DE102006011175A1 - Component`s e.g. electronic component, high temperature-resistant electrical and mechanical connection manufacturing method, involves connecting soldering section with components to be assembled by welding in form-fitting manner - Google Patents

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Abstract

The method involves connecting a hard soldering section (20a) with components (10, 11) e.g. electronic component, to be assembled by cold or hot welding in a firmly bonded and a form-fitting manner. An area of one of the components to be assembled is brought in contact with the hard soldering section of the other component to be assembled. The hard soldering section is heated and partly melted.

Description

STAND DER TECHNIKSTATE OF TECHNOLOGY

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer hochtemperaturfesten mechanischen Verbindung von Bauteilen durch Hartlöten.The The present invention relates to a method of manufacture a high temperature resistant mechanical connection of components Brazing.

Derartige Verfahren sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsformen bereits bekannt.such Methods are known in the art in various embodiments already known.

Aus der DE 100 32 975 A1 ist ein Verfahren zum Hartlöten von Aluminiumteilen bekannt. Bei diesem Verfahren wird als Lotzusatzwerkstoff ein Pulver aus Aluminiumlotkügelchen eingesetzt, welche mit einem die Oxidschicht reduzierenden Flussmittel beschichtet sind, das durch die Wärmezufuhr eines Laserstrahls geschmolzen und anschließend gehärtet wird.From the DE 100 32 975 A1 a method for brazing aluminum parts is known. In this method, a powder of Aluminiumlotkügelchen is used as solder filler, which are coated with an oxide layer reducing flux, which is melted by the supply of heat of a laser beam and then cured.

Aus der DE 100 64 487 A1 ein Verfahren zum Weichlöten von Bauteilen bekannt, bei dem die zu fügenden Bauteile mittels eines Laserstrahls auf eine zum Abschmelzen eines zugeführten Hartlots erforderliche Temperatur erwärmt und die Erwärmung für eine Zeitspanne aufrechterhalten wird, die für eine vollständige Hartlotbenetzung erforderlich ist. Zur Erzielung einer hohen Reproduzierbarkeit des Lötprozesses mit qualitativ gutem Lötergebnis ist der Lötprozess temperaturgeregelt. Ein Weichlot eignet sich im Gegensatz zu einem Hartlot nicht für mechanisch stärker beanspruchte metallische Verbindungen.From the DE 100 64 487 A1 a method of soldering components is known in which the components to be joined are heated by means of a laser beam to a temperature required for melting a supplied braze and the heating is maintained for a period of time required for a complete brazing filler. To achieve a high reproducibility of the soldering process with a qualitatively good soldering result, the soldering process is temperature-controlled. A soft solder, in contrast to a brazing alloy, is not suitable for mechanically stressed metal compounds.

Ein Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, dass das Hartlot sowie gegebenenfalls zusätzliche Flussmittel während des Hartlötprozesses unmittelbar zugeführt werden müssen.One Disadvantage of the known method is that the braze and possibly additional Flux during of the brazing process fed directly Need to become.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer hochtemperaturfesten mechanischen Verbindung von Bauteilen durch Hartlöten in der Weise weiterzubilden, dass der Hartlötprozess vereinfacht wird und dadurch die Prozesssicherheit erhöht wird.The The object underlying the present invention is that a method for producing a high-temperature resistant mechanical connection of components by brazing in such a way that the brazing process is simplified and thereby the process security is increased.

VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF INVENTION

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer hochtemperaturfesten mechanischen Verbindung von Bauteilen durch Hartlöten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung.These Task is solved by a process for producing a high-temperature resistant mechanical connection of components by brazing with the Characteristics of claim 1 solved. The dependent claims relate to advantageous developments of the present invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

