壓接端子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生壓接連接的方法和一種電導(dǎo)體和壓接至導(dǎo)體的壓接元件之間的壓接連接，其中導(dǎo)電微粒布置在導(dǎo)體和壓接元件之間。
【專利說明】壓接端子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的壓接連接，以及根據(jù)權(quán)利要求13的用于一種產(chǎn)生壓接連接的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有多種類型的壓接連接，其中導(dǎo)電壓接元件，通常是壓接套管，以機(jī)械和導(dǎo)電的方式被連接到電導(dǎo)體。電導(dǎo)體通常具有多根導(dǎo)線。壓接連接的一個重要的功能是在壓接元件和電導(dǎo)體之間產(chǎn)生低的電阻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是使得壓接元件和電導(dǎo)體之間的導(dǎo)電連接能夠得到改善。
[0004]本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的壓接連接以及根據(jù)權(quán)利要求13的用于產(chǎn)生壓接連接的方法達(dá)到。
[0005]本發(fā)明的其他有優(yōu)勢的實施例在從屬權(quán)利要求中闡明。
[0006]所描述的壓接連接的一個優(yōu)勢是減小了電導(dǎo)體和壓接元件之間的電阻。此外，在電導(dǎo)體和壓接元件之間的導(dǎo)電連接具有時間上的高度的穩(wěn)定性。這些優(yōu)勢通過將導(dǎo)電微粒布置在電導(dǎo)體和壓接元件之間達(dá)到。導(dǎo)電微粒在壓接元件和電導(dǎo)體之間被擠壓，并且在導(dǎo)體和壓接元件之間產(chǎn)生機(jī)械和導(dǎo)電連接。
[0007]測試表明微粒優(yōu)選具有小于100微米，特別地小于60微米的直徑。微粒優(yōu)選具有這樣的尺寸使得其直徑小于60微米并且優(yōu)選大于10微米。由于所選擇的大小量級的緣故，微粒尤其適合于在壓接元件和導(dǎo)體之間產(chǎn)生導(dǎo)電連接，而不會有損于壓接操作或是損壞壓接元件和/或電導(dǎo)體。`
[0008]在另一個實施例中，微粒構(gòu)造為機(jī)械粉碎的形式，特別是壓碎的，粉末。這種機(jī)械粉碎產(chǎn)生了微粒的帶角結(jié)構(gòu)，這種微粒的帶角結(jié)構(gòu)對于在導(dǎo)體和壓接元件之間的導(dǎo)電連接的形成是有優(yōu)勢的。
[0009]在另一個實施例中，導(dǎo)電的微粒是至少部分地由導(dǎo)電的金屬形成的，特別是由銅形成的。由于微粒的金屬構(gòu)造的緣故，在壓接過程中在金屬導(dǎo)體和金屬壓接元件之間產(chǎn)生了金屬間連接。
[0010]銅合金尤其適合于微粒的構(gòu)造。在這種情況下，可以優(yōu)選使用銅和鋅的二元混合物或是包括銅和鋅和一種附加元素的三元混合物，這種附加元素來自于下面的組中:錫、鋁、鐵、鎳、銀、鈦、鎂或鉻。
[0011]通過包括黃銅的微粒可獲得好的導(dǎo)電性，鋅的含量優(yōu)選地在10%到70%之間。
[0012]在另一個實施例中，使用由鋅層包圍的壓接元件。鋅層實現(xiàn)在電氣微粒和導(dǎo)體的機(jī)械連接的區(qū)域中相對于空氣中的氧氣對電導(dǎo)體的防護(hù)以及對微粒和壓接元件的機(jī)械連接的防護(hù)。電導(dǎo)體和壓接元件之間的導(dǎo)電連接的長期穩(wěn)定性從而得到改善。
[0013]在另一個實施例中，電導(dǎo)體由鋁或具有鋁含量大于90%的鋁合金制成。多個股線優(yōu)選地形成電導(dǎo)體。
[0014]在另一實施例中，壓接元件由下面材料之一構(gòu)造:Cu、CuSn> CuZn> CuZnSn> CuFe>CuNiS1、CuNiZn。
