电气装置制造方法
【专利摘要】说明一种具有至少一个功能元件（101）的电气装置（100）。所述功能元件（101）具有陶瓷体（11），在所述陶瓷体中在两个相对的侧面（21、22）上施加第一和第二电接触层（31、32）。此外所述功能元件布置在第一和第二接触片（41、42）之间。第一和第二接触片（41、42）分别包括多个接触销（411、421），其中第一接触层（31）与第一接触片（41）的至少一个接触销（411）电接触并且第二接触层（32）与第二接触片（42）的至少一个接触销（421）电接触。
【专利说明】电气装置
【技术领域】
[0001]说明一种电气装置。
【背景技术】
[0002]已知如下电气装置，其例如实施为诸如电解质电容器、薄膜电容器或者陶瓷电容器的电容器，实施为例如冷导体或热导体的热敏电阻器，或者实施为压敏电阻器。这种电气装置在电子印刷电路板(PCB，印刷电路板)上的电和机械接触在所谓的表面安装器件(SMD，表面安装器件)情况下按照标准借助于焊接进行。但是随着电气装置的尺寸增大，通过焊接过程出现困难。例如可能发生所谓的焊接冲击(LStschock)，该焊接冲击由于焊接过程而导致热感应的机械应力。所述应力可能在后续导致这种装置的失灵。
【发明内容】
[0003]至少几个实施方式的要解决的任务是说明一种电气装置。
[0004]该任务通过下面描述的主题来解决。所述主题的有利实施方式和扩展方案此外由从属权利要求和以下描述和附图得知。
[0005]根据一个实施方式，电气装置具有至少一个功能元件。
[0006]根据另一实施方式，所述功能元件具有陶瓷体。该陶瓷体可以具有介电特性。功能元件在此例如可以构造为电容器元件。陶瓷体此外还可以具有半导体性质。陶瓷体此外例如可以实施为热敏电阻器元件，诸如实施为热导体元件或者冷导体元件，或者实施为压敏电阻器元件。
[0007]根据一个优选的实施方式，所述至少一个功能元件构造为电容器元件，其中电容器元件的陶瓷体可以具有带有相叠布置的陶瓷层和布置在其间的第一和第二电极层的层堆叠。陶瓷层可以例如具有铅-锆酸盐-钛酸盐。电极层可以例如具有银、钯、和/或钼。电极层优选从陶瓷体的两个相对的侧面延伸到层堆叠中。附加地，还可以在陶瓷体的内部布置另外的电极层，所述另外的电极层不延伸至陶瓷体的任何一个侧面。
[0008]优选地,所述陶瓷体具有两个相对的侧面,其中在两个相对侧面的一个侧面上施加第一电接触层并且在另一个侧面上施加第二电接触层。第一和第二电接触层可以包括一个或多个单层，例如一个或多个金属层，所述金属层例如可以具有铬、铜和/或金。如果所述至少一个功能元件构造为具有陶瓷体中的第一和第二电极层的电容器元件，则第一电极层可以接触第一电接触层并且第二电极层可以接触第二电接触层。
[0009]根据另一实施方式，所述功能元件布置在第一和第二接触片之间。第一和第二接触片分别包括至少一个接触销。第一和第二接触片可以优选地分别包括多个接触销。通过对于每个接触片使用多个接触销，一方面可以改善从印刷电路板直至功能元件的接触层出现的引线电感，并且另一方面可以增大电流承载能力并且电流可以从接触层至在至少几个实施方式中存在的、陶瓷体内的内电极被均匀地分布。
[0010]根据另一实施方式，接触销是导电销。所述接触销优选地具有金属或者由金属制成。所述接触销中的每一个例如可以具有长形的销状或者棒状的体。垂直于销状体的纵轴的横截面可以是圆的，例如圆形的，或者有角的，例如正方形的。
[0011]根据另一实施方式，功能元件的第一接触层与第一接触片的至少一个接触销电接触。优选地，功能元件的第二接触层与第二接触片的至少一个接触销电接触。接触片的接触销尤其是可以适用于接触功能元件。功能元件尤其是可以这样布置在接触片之间，使得功能元件的第一电接触层朝向第一接触片并且功能元件的第二电接触层朝向第二接触片。接触片的接触销可以直接触碰功能元件的分别朝向的电接触层。此外，在接触销和功能元件的分别朝向的电接触层之间也可以存在至少一个或多个中间层。
[0012]根据另一实施方式，在用于制造电气装置的方法中提供具有陶瓷体的功能元件，其中在两个相对的侧面上施加第一和第二电接触层，并且在进一步的方法步骤中布置在第一和第二接触片之间，使得接触片中的每一个分别与功能元件的一个接触层电接触。
