Sposób lutowania polaczen wyjsciowych kondensatora ceramicznego oraz polaczenie wyjsciowe kondensatora ceramicznego w postaci szpilki Przedmiotem wynalazku jest sposób lutowania polaczen wyjsciowych kondensatora o dielektryku cera¬ micznym, zwanym w skrócie kondensatorem ceramicznym, a zwlaszcza kondensatora ceramicznego wielowarstw¬ owego.Kondensatory ceramiczne zawieraja dwa wyjsciowe polaczenia elektryczne, które sa przylutowane do kazdej okladziny lub zespolu okladzin polaczonych elektrycznie. Okladzina lub zespól okladzin polaczonych elektrycznie beda w dalszym ciagu zwane elektroda. Kondensatory sa nastepnie otulane w odlewie ochronnym, co daje produkt finalny.Pojedyncze kondensatory ceramiczne zawieraja dwie okladziny o duzej powierzchni oddzielone warstwa dielektryku. Cala powierzchnia zewnetrzna okladzin umozliwia w tym przypadku lutowanie. W przeciwienstwie do tego, kondensatory wielowarstwowe zawieraja dwa zespoly okladzin nakladanych na siebie na zakladke, przy czym okladziny tych dwóch zespolów polaczone sa z boku do zewnetrznej czesci przewodzacej o malej powierzchni która jest, na ogól powloka metalowa.W czasie lutowania polaczen na obnazonych czesciach obydwu typów kondensatorów ceramicznych, nalezy unikac udaru cieplnego, który zmienia charakterystyki kondensatora. .W dalszym ciagu opisu okreslenie kondensator lub kondensator kostkowy bedzie oznaczalo kondensator bez polaczen wyjsciowych i otuliny.W znanych sposobach lutowania polaczen, stosowanych w produkcji seryjnej kondensatorów dokonuje sie podgrzewania wstepnego kondensatora kostkowego, badz za pomoca kapieli czyszczacej, stosowanej przed lutowaniem i przeprowadzonej w temperaturze ok. 100°C, badz za pomoca plytek grzewczych, badz za pomoca pieców, przez które kondensator kostkowy przechodzi.Stosowanym powszechnie sposobem lutowania jest maczanie kondensatorów kostkowych z ich polaczenia¬ mi wyjsciowymi w roztopionym stopie lutowniczym.W znanym rozwiazaniu przedstawionym na fig. 1 kondensator zawiera dwie elektrody oddzielone warstwa dielektryku. Szpilka w ksztalcie U, trzymana jest w poblizu spodu przez szyne montazowa. Konce ramion szpilki2 70 920 sa wygiete i krzyzuja sie. Jeden koniec styka sie z elektroda a drugi styka sie z druga elektroda polozona z drugiej strony dielektryku. Obydwa konce ramion szpilki obejmuja kondensator wskutek sprezystosci szpilki, w kierunku prostopadlym do plaszczyzny fig. 1.Wielowarstwowy kondensator przedstawiony na fig. 2A z ceramicznym dielektrykiem zaopatrzony jest w dwa obrzeza, na których znajduja sie elektrody. Szpilka w ksztalcie U trzymana jest przez szyne montazowa w poblizu srodka jej ramion. Konce tych ramion stykaja sie z obrzezami. Kondensator jest trzymany w stalym polozeniu za pomoca wspornika dolnego, utworzonego na przyklad z dwu trzonów sztywno polaczonych szyna montazowa i plytka sprezysta, która go podpiera na wsporniku.Sprezystosc ramion szpilki z fig. 2B jest wykorzystana w plaszczyznie tych ramion. Nie wystarcza ona jednak do podtrzymania kondensatora w zwiazku z czym podczas lutowania stosuje sie kompleksowe urzadzenie dla ustawienia kondensatorów wielowarstwowych.Przedmiot wynalazku stanowia równiez polaczenia wyjsciowe w postaci szpilki z materialu przewodzacego, wygietej w ksztalcie U i podtrzymywanej przez szyne montazowa w poblizu spodu czyli wygietej czesci w ksztalcie U. Konce ramion sa przylutowane do elektrod a spód szpilki jest nastepnie usuwany, co daje dwa oddzielne polaczenia wyjsciowe.Zaleznie od typu wytwarzanych kondensatorów, zmienia sie ksztalt konców ramion szpilki.Co sie tyczy ustawienia kondensatora kostkowego w stosunku do jego polaczen wyjsciowych, znane rozwiazania, nie sa w pelni zadowalajace. Lutowanie wykonywane jest przez maczanie zespolów szpilka-konden- sator. Zwlaszcza z powodu zlego ustawienia zdarza sie, ze strefa drut polaczeniowy-powloka metaliczna nie zostaje wypelniony lutowiem. Lut pokrywa wtedy lepiej lub gorzej drut i elektrody, z czego wynika wadliwy i niestaly styk elektryczny. Pojawianie sie po pewnym czasie wody podwaza niezawodnosc wytwarzanych kondensatorów.Konieczne