lisäkerros lämpöä ja sähköä eristävää ainetta kuhunkin kondensaattoriin, joka lisäkerros peittää ainakin kaikki ne osat kussakin kondensaattorissa, joita ei aikaisemmin ole peitetty ja jättää ainakin osan sähkökontaktielimistä paljaiksi.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yksi kerros käsittää ainakin yhden nauhakerroksen (18).

22. Patenttivaatimuksen 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yksi kerros käsittää ainakin yhden kerroksen lämpöä eristävää suojapinnoiteainet-ta.

23. Patenttivaatimuksen 21 tai 22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kukin yhteyselin käsittää ainakin yhden kapean käytävän (32, 34) mainitun yhden kerroksen läpi ensimmäiselle ja toiselle sähkökontaktialueelle.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kukin sähkökontaktielimistä (72, 74. käsittää ensimmäisen kerroksen hyvin sähköä johtavaa ja hyvin lämpöä johtavaa ainetta mainitun ainakin yhden kerroksen vieressä, ja toisen kerroksen verrattain hyvin sähköä johtavaa ja verrattain hyvin lämpöä eristävää ainetta, joka toinen kerros sijaitsee ensimmäisen kerroksen vieressä.

25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yksi kerros edelleen käsittää ainakin yhden estokerroksen (76), joka estokerros käsittää aineen, jolla on korkea sulamislämpö. li 23 82564

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yksi estokerros (76) muodostuu huokoisesta paperista, joka on kyllästetty hienokiteiseilä vahamateriaali11a.