[0013]在这里和在下面描述的特征和实施方式同样适用于电气装置和用于制造所述电气装置的方法。
[0014]根据另一实施方式，电气装置具有罩子，该罩子布置在功能元件和接触片之上。罩子例如可以具有方形轮廓，其中长方体(Quader)的侧面被开槽。该开槽的侧面在这里以及在下面也可以称为罩子的开口。所述罩子优选具有电绝缘材料，例如塑料材料。
[0015]根据另一实施方式，布置在功能元件和接触片之上的罩子与两个接触片直接接触。根据另一实施方式，所述罩子与两个接触片直接机械接触。因此，功能元件的电接触可以经由接触片与罩子相组合地来进行。
[0016]通过这里描述的构造可以有利地实现，所述电气装置不由于热感应的机械应力而受到损坏，所述机械应力例如由于焊接冲击而出现。
[0017]根据另一实施方式，功能元件通过罩子夹紧在第一和第二接触片之间。通过借助于罩子的该夹紧，可以有利地实现接触片和功能元件的机械接触。罩子在这里和在下面因此也可以称为夹紧罩。
[0018]根据另一实施方式，接触片中的每一个具有载体片，接触销固定在所述载体片中。载体片例如可以包括长形的方形体。此外，载体片可以具有金属和/或塑料。接触销优选地耸立穿过相应的载体片并且优选地这样放入到载体片中，使得所述接触销在载体片的相对的两侧上突出并且在所述两侧上从载体片凸出(abragen )。此外，所述接触销优选均匀地相间隔地布置在相应的载体片中。由此，具有载体片和接触销的接触片可以获得栅栏状的外形。
[0019]根据另一实施方式，所述罩子覆盖功能元件和接触片的载体片。在此，接触销可以至少部分地从被罩子覆盖的空间、尤其是从罩子的开口中伸出。
[0020]根据另一实施方式，所述罩子在两个相对的内侧具有倾斜的区域。所述倾斜的区域优选地沿着两个相对的内侧伸展并且可以例如通过以下方式实现:即罩子在所述内侧处在与开口邻接的区域中比在背向开口的区域中具有更薄的壁。优选地，所述载体片布置在倾斜的区域中。借助于罩子的倾斜的区域可以进行功能元件和接触片的特别有效的夹紧。
[0021]尤其是可以借助于罩子实现销到接触层上的夹紧。所述销可以以机械方式被加预应力并且如弹簧那样起作用。由此例如可以吸收出现的轴向长度变化。该轴向长度变化例如由于装置中的温度变化而产生。此外可以有利地实现，对接触片的竖直载荷不导致对装置的剪应力或弯曲载荷。
[0022]根据另一实施方式，所述装置具有多个功能元件，这些功能元件布置在第一和第二接触片之间。在此，不同的功能元件可以实施为相同的。但是也可能的是，各个功能元件在其构造和/或其功能方面彼此不同。
[0023]根据另一实施方式，功能元件中的至少两个并排地沿着第一和第二接触片布置。在这种构造的情况下，并排地沿着接触片布置的功能元件两者都借助于第一和第二接触片的接触销被接触。
[0024]根据另一实施方式，功能元件中的至少两个相叠地沿着接触销布置。优选地，在此接触销被实施为使得其可以接触所有相叠布置的功能元件。所述接触销例如可以具有允许其接触两个相叠放置的功能元件的长度。
[0025]根据另一实施方式，至少一个功能元件接触第一接触片的恰好一个接触销和第二接触片的一个接触销。也有可能的是，电气装置的所有功能元件分别被第一接触片的恰好一个接触销以及分别被第二接触片的恰好一个接触销接触。
[0026]根据另一实施方式，存在至少一个另外的功能元件和第三接触片。优选地，所述另外的功能元件布置在第二和第三接触片之间。第二接触片的接触销可以既与布置在第一和第二接触片之间的、又与布置在第二和第三接触片之间的功能元件直接电接触。
[0027]根据另一实施方式，电气装置的所有功能元件都实施为电容器元件，例如如上进一步所述的。根据对电气装置的要求，电气装置所具有的功能元件的数量可以被适配。因此，当应当实现大的电容时，所述装置例如具有多个电容器元件。
[0028]根据另一实施方式，至少一个功能元件实施为压敏电阻器元件。所述电气装置例如可以具有多个实施为电容器元件的功能元件和低电感集成的压敏电阻器元件。
[0029]根据另一实施方式，所述至少一个功能元件和接触片的接触销或者在多个功能元件的情况下所有布置在一个平面中的功能元件和接触片的接触销可以共同地用薄膜或者薄膜带缠绕。由此可以通过简单的方式将至少一个或多个位于一个平面中的功能元件和接触元件保持在一起。通过所述薄膜或者薄膜带可以如上结合罩子所述地实现夹紧作用。
