銀めっきされた線材端子を備えた圧入ダイオード
本発明は、特に整流器に使用するための圧入ダイオードであって、ダイオードチップ（７）と、支持体にダイオード（１）を圧入するための、圧入ダイオード（１）の第１の端子を形成するソケットコンタクト（３）と、圧入ダイオード（１）の第２の端子を形成する線材コンタクト（２）とを有している形式のものに関する。良好にはんだ付け可能で耐腐食性の圧入ダイオード（１）は、線材コンタクト（２）に少なくとも部分的に銀層（１０）を設け、ソケットコンタクト（３）には有利には銀層（１０）を設けないことによって製作され得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の圧入ダイオード及びこのような圧入ダイオードを製作するための、請求項５の上位概念に記載の形式の方法に関する。
【０００２】
中・高出力用のダイオードを「圧入ダイオード」として構成することは公知である。これらの圧入ダイオードはとりわけ整流器用途に使用され且つ今日の自動車用発電機のブリッジ整流器の重要な構成部材である。
【０００３】
公知の整流ダイオードは主として圧入ダイオードの第１の端子を形成するソケットコンタクトと、圧入ダイオードの第２の端子を形成する「線材コンタクト」と、これらのコンタクト間にはんだ付けされた本来のダイオード半導体チップとを有している。ソケットコンタクトは、支持体エレメントの切欠きにダイオードを圧入するために役立つ。線材コンタクトには例えばプリント配線板がはんだ付けされ得る。
【０００４】
図１には従来技術から公知の、ソケットコンタクト３とダイオードチップ７と線材コンタクト２とを備えた圧入ダイオードが示されている。認識されるように、ソケットコンタクト３は同時に支持体エレメントとの熱的且つ電気的な接続部を形成する比較的広幅の圧入区分を有している。ダイオードチップ７は、例えばはんだ付け又は溶接によってソケットコンタクト３と線材コンタクト２との間で固定されている。各はんだ層は符号８によって示されている。
【０００５】
線材コンタクト２はダイオードチップ７を取り付けるための比較的広幅の線材ヘッド５と、外部からアクセス可能な、比較的細長い線材軸部４とを有している。例えば自動車用発電機の場合は、線材軸部４がステータコイルの１位相に接続される。
【０００６】
ソケットコンタクト３も線材コンタクト２も、一般には銅から製作されており且つニッケル層６によって被覆されており、このニッケル層６は特に銅と支持体エレメントの材料（大抵はアルミニウム）との間の腐食シールドとして働く。更に、圧入ダイオード１はプラスチックカバー９によってカバーされている。
【０００７】
上で述べたように、線材コンタクト２ははんだ付け又は溶接によってプリント配線板に固定され得る。線材コンタクトをはんだ付けしようとする場合は、ダイオード１の金属表面全体を電気すずめっきする。このすずめっきは一般に、圧入ダイオード１がばら荷として電気めっき式でコーティングされるバレルすずめっき法で行われる。この方法は特に簡単且つ廉価である。
【０００８】
但し、例えば自動車等におけるラフな周辺条件下での運転では、すずめっきされた圧入ダイオードにしばしば問題が発生する。
【０００９】
即ち、自動車用発電機の整流器における著しい温度変化及び振動負荷によって、ソケットコンタクトのすず表面と、ダイオードが圧入された支持体エレメントの壁との間に微細運動が生ぜしめられる。従って、支持体エレメントとしてアルミニウム冷却薄板を使用した場合は擦過腐食を生ぜしめ、その結果、圧入ダイオード１の過熱及び故障をもたらす恐れのある大きな接触抵抗が考慮される。
【００１０】
従って本発明の課題は、ソケットコンタクトが擦過腐食し難く且つ線材コンタクトが良好にはんだ付け可能な表面を有している圧入ダイオード若しくは該圧入ダイオードの製作法を提供することである。更に、当該の圧入ダイオードはできるだけ廉価に製作され得るのが望ましい。
【００１１】
この課題は本発明に基づいて、請求項１及び請求項５記載の構成手段によって解決される。本発明の別の構成は従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明の本質的な視点は、圧入ダイオードの線材コンタクトに、少なくとも部分的に銀製の表面層を設け且つソケットコンタクトを１材料から製作するか、若しくはソケットコンタクトに支持体エレメントの材料と相俟ってできるだけ少ない腐食を生ぜしめる金属層を設けるという点にある。銀コーティングは特に良好なはんだ付け特性を有しており、更に約３００℃以上の温度の融点を有している。この温度は、圧入ダイオードの製作中、例えばソケットコンタクトと線材コンタクトとの間にダイオードチップをはんだ付けする際又はカバーの硬化時に発生する。従って、銀は他の可能な材料に比べて有利である。
【００１３】
