Brevet FR2223851A1 — publié le 19741025

La présente invention a trait à une borne de connexion. Elle concerne la réalisation et le raccordement de telles bornes a un composant et, plus particulièrement, des composants comporte tant au moins une surface métallisée de contact électrique, par exemple des électrodes d'un condensateur: Dans le domaine technique considéré principalement deux tecnniques sont utilisées pour raccorder respectivement les surfaces des électrodes constituant un condensateur aux connexions externes correspondantes formant les bornes du condensateur. Dans l'une d'elles, le raccordement électrique est obtenu uniquement par contact mécanique entre les surfaces respectives de l'électrode et d'une borne; dans l'autre, la qualité de jonction mécanique et électrique entre les surfaces à raccorder est améliorée,en outre, par une soudure qui permet de remplir l'interface de contact par un alliage fusible métallique. C'est à cette derniers catégorie qu'appartient l'invention, notamment dans les cas oU la borne de connexion est à raccorder par soudure à une surface de composant constituée par une couche métallique par exemple d'un condensateur au titanate de barium ou autre céramique. Il est connu que le raccordement d'une borne dans ce cas est particulièrement difficile. En effet, la métallisation des électrodes est constituée par une couche métallique très mince ayant une adhérence souvent localement faible t de ce fait, la réalisation d'une bonne soudure pose un problème, surtout lorsque le condensateur comporte des surmoulages éventuels et doit répondre à des conditions d'essais imposés. Dans le cas de composants fiables, des efforts de traction, de torsion et de flexion importants sont appliqués pour vérifier la tenue de la soudure au cours des essais mécaniques. Dans les réalisations antérieures, les surfaces planes de l'interface électrode-borne sont raccordées par soudure obtenue par l'échauffement d'un alliage fusible vers 15000 à base de plomb, d'étain et un faible pourcentage d'argent s'étalant dans l'interface et formant une masse métallique solide après refroidissement. On a pu constater qu'une telle soudure subissait difficilement les essais mécaniques sus-mentionnés, ce défaut provenant souvent de mauvaises adhérences provoquées principalement par une répartition irrégulière de la soudure. En outre, en cas d'excès de la soudure, cet excès se trouve en dehors le l'interface et forme des surfaces irrégulières, par exemple une boule, qui sont inesthétiques et mêmes gênantes pour l'utilisateur. ta présente invention apporte une solution au problème de raccordement électrode-borne d'un condensateur en clonnant une réalisation de borne de connexion dont l'utilisation évite les inconvénients des réalisations antérieures. Selon une caractéristique de la présente invention, une borne de connexion pour composant, notamment une borne métallique pour condensateur, susceptible d'être raccordée mécaniquement et électriquement par soudure de sa face plane de jonction à une face plane d'un élément métallique du composant tel qu'une électrode métallisée dudit condensateur, est principalement caractérisée en ce que ladite face plane de jonction comporte près de son bord extérieur au moins une rainure entourant sa surface intérieure qui communique par au moins un-accès avec ladite rainure et, à travers ledit bord, avec l'extérieur de ladite borne de connexion. Une telle réalisation de la borne de connexion permet une répartition homogène de la soudure en fusion dans l'interface, l'évacuation des bulles d'air et des traces de décapant éventuels vers l'extérieur et la retenue d'excès d'alliage dans la rainure. te raccordement composant-borne ainsi réalisé donne une grande sécurité à la jonction mécanique et électrique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple, en se référant à la figure unique qui représente une vue en perspective de la borne de connexion conforme à l'invention et une extrémité du composant associé Cette figure montre la borne de connexion 1 dans sa réalisation préférée et destinée à autre soudée à un composant dont une extrémité est symboliquement représenté par 8. Cette borne comprend une pièce métallique, avamtageusement monolithique et de forme partiellement cylindrique. En examinant de bas vers le haut, le dessin représentant cette borne on voit d'abord une partie cylindrique 6.Cette partie sert à fixer au montage le composant; elle peut donc être filetée, ou de préférence comporte au centre une ouverture taraudée, non représentée sur la figure. En outre,un ou plusieurs plats peuvent être usinés sur la partie cylindrique pour le maintien fixe de l'ensemble du composant, notamment au cours du montage. Cette partie 6 est prolongée par un tronc de cône 7 se terminant par une base ayant sa surface parfaitement polie et qui constitue une face plane de jonction 2 avec celle du composant 8-, tel qu'une couche métallisée d'une électrode d'un condensateur. Selon un aspect important de l'invention, préalablement au polissage, cette face de jonction est usinée de manière à la munir de plusieurs entailles destinées à améliorer la qualité de raccordement par soudure. Dans le cas le plus simple cette face comporte une surface inte'rieure lisse 2 , entourée par une entaille formée par une rainure 4 faite très près du bord extérieur 3 . Deux autres entailles, diamétralement opposées, constituent les accès 5 de communication entre la surface intérieure, la rainure et, par le