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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Metall-Fixiermaterial-Durchführung, im
Einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1
sowie ein Bauelement für
eine Lotbrücke
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 17.
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Stand der Technik
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Metall-Fixiermaterial-Durchführungen
sind in verschiedenen Ausführungen
aus dem Stand der Technik vorbekannt. Darunter versteht man vakuumdichte
Verschmelzungen von Fixiermaterialien, insbesondere Gläsern oder
Kunststoffen, mit Metallen. Die Metalle fungieren dabei als elektrische
Leiter. Stellvertretend wird beispielsweise auf die
US 5345872 A sowie die
US 3274937 A verwiesen.
Derartige Durchführungen
sind in der Elektronik und der Elektrotechnik weit verbreitet. Das
zum Einschmelzen verwendete Material, insbesondere Glas, dient hierbei
als Isolator. Typische Metall-Fixiermaterial-Durchführungen
sind derart aufgebaut, dass metallische Innenleiter in ein vorgeformtes
Sinterglasteil eingeschmolzen werden, wobei das Sinterglasteil oder
das Glasrohr in ein äußeres Mantelteil,
dem sogenannten Grundkörper,
eingeschmolzen wird. Insbesondere werden diese Durchführungen
in hermetischen Gehäusen
für elektronische
Komponenten wie z. B. Transistoren eingesetzt. Die hermetischen
Gehäuse
bestehen im Allgemeinen aus einer Basisplatte, die beispielsweise
von dem Grundkörper
der Durchführung
ausgebildet wird und einer Kappe, die die Komponente umschließt.
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Da
derartige Durchführung
auch bei hohen Drücken
eine hermetische Durchführung
sicherstellen, eignen sich derartige Durchführung auch für einen
Einsatz auf Gebieten, in denen hohe Drücke auftreten, beispielsweise
bei Bauteilen mit Durchführungen
für hohe
Drücke
wie z. B. Drucksensoren oder pyrotechnische Bauteile, die in der
Automobilindustrie Anwendung finden, wie z. B. Airbagzünder oder Gurtstraffer.
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Die
meisten der zuvor genannten Durchführungen weisen zwei Metallstifte
auf. Es sind aber auch mehr als zwei Metallstifte möglich. Generell weisen
die Metall-Fixiermaterial-Durchführungen
einen Grundkörper,
bevorzugt aus Metall, beispielsweise eine Metallhülse, die
als Drehteil ausgeführt
ist, auf. Der aus Metall bestehende Grundkörper weist wenigstens eine
Durchgangsöffnung
auf, durch die wenigstens ein Metallstift durchgeführt wird.
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Bei
Durchführungen,
bei denen eine Spannung an zwei Metallstiften anliegt, ist dafür Sorge
zu tragen, dass die einzelnen metallischen Leiter elektrisch isoliert
durch die Durchführungsöffnung bzw. Durchgangsöffnung hindurchgeführt werden.
Dies wird dadurch erreicht, dass als Fixiermaterial ein nicht leitendes
elektrisches Material, beispielsweise Glas, verwendet wird. Bevorzugt
liegt bei den Durchführungen
wenigstens ein Stift auf Massepotential. Dies wird dadurch erreicht,
dass der Stift einen Masseschluss mit dem Grundkörper bildet.
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Aus
der
EP 1 061 325 B1 ist
bekannt, dass ein derartiger Masseschluss beispielsweise mit Hilfe eines
elektrisch leitenden Klebers erreicht werden kann.