ソケットコンタクトは、アルミニウムに対する電気化学的なポテンシャルの大きな差に基づいて有利には銀めっきされず、例えばニッケル層が設けられている。ニッケルは、銀よりもはるかに入手し易く延いてはアルミニウムと相俟って腐食し難い傾向にある。但し、ソケットコンタクトと線材コンタクトの異なる表面コーティングの欠点は、圧入ダイオードの銀めっきが廉価なばら荷法では実施され得ないという点にある。
【００１４】
従って、線材コンタクトは有利には個別に（圧入ダイオードを組み立てる前に）銀めっきされる。この場合、有利には線材コンタクト全体ではなく、線材コンタクトの一部のみが銀めっきされる。本発明の有利な構成では、ダイオードチップの取付けのために使用される線材コンタクトの区分には銀層は設けられていない。線材コンタクトを完全に銀めっきすることは大抵不都合である。それというのも、銀は、ダイオードチップをはんだ付けするために使用されるはんだと相俟って、例えばプラスチックによるカバー等の、圧入ダイオードの引き続く加工のためには融点が低すぎる合金を形成するからである。従って、ダイオードチップを取り付けるための領域は、有利には切り欠かれる。
【００１５】
部分銀めっきされた線材コンタクトを製作するためには、例えば線材コンタクトの線材軸部を下向きにフレームにセットして、この線材軸部を電気めっき槽に浸漬する。
【００１６】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。図１の説明に関しては明細書冒頭を参照されたい。
【００１７】
図２に示した圧入ダイオードのコンタクトには付加的な銀層１０が設けられている。当該の圧入ダイオード１は主としてソケットコンタクト３と、線材コンタクト２と、これらのコンタクト２，３間にはんだ付けされた本来のダイオード半導体チップ７とを有している。この場合、はんだ層は符号８によって示されている。
【００１８】
ソケットコンタクト３は、例えばアルミニウム薄板等の支持体エレメントに圧入するための拡張区分を有している。圧入によって同時に永続的で熱的且つ電気的なコンタクトが製作される。
【００１９】
線材コンタクト２はダイオードチップ７との接続に役立つ線材ヘッド５と、線材軸部４とを有しており、この線材軸部４において圧入ダイオード１は例えばプリント配線板と接続可能である。
【００２０】
ソケットコンタクト３と線材コンタクト２とは、ニッケル層６の設けられた銅から成っている。ダイオードチップ７を保護するために、圧入ダイオード１の中心区分はプラスチック９によってカバーされている。
【００２１】
このカバー９から突出するコンタクト領域には銀層１０が設けられている。この場合、ニッケル層は銅と銀層１０との間の拡散シールドとして働く。銀層１０を製作するためには、ダイオードを例えばバレル法でばら荷として電気めっきしてコーティングすることができる。
【００２２】
但し、例えばアルミニウム等の特定の材料から成る支持体エレメントを使用する場合、この実施例は、銀と支持体材料との間に著しい腐食が発生する恐れがあるという欠点を有している。
【００２３】
この問題が発生しない本発明の別の実施例が図３及び図４に示されている。
【００２４】
図３には部分銀めっきを備えた線材コンタクト２が示されている。この場合、銀めっきは線材コンタクト２の線材軸部４にしか位置しておらず、ダイオードチップ７の取り付けられる区分５には位置していない。
【００２５】
このような部分銀めっきされた線材コンタクト２は、例えば線材コンタクト２を個別に（線材軸部４を下向きにして）フレームにセットし、線材軸部４を電気めっき槽に浸漬することによって製作可能である。その後、線材コンタクト２は残りのコンポーネント３，７と接合されて、プラスチックによりカバーされる。この場合、ソケットコンタクト３は銀めっきされておらず、ニッケル層６の設けられた例えば銅から成っている。これにより、アルミニウム製の支持体エレメントを使用した場合にニッケル層６とアルミニウムとの間の電食が、銀１０とアルミニウムとの間の電食よりも大幅に少なくなる。
【００２６】
その結果、極めて良好にはんだ付け可能な線材コンタクト２と、腐食問題無しでアルミニウム支持体に圧入可能なソケットコンタクト３とを備えた圧入ダイオードが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術から公知の圧入ダイオードを示した図である。
【図２】本発明の第１実施例に基づく銀コーティングを備えた圧入ダイオードを示した図である。
【図３】部分的に銀コーティングを有する線材コンタクトを示した図である。
【図４】部分的に銀めっきされた線材コンタクトと銀めっきされていないソケットコンタクトとを備えた圧入ダイオードを示した図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の圧入ダイオード及びこのような圧入ダイオードを製作するための、請求項５の上位概念に記載の形式の方法に関する。
【０００２】
