DE3622223A1

DE3622223A1 - Verfahren zum herstellen eines elektronischen netzwerkbausteins

Info

Publication number: DE3622223A1
Application number: DE19863622223
Authority: DE
Inventors: Katsumi Takayanagi
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1987-01-08
Also published as: JPS627109A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Netzwerk-Bausteins gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Netzwerk-Bausteins, der durch Montieren einer Mehrzahl von elektronischen Bauteilen, wie Widerständen und Kondensatoren, auf einem flachstückartigen Substrat sowie durch abdichtendes Umschließen derselben mit Kunststoffmaterial gebildet wird.

Der Bedarf für einen elektronischen Netzwerk-Baustein, der elektronische Bauteile, wie Widerstände und Kondensatoren, integriert und in Verbund setzt, steigt rasch an in anbetracht der in letzter Zeit erzielten Fortschritte bei elektronischen Bauteilen bezüglich der Integration mit einer hohen Packungs- bzw. Unterbringungsdichte oder bezüglich der bemerkenswerten Reduzierung der Größe von elektronischen Vorrichtungen.

Aus diesem Grund sucht man auf vielen Gebieten nach Verfahren zum Herstellen solcher elektronischer Netzwerk-Bausteine, mit denen eine hohe Qualität erzielbar ist und die für die Massen herstellung geeignet sind.

Betrachtet man z. B. ein Widerstands-Netzwerk, wird von den bereits bestehenden Verfahren zum Herstellen von elektronischen Netzwerk-Bausteinen das die nachfolgend erläuterten Arbeits schritte umfassende Verfahren im allgemeinen recht häufig verwendet. Bei diesem Verfahren werden eine Mehrzahl von Widerstandselementen und damit verbundenen Elektroden in vorbestimmten Abständen voneinander auf ein flachstückartiges und in Form eines kontinuierlichen Streifens vorliegendes keramisches Substrat aufgedruckt, und die Leiteranschlüsse werden durch Löten mit diesen Elektroden verbunden, wonach dann das keramische Substrat mit Kunststoffmaterial in abdichtender Weise umschlossen wird und die Leiteranschlüsse aus dem abgedichten Körper herausgeführt werden.

Dieses bereits bestehende Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Arbeitsvorgänge kompliziert sind, da eine Schaltungs konfiguration durch ein auf das Keramiksubstrat aufzudruckendes Elektrodenmuster bestimmt ist, und es aus diesem Grund z. B. bei der Verwirklichung einer Überkreuzungsschaltung, wie sie in dem Diagramm der Fig. 3 veranschaulicht ist, erforderlich ist, das Elektrodenmuster durch Ausbildung von Durchgangs löchern in dem Keramiksubstrat auch auf die Rückseite des Substrats auszudehnen, oder aber es ist notwendig, dielektrisches Material bzw. eine Isolierschicht an dem Kreuzungsbereich vorzusehen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen eines elektronischen Netz werk-Bausteins, das sich selbst bei einem komplizierten Schaltungsaufbau, wie z. B. einer Überkreuzungsschaltung etc., in einfacher Weise durchführen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren erfindungsgemäß so geführt, wie dies im Kennzeichnungsteil des Anspruch 1 angegeben ist.

Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen eines elektronischen Netzwerk-Bausteins, bei dem die Nachteile bereits bestehender Lösungen überwunden sind. Das erfindungsgemäße Verfahren macht von einem aus einer Metallplatte gebildeten gitterförmigen Substrat Gebrauch, bei dem eine Vielzahl von Plättchentrage bereichen durch erste Verbindungsbereiche in Gitterform mit einander verbunden sind und bei dem diese ersten Verbindungsbereiche durch zweite Verbindungsbereiche in Gitterform miteinander verbunden sind, wobei ein sich zu dem gitterförmigen Substrat erstreckender Rahmen und ein Rahmenkörper jeweils eine Mehrzahl von Leiteranschlüssen schaffen, die zwischen dem gitterförmigen Substrat und dem Rahmen in überbrückender bzw. verbindender Weise vorgesehen sind; die ersten und die zweiten Verbindungsbereiche werden an den gewünschten Stellen weggeschnitten, und ein gewünschtes Elektrodenmuster wird mittels der verbleibenden Verbindungsbereiche und jedes Plättchentragebereichs gebildet, wonach dann mindestens ein plättchenförmiges elektronisches Bauteil zwischen den gewünschten Plättchentragebereichen plaziert und fixiert wird; danach wird das gitterförmige Substrat einschließlich der elektronischen Bauteile mit einem Kunststoffmaterial in abdichtender und integrierter Weise umschlossen, und schließ lich werden die Leiteranschlüsse von dem Rahmen abgeschnitten.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es sei darauf hingewiesen, daß der in der vorliegenden An meldung verwendete Begriff "Plättchentragebereich" so zu verstehen ist, daß diese Bereiche die plättchenförmigen elektronischen Bauteile tragen, wobei vorzugsweise jeweils zwei solche Bereiche ein plättchenförmiges elektronisches Bauteil tragen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 (A) bis 1 (D) Ansichten zur Erläuterung des erfindungs gemäßen Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Netzwerk-Bausteins;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen elektronischen Netzwerk- Baustein, der nach dem Verfahren der Fig. 1 her gestellt ist; und

Fig. 3 ein Diagramm eines Schaltungsaufbaus eines elektronischen Netzwerk-Bausteins.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei Fig. 1 ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Netzwerk- Bausteins erläutert, der ein Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung darstellt. Von den Bezugszeichen bezeichnet 1 einen Rahmenkörper, 2 einen Rahmen, 3 ein gitterförmiges Substrat, 3 a einen Plättchentragebereich, 3 b einen ersten Verbindungsbereich, 3 c einen zweiten Verbindungsbereich, 4 einen Leiteranschluß, 5 einen plättchenförmigen Widerstand, 6 einen plättchenförmigen Kondensator, 7 ein Fixiermittel, und das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Abdichtkörper bzw. eine abdichtende Abdeckung aus Kunststoffmaterial.

Wie in Fig. 1 (A) gezeigt ist, werden eine Mehrzahl von Transportlöchern 1 a und eine Mehrzahl von quadratischen oder vorzugsweise L-förmig ausgebildeten Stanzlöchern 1 b in eine in Form eines kontinuierlichen Streifens vorliegende Metall platte eingebracht, wodurch der Rahmenkörper 1 gebildet wird. In diesem ersten Schritt wird die ursprüngliche Ausgangsform des gitterförmigen Substrats 3 gebildet, wobei sich der Rahmen bzw. Trägerstreifen 2, in dem die Transportlöcher 1 a ausgebildet sind, an einer Seite des Rahmenkörpers 1 befindet und wobei eine Vielzahl von Plättchentragebereichen 3 a durch die schmalen ersten Verbindungsbereiche 3 b in Form eines Gitters miteinander verbunden sind und diese schmalen ersten Verbindungsbereiche 3 b durch die schmalen zweiten Verbindungsbereiche 3 c in Form eines Gitters miteinander verbunden sind; außerdem ist eine Mehrzahl von Leiter anschlüssen 4 vorhanden, die das gitterförmige Substrat 3 und den Trägerstreifen 2 miteinander verbinden. Danach wird auf der in einem Vorplattierungsvorgang gebildeten Kupferplattierung ein Zinnplattierungsvorgang ausgeführt.

In dem zweiten Schritt werden gewünschte Verbindungsbereiche 3 b, 3 c zerschnitten, wobei eine Mehrzahl von ersten und zweiten Verbindungsbereichen 3 b, 3 c verbleibt und das gitter förmige Substrat 2 erhält die in Fig. 1 (B) gezeigte Ausbildung. In diesem zweiten Schritt wird das gitterförmige Substrat 3 also derart ausgebildet, daß es das gewünschte Elektroden muster gemäß dem gewünschten Schaltungsaufbau erhält. Außerdem wird ein Härtungsmittel 7, wie z.B. Lötpaste oder ein leit fähiges Haftmittel, an einer vorbestimmten Stelle auf die verbleibenden Plättchentragebereiche 3 a aufgebracht.