  • – mindestens ein Hartlotabschnitt (20a, 20b) wird mit mindestens einem der zu fügenden Bauteile (10, 11) stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden;
  • – ein zu fügender Bereich eines der Bauteile (10, 11) wird mit dem mindestens einen Hartlotabschnitt (20a, 20b) eines anderen der zu fügenden Bauteile (10, 11) in Kontakt gebracht;
  • – der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) wird erwärmt und mindestens teilweise geschmolzen.
The method according to the invention comprises the following steps:
  • At least one brazing section ( 20a . 20b ) with at least one of the components to be joined ( 10 . 11 ) cohesively or positively connected;
  • An area to be joined of one of the components ( 10 . 11 ) is connected to the at least one brazing section ( 20a . 20b ) of another of the components to be joined ( 10 . 11 ) brought into contact;
  • - the at least one brazing section ( 20a . 20b ) is heated and at least partially melted.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können somit stoffschlüssige, elektrische und mechanische Verbindungen zwischen zwei oder mehreren Bauteilen, wie zum Beispiel zwischen elektronischen Bauelementen, Zwischenkontaktierungen und Schaltungsträgern, hergestellt werden. Der bei den aus dem Stand der Technik bekannten Hartlötverfahren stets notwendige Verfahrensschritt des Zuführens von Hartlot mittels Draht, Paste oder Folie kann bei dem hier beschriebenen Verfahren entfallen, da der mindestens eine Hartlotabschnitt an einem der zu fügenden Bauteile vordeponiert ist.With Help of the method according to the invention can thus cohesive, electrical and mechanical connections between two or more Components, such as between electronic components, Zwischenkontaktierungen and circuit carriers, are produced. Of the in the known from the prior art brazing always necessary process step of supplying brazing material by means of wire, Paste or foil can be omitted in the process described here, since the at least one braze section on one of the components to be joined is predeposited.

Insbesondere kann das hier vorgestellte Verfahren auch bei nicht artgleichen Metalle beziehungsweise Metalllegierungen eingesetzt werden. Ein Vorteil der durch Hartlöten hergestellten stoffschlüssigen Verbindungen besteht darin, dass sie hochtemperaturfest sind und damit Einsatztemperaturen bis mindestens 200°C ermöglichen. Dabei können die ursprünglichen physikalischen und elektrischen Eigenschaften der Werkstoffe, aus denen die zu fügenden Bauteile hergestellt sind, beibehalten beziehungsweise zumindest weitgehend beibehalten werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch eine Auswahl eines Hartlotwerkstoffs aus einer Vielzahl möglicher Hartlotwerkstoffe die elektrischen, mechanischen und chemischen Werkstoffeigenschaften gezielt beeinflusst werden können. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass durch das vordeponierte Hartlot auch Metalle beziehungsweise Metalllegierungen stoffschlüssig miteinander verbunden werden können, die üblicherweise als nicht oder nur sehr schwer miteinander verschweißbar gelten. Weitere Vorzüge des hier beschriebenen Verfahrens bestehen zum Beispiel darin, dass das Hartlot auch für einen Großserieneinsatz geeignet ist.Especially The method presented here can not match the same Metals or metal alloys are used. One Advantage of by brazing produced cohesive Compounds is that they are high temperature resistant and allow operating temperatures of at least 200 ° C. The can original physical and electrical properties of the materials those to be joined Components are manufactured, maintained or at least be largely maintained. A particular advantage of the invention is that by selecting a brazing material from a variety of possible Brazing materials the electrical, mechanical and chemical material properties can be specifically influenced. Another advantage of the method is that through the pre-deposited brazing alloy also metals or metal alloys cohesively can be connected to each other, the usual are considered not or only very difficult to weld together. Further advantages of the method described here are, for example, that the braze too for a mass production suitable is.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen dass der mindestens eine Hartlotabschnitt durch Kalt- oder Warmschweißen stoffschlüssig mit mindestens einem der Bauteile verbunden wird. Beispielsweise kann der mindestens eine Hartlotabschnitt durch Kalt- oder Warmschweißen seitlich mit mindestens einem der Bauteile verbunden werden.In a preferred embodiment It is proposed that the at least one braze section through Cold or hot welding cohesively is connected to at least one of the components. For example can the at least one braze section by cold or hot welding laterally with at least one of the components are connected.

