DE1902320C - Elektrisches Bauteil mit einem keramischen dielektrischen Substrat und einer Anzahl von in Nuten in dem Substrat verankerten Anschlußdrähten - Google Patents

Description

4. Elektrisches Bauteil nach Anspruch 1 oder Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ^¹I 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Nuten 60 elektrisches Bauteil mit Anschlußdrähten der ein-(12, 30, 40) zwei Scitenwändc aufweist, von de- gangs genannten Art zu schaffen, bei dem auf die ren einer mindestens ein Vorsprung nach innen Anschlußdrähtc sehr hohe Ausziehkräfte ausgeübt ragt, um den verengten Teil (18, 30 a, 40 a) der wurden können und bei dem auf die Anschlußdrähte Nut zu bilden, und daß der Abstand dieses Vor- ohne weiteres Druckkräfte ausgeübt werden können, sprungs von der anderen Seitenwand der Nut die 65 wobei die Abmessungen des elektrischen Bauteils Breite des verengten Teils bestimmt. nicht wesentlich vergrößert werden.

5. Elektrisches Bauteil nach Anspruch I oder Diese Aufgabe wird ausgehend von einem elektri-2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Nuten sehen Bauteil mit einem keramischen dielektrischen

Substrat mit ersten und zweiten an einer Kante des Fig.2 eine perspektivische Ansicht eines Sub-

Substvats zusammentreffenden Oberflächen, mit strats, das einen Teil des erfindungsgemäßen elektri-

einer Anzahl von Nuten in dem Substrat, die jeweils sehen Bauteils nach F i g. 1 bildet,

eine zweite öffnung in der zweiton Oberfläche auf- Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie IH-III in

weisen, mit einer Anzahl von Anschlußdrähten mit 5 F i g. 2,

in den Nuten verankerten Endteilen, mit einem von F i g. 4 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausfüh-

der ersten Oberfläche des Substrats getragenen rungsbeispiel der Erfindung,

Widerstandselement und mit einem die Anschluß- Fig. 5 einen Teilschnitt längs der Linie V-V in

drähte mit den Enden des Widerstandselementes F i g. 4, = ■

elektrisch verbindenden leitenden Material erfin- io Fig. όΐΐίίε Draufsicht auf ein weiteres Ausfüh-

durrgsgemäß dadurch gelöst, daß jede Nut außerdem rungsbeispiel der Erfindung,

eine erste öffnung in der ersten Oberfläche aufweist, F i g. 7 einen Teilschnitt längs der Linie VlI-VH in

wobei die ersten und zweiten öffnungen sich zu der F i g. 6.

Kante des Substrats hin erstrecken, daß jede Nut In den Fig.! und 2 der Zeichnung ist ein elektrieinen verengten Teil und einen erweiterten Teil um- 15 sches Bauteil 10 dargestellt, das ein Substrat 11 auffaßt, wobei der verengte Teil schmaler als der erwei- weist, in dem eine Vielzahl von Ausnehmungen (Nuterte Teil ist und näher an der zweiten Oberfläche ten) 12 vorgesehen ist, in denen mehrere Zufühangeordnet ist, daß die Anschlußdrähte mit ihren rungsdrähte 13 verankert sind. Ferner sind zwei nach Längsachsen mit Abstand von der ersten Oberfläche vorn ragende Abstandsstücke 14 vorzugsweise eindes Substrats angeordnet sind, wobei jeder Endteilin 20 stückig mit der vorderen Oberfläche (Vorderseite) dem vergrößerten Teil der Nut eine Breite aufweist, des Substrats 11 vorgesehen, und zur Anordnung des die zumindest so groß ist wie die Breite des vereng- Substrats mit Abstand von einer nicht gezeigten Beten Teils der Nut, daß Teile der Anschlußdrähte in festigungsplatte zweckmäßig. Eine elektrische Vorden vergrößerten Teilen der Nut zur Befestigung der richtung 15 ist auf der Oberseite 11 a des Substrats Anschlußdrähte senkrecht zu ihrer Achse mecha- 45 abgelagert und mit den Zuführungsdrähten 13 eleknisch gegen die Seitenwände der Nuten eingeprägt trisch verbunden. Das Substrat 11 ist aus einem sind und daß das leitende Material die Endteile der hochtemperatur-hitzebeständigen Werkstoff, vorzugs-Anschlußdrähte mit den Endteilen des Widerstands- weise einem Keramikwerkstoff, wie beispielsweise elementes elektrisch verbindet. Aluminiumoxyd, Steatit, Porzellan, Bariumtitanat

