一種貼片式磁性元器件內引腳的連接封裝方法與流程
2023-05-26 23:01:31
本發明屬於磁性元器件製造技術領域，特別涉及一種貼片式磁性元器件內引腳的連接封裝方法。
背景技術：
隨著電子產品的微型化，表面貼裝元器件逐漸小型化薄型化發展，內引腳微小，目前的貼片式磁性元器件在製造中，主要工藝流程包括：（1）漆包銅線繞製成所需磁性線圈；（2）將磁性線圈的漆包銅線與引線框架的內引腳纏繞固定；（3）外引腳切筋、打彎；（4）對纏繞在內引腳上的漆包銅線進行高溫脫漆處理；（5）漆包銅線和內引腳進行焊接；（6）清洗、烘乾；（7）外觀及電性能檢測；（8）塑封；（9）外觀及電性能檢測；（10）外引腳鍍錫；（11）清洗、烘乾；（12）外觀檢查；（13）打碼/印字、包裝。由於採用了人工或半自動的生產方式，為了保證貼片式磁性元器件的質量，工藝繁瑣，生產效率和成品率低。其中，為保證貼片式磁性元器件中內引腳與磁性線圈的信號傳輸，微小連接接頭的質量和可靠性成為整個生產工藝中的重要環節。其中漆包銅線的脫漆和焊接不僅直接關係到接頭的信號傳輸，還嚴重影響貼片式磁性元器件的後續製造工序以及在服役過程中的可靠性。為了保證極細的漆包銅線的焊接質量，需要採用助焊劑並在較高溫度下對其進行脫漆，然後再進行焊接，雙重的高溫考驗降低了焊接接頭的使用壽命，同時後續的清洗和烘乾耗能耗時，既不能保證產品質量，又增加了生產成本。此外，外引腳的鍍錫的目的是提高組裝過程的貼裝效率和質量，雖然沒有內引腳焊接的要求嚴格，由於助焊劑的使用，同樣要經歷清洗和烘乾的環節，嚴重影響了貼片式磁性元件的製造效率和生產成本。
技術實現要素：
本發明的目的是針對目前電子器件的微型化和薄型化，提供一種貼片式磁性元器件內引腳的連接封裝方法，特別針對貼片式磁性元器件外形結構小而薄，所用漆包銅線極細，內引腳微小的特徵，提供了一種實現內引腳連接過程中脫漆和焊接一次完成的同時，同步實現外引腳的鍍錫，並高效封裝成形的方法。本發明減少了脫漆的流程，節約了傳統工藝中兩次清洗和烘乾工藝所耗費的大量時間，提高了微小焊點的可靠性，提高了產品的質量穩定性，更容易實現自動化生產，包括以下工藝步驟：
（1）貼片式磁性元器件的預先繞制漆包銅線的磁性線包，磁性線包的分組漆包銅引線纏繞1~3圈於引線框架內引腳上固定，然後用樹脂通過點膠或注塑工藝將磁性線包包裹、覆蓋，並與貼片式磁性元器件塑料外殼初封固定，同時將內引腳高於塑料外殼並留出0.2~1.5mm的長度；
（2）將（1）初封后半成品的引線框架外引腳進行切筋、打彎；
（3）將（2）外引腳成型後的半成品，內、外引腳向下，採用浸焊或波峰焊等工藝將內引腳與纏繞其上的漆包線進行焊接，同步實現剝漆與焊接，與此同時，實現外引腳表面的同步鍍錫；
（4）對（3）焊接後的半成品在水溶液中進行超聲波清洗，清洗時間為3~30min，清洗溫度設置為20~80℃，經清洗半成品放在隧道爐或紅外熱風爐中進行烘乾，烘乾溫度為80~120℃，烘乾時間為5~30min；
（5）進行常規外觀檢查和綜合電性能測試；
（6）完成最終封裝、打碼，包裝。
進一步：步驟（1）所述樹脂為環氧樹脂或無機高溫混合樹脂，直接通過點膠或注塑工藝將其注入磁性線包間，填充、包裹並覆蓋磁性線包，或先均勻塗覆清漆，再進行點膠或注塑工藝將磁性線包覆蓋，覆蓋厚度高於磁性線包0.1~1mm，在90~120℃的空氣或真空中固化20~120min。
進一步：步驟（3）所述的焊接採用浸焊或波峰焊，引腳先浸入免清洗助焊劑1~3s，再垂直浸入溫度為260℃~450℃的無鉛或含鉛焊料中或水平拖焊2~5s，同步實現漆包線剝漆、內引腳焊接及外引腳浸錫。
相比現有處理方法，本發明具有以下效果：1）通過本發明，實現微型化貼片式磁性元器件內引腳連接過程中，脫漆和焊接一次完成，簡化了貼片式磁性元器件的生產工藝，縮短了製造流程，連接接頭質量穩定，提高了長期服役的可靠性；2）本發明同步實現內外引腳的焊接和鍍錫，節約了製造時間，更容易實現自動化生產，顯著降低了生產成本。
具體實施方式
貼片式磁性元器件包括表面組裝工藝用貼片式濾波器、電感元器件和變壓器等，下面結合優選實施例，對本發明的技術方案做詳細描述。
優選實施例1
