CN102945728A - 一种高温焊接溅射电感骨架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高温焊接溅射电感骨架，由骨架和金属电极层组成，所述金属电极层由底层金属层和面层金属层构成双层结构层，该金属电极层的焊接温度大于250℃，耐焊温度在430℃以上，所述底层金属层由纯镍或镍含量40%以上的镍合金构成，所述面层金属层由金、银、铜、锡中的一种金属材料构成。本发明的高温焊接溅射电感骨架采用双层结构层的金属电极层，克服了现有技术中具有双层结构层的金属电极层的电感骨架不能用于高温焊接的技术偏见，使得高温焊接电感骨架的制作步骤减少，结构简单，特别适合在焊接温度较高的无铅焊接中使用。

Description

一种高温焊接溅射电感骨架

技术领域

本发明涉及一种电感骨架，特别是一种高温焊接的溅射电感骨架。

背景技术

贴片电感由铁氧体或陶瓷骨架和线圈等构成，现有技术中，金属电极是在铁氧体等骨架表面涂上银一铅一钯浆料，经过高温烧结，再以这层金属层为基础分别化学电镀镍铜、银等金属层而制成的。其生产工艺复杂、能耗大、成本高、环境污染严重，对生产过程中污染物的处理难度大，而且在产品上残留有对人体有害的元素，产品难以达到国际市场的标准要求，特别是，现有的贴片电感骨架存在制作材料局限于铁氧体或陶瓷，原材料消耗大、能耗高、金属电极与骨架的结合较疏松，抗熔蚀、抗拉强度比较低等问题。

为此，CN1794376B公开了一种带有溅射膜电极的电感骨架，如图2所示，它包括骨架5和金属电极层6，所述骨架5采用塑料或环氧树脂板等高分子聚合物材料制成，在骨架l端面上贴合有金属电极层6，该电极层6至少由一层溅射薄膜构成，所述溅射薄膜为层状导电体；所述电极层6可以由底层金属溅射薄膜7、过渡层金属溅射薄膜8和面层金属溅射薄膜9贴合而成；所述电极层6可以是单层溅射薄膜，也可以是多层溅射膜复合而成的金属膜系，各金属溅射薄膜层的数量可根据使用要求确定；对于单层溅射膜构成的电极层6，该电极层6的焊接温度在250℃以下；对于由多层溅射膜构成电极层6，该电极层6的焊接温度可在250℃-425℃，这种电极层6通常为多层膜系。所述底层金属溅射薄膜7是由钛、铬、铝、铜、镍等中的任一种活性较强的金属材料制成，其厚度在50-300nm范围；所述面层金属溅射薄膜9由金、银、铜、锡等其中一种金属材科制成，它具有导电性好、能与焊锡浸润、不易氧化的特点，由于这些金属材料较贵，所以面层金属溅射薄膜9的厚度仅为50-500nm，以节省成本；在所述的面层金属溅射薄膜9与底层金属溅射薄膜7间设有过度层金属溅射薄膜8，过度层金属溅射薄膜8的总厚度为200-5000nm；所述过度层金属溅射薄膜8采用铜、镍、镍铜合金、镍铬合金中任一种材料制成，所述过度层金属溅射薄膜8也可以是双层膜系结构，其一层为镍膜阻挡层，阻挡层的厚度为50-l00nm，另一层为铜或铜合金膜导电层，该导电层的厚度为150-4900nm；由于面层金属溅射薄膜9在大于250℃的高温焊锡下会被焊锡熔蚀，而产生“露底”，在面层金属溅射薄膜0与底层金属溅射薄膜7之间设置了过度层金属溅射薄膜8后既能抗高温焊锡熔蚀，同时又能使三者有良好互熔性。在低温焊的条件下，锡对其它金属的熔蚀率一般都较小，所以，对于采用低温焊接的贴片电感，其骨架5上的电极层6可以是铜、镍铜合金、银中任一种金属材料制成的单层溅射薄膜，也可以是底层金属溅射薄膜9与面层金属溅射薄膜7的双层膜结构，这种双层结构膜系的底层金属溅射薄膜7由铬、钛、铝、钼、镍及其合金中任一种材料制成成，其面层金属溅射薄膜9则是由金、银、锡、铜的任一种材料制成。

从上述内容可见，在焊接温度在250℃以下的低温焊接条件下，电极层6可以由单层溅射薄膜，或双层结构膜构成，现有技术中双层结构膜系的电极层只适用在低温焊接条件下，在大于250℃的高温焊锡下会被锡焊熔蚀，而产生“露底”，而不能被使用；在焊接温度250-425℃下，电极层6至少需要底层金属溅射薄膜7，过度层金属溅射薄膜8，面层金属溅射薄膜9三层结构，过度层金属溅射薄膜8用来抗高温焊锡熔蚀。也就是说，现有技术中存在某种技术偏见，双层结构的电极层不能在大于250℃的高温焊锡下使用。