[0030]电气装置的这里所述的实施方式的特征尤其是成本有益的构造、高可靠性的运行性质以及非常高的电流承载能力。此外，这里所述的装置可以至少在几个实施方式中允许非常低电感的连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]这里所述的装置的另外的优点和有利实施方式由以下结合图1a至7b所述的实施方式得出。
[0032]图1a和Ib示出根据一个实施例的用于制造电气装置的方法，
图2a至2c示出根据另一实施例的接触片的不同视图，
图3a至3c示出根据另一实施例的用于制造电气装置的方法，
图4a至4c示出根据另一实施例的罩子的不同视图，和 图5a至7b示出根据另外的实施例的电气装置。
【具体实施方式】[0033]在实施例和图中，相同的或者作用相同的组成部分可以分别配备相同的附图标记。所示出的元件及其彼此的大小关系原则上不应视作为按正确比例的，更确切地各个元件——诸如层、构件和区域——可以为了更好的可表示性或者为了更好的理解而被尺寸确定得夸张地厚或大地示出。
[0034]在图1a和Ib中示出用于制造电气装置的方法的实施例。
[0035]为此在第一方法步骤中，如在图1a中所示的，提供功能元件，该功能元件在通过箭头90表示的进一步的方法步骤中布置在第一和第二接触片41、42之间。
[0036]功能元件101具有方形的陶瓷体11,其在所示实施例中实施为电容器元件并且包括由铅一锆酸盐一钛酸盐构成的陶瓷。可替换地，功能元件101也可以具有其他陶瓷材料或者例如也可以实施为压敏电阻器或热敏电阻器元件，并且包括由对应的其他适合于此的陶瓷材料构成的陶瓷体。
[0037]陶瓷体11的陶瓷材料具有陶瓷层，在所述陶瓷层之间布置第一和第二电极层(未示出)。
[0038]陶瓷体11此外具有侧面21，在该侧面21上施加第一电接触层31。陶瓷体11还具有与侧面21相对的侧面22，在该侧面22上施加第二电接触层32。第一和第二接触层31、32与陶瓷体11内部的第一或第二电极层电连接并且用于所述电极层的电接触。
[0039]第一和第二接触片41、42分别具有载体片451、452。第一和第二接触片41、42还分别具有多个接触销411、421，所述接触销固定在载体片451、452中，其方式是所述接触销411、421耸穿(durchragen)相应的载体片451、452。接触片41、42在所示实施例中实施为相同的。可替换地，接触片41、42也可以彼此不同，例如在它们的长度方面和/或在它们的接触销411、412的数量方面。
[0040]在图2a至2c中示例性地以前视图、以侧视图以及以俯视图示出接触片41。接触销411实施为导电的棒状的销，它们分别从载体片451的两侧凸出。在所示实施例中，接触片41的彼此相邻的接触销411相互间隔相同。可替换地，彼此相邻的接触销411、412也可以具有彼此间不同的间隔。
[0041]在接触片41、42之间放入功能元件101之后，在这样制造的如图1b中所示的电气装置100中第一接触层31朝向第一接触片41并且第二接触层32朝向第二接触层42，并且两个接触层31、32与相应的接触片41、42电接触。在这种情况下如在所示实施例中那样可以涉及接触层31、32和相应的接触棒411、421之间的直接按压接触。可替换于此地也有可能的是，在功能元件101和接触片41、42之间存在一个或多个另外的导电中间层。此外可以将薄膜或者薄膜带缠绕在功能元件101和接触片41、42的接触销411、421上(未示出)，以便彼此固定接触片41、42和功能元件。
[0042]在图3a至3c中示出用于制造另一电气装置200的方法的另一实施例。
[0043]在对此的一个方法步骤中，如结合图1a和Ib所述的，在两个接触片(Kontaktleiten) 41、42之间布置功能元件101。