In einer alternativen Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass der mindestens eine Hartlotabschnitt stoffschlüssig an mindestens einem der Bauteile angewalzt wird. Dadurch kann in vorteilhafter Weise auf rein mechanischem Wege eine stoffschlüssige Verbindung des mindestens einen Hartlotabschnitts mit einem der Bauteile erzeugt werden.In an alternative embodiment it is possible, that the at least one braze section materially at least one of the components is rolled. This can be advantageous Way in a purely mechanical way a cohesive connection of at least a Hartlotabschnitts with one of the components are generated.

Es kann in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass der mindestens eine Hartlotabschnitt an mindestens einem der Bauteile seitlich angewalzt wird.It can in a preferred embodiment be provided that the at least one braze section on at least one of the components is rolled sideways.

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, ein Hartlot flächig mit einer Seitenfläche eines der Bauteile stoffschlüssig zu verbinden und anschließend das Bauteil zusammen mit dem Hartlot in der Weise mit Hilfe eines Stanzwerkzeugs zu stanzen, dass mindestens zwei voneinander beabstandete Hartlotabschnitte erzeugt werden.Basically exists the possibility, a brazing flat with a side surface one of the components cohesively to connect and then the Component together with the braze in the manner using a punching tool to punch that at least two spaced brazing sections be generated.

Vorzugsweise wird der mindestens eine Hartlotabschnitt derart umgeformt, dass er einen Halteabschnitt bildet, in dem eines der Bauteile vor dem Hartlöten fixiert wird. Das Umformen des mindestens einen Hartlotabschnitts kann vorzugsweise durch Kaltumformen erfolgen. Der mindestens eine umgeformte Hartlotabschnitt ermöglicht in dieser vorteilhaften Ausführungsform eine Arretierung beziehungsweise Fixierung eines der zu fügenden Bauteile. Durch das Fixieren eines der Bauteile an dem mindestens einen umgeformten Hartlotabschnitt kann das Risiko von Fertigungsfehlern während des Hartlötens verringert werden.Preferably the at least one brazing section is reshaped such that it forms a holding section in which one of the components is fixed prior to brazing becomes. The forming of the at least one brazing section can preferably done by cold forming. The at least one reshaped brazing section allows in this advantageous embodiment a locking or fixing of one of the components to be joined. By fixing one of the components to the at least one deformed Braze section can reduce the risk of manufacturing errors during the brazing be reduced.

Es besteht in einer vorteilhaften Ausführungsform die Möglichkeit, dass an mindestens einem der Bauteile Arretierungsmittel ausgebildet werden, in denen eines der zu fügenden Bauteile vor dem Hartlöten fixiert wird.It In an advantageous embodiment, it is possible to that formed on at least one of the components locking means in which one of the to be joined Components before brazing is fixed.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass in mindestens einem der Bauteile eine Öffnung erzeugt wird, in der der mindestens eine Hartlotabschnitt formschlüssig befestigt wird. Der mindestens eine Hartlotabschnitt kann zum Beispiel als Niet ausgebildet werden.In a particularly advantageous embodiment is proposed that in at least one of the components an opening is produced, in which the at least one brazing section is fastened in a form-fitting manner. The at least For example, a brazing section may be formed as a rivet.

Vorzugsweise wird der mindestens eine Hartlotabschnitt durch Laserstrahlung, insbesondere durch die Laserstrahlung eines Diodenlasers erwärmt.Preferably is the at least one brazing section by laser radiation, heated in particular by the laser radiation of a diode laser.

Der mindestens eine Hartlotabschnitt kann auf etwa 450°C bis etwa 1.050°C, insbesondere auf etwa 650°C bis 850°C erwärmt werden.Of the At least one brazing section can reach about 450 ° C to about 1050 ° C, especially at about 650 ° C up to 850 ° C heated become.

Vorzugsweise wird der mindestens eine Hartlotabschnitt unter Schutzgas erwärmt. Dadurch können Rückstände, die durch Flussmittel hervorgerufen werden können, vermieden werden.Preferably the at least one brazing section is heated under inert gas. This can cause residues that can be caused by flux, can be avoided.

