本發(fā)明涉及一種具有尤其構(gòu)造為陶瓷的電容器的電容的器件。所述電容器具有兩個(gè)電接頭,其中所述電接頭分別構(gòu)造為能夠?qū)щ姷膶?,其中所述接頭——尤其平行地——彼此隔開(kāi)并且將所述電容器包圍在彼此之間。所述電容器具有至少一個(gè)連接元件,其中至少一個(gè)接頭與所述連接元件、尤其連接板能夠?qū)щ姷夭⑶也牧湘i合地連接。所述連接元件優(yōu)選具有形成固定腳、尤其支承腳的區(qū)段。
背景技術(shù):
在具有電容器的功率開(kāi)關(guān)電路中,在所述電容器中也產(chǎn)生損耗熱量。所述損耗熱量通常能夠輻射給包圍所述電容器的環(huán)境空氣或者通過(guò)對(duì)流來(lái)排出。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,開(kāi)頭所提到的類型的器件具有構(gòu)造為無(wú)接頭的表面區(qū)域。所述連接元件、尤其所述連接板具有至少一個(gè)區(qū)段,所述區(qū)段平行于所述電容器的構(gòu)造為無(wú)接頭的表面區(qū)域延伸,并且所述區(qū)段與所述表面區(qū)域能夠?qū)岬剡B接并且構(gòu)造用于將熱量從所述表面區(qū)域排出并且傳導(dǎo)給所述固定腳。所述電容器優(yōu)選具有在所述區(qū)段與所述表面區(qū)域之間延伸的縫隙,所述縫隙至少部分地或者完全地用電絕緣的導(dǎo)熱介質(zhì)來(lái)填充。因此,能夠有利地將損耗熱量額外地或者獨(dú)立于前面提到的對(duì)流而排放給所述固定腳并且從那里排放給電路板,所述損耗熱量在運(yùn)行時(shí)能夠由所述電容器產(chǎn)生。所述固定腳比如優(yōu)選借助于焊劑與電路板相連接。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述電容器的連接元件與接頭之間的材料鎖合的連接由釬焊連接、熔焊連接和粘合連接形成。由此能夠有利地通過(guò)所述接頭與連接元件的能夠?qū)щ姷倪B接而將由所述電容器產(chǎn)生的損耗熱量通過(guò)釬焊連接或者熔焊連接來(lái)排出,并且額外地將損耗熱量從構(gòu)造為無(wú)接頭的表面區(qū)域通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)來(lái)排出給所述連接元件的、尤其構(gòu)造為接片的區(qū)段。也就是說(shuō),根據(jù)威德曼-弗朗茲定律(Wiedermann-Franz-Gesetz),能夠?qū)щ姷倪B接元件也有利地構(gòu)造成能夠?qū)岬摹?/p>
優(yōu)選的是,所述連接元件的導(dǎo)熱性構(gòu)造得比所述電接頭的導(dǎo)熱性更大。因此,能夠有利地將損耗熱量從沒(méi)有被所述接頭遮蓋的表面區(qū)域排出。所述連接元件優(yōu)選由金屬板、尤其銅板、鋁板、銀板、鎳板、比如合金42——所述合金包括42個(gè)重量百分點(diǎn)的鎳和作為主要成分的鐵——構(gòu)成。另外的成分能夠是高達(dá)0.05個(gè)重量百分點(diǎn)的碳、高達(dá)0.8個(gè)重量百分點(diǎn)的錳、高達(dá)0.025個(gè)重量百分點(diǎn)的磷、高達(dá)0.025個(gè)重量百分點(diǎn)的硫、高達(dá)0.03個(gè)重量百分點(diǎn)的硅、高達(dá)0.25個(gè)重量百分點(diǎn)的鉻或者高達(dá)0.1個(gè)百分點(diǎn)的鋁、或者由這些成分構(gòu)成的組合。
優(yōu)選的是,所述連接板的合金是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UNS K49100的含鎳的合金。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述電容器構(gòu)造為方形,其中所述表面區(qū)域具有面法向量的、背向支承面的延伸方向或者平行于所述支承面伸展的延伸方向。所述面法向量垂直地背向所述表面區(qū)域、尤其所述表面區(qū)域的小面(Facette)。所述支承面比如由電路載體、尤其纖維加強(qiáng)的電路板或者陶瓷的電路載體形成。優(yōu)選的是所述表面區(qū)域。