Dabei kann jede der Nuten in vorteilhafter Weise 30 od. dgl. ausgeformt und sodann gebrannt. Andere

zwei sich ungefähr unter rechten Winkeln zur zwei- Substratwerkstoffe — wie beispielsweise Glas —

ten Oberfläche des Substrats erstreckende Scitenwän- können ebenfalls so lange verwendet werden, wie die

de aufweisen, wobei diese Seitenwände leicht gegen- Brenntemperatur zur Herstellung der elektrischen

einander geneigt sein können, so daß sich die Breite Vorrichtung 15 — beispielsweise eines Widerstandse-

der Nut zwischen den Seitenwänden in Richtung auf 35 lementes — niedriger ist, als die Erweichungstempe-

die vordere Oberfläche des Substrats vergrößert. ratur des Substratmaterials.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn jede der Nuten Zur Ablagerung der elektrischen Vorrichtung 15

zwei Seitenwände aufweist, von denen zumindest eine auf dem Substrat kann irgendein geeignetes Verfah-

mit einer sich von der ersten Oberfläche des Sub- ren und irgendeine geeignete Zusammensetzung ver-

strats nach innen erstreckenden Kerbe versehen ist, 40 wendet werden. Beispielsweise kann die im kanadi-

wobei ein Teil des mit der Nut im Eingriff stehenden sehen Patent 735 808 beschriebene Widerstandszu-

Anschlußdrahtes sich in diese Kerbe erstreckt. sammensetzung auf die Oberseite 11 α des Substrats

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn jede der Nuten aufgesiebt werden, um dann zur Erzeugung des

zwei Seitenwände aufweist, von deren einer minde- Widerstandselementes gebrannt zu werden. Es kön-

stens ein Vorsprung nach innen ragt, um den vereng- 45 nen auch andere passive Vorrichtungen, wie bei-

ten Teil der Nut zu bilden, wobei der Abstand dieses spielsweise Kondensatoren auf dem Substrat abgela-

Vorsprunges von der anderen Seitenwand der Nut gert werden. Derartige Vorrichtungen können durch

die Breite des verengten Teils bestimmt. Zerstäubung, Photoätzen, Siebung und andere Ver-

Eine weitere Erhöhung der Ausziehfestigkeit ergibt fahren der Technik der gedruckten Schaltungen ersieh dadurch, daß jede der Nuten zwei Seitenwände 50 zeugt werden, wobei in konventioneller und bekannaufweist, von denen sich übereinstimmende Vor- ter Weise vorgegangen wird. Es ist auch möglich, auf sprünge nach innen erstrecken, um einen verengten der Oberseite 11a des Substrats ein Transistor- oder Teil der Nut zu bilden, wobei der Abstand zwischen Kondensatorplättchen abzulagern. Das in F i g. 1 diesen Vorsprüngen die Breite der verengten Teile dargestellte Widerstandselement 15 ist bogenförmig, bestimmt. 55 damit die Benutzung der Komponente 10 als Basis

In jedem Falle ist es zweckmäßig, wenn sich der eines nicht gezeigten veränderbaren Widerstandsre-

Vorsprung oder jeder Vorsprung von der ersten glers möglich ist. Ein Mittelkollektor 15 α ist an der

Oberfläche des Substrats über die volle Tiefe der Nut Oberseite Ho des Substrats konzentrisch zum

von dieser Oberfläche nach innen in eine im wesent- Widerstandselement 15 abgelagert; eine nicht gczeig-

lichen unter rechten Winkeln zur Achse des Endteils 60 te drehbare Kontaktvorrichtung steht ferner schlei-

der mit der Nut im Eingriff stehenden Anschluß- fend mit dem Widerstandselement 15 im Eingriff und

drähte erstreckt. der Mittelkollektor 15 α wird zur Änderung des ohm-

Dic Erfindung wird im folgenden an Hand von in sehen Widerstandes zwischen der MiUelklcnimo und