中・高出力用のダイオードを「圧入ダイオード」として構成することは公知である。これらの圧入ダイオードはとりわけ整流器用途に使用され且つ今日の自動車用発電機のブリッジ整流器の重要な構成部材である。
【０００３】
公知の整流ダイオードは主として圧入ダイオードの第１の端子を形成するソケットコンタクトと、圧入ダイオードの第２の端子を形成する「線材コンタクト」と、これらのコンタクト間にはんだ付けされた本来のダイオード半導体チップとを有している。ソケットコンタクトは、支持体エレメントの切欠きにダイオードを圧入するために役立つ。線材コンタクトには例えばプリント配線板がはんだ付けされ得る。
【０００４】
図１には従来技術から公知の、ソケットコンタクト３とダイオードチップ７と線材コンタクト２とを備えた圧入ダイオードが示されている。認識されるように、ソケットコンタクト３は同時に支持体エレメントとの熱的且つ電気的な接続部を形成する比較的広幅の圧入区分を有している。ダイオードチップ７は、例えばはんだ付け又は溶接によってソケットコンタクト３と線材コンタクト２との間で固定されている。各はんだ層は符号８によって示されている。
【０００５】
線材コンタクト２はダイオードチップ７を取り付けるための比較的広幅の線材ヘッド５と、外部からアクセス可能な、比較的細長い線材軸部４とを有している。例えば自動車用発電機の場合は、線材軸部４がステータコイルの１位相に接続される。
【０００６】
ソケットコンタクト３も線材コンタクト２も、一般には銅から製作されており且つニッケル層６によって被覆されており、このニッケル層６は特に銅と支持体エレメントの材料（大抵はアルミニウム）との間の腐食シールドとして働く。更に、圧入ダイオード１はプラスチックカバー９によってカバーされている。
【０００７】
上で述べたように、線材コンタクト２ははんだ付け又は溶接によってプリント配線板に固定され得る。線材コンタクトをはんだ付けしようとする場合は、ダイオード１の金属表面全体を電気すずめっきする。このすずめっきは一般に、圧入ダイオード１がばら荷として電気めっき式でコーティングされるバレルすずめっき法で行われる。この方法は特に簡単且つ廉価である。
【０００８】
但し、例えば自動車等におけるラフな周辺条件下での運転では、すずめっきされた圧入ダイオードにしばしば問題が発生する。
【０００９】
即ち、自動車用発電機の整流器における著しい温度変化及び振動負荷によって、ソケットコンタクトのすず表面と、ダイオードが圧入された支持体エレメントの壁との間に微細運動が生ぜしめられる。従って、支持体エレメントとしてアルミニウム冷却薄板を使用した場合は擦過腐食を生ぜしめ、その結果、圧入ダイオード１の過熱及び故障をもたらす恐れのある大きな接触抵抗が考慮される。
【００１０】
従って本発明の課題は、ソケットコンタクトが擦過腐食し難く且つ線材コンタクトが良好にはんだ付け可能な表面を有している圧入ダイオード若しくは該圧入ダイオードの製作法を提供することである。更に、当該の圧入ダイオードはできるだけ廉価に製作され得るのが望ましい。
【００１１】
この課題は本発明に基づいて、請求項１及び請求項５記載の構成手段によって解決される。本発明の別の構成は従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明の本質的な視点は、圧入ダイオードの線材コンタクトに、少なくとも部分的に銀製の表面層を設け且つソケットコンタクトを１材料から製作するか、若しくはソケットコンタクトに支持体エレメントの材料と相俟ってできるだけ少ない腐食を生ぜしめる金属層を設けるという点にある。銀コーティングは特に良好なはんだ付け特性を有しており、更に約３００℃以上の温度の融点を有している。この温度は、圧入ダイオードの製作中、例えばソケットコンタクトと線材コンタクトとの間にダイオードチップをはんだ付けする際又はカバーの硬化時に発生する。従って、銀は他の可能な材料に比べて有利である。
【００１３】
ソケットコンタクトは、アルミニウムに対する電気化学的なポテンシャルの大きな差に基づいて有利には銀めっきされず、例えばニッケル層が設けられている。ニッケルは、銀よりもはるかに入手し易く延いてはアルミニウムと相俟って腐食し難い傾向にある。但し、ソケットコンタクトと線材コンタクトの異なる表面コーティングの欠点は、圧入ダイオードの銀めっきが廉価なばら荷法では実施され得ないという点にある。
【００１４】
従って、線材コンタクトは有利には個別に（圧入ダイオードを組み立てる前に）銀めっきされる。この場合、有利には線材コンタクト全体ではなく、線材コンタクトの一部のみが銀めっきされる。本発明の有利な構成では、ダイオードチップの取付けのために使用される線材コンタクトの区分には銀層は設けられていない。線材コンタクトを完全に銀めっきすることは大抵不都合である。それというのも、銀は、ダイオードチップをはんだ付けするために使用されるはんだと相俟って、例えばプラスチックによるカバー等の、圧入ダイオードの引き続く加工のためには融点が低すぎる合金を形成するからである。従って、ダイオードチップを取り付けるための領域は、有利には切り欠かれる。
