CN103151158B - 一种高频磁芯的金属化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高频磁芯的金属化方法，包括如下步骤：沾银，形成所需银端头；烘干，以除去所述银端头的水分；烧银，以形成银电极；镀镍，以形成镍层；镀锡，以形成锡层；清洗并烘干；其中，所述镀锡在镀镍后20分钟内进行，以防止镍层暴露在外时间过长导致其氧化。本发明的金属化方法，可用普通银奖作为浆料，价格较低，烧银温度相当低（680℃），且只需要在自然空气中烧结即可，不仅可以节约电费，而且对窑炉的损伤也相比较小。

Description

一种高频磁芯的金属化方法

技术领域

本发明涉及一种高频磁芯的加工，尤其涉及高频磁芯的的金属化方法。

背景技术

传统高频磁芯的生产工艺技术主要是干压成型法。有很多优点：如生产效率较高，人工较少、废品率低，生产周期短，生产的制品密度大、强度高，适合大批量工业化生产。缺点是成型产品数量有较大限制：产品烧结温度很高（1500℃），在金属化时所需银浆为钼锰浆料，价格相当高，烧银温度也相当高（1200℃），且必须在真空状态下烧结；由此导致模具容易坏且造价较高等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提出一种高频磁芯的金属化方法，所述方法能够生产出符合要求的产品，且工艺容易实现，成本低。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种高频磁芯的金属化方法，包括如下步骤：

沾银，形成所需银端头；

烘干，以除去所述银端头的水分；

烧银，以形成银电极；

镀镍，以形成镍层；

镀锡，以形成锡层；

清洗并烘干；

其中，所述镀锡在镀镍后20分钟内进行，以防止镍层暴露在外时间过长导致其氧化。

根据实施例，本发明还可采用以下优选的技术方案：

所述沾银步骤包括，1) 按固定方向排列欲沾银的高频磁芯，2）转移所述高频磁芯到贴有冷敏胶的薄氧化铝板上，3）将所述高频磁芯一个端角浸入一定银层厚度的银浆中，形成银端头，4）按照与3）同样的方法，形成另外一个端角的银端头。

所述银端头还具有一定外延形势，借此可便于后续将绕线后的所述高频磁芯固定在PCB板上。

所述烘干是在烘箱中进行，温度为100 ℃～120 ℃，时间为20～50 min。

所述烧银是在网带烧银窑中进行，烧银温度为650℃～700℃，烧银时间为45～75min。

所述镀镍是在镀镍槽中进行，镍镀液参数控制为Ni²⁺： 50～60g/l，NiCl₂：10～20g/l，H₃BO₃：35～45g/l，PH值：4.7～5.3，温度：52～58℃，比重：21～25°Be′；镀镍电流为50～54A； 时间为90min。

所述镀锡是在镀锡槽中进行，锡液参数控制为Sn²⁺：18～22g/l， PH值：4.3～4.8，温度：33～37℃，比重：20～24°Be′；镀锡电流为33～37A；时间90min。

所述清洗是在水洗槽中进行，将镀锡合格后的产品用去离子水清洗两次，每次2分钟，以便去除产品上残留的电镀液。

所述烘干是在烘箱中进行，烘干温度为100～120℃，时间为20～60min。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明的金属化方法，可用普通银奖作为浆料，价格较低，烧银温度相当低（680℃），且只需要在自然空气中烧结即可，不仅可以节约电费，而且对窑炉的损伤也相比较小。

附图说明

图1为本发明的高频磁芯的金属化工艺流程图。

图2为一个实施例的形成一定外延形势的高频磁芯的结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图对本发明进行说明。