[0015]在壓接操作之前，電氣微粒被引入壓接元件和電導(dǎo)體之間。在這種情況下，電氣微?？梢苑勰┑男问交蚶绾碗姎馕⒘；旌嫌谄渲械妮d體劑一起被施加到電導(dǎo)體和/或壓接元件。作為示例，有機(jī)溶劑，特別是苯、醇、丙酮、油或油脂也適合于作為載體劑。
[0016]電氣微?？赏ㄟ^使用刷子、壓印器或使用氣流而被施加。
[0017]與載體劑混合的電氣微?？山栌蓢娡炕螯c膠的方法，諸如例如，噴墨或微點膠的方式而被施加。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]以下參考附圖以更詳細(xì)的方式說明本發(fā)明:
[0019]圖1和圖2示出了壓接操作的多個步驟，并且，
[0020]圖3示出了具有附接的壓接元件的電纜。
【具體實施方式】
[0021]圖1是包括砧座I和壓印器2的壓接工具的示意性圖解。壓接元件3布置在砧座I上。在壓接元件3之上，電導(dǎo)體4被示出并且由多個導(dǎo)線5構(gòu)造，稱作股線。導(dǎo)電微粒7被施加到導(dǎo)體4和/或施加到壓接元件3的一個接觸側(cè)6上。
[0022]在另一個實施例中，電氣微粒是至少部分地由導(dǎo)電的金屬制成的，具體的是至少部分地由銅制成的。例如，微粒包括黃銅，鋅的含量優(yōu)選地在10%到70%之間。
[0023]如果三元銅合金用于導(dǎo)電微粒，可以使用銅和鋅和一種其他的元素的合金，這種其他的元素來自于下面的組中:錫、鋁、鐵、鎳、銀、鈦、鎂或鉻。
[0024]例如，導(dǎo)電微粒至少部分地由下面的銅合金中的一種制成:CuSn、CuFe> CuNiSi>CuAl+XY。
[0025]壓接元件3由導(dǎo)電材料制成，例如，由金屬制成。根據(jù)選擇的實施例，壓接元件3至少在一個接觸側(cè)6上提供有錫層8。
[0026]壓接元件3和/或?qū)w4可由例如以下材料中的一種制成:Cu、CuSn, CuZn,CuZnSn、CuFe、CuNiS1、CuNiZn。
[0027]根據(jù)選擇的實施例，導(dǎo)體由鋁或具有鋁含量大于90%的鋁合金制成，多個導(dǎo)體股線5優(yōu)選地被提供作為導(dǎo)體4。
[0028]電氣微粒7優(yōu)選地具有不大于單根股線5的直徑的5%到30%的直徑，優(yōu)選的在個體股線直徑的5%到20%的范圍內(nèi)。根據(jù)導(dǎo)體股線5的常規(guī)的大小量級，這對應(yīng)于近似在10微米到100微米之間的直徑,優(yōu)選地在10微米到60微米之間。
[0029]微粒7優(yōu)選地借由機(jī)械粉碎而產(chǎn)生為粉末。在機(jī)械粉碎的過程中，微粒提供有邊緣，這使得在壓接元件3和 導(dǎo)體4之間的機(jī)械和電氣接觸得到改善。
[0030]根據(jù)選擇的實施例，也可使用具有球形表面的微粒7。
[0031]電氣微粒7例如借由氣流的方式被施加到導(dǎo)體4和/或施加到壓接元件3的一個接觸側(cè)6上。此外，電氣微粒7的施加也可使用刷子或壓印器實施。此外，可以使用載體劑，其中引入電氣微粒。有機(jī)溶劑，諸如例如苯、醇、丙酮、油等等是例如適于作為載體劑的。此外，微粒可使用或不使用有機(jī)溶劑被引入油脂中，其然后以定量的方式被施加到導(dǎo)體4或接觸面6上。該定量可借由噴涂或點膠(dispense)的方法,諸如例如，噴墨或微點膠的方式而被施加。
[0032]由于優(yōu)選在壓接元件3上設(shè)置錫層8，所以微粒7的金屬間接觸面相對于導(dǎo)體的金屬或壓接元件的金屬而被遮蔽，使得很少或者沒有氧氣能夠達(dá)到該金屬間的接觸面。任意引入的氧氣首先被氧化成氧化錫的錫層約束。因此，使氧氣遠(yuǎn)離微粒7和導(dǎo)體或微粒7和壓接元件3之間的金屬間接觸面。
[0033]在電氣微粒7被引入后，壓印器2在朝向砧座I的方向上下壓。在這種情況下，壓印器2下壓線4成為壓接元件3并且接合壓接元件3的壓接側(cè)翼。被壓接的側(cè)翼內(nèi)卷，導(dǎo)體被均勻地擠壓并且壓接連接形成。由于機(jī)械壓力，微粒被壓進(jìn)壓接元件3的接觸側(cè)6和股線4的表面。
[0034]圖2圖示了導(dǎo)體4與壓接元件3和微粒7被擠壓在一起的端部位置。