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen den Außenklemmen verwendet,

noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt 65 Im folgenden wird speziell auf die Ausnehmungen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfin- 12 eingegangen. Jede Ausnehmung ist mit einer erdungsgemäß ausgebildeten elektrischen Bauteils in sten oberen öffnung 16 versehen, die mit der Ober-Form eines einstellbaren Widcrstandsreglers, seite Hfl des Substrats in Verbindung steht; ferner

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ist jede Ausnehmung mit einer zweiten oder Vorder- Breite des Zuleitungsdrahtes im erweiterten Aböffnung 17 ausgestattet, die mit der Vorderseite 11b schnitt zu vergrößern und den Zuleitungsdraht in der des Substrats in Verbindung steht. Die Oberseite 11a Ausnehmung zu verankern. Wenn andererseits der und die Vorderseite liegen senkrecht zueinander und Durchmesser des Zuleitungsdrahtes größer ist als die bilden eine Kante des Substrats. Die Ausnehmungen 5 Breite des eingeschränkten Abschnitts, so wird der in können irgendeine gewünschte Form aufweisen, so- den eingeschränkten Abschnitt eintretende Teil des lange nur jede der Ausnehmungen mit einem einge- Zuleitungsdrahtes deformiert, was eine Vermindeschränkten Abschnitt 18 und mit einem vergrößerten rung des Durchmessers des Zuleitungsdrahtes auf die Abschnitt 19 ausgestattet ist, wobei der einge- Breite des eingeschränkten Abschnittes zur Folge schränkte Abschnitt immer näher zur Vorderseite des io hat, während der in den erweiterten Abschnitt eintre-Substrats hin liegt als der vergrößerte (erweiterte) tende Teil des Zuleitungsdrahtes abgeflacht wird, Abschnitt. Jede Ausnehmung wird durch zwei Sei- wodurch die Breite des Zuleitungsdrahtes vergrößert tenwände 12 a, eine Bodenwand 12 b und eine Rück- und dieser in der Ausnehmung verankert wird. Es wand 12 c begrenzt. Die Seitenwände 12 a einer je- liegt auf der Hand, daß eine übermäßige Vermindeden der Ausnehmungen sind mit zwei sich nach in- 15 rung oder Einschnürung der Zuleitungsdrähte in den nen erstreckenden Vorsprüngen oder Erhebungen 20, eingeschränkten Abschnitten die Ausziehfestigkeit 21. ausgestattet, die von der Bodenwand 12 b jeder der Zuleitungsdrähte unnötig verringert.
Ausnehmung nach oben ragen. Der eingeengte Ab- Nach der Verankerung der Zuleitungsdrähte in schnitt 18 jeder Ausnehmung ist durch den Abstand den Ausnehmungen werden leitende Werkstoffe, wie zwischen gegenüberliegenden Vorsprüngen 20, 21 20 beispielsweise Lötkörper 23 in den Ausnehmungen begrenzt; der erweiterte Abschnitt der Ausnehmung abgelagert, um die Enden der Zuleitungsdrähte mit ist durch den Teil der Ausnehmung begrenzt, der von den leitenden Unterlagen elektrisch zu verbinden, der Vorderseite 11 b her gesehen, nach innen gerich- Durch das Überziehen von mindestens einem Teil tet von den Vorsprüngen liegt. Die Vorsprünge 20, der Seitenwände 12 α der Ausnehmungen 12 mit dem 21 sind — wie man am besten in F i g. 3 sieht — 25 leitenden Überzug vor dem Einsetzen der Zuleitungsveijüiigi, uiii die BrciU. des eingeschränkten Ab- drähte 13 erreicht man verbesserte elektrische Verschnittes an der Oberseite 11 α zu vergrößern. Die bindungen zwischen den Zuleitungsdrähten und den Verjüngung erstreckt sich von der Bodenwand 12 b leitenden Unterlagen, da die leitenden Materialien zur Oberseite 11 a. Wesentlicherweise sind die Sei- gut an den überzogenen Seitenwänden und an den tenwände 12 a gezähnt oder wellenförmig ausgebil- 30 Zuleitungsdrähten haften. Vorgeformte Zuleitungsdet, wobei jeder der Vorsprünge 20, 21 die einzelnen drähte mit einem Kopfteil, einem abgeflachten End-Zähnungcn oder Wellungen der Seitenwände bildet. teil oder einem reduzierten Halsteil können venven-Man erhält eine maximale Ausriehfestigkeit der Zu- dct und in die Ausnehmungen mit einer geringeren •eitungsdrähte 13 in axialer Richtung, wenn man die Kraft eingesetzt werden. Obwohl derartige vorge-Hauptachse eines jeden Vorsprungs 20, 21 vertikal 35 formte Zuleitungsdrähte einer beachtlichen Auszieh- und in einer Ebene liegend anordnet, die im wesentli- kraft in axialer Richtung widerstehen, so ist doch die chen parallel zur Vorderseite Hb verläuft. Ausziehfestigkeit senkrecht zur Zuleitungsdrahtachse Bevor die Zuleitungsdrähte 13 in den Ausnehmun- etwas vermindert, wenn nicht eine hinreichende Vergen 12 verankert werden, werden um jede der oberen ankerung des Zuleitungsdrahtes dann erfolgt, wenn Öffnungen 16 der Ausnehmungen 12 herum leitende 40 die Zuleitungsdrähte mit einem Lot mit den leitenden Überzüge abgelagert, um leitende Unterlagen 22 zu Unterlagen verbunden werden. Die Ausziehfestigkeit bilden. Die leitenden Unterlagen können sich auch in senkrecht zur Achse jles Zuleitungsdrahtes kann die Ausnehmungen hinein längs der Seiten- und durch Umkehrung der Erweiterung der Seitenwände Rückwände 12 a und 12 c erstrecken, um so die elek- 12 a vergrößert werden, wobei die Vorsprünge statt trischc Verbindung zwischen den Zuleitungsdrähten 45 an der Bodenwand 12 δ an der Oberseite 11 α dichter und den leitenden Unterlagen zu verbessern. Die lei- beieinander liegen.