图1是本发明一个实施例的工艺流程图，其具体包括如下步骤：

（1）沾银：先用震动盘将产品按固定方向排列在导槽板的导槽内，再转移到贴有冷敏胶（适于使用的透明胶布）的薄氧化铝板上，然后通过角度导向板按一定的角度将产品一个端角浸入固定银层厚度的银浆槽银浆中，形成一定外延形势的银端头，采用同样的方法，形成另外一个端角的银端头。所述一定外延形势的银端头可以是图2所示的形式，两个银端头11分别沿高频磁芯1的两个端部向上延伸一定的距离，且相向侧延伸的高度低于相背侧延伸的高度。这样的结构有利于后续的加工工艺，比如易于将绕线后的高频磁芯（或叫电感）固定在PCB板上。

（2）烘干：将沾好银浆的高频磁芯连同导槽板一起放入到烘箱中烘干，温度为110℃，时间为30 min。其中，烘干温度可在100，120 ℃范围内选择，时间可在20～50min。

（3）烧银：

将高频磁芯产品均匀地放置在匣钵中，不能叠放或堆放，防止产品粘结在一起；后将产品连同匣钵一起放在烧结炉网带上烧结。

烧银条件：设置网带转数660RPM，烧银温度680℃，烧银时间为45～75min，烧结形成银电极。其中，网带转数可在650～ 670RPM内选择，温度可在650～ 700℃。

（4）镀镍：

将烧银后的高频磁芯产品放进镀镍槽中进行电镀，镍镀液参数控制为Ni²⁺：55g/l，NiCl₂：15g/l，H₃BO₃：40g/l，PH值：5.0，温度：55℃，比重：23°Be′（°Be′，即波美度，是波美比重计浸入溶液中所测得度数，以下同此。）；镀镍条件为电流52A； 时间90min。其中，镍镀液可在50～60g/l范围内选择，NiCl₂可在10～20g/l范围内选择，H₃BO可在35～45g/l范围内选择，PH值可为4.7～5.3，温度可在52～58℃，比重可为21～25°Be′； 镀镍电流为50～54A。

（5）镀锡：

镀镍后合格的产品必须保证在20分钟内进入锡槽镀锡，以防止镍暴露在外时间过长导致其氧化，从而造成焊接性不良。锡镀液参数控制为Sn²⁺：20g/l， PH值：4.6，温度：35℃，比重：22°Be′；镀锡电流为35A；时间90min。其中，锡镀液可在18～22g/l范围内选择，PH值可在4.3～4.8，温度可在33～37℃，比重可在20～24°Be′； 镀锡电流可在33～37A。

（6）水洗：

将镀锡合格后的产品用去离子水清洗两次，每次2分钟，以便去除电镀液。

（7）烘干：

将电镀完的产品放入烘箱中烘干，烘干温度为110℃，时间为30min。其中，温度可在100～120℃范围内选择，时间可在20～60min。

本发明金属化方法所处理的高频磁芯组成为：包括重量百分比为70%～95%的粉料和重量百分比为5%～30%的粘结剂，所述粉料包括重量百分比为85%～95%的氧化铝和重量百分比为5%～15%的玻璃体；所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：石蜡40%～80%，聚乙烯5%～25%，聚丙烯5%～25%，邻苯二甲酸二辛酯1%～3%，邻苯二甲酸二丁酯1%～3%，油酸2%～8%；所述玻璃体包括如下重量百分比的组分：氧化硼35%，氧化硅35%，氧化钠15%，氧化钾15%。

传统的生产高频磁芯的方法为干压成型，其所需烧结温度很高，一般需要1500℃；为了使电极能很好地附着在高频磁芯上，使两者具有很好的适配性，所需要的银浆为钼锰浆料，烧结温度很高，为1200℃；且为了防止钼锰银浆氧化，必须在真空条件下烧结钼锰银浆。而本发明生产高频磁芯的粉料中添加有前述玻璃体（玻璃体组分为B₂O₃、SiO₂、Na₂O 和K₂O,可在烧结时形成低共熔物，低共熔物可以降低产品的烧结温度，扩大产品的烧成范围），大大降低了高频磁芯的烧结温度，只需要900℃即可；同样地，为了使电极能很好地附着在高频磁芯上，使两者具有很好的适配性，所需要的银浆为普通浆料，烧结温度很低，为680℃，且只需要在自然空气条件下烧结普通银浆（普通银浆在此低温下不会氧化），使得工艺简单，并降低了成本。

