DE2735143A1

DE2735143A1 - Vierseitiger elektrischer bauteil und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE2735143A1
Application number: DE19772735143
Authority: DE
Inventors: Gerald Malcolm Locke
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1976-08-16
Filing date: 1977-08-04
Publication date: 1978-02-23
Also published as: NL7708972A; US4097915A; FR2362480B1; JPS5323063A; GB1580700A; FR2362480A1

Description

ALEXANDER R. HERZFELD β Frankfurt α. μ. θο 2 7 3 5 1 A 3

RECHTSANWALT ZEPPEUNALLEE 71 ** BEI DEM LANOGEFNCHT FRANKFURT AM MAM TELEFON 0611 /779125

Anmelderin: Corning Glass Works
Corning, N.Y., U S A

Vierseitiger elektrischer Bauteil und Verfahren zur Herstellung

Die Erfindung betrifft vierseitige (quadriplanare) elektrische Bauteile, Gleichrichter, Widerstände u.s.f. und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Elektrische Bauteile zum DirekanschluU, z.B. sogenannte Chip-Bauteile sind besonders günstig für die Verwendung in integrierten oder halbintegrierten Schaltungen. Die Bauteile sind entweder unverkapselt oder als solche geformt, erfordern aber im ersteren Falle, ohne Verkapselung, sorgfältige Handhabung und werden besonders an den schwachen hervorstehenden Elektroden leicht beschädigt. Auch sind sie schwer zu verlöten, ohne die elektrischen Eigenschaften zu verschlechtern oder zu zerstören. Die geformten Bauteile, z.B. Gleichrichter u.s.w. erleiden beim Formen eine starke Minderung des volumetrischen Leistungsgrades z.B. eines Gleichrichters mit gegebenem Kapazitäts-Spannungsverhältnis.

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Die Anschluüsse werden durch Löten, Schweißen u.s.w. Hergestellt. Für die Anschlüsse war dabei sorgfältigst darauf zu achten, daü alle Anschlüsse in der gieicnen Ebene zu liegen Kommen; das gilt auch für den Zusammenbau, die Bearbeitung, Handhabung und sogar Verpackung. EDene Bauteile können auf dem Suostrat eoenfalls nur auf einer Ebene befestigt werden, und müssen beim Einbau, Anschluß u.s.w. daher genau ausgerichtet bzw. orientiere werden.

Die Erfindung hat vierseitige bzw. viereDenige {quadrip±anare) Bauteile zur Aufgabe, welcne Imit Ausnanme der Polarität) nicht dieser Ausricncung oedürien, und einen nonen voiumetrischen Leistungsgrad aufweisen, sowie ein Verfanren zu ihrer rationellen und zuverlässigen Herstellung.

Die Aufgabe wird durch den vierseitigen, vier Euenen aufweisenden elektrischen Bauteil der Erfindung dadurch gelösx, daß ein elektrisches Element in einem, am einen Ende offenen vierseitigen Gehäuse untergeDracnt ist, mit dem Element ein im wesentlichen senkrecht zur Eüene der vierseitigen Gehäuseöfinungskanten nacn außen führender elektrischer Leiter fest verbunden ist,.ein Flachstück in gegenüberliegenden nach Form und Größe im wesentlichen der Gehäuseöffnung entsprechenden Flächen eine Öffnung zur Aufnahme des Leiters aufweist und mit ihm in einer Lage der Flächen senkrecht zur Leiterachse fest verounüen ist, wobei die Umfangskanten des Flachstücks im wesentlicnen parallel zu den Öffnungskanten des Gehäuses liegen, und das Gehäuse die eine Elektrode, der Leiter und das Flachstück die andere Elektrode dee Bauteils bilden. _{809808/069 3}

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Das Veriauren der Erfindung zur Herstellung solcner Bauteile sient vor, daß an einem elektriacnen Element ein Leiter Defestigt und elektriscn leitend in das am einen Ende offene Genäuse mit dem Leiter aus dem offenen Ende ragend eingesetzt wird, ein Metallstreifen mit mehreren, zwischen einer Vielzahl im Abstand angeordneter Einkerbungen angeordneten Öffnungen versehen wird, wobei die zwiscnen je zwei Einkerbungen liegenden Streifenteile nach Grobe und Form im wesentlichen dem offenen Genäuseenae entsprecnen, die nervorstehenden Leiterenden in die Öffnungen in dem Streifen eingelegt und elektrisch leitend an dem Screifen Defestigt werden, wobei die Streifenebene im wesentiicnen parallel zum offenen Gehäuseende und senkrecht zur Längsacnse der Leiter zu liegen kommt.

Es zeigen:

Die Figur 1 den elektrischen Bauteil der Erfindung auseinandergezogen und in perspektivischer Ansicht;

die Figur 2 den Bauteil im Längsschnitt;

die Figur 3 perspektiviscn einen Teil des Bauteils mit einer Elektrode;

die Pifur 4 einen zahlreiche Einzelteile nach Figur 3 enthaltenden Metallstreifen von oben betrachtet;

die Figur b schräg von oben gesehen einen Montagestreifen mit einer Vielzahl elektrischer Bauteile der Erfindung;

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die Figur b eine Detailansicnt des Montagesxreilens nacn Figur b während eines anderen Montagestadiums.

