WO2007140794A1 - Connecting cap for an electrical component, method for producing it, electrical component and method for producing it - Google Patents

Connecting cap for an electrical component, method for producing it, electrical component and method for producing it Download PDF

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WO2007140794A1
WO2007140794A1 PCT/EP2006/005271 EP2006005271W WO2007140794A1 WO 2007140794 A1 WO2007140794 A1 WO 2007140794A1 EP 2006005271 W EP2006005271 W EP 2006005271W WO 2007140794 A1 WO2007140794 A1 WO 2007140794A1
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cap
connection cap
connection
wetting agent
housing part
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PCT/EP2006/005271
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Josef Leyerer
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Mbl Josef Leyerer Kg
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
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    • H01H85/0415—Miniature fuses cartridge type
    • H01H85/0418—Miniature fuses cartridge type with ferrule type end contacts

Definitions

  • Terminal cap for an electrical component, method of manufacturing the same, electrical component and method of manufacturing the same
  • the present invention relates to a terminal cap for an electrical component, in particular a fuse, and a corresponding manufacturing method. Furthermore, the invention relates to an electrical component and a corresponding manufacturing method.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a typical defective component 1.
  • the component 1 for example a microfuse, comprises two electrically conductive connection caps 2 and 3.
  • these connection caps are intended in each case by means of a fastening material 4 or 5, preferably one Lots, eg a tin-based solder, are mechanically stable fixed to a housing part 6 of the device.
  • the connection caps 2, 3 each cover an opening 7 or 8 of the housing part 6, which is designed as a double-sided open hollow body.
  • a connecting conductor 9 of the component 1 extends, which is electrically conductively connected to the terminal cap 2 via the fastening material 4. Furthermore, the connection conductor is fastened by means of the fastening material 4 to the first connection cap 2 and in particular embedded in the fastening material 4.
  • connection caps 2 and 3 via the connection conductor 9 For a functional component, an electrically conductive connection of the connection caps 2 and 3 via the connection conductor 9 is required. Furthermore, a mechanically stable attachment of these connection caps should be ensured on the housing part 6.
  • the connecting conductor 9 on the part of the connection cap 3 is not electrically conductively connected thereto. The reason for this is a drop of leaked from the connection cap portion of mounting material 10. The leaked mounting material 10 is available neither for the attachment of the connection cap 3 to the housing part 6, nor for the electrically conductive connection of the connecting conductor 9 to this connection cap.
  • Such droplet formation was observed in a large number of components produced by trial and error by means of a production machine. This failure phenomenon was predominantly observed when fastening the connection cap 3 to a composite with the housing part 6 and the connection cap 2 already attached to it.
  • An object of the present invention is therefore to provide a simplified reliable functional manufacturable component or a corresponding manufacturing method that can be performed reliably.
  • particularly suitable elements or a production method for such elements should be specified for such a method.
  • the method or elements are said to be suitable for machining a variety of similar high-volume devices with low rejection.
  • An electrically conductive connection cap according to the invention for an electrical component, in particular for a fuse, has a cap base, wherein the cap bottom is provided with an electrically conductive attachment layer, in particular a solder layer.
  • the attachment layer is provided for fastening the connection cap to a housing part for the component, and the attachment layer is furthermore designed such that it has an elevation arranged above a central region of the cap base on the surface facing away from the cap bottom.
  • connection cap has a cap wall.
  • a thickness of the fastening layer preferably decreases starting from the elevation in the direction of the cap wall of the connection cap.
  • the survey advantageously comprises a global maximum in the surface profile and / or the attachment layer has its maximum thickness in the region of the elevation.
  • connection cap which is provided with a fastening layer formed in this way, a large part of the entire fastening material of the fastening layer arranged in the connection cap can thus be provided above the central region. The risk of leakage of fastening material from the connection cap over the
  • Cap wall addition during melting of the attachment layer for attaching the connection cap on the housing part is advantageously kept low due to the relatively large distance of the survey of the cap wall.
  • Cap base starting from the bottom and along the cap wall extends and in particular has a depression over the central region of the cap base, a hollow body housing part can also be inserted before mounting deeper into the terminal cap without it abuts the attachment layer.
  • a partial surface of the hollow body inserted into the connection cap in particular a partial surface of an outer wall of the hollow body which extends along the cap wall, can thereby advantageously be increased. As a result, the surface available for fastening the housing part to the cap wall within the connection cap is advantageously increased.
  • connection cap for an electrical component, in particular for a fuse, with a fastening layer, in particular a solder layer
  • a starting material in particular a solder wire
  • connection cap arranged, in particular inserted in the connection cap.
  • the starting material comprises a fastening material for the formation of Fixing layer and a wetting agent for wetting the connection cap with the mounting material.
  • the fastening material is expediently carried out electrically conductive and preferably contains a metal or an alloy.
  • a mounting material for example, a solder is suitable.
  • a flux is particularly suitable.
  • the wetting agent is configured to wet the terminal cap with the mounting material and advantageously facilitates wetting the terminal cap with the mounting material against a source material that is free of wetting material.
  • the starting material is furthermore designed in such a way that both the fastening material and the wetting agent are exposed on the side of a surface of the inserted starting material facing the connection cap.
  • the wetting agent which promotes the wetting of the connection cap with the fastening material, expediently has a lower melting point than the fastening material.
  • the starting material is heated in particular in such a way that first the wetting agent and subsequently preferably also the fixing material becomes flowable.
  • connection cap is provided after solidification with the attachment layer comprising the mounting material.
  • the wetting agent since it is exposed by this surface, unhindered emerge from this surface. This facilitates a homogeneous distribution of the wetting agent on the connection cap.
  • the attachment layer can be simplified with a similar in a variety of terminal caps layer in the terminal cap and similar shape can be formed.
  • the wetting agent in the starting material is completely surrounded by the fixing material, then the wetting agent expands - in one case lower melting point than that of the fastening material - initially stronger when melting the starting material. In the starting material can therefore build up caused by this expansion pressure. This overpressure can be so strong that the wetting agent breaks up the fastening material and uncontrollably escapes from the starting material. Such an uncontrolled exit leads to an uncontrolled forming attachment layer. This can be avoided in the context of the method according to the invention.
  • connection cap according to the invention is particularly suitable for the reliable production of a connection cap according to the invention, which is described in more detail above and below.
  • the starting material is inserted in such a way that the surface, on the part of which the wetting agent and the
  • the attachment layer is thus formed predominantly on the cap base.
  • the exposed wetting agent is preferably arranged over or, in particular directly, on a central region of the cap base. In this way, it can be achieved that when the starting material is heated, the wetting agent first flows onto the central region of the cap base, so that the central region of the cap base is increasingly provided with the fastening material. In this way, a formation of the attachment layer from the cooled fastening material with a surface which has an elevation arranged above the central region is promoted.
  • the wetting agent extends as embedded in the wetting material and laterally surrounded by the fastening material wetting agent strand, in particular as a flux strand in the starting material.
  • a main extension direction of the wetting agent strand of the starting material arranged in the connection cap preferably extends substantially perpendicular or perpendicular to the central region of the cap base and / or to the cap base.
  • the surface from which the fastening material and the wetting agent are exposed is formed flat. In contrast to a curved surface, a planar surface can serve as a bearing surface of the starting material in the connection cap, by means of which the starting material can be arranged in a stable position in the connection cap.
  • connection cap tilting of the starting material inserted in the connection cap from a position in which the starting material has been inserted can be avoided.
  • This surface may, for example, be designed as a surface cut, in particular by means of a knife.
  • a cut surface is particularly suitable as a support surface in the connection cap.
  • connection caps can be provided with the attachment layer in a cost-effective manner by machine.
  • a wetting agent in particular a flux, is arranged in a region between the cap wall and the elevation on the attachment layer, viewed from the side of the attachment layer facing away from the cap base.
  • the wetting agent is preferably designed for wetting the housing part and the cap wall with the fastening material when attaching the connection cap to the housing part. Due to the arrangement of the wetting agent between the cap wall and the elevation, the wetting agent is advantageously arranged close to the cap wall and wetting of the cap wall is simplified as a result.
  • a fixing layer having a recess above the central portion of the cap bottom promotes accumulation of the
  • the wetting agent in the depression and thus a relatively large distance from the cap wall.
  • the wetting agent may surround the elevation and, in particular, rotate laterally partially or completely.
  • the elevation can pass through the interior of a wetting agent ring. A uniform circumferential wetting of the cap wall with the fastening material for attachment to the housing part can be facilitated.
  • the surface facing away from the cap bottom surface of the attachment layer has a recess, in which particularly preferably the wetting agent is arranged.
  • a housing part for the component, wherein the housing part is designed as a hollow body with at least one opening. Subsequently, the housing part is arranged in a provided with a fixing layer of a mounting material, in particular a solder layer, electrically conductive terminal cap, wherein a surface of the attachment layer has a survey, and the housing part is arranged in the terminal cap, that the elevation facing the opening and the opening extends over the elevation.
  • a fixing layer of a mounting material in particular a solder layer, electrically conductive terminal cap, wherein a surface of the attachment layer has a survey
  • the attachment layer is heated by means of heat supply from a side facing away from the housing part side of the connection cap, in particular melted. Thereafter, the heated mounting material is cooled, in particular solidified, and secured the connection cap on the housing part on the cooled mounting material.
  • connection cap On which the attachment layer is arranged, completely covers the opening of the housing part arranged in the connection cap.
  • the connection cap can encompass the housing part and, in particular, rotate partially or completely laterally. It has been found that in an assembly of the housing part in a connection cap, which comprises a fastening layer formed with a survey, in a automated manufacturing process, a significant reduction in the number of defective components can be achieved.
  • the connection cap is preferably designed as a connection cap according to the invention, which is particularly preferably prefabricated separately.
  • the escape of a heated gas e.g. Air
  • a gas located within the hollow body can flow past the elevation during the heating of the fastening material and in particular exit from the connection cap.
  • the formation of an overpressure in the hollow body with respect to a pressure outside the hollow body due to the gas expanding during the heating can thus be counteracted.
  • the fastening material is expediently not completely melted in contrast to the wetting agent, which is preferably arranged on the fastening layer.
  • the wetting agent which is optionally heated to above its boiling point, can contribute to the formation of the overpressure.
  • An aggregate state change of the wetting agent can thus also contribute to the overpressure.
  • About the formation of the attachment layer can be counteracted efficiently in the context of the invention, this contribution to the overpressure.
  • An overpressure forming in the hollow body can be so great that heated fastening material protrudes beyond the connection cap and thus is no longer available for fastening. In the context of the invention, this leakage can be significantly reduced or completely avoided. The reliability of the manufacturing process is significantly increased in the sequence.
  • the reduction of the overpressure is particularly noticeable if the opening of the hollow body prior to placement in the connection cap is the only exposed, ie not covered, opening of the hollow body. If the only exposed opening of the hollow body is covered with the connection cap and then heated, largely due to a so formed completed cavity in the heating of the gas form a particularly high pressure in the hollow body.
  • the hollow body on a side facing the connection cap on a notch, which is preferably formed in a wall of the hollow body.
  • the notch can serve as an outlet opening for pressure equalization between the interior of the hollow body and the surroundings of the hollow body.
  • the notch is preferably arranged next to the cap wall of the connection cap. Particularly preferably, the cap wall completely covers the notch of the housing part arranged in the connection cap. In the finished device then the cavity from outside the device is not directly accessible.
  • a connecting conductor in particular a fusible conductor, is arranged inside the hollow body and is electrically conductively connected to the terminal cap after solidification of the fastening material, in particular via the fastening material.
  • a further electrically conductive connection cap is attached to the housing part and electrically conductively connected to the connection conductor.
  • the further connection cap preferably covers a further opening of the hollow body, which can be designed as a hollow body open on two sides.
  • the method for producing an electrical component is particularly suitable for carrying out by means of a production machine, wherein the number of defective components is particularly low.
  • a higher stability in the process control during the production of the component can optionally be achieved solely by notching the housing part, independently of the shape of the attachment layer.
  • the preferably only one-sided However, formed notch requires an additional process step, whereby the manufacturing cost of the device increase.
  • connection cap preferably surrounds the housing part and the notch is formed next to a cap wall of the connection cap.
  • the fastening material is preferably arranged between the housing part and the cap wall.
  • a connection conductor of the component in particular a fuse element of a fuse, is preferably electrically conductively connected to the connection cap and runs inside the hollow body to form another electrically conductive connection cap of the component fastened to the housing part, wherein the connection conductor is electrically conductively connected to the further connection cap.
  • FIG. 1 shows, with reference to various schematic views in FIGS. 1A to 1E, intermediate steps for an exemplary embodiment of a production method according to the invention for a connection cap according to the invention, FIG.
  • FIG. 2 shows, on the basis of the schematic sectional views in FIGS. 2A and 2B, intermediate steps for a method for producing a connection cap, which causes amplified defective components
  • Figure 3 shows various schematic views in Figures 3A to 3C intermediate steps for an embodiment of a manufacturing method according to the invention for an inventive electrical component
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a non-functional component with typical defects.
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive method for providing a connection cap for an electrical component, in particular a connection cap for a micro-fuse, with an electrically conductive attachment layer based on the intermediate steps shown schematically in Figures 1A to 1 E.
  • an electrically conductive terminal cap 3 is provided, Figure 1A.
  • the terminal cap preferably contains or consists of a metallic material and / or an alloy.
  • the connection cap can be made of nickel-plated brass.
  • connection cap 3 has a cap base 31 and a cap wall 32.
  • the connection cap 3 is held by a holding element 11 of a production machine.
  • an opening 12 of the connection cap opposite the cap base is formed.
  • Connecting cap 3 is subsequently a starting material 13, for example, a piece of a solder wire, in particular a Lötzinndrahts introduced by means of an insert element 14 of the production machine in the terminal cap 3 and inserted into this.
  • the starting material 13 comprises a wetting agent 15, for example a flux, and an electrically conductive
  • Fixing material 5 preferably a solder, e.g. Solder.
  • the wetting agent 15 is completely surrounded by the fastening material 5 laterally circumferentially.
  • wetting agent 15 extends strand-like as in the fastening material 5 embedded wetting agent strand in the starting material thirteenth
  • the starting material 13 is designed and inserted into the connection cap such that both the fastening material 5 and the wetting agent 15 are exposed on a surface 16 of the starting material 13 facing the cap base 31.
  • the wetting agent 15 preferably ends flush with the fastening material 5 on the part of the surface 16.
