DE1273637B - Layered columnar module assembly - Google Patents
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Description
Schichtweise aufgebaute säulenförmige Modulbaugruppe Die Erfindung bezieht sich auf eine schichtweise aufgebaute säulenförmige Modulbaugruppe, bei der im Abstand übereinandergeschichtete Isolierschichten die Seitenflächen des säulenförmigen Körpers bildende, unter einem Winkel zueinander verlaufende Kanten haben und die Schichten kapazitive Elektrodenschichten voneinander trennen, deren Elektrodenzuführungen an den Seitenflächen des säulenförmigen Körpers zugänglich sind.Layered columnar module assembly The invention refers to a layered, columnar module assembly, at the spaced-apart insulating layers are the side surfaces of the columnar Body-forming edges running at an angle to one another and which Layers of capacitive electrode layers separate their electrode leads are accessible on the side surfaces of the columnar body.
Bei bekannten Modulbaugruppen der obengenannten Art bildet der Isolierkörper für die Kapazitäten sowohl das Trägermaterial als auch das Dielektrikum; elektrische Zuleitungen sind in den Isolierkörper eingebettet, um die Stromzuführungen zu bilden (USA.-Patent 3 021589).In known module assemblies of the type mentioned above, the insulating body forms for the capacities, both the carrier material and the dielectric; electrical Leads are embedded in the insulating body to form the power supply lines (U.S. Patent 3,021,589).
Es ist ferner bekannt, eine Mehrzahl elektrische Bauelemente tragender Isolierplättchen zur Bildung einer Modulbaugruppe übereinanderzuschichten und käfigartig zusammenzufassen. Von den einzelnen Schaltplättchen führen Stromzuführungen nach außen, so daß die Stromzuführungen verschiedener Plättchen der säulenförmigen Anordnung an den verschiedenen Außenkanten miteinander verbunden werden können und der aus den übereinandergeschichteten Plättchen gebildete säulenförmige Körper eine zusammengefaßte elektrische Schaltungsgruppe bildet (deutsche Auslegeschrift 1150 721). Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung der eingangs erwähnten bekannten Kondensatorbauweise eine Modulbaugruppe zu schaffen, die eine Kapazitäten und Widerstände enthaltende Schaltungsgruppe darstellt und bei kleinsten Abmessungen überaus robust ist.It is also known to stack a plurality of insulating plates carrying electrical components on top of one another to form a module assembly and to combine them in a cage-like manner. Power leads lead from the individual switch plates to the outside, so that the power leads of different plates of the columnar arrangement can be connected to one another at the different outer edges and the columnar body formed from the stacked plates forms a combined electrical circuit group (German Auslegeschrift 1150 721). The present invention is based on the object of using the known capacitor construction mentioned at the outset to create a module assembly which represents a circuit group containing capacitances and resistors and which is extremely robust with the smallest dimensions.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein einheitlicher Isolierkörper paarweise eingebettete untere und obere kapazitive Elektrodenschichten enthält, deren Elektrodenzuführungen an den Außenflächen des säulenförmigen Körpers so miteinander verbunden sind, daß sich eine Mehrzahl Kapazitäten ergibt, und daß mindestens auf der einen Stirnfläche des Modulkörpers zusätzliche Impedanzen vorgesehen sind, die mit mindestens zwei der Kapazitäten ein Netzwerk bilden.This object is achieved according to the invention in that a uniform Lower and upper capacitive electrode layers embedded in pairs contains whose electrode leads on the outer surfaces of the columnar body are interconnected in such a way that there is a plurality of capacities, and that Additional impedances are provided at least on one end face of the module body that form a network with at least two of the capacities.
Dadurch entsteht eine überaus robuste und räumlich gedrängte Modulbaugruppe.This creates an extremely robust and spatially compact module assembly.
