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DE1789113C2 - Electrical stack or layer capacitor. Eliminated from: 1614670 - Google Patents

Electrical stack or layer capacitor. Eliminated from: 1614670

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Publication number
DE1789113C2
DE1789113C2 DE1789113A DE1789113A DE1789113C2 DE 1789113 C2 DE1789113 C2 DE 1789113C2 DE 1789113 A DE1789113 A DE 1789113A DE 1789113 A DE1789113 A DE 1789113A DE 1789113 C2 DE1789113 C2 DE 1789113C2
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DE
Germany
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contact
welded
contact layer
capacitor
connecting wires
Prior art date
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Expired
Application number
DE1789113A
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German (de)
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DE1789113B1 (en
Inventor
Reinhard Dipl.-Phys. 8000 Muenchen Behn
Heinrich Dipl.-Ing. 8400 Regensburg Gottlob
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of DE1789113B1 publication Critical patent/DE1789113B1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1789113C2 publication Critical patent/DE1789113C2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/228Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30Stacked capacitors
    • H01G4/304Stacked capacitors obtained from a another capacitor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Description

Die F.rfindung bezieht sich auf einen elektrischen stirnseitig kontaktierten Stapel- bzw. Schichtkondensator, der aus einem Ausgangskondensator herausgeschnitten ist und an den Stirn- und Seitenflächen mit einer Umhüllung versehen ist.The invention relates to an electrical stack or layer capacitor contacted on the end face, which is cut out of an output capacitor and on the front and side surfaces is provided with a cover.

Ein derartiger Kondensator ist aus der deutschen Patentanmeldung H 10 734 VIIIc/21g bekannt. Beim bekannten Kondensator werden nach dem Anbringen der äußeren Anschlußelemente an den Ausgangskondensator der gesamte Ausgangskondensator mit einer Umhüllung durch Tauchen in polymerisierende Imprägniermittel versehen. Der Nachteil ist hierbei, daß die Anschlußdrähte beim Tauchen ganz oder teilweise mit dem Umhüllungsmaterial bedeckt sind.Such a capacitor is known from German patent application H 10 734 VIIIc / 21g. In the known capacitor, after the external connection elements have been attached to the output capacitor the entire output capacitor with a cladding by dipping in polymerizing Provide impregnating agent. The disadvantage here is that the connecting wires when diving are wholly or partially covered with the wrapping material.

Die Erfindung will dies vermeiden und eine einwandfreie Kontaktierung ermöglichen.The invention aims to avoid this and to enable perfect contacting.

Die Erfindung besteht darin, daß die äußeren Anschlußelemente auf die in den Schnittflächen frei liegenden Stirnkontaktschichten stumpf aufgeschweißt sind.The invention consists in the fact that the outer connection elements are exposed to those in the cut surfaces lying front contact layers are butt welded.

Der erfindungsgemäße Kondensator läßt sich z. B. in vorteilhafter Weise wie folgt herstellen: Der Ausgangskondensator bzw. größere Segmente davon werden in ein Lackbad getaucht. Nach dem Tauchen werden die Segmente als Ganzes getrocknet. Der Arbeitsaufwand gegenüber dem Tauchen einzelner Kondensatoren verringert sich dabei wesentlich, da bei jedem Tauchvorgang eine weitaus größere Zahl von Kondensatoren verarbeitet werden kann, wobei man nicht auf eine einheitliche Eintauchtiefe der einzelnen Kondensatoren zu achten braucht, Des weiteren wird ein bedeutend geringerer Platzbedarf benötigt. Die Höschenbildung längs der Anschlußdrähte und die Bildung von Tropfen sind ausgeschlossen, weil die Anschlußdrähte erst nach dem Lackieren angebracht werden und die Segmentenden, an denen Tropfen entstehen können, nicht verarbeitet werden Da nach der Umhüllung des Mutterwickels bzw. der Segmente davon und nach dem Zerteilen in Ein zelbauelemente nur an den Trennflächen ein Teil des Kontaktierungsmaterials frei liegt, besteht nur an diesen Sel.en eine Anbringungsmoglichk.it von An sciilußdrähten. Zur Kontaktierung der BauelementeThe capacitor of the invention can be z. B. produce in an advantageous manner as follows: The output capacitor or larger segments of it are immersed in a lacquer bath. After immersion, the segments are dried as a whole. the The amount of work compared to diving individual capacitors is significantly reduced because a much larger number of capacitors can be processed with each immersion process, whereby you do not need to pay attention to a uniform immersion depth of the individual capacitors, furthermore a significantly smaller space requirement is required. The formation of panties along the connecting wires and the formation of drops is excluded because the connecting wires are only painted after painting are attached and the segment ends, where drops can occur, are not processed Since after the wrapping of the mother roll or the segments thereof and after dividing into one zelbauelemente only a part of the dividing surfaces Contacting material is exposed, there is only an attachment possibility of An sciilusswires. For contacting the components

ίο werden die äußeren Anschlußelemente, z. B. Anschlußdrähte, auf die an einer der Seitenflächen frei liegenden Stirnkontaktschichten durch Stumpf schweißen aufgebracht. Das Stumpfschweißen ist bei spielsweise aus dem Buch von Richter und VnL\.ίο the outer connection elements, z. B. connecting wires applied to the exposed end contact layers on one of the side surfaces by butt welding. The butt welding is for example from the book by Richter and Vn L \ .