  • the surface 16 is preferably formed so flat that the inserted into the terminal cap 3 starting material 13 is stable in position in the connection cap. Zecknicate the surface is 16 formed as a bearing surface of the starting material 13 on the cap base 31.
  • a cap floor 31 facing away from the surface 17 of the starting material 13 is preferably also flat. Also from this surface, both the fastening material 5 and the wetting agent 15 can be exposed.
  • the starting material 13 is further arranged above a central region 33 of the cap base and in particular centrally inserted into the connection cap 3, the wetting agent 15 preferably being arranged on the central region 33 of the cap bottom 31.
  • the main extension direction of the wetting agent strand in this case runs from the cap base 31 in the direction of the opening 12 and in particular perpendicular to the central region 33 and / or parallel to the cap wall 32.
  • the starting material is shaped like a cylinder.
  • the starting material 13 may be formed as a piece cut out of an elongated base material 130, such as a solder wire. This is schematically illustrated by a sectional view in Figure 1 B, wherein the piece for the starting material by means of a cutting element 18, for. B.
  • Knife, along the lines 19 and 20 is cut out of the base material.
  • the cutting is done by machine in the production machine for the connection cap or mechanically by means of a separate machine.
  • the cutting element 18 is part of the production machine for the connection cap, so that the cutting operation and the insertion process can be performed by the same machine.
  • the starting material 13 can, as shown, be cut out of the base material 130 by means of two cuts or cut off from the base material by means of a cut. Cutting out is expedient if the longitudinal end face on the end side 26 of the base material 130, as shown, is not yet sufficiently flat or the wetting agent is not exposed on the part of this end face.
  • the surfaces 16 and 17 are thus preferably formed as cut surfaces, which are obtained when cutting along the lines 19 and 20 respectively.
  • the starting material 13 further preferably has a predetermined amount of fastening material 5, for example, 4 mg, which for the mechanical stable attachment of the connection cap on a given housing part is suitable.
  • Figure 1 C shows a schematic plan view of the connection cap with the inserted starting material 13. Between the cap wall 32 and the starting material, a free space surrounding the starting material is preferably formed.
  • the inserted starting material 13 is removed by supplying heat by means of a suitable heating element 21 of the production machine, e.g. a heat source, melted.
  • a suitable heating element 21 of the production machine e.g. a heat source
  • the heating element is preferably arranged on the side of the cap base 31 facing away from the central area 33.
  • the starting material 13 may, for example, of
  • the melting point of the wetting agent 15 is at a lower temperature than that of the fastening material 5. Due to the wetting agent 15 exposed from the surface 16, the cap bottom can be provided in a controlled manner with the wetting agent, whereby the formation of a fixing layer of the mounting material 5 with a predetermined Form is facilitated. In particular, due to the arrangement of the wetting agent 15 on the central region 33, the central region 33 of the cap base is first provided with wetting agent 15 and thus also to a greater extent with the fastening material 5. The molten starting material is subsequently solidified.
  • the flux in a solder piece preferentially displaces oxygen, cleans the surfaces to be wetted with the solder and / or promotes the flow behavior of the solder.
  • FIG. 1 D shows a schematic sectional view of the produced connection cap 3 according to the invention after solidification
  • FIG. 1 E shows the associated plan view
  • the cap base 31 is coated with a fastening layer 22, which is formed from the fastening material 5.
  • the surface 23 of the attachment layer 22 facing away from the cap base 31 has an island-like elevation 24 formed in the surface 23 and arranged above the central region 33 of the cap bottom 31.
  • the attachment layer 22 preferably extends over the entire cap base 31. Furthermore, the attachment layer 22 is preferably arranged on the cap wall 32.
  • the elevation 24 in this case comprises a global maximum in the surface profile of the attachment layer.
  • a thickness of the attachment layer decreases from the survey, starting in the direction of the cap wall 32.
  • the attachment layer 22 is electrically conductively connected to the cap base 31 and preferably adjacent directly to the cap bottom.
  • wetting agent 15 provided in the starting material 13 is consumed when the terminal cap 3 is provided with the fixing layer 22. However, an unused portion of wetting agent 15 is disposed after solidification of the starting material adjacent to the central portion 33 over an edge portion 34 of the cap bottom 31. This non-consumed proportion of wetting agent 15 is available for fixing the illustrated connection cap to a housing part of an electronic component, in particular a fine-wire fuse, for wetting the cap wall and the housing part with the fastening material 5.
  • the wetting agent 15 orbits the elevation 24 in an annular manner laterally, the elevation extending through the opening of the ring, FIG. 1 E.
  • the elevation 24 is indicated by broken lines in FIG.
  • the wetting agent 15 is arranged in a recess 25 of the surface 23 of the attachment layer. This recess is advantageously formed close to the cap wall, so that a wetting of the cap wall with the fastening material when mounting the terminal cap on a housing part of an electronic component is facilitated due to the proximity of wetting agent and cap wall.
  • such a configuration of the terminal cap solely by appropriately forming the starting material - with an exposed wetting material and an exposed mounting material from the side during insertion of the starting material the cap base 31st facing surface of the starting material - and can be reliably achieved by inserting the central starting material in the connection cap.
  • FIG. 2A shows a schematic sectional view of a starting material 13 inserted in the connection cap 3, which leads to an embodiment of the attachment layer which is unsuitable for attachment to a housing part, which is illustrated in the schematic sectional view in FIG. 2B.
  • the starting material 13 is arranged in the connection cap 3 such that the wetting agent strand extends along the cap bottom 31. Furthermore, the starting material 13 is formed such that the wetting agent 15 is continuously surrounded by the fastening material 5. The fastening means 15 is therefore not exposed in contrast to FIG. 1A. Furthermore, in contrast to FIG. 1A, the starting material 13 has curved surfaces 16, 17.
  • the starting material 13 tilts with high probability and remains, for example, in the illustrated arrangement. Since the wetting agent 15 is not exposed at any point of the starting material and has a lower melting point than the fastening material 5, the wetting agent 15 breaks through the surrounding fastening material upon melting of the starting material and uncontrollably "splashes" into the connection cap 3 due to the overpressure. The wetting agent thereby occurs predominantly on the part of the surfaces 16, 17, since the fastening material is comparatively thin on the part of these surfaces, so that the wetting agent that is exiting largely hits the cap wall 32, so that wetting of the cap wall with the fastening material 5 is promoted in relation to the cap bottom 31.
  • FIG. 2B shows a solidified attachment layer 22 after cooling of the starting material 13 inserted and melted according to FIG. 2A.
  • the attachment layer has a centrally formed depression, in which the remaining wetting agent 15, if any despite the uncontrolled ejection during heating of the starting material 13, still exists
  • Wetting agent is present, mainly accumulated. This accumulation is comparatively far away from the cap wall 32, so that wetting of the cap wall or of a housing part used in the cap for the electronic component is greatly impeded. Such a design of the attachment layer can be reliably avoided within the scope of the invention.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention for producing an electrical component, in particular a microfuse, on the basis of intermediate steps shown schematically in FIGS. 3A to 3C.
  • connection cap 3 is designed as a connection cap produced by means of a method according to the invention, as explained in connection with the preceding figures.
  • the connection cap according to FIG. 3A has an electrical connection conductor 28, which is electrically conductively connected to the fastening material 5 via the cap base 31.
  • the connection conductor 28 can be designed, for example, as a wire connection conductor for a wired component. On the connection conductor 28, however, can also be dispensed with for a surface mountable device. An external electrical connection of the component then preferably takes place directly via the connection cap 3.
  • a surface-mountable component can be connected by means of the connection cap 3 to a connection carrier, e.g. a printed circuit board, to be soldered (not shown).
  • connection cap 3 is supported by a holding element 27 of a production machine for the production of a variety of kept similar electrical components.
  • a production machine for the production of a variety of kept similar electrical components.
  • different machines are preferably used for the automated production of the connection caps and the components.
  • connection cap 3 a housing part 6 designed as a hollow body is subsequently arranged.
  • the housing part 6 is expediently electrically insulating, for example made of glass or a ceramic material, for a fuse.
  • the interior 61 of the hollow body for example, the interior of a
  • connection cap 3 facing opening 8 of the hollow body is arranged such that it extends over the elevation 24 of the attachment layer.
  • An opening 7 facing away from the connection cap 3 is covered by a further connection cap 2.
  • the hollow body is preferably designed as an elongate and in particular two-sided open hollow body.
  • the further connection cap 2 is by means of an electrically conductive fastening material 4, in particular a solder, z. As solder, attached to the housing part 6.
  • a further external connection conductor 29 is arranged and electrically connected via the connection cap 2 with the fastening material 4. In a design as a surface-mounted component can be dispensed with the further connection conductor 29.
  • a connecting conductor 9 in particular the fusible conductor of a fuse, which is electrically conductively connected to the further connection cap 2 via the fastening material 4.
  • the melt conductor is expediently adapted to the current to be protected.
  • connection conductor continues to extend from the further connection cap 2 in the direction of the connection cap 3.
  • the housing part 6 can be held by means of a further holding element 40 of the production machine. By means of the further holding element 40, the housing part 6 can be inserted into the connection cap 3 or the Connection cap 3 can be guided by means of the retaining element 27 to the housing part.
  • a notch 41 which penetrates the wall 62 of the housing part 6 is formed in the housing part (see the partial side view of the wall 62 of the housing part 6 in FIG. 3B).
  • connection cap is expediently arranged in the connection cap 3 such that the elevation 24 of the attachment layer 22 projects into the opening 8. Wetting of the housing part 6 with the mounting material 5 can be facilitated.
  • the housing part is inserted into the connection cap 3 in such a way that it ends in the connection cap, in particular on the
  • the housing part Due to the shape of the attachment layer 22 with the central elevation 24, the housing part can be inserted deeper into the connection cap in relation to the connection cap shown in FIG. 2B.
  • the fastening material 5 and the wetting agent 15 are melted by means of a heating element 42 of the production machine, for example a heat source.
  • a heating element 42 of the production machine for example a heat source.
  • the fastening material and the wetting agent are heated to 300 0 C or more, for example.
  • the heating element 42 is preferably on the side facing away from the fastening layer 22 of the
  • Cap bottom 31 arranged. At a lower melting point of the wetting agent 15, this melts first and can flow to the housing part 6 and the cap wall 32, so that it can be provided with the delayed-melting fastening material.
  • An overpressure forming in the air-filled cavity of the hollow body can be gasified by flowing out the heated air or one Wetting agent content over the notch 41 and / or next to the elevation 24 from the interior 61 of the hollow body and in particular counteracted from the connection cap.
  • a throwing out of the fastening material 5 from the connection cap, as explained in connection with Figure 4, can be so reduced or completely avoided. Rather, the entire fastening material 5 is available for fastening and for electrical connection of the connecting conductor 9 to the connection cap.
  • the fastening material 5 is cooled and solidified, after which the housing part 6 is fixed by means of the fastening material 5, which promotes adhesion between the housing part 6 and the cap wall 32.
  • the connecting conductor 9 is embedded after solidification in the mounting material 5 and electrically connected to the connection cap 3 via the fastening material which may be arranged between one end of the connecting conductor and the cap base.
  • the housing part 6 may be embedded in the mounting material 5 after cooling.
  • FIG. 3C The component 1 produced in this way and already removed from the production machine according to the invention is shown in FIG. 3C by means of a schematic sectional view.
  • the connecting conductor 9 is electrically conductively connected both to the connection cap 3 and to the connection cap 2. Since both openings 7 and 8 are exposed during the attachment of the further connection cap 2 and thus there was no increased danger of an overpressure forming, the further connection cap 2 can also be designed as a non-inventive connection cap. For a consistent process control, however, an inventive design of the further connection cap 2 is advantageous.
  • the surface profile of the, preferably similar, mounting materials 4 and 5 is advantageous regardless of whether two inventive terminal caps, or whether only a cap according to the invention has been used, similar.
  • the invention enables a stable, by a manufacturing machine feasible method for producing an electrical component, in particular a micro-fuse, with low rejects.

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Abstract

An electrically conductive connecting cap (2, 3) is specified for an electrical component (1), in particular for a fuse, with the connecting cap having a cap base (31), with the cap base being provided with an electrically conductive attachment layer (22), in particular a solder layer, which attachment layer is intended for attaching the connecting cap to a housing part (6) for the component, and the attachment layer is designed such that, on the surface (23) facing away from the cap base, it has a projection (24) which is arranged above a central area (33) of the cap base.

Description

Beschreibungdescription
Anschlusskappe für ein elektrisches Bauelement, Verfahren zur Herstellung dafür, elektrisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung dafürTerminal cap for an electrical component, method of manufacturing the same, electrical component and method of manufacturing the same
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlusskappe für ein elektrisches Bauelement, insbesondere eine Sicherung, und ein entsprechendes Herstellungsverfahren. Weiterhin betrifft die Erfindung ein elektrisches Bauelement sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren.The present invention relates to a terminal cap for an electrical component, in particular a fuse, and a corresponding manufacturing method. Furthermore, the invention relates to an electrical component and a corresponding manufacturing method.
Im Rahmen der Entwicklung eines Herstellungsverfahrens für elektrische Bauelemente, insbesondere Sicherungen, das für eine Vielzahl von Bauelementen maschinell mittels eines Fertigungsautomaten durchführbar ist, zeigte eine übermäßig große Anzahl an hergestellten Bauelementen gleichartige Defekte.In the context of the development of a manufacturing method for electrical components, in particular fuses, which can be carried out by means of a production machine for a large number of components, an excessively large number of produced components showed similar defects.
Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines typischen defekten Bauelements 1. Das Bauelement 1 , zum Beispiel eine Feinsicherung, umfasst zwei elektrisch leitfähige Anschlusskappen 2 und 3. Diese Anschlusskappen sollen bei der maschinellen Fertigung von Bauelementen jeweils mittels eines Befestigungsmaterials 4 bzw. 5, vorzugsweise eines Lots, z.B. eines Zinnbasierten Lots, an einem Gehäuseteil 6 des Bauelements mechanisch stabil befestigt werden. Die Anschlusskappen 2, 3 überdecken jeweils eine Öffnung 7 beziehungsweise 8 des Gehäuseteils 6, das als zweiseitig geöffneter Hohlkörper ausgeführt ist.FIG. 4 shows a schematic sectional view of a typical defective component 1. The component 1, for example a microfuse, comprises two electrically conductive connection caps 2 and 3. In the mechanical production of components, these connection caps are intended in each case by means of a fastening material 4 or 5, preferably one Lots, eg a tin-based solder, are mechanically stable fixed to a housing part 6 of the device. The connection caps 2, 3 each cover an opening 7 or 8 of the housing part 6, which is designed as a double-sided open hollow body.