而随着焊接技术的发展，含铅焊条焊接由于含有铅等有害金属元素，被慢慢舍弃，无铅焊条被用来替代含铅焊条，但是无铅焊条的焊接温度较高，现有技术中必须采用具有三层膜结构以上金属电极层的电感骨架，而三层膜结构以上金属电极层的电感骨架的结构复杂，生产成本较高，不利于无铅焊条的推广使用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的技术偏见，本发明提供了一种高温焊接溅射电感骨架，由骨架和金属电极层组成，所述金属电极层由底层金属层和面层金属层构成双层结构层，该金属电极层的焊接温度大于250℃，耐焊温度在430℃以上。

进一步的，所述底层金属层由纯镍或镍含量40%以上的镍合金构成。

进一步的，所述面层金属层由金、银、铜、锡中的一种金属材料构成。

进一步的，所述底层金属层的厚度为40-500nm，优选地，所述厚度为50-300nm，更优选地，所述厚度为60-200nm。

进一步的，所述面层金属层厚度为40-700nm，优选地，所述厚度为50-500nm，更优选地，所述厚度为60-400nm。

进一步的，所述电感骨架金属电极层的抗拉力在3kg以上。

附图说明

图1是本发明的电感骨架的结构示意图；

图2是现有技术中的电感骨架的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的高温焊接溅射电感骨架包括：骨架1和金属电极层2。所述骨架1采用铁氧体构成，铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物。就电特性来说，铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能。铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。因而，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。

所述金属电极层2是由底层金属层3和面层金属层4构成的双层结构层，所述底层金属层3由纯镍或镍含量40%以上的镍合金构成，厚度为40-500nm，优选地，所述厚度为50-300nm，更优选地，所述厚度为60-200nm，所述面层金属层4可以由金、银、铜、锡等其中一种金属材料构成，厚度为40-700nm，优选地，所述厚度为50-500nm，更优选地，所述厚度为60-400mn。

本发明的高温焊接溅射电感骨架可以使用在大于250℃的高温焊锡条件下而金属电极层2不产生“露底”，耐焊温度更是高达430℃以上，适合使用在焊接温度高的无铅焊接中，克服了现有技术中的技术偏见。本发明的金属电极层2的抗拉强度大，抗拉力在3kg以上。

更进一步的，本发明的高温焊接溅射电感骨架的金属电极层2的焊接温度大于260℃，甚至270℃。

本发明的高温焊接溅射电感骨架采用溅射方法制作，包括如下步骤：

将骨架1端面向上放置在真空镀膜设备的真空腔内，将真空腔抽到高真空状态后，再向真空腔内动态地输入Ar等惰性气体，维持真空腔内压力在0.1Pa范围内；用真空镀膜设备内的等离子清洗装置所产生的射频等离子轰击骨架端面，时间1-3分钟，使骨架端面达到洁净要求；用真空镀膜设备内的底层金属溅射靶向骨架洁净端面溅射，使骨架端面溅射沉积底层金属层3，该底层金属溅射靶的材料为纯镍或镍含量40%以上的镍合金，该底层金属溅射层3能够与洁净的骨架端面贴合在一起，底层金属层溅射贴合完成后，可将其移至面层金属溅射靶处，在骨架端面上分别溅射贴合面层金属层4，所述面层金属溅射靶的材料为金、银、铜、锡等其中一种金属，溅射贴膜结束后，关闭抽真空设备，当真空内腔与外界大气压力一致时取出溅射贴膜后的骨架即可。

本发明的高温焊接溅射电感骨架采用双层结构层的金属电极层，克服了现有技术中具有双层结构层的金属电极层的电感骨架不能用于高温焊接的技术偏见，使得高温焊接溅射电感骨架的制作步骤减少，结构简单，特别适合在焊接温度较高的无铅焊接中使用。

以上所述及图中所示的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高温焊接溅射电感骨架，由骨架（1）和金属电极层（2）组成，其特征在于：所述金属电极层（2）由底层金属层（3）和面层金属层（4）构成双层结构层，该金属电极层（2）的焊接温度大于250℃，耐焊温度在430℃以上。

2.如权利要求1的高温焊接溅射电感骨架，其中所述底层金属层（3）由纯镍或镍含量40%以上的镍合金构成。

3.如权利要求1的高温焊接溅射电感骨架，其中所述面层金属层（4）由金、银、铜、锡中的一种金属材料构成。

4.如权利要求1的高温焊接溅射电感骨架，其中所述底层金属层（3）的厚度为40-500nm。

5.如权利要求4的高温焊接溅射电感骨架，其中所述厚度为50-300nm。

6.如权利要求5的高温焊接溅射电感骨架，其中所述厚度为60-200nm。

7.如权利要求1的高温焊接溅射电感骨架，其中所述面层金属层（4）厚度为40-700nm。

8.如权利要求7的高温焊接溅射电感骨架，其中所述厚度为50-500nm。

9.如权利要求8的高温焊接溅射电感骨架，其中所述厚度为60-400nm。

10.如权利要求1的高温焊接溅射电感骨架，其中所述金属电极层（2）的抗拉力在3kg以上。

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