Zweckmäßigerweise bilden mit Ausnahme der äußersten Elektrodenschichten miteinander verbundene Elektrodenschichten mit benachbarten Elektrodenschichten mehr als je eine Kapazität. Dadurch ergeben sich auch für kompliziertere Schaltungen relativ einfache Möglichkeiten der Anordnung, wenn jeweils eine Elektrode an zwei Kapazitäten beteiligt ist. Zweckmäßigerweise sind die Elektrodenzuführungen nach verschiedenen Seiten des säulenförmigen Körpers gerichtet.Expediently, with the exception of the outermost electrode layers interconnected electrode layers with adjacent electrode layers more than one capacity each. This also results in more complicated circuits relatively simple options for arrangement, when one electrode is connected to two Capacity is involved. The electrode leads are expediently according to directed to different sides of the columnar body.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Elektrodenschichten von viereckiger Form sind und an einer Mantelfläche des säulenförmigen Körpers zugängliche Ansätze zum Anschluß der Elektrodenzuführungen aufweisen.A preferred embodiment of the invention provides that the electrode layers are square in shape and accessible on a lateral surface of the columnar body Have approaches for connecting the electrode leads.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die zusätzlichen Impedanzen auf der oberen Stirnfläche des Isolierkörpers angeordnet sind und daß mindestens eine der an den Seitenflächen des säulenförmigen Körpers vorgesehenen Elektrodenzuführungen um eine der oberen Kanten des Isolierkörpers herumgreift. Dadurch wird ein auch für Fertigungszwecke genügend einfacher Anschluß der zusätzlichen Impedanzen ermöglicht, indem dieser Anschluß z. B. durch einfaches Überkleben mit leitenden Streifen bewirkt wird.Another preferred embodiment of the invention provides that the additional impedances are arranged on the upper end face of the insulating body and that at least one of those on the side surfaces of the columnar body provided electrode leads around one of the upper edges of the insulating body reaching around. This makes a connection that is sufficiently simple even for manufacturing purposes the additional impedances made possible by this connection z. B. by simple Gluing over with conductive strips is effected.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform sind mindestens acht Elektrodenschichten derart vorgesehen, daß vier der acht Elektrodenschichten eine gemeinsame Elektrodenzuführung haben und zwei der übrigen Elektrodenschichten ein Elektrodenpaar mit einer weiteren gemeinsamen Elektrodenzuführung bilden.According to a special embodiment, there are at least eight electrode layers provided in such a way that four of the eight electrode layers have a common electrode lead and two of the remaining electrode layers have an electrode pair with another Form common electrode feed.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Von diesen zeigt F i g. 1 eine schematische Blockdarstellung einer aus einem festen Körper bestehenden Modulgruppe gemäß der Erfindung, die in bestimmter Weise miteinander verbundene Verbindungsleiter aufweist, F i g. 2 ein Prinzipschaltbild einer üblichen, mittels getrennter Drähte verbundenen Schaltungsgruppe, die in doppelter Form bei der in F i g. 1 dargestellten Modulgruppe zur Anwendung gelangt, F i g. 3 die elektrischen Schichtelektroden und die dazwischenliegenden Isolierscheiben der in F i g. 1 dargestellten Modulgruppe, die hier in übersichtlicher Weise hinsichtlich der Form und der funktionellen Verbindung und der gegenseitigen Anordnung dieser Elemente dargestellt ist, F i g. 4 eine vergrößerte Darstellung einer Ecke der in F i g. 1 wiedergegebenen Modulgruppe, wobei der Isolierkörper teilweise weggebrochen dargestellt ist, um die Verbindung der einzelnen Elektroden zu einem komplizierteren Impedanzen umfassenden Netzwerk klarer zu zeigen.The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail in connection with the figures. Of these shows F. i g. 1 is a schematic block diagram of a solid body Module group according to the invention, interconnected in a certain way Has connecting conductor, F i g. 2 is a schematic diagram of a conventional, means separate wires connected circuit group, which in double form at the in F i g. 1 shown module group is used, F i g. 3 the electric Layer electrodes and the intervening insulating disks of the in FIG. 1 shown Module group, which is presented here in a clear manner in terms of form and functional Connection and mutual arrangement of these elements is shown, F i G. FIG. 4 shows an enlarged illustration of a corner of the FIG. 1 reproduced module group, wherein the insulating body is shown partially broken away to make the connection of the individual electrodes to a complex network comprising impedances to show more clearly.