Innerhalb des Gehäuseteils 6 verläuft ein Verbindungsleiter 9 des Bauelements 1 , der mit der Anschlusskappe 2 über das Befestigungsmaterial 4 elektrisch leitend verbunden ist. Weiterhin ist der Verbindungsleiter mittels des Befestigungsmaterials 4 an der ersten Anschlusskappe 2 befestigt und insbesondere in das Befestigungsmaterial 4 eingebettet.Within the housing part 6, a connecting conductor 9 of the component 1 extends, which is electrically conductively connected to the terminal cap 2 via the fastening material 4. Furthermore, the connection conductor is fastened by means of the fastening material 4 to the first connection cap 2 and in particular embedded in the fastening material 4.
Für ein funktionsfähiges Bauelement ist eine elektrisch leitende Verbindung der Anschlusskappen 2 und 3 über den Verbindungsleiter 9 erforderlich. Weiterhin sollte auch eine mechanisch stabile Befestigung dieser Anschlusskappen am Gehäuseteil 6 gewährleistet sein. Bei dem in Figur 4 gezeigten funktionsunfähigen Bauelement ist jedoch der Verbindungsleiter 9 seitens der Anschlusskappe 3 nicht elektrisch leitend mit dieser verbunden. Ursächlich hierfür ist ein tropfenartig aus der Anschlusskappe ausgetretener Anteil an Befestigungsmaterial 10. Das ausgetretene Befestigungsmaterial 10 steht weder für die Befestigung der Anschlusskappe 3 an dem Gehäuseteil 6, noch für die elektrisch leitende Verbindung des Verbindungsleiters 9 zu dieser Anschlusskappe zur Verfügung. Eine derartige Tropfenbildung wurde bei einer Vielzahl von mittels eines Fertigungsautomaten testweise hergestellten Bauelementen beobachtet. Diese Ausfallerscheinung wurde überwiegend beim Befestigen der Anschlusskappe 3 an einem Verbund mit dem Gehäuseteil 6 und der bereits zuvor an diesem befestigten Anschlusskappe 2 beobachtet.For a functional component, an electrically conductive connection of the connection caps 2 and 3 via the connection conductor 9 is required. Furthermore, a mechanically stable attachment of these connection caps should be ensured on the housing part 6. In the case of the inoperative component shown in FIG. 4, however, the connecting conductor 9 on the part of the connection cap 3 is not electrically conductively connected thereto. The reason for this is a drop of leaked from the connection cap portion of mounting material 10. The leaked mounting material 10 is available neither for the attachment of the connection cap 3 to the housing part 6, nor for the electrically conductive connection of the connecting conductor 9 to this connection cap. Such droplet formation was observed in a large number of components produced by trial and error by means of a production machine. This failure phenomenon was predominantly observed when fastening the connection cap 3 to a composite with the housing part 6 and the connection cap 2 already attached to it.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein vereinfacht zuverlässig funktionsfähig fertigbares Bauelement beziehungsweise ein entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben, das zuverlässig durchgeführt werden kann. Insbesondere sollen für ein derartiges Verfahren besonders geeignete Elemente beziehungsweise ein Herstellungsverfahren für derartige Elemente angegeben werden. Das Verfahren bzw. die Elemente sollen sich zur maschinellen Herstellung einer Vielzahl von gleichartigen Bauelementen in hohen Stückzahlen mit einem geringen Ausschuss eignen.An object of the present invention is therefore to provide a simplified reliable functional manufacturable component or a corresponding manufacturing method that can be performed reliably. In particular, particularly suitable elements or a production method for such elements should be specified for such a method. The method or elements are said to be suitable for machining a variety of similar high-volume devices with low rejection.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments and modifications of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Anschlusskappe für ein elektrisches Bauelement, insbesondere für eine Sicherung, weist einen Kappenboden auf, wobei der Kappenboden mit einer elektrisch leitfähigen Befestigungsschicht, insbesondere einer Lotschicht, versehen ist. Die Befestigungsschicht ist zur Befestigung der Anschlusskappe an einem Gehäuseteil für das Bauelement vorgesehen und die Befestigungsschicht ist weiterhin derart ausgebildet, dass sie auf der dem Kappenboden abgewandten Oberfläche eine über einem Zentralbereich des Kappenbodens angeordnete Erhebung aufweist.An electrically conductive connection cap according to the invention for an electrical component, in particular for a fuse, has a cap base, wherein the cap bottom is provided with an electrically conductive attachment layer, in particular a solder layer. The attachment layer is provided for fastening the connection cap to a housing part for the component, and the attachment layer is furthermore designed such that it has an elevation arranged above a central region of the cap base on the surface facing away from the cap bottom.
Eine derartige Ausbildung der Befestigungsschicht mit einer Erhebung über einem Zentralbereich des Kappenbodens erleichtert, wie im folgenden noch näher erläutert wird, in vorteilhafter weise eine maschinelle Fertigung von elektrischen Bauelemente mit einer derartigen Anschlusskappe mit geringen Ausschusszahlen.Such a design of the fastening layer with a survey on a central region of the cap base facilitates, as in the following even closer is explained, advantageously a mechanical production of electrical components with such a connection cap with low scrap rates.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Anschlusskappe eine Kappenwand auf. Bevorzugt verringert sich eine Dicke der Befestigungsschicht von der Erhebung ausgehend in Richtung der Kappenwand der Anschlusskappe. Weiterhin umfasst die Erhebung mit Vorteil ein globales Maximum im Oberflächenprofil und/oder die Befestigungsschicht weist im Bereich der Erhebung ihre maximale Dicke auf.In a preferred embodiment, the connection cap has a cap wall. A thickness of the fastening layer preferably decreases starting from the elevation in the direction of the cap wall of the connection cap. Furthermore, the survey advantageously comprises a global maximum in the surface profile and / or the attachment layer has its maximum thickness in the region of the elevation.
Mittels einer Anschlusskappe, die mit einer derartig ausgebildeten Befestigungsschicht versehen ist, kann damit über dem Zentralbereich ein Großteil des gesamten in der Anschlusskappe angeordneten Befestigungsmaterials der Befestigungsschicht bereitgestellt werden. Die Gefahr eines Austritts von Befestigungsmaterial aus der Anschlusskappe über dieBy means of a connection cap which is provided with a fastening layer formed in this way, a large part of the entire fastening material of the fastening layer arranged in the connection cap can thus be provided above the central region. The risk of leakage of fastening material from the connection cap over the
Kappenwand hinaus beim Schmelzen der Befestigungsschicht für das Befestigen der Anschlusskappe an dem Gehäuseteil wird aufgrund der vergleichsweise großen Entfernung der Erhebung von der Kappenwand vorteilhaft gering gehalten.Cap wall addition during melting of the attachment layer for attaching the connection cap on the housing part is advantageously kept low due to the relatively large distance of the survey of the cap wall.
Verglichen mit einer Befestigungsschicht, die sich in erheblichem Maße vomCompared with a fixing layer, which is significantly different from
Kappenboden ausgehend vom Boden weg und entlang der Kappenwand erstreckt und insbesondere eine Vertiefung über dem Zentralbereich des Kappenbodens aufweist, kann ein Hohlkörper als Gehäuseteil ferner vor dem Befestigen tiefer in die Anschlusskappe eingeführt werden, ohne dass er an die Befestigungsschicht stößt. Eine Teilfläche des in die Anschlusskappe eingesetzten Hohlkörpers, insbesondere eine Teilfläche einer Außenwand des Hohlkörpers, die sich entlang der Kappenwand erstreckt, kann hierdurch vorteilhaft vergrößert werden. In der Folge wird die zur Befestigung des Gehäuseteils an der Kappenwand innerhalb der Anschlusskappe zur Verfügung stehende Fläche vorteilhaft vergrößert.Cap base starting from the bottom and along the cap wall extends and in particular has a depression over the central region of the cap base, a hollow body housing part can also be inserted before mounting deeper into the terminal cap without it abuts the attachment layer. A partial surface of the hollow body inserted into the connection cap, in particular a partial surface of an outer wall of the hollow body which extends along the cap wall, can thereby advantageously be increased. As a result, the surface available for fastening the housing part to the cap wall within the connection cap is advantageously increased.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Anschlusskappe für ein elektrisches Bauelement, insbesondere für eine Sicherung, mit einer Befestigungsschicht, insbesondere einer Lotschicht, wird zunächst die Anschlusskappe bereitgestellt. Daraufhin wird ein Ausgangsmaterial, insbesondere ein Lotdrahtstück, für die Befestigungsschicht in derIn a method according to the invention for producing an electrically conductive connection cap for an electrical component, in particular for a fuse, with a fastening layer, in particular a solder layer, first the connection cap is provided. Then, a starting material, in particular a solder wire, for the attachment layer in the
Anschlusskappe angeordnet, insbesondere in die Anschlusskappe eingelegt. Das Ausgangsmaterial umfasst ein Befestigungsmaterial für die Ausbildung der Befestigungsschicht und ein Benetzungsmittel zur Benetzung der Anschlusskappe mit dem Befestigungsmaterial. Das Befestigungsmaterial ist zweckmäßigerweise elektrisch leitfähig ausgeführt und enthält vorzugsweise ein Metall oder eine Legierung. Als Befestigungsmaterial eignet sich beispielsweise ein Lot. Für das Benetzungsmittel ist ein Flussmittel besonders geeignet. Das Benetzungsmittel ist zur Benetzung der Anschlusskappe mit dem Befestigungsmaterial ausgebildet und erleichtert mit Vorteil das Benetzen der Anschlusskappe mit dem Befestigungsmaterial gegenüber einem Ausgangsmaterial, das frei von einem Benetzungsmaterial ist.Connection cap arranged, in particular inserted in the connection cap. The starting material comprises a fastening material for the formation of Fixing layer and a wetting agent for wetting the connection cap with the mounting material. The fastening material is expediently carried out electrically conductive and preferably contains a metal or an alloy. As a mounting material, for example, a solder is suitable. For the wetting agent, a flux is particularly suitable. The wetting agent is configured to wet the terminal cap with the mounting material and advantageously facilitates wetting the terminal cap with the mounting material against a source material that is free of wetting material.
Das Ausgangsmaterial ist weiterhin derart ausgebildet, dass seitens einer der Anschlusskappe zugewandten Oberfläche des eingelegten Ausgangsmaterials sowohl das Befestigungsmaterial als auch das Benetzungsmittel freiliegt.The starting material is furthermore designed in such a way that both the fastening material and the wetting agent are exposed on the side of a surface of the inserted starting material facing the connection cap.
Nachfolgend wird das Ausgangsmaterial erwärmt, insbesondere geschmolzen. Das Benetzungsmittel, das das Benetzen der Anschlusskappe mit dem Befestigungsmaterial fördert, weist zweckmäßigerweise einen geringeren Schmelzpunkt auf als das Befestigungsmaterial. Das Ausgangsmaterial wird dabei insbesondere derart erwärmt, dass zunächst das Benetzungsmittel und nachfolgend vorzugsweise auch das Befestigungsmaterial fließfähig wird.Subsequently, the starting material is heated, in particular melted. The wetting agent, which promotes the wetting of the connection cap with the fastening material, expediently has a lower melting point than the fastening material. The starting material is heated in particular in such a way that first the wetting agent and subsequently preferably also the fixing material becomes flowable.
Daraufhin wird das Befestigungsmaterial abgekühlt, insbesondere verfestigt, wobei die Anschlusskappe nach dem Verfestigen mit der Befestigungsschicht, die das Befestigungsmaterial umfasst, versehen ist.Then, the fastening material is cooled, in particular solidified, wherein the connection cap is provided after solidification with the attachment layer comprising the mounting material.
Gegenüber einem Ausgangsmaterial, bei dem das Befestigungsmaterial seitens einer der Anschlusskappe zugewandten Oberfläche zwischen dem Benetzungsmittel und der Anschlusskappe angeordnet ist, kann das Benetzungsmittel, da es seitens dieser Oberfläche freigelegt ist, ungehindert seitens dieser Oberfläche austreten. Hierdurch wird eine homogene Verteilung des Benetzungsmittels auf der Anschlusskappe erleichtert. In der Folge kann die Befestigungsschicht vereinfacht mit einer bei einer Vielzahl von Anschlusskappen gleichartigen Lage in der Anschlusskappe und gleichartiger Formgebung ausgebildet werden.Compared with a starting material in which the fastening material is arranged between the wetting agent and the connection cap on the part of the connection cap facing surface, the wetting agent, since it is exposed by this surface, unhindered emerge from this surface. This facilitates a homogeneous distribution of the wetting agent on the connection cap. As a result, the attachment layer can be simplified with a similar in a variety of terminal caps layer in the terminal cap and similar shape can be formed.
Ist das Benetzungsmittel im Ausgangsmaterial dagegen vollständig vom Befestigungsmaterial umgeben, so dehnt sich das Benetzungsmittel - bei einem geringeren Schmelzpunkt gegenüber demjenigen des Befestigungsmaterials - beim Schmelzen des Ausgangsmaterials zunächst stärker aus. Im Ausgangsmaterial kann sich daher ein durch diese Ausdehnung verursachter Überdruck aufbauen. Dieser Überdruck kann so stark sein, dass das Benetzungsmittel das Befestigungsmaterial aufsprengt und in unkontrollierbarer Weise aus dem Ausgangsmaterial austritt. Ein derartiger unkontrollierter Austritt führt zu einer sich unkontrolliert ausbildenden Befestigungsschicht. Dies kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden.On the other hand, if the wetting agent in the starting material is completely surrounded by the fixing material, then the wetting agent expands - in one case lower melting point than that of the fastening material - initially stronger when melting the starting material. In the starting material can therefore build up caused by this expansion pressure. This overpressure can be so strong that the wetting agent breaks up the fastening material and uncontrollably escapes from the starting material. Such an uncontrolled exit leads to an uncontrolled forming attachment layer. This can be avoided in the context of the method according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die zuverlässige Herstellung einer erfindungsgemäßen Anschlusskappe, die weiter oben und im Folgenden näher beschrieben ist.The inventive method is particularly suitable for the reliable production of a connection cap according to the invention, which is described in more detail above and below.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Ausgangsmaterial derart eingelegt, dass die Oberfläche, seitens derer das Benetzungsmittel und dasIn a preferred embodiment, the starting material is inserted in such a way that the surface, on the part of which the wetting agent and the
Befestigungsmaterial freigelegt sind, dem Kappenboden der Anschlusskappe zugewandt ist. Die Befestigungsschicht wird damit vorwiegend auf dem Kappenboden ausgebildet.Mounting material are exposed, facing the cap bottom of the connection cap. The attachment layer is thus formed predominantly on the cap base.
