带有电线的电子设备及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种电子设备，比如芯片线圈，该种线圈包括以高度可靠方式紧密连接在电极上且能够以稳定方式连接到印刷线路板上的电线。磁心的两端，为多片结构的电极，该多层结构包括由银钯合金或类似材料制成的高导电层；由镍制成的焊接屏障层；和由锡或焊料制成的易焊层。电线的两端埋入易焊层，使得电极总体结构具有大致平整的表面。通过热压焊接过程，使得电线的末端与焊接屏障层以固相焊接连接，与易焊层以钎焊连接。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有电线(诸如绕线式芯片线圈)的电子设备及其制造方法。本专利技术还涉及一种带有用作电感元件的电线的电子设备的制造方法。具体说来，本专利技术涉及一种制造带有某种电线的电子设备制造方法，这种电线是绝缘的，缠绕在线圈心上，其末端同线圈心上的电极相接。图5表示的是一个传统的芯片线圈。此线圈由缠绕在磁铁材料制成的磁心1上的电线5制成，电线5的末端5a通过热压缩焊接方法，比如说丝焊法处理，同磁心1上各自的电极2相连。电极2由诸如银或银一钯合金材料组成。当电线的末端5a同各自的电极2相接时，其连接部位在电极表面形成一凸起，这一凸起使得芯片线圈在装配到印刷线路板上时不稳定。也就是说，芯片线圈容易倾斜，最槽糕的情况下可能会倒在线路板上。这种芯片线圈的另一问题在于电线的末端5a暴露在大气中，导致被氧化。这就使得装配芯片线圈时，难以焊接电线末端。一种可能提高装配位置稳定性的办法是在磁心1两端开设凹槽3。这样由电线末端5a可以被连接在凹槽3内。可是磁心1的形状变复杂了，要制造这样复杂的结构较为困难。绝缘线通常包括电线和镀层两部分。电线是由金属制成的，比如说铜，表面镀层通常为绝缘材料比如聚酯酰亚胺。绝缘线同电线通过一定的方法，比如脉冲加热，连接在一起。接下来结合附图说明图11说明脉冲加热法进行焊接的过程。图11中画出了线圈设备磁心51和磁心51上表面的电极52的截面。绝缘线53的一末端置于电极52上。当被加热到500℃的压焊咀56下移时，电线53压迫电极52。电线53a被压平，通过热压焊接同电极52连接。在这种连接技术中，如果电极52由高熔点金属比如银、铜或镍制成，绝缘层53b低于电极52熔点的温度下熔化，电线53a和电极52直接相互连接。这一技术的另一特点是电线53a被压平。然而，虽然电极52上的电线53a被压平，但是电极52表面和电线53a仍有一定的高度差。当线圈设备装配到印刷线路板上，电极52的表面与印刷线路板接触，上述的高度差会使得线圈设备不稳定或使焊接不可靠。在很多情况下，线圈设备的电极52表面电镀一层低熔点金属如锡或焊料，这样在电极52上形成一低熔点电极层，从而保证电极易于焊接。例如，如图12所示，制造电极52时，在磁芯51上面布满一层填充有银的湖状物，然后烘干，形成基层52a，再在基层52a上电镀镍形成保护基层52a免受焊接腐蚀的电镀镍层52b，最后形成使电极52易于被焊接的低熔点金属电极层52c。对于具有以上结构的线圈设备，当用加热到大约500℃的压焊咀54焊接时，电极层52c被压焊咀54加热到高于这种低熔点金属的熔点的温度。在焊接过程中，电导线53a被以足以使之被压缩的压力挤压。这样一来，绝缘层53b和处于最高层由低熔点金属制成的电极层52C都熔化成液体，电导线53a被压平。结果是，在利用压焊咀54挤压的过程中，液态的低熔点金属被液态的绝缘镀层53b挤向电导线53a的两侧。在上述过程中，当低熔点金属被熔化的绝缘镀层53b挤开的时候，如果熔化了的绝缘镀层53b粘到压焊咀54上，当压焊咀54上移到其初始位置时被去除，那么，在可导电电线53a一侧的区域A有时会暴露镀镍层52b。如果镀镍层52b部分暴露，当线圈设备通过焊接装配到印刷电路板上时，由于镀镍层52b焊接湿润度较低而焊接不成功。既使是图12所示区域A中不暴露镀镍层52b的情况下，在低熔点金属被熔化了的绝缘层53b挤到一侧后，如果熔化了的绝缘层53b粘到压焊咀54上，当压焊咀54上移到其初始位置时被去除，可导电电线53a的绝缘层53b所在的电极52表面上会形成焊口52d。如果形成这样的焊口，在焊接时，就不能很好地连接。