[0044]如在图3a中所示的，此外提供罩子50，该罩子在用箭头91表示的进一步的方法步骤中被布置在功能元件101和接触片41、42之上。由此可以有利地实现，功能元件101通过罩子50被夹紧在第一和第二接触片41、42之间。通过该夹紧可以在接触片41、42和功能元件101之间同时实现良好的机械和电接触。[0045]在图3b中示出这样制造的具有放上的罩子50的电气装置200。在此可以看出，接触销411、421从罩子50的敞开侧至少部分地伸出。在这样的装置中，出现的、作用于装置100和/或功能元件101的轴向力仅仅向陶瓷体11施加压力。有利地不出现切向力、竖直力和拉力。弯曲力由接触销411、421仅仅像轴向力那样作用。
[0046]在图4a至4c中以不同视图示出罩子50，而且以从下方、也就是从罩子50的开口来看的视图、以在图4a中所示的截平面A-A的截面视图、以及以侧视图示出。罩子50在两个相对的内侧501、502处具有倾斜的区域511、512，所述区域与罩子的开口邻接并且由此实现了，罩子在这些区域中具有比在与倾斜的区域邻接的区域中更薄的壁。
[0047]图3c以截面视图示出来自图3b的电气装置200，在该图中可以看出，接触片41、42的载体片451、452布置在罩子50的内侧501、502的倾斜的区域511、512中。借助于倾斜区域511、512，实现了接触销411、421到接触层31、32的夹紧。接触销411、421尤其是被以机械方式加预应力。由此可以吸收轴向的长度变化，其例如可能由于温度变化产生。对接触片的竖直载荷不导致对功能元件101和/或对装置200的剪应力或者弯曲载荷。
[0048]在图5a和5b中示出用于制造电气装置300的方法的实施例，其中装置200与在图1a和Ib中所示的方法相比具有多个功能元件101，这些功能元件并排地沿着第一和第二接触片41、42布置。
[0049]对此在通过箭头92表示的方法步骤中，并排排列的各个功能元件101布置在两个所提供的接触片41、42之间。在所示的实施例中，功能元件101中的每一个分别被第一接触片41的接触销411以及被第二接触片42的接触销421接触。替换于此地也有可能的是，功能元件101中的一个或多个被第一和/或第二接触片41、42的多个接触销411、421接触。
[0050]在图5c中示出电气装置400的实施例，其中与图5b中的电气装置300不同地存在至少一个实施为压敏电阻器元件的功能元件102。所有另外的功能元件101如在前面的实施例中那样实施为电容器元件。可替换地也可以设想，电气装置400的功能元件中的两个或更多实施为压敏电阻器元件。
[0051]在图5b和5c中所示的电气装置300和400此外还可以具有如结合图1b阐述的薄膜缠绕和/或如结合图3a至4c所示的罩子。
[0052]在图6a至7b中示出电气装置的另外的实施例，它们分别具有以并排布置的行的和/或相叠的多个功能元件。根据前面的实施例的制造方法可以对应扩展地也用于制造以下描述的实施例。此外，根据图6a至7b的电气装置也可以具有如结合图1b阐述的薄膜缠绕和/或如结合图3a至4c所示的罩子，所述薄膜缠绕和/或罩子将所述多个功能元件和接触片彼此固定并且例如能够实现夹紧接触。
[0053]图6a示出具有另外的接触片43的电气装置500，其中在接触片41、42、43之间分别以行的方式布置功能元件101。
[0054]图6b示出具有多个接触片41、42、43以及多个功能元件101的电气装置600，其中所述多个功能元件101既沿着接触片41、42、43布置也以行的方式布置在接触片41、42、43中的分别两个之间。尤其是在所示实施例中，每个功能元件101被两个不同接触片41、42、43的恰好两个接触销411、421接触。
[0055]在图7a中示出电气装置700的另一实施例。装置700具有多个功能元件101，其中分别两个功能元件101相叠地沿着接触片41、42、43的接触销411、421、431布置。接触销411、421、431与前述实施例相比实施为更长的，从而所有相叠布置的功能元件101都能被接触。替换于所示实施例还可以相叠布置多于两个的功能元件101。
[0056]图7b示出根据另一实施例的电气装置800，其中多个功能元件101与前面的实施例相比也还沿着接触片41、42、43布置。
[0057]所示实施例与已知电气装置相比尤其是具有成本有益的构造以及高的电流承载能力。此外，所述电气装置尤其是在接触片和/或接触销交替接线的情况下可以实现极低电感的电连接。