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Alternativ
schlägt
die
EP 1 061 325 B1 ein lotbeschichtetes
Bauteil vor, das an der oberen Fläche des Fixiermaterials angeordnet
ist und einen der beiden Metallstifte leitend umschließt. Andererseits liegt
das Bauteil gemäß der
EP 1 061 325 B1 auch am
aus Metall bestehenden Grundkörper
an, so dass ein Masseschluss vom Metallstift zum Metallteil über das
den Metallstift umschließende
Bauteil gewährleistet
ist. Das Lötmaterial
sorgt im Wesentlichen für die
leitende Verbindung zwischen Metallstift und Bauelement einerseits
und zwischen Bauelement und Grundkörper andererseits. Nachteilig
an dem Element aus der
EP
1 061 325 B1 ist, dass aufgrund der Geometrie des Bauelementes
sich der Spalt zwischen Bauelement und Innenwandung des Grundkörpers ausgehend
von einem Punkt, an dem Bauelement und Innenwandung aneinander anliegen stetig
vergrößert. Will
man zur besseren Verbindung von Bauelement und Innenwandung des
Grundkörpers das
Bauelement mit einem Lotmaterial beschichten, so fließt das Lotmaterial
aufgrund des Lotflusses immer in den Bereich, in der der Spalt enger
wird. Daher ist es mit einer solchen Geometrie nur möglich eine
Lötung
auf einer Strecke von maximal 1/10 des Umfangs der Durchgangsöffnung zu
erreichen. In Zahlen bedeutete dies bei einer Durchgangsöffnung mit
einem Durchmesser von 5 mm eine Lötung an der Innenwand der Durchgangsöffnung über eine
Strecke von maximal 1,6 mm. Oft liegen die Lötstrecken auch noch darunter,
beispielsweise bei nur 1,2 mm. Dies ist für einen sicheren Kontakt oft
zu kurz.
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Alternativ
zu einer Verbindung des Metallstiftes mit Hilfe einer Lötbrücke über ein
Bauelement war im Stand der Technik auch noch gezeigt, die Verlötung von
Metallstift und Innenwandung direkt vorzunehmen. Hier konnten zwar
Strecken im Bereich 1,5 bis 2,2 mm bei einem Durchmesser der Durchgangsöffnung von
5 mm verlötet
werden, jedoch war der Metallstift selbst nicht eingeschlossen,
so dass nur einseitig eine leitende Verbindung zwischen Metallstift
und Lötmaterial
bestand.
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Beide
Möglichkeiten
stellen somit keinen sicheren Masseschluss zwischen Metallstift
und Metallgehäuse
des Grundkörpers
zur Verfügung.
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Beschreibung der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Metall-Fixiermaterial-Durchführung dahingehend
zu verbessern, dass der Masseschluss sicherer, die Durchführung druckfester
und die Montage einfacher möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht, dass bei einer Metall-Fixiermaterial-Durchführung ein Metallstift,
der in einer Durchgangsöffnung
im Grundkörper
in einem Fixiermaterial angeordnet ist, ein vorzugsweise leitendes
Bauelement bzw. Bauteil vorgesehen ist, dass den Metallstift wenigstens
teilweise umschließt,
so dass eine leitende Verbindung zwischen Metallstift und Bauelement
beispielsweise mit Hilfe eines Lotmaterials ausgebildet werden kann und
andererseits das Bauelement in Kontakt mit dem Grundkörper ist,
so dass eine leitende Verbindung vom Bauelement zum Grundkörper ausgebildet
werden kann und damit der Masseschluss hergestellt wird. Erfindungsgemäß weist
das Bauelement eine derartige äußere Form
auf, dass ein leitender Kontakt zwischen Bauelement und Grundkörper über eine Strecke
S hinweg beispielsweise mit Hilfe eines Lotmaterials ausgebildet
werden kann, wobei die Kontur des Bauelementes im Wesentlichen der
Kontur der Innenwandung der Durchgangsöffnung entspricht.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Bauteil bzw. Bauelement symmetrisch ausgebildet,
beispielsweise so, dass es drei identische Aussenflächen aufweist.
Die identischen Aussenflächen
haben dann alle dieselbe Krümmung
und dieselbe Länge.
Ein solches Bauteil bzw. Bauelement ist beispielsweise in 3a bis 3c gezeigt.
Der Vorteil eines solchen symmetrischen Bauteiles ist, dass es beliebig
eingebaut werden kann. Hierdurch wird eine Falschmontage ausgeschlossen,
was insbesondere bei pyrotechnischen Anwendungen in der Automobilindustrie
wichtig ist. Die Montage eines solchen Bauteiles ist also zu 100%
sicher.
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Während bei
einer Außenform
des Bauteiles, bei der die Kontur des Bauteiles nicht der der Innenwandung
entspricht, im Regelfall nur ein punktförmiger Kontakt des Bauelementes
mit dem Metallteil des Grundkörpers
ausgebildet wird, ermöglicht
es die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Bauteils, einen elektrischen Kontakt zwischen dem Bauteil und
dem Grundkörper über eine
größere Strecke
auszubilden. Dies hat den Vorteil, dass auch bei Erschütterungen sicher
ein elektrischer Kontakt zwischen Metallstift und Bauelement sowie
Grundkörper
stattfindet. Hierdurch wird ein besonders sicherer Masseschluss
erreicht. Des Weiteren weist eine derartige Durchführung mit
einem solchen Bauelement eine wesentlich höhere Druckfestigkeit auf.
