本發(fā)明涉及一種電子的器件。所述電子的器件具有帶有兩個(gè)電接頭的電組件,所述電接頭分別構(gòu)造在所述組件的彼此對(duì)置的面處、尤其端面處。所述器件針對(duì)每個(gè)接頭具有至少一個(gè)能夠?qū)щ姷倪B接元件。所述連接元件具有用于與電路載體相連接的固定腳,其中所述連接元件與所述器件的電接頭材料鎖合地連接并且構(gòu)造用于承載所述器件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,所述連接元件至少在所述連接元件的一個(gè)區(qū)段上具有至少兩個(gè)金屬層,其中所述金屬層分別由彼此不同的金屬構(gòu)成。所述金屬層彼此材料鎖合地連接,其中所述金屬層的基層與所述接頭相連接,并且在所述固定腳的區(qū)域中構(gòu)造用于與電路載體進(jìn)行電連接、尤其材料鎖合地連接、尤其釬焊連接、燒結(jié)連接或者能夠?qū)щ姷卣澈线B接。優(yōu)選的是,所述金屬層的至少一個(gè)另外的金屬層與所述基層在熱方面或者額外地在電方面并聯(lián)。優(yōu)選的是,另外的金屬層、尤其與所述基層材料鎖合地連接的金屬層具有比所述基層更大的導(dǎo)熱性。因此,與僅僅由所述基層所構(gòu)成的連接元件相比,能夠有利地將由所述電子的器件所產(chǎn)生的損耗熱量通過具有得到改進(jìn)的導(dǎo)熱性的連接元件來排出。因此,與具有由所述基層所構(gòu)成的連接元件的器件相比,能夠進(jìn)一步有利地通過相同的器件來產(chǎn)生更大的損耗功率。
優(yōu)選的是,所述金屬層至少?gòu)挠糜谒銎骷慕宇^的連接直至所述固定腳尤其不中斷地、材料鎖合地彼此相連接。材料鎖合的連接例如能夠通過包層、尤其滾壓包層、電鍍或者陰極的噴粉(kathodisches aufst?uben)或者通過硬釬焊或者通過激光熔焊來產(chǎn)生。因此,所述連接元件以及因此還有所述器件能夠有利地費(fèi)用低廉地來提供。因此,例如為了制造所述連接元件、尤其連接角元件,能夠通過以下方式來制造包括兩個(gè)金屬層——也就是前面所提到的基層和具有比基層更大的導(dǎo)熱性的所述另外的金屬層——的板材:所述金屬層借助于包層、尤其滾壓包層彼此相連接。而后,如此構(gòu)造為雙層的板材能夠借助于沖壓過程和/或形變過程來成形為彎曲的連接元件。
有利的是,為了制造具有連接元件的器件,因此不需要原則上改變制造過程,所述電子的組件具有所述連接元件。
有利的是,也就是僅僅由一個(gè)金屬層所構(gòu)成的連接元件能夠被包括至少兩個(gè)金屬層的連接元件所取代。由此能夠形成在熱方面得到改進(jìn)的器件。
優(yōu)選的是,所述連接元件為此具有至少兩個(gè)、僅僅兩個(gè)或者三個(gè)金屬層。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述基層由包括鐵的合金形成,并且具有比基層更大的導(dǎo)熱性的所述另外的層由銅層形成。
由此,能夠有利地費(fèi)用低廉地提供所述器件。有利的是,在將銅用作另外的層的情況下,所述另外的金屬層的層厚度僅僅需要為所述基層的層厚度的一部分,以如此引起所述連接元件的導(dǎo)熱性的顯著的改進(jìn)。
優(yōu)選的是,與所述基層直接連接的另外的金屬層的層厚度在所述基層的層厚度的十分之一到二分之一之間。例如,作為銅層的所述另外的層的層厚度為所述基層、尤其鐵合金層的層厚度的三分之一。所述基層例如由下述合金形成,所述合金包括30%到45%的鎳或者額外地包括至少一種另外的合金成分并且作為其余的成分或主要成分包括鐵。有利的是,由這樣的合金所構(gòu)成的基層具有足夠好的導(dǎo)電性和低的熱膨脹系數(shù)。這樣的基層的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選小于10 ppm每開爾文。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述器件是電容器、尤其陶瓷的電容器或者薄膜電容器、例如SMD薄膜電容器(SMD=Surface-Mounted-Device:表面貼裝器件)。因此,功率電容器能夠有利地構(gòu)造為器件,所述功率電容器與具有由僅僅一個(gè)基層所構(gòu)成的連接元件的相同的功率電容器相比,能夠產(chǎn)生并且也能夠排出更大的熱功率。