[0058]本发明不由于根据实施例的描述而限制于此，而是包括每个新特征以及特征的每种组合。这尤其是包含权利要求书中的特征的每种组合，即使该特征或者该组合本身没有明确地在权利要求书或者实施例中说明。
[0059]附图标记列表 101、102功能元件 11陶瓷体
21、22侧面 31第一电接触层 32第二电接触层 41第一接触片 42第二接触片 43第三接触片 411、421、431 接触销 451、452载体片 50罩子 501、502 内侧 511,512倾斜的区域 90、91、92 箭头 100、200、300、400 电气装置 500、600、700、800 电气装置。
【权利要求】
1.具有至少一个功能元件(101)的电气装置(100)，所述功能元件具有陶瓷体(11)，其中在两个相对的侧面(21、22)上施加第一和第二电接触层(31、32)，并且所述功能元件布置在第一和第二接触片(41、42)之间，其中第一和第二接触片(41、42)分别具有多个接触销(411、421)，其中第一接触层(31)与第一接触片(41)的至少一个接触销(411)电接触并且第二接触层(32)与第二接触片(42)的至少一个接触销(421)电接触。
2.根据权利要求1所述的装置，还具有罩子(50)，所述罩子布置在功能元件(101)和接触片(41、42)之上。
3.根据权利要求2所述的装置，其中功能元件(101)通过罩子(50)夹紧在第一和第二接触片(41、42)之间。
4.根据前述权利要求之一所述的装置，其中所述接触片(41、42)中的每一个具有载体片(451、452 )，接触销(411、421)固定在所述载体片中。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述载体片(451、452)具有金属和/或塑料。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其中接触片(41、42)的接触销(411、421)彼此以均匀的间隔耸穿相应的载体片(451、452 )。
7.根据权利要求4至6在回引权利要求2或3的情况下的任一项所述的装置，其中罩子(50)覆盖功能元件(101)和接触片(41、42)的载体片(451、452)。
8.根据权利要求4至7之一所述的装置，其中罩子(50)在两个相对的内侧(501、502)处具有倾斜的区域(511、512)，在所述倾斜的区域中布置载体片(451、452)。
9.根据前述权利要求之一所述的装置，具有多个功能元件(101)，这些功能元件布置在第一和第二接触片(41、42)之间。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述多个功能元件(101)中的至少两个并排地沿着接触片(41、42)布置。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其中所述多个功能元件(101、102)中的至少两个相叠地沿着接触销(411、421)布置。
12.根据权利要求9至11之一所述的装置，其中所述多个功能元件(10)中的至少一个接触第一接触片(41)的恰好一个接触销(411)和第二接触片(42)的一个接触销(421)。
13.根据前述权利要求之一所述的装置，其中存在至少一个另外的功能元件(103)和第三接触片(43)，其中所述至少一个另外的功能元件(103)布置在第二和第三接触片(42、43)之间。
14.根据前述权利要求之一所述的装置，其中所述至少一个功能元件(101)实施为电容器元件，其中陶瓷体(11)包括具有相叠布置的陶瓷层和布置在其间的第一和第二电极层的层堆叠，其中电极层从陶瓷体(11)的两个相对的侧面(21、22)延伸进入到层堆叠中。
15.根据权利要求1至13之一所述的装置，其中功能元件(101)是压敏电阻器元件、冷导体元件或者热导体元件。
【文档编号】H01C7/02GK103650069SQ201280034664
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年7月4日 优先权日:2011年7月13日
【发明者】M.奥尔特纳, M.肖斯曼, M.科伊尼, G.恩格尔, C.霍夫曼 申请人:埃普科斯股份有限公司