Beispielsweise kann als Schutzgas Helium oder Argon verwendet werden.For example can be used as protective gas helium or argon.

Das hier beschriebene Verfahren kann zum Beispiel zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung eines Entstörkondensators mit einem Stanzgitter, einer Drossel mit einem Stanzgitter oder eines Reedkontakts mit einem Stanzgitter eingesetzt werden.The The method described here can be used, for example, to produce a cohesive Connection of a suppression capacitor with a punched grid, a throttle with a punched grid or a Reedkontakts be used with a stamped grid.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auch relativ schwer zugängliche und enge Verbindungen, die zum Beispiel durch Weichlöten nicht hergestellt werden können, mit Hilfe des hier beschriebenen Verfahrens realisiert werden können.One Another advantage is that even relatively difficult to access and tight connections, for example, by soldering not can be produced can be realized with the aid of the method described here.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigenFurther Features and advantages of the present invention will become apparent with reference to the following description of preferred embodiments with reference to the attached figures. Show in it

1a bis 1f eine Abfolge der einzelnen Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Hartlöten von mindestens zwei Bauteilen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung; 1a to 1f a sequence of the individual method steps of a method for brazing at least two components according to a first embodiment of the present invention in perspective view;

2 eine Draufsicht auf zwei Bauteile vor dem Hartlöten, wobei eines der Bauteile stoffschlüssig angewalzte Hartlotabschnitte aufweist; 2 a plan view of two components prior to brazing, wherein one of the components cohesively grooved Hartlotabschnitte has;

3a einen Schnitt entlang einer Linie III-III in 2; 3a a section along a line III-III in 2 ;

3b eine Ansicht gemäß 3a nach dem Hartlöten; 3b a view according to 3a after brazing;

4 eine Draufsicht auf zwei Bauteile gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei ein Hartlotabschnitt formschlüssig an einem der beiden Bauteile befestigt ist; 4 a plan view of two components according to a third embodiment, wherein a braze portion is positively secured to one of the two components;

5 einen Schnitt entlang einer Linie V-V gemäß 4. 5 a section along a line VV according to 4 ,

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION THE EMBODIMENTS

Zunächst wird auf 1a bis 1f Bezug genommen, in denen eine Abfolge der einzelnen Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Hartlöten von Bauteilen 10, 11 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht dargestellt ist.First, it will open 1a to 1f Reference is made in which a sequence of the individual method steps of a method for brazing of components 10 . 11 according to a preferred embodiment of the present invention is shown in a perspective view.

In 1a ist ein erstes Bauteil 10 gezeigt, das in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen bandförmig beziehungsweise plattenförmig ausgebildet ist. Das erste Bauteil 10 kann zum Beispiel aus einer Kupfer-Nickel-Legierung oder aus CuSn6 hergestellt sein. Man erkennt, dass ein Hartlot 20 mit einer der vier Seitenflächen des ersten Bauteils 10 stoffschlüssig verbunden ist. Das Hartlot 20, das zum Beispiel aus einer AgCuZnMn-Legierung bestehen kann, wird zum Beispiel durch Warm- oder Kaltschweißen an der entsprechenden Seitenfläche des ersten Bauteils 10 befestigt. Es besteht alternativ die Möglichkeit, dass das Hartlot 20 stoffschlüssig an das erste Bauteil 10 angewalzt wird. Durch eine entsprechende Auswahl geeigneter Hartlot-Materialien können gezielt unterschiedliche thermische, chemische und elektrische Eigenschaften der Lötverbindung hergestellt werden.In 1a is a first component 10 shown, which is formed in this embodiment substantially band-shaped or plate-shaped. The first component 10 For example, it may be made of a copper-nickel alloy or CuSn6. You realize that a braze 20 with one of the four side surfaces of the first component 10 is connected cohesively. The braze 20 , which may for example consist of an AgCuZnMn alloy is, for example, by hot or cold welding on the corresponding side surface of the first component 10 attached. There is an alternative possibility that the braze 20 cohesively to the first component 10 is rolled. By a suitable selection of suitable brazing materials, it is possible to produce specifically different thermal, chemical and electrical properties of the brazing joint.