Es ergeben sich auch weitere Möglichkeiten für die Kombination der Kapazitäten mit anderen Impedanzen in anders ausgebildeten Schaltungsanordnungen, wobei das Grundprinzip der Anordnung der Elektrodenschichten und der Oberflächenleiter gemäß F i g. 3 zur Ausnutzung gelangen kann.There are also other options for combining the Capacities with different impedances in differently designed circuit arrangements, being the basic principle of the arrangement of the electrode layers and the surface conductors according to FIG. 3 can be exploited.
Es handelt sich in F i g. 3 um acht voneinander unabhängige Elektrodenschichten 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20, die voneinander durch Isolierscheiben getrennt sind und dadurch zu einem gemeinsamen säulenförmigen Körper zusammengefaßt sind; der säulenförmige Körper ist von der Form eines prismatischen Körpers oder Quaders oder Blockes 21 mit vier seitlichen Flächen 21a, 21b, 21c, 21d und zusätzlich der oberen Fläche 21e und der unteren Fläche 21 f. F i g. 1 ist eine schematische Darstellung eines derartigen Körpers, der die vorgenannten acht Elektrodenschichten übereinanderliegend und zu einem einzigen säulenförmigen Körper zusammengefaßt enthält, wobei auf der oberen Isolierfläche 21e des Körpers zwei Streifen 25, 26 aus einem mit Widerstand den Strom leitenden Material als getrennte Widerstände vorgesehen sind. Die durch die Elektrodenschichten gebildete Säule wird durch die Seitenflächen der Isolierscheiben 21 gebildet, wobei 21 e die obere Querfläche ist.It is in FIG. 3 by eight electrode layers 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19 and 20 which are independent of one another and which are separated from one another by insulating washers and are thereby combined to form a common columnar body; the columnar body is in the form of a prismatic body or parallelepiped or block 21 with four lateral surfaces 21a, 21b, 21c, 21d and in addition the upper surface 21e and the lower surface 21f. 1 is a schematic representation of such a body, which contains the aforementioned eight electrode layers lying one on top of the other and combined to form a single column-shaped body, two strips 25, 26 of a material that conducts current with resistance being provided as separate resistors on the upper insulating surface 21e of the body . The column formed by the electrode layers is formed by the side surfaces of the insulating washers 21, 21 e being the upper transverse surface.
Gemäß F i g. 3 haben die acht Elektrodenschichten viereckige Form, und mindestens ein Teil der einen Kante ist an der Mantelfläche des säulenförmigen Körpers 21 zugänglich, während die übrigen Teile einer jeden Schichtelektrode in dem Isoliermaterial eingelagert und durch dasselbe dicht abgeschlossen sind. So hat die Elektrode 12 eine frei zugängliche Kante an der mit 21 d bezeichneten Fläche des Körpers, und die Elektrode 15 hat eine frei zugängliche Kante an einer anderen Körperfläche 21 b, und die Elektroden 17 und 19 haben zugängliche Kanten an einer weiteren gemeinsamen Seitenfläche 21c des säulenförmigen Körpers, und die Elektroden 14, 16, 18 und 20 haben eine frei zugängliche Kante an der Körperfläche 21a. Die Zugänglichkeit der verschiedenen Elektroden wird durch die stromleitenden zungenförmigen Ansätze erreicht, von denen einer in F i g. 3 mit 32 bezeichnet ist und die sich je an einer Kante einer Elektrodenschicht befinden.According to FIG. 3 the eight electrode layers have a square shape, and at least a part of the one edge is on the lateral surface of the columnar Body 21 accessible, while the remaining parts of each layer electrode in embedded in the insulating material and sealed off by the same. So the electrode 12 has a freely accessible edge on the surface designated by 21 d of the body, and the electrode 15 has one freely accessible edge on another Body surface 21 b, and the electrodes 17 and 19 have accessible edges on one another common side surface 21c of the columnar body, and the electrodes 14, 16, 18 and 20 have a freely accessible edge on the body surface 21a. the Accessibility of the different electrodes is made by the electrically conductive tongue-shaped Approaches achieved, one of which is shown in FIG. 3 is denoted by 32 and the each located on an edge of an electrode layer.