優(yōu)選的是,所述電子的器件包括具有方形形狀或者柱筒形狀的電組件尤其電容器、二極管或者電阻,其中所述組件的端面分別由電接頭形成。由此所述器件能夠有利地以節(jié)省空間的方式利用所述連接元件與電路載體釬焊在一起。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述組件是電阻或者二極管、尤其半導(dǎo)體二極管、優(yōu)選功率-半導(dǎo)體二極管。所述電阻和/或所述二極管分別構(gòu)造用于:與電路載體釬焊、尤其回流-釬焊、選擇性釬焊或者波釬焊(wellenverl?ten)在一起。為此,能夠?qū)⑺銎骷运龉潭_安放到所述電路載體上并且也安放到所述電路載體的能夠?qū)щ姷膶?、尤其印制?dǎo)線上,其中所述能夠?qū)щ姷膶右呀?jīng)用焊膏來壓印。在隨后的用于將所述器件與所述電路載體釬焊在一起的步驟中,所述電路載體能夠連同所述器件——例如在回流釬焊爐中——釬焊在一起。
優(yōu)選的是,所述器件構(gòu)造用于與所述電路載體進(jìn)行釬焊連接、優(yōu)選回流-釬焊連接。通過良好地?zé)徇B接到所述電路載體處這種方式,所述器件得到了良好的冷卻。有利的是,所述器件、尤其前面所提到的電容器、電阻或者二極管不需要額外地通過另外的冷卻體來冷卻,并且因此也不需要被耦接到另外的分開的冷卻體、例如具有對(duì)流散熱片的鋁冷卻體處,以能夠通過所述器件來導(dǎo)引更大的功率并且就這樣也產(chǎn)生形式為損耗熱量的更大的損耗功率。
與所述基層材料鎖合地連接的所述另外的金屬層優(yōu)選是銅層、鋁層或者銀層。所述銀層有利地具有大的導(dǎo)熱性,使得作為銀層的所述另外的金屬層與鋁層或者銅層相比能夠構(gòu)造得更薄,以將相同的熱功率通過所述連接元件來輸送給所述電路載體。
在所述器件的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述連接元件是角元件(Winkelelement),所述角元件具有兩個(gè)成形在彼此處并且以預(yù)先確定的角度相對(duì)于彼此延伸的支臂。所述連接元件的一個(gè)支臂在此形成固定腳,其中所述另外的支臂形成連接支臂,所述連接支臂與所述電接頭相連接、尤其釬焊連接、借助于可傳導(dǎo)的粘合劑能夠?qū)щ姷卣澈线B接或者熔焊連接。所述熔焊連接例如借助于電阻熔焊或者激光熔焊來產(chǎn)生。因此,所述器件能夠有利地費(fèi)用低廉地設(shè)有固定腳。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述連接元件具有另外的金屬層,所述另外的金屬層由所述基層的金屬構(gòu)成。與基層相比具有更大的導(dǎo)熱性的金屬層——尤其根據(jù)三明治的方式——被包圍在所述基層與由基層的金屬所構(gòu)成的所述另外的金屬層之間。優(yōu)選的是,由基層的金屬所構(gòu)成的所述另外的金屬層與具有更大的導(dǎo)熱性的所述另外的金屬層材料鎖合地連接。通過這種方式形成了材料鎖合地連接的三明治復(fù)合結(jié)構(gòu),所述三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)有利地——例如借助于滾壓包層——作為用于制造所述連接元件的未加工板材-原材料來費(fèi)用低廉地提供。如此形成的連接元件有利地在溫度變化時(shí)具有橫向于其平面的延伸部(Erstreckung)的較小的彎曲部,就此而言,通過彼此不同的金屬層的彼此不同的熱膨脹系數(shù)所產(chǎn)生的雙金屬效應(yīng)能夠通過由基層的金屬所構(gòu)成的所述另外的金屬層來補(bǔ)償。
在另一種實(shí)施方式中,所述另外的金屬層由與所述基層不同的金屬構(gòu)成,并且具有與所述基層的熱膨脹系數(shù)相同的或者同種的熱膨脹系數(shù)。因此,能夠有利地在溫度變化時(shí)防止所述連接元件的彎曲并且就這樣防止所述連接元件從所述接頭或者從所述電路載體松脫。
附圖說明