In einem nächsten Verfahrensschritt, der in 1b gezeigt ist, wird das erste Bauteil 10 zusammen mit dem stoffschlüssig damit verbundenen Hartlot gestanzt, so dass zwei voneinander beabstandete Hartlotabschnitte 20a, 20b erzeugt werden, die sich von der entsprechenden Seitenfläche des ersten Bauteils 10 weg erstrecken.In a next process step, which in 1b is shown, the first component 10 punched together with the cohesively bonded hard solder, so that two spaced brazing sections 20a . 20b are generated, extending from the corresponding side surface of the first component 10 extend away.

Anschließend werden die beiden Hartlotabschnitte 20a, 20b, wie in 1c gezeigt, zum Beispiel mit Hilfe eines Stanz- oder Biegewerkzeugs in der Weise kalt umgeformt, dass sie anschließend ein zweites Bauteil 11, das in diesem Ausführungsbeispiel ein Draht ist, aufnehmen und halten können.Subsequently, the two brazing sections 20a . 20b , as in 1c shown, for example, cold formed using a punching or bending tool in such a way that they then a second component 11 which is a wire in this embodiment, can absorb and hold.

Der Verfahrensschritt des Einlegens des zweiten Bauteils 11 in die kalt umgeformten Hartlotabschnitte 20a, 20b ist in 1d gezeigt.The method step of inserting the second component 11 into the cold formed brazing sections 20a . 20b is in 1d shown.

Wie in 1d dargestellt, werden die Hartlotabschnitte 20a, 20b in einem nächsten Schritt weiter kalt umgeformt und gebogen, so dass sie eine wirksame Arretierung für das zweite Bauteil 11 bilden. Die in dieser Weise gebogenen Hartlotabschnitte 20a, 20b bewirken, dass das zweite Bauteil 11 vor dem Hartlöten sicher gehalten wird. Dadurch kann der Vorrichtungsaufwand für das Halten der beiden Bauteile 10, 11 minimiert werden beziehungsweise ganz entfallen. Durch das Umformen der Hartlotabschnitte 20a, 20b wird ferner der für das Hartlöten der beiden Bauteile 10, 11 geforderte Oberflächenkontakt geschaffen, um die während des Lötprozesses in die Hartlotabschnitte 20a, 20b eingebrachte Schmelzwärme in die zu fügenden Bauteile 10, 11 zu leiten.As in 1d are shown, the brazing sections 20a . 20b in a next step, cold formed and bent, giving it an effective lock for the second component 11 form. The braze sections bent in this way 20a . 20b cause the second component 11 is held securely before brazing. This allows the device overhead for holding the two components 10 . 11 be minimized or completely eliminated. By reshaping the brazing sections 20a . 20b is also the for the brazing of the two components 10 . 11 required surface contact created during the soldering process in the Hartlotabschnitte 20a . 20b introduced heat of fusion in the components to be joined 10 . 11 to lead.

Im letzten Verfahrensschritt, der in 1f dargestellt ist, werden die beiden Hartlotabschnitte 20a, 20b mit Hilfe eines Laserstrahls 30, der insbesondere von einem Diodenlaser erzeugt werden kann, unter Einwirkung von Schutzgas 4 nacheinander verlötet. Der erste Hartlotabschnitt 20a der beiden Hartlotabschnitte 20a, 20b ist in 1f bereits im verlöteten Zustand gezeigt. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass die beiden Hartlotabschnitte 20a, 20b simultan verlötet werden. Die Schmelztemperaturen der eingesetzten Hartlotmaterialien liegen bei etwa 450°C bis etwa 1.050°C. Im Allgemeinen werden Hartlotmaterialien eingesetzt, die Schmelztemperaturen in einer Größenordnung von etwa 650°C bis etwa 850°C besitzen.In the last procedural step, in 1f is shown, the two brazing sections 20a . 20b with the help of a laser beam 30 , which can be generated in particular by a diode laser, under the influence of inert gas 4 soldered in succession. The first brazing section 20a the two brazing sections 20a . 20b is in 1f already shown in the soldered state. Basically there is also the possibility that the two brazing sections 20a . 20b be soldered simultaneously. The melting temperatures of the brazing materials used are about 450 ° C to about 1050 ° C. In general brazing materials are used which have melting temperatures of the order of about 650 ° C to about 850 ° C.

