WO2016058729A1 - Kapazitives bauelement mit einem wärmeleitfähigen anschlusselement - Google Patents

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WO2016058729A1
WO2016058729A1 PCT/EP2015/068629 EP2015068629W WO2016058729A1 WO 2016058729 A1 WO2016058729 A1 WO 2016058729A1 EP 2015068629 W EP2015068629 W EP 2015068629W WO 2016058729 A1 WO2016058729 A1 WO 2016058729A1
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connection element
surface region
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Thomas Peuser
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Robert Bosch Gmbh
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    • H01G4/30—Stacked capacitors

Definitions

  • the invention relates to a capacitive component with a particular ceramic capacitor.
  • the capacitor has two electrical connections, wherein the electrical connections are each formed as an electrically conductive layer, wherein the terminals - in particular parallel - are spaced apart from each other and enclose the capacitor between each other.
  • the capacitor has at least one connection element, wherein at least one connection with the connection element, in particular a connection plate, is electrically conductively and firmly bonded.
  • the connection element preferably has a fastening foot, in particular a base, forming section.
  • heat loss is also generated in the capacitors.
  • the heat loss can usually be radiated to the ambient air surrounding the condenser or dissipated by convection.
  • the component of the aforementioned type has a connectionless surface area.
  • the connection element in particular the connection plate, has at least one section which extends parallel to the surface area of the capacitor which is formed without a connection and which connects to the surface region in a thermally conductive manner and configured to dissipate heat from the surface area and to conduct to the mounting foot.
  • the condenser preferably has a gap extending between the section and the surface region, which gap is filled at least partially or completely with an electrically insulating heat-conducting medium.
  • heat loss which can be generated by the capacitor during operation, can be delivered to the mounting foot and from there to a printed circuit board in addition or independently of the aforementioned convection.
  • the mounting foot is connected, for example, to a printed circuit board, preferably by means of a solder.
  • the cohesive connection between the connection element and the connection of the capacitor is formed by a solder connection, a welded connection or an adhesive connection.
  • This can advantageously be dissipated via the soldered or welded connection via the electrically conductive connection of the connection with the connection element generated by the capacitor loss heat, and additional heat loss from the connectionless surface area formed via the heat conduction to the particular trained as a tab portion of the connection element.
  • an electrically conductive connecting element according to a Wiedemann-Franz law is also designed to be thermally conductive.
  • connection element is formed larger than a thermal conductivity of the electrical connection.
  • heat loss can advantageously be dissipated from the surface area which is not covered by the terminal.
  • the connecting element is preferably formed from sheet metal, in particular copper sheet, aluminum sheet, silver sheet, nickel sheet, for example Alloy 42 comprising 42 percent by weight nickel and iron as the main constituent.
  • Other constituents include carbon up to 0.05 percent by weight, manganese up to 0.8 percent by weight, phosphorus up to 0.025
  • the alloy of the terminal plate is a nickel-containing alloy according to the standard UNS K49100.
  • the capacitor is cuboid-shaped, wherein the surface region comprises a direction of extension that is repellent from a standing surface or extends parallel to the base surface
  • the surface normal vector points perpendicularly from the surface area, in particular a facet of the surface area.
  • the footprint is formed, for example, by a circuit carrier, in particular a fiber-reinforced printed circuit board or a ceramic circuit carrier.
  • the surface area is preferred
  • connection element can be formed inexpensively by bending a sheet.
  • the portion may be so advantageous spaced from tracks of a circuit board and so form no interfering capacitances together with traces of the circuit board.
  • the portion extends parallel to at least one electrode of the capacitor.
  • an additional capacity can advantageously be formed by the section.
  • the capacitor has a connection element for each connection, wherein the sections of the connection elements extend together over the surface region.
  • a connection element can advantageously be used for each connection, which has the same shape, so that the connection element and thus the capacitive component can be provided at low cost.
  • the section is formed by an angled tab, in particular sheet metal tab.
  • the tab, in particular the sheet metal tab is preferably integrally formed on the connecting element, in particular connecting plate.
  • the section can be advantageously generated by bending a sheet metal strip.
  • the mounting foot, in particular pedestal is formed as an angled sheet metal tab, which is integrally formed on the connection element.
  • connection element in particular connection plate, has at least two sections which extend over mutually different facets of the surface region of the capacitor.
  • a section formed by a tab may extend parallel to at least one electrode of the capacitor, wherein a further section, which is formed for example by an angled sheet metal tab, extends transversely to the section.
  • the surface region of the capacitor can be almost completely covered by metal tabs of the connection elements. At least 80 percent, more preferably 90 percent covered by the sheet metal tabs, the surface area of the capacitor without a connection surface is preferably excluded, a surface area pointing to a standing surface or a circuit carrier.