jest z drugiej strony, wstepne podgrzewanie w oddzielnej operacji, co czyni ja dosc dluga i wymaga szybkiego przemieszczenia z miejsca podgrzania do miejsca wlasciwego lutowania.Celem wynalazku jest zapobiegniecie wymienionym niedogodnosciom. Cel ten osiagnieto stosujac sposób lutowania polaczen wyjsciowych z kondensatorem ceramicznym zawierajacym dwie elektrody i co najmniej jedna warstwe dielektryku, przy czym kazda z tych elektrod posiada wolna powierzchnie znajdujaca sie na zewnatrz warstwy dielektryku, w którym to sposobie stosuje sie szpilke w ksztalcie U z przewodzacego materialu elektrycznego, której ramiona tworza, po usunieciu spodu szpilki polaczenia wyjsciowe. Istota wynalazku polega na tym, ze stosuje sie szpilke zwezona u spodu jej czesci wygietej. Ramiona tej szpilki maja, w poblizu tego zwezenia, czesc ksztaltowa dostosowana do uzyskania styku z wolnymi powierzchniami elektrod kondensatora. Konce ramion szpilki podtrzymuje sie szyna montazowa i ustawia sie kondensator w czesci ksztaltowej ramion szpilki, przy czym kondensator jest trzymany przez sile sprezystosci pochodzaca z jednej strony od czesci sciagnietej spodu szpilki, a z drugiej, ód umocowania konców ramion szpilki na maszynie monatazowej.Wykonuje sie nastepnie wlasciwe lutowanie przez stopniowe zanurzanie zespolów szpilka-kondensa- tor w kapieli roztopionego stopu lutowniczego przeprowadzajac to zanurzenie najpierw dla zwezenia, co pozwala na wstepne podgrzanie kondensatora wskutek przewodnictwa cieplnego drutu szpilki i uprzednie zwilzenie drutu szpilki przez stop lutowniczy. Tworzy sie wówczas cienka warstwa stopu lutowniczego, przesuwajaca sie wzdluz drutu szpilki i wypelniajaca strefe utworzona przez ramiona szpilki i wolne powierzchnie elektrod. Nastepnie wyjmuje sie zespól szpilka-kondensator z kapieli stopu lutowniczego i po ostygnieciu usuwa sie z niego zwezenie spodu szpilki.Wedlug innej cechy wynalazku, odstep ramion szpilki na poziomie zwezenia jest mniejszy niz odstep na sasiednim koncu czesci ksztaltowej. Wedlug jeszcze innej cechy wynalazku, zacisniecie mechaniczne zwezenia wykonuje sie po ustawieniu kondensatora polaczonego ze szpilka w celu polepszenia stabilnosci ustawienia szpilki w stosunku do kondensatora, przed wykonaniem lutowania. Inna cecha wynalazku polega na tym, ze kapiel roztopionego stopu lutowniczego pokrywa sie warstwa czyszczacego plynu, co umozliwia dokonanie oczyszczenia powierzchni i lutowania w jednej operacji.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia znany zespól szpilka-kondensator przed spawaniem, w przekroju poprzecznym, fig. 2A — znane urzadzenie do lutowania kondensatora wielowarstwowego schematycznie, w widoku z góry, fig. 2B — znane urzadzenie z fig. 2A, w przekroju poprzecznym, fig. 3-sposób lutowania pojedynczego kondensatora za pomoca szpilki, fig. 4-sposób lutowania wielowarstwowego kondensatora z dielektrykiem ceramicznym za pomoca szpilki, fig. 5- szpilke do lutowania, w widoku z przodu, fig. 6 - inny ksztalt szpilki do lutowania, w widoku z przodu.Szpilka 31 (fig. 3), sztywno polaczona z szyna montazowa 32, zaopatrzona jest, na swoim wygietym koncu, w zwezenie 33, w poblizu którego dwa ramiona szpilki tworza dwa wygiecia 34 w ksztalcie V, w celu unieruchomienia pojedynczego kondensatora 35 i nadania mu elektrycznego styku z elektrodami 36. Ustawienie70 920 3 jest zapewnione badz za pomoca wstepnego zacisniecia zwezenia 33 w zaleznosci od sprezystosci ramion szpilki, badz po ustawieniu kondensatora przez scisniecie zwezenia, badz korzystnie za pomoca dwu polaczonych tych czynnosci.Szpilka 41 (fig. 4), stanowiaca inny przyklad wykonania szpilki, polaczona jest sztywno z szyna montazowa 42, której spód zawiera zwezenie 43. Szpilka obejmuje kondensator 44 z dielektrykiem ceramicznym wielowarstwowym, którego elektrody znajduja sie na jej krótszych bokach 45 i 46. Szpilka zawiera dwie splaszczone czesci 47 i 48 usytuowane obok elektrod 45. Odstep miedzy tymi splaszczonymi czesciami 47 i 48 zostal dobrany w zaleznosci od wymiarów kondensatora. W podobny sposób jak w poprzednim