【００１５】
部分銀めっきされた線材コンタクトを製作するためには、例えば線材コンタクトの線材軸部を下向きにフレームにセットして、この線材軸部を電気めっき槽に浸漬する。
【００１６】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。図１の説明に関しては明細書冒頭を参照されたい。
【００１７】
図２に示した圧入ダイオードのコンタクトには付加的な銀層１０が設けられている。当該の圧入ダイオード１は主としてソケットコンタクト３と、線材コンタクト２と、これらのコンタクト２，３間にはんだ付けされた本来のダイオード半導体チップ７とを有している。この場合、はんだ層は符号８によって示されている。
【００１８】
ソケットコンタクト３は、例えばアルミニウム薄板等の支持体エレメントに圧入するための拡張区分を有している。圧入によって同時に永続的で熱的且つ電気的なコンタクトが製作される。
【００１９】
線材コンタクト２はダイオードチップ７との接続に役立つ線材ヘッド５と、線材軸部４とを有しており、この線材軸部４において圧入ダイオード１は例えばプリント配線板と接続可能である。
【００２０】
ソケットコンタクト３と線材コンタクト２とは、ニッケル層６の設けられた銅から成っている。ダイオードチップ７を保護するために、圧入ダイオード１の中心区分はプラスチック９によってカバーされている。
【００２１】
このカバー９から突出するコンタクト領域には銀層１０が設けられている。この場合、ニッケル層は銅と銀層１０との間の拡散シールドとして働く。銀層１０を製作するためには、ダイオードを例えばバレル法でばら荷として電気めっきしてコーティングすることができる。
【００２２】
但し、例えばアルミニウム等の特定の材料から成る支持体エレメントを使用する場合、この実施例は、銀と支持体材料との間に著しい腐食が発生する恐れがあるという欠点を有している。
【００２３】
この問題が発生しない本発明の別の実施例が図３及び図４に示されている。
【００２４】
図３には部分銀めっきを備えた線材コンタクト２が示されている。この場合、銀めっきは線材コンタクト２の線材軸部４にしか位置しておらず、ダイオードチップ７の取り付けられる区分５には位置していない。
【００２５】
このような部分銀めっきされた線材コンタクト２は、例えば線材コンタクト２を個別に（線材軸部４を下向きにして）フレームにセットし、線材軸部４を電気めっき槽に浸漬することによって製作可能である。その後、線材コンタクト２は残りのコンポーネント３，７と接合されて、プラスチックによりカバーされる。この場合、ソケットコンタクト３は銀めっきされておらず、ニッケル層６の設けられた例えば銅から成っている。これにより、アルミニウム製の支持体エレメントを使用した場合にニッケル層６とアルミニウムとの間の電食が、銀１０とアルミニウムとの間の電食よりも大幅に少なくなる。
【００２６】
その結果、極めて良好にはんだ付け可能な線材コンタクト２と、腐食問題無しでアルミニウム支持体に圧入可能なソケットコンタクト３とを備えた圧入ダイオードが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術から公知の圧入ダイオードを示した図である。
【図２】本発明の第１実施例に基づく銀コーティングを備えた圧入ダイオードを示した図である。
【図３】部分的に銀コーティングを有する線材コンタクトを示した図である。
【図４】部分的に銀めっきされた線材コンタクトと銀めっきされていないソケットコンタクトとを備えた圧入ダイオードを示した図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に整流器に使用するための圧入ダイオードであって、ダイオードチップ（７）と、支持体にダイオード（１）を圧入するための、圧入ダイオード（１）の第１の端子を形成するソケットコンタクト（３）と、圧入ダイオード（１）の第２の端子を形成する線材コンタクト（２）とを有している形式のものにおいて、
線材コンタクト（２）に少なくとも部分的に銀層（１０）が設けられていることを特徴とする、銀めっきされた線材端子を備えた圧入ダイオード。
【請求項２】
ダイオードチップ（７）を取り付けるために使用される線材コンタクト（２）の区分（５）に銀層（１０）が設けられていない、請求項１記載の圧入ダイオード。
【請求項３】
ソケットコンタクト（３）に銀層（１０）が設けられていない、請求項１又は２記載の圧入ダイオード。
【請求項４】
線材コンタクト（２）がニッケル層（６）を有しており、該ニッケル層に銀層（１０）が被着されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧入ダイオード。
【請求項５】