  • connection element has two sections extending parallel to one another, which enclose and embrace a part of the capacitor between one another.
  • a free surface area in particular a surface area not covered by a circuit carrier or a footprint, can be used for heat dissipation.
  • the Ranten has three sections which surround the surface region, wherein a portion extends orthogonal to the two further sections which extend parallel to each other.
  • the capacitor of the Ranelemnten can almost
  • the heat conducting means is formed by a potting compound.
  • the heat-conducting agent can advantageously be introduced into a gap which is formed between the section and the surface region, advantageously at low cost.
  • the potting compound on particles are preferably ceramic particles.
  • Exemplary ceramic particles are, for example, particles of aluminum oxide, of titanium dioxide, of silicon nitride or of boron nitride.
  • the heat conducting means comprises a silicone gel. More preferably, the heat-conducting agent is formed by a silicone gel, in particular a particle-filled silicone gel.
  • the heat conduction can advantageously have a good electrical insulation.
  • the heat-conducting agent comprises epoxy resin or is formed by epoxy resin, in particular particle-filled epoxy resin.
  • the particles are, for example, ceramic particles.
  • connection element is preferably formed by a connection plate.
  • connection element is formed by a connection element produced by means of metal casting, in particular injection molding.
  • the invention also relates to a method for dissipating heat loss from a ceramic capacitor.
  • the heat loss from a connection-free formed surface region of the capacitor via a heat conduction to an electrically conductive connection element is passed.
  • the connecting element is electrically conductively and materially connected to a terminal of the capacitor, in particular adhesively bonded by means of an electrically conductive adhesive or soldered by means of a solder.
  • Figure 1 shows an embodiment of a capacitively formed device having a capacitor, wherein terminals of the capacitor are each soldered to a Z-shaped connection element;
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a capacitively embodied component with a capacitor, wherein terminals of the capacitor are each soldered to a connection element to which sheet metal tabs are formed, which cover a connectionless surface area of the capacitor.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a capacitively embodied component 1.
  • the component 1 has a ceramic capacitor 2.
  • the capacitor 2 has two mutually parallel electrical terminals, namely a terminal 3 and a terminal 4, on.
  • the terminals 3 and 4 are each formed by an electrically conductive layer, in particular a nickel-containing layer or a copper-containing layer.
  • the terminal 3 is in this embodiment connected to a plurality of electrically conductive electrodes, each extending into the interior of the capacitor 2, of which one electrode 6 is exemplified.
  • the terminal 4 is connected to a plurality of electrodes, which extend in each case into the interior of the capacitor 2 and parallel to the electrodes, such as the electrode 6, which are connected to the terminal 3.
  • an electrode 5 is exemplified.
  • the electrodes are each formed, for example, by a metal layer, in particular nickel-containing layer or copper-containing layer.
  • the component 1 also has an electrically conductive connection element 7.
  • the connection element 7 is formed by a connection plate and is electrically conductive to the connection 4 by means of a connection means 33 for cohesive connection, in particular electrically conductive adhesive or solder and materially connected.
  • the electrically conductive adhesive has, for example as a matrix material, epoxy resin and electrically conductive particles, for example silver particles and / or nickel particles.
  • the component 1 also has an electrically conductive connection element 8, which is formed in this embodiment by a connecting plate.
  • the connecting element 8 is connected by means of a connecting means 34 for materially connecting to the terminal 3 electrically conductive and cohesively.
  • the connecting element 7 has an integrally formed on the connecting element 7 and angled portion 12 which extends parallel to a surface region 16 of the capacitor 2.
  • the connecting element 8 has an integrally formed on the connecting element 8 and angled portion 11, which extends parallel to the surface region 16.
  • the sections 11 and 12 each face each other and close a gap 17th
  • the sections 11 and 12 are thus electrically isolated from each other.
  • a gap 32 is formed between the portion 11 of the connection element 8 and the surface region 16 and between the portion 12 of the connection element 7 and the surface region 16, a gap 32 is formed.
  • the gap 32 is filled in this embodiment with a heat conducting medium.
  • the heat conducting means 18 is formed in this embodiment by a potting compound, namely a particle-filled potting compound.
  • the potting compound has epoxy resin as the matrix material.
  • the particles are in this embodiment
  • Ceramic particles for example aluminum oxide particles or nitride particles, in particular silicon nitride particles or boron nitride particles.
  • FIG. 1 also shows a surface normal vector 19, which is perpendicular to the surface region 16, in particular a facet of the capacitor 2.
  • the capacitor 2 is cuboid in this embodiment.
  • Figure 1 shows the device 1 and the capacitor 2 in a sectional view.
  • the connection element 7 has in this embodiment, a mounting foot 10, which is designed as a base.