因而，本专利技术的一个目的是提供一种包含能以稳定方式装配的电线电子设备以及制造这种设备的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种电子设备。这种设备包含一种能够紧密连接到电极上同时不易被氧化的电线。本专利技术还有一个目的，就是提供一种电子设备，这种设备包含一根以稳定和高度可靠方式同电极连接的线。同时本专利技术还提供制造这种电子设备的方法。本专利技术还有一个目的是提供一种制造线圈设备的方法，这种线圈能够将绝缘线同电极连接起来，以将绝缘线埋入电极的方式实现与外电路的连接，从而以很稳定的方式与外电路相连接而不会出现焊接不牢固或者其它传统技术中发生的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了具有如下特征的设备包括一根紧密连接到绝缘基座上电极的电线，电极包括至少一层由高熔点材料制成的焊接屏障层、至少一层由低熔点材料制成的易焊层；上述电线通过热压方法埋入易焊层，通过这种埋入方法，所制成的结构大致为平面。在本专利技术的电子设备中，被压平的电线埋入易焊层中，使得电极的绝缘结构表面平整没有突出部分。因而可以将此电子设备平稳地装配到线路板上而不会出现电子设备倾斜或倒下的情况。本专利技术的电子设备中，易焊层表面和电线表面完全地覆盖另一易焊层，这样一来，电极表面变得更平，电极表面受保护而不致被氧化。另一方面，本专利技术提供了一种制造电子设备的方法。其步骤为在绝缘基层上加工一电极，电极包括至少一层由高熔点材料制成的焊接屏障层，屏障层表面覆盖由低熔点材料制成的易焊层；边加热边将电线向电极挤压，使得电线和焊接屏障层通过固相焊接连接起来，电线和易焊层通过钎焊连接。本专利技术所述的这种制造方法中，易焊层通过受热而熔化，通过压力被压缩，电线沉入易焊层。这样一来，电极就有了一个大致为平面的结构，电线和焊接屏障层通过固相焊接彼此相互连接，电线和易焊层也通过钎焊在此连接。这种技术使得电线同电极能够可靠连接。在电线表面覆盖诸如聚酯酰亚胺之类绝缘材料的情况下，绝缘层在上述加工过程中受热而熔化或蒸发。因而无需再去除这一镀层。在上述的连接加工过程中，最好能加热电线和电极，这样，在很短的时间内，其温度升高到一个高于焊层熔点而低于焊接屏障层熔点的数值。然后，在较短的时间内将温度冷却到低于易焊层熔点的数值。虽然各个时间极限，诸如加热、保温、缓冷都依电线的直径和材料而定，其数值常被设定为几秒种之内，最好在1秒以内。另一方面，本专利技术提供了这样一种制造线圈设备的制造方法该设备具有绝缘材料制成的磁心，绝缘线缠绕在芯心上，电极在磁心的外表面上，绝缘电线的两末端分别同各自的电极相连。该方法的特征在于绝缘电线同电级通过如下步骤连接起来，第一，低压压缩把绝缘电线以较低压力压向电极，此时加热温度高于绝缘线上绝缘层的熔点。第二，高压压缩，其过程如下所述，以相对较高的压力将电线压向电极，使其变平，从而埋入电极中。此时的加热温度数值应高于电极顶部熔点而低于其凝固点温度值。此高压步骤可以在高于或低于低压压缩步骤的温度值的情况下进行。最有利的情况是线圈设备的电极包括一层底层，通过装涂一层可导电糊状物(填充有银的糊状物)，然后烘干而成；包括一焊接屏障层，用具有强抗腐蚀能力的材料，比如镍在底层表面形成；还包括一层易焊层。用易焊接金属材料，比如锡或焊料，在焊接屏障层外表面形成。图1表示的是按照本专利技术的一个芯片线圈的第一个实施例，图1A和图1B分别表示其立体图和俯视图。图1C为沿图1B中线C-C的剖面图；图2表示的是本专利技术制造方法一个实施例的剖面图。其中图2A表示的是热压过程进行前的瞬间状态。图2B表示的是热压过程中的状态；图3为对第一实施例进行改进的剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括与绝缘底座上形成的电极紧密连接的电线的电子设备，其特征在于：所述电极包括至少一层高熔点材料制成的焊接屏障层和一层由低熔点材料制成的易焊层；所述电线通过热压过程埋入所述易焊层，所形成的结构具有基本平的表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：问井孝臣，森长哲也，坂东政博，畠中哲夫，笠原一夫，佐佐木孔辉，广辻孝行，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]