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Der
leitende Kontakt zwischen Metallstift und dem Grundkörper wird
durch eine Lotbrücke
zwischen dem Metallstift und dem Grundkörper vermittelt. Der Kontakt
ist dann besonders sicher, wenn das Bauelement eine Außenkontur
aufweist, die wenigstens abschnittsweise der Innenkontur der Durchgangsöffnung entspricht.
Das Bauelement kann dann über
die Lotbrücke über eine
Strecke S mit der Innenkontur der Durchgangsöffnung des Grundkörpers verbunden
werden.
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Wenn
die Durchgangsöffnung
einen Umfang U aufweist, so ist bevorzugt die Strecke S ≥ 0,12 U, bevorzugt
S ≥ 0,15,
ganz bevorzugt S ≥ 0,2
U, insbesondere bevorzugt S ≥ 0,3
U. Besonders bevorzugt ist ein Bereich zwischen 0,16 U und 0,20
U, da Bauelemente die eine solche Strecke S aufweisen symmetrisch
mit drei gleichen Außenflächen in
Krümmung
und Länge
ausgebildet sein können.
Dies hat dann die oben beschriebenen Montagevorteile. Ist z. B.
der Umfang der Durchgangsöffnung
U = 2πr
= 2 π·0,25 cm
= 1,57 cm, so ist z. B. S ≥ 2,6
mm. Bevorzugt liegt S bei einem Radius der Durchgangsöffnung von
2,5 mm, wie im Beispiel angegeben, im Bereich 1,9 mm bis 4,5 mm,
insbesondere zwischen 2,6 mm und 3,2 mm. Bevorzugt liegt der Radius
der Durchgangsöffnung
im Bereich 0,1 cm bis 0,5 cm, d. h. im Bereich 1 mm bis 5 mm.
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Eine
leitende Strecke über
diesen relativ großen
Weg ist deswegen möglich,
weil der Abstand zwischen Bauelement und Innenwandung der Durchgangsöffnung im
Wesentlichen über
die ganze Strecke S gleich ist, d. h. die Spaltbreite wird nicht
größer wie
im Stand der Technik, sondern ist weitgehend konstant.
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Wenn
die Durchgangsöffnung
in Form eines Hohlzylinders, beispielsweise einer Hülse, ausgeführt ist,
mit einem Radius in Bezug auf eine Zylinderachse, ist es bevorzugt,
wenn das Bauelement zumindest abschnittsweise eine Außenfläche umfasst, die
denselben Radius wie den des Hohlzylinders aufweist. Hierdurch wird über die
gesamte Strecke eine gleiche Spaltbreite sichergestellt.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
weist das Fixiermaterial, in dem der wenigstens eine Metallstift
eingegossen ist, zwei Stirnflächen
auf. Auf wenigstens eine der beiden Stirnflächen des Fixiermaterials ist
dann das Bauelement aufgebracht. Besonders bevorzugt ist es, wenn
ein solches Bauelement bereits bei der Montage der Teile während des
Schmelzprozesses, in dem die Metallstifte in das Fixiermaterial
eingeschmolzen werden, eingebracht wird. Das Verfahren zur Herstellung der
Durchführung
besteht dann beispielsweise in folgenden Schritten:
- – zunächst werden
die Metallstifte in das Fixiermaterial gesteckt and das Fixiermaterial
in den Grundkörper
eingebracht;
- – in
einem weiteren Schritt wird das Bauelement auf das Fixiermaterial
aufgebracht,
- – anschließend wird
auf das Bauelement das Lotmaterial aufgebracht,
- – im
letzten Schritt wird die Durchführung
einer thermischen Behandlung in einem Temperaturbereich von 850°C bis 1020°C unterzogen,
so dass das Fixiermaterial mit dem Grundkörper verschmolzen wird.
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Im
letzten Verfahrenschritt verfließt auch das Lotmaterial und
bildet die Lotbrücke über das
Bauelement vom Metallstift zum Grundkörper aus. Bevorzugt wird als
Lotmaterial ein Hartlotmaterial verwendet.