  • the connecting element 8 has a mounting foot 9, which is designed as a base. The component 1 can thus with the feet 9 and 10 on a circuit board
  • circuit carrier 15 in particular printed circuit board
  • the fastening foot 10 which extends transversely to the terminal 4 is soldered to an electrically conductive layer 14 of the printed circuit board 15.
  • An electrically conductive layer 13, which is connected to the circuit board 15, is soldered to the base 9.
  • the base 9 extends transversely to the connection 3, in particular a flat extension of the connection 3.
  • the mounting feet 9 and 10 voneinan from the.
  • the mounting feet 9 and 10 can be assigned to each other.
  • the heat-conducting means 18, in this embodiment a potting compound may, for example, comprise a color pigment, in particular a red color pigment or a yellow color pigment.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a capacitively embodied component 20.
  • the component 20 has a ceramic capacitor 21.
  • the capacitor 21 is cuboid in this embodiment.
  • the terminals of the capacitor 21 which extend parallel to one another and which are not visible in the plan view of the component 20 shown in FIG. 2 are each solder-bonded to a connection element formed by a connection plate by means of a solder or are electrically conductive by means of an electrically conductive adhesive is glued.
  • the component 20 has a connection element for a first connection of the capacitor 21 22 on and for the further connection of the capacitor 21, a connecting element 23.
  • To the connecting element 22, a portion 27 and a portion 28 is formed, which are each formed as angled from the connecting element 22 tabs.
  • the connecting element 22 is formed in this embodiment by a sheet metal part, so that the tabs 27 and 28 are each formed by a sheet metal tab.
  • the sections 27 and 28 each extend in two mutually perpendicular spatial planes.
  • a mounting foot 24 is formed, which in this embodiment is repelled by the capacitor 31.
  • the connecting element 23 is formed like the connecting element 22 and has two sections 26 and 29, which are each formed as tabs, in particular sheet metal tabs.
  • the sections 26 and 29 each extend in two mutually perpendicular planes.
  • the sections 29 and 28 each extend in the same plane and face each other.
  • the sections 26 and 27 each extend in the same plane and face each other.
  • a mounting foot 25 is formed, which in this embodiment is repelled by the capacitor 31.
  • the component 20 may have, in addition to the sections 27, 28, 26 and 29, further sections, wherein the connection element 22 may, for example, have a further section extending parallel to the section 28, so that the further section and the section 28 form part of the capacitor 21 between them and embrace.
  • the component 20 can be advantageously enclosed by the connection elements 22 and 23.
  • a connection-free surface area formed without a connection to a printed circuit board or a stationary surface of the component 20 is not enclosed by any section formed by a tab, such as the sections 27 and 28.
  • the surface region 16 of the capacitor 21 in this embodiment comprises a facet 30 and a facet 31 which are each aligned perpendicular to one another.
  • the facet 31 is almost completely covered by the respective tabs formed as sections 28 and 29 and the facet 30 is almost completely covered by each formed as a tab sections 26 and 27.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein kapazitives Bauelement mit einem keramisch ausgebildeten Kondensator. Der Kondensator weist zwei elektrische Anschlüsse auf, wobei die elektrischen Anschlüsse jeweils als elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet sind, wobei die Anschlüsse - insbesondere parallel - voneinander beabstandet sind und den Kondensator zwischeneinander einschließen. Der Kondensator weist wenigstens ein Anschlusselement mit einem Befestigungsfuß auf, wobei wenigstens ein Anschluss mit dem Anschlusselement elektrisch leitfähig und stoffschlüssig verbunden ist. Erfindungsgemäß weist das Bauelement einen anschlusslos ausgebildeten Oberflächenbereich auf. Das Anschlusselement, insbesondere das Anschlussblech, weist wenigstens einen Abschnitt auf, welcher sich parallel zu dem anschlusslos ausgebildeten Oberflächenbereich des Kondensators erstreckt und welcher mit dem Oberflächenbereich wärmeleitfähig verbunden und ausgebildet ist, Wärme von dem Oberflächenbereich abzuführen und zu dem Befestigungsfuß zu leiten. Der Kondensator weist bevorzugt einen sich zwischen dem Abschnitt und dem Oberflächenbereich erstreckenden Spalt auf, welcher wenigstens teilweise oder vollständig mit einem elektrisch isolierenden Wärmeleitmittel gefüllt ist.

Description

Beschreibung
Titel
Kapazitives Bauelement mit einem wärmeleitfähigen Anschlusselement
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein kapazitives Bauelement mit einem insbesondere keramisch ausgebildeten Kondensator. Der Kondensator weist zwei elektrische Anschlüsse auf, wobei die elektrischen Anschlüsse jeweils als elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet sind, wobei die Anschlüsse - insbesondere parallel - voneinander beabstandet sind und den Kondensator zwischeneinander einschließen. Der Kondensator weist wenigstens ein Anschlusselement auf, wobei wenigstens ein Anschluss mit dem Anschlusselement, insbesondere einem Anschlussblech, elektrisch leitfähig und stoffschlüssig verbunden ist. Das Anschlusselement weist bevorzugt einen einen Befestigungsfuß, insbesondere einen Standfuß, bildenden Abschnitt auf.
