用于印刷电路感应焊的小型焊头制造技术

技术编号:12956259 阅读:78 留言:0更新日期:2016-03-02 15:34
本发明专利技术涉及一种用于对印刷电路及类似产品的多层叠层(48)进行焊接的感应头(1),其中与励磁电感(6)相关联的电感器芯(3)由在感应头内所提供的路径内流通的空气或其他气态流体进行冷却。第二电感器芯(4)与第一芯(3)配合,以将磁通引导至插入在电感器芯(3、4)之间的多层叠层(48)的至少一个接合区域:冷却流体包围多层叠层的接合区域,由此在焊接过程结束时便于焊头的脱离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于印刷电路感应焊的小型焊头本专利技术涉及用于将用以制作印刷电路的各层结合起来的感应头。为了更好地理解本专利技术及随后对其进行的解释,值得对本专利技术所优选适用的印刷电路的生产过程进行概述。众所周知,用于电子应用的印刷电路,例如在计算机(如PC)、电话及其他通信设备、家用电器、机床等内使用的印刷电路,是通过堆叠多个导电层获得的,其中导电层内带有根据电路形貌(topography)而设计的迹线,导电层之间有电绝缘材料层。印刷电路的生产是一个相当复杂的循环过程,需要许多步骤,从制造带有根据项目设计或形貌印刷的电路迹线的导电片开始,直至所述的片被组装形成所谓的“多层”,所述多层是通过导电层与绝缘层交替叠合获得的层压体(laminate)的叠层(stack)。绝缘层由所谓的“预浸渍材料”(即浸渍有电绝缘环氧树脂的合成纤维)组成,其在热压步骤中被加热时会固化,以与叠合的导电层一起形成一个单个片。采用本技术获得的印刷电路可以为刚性,例如通常用于电路板的印刷电路,也可为柔性,例如,用于电子计算机(PC及类似产品)、打印机、复印机及其他常规设备的部件的有线连接的印刷电路;它们的厚度范围可在十分之几毫米到几毫米之间。随着消费类计算机和通信技术及设备(因特网、移动电话、笔记本电脑、平板电脑、卫星导航系统等),特别是其最新一代产品的发展,由电子电路所实现的功能正在变得日益复杂。这要求有更高的性能水平,而又不对设备的轻便性和便携性造成负面影响,相反,这些设备正在以向着尺寸和厚度更小的趋势发展。制造商受这种日益严峻的形势所迫,需要将组件的重量降至最低;这样可使经历技术发展的部件转变为更轻、更薄的部件,由此意味着被堆叠以用于制成所谓的“多层”的层的数量会增加,同时它们的厚度会减小,以便不改变其中要安装电路的装置的总体尺寸。为了提供所涉及的尺寸的概念,加工完成的层压片约为1mm厚,由此构成它的层(至少一个带有电路迹线的导电层和一个由“预浸渍材料”制成的绝缘层)的厚度范围从1mm的百分之几到1mm的十分之几(通常为30-40 μ m至500-600 μ m)。由此,从技术角度讲,现在多层层压体的制造已比以往困难得多,要求也严格得多;实际上,必须指出的是,待堆叠的层数越多,它们相互间的叠合就需要越精确,否则电路将出现缺陷。归根结底,如果单层的厚度仅有1 ym的十分之几,叠合公差将处于相同的量级上(即μπι级)。本专利技术适合这一技术背景。实际上,本申请人以往开发了一种用于制造多层层压体的叠层的方法,其包括在合适的热压中进行的最终压紧和热接合步骤。为了获得所需的最终产品、即具备特定结构和功能特性的印刷电路,多层叠层内的导电层与绝缘层的叠合必须非常精确。为此,在各种多层叠层加工步骤中,必须防止各层之间的相对运动;基于此原因,众所周知,需要在堆叠层(stacked layers)的不同点处制作接合点,以防止它们移动,使多层叠层可被控制。在最近几年中,已开发出了各种具备或多或少的令人满意结果的焊接技术,它们均基于对多层叠层的局部加热;例如,已经制造出这样的机器,其中制作结合点所需的热能通过由电阻器加热的电极的方式来施加,或者其中辐射能以微波或电磁感应的形式被使用。例如,本申请人已提交编号为PCT/IB2011/54486的国际专利申请,该申请涉及一种方法及用于实现该方法的一种机器,其中根据构成叠层的层压体的尺寸,可使用沿边缘的不同点处的电磁感应头对印刷电路的多层叠层进行焊接。为此,感应头配有基本为C形的电磁铁,其南-北极在沿外周带区的堆叠的层压体的边缘的相应点处同时发生作用,外周带区上设有便于熔化的树脂通过的金属垫片。这些垫片是导电层中的凸起,在感应磁场施加到其上时,电流穿过这些凸起,该电流产生使浸渍绝缘基底(预浸渍材料)的热固性树脂局部熔化所需的热量。