Die Beschreibung erfolgt anhand eines elektrischen Bauteils bestehend aus einem Tantalgleichrichter, z.B. nach der US-PS 3,850,764, als Beispiel eines vieler möglicher quadriplanarer elektrischer Bauteile.

Das Tantalgleichrichtereiement 10 Defindet sich in einem am einen Ende offenen Gehäuse 12, das gleichzeitig als eine der Elektroden dient. Der Leiter 14 ist in bekannter Weise z.B. durch Löten, Schweißen, Einsintern in Partikel u.s.f. mit einer für ausreichende mechanische Festigkeit und gute elektrische Verbindung erforderlichen Festigkeit am Element 10 befestigt. Das Element 10 wird in dem Gehäuse mit einem geeigneten Abdichtmaterial 16, z.B. Epoxy oder anderen Kunstharzen, Silikonen und dergleichen, eingeschlossen bzw. verkapselt.

Ein in der Figur 3 gezeigtes flaches Einzelteil 18 mit einer Öffnung 20 ist mit dem senkrecht abstehenden Querflansch 22 versehen. Dieser flache Teil 18 wird an dem Leiter 14 befestigt, indem der Leiter in die öffnung 20 so eingeführt wird, daß der flache Teil 18 im wesentlichen parallel zur Ebene des offenen Gehäuseendes liegt. Beide, das offene Ende des Gehäuses 12 und der flache Teil 18, beschreiben je ein Viereck im wesentlichen in gleicher Form und Größe. Der flache Teil 1t? ist an dem Leiter 14 durch Löten, Elektro- oder Laserschweißen so befestigt, daß

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seine Flächenabmessung ptenau in das Viereck des offenen Gehäuseendes paßt und gleichzeitig senkrecht zur Längsachse 24 des Leiters 14 verläuft. Durch entsprechende Ausbildung und Anordnung des Flachteils 18 und des Querflanschs 22 gelangt zweckmäßig der Leiter 14 zur Anlage an oder auf dem Querflansch 22, wodurch er abgestützt und gleichzeitig der Flachteil 18 in die richtige Lage gebracht wird.

Die Öffnung 20 muß nicht die gezeigte längliche Form haben, solange der Leiter einpaßt und der Flachteil seine richtige Lage annehmen kann.

Nach Befestigung des Flachteils 18 an dem Leiter 14 wird das Gehäuse verschlossen und bildet einen vierebenigen (quadriplanen) Bauteil, dessen Elektroden durch die Leitung 14 mit dem Flachteil 1b, und das Gehäuse 12 gebildet werden.

Diese Teile sind bestens für eine Rüttelzufuhr oder Streifenzufuhr geeignet und können mit jeder der vier Seiten in einen Schaltkreis eingesetzt werden, da alle vier Seiten untereinander eine durchgehende elektrische Verbindung bilden; gleichzeitig stehen alle Seiten bzw. Kanten des Flachteils 18 untereinander und mit dem Leiter in elektrischer Verbindung. Mit Ausnahme der Polarität ist eine Ausrichtung oder Orientierung des Bauteils daher nicht erforderlich.

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Die Figur 4 zeigt einen Streifen 26 mit mehreren Placnteilen 18 mit den Quergliedern 22. Solche Streifen können in rationeller Herstellungsweise durcn Ausstanzen der Querglieder <LtL nergestellt werden, wobei gleichzeitig die Öffnungen 20 entstehen. Die Streifen können mit Einkeroungen oder Durchlöcherungen 2ö hinter jedem einzelnen Bauteilstück versehen sein, um jeweils einzeln benötigte Bauteile von dem längeren, als Solchem verpackten und versandten Streifen im Bedarfsfälle leicht abgetrennt werden können. Die Herstellung längerer Streifen mit einer Vielzahl einzelner Bauteile, z.B. Gleichrichter, ist in den Figuren t> und 6 dargestellt.

Beispielsweise werden zunächst festphasige Tantalgleichrichter durch Sintern von Tantalpartikeln um TantalanscnlUsse und weitere Bearbeitung nach US-PS 3,85O,7b4 hergestellt. Die einzelnen Gleichrichter 10 werden dann in den offenendigen Gehäusen 12 mit einem geeigneten Abdichtmaterial verkapselt, sodais nur ein Teil der Anschlußleitungen 14, herausragt. Diese Hervorstehenden Leiterenden werden dann im gegenseitigen Abstand an eine Metallplatte 32 geschweißt. Hierdurch werden alle Gleichrichter im vorbestimmten Abstand und ausgerichtet in Lage genalten. Die Metallplatte 32 besteht z.B. aus einer Nickellegierung, aus rostfreiem Stahl und dergl. Ein Streifen 26 mit Offnungen zur Aufnahme der Leiter 14 und den Einkerbungen 28 zum späteren Abbrechen einzelner Stücke wird nun zwischen die Gleichrichter 30 und die Platxe 32 gescnoben, sodaß die Leiter 14 in den Öffnungen 20 liegen und durch die hervorstehenden Querglieder 22 des Streifens gestützt