Bevorzugt ist das freiliegende Benetzungsmittel über oder, insbesondere unmittelbar, auf einem Zentralbereich des Kappenbodens angeordnet. Hierdurch kann erreicht werden, dass beim Erwärmen des Ausgangsmaterials das Benetzungsmittel zunächst auf den Zentralbereich des Kappenbodens fließt, so dass der Zentralbereich des Kappenbodens vermehrt mit dem Befestigungsmaterial versehen wird. Hierdurch wird eine Ausbildung der Befestigungsschicht aus dem abgekühlten Befestigungsmaterial mit einer Oberfläche, die eine über dem Zentralbereich angeordnete Erhebung aufweist, gefördert.The exposed wetting agent is preferably arranged over or, in particular directly, on a central region of the cap base. In this way, it can be achieved that when the starting material is heated, the wetting agent first flows onto the central region of the cap base, so that the central region of the cap base is increasingly provided with the fastening material. In this way, a formation of the attachment layer from the cooled fastening material with a surface which has an elevation arranged above the central region is promoted.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verläuft das Benetzungsmittel als in das Benetzungsmaterial eingebetteter und lateral vom Befestigungsmaterial umgebener Benetzungsmittelstrang, insbesondere als Flussmittelstrang, im Ausgangsmaterial. Eine Haupterstreckungsrichtung des Benetzungsmittelstrangs des in der Anschlusskappe angeordneten Ausgangsmaterials verläuft dabei bevorzugt im Wesentlichen senkrecht oder senkrecht zum Zentralbereich des Kappenbodens und/oder zum Kappenboden. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Oberfläche, seitens derer das Befestigungsmaterial und das Benetzungsmittel freiliegen, flach ausgebildet. Gegenüber einer gekrümmten Oberfläche kann eine ebene Oberfläche als Auflagefläche des Ausgangsmaterials in der Anschlusskappe dienen, mittels derer das Ausgangsmaterial lagestabil in der Anschlusskappe angeordnet werden kann. Insbesondere kann ein Verkippen des in die Anschlusskappe eingelegten Ausgangsmaterials aus einer Lage, in der das Ausgangsmaterial eingelegt wurde, vermieden werden. Hierdurch wird das Ausbilden einer gleichartig geformten Befestigungsschicht bei einer Vielzahl von mittels des Verfahrens hergestellten Anschlusskappen erleichtert. Diese Oberfläche kann beispielsweise als, insbesondere mittels eines Messers, geschnittene Fläche ausgeführt sein. Im Gegensatz zu einer durch Abquetschen gebildeten und damit in der Regel unebenen und gekrümmten Oberfläche eignet sich eine geschnittene Oberfläche besonders als Auflagefläche in der Anschlusskappe. Weiterhin kann auch das Freilegen des Benetzungsmaterials und des Befestigungsmaterials mittelsIn a further preferred embodiment, the wetting agent extends as embedded in the wetting material and laterally surrounded by the fastening material wetting agent strand, in particular as a flux strand in the starting material. A main extension direction of the wetting agent strand of the starting material arranged in the connection cap preferably extends substantially perpendicular or perpendicular to the central region of the cap base and / or to the cap base. In a further preferred embodiment, the surface from which the fastening material and the wetting agent are exposed is formed flat. In contrast to a curved surface, a planar surface can serve as a bearing surface of the starting material in the connection cap, by means of which the starting material can be arranged in a stable position in the connection cap. In particular, tilting of the starting material inserted in the connection cap from a position in which the starting material has been inserted can be avoided. This facilitates the formation of a similarly shaped attachment layer in a variety of terminal caps made by the method. This surface may, for example, be designed as a surface cut, in particular by means of a knife. In contrast to a formed by squeezing and thus usually uneven and curved surface, a cut surface is particularly suitable as a support surface in the connection cap. Furthermore, the exposure of the wetting material and the fastening material by means of
Schneiden erzielt werden. Es kann also sowohl das Ausbilden einer Auflagefläche als auch das Freilegen des Befestigungsmaterials und des Benetzungsmittels, mittels Schneiden, in einem gemeinsamen Prozessschritt durchgeführt werden.Cutting can be achieved. Thus, both the formation of a bearing surface and the exposure of the fastening material and the wetting agent, by means of cutting, can be carried out in a common process step.
Zweckmäßigerweise wird das Verfahren in einem Fertigungsautomaten durchgeführt, so dass kostengünstig maschinell eine Vielzahl gleichartiger Anschlusskappen mit der Befestigungsschicht versehen werden können.The method is expediently carried out in a production machine, so that a multiplicity of identical connection caps can be provided with the attachment layer in a cost-effective manner by machine.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Anschlusskappe ist in Aufsicht auf die Befestigungsschicht von der dem Kappenboden abgewandten Seite der Befestigungsschicht aus gesehen ein Benetzungsmittel, insbesondere ein Flussmittel, in einem Bereich zwischen der Kappenwand und der Erhebung auf der Befestigungsschicht angeordnet. Das Benetzungsmittel ist mit Vorzug zur Benetzung des Gehäuseteils und der Kappenwand mit dem Befestigungsmaterial beim Befestigen der Anschlusskappe an dem Gehäuseteil ausgebildet. Aufgrund der Anordnung des Benetzungsmittels zwischen der Kappenwand und der Erhebung ist das Benetzungsmittel vorteilhaft nahe an der Kappenwand angeordnet und eine Benetzung der Kappenwand wird in der Folge vereinfacht. Im Gegensatz hierzu fördert eine Befestigungsschicht, die eine Vertiefung über dem Zentralbereich des Kappenbodens aufweist, eine Ansammlung desIn a preferred embodiment of the connection cap, a wetting agent, in particular a flux, is arranged in a region between the cap wall and the elevation on the attachment layer, viewed from the side of the attachment layer facing away from the cap base. The wetting agent is preferably designed for wetting the housing part and the cap wall with the fastening material when attaching the connection cap to the housing part. Due to the arrangement of the wetting agent between the cap wall and the elevation, the wetting agent is advantageously arranged close to the cap wall and wetting of the cap wall is simplified as a result. In contrast, a fixing layer having a recess above the central portion of the cap bottom promotes accumulation of the
Benetzungsmittels im Bereich der Vertiefung und damit in vergleichsweise großer Entfernung von der Kappenwand. Das Benetzungsmittel kann die Erhebung umgeben und insbesondere teilweise oder vollständig lateral umlaufen. Die Erhebung kann durch das Innere eines Benetzungsmittelrings hindurch treten. Eine gleichmäßige umlaufende Benetzung der Kappenwand mit dem Befestigungsmaterial für eine Befestigung an dem Gehäuseteil kann so erleichtert werden.Wetting agent in the depression and thus a relatively large distance from the cap wall. The wetting agent may surround the elevation and, in particular, rotate laterally partially or completely. The elevation can pass through the interior of a wetting agent ring. A uniform circumferential wetting of the cap wall with the fastening material for attachment to the housing part can be facilitated.
Bevorzugt weist die von dem Kappenboden abgewandte Oberfläche der Befestigungsschicht eine Vertiefung auf, in der besonders bevorzugt das Benetzungsmittel angeordnet ist.Preferably, the surface facing away from the cap bottom surface of the attachment layer has a recess, in which particularly preferably the wetting agent is arranged.
Die oben angeführten Ausbildungen des Benetzungsmittels in der mit der Befestigungsschicht versehenen Anschlusskappe können in zuverlässiger Weise mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Anschlusskappe erzielt werden.The above-mentioned forms of the wetting agent in the attachment cap provided with the cap can be achieved in a reliable manner by means of the method according to the invention for the preparation of the connection cap.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauelements wird zunächst ein Gehäuseteil für das Bauelement bereitgestellt, wobei das Gehäuseteil als Hohlkörper mit zumindest einer Öffnung ausgebildet ist. Nachfolgend wird das Gehäuseteil in einer mit einer Befestigungsschicht aus einem Befestigungsmaterial, insbesondere einer Lotschicht, versehenen, elektrisch leitfähigen Anschlusskappe angeordnet, wobei eine Oberfläche der Befestigungsschicht eine Erhebung aufweist, und das Gehäuseteil derart in der Anschlusskappe angeordnet wird, dass die Erhebung der Öffnung zugewandt ist und sich die Öffnung über die Erhebung erstreckt.In a method according to the invention for producing an electrical component, first of all a housing part is provided for the component, wherein the housing part is designed as a hollow body with at least one opening. Subsequently, the housing part is arranged in a provided with a fixing layer of a mounting material, in particular a solder layer, electrically conductive terminal cap, wherein a surface of the attachment layer has a survey, and the housing part is arranged in the terminal cap, that the elevation facing the opening and the opening extends over the elevation.
Daraufhin wird die Befestigungsschicht mittels Wärmezufuhr von einer von dem Gehäuseteil abgewandten Seite der Anschlusskappe erwärmt, insbesondere geschmolzen. Hierauf wird das erwärmte Befestigungsmaterial abgekühlt, insbesondere verfestigt, und die Anschlusskappe an dem Gehäuseteil über das abgekühlte Befestigungsmaterial befestigt.Subsequently, the attachment layer is heated by means of heat supply from a side facing away from the housing part side of the connection cap, in particular melted. Thereafter, the heated mounting material is cooled, in particular solidified, and secured the connection cap on the housing part on the cooled mounting material.
Bevorzugt überdeckt ein Kappenboden der Anschlusskappe, auf dem die Befestigungsschicht angeordnet ist, die Öffnung des in der Anschlusskappe angeordneten Gehäuseteils vollständig. Die Anschlusskappe kann das Gehäuseteil umgreifen und insbesondere teilweise oder vollständig lateral umlaufen. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Anordnung des Gehäuseteils in einer Anschlusskappe, die eine mit einer Erhebung ausgebildete Befestigungsschicht umfasst, in einem automatisierten Fertigungsverfahren eine erhebliche Verringerung der Anzahl an defekten Bauelementen erzielt werden kann. Die Anschlusskappe ist bevorzugt als erfindungsgemäße Anschlusskappe ausgebildet, die besonders bevorzugt separat vorgefertigt ist.Preferably, a cap bottom of the connection cap, on which the attachment layer is arranged, completely covers the opening of the housing part arranged in the connection cap. The connection cap can encompass the housing part and, in particular, rotate partially or completely laterally. It has been found that in an assembly of the housing part in a connection cap, which comprises a fastening layer formed with a survey, in a automated manufacturing process, a significant reduction in the number of defective components can be achieved. The connection cap is preferably designed as a connection cap according to the invention, which is particularly preferably prefabricated separately.
Mittels der Erhebung kann das Austreten eines erwärmten Gases, z.B. Luft, aus dem Hohlraum vorteilhaft erleichtert werden. Ein sich innerhalb des Hohlkörpers befindendes Gas kann beim Erwärmen des Befestigungsmaterials an der Erhebung vorbei strömen und insbesondere aus der Anschlusskappe austreten. Dem Ausbilden eines Überdrucks im Hohlkörper gegenüber einem Druck außerhalb des Hohlkörpers aufgrund des sich bei der Erwärmung ausdehnenden Gases kann so entgegengewirkt werden. Das Befestigungsmaterial ist hierbei zweckmäßigerweise im Gegensatz zu dem vorzugsweise auf der Befestigungsschicht angeordneten Benetzungsmittel noch nicht vollständig geschmolzen.By means of the survey, the escape of a heated gas, e.g. Air, are facilitated advantageous from the cavity. A gas located within the hollow body can flow past the elevation during the heating of the fastening material and in particular exit from the connection cap. The formation of an overpressure in the hollow body with respect to a pressure outside the hollow body due to the gas expanding during the heating can thus be counteracted. The fastening material is expediently not completely melted in contrast to the wetting agent, which is preferably arranged on the fastening layer.
Das Benetzungsmittel, das gegebenenfalls bis über seinen Siedepunkt erwärmt wird, kann zum Ausbilden des Überdrucks beitragen. Eine Aggregatszustandsänderung des Benetzungsmittels kann also auch einen Beitrag zum Überdruck liefern. Über die Ausbildung der Befestigungsschicht kann im Rahmen der Erfindung auch diesem Beitrag zum Überdruck effizient entgegengewirkt werden.The wetting agent, which is optionally heated to above its boiling point, can contribute to the formation of the overpressure. An aggregate state change of the wetting agent can thus also contribute to the overpressure. About the formation of the attachment layer can be counteracted efficiently in the context of the invention, this contribution to the overpressure.
Ein sich im Hohlkörper ausbildender Überdruck kann so groß sein, dass erwärmtes Befestigungsmaterial über die Anschlusskappe hinaustritt und somit zur Befestigung nicht mehr zur Verfügung steht. Im Rahmen der Erfindung kann dieses Hinaustreten deutlich gemindert oder vollständig vermieden werden. Die Zuverlässigkeit des Fertigungsprozesses wird in der Folge deutlich erhöht.An overpressure forming in the hollow body can be so great that heated fastening material protrudes beyond the connection cap and thus is no longer available for fastening. In the context of the invention, this leakage can be significantly reduced or completely avoided. The reliability of the manufacturing process is significantly increased in the sequence.