優(yōu)選的是,所述器件的指向支承面的表面區(qū)域構(gòu)造為沒(méi)有所述連接元件。由此所述連接元件能夠費(fèi)用低廉地通過(guò)彎曲板材來(lái)形成。
因此,能夠有利地形成所述電容的器件的較小的結(jié)構(gòu)高度。進(jìn)一步有利的是,所述區(qū)段因此能夠有利地與電路板的印制導(dǎo)線隔開(kāi)并且因此不會(huì)連同所述電路板的印制導(dǎo)線一起構(gòu)成干擾性的電容。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述區(qū)段平行于所述電容器的至少一個(gè)電極延伸。因此能夠有利地由所述區(qū)段來(lái)形成額外的電容。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述電容器針對(duì)每個(gè)接頭具有連接元件,其中所述連接元件的區(qū)段共同在所述表面區(qū)域的范圍內(nèi)延伸。因此能夠有利地針對(duì)每個(gè)接頭來(lái)使用連接元件,所述連接元件擁有相同的形狀,從而所述連接元件以及因此所述電容的器件能夠費(fèi)用低廉地來(lái)提供。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述區(qū)段由彎曲的接片、尤其板接片形成。所述接片、尤其板接片優(yōu)選成形到所述連接元件、尤其連接板處。因此,所述區(qū)段能夠有利地通過(guò)彎曲板條來(lái)產(chǎn)生。優(yōu)選的是,所述固定腳、尤其支承腳構(gòu)造為彎曲的板接片,所述板接片成形到所述連接元件處。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述連接元件、尤其連接板具有至少兩個(gè)區(qū)段,所述區(qū)段在所述電容器的表面區(qū)域的彼此不同的小面的范圍內(nèi)延伸。因此,比如由接片形成的區(qū)段能夠平行于所述電容器的至少一個(gè)電極來(lái)延伸,其中比如由彎曲的板接片形成的另外的區(qū)段橫向于所述區(qū)段延伸。就這樣所述電容器的表面區(qū)域能夠有利地幾乎完全被所述連接元件的板接片遮蓋。優(yōu)選的是,除了指向支承面或者電路載體的表面區(qū)域之外,所述電容器的構(gòu)造為無(wú)接頭的表面區(qū)域被所述板接片遮蓋到至少80%、進(jìn)一步優(yōu)選90%。
優(yōu)選的是,所述連接元件具有兩個(gè)平行于彼此延伸的區(qū)段,所述區(qū)段將所述電容器的一部分包圍并且環(huán)繞在彼此之間。由此能夠?qū)⒆杂傻谋砻鎱^(qū)域、尤其沒(méi)有被電路載體或者支承面遮蓋的表面區(qū)域用于導(dǎo)熱。
進(jìn)一步優(yōu)選的是,所述連接元件具有三個(gè)區(qū)段,所述區(qū)段環(huán)繞著所述表面區(qū)域,其中一個(gè)區(qū)段正交于兩個(gè)彼此平行地延伸的另外的區(qū)段來(lái)延伸。因此,所述電容器能夠幾乎完全被所述連接元件圍繞。由此能夠最優(yōu)地將損耗熱量排出。
在所述器件的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述導(dǎo)熱介質(zhì)由灌注材料(Vergussmasse)形成。因此,所述導(dǎo)熱介質(zhì)能夠有利地費(fèi)用低廉地加入到在所述區(qū)段與所述表面區(qū)域之間形成的縫隙中。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述灌注材料具有顆粒。所述顆粒優(yōu)選是陶瓷顆粒。示范性的陶瓷顆粒比如是由氧化鋁、二氧化鈦、氮化硅或者氮化硼構(gòu)成的顆粒。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述導(dǎo)熱介質(zhì)具有硅膠。進(jìn)一步優(yōu)選的是,所述導(dǎo)熱介質(zhì)由硅膠、尤其顆粒填充的硅膠形成。所述導(dǎo)熱介質(zhì)因此能夠有利地具有良好的電絕緣性。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述導(dǎo)熱介質(zhì)具有環(huán)氧樹(shù)脂或者由環(huán)氧樹(shù)脂、尤其顆粒填充的環(huán)氧樹(shù)脂形成。所述顆粒比如是陶瓷顆粒。