In Leistungsschaltkreisen, welche Kondensatoren aufweisen, wird auch in den Kondensatoren Verlustwärme erzeugt. Die Verlustwärme kann im Regelfall an die den Kondensator umgebende Umgebungsluft abgestrahlt oder durch Konvek- tion abgeführt werden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß weist das Bauelement der eingangs genannten Art einen anschlusslos ausgebildeten Oberflächenbereich auf. Das Anschlusselement, insbesondere das Anschlussblech, weist wenigstens einen Abschnitt auf, welcher sich parallel zu dem anschlusslos ausgebildeten Oberflächenbereich des Kondensators erstreckt und welcher mit dem Oberflächenbereich wärmeleitfähig verbunden und ausgebildet ist, Wärme von dem Oberflächenbereich abzuführen und zu dem Befestigungsfuß zu leiten. Der Kondensator weist bevorzugt einen sich zwischen dem Abschnitt und dem Oberflächenbereich erstreckenden Spalt auf, welcher wenigstens teilweise oder vollständig mit einem elektrisch isolierenden Wärmeleitmittel gefüllt ist. So kann vorteilhaft Verlustwärme, welche von dem Kondensator beim Betrieb erzeugt werden kann, zusätzlich oder unabhängig von der zuvor erwähnten Konvektion an den Befestigungsfuß und von dort an eine Leiterplatte abgegeben werden. Der Befestigungsfuß ist beispielsweise mit einer Leiterplatte, bevorzugt mittels eines Lotmittels, verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Anschluss des Kondensators durch eine Lötverbindung, eine Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung gebildet. Dadurch kann vorteilhaft über die elektrisch leitfähige Verbindung des Anschlusses mit dem Anschlusselement von dem Kondensator erzeugte Verlustwärme über die Löt- oder Schweißverbindung abgeführt werden, und zusätzlich Verlustwärme von dem anschlusslos ausgebildeten Oberflächenbereich über das Wärmeleitmittel an den insbesondere als Lasche ausgebildeten Abschnitt des Anschlusselements abgeführt werden. Vorteilhaft ist nämlich ein elektrische leitfähiges Anschlusselement gemäß einem Wiedemann-Franz-Gesetz auch wärmeleit- fähig ausgebildet.
Bevorzugt ist eine Wärmeleitfähigkeit des Anschlusselements größer ausgebildet als eine Wärmeleitfähigkeit des elektrischen Anschlusses. So kann vorteilhaft von dem Oberflächenbereich, welcher nicht von dem Anschluss bedeckt ist, Verlustwärme abgeführt werden. Das Anschlusselement ist bevorzugt aus Metallblech, insbesondere Kupferblech, Aluminiumblech, Silberblech, Nickelblech, beispielsweise Alloy 42 umfassend 42 Gewichts-Prozent Nickel und als Hauptbestandteil Eisen gebildet. Weitere Bestandteile können Kohlenstoff bis zu 0,05 Gewichts-Prozent, Mangan bis zu 0,8 Gewichts-Prozent, Phosphor bis zu 0,025
Gewichts-Prozent, Schwefel bis zu 0,025 Gewichts-Prozent, Silizium bis zu 0,03 Gewichts-Prozent, Chrom bis zu 0,25 Gewichts-Prozent, oder Aluminium bis zu 0,1 Prozent, oder eine Kombination aus diesen sein. Bevorzugt ist die Legierung des Anschlussbleches eine Nickel haltige Legierung gemäß der Norm UNS K49100.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kondensator quaderförmig ausge- bildet, wobei der Oberflächenbereich eine von einer Standfläche abweisende oder parallel zu der Standfläche verlaufende Erstreckungsrichtung eines
Flächennormalenvektors aufweist. Der Flächennormalenvektor weist senkrecht von dem Oberflächenbereich, insbesondere einer Facette des Oberflächenbereichs, ab. Die Standfläche ist beispielsweise durch einen Schaltungsträger, ins- besondere eine faserverstärkte Leiterplatte oder einen keramischen Schaltungsträger gebildet. Bevorzugt ist der Oberflächenbereich
Bevorzugt ist ein zu einer Standfläche weisender Oberflächenbereich des Bauelements frei von dem Anschlusselement ausgebildet. Dadurch kann das An- Schlusselement aufwandsgünstig durch Abwinkein eines Bleches gebildet sein.
