CH636226A5

CH636226A5 - Elektronischer schaltungsbauteil mit einem festkoerperschaltkreiselement.

Info

Publication number: CH636226A5
Application number: CH1079178A
Authority: CH
Inventors: Ryoichi Sado
Original assignee: Shinetsu Polymer Co
Priority date: 1977-10-18
Filing date: 1978-10-18
Publication date: 1983-05-13
Also published as: US4252990A; DE2845022C2; JPS5915376B2; JPS5457658A; DE2845022A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Schaltungsbauteil, der ein Festkörperschaltkreiselement enthält und einen neuen und verbesserten Aufbau hat.

Es sind verschiedene Festkörperschaltkreiselemente bekannt, die Widerstände, Kondensatoren, Oszillatoren, pie- 30 zoelektrische Wandler, Thermistoren, Filter, Halbleiter usw. enthalten. Diese Elemente weisen ein Festkörperelement auf, das z.B. aus einem gesinterten Körper eines pulverförmigen Metalls oder Metalloxid, Siliziumcarbid, Quarz, einem Metalloxid, z.B. Bariumtitanat, oder einem einzelnen Quarzelement, 35 wie hoch reines metallisches Silizium, Saphire oder ähnlichem enthalten.

Ein bekanntes Schaltungsbauteil weist ein Gehäuse auf, das aus Metall oder Kunststoff besteht, ein Schaltkreiselement mit Elektroden an jeder gegenüberliegenden Oberfläche und 40 einem oder mehreren Anschlussstiften, die isoliert in das Gehäuse eingeführt sind, wobei ein Ende jedes Anschlussstiftes mit der Elektrode im Gehäuse elektrisch in Kontakt ist und mit dem anderen Ende ausserhalb des Gehäuses liegt. Derartige Ausführungen sind in den japanischen Gebrauchsmuster- 45 Schriften Nr. 50-34741, 50-68844 und 50-69640 offenbart. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist die Oberfläche der Elektrode, mit welcher das Ende des Anschlussstiftes in Kontakt ist entweder durch Vakuum-Aufdampfung eines Metalles oder durch Überziehen mit einer elektrisch leitenden Farbe gebil- 50 det. Die elektrische Verbindung des Endes des Anschlussstiftes mit der Elektrode wird ferner durch direkte Berührung oder durch einen Anschlussdraht für gewöhnlich durch Löten oder andere geeignete Mittel hergestellt.

Ein bei den bekannten Schaltungsbauteilen auftretendes 55 Problem ist, dass ihre Herstellung sehr aufwendig und zeitraubend ist, weil das Anschliessen der einzelnen Elektroden mit den Anschlussstiften sehr schwierig und kompliziert ist und ferner, dass die Herstellung und der Zusammenbau sehr schwer zu automatisieren sind. Ein anderes Problem ist, dass 60 die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen der Elektrode und dem Anschlussstift relativ gering ist und zwar wegen der extremen Empfindlichkeit der Verbindung. Die Verbindung wird oftmals durch mechanische Stösse oder Schwingungen unterbrochen, wenn diese angewendet werden. 65 Dies ist insbesondere bei piezoelektrischen Wandlern der Fall, in welchen das Element mechanischen Schwingungen wegen seiner Funktionsweise ausgesetzt ist.

Ein weiteres Problem liegt in den bestimmten kunststoffvergossenen Schaltkreiselementen, in welchen das Schaltkreiselement in einem Kunstharz eingegossen ist, um dasselbe vor mechanischen Stössen oder Schwingungen zu schützen. Den Grund dafür bildet die Tatsache, dass Giessharze dazu neigen, in einem relativ grossen Umfang während dem Giessvorgang oder der nachfolgenden Halterung zu schrumpfen. Dies führt oft dazu, dass die elektrische Verbindung zwischen der Elektrode und dem Anschlussstift unterbrochen wird oder der Anschlussdraht, wenn vorhanden, zerrissen wird. Zusätzlich werden durch die wiederholte Erwärmung und Abkühlung die Elemente, wegen der versschiedenen Längenausdehnungskoeffizienten des Giessharzes und der anderen Elemente extra beansprucht. Mit anderen Worten, die bekannten elektronischen Schaltkreiselemente haben somit die Nachteile einer geringeren Herstellungsqualität, einer relativ geringen Zuverlässigkeit und einer kurzen Lebensdauer.

Ziel der Erfindung ist, einen elektronischen Schaltungsbauteil zu schaffen, der die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist.

Dieses Ziel wird erfmdungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 erreicht.

Die anisotrop elektrisch leitende Platte kann zwischen der Elektrode und dem Ende des Anschlussstiftes so angeordnet werden, dass diese drei Teile in dem Gehäuse festgehalten sind, wodurch eine elastische elektrische Verbindung zwischen der Elektrode und dem Ende des Anschlussstiftes gebildet werden kann. Vorzugsweise ist die Platte mit elektrisch leitenden Fasern, die sich von einer zur anderen Oberfläche erstrek-ken, versehen.