所述連接元件優(yōu)選由連接板形成。在另一種實(shí)施方式中,所述連接元件由借助于金屬鑄造、尤其壓鑄所制造的連接元件形成。
本發(fā)明也涉及一種用于將損耗熱量從構(gòu)造為陶瓷的電容器排出的方法。在所述方法中,將所述損耗熱量從所述電容器的構(gòu)造為無(wú)接頭的表面區(qū)域通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)傳導(dǎo)給能夠?qū)щ姷倪B接元件。所述連接元件與所述電容器的接頭能夠?qū)щ姷夭⑶也牧湘i合地連接、尤其借助于能夠?qū)щ姷恼澈蟿﹣?lái)粘合連接或者借助于焊劑來(lái)釬焊連接。
附圖說(shuō)明
現(xiàn)在,下面借助于附圖和另外的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。另外的有利的實(shí)施變型方案從在附圖中和在從屬權(quán)利要求中所描述的特征產(chǎn)生。
圖1示出了一種用于構(gòu)造為電容的器件的實(shí)施例,所述器件具有電容器,其中所述電容器的接頭分別與Z形的連接元件釬焊在一起;并且
圖2示出了一種用于構(gòu)造為電容的器件的實(shí)施例,所述器件具有電容器,其中所述電容器的接頭分別與連接元件釬焊在一起,板接片成形到所述連接元件處,所述板接片遮蓋著所述電容器的構(gòu)造為無(wú)接頭的表面區(qū)域。
具體實(shí)施方式
圖1示出了一種用于構(gòu)造為電容的器件1的實(shí)施例。所述器件1具有構(gòu)造為陶瓷的電容器2。該電容器2具有兩個(gè)彼此平行地延伸的電接頭、也就是接頭3和接頭4。所述接頭3和4分別由能夠?qū)щ姷膶?、尤其含鎳的層或者含銅的層形成。所述接頭3在這種實(shí)施例中與多個(gè)能夠?qū)щ姷碾姌O相連接,所述電極分別延伸到所述電容器2的內(nèi)部,從這些電極中示范性地標(biāo)出一個(gè)電極6。所述接頭4在這種實(shí)施例中與多個(gè)電極相連接,所述電極分別延伸到所述電容器2的內(nèi)部并且平行于與所述接頭3相連接的電極、比如電極6來(lái)延伸。從所述與接頭4相連接的電極中示范性地標(biāo)出一個(gè)電極5。所述電極比如分別由金屬層、尤其含鎳的層或者含銅的層形成。
所述器件1也具有能夠?qū)щ姷倪B接元件7。所述連接元件7由連接板形成,并且借助于用于進(jìn)行材料鎖合地連接的連接介質(zhì)33、尤其能夠?qū)щ姷恼澈蟿┗蛘吆竸┡c所述接頭4能夠?qū)щ姷夭⑶也牧湘i合地連接。所述能夠?qū)щ姷恼澈蟿┍热缇哂凶鳛榛w材料的環(huán)氧樹(shù)脂和能夠?qū)щ姷念w粒、比如銀顆粒和/或鎳顆粒。
所述器件1也具有構(gòu)造為能夠?qū)щ姷倪B接元件8,該連接元件在這種實(shí)施例中由連接板形成。所述連接元件8借助于用于進(jìn)行材料鎖合地連接的連接介質(zhì)34與所述接頭3能夠?qū)щ姷夭⑶也牧湘i合地連接。
所述連接元件7具有成形到該連接元件7處并且彎曲的區(qū)段12,該區(qū)段平行于所述電容器2的表面區(qū)域16延伸。所連接元件8具有成形到該連接元件8處并且彎曲的區(qū)段11,該區(qū)段平行于所述表面區(qū)域16延伸。所述區(qū)段11和12分別朝向彼此并且將縫隙17包圍在彼此之間。所述區(qū)段11和12因此相對(duì)于彼此電絕緣。
在所述連接元件8的區(qū)段11與所述表面區(qū)域16之間以及在所述連接元件7的區(qū)段12與所述表面區(qū)域16之間構(gòu)造了縫隙32。該縫隙32在這種實(shí)施例中用導(dǎo)熱介質(zhì)來(lái)填充。所述導(dǎo)熱介質(zhì)18在這種實(shí)施例中由灌注材料、也就是顆粒填充的灌注材料形成。所述灌注材料具有作為基體材料的環(huán)氧樹(shù)脂。所述顆粒在這種實(shí)施例中是陶瓷顆粒、比如氧化鋁顆粒或者氮化物顆粒、尤其氮化硅顆?;蛘叩痤w粒。