Die Minderung des Überdrucks macht sich besonders stark bemerkbar, falls die Öffnung des Hohlkörpers vor dem Anordnen in der Anschlusskappe die einzige freiliegende, also nicht abgedeckte, Öffnung des Hohlkörpers ist. Wird die einzige freiliegende Öffnung des Hohlkörpers mit der Anschlusskappe überdeckt und daraufhin erwärmt, kann sich aufgrund eines so gebildeten, weitgehend abgeschlossenen Hohlraums bei der Erwärmung des Gases ein besonders hoher Überdruck im Hohlkörper ausbilden.The reduction of the overpressure is particularly noticeable if the opening of the hollow body prior to placement in the connection cap is the only exposed, ie not covered, opening of the hollow body. If the only exposed opening of the hollow body is covered with the connection cap and then heated, largely due to a so formed completed cavity in the heating of the gas form a particularly high pressure in the hollow body.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Hohlkörper auf einer der Anschlusskappe zugewandten Seite eine Kerbe auf, die vorzugsweise in einer Wand des Hohlkörpers ausgebildet ist. Die Kerbe kann als Austrittsöffnung zum Druckausgleich zwischen dem Inneren des Hohlkörpers und der Umgebung des Hohlkörpers dienen. Vorzugsweise ist die Kerbe neben der Kappenwand der Anschlusskappe angeordnet. Besonders bevorzugt überdeckt die Kappenwand die Kerbe des in der Anschlusskappe angeordneten Gehäuseteils vollständig. Im fertig gestellten Bauelement ist dann der Hohlraum von außerhalb des Bauelements nicht unmittelbar zugänglich.In a further preferred embodiment, the hollow body on a side facing the connection cap on a notch, which is preferably formed in a wall of the hollow body. The notch can serve as an outlet opening for pressure equalization between the interior of the hollow body and the surroundings of the hollow body. The notch is preferably arranged next to the cap wall of the connection cap. Particularly preferably, the cap wall completely covers the notch of the housing part arranged in the connection cap. In the finished device then the cavity from outside the device is not directly accessible.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist innerhalb des Hohlkörpers ein Verbindungsleiter, insbesondere ein Schmelzleiter, angeordnet, der nach dem Verfestigen des Befestigungsmaterials mit der Anschlusskappe, insbesondere über das Befestigungsmaterial, elektrisch leitend verbunden ist. Bevorzugt ist eine weitere elektrisch leitfähige Anschlusskappe an dem Gehäuseteil befestigt und mit dem Verbindungsleiter elektrisch leitend verbunden. Die weitere Anschlusskappe überdeckt bevorzugt eine weitere Öffnung des Hohlkörpers, der als zweiseitig geöffneter Hohlkörper ausgeführt sein kann.In a further preferred refinement, a connecting conductor, in particular a fusible conductor, is arranged inside the hollow body and is electrically conductively connected to the terminal cap after solidification of the fastening material, in particular via the fastening material. Preferably, a further electrically conductive connection cap is attached to the housing part and electrically conductively connected to the connection conductor. The further connection cap preferably covers a further opening of the hollow body, which can be designed as a hollow body open on two sides.
Das Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauelements eignet sich besonders zur Durchführung mittels eines Fertigungsautomaten, wobei die Anzahl von defekten Bauteilen besonders gering ist.The method for producing an electrical component is particularly suitable for carrying out by means of a production machine, wherein the number of defective components is particularly low.
Ein erfindungsgemäßes elektrisches Bauelement, insbesondere eine Sicherung, das bevorzugt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist, umfasst ein Gehäuseteil und eine elektrisch leitfähige Anschlusskappe, die mittels eines Befestigungsmaterials, insbesondere eines Lots, an dem Gehäuseteil befestigt ist, wobei das Gehäuseteil als Hohlkörper ausgeführt ist und eine Wand des Hohlkörpers eine die Wand durchbrechende, vorzugsweise endseitig im Hohlkörper ausgebildete, Kerbe aufweist. Eine höhere Stabilität in der Prozessführung bei der Herstellung des Bauelements kann gegebenenfalls unabhängig von der Formgebung der Befestigungsschicht bereits alleinig durch Einkerbung des Gehäuseteils erzielt werden. Die vorzugsweise lediglich einseitig ausgebildete Einkerbung erfordert jedoch einen zusätzlichen Verfahrensschritt, wodurch die Herstellungskosten des Bauelements steigen.An inventive electrical component, in particular a fuse, which is preferably produced by the method according to the invention comprises a housing part and an electrically conductive connection cap, which is fastened by means of a fastening material, in particular a solder on the housing part, wherein the housing part is designed as a hollow body and a wall of the hollow body has a breakthrough through the wall, preferably formed in the hollow body end, notch. A higher stability in the process control during the production of the component can optionally be achieved solely by notching the housing part, independently of the shape of the attachment layer. The preferably only one-sided However, formed notch requires an additional process step, whereby the manufacturing cost of the device increase.
Bevorzugt umgreift die Anschlusskappe das Gehäuseteil und die Kerbe ist neben einer Kappenwand der Anschlusskappe ausgebildet. Das Befestigungsmaterial ist mit Vorzug zwischen dem Gehäuseteil und der Kappenwand angeordnet. Ein Verbindungsleiter des Bauelements, insbesondere ein Schmelzleiter einer Sicherung, ist vorzugsweise mit der Anschlusskappe elektrisch leitend verbunden und verläuft innerhalb des Hohlkörpers zu einer weiteren am Gehäuseteil befestigten, elektrisch leitfähigen Anschlusskappe des Bauelements, wobei der Verbindungsleiter mit der weiteren Anschlusskappe elektrisch leitend verbunden ist.The connection cap preferably surrounds the housing part and the notch is formed next to a cap wall of the connection cap. The fastening material is preferably arranged between the housing part and the cap wall. A connection conductor of the component, in particular a fuse element of a fuse, is preferably electrically conductively connected to the connection cap and runs inside the hollow body to form another electrically conductive connection cap of the component fastened to the housing part, wherein the connection conductor is electrically conductively connected to the further connection cap.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.Further advantages, advantageous embodiments and advantages of the invention will become apparent from the following description of the embodiments in conjunction with the figures.
Figur 1 zeigt anhand verschiedener schematischer Ansichten in den Figuren 1A bis 1 E Zwischenschritte für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für eine erfindungsgemäße Anschlusskappe,1 shows, with reference to various schematic views in FIGS. 1A to 1E, intermediate steps for an exemplary embodiment of a production method according to the invention for a connection cap according to the invention, FIG.
Figur 2 zeigt anhand der schematischen Schnittansichten in den Figuren 2A und 2B Zwischenschritte für ein Verfahren zur Herstellung einer Anschlusskappe, die verstärkt defekte Bauelemente verursacht,FIG. 2 shows, on the basis of the schematic sectional views in FIGS. 2A and 2B, intermediate steps for a method for producing a connection cap, which causes amplified defective components,
Figur 3 zeigt anhand verschiedener schematischer Ansichten in den Figuren 3A bis 3C Zwischenschritte für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für ein erfindungsgemäßes elektrisches Bauelement undFigure 3 shows various schematic views in Figures 3A to 3C intermediate steps for an embodiment of a manufacturing method according to the invention for an inventive electrical component and
Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines- funktionsunfähigen Bauelements mit typischen Defekterscheinungen.FIG. 4 shows a schematic sectional view of a non-functional component with typical defects.
Gleich, gleichartige und gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.Equal, similar and equally acting elements are provided in the figures with the same reference numerals.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Versehen einer Anschlusskappe für ein elektrisches Bauelement, insbesondere einer Anschlusskappe für eine Feinsicherung, mit einer elektrisch leitfähigen Befestigungsschicht anhand der in den Figuren 1A bis 1 E schematisch dargestellten Zwischenschritte.Figure 1 shows an embodiment of an inventive method for providing a connection cap for an electrical component, in particular a connection cap for a micro-fuse, with an electrically conductive attachment layer based on the intermediate steps shown schematically in Figures 1A to 1 E.
Zunächst wird eine elektrisch leitfähige Anschlusskappe 3 bereitgestellt, Figur 1A. Die Anschlusskappe enthält bevorzugt ein metallisches Material und/oder eine Legierung oder besteht hieraus. Beispielsweise kann die Anschlusskappe aus vernickeltem Messing gefertigt sein.First, an electrically conductive terminal cap 3 is provided, Figure 1A. The terminal cap preferably contains or consists of a metallic material and / or an alloy. For example, the connection cap can be made of nickel-plated brass.
Die Anschlusskappe 3 weist einen Kappenboden 31 und eine Kappenwand 32 auf. Die Anschlusskappe 3 wird von einem Halteelement 11 eines Fertigungsautomaten gehalten. Mittels der Kappenwand ist eine dem Kappenboden gegenüberliegende Öffnung 12 der Anschlusskappe gebildet.The connection cap 3 has a cap base 31 and a cap wall 32. The connection cap 3 is held by a holding element 11 of a production machine. By means of the cap wall, an opening 12 of the connection cap opposite the cap base is formed.
Über die dem Kappenboden 31 gegenüberliegende Öffnung 12 derAbout the cap bottom 31 opposite opening 12 of
Anschlusskappe 3 wird nachfolgend ein Ausgangsmaterial 13, beispielsweise ein Stück eines Lotdrahts, insbesondere eines Lötzinndrahts, mittels eines Einlegeelements 14 des Fertigungsautomaten in die Anschlusskappe 3 eingeführt und in diese eingelegt. Das Ausgangsmaterial 13 umfasst ein Benetzungsmittel 15, beispielsweise ein Flussmittel, und ein elektrisch leitfähigesConnecting cap 3 is subsequently a starting material 13, for example, a piece of a solder wire, in particular a Lötzinndrahts introduced by means of an insert element 14 of the production machine in the terminal cap 3 and inserted into this. The starting material 13 comprises a wetting agent 15, for example a flux, and an electrically conductive
Befestigungsmaterial 5, vorzugsweise ein Lot, z.B. Lötzinn. Das Benetzungsmittel 15 ist dabei von dem Befestigungsmaterial 5 lateral umfangseitig vollständig umgeben.Fixing material 5, preferably a solder, e.g. Solder. The wetting agent 15 is completely surrounded by the fastening material 5 laterally circumferentially.
Weiterhin verläuft das Benetzungsmittel 15 strangartig als in das Befestigungsmaterial 5 eingebetteter Benetzungsmittelstrang im Ausgangsmaterial 13.Furthermore, the wetting agent 15 extends strand-like as in the fastening material 5 embedded wetting agent strand in the starting material thirteenth
Das Ausgangsmaterial 13 ist derart ausgebildet und in die Anschlusskappe eingelegt, dass auf einer dem Kappenboden 31 zugewandten Oberfläche 16 des Ausgangsmaterials 13 sowohl das Befestigungsmaterial 5 als auch das Benetzungsmittel 15 freiliegt.The starting material 13 is designed and inserted into the connection cap such that both the fastening material 5 and the wetting agent 15 are exposed on a surface 16 of the starting material 13 facing the cap base 31.
Vorzugsweise schließt das Benetzungsmittel 15 seitens der Oberfläche 16 bündig mit dem Befestigungsmaterial 5 ab. Die Oberfläche 16 ist vorzugsweise derart eben ausgebildet, dass das in die Anschlusskappe 3 eingelegte Ausgangsmaterial 13 lagestabil in der Anschlusskappe liegt. Zeckmäßigerweise ist die Oberfläche 16 als Auflagefläche des Ausgangsmaterials 13 auf dem Kappenboden 31 ausgebildet.The wetting agent 15 preferably ends flush with the fastening material 5 on the part of the surface 16. The surface 16 is preferably formed so flat that the inserted into the terminal cap 3 starting material 13 is stable in position in the connection cap. Zeckmäßigerweise the surface is 16 formed as a bearing surface of the starting material 13 on the cap base 31.
Eine dem Kappenboden 31 abgewandte Oberfläche 17 des Ausgangsmaterials 13 ist vorzugsweise ebenfalls eben ausgebildet. Auch seitens dieser Oberfläche kann sowohl das Befestigungsmaterial 5 als auch das Benetzungsmittel 15 freiliegen.A cap floor 31 facing away from the surface 17 of the starting material 13 is preferably also flat. Also from this surface, both the fastening material 5 and the wetting agent 15 can be exposed.
Das Ausgangsmaterial 13 ist ferner über einem Zentralbereich 33 des Kappenbodens angeordnet und insbesondere mittig in die Anschlusskappe 3 eingelegt, wobei das Benetzungsmittel 15 vorzugsweise auf dem Zentralbereich 33 des Kappenbodens 31 angeordnet ist. Die Haupterstreckungsrichtung des Benetzungsmittelstrangs verläuft dabei von dem Kappenboden 31 in Richtung der Öffnung 12 und insbesondere senkrecht zum Zentralbereich 33 und/oder parallel zur Kappenwand 32.The starting material 13 is further arranged above a central region 33 of the cap base and in particular centrally inserted into the connection cap 3, the wetting agent 15 preferably being arranged on the central region 33 of the cap bottom 31. The main extension direction of the wetting agent strand in this case runs from the cap base 31 in the direction of the opening 12 and in particular perpendicular to the central region 33 and / or parallel to the cap wall 32.
Vorzugsweise ist das Ausgangsmaterial zylinderartig geformt. Das Ausgangsmaterial 13 kann beispielsweise als aus einem länglichen Basismaterial 130, etwa einem Lötzinndraht, herausgeschnittenes Stück ausgebildet sein. Dies ist anhand einer Schnittansicht schematisch in Figur 1 B dargestellt, wobei das Stück für das Ausgangsmaterial mittels eines Schneideelements 18, z. B. einesPreferably, the starting material is shaped like a cylinder. For example, the starting material 13 may be formed as a piece cut out of an elongated base material 130, such as a solder wire. This is schematically illustrated by a sectional view in Figure 1 B, wherein the piece for the starting material by means of a cutting element 18, for. B. one
Messers, entlang der Linien 19 und 20 aus dem Basismaterial herausgeschnitten wird. Vorzugsweise erfolgt das Herausschneiden maschinell in dem Fertigungsautomaten für die Anschlusskappe oder maschinell mittels eines separaten Automaten. Im ersteren Fall ist das Schneideelement 18 Teil des Fertigungsautomaten für die Anschlusskappe, so dass der Schneidevorgang und der Einlegevorgang vom gleichen Automaten durchgeführt werden können. Das Ausgangsmaterial 13 kann, wie dargestellt, mittels zweier Schnitte aus dem Basismaterial 130 herausgeschnitten oder mittels eines Schnitts von dem Basismaterial abgeschnitten werden. Ein Herausschneiden ist dann zweckmäßig, wenn die längsseitige Endfläche seitens der Endseite 26 des Basismaterials 130, wie dargestellt, noch nicht hinreichend eben ausgebildet ist oder das Benetzungsmittel seitens dieser Endfläche nicht freigelegt ist. Die Oberflächen 16 und 17 sind somit bevorzugt als Schnittflächen ausgebildet, die beim Schneiden entlang der Linien 19 beziehungsweise 20 erhalten werden.Knife, along the lines 19 and 20 is cut out of the base material. Preferably, the cutting is done by machine in the production machine for the connection cap or mechanically by means of a separate machine. In the former case, the cutting element 18 is part of the production machine for the connection cap, so that the cutting operation and the insertion process can be performed by the same machine. The starting material 13 can, as shown, be cut out of the base material 130 by means of two cuts or cut off from the base material by means of a cut. Cutting out is expedient if the longitudinal end face on the end side 26 of the base material 130, as shown, is not yet sufficiently flat or the wetting agent is not exposed on the part of this end face. The surfaces 16 and 17 are thus preferably formed as cut surfaces, which are obtained when cutting along the lines 19 and 20 respectively.