Die vorliegende Erfindung hat somit den Vorteil, dass der sehr schwierige Lötvorgang, der bei bekannten Ausführungen durchgeführt werden muss, wegfällt, wodurch die Produktivität gegenüber den herkömmlichen Verfahren besonders erhöht wird. Ferner wird ein ausreichender Dämpfungseffekt durch die Platte erreicht, der dazu dient, die Energie von mechanischen Stössen und Schwingungen zu absorbieren und die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen den Elektroden und den Anschlussstiften aufrechtzuerhalten und somit die Lebensdauer der Elemente zu verlängern.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Aus-führungsbeispiel eines elektronischen Schaltungsbauteiles, in welchem das Festkörperelement an seinen gegenüberliegenden Oberflächen zwei Elektroden aufweist, die mit einem durch eine Platte geführten Anschlussstift in Berührung sind, Fig. 2 und 3 einen Querschnitt eines elektronischen Schaltungsbauteils, in welchem das Festkörperschaltkreiselement zwei einander gegenüberliegende Elektroden aufweist, die mit ' einem Paar Anschlussstiften, die durch eine einzelne Platte geführt sind, in Kontakt ist; wobei in Fig. 3 die Elektroden in einer schrägen Richtung an die Platte angepresst sind, und Fig. 4a und 4b ein anderes erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 4a einen Querschnitt und Fig. 4b eine Draufsicht ist, bei der der Deckel vom Gehäuse abgenommen ist und in welchem ein Festkörperschaltkreiselement mit drei Elektroden, von denen zwei Elektroden 2a und 2b auf der gleichen Oberfläche des Elementes und die andere Elektrode an der gegenüberliegenden Oberfläche des Elementes angeordnet ist, wobei alle Elektroden über eine Platte mit den Anschlussstiften 4a und 4b oder 4c in Verbindung stehen.

In den Fig. 1 bis 3 bezeichnet 1 ein Festkörperschaltkreiselement, 2 eine Elektrode, die durch Vakuum-Aufdampfung eines Metalles durch Überziehen mit einer elektrisch leitenden Farbe oder durch andere geeignete Mittel einstückig auf einer Oberfläche des Elementes aufgebracht ist, 3 eine Platte aus ei-

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nem anisotropen, elektrisch leitenden Kunststoff, dessen Lei- die zwei elastischen Teile, d.h. die Platte 3 und das Abstands-

tungsrichtung rechtwinklig zur Ebene der Platte 3 liegt, 4 einen stück 6, eine bessere Dämpfung gegen Stösse und Schwingun-

Anschlussstift, dessen eines Ende mit der Oberfläche der gen erzielt wird.

Platte 3 in Berührung ist und das andere Ende ausserhalb des Wie vorstehend beschrieben, weist der elektronische Schal-

Gehäuses 5 liegt, 6 ein Abstandsstück, z.B. einen O-Ring, der 5 tungsbauteil einen solchen Aufbau auf, dass die elektrische das Element 1 in seiner richtigen Lage innerhalb des Gehäuses Leitung zwischen den am Element vorgesehenen Elektroden

5 hält, und 7 eine Anschlussplatte aus einem Isoliermaterial und den Anschlussstiften durch Zusammendrücken der beiden bezeichnet, die ein Teil des Gehäuses bildet und den durch mittels einer Kunststoffplatte erzielt wird. Dadurch wird eine dieses geführten Anschlussstift 4 hält. stark erhöhte Produktivität gegenüber der bekannten Mon-

In jeder Platte 3 sind eine Vielzahl von elektrisch leitenden io tage, bei der der schwierige Lötvorgang erforderlich ist,

Fasern eingebettet, die in etwa der gleichen Richtung parallel erreicht. Somit sind die Schaltungsbauteile besser praktisch zur Linie, die die Oberflächen der Elektrode 2 und das Ende anwendbar, wobei sie widerstandsfähiger gegen Stösse und des Anschlussstiftes 4 verbindet, ausgerichtet sind. Die Enden Schwingungen sind.

der elektrisch leitenden Fasern liegen an beiden Oberflächen Wie bereits erwähnt, weist die aus einem anisotropen, elek-

der Platte 3 frei, so dass die Elektrode 1 und der Anschlussstift 15 trisch leitenden Kunststoff hergestellte Platte elektrisch lei-

4 durch die Platte 3 elektrisch miteinander verbunden werden. tende Fasern auf, die in etwa der gleichen Richtung in einem