tenden Unterlagen können, abhängig von den vielen Bei dem in den F i g. 4 und 5 dargestellten Ausfüh-Arten der verfügbaren leitenden Überzüge nach der rungsbeispiel werden die Zuleitungsdrähte 33 in die Ablagerung auf der Oberfläche des Substrats, luftge- Ausnehmungen 30 eingesetzt, und die Endteile 33 ί trocknet oder gebrannt werden. Nachdem die leiten- 5° der Zuleitungsdrähte werden abgeflacht, um die ge- *~n Unterlagen 22 mit dem Substrat 11 verbunden nuteten oder erweiterten Abschnitte 31 in den Seitensina, wird der Endteil eines der Zuleitungsdrähte 13 wänden 30 α auszufüllen. Auf der Oberseite 32 a des über einer der oberen öffnungen 16 einer Ausneh- Substrats 32 werden um jede der oberen öffnunger mung angeordnet, wobei sich der Rest des Zulei- 31 α der Ausnehmungen 30 herum geeignete leitende tungsdrahtes gegenüber der Vorderseite 11 & nach 55 Unterlagen 34 abgelagert. Ferner werden zwei vorn erstreckt und wobei die Achse des Endteiles des Widerstandselemente 35 sowie Leitpfade 36 auf derr Zuleitungsdrahtes parallel zur Oberseite 11a des die Substrat abgeschieden, wobei letztere zur elektrielektrische Vorrichtung 15 tragenden Substrats ver- sehen Verbindung des Zuleitungsdrahtes 33 mit der läuft. Ein geeignetes Werkzeug, wie beispielsweise Widerstandselementen 35 dienen. In den Ausneh eine Stanzvorrichtung, preßt dann das Ende des Zu- 60 mungen werden um die Endteile 33 herum nicht ge leitungsdrahtcs in die Ausnehmung 12 und verankert zeigte Lötkörper abgelagert, um die Zuleitungsdrähb diesen im Substrat. Vorzugsweise ist der Durchmes- 33 elektrisch mit den Leitpfaden zu verbinden. Be ser des Zuleitungsdrahtes im wesentlichen gleich dem in den F i g. 6 und 7 dargestellten Ausfuhrungs groß wie der Abstand zwischen entgegengesetzt lie- beispicl haben die Ausnehmungen 40 im Substrat 41 gcnden Vorsprüngen 20, 21 im eingeschränkten Ab- 65 eine schwalbenschwanzfönnige Gestalt, und demge schnitt, und der Endteil des in dem erweiterten Ab- maß begrenzt jeder der Vorderteile der schwalben schniit der Ausnehmung eintretenden Zulcitungs- schwanzförmigen Ausnehmungen benachbart zu drahlcs wird deformiert oder abgeflacht, um die Vorderseite 41 α den eingeschränkten Abschnitt de