Das Ausgangsmaterial 13 weist weiterhin vorzugsweise eine vorgegebene Menge an Befestigungsmaterial 5, beispielsweise 4 mg, auf, die für die mechanische stabile Befestigung der Anschlusskappe an einem vorgegebenen Gehäuseteil geeignet ist.The starting material 13 further preferably has a predetermined amount of fastening material 5, for example, 4 mg, which for the mechanical stable attachment of the connection cap on a given housing part is suitable.
Figur 1 C zeigt eine schematische Aufsicht auf die Anschlusskappe mit dem eingelegten Ausgangsmaterial 13. Zwischen der Kappenwand 32 und dem Ausgangsmaterial ist vorzugsweise ein das Ausgangsmaterial umlaufender Freiraum ausgebildet.Figure 1 C shows a schematic plan view of the connection cap with the inserted starting material 13. Between the cap wall 32 and the starting material, a free space surrounding the starting material is preferably formed.
Von der dem Ausgangsmaterial 13 abgewandten Seite des Kappenbodens 31 wird das eingelegte Ausgangsmaterial 13 durch Wärmezufuhr mittels eines geeigneten Erwärmungselements 21 des Fertigungsautomaten, z.B. einer Wärmequelle, aufgeschmolzen. Für eine besonders gleichmäßige Erwärmung des Benetzungsmittels 15 über dem Zentralbereich 33 ist das Erwärmungselement bevorzugt auf der dem Zentralbereich 33 abgewandten Seite des Kappenbodens 31 angeordnet. Das Ausgangsmaterial 13 kann beispielsweise vonFrom the side of the cap base 31 facing away from the starting material 13, the inserted starting material 13 is removed by supplying heat by means of a suitable heating element 21 of the production machine, e.g. a heat source, melted. For a particularly uniform heating of the wetting agent 15 over the central area 33, the heating element is preferably arranged on the side of the cap base 31 facing away from the central area 33. The starting material 13 may, for example, of
Raumtemperatur auf 300 0C erhitzt werden, so dass sowohl ein Zinn-basiertes Lot, wie auch das Flussmittel schmelzen.Room temperature to 300 0 C heated so that both a tin-based solder, as well as the flux melt.
Der Schmelzpunkt des Benetzungsmittels 15 liegt dabei bei einer geringeren Temperatur als der des Befestigungsmaterials 5. Aufgrund des seitens der Oberfläche 16 freiliegenden Benetzungsmittels 15 kann der Kappenboden in kontrollierter Weise mit dem Benetzungsmittel versehen werden, wodurch das Ausbilden einer Befestigungsschicht aus dem Befestigungsmaterial 5 mit einer vorgegebenen Form erleichtert wird. Insbesondere wird aufgrund der Anordnung des Benetzungsmittels 15 auf dem Zentralbereich 33 zunächst der Zentralbereich 33 des Kappenbodens mit Benetzungsmittel 15 und damit auch in erhöhtem Maße mit dem Befestigungsmaterial 5 versehen. Das aufgeschmolzene Ausgangsmaterial wird nachfolgend verfestigt.The melting point of the wetting agent 15 is at a lower temperature than that of the fastening material 5. Due to the wetting agent 15 exposed from the surface 16, the cap bottom can be provided in a controlled manner with the wetting agent, whereby the formation of a fixing layer of the mounting material 5 with a predetermined Form is facilitated. In particular, due to the arrangement of the wetting agent 15 on the central region 33, the central region 33 of the cap base is first provided with wetting agent 15 and thus also to a greater extent with the fastening material 5. The molten starting material is subsequently solidified.
Das Flussmittel in einem Lotstück verdrängt mit Vorzug Sauerstoff, reinigt die mit dem Lot zu benetzenden Flächen und/oder fördert das Fließverhalten des Lots.The flux in a solder piece preferentially displaces oxygen, cleans the surfaces to be wetted with the solder and / or promotes the flow behavior of the solder.
Figur 1 D zeigt eine schematische Schnittansicht der hergestellten erfindungsgemäßen Anschlusskappe 3 nach dem Verfestigen und Figur 1 E die zugehörige Aufsicht. Der Kappenboden 31 ist mit einer Befestigungsschicht 22, die aus dem Befestigungsmaterial 5 gebildet ist, beschichtet. Die von dem Kappenboden 31 abgewandte Oberfläche 23 der Befestigungsschicht 22 weist eine inselartige, in der Oberfläche 23 ausgebildete und über dem Zentralbereich 33 des Kappenbodens 31 angeordnete Erhebung 24 auf. Die Befestigungsschicht 22 erstreckt sich vorzugsweise über den gesamten Kappenboden 31. Weiterhin ist die Befestigungsschicht 22 bevorzugt an der Kappenwand 32 angeordnet.FIG. 1 D shows a schematic sectional view of the produced connection cap 3 according to the invention after solidification, and FIG. 1 E shows the associated plan view. The cap base 31 is coated with a fastening layer 22, which is formed from the fastening material 5. The surface 23 of the attachment layer 22 facing away from the cap base 31 has an island-like elevation 24 formed in the surface 23 and arranged above the central region 33 of the cap bottom 31. The attachment layer 22 preferably extends over the entire cap base 31. Furthermore, the attachment layer 22 is preferably arranged on the cap wall 32.
Die Erhebung 24 umfasst hierbei ein globales Maximum im Oberflächenprofil der Befestigungsschicht. Eine Dicke der Befestigungsschicht verringert sich von der Erhebung ausgehend in Richtung der Kappenwand 32. Ferner ist die Befestigungsschicht 22 elektrisch leitend mit dem Kappenboden 31 verbunden und grenzt vorzugsweise unmittelbar an den Kappenboden an.The elevation 24 in this case comprises a global maximum in the surface profile of the attachment layer. A thickness of the attachment layer decreases from the survey, starting in the direction of the cap wall 32. Furthermore, the attachment layer 22 is electrically conductively connected to the cap base 31 and preferably adjacent directly to the cap bottom.
Ein Teil des im Ausgangsmaterial 13 bereitgestellten Benetzungsmittels 15 wird beim Versehen der Anschlusskappe 3 mit der Befestigungsschicht 22 verbraucht. Ein nicht verbrauchter Anteil an Benetzungsmittel 15 ist jedoch nach dem Verfestigen des Ausgangsmaterials neben dem Zentralbereich 33 über einem Randbereich 34 des Kappenbodens 31 angeordnet. Dieser nicht verbrauchte Anteil an Benetzungsmittel 15 steht bei einer Befestigung der dargestellten Anschlusskappe an einem Gehäuseteil eines elektronischen Bauelements, insbesondere einer Feinsicherung, zur Benetzung der Kappenwand und des Gehäuseteils mit dem Befestigungsmaterial 5 zur Verfügung.A portion of the wetting agent 15 provided in the starting material 13 is consumed when the terminal cap 3 is provided with the fixing layer 22. However, an unused portion of wetting agent 15 is disposed after solidification of the starting material adjacent to the central portion 33 over an edge portion 34 of the cap bottom 31. This non-consumed proportion of wetting agent 15 is available for fixing the illustrated connection cap to a housing part of an electronic component, in particular a fine-wire fuse, for wetting the cap wall and the housing part with the fastening material 5.
Das Benetzungsmittel 15 umläuft die Erhebung 24 ringartig lateral, wobei sich die Erhebung durch die Öffnung des Rings erstreckt, Figur 1 E. Die Erhebung 24 ist in Figur 1 E gestrichelt angedeutet. Das Benetzungsmittel 15 ist in einer Vertiefung 25 der Oberfläche 23 der Befestigungsschicht angeordnet. Diese Vertiefung ist vorteilhaft nahe an der Kappenwand ausgebildet, so dass eine Benetzung der Kappenwand mit dem Befestigungsmaterial beim Befestigen der Anschlusskappe an einem Gehäuseteil eines elektronischen Bauelements aufgrund der räumlichen Nähe von Benetzungsmittel und Kappenwand erleichtert wird.The wetting agent 15 orbits the elevation 24 in an annular manner laterally, the elevation extending through the opening of the ring, FIG. 1 E. The elevation 24 is indicated by broken lines in FIG. The wetting agent 15 is arranged in a recess 25 of the surface 23 of the attachment layer. This recess is advantageously formed close to the cap wall, so that a wetting of the cap wall with the fastening material when mounting the terminal cap on a housing part of an electronic component is facilitated due to the proximity of wetting agent and cap wall.
Im Rahmen der Erfindung kann eine derartige Ausbildung der Anschlusskappe alleinig durch geeignetes Ausbilden des Ausgangsmaterials - mit einem freigelegten Benetzungsmaterial und einem freigelegten Befestigungsmaterial seitens der beim Einlegen des Ausgangsmaterials dem Kappenboden 31 zugewandten Oberfläche des Ausgangsmaterials - und durch mittiges Einlegen des Ausgangsmaterials in die Anschlusskappe zuverlässig erreicht werden.In the context of the invention, such a configuration of the terminal cap solely by appropriately forming the starting material - with an exposed wetting material and an exposed mounting material from the side during insertion of the starting material the cap base 31st facing surface of the starting material - and can be reliably achieved by inserting the central starting material in the connection cap.
Figur 2A zeigt eine schematische Schnittansicht eines in die Anschlusskappe 3 eingelegten Ausgangsmaterials 13, welches zu einer für die Befestigung an einem Gehäuseteil ungeeigneten Ausbildung der Befestigungsschicht führt, welche in der schematischen Schnittansicht in Figur 2B dargestellt ist.FIG. 2A shows a schematic sectional view of a starting material 13 inserted in the connection cap 3, which leads to an embodiment of the attachment layer which is unsuitable for attachment to a housing part, which is illustrated in the schematic sectional view in FIG. 2B.
Wie in Figur 2A dargestellt, ist das Ausgangsmaterial 13 derart in der Anschlusskappe 3 angeordnet, dass sich der Benetzungsmittelstrang längs des Kappenbodens 31 erstreckt. Weiterhin ist das Ausgangsmaterial 13 derart ausgebildet, dass das Benetzungsmittel 15 durchgehend vom Befestigungsmaterial 5 umgeben ist. Das Befestigungsmittel 15 ist also im Gegensatz zu Figur 1A nicht freigelegt. Weiterhin weist das Ausgangsmaterial 13 im Unterschied zu Figur 1A gekrümmte Oberflächen 16, 17 auf.As shown in FIG. 2A, the starting material 13 is arranged in the connection cap 3 such that the wetting agent strand extends along the cap bottom 31. Furthermore, the starting material 13 is formed such that the wetting agent 15 is continuously surrounded by the fastening material 5. The fastening means 15 is therefore not exposed in contrast to FIG. 1A. Furthermore, in contrast to FIG. 1A, the starting material 13 has curved surfaces 16, 17.
Wird das Ausgangsmaterial mit einer der gekrümmten Oberflächen voran in die Anschlusskappe eingelegt, so verkippt das Ausgangsmaterial 13 mit hoher Wahrscheinlichkeit und bleibt beispielsweise in der dargestellten Anordnung liegen. Da das Benetzungsmittel 15 an keiner Stelle des Ausgangsmaterials freigelegt ist und einen geringeren Schmelzpunkt als das Befestigungsmaterial 5 aufweist, durchbricht das Benetzungsmittel 15 das umgebende Befestigungsmaterial beim Schmelzen des Ausgangsmaterials und „spritzt" aufgrund des Überdrucks unkontrolliert in die Anschlusskappe 3. Das Benetzungsmittel tritt dabei vorwiegend seitens der Oberflächen 16, 17 aus, da das Befestigungsmaterial seitens dieser Flächen vergleichsweise dünn ist. Damit trifft das austretende Benetzungsmittel zu einem Großteil auf die Kappenwand 32, so dass ein Benetzen der Kappenwand mit dem Befestigungsmaterial 5 gegenüber dem Kappenboden 31 gefördert wird.If the starting material with one of the curved surfaces is inserted first into the connection cap, then the starting material 13 tilts with high probability and remains, for example, in the illustrated arrangement. Since the wetting agent 15 is not exposed at any point of the starting material and has a lower melting point than the fastening material 5, the wetting agent 15 breaks through the surrounding fastening material upon melting of the starting material and uncontrollably "splashes" into the connection cap 3 due to the overpressure. The wetting agent thereby occurs predominantly on the part of the surfaces 16, 17, since the fastening material is comparatively thin on the part of these surfaces, so that the wetting agent that is exiting largely hits the cap wall 32, so that wetting of the cap wall with the fastening material 5 is promoted in relation to the cap bottom 31.
Derartig gekrümmte Oberflächen 16, 17 können beispielsweise durch Abquetschen des Ausgangsmaterials, beispielsweise mit einer Zange von einem Lötzinndraht, gebildet werden. Bei einem Abschneiden mit einem hinreichend scharfen Schneideelement 18 dagegen kann eine derartige vollständige Umhüllung des Benetzungsmittels 15 mit dem Befestigungsmaterial 5 vermieden werden. Figur 2B zeigt eine verfestigte Befestigungsschicht 22 nach dem Abkühlen des gemäß Figur 2A eingelegten und geschmolzenen Ausgangsmaterials 13. Die Befestigungsschicht weist eine zentral ausgebildete Vertiefung auf, in der sich das verbleibende Benetzungsmittel 15, soweit trotz des unkontrollierten Herausspritzens beim Erhitzen des Ausgangsmaterials 13 überhaupt nochSuch curved surfaces 16, 17 can be formed, for example, by squeezing the starting material, for example with a pair of pliers from a solder wire. By contrast, when cutting with a sufficiently sharp cutting element 18, such a complete covering of the wetting agent 15 with the fastening material 5 can be avoided. FIG. 2B shows a solidified attachment layer 22 after cooling of the starting material 13 inserted and melted according to FIG. 2A. The attachment layer has a centrally formed depression, in which the remaining wetting agent 15, if any despite the uncontrolled ejection during heating of the starting material 13, still exists
Benetzungsmittel vorhanden ist, vorwiegend ansammelt. Diese Ansammlung ist vergleichsweise weit von der Kappenwand 32 entfernt, so dass eine Benetzung der Kappenwand oder eines in die Kappe eingesetzten Gehäuseteils für das elektronische Bauelement stark erschwert ist. Eine derartige Ausbildung der Befestigungsschicht kann im Rahmen der Erfindung zuverlässig vermieden werden.Wetting agent is present, mainly accumulated. This accumulation is comparatively far away from the cap wall 32, so that wetting of the cap wall or of a housing part used in the cap for the electronic component is greatly impeded. Such a design of the attachment layer can be reliably avoided within the scope of the invention.