Die zungenförmigen Ansätze 32 bestimmter Elektroden sind elektrisch durch streifenförmige Elektrodenzuführungen 27, 28, 29 und 30 aus stromleitendem Material verbunden, wobei die Elektrodenzuführung 27 an der einen Seitenfläche 21 a des Schichtkörpers Kontakt mit den Elektrodenschichten 14, 16, 18 und 20 bewirkt und die streifenförmige Elektrodenzuführung 28 die Elektrode 15 nur mit den Widerständen 25 und 26 verbindet, während die Elektrodenzuführung 29 nur die Elektroden 17 und 19 miteinander und mit dem Widerstand 25 verbindet und die Elektrodenzuführungen 30 nur die Elektrode 12 mit dem Widerstand 26 verbindet. Da jede der Elektrodenzuführungen an einer anderen Körperseite angeordnet ist, ergibt sich, obwohl eine verhältnismäßig große Anzahl Elektrodenzuführungen vorliegt, weder eine räumliche gegenseitige Störung derselben noch auch eine elektrische Störung. Die Elektrodenzuführungen werden durch Niederschläge einer stromleitenden Zusammensetzung, welche Metallpartikeln enthält, gebildet, beispielsweise im Wege des Aufstreichens, Sprühens, Aufdruckens od. dgl.; es werden die stromleitenden Elektrodenzuführungen auf die Seitenwand des Isolierkörpers 21 aufgebracht und dienen dem Zweck, die die Elektroden miteinander koppelnde Verbindungen zu bilden. Eine jede stromleitende Elektrodenzuführung 27, 28, 29 und 30 kann durch Löten oder in anderer geeigneter Weise mit einem hervorstehenden elektrischen Anschluß 31 verbunden sein, der dem Zweck dient, an äußere Verbindungsleitungen angeschlossen zu werden, durch die die eingebauten Impedanzen der Schaltelemente in einer gewünschten Weise mit den Schaltelementen des Außenstromkreises verbunden werden. Es können die Anschlüsse 31 direkt von den Außenseiten des Blockes nach verschiedenen Richtungen herausstehen, sie können die Flächen überlappen oder parallel zu den Scheiben verlaufen, an denen sie angeordnet sind und in einer gemeinsamen Richtung an dem Schichtkörper hervorstehen.The tongue-shaped lugs 32 of certain electrodes are electrical by strip-shaped electrode leads 27, 28, 29 and 30 from electrically conductive Material connected, the electrode lead 27 on the one side surface 21 a of the laminated body causes contact with the electrode layers 14, 16, 18 and 20 and the strip-shaped electrode lead 28, the electrode 15 only with the resistors 25 and 26 connects, while the electrode lead 29 only the electrodes 17 and 19 connects to one another and to the resistor 25 and the electrode leads 30 only connects the electrode 12 to the resistor 26. As each of the electrode leads is arranged on another side of the body, results, although a relatively large number of electrode leads is present, neither a spatial mutual interference it also has an electrical disturbance. The electrode leads are through Deposits of an electrically conductive composition containing metal particles, formed, for example by brushing on, spraying, printing or the like; there are the current-conducting electrode leads on the side wall of the insulating body 21 applied and serve the purpose of the connections coupling the electrodes to one another to build. Each conductive electrode lead 27, 28, 29 and 30 can through Soldering or other suitable means with a protruding electrical connection 31 be connected, which serves the purpose of being connected to external connecting lines to become, through which the built-in impedances of the switching elements in a desired Way to be connected to the switching elements of the external circuit. It can the terminals 31 directly from the outsides of the block in different directions protrude, they can overlap the surfaces or run parallel to the panes, on which they are arranged and in a common direction on the laminate protrude.