So kann vorteilhaft eine geringe Bauhöhe des kapazitiven Bauelements gebildet sein. Weiter vorteilhaft kann der Abschnitt so vorteilhaft von Leiterbahnen einer Leiterplatte beabstandet sein und so keine störenden Kapazitäten zusammen mit Leiterbahnen der Leiterplatte ausbilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Abschnitt parallel zu wenigstens einer Elektrode des Kondensators. So kann vorteilhaft durch den Abschnitt eine zusätzliche Kapazität gebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kondensator für jeden An- schluss ein Anschlusselement auf, wobei die Abschnitte der Anschlusselemente sich gemeinsam über den Oberflächenbereich erstrecken. So kann vorteilhaft für jeden Anschluss ein Anschlusselement verwendet werden, welches die gleiche Form besitzt, sodass das Anschlusselement und so das kapazitive Bauelement aufwandsgünstig bereitgestellt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abschnitt durch eine abgewinkelte Lasche, insbesondere Blechlasche, gebildet. Die Lasche, insbesondere die Blechlasche, ist bevorzugt an das Anschlusselement, insbesondere Anschlussblech, angeformt. So kann der Abschnitt vorteilhaft durch Abwinkein eines Blechstreifens erzeugt werden. Bevorzugt ist der Befestigungsfuß, insbesondere Standfuß, als abgewinkelte Blechlasche gebildet, welche an das Anschlusselement angeformt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Anschlusselement, insbesondere Anschlussblech, wenigstens zwei Abschnitte auf, welche sich über zueinander verschiedene Facetten des Oberflächenbereichs des Kondensators erstrecken. So kann sich beispielsweise ein Abschnitt, gebildet durch eine Lasche, parallel zu wenigstens einer Elektrode des Kondensators erstrecken, wobei sich ein weiterer Abschnitt, welcher beispielsweise durch eine abgewinkelte Blechlasche gebildet ist, sich quer zu dem Abschnitt erstreckt. Vorteilhaft kann so der Oberflächenbereich des Kondensators fast vollständig von Blechlaschen der Anschlusselemente abgedeckt sein. Bevorzugt ist der anschlusslos ausgebildete Oberflächenbereich des Kondensators zu wenigstens 80 Prozent, weiter bevorzugt 90 Prozent durch die Blechlaschen abgedeckt, einen zu einer Standfläche oder einem Schaltungsträger weisenden Oberflächenbereich ausgenommen.
Bevorzugt weist das Anschlusselement zwei sich parallel zueinander erstreckende Abschnitte auf, welche einen Teil des Kondensators zwischeneinander einschließen und umgreifen. Dadurch kann ein freier Oberflächenbereich, insbesondere ein von einem Schaltungsträger oder einer Standfläche nicht abgedeckter Oberflächenbereich zur Wärmeableitung genutzt sein.
Weiter bevorzugt weist das Anschlusselemement drei Abschnitte auf, welche den Oberflächenbereich umgreifen, wobei ein Abschnitt sich orthognal zu den zwei weiteren Abschnitten erstreckt, welche sich zueinander parallel erstrecken. So kann der Kondensator von den Anschlusselemnten nahezu
vollständig umschlossen sein. Dadurch kann die Verlustwärme optimal abgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des Bauelements ist das Wärmeleitmittel durch eine Vergussmasse gebildet. So kann das Wärmeleitmittel vorteilhaft aufwandsgünstig in einen sich zwischen dem Abschnitt und dem Oberflächenbereich gebildeten Spalt eingebracht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vergussmasse Partikel auf. Die Partikel sind bevorzugt Keramikpartikel. Beispielhafte Keramikpartikel sind beispielsweise Partikel aus Aluminiumoxid, aus Titandioxid, aus Siliziumnitrid oder aus Bornitrid.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Wärmeleitmittel ein Silikongel auf. Weiter bevorzugt ist das Wärmeleitmittel durch ein Silikongel, insbesondere ein partikelgefülltes Silikongel, gebildet. Das Wärmeleitmittel kann so vorteilhaft eine gute elektrische Isolierfähigkeit aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Wärmeleitmittel Epoxidharz auf oder ist durch Epoxidharz, insbesondere partikelgefülltes Epoxidharz, gebildet. Die Partikel sind beispielsweise Keramikpartikel.
Das Anschlusselement ist bevorzugt durch ein Anschlussblech gebildet. In einer anderen Ausführungsform ist das Anschlusselement durch ein mittels Metallguss, insbesondere Spritzguss, erzeugtes Anschlusselement gebildet.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Abführen von Verlustwärme aus einem keramisch ausgebildeten Kondensator. Bei dem Verfahren wird die Verlustwärme von einem anschlussfrei ausgebildeten Oberflächenbereich des Kondensators über ein Wärmeleitmittel an ein elektrisch leitfähiges Anschlusselement geleitet. Das Anschlusselement ist mit einem Anschluss des Kondensators elektrisch leitfähig und stoffschlüssig verbunden, insbesondere mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs klebeverbunden oder mittels eines Lotmittels lötverbunden.
Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in den Figuren und in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmalen.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein kapazitiv ausgebildetes Bauelement, welches einen Kondensator aufweist, wobei Anschlüsse des Kondensators jeweils mit einem Z-förmigen Anschlusselement verlötet sind;
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein kapazitiv ausgebildetes Bauelement mit einem Kondensator, wobei Anschlüsse des Kondensators jeweils mit einem Anschlusselement verlötet sind, an das Blechlaschen angeformt sind, welche einen anschlusslos ausgebildeten Oberflächenbereich des Kondensators abdecken.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein kapazitiv ausgebildetes Bauelement 1. Das Bauelement 1 weist einen keramisch ausgebildeten Kondensator 2 auf. Der Kondensator 2 weist zwei sich zueinander parallel erstreckende elektrische Anschlüsse, nämlich einen Anschluss 3 und einen Anschluss 4, auf. Die Anschlüsse 3 und 4 sind jeweils durch eine elektrisch leitfähige Schicht, insbesondere eine Nickel haltige Schicht oder eine Kupfer haltige Schicht, gebildet. Der Anschluss 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Elektroden verbunden, welche sich jeweils ins Innere des Kondensators 2 erstrecken, von denen eine Elektrode 6 beispielhaft bezeichnet ist. Der Anschluss 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Mehrzahl von Elektroden verbunden, welche sich jeweils ins Innere des Kondensators 2 und parallel zu den Elektroden wie die Elektrode 6 erstrecken, welche mit dem Anschluss 3 verbunden sind. Von den mit dem Anschluss 4 verbundenen Elektroden ist eine Elektrode 5 beispielhaft bezeichnet. Die Elektroden sind beispielsweise jeweils durch eine Metallschicht, insbesondere Nickel haltige Schicht oder Kupfer haltige Schicht gebildet.
Das Bauelement 1 weist auch ein elektrisch leitfähiges Anschlusselement 7 auf. Das Anschlusselement 7 ist durch ein Anschlussblech gebildet und ist mittels eines Verbindungsmittels 33 zum Stoffschlüssigen Verbinden, insbesondere elektrisch leifähiger Klebstoff oder Lotmittel, mit dem Anschluss 4 elektrisch leitfähig und stoffschlüssig verbunden. Der elektrisch leitfähige Klebstoff weist beispielsweise als Matrixmaterial Epoxidharz und elektrisch leitfähige Partikel, beispielsweise Silberpartikel und/oder Nickelpartikel auf.
Das Bauelement 1 weist auch ein elektrisch leitfähig ausgebildetes Anschlusselement 8 auf, welches in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Anschlussblech gebildet ist. Das Anschlusselement 8 ist mittels eines Verbindungsmittels 34 zum Stoffschlüssigen Verbinden mit dem Anschluss 3 elektrisch leitfähig und stoffschlüssig verbunden.
Das Anschlusselement 7 weist einen an das Anschlusselement 7 angeformten und abgewinkelten Abschnitt 12 auf, welcher sich parallel zu einem Oberflächenbereich 16 des Kondensators 2 erstreckt. Das Anschlusselement 8 weist einen an das Anschlusselement 8 angeformten und abgewinkelten Abschnitt 11 auf, welcher sich parallel zu dem Oberflächenbereich 16 erstreckt. Die Abschnitte 11 und 12 weisen jeweils aufeinander zu und schließen einen Spalt 17
zwischeneinander ein. Die Abschnitte 11 und 12 sind so voneinander elektrisch isoliert.
Zwischen dem Abschnitt 11 des Anschlusselements 8 und dem Oberflächenbereich 16 und zwischen dem Abschnitt 12 des Anschlusselements 7 und dem Oberflächenbereich 16 ist ein Spalt 32 ausgebildet. Der Spalt 32 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Wärmeleitmittel gefüllt. Das Wärmeleitmittel 18 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Vergussmasse, nämlich eine partikelgefüllte Vergussmasse, gebildet. Die Vergussmasse weist als Matrixmaterial Epoxidharz auf. Die Partikel sind in diesem Ausführungsbeispiel
Keramikpartikel, beispielsweise Aluminiumoxidpartikel oder Nitridpartikel, insbesondere Siliziumnitridpartikel oder Bornitridpartikel.
