JP2006500790A - 電気部品要素及び当該部品要素を備える装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、表面にアルミニウムを含み、接触領域（２）のアルミニウムを含む表面がはんだ付け可能にされている電気接続部（１）を有する電気部品要素（３）に関する。この部品要素は、平坦な接触面を必要としないはんだ付けを可能にし、部品要素の接触部のオーム抵抗を減少可能であるという利点を有する。

Description

本発明は、表面にアルミニウムを含む電気接続部を有する電気部品要素に関する。さらに、本発明は、該部品要素を備える装置に関する。

電気接続部がアルミニウムから構成される、従来から周知の分野の部品要素が知られている。そのような部品要素は、特に、コンデンサであり得る。とりわけ、アルミニウム電解質コンデンサまたは電気化学的三層コンデンサが考慮の対象となる。アルミニウム材料は、コンデンサ分野において通常腐食性である化学液体に対して耐性を有するので、このような電気部品要素の分野では、好ましくは、アルミニウムからなる電気接続部が使用される。例えば、アルミニウム電解質コンデンサは、化学物質を含有するため、通常電気接続部として使用される多くの金属が、化学的に腐蝕する。アルミニウム材料は、その表面にアルミニウム酸化物からなる不動態層を形成するという利点を有し、この不動態層は、腐食性の液体によるさらなる損傷の前に、アルミニウムを保護する。

しかし、周知の部品要素は、アルミニウム接続部の表面の不動態層のため、部品要素の電気接触が悪化するという欠点を有する。つまり、アルミニウム酸化物からなる不動態層は、電気絶縁体を構成し、その結果、電気導体またはさらなる電気部品要素との接触部では、通常好ましくない、高い移動抵抗が発生する。

そこで、本発明の課題は、電気接触性が改善された電気部品要素を提供することである。

この課題は、請求項１の部品要素により解決される。この部品要素を備える装置とともに部品要素の有利な構成は、さらなる請求項を引用するものである。

表面にアルミニウムを含む電気接続部を有する電気部品要素が提供される。アルミニウムを含む表面は、接触領域において、はんだ付け可能にされている。

アルミニウムを含む表面をはんだ付け可能にすることは、アルミニウム酸化物不動態層の形成がもはや進行できないという利点を有する。なぜなら、はんだ付け可能な金属は、そのような不動態層を形成しないからである。

したがって、本発明は、はんだ付け可能な材料を有する接触領域の電気接続部のアルミニウムを含む表面が、被覆されることを伴う。はんだ付け可能な材料として、特に、いかなる不動態層も形成しない材料が考慮の対象となる。例えば、はんだ付け可能な材料としてニッケルまたは銅を使用することが考慮の対象となる。

部品要素の１つの実施形態では、接触領域の接続部のアルミニウムを含む表面は、化学的にニッケルめっきされる。化学的なニッケルめっきは、アルミニウムの表面にはんだ付け可能な金属を被覆するために、簡単に実行できる方法であるという利点を有する。電気接続部のニッケルめっきは、例えば、ここで記載された開示内容に関する米国特許第４，１９６，０６１号公報に記載された方法により、実行される。

しかし、その他に、電気接続部を銅めっきすることも考えられる。銅めっきも、化学的方法で行われる。

電気接続部の電気めっき被覆は、アルミニウムの電気的に絶縁された不動態層に基づいて、より僅かに考慮の対象となる。

アルミニウムの表面の不動態層は、従来、追加的な特別のさらなる措置なしに、通常の周囲の条件で、形成される。

電気接続部のはんだ付け性をさらに改善するために、部品要素の１つの実施形態では、はんだ付け可能な金属で被覆された電気接続部の表面を、少なくとも部分的に錫めっきすることを含む。

接触領域の電気接続部の表面がはんだ付け可能にされることによって、また、さらなる利点が得られる。つまり、不動態層により覆われ、従来の部品要素では電気接続部の材料を形成するアルミニウムは、通常はんだ付け可能ではなく、その結果、従来技術による部品要素では、クリップ、リベットまたはねじによる接触部に依存する。このような接触部の技術で、十分低い接触抵抗を得るために、接触領域の電気接続部が可能な限り平坦な表面を有することが必要である。なぜなら、そうでない場合には、異なる接触要素の間、すなわち、部品要素の電気接続部と例えばねじ接触を成立させるねじとの間の機械的接触は、数個の点のみに与えられるからである。従来技術による電気接続部の平坦な表面によって、平面的な機械的及び電気的接触は達成可能であるが、多くの場合、この電気接触は、十分な程度に、オーム抵抗を減少できない。