Bei dem dritten Schritt, der in Fig. 1 (C) veranschaulicht ist, werden plättchenförmige Widerstände 5 und plättchenförmige Kondensatoren 6 auf den mit dem Härtungsmittel 7 versehenen Bereichen angeordnet und mit diesen verschweißt. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird eine Überkreuzungs schaltung mit einem derartigen Aufbau gebildet, daß drei plättchenförmige Widerstände 5 mit dem in Fig. 1 (C) oberen Bereich verschweißt sind, während zwei plättchenförmige Widerstände 5 und zwei plättchenförmige Kondensatoren 6 jeweils mit dem unteren Bereich verschweißt sind; außerdem kreuzt ein zweiter Verbindungsbereich 3 c die Rückseite des plättchenför migen Widerstands 5, der sich ungfähr in der Mitte des oberen Bereichs befindet. Da die Rückseite des plättchen förmigen elektronischen Bauteils mit Ausnahme der an den beiden Enden vorhandenen Elektrodenbereiche mit Isoliermaterial versehen ist, ist dann, falls es an dem Kreuzungsbereich zu einer Berührung mit dem zweiten Verbindungsbereich 3 c kommt, eine elektrische Isolierung zwischen diesen Elementen sicher gestellt, und es ist nicht mehr notwendig, zusätzlich dielektrisches Material bzw. eine Isolierschicht vorzusehen.

In dem vierten Schritt, wie er in Fig. 1 (D) veranschaulicht ist, wird der gesamte Bereich des gitterförmigen Substrats 3 in einem Formvorgang in integraler Weise mit Kunststoffmaterial abdichtend umschlossen, wobei eine Mehrzahl von Plättchen tragebereichen 3 a, ersten und zweiten Verbindungsbereichen 3 b, 3 c und plättchenförmigen elektronischen Bauteilen 5, 6 die gewünschte Überkreuzungsschaltung bilden, die als eine Einheit betrachtet wird, und auf diese Weise läßt sich eine abdichtender Kunststoffkörper 8 bilden.

Bei dem letzten Schritt wird der vorstehend beschriebene Rahmen 2 von den Leitungsanschlüssen 4 abgetrennt, und dadurch wird ein elektronischer Netzwerk-Baustein 9 des in Fig. 2 gezeigten Einzelreihenanordnungs-Typs geschaffen, bei dem die Leiteranschlüsse 4 in Form einer einzigen Reihe angeordnet sind. Mit diesem elektronischen Netzwerk-Baustein 9 ist eine Überkreuzungsschaltung verwirklicht, wie sie in dem Diagramm der Fig. 3 dargestellt ist.