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Neben
der Ausgestaltung des Verfahrens mit einem Lot und einem Lotträger wäre es auch
möglich Sandwichmaterialien
aus Lot/Lotträger
einzusetzen.
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Als
Materialien für
das Bauelement kommen alle leitenden Metalle in Betracht, insbesondere
aber Kupfer, Stahl und Neusilber.
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Das
Einschmelzen des Bauteiles zusammen mit dem beziehungsweise mit
den Metallstiften in das Fixiermaterial hat insbesondere Vorteile
mit Bezug auf eine einfache Fertigung. Auch eine Nachbearbeitung
ist in einem solchen Fall nicht mehr notwendig.
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Wie
zuvor beschrieben, ist es vorteilhaft, wenn als Fixiermaterial beispielsweise
ein Glasmaterial verwendet wird. Auch andere Materialien wie Hochleistungspolymere,
Glaskeramiken, Glaspulver in Polymermatrix, metallisierte Keramiken
oder Keramiken ohne Metallisierung sind möglich.
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Bezüglich der
Geometrie der Außenkontur des
Grundkörpers
bestehen keine Beschränkungen. Bezüglich der
Geometrie der Durchgangsöffnung
bestehen ebenfalls keine Beschränkungen,
bevorzugt ist aber die Ausbildung einer Durchgangsöffnung,
die symmetrisch zu einer Mittenachse, also kreisscheibenförmig, ausgebildet
ist. Die Innenfläche
der Durchgangsöffnung
kann dann durch einen Radius mit Bezug auf die Mittenachse beschrieben
werden.
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Die
erfindungsgemäße Durchführung wird insbesondere
als Durchführung
für Bauteile
bzw. Einrichtungen, die hohen Drücken
ausgesetzt sind, verwendet. Solche Bauteile bzw. Einrichtungen werden auch
kurz als Bauteile für
hohe Drücke
bezeichnet. Bauteile für
hohe Drücke
sind beispielsweise pyrotechnische Einrichtungen, insbesondere für die Verwendung
im Bereich der Automobilindustrie, wie z. B. Airbags, Gurtstraffer,
pyrotechnische Kopfstützen, pyrotechnische Überrollbügel, Einrichtungen
für pyrotechnische
Motorhaubenanhebung, pyrotechnische Stromkreisabschaltung, z. B.
pyrotechnische Abklemmung der Batterie. Die Aufzählung ist lediglich beispielhaft
und keinesfalls beschränkend.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird
nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen
dargestellt:
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1a–b Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Metall-Fixiermaterial-Durchführung mit
einem erfindungsgemäßen Bauelement;
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2a–b zeigt
die erfindungsgemäße Metall-Fixiermaterial-Durchführung gemäß dem Stand der
Technik;
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2c–e zeigen
unterschiedliche Lotbrücken;
und
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3a–c
zeigt die Ansichten des Bauelements selbst.
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In 1a ist
eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Metall-Fixiermaterial-Durchführung 1 dargestellt.
Strichpunktiert ist ebenfalls dargestellt die auf die Durchführung aufgesetzte
Hülse bzw. Kappe 33,
die beispielsweise ein elektrisches Bauteil, z. B. einen Transistor
aufnimmt. Die erfindungsgemäße Metall-Fixiermaterial-Durchführung umfasst des
Weiteren einen Grundkörper 3,
der bevorzugt aus einem leitenden Material hergestellt ist.
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Der
Grundkörper 3 ist
bevorzugt als Drehteil ausgebildet, beispielsweise in Form einer
Metallhülse,
und weist eine Durchgangsöffnung 5 auf.
Die Durchgangsöffnung 5 weist
eine Innenwandung 7 mit einer Innenkontur auf. Falls die
Durchgangsöffnung kreisförmig ist,
das heißt
mit einer Symmetrieachse 9, so wird die Innenkontur durch
einen Radius R1 definiert. In die Durchgangsöffnung 5 eingebracht
ist das Fixiermaterial 11, das zwei Stirnseiten aufweist, eine
obere Stirnseite 13.1 und eine untere Stirnseite 13.2.
Die beiden Metallstifte 20.1 und 20.2 ragen über die
obere und untere Stirnseite 13.1, 13.2 des Fixiermaterials 11 hinaus.
