把负荷最小化的电气贯通接触元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种接触元件。
【背景技术】
[0002] DE10 2004 030 388A1涉及一种具有导电聚合物涂层的物件和一种用于制造它 的方法。根据该种解决方案，印刷电路板设有铜层，其中通过结构化形成电导体。为获得可 焊接性和为保护不被氧化，在该铜层上施加导电聚合物层。铜或铜合金层位于构造为导电 的基层和包含导电聚合物的层之间。
[0003] DE10 2009 001 461A1涉及一种用于制造电子组件的方法。该组件通过两个彼 此连接的微电气结构元件构造。所述连接的建立借助多个绝缘的、各自具有至少一条导体 电路的结构元件实现。该导体电路通过在绝缘的结构元件内形成贯通的空腔并随后用导电 材料填充来形成。所述填充材料可以是导电的聚合物。
[0004] 为电气接触使用THT制造方法（ThroughHoleTechnology(通孔封装工艺））。根 据该种制造方法把布设有连接线的构件以及公接头通过开口插入印刷电路板。待接触的结 构元件可以是电容器、晶体管、电阻、集成电路（1C)等多种。列举的构件需要不同的准备工 作，在该准备工作中把也称为连接脚的连接线弯曲和剪切，使得它们与由印刷电路板预定 的钻孔图或者孔图案匹配。在完成构件的准备工作和用该构件装备印刷电路板后进行构件 的焊接。通常在印刷电路板的底侧形成焊接连接。为此可以采用波焊方法或者波峰焊方法 (Schwalll6tverfahren)。在进行波焊时印刷电路板以其底侧在焊波上经过，该焊接 波在与构件接触时在其底侧建立焊接连接。该方法的特殊实施方式是选择式焊接。这里并 非整个组件而是仅该组件的一小部分-有时仅一个构件-借助"微波（Miniatur-Welle) " 焊接。当必须焊接已布线的结构元件时，选择式焊接方法经常是唯一可行的焊接方法。
[0005] 特别在汽车领域的应用中，借助THT制造方法制造的焊接点必须能够经受大量的 温度变化，而一方面在导电性方面、另一方面在机械保持力方面不明显影响焊接点的功能。 然而通过温度变化在焊接点内产生以热机械方式感生的负荷，其能够导致焊接点损坏。该 负荷既通过关于所有部件的几何结构因子确定，此外也与瞬间的热状态（温度时间曲线） 有关。
[0006] 由于朝向控制设备的内部模块化的发展趋势，不仅单个结构元件而且单个模块借 助THT焊接工艺与原来的印刷电路板连接。特别是对于在汽车领域内的应用，THT焊接点 必须经受许多温度变化，而不明显影响焊接点在其导电性和机械保持力方面的功能。通过 温度变化在焊接点内产生以热机械方式感生的负荷，其能够导致焊接点的损坏。该负荷既 通过所有部件的几何结构因子确定，也与瞬间的热负荷有关。通过使用THT方法焊接的大 部分构件涉及优选在电子控制设备内使用的单侧焊接的插头连接器。使用的、也称为触针 的接触销用青铜制造，它们绝大部分从带材冲制出。然而在这种情况下强制要求，插入侧材 料与汽车制造商迄今要求的材料类型相对应。与此相反，焊接侧的材料可以自由规定，也就 是说这里例如可以使用金属或者铝基金属合金，它们要么能够直接焊接，或者可以通过相 应的涂层，例如借助NiSn涂层实现焊接。
【发明内容】