Figur 1 zeigt auch einen Flächennormalenvektor 19, welcher senkrecht von dem Oberflächenbereich 16, insbesondere einer Facette des Kondensators 2, abweist. Der Kondensator 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel quaderförmig ausgebildet. Figur 1 zeigt das Bauelement 1 und den Kondensator 2 in einer Schnittdarstellung. Das Anschlusselement 7 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Befestigungsfuß 10 auf, welcher als Standfuß ausgebildet ist. Das Anschlusselement 8 weist einen Befestigungsfuß 9 auf, welcher als Standfuß ausgebildet ist. Das Bauelement 1 kann so mit den Standfüßen 9 und 10 auf einen Schaltungsträger
15, insbesondere Leiterplatte, gestellt werden und mit dem Schaltungsträger 15 - beispielsweise in einem Reflow-Lötofen, mittels Wellenlöten oder selektiv - verlötet werden. Der Befestigungsfuß 10, welcher sich quer zu dem Anschluss 4 erstreckt, ist mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 14 der Leiterplatte 15 verlötet. Eine elektrisch leitfähige Schicht 13, welche mit der Leiterplatte 15 verbunden ist, ist mit dem Standfuß 9 verlötet. Der Standfuß 9 erstreckt sich quer zu dem Anschluss 3, insbesondere einer flachen Erstreckung des Anschlusses 3.
In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Befestigungsfüße 9 und 10 voneinan der ab. In einer anderen - in Figur 1 nicht dargestellten Ausführungsform - können die Befestigungsfüße 9 und 10 aufeinander zuweisen.
Das Wärmeleitmittel 18, in diesem Ausführungsbeispiel eine Vergussmasse, kann beispielsweise ein Farbpigment, insbesondere ein rotes Farbpigment oder ein gelbes Farbpigment, aufweisen. So kann vorteilhaft während eines Herstellungsprozesses zum Erzeugen des kapazitiven Bauelements 1 während einer Qualitätskontrolle geprüft werden, ob der Spalt 17 mit dem Wärmeleitmittel 18 gefüllt ist, oder ob das Wärmeleitmittel 18 durch den Spalt 17 hindurch gesehen oder beispielsweise mittels einer optischen Erfassungsvorrichtung erfasst werden kann.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein kapazitiv ausgebildetes Bauelement 20. Das Bauelement 20 weist einen keramisch ausgebildeten Kondensator 21 auf. Der Kondensator 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel quaderförmig ausge- bildet. Die sich jeweils parallel zueinander erstreckenden Anschlüsse des Kondensators 21 , welche in der in Figur 2 dargestellten Aufsicht auf das Bauelement 20 nicht sichtbar sind, sind jeweils mit einem Anschlusselement, gebildet durch ein Anschlussblech, mittels eines Lotmittels lötverbunden oder mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs elektrisch leitfähig verklebt ist. Das Bauelement 20 weist für einen ersten Anschluss des Kondensators 21 ein Anschlusselement 22 auf und für den weiteren Anschluss des Kondensators 21 ein Anschlusselement 23. An das Anschlusselement 22 ist ein Abschnitt 27 und ein Abschnitt 28 angeformt, welche jeweils als von dem Anschlusselement 22 abgewinkelte Laschen ausgebildet sind. Das Anschlusselement 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Blechteil gebildet, sodass die Laschen 27 und 28 jeweils durch eine Blechlasche gebildet sind. Die Abschnitte 27 und 28 erstrecken sich jeweils in zwei senkrecht zueinander angeordneten räumlichen Ebenen. An das Anschlusselement 22 ist ein Befestigungsfuß 24 angeformt, welcher in diesem Ausführungsbeispiel von dem Kondensator 31 abweist.
Das Anschlusselement 23 ist wie das Anschlusselement 22 ausgebildet und weist zwei Abschnitte 26 und 29 auf, welche jeweils als Laschen, insbesondere Blechlaschen, ausgebildet sind. Die Abschnitte 26 und 29 erstrecken sich jeweils in zwei senkrecht zueinander angeordneten Ebenen. Die Abschnitte 29 und 28 erstrecken sich jeweils in derselben Ebene und weisen aufeinander zu. Die Abschnitte 26 und 27 erstrecken sich jeweils in derselben Ebene und weisen aufeinander zu. An das Anschlusselement 23 ist ein Befestigungsfuß 25 angeformt, welcher in diesem Ausführungsbeispiel von dem Kondensator 31 abweist.
Das Bauelement 20 kann zusätzlich zu den Abschnitten 27, 28, 26 und 29 noch weitere Abschnitte aufweisen, wobei das Anschlusselement 22 beispielsweise einen weiteren, sich parallel zu dem Abschnitt 28 erstreckenden Abschnitt, aufweisen kann, sodass der weitere Abschnitt und der Abschnitt 28 einen Teil des Kondensators 21 zwischeneinander einschließen und umgreifen.