Bevorzugt ist das Fixiermaterial 11 beispielsweise ein
Glasmaterial, in das die Metallstifte 20.1, 20.2 eingeschmolzen
sind. Das Fixiermaterial 11 mit den Metallstiften 20.1, 20.2,
die einen Glaspfropfen ausbilden, ist in die Durchgangsöffnung 5 eingeschmolzen.
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Des
Weiteren dargestellt ist der Schweißrand 30, der umlaufend
ist, des Grundkörpers 3.
Auf dem Schweißrand 30 ist
die Kappe 33, die das elektrische Bauteil, beispielsweise
einen Transistor aufnimmt, aufgebracht und mit dieser verschweißt. Das Bauelement,
das bevorzugt zusammen mit dem Glaspfropfen, der die Metallstifte 20.1, 20.2 aufnimmt und
eingeschmolzen wird, ist mit 50 gekennzeichnet. Das Bauelement 50 hat
eine Durchbohrung 52, die den Außenumfang 59 des einen
Metallstiftes 20.2 umschließt. Eine leitende Verbindung
zwischen Metallstift 20.2 und Bauelement 50 kann
alleine durch Anliegen des Bauelementes 50 am Metallstift 20.2 ausgebildet
werden. Sicherer ist aber die Verwendung eines Lotmaterials zur
Verbindung vom Bauelement 50 und Metallstift 20.2.
Andererseits liegt das Bauelement 50 an der Innenwandung 7 des
Grundkörpers 3 an
und kann eine leitende Verbindung zwischen Bauelement 50 und
Grundkörper 3 ausbilden. Bevorzugt
kann auch hier ein Lotmaterial eingebracht werden. Liegt der Grundkörper 3 auf
Masse, so wird für
den Metallstift 20.2 ein Masseschluss erreicht. Wie zuvor
ausgeführt
wird bevorzugt die leitende Verbindung als Lötverbindung, die den Metallstift 20.2 mit
dem Bauelement 50 und das Bauelement 50 mit der
Innenwandung 7 der Durchgangsöffnung 5 verbindet,
ausgelegt. Die besondere Ausgestaltung des Bauelementes 50 gemäß der Erfindung ist
aus der Draufsicht auf die Metall-Fixiermaterial-Durchführung 1 im
Schnitt A-A der 1a in 1b gezeigt.
Wie aus diesem Schnitt hervorgeht, ist das Bauelement 50 derart
aufgebaut, dass seine Außenkontur 54 über eine
Strecke S und damit flächig
an der Innenkontur 56 der Durchgangsöffnung 5 anliegt.
Dies bedeutet, dass ein Spalt zwischen Bauelement 50 und
Innenwandung 7 der Durchgangsöffnung 5 der mit Hilfe
einer Lotbrücke überbrückt wird, im
Wesentlichen dieselbe Breite über
die gesamte Strecke S aufweist. Hierdurch kann eine Lotbrücke, die
die leitende Verbindung zwischen Bauelement 50 und Innenwandung 7 darstellt über die
gesamte Strecke S ausgebildet werden. Weist die Durchgangsöffnung 5 einen
Radius R1 auf, so ergibt sich ein Umfang
U = 2 π R1. Die Strecke S, über die das Bauelement 50 an
der Durchgangsöffnung 5 anliegt,
ist bevorzugt S ≥ 0,12U,
insbesondere S ≥ 0,15U,
bevorzugt S ≥ 0,2U,
insbesondere bevorzugt S ≥ 0,3U.
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Hierdurch
wird ein sicherer Masseschluss des Metallstiftes 20.2 mit
dem Grundkörper 3 gewährleistet.
Eine bevorzugte Ausbildung des Bauelementes 50 in Form
eines Dreieckes, dessen Seiten den Radius der Innenwandung 7 der
Durchgangsöffnung 5 aufweisen,
ist in den 3a bis 3c gezeigt
und detailliert beschrieben.
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In
2a bis
2b sind
Ausführungsformen
einer Lotbrücke
mit einem Bauelement
51 gemäß beispielsweise der
EP 1 061 325 gezeigt. Wiederum
zeigt
2a einen Schnitt durch die Metall-Fixiermaterial-Durchführung
1 und
2b eine
Draufsicht.