Mit Hilfe des hier vorgestellten Verfahrens kann durch Hartlöten eine stoffschlüssige, elektrische und mechanische Verbindung von zwei oder mehreren Bauteile 10, 11 auf einfache und kostengünstige Art und Weise hergestellt werden. Insbesondere können auch nicht artgleiche oder nur schwer verlötbare Metalle beziehungsweise Metalllegierungen miteinander verlötet werden. Dabei können Einsatztemperaturen der miteinander verlöteten Bauteile 10, 11 bis mindestens 200°C unter Beibehaltung der ursprünglichen physikalischen und elektrischen Eigenschaften der Grundwerkstoffe, aus denen die Bauteile hergestellt sind, gewährleistet werden. Ein selektives Zuführen von Hartloten und Flussmitteln während des Fügeprozesses ist bei dem hier beschriebenen Verfahren nicht notwendig, da die Hartlotabschnitte 20a, 20b an einem der Bauteile 10, 11 vordeponiert sind.With the help of the method presented here, by brazing a cohesive, electrical and mechanical connection of two or more components 10 . 11 be made in a simple and cost-effective manner. In particular, metals or metal alloys that are not identical or difficult to solder can also be soldered together. This can use temperatures of the components soldered together 10 . 11 up to at least 200 ° C while maintaining the original physical and electrical properties of the base materials from which the components are manufactured. Selective feeding of brazing alloys and fluxes during the joining process is not necessary in the method described here since the brazing sections 20a . 20b on one of the components 10 . 11 are predeposited.

In 2 sind zwei Bauteile 10, 11 gezeigt, die durch Hartlöten mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Das erste Bauteil 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel wiederum im Wesentlichen bandförmig beziehungsweise plattenförmig ausgebildet. Das erste Bauteil 10 kann beispielsweise ein Stanzgitter sind. Das zweite Bauteil 11 ist wiederum ein Draht, der beispielsweise aus einer FeNi-Legierung hergestellt sein kann.In 2 are two components 10 . 11 shown, which are connected by brazing by means of the method according to the invention in sections cohesively together. The first component 10 is in this embodiment in turn substantially band-shaped or plate-shaped. The first component 10 can be, for example, a stamped grid. The second component 11 is again a wire, which may be made of a FeNi alloy, for example.

Man erkennt ebenfalls unter Bezugnahme auf 3a, dass in diesem Ausführungsbeispiel zwei Hartlotabschnitte 20a, 20b stoffschlüssig mit dem ersten Bauteil 10 verbunden sind. Im Unterschied zum oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel werden die Hartlotabschnitte 20a, 20b stoffschlüssig am ersten Bauteil 10 angewalzt. Anschließend werden die beiden Hartlotabschnitte 20a, 20b kalt umgeformt und dadurch in der Weise umgebogen, dass sie ein zweites Bauteil 11 vor dem Hartlöten aufnehmen und sicher halten können. Durch das Kaltumformen der beiden Hartlotabschnitte 20a, 20b werden also Aufnahmebereiche für das zweite Bauteil 11 geschaffen, die nach dem Einlegen des zweiten Bauteils 11 gewissermaßen eine Arretierung für das zweite Bauteil 11 zur Verfügung stellen. Das Umformen der Hartlotabschnitte 20a, 20b am ersten Bauteil 10 ermöglicht somit bereits im nicht verlöteten Zustand eine relativ einfach handhabbare Fixierung und gegebenenfalls auch Arretierung des zweiten Bauteils 11. Nach dem Einlegen des zweiten Bauteils 11 in die umgebogenen Hartlotabschnitte 20a, 20b werden diese mit Hilfe einer Laserlichtquelle, die zum Beispiel wiederum ein Diodenlaser sein kann, mit einem Laserstrahl 30 beaufschlagt und lokal geschmolzen.It can also be seen with reference to 3a in that in this embodiment two braze sections 20a . 20b cohesively with the first component 10 are connected. In contrast to the first embodiment described above, the brazing sections become 20a . 20b cohesively on the first component 10 rolled on. Subsequently, the two brazing sections 20a . 20b cold formed and thereby bent in such a way that it is a second component 11 before brazing and can hold securely. By cold forming the two brazing sections 20a . 20b So are receiving areas for the second component 11 created after inserting the second component 11 as it were a lock for the second component 11 provide. The forming of brazing sections 20a . 20b on the first component 10 Allows thus already in the non-soldered state, a relatively easy to handle fixation and optionally also locking of the second component 11 , After inserting the second component 11 in the bent brazing sections 20a . 20b These are using a laser light source, which in turn may be a diode laser, for example, with a laser beam 30 applied and locally melted.