»Bauelemente der Feinmechanik«, 2. Auflage, 1938. S. 6 bis « und 22, bekannt. Aus der deutschen Aus Iegeschrift 1 124 606 ist das Stumpfschweißen beim Anbringen von Anschlußdrähten aus Kupier ;i ; Gehäuse für elektrische Bauelemente bekannt. Dk-Schweißart bringt gegenüber den herkömmlich. Verfahren eine Reihe von Verbesserungen mit sich."Bauelemente der Feinmechanik", 2nd edition, 1938. pp. 6 bis "and 22, known. From the German Aus Iegeschrift 1 124 606, butt welding when attaching connecting wires made of copper; i; Housing for electrical components known. Dk welding type brings compared to conventional. Proceeds with a number of improvements.

Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Stirnkoi· taktierung \on elektrischen Bauelementen, insbesoi dere elektrischen Kondensatoren, wird auf die eigen liehe hochschir.'lzende Kontaktierungsschicht en zweite niedrigschmelzende Metallschicht aufgebrad, da die hohe Schweißenergie, die für die Schweißu::. auf die hochschmelzende Kontaktierungsschicht nc».-wäre, die Kontaktierung des Bauelements erheb!k! In the conventional method for frontal contacting of electrical components, in particular electrical capacitors, a second low-melting metal layer is applied to the own high-shielding contacting layer, since the high welding energy required for welding. on the high-melting contact layer nc ».-, the contacting of the component would be considerable! k !

beeinträchtigt. Diese zweite Kontaktschicht ist in allgemeinen nicht sehr fest. Die Haftfestigkeit de· Drahtes am Bauelement ist zwar ausreichend für de Einsatz auf einer geätzten Schaltung, läßt aber trot/ dem in einigen Anforderungen zu wünschen iibriuimpaired. This second contact layer is in general not very firm. The adhesive strength of the wire on the component is sufficient for the Use on an etched circuit, but leaves trot / which iibriu to wish in some requirements

(z. B. hinsichtlich Biegefestigkeit und Torsion·* festigkeit).(e.g. with regard to flexural strength and torsion * strength).

Ein weiterer Mangel dieser z-vMten Kontaktschicht, welche z. B. aus Sn-Pb bestehen kann, ist die F.mp findlichkeit gegenüber einer längeren EinwirkungAnother shortcoming of this z-vMth contact layer, which z. B. may consist of Sn-Pb, the F.mp sensitivity to prolonged exposure

eines nicht geregelten Lötkolbens. Bei allzu hoher Lötkolbentemperatur (bis über 400° C) kann das Metal! zum Schmelzen gebracht werden.a non-regulated soldering iron. This can happen if the soldering iron temperature is too high (up to over 400 ° C) Metal! melted.

Alle vorgenannten Nachteile lassen sich durch das Aufbringen der Anschlußdrähte auf die in der Tremi-All of the aforementioned disadvantages can be overcome by attaching the connecting wires to the

fläche frei liegenden stirnseitigen Kontaktschichten durch das Stumpfschweißen beseitigen. Das Stumpfschweißen der äußeren Anschlußelemente auf die in der Trennfläche befindlichen Kontaktschichten IaUi sich z. B. folgendermaßen durchführen: Die äußeren Anschlußdrähte werden in der Achse einer durci. bohrten Elektrode sitzend auf die Schweißstellen aufgebracht. Zur Vereinfachung kann man bei hochschmelzenden Kontaktmetallen Löcher an die Schweißstellen bohren oder stanzen, die einen einige Hundertstelmillimeter kleineren Durchmesser als die Anschlußdrähte besitzen. Mit Hilfe einer Elektrode, bei der die Anschlußdrähte in der Achse eingeklemmt werden können, lassen sich auch nicht gestauchte Anschlußdrähte anbringen. Ansonsten ist es vorteilhaft, die Anschlußdrähte an den anzuschweißenden Spitzen oder um einen geringen Betrag davon versetzt, insbesondere durch Stauchen, zu verbreitern. Die Gegenelektrode befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Kontaktschicht. Durch geeignete Dosierung des Elektrodendrucks der Einsinktiefe des Drahtes und der Schweißenergie sowie durch die Form der Drahtspitze und der Gegenelektrode kann man die Anschlußdrähte ohne Schwierigkeiten an-Remove exposed frontal contact layers by butt welding. The butt welding the outer connection elements on the contact layers IaUi located in the separating surface z. B. perform as follows: The outer connecting wires are in the axis of a durci. drilled electrode seated on the welds. To simplify matters, holes can be made in the refractory contact metals Drilling or punching welds with a diameter a few hundredths of a millimeter smaller than that Have connecting wires. With the help of an electrode in which the connecting wires are clamped in the axis non-compressed connecting wires can also be attached. Otherwise it is advantageous the connecting wires at the tips to be welded or offset by a small amount, in particular by upsetting to widen. The counter electrode is on the opposite one Side of the contact layer. By appropriately metering the electrode pressure, the sinking depth of the Wire and the welding energy as well as by the shape of the wire tip and the counter electrode you can connect the connecting wires without difficulty