今、ここで述べる部品要素では、はんだ付け可能な電気接続部を有するので、接触領域の電気接続部の可能な限り平坦な表面は、もはや重要ではなく、これによって、電気接触部の作成のための技術的費用が減少可能である。つまり、ここで述べる部品要素では、接触部の十分に低いオーム抵抗を放棄する必要なく、平坦な表面とは異なる電気接触部の形成が可能である。とりわけ、曲がった電気接続部、または粗い表面を有する電気接続部を使用することが可能である。

ここで述べる電気部品要素は、特にアルミニウム電解質コンデンサであり得る。このコンデンサでは、好ましくは、すべての使用される金属は、アルミニウムで作られる。そのため、例えば、アルミニウム電解質コンデンサは、カップ形状の筐体、筐体を閉成するカバー、電気接触部、本来のコンデンサを形成する陽極膜及び陰極膜も、アルミニウム材料から形成される場合には、特に有利である。アルミニウムは、絶縁された薄い不動態層が表面に形成されるという特性を有し、このことは、コンデンサに、非常に高い容量を設定することを可能にする。

その他に、ここで記載された電気部品要素が電気化学的三層コンデンサである場合にも有利であり、ここで、これまでアルミニウム電解質コンデンサに言及されたことは、通常の電気化学的三層コンデンサに類似するものにも有効である。しかし、重要な差異は、電気化学的三層コンデンサの電極が、例えば炭素含有織物または炭素被覆アルミニウム膜から形成されることである。

特に、ここで記載された部品要素は、化学的に活性な液体、特に、電気化学的三層コンデンサやアルミニウム電解質コンデンサに含有されるような化学的に腐食性の液体を含むことができる。

さらに、少なくとも１つの接続部が電気導体とはんだ付けされた電気部品要素を有する装置が提供される。この装置は、接続部の電気導体とのはんだ付けにより、低いオーム抵抗を有する部品要素の接触部が発生するという利点を有する。

これにより、接続部は、例えばここで記載された電気部品要素または他の部品要素であり得る、さらなる電気部品要素ともはんだ付け可能である。

その他に、２つの電気部品要素の接続部が、常に、電気部品要素を伝導的に互いに結合する結合部材とはんだ付けされた装置が提供される。そのため、簡単な方法で、ここで記載されるような２つの部品要素の間の電気伝導された結合が実現される。

この装置のさらなる実施形態では、１つのまたは複数の部品要素の接続部が導体板とはんだ付けされ得る。ここで、詳細には、部品要素の接続部を導体板の導体路とはんだ付けすることが考慮の対象となる。

以下に、本発明が、実施例及びその図面に基づいてこれから説明される。

図１は、電気接続部１を含む電気部品要素３を示す。電気接続部１は、表面にアルミニウムを含有する。しかし、電気接続部１は、完全にアルミニウムから構成されることもできる。また、電気接続部１は、一部が、電気部品要素３の内部に延びることも可能である。接触領域２では、電気接続部１は、ニッケル層６を有する。このニッケル層６は、例えば、接触領域２の化学的なニッケルめっきにより、形成され得る。しかし、接触領域２を超えてニッケル層６を延ばすことも可能である。このことは、接触領域２に属しない電気接触部１の表面領域のニッケルめっきを防止するために、ニッケルめっきの際にいかなる特別の措置もとる必要がないという利点を有する。例えば、接続部１の電気部品要素３の外側にある部分全体をニッケルめっきすることが可能であろう。

電気接続部１のニッケルめっきの際、すなわち電気接続部１をはんだ付け可能にする際には通常、２つの異なる順序で実行することが原理的に可能である。第１の順で、はじめに電気接続部１を有する電気部品要素３が完成され、続いて、電気接続部１がはんだ付け可能にされる。他の実行方法では、はじめに電気接続部１をはんだ付け可能にし、続いて電気接続部１と電気部品要素３が組み立てられる。

図１（Ａ）は、図１に対応する部品要素を示すが、ここで、図１とは異なり、電気接続部１は、上方に向かう明らかな湾曲部を有する。これにより、電気接続部１の表面は、電気部品要素３と導体またはさらなる部品要素との間の電気結合部のオーム抵抗が損われる平坦な表面とは異なってもよいことが図解される。