圖1也示出了面法向量19,該面法向量垂直地背向所述表面區(qū)域16、尤其所述電容器2的小面。所述電容器2在這種實(shí)施例中構(gòu)造為方形。圖1以剖面圖示出了所述器件1和所述電容器2。
所述連接元件7在這種實(shí)施例中具有構(gòu)造為支承腳的固定腳10。所述連接元件8具有構(gòu)造為支承腳的固定腳9。所述器件1因此能夠以所述支承腳9和10來(lái)安放到電路載體15、尤其電路板上,并且與所述電路載體15——比如在回流釬焊爐中借助于波釬焊(Wellenl?ten)或者選擇性地——釬焊在一起。橫向于接頭4延伸的固定腳10與所述電路板15的能夠?qū)щ姷膶?4釬焊在一起。與所述電路板15相連接的能夠?qū)щ姷膶?3與所述支承腳9釬焊在一起。所述支承腳9橫向于所述接頭3、尤其所述接頭3的平面的延伸部(Erstreckung)延伸。
在這種實(shí)施例中,所述固定腳9和10背向彼此。在另一種圖1中未示出的實(shí)施方式中,所述固定腳9和10能夠朝向彼此。
所述導(dǎo)熱介質(zhì)18、在這種實(shí)施例中是灌注材料比如能夠具有顏料、尤其紅色的顏料或者黃色的顏料。因此能夠有利地在用于制造所述電容的器件1的制造過(guò)程中,在質(zhì)量控制期間檢查:所述縫隙17是否用所述導(dǎo)熱介質(zhì)18來(lái)填充,或者所述導(dǎo)熱介質(zhì)18是否能夠穿過(guò)所述縫隙17看得見(jiàn)或者是否比如能夠借助于光學(xué)的檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)。
圖2示出了一種用于構(gòu)造為電容的器件20的實(shí)施例。該器件20具有構(gòu)造為陶瓷的電容器21。所述電容器21在這種實(shí)施例中構(gòu)造為方形。所述電容器21的接頭分別與由連接板形成的連接元件借助于焊劑釬焊連接或者借助于能夠?qū)щ姷恼澈蟿┠軌驅(qū)щ姷卣澈?,所述接頭分別平行于彼此延伸,所述接頭在圖2中所示出的、所述器件20的俯視圖中不可見(jiàn)。所述器件20針對(duì)所述電容器21的第一接頭具有連接元件22,并且針對(duì)所述電容器21的另外的接頭具有連接元件23。區(qū)段27和區(qū)段28成形到所述連接元件22處,所述區(qū)段分別構(gòu)造為從所述連接元件22彎曲的接片。所述連接元件22在這種實(shí)施例中由板件形成,從而所述接片27和28分別由板接片形成。所述區(qū)段27和28分別在兩個(gè)彼此垂直地布置的空間的平面中延伸。固定腳24成形到所述連接元件22處,該固定腳在這種實(shí)施例中背向所述電容器31。
所述連接元件23像所述連接元件22一樣構(gòu)造并且具有兩個(gè)區(qū)段26和29,所述區(qū)段分別構(gòu)造為接片、尤其板接片。所述區(qū)段26和29分別在兩個(gè)彼此垂直地布置的平面中延伸。所述區(qū)段29和28分別在同一個(gè)平面中延伸并且朝向彼此。所述區(qū)段26和27分別在同一個(gè)平面中延伸并且朝向彼此。固定腳25成形到所述連接元件23處,該固定腳在這種實(shí)施例中背向所述電容器31。
所述器件20能夠附加于所述區(qū)段27、28、26和29還具有另外的區(qū)段,其中所述連接元件22比如能夠具有平行于所述區(qū)段28延伸的另外的區(qū)段,從而所述另外的區(qū)段和所述區(qū)段28將所述電容器21的一部分包圍并且環(huán)繞在彼此之間。
所述器件20因此能夠有利地被所述連接元件22和23圍繞。指向所述器件的電路板或者支承面的、構(gòu)造為無(wú)接頭的表面區(qū)域在這種實(shí)施例中沒(méi)有被由接片、比如所述區(qū)段27和28形成的區(qū)段圍繞。由此有利的是,能夠在有待與所述器件20相連接的電路板的印制導(dǎo)線與所述連接元件22和23的下述區(qū)段之間沒(méi)有形成寄生電容,所述區(qū)段圍繞著所述電容器21的表面區(qū)域16。
所述電容器21的表面區(qū)域16在這種實(shí)施例中包括小面30和小面31,所述小面分別彼此垂直地定向。所述小面31幾乎完全被分別構(gòu)造為接片的區(qū)段28和29遮蓋,并且所述小面30幾乎完全被分別構(gòu)造為接片的區(qū)段26和27遮蓋。