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werden. Sodann werden die Leiter mit dem Streifen durch Elektro- oder Laserschweißen, Löten u.s.f., eiektrisch leitend, verDunden. Der üDerstehende Leiterteil 34 wird abgetrennt, s. Jj'igur b_t Der Streifen mit einer Vielzahl von (Gleichrichtern kann als solcher gelagert und versandt, werden. Erst am Bedarfsort und im Bedarfsfalle werden dann die Jeweils benötigten einzelnen Gleichricnter aogetrennt. Möglich ist aucn die Trennung scnon bei der Herstellung und die einzelne Verpackung einzelner Gleichrichter.

Die Flachteile haben hier jeweils im wesentlichen die gleiche Abmessung wie die Genäuseuffnungen. Das Gehäuse uildet z.B. die Kathode, die Leitungen und ü'lachteile die Anoden der Gleichricnter.

Derartige Gleicnrichter sind gut für eine Vibrationszufuhr geeignet, mi c der alle Kathoden und Anoden ausgerichtet und sofort anschließbar in Lage gebracht werden, onne Rücksicht darauf, welche Genäuseseite oder welche Kante der Plachstücke angeschlossen werden. Eine weitere Orientierung und Ausrichtung ist also nicht nötig. Der Anschluß als solcher kann in bekannter Weise erfolgen.

Anstelle von Gleichrichtern können andere Bauteile, z.B. Widerstände u.s.f. hergestellt bzw. verarbeitet werden.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

ί 1 .JVierseitiger elektrischer Bauteil, daduron geitenn/ieiciiiiet, aaii ein elextriscnes Element (10) in einem, am einen Ende oifenen viersei eigen Genäuse (10) uniergeurauai ist, uiix dem Element em im wesentlichen seriicrecnt üur Boene der vierseitigen Genäuseö±"±'nungsK.anten naen auJien liinrenaer seher Leiter (14) iest, veruunaen ist, em i'iacusauh. ( in gegeniiDeriiegenaen, naoii jj"ox*iu una liroüe im wesentixeneii der ü-enäuseöiinung entsprecnenden Jj'läonen eine uxi'riung (<dü) zur Aufnahme aes Lexters auxweist vmd mit inm in einer Lage der Flächen senicrecnt zur xieiteracnse lest veruunden ist, wobei die Umfangskanten des J?'lacnstücks im wesentlicnen parallel zu den Öffnungstcancen des Gehäuses liegen, und das Genäuse aie eine Elektrode, der Leiter und das ü'iacnstuck die anaere Elektrode des Bauteils Dilden.

2. Bauteil nach Anspruch 1, daduron geKennzeicnnet, daü das elektriscne iilement (10) ein Gieicnricnter ist.

5. Bauteil nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurcn gexeimzeichnet, dalä das elektriscne Element (10) in dem Gehäuse mit einem Abdichtmaterial (1o) eingekapselt ist.

4. Bauteil nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, dais aas i'lachstück (1ö) an der Öifnung (zu) ein den Leiter ausnutzendes Querstück (ü2) aufweist.

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ORDINAL IN8PECT«)

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■>. rsautexi nacn pinem aer Ansprüche 1-4, aadurcn geicennzeicnnet, dab das j?±aunsiücK im Abstand vom G-enäuse angeordnet ist,

υ. .bauteil nacn einem aer Ansprache 1 - y, daaurcn gekennzeichnet, daij aas eiektnscne Element eine poröse Tantalperle entnält.

ι. verianren zur nersteixung aes vierseitigen eleKtriscnen aauoeij-S nacn Ansurucn 1, uaauron geKennzexcnnet, daii an einem exejvtriscnen Element ein Leiter oel'escigt vmd exeictrxscn xeitend in das am einen Ende oxiene U-enäuse mit dem Leiter aus aem oll'enen ^nde ragend eingesetzt wird, ein Metaiistreiien mit mehreren, zwiscnen einer Vieizam im Aostana angeordneter EinKeroLuigen angeordneten Uiinungeri versenen wxra, wouei dxe zwiacnen je zwei -Ciiniceruungen liegenden Streifenteile nacu ijroiie Luia J)orm xm wesentlicnen aem oiienen ü-euauseende entsprechen, die nervorstenenden Leiterenden in die Öffnungen in dem Streifen eingelegt una eieKtrxscn leitend an dem Streifen Gefestigt weraen, wouei die Streifeneuene xm wesentxicnen parallel zum offenen Genäuseende und senkrecht zur Längsachse der Leiter zu liegen kommt.

i. Verfahren nacn Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Element in dem Gehäuse mit einem ADdichtmateriai eingekapselt wira.

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y» Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daü der Streifen neDen jder Öffnung mi ο einem Quers treuen verseilen wird.

10. Verianren nach einem der Ansprücne 1 - y, dadurcn geicennzeichnet, daß einzelne Bauteile an den EiiucerDüngen vom Streuen abgetrennt werden.

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