図２は、導体板５と導電的に結合した２つの異なる電気部品要素３ａ，３ｂを示す。ここで、各電気部品要素３が制御する電気接続部１ａ，１ｂは、導体板５の電気伝導性の導体路とはんだ付けされている。導体板５には、例えば砂浴はんだにより形成可能なはんだ結合部７が形成されている。導体板として、特に、銅で覆われた導体板が考慮に対象となる。

図３は、ここで記載される装置のさらなる実施形態を示す。この装置は、２つの電気部品要素３ａ，３ｂを有している。電気部品要素３ａは、電気接続部１ａを制御する。同様に、電気部品要素３ｂは、電気接続部１ａを制御する。さらに、この装置は、例えば銅板またはニッケルめっきされたアルミニウム板であり得る結合部材４を有している。結合部材４は、電気部品要素３ａの電気接続部１ａとはんだ付けされている。結合部材４は、その他端で、電気部品要素３ｂの電気接続部１ａとはんだ付けされている。これにより、２つの電気部品要素３ａ，３ｂの間に、非常に低いオーム抵抗、従って高い品質を有する電気伝導性の結合が形成される。

最後に、ここで記載された発明は、電解質コンデンサまたは化学的三層コンデンサに限定されないことが指摘される。むしろ、本発明は、表面がアルミニウムを含む電気接続部を有するすべての可能な部品要素に適用可能である。そのため、例えば、電気接続部１，１ａ，１ｂが純粋なアルミニウムから構成されるのではなく、アルミニウムは合金の形態で存在することも考えられる。さらに、電気接続部１，１ａ，１ｂが内部では表面とは別の材料から構成されることも考えられる。

模式的な側面図で電気部品要素を例示的に示す。（Ａ）は、側面図でさらなる電気部品要素を例示的に示す。 導体板上の異なった部品要素の装置を例示的に示す。 ２つの部品要素の間の電気結合を例示的に示す。

符号の説明

１ 電気接続部
１ａ 電気接続部
１ｂ 電気接続部
２ 接触領域
３ 電気部品要素
３ａ 電気部品要素
３ｂ 電気部品要素
４ 結合部材
５ 導体板
６ ニッケル層
７ はんだ結合部

Claims (12)

1. 表面にアルミニウムを含む電気接続部（１，１ａ，１ｂ）を備え、
   前記電気接続部（１，１ａ，１ｂ）では、接触領域（２）のアルミニウムを含む表面がはんだ付け可能にされている、電気部品要素。
2. 前記電気接続部（１，１ａ，１ｂ）では、接触領域（２）のアルミニウムを含む表面が化学的にニッケルめっきされている、請求項１に記載の部品要素。
3. 前記電気接続部（１，１ａ，１ｂ）では、ニッケルめっきされた表面が少なくとも部分的に錫めっきされている、請求項２に記載の部品要素。
4. 前記電気接続部（１，１ａ，１ｂ）では、接続部の表面の接触領域（２）が平坦とは異なる形態を有する、請求項１乃至３に記載の部品要素。
5. 該部品要素は、電解質コンデンサである、請求項１乃至４に記載の部品要素。
6. 該部品要素は、電気化学的三層コンデンサである、請求項１乃至４に記載の部品要素。
7. 該部品要素は、化学的に腐食性の液体を含有する、請求項１乃至６に記載の部品要素。
8. 少なくとも１つの接続部（１）が電気導体部（４，５）とはんだ付けされている、請求項１乃至７の電気部品要素を備えた装置。
9. 前記１つの接続部（１）は、さらなる電気部品要素（３，３ａ，３ｂ）とはんだ付けされている、請求項８に記載の装置。
10. 請求項１乃至７の２つの部品要素（３ａ，３ｂ）の接続部（１ａ，１ｂ）は、互いにはんだ付けされている、請求項８又は９に記載の装置。
11. 請求項１乃至７の２つの部品要素（３ａ，３ｂ）の接続部（１ａ，１ｂ）は、常に、前記部品要素（３ａ，３ｂ）を互いに伝導的に結合する結合部材（４）とはんだ付けされている、請求項８又は９に記載の装置。
12. 請求項１乃至７の１つのまたは複数の部品要素（３，３ａ，３ｂ）の接続部（１，１ａ，１ｂ）は、１つの導体板（５）とはんだ付けされている、請求項８に記載の装置。

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