bringen, auch wenn die Stirnkontaktschichten nicht ganz sauber sind. Dabei muß der Übergangswiderstand vom Anschlußdraht zur Kontaktschicht wesentlich größer sein als der Widerstand der Kontaktschicht selbst bzw. größer als der Übergangswiderstand von der Kontaktschicht zur Gegenelektrode, da sich sonst die gesamte Kontaktschicht zu stark erhitzt, während die eigentliche Anschlußstelle nicht zum Schmelzen gebracht werden kann. Unter diesen Bedingungen wird nur ein sehr kleiner Teil der Kontaktschicht wärmemäßig in Anspruch genommen.even if the forehead contact layers are not completely clean. The transition resistance must be from the connecting wire to the contact layer be significantly greater than the resistance of the contact layer itself or greater than the contact resistance from the contact layer to the counter electrode, there Otherwise the entire contact layer will be heated too much, while the actual connection point will not be Melting can be brought about. Under these conditions only a very small part of the contact layer becomes warmly consumed.

Um den Übergangswiderstand zwischen Gegenelektrode und Stimkontaktschichi möglichst niedrig zu halten, kann diese mit erhöhter Kraft auf die Stirnkontaktschicht aufgedrückt werden. Die Auflagekraft der Gegenelektrode soll jedenfalls höher als die Auflagekraft der Elektrode an der Schweißstelle sein. Desgleichen kann man die Auflagefläche der Gegenelektrode groß gestalten. Für die Gegenelektrode verwendet man außerdem in vorteilhafter Weise eine Kupfer-Wolfram-Legierung.In order to keep the contact resistance between counter electrode and face contact layer as low as possible to hold, this can be pressed onto the forehead contact layer with increased force. The tracking force the counter electrode should in any case be higher than the contact force of the electrode at the welding point being. Likewise, the contact surface of the counter electrode can be made large. For the counter electrode a copper-tungsten alloy is also used advantageously.

Es können beispielsweise folgende Parameter beim Punktschweißen gewählt werden. Die Auflagekraft der Elektrode an der Schweißpunktstelle beträgt etwa 3 bis 6 kg. Zwischen den gegenpoligen Elektroden liegt eine Spannung zwischen 3 und 8 Volt. Der Mittelwert des spezifischen Widerstandes für eine aus Aluminium und Weißmetall 10 (740ZoPb, 150ZoSb, 100/oSn, I0ZoCu) bestehende Stirnkontaktschicht liegt zwischen 0,2 und 0,8 ümm^. For example, the following parameters can be selected for spot welding. The contact force of the electrode at the spot weld is about 3 to 6 kg. There is a voltage between 3 and 8 volts between the electrodes of opposite polarity. The mean value of the specific resistance for a made of aluminum and tin metal 10 (74 ZoPb 0, 15 0 ZoSb, 10 0 / OSN, I 0 ZoCu) front contact layer lies between 0.2 and 0.8 mm ^ ü.

Beim Stumpfschweißen besteht nur für einen Bruchteil der Kontaktierungskan*e die Gefahr einer Beschädigung, so daß die gesamte Kontaktierung nicht gefährdet ist. Aus diesem Grund kann man als zweite Kontaktschicht ein höherschmelzendes Metall oder insgesamt nur eine einzige höherschmelzende Kontaktschicht verwenden, welche direkt auf die stirnseitig überstehenden Kontaktränder der Belegungen aufgebracht wird. Zum Beispiel eignet sich Zink bei einer entsprechend hohen Schweißenergie. Je nach Art des Metalls und der entsprechenden Energie läßt sich eine sehr gute und allen Forderungen genügende Abreißfestigkeit erzielen. Insbesondere werden die Ansprüche hinsichtlich der Biege- und Torsionsfestigkeit ausreichend erfüllt.With butt welding, there is only a fraction of the contact channels at risk of Damage so that the entire contact is not endangered. For this reason, you can use it as a second contact layer a higher melting metal or a total of only a single higher melting metal Use a contact layer which is placed directly on the protruding contact edges of the coverings is applied. For example, zinc is suitable with a correspondingly high welding energy. Depending on the type of metal and the corresponding energy can be a very good and all demands achieve sufficient tear resistance. In particular, the requirements with regard to the bending and torsional strength are sufficiently met.