Wie in den Fig. 4a oder 4b dargestellt, sind die Enden der elektrisch nichtleitenden Kunststoffmaterial als Grundstoff-Anschlussstifte 4a, 4b oder 4c, die mit der Oberfläche der material ausgerichtet und darin eingeschlossen sind. Derartige Platte 3 in Kontakt sind, mit einer kugelförmigen Ausbuch- anisotrope, elektrisch leitende 'Kunststoffplatten können mit tung versehen, um den Kontakt zu verbessern und ferner eine 20 bekannten Verfahren, z.B. wie im japanischen Patent Nr. 52-zuverlässigere elektrische Verbindung zwischen jedem 65892 offenbart, hergestellt werden. Bei diesem Vefahren wird Anschlussstift und der Elektrode 2a, 2b oder 2c zu schaffen. ein elektrisch nichtleitender Kunststoff im plastischen Weil die federnden Enden jedes Anschlussstiftes und die Zustand, z.B. ein Silicongummi, mit einem elektrisch leitenden Platte alle Oberflächen des Elementes überdecken, ist es nicht faserförmigen Material, z.B. Kohlefasern oder Metallfasern erforderlich, Abstandsstücke 6, wie in den Fig. 1 bis 3 darge- 25 gemischt, um eine Kunststoffmasse zu bilden. Diese Kunststellt, zu verwenden. Ferner kann die Anschlussplatte, wie in stoffmasse wird einer plastischen Verformung in einer Rich-den Fig. 1 bis 3 dargestellt, weggelassen werden, weil jeder in tung ausgesetzt, wodurch die elektrisch leitenden Fasern in das Gehäuse 5 eingeführte Anschlussstift abgedichtet ist. dem Grundmaterial etwa in der gleichen Richtung liegen, aus-

Der Aufbau des elektronischen Schaltungsbauteils ist nicht gerichtet und nachfolgend ausgehärtet werden. Das so erhal-

besonders auf die in den Figuren dargestellten Ausführungen 30 tene ausgehärtete Kunststoffmaterial wird dann geschnitten,

beschränkt. Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Gehäuse 5 haben um Ebenen herzustellen, die im wesentlichen rechtwinklig zur eine zylindrische Form und eine offene Seite, in welche der Ausrichtung der elektrisch leitenden Fasern liegen. Die Art

Haltestift 4 eingeführt ist. Die offene Seite wird am Rand nach des nichtleitenden Kunststoffmaterials und der elektrisch lei-

Innen eingebogen und hält die Anschlussplatte 7 fest. Es ist tenden Fasern ist nicht beschränkt. Es ist jedoch von Vorteil,

jedoch auch möglich, die Anschlussplatte 7 an der offenen 35 wenn eine Kombination aus Silicongummi und Kohlefasern

Seite mittels Schrauben anstelle einer Einbiegung zu befesti- verwendet wird, um eine zuverlässige und dauerhafte elektri-

gen. Ferner kann ein Flansch am offenen Ende des Gehäuses sehe Verbindung zwischen der Elektrode und dem Ende des

5 vorgesehen werden, an das die Anschlussplatte 7 mittels Anschlussstiftes herzustellen. DieKohlefasern haben für Schrauben oder ähnlichen Befestigungsmitteln befestigt wird. gewöhnlich einen Durchmesser im Bereich von 3 bis 30 (J.m

Das Gehäuse 5 wird wegen der elektrostatischen Abschir- 40 und ihre Dichte in der Platte liegt mit Vorteil im Bereich von mung gegen äussere Störeinflüsse gewöhnlich aus Metall oder 30 bis 200 Einzelfäden pro mm2, so dass die Platte eine ausrei-

Kunststoff hergestellt. Das Element 1 wird von der Innenseite chende elektrische Leitung und gleichzeitig eine gummiähnli-

des Gehäuses 5 durch ein Abstandsstück 6 auf Abstand gehal- che Elastizität aufweist, um einen elastischen Kontakt an den ten. Das Abstandsstück weist eine geeignete Form auf und ist Oberflächen zwischen der Elektrode oder dem Ende des aus Gummi oder aufgeschäumtem Kunststoff, so dass durch 45 Anschlussstiftes zu sichern.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Elektronischer Schaltungsbauteil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, mindestens einen Anschlussstift, der isoliert in das Gehäuse eingeführt ist, wobei ein Stiftende innerhalb des Gehäuses und das andere Stiftende ausserhalb des Gehäuses s liegt, ein Festkörperschaltkreiselement, das im Gehäuse angeordnet ist und an seiner Oberfläche mindestens eine Elektrode aufweist, die dem inneren Ende des Anschlussstiftes gegenüberliegt, und eine Platte, die zwischen die Elektrode und das innere Ende des Anschlussstiftes eingepresst ist und io aus einem anisotrop elektrisch leitenden Material besteht, dessen Leitfähigkeitsrichtung parallel mit einer das Ende des Anschlussstiftes mit der Elektrode verbindenden Linie verläuft; wobei eine elektrische Verbindung zwischen dem Festkörperschaltkreiselement und dem Anschlussstift gebildet 15 wird.
2. Elektronischer Schaltungsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte aus einer Silicongummimasse besteht, in der eine Mehrzahl von Kohlenstoffäden in einer Richtung, die im wesentlichen rechtwinklig zur Oberflä- 20 che der Platte verläuft, liegend ausgerichtet sind.

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