Es hat sich gezeigt, dass gemäß Figur 2B ausgebildete Anschlusskappen in verstärktem Maße zu defekten Bauelementen führen, wie eingangs im Zusammenhang mit Figur 4 erläutert wurde.It has been found that connecting caps designed according to FIG. 2B lead to defective components to a greater extent, as was explained in the beginning in connection with FIG.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines elektrischen Bauelements, insbesondere einer Feinsicherung, anhand von in den Figuren 3A bis 3C schematisch dargestellten Zwischenschritten.FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention for producing an electrical component, in particular a microfuse, on the basis of intermediate steps shown schematically in FIGS. 3A to 3C.
Zunächst wird eine elektrisch leitfähige Anschlusskappe 3 bereitgestellt. Die Anschlusskappe 3 ist dabei als mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Anschlusskappe, wie im Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren erläutert wurde, ausgeführt. Im Unterschied zu der in Figur 1 D dargestellten Anschlusskappe weist die Anschlusskappe gemäß Figur 3A einen elektrischen Anschlussleiter 28 auf, der mit dem Befestigungsmaterial 5 über den Kappenboden 31 elektrisch leitend verbunden ist. Der Anschlussleiter 28 kann beispielsweise als Drahtanschlussleiter für ein bedrahtetes Bauelement ausgeführt sein. Auf den Anschlussleiter 28 kann jedoch für ein oberflächenmontierbares Bauelement auch verzichtet werden. Ein externer elektrischer Anschluss des Bauelements erfolgt dann bevorzugt unmittelbar über die Anschlusskappe 3. Ein oberflächenmontierbares Bauelement kann mittels der Anschlusskappe 3 auf einen Anschlussträger, z.B. eine Leiterplatte, gelötet werden (nicht dargestellt).First, an electrically conductive terminal cap 3 is provided. The connection cap 3 is designed as a connection cap produced by means of a method according to the invention, as explained in connection with the preceding figures. In contrast to the connection cap shown in FIG. 1 D, the connection cap according to FIG. 3A has an electrical connection conductor 28, which is electrically conductively connected to the fastening material 5 via the cap base 31. The connection conductor 28 can be designed, for example, as a wire connection conductor for a wired component. On the connection conductor 28, however, can also be dispensed with for a surface mountable device. An external electrical connection of the component then preferably takes place directly via the connection cap 3. A surface-mountable component can be connected by means of the connection cap 3 to a connection carrier, e.g. a printed circuit board, to be soldered (not shown).
Die Anschlusskappe 3 wird von einem Halteelement 27 eines Fertigungsautomaten für die maschinelle Fertigung einer Vielzahl von gleichartigen elektrischen Bauelementen gehalten. Für die maschinelle Fertigung der Anschlusskappen und der Bauelemente werden bevorzugt unterschiedliche Automaten eingesetzt.The connection cap 3 is supported by a holding element 27 of a production machine for the production of a variety of kept similar electrical components. For the automated production of the connection caps and the components, different machines are preferably used.
In der Anschlusskappe 3 wird nachfolgend ein als Hohlkörper ausgeführtes Gehäuseteil 6 angeordnet. Das Gehäuseteil 6 ist für eine Sicherung zweckmäßigerweise elektrisch isolierend, beispielsweise aus Glas oder einem Keramikmaterial, ausgeführt.In the connection cap 3, a housing part 6 designed as a hollow body is subsequently arranged. The housing part 6 is expediently electrically insulating, for example made of glass or a ceramic material, for a fuse.
Der Innenraum 61 des Hohlkörpers kann beispielsweise dem Innenraum einesThe interior 61 of the hollow body, for example, the interior of a
Hohlzylinders entsprechend geformt sein. Eine der Anschlusskappe 3 zugewandte Öffnung 8 des Hohlkörpers ist derart angeordnet, dass sie sich über die Erhebung 24 der Befestigungsschicht erstreckt. Eine der Anschlusskappe 3 abgewandte Öffnung 7 ist mit einer weiteren Anschlusskappe 2 abgedeckt. Der Hohlkörper ist bevorzugt als länglicher und insbesondere zweiseitig geöffneter Hohlkörper ausgeführt. Die weitere Anschlusskappe 2 ist mittels eines elektrisch leitfähigen Befestigungsmaterials 4, insbesondere eines Lots, z. B. Lötzinn, an dem Gehäuseteil 6 befestigt. Auf der dem Gehäuseteil 6 abgewandten Seite der Anschlusskappe 2 ist ein weiterer externer Anschlussleiter 29 angeordnet und über die Anschlusskappe 2 elektrisch leitend mit dem Befestigungsmaterial 4 verbunden. Bei einer Ausbildung als oberflächenmontierbares Bauelement kann auf den weiteren Anschlussleiter 29 verzichtet werden.Hollow cylinder to be shaped accordingly. One of the connection cap 3 facing opening 8 of the hollow body is arranged such that it extends over the elevation 24 of the attachment layer. An opening 7 facing away from the connection cap 3 is covered by a further connection cap 2. The hollow body is preferably designed as an elongate and in particular two-sided open hollow body. The further connection cap 2 is by means of an electrically conductive fastening material 4, in particular a solder, z. As solder, attached to the housing part 6. On the side facing away from the housing part 6 of the connection cap 2, a further external connection conductor 29 is arranged and electrically connected via the connection cap 2 with the fastening material 4. In a design as a surface-mounted component can be dispensed with the further connection conductor 29.
Mittels des Gehäuseteils 6 und der daran befestigten weiteren Anschlusskappe 2 ist ein bis auf die Öffnung 8 abgeschlossener Hohlraum gebildet.By means of the housing part 6 and the further connection cap 2 attached thereto, a cavity which is closed except for the opening 8 is formed.
Innerhalb des Hohlkörpers 6 verläuft ein Verbindungsleiter 9, insbesondere der Schmelzleiter einer Sicherung, der mit der weiteren Anschlusskappe 2 über das Befestigungsmaterial 4 elektrisch leitend verbunden ist. Für eine Sicherung ist der Schmelzleiter zweckmäßigerweise an die zu sichernde Stromstärke angepasst.Within the hollow body 6 extends a connecting conductor 9, in particular the fusible conductor of a fuse, which is electrically conductively connected to the further connection cap 2 via the fastening material 4. For a fuse, the melt conductor is expediently adapted to the current to be protected.
Der Verbindungsleiter verläuft weiterhin von der weiteren Anschlusskappe 2 in Richtung der Anschlusskappe 3.The connection conductor continues to extend from the further connection cap 2 in the direction of the connection cap 3.
Das Gehäuseteil 6 kann mittels eines weiteren Halteelements 40 des Fertigungsautomaten gehalten sein. Mittels des weiteren Halteelements 40 kann das Gehäuseteil 6 in die Anschlusskappe 3 eingeführt werden oder die Anschlusskappe 3 kann mittels des Halteelements 27 zum Gehäuseteil geführt werden.The housing part 6 can be held by means of a further holding element 40 of the production machine. By means of the further holding element 40, the housing part 6 can be inserted into the connection cap 3 or the Connection cap 3 can be guided by means of the retaining element 27 to the housing part.
Auf der der Anschlusskappe 3 zugewandten Seite des Gehäuseteils 6 ist endseitig eine die Wand 62 des Gehäuseteils 6 durchbrechende Kerbe 41 im Gehäuseteil ausgebildet (vergleiche die Teil-Seitenansicht auf die Wand 62 des Gehäuseteils 6 in Figur 3B).On the side of the housing part 6 facing the connection cap 3, a notch 41 which penetrates the wall 62 of the housing part 6 is formed in the housing part (see the partial side view of the wall 62 of the housing part 6 in FIG. 3B).
Die Anschlusskappe ist zweckmäßigerweise derart in der Anschlusskappe 3 angeordnet, dass die Erhebung 24 der Befestigungsschicht 22 in die Öffnung 8 hineinragt. Eine Benetzung des Gehäuseteils 6 mit dem Befestigungsmaterial 5 kann so erleichtert werden.The connection cap is expediently arranged in the connection cap 3 such that the elevation 24 of the attachment layer 22 projects into the opening 8. Wetting of the housing part 6 with the mounting material 5 can be facilitated.
Vorzugsweise wird das Gehäuseteil derart in die Anschlusskappe 3 eingesetzt, dass es endseitig in der Anschlusskappe, insbesondere auf derPreferably, the housing part is inserted into the connection cap 3 in such a way that it ends in the connection cap, in particular on the
Befestigungsschicht 22 oder dem Benetzungsmittel 15, aufliegt. Eine innen- und außenseitige Benetzung der Wand 62 mit Befestigungsmaterial wird hierüber erleichtert. Ferner wird die zur Haftvermittlung zwischen dem Gehäuseteil 6 und der Kappenwand 32 zur Verfügung gestellte Fläche aufgrund der tieferen Einführung des Gehäuseteils vorteilhaft vergrößert. Dies ist in Figur 3A ausFixing layer 22 or the wetting agent 15, rests. An inside and outside wetting of the wall 62 with mounting material is facilitated over this. Furthermore, the area provided for bonding between the housing part 6 and the cap wall 32 available surface is advantageously increased due to the deeper introduction of the housing part. This is shown in Figure 3A
Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. Aufgrund der Formgebung der Befestigungsschicht 22 mit der zentralen Erhebung 24 kann das Gehäuseteil gegenüber der in Figur 2B gezeigten Anschlusskappe tiefer in die Anschlusskappe eingeführt werden.Clarity reasons not shown. Due to the shape of the attachment layer 22 with the central elevation 24, the housing part can be inserted deeper into the connection cap in relation to the connection cap shown in FIG. 2B.
Nachfolgend werden das Befestigungsmaterial 5 und das Benetzungsmittel 15 mittels eines Erwärmungselements 42 des Fertigungsautomaten, z.B. einer Wärmequelle, aufgeschmolzen. Hierzu werden das Befestigungsmaterial und das Benetzungsmittel z.B. auf 300 0C oder mehr erwärmt. Das Erwärmungselement 42 ist vorzugsweise auf der der Befestigungsschicht 22 abgewandten Seite desSubsequently, the fastening material 5 and the wetting agent 15 are melted by means of a heating element 42 of the production machine, for example a heat source. For this purpose, the fastening material and the wetting agent are heated to 300 0 C or more, for example. The heating element 42 is preferably on the side facing away from the fastening layer 22 of the
Kappenbodens 31 angeordnet. Bei einem geringeren Schmelzpunkt des Benetzungsmittels 15 schmilzt dieses zuerst auf und kann an das Gehäuseteil 6 und die Kappenwand 32 anfließen, so dass diese mit dem verzögert schmelzenden Befestigungsmaterial versehen werden kann.Cap bottom 31 arranged. At a lower melting point of the wetting agent 15, this melts first and can flow to the housing part 6 and the cap wall 32, so that it can be provided with the delayed-melting fastening material.
Einem sich im luftgefüllten Hohlraum des Hohlkörpers ausbildenden Überdruck kann durch Herausströmen der erwärmten Luft oder einem vergasten Benetzungsmittelanteil über die Kerbe 41 und/oder neben der Erhebung 24 aus dem Innenraum 61 des Hohlkörpers hinaus und insbesondere aus der Anschlusskappe entgegengewirkt werden. Ein Herausschleudern des Befestigungsmaterials 5 aus der Anschlusskappe, wie im Zusammenhang mit Figur 4 erläutert, kann so gemindert oder vollständig vermieden werden. Vielmehr steht das gesamte Befestigungsmaterial 5 zur Befestigung und zur elektrischen Anbindung des Verbindungsleiters 9 an die Anschlusskappe zur Verfügung.An overpressure forming in the air-filled cavity of the hollow body can be gasified by flowing out the heated air or one Wetting agent content over the notch 41 and / or next to the elevation 24 from the interior 61 of the hollow body and in particular counteracted from the connection cap. A throwing out of the fastening material 5 from the connection cap, as explained in connection with Figure 4, can be so reduced or completely avoided. Rather, the entire fastening material 5 is available for fastening and for electrical connection of the connecting conductor 9 to the connection cap.
Daraufhin wird das Befestigungsmaterial 5 abgekühlt und verfestigt, wonach das Gehäuseteil 6 mittels des Befestigungsmaterials 5, das eine Haftung zwischen dem Gehäuseteil 6 und der Kappenwand 32 vermittelt, befestigt ist. Ferner ist der Verbindungsleiter 9 nach dem Verfestigen in das Befestigungsmaterial 5 eingebettet und über das Befestigungsmaterial, das zwischen einem Ende des Verbindungsleiters und dem Kappenboden angeordnet sein kann, elektrisch leitend mit der Anschlusskappe 3 verbunden. Das Gehäuseteil 6 kann nach dem Abkühlen in das Befestigungsmaterial 5 eingebettet sein.Thereafter, the fastening material 5 is cooled and solidified, after which the housing part 6 is fixed by means of the fastening material 5, which promotes adhesion between the housing part 6 and the cap wall 32. Further, the connecting conductor 9 is embedded after solidification in the mounting material 5 and electrically connected to the connection cap 3 via the fastening material which may be arranged between one end of the connecting conductor and the cap base. The housing part 6 may be embedded in the mounting material 5 after cooling.
Das auf diese Weise hergestellte und bereits aus dem Fertigungsautomaten entnommene erfindungsgemäße Bauelement 1 ist in Figur 3C anhand einer schematischen Schnittansicht dargestellt.The component 1 produced in this way and already removed from the production machine according to the invention is shown in FIG. 3C by means of a schematic sectional view.