以下通过更具体的实施例对本发明进行进一步阐述。

实施例1

包括如下步骤：

（1）沾银：先用震动盘将产品按固定方向排列在导槽板的导槽内，再转移到贴有冷敏胶的薄氧化铝板上，然后通过角度导向板按一定的角度将产品一个端角浸入固定银层厚度的银浆槽银浆中，形成一定外延形势的银端头，采用同样的方法，形成另外一个端角的银端头。

（2）烘干：将沾好银浆的高频磁芯连同导槽板一起放入到烘箱中烘干，温度为100℃，时间为20min。

（3）烧银：

将高频磁芯产品均匀地放置在匣钵中，不能叠放或堆放，防止产品粘结在一起；后将产品连同匣钵一起放在烧结炉网带上烧结。

烧银条件：设置网带转数650RPM，烧银温度650℃，烧银时间为60min，烧结成银电极。

（4）镀镍：

将烧银后的高频磁芯产品放进镀镍槽中进行电镀，镍镀液参数控制为Ni²⁺： 50g/l，NiCl₂： 10g/l，H₃BO₃： 35g/l，PH值： 4.7，温度： 52℃，比重： 21°Be′；镀镍条件为电流50A； 时间90min。

（5）镀锡：

镀镍后合格的产品必须保证在20分钟内进入锡槽镀锡，以防止镍暴露在外时间过长导致其氧化，从而造成焊接性不良。镍锡液参数控制为Sn²⁺： 18g/l， PH值： 4.3，温度： 33℃，比重： 20°Be′；镀锡条件为电流33A；时间90min。

（6）水洗：

将镀锡合格后的产品用去离子水清洗两次，每次2分钟，以便去除电镀液。

（7）烘干：

将电镀完的产品放入烘箱中烘干，烘干温度为100℃，时间为20min。

实施例2

包括如下步骤：

（1）沾银：先用震动盘将产品按固定方向排列在导槽板的导槽内，再转移到贴有冷敏胶的薄氧化铝板上，然后通过角度导向板按一定的角度将产品一个端角浸入固定银层厚度的银浆槽银浆中，形成一定外延形势的银端头，采用同样的方法，形成另外一个端角的银端头。

（2）烘干：将沾好银浆的高频磁芯连同导槽板一起放入到烘箱中烘干，温度为110℃，时间为30 min。

（3）烧银：

将高频磁芯产品均匀地放置在匣钵中，不能叠放或堆放，防止产品粘结在一起；后将产品连同匣钵一起放在烧结炉网带上烧结。

烧银条件：设置网带转数660RPM，烧银温度660℃，烧银时间为60min，烧结成银电极。

（4）镀镍：

将烧银后的高频磁芯产品放进镀镍槽中进行电镀，镍镀液参数控制为Ni²⁺：55g/l，NiCl₂：15g/l，H₃BO₃：40g/l，PH值：5.0，温度：55℃，比重：23°Be′；镀镍条件为电流52A； 时间90min。

（5）镀锡：

镀镍后合格的产品必须保证在20分钟内进入锡槽镀锡，以防止镍暴露在外时间过长导致其氧化，从而造成焊接性不良。镍锡液参数控制为Sn²⁺：20g/l， PH值：4.6，温度：35℃，比重：22°Be′；镀锡条件为电流35A；时间90min。

（6）水洗：

将镀锡合格后的产品用去离子水清洗两次，每次2分钟，以便去除电镀液。

（7）烘干：

将电镀完的产品放入烘箱中烘干，烘干温度为110℃，时间为30min。

实施例3

包括如下步骤：

（1）沾银：先用震动盘将产品按固定方向排列在导槽板的导槽内，再转移到贴有冷敏胶的薄氧化铝板上，然后通过角度导向板按一定的角度将产品一个端角浸入固定银层厚度的银浆槽银浆中，形成一定外延形势的银端头，采用同样的方法，形成另外一个端角的银端头。