[0007] 根据本发明建议，为改善待焊接的接触销或者触针的耐温度变化性，使用铝-铜 复合物。该铝_铜复合物例如是条状型材，该条状型材在一个共同的平面内包括一个Cu段 和一个A1段。该Cu段和A1段一方面能够位于一个共同的、水平延伸的平面内，但是所述 段也可以设置在彼此不同的水平延伸的平面内。条状型材的两种实施方式的共同点是，Cu 段和A1段在过渡区内彼此连接，例如其中两个段之一的构造成箭头形的末端伸入两个段 中另一个的互补设置的凹部内。这些段在过渡区内以材料配合的方式彼此结合。按照本发 明建议的解决方案，所述接触元件用Al/Cu复合材料制造，其中它的Cu段构成接触元件的 插头侧，并且Al/Cu复合材料的A1段构成接触元件的焊接侧。
[0008] 接触元件，假设它就焊接侧和插头侧而言具有一个共同的平面，或者假设焊接侧 和插头侧实施在不同的平面中，优选都从Al/Cu复合材料冲制。这提供非常合理的大批量 制造的可能性和Al/Cu复合材料的关于积累的剩余材料的非常高的利用率的优点。
[0009] 根据本发明建议的、从Al/Cu复合材料冲制的接触元件在插头侧具有为插针形式 的插头侧几何结构。所述插针构成一种复合材料，并且可以通过单个的连接片彼此连接。在 焊接侧，也就是说在条状型材的铝段侧，可以构造一个焊接侧几何结构，该几何结构例如可 以以具有单个接触线的复合触点的形式构造。在这种情况下复合触点的单个的接触线可以 具有相同的长度，或者也可以具有彼此各自不同的长度。
[0010] 本发明的优点
[0011] 通过本发明建议的接触元件能够有利地实现，一方面接触元件的插头侧继续用铜 合金构造，而在焊接侧使用铝合金，其具有关于E模数较小的刚性和较大的热膨胀系数。在 插针上产生为弯曲、转动或者拉伸应力形式的由热感生的负荷的情况下，这种可能引起接 触元件损坏的机械负荷的一部分通过位于印刷电路板侧或者载体衬底上的柔韧的铝材料 被缓冲。总体看接触元件具有更长的无损坏时间并且由此具有较长的寿命。
[0012] 如果接触元件用Al/Cu复合材料制造并且它的Cu段和它的A1段在一个共同的水 平平面内延伸，则能够在制造工艺方面特别合理地以大批量规模生产本发明建议的接触元 件。另一方面，Al/Cu复合材料的条状材料的预制也提供了考虑接触元件的不同的安装几 何结构的可能性。由此，例如Cu段和A1段不仅能够实施为位于一个共同的平面内，而且存 在所述两个段也在彼此不同的水平平面内延伸的可能性。
[0013] 条状型材的Al/Cu复合材料的两个段、即Cu段和A1段在过渡区内彼此连接，也就 是说一个过渡为另一个。该过渡区在它的机械强度方面实施成，它也能够经受住在冲制过 程或类似过程中在条状型材上作用的机械负荷。
【附图说明】
[0014] 下面根据附图详细说明本发明。
[0015] 附图中：
[0016] 图1示出了一种Al/Cu复合材料，它的Cu段和它的A1段位于一个共同的水平平 面内，
[0017] 图2示出了具有插头侧几何结构和焊接侧几何结构的接触元件，
[0018] 图3示出了Al/Cu复合材料的截面，其中A1段和Cu段位于彼此不同的水平平面 内。
【具体实施方式】
[0019] 从图1的视图中可见一种Al/Cu复合材料的平面立体图，它的Cu段和它的A1段 在一个共同的水平平面内延伸。
[0020] 从图1的视图中可见，Al/Cu复合材料36的条状型材40包括一个Cu段42和一 个A1段44。所述段42或者44是铝合金或者Cu合金，它们在过渡区38内彼此连接。从图 1的视图中可见，在Cu段42和A1段44之间的过渡区38内在一个水平的平面46内Cu段 42的箭头形的末端42伸入A1段44的互补设置的凹部54内。在过渡区38内这两个段、 即Cu段42和A1段44以材料配合和力配合的方式彼此连接，从而得到由所述段42、44组 成的Al/Cu复合材料36,该Al/Cu复合材料3