[0035]圖3是圖2的壓接連接的一個例子的示例性視圖。這里圖示了具有呈多根股線5的形式的電導(dǎo)體4的電氣線10，電導(dǎo)體4由電氣絕緣遮罩11包圍。壓接元件3附接到絕緣已經(jīng)被移除的股線5的端部。壓接元件3具有被提供用以配合至對立觸頭的觸頭元件12。此外，壓接元件3具有附加側(cè)`翼13，其當(dāng)張力釋放時與遮罩11壓在一起。
【權(quán)利要求】
1.鋁或鋁合金的電導(dǎo)體(4、5)和壓接至所述導(dǎo)體(4、5)的壓接元件(3)之間的壓接連接，包括銅合金(7)的導(dǎo)電微粒布置在所述導(dǎo)體(4、5)和所述壓接元件(3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓接連接，所述微粒(7)具有小于100微米，特別是小于60微米的直徑。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的壓接連接，所述微粒(7)大于10微米，并且小于60微米。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的壓接連接，所述微粒(7)構(gòu)造為機(jī)械粉碎的粉末的形式。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的壓接連接，所述微粒(7)具有邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓接連接，所述微粒(7)構(gòu)造為至少部分地由下面的銅合金中的一種構(gòu)成:CuSn、CuZnxSny> CuFe> CuNiS1、CuAlxy。`
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓接連接，所述微粒(7)由銅和鋅和一種附加元素的三元混合物構(gòu)成，所述附加元素來自于下面的組:Sn、Al、Fe、N1、Ag、T1、Mg或Cr。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓接連接，所述微粒(7)包括黃銅，鋅含量優(yōu)選地在10%和70%之間。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的壓接連接，所述壓接元件(3)由錫層包圍。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的壓接連接，所述導(dǎo)體(4、5)由鋁形成。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的壓接連接，所述導(dǎo)體(4、5)由包括大于90%的鋁的鋁合金形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任意一項所述的壓接連接，所述壓接元件(3)由下面材料中的一種構(gòu)成:Cu、CuSn> CuZn> CuZnSn> CuFe> CuNiS1、CuNiZn。
13.用于在壓接元件和電導(dǎo)體之間產(chǎn)生壓接連接的方法，導(dǎo)電的微粒被引入所述導(dǎo)體和所述壓接元件之間，所述壓接元件隨后被壓接至所述導(dǎo)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，所述微粒被引入載體劑并且所述載體劑和微粒一起被施加到所述導(dǎo)體上和/或所述壓接元件上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，所述載體劑為有機(jī)溶劑的形式，特別地為苯、醇、丙酮、油或為油脂的形式。
【文檔編號】C22C9/01GK103874773SQ201280049283
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年10月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月7日
【發(fā)明者】H.施密特, C.格雷戈爾, G.范德伯格特, U.布盧梅爾 申請人:泰科電子Amp有限責(zé)任公司