ίο Die Möglichkeit, ein höherschmelzendes Mciall als Kontaktschicht zu verwenden, füh.t zur absoluten Lötkolbenfestigkeit der Verbindungsstelle, was für Bauelemente aus hitzebeständigem Material von Bedeutung ist.ίο The possibility of a higher melting mciall Using it as a contact layer leads to the absolute soldering iron strength of the connection point, what for Components made of heat-resistant material is important.

Bei Bauelementen für gedruckte Schaltungen kann durch das Stumpfschweißen das Rastermaß mit Hilfe des Schweißelektrodenabstandes bestimmt werden. Es braucht daher kein besonderer Wert auf die Kontaktmetallschichtdicke gele;,, zu werden. Sie muß nurIn the case of components for printed circuits, the pitch can be adjusted with the help of butt welding the welding electrode distance can be determined. The thickness of the contact metal layer is therefore not particularly important gel; ,, to become. You just have to

so groß genug für den Schweißvorgang sein. Handelt es sich um gestauchte Anschlußdrähte, weiche von der Seite tier auf die frei liegenden Teile der Stirnkontaktschichten aufgebracht worden sind, so dient die Stauchung gleichzeitig als Abstandhalter für dasbe big enough for the welding process. Does it to compressed connecting wires, soft from the side tier on the exposed parts of the front contact layers have been applied, the compression also serves as a spacer for the

elektrische Bauelement auf der bedruckten Leiterplatte. electrical component on the printed circuit board.

In der Figur soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.In the figure, the invention is to be explained using an exemplary embodiment.

Die Figur zeigt einen nach dem eingangs geschildcrThe figure shows one of the initially described

ten Trommelwickelverfahren hergestellten elektrischen Stapelkondensator 1 mit stirnseitigen Kontakt schichten 2 und die an den Trenn- bzw./Sägeflächen frei liegenden Stirnkontaktschichten stumpf aufge schweißten Anschlußdrähte 3. Die Umhüllung 4 ist durch Tauchen des Mutterwickels bzw. eines größe ren Segments davon in ein Lackbcd un^ anschließendes Trocknen aufgebracht worden.th drum winding process manufactured electrical stack capacitor 1 with frontal contact layers 2 and the end contact layers exposed on the separating or sawing surfaces are butted welded connecting wires 3. The sheath 4 is by dipping the mother winding or a size ren segment of it into a lacquer blank and subsequent Drying has been applied.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektrischer stirnseitig kontaktierter Stapelbzw. Schichtkondensator, der aus einem Ausgangskondensator herausgeschnitten ist und an den Stirn- und Seitenflächen mit einer Umhüllung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Anschlußelemente auf die in den Schnittflächen frei liegenden S'irnkontaktschichten stumpf aufgeschweißt sind.1. Electrical stack or stack contacted on the end face. Film capacitor that is cut out of an output capacitor and on the front and side surfaces are provided with a cover, characterized in that, that the outer connection elements on the exposed face in the cut surfaces are butt welded. 2. Kondensator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die anzuschweißenden Kontaktelemente in Vertiefungen eingeschweißt sind.2. Capacitor according to claim I, characterized in that that the contact elements to be welded are welded into recesses. 3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente an den angeschweißten Spitzen oder um einen geringen Betrag davon versetzt verbreitert sind.3. Capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting elements widened at the welded-on tips or offset by a small amount are. 4. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anschweißen der Anschlußelemente der Übergangswiderstand von den Anschlußelementen zu den Stirnkontaktschichten wesentlich größer als der Widerstand der Stirnkontaktschicht und ebenfalls größer als der Übergangswiderstand von der Stirnkontaktschicht zur Gegenelektrode gewählt wird.4. A method for producing a capacitor according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that when the connection elements are welded, the contact resistance of the Connection elements to the end contact layers are significantly greater than the resistance of the end contact layer and also greater than the contact resistance from the front contact layer to the Counter electrode is chosen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1124606B (en) * 1959-02-25 1962-03-01 Wilhelm Westermann Process for the production of electrical capacitors, in which connection wires made of copper are welded to the housing or connection parts made of aluminum, and welding electrode for carrying out the process
US3235939A (en) * 1962-09-06 1966-02-22 Aerovox Corp Process for manufacturing multilayer ceramic capacitors

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