Bei der Bildung eines elektronischen Netzwerk-Bausteins mit einem anderen Schaltungsaufbau wird der gleiche Rahmenkörper 1 verwendet, und ein elektronischer Netzwerk-Baustein mit dem gewünschten Schaltungsaufbau läßt sich dadurch erzielen, daß man die Wegschneid- bzw. Wegstanzbereiche der ersten und der zweiten Verbindungsbereiche 3 b, 3 c des gitterförmigen Substrats 3 ändert, oder dadurch, daß man die Art und die Anordnungsstellen der auf die Plättchentrage bereiche 3 a aufzubringenden plättchenförmigen elektronischen Bauteile ändert. Somit kann ein komplizierter Schaltungsaufbau, wie z.B. eine Überkreuzungsschaltung - ob wohl sich eine solche Schaltung nicht nur mittels der ersten Verbindungsbereiche 3 b erzielen läßt, die die Plättchentrage bereiche 3 a in Form eines Gitters miteinander verbinden -, in derselben Weise, wie sie vorstehend beschrieben wurde, einfach dadurch hergestellt werden, daß man zusätzlich die zweiten Verbindungsbereiche 3 c verwendet, die außerdem die ersten Verbindungsbereiche 3 b in der Gitterform miteinander verbinden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der abdichtende Kunststoffkörper 8 in einem Formvorgang gebildet, doch statt dessen kann er auch durch ein Pulverbeschichtungsverfahren oder ein Eintauchverfahren etc. gebildet werden. Außerdem läßt sich jedes unter Wärmeeinwirkung aushärtende Kunststoffmaterial oder jedes thermoplastische Kunststoffmaterial als Material für den abdichtenden Kunststoffkörper 8 verwenden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß sich die vorliegende Erfindung an eine Vielzahl verschiedener Elektroden muster anpassen läßt, indem man die Schneid- bzw. Stanzbereiche der ersten und der zweiten Verbindungsbereiche des aus einer Metallplatte bestehenden gitterförmigen Substrats in geeigneter Weise wählt, und daß die vorliegende Erfindung insbesondere in der Lage ist, ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Netzwerk-Bausteins zu schaffen, mit dem es in einfacher Weise möglich ist, einen komplizierten Schaltungsaufbau, wie z.B. eine Überkreuzungsschaltung etc., zu erzielen, und das ein großes Maß an Freiheit bei der Schaltungsausbildung sicher stellt, indem man den zweiten Verbindungsbereich verwendet, der die ersten Verbindungsbereiche in Gitterform verbindet, wobei diese wiederum die Plättchentragebereiche in Gitterform verbinden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Netzwerk- Bausteins, bei dem eine Mehrzahl von plättchenförmigen elektronischen Bauteilen auf einem Substrat montiert und mit einem Kunststoffmaterial in abdichtender Weise umschlossen wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Bildung eines Rahmenkörpers aus einer Metallplatte unter Ausbildung eines gitterförmigen Substrats, bei dem eine Mehrzahl von Plättchentragebereichen durch erste Verbindungs bereiche in Form eines Gitters miteinander verbunden sind und bei dem die ersten Verbindungsbereiche durch zweite Verbindungsbereiche in Gitterform miteinander verbunden sind, sowie unter Ausbildung eines Rahmens, der sich zu dem gitterförmigen Substrat erstreckt, und unter Ausbildung von Leiteranschlüssen, die zwischen dem gitterförmigen Substrat und dem Rahmen in überbrückender Weise vorgesehen sind;
anschließend erfolgendes Wegschneiden von ersten und zweiten Verbindungsbereichen an gewünschten Stellen zur Bildung eines gewünschten Elektrodenmusters aus den verbleibenden Verbindungs bereichen und Plättchentragebereichen;
danach erfolgendes Plazieren und Fixieren der plättchenförmigen elektronischen Bauteile zwischen den gewünschen Plättchen tragebereichen;
anschließend erfolgendes abdichtendes und integriertes Umschließen des gitterförmigen Substrats einschließlich der elektronischen Bauteile mit dem Kunststoffmaterial; und
abschließend erfolgendes Abtrennen der Leiteranschlüsse von dem Rahmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein leitfähiges Härtungsmittel auf die gewünschten, durch den Schneidvorgang gebildeten Plättchentragebereiche aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überkreuzungsschaltung gebildet wird, bei der gewünschte plättchenförmige Bauteile mit den gewünschten Verbindungsbereichen des gitterförmigen Substrats verbunden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die plättchenförmigen Bauteile eine Isolierseite aufweisen, und daß die die Überkreuzungs schaltung bildenden Verbindungsbereiche die plättchenför mige Bauteile auf deren Isolierseite kreuzen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschten Verbindungsbereiche des gitterförmigen Substrats plattiert werden, nachdem das Elektrodenmuster nach Maßgabe des gewünschten Schaltungsaufbaus gebildet worden ist.