Die Situation nach dem Hartlöten ist in 3b dargestellt. Man erkennt, dass ein Teil 20a' des ersten Hartlotabschnitts 20a durch das Einwirken des Laserstrahls 30 lokal geschmolzen wurde, so dass abschnittsweise eine stoffschlüssige Verbindung des zweiten Bauteils 11 mit dem ersten Bauteil 10 erzeugt wurde.The situation after brazing is in 3b shown. You realize that part 20a ' of the first brazing section 20a by the action of the laser beam 30 was melted locally, so that in sections a cohesive connection of the second component 11 with the first component 10 was generated.

In 4 ist eine Draufsicht auf zwei Bauteile 10, 11 gezeigt, die ebenfalls mit Hilfe des hier vorgestellten Verfahren durch Hartlöten stoffschlüssig miteinander verbunden werden. In diesem Ausführungsbeispiel weist das erste Bauteil 10 Arretierungsmittel 100 auf, die am dem ersten Bauteil 10 angeformt sind. Die Arretierungsmittel 100 sind dazu geeignet, das zweite Bauteil 11, das in diesem Ausführungsbeispiel wiederum ein Draht ist, vor dem Hartlöten zu fixieren. Dadurch kann der Aufwand für eine Fixierung beziehungsweise Arretierung der Bauteile 10, 11 während des Hartlötens minimiert werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Hartlotabschnitt 20a formschlüssig am ersten Bauteil 10 befestigt. Der Hartlotabschnitt 20a ist dabei als Niet ausgeführt, die formschlüssig in einer entsprechenden Öffnung des ersten Bauteils 10 befestigt ist. Zum Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung der beiden Bauteile 10, 11 wird der Hartlotabschnitt 20a wiederum mit Laserlicht beaufschlagt und geschmolzen. Die Reduktion erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel wiederum nicht durch Flussmittel sondern durch reduzierendes Schutzgas. Dadurch können Rückstände, die durch das Vorhandensein eines Flussmittels auftreten können, vermieden werden.In 4 is a plan view of two components 10 . 11 shown, which are also bonded together by means of brazing with the aid of the method presented here. In this embodiment, the first component 10 locking 100 on, on the first component 10 are formed. The locking means 100 are suitable for this, the second component 11 , which in turn is a wire in this embodiment, to fix before brazing. As a result, the cost of a fixation or locking of the components 10 . 11 be minimized during brazing. In this embodiment, the brazing section is 20a positive fit on the first component 10 attached. The brazing section 20a is designed as a rivet, the form-fitting in a corresponding opening of the first component 10 is attached. For producing a material connection of the two components 10 . 11 becomes the brazing section 20a again subjected to laser light and melted. The reduction takes place again in this embodiment, not by flux but by reducing inert gas. As a result, residues that can occur due to the presence of a flux can be avoided.