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Gleiche
Bauteile sind mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet.
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Wie
aus 2b hervorgeht, insbesondere in der Draufsicht,
ist das Bauelement 51 als kreisförmiges Bauteil ausgeführt, das
einen deutlich geringeren Durchmesser aufweist, als der Durchmesser
beispielsweise der kreisförmig
ausgestalteten Durchgangsöffnung 5.
Da der Durchmesser R2 des Bauelements 51 kleiner
als R1 der Durchgangsöffnung 5 ist, kommt
es zu keinem flächigen
Kontakt zwischen Bauelement 51 und Innenwandung 7 der
Durchgangsöffnung 5,
sondern lediglich zu einem punktförmigen. Der Spalt zwischen
dem Bauelement 51 und der Innenwandung 7 wird
immer größer, je
weiter man sich an der Innenwandung 7 entlang von dem punktförmigen Anlagepunkt
entfernt. Daher sind bei einem Durchmesser der Durchgangsöffnung 5 von beispielsweise
5 mm nur Lötbrücken über eine
maximale Strecke von 1,2 mm bis maximal 1,7 mm erreichbar. Dies
ist unter dem Gesichtspunkt der Betriebssicherheit nachteilig.
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Dies
ist nochmals in 2c bis 2e verdeutlicht.
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2c zeigt
die mögliche
Lötbrücke zwischen
Bauelement 1050, Innenwandung 1007 und Metallstift 1022.1 über das
Bauelement 1050. Wie deutlich zu erkennen wächst der
Spalt 1060 zwischen Bauelement 1050 und Innenwandung 1007,
je weiter man sich an der Innenwandung 1007 entlang bewegt.
Mit einer solchen Ausführungsform
sind bei einem Durchmesser der Durchgangsöffnung von 5 mm nur Lötlängen von
maximal 1,2 mm bis 1,7 mm realisierbar.
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2d zeigt
eine alternative Ausgestaltung einer leitenden Verbindung zwischen
Metallstift 2022.1 und Innenwandung 2007. Hier
wird das Lotmaterial 2006 nicht über eine Lötbrücke an die Innenwandung 2007 angelötet, sondern
direkt. Zwar lassen sich an der Innenwandung Strecken von 1,5 mm bis
2,2 mm bei einem Durchmesser der Durchgangsöffnung von 5 mm realisieren,
jedoch an dem Metallstift 2022.1 selbst nur Längen von
1 mm. Außerdem ist
der Metallstift 2022.1 nur einseitig verbunden.
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2e hingegen
zeigt die erfindungsgemäße Ausführung. Das
Bauteil 3050 liegt über
die Strecke S an der Innenwandung 3007 an. Der Spalt 3060, der
von der Lotbrücke überbrückt wird,
ist über
die gesamte Strecke in etwa gleich. Daher kann die Lotbrücke über die
gesamte Strecke S, über
die das Bauelement 3050 an der Innenwandung 3007 anliegt,
ausgebildet werden. Hierdurch werden Kontaktlängen von mehr als 2,2 mm, insbesondere
im Bereich 2,5 mm bis 3,5 mm bei Durchmessern von 5 mm der Durchgangsöffnung möglich.
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Obwohl
hier konkrete Zahlenangaben gemacht werden, soll dies nicht als
Beschränkung
sondern nur als bevorzugte Ausführungsform
aufgefasst werden. Die Erfindung besteht im Wesentlichen darin die
Konturen des als Lotbrücke
verwendeten Bauelementes 50 zum einen an den Metallstift 20.2,
der bevorzugt von dem Bauelement 50 umschlossen wird und
an die Innenwandung 7 des Grundkörpers 3 zu dem der
Masseschluss hergestellt wird anzupassen.
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Eine
detaillierte Ansicht eines Bauelements 50 wie in 1a–1b gezeigt
gemäß der Erfindung
zeigen 3a bis 3c.
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Das
Bauelement 50 in einer dreidimensionalen Ansicht ist in 3a gezeigt. Deutlich zu erkennen ist die
bevorzugt dreieckförmige
ausgebildete Gestalt des Bauelementes 50. Das Bauelement 50 weist
insgesamt drei Flächen 100.1, 100.2, 100.3 an seiner
Außenseite
auf, sowie eine Bohrung 102, die den Metallstift aufnimmt.