（2）烘干：将沾好银浆的高频磁芯连同导槽板一起放入到烘箱中烘干，温度为110℃，时间为30 min。

（3）烧银：

将高频磁芯产品均匀地放置在匣钵中，不能叠放或堆放，防止产品粘结在一起；后将产品连同匣钵一起放在烧结炉网带上烧结。

烧银条件：设置网带转数660RPM，烧银温度670℃，烧银时间为60min，烧结成银电极。

（4）镀镍：

将烧银后的高频磁芯产品放进镀镍槽中进行电镀，镍镀液参数控制为Ni²⁺：55g/l，NiCl₂：15g/l，H₃BO₃：40g/l，PH值：5.0，温度：55℃，比重：23°Be′；镀镍条件为电流52A； 时间90min。

（5）镀锡：

镀镍后合格的产品必须保证在20分钟内进入锡槽镀锡，以防止镍暴露在外时间过长导致其氧化，从而造成焊接性不良。镍锡液参数控制为Sn²⁺：20g/l， PH值：4.6，温度：35℃，比重：22°Be′；镀锡条件为电流35A；时间90min。

（6）水洗：

将镀锡合格后的产品用去离子水清洗两次，每次2分钟，以便去除电镀液。

（7）烘干：

将电镀完的产品放入烘箱中烘干，烘干温度为110℃，时间为30min。

实施例4

包括如下步骤：

（1）沾银：先用震动盘将产品按固定方向排列在导槽板的导槽内，再转移到贴有冷敏胶的薄氧化铝板上，然后通过角度导向板按一定的角度将产品一个端角浸入固定银层厚度的银浆槽银浆中，形成一定外延形势的银端头，采用同样的方法，形成另外一个端角的银端头。

（2）烘干：将沾好银浆的高频磁芯连同导槽板一起放入到烘箱中烘干，温度为110℃，时间为30 min。

（3）烧银：

将高频磁芯产品均匀地放置在匣钵中，不能叠放或堆放，防止产品粘结在一起；后将产品连同匣钵一起放在烧结炉网带上烧结。

烧银条件：设置网带转数670RPM，烧银温度680℃，烧银时间为60min，烧结成银电极。

（4）镀镍：

将烧银后的高频磁芯产品放进镀镍槽中进行电镀，镍镀液参数控制为Ni²⁺：55g/l，NiCl₂：15g/l，H₃BO₃：40g/l，PH值：5.0，温度：55℃，比重：23°Be′；镀镍条件为电流52A； 时间90min。

（5）镀锡：

镀镍后合格的产品必须保证在20分钟内进入锡槽镀锡，以防止镍暴露在外时间过长导致其氧化，从而造成焊接性不良。镍锡液参数控制为Sn²⁺：20g/l， PH值：4.6，温度：35℃，比重：22°Be′；镀锡条件为电流35A；时间90min。

（6）水洗：

将镀锡合格后的产品用去离子水清洗两次，每次2分钟，以便去除电镀液。

（7）烘干：

将电镀完的产品放入烘箱中烘干，烘干温度为110℃，时间为30min。

实施例5

包括如下步骤：

（1）沾银：先用震动盘将产品按固定方向排列在导槽板的导槽内，再转移到贴有冷敏胶的薄氧化铝板上，然后通过角度导向板按一定的角度将产品一个端角浸入固定银层厚度的银浆槽银浆中，形成一定外延形势的银端头，采用同样的方法，形成另外一个端角的银端头。