Mit Hilfe der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zum Hartlöten von Bauteilen können elektrische und/oder mechanische Verbindungen mit einer sehr guten Temperaturbeständigkeit hergestellt werden. Ferner benötigen die hier beschriebenen Verfahren nur relativ kurze Prozesszeiten. Es ist zum Beispiel möglich, in einem Zeitintervall, das kürzer als eine Sekunde ist, eine stoffschlüssige Lötverbindung zweier Bauteile 10, 11 durch Hartlöten herzustellen.With the aid of the exemplary embodiments of a method for brazing components described here, it is possible to produce electrical and / or mechanical connections with a very good temperature resistance. Furthermore, the methods described here require only relatively short process times. It is possible, for example, in a time interval which is shorter than one second, a cohesive solder joint of two components 10 . 11 by brazing.

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung einer hochtemperaturfesten mechanischen Verbindung von Bauteilen (10, 11) durch Hartlöten umfassend die nachfolgenden Verfahrensschritte: – mindestens ein Hartlotabschnitt (20a, 20b) wird mit mindestens einem der zu fügenden Bauteile (10, 11) stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden; – ein zu fügender Bereich eines der Bauteile (10, 11) wird mit dem mindestens einen Hartlotabschnitt (20a, 20b) eines anderen der zu fügenden Bauteile (10, 11) in Kontakt gebracht; – der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) wird erwärmt und mindestens teilweise geschmolzen.Method for producing a high-temperature-resistant mechanical connection of components ( 10 . 11 ) by brazing comprising the following steps: - at least one brazing section ( 20a . 20b ) with at least one of the components to be joined ( 10 . 11 ) cohesively or positively connected; An area to be joined of one of the components ( 10 . 11 ) is connected to the at least one brazing section ( 20a . 20b ) of another of the components to be joined ( 10 . 11 ) brought into contact; - the at least one brazing section ( 20a . 20b ) is heated and at least partially melted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) durch Kalt- oder Warmschweißen stoffschlüssig mit mindestens einem der Bauteile (10, 11) verbunden wird.Method according to claim 1, characterized in that the at least one brazing section ( 20a . 20b ) by cold or hot welding material fit with at least one of the components ( 10 . 11 ) is connected. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) stoffschlüssig an mindestens einem der Bauteile (10, 11) angewalzt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one brazing section ( 20a . 20b ) cohesively on at least one of the components ( 10 . 11 ) is rolled. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) an mindestens einem der Bauteile (10, 11) seitlich angewalzt wird.A method according to claim 3, characterized in that the at least one brazing section ( 20a . 20b ) on at least one of the components ( 10 . 11 ) is rolled sideways. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) derart umgeformt wird, dass er einen Halteabschnitt bildet, in dem eines der Bauteile (10, 11) vor dem Hartlöten fixiert wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one brazing section ( 20a . 20b ) is formed such that it forms a holding section, in which one of the components ( 10 . 11 ) is fixed before brazing. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem der Bauteile (10, 11) Arretierungsmittel (100) ausgebildet werden, in denen eines der zu fügenden Bauteile (10, 11) vor dem Hartlöten fixiert wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that on at least one of the components ( 10 . 11 ) Locking means ( 100 ) are formed, in which one of the components to be joined ( 10 . 11 ) is fixed before brazing. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der Bauteile (10, 11) eine Öffnung erzeugt wird, in der der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) formschlüssig befestigt wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that in at least one of the components ( 10 . 11 ) an opening is produced in which the at least one brazing section ( 20a . 20b ) is positively secured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) durch Laserstrahlung, insbesondere durch die Laserstrahlung eines Diodenlasers erwärmt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one brazing section ( 20a . 20b ) is heated by laser radiation, in particular by the laser radiation of a diode laser. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) auf etwa 450°C bis etwa 1.050°C, insbesondere auf etwa 650°C bis 850°C erwärmt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least one brazing section ( 20a . 20b ) is heated to about 450 ° C to about 1050 ° C, in particular to about 650 ° C to 850 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hartlotabschnitt (20a, 20b) unter Schutzgas erwärmt wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one brazing section ( 20a . 20b ) is heated under inert gas becomes.
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DE202005012646U1 (en) * 2005-08-11 2005-11-24 Link, Günter Solder paste for hard soldering purposes has a gel transition temperature and produces gel-like solder metal layers on cooling which have a high water retention behavior

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