Ausnehmung, während der innere oder rückwärts angeordnete Teil der Ausnehmung 40 den verbreiterten Abschnitt begrenzt. Die Zuleitungsdrähte 42 sind in den schwalbenschwanzförmigen Ausnehmungen des Substrats in der gleichen Weise befestigt (verankert), wie dies für die in den F i g. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde.

Die Seitenwände verjüngen sich vorzugsweise leicht bei sämtlichen Ausnehmungen der F i g. 1 bis 7 zur Bodenwand hin, um die Ausformung des Substrats zu erleichtern; die Verjüngungen können umgekehrt werden. Obwohl sämtliche in der Zeichnung dargestellten Ausnehmungen symmetrisch sind, d. h., die eine Seitenwand einer Ausnehmung liegt symme-

trisch zur anderen Seitenwand, kann eine Ausnehmung auch unsymmetrische Wände besitzen, beispielsweise braucht der Vorsprung oder die Ausnehmung nur ein Teil von einer der Seitenwände zu sein, und die andere Seitenwand kann im wesentlicher eben verlaufen.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Erfindung eine in einfacher Weise arbeitende Befestigungsvorrichtung für Zuleitungsdrähte an einem Sub-

ίο strat vorsieht. Die zur Herstellung der Ausnehmungen in den Substraten und zur Befestigung der Zulei· tungsdrähte in den Ausnehmungen der Substrate erforderlichen Schritte sind durch die obige Beschrei bung klar aufgezeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

(12, 30, 40) zwei Seitenwände aufweist, von de- Patpntanenriirhi»· nen sicn übereinstimmende Vorspränge nach in- Fatentansprucne. nen erstreckeil) ^ einen verengten Teil der Nut zu bilden, wobei der Abstand zwischen diesen

1. Elektrisches Bauteil mit einem keramischen 5 Vorsprüngen die Breite der verengten Teile bedielektrischen Substrat mit ersten und zweiten an . stimmt.

einer Kante des Substrats zusammentreffenden 6. Elektrisches Bauteil nach Anspruch 4 oder Oberflächen, mit einer Anzahl von Nuten in dem 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung Substrat, die jeweils eine zweite öffnung in der oder jeder Vorsprung sich von der ersten Oberzweiten Oberfläche aufweisen, mit einer Anzahl io fläche des Substrats über die volle Tiefe der Nut von Anschlußdrähten mit in den Nuten veranker- (12, 30, 40) von dieser Oberfläche nach innen in ten Endteilen, mit einem von der ersten Oberflä- eine im wesentlichen unter rechten Winkeln zur ehe des Substrats getragenen Widnrstandselement Achse des Endteils der mit der Nut im Eingriff und mit einem die Anschlußdrähte mit den En- stehenden Anschlußdrähte erstreckt,
den des Widerstandselementes elektrisch verbin- 15
denden leitenden Material, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut (12, 30, 40)
außerdem eine erste öffnung (16, 31 α, 40) in der
ersten Oberfläche (11 a, 32 a, 44 a) aufweist, wobei die ersten (16, 31 α, 40) und zweiten (17, 17', ao