（2）烘干：将沾好银浆的高频磁芯连同导槽板一起放入到烘箱中烘干，温度为120℃，时间为50 min。

（3）烧银：

将高频磁芯产品均匀地放置在匣钵中，不能叠放或堆放，防止产品粘结在一起；后将产品连同匣钵一起放在烧结炉网带上烧结。

烧银条件：设置网带转数670RPM，烧银温度700℃，烧银时间为60min，烧结成银电极。

（4）镀镍：

将烧银后的高频磁芯产品放进镀镍槽中进行电镀，镍镀液参数控制为Ni²⁺： 60g/l，NiCl₂： 20g/l，H₃BO₃： 45g/l，PH值： 5.3，温度： 58℃，比重： 25°Be′；镀镍条件为电流54A； 时间90min。

（5）镀锡：

镀镍后合格的产品必须保证在20分钟内进入锡槽镀锡，以防止镍暴露在外时间过长导致其氧化，从而造成焊接性不良。镍锡液参数控制为Sn²⁺： 22g/l， PH值： 4.8，温度： 37℃，比重： 24°Be′；镀锡条件为电流37A；时间90min。

（6）水洗：

将镀锡合格后的产品用去离子水清洗两次，每次2分钟，以便去除电镀液。

（7）烘干：

将电镀完的产品放入烘箱中烘干，烘干温度为120℃，时间为60min。

对上述五个实施例金属化后的高频磁芯进行性能测试，与传统方法所金属化的高频磁芯进行对比，如下表1所示：

表1

由实施例1～5检测结果可知，用本发明实现高频磁芯的金属化与传统的金属化方法相比，其烧结气氛不需要在严格的真空状态下烧结；烧结温度也不需要很高，只需要在中温（900℃左右）状态即可，不仅可以节约电费，而且对窑炉的损伤也相比较小。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高频磁芯的金属化方法，其特征在于包括如下步骤：

沾银，形成所需银端头；

烘干，以除去所述银端头的水分；

烧银，以形成银电极；

镀镍，以形成镍层；

镀锡，以形成锡层；

清洗并烘干；

其中，所述镀锡在镀镍后20分钟内进行，以防止镍层暴露在外时间过长导致其氧化；

所述沾银步骤包括，1)按固定方向排列欲沾银的高频磁芯，2)转移所述高频磁芯到贴有冷敏胶的薄氧化铝板上，3)通过角度导向板按一定的角度将所述高频磁芯一个端角浸入一定银层厚度的银浆中，形成银端头，4)按照与3)同样的方法，形成另外一个端角的银端头；

所述银端头还具有一定外延形势，所述一定外延形势的银端头是：两个银端头分别沿高频磁芯的两个端部向上延伸一定的距离，且相向侧延伸的高度低于相背侧延伸的高度，借此可便于后续将绕线后的所述高频磁芯固定在PCB板上。

2.如权利要求1所述的高频磁芯的金属化方法，其特征在于：所述烘干是在烘箱中进行，温度为100℃～120℃，时间为20～50min。

3.如权利要求1所述的高频磁芯的金属化方法，其特征在于：所述烧银是在网带烧银窑中进行，烧银温度为650℃～700℃，烧银时间为45～75min。

4.如权利要求1所述的高频磁芯的金属化方法，其特征在于：所述镀镍是在镀镍槽中进行，镍镀液参数控制为Ni²⁺：50～60g/l，NiCl₂：10～20g/l，H₃BO₃：35～45g/l，PH值：4.7～5.3，温度：52～58℃，比重：21～25°Be′；镀镍电流为50～54A；时间为90min。

5.如权利要求1所述的高频磁芯的金属化方法，其特征在于：所述镀锡是在镀锡槽中进行，锡液参数控制为Sn²⁺：18～22g/l，PH值：4.3～4.8，温度：33～37℃，比重：20～24°Be′；镀锡电流为33～37A；时间90min。

6.如权利要求1-5任一所述的高频磁芯的金属化方法，其特征在于：所述清洗是在水洗槽中进行，将镀锡合格后的产品用去离子水清洗两次，每次2分钟，以便去除产品上残留的电镀液。

7.如权利要求1-5任一所述的高频磁芯的金属化方法，其特征在于：所述烘干是在烘箱中进行，烘干温度为100～120℃，时间为20～60min。