Das Bauelement 20 kann so vorteilhaft von den Anschlusselementen 22 und 23 umschlossen sein. Ein zu einer Leiterplatte oder einer Standfläche des Bauelements 20 weisender anschlussfrei ausgebildeter Oberflächenbereich ist in diesem Ausführungsbeispiel von keinem Abschnitt, gebildet durch eine Lasche wie die Abschnitte 27 und 28, umschlossen. Dadurch können vorteilhaft keine parasitären Kapazitäten zwischen Leiterbahnen einer mit dem Bauelement 20 zu verbindenden Leiterplatte und den Abschnitten der Anschlusselemente 22 und 23, welche den Oberflächenbereich 16 des Kondensators 21 umgreifen, gebildet sein. Der Oberflächenbereich 16 des Kondensators 21 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Facette 30 und eine Facette 31 , welche jeweils senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Die Facette 31 wird von den jeweils als Lasche ausgebildeten Abschnitten 28 und 29 fast vollständig abgedeckt und die Facette 30 wird durch die jeweils als Lasche ausgebildeten Abschnitte 26 und 27 fast vollständig abgedeckt.

Claims

Ansprüche
1. Kapazitives Bauelement (1 , 20) mit einem keramisch ausgebildeten Kondensator (2, 21), wobei der Kondensator (2, 21) zwei elektrische Anschlüsse (3, 4) aufweist, wobei die elektrischen Anschlüsse (3, 4) jeweils als elektrisch leitfähige
Schicht ausgebildet sind, wobei die Anschlüsse (3, 4) voneinander beabstandet sind und den Kondensator (2, 21) zwischeneinander einschließen, wobei wenigstens ein Anschluss der Anschlüsse(3, 4) mit einem Anschlusselement (7, 8) elektrisch leitfähig und stoffschlüssig verbunden ist, wobei das Anschlusselement (7, 8) einen Befestigungsfuß (9, 10, 24, 25) bildenden Abschnitt aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kondensator (2, 21) einen anschlusslos ausgebildeten Oberflächenbereich (16, 30, 31) aufweist, und das Anschlusselement (7, 8, 22, 23) wenigstens einen
Abschnitt (11 , 12, 26, 27, 28, 29) aufweist, welcher sich parallel zu dem anschlusslos ausgebildeten Oberflächenbereich (16, 30, 31) des Kondensators (2, 21) erstreckt und welcher mit dem Oberflächenbereich (16, 30, 31) wärmeleitfä- hig verbunden und ausgebildet ist, Wärme von dem Oberflächenbereich (16, 30, 31) abzuführen und zum Befestigungsfuß (9, 10, 24, 25) zu leiten, wobei ein sich zwischen dem Abschnitt (11 , 12, 26, 27, 28, 29) und dem Oberflächenbereich (16, 30, 31) erstreckender Spalt (32) wenigstens teilweise oder vollständig mit einem elektrisch isolierenden Wärmeleitmittel (18) gefüllt ist.
2. Bauelement (1 , 20) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kondensator (2, 21) Quaderförmig ausgebildet ist, und der Oberflächenbe- reich (16, 30, 31) eine von einer Standfläche abweisende oder parallel zu der
Standfläche verlaufende Erstreckungsrichtung eines Flächennormalenvektors (19) aufweist.
3. Bauelement (1 , 20) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kondensator für jeden Anschluss (3, 4) ein Anschlusselement (7, 8, 22, 23) aufweist, wobei die Abschnitte (1 1 , 12, 26, 27, 28, 29) sich gemeinsam über den Oberflächenbereich (16, 30, 31) erstrecken.
4. Bauelement (1 , 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abschnitt (11 , 12, 26, 27, 28, 29) durch eine abgewinkelte Lasche gebildet ist, welche an das Anschlusselement (7, 8, 22, 23) angeformt ist.
5. Bauelement (1 , 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Anschlusselement (7, 8, 22, 23) wenigstens zwei Abschnitte (11 , 12, 26, 27, 28, 29) aufweist, welche sich über zueinander verschiedene Facetten des Oberflächenbereichs (16, 30, 31) des Kondensators (2, 21) erstrecken.
6. Bauelement (1 , 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wärmeleitmittel (18) durch eine Vergussmasse gebildet ist.
7. Bauelement (1 , 20) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vergussmasse Partikel, insbesondere Keramikpartikel aufweist.
8. Bauelement (1 , 20) nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wärmeleitmittel ein Silikongel aufweist.
9. Bauelement (1 , 20) nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wärmeleitmittel (18) ein Epoxidharz aufweist.
10. Verfahren zum Abführen von Verlustwärme aus einem keramisch ausgebildeten Kondensator (2, 21), bei dem die Verlustwärme von einem anschlussfrei ausgebildeten Oberflächenbereich (16, 30, 31) des Kondensators (2, 21) über ein Wärmeleitmittel (18) an ein elektrisch leitfähiges Anschlusselement (7, 8, 22, 23) geleitet wird, wobei das Anschlusselement (7, 8, 22, 23) mit einem Abschnitt mit einem Anschluss (3, 4) des Kondensators (2, 21) elektrisch leitfähig und stoffschlüssig verbunden ist.
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