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)施變型方案由在從屬權(quán)利要求和在附圖中所描述的特征得出。
圖1示出了一種用于具有方形的電子的器件的連接裝置的實(shí)施例,所述電子的器件具有布置在彼此對(duì)置的端面處的電接頭,所述電接頭借助于構(gòu)造為雙層的連接元件與電路載體釬焊連接;并且
圖2示出了一種用于電子的器件的實(shí)施例,所述電子的器件具有分別帶有三個(gè)金屬層的連接元件。
具體實(shí)施方式
圖1示意性地示出了一種用于連接裝置1的實(shí)施例。所述連接裝置1具有電子的器件2。所述電子的器件2在這種實(shí)施例中具有電子的組件3、在這種實(shí)施例中是電容器、尤其構(gòu)造為陶瓷的電容器。所述電子的組件3具有電接頭4和電接頭5。所述電接頭4和5分別構(gòu)造為能夠?qū)щ姷膶?,所述能夠?qū)щ姷膶訉⑺鲭娮拥慕M件3、在這種實(shí)施例中是電容器包圍在彼此之間并且所述能夠?qū)щ姷膶颖舜似叫械匮由臁?/p>
所述器件2也具有連接元件8,其中所述連接元件8由角元件形成。所述連接元件8具有由所述連接元件8的一個(gè)支臂所形成的固定腳14和另外的支臂18,其中連接支臂18具有接觸面20,所述接觸面指向所述接頭5,并且借助于焊劑6與所述接頭5材料鎖合地釬焊連接。
所述連接元件8的形成固定腳14的支臂相對(duì)于所述連接支臂18以直角延伸。
所述連接元件8在這種實(shí)施例中具有兩個(gè)金屬層、也就是一個(gè)基層10和一個(gè)另外的金屬層12,所述兩個(gè)金屬層分別放在彼此上并且材料鎖合地彼此連接。所述基層10與所述另外的金屬層12之間的材料鎖合的連接在這種實(shí)施例中借助于滾壓包層來產(chǎn)生。
所述基層10在這種實(shí)施例中由鐵-鎳-合金構(gòu)成,其中鎳份額為42%。所述另外的金屬層12在這種實(shí)施例中由銅層形成。所述另外的金屬層12的厚度延伸部在這種實(shí)施例中為所述基層10的厚度延伸部的三分之一。
例如所述基層10的厚度延伸部為0.6mm,并且所述另外的金屬層12、在這種實(shí)施例中是銅層的厚度延伸部為0.2mm。對(duì)于所述連接元件8的這樣的層布置結(jié)構(gòu)來說,與僅僅包括所述基層10的連接元件相比,能夠?qū)?0%更多的熱量通過所述連接元件8從所述器件2排出。
所述固定腳14在這種實(shí)施例中借助于焊劑25與電路載體22的能夠?qū)щ姷膶?3、尤其印制導(dǎo)線相連接。所述電路載體22在這種實(shí)施例中具有電絕緣的層45、尤其纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹脂層或者陶瓷層,所述電絕緣的層與作為所述電路載體22的組成部分的能夠?qū)щ姷膶?3相連接。所述電路載體22也具有能夠?qū)щ姷膶?4、尤其印制導(dǎo)線,所述能夠?qū)щ姷膶咏柚诤竸?6與連接元件9的固定腳15釬焊在一起,并且就這樣與所述器件2的接頭4能夠?qū)щ姷剡B接。所述連接元件9在這種實(shí)施例中是所述器件2的組成部分,其中所述連接元件9如所述連接元件8一樣地構(gòu)造。為此,所述連接元件9具有連接支臂19,所述連接支臂具有接觸面21,所述接觸面朝向由能夠?qū)щ姷膶铀纬傻碾娊宇^4,并且借助于焊劑7與所述器件2的電接頭4釬焊在一起。
在所述連接支臂19處成形了由固定腳15所形成的另外的支臂。由所述固定腳15所形成的所述支臂和所述連接支臂19分別相對(duì)于彼此以直角延伸。
所述連接元件9具有金屬層,所述金屬層形成基層11。所述基層11相當(dāng)于所述連接元件8的基層10。在這種實(shí)施例中,借助于滾壓包層材料鎖合地連接的另外的金屬層13、在這種實(shí)施例中是銅層與所述基層11相連接。所述另外的金屬層13在這種實(shí)施例中具有下述厚度延伸部,所述厚度延伸部為所述基層11的厚度延伸部的三分之一。
為了制造所述連接裝置1,能夠?qū)⑺銎骷?安放到所述電路載體3上,其中所述電路載體3、尤其所述能夠?qū)щ姷膶?3和24能夠分別用作為焊劑25或者26的焊膏來壓印。