ダイオードチップ（７）と、支持体にダイオード（１）を圧入するための、圧入ダイオード（１）の第１の端子を形成するソケットコンタクト（３）と、圧入ダイオード（１）の第２の端子を形成する線材コンタクト（２）とを備えた圧入ダイオードの製作法において、
線材コンタクト（２）を個別化した状態で少なくとも部分的に銀層（１０）を設け、その後、銀めっきした線材コンタクト（２）とソケットコンタクト（３）とダイオードチップ（７）とを互いに結合することを特徴とする、圧入ダイオードの製作法。
【請求項６】
ダイオードチップ（７）を取り付けるために使用される線材コンタクト（２）の区分（５）に銀層（１０）を設けない、請求項５記載の方法。
【請求項７】
ソケットコンタクト（３）に銀層（１０）を設けない、請求項５又は６記載の方法。
【請求項８】
線材コンタクト（２）を銅から製作し、該銅にニッケル層（６）及び銀層（１０）を設ける、請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１】
特に整流器に使用するための圧入ダイオードであって、ダイオードチップ（７）と、支持体にダイオード（１）を圧入するための、圧入ダイオード（１）の第１の端子を形成するソケットコンタクト（３）と、圧入ダイオード（１）の第２の端子を形成する線材コンタクト（２）とを有している形式のものにおいて、
線材コンタクト（２）に少なくとも部分的に銀層（１０）が設けられていることを特徴とする、銀めっきされた線材端子を備えた圧入ダイオード。
【請求項２】
ダイオードチップ（７）を取り付けるために使用される線材コンタクト（２）の区分（５）に銀層（１０）が設けられていない、請求項１記載の圧入ダイオード。
【請求項３】
ソケットコンタクト（３）に銀層（１０）が設けられていない、請求項１又は２記載の圧入ダイオード。
【請求項４】
線材コンタクト（２）がニッケル層（６）を有しており、該ニッケル層に銀層（１０）が被着されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧入ダイオード。
【請求項５】
ダイオードチップ（７）と、支持体にダイオード（１）を圧入するための、圧入ダイオード（１）の第１の端子を形成するソケットコンタクト（３）と、圧入ダイオード（１）の第２の端子を形成する線材コンタクト（２）とを備えた圧入ダイオードの製作法において、
線材コンタクト（２）を個別化した状態で少なくとも部分的に銀層（１０）を設け、その後、銀めっきした線材コンタクト（２）とソケットコンタクト（３）とダイオードチップ（７）とを互いに結合することを特徴とする、圧入ダイオードの製作法。
【請求項６】
ダイオードチップ（７）を取り付けるために使用される線材コンタクト（２）の区分（５）に銀層（１０）を設けない、請求項５記載の方法。
【請求項７】
ソケットコンタクト（３）に銀層（１０）を設けない、請求項５又は６記載の方法。
【請求項８】
線材コンタクト（２）を銅から製作し、該銅にニッケル層（６）及び銀層（１０）を設ける、請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００６−５２７９１３（Ｐ２００６−５２７９１３Ａ）
【公表日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１５６８６（Ｐ２００６−５１５６８６）
【出願日】平成１６年６月１９日（２００４．６．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００４／００１２８５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２０３２２
【国際公開日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（３９００２３７１１）ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (2,908)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１９日（２００４．６．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００４／００１２８５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２０３２２
【国際公開日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（３９００２３７１１）ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (2,908)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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