In F i g. 3 ist dargestellt, daß die Elektroden durch die vorgenannten Elektrodenzuführungen gruppenweise miteinander verbunden sind, so daß sich ein aus einer Vielzahl Kapazitäten gebildetes Netzwerk mit zwei Widerständen 25 und 26 ergibt, so daß sich in elektrischer Beziehung ein offenes Netzwerk, bestehend aus getrennten Impedanzen, die gemäß der Schaltung nach F i g. 2 verbunden sind, ergibt. Die Elektroden 12 und 14 bilden die eine Kapazität 24 und die Elektroden 16, 17, 18, 19 und 20 die andere Kapazität 23 und die Elektroden 14, 15 und 16 eine dritte Kapazität 22.In Fig. 3 it is shown that the electrodes are replaced by the aforementioned Electrode leads are connected to one another in groups, so that a a large number of capacitances results in a network with two resistors 25 and 26, so that in electrical relation there is an open network consisting of separate Impedances which, according to the circuit of FIG. 2 are connected, results. The electrodes 12 and 14 form the one capacitance 24 and the electrodes 16, 17, 18, 19 and 20 the other capacitance 23 and the electrodes 14, 15 and 16 a third capacitance 22.
In F i g.1 ist die stromleitende Elektrodenzuführung 28 an der Seitenfläche 21 b des Schichtkörpers mit der Anschlußzunge 32 der Elektrode 15 verbunden und umgreift die obere Ecke des Modulkörpers und erstreckt sich auf der oberen Fläche 21 e, wo er sich nach zwei Richtungen verteilt und den Anschluß an die beiden Widerstände 25 und 26 bildet. Dementsprechend verbindet die Elektrodenzuführung 29 an der Fläche 21 c die Anschlußzungen 32 der Elektroden 17 und 19 und erstreckt sich um die obere Kante des Modulkörpers herum auf dessen obere Fläche 21 e und bildet den anderen Anschluß zu dem Widerstand 25. Die Elektrodenzuführung 30 an der Seitenfläche 21 d des Schichtkörpers verbindet die Anschlußzunge 32 der Elektrode 12 nur mit dem Widerstand 26 und erstreckt sich in gleicher Weise um die obere Ecke des Schichtkörpers auf dessen obere Fläche 21e. Die Elektrodenzuführung 27 erstreckt sich nur an der Seitenfläche 21 a des Schichtkörpers und verbindet nur die vier Elektroden 14, 16, 18 und 20 miteinander. Auf diese Weise ergibt sich die Wirkungsweise von drei Kapazitäten 22, 23, 24, die durch die Elektrodengruppe 14, 15 und 16 bzw. die Gruppe 16, 17, 18, 19 und 20 und die Gruppe 12 und 14 gebildet werden.In FIG. 1, the electrically conductive electrode lead 28 is on the side surface 21 b of the laminated body is connected to the connecting tongue 32 of the electrode 15 and encompasses the upper corner of the module body and extends on the upper surface 21 e, where it is distributed in two directions and the connection to the two resistors 25 and 26 forms. Accordingly, the electrode lead 29 connects to the surface 21 c the connecting tongues 32 of the electrodes 17 and 19 and extends around the upper one Edge of the module body around on its upper surface 21 e and forms the other Connection to the resistor 25. The electrode lead 30 on the side surface 21 d of the laminated body connects the connecting tongue 32 of the electrode 12 only with the Resistor 26 and similarly extends around the top corner of the laminate on its upper surface 21e. The electrode lead 27 extends only on the Side surface 21 a of the laminate and only connects the four Electrodes 14, 16, 18 and 20 together. This is how it works of three capacitances 22, 23, 24, which are generated by the electrode group 14, 15 and 16 or groups 16, 17, 18, 19 and 20 and groups 12 and 14 are formed.