貼片式濾波器內引腳的連接封裝方法，包括以下步驟：
（1）貼片式濾波器的預先繞制漆包銅線的磁性線包，磁性線包的分組漆包銅引線纏繞3圈於引線框架內引腳上固定，然後用6200環氧樹脂通過注塑機將磁性線包包裹、覆蓋，並與貼片式濾波器塑料外殼初封固定，同時將內引腳高於塑料外殼並留出0.5mm的長度，控制6200環氧樹脂覆蓋厚度高於磁性線包0.3mm，置於100℃的真空度為50Pa的真空烘乾器中固化30min；
（2）將（1）初封后半成品的引線框架外引腳按設計要求進行切筋、打彎；
（3）將（2）外引腳成型後的半成品，內、外引腳向下，放在預先設計的夾具中，採用浸焊工藝將內、外引腳先浸入松香型免清洗助焊劑2s，再垂直浸入溫度為395℃的無鉛Sn-Zn焊料中4s，同步實現內引腳與纏繞其上的漆包銅線的剝漆與焊接，與此同時，實現外引腳表面的同步鍍錫；
（4）對（3）焊接後的半成品在去離子水中進行超聲波清洗，清洗時間為20min，清洗溫度設置為80℃，並在1000D型熱隧道爐中進行烘乾，烘乾溫度為100℃，烘乾時間為30min；
（5）按照產品質量標準及檢驗要求，進行常規外觀檢查、耐壓測試和綜合電性能測試；
（6）用點膠機將1300AB型混合樹脂注入塑料外殼中並完全覆蓋內引腳，在130℃的空氣中固化6h，達到元器件外形要求，完成最終封裝、打碼，包裝。
優選實施例2
貼片式電感元器件內引腳的連接封裝方法，包括以下步驟：
（1）貼片式電感元器件的預先繞制漆包銅線的磁性線圈，磁性線圈的分組漆包銅引線纏繞2圈於引線框架內引腳上固定，用TH-873型環氧樹脂通過點膠機將線圈填充包裹、覆蓋，並與貼片式電感元器件塑料外殼初封固定，同時將內引腳高於塑料外殼並留出0.6mm的長度，樹脂覆蓋厚度高於磁性線包0.3mm，在120℃的空氣中固化30min；
（2）將（1）初封后半成品的引線框架外引腳按照設計要求進行切筋、打彎；
（3）將（2）外引腳成型後的半成品，內、外引腳向下，放在預先設計的夾具中，採用浸焊工藝將內、外引腳先浸入水溶性免清洗助焊劑2s，再垂直浸入溫度為410℃的Sn37Pb焊料中水平拖焊3s，同步實現內引腳與纏繞其上的漆包線的剝漆與焊接，與此同時，實現外引腳表面的同步鍍錫；
（4）對（3）焊接後的半成品在A4615US水溶液清洗劑中進行超聲清洗，清洗時間為20min，清洗溫度設置為60℃，並在1000D型隧道爐中進行烘乾，烘乾溫度為100℃，烘乾時間為25min；
（5）按照產品質量標準及檢驗要求，進行常規外觀檢查、耐壓測試和綜合電性能測試；
（6）用點膠機將6200環氧樹脂注入塑料外殼中並完全覆蓋內引腳，置於100℃的真空度為20Pa的真空烘乾器中固化2.5h，達到元器件外形要求，完成最終封裝、打碼，包裝。
優選實施例3
貼片式變壓器內引腳的連接封裝方法，包括以下步驟：
（1）貼片式變壓器的預先繞制漆包銅線的磁性線包，磁性線包的分組漆包銅引線纏繞2圈於引線框架內引腳上固定，然後均勻塗覆三聚氰胺醇酸清漆後，用SL8303型高溫樹脂通過注塑機將磁性線包包裹、覆蓋，並與貼片式變壓器塑料外殼初封固定，同時將內引腳高於塑料外殼並留出0.3mm的長度，SL8303型高溫樹脂覆蓋厚度高於磁性線包0.1mm，置於120℃的真空度為30Pa的真空烘乾器中固化25min；
（2）將（1）初封后半成品的引線框架外引腳按設計要求進行切筋、打彎；
（3）將（2）外引腳成型後的半成品，內、外引腳向下，放在預先設計的夾具上，採用波峰焊工藝將內、外引腳先噴射水基免清洗助焊劑2s，再通過軌道傳輸進入溫度為405℃的無鉛Sn-Cu焊料波峰中焊接3s，同步實現內引腳與纏繞其上的漆包線的剝漆與焊接，與此同時，實現外引腳表面的同步鍍錫；
（4）對（3）焊接後的半成品在去離子水中進行超聲波清洗，清洗時間為15min，清洗溫度設置為80℃，並在HYJ-4型紅外加熱爐中進行烘乾，烘乾溫度為120℃，烘乾時間為10min；
（5）按照產品質量標準及檢驗要求，進行常規外觀檢查、耐壓測試和綜合電性能測試；
（6）用注塑機將6300AB型混合樹脂注入塑料外殼中覆蓋內引腳並完全填充模具，置於120℃的真空度為50Pa的真空烘乾器中固化1h，達到元器件外形要求，完成最終封裝、打碼，包裝。