17") öffnungen sich zu der Kante des Substrats
hin erstrecken, daß jede Nut (12, 30, 40) einen
verengten Teil (18, 30 a, 40 a) und einen erweiterten Teil (19, 31, 43) umfaßt, wobei der verengte Teil (18, 30 a, 40 a) schmaler als der erweiterte 25

Teil (19, 31, 43) ist und näher an der zweiten Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches

Oberfläche (116, 326, 41«) angeordnet ist, daß Bauteil mit einem keramischen dielektrischen Subdie Anschlußdrähte (13, 33, 42) mit ihren Längs- strat mit ersten und zweiten an einer Kante des Subachsen mit Abstand von der ersten Oberfläche strats zusammentreffenden Oberflächen, mit einer (Ila, 32a, 44a) des Substrats (11, 32 41) an- 30 Anzahl von Nuten in dem Substrat, die jeweils eine geordnet sind, wobei jeder Endteil in dem vergrö- zweite öffnung in der zweiten Oberfläche aufweisen, Berten Teil der Nut eine Breite aufweist, die zu- mit einer Anzahl von Anschlußdrähten mit in den mindest so groß ist wie die Breite des verengten Nuten verankerten Endteilen, mit einem von der erTeils der Nut, daß Teile der Anschlußdrähte in sten Oberfläche des Substrats getragenen Widerden vergrößerten Teilen der Nut zur Befestigung 35 Standselement und mit einem die Anschlußdrähte mit der Anschlußdrähtc senkrecht zu ihrer Achse me- den Enden des Widerstandselementes elektrisch verchanisch gegen die Seitenwände der Nuten einge- bindenden leitenden Material,
prägt sind und daß das leitende Material (23, 34) Derartige elektrische Bauteile haben eine weite

die Endteile der Anschlußdrähte mit den Endtei- Verbreitung. Ein Problem, das bei diesen elektrilcn des Widerstandselementes elektrisch verbin- 40 sehen Bauteilen auftritt, besteht darin, eine ausreidet. chende Ausziehfestigkeit der Anschlußdrähte in dem

2. Elektrisches Bauteil nach Anspruch I, da- elektrischen Bauteil zu erzielen. Zur Lösung dieses durch gekennzeichnet, daß jede der Nuten (12, Problems ist es bereits bekannt, die Nuten schwal-30, 40) zwei sich ungefähr unter rechten Winkeln benschwanzförmig auszubilden und die Endteile der zur zweiten Oberfläche des Substrats erstrecken- 45 Anschlußdrähte entsprechend zu formen, so daß sich de Seitenwände aufweist und daß diese Seiten- eine Verkeilung der Anschlußdrähte in den Nuten erwände leicht gegeneinander geneigt sind, so daß gibt (USA.-Patcntschrift 1 997 198). Bei diesen Andie Breite der Nut zwischen den Seitenwänden Ordnungen ist es jedoch nachteilig, daß die Ansich in Richtung auf die vordere Oberfläche des sehlußdrähte in Verlaufsrichtung der schwalbcn-Substrats vergrößert. 50 schwanzförmigen Nut in diese Nut hineingesteckt

3. Elektrisches Bauteil nach Anspruch 1 oder werden müssen, so daß die Abmessungen des elektri-2, dadurch gekennzeichnet daß jede der Nuten sehen Bauteils vergrößert werden. Weiterhin ist es (12, 30, 40) zwei Seitenwände aufweist, von de- nachteilig, daß diese Art der Verbindung der Annen zumindest eine mit einer sich von der ersten sehlußdrähte in der schwalbenschwanzförmigen Nut Oberfläche des Substrats nach innen erstrecken- 55 nur eine Vergrößerung der Ausziehfestigkeit ergibt, den Kerbe versehen ist, und daß ein Teil des mit daß das Bauteil jedoch nicht gegen ein Hineindrükder Nut im Eingriff stehenden Anschlußdrahtes ken und damit ein Lösen des Anschlußdrahtes gesich in diese Kerbe erstreckt. schützt ist.