而后,所述器件2為了與所述電路載體22進(jìn)行釬焊連接而能夠被安放到所述電路載體22上。為此,能夠?qū)⑺鲞B接元件8的固定腳14以所述固定腳14的、在這種實(shí)施例中形成支承面的接觸面16放到焊劑25上,并且能夠?qū)⑺鲞B接元件9的固定腳15以形成所述連接元件9的支承面的接觸面17放到焊劑26上。
而后,為了將所述器件2與所述電路載體22釬焊在一起,能夠在釬焊爐中對(duì)所述連接裝置1進(jìn)行回流-釬焊。
圖2示意性地示出了一種用于器件40的實(shí)施例。所述器件40在這種實(shí)施例中具有電組件27。所述電組件27例如由二極管、尤其半導(dǎo)體二極管、電容器或者電阻形成。
所述電組件27在另一種實(shí)施方式中也能夠構(gòu)造為電容器、尤其構(gòu)造為陶瓷的電容器或者構(gòu)造為電阻。所述電組件27具有電接頭28、電接頭29。所述電接頭28借助于焊劑43與連接元件30的連接支臂42相連接。所述連接元件30具有成形到所述連接支臂42處的、作為另外的支臂的固定腳38。所述固定腳38和所述連接支臂42在這種實(shí)施例中相對(duì)于彼此以直角延伸。
所述連接元件30在這種實(shí)施例中包括作為基層的金屬層32,所述金屬層與另外的金屬層34材料鎖合地連接,所述另外的金屬層具有比所述基層32更大的導(dǎo)熱性。具有比所述基層32更大的導(dǎo)電性的所述另外的金屬層34與另外的金屬層36材料鎖合地連接,其中所述另外的金屬層36由所述基層32的金屬構(gòu)成。因此也能夠有利地對(duì)雙金屬效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償,所述雙金屬效應(yīng)可能由于所述基層32和所述另外的金屬層34的彼此不同的熱膨脹系數(shù)而產(chǎn)生。
所述基層32和所述另外的金屬層36在這種實(shí)施例中由鐵-鎳-合金構(gòu)成,其中合金的鎳份額為42%。具有比所述金屬層32和36更大的導(dǎo)熱性的所述另外的金屬層34在這種實(shí)施例中由銅層形成。所述另外的金屬層34的厚度延伸部在這種實(shí)施例中為所述基層32的厚度延伸部的1/3。所述另外的金屬層36的厚度延伸部在這種實(shí)施例中為所述基層32的厚度延伸部的二分之一。
所述器件40在這種實(shí)施例中也具有另外的電接頭29,所述另外的電接頭借助于焊劑44與連接元件31的連接支臂41相連接。所述連接元件31具有固定腳39,所述固定腳形成所述連接元件31的支臂。所述連接元件31的固定腳39和連接支臂41分別相對(duì)于彼此以直角延伸。
所述連接元件31在這種實(shí)施例中包括作為基層33的金屬層,所述金屬層這種實(shí)施例中借助于滾壓包層材料鎖合地與另外的金屬層35相連接。所述金屬層33和35在這種實(shí)施例中直接放在彼此上。所述另外的金屬層35在這種實(shí)施例中具有比所述基層33更大的導(dǎo)熱性。所述另外的金屬層35在這種實(shí)施例中與另外的金屬層37材料鎖合地連接。所述金屬層33和37 ——根據(jù)三明治的方式——將所述另外的金屬層35包圍在彼此之間。
對(duì)于所述連接元件30來說,所述金屬層32和36——根據(jù)三明治的方式——將所述另外的金屬層34包圍在彼此之間。所述另外的金屬層35在這種實(shí)施例中構(gòu)造為銅層。所述基層33和所述另外的金屬層37在這種實(shí)施例中由包括42%的鎳的鐵合金形成。
所述連接元件30能夠取代圖1中的連接元件8而與所述電子的組件3并且在那里與所述電接頭5釬焊連接。所述連接元件31能夠取代圖1中的連接元件9而與所述電子的組件3并且在那里與所述電接頭4釬焊連接。所述電子的組件3由此能夠取代所述連接元件8和9而具有所述連接元件30或者說31。
所述連接元件30和31的分別形成一個(gè)固定腳的支臂在這種實(shí)施例中背向彼此。在另一種實(shí)施方式中,由所述固定腳38和39所形成的支臂朝向彼此。在這種實(shí)施方式中,所述固定腳38和39分別平行于所述電子的組件27來延伸,從而在連接裝置、如所述連接裝置1的情況下所述固定腳38和39布置在所述電子的組件27與所述電路載體22之間。