bord, l'extérieur et forment des évents. La présence de ces entailles, rainure 4 et évents 5, permet l'étalement et l'occupation homogène totale de l'interface par l'alliage en fusion de la soudure, dont tout excédent s'écoule dans la rainure, les bulles d'air et les traces de décapant s'échappant librement par les évents. L'expérience a montré qu'un condensateur muni de telles bornes raccordées par soudure présentait une liaison métallisation-borne ayant une excellente adhérence de fixation, une résis tance mécanique aux efforts imposés supérieure à celle obtenue dans les réalisations connues et une tranche très propre au niveau de la soudure. D'autres avantages seront mentionnés en décrivant ultérieurement le procédé de soudure mimez Il faut noter ici que la section de la rainure 4 est libre peut ment choisie entre semi-circulaire, trapézoldale, triangulaire ou autre. Ceci est également valable pour les évents 5, avantageusement de section triangulaire et de profondeur inférieure à celle de la rainure. Dans les réalisations plus élaborées la face de jonction des bornes de connexion est striée ou bien comporte des rainures et des évents de formes et en nombre différents dont la présence favorise l'obtention d'une excellente soudure borne-électrode. lies bornes de connexion sont réalisées par usinage simple par exemple de barres métalliques, de préférence en meStériau bon conducteur électrique tel que du laiton ou du cuivre. La pièce usinée reçoit une couche mince de protection en argent, ou éventuellement en étain, cadmium ou zinc. Pour munir un condensateur de deux bornes de connexion le procédé de raccordement par soudure consiste à choisir un alliage de soudure contenant du plomb, de l'étain, de l'argent et un produit décapant, tel que de la résine, et ayant un point de fusion choisi, par exemple de 1650 C. En outre, la face plane de jonction ayant avantageusement un diamètre compris entre 12 et 16 mm. environ, la soudure est sous la forme d'un disque de faible épaisseur prédéterminée et de diamètre sensiblement voisin de la surface intérieure 2. Cette forme de soudure permet le préassemblage des éléments du condensateur en superposant successivement une borne de connexion, un disque de soudure, une première extrémité électrode du condensateur, une deuxième extrémité électrode étant recouverte par un deuxième disque de soudure, puis la deuxième borne et le tout étant soumis à une pression prédéterminée. Un ou plusieurs ensembles ainsi préparés sont ensuite portés à la température de fusion de la soudure par tout moyen approprié, avantageusement dans un four de chauffage. Après refroidissement, les soudures de raccordement obtenues présentent les car2ctéris- tiques de qualité désirée. A titre d'exemple, une borne de connexion de réalisatioll antérieure soudée de manière conventionnelle sur une électrode de la couche de métallisation d'un condensateur au titanate de barium a une tenue à la flexion très souvent inférieure à 20 Newton de force appliquée sur l'extrémité dsun axe de 100 mm te raccordement borne-électrode, d'un meme type de condensateur, réalisé avec les moyens et suivant le procédé de 11 invention présente une tenue en flexion nettement supérieure à 20 Newton à 100 mm. et atteint 90 Newton à 100 mm. 9 aucun défaut de tenue mécanique n'a été constaté à 20 Newton à 100 mm. La borne de connexion décrite ci-dessus convient parfaitement pour raccordement par soudure d'une telle borne à des condensateurs céramique, des composants ou des ensembles munis de m8me genre de connexion. En outre, lorsque la solidité de la soudure et son aspect sont importants de telles bornes sont utilisables pour des montages mécaniques et notamment dans le cas ou des fortes températures admissibles permettent de réaliser la jonction par brasure. REVENDICATIONS 1. Borne de connexion pour composant, notamment une borne métallique pour condensateur, susceptible d'être raccordée mécaniquement et électriquement par soudure de sa face plane de jonction à une face plane d'un élément métallique du composant tel qu'une électrode métallisée dudit condensateur, caractérisée en ce que ladite face plane de jonction comporte près de son bord extérieur (spi) au moins une rainure (4) entourant sa surface intérieure (2) qui communique par au moins un accès (5) avec ladite rainure et, à travers ledit bord, avec l'extérieur de ladite borne de connexion (1) . 2. Borne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bord extérieur (3) et la surface intérieure (2) sont striées. 3. Borne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la borne (1) est cylindrique et comporte une partie (6) de diamètre inférieur à celui de ladite face plane de jonction et munie d'un filetage de montage et d'un plat de maintien. 4. Condensateur à couche de métallisation formant électrode caractérisé en ce qu'il est muni de bornes de connexion suivant la revendication 1. 5. Procédé de raccordement par soudure de bornes de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de l'ensemble sont préassemblés en intercalant entre ladite surface intérieure de la face plane de jonction de ladite borne de connexion et la face plane du composant un disque de soudure d'un alliage fusible de composition choisie et d'épaisseur prédéterminée, cet assemblage est soumis à une pression donnée et uniformément chauffé jusqu'à l'étalement de la soudure en fusion dans les interfaces contenant cette soudure dont le refroidissement réalise le raccordement recherché.