Der Radius der Bohrung 102 entspricht dem Radius des Metallstiftes 20.2,
der durch diese hindurchgeführt
wird. Die Innenfläche 103 der
Bohrung liegt an der Außenfläche des
Metallstiftes 20.2 an und stellt somit einen leitenden
Kontakt dar. Bevorzugt wird ein Lötmaterial eingebracht, um diesen
Kontakt noch sicherer auszubilden. Die Außenkontur 104.1, 104.2, 104.3 der
jeweiligen drei Seiten des Bauelementes 50 weist eine Krümmung auf,
die der Krümmung
der Innenwandung 7 der Durchgangsöffnung 5 entspricht.
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Dies
ist deutlich aus der Draufsicht gemäß 3b zu
entnehmen. Das Bauelement 50 weist eine erste Achse 107 auf,
die die Krümmung
der Innenfläche
der Durchbohrung 102 definieren. Betreffend die Krümmung der
drei Außenflächen 100.1, 100.2, 100.3 sind
die jeweiligen Achsen 109.1, 109.2, 109.3,
auf die sich der Radius der jeweiligen Außenfläche 100.1, 100.2, 100.3 definiert
ist für
das Bauelement 50, ebenfalls dargestellt.
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Die
Radien werden vorliegend mit R3.1, R3.2, R3.3 bezeichnet.
Bevorzugt entsprechen die Radien R3.1, R3.2, R3.3 im Wesentlichen
dem Radius R1 der Durchführungsöffnung 5 gemäß 1a.
Wie aus den 3a bis 3b hervorgeht
ist das Bauelement 50 symmetrisch aufgebaut, um eine 100%
sichere Montage zu gewährleisten
und Montagefehler zu verhindern. Symmetrisch aufgebaut heißt, dass
die Bogenlängen für die jeweiligen
Außenflächen 100.1, 100.2, 100.3 im
Wesentlichen gleich sind und ebenso die Radien R3.1,
R3.2, R3.3, die
die Außenflächen 100.1, 200.2, 100.3 ebenfalls
charakterisieren.
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In 3c ist
eine Schnittansicht des Bauelementes 50 gemäß 3a und 3b gezeigt.
Die Höhe H
des Bauteils beträgt
bevorzugt 0,025 bis 1,00 mm, der Durchmesser D der Durchbohrung 102 beträgt bevorzugt
0,25 bis 5 mm, bevorzugt 0,4 mm bis 2,5 mm, besonders bevorzugt
0,75 bis 1,5 mm, insbesondere 0,9 mm bis 1,25 mm. Der Durchmesser
des Metallstiftes 20.2 beträgt 0,1 mm bis 3 mm. Möglich sind
Metallstifte 20.2 mit einem Durchmesser von 0,3 mm oder
2,5 mm oder auch 3 mm. Die Größe der Durchbohrung
richtet sich dann nach der Größe der Metallstifte 20.2.
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Die
leitende Verbindung zwischen Innenleiterbauelement und Grundkörper 3 als
Außenleiter wird
wie beschrieben mit Hilfe von Lötmaterial
und dem Lotträger,
der beispielsweise aus Kupfer aufgebaut sein kann, dargestellt.
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Bevorzugt
ist das erfindungsgemäße Bauelement 50 ein
Stanzteil. Auch der Grundkörper 3 kann
ganz oder teilweise als Stanzteil ausgebildet sein.
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Beispielsweise
kann beim Grundkörper 3 nur die
Durchgangsöffnung 5 ausgestanzt
sein.
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Die
erfindungsgemäße Durchführung wird insbesondere
als Durchführung
für Bauteile
bzw. Einrichtungen, die hohen Drücken
ausgesetzt sind verwendet. Solche Bauteile bzw. Einrichtungen werden auch
kurz als Bauteile für
hohe Drücke
bezeichnet. Bauteile für
hohe Drücke
sind beispielsweise pyrotechnische Einrichtungen, insbesondere für die Verwendung
im Bereich der Automobilindustrie, wie z. B. Airbags, Gurtstraffer,
pyrotechnische Kopfstützen, pyrotechnische Überrollbügel, Einrichtungen
für pyrotechnische
Motorhaubenanhebung, pyrotechnische Stromkreisabschaltung, z. B.
pyrotechnische Abklemmung der Batterie.