Die elektrische Verbindung dieser drei Kapazitäten mit den vorgenannten Widerständen 25 und 26 ergibt sich aus den F i g. 1 und 3, in denen der Widerstand 25 den freien Teil auf der oberen Fläche 21 e zwischen dem Streifen 28 und 29 überdeckt. Die Widerstände können aus einem Überzug aus Cermetmaterial oder einer anderen geeigneten Widerstandsschicht bestehen, die auf die obere Fläche 21 e des Schichtkörpers durch Drücken, Streichen, Sprühen oder in anderer Weise aufgebracht werden. Es kann ein teilweises Überlappen der Enden der streifenförmigen Elektrodenzuführungen stattfinden, die als Verbindung mit den Kapazitäten dienen, so wie dies in F i g. 3 angedeutet ist. Als Anweisung für die Ausführung der Erfindung zur Herstellung einer Modulgruppe äußerst geringer Größe können die nachfolgenden Hinweise dienen: Es soll sich um Kapazitäten zwischen 0,01 und 0,3 mF und Widerstandswerte zwischen 10 Ohm und 10 Megohm handeln, und die drei Dimensionen des Schichtkörpers können wie folgt sein: 5 - 5 - 1,25 bis 25 - 25 - 5 mm. Der Isolierkörper 21 kann eine verhältnismäßig dünne Platte oder ein Block oder ein länglicher prismenförmiger Körper oder ein gedrungener Körper sein. Die Elektroden können, von ihren zungenförmigen Anschlüssen 32 abgesehen, quadratisch, rechteckig, rund oder von einer sonst geeigneten Form sein und sind flächenmäßig etwas kleiner als die Ouerdimension des Isolierkörpers, in dem sie eingebettet sind. Eine Gruppe derartiger Schichtelektroden kann aus einer gewünschten Anzahl einzelner Schichten bestehen, entsprechend den gewünschten Kapazitätenabstufungen. Die streifenförmigen Elektrodenzuführungen 27, 28, 29 und 30 brauchen nicht stärker als 0,025 mm und nicht breiter als 0,5 mm sein und das gleiche gilt für die Widerstände 25 und 26.The electrical connection of these three capacitances with the aforementioned resistors 25 and 26 is shown in FIGS. 1 and 3, in which the resistor 25 covers the free part on the upper surface 21 e between the strips 28 and 29. The resistors can consist of a coating of cermet material or another suitable resistive layer which is applied to the upper surface 21e of the laminated body by pressing, brushing, spraying or in some other way. There can be a partial overlap of the ends of the strip-shaped electrode leads, which serve as a connection to the capacitors, as shown in FIG. 3 is indicated. The following information can serve as an instruction for the implementation of the invention for the production of a module group of extremely small size: It should be about capacities between 0.01 and 0.3 mF and resistance values between 10 ohms and 10 megohms, and the three dimensions of the laminated body can be as follows: 5 - 5 - 1.25 to 25 - 25 - 5 mm. The insulating body 21 can be a relatively thin plate or a block or an elongated prism-shaped body or a squat body. Apart from their tongue-shaped connections 32, the electrodes can be square, rectangular, round or of any other suitable shape and are somewhat smaller in area than the outer dimension of the insulating body in which they are embedded. A group of such layer electrodes can consist of a desired number of individual layers, corresponding to the desired gradations of capacitance. The strip-shaped electrode leads 27, 28, 29 and 30 need not be thicker than 0.025 mm and not wider than 0.5 mm, and the same applies to the resistors 25 and 26.
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DE (1) | DE1273637B (en) |
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