Der Verbindungsleiter 9 ist sowohl mit der Anschlusskappe 3 als auch mit der Anschlusskappe 2 elektrisch leitend verbunden. Da bei der Befestigung der weiteren Anschlusskappe 2 beide Öffnungen 7 und 8 freilagen und somit keine erhöhte Gefahr eines sich ausbildenden Überdrucks bestand, kann die weitere Anschlusskappe 2 auch als nicht erfindungsgemäße Anschlusskappe ausgebildet sein. Für eine gleich bleibende Prozessführung ist jedoch eine erfindungsgemäße Ausbildung der weiteren Anschlusskappe 2 von Vorteil. Das Oberflächenprofil der, vorzugsweise gleichartigen, Befestigungsmaterialien 4 und 5 ist mit Vorteil unabhängig davon, ob zwei erfindungsgemäße Anschlusskappen, oder ob lediglich eine erfindungsgemäße Kappe eingesetzt wurde, gleichartig ausgebildet.The connecting conductor 9 is electrically conductively connected both to the connection cap 3 and to the connection cap 2. Since both openings 7 and 8 are exposed during the attachment of the further connection cap 2 and thus there was no increased danger of an overpressure forming, the further connection cap 2 can also be designed as a non-inventive connection cap. For a consistent process control, however, an inventive design of the further connection cap 2 is advantageous. The surface profile of the, preferably similar, mounting materials 4 and 5 is advantageous regardless of whether two inventive terminal caps, or whether only a cap according to the invention has been used, similar.
Insgesamt ermöglicht die Erfindung ein stabiles, maschinell von einem Fertigungsautomaten durchführbares Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauelements, insbesondere einer Feinsicherung, mit geringem Ausschuss.Overall, the invention enables a stable, by a manufacturing machine feasible method for producing an electrical component, in particular a micro-fuse, with low rejects.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Of course, the invention is not limited to the embodiments.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrisch leitfähige Anschlusskappe (2, 3) für ein elektrisches Bauelement (1), insbesondere für eine Sicherung, wobei - die Anschlusskappe einen Kappenboden (31 ) aufweist,1. Electrically conductive connection cap (2, 3) for an electrical component (1), in particular for a fuse, wherein - the connection cap has a cap base (31),
- der Kappenboden mit einer elektrisch leitfähigen Befestigungsschicht (22), insbesondere einer Lotschicht, versehen ist,the cap base is provided with an electrically conductive attachment layer (22), in particular a solder layer,
- die Befestigungsschicht zur Befestigung der Anschlusskappe an einem Gehäuseteil (6) für das Bauelement vorgesehen ist und - die Befestigungsschicht derart ausgebildet ist, dass sie auf der dem- The attachment layer for attaching the connection cap to a housing part (6) is provided for the device and - the attachment layer is formed such that it on the
Kappenboden abgewandten Oberfläche (23) eine über einem Zentralbereich (33) des Kappenbodens angeordnete Erhebung (24) aufweist.Cap surface facing away from the surface (23) has a raised portion (24) arranged above a central region (33) of the cap bottom.
2. Anschlusskappe nach Anspruch 1 , bei der sich eine Dicke der Befestigungsschicht (22) von der Erhebung (24) in Richtung einer Kappenwand (32) der Anschlusskappe (3) verringert.2. Connection cap according to claim 1, wherein a thickness of the attachment layer (22) of the elevation (24) in the direction of a cap wall (32) of the connection cap (3) decreases.
3. Anschlusskappe nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Erhebung (24) ein globales Maximum im Oberflächenprofil der Befestigungsschicht (22) umfasst.3. Connection cap according to claim 1 or 2, wherein the elevation (24) comprises a global maximum in the surface profile of the attachment layer (22).
4. Anschlusskappe nach Anspruch 2 oder 3, bei der in Aufsicht auf die Befestigungsschicht (22) von der dem Kappenboden (31) abgewandten Seite der Befestigungsschicht aus gesehen ein Benetzungsmittel (15), insbesondere ein Flussmittel, in einem Bereich zwischen der Kappenwand (32) und der Erhebung (24) auf der Befestigungsschicht angeordnet ist, und das Benetzungsmittel zur Benetzung der Kappenwand mit dem Befestigungsmaterial vorgesehen ist.4. Connection cap according to claim 2 or 3, in which in view of the attachment layer (22) from the cap bottom (31) facing away from the attachment layer of a wetting agent (15), in particular a flux, in an area between the cap wall (32 ) and the projection (24) is arranged on the attachment layer, and the wetting agent is provided for wetting the cap wall with the fastening material.
5. Anschlusskappe nach Anspruch 4, bei der das Benetzungsmittel (15) die Erhebung (24) umgibt.5. Connection cap according to claim 4, wherein the wetting means (15) surrounds the elevation (24).
6. Anschlusskappe nach Anspruch 4 oder 5, bei der das Benetzungsmittel (15) in einer Vertiefung (25) der von dem Kappenboden (31) abgewandten Oberfläche (23) der Befestigungsschicht (22) angeordnet ist. 6. Connection cap according to claim 4 or 5, wherein the wetting means (15) in a recess (25) of the cap bottom (31) facing away from surface (23) of the attachment layer (22) is arranged.
7. Anschlusskappe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, die als Anschlusskappe (2, 3) für eine Sicherung, insbesondere eine Feinsicherung, ausgebildet ist, wobei die Befestigungsschicht (22) als Lotschicht ausgebildet ist und das Benetzungsmittel (15) ein Flussmittel ist.7. Connection cap according to one of claims 4 to 6, which is designed as a connection cap (2, 3) for a fuse, in particular a micro-fuse, wherein the attachment layer (22) is formed as a solder layer and the wetting agent (15) is a flux.
8. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Anschlusskappe (2, 3) für ein elektrisches Bauelement (1), insbesondere für eine Sicherung, mit einer Befestigungsschicht (22), insbesondere einer Lotschicht, mit den Schritten:8. A method for producing an electrically conductive connection cap (2, 3) for an electrical component (1), in particular for a fuse, with a fastening layer (22), in particular a solder layer, with the steps:
- Bereitstellen der Anschlusskappe (3), - Einlegen eines Ausgangsmaterials (13), insbesondere eines Lotdrahtstücks, das ein Befestigungsmaterial (5) für die Befestigungsschicht und ein Benetzungsmittel- Providing the connection cap (3), - Inserting a starting material (13), in particular a Lotdrahtstücks, a fastening material (5) for the attachment layer and a wetting agent
(15) zur Benetzung der Anschlusskappe mit dem Befestigungsmaterial umfasst, in die Anschlusskappe, wobei das Ausgangsmaterial derart ausgebildet ist, dass auf einer der Anschlusskappe zugewandten Oberfläche (16) des eingelegten Ausgangsmaterials sowohl das Befestigungsmaterial als auch das Benetzungsmittel freiliegt,(15) for wetting the terminal cap with the mounting material comprises, in the terminal cap, wherein the starting material is formed such that on a cap facing surface (16) of the inserted starting material, both the fastening material and the wetting agent is exposed,
- Erwärmen, insbesondere Schmelzen, des Ausgangsmaterials und- Heating, in particular melting, of the starting material and
- Abkühlen, insbesondere Verfestigen, des Befestigungsmaterials, wobei die Anschlusskappe nach dem Abkühlen mit der Befestigungsschicht versehen ist.- Cooling, in particular solidification, of the fastening material, wherein the connection cap is provided after cooling with the attachment layer.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Ausgangsmaterial (13) derart eingelegt wird, dass die Oberfläche9. The method of claim 8, wherein the starting material (13) is inserted such that the surface
(16) einem Kappenboden (31) der Anschlusskappe (3) zugewandt ist.(16) facing a cap bottom (31) of the connection cap (3).
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das auf der dem Kappenboden (31) zugewandten Oberfläche (16) des Ausgangsmaterials (13) freigelegte Benetzungsmittel (15) des in die Anschlusskappe (3) eingelegten Ausgangsmaterials über einem Zentralbereich (33) des Kappenbodens (31) angeordnet ist.10. The method according to claim 9, in which the wetting means (15) of the starting material inserted into the connection cap (3) on the cap base (31) facing surface (16) of the starting material (13) are disposed over a central region (33) of the cap bottom (13). 31) is arranged.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem beim Erwärmen des Ausgangsmaterials (13) zunächst der Zentralbereich (33) des Kappenbodens (31) mit dem Befestigungsmaterial (5) versehen wird und das zur Befestigungsschicht (22) abgekühlte Befestigungsmaterial auf einer dem Kappenboden abgewandten Oberfläche (23) der Befestigungsschicht eine über dem Zentralbereich des Kappenbodens angeordnete Erhebung (24) aufweist. 11. The method according to claim 10, wherein upon heating of the starting material (13) first of the central region (33) of the cap base (31) with the mounting material (5) is provided and the mounting layer (22) cooled mounting material on a cap floor facing away from the surface (23) of the attachment layer has a raised portion (24) arranged above the central area of the cap base.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , bei dem das Benetzungsmittel (15) als in das Befestigungsmaterial (5) eingebetteter und lateral vom Befestigungsmaterial (5) umgebener Benetzungsmittelsstrang, insbesondere als Flussmittelstrang, im Ausgangsmaterial (13) verläuft.12. The method according to any one of claims 8 to 11, wherein the wetting agent (15) as in the fastening material (5) embedded and laterally from the fastening material (5) surrounded wetting agent strand, in particular as a flux strand, in the starting material (13).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem die der Anschlusskappe zugewandte Oberfläche (16) des Ausgangsmaterials flach, insbesondere mittels Schneiden, ausgebildet ist.13. The method according to any one of claims 8 to 12, wherein the cap facing the surface (16) of the starting material is flat, in particular by means of cutting, is formed.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei dem die Anschlusskappe (2, 3) als Anschlusskappe für eine Sicherung, insbesondere eine Feinsicherung, ausgebildet ist, wobei das Befestigungsmaterial (5) ein Lot ist und das Benetzungsmittel (15) ein Flussmittel ist.14. The method according to any one of claims 8 to 13, wherein the connection cap (2, 3) as a connection cap for a fuse, in particular a micro-fuse, is formed, wherein the mounting material (5) is a solder and the wetting agent (15) is a flux is.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, das mittels eines Fertigungsautomaten durchgeführt wird.15. The method according to any one of claims 8 to 14, which is carried out by means of a production machine.
16. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauelements (1), insbesondere einer Sicherung, mit den Schritten:16. A method for producing an electrical component (1), in particular a fuse, comprising the steps of:
- Bereitstellen eines Gehäuseteils (6) für das Bauelement, wobei das Gehäuseteil als Hohlkörper mit zumindest einer Öffnung (7, 8) ausgebildet ist,Providing a housing part (6) for the component, wherein the housing part is designed as a hollow body with at least one opening (7, 8),
- Anordnen des Gehäuseteils in einer mit einer Befestigungsschicht (22) aus einem Befestigungsmaterial (5), insbesondere einer Lotschicht, versehenen, elektrisch leitfähigen Anschlusskappe (3), wobei eine Oberfläche (23) der Befestigungsschicht eine Erhebung (24) aufweist, und das Gehäuseteil derart in der Anschlusskappe angeordnet wird, dass die Erhebung der Öffnung zugewandt ist und sich die Öffnung über die Erhebung erstreckt, - Erwärmen, insbesondere Schmelzen, der Befestigungsschicht mittels Wärmezufuhr von einer von dem Gehäuseteil abgewandten Seite der Anschlusskappe und- Arranging the housing part in a with a fixing layer (22) of a mounting material (5), in particular a solder layer, provided, electrically conductive terminal cap (3), wherein a surface (23) of the attachment layer has a projection (24), and the housing part is arranged in the terminal cap, that the elevation faces the opening and the opening extends over the survey, - heating, in particular melting, the fixing layer by means of heat supply from a side remote from the housing part of the connection cap and
- Abkühlen, insbesondere Verfestigen, des Befestigungsmaterials unter Befestigung der Anschlusskappe an dem Gehäuseteil über das abgekühlte Befestigungsmaterial. - Cooling, in particular solidification, of the fastening material with attachment of the connection cap on the housing part on the cooled mounting material.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem vor dem Anordnen des Gehäuseteils (6) in der Anschlusskappe (3) die17. The method of claim 16, wherein prior to arranging the housing part (6) in the connection cap (3) the
Öffnung (8) des Hohlkörpers die einzige freiliegende Öffnung des Hohlkörpers ist.Opening (8) of the hollow body is the only exposed opening of the hollow body.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei dem das Gehäuseteil (6) derart in der Anschlusskappe (3) angeordnet wird, dass ein sich innerhalb des Hohlkörpers befindendes Gas beim Erwärmen des Befestigungsmaterials (5) an der Erhebung (24) vorbei strömt, wodurch dem Ausbilden eines Überdrucks im Hohlkörper gegenüber einem Druck außerhalb des Hohlkörpers entgegengewirkt wird.18. The method according to claim 16 or 17, wherein the housing part (6) is arranged in the connection cap (3) such that a gas located inside the hollow body flows past the elevation (24) during heating of the fastening material (5), whereby the formation of an overpressure in the hollow body against a pressure outside of the hollow body is counteracted.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem der Hohlkörper auf einer der Anschlusskappe (3) zugewandten Seite eine Kerbe (41 ) aufweist, die als Austrittsöffnung zum Druckausgleich zwischen dem Inneren des Hohlkörpers und der Umgebung des Hohlkörpers dient.19. The method according to any one of claims 16 to 18, wherein the hollow body on one of the connection cap (3) side facing a notch (41) which serves as an outlet opening for pressure equalization between the interior of the hollow body and the environment of the hollow body.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem innerhalb des Hohlkörpers ein Verbindungsleiter (9), insbesondere ein Schmelzleiter einer Sicherung, angeordnet ist, der nach dem Verfestigen des Befestigungsmaterials (5) mit der Anschlusskappe (3), insbesondere über das Befestigungsmaterial, elektrisch leitend verbunden ist.20. The method according to any one of claims 16 to 19, wherein within the hollow body, a connecting conductor (9), in particular a fusible conductor of a fuse is arranged, after solidification of the fastening material (5) with the connection cap (3), in particular over the Mounting material, electrically conductively connected.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei dem das elektrische Bauelement (1) als Sicherung ausgeführt ist, wobei das Befestigungsmaterial (5) ein Lot und das Benetzungsmittel (15) ein Flussmittel ist.21. The method according to any one of claims 16 to 20, wherein the electrical component (1) is designed as a fuse, wherein the fastening material (5) is a solder and the wetting agent (15) is a flux.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , das mittels eines Fertigungsautomaten durchgeführt wird. 22. The method according to any one of claims 16 to 21, which is carried out by means of a production machine.
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