przykladzie, dokladne ustawienie kondensatora jest uzyskiwane badz za pomoca sprezystosci szpilki przez scisniecie wstepne x na zwezeniu 43, najkorzystniej w splaszczonej formie dla wiekszej sztywnosci, badz przez zacisniecie wymienio¬ nego zwezenia po ustawieniu kondensatora 44, badz przez kombinacje tych dwu srodków.Poniewaz odstep drutów laczacych jest znormalizowany, ksztalt szpilek zmienia sie stosownie do wymiarów kondensatorów, które zaleza od konstrukcji i pojemnosci kondensatorów. Dlatego ksztalty szpilek wedlug wynalazku sa liczne.W przypadku wielowarstwowych kondensatorów o dielektryku ceramicznym, stosuje sie rózne ksztalty " szpilek (fig. 5 i 6) w zaleznosci od wymiarów i ksztaltu kondensatorów. Odstep czesci stykajacych sie z elektrodami zmienia sie zaleznie od odstepu drutów wychodzacych, ustalonego w normach odpowiednio do odstepu stosowanego w obwodach drukowanych.Szpilki wykonuje sie z miedzi ocynowanej o grubosci drutów wyjsciowych 0,6 mm. Sa one polaczone za pomoca szyny nosnej wykonanej na przyklad w postaci dziurkowanej tasmy metalowej lub podwójnej tasmy papierowej, zaopatrzonej od wewnatrz przylepna powloka, obejmujacej wolne konce szpilek. Czyszczenie powierzchni przed lutowaniem wykonywane jest badz przez uprzednie zanurzanie zespolu szpilka-kondensator w kapieli oczyszczajacej, utworzonej z zywicy oleju palmowego lub kwasu mlekowego, stosowanych do tego celu, badz za pomoca warstwy czyszczacego plynu, unoszacego sie na powierzchni kapieli stopu lutowniczego.Lutowanie wykonuje sie przez stopniowe zanurzanie zespolu szpilka-kondensator w kapieli stopu lutowni¬ czego (nie pokazanego) na przyklad stopu olowiano-cynowego b temperaturze 380°C, przy calkowitym czasie zanurzenia 7 do 8 sekund.Operacja lutowania obejmuje kolejno wstepne podgrzanie kondensatora-kostki, zwlaszcza przez wykorzys¬ tanie przewodnictwa drutu szpilki, poczynajac od zwezenia, równoczesne tworzenie cienkiej warstwy na drucie szpilki, co zapewnia dobre zwilzanie wymienionego drutu, posuwanie sie wymienionej warstwy wzdluz drutu szpilki i wypelnienie przedzialu oddzielajacego ramiona szpilki i metalowa powloke elektrod. Zespól szpilka- kondensator wyciaga sie nastepnie z kapieli lutowniczej, a stop lutowniczy poddaje sie pobieznemu chlodzeniu.Spoiny lutownicze otrzymane sposobem wedlug wynalazku sa bardzo dobrej jakosci i bardziej niezawodne od otrzymywanych znanymi sposobami. Z drugiej strony, nie zauwazono odczuwalnych zmian wlasnosci kondensatorów po ich lutowaniu.Przed otuleniem kondensatora, materialem ochraniajacym i izolujacym elektrycznie, zwezenie polozone w czesci wygietej szpilek jest usuwane przez obciecie nozycami lub w inny sposób., Przedstawia to dodatkowa korzysc, gdyz pozostaje czesc wygieta drutów laczeniowych w poblizu spoiny lutowniczej wewnatrz otuliny ochronnej. Ta wygieta czesc zapewnia duza odpornosc mechaniczna przy pociaganiu przewodów, równoczesnie dla przewodów laczacych i kondensatora kostkowego, a takze w przypad¬ ku znacznych zwyzek temperatury. Nie nalezy sie przy tym obawiac znacznego oziebienia kapieli stopu lutowniczego wywolanego slabsza przewodnoscia cieplna szpilek w stosunku do przewodnosci cieplnej urzadzenia uzywanego dotychczas dla kondensatorów wielowarstwowych, w czasie operacji zanurzania. Sposób lutowania wedlug wynalazku nadaje sie wiec dobrze do automatyzacji pozwalajac na równoczesne lutowanie duzej liczby kondensatorów.Wykonano maszyne automatyczna pozwalajaca na równoczesne lutowanie dwudziestu szyn nosnych, podtrzymujacych dwadziescia kondensatorów kazda, razem wziawszy stanowi to czterysta elementów.Dla seryjnej produkcji kondensatorów, sposób lutowania wedlug wynalazku jest wiec szczególnie ekonomiczny, gdyz pozwala na równoczesne podgrzanie wstepne i lutowanie w jednej operacji, usuniecie urzadzen mechanicznych nastawiania zajmujacych duzo miejsca, stanowiacych zródlo rozpraszania ciepla, zwlaszcza przez przewodnictwo. Pozwala takze na zautomatyzowanie produkcji duzych serii kondensatorów ceramicznych, zaopatrzonych w polaczenia wyjsciowe, o wielkiej niezawodnosci elektrycznej i mechanicznej. PL PL