局部硬化的树脂在垫片位置处对各层进行焊接,由此确保实现所需的多层叠层的稳定配置,此多层叠层随后可接受进一步的加工步骤。由本申请人发展的本技术已获得了非常有趣的结果;因此,本专利技术的一个目的是对其进行进一步发展。为此,理想的情况是能够将其用于大量接合点,以便能够获得更好的结果;可以很容易地理解的是,实际上,如果在沿堆叠层边缘的更多点中对其进行焊接,将可实现更好的接合,因为它将相对于层压体的叠层形成更为均匀的分布,接合也会更安全,因为在一个接合点存在缺陷的情况下,将仍可由其他点确保接合,相比当前采用常规机器获得的接合点,此法可获得的接合点的数量将更多,相互间距也更近。依照上述解释,可以声明,基于本专利技术的技术问题是提供一种感应焊头,其可在相互间距更近的点处对用于生产印刷电路的堆叠层进行接合,以使接合整体上获得更高的均匀度和可靠性。解决这一问题的思路是提供比已知感应头更小的感应头;实际上,这样就可以使用沿堆叠的层压体的边缘分布的更大数量的感应头,在相应点处对堆叠的层压体进行焊接。根据本专利技术,感应头获得有利的冷却,使其尺寸可以缩减;由在焊接过程中所承受的感应对铁磁性材料进行加热,所述铁磁性材料在使焊头能够在制作接合所需的条件下正常工作的温度下仍可工作。根据本专利技术的感应头的特征在本说明书所附的权利要求中列出。通过以下对以非限定性示例的方式提供的附图中所示的实施例的示例的说明,将可更加明显地看出这些特征和由其产生的效果以及本专利技术的优点,其中:图1为根据本专利技术的一种感应焊头的透视图;图2所示为图1的焊头,其一部分被拆除;图3所示为图1和图2的焊头的细节图;图4所示为图3的焊头的细节图,其一部分被拆除;图5为图3和图4的细节图的一部分的近景图;图6所示为根据本专利技术的感应头的一种应用;图7所示为在图6的应用中使用的铁磁性元件的细节图。参考以上所列的各图,其首先示出了根据本专利技术的感应头1的一个全貌图,其包括一个外部结构2,所述外部结构2容纳由铁磁性材料制成且基本为C形的第一电感器芯3。电感器芯3支承一个励磁电感或线圈6,并被磁耦合到第二电感器芯4。电感器芯3和4均由电感6在被励磁时所产生的级联磁通可穿透的材料制成,电感6的励磁由频率为若干kHz量级的交流电进行,优选频率范围为18kHz至30kHz,在本具体实例中约为24kHz。可穿透磁通、用于制造电感器芯的材料优选为铁氧体:通过使用铁氧体,有可能限制由可变磁通感应出的寄生电流,而不需要借助于芯材料的层叠。如果采用的是简单的铁磁性材料(例如软铁),该寄生电流会使芯3和4过度发热,除非后者采用类似变压器的片叠层形式。第一电感器芯3优选为C形或U形,包括两个平行臂12a、12b,其从中央本体12c上延伸;在本体12c上卷绕有电感6,电感6由线圈组成,其线圈的匝数N相对较小,在20至35之间,优选为30,线圈由导电材料(例如铜或其合金)制成,并具有适合特定应用的带有直径的圆形截面。根据一种优选实施例,导线以两阶或更多阶的同心回路(two or more orders ofconcentric loops)被卷绕成线圈6,由此获得围绕第一铁磁性芯3的中央本体12c卷绕的相应的同轴线圈,而不增加后者的长度。这样减少了沿各待焊接层的边缘的感应头1的总体尺寸。此外,这样可在电感器芯13的长度及其他条件(电源电压和电流、卷绕导线的横截面积等)相同的条件下实现更高的电感水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对印刷电路及类似产品的多层叠层(48)进行焊接的感应头(1),包括:第一电感器芯(3),其与励磁电感(6)相关联;第二电感器芯(4),其与所述第一电感器芯(3)配合,以将磁通引导至插入在所述第一电感器芯(3)和第二电感器芯(4)之间的多层叠层(48)的至少一个接合区域,其特征在于,所述感应头(1)包括用于冷却流体的路径(30、31),所述路径(30、31)沿所述第一电感器芯(3)和所述第二电感器芯(34)中的至少一个延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:布鲁诺·切拉索
申请(专利权)人:塞德尔设备责任有限公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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